Системы и способы определения протоколов инъекции фармацевтической жидкости исходя из напряжения на рентгеновской трубке

Системы и способы определения протоколов инъекции фармацевтической жидкости исходя из напряжения на рентгеновской трубке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[1] Данная заявка содержит объект изобретения, который может быть связан с объектами, раскрытыми и/или заявленными в патенте США №7925330, поданном 27 марта 2007 года, в публикациях заявки на патент США №2007/0213662, поданной 27 марта 2008 года; №2007/0255135, поданной 27 марта 2007 года; №2008/0097197, поданной 22 марта 2007 года; №2010-0030073, поданной 12 июня 2009 года; №2010-0113887, поданной 15 июня 2009 года; №2010-0204572, поданной 15 января 2010 года; и в международных патентных заявках №WO/2006/058280 (международной патентной РСТ заявке №PCT/US05/042891), поданной 23 ноября 2005 года, и WO/2006/055813 (международная патентная РСТ заявка №PCT/US2005/041913), поданной 16 ноября 2005 года, раскрытия которых включены в данный документ с помощью ссылки и составляют его часть.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ Область техники, к которой относится изобретение

[2] Настоящее изобретение относится к устройствам, системам и способам для доставки жидкости и, в особенности, к устройствам, системам и способам доставки фармацевтической жидкости к пациенту и особенно для доставки контрастного препарата к пациенту в ходе медицинской процедуры инъекции из диагностических и/или терапевтических соображений.

Описание уровня техники

[3] Следующая информация предоставляется для того, чтобы помочь читателю понять изобретение, раскрываемое ниже, и среду, в которой оно обычно должно применяться. Предполагается, что термины, используемые в данном документе, не ограничиваются никаким конкретным узким значением, если только иное ясно не указано в данном документе. Ссылки на источники, приведенные в данном документе, могут облегчить понимание настоящего изобретения или предпосылок настоящего изобретения. Раскрытия всех упомянутых в данном документе источников включены с помощью ссылки.

[4] Введение контрастного препарата, например, с помощью автоматического инъектора для радиологических обследований, как правило, начинается с заполнения врачом-клиницистом пустого одноразового шприца определенным объемом фармацевтического препарата контрастного средства. В других процедурах можно использовать шприц, предварительно заполненный контрастным средством. Врач-клиницист затем определяет объемный расход потока и объем контрастного вещества, которое нужно ввести пациенту для того, чтобы обеспечить диагностическую визуализацию. Инъекция солевого раствора в объеме и с расходом потока, определяемыми оператором, часто следует за введением контрастного средства в вены или артерии. Ряд доступных в настоящее время инъекторов позволяет оператору программировать несколько отдельных фаз с объемными расходами потока и объемами для доставки. Например, инъекторы SPECTRIS SOLARIS^® и STELLANT, доступные от MEDRAD, INC., предприятия Bayer HealthCare, обеспечивают ввод до шести отдельных пар или фаз объемного расхода потока и объема включительно для доставки пациенту (например, для контрастного вещества и/ил и солевого раствора). Такие инъекторы и протоколы управления инъектором для применения с ними раскрыты, например, в патенте США №6643537 и опубликованы в заявке на патент США №2004/0064041, правообладателем по которой является заявитель настоящего изобретения, раскрытия которых включены в данный документ с помощью ссылки. Значения или параметры в поля для таких фаз обычно вводятся вручную оператором для каждого типа процедуры и для каждого пациента, подвергающегося процедуре инъекции/визуализации. В качестве альтернативы, ранее введенные вручную значения объема и расхода потока можно хранить и позднее повторно вызывать из памяти компьютера. Тем не менее, методы, при которых такие параметры должны определяться и приводиться в соответствие к конкретным процедурам для конкретного пациента, не являются хорошо разработанными.

