ES2923858T3 - Sistema para la detección de radiación gamma de un analito radiactivo - Google Patents

Sistema para la detección de radiación gamma de un analito radiactivo Download PDF

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Joshua Knowland
Charles Scarantino
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Abstract

Un sistema para la medición de la radiación emitida por un analito radiactivo administrado in vivo. El sistema emplea un sensor que tiene un material de centelleo para convertir la radiación gamma en luz visible, lo que permite que las realizaciones del sensor sean ex vivo. Un detector de luz convierte la luz visible en una señal eléctrica. Esta señal se amplifica y se procesa para medir la radiación captada. La temperatura del sensor se puede registrar junto con esta medición de radiación para la compensación de temperatura de realizaciones ex vivo. El sensor permite la recopilación de datos suficientes para respaldar la aplicación separada de modelos predictivos, comparaciones de antecedentes o análisis de cambios. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema para la detección de radiación gamma de un analito radiactivo
Solicitudes relacionadas
[0001] Esta solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud de patente de los Estados Unidos No.
13/840.925, depositada el 15 de marzo de 2013.
Campo de la invención
[0002] La presente descripción se refiere a la medición y predicción de procedimientos biológicos, y más particularmente a un sistema y un procedimiento para usar captación temporal de un trazador radiomarcado localizado para medir y predecir procedimientos biológicos.
Antecedentes
[0003] Los oncólogos están interesados en saber si la terapia recetada para el cáncer está teniendo el efecto deseado, pero las herramientas disponibles hoy en día para evaluar la respuesta de un tumor al tratamiento no son muy útiles. La palpación del tumor es fácil y barata, pero se limita a los tumores cercanos a la superficie, se basa en la memoria y las notas de un médico, y principalmente mide el tamaño, un indicador de seguimiento de la efectividad de la terapia. La reducción del tamaño solo ocurre después de que la terapia destruye las células tumorales y los procedimientos naturales del cuerpo eliminan las células muertas. Las herramientas de imagenología (TC, IRM, rayos X) son precisas para tumores cercanos a la superficie y en tejido profundo, pero nuevamente miden principalmente el tamaño, un indicador de seguimiento. Las imágenes moleculares (exploración por TEP/TC) miden los indicadores principales y posteriores (es decir, metabolismo o proliferación y tamaño) de los tumores mediante la captura de positrones emitidos por los trazadores radiactivos inyectados. Las exploraciones por TEP/TC se utilizan habitualmente para la estadificación del cáncer antes del tratamiento. Las comparaciones de los valores de captación estandarizados (SUV) semicuantitativos derivados de las exploraciones de TEP/TC basales y de seguimiento son actualmente el mejor indicador disponible para la efectividad de la terapia. Sin embargo, debido al alto costo de las exploraciones por TEP/TC, los pagadores limitan el reembolso a solo una exploración previa a la estadificación del tratamiento, excepto para los pacientes con linfoma. Por lo tanto, los oncólogos de hoy en día no tienen una forma oportuna, rentable y rápida de evaluar la terapia que administran.
[0004] Se ha intentado obtener imágenes de la absorción de trazadores radiomarcados utilizando una máquina de tomografía por emisión de positrones (TEP), donde se toman imágenes en forma repetida de una pequeña porción del cuerpo. Esta estrategia se conoce como TEP dinámica, y es demasiado lenta y costosa para su adopción clínica generalizada.
[0005] A la luz de los problemas asociados con los sistemas actuales de medición y predicción de tumores, un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema y procedimiento más fácil, menos costoso y más eficiente para medir y predecir el estado y/o los cambios en los procedimientos biológicos.
[0006] El documento US2009/0250602 describe procedimientos, sistemas, dispositivos y productos de programas informáticos que incluyen la colocación de parches sensores de radiación de un solo uso que tienen medios adhesivos en la piel de un paciente para evaluar la dosis de radiación administrada durante una sesión de tratamiento. Los parches sensores están configurados para ser mínimamente molestos y funcionar sin el uso de cables de energía o hilos conductores que se extienden externamente.
[0007] El documento US5007427 describe un sistema de evaluación lógica fisioambulatorio que incluye un detector de radiación gamma principal y de fondo proporcionado en una prenda similar a un chaleco que usa un paciente con el propósito de monitorear y/o diagnosticar las actividades fisiológicas del paciente durante un período de tiempo prescrito.
Resumen
[0008] En las reivindicaciones independientes se establecen aspectos de la presente invención y en las reivindicaciones dependientes se establecen las características opcionales.
[0009] Se describe un sistema para medir la captación del trazador radiomarcado en un sistema biológico de una manera fácil, rápida y relativamente barata, además de requerir menos trazador radiomarcado e infligir menos molestias al paciente. Los médicos son más capaces de tomar decisiones de tratamiento de una manera rentable y eficiente. Aunque los ejemplos del sistema de la presente descripción que se describen a continuación se refieren a medir y predecir cambios en un tumor, por ejemplo, los ejemplos del sistema de la presente descripción se pueden utilizar para medir procedimientos en casi cualquier sistema biológico. Por ejemplo, el sistema se puede utilizar para exploraciones cerebrales no tumorales, etc.
[0010] Cualquier número de ejemplos de la presente descripción proporcionan un sistema de hardware y software que se utiliza para recopilar mediciones en tiempo real de la captación de trazadores radiomarcados en un procedimiento biológico, por ejemplo, un tumor. Los sensores miden la absorción localizada de un trazador radiomarcado que se inyecta en el paciente o sujeto. En un ejemplo, por ejemplo, los sensores se pueden colocar en las siguientes ubicaciones: (a) directamente sobre el tumor; (b) en la parte superior derecha del brazo, aproximadamente 10 cm por encima de la fosa anterabital; (c) en la parte superior izquierda del brazo, aproximadamente 10 cm por encima de la fosa antecubital; y (d) sobre otra área de interés.
[0011] En cualquier número de ejemplos, las mediciones tomadas en los sensores se pueden realizar rápidamente y repetir a menudo. El sistema de la presente descripción reduce la cantidad de trazador radioactivo costoso necesario para lecturas de medición precisas en función de la cantidad requerida para otros procedimientos de medición y elimina la necesidad de utilizar un escáner de TEP grande o un equipo similar para exploraciones de seguimiento (los escáneres de TEP/TC pueden continuar utilizándose para estadificar los cánceres diagnosticados y verificar la metástasis del sujeto). Las mediciones realizadas mediante la presente estrategia revelan la cinética del tumor. Las diferencias biológicas en los tumores hacen que se consuman localmente diferentes cantidades de analito radiactivo en comparación con el tejido normal. Las realizaciones de la divulgación detectan y cuantifican este consumo, a continuación, procesan los datos en un gráfico fácil de leer para el oncólogo en cuestión de minutos. La comparación de gráficas a lo largo del tiempo (línea de base frente a exploraciones posteriores) muestra los cambios en los parámetros tumorales. Los cambios en los parámetros biológicos dentro del tumor pueden darle al médico una idea de si el tratamiento está funcionando o no. Además, la presente descripción puede utilizar algoritmos predictivos para predecir cambios probables en parámetros biológicos en función de una exploración de medición, que acelera el tiempo requerido para conocer la efectividad probable del tratamiento.
[0012] En varios ejemplos, el sistema puede comprender: (i) uno o más sensores de medición; (ii) un dispositivo de control de medición; (iii) programas informáticos capaces de ejecutar datos de medición y predicción; y (iv) software de control del servidor de base de datos.
[0013] En un ejemplo, un sensor de medición puede ser un dispositivo que comprende un material de centelleo; un detector de luz; y un procesador integrado con software integrado asociado, memoria, lógica y otros circuitos en una placa de circuito impreso. En un ejemplo, por ejemplo, los componentes electrónicos del sensor están encerrados en una carcasa a prueba de luz y puede haber un cable multiconductor para permitir las comunicaciones de datos. El diseño mecánico de la carcasa se puede usar para controlar con precisión la colocación del material de centelleo.
[0014] En un ejemplo, un dispositivo de control de medición puede ser, por ejemplo, un dispositivo que comprende una pantalla de visualización, un teclado numérico y conectores de comunicaciones de datos. El dispositivo de control puede comprender además un procesador integrado con software integrado asociado, memoria, un reloj en tiempo real y otra lógica y circuitos asociados en una placa de circuito impreso. En un ejemplo, puede haber múltiples conectores de comunicaciones de datos para permitir la unión de múltiples sensores de medición. Otro ejemplo del dispositivo de control también incluye un conector de comunicaciones de datos para permitir la conexión a un ordenador.
[0015] En varios ejemplos, el software informático especializado utilizado en el sistema de la presente descripción es capaz de: (1) realizar pruebas de diagnóstico en el dispositivo de control de medición; (2) transferir datos de medición del dispositivo de control de medición y guardarlos en un archivo de registro; (3) recopilar datos de pruebas auxiliares del usuario u otras fuentes (dosis de radiación administrada, peso del paciente, lecturas de glucosa en sangre del paciente, datos de TEP, etc.) e incluirlos en el archivo de registro de datos; y (4) transferir el archivo de registro de datos al software de control del servidor de base de datos.
[0016] En varios ejemplos, el software de control del servidor de base de datos puede ser capaz de aceptar archivos de registro de datos entrantes del software informático y aplicar uno o más algoritmos a los datos recibidos. Los algoritmos simples incluyen, entre otros, reducción y/o reducción de ruido, corrección de descomposición radiactiva, corrección de amplitud basada en señales de control, etc. Los algoritmos más complejos pueden ser algoritmos de aprendizaje automático tales como árboles de decisión de clasificación, aprendizaje de reglas, lógica inductiva, redes bayesianas, etc. Los datos de medición se pueden almacenar en una base de datos central, mientras que la salida del Algoritmo se puede utilizar para generar informes para el usuario. Estos informes pueden indicar parámetros estimados o incluso parámetros futuros estimados de un tumor u otro procedimiento biológico.
Breve descripción de los dibujos
[0017]
La Fig. 1 es una ilustración de un resumen del sistema.
La Fig. 2 es un esquema de un sensor de medición de un ejemplo del sistema.
La Fig. 3 muestra un ejemplo de un sensor de medición del sistema.
Las Fig. 4A-4C ilustran aspectos opcionales del sistema.
Las Fig. 5A-5C ilustran ejemplos de dispositivos de control de medición.
La Fig. 6 ilustra un ejemplo de código de programa informático del sistema.
La Fig. 7 muestra un ejemplo de una placa de circuito impreso y una pantalla de luz.
