單管FDG合成裝置功能拓展

李奇明，金榕兵，王方洋，唐毅

第三軍醫大學大坪醫院 核醫學科，重慶 400042

0 前言

單管FDG合成裝置由美國CTI公司生產，是用于生產PET檢查用藥FDG的專用設備，國內有多家醫療單位使用[1]。為保證FDG產品的質量和數量，單管FDG合成裝置每次使用時，必須更換干凈、干燥的反應管和加料管，同時更換一次性產品純化柱，重新裝填新鮮反應試劑[2]。在連續使用時，工作人員更換反應管、加料傳輸管線、產品純化柱，以及安裝試劑瓶等會吸收大量放射線[3-4]。筆者在以前工作基礎上[5]，通過對單管FDG合成裝置進行功能拓展，實現了1次安裝可以自動化連續生產4批，完全避免了高活性期開箱，從而極大地減少工作人員射線吸收劑量，提高設備使用安全性。

1 單管FDG合成裝置現狀

單管FDG合成裝置是與生產正電子放射性核素的醫用回旋加速器配套使的PET藥物生產設備[1]。由于正電子核素及正電子藥物具有很強放射性，因此單管FDG合成裝置是自動化運行設備，生產過程必須進行安全防護處理[6-7]。作者曾對單管FDG合成裝置進行初步改進[5]，對核原料傳輸管線和反應管實現了自動化在線清洗和干燥，大幅度減少了工作人員射線吸收劑量。初步改進后的單管FDG合成裝置，在連續使用時，工作人員更換反應試劑瓶、產品純化柱仍會吸收大量放射線。

2 單管FDG合成裝置功能拓展

要減少工作人員的射線吸收劑量，必須最大限度地減少接觸高活性放射線的次數和時間，最好不接觸。在初步改進后的單管FDG合成裝置上[5]，增加3個電磁三通閥、3根產品純化柱、3個產品接收瓶，9根管線、9個截止閥、4個注射器，從屏蔽箱外向試劑瓶手動加入清洗試劑和反應試劑，利用氮氣干燥傳輸管和試劑瓶。通過預先裝入4個產品純化柱和從外部加入反應試劑，可以連續生產4批而不打開屏蔽箱，從而完全避免接觸高活性放射線危險。

拓展功能后的裝置，見圖1。以單管FDG合成裝置為基礎，在產品輸出端口通過3個電磁三通閥V5、V6、V7將管線一分為4，分別接入4個產品純化柱C1、C2、C3、C4及相應的4個產品收集瓶P1、P2、P3、P4；從5個反應試劑瓶瓶口分別各引出2根管線至屏蔽箱外，1根為負壓管，另1根為加料管，加料管管口在試劑瓶中的位置低于負壓管管口，屏蔽箱外每根管線末端裝上1個截止閥；在每個加料管截止閥上裝上1支加樣注射器。裝置其他部分改造略[5]。

圖1 拓展功能后單管FDG合成裝置示意圖

3 裝置拓展功能后的使用

拓展功能后的單管FDG合成裝置使用時，加速器靶腔、核原料18F傳輸管線、試劑瓶1及反應管的清洗和干燥同李啟明[5]等人的單管FDG合成裝置改進。每批生產結束后，試劑瓶2、3、4、5及對應的加料管線必須進行清洗和干燥，操作方法：先打開2號試劑瓶加料閥，用注射器從加料管線加入75%的酒精溶液，清洗試劑瓶，然后在加料口接入低壓氮氣，使清洗液沿前加料管、試劑瓶、后加料管進入反應管，直至清洗液全部進入反應管、同時加料管和試劑瓶完全干燥后關閉氮氣回到初始狀態，最后將反應管中的清洗液傳入廢液回收瓶中[5]。用同樣方法對3、4、5號試劑瓶及加料管線進行清洗和干燥。反應試劑的加入操作是先打開1號試劑瓶的負壓閥，并通過一安全瓶與低壓真空泵相連，打開真空泵，使試劑瓶內保持負壓，然后打開對映的加料閥，用注射器加入定量的1號試劑，加畢，關閉真空泵及2個截止閥，回到初始狀態。用同樣方法分別加入定量的2、3、4、5號試劑。產品傳輸過程中，根據生產的不同批次，利用單管FDG合成裝置控制軟件的手動運行模式，通過控制電磁三通閥V5、V6、V7的走向，使產品分別沿純化柱C1、C2、C3、C4進入對應的產品收集瓶P1、P2、P3、P4。

4 拓展功能效果分析

我們用拓展功能后的單管FDG合成裝置成功生產了30多個循環100多批次的FDG，期間每生產一個循環（即1 d，低活性周期）更換一組產品純化柱，每生產3個循環（12批次內）更換一次試劑瓶、加料管及反應管。對每批產品都進行了外觀檢查和質量分析，重點檢測了化學純度和放射化學純度、細菌和熱原，同時計算出化學產率、校正化學產率等。通過統計，單管FDG合成裝置功能拓展前后生產的FDG在產品質量，工藝指標等方面沒有差別。因此，拓展功能后的裝置對FDG的生產沒有任何影響。

由于FDG的生產屬微量化學反應，很少量的親核試劑如水、酒精等都會降低反應產量，甚至完全失敗。因此，每次清洗加料管和試劑瓶后，都要用氮氣吹干。此外，極少量污物也會影響反應結果，由于加料管、試劑瓶以及反應管的在線半自動化清洗效果始終不及手工清洗，為保證FDG生產的產量和質量，在更換反應管的同時，一起更換加料管和試劑瓶。通常情況下，只要是在12批次內更換加料管和試劑瓶，就不會影響FDG生產效果。

5 結論

FDG生產中，所用試劑有穴醚K222、三氟甘露糖等非極性物質和碳酸鉀、碳酸氫鈉、鹽酸等極性物質。每批生產結束后，附在試劑瓶和加料管壁上的反應試劑與空氣中的某些物質發生作用形成干擾性污物，直接影響下一批生產結果，因此必須清洗。用75%的酒精溶液作清洗劑不僅可以將試劑瓶和加料管清洗干凈，而且有利于干燥，同時還可起到消毒作用。

使用拓展功能后的單管FDG合成裝置，每天最多可以生產4批FDG（總量可達2 Ci）,完全能夠滿足一個中心城市的需要。此外，使用改進后裝置，工作人員可以完全避免接觸高活性放射線，減少輻射吸收劑量，提高設備使用安全性。

[1] Mmock BH,Vaver MT,MulHolland GK.Back-to-back One-Pot[18F]FDG Syntheses in a Single Siemens-CTI Chemistry Process Control Unit[J].Nucl Med Biol,1996,23(4):497-501.

[2] 李奇明,金榕兵,王艷武.18F-FDG制備影響因素探討[J].中華核醫學雜志,2003,(12):52-53.

[3] 謝吉奎,汪世存,謝強,等.正電子藥物生產及使用中的輻射防護[J].中國實用醫藥,2008,3(35):233-234.

[4] 鄭鈞正.必須重視醫療設備應用安全中的電離輻射因素[J].中國醫療設備,2010,25(9):1-2.

[5] 李奇明,金榕兵,唐森良.單管FDG合成裝置改進[J].醫療衛生裝備,2011,32(3):36-37.

[6] 劉峰,李廣義,項茂琳.醫用回旋加速器機房放射防護與配套設施配置[J].中國醫療設備,2008,23(12):49-52.

[7] 賈峰濤,楊星,洪軍,等.醫用回旋加速器放射防護安全[J].醫療設備信息,2006,(9):57,60.