[5] В этом отношении были установлены отличия в требованиях к дозированию контрастного вещества для различных пациентов в ходе визуализации и других процедур. Например, в патенте США №5840026, правообладателем по которому является заявитель настоящего изобретения, раскрытие которого включено в данный документ с помощью ссылки, раскрыты устройства и способы для того, чтобы адаптировать инъекцию к требованиям пациента с использованием пациентом конкретных данных пациента, полученных до или во время инъекции. Хотя были установлены отличия в требованиях к дозированию для медицинских процедур визуализации, основанные на различиях между пациентами, в общепринятых медицинских процедурах визуализации продолжали использовать предварительно установленные дозы или стандартные протоколы доставки для инъекции контрастных препаратов в ходе медицинских процедур визуализации. С учетом возросшей скорости сканирования у доступных с недавнего времени компьютерных томографов (СТ), в том числе MDCT (или MSCT) томографов, инъекции в одну фазу преобладают над двухфазными или другими многофазными инъекциями в тех частях мира, где используются такие быстрые томографы. Хотя использование стандартных, фиксированных или предварительно определенных протоколов (однофазных, либо двухфазных, или многофазных) для доставки упрощает процедуру, обеспечение того же количества контрастных препаратов для разных пациентов по тому же протоколу может давать очень разные результаты в контрасте и качестве изображения. Более того, с внедрением новейших MDCT томографов нерешенный вопрос в клинической практике и в литературе по СТ заключается в том, будут ли хорошо переноситься стандартные протоколы контрастирования, используемые с односрезовыми спиральными томографами, в процедуры с использованием MDCT устройств. См., например, Cademartiri, F. and Luccichenti, G., et al., "Sixteen-row multi-slice computed tomography: basic concepts, protocols, and enhanced clinical applications." Semin Ultrasound CT MR 25(1): 2-16(2004).

[6] В нескольких исследованиях предпринимались попытки количественного анализа процесса инъекции в ходе компьютерной томографической ангиографии (СТА) для того, чтобы улучшить и сделать более четким усиление контрастирования артерий. Например, Вае и сотрудники разработали фармакокинетические (РК) модели характера изменения контраста и решили систему связанных дифференциальных уравнений с целью выявления задающей функции, которая вызывает наиболее равномерное усиление контрастирования артерий. К.Т. Вае, J.P. Heiken, and J.A. Brink, "Aortic and hepatic contrast medium enhancement at CT. Part I. Prediction with a computer model," Radiology, vol. 207, pp. 647-55 (1998); К.Т. Bae, "Peak contrast enhancement in CT and MR angiography: when does it occur and why? Pharmacokinetic study in a porcine model," Radiology, vol. 227, pp. 809-16 (2003); К.Т. Bae et al., "Multiphasic Injection. Method for Uniform Prolonged Vascular Enhancement at CT Angiography: Pharmacokinetic Analysis and Experimental Porcine Method," Radiology, vol. 216, pp. 872-880 (2000); патенты США №№5583902, 5687208, 6055985, 6470889 и 6635030, раскрытия которых включены в данный документ с помощью ссылки. Обратное решение для набора дифференциальных уравнений в упрощенной компартментной модели, изложенное Вае и соавт., указывает на то, что экспоненциально снижающийся расход потока контрастного препарата может приводить в результате к оптимальному/постоянному усилению контраста при процедуре визуализации в ходе СТ. Тем не менее, профили для инъекции, рассчитанные с помощью обратного решения в РК модели, представляют собой профили, с трудом реализуемые большинством автоматических инъекторов для СТ без значительной модификации.

[7] При другом подходе Fleischmann и сотрудники рассматривали физиологию сердечно-сосудистой системы и кинетику контрастирования как "объект исследования с неизвестными свойствами" и определяли его импульсный отклик путем стимуляции системы короткими болюсными введениями контрастного вещества (приблизительно принимаемыми за единичные импульсы). В этом способе специалист осуществляет преобразование Фурье на импульсном отклике и манипулирует этой оценкой функции переноса для определения оценки более оптимальной кривой инъекции, чем практически используемая ранее. D. Fleischmann and К. Hittmair, "Mathematical analysis of arterial enhancement and optimization of bolus geometry for CT angiography using the discrete Fourier transform," J. Comput. Assist Tomogr., vol. 23, pp. 474-84 (1999), раскрытие которого включено в данный документ с помощью ссылки.