Las Fig. 8A-8B ilustran un ejemplo de una pantalla de luz.
La Fig. 9 muestra un aspecto de ejemplos del sistema.
Las Fig. 10A-10B muestran ejemplos de un sensor de medición.
La Fig. 11 es un diagrama que ilustra ubicaciones en el cuerpo de un sujeto donde se pueden colocar sensores. La Fig. 12 es un diagrama de flujo de un ejemplo de componentes del sistema.
La Fig. 13 es un diagrama esquemático que ilustra aspectos de un ejemplo del sistema.
La Fig. 14 es un esquema de un ejemplo del sensor de medición.
La Fig. 15 es un diagrama esquemático que ilustra aspectos de un ejemplo de un sensor de medición.
La Fig. 16 es una vista detallada en despiece de un ejemplo de un sensor de medición.
La Fig. 17 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de operación del sensor de medición.
La Fig. 18 es un diagrama esquemático que ilustra aspectos de un ejemplo de un dispositivo de control de medición. La Fig. 19 es una vista frontal prospectiva de un ejemplo de un dispositivo de control de medición.
La Fig. 20 es una vista frontal prospectiva de un ejemplo de un dispositivo de control de medición con sensores de medición acoplados.
La Fig. 21 es un diagrama de flujo que ilustra la operación del dispositivo de control de medición en un ejemplo. La Fig. 22 es un diagrama de procedimiento que ilustra la operación del software informático en un ejemplo. La Fig. 23 es un diagrama de flujo que ilustra la operación del software del controlador de base de datos en un ejemplo del sistema.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
[0018] En esta invención, se describe un sistema para medir la radiación gamma emitida por un analito radiactivo administrado in vivo. Si se realizan mediciones repetidas, estas mediciones mostrarán los cambios en la radiación medida a lo largo del tiempo. Estas mediciones repetidas se pueden usar para calcular parámetros relacionados con los datos. Las mediciones repetidas también se pueden utilizar como entradas a algoritmos predictivos para predecir parámetros futuros.
[0019] El sistema es un sistema de hardware y software que se puede usar para recopilar mediciones en tiempo real de la captación de trazadores radiomarcados en un procedimiento biológico, por ejemplo, un tumor. Emplea un sensor para la detección de radiación gamma emitida por un sujeto a partir de una administración sistémica de un analito radiactivo que generalmente se descompone in vivo mediante la emisión de positrones. Un sensor para la detección de rayos gamma permite el uso de dispositivos ex vivo o in vivo, mientras que los dispositivos ex vivo pueden ser más seguros para el sujeto debido a su diseño menos intrusivo. A continuación, se describen con más detalle los elementos y las capacidades de los ejemplos del sistema.
[0020] El sistema 10 emplea un material de centelleo 20 que convierte la radiación gamma en luz visible. A continuación, un detector de luz 21 convierte la luz visible en una señal eléctrica. Esta señal se amplifica y se procesa para medir la radiación capturada. En ejemplos ex vivo, la temperatura del sensor se registra junto con esta medición de radiación, y estos datos se pueden recopilar mediante un controlador de medición o dispositivo de control 12 en un archivo de registro 80. Este archivo de registro 80, junto con otros similares de sesiones de medición anteriores, se puede usar como entradas para calcular parámetros de datos o como información para modelos predictivos a fin de predecir parámetros de datos. El archivo de registro 80 pretende simplemente denotar una recopilación de datos por parte del sujeto 5, así como también otros criterios aplicables a las circunstancias, tales como la ubicación del tumor, la condición, el tiempo de prueba, etc.
[0021] Un ejemplo del sistema 10 mostrado en la Fig. 1 se dirige a la detección de radiación gamma emitida por un sujeto 5 (no mostrado) de la administración sistémica de un analito radiactivo que se descompone in vivo mediante la emisión de positrones. El sistema 10 incluye uno o más sensores de medición 11 (o dispositivo para la detección de radiación), un dispositivo de control de medición 12, una estación de procesamiento opcional 70 y una base de datos opcional 75. Los enlaces de comunicación 7 pueden ser alámbricos o inalámbricos, dependiendo de la aplicación, y pueden extender el reporte de datos u otra comunicación a redes o Internet 77.
[0022] Con referencia a la Fig. 2, el sensor de medición 11 tiene una carcasa del sensor 25 (no se muestra), un material de centelleo 20, un detector de luz 21, un sensor de temperatura 36, un amplificador de señal 33, un procesador del sensor 22, una memoria no transitoria del sensor 30 y una fuente de energía del sensor 32. El detector de luz 21, el sensor de temperatura 36, el amplificador de señal 33, el procesador del sensor 22, la memoria del sensor 30 y la fuente de energía del sensor 32 se encuentran en comunicación operativa, ya sea mediante cableado, trazado de placa de circuito, etc.
[0023] Tal como se muestra en la ilustración en despiece de la Fig. 3, el material de centelleo 20 y el detector de luz 21 están dispuestos o ubicados dentro de la carcasa 25 para su uso, dependiendo de la aplicación. El la carcasa del sensor 25 puede fabricarse de metal (por ejemplo, níquel, cobre, latón, bronce, acero, aluminio, níquel-plata, beriliocobre, etc.) o plástico (PE, PP, PS, PVC, ABS, etc.). Dicha carcasa del sensor 25 puede ser opcionalmente a prueba de luz, para proteger el material de centelleo 20 y el detector de luz 21 de la luz ambiental o circundante.
Opcionalmente, la carcasa del sensor 25 puede definir una superficie externa y comprende un recubrimiento a prueba de luz en la superficie externa. La carcasa del sensor 25 también puede proteger dichos componentes internos de la degradación ambiental, tal como la exposición del material de centelleo 20 a humedad elevada. La carcasa del sensor 25 puede incluir o incorporar una máscara de protección 38 o una protección para la radiación de interés, tal como la detección ex vivo de radiación gamma. La máscara protectora 38 se puede fabricar a partir de materiales tales como iridio, platino, tungsteno, oro, paladio, plomo, plata, molibdeno, cobre, níquel, bronce, latón, hierro, acero, zinc, titanio y aluminio.
[0024] Durante el uso, y como se muestra en las Fig. 4A-C, los ejemplos de carcasa del sensor 25 pueden incluir un adhesivo 25A adaptado para la unión extraíble de la carcasa a la piel del sujeto 5. Opcionalmente, el sistema 10 puede incluir un portador del sensor de medición 35 adaptado para acoplarse de manera extraíble con el sensor de medición 11. El portador del sensor de medición 35 puede definir una superficie portadora, de la cual una porción puede comprender un adhesivo 35A adaptado para la unión extraíble del portador del sensor de medición 35 a la piel de un sujeto 5 (no se muestra). Opcionalmente, el portador del sensor de medición 35 incluye o define una o más características de alineación 35F que permiten la alineación repetida del portador del sensor de medición 35 al sujeto. Por ejemplo, en el ejemplo que se muestra, el portador del sensor de medición 35 define dos características 35F que podrían usarse para alinear un marcador para hacer una marca o punto de mancha en la piel del sujeto 5. Para una prueba repetida, el portador del sensor de medición 35 puede colocarse en una posición de modo que las características de alineación 35F puedan alinearse con las marcas en la piel del sujeto 5, asegurando que el sensor de medición 11 esté en la ubicación adecuada. La característica de medición 35F puede incluir una variedad de estrategias dependiendo de la aplicación, tales como almohadillas para marcas de tatuaje temporales, crestas de contorno periféricas, guías que permiten la marca de ejes de orientación, etc.
[0025] La fuente de energía del sensor 32, o los otros suministros de energía descritos en esta invención, pueden ser una batería, una conexión de energía de cable duro, un transformador o alguna forma o fuente de generación de energía. En algunos ejemplos, la fuente de energía del sensor 32 en particular, puede ser una máquina microelectromecánica adaptada para generar electricidad a partir del sujeto 5, posiblemente empleando el movimiento del sujeto 5, o presión arterial, etc.
[0026] El material de centelleo 20 se puede colocar dentro de un flujo de radiación gamma, donde el material de centelleo 20 se adapta para recibir un nivel de radiación gamma del analito radiactivo in vivo y para emitir fotones representativos o correspondientes al nivel de radiación gamma. El detector de luz 21 puede estar yuxtapuesto, ubicado o generalmente dispuesto con respecto al material de centelleo 20 para adaptarse para recibir y convertir los fotones multiplicados en datos de señal representativos del nivel de radiación gamma recibida. Se contempla que algunas aplicaciones pueden incluir mecanismos o estructura para dirigir la luz desde el material de centelleo 20 al detector de luz 21, tal como fibra óptica, prismas, reflectores, etc. Opcionalmente, y como se muestra en la Fig. 3, el detector de luz 21 puede tener un área activa 21A sensible o receptiva a la luz como se describe en esta invención, y el material de centelleo 20 puede configurarse y dimensionarse para que coincida sustancialmente con el área activa, lo que puede mejorar la eficiencia y reducir el efecto de señales de fondo o luz parásita.
[0027] El material de centelleo 20 se adapta a la aplicación de detección de radiación. En algunas realizaciones para la radiación gamma, el material de centelleo 20 puede seleccionarse de un grupo que consiste en germanato de bismuto, oxiortosilicato de gadolinio, oxiorto-silicato de lutecio dopado con cerio, oxiortosilicato de itrio dopado con cerio, yoduro de sodio, yoduro de sodio dopado con talio, poliviniltolueno y telururo de cadmio y zinc.
[0028] Los sensores de medición 11 pueden incluir un amplificador de señal 33 que se adapta para amplificar los datos de la señal, una memoria del sensor 30 que incluye un identificador del sensor de medición 16 (Fig. 6) y al menos un puerto de salida del sensor 27 para la comunicación o salida de los datos de la señal amplificada. Dependiendo del modo de comunicación deseado, el puerto de salida del sensor 27 puede ser cualquiera de una variedad de puertos, tal como conector eléctrico, comunicación informática (por ejemplo, CAT-5), óptico, infrarrojo, transmisor de radio, etc.
