发明领域
[0001] 本发明领域涉及
核医学并且更特别地涉及处理放射性的核素的方法。
[0002] 发明背景
[0003] 本
申请是于2013年10月30日提交的美国临时
专利申请号61/897,482(未决)的部分延续申请。
[0004] 在核医学中用于
治疗目的和诊断目的的
放射性材料的使用是已知的。在诊断医学的情况下，放射性材料可以用于跟踪血液流动以用于检测阻塞或类似的目的。在这种情况下，放射性材料(例如，示踪剂)可以被注入人的臂部或腿部的静脉中。
[0005] 闪烁
照相机可以被用于在注入后收集人的图像。在这种情况下，示踪剂的伽
马射线与照相机的检测器相互作用以产生人的图像。
[0006] 当示踪剂散布遍及人时，一系列图像可以被收集。因为示踪剂通过人的血液扩散，所以具有较大血液流动的静脉或动脉由示踪剂产生较大的标记。
[0007] 可选择地，放射性材料可以在分子
水平下与
生物定位剂结合。在这种情况下，生物定位剂可以将放射性材料集中在某些特定
位置(例如，
肿瘤的部位)。
[0008] 在核医学中的放射性材料的使用的关键是产生具有相对短的
半衰期(例如2-72小时)的核材料。在使用具有生物定位剂或用于成像的放射性材料的情况下，短的半衰期引起以使得防止对周围组织的
辐射损伤的这样的方式迅速衰变的放射性。
[0009] 虽然在核医学中放射性材料的使用是极其有用的，但这样的材料的处理和跟踪必须是严格的。因此，需要更好的方法以识别和跟踪这样的材料。
[0011] 图1是根据本发明的例证性实施方案一般地示出的用于处理
放射性核素的设备的前透视图；并且
[0013] 例证性实施方案的详细描述
[0014] 图1是根据本发明的例证性实施方案一般地示出的用于处理放射性核素和分离放射性核素的设备和系统10的前透视图。图2是分离系统10的框图。系统10可以用于提供高度纯化的放射性材料以用于在诊断过程或治疗过程中使用。系统10可以被构建为便携式设备，其对于在放射性核素生产设施、核药学中或在某些其它医疗环境中使用是简单的。
[0015] 系统10可以用于使用正向COW方法将母体放射性核素(parent radionuclide)从子体放射性核素(daughter radionuclide)中分离并且其
中子体放射性核素由母体放射性核素的衰变产生。系统10还可以用于使用反向COW方法将子体放射性核素从母体放射性核素中分离。
[0016] 一个或更多个分离柱28、36可以被包括在系统10内。分离柱28可以根据诊断目标或治疗目标被选择以用于纯化范围广泛的放射性核素。例如，分离柱28、36可以被填充有靶向用于所需的特定放射性核素的色谱材料(例如，离子交换
树脂、萃取色谱材料等等)。在这点上，系统10可以用于纯化用于放射疗法的钇-90、铋-212和铋-213、或铼-188或用于诊断成像的锝-99m、铊-201、氟-18或铟-111。
[0017] 为了确保作为最终产品产生的放射性核素的含量和完整性，系统10可以在自动
控制器34的控制下运行。被从非暂时性计算机可读介质(例如
存储器)46加载的一个或更多个
计算机程序48、50编程并且在所述一个或更多个计算机程序48、50的控制下运行的一个或更多个计算机处理装置(例如，处理器、主机等等)42、44可以协调和跟踪每个放射性核素的制备。如本文所使用，对通过计算机程序进行的步骤的引用还是对执行该步骤的处理器的引用。
[0018] 耦合到控制器的是
用户界面74。用户界面包括显示器76和
键盘78。可选择地，用户界面可以作为
触摸屏控件被实施。
[0019] 为了产生特定的放射性核素产品，用户可以选择与放射性核素相关联的程序。程序限定用于产生该放射性核素的一组步骤以及产生该放射性核素所必需的原材料和
硬件部件。例如，对于产品所需的分离柱，对于母体放射性核素，对于工艺
流体的内容物以及对于保持完成的放射性核素的产品瓶，程序可以限定各自的UPC或其它的标识符。
[0020] 在激活该程序后，程序可以读取来自分离柱和每个附接的容器(如果已经被安装)的标识符或可以经由显示器提示用户安装分离柱和/或适当的容器。如果任何设备(例如，分离柱、母体放射性核素、处理溶液、成品瓶等等)是不正确的(如通过读取设备上的标识符验证的)，那么程序将提示用户做出适当的修正。
[0021] 程序还可以在显示器上描绘多个视觉提示以便引导用户。例如，程序可以检测遗漏的设备(例如，分离柱)并且显示识别适当的分离柱的提示以及它应该被安装的地方的提示。通过描绘图1中示出的系统的透视图连同分离柱的位置的指示符，分离柱应该被安装的地方的提示可以被完成。指示符可以是闪烁的箭头或通过突出显示用于分离柱的插座。
[0022] 在程序确认正确的设备和原材料存在后，程序可以显示
请求继续进行的
