使用CompactFieldPoint和動畫圖像演示為癌癥診斷進行放射性藥物合成

TheChallenge:

為放射性藥物合成開發(fā)自動化流程，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)視這個流程。

TheSolution:

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

SMARTRACE合成器機械面板中顯示注射器、管道、容器和輻射探測器。CompactFieldPoint機架位于移動車內部，控制電腦通常放置在輻射室外。

由于功能成像技術的發(fā)展和用于診斷和醫(yī)療的分子成像對象（醫(yī)學專有名詞，這個翻譯不確定）的發(fā)現(xiàn)，正電子斷層掃描儀（PET）市場的發(fā)展突飛猛進。但是適合于臨床使用的新型放射性藥物的實現(xiàn)卻受到諸如缺少放射化學家、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。對放射性物質的處理必須非常小心，它的反應時間非?？焖佟⒑铣杀仨毐容^方便、測試結果具有可重復性的一系列需求，使得自動化系統(tǒng)作為PET功能成像機構開展更廣泛的開發(fā)和臨床使用非常具有必要性。

開發(fā)SMARTRACE系統(tǒng)的是一組科學家和工程師，包括放射性化學和放射性物理學專家和機械工程師、電子工程師以及軟件設計者。放射性藥物合成器完成多種化學操縱和反應，合成放射性同位素，將有機癌癥結合劑合并到一個分子中。在癌癥診斷中，通過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，藥物會快速附著在體內的癌變區(qū)域，病人通過伽馬射線探測器掃描，然后由計算機確定病人體內檢測到的射線對發(fā)出的位置。最終由三維顯示器顯示檢測到的癌變區(qū)域。

放射性同位素的半衰期是一個小時到兩個小時。通常，使用PET的臨床醫(yī)師必須具有回旋加速器設備，并居住在附近或是在現(xiàn)場有粒子回旋加速器設備；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成像能夠用于無法使用粒子回旋加速器的場合。

編輯藥方

藥方是液體運動、混和和反應的順序組合。臨床醫(yī)師能夠使用包含兩個LabVIEW列表框的藥方編輯器面板創(chuàng)建并編輯藥方。當臨床醫(yī)師將藥方步驟拖入序列中需要的位置時，就會彈出一個步驟編輯對話框，允許醫(yī)師對這個步驟的進行配置。舉例而言，要添加某一個類型的步驟，彈出對話框要求用戶選擇在每個容器中加入哪個試劑、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目中自動生成。臨床醫(yī)師可以將步驟上下移動改變其順序、雙擊步驟修改參數(shù)或是選中步驟點擊刪除進行移除。

模擬藥方

BloomyControls所開發(fā)的軟件的一個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動步驟。這個特性是通過使用LabVIEW的自定義控件實現(xiàn)的，動畫作為預合成藥方仿真和實際仿真序列運行，如圖1所示。

圖1：圖形化動畫顯示液體運動