[0029] En referencia a los ejemplos de las Fig. 5A-C, el sistema 10 incluye un controlador o dispositivo de control de medición 12 que tiene un procesador de control 42, una memoria no transitoria de control 40, una fuente de energía de control 52 y un reloj 48, todos en comunicación operativa, ya sea por cableado, trazado de placa de circuito, etc. El dispositivo de control de medición 12 incluye un puerto de entrada de control 47 acoplado operativamente con el puerto de salida del sensor 27 (no se muestra) y adaptado para recibir datos de la señal amplificada del sensor de medición 11. El acoplamiento operable puede incluir comunicación por cable o inalámbrica, en cualquiera de una variedad de protocolos de comunicación. Por ejemplo, el puerto de entrada de control 47 puede acoplarse de manera operativa con el puerto de salida del sensor 27 mediante cable (por ejemplo, cable multiconductor 24), o mediante comunicación inalámbrica. Además de los datos de la señal amplificada, puede ser deseable comunicar otros datos o información del sensor de medición 11 al dispositivo de control de medición 12, tal como parámetros operativos, almacenamiento de energía, estado del equipo u otros datos del sensor. Opcionalmente, el dispositivo de control de medición 12 puede incluir una pantalla 44 y un dispositivo de entrada de datos 45, tal como una pantalla táctil u otra estructura de entrada/salida.
[0030] La memoria de control 40 puede, entre otras cosas, incluir el código de programa informático de control 56 (Fig. 6) ejecutable por el procesador de control 42. El código de programa informático de control 56 incluye un primer módulo 61 para implementar funciones de medición y un segundo módulo 62 para el manejo de datos. El primer módulo 61 se adapta para recibir un identificador del sensor de medición previamente asignado 16 (discutido más adelante), los datos de la señal y un identificador de sujeto y para asociar los datos de la señal, el identificador del sensor y el identificador del sensor de medición 16 en un formato de archivo de registro 80. El segundo módulo 62 está adaptado para recibir los datos de la señal de un archivo de registro 80 del primer módulo 61 y para transmitir los datos de señal compensados a un almacenamiento deseado. Dicho almacenamiento puede ser memoria local (por ejemplo, sensor o control), memoria externa, una memoria informática remota, memoria en red (inalámbrica o cableada) o memoria a la que se accede a través de Internet.
[0031] El sistema 10 incluye un compensador de temperatura 50 acoplado con el sensor de temperatura 36, el sensor de temperatura 36 adaptado para medir una temperatura ambiente dentro del sistema 10 adaptado para comunicar la temperatura ambiente al compensador de temperatura 50. De esta manera, el compensador de temperatura 50 se adapta para generar un factor de corrección de temperatura en función de la comparación de la temperatura ambiente con una temperatura de referencia. Tal como se describe a continuación, los componentes dentro del sensor de medición 11 pueden ser sensibles a la temperatura. El compensador de temperatura 50 también está adaptado para aplicar el factor de corrección de temperatura a los datos de la señal para producir datos de señal compensados por temperatura. Puede no ser necesaria la compensación de temperatura para ejemplos dirigidos a la detección in vivo.
[0032] Opcionalmente, como se muestra en las Fig. 7-8, los ejemplos del sensor de medición 11 pueden incluir una pantalla de luz dispuesta interna 28. Dicho ejemplo puede incluir un montaje de placa de circuito impreso 23P que tiene una placa 23 que define un plano con una primera superficie 23A y una segunda superficie opuesta 23B. La pantalla de luz 28 puede adaptarse para su montaje en la primera superficie 23A de la placa 23, protegiendo así el material de centelleo 20 y el detector de luz 21 de la luz ambiente. El material de centelleo 20 y el detector de luz 21 pueden estar conectados o rodeados por una pantalla de luz 28. Por ejemplo, dado que el material de centelleo 20 tiene un primer ancho paralelo con el plano y el detector de luz 21 tiene un segundo ancho paralelo con el plano, entonces la pantalla de luz 28 puede definir una primera cavidad 28A con un tercer ancho igual o mayor que el primer ancho de modo que la primera cavidad 28A se adapte para recibir el material de centelleo 20, y la pantalla de luz 28 también puede definir una segunda cavidad 28B con un cuarto ancho igual o mayor que el segundo ancho de modo que la segunda cavidad 28B se adapte para recibir el detector de luz 21. La primera y la segunda cavidad 28A, 28B pueden estar en comunicación y en una relación proximal tal que la pantalla de luz 28 alinee ópticamente el material de centelleo 20 con el detector de luz 21 cuando el material de centelleo 20 es recibido por la primera cavidad 28A y el detector de luz 21 es recibido por la segunda cavidad 28B. Estos componentes pueden acoplarse de manera operativa con el montaje de placa de circuito impreso 23P cuando se montan. Para los propósitos de esta invención, el término "ancho" pretende connotar un ancho efectivo que permite la anidación descrita, y no cualquier forma de sección transversal requerida en particular. En otras palabras, el término "ancho" pretende permitir la recepción de los componentes como se describe, y no limitar la forma de sección transversal de esos componentes más allá de su interrelación.
[0033] Dicha pantalla de luz 28 puede estar hecha de materiales seleccionados de un grupo de metales (por ejemplo, cobre, latón, bronce, acero, aluminio, níquel-plata, cobre de berilio, plata, oro, níquel), o plástico (por ejemplo, ABS, acetal, acrílico, fluoroplástico, policarbonato, nylon, PVC, polipropileno, poliestireno, polietileno ABS, acetal, acrílico, fluoroplástico, policarbonato, nylon, PVC, polipropileno, poliestireno, polietileno). Opcionalmente, la pantalla de luz 28 puede estar hecha de un material y revestida o recubierta en otro, para mejorar su capacidad de soldarse o montarse en el montaje de placa de circuito impreso 23P.
[0034] Si está hecha de metal o de plástico revestido de metal o chapado, la pantalla de luz 28 puede fijarse en su lugar en el montaje de placa de circuito impreso 23P como un componente de montaje en superficie usando soldadura con o sin plomo, o como un componente de orificio pasante usando porciones de la pantalla de luz 28 que sobresalían a través de orificios en la placa de circuito, los orificios, a continuación, se llenan con soldadura. Si está hecha de plástico, la pantalla de luz 28 puede fijarse en su lugar en el montaje de placa de circuito impreso 23P como una parte a presión con porciones de la protección que sobresalen a través de orificios en el montaje de placa de circuito impreso 23P que se mueven en posición y resisten la inversión de los orificios, como una parte de ranura con porciones de la protección que sobresalen a través de dichos orificios y que, a continuación, se funden o se jalan para impedir que se salgan de los orificios.
[0035] Opcionalmente, la pantalla de luz 28 puede tener uno o más orificios de paso para permitir que la presión se iguale durante el montaje o para permitir la salida de gas durante el montaje. Dichos orificios pueden entonces cubrirse, posiblemente con cinta de aluminio a prueba de luz, después del montaje para completar la naturaleza a prueba de luz de la pantalla.
[0036] Como se muestra en la Fig. 7, la pantalla de luz 28 también puede incluir un emisor de luz 31 (por ejemplo, un LED, una bombilla, un diodo láser) de modo que el emisor de luz pueda usarse para generar pulsos de luz dentro de la carcasa de la pantalla de luz 28 para probar el detector de luz 21. Por consiguiente, el sistema 10 puede incluir un emisor de luz 31 en comunicación operable con la fuente de energía del sensor 22, el emisor de luz 31 estando dispuesto dentro de la primera o la segunda cavidad 28A, 28B (u otra cavidad proximal), de modo que la pantalla de luz 28 se adapte para recibir el emisor de luz 31 en una ubicación que es proximal al detector de luz 21.
[0037] El código de programa informático de control 56 comprende además un tercer módulo 63 adaptado para recibir datos almacenados de un archivo de registro del segundo módulo 62. El tercer módulo 63 aplica dichos datos almacenados a un modelo predictivo para generar valores de datos predictivos durante un período deseado para dicho archivo de registro como un resultado predictivo, y para transmitir dicho resultado predictivo a un almacenamiento deseado. En otros ejemplos que no forman parte de la invención reivindicada, el tercer módulo 63 puede aplicar dichos datos almacenados para calcular los cambios en los datos de señal compensados durante un período deseado y transmitir dichos cambios a un almacenamiento deseado. En otros ejemplos que no forman parte de la invención reivindicada, el tercer módulo 63 puede aplicar dichos datos almacenados para calcular cambios en los datos de señal compensados a partir de datos de fondo durante un período deseado, y transmitir dichos cambios a un almacenamiento deseado. Dichos datos de fondo pueden extraerse de un segundo sensor de medición 11, un nivel de radiación de fondo calculado previamente o un sensor de radiación separado, dependiendo de la aplicación.
[0038] En algunos ejemplos, el sistema 10 puede incluir una estación de procesamiento 70 (Fig. 1 y 9). La estación de procesamiento 70 puede ser un ordenador en comunicación con el dispositivo de control de medición 12. Los ejemplos de la estación de procesamiento 70 pueden incluir un procesador de la estación, una memoria no transitoria de la estación y una fuente de energía de la estación; el procesador de la estación, la memoria de la estación y la fuente de energía de la estación están en comunicación operativa. La estación de procesamiento 70 puede tener un puerto de entrada de la estación acoplado operativamente con el puerto de salida de control y adaptado para recibir datos del dispositivo de control de medición 12. En algunos ejemplos, el papel del dispositivo de control de medición 12 y la estación 70 puede fusionarse.
[0039] De manera similar al dispositivo de control de medición 12, la estación de procesamiento 70 puede incluir el código de programa informático de la estación 76 ejecutable a través del procesador de la estación, el código de programa informático de la estación incluye un tercer módulo 63 adaptado para recibir datos almacenados de un archivo de registro del segundo módulo 62, para aplicar dichos datos almacenados a un modelo predictivo a fin de generar valores de datos predictivos durante un período deseado para dicho archivo de registro como un resultado predictivo.
[0040] Opcionalmente, la estación de procesamiento 70 puede incluir un dispositivo de conexión 71 para el dispositivo de control de medición 12. El dispositivo de conexión 71 puede estar en comunicación operativa con el procesador de la estación. El dispositivo de acoplamiento 71 podría adaptarse para recibir el dispositivo de control de medición en forma de un soporte, retenedor, cargador o soporte. Cuando el dispositivo de control de medición 12 está acoplado, el dispositivo de conexión 71 puede proporcionar un conector eléctrico que se acopla con el dispositivo de control de medición 12 para la comunicación de datos y el intercambio de energía.
[0041] En algunos ejemplos, el modelo predictivo puede ser un modelo de aprendizaje automático de clasificación. En otros ejemplos, el modelo predictivo puede ser un análisis de conglomerados no supervisado. Dicho análisis de grupo no supervisado, u otro modelo predictivo, puede adaptarse para predecir el resultado futuro, predecir un efecto del tratamiento del tumor y predecir la metástasis.