[8] Однофазное введение контрастного средства (как правило, 100-150 мл контрастного вещества с одним расходом потока) приводит в результате к неравномерной кривой усиления. См., например, D. Fleischmann and К. Hittmair, выше; и К.Т. Вае, "Peak contrast enhancement in CT и MR angiography: when does it occur и why? Pharmacokinetic study in a porcine model," Radiology, vol. 227, pp. 809-16 (2003), раскрытия которых включены в данный документ с помощью ссылки. В Fleischmann и Hitmair, таким образом, представили схему, в которой пытались приспособить введение контрастного средства посредством двухфазной инъекции, подобранной для отдельного пациента с целью оптимизации визуализации аорты. Основополагающая трудность при управлении представлением контрастного средства для СТ заключается в том, что гиперосмолярное лекарственное средство быстро диффундирует из центральных кровеносных сосудов. Кроме того, контрастное вещество смешивается с кровью, которая не содержит контрастного вещества, и разбавляется ею.

[9] Fleischmann указал, что небольшую болюсную инъекцию, тестовую болюсную инъекцию контрастного средства (16 мл контрастного средства с расходом 4 мл/с) вводили перед проведением диагностического сканирования. Сканирование с динамическим усилением проводили на сосуде, представляющем интерес. Полученные обработанные данные сканирования (изображение, полученное в результате тестового сканирования) интерпретировали как импульсный отклик системы пациент/контрастный препарат. Fleischmann производил преобразование Фурье на функции переноса у пациента путем деления результатов преобразования Фурье для изображения, полученного в результате тестового сканирования, на результаты преобразования Фурье для тестовой инъекции. Предполагая, что система являлась линейной стационарной по времени (LTI) системой и что желаемый сигнал от области в момент вывода был известен (диагностическое сканирование плоского участка с заранее определенным уровнем усиления), Fleischmann получал сигнал в момент ввода путем деления частоты представлений домена с желаемым выходным сигналом на таковое для функции переноса у пациента. Поскольку способ по Fleischmann и соавт. рассчитывает входные сигналы, которые не осуществимы в реальности в результате ограничений системы для инъекции (например, ограничений по расходу потока), специалист должен отсекать и аппроксимировать рассчитанный непрерывный сигнал.

[10] Кроме того, для того чтобы управлять автоматическим инъектором для получения желаемой кривой усиления контраста от времени, работа автоматического инъектора должна тщательно контролироваться для гарантии безопасности пациента. Например, желательно не превышать определенного давления жидкости в ходе процедуры инъекции. Помимо возможных опасностей для пациента (например, повреждения сосудов) и возможного ухудшения диагностической и/или терапевтической пригодности инъецируемой жидкости избыточное давление может приводить к отказу оборудования. Одноразовые шприцы и другие компоненты системы, обеспечивающей ток жидкости (иногда собирательно называемые "одноразовым комплектом"), как правило, производятся из пластиков с различными значениями прочности на разрыв под действием внутреннего давления. Если инъектор создает давление в системе, обеспечивающей ток жидкости, превышающее прочность на разрыв одноразового элемента системы, обеспечивающей ток жидкости, то элемент системы, обеспечивающей ток жидкости, выходит из строя.

[11] Дополнительно к проблемам управления в современных инъекторных системах, многим таким системам недостает удобства и гибкости метода, по которому должны работать инъекторные системы. В этом отношении сложность медицинских процедур инъекции и лихорадочный темп во всех сферах отрасли здравоохранения придают большое значение времени и навыкам оператора.

