[发明专利]待生产的放射性药物的优化数量的方法和系统

摘要

一种用于确定在生产设施处待生产的放射性药物的优化数量的以计算机实施的方法，该放射性药物在客户侧的核成像中被使用，以便满足由客户侧（例如医学成像中心、医院等）所下的订单的总需求，其中放射性药物的量足以满足该总需求，同时使放射性药物的任何过量生产最小化。

主权项

1.一种用于确定在生产设施处待生产的放射性药物的优化数量的以计算机实施的方法，所述放射性药物用于在客户侧的核成像，以便满足由所述客户侧所下的订单的总需求，其中所述生产设施运行着一个或多个回旋加速器，其中所述放射性药物的生产包括：回旋加速器轰击过程阶段，在此期间，用带电粒子轰击靶放射性核素前体材料以生产放射性核素材料；靶卸载过程阶段；放射性核素转移过程阶段，在此期间，所述放射性核素材料被从所述靶卸载过程阶段转移到化学过程阶段，其中在所述化学过程阶段期间，所述放射性核素材料被转化成放射性药物；质量控制过程阶段，在此期间，对所述放射性药物进行采样用于质量控制测试；剂量分配过程阶段，在此期间，所述放射性药物被分配成单个剂量，以用于被递送至所述客户侧，所述方法由计算机执行并包括：确定在生产阶段t中（其中t = 1至N_PRD）的剂量分配过程结束时期望由生产设施中的N_CYCL数量的回旋加速器和N_TRG数量的靶所生产的放射性核素的总数量，其中足以满足由所述客户侧所订的放射性药物的总数量Q^CUST，同时使所述放射性核素的任何过量生产最小化，因此满足以下条件性的约束条件（23）：(23)  其中σ≥1，qi是已经下了一个或多个订单的客户侧i的总放射物需求，其中Ht = {2, . . ., NSITES}，其中NSITES是已经下了订单的客户侧的数量，所述订单的需求将由生产阶段t满足其中λ是所述放射性核素的放射物衰变率，其中是由客户侧i所下的所述一个或多个订单之中的对于放射性药物的最早订单的时间，所述订单的需求将由生产阶段t满足，其中是在生产阶段t中所述剂量分配过程开始时的时间，并由以下表达式（22）来定义：(22)  ，其中通过对以下表达式（21）求解来确定：(21)  ，其中是在生产阶段t中所述一个或多个回旋加速器的靶卸载过程结束时所生产的放射性核素的总数量，其中FR是在生产阶段t中所述一个或多个回旋加速器的所述靶卸载过程期间由于放射性衰变所失去的所述放射性核素的百分比，其中PY是通过生产阶段t中所述一个或多个回旋加速器的所述靶卸载过程产生的所述放射性核素的百分比产率，其中QS是在生产阶段t中所述一个或多个回旋加速器的所述化学过程结束时的所述放射性核素的百分比，其中TTRAN是在生产阶段t中完成所述一个或多个回旋加速器的所述放射性核素转移过程所需的时间的数量，其中TCHEM是生产阶段t中所述一个或多个回旋加速器的所述化学过程所需的时间，以及其中TQC是生产阶段t中所述一个或多个回旋加速器的所述质量控制过程所需的时间；其中通过对以下表达式（20）求解来确定：  (20),其中T = {1, . . ., NPRD}，其中NPRD是所考虑的生产阶段的数量，其中C = {1, . . ., NCYCL}，其中NCYCL是所述生产设施中可用的回旋加速器的数量，其中G = {1, . . ., NTRG}，其中NTRG是所述生产设施中存在的全部回旋加速器中可用的靶的数量，其中BCijt是在生产阶段t中回旋加速器i、靶j的射束电流，其中SYij是回旋加速器i和靶j的饱和产率，其中ENij是在回旋加速器i和靶j中的放射性核素前体的浓缩度，其中EOBijt是在生产阶段t中回旋加速器i、靶j的轰击结束时的时间，其中BOBijt是在生产阶段t中回旋加速器i、靶j的轰击开始时的时间，并且其中EOUt是在生产阶段t中的所有靶卸载过程结束时的时间；其中生产阶段t中回旋加速器i、靶j的轰击持续时间通过以下表达式（13）来被最小化：(13)  ，受限于以下约束条件（14）至（19）：(14)  ，其中是最小轰击时间，是最大轰击时间，(15)  ，其中BCmin和BCmax分别是用于所述回旋加速器i的射束电流的下限和上限，并且BCijt是在生产阶段t中回旋加速器i、靶j的所述射束电流，(16)  ，其中EOBi1t是生产阶段t中回旋加速器i、靶1的轰击结束的时间，其中所述约束条件（16）规定：对于每个回旋加速器，所有所述靶的轰击结束同时发生，(17)  ，其中是回旋加速器i中的靶j的卸载时间，并且EOU_t是生产阶段t中完成所有卸载过程的最晚时间，其中约束条件（17）规定：在每个生产阶段t，回旋加速器i中的每个靶j在所述轰击过程结束后依次被卸载，(18)  ，其中，其中BOBij1定义在生产阶段1中回旋加速器i、靶j的所述轰击开始的时间，TINIT代表在所述轰击开始之前所需的时间总数量，TSTART代表生产过程开始时的时间，其中所述时间是以午夜过后的分钟的形式，TCYCL‑INIT是初始化回旋加速器i所需的时间数量，TTRG‑LOAD是装载靶j所需的时间数量，并且TTUNE‑BEAM是调整回旋加速器i的射束电流所需的时间数量；以及(19)  ，其中EOUt‑1是代表生产阶段t‑1中靶j的卸载结束的时间点，并且TPREP是为下一个生产阶段准备回旋加速器i所需的时间数量，其中约束条件（19）规定：生产阶段t中的轰击的开始必须发生在前一阶段t‑1中的分配过程之后。