使用CompactFieldPoint和動(dòng)畫圖像演示為癌癥診斷進(jìn)行放射性藥物合成

TheChallenge:

為放射性藥物合成開發(fā)自動(dòng)化流程，提高合成速度和可靠性，并且允許臨床醫(yī)師在較安全的距離控制并監(jiān)視這個(gè)流程。

TheSolution:

使用NILabVIEW和帶有遠(yuǎn)程以太網(wǎng)接口的NICompactFieldPoint，創(chuàng)建RadioMedixSMARTRACE放射性藥物合成器，來(lái)控制閥門、機(jī)械注射器和加熱器。BloomyControls的工程師開發(fā)了LabVIEW應(yīng)用程序軟件運(yùn)行這些硬件、編輯藥方并且顯示合成的動(dòng)畫仿真。

SMARTRACE合成器機(jī)械面板中顯示注射器、管道、容器和輻射探測(cè)器。CompactFieldPoint機(jī)架位于移動(dòng)車內(nèi)部，控制電腦通常放置在輻射室外。

由于功能成像技術(shù)的發(fā)展和用于診斷和醫(yī)療的分子成像對(duì)象（醫(yī)學(xué)專有名詞，這個(gè)翻譯不確定）的發(fā)現(xiàn)，正電子斷層掃描儀（PET）市場(chǎng)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。但是適合于臨床使用的新型放射性藥物的實(shí)現(xiàn)卻受到諸如缺少放射化學(xué)家、法規(guī)要求多如牛毛、成本高以及物理放射性核種有限等因素的限制。對(duì)放射性物質(zhì)的處理必須非常小心，它的反應(yīng)時(shí)間非常快速、合成必須比較方便、測(cè)試結(jié)果具有可重復(fù)性的一系列需求，使得自動(dòng)化系統(tǒng)作為PET功能成像機(jī)構(gòu)開展更廣泛的開發(fā)和臨床使用非常具有必要性。

開發(fā)SMARTRACE系統(tǒng)的是一組科學(xué)家和工程師，包括放射性化學(xué)和放射性物理學(xué)專家和機(jī)械工程師、電子工程師以及軟件設(shè)計(jì)者。放射性藥物合成器完成多種化學(xué)操縱和反應(yīng)，合成放射性同位素，將有機(jī)癌癥結(jié)合劑合并到一個(gè)分子中。在癌癥診斷中，通過(guò)PET成像使用放射性跟蹤劑。臨床醫(yī)師將放射性跟蹤劑注射到病人體內(nèi)，藥物會(huì)快速附著在體內(nèi)的癌變區(qū)域，病人通過(guò)伽馬射線探測(cè)器掃描，然后由計(jì)算機(jī)確定病人體內(nèi)檢測(cè)到的射線對(duì)發(fā)出的位置。最終由三維顯示器顯示檢測(cè)到的癌變區(qū)域。

放射性同位素的半衰期是一個(gè)小時(shí)到兩個(gè)小時(shí)。通常，使用PET的臨床醫(yī)師必須具有回旋加速器設(shè)備，并居住在附近或是在現(xiàn)場(chǎng)有粒子回旋加速器設(shè)備；但是，SMARTRACE合成器使用集成的緊湊發(fā)生器產(chǎn)生放射性同位素，讓PET成像能夠用于無(wú)法使用粒子回旋加速器的場(chǎng)合。

編輯藥方

藥方是液體運(yùn)動(dòng)、混和和反應(yīng)的順序組合。臨床醫(yī)師能夠使用包含兩個(gè)LabVIEW列表框的藥方編輯器面板創(chuàng)建并編輯藥方。當(dāng)臨床醫(yī)師將藥方步驟拖入序列中需要的位置時(shí)，就會(huì)彈出一個(gè)步驟編輯對(duì)話框，允許醫(yī)師對(duì)這個(gè)步驟的進(jìn)行配置。舉例而言，要添加某一個(gè)類型的步驟，彈出對(duì)話框要求用戶選擇在每個(gè)容器中加入哪個(gè)試劑、添加試劑的體積和以每秒毫升數(shù)表示的添加速度。步驟描述文字從選擇的項(xiàng)目中自動(dòng)生成。臨床醫(yī)師可以將步驟上下移動(dòng)改變其順序、雙擊步驟修改參數(shù)或是選中步驟點(diǎn)擊刪除進(jìn)行移除。

模擬藥方

BloomyControls所開發(fā)的軟件的一個(gè)重要特性是能夠圖形化地顯示組成藥方序列的所有液體的運(yùn)動(dòng)步驟。這個(gè)特性是通過(guò)使用LabVIEW的自定義控件實(shí)現(xiàn)的，動(dòng)畫作為預(yù)合成藥方仿真和實(shí)際仿真序列運(yùn)行，如圖1所示。

圖1：圖形化動(dòng)畫顯示液體運(yùn)動(dòng)