[12] Хотя были сделаны успехи в управлении системами доставки жидкости, например, чтобы обеспечить желаемую кривую усиления контраста от времени и чтобы обеспечить безопасность пациента, остается желательной разработка улучшенных устройств, систем и способа доставки жидкостей к пациенту.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[13] В одном аспекте настоящего изобретения предусматривается система для визуализации пациента, содержащая визуализирующую систему и генератор параметров для определения параметров по меньшей мере первой фазы процедуры инъекции, при этом визуализирующая система содержит томограф, содержащий по меньшей мере одну рентгеновскую трубку, и при этом генератор параметров запрограммирован для определения по меньшей мере одного из параметров исходя из напряжения, которое нужно подать по меньшей мере на одну рентгеновскую трубку в ходе процедуры визуализации. Томограф может представлять собой компьютерный томограф, который может быть программируемым для работы при различных напряжениях на рентгеновской трубке.

[14] В определенных вариантах осуществления генератор параметров в системе может находиться в коммуникативном соединении с визуализирующей системой. В определенных вариантах осуществления генератор параметров может быть интегрирован в визуализирующую систему.

[15] В некоторых неограничивающих вариантах осуществления система может дополнительно содержать инъекторную систему, и при этом инъекторная система может содержать по меньшей мере один нагнетательный механизм, по меньшей мере одну емкость для жидкости, функционально связанную по меньшей мере с одним нагнетательным механизмом, при этом одна из емкостей для жидкости предназначена для вмещения средства, усиливающего контраст, а одна из емкостей для жидкости предназначена для вмещения разбавителя, и контроллер, функционально связанный по меньшей мере с одним нагнетательным механизмом.

[16] В определенных вариантах осуществления генератор параметров может находиться в коммуникативном соединении по меньшей мере с одним из визуализирующей системы и контроллера инъекторной системы, и в определенных вариантах осуществления генератор параметров может быть интегрирован в инъекторную систему.

[17] В некоторых неограничивающих вариантах осуществления генератор параметров может быть запрограммирован для определения по меньшей мере одного из объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, и расхода потока фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, исходя из напряжения, которое нужно подать по меньшей мере на одну рентгеновскую трубку в ходе процедуры визуализации. Фармацевтическая жидкость может включать средство, усиливающее контраст.

[18] В определенных неограничивающих вариантах осуществления генератор параметров может быть запрограммирован для определения объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, в соответствии с формулой: V₁=вес·X·Y, в которой V₁ представляет собой объем фармацевтической жидкости, X зависит от веса пациента и напряжения на рентгеновской трубке, и Y зависит от концентрации средства, усиливающего контраст, в фармацевтической жидкости. Генератор параметров может быть запрограммирован для определения X для конкретного веса пациента из справочной таблицы, в которой X представлен в виде зависимости от веса пациента и напряжения, которое нужно подать по меньшей мере на одну рентгеновскую трубку в ходе процедуры визуализации.

[19] В некоторых неограничивающих вариантах осуществления генератор параметров может быть запрограммирован для определения по меньшей мере первого расхода потока фармацевтической жидкости путем деления V₁ на длительность инъекции в первой фазе. Генератор параметров может быть запрограммирован для определения длительности инъекции исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором, причем данные критерии могут включать по меньшей мере идентификацию области тела, которая должна быть визуализирована в ходе процедуры визуализации.

[20] В определенных неограничивающих вариантах осуществления генератор параметров может быть дополнительно запрограммирован для определения объема V₂ фармацевтической жидкости, которую нужно доставить по меньшей мере за вторую фазу процедуры инъекции, в которую должны быть доставлены как фармацевтическая жидкость, так и разбавитель.

[21] В некоторых неограничивающих вариантах осуществления генератор параметров может быть запрограммирован для определения объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, с помощью коррекции параметра объема в базовом протоколе инъекции. Данные, представляющие базовый протокол инъекции, могут присутствовать в памяти системы или могут быть доступны системе. Генератор параметров также может быть запрограммирован для определения базового протокола инъекции исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором. В определенных вариантах осуществления генератор параметров может быть запрограммирован для определения объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, с помощью применения коэффициента изменения напряжения на трубке к параметру объема в базовом протоколе инъекции.