[0042] Algunos ejemplos pueden implicar múltiples sensores de medición 11. Por ejemplo, un sistema 10 puede incluir un primero y un segundo sensor de medición 11, el primer sensor de medición 11 adaptado a la detección de radiación gamma de prueba emitida por un sujeto de la administración sistémica de un analito radiactivo que se descompone in vivo mediante la emisión de positrones cerca de un área de prueba. El segundo sensor de medición 11 puede adaptarse a la detección de radiación gamma de fondo emitida por un sujeto a partir de la administración sistémica de un analito radiactivo que se descompone in vivo mediante la emisión de positrones cerca de un área de fondo. Dependiendo de la aplicación, el código de programa informático de control 56 o el código informático de la estación 76 pueden incluir además un cuarto módulo 64 adaptado para recibir datos almacenados de un archivo de registro del segundo módulo 62 que incluye datos del primero y el segundo sensor de medición 11 y para restar datos de señal del segundo sensor de medición 11 de datos de señal del primer sensor de medición 11. En otras aplicaciones, el cuarto módulo 64 puede adaptarse para recibir datos almacenados de un archivo de registro del segundo módulo 62 que incluye datos del primero y el segundo sensor de medición 11, y para restar datos de señal del segundo sensor de medición 11 de datos de señal del primer sensor de medición 11. Dichas realizaciones pueden permitir la sustracción de radiación de fondo de los datos del sensor.
[0043] En algunos ejemplos, los datos de señal pueden ser una pluralidad de pulsos a una frecuencia de pulso a lo largo del tiempo. El primer módulo 61 puede adaptarse para comunicar una instrucción de frecuencia de muestreo al procesador del sensor 22, la instrucción de frecuencia de muestreo es una función de la frecuencia de pulso de los datos de la señal. En algunos ejemplos, el primer módulo 61 se adapta para comunicar una instrucción de frecuencia de muestreo creciente tras un aumento en la frecuencia del pulso.
[0044] Un aspecto de la presente estrategia es un sensor o dispositivo para la detección de radiación, el dispositivo comprende un sensor de medición 11 con una carcasa 25, un material de centelleo 20, un detector de luz 21, una pantalla de luz 28, un sensor de temperatura 36, un amplificador de señal 33, un procesador del sensor 22, una memoria no transitoria del sensor 30 y una fuente de energía del sensor 32. El detector de luz 21, el sensor de temperatura 36, el amplificador de la señal 33, el procesador del sensor 22, la memoria del sensor 30 y la fuente de energía del sensor 32 pueden estar en comunicación operativa mediante un montaje de placa de circuito impreso 23P. El montaje de placa de circuito impreso 23P puede tener una placa 23 que define un plano que tiene una primera superficie 23A y una segunda superficie opuesta 23B. La pantalla de luz 28 puede adaptarse para su montaje en la primera superficie 23A de la placa 23B, protegiendo así el material de centelleo 20 y el detector de luz 21 de la luz ambiente. El material de centelleo 20 y el detector de luz 21 pueden estar conectados o rodeados por una pantalla de luz 28. Por ejemplo, dado que el material de centelleo 20 tiene un primer ancho paralelo al plano y el detector de luz 21 tiene un segundo ancho paralelo al plano, entonces la pantalla de luz 28 puede definir una primera cavidad 28A con un tercer ancho igual o mayor que el primer ancho de modo que la primera cavidad se adapte para recibir el material de centelleo 20, y la pantalla de luz 28 también puede definir una segunda cavidad 28B con un cuarto ancho igual o mayor que el segundo ancho de modo que la segunda cavidad 28B se adapte para recibir el detector de luz 21. La primera y la segunda cavidad 28A, 28B pueden estar en comunicación y en una relación proximal tal que la pantalla de luz 28 alinee ópticamente el material de centelleo 20 con el detector de luz 21 cuando el material de centelleo 20 es recibido por la primera cavidad 28A y el detector de luz 21 es recibido por la segunda cavidad 28B. Estos componentes pueden acoplarse de manera operativa con el montaje de placa de circuito impreso 23P cuando se montan.
[0045] Por consiguiente, el material de centelleo 20 y el detector de luz 21 se disponen dentro de la pantalla de luz 28 con el material de centelleo 20 adaptado para recibir un nivel de radiación gamma y para emitir fotones representativos del nivel de radiación gamma. El detector de luz 21 está dispuesto con respecto al material de centelleo 20 para adaptarse para recibir y convertir los fotones multiplicados en datos de señal representativos del nivel de radiación recibido.
[0046] Como se indicó anteriormente, el amplificador de señal 33 puede adaptarse para amplificar los datos de señal, la memoria del sensor 30 incluye un identificador del sensor de medición, el sensor de medición 11 tiene al menos un puerto de salida del sensor 27 para dichos datos de la señal amplificada. Opcionalmente, la pantalla de luz 28 se puede montar en la primera superficie 23A de la placa con soldadura. En algunos ejemplos, la pantalla de luz 28 se selecciona de un grupo que consiste en metal: cobre, latón, bronce, acero, aluminio, níquel-plata, cobre de berilio, plata, oro y níquel.
III
[0047] Un aspecto de algunos ejemplos del sistema 10 para la detección de radiación gamma emitida por un sujeto es que al menos un sensor de medición 11 puede tener una carcasa del sensor sellada herméticamente 25 de material biocompatible, un material de centelleo 20, un detector de luz 21, un amplificador de la señal 33, un procesador del sensor 22, una memoria no transitoria del sensor 30 y una fuente de energía del sensor 32, como se muestra en las Fig. 10A-10B. El detector de luz 21, el amplificador de señal 33, el procesador del sensor 22, la memoria del sensor 30 y la fuente de energía del sensor 32 pueden estar en comunicación operativa, ya sea mediante cableado directo, trazado de placa de circuito, interacción inalámbrica, etc. Opcionalmente, el material biocompatible de la carcasa del sensor 25 puede seleccionarse de un grupo que consiste en vidrio, poliéter éter cetona y polietileno de peso molecular ultra alto adecuado para la aplicación, tal como cumplir con estándares implantables para aplicaciones in vivo, por ejemplo. Como una opción adicional, la carcasa del sensor 25 puede comprender un ancla 25F para asegurar una aplicación in vivo en una ubicación deseada para la prueba o detección.
[0048] De manera similar a lo que se analizó anteriormente con referencia a la Fig. 3, el detector de luz 21 puede tener un área activa 21A y el material de centelleo 20 puede estar configurado para coincidir sustancialmente con el área activa 21A. El material de centelleo 20 y el detector de luz 21 pueden disponerse dentro de la carcasa del sensor 25 con el material de centelleo 20 adaptado para recibir un nivel de radiación gamma del analito radiactivo in vivo y para emitir fotones representativos del nivel de radiación gamma, el detector de luz 21 dispuesto con respecto al material de centelleo 20 para adaptarse para recibir y convertir los fotones multiplicados en datos de señal representativos del nivel de radiación gamma recibida. El amplificador de señal 33 puede adaptarse para amplificar los datos de la señal. La memoria del sensor 30 puede incluir un identificador del sensor de medición 16, el sensor de medición 11 tiene al menos un puerto de salida del sensor inalámbrico 27 para dichos datos de la señal amplificada.
[0049] Dicho ejemplo del sensor de medición 11 puede funcionar con un dispositivo de control de medición ex vivo 12 (no se muestra) que tiene un procesador de control 42, una memoria no transitoria de control 40, una fuente de energía de control 52 y un reloj 48. De manera similar a lo que se analizó anteriormente con referencia a la Fig. 5A-C, el procesador de control 42, la memoria de control 40, la fuente de energía de control 52 y el reloj 48 pueden estar en comunicación operativa, ya sea mediante cableado directo, trazado de placa de circuito o de otro modo. El dispositivo de control de medición 12 puede tener un puerto de entrada de control inalámbrico 47 acoplado operativamente con el puerto de salida del sensor inalámbrico 27 y adaptado para recibir los datos de la señal amplificada del sensor de medición 11.
[0050] La memoria de control 40 puede incluir código de programa informático de control o software 56 ejecutable mediante el procesador de control 42 (Fig. 6). Dicho código o software de programa informático de control 56 puede incluir un primer módulo 61 para la medición y un segundo módulo 62 para la gestión de datos. El primer módulo 61 puede adaptarse para recibir el identificador del sensor de medición 16, los datos de la señal amplificada y un identificador de sujeto y para asociar los datos de la señal, el identificador del sujeto y el identificador del sensor de medición 16 en un formato de archivo de registro 80. El segundo módulo 62 puede adaptarse para recibir los datos de la señal amplificada de un archivo de registro 80 desde el primer módulo 61 y para transmitir los datos de la señal amplificada a un almacenamiento deseado.
[0051] Opcionalmente, el sistema 10 puede incluir un sensor de medición in vivo 11 con una carcasa del sensor 25 que es sustancialmente tubular, que define una superficie externa de la carcasa del sensor 25S y una longitud de la carcasa del sensor 25L (Fig. 10B). En algunos de estos ejemplos, el puerto de salida del sensor inalámbrico 27 puede comprender una antena que se extiende sustancialmente a lo largo de la longitud 25L de la carcasa del sensor 25, junto con transmisores de soporte, etc. Sustancialmente a lo largo de la longitud simplemente significa por orientación general o a lo largo de una parte sustancial (por ejemplo, la Fig. 10A), pero no es necesario que se extienda por toda la longitud o que sea una antena recta. Se contempla, por ejemplo, que un ejemplo de puerto de salida del sensor 27 puede comprender una antena en espiral orientada a lo largo de una parte de longitud 251, como se muestra en las Fig. 10B. El ancla 25F puede comprender al menos un anillo elevado alrededor de una parte de una circunferencia de la carcasa del sensor 25, que puede o no rodear la circunferencia completa. El al menos un anillo elevado o ancla 25F puede disponerse en la superficie externa 25S y tener una altura desde la superficie externa de aproximadamente 0,1-3,0 mm a la carcasa del sensor de anclaje 25 en su lugar. Otros ejemplos de anclaje 25F pueden incluir características tales como adhesivo, rebordes elevados, protuberancias u ojales, para minimizar el movimiento con respecto a un paciente o sujeto 5. La carcasa del sensor 25 también se puede proporcionar en otras formas generales, tales como discos, grageas o formas de huevo.