许可的提示。如果用户提供继续进行的许可，则程序可以显示一系列
流程图，该流程图限定其中工艺流程通过以绿色突出显示适当的流动路径来指示的工艺(例如，简化的管路图，例如在图2中所示)。如果发生故障，则程序可以以红色突出显示适当的流动路径以指示不存在流动。
[0023] 现在更详细地转向系统的操作，系统10可以被设置有在辐射不渗透的容器12内的母体放射性核素。在某时间段之后，一些母子放射性核素将衰变以产生母体放射性核素和子体放射性核素的混合物。为了开始制备放射性核素，控制器34(在选择的程序的控制下运行)的第一产品处理器42、44可以首先激活一个或更多个
阀门22、24、26和
泵30以将母体放射性核素和子体放射性核素的混合物从母体容器12运送到捕获子体放射性核素的分离柱28。在母体放射性核素和子体放射性核素的混合物已经通过分离柱28后，剩余的母体可以被运送回到存储容器12。
[0024] 控制器34可以通过激活阀门22、24来洗涤在第一分离柱28内的子体放射性核素以首先从处理流体容器14、16回收洗涤液，然后将洗涤液传送通过分离柱28并且然后将洗涤液丢弃到废物容器18、20内。可以用相同或不同类型的洗涤液重复洗涤过程任意次数。
[0025] 在被洗涤后，控制器34可以从处理流体容器14、16中的一个回收反萃取液(stripping solution)，并且然后将反萃取液泵送通过第一分离柱28、通过阀门26以及进入产品盒组件32。反萃取液起作用以从分离柱28释放子体放射性核素并且然后将子体放射性核素运送到产品盒组件32中。
[0026] 为了确保放射性核素的完整性，控制器34可以进行多个步骤(在处理步骤之前、期间以及之后)以便确认用于产生放射性核素的原材料的身份(identity)以及跟踪产品盒32。在这点上，第一处理器(例如，处理参数处理器)42、44可以首先从通过用户选择的程序接收将由系统10制备的类型的放射性核素的标识符(例如，文件名)。基于该标识符，处理参数处理器42、44可以检索识别产生该放射性核素所需的步骤和原材料的文件。处理参数处理器42、44还可以在控制器34的存储器内创建放射性核素跟踪文件72。
[0027] 接着，另一个处理器(例如，识别处理器)或相同的处理器42、44可以读取来自容器12、14、16、18、28、32的标识符。标识符在这种情况下可以由从附接到容器12、14、16、18、28、
32中的一个或更多个的
射频识别(RFID)标签52、54、56、58、60、62读取的独特的标识符组成。在这种情况下，识别处理器42、44可以激活相应的RFID读写器64、66、68、70以读取RFID标签52、54、56、58、60、62。
[0028] RFID读写器64、66、70中的至少一些可以与容器插座相关联。例如，被放置到图1中示出的插座中的容器32可以在处理例程完成时接收子体放射性核素。在该插座内，产品容器RFID读写器66运行以读取RFID62以便确认和跟踪由系统10处理的放射性核素的目的地。在这点上，识别处理器42、44可以在处理的开始时和在处理的结束时读取产品容器32的RFID 62。
[0029] 类似地，分离柱28非常特定于将被分离的母体/子体放射性核素的类型。通过在使用期间读取在分离柱28上的RFID 60，系统10能够确认分离柱28将对于将被制备的特定的放射性核素是有效的以及它还未被使用太久而对其预期用途不是无效的。
[0030] 其它读写器(例如，读写器68)可以作为便携式设备被提供以读取处理流体容器14、16、18。因为在这些容器14、16、18内的流体不是那么关键的，所以这些容器的标识符不需要被同样严格地读取。
[0031] 母体放射性核素容器12还可以使用在用于容器12的插座内的读写器70。可选择地，如果由于屏蔽的必要性，容器12不能在插座内被使用，则便携式读写器68可以被使用。
[0032] 随着每个容器12、14、16、18、28、32的标识符被读取，它被保存到用于放射性核素的跟踪文件72。类似地，用于产生放射性核素的包括步骤、执行的时间和持续时间的标识符的处理步骤还可以被保存到跟踪文件。在放射性核素被完成后，跟踪文件72的打印输出可以作为伴随产品容器32到其使用点的硬拷贝被提供。
[0033] 程序的
软件架构包含关于完成时间和在放射化学处理过程期间多个元件部分(部件)的使用相关性的
数据库。这经由识别每个各自的部件和确认每个部件的使用在产品将被生产的环境中被授权的RFID读写器被部分地完成。
[0034] 用于每种产品的协议非常特定于该产品。协议是起作用以进行放射化学分离的线性的一系列步骤，其包括但不限于用户提示、图形表示、故障排除、定时、可重复的方法步骤、错误报告、事件监控、警报和通知。