[22] В некоторых неограничивающих вариантах осуществления генератор параметров может быть запрограммирован для определения расхода потока фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, с помощью коррекции параметра расхода потока в базовом протоколе инъекции. Данные, представляющие базовый протокол инъекции, могут присутствовать в памяти системы или могут быть доступны системе. Генератор параметров также может быть запрограммирован для определения базового протокола инъекции исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором. В определенных вариантах осуществления генератор параметров может быть запрограммирован для определения расхода потока фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, с помощью применения коэффициента изменения напряжения на трубке к параметру расхода потока в базовом протоколе инъекции.

[23] В другом аспекте предусматривается генератор параметров для применения в визуализирующей системе, содержащей томограф, содержащий по меньшей мере одну рентгеновскую трубку, при этом генератор параметров запрограммирован для определения параметров по меньшей мере первой фазы процедуры инъекции, в том числе по меньшей мере одного параметра, исходя из напряжения, которое нужно подать на меньшей мере одну рентгеновскую трубку в ходе процедуры визуализации.

[24] В другом неограничивающем варианте осуществления предусматривается способ управления инъекторной системой для доставки фармацевтической жидкости к пациенту как части процедуры визуализации, причем инъекторная система находится в функциональном соединении с визуализирующей системой, содержащей томограф, содержащий по меньшей мере одну рентгеновскую трубку. Этапы способа включают: определение с использованием генератора параметров параметров инъекции по меньшей мере в первой фазе процедуры инъекции, при этом по меньшей мере один из параметров инъекции определяют исходя из напряжения, которое нужно подать на меньшей мере одну рентгеновскую трубку в ходе процедуры визуализации; и управление инъекторной системой, по меньшей мере частично исходя из определенных параметров инъекции.

[25] В некоторых неограничивающих вариантах осуществления способа параметры инъекции, которые определяют, включают по меньшей мере один из объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы процедуры инъекции, и расхода потока фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы процедуры инъекции. Объем фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, можно определить в соответствии с формулой: V₁=вес·X·Y, в которой V₁ представляет собой объем фармацевтической жидкости, X зависит от веса пациента и напряжения на рентгеновской трубке, и Y зависит от концентрации средства, усиливающего контраст, в фармацевтической жидкости. В определенных вариантах осуществления X определяют для конкретного веса пациента из справочной таблицы, в которой X представлен в виде зависимости от веса пациента, и напряжения, которое нужно подвести по меньшей мере к одной рентгеновской трубке в ходе процедуры визуализации.

[26] В определенных неограничивающих вариантах осуществления способа по меньшей мере первый расход потока фармацевтической жидкости определяют путем деления V₁ на длительность инъекции в первой фазе. Длительность инъекции в первой фазе может вводиться оператором с использованием графического интерфейса пользователя. Длительность инъекции также может определяться генератором параметров исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором.

[27] В некоторых неограничивающих вариантах осуществления способа объем фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, определяют с помощью коррекции параметра объема в базовом протоколе инъекции. Данные, представляющие базовый протокол инъекции, можно повторно вызвать из памяти, связанной по меньшей мере с одним из инъекторной системы, визуализирующей системы и генератора параметров или доступной для них. Базовый протокол инъекции также можно определить исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором. Объем фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы процедуры инъекции, можно определить с помощью применения коэффициента изменения напряжения на трубке к параметру объема в базовом протоколе инъекции.

