JPH03500819A - 放射性材料収納カプセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 放射性材料をカプセル封入する装置及び方法発明の背景 本発明は医療処置に使用する放射性材料をカプセル封入するためのカプセル及び その方法に関する。

放射線治療に放射性材料を使用する種々の方法が既知である。

それらの内で、放射線源を投与する周知の方法は小さい放射性“シード”を使用 することである。かかるシードは密封したカプセル内に入れた放射線源からなる 。シードは治療されている場所で患者の身体組織に注入するか、又は植え込まれ る。

これらのシードは身体に植え込まれるため、これらの材料を含むカプセルは確実 に密封しなければならない。さもないと、カプセルからの望ましくない漏れが生 じる。米国食料・薬品局と米国核規制委員会は漏れ、これによる患者とかかる材 料を取扱う医療従事者への危害を防止するため放射性材料のカプセル封入に厳格 な要件を課している。

従来、放射性材料をカプセル封入する最も有利な材料にはステンテス鋼、チタン 、その他の低原子番号の金属が含まれていた。然し乍ら、これらの材料から作っ た適切に密封したカプセルにもまだ問題かあった。かかる金属カプセルは典型的 には溶接により密封される。然し乍ら、かかる小さいカプセルの溶接は困難であ り、かかる小さいカプセルの溶接は局部的にカプセル壁の厚さを増大させたり、 又は溶着部が位置するカプセル端で高原子番号の材料か増大したりし、かかる局 部的異常の存在により溶接端部の幾何学的形状に重大な変化をもたらす結果、放 射線源から出る放射線パターンに望ましくないシャドウ効果が生じることになる 。カプセル形成の他の方法として金属ブロックにカプセル形体をきりもみ加工し 、栓をして密封する方法がある。然し乍ら、この方法は、均一壁厚さをもつカプ セルを作るのが困難であり、出来た放射線源は放射線を均一に分配することがで きないという欠点をもつ。

ローレンスの米国特許第３．３５１．０４９号は金属容器を閉じ、加圧して壁間 を金属間接合により又は超音波溶接により密封して成る放射性同位元素を含む金 属容器を開示している。使用する材料に応じて構造物を溶接する他の方法も開示 されている。クビアトヴイクズの米国特許第４．３２３．０５５号は放射性材料 をカプセル封入する同様な方法を開示している。上記クビアトヴイクズのチタン 容器を密封する方法はレーザ、電子ビーム又はタングステン不活性ガス溶接法を 含む。カーノの米国特許第２．２６９゜４５８号はカプセルを２つのねし山付部 品をねじ合わせることによって作るやや素朴な放射性物質のカプセル封入法を開 示している。

上記放射性材料カプセル封入法のすべては製作が簡単なカプセルを提供しかつ漏 れを適切に防止しかつ均一な放射線透過を可能ならしめること等の要件に関して 大きな欠点を有する。

発明の要約 従って、本発明の目的は従来技術の上記欠点を解消する、放射性材料をカプセル 封入する新規で有用な方法とカプセルを提供することにある。

本発明の他の目的は均一な放射線を透過させることができる放射性材料をカプセ ル封入するカプセルを提供することにある。

他の目的は製作が簡単であると共に望ましくない漏れを防止出来る放射性材料用 のカプセルを提供することにある。

更に、他の目的は適切に溶接するために溶接を必要とはしない、放射性材料をカ プセル封入する方法とカプセルを提供することにある。

上記目的は、２つ以上の相互嵌合するスリーブを含み、各スリーブが延在する周 囲壁をもつ閉鎖底部分と、前記底部分に対向する開放端部を備えて成る放射性材 料をカプセル封入するためのカプセルを提供することによって達成される。前記 スリーブは互いにぴったり嵌まり合って有効な密封構造を形成するように構成さ れる。

第１図は、本発明による放射性材料を収納するカプセルの好適な第１の実施例の 互いに嵌合するスリーブ間の関係を示す線図的縦断面図。

第２図は、本発明による放射性材料を収納するカプセルの好適な第２の実施例の 互いに嵌合するスリーブ間の関係を示す線図的縦断面図。

第３図は、本発明による放射性材料を収納するカプセルの好適な第３の実施例の 互いに嵌合するスリーブ間の関係を示す線図的縦断面図。

発明の詳細な説明 本発明による放射性材料収納カプセルの好適な第１の実施例を第１図に示し、こ の実施例においては、２個の互いに嵌合するスリーブ１１．１２よりなる閉鎖カ プセルＩＯを示す。各スリーブは、それぞれ第１Ａおよび１８図に示すように底 部１３を有し、この底部１３から周壁または円筒壁１６が突出する。スリーブを 互いに入れ予成に嵌合させるとき、放射性材料を保持する効果的にシールされた 内部キャビティを有するほぼ封鎖されたカプセルが得られる。スリーブの好適な 形状は円筒形である。

