A Novel Technique for Filtration and Dispensing of99mTc Pertechnetate Injection ​

In der Welt der medizinischen Bildgebung gibt es ein spezielles Werkzeug, das dazu verwendet wird, in den menschlichen Körper zu blicken, ohne auch nur einen einzigen Schnitt zu setzen. Es handelt sich um eine radioaktive Substanz namens Technetium-99m, die wie ein leuchtender Tracer wirkt, den Ärzte mit speziellen Kameras verfolgen können, um zu sehen, wie Organe wie das Herz, die Schilddrüse und die Nieren funktionieren. Diese Substanz wird nicht in einem Krankenhaus hergestellt; sie wird aus einem „Generator“ gewonnen, einem Gerät, das ein Mutterelement enthält, das im Laufe der Zeit natürlich in den nützlichen Tracer zerfällt. Um den Tracer zu gewinnen, wird eine sterile Kochsalzlösung durch den Generator geleitet, die das neue Material in ein Auffangfläschchen wäscht. Dieser Prozess ist jedoch nicht ohne Risiko. Der Generator enthält winzige Partikel des Materials in seinem Inneren, und wenn selbst ein mikroskopisch kleiner Partikel dieser festen Materie oder ein einzelnes Bakterium in den Blutkreislauf eines Patienten gelangt, kann dies schwere Krankheiten verursachen oder die medizinische Untersuchung ruinieren. Daher muss die Flüssigkeit, bevor sie jemals einem Patienten verabreicht wird, durch einen Filter gepresst werden, der so fein ist, dass er alles außer der Flüssigkeit selbst auffängt.

Seit Jahrzehnten führen die Menschen, die diese Dosen vorbereiten, diese Filterung von Hand durch. Sie verwenden eine Spritze, um die Flüssigkeit aus dem Generator aufzuziehen, sie durch einen Filter zu drücken und die saubere Flüssigkeit in einem neuen Behälter zu sammeln. Diese Arbeit wird in einem abgeschirmten Raum verrichtet, aber die Bediener müssen jeden Tag mehrere Minuten lang in unmittelbarer Nähe der radioaktiven Quelle stehen, um die Aufgabe zu erfüllen. Da die Flüssigkeit hochradioaktiv ist, bedeutet diese enge Nähe, dass die Arbeiter im Laufe ihrer Karriere eine beträchtliche Menge an Strahlung abbekommen. In einer neuen Studie haben Forscher an einer Einrichtung in Kalkutta, Indien, einen anderen Weg entwickelt, diesen Prozess zu handhaben. Anstatt menschliche Hände und Spritzen zu verwenden, um die Flüssigkeit zu bewegen, haben sie ein System gebaut, das einen Strom aus hochreinem Stickstoffgas verwendet, um die Lösung durch den Filter und in ihren Endbehälter zu drücken. Diese Methode hält die Arbeiter fern von der Strahlung, was die Dosis, die sie erhalten, drastisch senkt und gleichzeitig Geld spart und Abfall reduziert.

Das Team, unter der Leitung von Wissenschaftlern des Board of Radiation and Isotope Technology, entwarf einen einfachen, aber effektiven Aufbau, der in eine standardmäßige bleiabgeschirmte Umgebung passt. Das System beruht auf einer Versorgung mit Stickstoffgas, die bereits in der Einrichtung verfügbar ist, übrig geblieben von der Produktion eines anderen medizinischen Produkts. Dieses Gas ist sicher, inert und vermischt sich nicht mit oder verändert das Medikament. Die Forscher verbanden einen langen, dünnen Schlauch mit dem Boden des Fläschchens, das die ungefilterte radioaktive Flüssigkeit enthält. Wenn sie das Gas aufdrehten, baute sich der Druck im Fläschchen auf und drückte die Flüssigkeit sanft den Schlauch hinauf, durch einen sterilen Filter und in ein zweites Fläschchen, das auf der anderen Seite wartete. Da das Gas das Drücken übernimmt, muss niemand eine Spritze in der Nähe der radioaktiven Quelle halten. Der gesamte Prozess, der auch das Spülen des Systems umfasst, um sicherzustellen, dass keine wertvolle Flüssigkeit zurückbleibt, dauert weniger als eine Minute und findet vollständig hinter einer dicken Bleiwand statt.