[28] В определенных неограничивающих вариантах осуществления способа расход потока фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, определяют с помощью коррекции параметра расхода потока в базовом протоколе инъекции. Данные, представляющие базовый протокол инъекции, можно повторно вызвать из памяти, связанной по меньшей мере с одним из инъекторной системы, визуализирующей системы и генератора параметров или доступной для них. Базовый протокол инъекции можно определить исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором. Расход потока фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, можно определить с помощью применения коэффициента изменения напряжения на трубке к параметру расхода потока в базовом протоколе инъекции.

[29] В некоторых неограничивающих вариантах осуществления способа данный способ может дополнительно включать этап заполнения определенных параметров инъекции на графическом интерфейсе пользователя, связанном по меньшей мере с одним из инъекторной системы и визуализирующей системы.

[30] В другом аспекте предусматривается способ создания протокола инъекции для применения с инъекторной системой в функциональном соединении с визуализирующей системой, содержащей томограф, содержащий по меньшей мере одну рентгеновскую трубку, причем способ включает этап определения с использованием генератора параметров параметров инъекции по меньшей мере в первой фазе процедуры инъекции, при этом по меньшей мере один из параметров инъекции определяют исходя из напряжения, которое нужно подать на меньшей мере на одну рентгеновскую трубку в ходе процедуры визуализации.

[31] Настоящее изобретение вместе с его характерными признаками и сопутствующими преимуществами будет наилучшим образом оценено и понято с учетом следующего подробного описания во взаимосвязи с приложенными графическими материалами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[32] Фигура 1 иллюстрирует вариант осуществления многофазного графического интерфейса пользователя (GUI) для применения при установке параметров для нескольких фаз в двухшприцевом инъекторе, также проиллюстрированном на фигуре 1.

[33] Фигура 2 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может выбрать представляющую интерес область с сосудами для визуализации.

[34] Фигура 3 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может вводить переменные, относящиеся к конкретной процедуре визуализации.

[35] Фигура 4 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, который представляет оператору рассчитанный протокол инъекции.

[36] Фигура 5 иллюстрирует смоделированную гистограмму в правом отделе сердца.

[37] Фигура 6 иллюстрирует общее количество контрастного материала, доставляемого модельным пациентам, для разных значений веса и значений напряжения на трубке, соответствующих протоколам доставки контрастного вещества, полученным с использованием варианта осуществления системы, генерирующей параметры.

[38] Фигура 7 иллюстрирует средний расход потока контрастного материала, доставляемого к модельным пациентам, для разных значений веса и значений напряжения на трубке, соответствующих протоколам доставки контрастного вещества, полученным с использованием варианта осуществления системы, генерирующей параметры.

[39] Фигура 8 иллюстрирует среднее значение усиления контраста правой части сердца (RH), достигнутое у модельных пациентов, для разных значений веса и значений напряжения на трубке, соответствующих протоколам доставки контрастного вещества, полученным с использованием варианта осуществления системы, генерирующей параметры.

[40] Фигура 9 иллюстрирует распределение пациентов по весу в выборке пациентов.

[41] Фигура 10 иллюстрирует распределение пациентов по росту в выборке пациентов с фигуры 9.

[42] Фигура 11 иллюстрирует распределение пациентов по возрасту в выборке пациентов с фигуры 9.

[43] Фигура 12 иллюстрирует средний расход потока при различном весе пациента для выборки пациентов с фигуры 9, соответствующей протоколам доставки контрастного вещества, полученным при различных напряжениях на трубке с использованием варианта осуществления системы, генерирующей параметры.

[44] Фигура 13 иллюстрирует средний общий объем доставляемого контрастного вещества при различном весе пациента для выборки пациентов с фигуры 9, соответствующий протоколам доставки контрастного вещества, полученным при различных напряжениях на трубке с использованием варианта осуществления системы, генерирующей параметры.

[45] Фигура 14 иллюстрирует среднее значение усиления контраста в выборке пациентов с фигуры 9 для различной длительности сканирования, соответствующее протоколам доставки контрастного вещества, полученным при различных значениях напряжения на трубке с использованием варианта осуществления системы, генерирующей параметры.