スリーブおよびスリーブにより生じるカプセルは、薄い壁でも適度の強度を有し 、また放射線を均一に透過させることか容易にできる材料により構成する。薄い 壁はカプセルに収納すべき材料の量を増加させることができる。更に、体液に接 触するときでも容易に腐食しない材料が望ましい。チタンまたはステンレス鋼が このようなカプセルを構成する上で望ましい。他の好適な材料としてはプラチナ 、金、タンタル、ニッケル合金、銅、または耐腐食コーティングを有しないアル ミ合金がある。

このような有利な特性を有するものであれば、他の材料でも本発明を構成するこ とができ、上述の材料に限定するものではない。

第１図の内部スリーブ１１の外径は、第１Ｂ図に示す外部スリーブ１２の内径に ほぼ等しいものとする。内部スリーブの外径は約０．２ｍｍから約２０．０ａｕ ｎの範囲とすることができる。外部スリーブ１２の内径は内部スリーブ１１の外 径にほぼ等しくなるように選択する。従って、ＬＯｍｍの外径を有する内部スリ ーブの場合、例えば、外部スリーブの内径を１．０ｍｍとする。外部スリーブ１ ２を内部スリーブｌｌ上に嵌合するとき封鎖されたキャビティ１５が形成される 。キャビティ１５は、スリーブ相互を嵌合するとき２個のスリーブＩｆ、　１２ 間に生ずる緊密シールにより、大きな漏れがなく放射性材料を効果的に保持する ことかできる。スリーブはスリーブは溶着したり、所要に応じスリーブ間に接着 剤を塗布することができる。

第１図に示す実施例においては、放射線か比較的均一なパターンで透過すること ができる均一な寸法を有するカプセルを構成することか望ましい。側壁１６の総 厚は、各底部１３の厚さにほぼ等しいものとする。これにより２個のスリーブ１ １．１２を互いに嵌合するとき、カプセルは全体的に均一な厚さの壁を有するこ とになる。底部１３の厚さは壁部分１６の厚さに従って変化するものとし、更に 、各スリーブの底部は壁の総厚と生じたカプセルの底部との間の所要の関係か得 られるように変化させることかできる。底部の厚さは約０．０５ｍｍと３．Ｏｍ ｍとの間にするとともに壁部分の厚さは０．０だｍｍから約２．０ｍｍの範囲と することができる。

スリーブの壁１６は、外部スリーブ１２の壁が内部スリーブ１１の壁よりも、は ぼ内部スリーブ１１の底部１３の厚さだけ僅かに長いものとする。例えば、０． ０５ｍｍの厚さを有するスリーブの底部の場合、外部スリーブ１２の壁は内部ス リーブ１１の壁よりも０．０５ｍｍ長い長さを有するものとする。この構成によ れば、スリーブＩｆ。

１２を互いに嵌合したとき均一厚さのカプセルが得られる。

各個別のスリーブの壁部分の端部はスリーブの内径に向かってテーパを付け、内 部スリーブ１１の外部スリーブ１２への挿入を容易にする。

本発明によるカプセルの最終外径は、約０．２５Ｉｌｎｍから約２５．０ｍｍの 範囲の外径を有し、約１．１ａｕｎから約２５．０ｍｍの範囲の長さを有するも のとして構成する。封鎖カプセルは放射線源を有し、更に、患者の体内の治療部 位の封鎖カプセルまたはシードの位置および向きを示す放射線不透過性のマーカ ー材料を収納する。

従って、カプセルは寸法を変化させて構成することができ、薄い壁のため放射線 源の有効量を収納することができる小カプセルもある。このようなシードの内部 構成は、１９８８年７月２８日に出願した本願人による米国特許出願第０７／２ ２５．３０２号に記載されている。