[0052] En dicho ejemplo, opcionalmente el código o software de programa informático 56 (Fig. 6) puede comprender además un tercer módulo 63 adaptado para recibir datos almacenados de un archivo de registro 80 del segundo módulo 62, para aplicar dichos datos almacenados a un modelo predictivo para generar valores de datos predictivos durante un período deseado para dicho archivo de registro como un resultado predictivo, y para transmitir dicho resultado predictivo a un almacenamiento deseado. En otra opción, el código o software de programa informático de control 56 puede comprender un tercer módulo 63 adaptado para recibir datos almacenados de un archivo de registro 80 del segundo módulo 62, para aplicar dichos datos almacenados para calcular los cambios en los datos de la señal amplificada durante un período deseado, y para transmitir dichos cambios a un almacenamiento deseado. En incluso otra opción, el código o software de programa informático de control 56 puede comprender un tercer módulo 63 que está adaptado para recibir datos almacenados de un archivo de registro 80 del segundo módulo 62, para aplicar dichos datos almacenados para calcular cambios en los datos de la señal amplificada a partir de datos de radiación de fondo durante un período deseado, y para transmitir dichos cambios a un almacenamiento deseado.
[0053] En un ejemplo, los datos de señal comprenden una pluralidad de pulsos a una frecuencia de pulso a lo largo del tiempo, y donde el primer módulo 61 está adaptado para comunicar una instrucción de frecuencia de muestreo al procesador del sensor 22, la instrucción de frecuencia de muestreo es una función de la frecuencia de pulso de los datos de la señal. El primer módulo 61 puede adaptarse para comunicar una instrucción de frecuencia de muestreo creciente tras un aumento en la frecuencia de pulso.
IV
[0054] Los procedimientos que podrían usarse en la fabricación de los sensores de medición 11 u otros componentes pueden incluir muchos que son comunes dentro de la industria de montaje electrónico, junto con los siguientes procedimientos específicos. Para un ejemplo del sistema 10 que incluye una máscara o pantalla de radiación gamma 38, esta máscara o pantalla 38 puede pegarse, moldearse, empaparse, atornillarse o fijarse mecánicamente de otro modo en la carcasa del sensor de medición 25. A continuación, la máscara o pantalla 38 se puede utilizar como una placa de montaje para los otros componentes del sensor de medición 11, que incluyen componentes eléctricos y componentes de la carcasa adicionales para crear una carcasa del sensor a prueba de luz 25.
[0055] En otro ejemplo, los componentes del sensor de medición 11 pueden disponerse dentro de la carcasa del sensor de medición 25, y, a continuación, se puede aplicar un epoxi, silicona u otro fluido curable que rodee los componentes. Este procedimiento mantendría los componentes ópticos alineados al mismo tiempo que los rodearía con un material a prueba de luz.
[0056] En otro ejemplo del sensor de medición 11 que incluye un puerto de salida inalámbrico 27 como una antena, puede estar incrustado en la estructura de la carcasa del sensor de medición 25. Por ejemplo, el hilo de la antena puede disponerse en una forma de molde, a continuación, el plástico de moldeo puede aplicarse alrededor de la forma encapsulando, por consiguiente, los hilos. Con este procedimiento, los hilos de la antena podrían ser de numerosos diseños para la optimización de la eficiencia de la antena. Además, este procedimiento podría permitir que se coloque un material de ferrita dentro de la porción de antena de la carcasa 25 para optimizar aún más la eficiencia de la antena.
V
[0057] A continuación, se proporcionan aspectos adicionales o ejemplos opcionales. El presente sistema permite (aunque no requiere) que los sensores sensibles a la radiación se coloquen ex vivo, tal como en la piel de un sujeto de prueba. Estos sensores pueden medir la absorción localizada de un trazador radiomarcado que se inyecta en el sujeto 5. En un ejemplo como se muestra en la Fig. 1, los sensores de medición 11 se pueden colocar en una o más de las siguientes ubicaciones de la Fig. 11, por ejemplo: (a) directamente sobre el tumor 1; (b) en la parte superior derecha del brazo 2, aproximadamente 10 cm por encima de la fosa antecubital; (c) en la parte superior izquierda del brazo 3, aproximadamente 10 cm por encima de la fosa antecubital, y (d) sobre el hígado 4, inmediatamente debajo de las costillas y directamente debajo del pezón. Como se muestra en la Fig. 2, por ejemplo, un ejemplo del sistema 10 puede comprender: (i) uno o más sensores de medición 11; (ii) un dispositivo de control de medición 12; (iii) un software informático o código de programa informático 13 capaz de ejecutar determinadas funciones, tales como la medición y la generación de datos predictivos. El sistema 10 también puede incluir un almacenamiento deseado para datos, etc., con bases de datos adecuadas, software de gestión de bases de datos o de control de servidor 14, etc.
[0058] Como se muestra en las Fig. 14 a 16, un sensor de medición 11 puede ser, por ejemplo, un dispositivo que comprende un material de centelleo 20; un detector de luz 21; y un procesador del sensor 22 con memoria no transitoria asociada del sensor 30, un software o lógica del sensor 26 y otros circuitos que soportan estos componentes en comunicación operativa, opcionalmente con una placa de circuito impreso 23P (Fig. 16). La Fig. 17, por ejemplo, ilustra un diagrama de flujo de operación de un ejemplo de un sensor de medición ex vivo 11. En la operación, un sujeto 5 puede recibir una administración sistémica mediante inyección de una sustancia radiactiva (también denominada trazador). Cuando esta sustancia radiactiva se descompone, libera o emite positrones (también denominados partículas de alta energía). El sensor de medición 11 utiliza un material de centelleo 20 para recibir radiación gamma de descomposición mediante la emisión de positrones y para convertir la radiación en fotones, tales como pulsos de luz, que, a continuación, pueden ser detectados por el detector de luz 21. El procesador del sensor 22 puede permitir la medición y recolección de los fotones, tal como la cantidad de pulsos de luz detectados durante una cantidad de tiempo dada. Por ejemplo, un gran número de pulsos de luz detectados por unidad de tiempo puede corresponder a una gran concentración de material radiactivo. A medida que cambia la concentración de material radiactivo, los pulsos de luz detectados por unidad de tiempo cambian en consecuencia. Al graficar los pulsos de luz contados en función del tiempo de recopilación de datos, se puede producir una representación visual de la concentración radiactiva a lo largo del tiempo. Este gráfico indica cómo está cambiando la concentración radiactiva.
[0059] Cualquier número de pequeños procesadores integrados es adecuado para su uso en el sensor de medición 11, y el procesador del sensor 22 puede incluir un contador asíncrono dedicado de tamaño adecuado, si es necesario para la aplicación y si no se incluye uno externo en los circuitos adicionales. El procesador del sensor 22 puede estar integrado en el sensor de medición, o puede proporcionarse un procesador del sensor externo 22 según corresponda. El procesador del sensor 22 puede configurarse especialmente para satisfacer varios ejemplos del sistema 10, dependiendo de los requisitos de la solicitud. Una red de puertas programables (FPGA, por sus siglas en inglés) u otro dispositivo lógico programable, por ejemplo, puede ser adecuada para este sistema, posiblemente incorporando un subsistema de microprocesador dentro del diseño de FPGA.
[0060] Los posibles materiales de centelleo 20 incluyen, entre otros: germanato de bismuto (BGO); oxiortosilicato de gadolinio (GSO); oxiortosilicato de lutecio dopado con cerio (LSO); ortosilicato de itrio y lutecio dopado con cerio (LYSO); yoduro de sodio dopado con talio (NaI(TI)); centellador de plástico (poliviniltolueno); o telururo de cadmio y zinc (CZT). En algún ejemplo de un sensor de medición 11, se pueden usar múltiples materiales de centelleo 20 adaptados para medir diferentes radioisótopos. En otro ejemplo de un sensor de medición 11, se pueden usar materiales de centelleo 20 que no requieren el uso de un detector de luz 21. En otro ejemplo de un sensor de medición, se pueden incluir múltiples materiales de centelleo 20, cada uno con sus propios circuitos de detección, para permitir un arreglo bidimensional de mediciones.
[0061] En un ejemplo del sensor de medición 11, el detector de luz 21 puede incluir un amplificador de señal 33 o circuitos de amplificación para manejar señales de bajo nivel. En otro ejemplo, el sensor de medición puede incluir además un sensor de temperatura 36 que está acoplado a un compensador de temperatura 50, el sensor de temperatura está adaptado para medir una temperatura ambiental o local del material de centelleo 20 y el detector de luz 21, y para comunicar o informar dicha temperatura al compensador de temperatura 50. El compensador de temperatura 50 se adapta para generar un factor de corrección de temperatura en función de la comparación de la temperatura ambiente con una temperatura de referencia. El compensador de temperatura 50 puede aplicar el factor de corrección a los datos de señal para producir datos de señal compensados por temperatura, o puede adaptarse para informar las temperaturas locales del material de centelleo 20 y el detector de luz 21. Dependiendo del ejemplo, la detección in vivo puede no requerir la compensación de temperatura en el sentido de que el sensor de medición 11 podría calibrarse para las temperaturas del sujeto normativas.
[0062] En otro ejemplo del sistema, un sensor de medición 11 puede ser, por ejemplo, un dispositivo que comprende un material de centelleo 20; un detector de luz 21 y el amplificador de señal asociado 33 o los circuitos de amplificación y el procesador del sensor 22 estando ubicados en una placa de circuito impreso 23P en la porción del sensor del sistema. El detector de luz 21 se puede seleccionar en función de la aplicación, tal como un fotodiodo o fotocátodo, y el amplificador de señal 33 (o circuitos de amplificación, posiblemente incorporados en la placa de circuito 23P) puede incluir un fotomultiplicador o simplemente un amplificador de señal 33. Otros circuitos asociados pueden entonces moverse al dispositivo de control de medición 12. En cualquier número de ejemplos, el sensor de medición 11 se puede proporcionar con capacidad de generación de energía de máquina microelectromecánica (MEMS, por sus siglas en inglés) de modo que no sea necesaria una batería o fuente de energía externa. Un generador de MEMS puede estar basado en un componente piezoeléctrico, adaptado para generar electricidad a partir de un movimiento del sujeto 5, calor corporal del sujeto 5 o la presión arterial del sujeto 5. Alternativamente, la fuente de energía del sensor 32 puede ser una conexión de energía con cable al dispositivo de control. En otro ejemplo, un sensor de medición 11 puede ser inalámbrico, con una fuente de energía independiente 32.
[0063] En un ejemplo de un sensor de medición 11, por ejemplo, los componentes electrónicos pueden estar incluidos en una carcasa o una carcasa a prueba de luz 25 y puede haber un cable multiconductor 24 para las comunicaciones de datos. El diseño mecánico de la carcasa 25 se puede usar para controlar con precisión la colocación del material de centelleo 20.