[0035] 每种产品的生产还可以通过包含特定的安全“签名”的协议(即程序)来操作。签名的协议由作者、日期和时间来识别。协议被存储为永久仪器运行文件。这提供用于使用预先存储的协议的全面安全方案而不允许对药物制造程序的
修改。
[0036] 包含的“安全和使用”逻辑运行以最小化对用户或产品的不良事件。安全和使用逻辑基于若干要求，包括：1)带密码的用户ID和2)特定于药物批量生产文件的安全设置(通过用户)。这些特征帮助最小化对未经训练的人员或仪器的未经授权的使用的不良事件。
[0037] 使用射频识别的部件还操作以使适当地安装的化学部件相关联以便实施安全控制和防止掺假的药物产品。该特征帮助识别适当地设置的系统，提供对在药物的制造中使用的原材料组分的询问，在使用期间如果发生移除或篡改则提示系统，提供后编程数据收集和存储以验证使用的次数(包括一次性)，基于在关于完整的药物追踪和历史的跟踪文件中的用户记录提供制造可追踪性。
[0038] 跟踪文件通过包含单个
访问数据库运行以记录：1)用户登录；2)仪器配置；3)每个用户和仪器行动的UTC时间标记。跟踪文件还包含在使用期间仪器事件的记录。跟踪文件提供：1)跟踪批次并且提供来源控制以用于产生医疗药物的方法；2)安全控制以防止原材料的再利用或到期的方法；3)强制执行安全控制以最小化操作者错误并且使辐射安全性最大化的方法；4)使用具有关于药物产品的操作协议的永久历史的仅仅授权的协议(防止篡改)的方法。
[0039] 跟踪文件提供生产顺序的完整的历史档案和数据库记录(会话日志)以及适当的时间戳。跟踪文件还提供对于使用期限、日常操作顺序、收率的计算等等有用的回顾的日志信息。该特征使药物的所有制造数据的回顾性检查成为可能，给服务人员提供在故障的故障排除中使用的适当的记录，提供仪器和永久存储的一系列授权的用户的使用历史。
[0040] 显示器提供图形表示以指示仪器的状态并且通过步骤的顺序引导用户，促进最小化错误，包括：1)预编程的协议的选择；2)启动、停止、暂停控制；3)基于文本的消息传送；4)相应于处理活动的仪表图等等。这是独特的特征，因为图形界面通过对部件图的变化示出在特定程序中的进展，利用状态信息不断地更新用户，提供可接受的操作条件、完成的顺序的确凿证据以及预编程的操作协议的选择的指示。
[0041] 控制器还包含协议设计工具的使用，协议设计工具识别作者、日期和时间信息，其操作以将系统限制到仅仅使用分布式授权协议的操作；也就是说，药物批量制造方法不能被改变(除非通过经授权的人员)。
[0042] 分布式授权协议以有限的和可重复的顺序产生一系列仪器控制步骤。这些协议、程序和/或其它特征建立适当的操作条件。设计工具79对于通过仪器对预编程的协议的控制和使用是至关重要的，并且防止批准的药物制造方法的改变。此外，设计工具提供服务的协议的识别以及在正常的药物制造的范围之外的制造。
[0043] 控制器还可以实施和使用反转
角色架构(reverse role architecture)，其中最初地主计算机是系统的管理员和控制
节点。主机授权使用和协议选择。在协议开始后，主计算机变成该仪器的从设备，反转其作为管理员的角色并且授权仪器
微处理器系统承担所有的处理控制。在那时，微处理器控制操作顺序以及还依照请求报告其状态。在协议结束后，主计算机角色恢复回到管理员并且负责所有归档活动。该特征在放射性材料的时间敏感和顺序处理期间将主
计算机系统隔离以免扰乱仪器协议操作。当处理完成时，仪器将控制交回给主机。然而，主机上的安全停止和某些用户控制确实保持有效并且由微处理器根据需要来解释。
[0044] 一般而言，图1和2的系统包括：包含随着时间的推移衰变为子体放射性核素的母体放射性核素的容器、包含将子体放射性核素与母体放射性核素分离的分离柱的容器、包含分离的子体放射性核素的容器、用于处理流体的多个容器、操作以将子体放射性核素与母体放射性核素分离并且将子体放射性核素递送到子体放射性核素容器中(通过交替地连接母体放射性核素容器、子体放射性核素容器、分离柱容器以及多个处理容器中的至少两个)的多个阀门、包括贴附到子体放射性核素容器以及分离柱中的每个的多个RFID标签中的RFID标签的多个RFID标签以及读取多个RFID标签中的每个的标识符、多个阀门中的每个的标识符和位置并且将标识符和位置保存到跟踪文件中的编程处理器。
[0045] 用于产生放射性核素的方法和装置的特定的实施方案已经被描述以用于例证实行和使用本发明的方式的目的。应当理解的是，本发明及其各个方面的其它变型和修改的实施方式将对本领域中的技术人员是明显的，并且本发明不受所描述的特定的实施方案限制。因此，预期的是，
覆盖本发明以及落入本文所公开和要求保护的基本的
基础的原理的真实精神和范围内的任何和所有的修改、变型或等同物。