Die Ergebnisse des Wechsels zu dieser gasgesteuerten Methode waren unmittelbar und messbar. Die Forscher verglichen ihr neues System über mehrere Tage hinweg mit der traditionellen manuellen Methode und verfolgten genau, wie viel radioaktives Material in der Ausrüstung verloren ging und wie viel Strahlung die Arbeiter ausgesetzt waren. Bei der alten manuellen Methode mussten die Arbeiter mehrere Minuten lang in der Nähe der ungeschützten Spritze und des Filters stehen, um die Flüssigkeit zu bewegen. Die Berechnungen zeigten, dass ein Arbeiter, der diese Aufgabe täglich ausführt, eine Strahlendosis an seine Hände und Arme erhält, die über ein Standardarbeitsjahr hinweg fast 700 Millisievert beträgt. Dies liegt weit über dem Sicherheitslimit, das von Aufsichtsbehörden für die Extremitäten festgelegt wurde. Im Gegensatz dazu hielt das neue Stickstoffgas-System die Bediener vollständig von der Quelle isoliert. Die Flüssigkeit bewegte sich automatisch, und die Arbeiter mussten nur für einen kurzen Moment in der Nähe der Ausrüstung sein, um sie vorzubereiten. Diese Änderung reduzierte die tägliche Strahlenexposition auf einen Bruchteil des vorherigen Betrags und brachte den Jahreswert weit innerhalb der sicheren Grenzwerte.

Neben den Sicherheitsvorteilen für das Personal erwies sich die neue Technik auch als effizienter und weniger verschwenderisch. Die manuelle Methode erforderte eine große Anzahl an Einwegspritzen und Nadeln für jede Charge des Medikaments, was eine beträchtliche Menge an radioaktivem Kunststoffabfall erzeugte, der sorgfältig entsorgt werden musste. Das gasgesteuerte System verwendet wiederverwendbare Schläuche und Verbindungsstücke, die gereinigt und immer wieder verwendet werden können, wodurch wesentlich weniger Müll entsteht. Darüber hinaus ist der Prozess schneller und kontrollierter, sodass weniger der wertvollen radioaktiven Flüssigkeit in den Schläuchen hängen bleibt oder in der Ausrüstung zurückbleibt. Dies bedeutet, dass mehr der Medizin für Patienten verfügbar ist und die Einrichtung keine teuren Ressourcen verschwenden muss. Die Forscher merkten an, dass dieser Ansatz gut mit der spezifischen Art des Generators funktioniert, den sie verwenden, aber das Prinzip ist für jede flüssige Radiopharmazeutika, die gefiltert und abgefüllt werden müssen, gleichermaßen gültig.

Die Studie bestätigt, dass dieses einheimische, ferngesteuerte System eine lebensfähige und überlegene Alternative zu den alten manuellen Techniken ist. Durch den Ersatz menschlicher Hände durch einen einfachen Gasstrom hat die Einrichtung ein langjähriges Problem der Arbeitssicherheit gelöst, ohne die Qualität des Medikaments zu beeinträchtigen. Die Flüssigkeit bleibt steril, frei von Partikeln und bereit für den Einsatz am Patienten, während die Menschen, die sie herstellen, vor unnötigem Schaden geschützt sind. Dieser Wandel stellt eine stille, aber kraftvolle Verbesserung im Umgang mit medizinischen Isotopen dar und zeigt, dass selbst in einem Hochtechnologiebereich eine einfache Änderung in der Art und Weise, wie eine Flüssigkeit bewegt wird, einen tiefgreifenden Unterschied bei Sicherheit, Kosten und Effizienz machen kann. Die Methode ist nun bereit, von anderen Zentren übernommen zu werden, die Krankenhäuser beliefern, um sicherzustellen, dass die lebenswichtige Arbeit der Nuklearmedizin mit größerer Sicherheit für die Mitarbeiter hinter den Kulissen fortgesetzt wird.