DE102011075417A1 - Method for testing device for obtaining predetermined information on basis of X-ray image of predetermined blood vessel of patient, involves introducing contrast agent in blood vessel of patient through test phantom - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen einer Einrichtung zum Gewinnen zumindest einer vorbestimmten Information anhand zumindest eines Röntgenbildes von vorbestimmten Blutgefäßen eines Patienten, in die ein Kontrastmittel eingebracht wurde. Sie betrifft auch eine Vorrichtung zum Simulieren von fließendem, mit einem Kontrastmittel versehenem Blut. The invention relates to a method for testing a device for obtaining at least one predetermined information based on at least one X-ray image of predetermined blood vessels of a patient, in which a contrast agent has been introduced. It also relates to an apparatus for simulating flowing blood provided with a contrast agent.
Das Einbringen von Kontrastmittel in Blutgefäße dient dazu, diese wegen des seinem Namen entsprechenden größeren Bildkontrastes durch das Kontrastmittel solche Blutgefäße sichtbar oder besser sichtbar zu machen, die ansonsten in Röntgenbildern nicht oder nicht ausreichend gut erkennbar wären. Als Einrichtung zum Gewinnen zumindest einer vorbestimmten Information anhand solcher Röntgenbilder von Blutgefäßen mit Kontrastmittel kann man sich eine speziell gebaute Vorrichtung denken. Die Einrichtung kann jedoch einfach auch eine Röntgenbildaufnahmevorrichtung sein, mit Röntgenquelle und Röntgendetektor, die über eine entsprechende Auswerteeinheit verfügt, in der beispielsweise ein Computerprogramm abläuft, um die Information zu gewinnen. Die zu gewinnende Information kann sich darauf beziehen, ob die Injektion des Kontrastmittels als solche überhaupt erfolgreich war. Sie kann sich jedoch auch auf die Blutgefäße beziehen, z. B. kann abgeleitet werden, welchen Durchmesser selbige haben bzw. ob sie ausreichend gut mit Blut versorgt sind. The introduction of contrast medium into blood vessels serves to visibly or better visualize such blood vessels because of the larger contrast in the image corresponding to their name by means of the contrast agent, which would otherwise not or not sufficiently be discernible in X-ray images. A device for obtaining at least one predetermined information based on such X-ray images of blood vessels with contrast agent can be thought of as a specially constructed device. However, the device can simply be an X-ray image recording device with X-ray source and X-ray detector, which has a corresponding evaluation unit in which, for example, a computer program runs to obtain the information. The information to be obtained may relate to whether the injection of the contrast agent as such was ever successful. However, it can also refer to the blood vessels, for. B. can be derived, which have same diameter or whether they are sufficiently well supplied with blood.
Es gibt gegenwärtig kein Verfahren zum Prüfen einer solchen Einrichtung. Auf das Kontrastmittel bezogene Prüfungen verlaufen bisher sehr einfach, z. B. mithilfe von Uhren oder mithilfe von statischen Objekten. There is currently no method for testing such a device. On the contrast media related tests have so far been very simple, z. Using clocks or static objects.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, erstmals ein Verfahren zum Prüfen einer Einrichtung zum Gewinnen zumindest einer vorbestimmten Information anhand zumindest eines Röntgenbildes von vorbestimmten Blutgefäßen eines Patienten, in die ein Kontrastmittel eingebracht wurde, bereitzustellen und auch die hierbei einzusetzenden Mittel bereitzustellen. It is an object of the present invention to provide for the first time a method for checking a device for obtaining at least one predetermined information from at least one X-ray image of predetermined blood vessels of a patient into which a contrast agent has been introduced, and also to provide the means to be used in this case.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 5. The object is achieved by a method having the features according to patent claim 1 and by a device having the features according to patent claim 5.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst somit, dass das Prüfen mithilfe eines Prüfphantoms erfolgt, das z. B. der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 5 entspricht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Simulation von fließendem Blut eine Flüssigkeit durch Schläuche und/oder Rohre in dem Prüfphantom bewegt. Insbesondere zur Simulation eines Kontrastmittels in dem Blut werden Metallpartikeln der Flüssigkeit zugegeben. Die Einrichtung zum Gewinnen zumindest einer vorbestimmten Information wird dann dazu veranlasst, anhand zumindest eines Röntgenbildes des Prüfphantoms die zumindest eine vorbestimmte Information zu dem Prüfphantom zu gewinnen. Ferner wird die auf diese Weise gewonnene Information mit einer Sollinformation verglichen. The inventive method thus comprises that the testing is carried out using a Prüfphantoms, z. B. the device according to claim 5 corresponds. In the method according to the invention, a fluid is moved through hoses and / or tubes in the test phantom to simulate flowing blood. In particular for simulating a contrast agent in the blood, metal particles are added to the liquid. The device for obtaining at least one predetermined information is then caused to obtain the at least one predetermined information about the test phantom on the basis of at least one X-ray image of the test phantom. Furthermore, the information obtained in this way is compared with a desired information.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass Kontrastmittel durch Metallpartikeln besonders gut simulierbar ist, weil diese Röntgenstrahlung stark absorbieren, genauso wie es das Kontrastmittel tut. Es kann jede Art von Metallpartikeln verwendet werden, z. B. Eisenspäne, Bleiteilchen, etc. The invention is based on the recognition that contrast agent can be simulated particularly well by metal particles because they strongly absorb X-ray radiation, just as the contrast agent does. Any type of metal particles can be used, e.g. As iron filings, lead particles, etc.