[46] Фигура 15 иллюстрирует средний расход потока объема доставляемого контрастного вещества при различных длительностях сканирования для выборки пациентов с фигуры 9, соответствующих протоколам доставки контрастного вещества, полученным при различных значениях напряжения на трубке с использованием варианта осуществления системы, генерирующей параметры.

[47] Фигура 16 иллюстрирует среднее значение усиления контраста в выборке пациентов с фигуры 9 при различных длительностях инъекции, соответствующих протоколам доставки контрастного вещества, полученным при различных значениях напряжения на трубке с использованием варианта осуществления системы, генерирующей параметры.

[48] Фигура 17 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может выбрать представляющую интерес область с сосудами и базовый протокол для визуализации.

[49] Фигура 18 иллюстрирует другой вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может выбрать представляющую интерес область с сосудами и базовый протокол для визуализации.

[50] Фигура 19 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может выбрать значение напряжения на трубке.

[51] Фигура 20 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может выбрать значение напряжения на трубке вместе с другими переменными в процедуре инъекции.

[52] Фигура 21 иллюстрирует другую часть графического интерфейса для применения с вариантом осуществления системы, генерирующей параметры.

[53] Фигура 22 иллюстрирует другую часть графического интерфейса для применения с вариантом осуществления системы, генерирующей параметры.

[54] Фигура 23 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, который представляет оператору рассчитанный протокол инъекции.

[55] Фигура 24 иллюстрирует другой вариант осуществления графического интерфейса, который представляет оператору рассчитанный протокол инъекции.

[56] Фигуры 25-27 иллюстрируют примеры методики, представленной в качестве примера в различных вариантах осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[57] Используемый в данном документе в отношении процедуры инъекции термин "протокол" относится к группе параметров, таких как расход потока, объем, который нужно ввести инъекцией, длительность инъекции и т.д., определяющих количество жидкости(жидкостей), которое нужно доставить к пациенту в ходе процедуры инъекции. Такие параметры можно изменять во время проведения процедуры инъекции. Используемый в данном документе термин "фаза", в целом, относится к группе параметров, определяющих количество жидкости(жидкостей), которое нужно доставить пациенту в течение периода времени (или длительности фазы), которая может быть меньшей, чем общая длительность процедуры инъекции. Следовательно, параметры фазы обеспечивают описание инъекции за временной промежуток, соответствующий временной продолжительности фазы. Протокол инъекции для конкретной процедуры инъекции, например, может быть описан как однофазный (одна фаза), двухфазный (две фазы) или многофазный (две или более фаз, но, как правило, более двух фаз).

Многофазные инъекции также включают инъекции, при которых параметры могут изменяться непрерывно в течение по меньшей мере части процедуры инъекции.

[58] В некоторых вариантах осуществления инъекторную систему (такую как двухшприцевая инъекторная система 100, которая проиллюстрирована на фигуре 1 и которая, например, раскрыта в патенте США №6643537 и публикации заявки на патент США №2004/0064041) можно применять для осуществления идеи, подробно описанной в данном документе, и она, как правило, содержит два источника доставки жидкости (иногда называемые источником "А" и источником "В" в данном документе, таким как шприцы), которые выполнены с возможностью введения первой жидкости и/или второй жидкости (например, контрастного препарата, солевого раствора/разбавителя и т.д.) пациенту независимо (например, одновременно, одновременно с разным отношением объемных расходов потока одного к другому, или последовательно, или один вслед за другим (то есть А затем В или В затем А)).