第２図には、本発明による放射性材料収納カプセルの第２の好適な実施例を示す 。この実施例においては、カプセルを３個の相互嵌合スリーブにより構成する。

第１の実施例につき説明したように、内部スリーブの外径がその内部スリーブの 外側の外部スリーブの内径にほぼ等しくなるようにスリーブを構成する。従って 、第２図に示す実施例においては、相互嵌合スリーブ２１．２２．２３よりなる カプセル２０は、内部スリーブの外径がその内部スリーブの外側の外部スリーブ の内径にほぼ等しい。各内部スリーブの開放端部がその内部スリーブの外側の外 部スリーブの底部によりカバーされるよう互いに嵌合させる。

第１の実施例の説明に記載したように、各スリーブの寸法は、スリーブ間に封鎖 嵌合関係が得られるよう選択する。最内側スリーブ２１の外径は約０．２ｍｍか ら約２０．　Ｏｒｒｍの範囲とすることかでリーブ２１の外径にほぼ等しくなる ように選択する。同様に最外側スリーブ２３の内径はスリーブ２２の外径にほぼ 等しくなるように選択する。各スリーブの直径は各スリーブの壁の厚さに基づき 、この壁厚は変化することができる。

底部１３の厚さはスリーブの壁の総厚に等しくなるようにするのが好適である。

しかし、スリーブ２２の底部１３の厚さはスリーブ２１．２３の底部１３の厚さ よりも厚くする。従って、底部および壁の厚さは、すべてのスリーブを嵌合させ たとき、カプセルの内部キャビティのまわりに均一なカプセル厚さか得られるよ う形成することができる。

各順次のスリーブの壁の長さは、各スリーブの底部の厚さを補償するため増加す る。最内側スリーブ２１の壁の長さはスリーブ２１．２２．２３に対して最小で ある。最内側スリーブ２１の壁の長さは約１．０ｍｍだけ短くすることができる 。スリーブ２２の壁の長さはスリーブ２１の底部１３の厚さを補償するため増加 する。同様に最外側スリーブ２３の壁の長さはスリーブ２１．２２の底部１３の 総厚にもとづいき増加する。

第１の好適な実施例に示すように、第２の実施例によるカプセルも約１．１ｍｍ から約２５．　ＯｎＬ［ｎの範囲の長さと、約０．２５ｍｍから約２５、　Ｏｍ ｍの範囲の直径とを有する最終寸法を有するものとして構成することができる。

各スリーブの材料は同一である必要はない。異なる材料のスリーブを互いに嵌合 して緊密封鎖カプセルを形成することができる。

本発明によるカプセルの第３の実施例を第３図に示す。この実施例においては、 ４個の互いに嵌合するスリーブ３１．３２．３３．３４よりなるカプセル３０を 得る。この実施例の最内側スリーブ３１は底部１３を有し、この底部から壁部分 が突出する。開放端部を底部に対向させて設ける。次のスリーブ３２は最内側ス リーブ３１と同一構造だが、スリーブ３２の内径がスリーブ３１の外径にほぼ等 しい点か異なる。更に、スリーブ３２の壁の長さは内側のスリーブ３１の壁の長 さよりも約底部１３の厚さだけ長い。同様にこの実施例のカプセルのスリーブ３ ３の内径はスリーブ３２の外径とほぼ等しい。更に、スリーブ３３の壁の長さは スリーブ３２の壁の長さよりも、はぼスリーブ３２の底部の厚さだけ長い。最外 側スリーブ３４な内径はスリーブ３３の外径にほぼ等しい。最外側スリーブ３４ の壁の長さはスリーブ３３の壁の長さよりも、はぼスリーブ３３の底部１３の厚 さだけ長い。カプセルは、成るスリーブの開放端部がこのスリーブに嵌合するス リーブの閉鎖端部に指向するよう各対応スリーブを嵌合することにより構成する 。互いに嵌合したとき、嵌合関係で生じた壁により均一に包囲された内部キャビ ティを有するカプセルを生ずる。

この実施例における各スリーブは互いに異なる材料で構成することができる。ス リーブ３１．３２は放射性物質を収納する同一材料により構成し、スリーブ３３ ．３４は体液による腐食または劣化に対して高い耐性を有する材料により構成す ると好適である。