Die Einrichtung zum Gewinnen zumindest einer vorbestimmten Information kann mithilfe des Prüfphantoms gewissermaßen „Trockenübungen“ machen, also auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft werden, ohne dass tatsächlich Kontrastmittel in einen Patienten eingebracht werden muss, Röntgenbilder aufgenommen werden müssen, etc., sodass also ein Patient lediglich zur Prüfung einer Einrichtung mit einer Strahlendosis belastet werden würde. Die Prüfung ist mithilfe des Prüfphantoms insbesondere automatisiert ermöglicht, sodass das Prüfen komfortabel ist. The device for obtaining at least one predetermined information can, so to speak, make "dry exercises" with the aid of the test phantom, without it actually being necessary to introduce contrast media into a patient, x-ray images have to be taken, etc., so that a patient is only for Testing a device would be charged with a radiation dose. In particular, the test is automated with the help of the test phantom, so that testing is comfortable.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird durch ein sich abwechselnd von der Flüssigkeit aufblähenden und wieder entspannenden (insbesondere sackartigen) Gegenstand ein Herz simuliert. Die Information kann sich hierbei auf die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Expansion eines Herzens beziehen, und das Ableiten dieser Information kann dann anhand des Prüfphantoms erfolgen, um die Einrichtung hierzu zu prüfen. In a preferred embodiment of the invention, a heart is simulated by an object which alternately inflates and re-expands (in particular sack-like) the object. The information may refer to the rate and extent of expansion of a heart, and the derivation of this information may then be based on the test phantom to test the device for this purpose.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden ferromagnetische Partikeln verwendet. Sie werden sodann mithilfe eines Magneten in einem Schlauch oder Rohr festgehalten, um Ablagerungen zu simulieren. In diesem Aspekt geht die Erfindung über das Simulieren des Kontrastmittels durch die Partikeln hinaus. Je nach Stärke des Magnetfeldes und Durchmesser des Schlauches oder Rohrs lassen sich unterschiedliche Erkenntnisse gewinnen. Das Ausmaß der Ablagerung kann insbesondere durch Einstellung des Magnetfeldes passend zu einer Durchschnittsgröße der ferromagnetischen Partikeln insbesondere mehr oder weniger stufenlos einstellen. In a preferred embodiment, ferromagnetic particles are used. They are then held in place by a magnet in a hose or pipe to simulate deposits. In this aspect, the invention goes beyond simulating the contrast agent through the particles. Depending on the strength of the magnetic field and the diameter of the hose or tube, different insights can be gained. The degree of deposition can be adjusted more or less continuously, in particular, by adjusting the magnetic field to match an average size of the ferromagnetic particles.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Mehrzahl von Schläuchen oder Rohren unterschiedlichen Querschnitts von Wasser mit Metallpartikeln durchströmt. Als zumindest eine Information wird jeweils der Querschnitt eines der Mehrzahl von Schläuchen bzw. Rohren gewonnen, und dieser Wert für den Querschnitt wird dann mit einem Sollwert verglichen. Die Mehrzahl von Schläuchen bzw. Rohren kann zeitgleich von Wasser mit Metallpartikeln durchströmt werden, oder es kann bei dem Prüfphantom eine Möglichkeit gegeben sein, einen Teil der Schläuche oder Rohre auszutauschen, sodass die Mehrzahl von Schläuchen oder Rohren nacheinander eingesetzt werden und dann jeweils untersucht werden. In a preferred embodiment of the invention, a plurality of hoses or pipes of different cross section of water is traversed by metal particles. As at least one piece of information, the cross section of each of the Plurality of tubes, and this value for the cross-section is then compared to a set point. The plurality of tubes can be traversed simultaneously by water with metal particles, or it can be given in the Prüfphantom a way to exchange a part of the hoses or pipes, so that the plurality of hoses or pipes are used sequentially and then examined each ,
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Simulieren von fließendem, mit einem Kontrastmittel versehenem Blut ist gekennzeichnet durch eine Gesamtheit aus miteinander kommunizierenden Rohren und/oder Schläuchen, die mit Wasser gefüllt sind, eine Einrichtung zum Versetzen des Wassers in Bewegung und einer Einsetzung zum Zusetzen von Metallpartikeln in das Wasser. The apparatus of the present invention for simulating flowing contrast-enhanced blood is characterized by a set of communicating tubes and / or tubing filled with water, means for displacing the water in motion, and an insert for adding metal particles into it Water.