[59] В варианте осуществления на фигуре 1 источник А находится в функциональном соединении с нагнетательным механизмом, таким как приводной элемент 110A, и источник В находится в функциональном соединении с нагнетательным механизмом, таким как приводной элемент 110B. Каждый из источника А и источника В может представлять собой, например, емкость для жидкости. Инъекторная система 100 содержит контроллер 200 в функциональном соединении с инъекторной системой 100 и приводными элементами 110A и 110B, который выполнен с возможностью управления работой приводных элементов 110A и 110B для управления инъекцией жидкости А (например, контрастного препарата) из источника А и инъекцией жидкости В (например, солевого раствора/разбавителя) из источника В соответственно. Контроллер 200 может, например, включать интерфейс пользователя, содержащий дисплей 210. Контроллер 200 может также содержать процессор 220 (например, цифровой микропроцессор, известный в уровне техники) в функциональном соединении с памятью 230. Система может дополнительно содержать визуализирующую систему 300. Визуализирующая система 300 может, например, представлять собой систему для компьютерной томографии (СТ) или другую томографическую визуализирующую систему. Инъекторная система 100 может находиться в коммуникативном соединении с визуализирующей системой 300, и один, несколько или все компоненты инъекторной системы 100 и визуализирующей системы 300 могут быть интегрированы в одно устройство.

[60] Одним примером визуализирующей системы 300 является СТ система. СТ система, как правило, содержит томограф, который использует рентгеновское излучение для создания изображения с использованием принципа аттенюации. Аттенюация представляет собой меру последовательной потери интенсивности потока, такого как рентгеновское излучение, по мере того как он проходит через среду, такую как ткань, кость и другие материалы организма. СТ системы, в целом, содержат источник рентгеновского излучения, как правило, рентгеновскую трубку или трубки, и один или несколько датчиков рентгеновского излучения, расположенных напротив источника рентгеновского излучения, для захвата аттенюируемых рентгеновских лучей после того, как они проходят через тело, в том числе структуры организма, которые могут быть заполнены контрастирующим средством.

[61] В отношении методик рентгеновской визуализации, использующих контрастные средства, аттенюация и поглощение рентгеновских фотонов, проходящих через структуры организма, заполненные йодированным контрастным материалом, возрастают по мере того, как напряжение, подаваемое на источник рентгеновского излучения (например, рентгеновские трубки), снижается. Полагают, что возрастание аттенюации обусловлено преобладанием фотоэлектрического поглощения при более низких энергиях возбуждения рентгеновского излучения, особенно когда они достигают пика поглощения для К-оболочки йода. Следующая таблица (таблица 1) отражает известную из уровня техники взаимосвязь между напряжением на рентгеновской трубке и соотношением аттенюации к концентрации контрастного вещества (также известным как k-фактор). (См., Takanami, et al. 2008).

[62] Поскольку соотношение аттенюации к концентрации контрастного вещества изменяется в зависимости от напряжения, подаваемого на рентгеновскую трубку при всех прочих равных условиях, два сканирования, проводимые с использованием одинаковой концентрации контрастного вещества при разных напряжениях на рентгеновской трубке, будут давать разные изображения. В частности, в полученном в результате сформированном изображении, создаваемом СТ системой, повышенная аттенюация создает более яркое затемнение и лучший контраст на изображении между заполненными контрастным веществом структурами и окружающей тканью. Поскольку затемнение может возрастать по мере того, как напряжение на трубке снижается, объем контрастного вещества, необходимый для достижения достаточного затемнения для контрастирования в зоне, представляющей интерес, можно снизить при помощи использования более низких напряжений на трубке. Подобным образом, поскольку затемнение может снижаться по мере того, как напряжение на трубке возрастает, больший объем контрастного вещества может быть необходим для достижения достаточного затемнения для контрастирования и соответствующей визуализации в случае, когда более высокие напряжения на трубке используют в ходе процедуры сканирования.

[63] Настоящее раскрытие предусматривает способы, системы и алгоритмы для получения параметров фазы, которые, как было заранее определено, являются эффективными для типа проводимой процедуры визуализации, которые основываются, по меньшей мере отчасти, на напряжении на трубке, которое будет подводиться в ходе процедуры визуализации. Было выявлено, что подбор параметров фазы с учетом напряжения на трубке не только ведет к экономии контрастного вещества, но также помогает избежать не совсем идеальных ре