[0064] En un ejemplo de un sensor de medición 11, el sensor puede incluir una carcasa del sensor 25 que opcionalmente puede incorporar una máscara de protección 38 para la colimación de la radiación entrante para aumentar la sensibilidad direccional. La máscara protectora 38 puede estar hecha de cualquier número de materiales densos que incluyen, entre otros: plomo, acero, hierro, aluminio, iridio, platino, cobre, cemento, plástico denso, etc. La máscara de protección 38 se puede adaptar para proteger contra la radiación específica dependiendo de la aplicación del sistema de la presente invención.
[0065] En un ejemplo de un sensor de medición 11, por ejemplo, el sensor podría incluir además una manga o funda protectora desechable y/o extraíble, también denominada portador 35. Este manguito o portador 35 puede tener adhesivo (por ejemplo, el adhesivo 35A) aplicado para unir el sensor de medición 11 a un sujeto de prueba 5. Este manguito también se puede utilizar como una barrera sanitaria entre el sensor de medición 11 y un sujeto de prueba 5. En algunas realizaciones, el sensor de medición 11 puede incluir además la carcasa 25 que a su vez tiene adhesivo utilizado para unir el sensor 11 a un sujeto de prueba 5.
[0066] En cualquier número de ejemplos, el sensor de medición 11 y el dispositivo de control de medición 12 pueden incluir el hardware y software necesarios para permitir las comunicaciones inalámbricas entre ellos. En tal realización, las técnicas de cifrado pueden usarse para proporcionar seguridad para señales inalámbricas.
[0067] En cualquier número de ejemplos del sistema de la presente invención, se puede calibrar un sensor de medición individual para la sensibilidad a la radiación. Esta calibración puede superar las inconsistencias de medición debido a las tolerancias físicas y de fabricación en el sensor. Dado que cada sensor de medición 11 tiene tolerancias físicas y de fabricación únicas y características del material, no hay dos sensores que informen naturalmente la misma medición dada la misma entrada de fuente de radiación. Por lo tanto, cada sensor se puede exponer a una fuente de radiación de actividad conocida y, a continuación, se puede proporcionar un factor de corrección para cada sensor individual. Como resultado, cada sensor de medición 11 utilizado en el sistema 10 puede calibrarse entre sí con respecto a la sensibilidad a la radiación.
[0068] En cualquier número de ejemplos, un sensor de medición individual 11 puede calibrarse para la sensibilidad a la temperatura. Varios componentes de un sensor de medición 11 son sensibles a los cambios de temperatura y a la actividad de radiación informada debido a la temperatura. Se sabe que un cristal o material de centelleo 20, un detector de luz 21 y, en menor grado, amplificadores utilizados para la detección de luz, por ejemplo, pueden ser sensibles a la temperatura. Por lo tanto, un sensor de temperatura de precisión 36 puede colocarse local o proximalmente a los elementos sensibles a la temperatura. A continuación, la temperatura ambiente se puede registrar durante el procedimiento de recopilación de datos para que se puedan realizar correcciones o compensaciones a los datos de señal o lecturas de medición para compensar cualquier inexactitud en las lecturas de medición que resulten de la sensibilidad de ciertos elementos a la temperatura, produciendo datos de señal de compensación de temperatura. Con el fin de determinar los factores de corrección de temperatura, un sensor de medición 11 puede someterse a una fuente de prueba de radiación estable mientras la temperatura circundante se barre a través del intervalo de las temperaturas de operación. Esto puede realizarse en una cámara de temperatura de laboratorio. A través de este procedimiento de prueba, se puede registrar la actividad de radiación de una fuente conocida y estable, así como los datos de temperatura. A continuación, se puede calcular una curva de calibración que ajusta la actividad de radiación medida a una respuesta plana normalizada correspondiente a los datos de señal compensados que se esperan.
[0069] En otro ejemplo, un sensor de medición 11 puede proporcionar rendimiento adaptativo y capacidades de medición. Por ejemplo, si la velocidad de crecimiento del tumor se acelera, el sensor puede responder automáticamente al cambio aumentando la frecuencia de muestreo.
[0070] En cualquier número de ejemplos del sistema, un dispositivo de control de medición 12 puede ser, por ejemplo, un dispositivo portátil y alimentado por batería que comprende una pantalla de visualización, un teclado numérico y conectores de comunicaciones de datos. En un ejemplo alternativo del sistema de la presente descripción, el dispositivo de control de medición 12 puede ser un dispositivo alimentado al estilo de escritorio. En otro ejemplo, el dispositivo de control de medición 12 u otras partes del sistema 10 pueden incluir una base de carga tipo cuna para el dispositivo que funciona a batería. La base de carga estilo cuna puede cargar baterías para un dispositivo de mano y también puede iniciar la captura de cualquier medición en la memoria del dispositivo de mano. En otro ejemplo, el dispositivo de control de medición 12 puede proporcionar capacidad de generación de energía de MEMS de modo que no sea necesaria una batería o fuente de energía externa.
[0071] En cualquier número de ejemplos del sistema 10, como se muestra en las Fig. 20 a 21, por ejemplo, un dispositivo de control de medición 12 comprende un procesador de control 42, un software de control 56 (opcionalmente como un software integrado), una memoria de control 40, un reloj en tiempo real 48 y otra lógica y circuitos asociados en una placa de circuito impreso. El procesador de control 42 puede estar integrado en el dispositivo de control de medición 12, proporcionado como un procesador externo, u opcionalmente fusionado con la estación 70. El procesador de control 42 generalmente está configurado especialmente para satisfacer realizaciones del sistema 10. El dispositivo de control puede controlar la interfaz de usuario, la recopilación de datos y las actividades de transmisión de datos. Hay varios microprocesadores capaces de esto, incluyendo los pequeños procesadores integrados y los ordenadores de una sola placa. La Fig. 21 es un diagrama de flujo que ilustra la operación de una realización de un dispositivo de control de medición 12. El sistema 10 generalmente puede responder a la entrada del usuario, realizar un seguimiento de la unión o asociación del sensor, monitorear los parámetros operativos, tal como el nivel de batería, y transferir datos de medición a un almacenamiento deseado, tal como un ordenador externo. En una realización de un dispositivo de control de medición 12, como se ilustra en la Fig. 20, por ejemplo, puede haber múltiples conectores de comunicaciones de datos para permitir la unión de múltiples sensores de medición 11, así como una comunicación de datos a una variedad de dispositivos o redes de almacenamiento deseados.
[0072] En un ejemplo de un dispositivo de control de medición 12, el dispositivo puede incluir además hardware y software de control, así como también conectividad de red para incorporar la funcionalidad del software informático de control 56. Esto crea un sistema independiente en el sitio de prueba que elimina la necesidad de un ordenador separado o software informático. Los procedimientos de cifrado y descifrado conocidos en la técnica se pueden proporcionar en cualquier número de realizaciones para asegurar las comunicaciones inalámbricas.
[0073] Un ejemplo de un dispositivo de control de medición 12 puede incluir además un escáner de código de barras para registrar números de identificación, códigos de calibración, etc. pertinentes cuando se imprime en códigos de barras. Un ejemplo de un dispositivo de control de medición 12 puede incluir además un pulso-oxígeno, resistividad de la piel u otro sensor biológico con el fin de incorporar datos adicionales en las mediciones recogidas. Otro ejemplo de un dispositivo de control de medición 12 puede incluir además un sistema de cámara digital para incorporar fotos en el archivo de registro de datos. Estas fotos podrían usarse para detalles de colocación del sensor, por ejemplo. Un ejemplo de un dispositivo de control de medición 12 puede incluir además una funcionalidad que comunica al usuario detalles específicos pertinentes a la prueba o sujeto de prueba con el que se está trabajando. Esta comunicación puede incluir, entre otros, ubicaciones de colocación no estándares para los sensores de medición 11, recordatorios del tamaño y ubicación del tumor, notas generales, fotos relacionadas con la prueba, etc.
[0074] En un ejemplo de un dispositivo de control de medición 12, por ejemplo, un interruptor de energía puede controlar la energía a todos los componentes del dispositivo, excepto posiblemente un reloj en tiempo real 48. El reloj 48 puede tener energía de respaldo constante para evitar perder la fecha y hora programadas. Cuando el interruptor de energía está en la configuración de "ENCENDIDO", se puede aplicar energía a los componentes del dispositivo y un microprocesador puede iniciar la operación y probar la operabilidad. El microprocesador del procesador de control 42 puede probar además periféricos externos tales como la pantalla 44, el reloj en tiempo real 48, etc. A medida que se realizan las pruebas, una pantalla de visualización del dispositivo de control de medición 12 puede mostrar, por ejemplo, un mensaje de espera. A continuación, al menos un sensor de medición 11 puede estar unido al dispositivo de control 12 a través de un conector y un cable, tal como un cable multiconductor 24. Tras el acoplamiento de un sensor de medición 11, el dispositivo de control 12 reconoce el acoplamiento y realiza las tareas descritas a continuación para iniciar el sensor de medición 11.
[0075] En un ejemplo de un sensor de medición 11, se puede suministrar energía al sensor mediante el dispositivo de control de medición 12. Por ejemplo, se puede usar un cable de múltiples conductores 24 con un conector en el extremo o un enchufe que encaja en un conector de acoplamiento para conectar el sensor de medición 11 al dispositivo de control 12. Se puede suministrar energía a los sensores de medición 11 a través de este cable desde el dispositivo de control de medición 12. Los sensores pueden conectarse al dispositivo de control de medición 12 antes de la recopilación de datos y permanecer conectados durante la recopilación de datos. En otro ejemplo, el sensor de medición 11 puede incluir su propia fuente de energía del sensor 32 y una memoria no transitoria del sensor 30 para almacenar datos registrados de modo que no sea necesario ningún cable y el sensor no necesite permanecer conectado al dispositivo de control de medición 12 durante la operación. Con el fin de recuperar los datos registrados, las comunicaciones inalámbricas se pueden habilitar y/o se puede conectar un cable al dispositivo de control de medición 12 en un momento deseado.