カプセルの使用目的、収納する材料にもとづいて他の材料の組合せを考えられる 。

上述したところは、本発明の好適な実施例を説明したに過ぎず、請求の範囲にお いて種々の変更を加えることができること勿論である。

ＦＩＧ、　Ｉ ＦＩＧ、ＩＡ ＦＩＧ、１８ ＦＩＧ、２Ｃ ＦＩＧ、　３ 田野調査報告 ｌｍｍ＋ａ＋゛ｏ″ａｌＡｅｅＭ１１°＠″″″ＰＣＴ／ＩｊＳ８９１０３２５ ８

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも第１および第２のスリーブを有し、各スリーブは底部を有し、ま たこの底部から突出して前記底部に対向する開放端部を設けた周壁を有するもの として構成した放射性材料収納カプセルにおいて、 前記第１のスリーブは、第２のスリーブの内径にほぼ等しい外径を有するものと し、前記第２のスリーブを前記第１のスリーブ上に嵌合して内部キャビティを有 する閉鎖カプセルを形成する構成としたことを特徴とする放射性材料収納カプセ ル。
2. ２．前記スリーブを円筒形とした請求項１記載の放射性材料収納カプセル。
3. ３．前記スリーブは、チタン、ステンレス鋼、プラチナ、金、タンタル、銅また はアルミニウム合金よりなる群から選ばれた材料により構成し、前記銅またはア ルミニウム合金は保護コーティングを有するものとした請求項１記載の放射性材 料収納カプセル。
4. ４．前記スリーブは、チタン、ステンレス鋼からなる群から選ばれた材料により 構成した請求項１記載の放射性材料収納カプセル。
5. ５．前記内部スリーブの壁は、ほぼ前記第２のスリーブの底部に達する長さを有 するものとして構成した請求項１記載の放射性材料収納カプセル。
6. ６．更に、周壁が突出する底部を有する第３のスリーブを具え、前記周壁は前記 第３スリーブの前記底部に対向する開放端部を有するものとして構成し、前記第 ３スリーブは、前記第２スリーブの外径にほぼ等しい内径を有するものとして構 成し、前記第３スリーブを前記第２スリーブ上に嵌合する構成とした請求項１記 載の放射性材料収納カプセル。
7. ７．更に、周壁が突出する底部を有する第４のスリーブを具え、前記周壁は前記 第４スリーブの前記底部に対向する開放端部を有するものとして構成し、前記第 ４スリーブは、前記第３スリーブの外径にほぼ等しい内径を有するものとして構 成し、前記第４スリーブを前記第３スリーブ上に嵌合する構成とした請求項６記 載の放射性材料収納カプセル。
8. ８．前記第２スリーブの壁の長さを第１スリーブの壁の長さよりも、前記第１ス リーブの底部の厚さにほぼ等しい距離だけ長くした請求項７記載の放射性材料収 納カプセル。
9. ９．前記第３スリーブの壁の長さを第２スリーブの壁の長さよりも、前記第２ス リーブの底部の厚さにほぼ等しい距離だけ長くした請求項７記載の放射性材料収 納カプセル。
10. １０．前記第４スリーブの壁の長さを第３スリーブの壁の長さよりも、前記第３ スリーブの底部の厚さにほぼ等しい距離だけ長くした請求項７記載の放射性材料 収納カプセル。
11. １１．各スリーブの底部の厚さを、各スリーブの壁部分の厚さの約１乃至２倍の 範囲とした請求項１記載の放射性材料収納カプセル。
12. １２．前記スリーブの長さを、約１．０ｍｍから２５．０ｍｍの範囲とした請求 項１記載の放射性材料収納カプセル。
13. １３．前記スリーブの長さを約１．０ｍｍから２５．０ｍｍの範囲とした請求項 ６記載の放射性材料収納カプセル。
14. １４．前記スリーブの長さを約１．０ｍｍから２５．０ｍｍの範囲とした請求項 ７記載の放射性材料収納カプセル。
15. １５．前記スリーブの周壁の厚さを約０．２ｍｍから約２．０ｍｍの範囲とした 請求項１記載の放射性材料収納カプセル。
16. １６．前記スリーブの底部の厚さを約０．２ｍｍから約３．０ｍｍの範囲とした 請求項１記載の放射性材料収納カプセル。
17. １７．前記スリーブの直径を約０．２５ｍｍから約２５．０ｍｍの範囲とした請 求項１記載の放射性材料収納カプセル。
18. １８．前記スリーブの直径を約０．２５ｍｍから約２５．０ｍｍの範囲とした請 求項６記載の放射性材料収納カプセル。
19. １９．前記スリーブの直径を約０．２５ｍｍから約２５．０ｍｍの範囲とした請 求項７記載の放射性材料収納カプセル。