DE112012004888T5

DE112012004888T5 - Systeme und Verfahren zur Übertragung von Dosiskalibrierungsinformationen

Info

Publication number: DE112012004888T5
Application number: DE112012004888.1T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Joseph Vosniak; Alexander Ganin; Joan Hanson; Paul Kinahan; Andrew Strickland
Original assignee: University of Washington; General Electric Co
Current assignee: University of Washington; General Electric Co
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-09-11
Also published as: US20130131422A1; CN104093359A; WO2013077963A1

Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zur Übertragung von Dosiskalibrierungsinformationen bereitgestellt. Ein Verfahren beinhaltet die Ermittlung von Dosiskalibrierungsinformationen eines Radiopharmazeutikums bei einem Dosiskalibrator. Das Verfahren beinhaltet auch die automatische Speicherung der Dosiskalibrierungsinformationen in einem Speicher. Das Verfahren beinhaltet ferner die Übertragung der gespeicherten Dosiskalibrierungsinformationen an ein Host-System.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Der hierin offenbarte Gegenstand betrifft allgemein Dosiskalibratoren und insbesondere die Übertragung von Dosiskalibrierungsinformationenen an medizinische Bildgebungs-Scanner, welche verwendet werden kann, wenn Bilder rekonstruiert oder erzeugt werden.
Beim Positronen-Emissions-Tomographie-(PET)- oder Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie-(SPECT)-Scannen verwendete Radionuklide sind typischerweise Isotope mit kurzer Halbwertszeit, wie z. B. Kohlenstoff-11 (ca. 20 Minuten), Stickstoff-13 (ca. 10 Minuten), Sauerstoff-15 (ca. 2 Minuten) und Fluor-18 (ca. 110 Minuten). Diese Radionuklide werden in normalerweise vom Körper verwendete Verbindungen, wie z. B. Glukose (oder Glukoseanaloge), Wasser, oder Ammoniak oder in Moleküle, die sich an Rezeptoren oder andere Stellen eines Medikamentenwirkungsmechanismus binden, aufgenommen. Derartig markierte Verbindungen sind als Radiotracer und/oder Radiopharmazeutika bekannt.
In einem herkömmlichen PET-Bildgebungs- oder SPECT-Bildgebungs-Steuerungssystem wird eine individuelle Dosis eines abgemessenen Radiopharmazeutikums einem Patienten verabreicht. Das individuelle abgemessene Radiopharmazeutikum wird von einem Radiotracerlieferanten (üblicherweise als Radiopharmazie bezeichnet) hergestellt. Der Radiotracer wird an eine medizinische Einrichtung geliefert, die das individuelle abgemessene Radiopharmazeutikum gemäß einer Vorschrift eines Arztes verabreicht. Alternativ kann die individuelle Dosis aus einem größeren Los eines Radiotracers vor Ort, ebenfalls nach Vorschrift eines Arztes, entnommen werden.
Zusätzlich wird in einem klinischen Arbeitsablauf die radiopharmazeutische Dosisaktivität unter Verwendung eines Dosiskalibrators gemessen. Die unter Verwendung des Dosiskalibrators durchgeführten Messungen können zum Kalibrieren des Scanners verwendet werden, um die Radioaktivität des Pharmazeutikums repräsentierende Daten zu erfassen. Zusätzlich kann die Dosiskalibrierungsinformationen für eine Nachbearbeitung genutzt werden, um andere Werte zu berechnen oder Bilder zu rekonstruieren. Beispielsweise können standardisierte Aufnahmewerte (SUVs – standardized uptake value), welche ein Maß einer relativen Menge einer Traceraufnahme in dem Patienten sind, berechnet werden, um eine Tumormalignität zu bewerten oder das Ansprechen eines Patienten auf eine Therapie zu ermitteln.
In herkömmlichen Systemen ist es erforderlich, die Messdaten der radiopharmazeutischen Aktivität an ein Host-System des Scanners (z. B. Positronen-Emissions-Tomographie(PET)-Scanners oder Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie(SPECT)-Scanners) vor einer medizinischen Prozedur und nach der medizinischen Prozedur zu übertragen. In diesen Systemen werden die Daten typischerweise auf Papier aufgezeichnet, zu dem Host-System transportiert und manuell wieder eingegeben. Demzufolge besteht bei herkömmlichen Verfahren unter Verwendung von handgeschriebenen Daten oder Notizen eine Möglichkeit möglicher Fehler bei der Aufzeichnung und/oder Wiedereingabe der Daten, was Fehler in der anschließenden Nachbearbeitung, wie z. B. bei der Ermittlung der radiopharmazeutischen Aufnahme in Tumoren und auch bei der Umwandlung der Bilddaten in SUVs bewirken kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Übertragen von Dosiskalibrierungsinformationenen bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet die Ermittlung von Dosiskalibrierungsinformationenen eines Radiopharmazeutikums bei einem Dosiskalibrator, eine automatische Steuerung der Dosiskalibrierungsinformationen in einem Speicher und eine Übertragung der gespeicherten Dosiskalibrierungsinformationen an ein Host-System.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein System zur Übertragung von radiopharmazeutischen Aktivitätsinformationen bereitgestellt, das einen Dosiskalibrator zur Ermittlung von Dosiskalibrierungsinformationen eines Radiopharmazeutikums enthält. Das System enthält auch eine Speichervorrichtung zur Speicherung der Dosiskalibrierungsinformationen, wobei der Dosiskalibrator dafür eingerichtet ist, automatisch die Dosiskalibrierungsinformationen in der Speichervorrichtung zu speichern. Das System enthält ferner ein Host-System, das kommunikationsmäßig mit dem Dosiskalibrator verbunden ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen ähnliche Teile repräsentieren, veranschaulichen im Wesentlichen im Rahmen eines Beispiels, jedoch nicht zur Einschränkung, verschiedene in dem vorliegenden Dokument diskutierte Ausführungsformen.