[0076] Después de encender el sensor 11, como se muestra en las Fig. 17 y 21, por ejemplo, el procesador del sensor 22 puede iniciar la operación y probarse a sí mismo. Si la autocomprobación verifica que el sensor de medición 11 está operativo, el sensor puede alertar al dispositivo de control de medición 12 de que el sensor de medición 11 está operativo y listo para recibir una dirección que es una dirección que el dispositivo de control 12 utilizará para comunicarse con el sensor de medición identificado 11. El dispositivo de control de medición 12, a continuación, puede enviar al sensor de medición 11 una asignación de identificador o dirección única 16 (es decir, única suficientemente individualizada para que la aplicación evite confusión). Después de recibir la asignación del identificador único 16, el sensor de medición 11 puede aceptar la dirección única y escuchar un bus de comunicaciones para comandos específicos del sensor individual. Un dispositivo de control de medición 12 puede enviar cualquiera de los siguientes comandos a cualquiera de sus sensores conectados: (I) verificación de conexión usando la dirección única del sensor; (2) encendido/apagado del LED del sensor; (3) establecimiento de la salida PWM del sensor; (4) lectura/escritura de la EEPROM del sensor; (5) medición de las temperaturas; y/o (6) medición de los pulsos de radiación durante un período de tiempo establecido (por ejemplo, un segundo). El dispositivo de control de medición 12 puede enviar otros comandos no enumerados específicamente. Después de que el dispositivo de control de medición 12 envía un comando al sensor de medición 11, el sensor realiza la acción ordenada y responde con un resultado si es necesario.
[0077] En cualquier número de ejemplos del sistema, cuando uno o más sensores de medición 11 están unidos a un dispositivo de control de medición 12 y los sensores están operativos, el dispositivo de control de medición 12 puede indicar, a través de un mensaje en la pantalla de visualización, por ejemplo, que el dispositivo está listo para comenzar la recopilación de datos. Cuando un usuario comienza la recopilación de datos, el dispositivo de control de medición 12 descarga primero los datos de calibración individuales de cada sensor y almacena la fecha de calibración en la memoria de control 40 u otra memoria o almacenamiento deseado. El dispositivo de control 12 puede entonces solicitar una medición de la temperatura y los pulsos de radiación, por ejemplo, de cada sensor de medición unido 11. Todas las lecturas recibidas se pueden almacenar, junto con una marca de tiempo, en la memoria de control 40. Cuando sea posible que la memoria de control 40 esté llena o si el usuario detiene la recopilación de datos, el dispositivo de control de medición 12 puede simplemente dejar de aceptar lecturas de los sensores de medición 11. Un usuario puede descargar los datos guardados recogidos de la memoria de control 40 a un ordenador u otro almacenamiento deseado.
[0078] En cualquier número de ejemplos, el código de programa informático utilizado en el sistema puede ser capaz de: (1) realizar pruebas de diagnóstico en el dispositivo de control de medición 12; (2) transferir datos de medición del dispositivo de control de medición y guardarlos en un archivo de registro; (3) recopilar datos de pruebas auxiliares del usuario u otras fuentes (dosis de radiación administrada, peso del sujeto de prueba, datos de la TEP, etc.) e incluirlos en el archivo de registro de datos; y (4) transferir el archivo de registro de datos al software de control del servidor de base de datos. En cualquier número de ejemplos, el software de control de servidor de base de datos puede aceptar archivos de registro de datos entrantes del software informático y aplicar uno o más algoritmos a los datos recibidos. Los datos de medición se pueden almacenar en una base de datos central opcional 75 mientras que la salida de algoritmo se puede usar para generar informes para el usuario. Estos informes pueden indicar parámetros estimados o incluso parámetros futuros estimados de un tumor.
[0079] En un ejemplo del sistema, por ejemplo, un usuario puede unir un dispositivo de control de medición 12 a un ordenador y ejecutar software informático para transferir datos de medición almacenados en el dispositivo de control de medición 12 al ordenador. El software informático o código de programa se comunica con el dispositivo de control 12 para determinar qué tipo y cuántos datos están disponibles para su descarga. El software informático puede solicitar al usuario información pertinente relacionada con la prueba, tal como la dosis de radiación administrada, la identificación o el número del sujeto de prueba 5, las ubicaciones de colocación de los sensores, la ubicación y el tipo del tumor, etc. Una vez que los datos de medición se han transferido desde el dispositivo de control de medición 12 al ordenador, se puede construir un archivo de registro de datos. Una vez completado, el archivo de registro de datos se puede transferir a un servidor de base de datos y a un modelo predictivo o sistema de algoritmos.
[0080] En cualquier número de ejemplos, las operaciones de preprocesamiento se pueden realizar en un conjunto de datos del sujeto de prueba. Las mediciones de sesión para todos los canales se pueden normalizar con respecto a la dosis de radiación inyectada, por ejemplo. La dosis se registra durante la prueba y se utiliza para ajustar las mediciones sobre una base escalar. Una sesión es un evento específico de registro de datos que incluye la colocación de sensores en el sujeto 5, la inyección de material radiactivo y la recopilación, registro y transferencia de datos registrados. Las mediciones de cada sesión se pueden alinear de modo que el borde ascendente en un canal de "disparo", brazo derecho o izquierdo, esté en el tiempo cero. El término "canal de activación" se utiliza para referirse a un sensor que está seguro de ver una gran cantidad de material radiactivo para que se asegure de tener un aumento drástico y fácilmente reconocible en la medición. Tener una "etapa" que cambia rápidamente como esta permite alinear el tiempo de los conjuntos de datos registrados en diferentes momentos o "sesiones". Cualquier dato que esté antes de un tiempo predeterminado o después del tiempo predeterminado (por ejemplo, datos antes de -120 segundos o después de 3600 segundos) puede eliminarse de los datos de medición. Además, las mediciones de sesión para todos los canales se pueden normalizar con respecto a la sensibilidad a la temperatura. Los coeficientes de corrección de temperatura del sensor individual se pueden recuperar y usar para corregir las mediciones del recuento de impulsos de radiación.
[0081] En cualquier número de ejemplos del sistema, las mediciones de sesión para todos los canales también se pueden ajustar para tener en cuenta la descomposición natural del radioisótopo utilizado, por ejemplo. El radioisótopo se descompone naturalmente en el sujeto de prueba y esto añade una función decreciente a los datos de medición. La contabilización de esta descomposición natural y la eliminación de cualquier dato atribuido a la descomposición natural puede representar los datos como la cantidad de radiación encontrada sin la función de descomposición incluida.
[0082] En cualquier número de ejemplos del sistema 10, las mediciones pueden alinearse con respecto a los canales de control. Los canales de control son estables y repetitivos, por lo tanto, alinear todos los canales hará que las diferencias en los canales no control sean visibles.
[0083] En un ejemplo del sistema 10, se puede proporcionar un servidor de base de datos y un modelo predictivo. Un servidor de hardware que ejecuta software para incorporar archivos de registro de datos entrantes desde el software informático y para guardar estos datos entrantes en un archivo de base de datos junto con los datos previamente guardados; y el software de control del servidor de base de datos. Las Fig. 14 y 15, por ejemplo, ilustran diagramas de flujo de operación de una realización del software informático y del software de control del servidor de base de datos, respectivamente. El servidor de base de datos y el sistema o modelo de algoritmo predictivo pueden aplicar uno o más algoritmos a esta base de datos guardada para estimar parámetros específicos para el tumor bajo prueba o un grupo de tumores. Además, el software de control del servidor de base de datos puede aplicar uno o más modelos o algoritmos para predecir parámetros futuros del tumor o un grupo de tumores. El software de control del servidor de base de datos también puede utilizar la salida de los algoritmos para generar archivos de informe para el usuario que presentan los parámetros estimados y/o previstos.
[0084] En un ejemplo alternativo del sistema 10, un servidor de base de datos y modelo predictivo comprende un sitio web dinámico con software de servidor que se ejecuta detrás de él, que permite un sistema de múltiples usuarios para análisis e informes. En otro ejemplo, el servidor de base de datos y el modelo predictivo o sistema de algoritmos incluyen además una funcionalidad de transferir la salida de algoritmo e informar de nuevo al software informático para el análisis e interpretación por parte del usuario. En un ejemplo, el servidor de base de datos y modelo predictivo incluye además la funcionalidad de ser capaz de proporcionar comunicación en tiempo real y actualizaciones sobre datos del sensor; parámetros de notificación (por ejemplo, situaciones de desarrollo tumoral); y/o condiciones de alerta.
[0085] En un ejemplo alternativo del sistema 10, el software de control del servidor de base de datos mantiene una base de datos de todos los datos de medición que se han presentado previamente. Los nuevos archivos de registro de datos que se envíen se pueden agregar a la base de datos. El usuario puede incluir otros registros de datos, como resultados de otras pruebas (exploraciones por TEP, CT, etc.), información sobre un tema en particular (altura, peso, etc.) o notas generales, por ejemplo, entre otros. El usuario puede utilizar el software de control del servidor de base de datos para generar gráficos de datos medidos, para calcular varias funciones de los datos medidos y, a continuación, graficar esas funciones si es necesario; y/o para aplicar algoritmos de predicción a los datos. El modelo de predicción puede ser capaz de, entre otros: (I) predecir el resultado futuro de los tratamientos tumorales; (2) predecir qué tratamientos tumorales tienen la mejor probabilidad de éxito; (3) predecir la probabilidad de que la enfermedad metastásica esté presente en el sujeto; y/o (4) otros. El software de control del servidor de base de datos puede generar informes para el usuario de datos medidos y/o predicciones basadas en los datos. Estos informes incluyen, pero no se limitan a, gráficos, predicciones con niveles de confianza, etc.
[0086] En cualquier número de ejemplos del sistema de la presente descripción, la clase de algoritmos utilizados es de la estructura de clasificación en aprendizaje automático. Estos algoritmos utilizan un conjunto de datos de entrenamiento para construir un modelo de los datos. A continuación, cuando se introducen nuevos conjuntos de datos desconocidos, los algoritmos pueden determinar en qué parte del modelo deben encajar los nuevos datos. Esta estrategia permite que el sistema de la presente descripción inspeccione un conjunto de datos presentado y determine si ha visto ejemplos como el conjunto de datos presentado en el pasado y en qué medida. Si ha habido ejemplos similares en el pasado, el sistema puede predecir el resultado del conjunto de datos actual basado en los resultados de los datos anteriores. Por ejemplo, si hay varios ejemplos anteriores que coinciden estrechamente con los nuevos datos presentados, el algoritmo puede determinar qué tratamientos en el pasado condujeron al resultado más favorable. Los médicos pueden entonces seleccionar tratamientos con el mejor resultado. En otro ejemplo, los algoritmos pueden proporcionar rendimiento adaptativo y capacidades de medición. Por ejemplo, si la tasa de crecimiento del tumor se acelera, el sistema puede responder automáticamente al cambio aumentando la frecuencia de muestreo.