Dieses Prüfphantom verwendet, wie bereits zum erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt, Metallpartikeln zum Simulieren von Kontrastmittel. As already described for the method according to the invention, this test phantom uses metal particles for simulating contrast media.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Einrichtung zum Versetzen des Wassers in Bewegung eine Pumpe und eine Mehrzahl von Ventilen, ggf. zu den Ventilen eine geeignete Steuereinrichtung. In a preferred embodiment, the device for displacing the water in motion comprises a pump and a plurality of valves, optionally a suitable control device to the valves.
Die Pumpe kann, insbesondere wenn sie als Kreispumpe ausgeführt ist, einen konstanten Druck bereitstellen, mit dem die Flüssigkeit umgewälzt wird. Durch die Ventile lässt sich der Druck genauer einstellen und insbesondere wie bei einem Blutkreislauf ein zeitlich variierender Druck hervorrufen. The pump, in particular if it is designed as a circular pump, provide a constant pressure with which the liquid is circulated. Through the valves, the pressure can be set more accurately and, in particular, as in a blood circulation, cause a time-varying pressure.
Bei einer Variante dieser Ausführungsform ist zumindest eines der Ventile wahlweise so einstellbar, dass (beim Betrieb der Pumpe) das Wasser mit den Metallpartikeln entweder durch einen vorbestimmten Schlauch oder ein vorbestimmtes Rohr gefördert wird oder zu einem sich von der Flüssigkeit aufblähenden und wieder entspannenden Gegenstand gefördert wird. Hier wird mit ein und demselben Prüfphantom ermöglicht, dass eine Untersuchung bei einem simulierten Herzen erfolgt oder eine Untersuchung eines simulierten Gefäßes erfolgt. In a variant of this embodiment, at least one of the valves is optionally adjustable so that (during operation of the pump) the water with the metal particles is either conveyed through a predetermined tube or pipe or promoted to an object that expands and re-expands from the liquid becomes. Here, one and the same test phantom is used to examine a simulated heart or to examine a simulated vessel.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden bevorzugt die Metallpartikeln nicht nur dem Wasser zugesetzt, sondern sie können auch durch eine Einrichtung zum Abführen von Metallpartikeln aus Wasser wieder entnommen werden. Auf diese Weise kann es einen gesonderten Kreislauf zum Bereitstellen der Metallpartikeln geben. In the device according to the invention, the metal particles are preferably not only added to the water, but they can also be removed again by a device for removing metal particles from water. In this way, there may be a separate circuit for providing the metal particles.
Die Einrichtung zum Abführen kann in einfacher Ausführungsform bei Vorhandensein eines simulierten Herzens selbigen in Strömungsrichtung des Wassers nachgeordnet sein, insbesondere in Form eines Auffangbehälters zum Sammeln der Metallpartikeln. Es ist nämlich vorteilhaft, wenn die Metallpartikeln das simulierte Herz durchlaufen, damit dieses untersuchbar ist, und anschließend werden die Metallpartikeln im Kreislauf nicht weiter benötigt. In a simple embodiment, the device for discharging can be arranged downstream of it in the flow direction of the water in the presence of a simulated heart, in particular in the form of a collecting container for collecting the metal particles. In fact, it is advantageous if the metal particles pass through the simulated heart so that it can be examined, and then the metal particles in the circulation are no longer needed.
Bevorzugt setzt die Einrichtung zum Zusetzen ferromagnetische Metallpartikeln zu, und bevorzugt umfasst die Vorrichtung einen Magneten zum Festhalten von solchen ferromagnetischen Metallpartikeln. Der Magnet kann auch mit einem Kondensator kombiniert sein, der die Metallpartikeln elektrisch auflädt, wobei dann die elektrische Ladung durch den Magneten angezogen wird; in diesem Falle müssen die Metallpartikeln nicht notwendigerweise ferromagnetisch sein. Preferably, the means for adding ferromagnetic metal particles, and preferably the device comprises a magnet for holding such ferromagnetic metal particles. The magnet may also be combined with a capacitor which electrically charges the metal particles, in which case the electric charge is attracted by the magnet; In this case, the metal particles need not necessarily be ferromagnetic.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in der Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to the drawings, in which
Eine im Ganzen mit
Das Prüfphantom
Ventile
Sind die Ventile
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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- 2011-05-06 DE DE201110075417 patent/DE102011075417A1/en not_active Withdrawn
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