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The Challenge:為放射性藥物合成開發自動化流程,提高合成速度和可靠性,並且允許臨床醫師在較安全的距離控製並監視這個流程。
The Solution:使用NI LabVIEW和帶有遠程以太網接口的NICompact FieldPoint,創建RadioMedix SMARTRACE放射性藥物合成器,來控製閥門、機械注射器和加熱器。Bloomy Controls的工程師開發了LabVIEW應用程序軟件運行這些硬件、編輯藥方並且顯示合成的動畫仿真。

"使用LabVIEW和Compact FieldPoint平台,我們將整個合成與數據抓取過程轉化為用戶友好的直觀界麵,可供實驗室的技術員和做研究的科學家使用。 "
由於功能成像技術的發展和用於診斷和醫療的分子成像對象(醫學專有名詞,這個翻譯不確定)的發現,正電子斷層掃描儀(PET)市場的發展突飛猛進。但是適合於臨床使用的新型放射性藥物的實現卻受到諸如缺少放射化學家、法規要求多如牛毛、成本高以及物理放射性核種有限等因素的限製。對放射性物質的處理必須非常小心,它的反應時間非常快速、合成必須比較方便、測試結果具有可重複性的一係列需求,使得自動化係統作為PET功能成像機構開展更廣泛的開發和臨床使用非常具有必要性。
開發SMARTRACE係統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、dianzigongchengshiyijiruanjianshejizhe。fangshexingyaowuhechengqiwanchengduozhonghuaxuecaozonghefanying,hechengfangshexingtongweisu,jiangyoujiaizhengjiehejihebingdaoyigefenzizhong。zaiaizhengzhenduanzhong,tongguoPETchengxiangshiyongfangshexinggenzongji。linchuangyishijiangfangshexinggenzongjizhushedaobingrentinei,yaowuhuikuaisufuzhezaitineideaibianquyu,bingrentongguojiamashexiantanceqisaomiao,ranhouyoujisuanjiquedingbingrentineijiancedaodeshexianduifachudeweizhi。zuizhongyousanweixianshiqixianshijiancedaodeaibianquyu。
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的臨床醫師必須具有回旋加速器設備,並居住在附近或是在現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生器產生放射性同位素,讓PET成像能夠用於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。臨床醫師能夠使用包含兩個LabVIEWliebiaokuangdeyaofangbianjiqimianbanchuangjianbingbianjiyaofang。danglinchuangyishijiangyaofangbuzhoutuoruxuliezhongxuyaodeweizhishi,jiuhuidanchuyigebuzhoubianjiduihuakuang,yunxuyishiduizhegebuzhoudejinxingpeizhi。julieryan,yaotianjiamouyigeleixingdebuzhou,danchuduihuakuangyaoqiuyonghuxuanzezaimeigerongqizhongjiarunageshiji、添加試劑的體積和以每秒毫升數表示的添加速度。步驟描述文字從選擇的項目中自動生成。臨床醫師可以將步驟上下移動改變其順序、雙擊步驟修改參數或是選中步驟點擊刪除進行移除。
模擬藥方
Bloomy Controls所開發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
仿真特性的優點包括:
在承擔時間和使用昂貴試劑的風險之前,對整個仿真過程進行可視化瀏覽
當注射器中沒有足夠的液體完成一個步驟時,發出警告
驗證閥門被放置在正確位置,為步驟中的液體運動打開一個通道
驗證為壓縮氣體提供通道,將管道中的液體送入特定類型的步驟中
驗證最終產品達到目的地
合成定製的放射性試劑
LabVIEW應用程序的主屏幕包含藥方執行開始和停止的控件。它還包含了進度條、剩餘時間計算和活動狀態顯示。如果執行成功,藥方列表框將步驟標記為淡藍色;如果在步驟中出現錯誤,則標記為紅色。科學家級別的用戶還可以交互式地使用藥方列表框執行要求之外的步驟或是重複執行。
ciwai,zhupingmushangdetuxinghuadonghuazaishijihechengguochengzhongyunxing,yanshizaihechengqizhongshishifashengdewulifanying。jixiemianbandebutongbufenxianshizaibutongdebiaoqianmianbanshang,zaiyetiliudongshi,biaoqianxiangyingdebufenhuibianhua。
實驗室試用與結果
在(zai)合(he)成(cheng)器(qi)可(ke)以(yi)被(bei)批(pi)準(zhun)用(yong)於(yu)實(shi)際(ji)臨(lin)床(chuang)應(ying)用(yong)之(zhi)前(qian),我(wo)們(men)必(bi)須(xu)進(jin)行(xing)多(duo)中(zhong)心(xin)試(shi)用(yong)。在(zai)試(shi)用(yong)中(zhong),必(bi)須(xu)遵(zun)守(shou)特(te)定(ding)的(de)製(zhi)造(zao)兼(jian)容(rong)的(de)生(sheng)產(chan)標(biao)準(zhun)和(he)控(kong)製(zhi),確(que)保(bao)放(fang)射(she)性(xing)藥(yao)物(wu)的(de)安(an)全(quan)性(xing)和(he)質(zhi)量(liang)。因(yin)此(ci),放(fang)射(she)性(xing)藥(yao)物(wu)行(xing)業(ye)專(zhuan)家(jia)要(yao)求(qiu)對(dui)放(fang)射(she)性(xing)物(wu)質(zhi)進(jin)行(xing)謹(jin)慎(shen)處(chu)理(li)、要求其反應時間快速,批與批之間具有可重複性,所以需要自動化係統用於更廣泛的功能PET跟蹤器的開發和臨床使用。
使用NI產品成功改進用戶安全性並縮短合成時間
放射性化學流程的自動化和材料處理大大提高了用戶安全性、精度並且將合成時間從手動完成過程的30分鍾縮短到使用自動化係統之後的10分鍾。此外,我們實現的用於創建藥物特定藥方的高級LabVIEW解jie決jue方fang案an是shi有you非fei常chang有you幫bang助zhu的de。與yu之zhi前qian係xi統tong原yuan型xing中zhong列lie出chu的de閥fa門men開kai關guan序xu列lie相xiang比bi,之zhi前qian需xu要yao一yi個ge小xiao時shi完wan成cheng,而er現xian在zai我wo們men可ke以yi在zai五wu分fen鍾zhong內nei設she計ji並bing輸shu入ru完wan整zheng的de配pei方fang。此ci外wai,閥fa門men被bei錯cuo誤wu打da開kai或huo關guan閉bi的de事shi數shu量liang也ye大da大da減jian少shao了le。
Bloomy Controls開發的設備帶有多個閥門、電機注射器、加熱器、氣流控製器和用於溫度、流速、壓力和放射性探測的傳感器,因此使用傳統實驗室方法跟蹤這些流程是十分繁重的任務。使用LabVIEW和Compact FieldPoint平台,我們將整個合成與數據采集流程轉換為用戶友好的界麵,能夠被實驗室技術員和科學家使用。
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