[0087] En un ejemplo del sistema 10, las maneras en que los nuevos datos presentados coinciden con los datos vistos previamente o se determina que no coinciden con ninguno de los datos anteriores se basan en múltiples funciones matemáticas o cuantitativas que se pueden aplicar a los datos de medición. Por ejemplo, el área bajo la curva, la curva polinómica que se ajusta a una porción o la totalidad de los datos, la proporción de dos canales de medición de datos, etc., son todas maneras en las que se pueden emparejar los conjuntos de datos.
[0088] Será evidente para un experto en la materia que un sistema informático que incluye medios o módulos de programación adecuados para operar según los procedimientos descritos también se encuentra dentro del alcance de la presente descripción. Se puede proporcionar un sistema informático especialmente configurado que incluye medios de programación adecuados para satisfacer los objetos descritos anteriormente. Los medios de programación adecuados incluyen cualquier medio para dirigir un sistema informáti
procedimiento de la invención, que incluyen, por ejemplo, sistemas compuestos por conjuntos de procesamiento y circuitos aritméticos lógicos acoplados a la memoria informática, cuyos sistemas tienen la capacidad de almacenar en la memoria informática, cuya memoria informática incluye circuitos electrónicos configurados para almacenar datos e instrucciones de programa, con etapas programadas del procedimiento de la invención para su ejecución por un conjunto de procesamiento. Los aspectos de la presente descripción pueden incorporarse en un producto de programa informático, tal como un medio de registro no transitorio, para su uso con cualquier sistema de procesamiento de datos adecuado. El presente sistema puede ejecutarse además en una variedad de plataformas, que incluyen cualquiera de una variedad de sistemas operativos de software. Se proporcionan hardware, software y programación adecuados para llevar a cabo instrucciones informáticas entre los diferentes elementos y componentes de la presente descripción.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (10) para la detección de radiación gamma emitida por un sujeto de administración sistémica y absorción de un analito radiactivo que se descompone in vivo durante un período de tiempo mediante la emisión de positrones, comprendiendo el sistema:
al menos un sensor de medición (11) que tiene una carcasa del sensor (25), un material de centelleo (20), un detector de luz (21), un sensor de temperatura (36), un amplificador de señal (33), un procesador del sensor (22), una memoria no transitoria del sensor (30) y una fuente de energía del sensor (32),
el detector de luz (21), el sensor de temperatura (36), el amplificador de señal (33), el procesador del sensor (22), la memoria del sensor (30) y la fuente de energía del sensor (32) en comunicación operativa, el material de centelleo (20) y el detector de luz (21) dispuestos dentro de la carcasa del sensor (25) con el material de centelleo (20) adaptado para recibir un nivel de radiación gamma durante el período de tiempo desde el analito radiactivo in vivo y para emitir fotones representativos del nivel de radiación gamma, el detector de luz (21) estando dispuesto con respecto al material de centelleo (20) para adaptarse para recibir y convertir los fotones multiplicados en datos de señal representativos del nivel a lo largo del tiempo de radiación gamma recibida, el amplificador de señal (33) adaptado para amplificar los datos de la señal, la memoria del sensor (30) que incluye un identificador del sensor de medición (16), el sensor de medición (11) teniendo al menos un puerto de salida del sensor (27) para dichos datos de la señal amplificada;
un dispositivo de control de medición (12) que tiene un procesador de control (42), una memoria no transitoria de control (40), una fuente de energía de control (52) y un reloj (48),
el procesador de control (42), la memoria de control (40), la fuente de energía de control (52) y el reloj (48) estando en comunicación operativa, donde el dispositivo de control de medición (12) tiene un puerto de entrada de control (47) acoplado operativamente con el puerto de salida del sensor (27) y adaptado para recibir datos de la señal amplificada desde el sensor de medición (11);
donde la memoria de control (40) incluye el código de programa informático de control (56) ejecutable mediante el procesador de control (42), el código de programa informático de control (56) incluye un primer módulo (61) para la medición, un segundo módulo (62) para la gestión de datos;
donde el primer módulo (61) está adaptado para recibir el identificador del sensor de medición, los datos de la señal y un identificador del sujeto y para asociar los datos de la señal, el identificador del sujeto y el identificador del sensor de medición en un formato de archivo de registro (80);
un compensador de temperatura (50) acoplado con el sensor de temperatura (36), el sensor de temperatura (36) adaptado para medir una temperatura ambiente con el sistema adaptado para comunicar la temperatura ambiente al compensador de temperatura (50), de modo que el compensador de temperatura (50) se adapta para generar un factor de corrección de temperatura basado en la comparación de la temperatura ambiente con una temperatura de referencia, el compensador de temperatura (50) se adapta además para aplicar el factor de corrección de temperatura a los datos de la señal para producir datos de señal compensados por temperatura; y donde el segundo módulo (62) se adapta para recibir los datos de señal de un archivo de registro (80) del primer módulo (61) y para transmitir los datos de señal compensados a un almacenamiento deseado; y donde el código de programa informático de control comprende además un tercer módulo (63) adaptado para recibir datos almacenados de un archivo de registro (80) del segundo módulo (62), para aplicar dichos datos almacenados a un modelo predictivo para generar valores de datos predictivos durante un período deseado para dicho archivo de registro (80) como un resultado predictivo, y para transmitir dicho resultado predictivo a un almacenamiento deseado.
2. El sistema (10) de la reivindicación 1, donde el sistema (10) comprende además un portador del sensor de medición (35) adaptado para acoplarse de manera extraíble con el sensor de medición (11), el portador del sensor de medición (35) define una superficie portadora, y una porción de la superficie portadora comprende un adhesivo adaptado para la unión extraíble del portador del sensor de medición a la piel del sujeto.
3. El sistema (10) de la reivindicación 2, donde el portador (35) del sensor de medición define al menos un elemento (35F) de alineación para la alineación extraíble del sensor (11) de medición con respecto al sujeto.
4. El sistema (10) de la reivindicación 1, donde la carcasa del sensor (25) comprende además una máscara de protección (38) para la radiación gamma.
5. El sistema (10) según la reivindicación 1, donde el sensor de medición (11) comprende además: una pantalla de luz (38);
un montaje de placa de circuito impreso (23P) que tiene una placa que define un plano que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta, donde la pantalla de luz se adapta para montarse en la primera superficie de la placa y proteger el material de centelleo y el detector de luz de la luz ambiente; donde el material de centelleo (20) tiene un primer ancho paralelo con el plano y el detector de luz (21) tiene un segundo ancho paralelo con el plano;
la pantalla de luz (38) define una primera cavidad (28A) con un tercer ancho igual o mayor que el primer ancho de modo que la primera cavidad (28A) se adapte para recibir el material de centelleo (11) y la pantalla de luz (38) defina una segunda cavidad (28B) con un cuarto ancho igual o mayor que el segundo ancho de modo que la segunda cavidad (28B) se adapte para recibir el detector de luz (21); y donde la primera y la segunda cavidad (28A, 28B) están en comunicación y en una relación proximal tal que la pantalla de luz (38) alinea ópticamente el material de centelleo (11) al detector de luz (21) cuando el material de centelleo (11) es recibido por la primera cavidad (28A) y el detector de luz (21) es recibido por la segunda cavidad (28B), y acoplado operativamente con el montaje de placa de circuito impreso (23P).
6. El sistema (10) de la reivindicación 1 que comprende además:
(i) una estación de procesamiento (70) en comunicación con el dispositivo de control de medición (12), la estación (70) tiene un procesador de la estación, una memoria no transitoria de la estación, una fuente de energía de la estación, el procesador de la estación, la memoria de la estación, la fuente de energía de la estación en comunicación operativa, la estación de procesamiento tiene un puerto de entrada de la estación acoplado operativamente con el puerto de salida de control y está adaptado para recibir datos del dispositivo de control de medición (12);
(ii) donde la estación de procesamiento (70) comprende además un dispositivo de conexión (71) en comunicación operativa con el procesador de la estación, donde el dispositivo de conexión se adapta para recibir el dispositivo de control de medición (12), donde el dispositivo de conexión (71) tiene un conector eléctrico que se acopla con el dispositivo de control de medición (12) para la comunicación de datos y el intercambio de energía.
7. El sistema (10) de la reivindicación 1, donde el modelo predictivo es un análisis de grupos no supervisado adaptado para predecir resultados futuros, predecir un efecto del tratamiento de tumores y predecir metástasis.
8. El sistema (10) de la reivindicación 1, donde el puerto de entrada de control (47) se acopla de manera operativa con el puerto de salida del sensor (27) mediante un cable.
9. El sistema (10) de la reivindicación 1, donde el puerto de entrada de control (47) se acopla de manera operativa con el puerto de salida del sensor (27) mediante comunicación inalámbrica.
10. El sistema (10) de la reivindicación 1
donde el al menos un sensor de medición (11) comprende un primero y un segundo sensor de medición, el primer sensor de medición está adaptado para la detección ex vivo de radiación gamma de prueba emitida por un sujeto a partir de la administración sistémica de un analito radiactivo que se descompone in vivo mediante la emisión de positrones cerca de un área de prueba, el segundo sensor de medición está adaptado a la detección ex vivo de radiación gamma de fondo emitida por un sujeto a partir de la administración sistémica de un analito radiactivo que se descompone in vivo mediante la emisión de positrones cerca de un área de fondo;
donde el código de programa informático de control (56) comprende además un cuarto módulo (64) adaptado para recibir datos almacenados de un archivo de registro (80) del segundo módulo (62) que incluye datos del primero y el segundo sensor de medición y para restar datos de señal del segundo sensor de medición de datos de señal del primer sensor de medición.
11. El sistema (10) de la reivindicación 1, donde la carcasa del sensor (25) es una carcasa del sensor herméticamente sellada de material biocompatible, y donde el detector de luz que tiene un área activa y el material de centelleo está configurado para coincidir sustancialmente con el área activa.
12. El sistema (10) de la reivindicación 11, donde la carcasa del sensor (25) define una superficie externa y la carcasa del sensor (25) comprende además un anclaje dispuesto en la superficie externa de la carcasa del sensor (25).
13. El sistema (10) de la reivindicación 12, donde la carcasa del sensor (25) es sustancialmente tubular y define una longitud de la carcasa del sensor, el puerto de salida del sensor inalámbrico comprende una antena que se extiende sustancialmente a lo largo de la longitud de la carcasa del sensor, y el ancla comprende al menos un anillo elevado alrededor de una parte de una circunferencia de la carcasa del sensor, el al menos un anillo elevado estando dispuesto en la superficie externa que tiene una altura desde la superficie externa en el intervalo de 0,1 mm a 3 mm.
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