1 ist eine Blockdarstellung, die ein radiopharmazeutisches Übertragungssystem gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist eine Darstellung, die eine Netzwerkübertragung zwischen einem Dosiskalibrator und einem Positronen-Emissions-Tomographie(PET)-Scanner gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
3 ist eine Darstellung, die eine Datenverarbeitung vor der Patienteninjektion zum Berechnen eines standardisierten Aufnahmewertes (SUV) gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
4 sind SUV-Bilder, die eine Rekonstruktion mit und ohne Kalibrierungsfehler veranschaulichen.
5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Übertragung von Dosiskalibrierungsinformationen gemäß einer Ausführungsform.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Multimodalitäten-Bildgebungssystems, das gemäß verschiedenen Ausführungsformen ausgebildet ist.
7 ist eine schematische Blockdarstellung eines Abschnittes des in 6 dargestellten exemplarischen Bildgebungssystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
8 ist eine schematische Blockdarstellung eines anderen Abschnittes des in 6 dargestellten exemplarischen Bildgebungssystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorstehende Zusammenfassung sowie die folgende detaillierte Beschreibung bestimmter Ausführungsformen des hierin dargestellten Erfindungsgegenstandes werden besser verständlich, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden. So wie hierin verwendet, soll ein in der Singularform angegebenes Element oder Schritt und dem auch das Wort ”ein...” vorangestellt ist, nicht als mehrere Elemente oder Schritte ausschließend betrachtet werden, soweit nicht ein derartiger Ausschluss explizit angegeben wird. Ferner sollen Bezugnahmen auf ”eine Ausführungsform” der vorliegenden Erfindung nicht als Ausschluss weiterer ebenfalls die angegebenen Merkmale enthaltende Ausführungsformen interpretiert werden. Ferner können, soweit nicht explizit gegenteilig angegeben, Ausführungsformen, die ein Element oder mehrere Elemente mit einer speziellen Eigenschaft ”aufweisen” oder ”haben”, zusätzliche derartige Elemente beinhalten, die nicht diese Eigenschaft haben.
In der nachstehenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, welche einen Teil davon bilden, und in welchen im Rahmen einer Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen dargestellt werden, die praktisch umgesetzt werden können. Diese Ausführungsformen, welche hierin ach als ”Beispiele” bezeichnet werden, werden ausreichend detailliert beschrieben, um dem Fachmann zu ermöglichen, den hierin offenbarten Erfindungsgegenstand in die Praxis umzusetzen. Es dürfte sich verstehen, dass die Ausführungsformen kombiniert oder dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und dass strukturelle, logische und elektrische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang des hierin offenbarten Erfindungsgegenstandes abzuweichen. Die nachstehende detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einschränkendem Sinne zu sehen und der Schutzumfang des offenbarten Erfindungsgegenstandes ist durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert.
In der Beschreibung, die folgt, werden durchgängig gleiche Zahlen und Bezugszeichen zur Bezugnahme auf gleiche Teile oder Elemente verwendet. In diesem Dokument werden die Begriffe ”ein...” verwendet, um ein... oder mehr als ein... einzubeziehen und der Begriff ”oder” wird verwendet um ein nicht ausschließendes ”oder” zu bezeichnen, sofern es nicht anderweitig angegeben wird. Ferner sollen Bezugnahmen auf ”eine Ausführungsform” der vorliegenden Erfindung nicht als Ausschluss des Vorliegens weiterer Ausführungsformen interpretiert werden, die ebenfalls die angegebenen Merkmale enthalten. Ferner können, soweit nicht explizit gegenteilig angegeben, Ausführungsformen, die ein Element oder mehrere Elemente mit einer speziellen Eigenschaft ”aufweisen” oder ”haben”, zusätzliche derartige Elemente beinhalten, die nicht diese Eigenschaft haben.
Zusätzlich können, wie hierin verwendet, die Begriffe ”Befehl” und ”Signal” austauschbar verwendet werden. Auch die Begriffe ”Radioisotop, Radiotracer, Radionuklid und Radiopharmazeutikum” können austauschbar verwendet werden.
1 ist eine Blockdarstellung eines Systems 100 zum Übertragen radiopharmazeutischer Aktivitätsinformation, wie z. B. von Dosiskalibrierungsinformationen, gemäß einer Ausführungsform. In einer Ausführungsform kann das System 100 ein integriertes System für die Produktion, Qualitätskontrolle und Verteilung von medizinischen Radiopharmazeutikas in einem Bildgebungssystem sein. Beispielsweise kann das Bildgebungssystem unter anderem ein Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Bildgebungssystem oder ein Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) Bildgebungssystem sein.
In einer Ausführungsform wird ein Radioisotop 102 durch einen Radioisotop-Generator erzeugt. Das Radioisotop 102 wird in einem chemischen Synthesizer 103 chemisch an eine biologische Verbindung gebunden, was ein Radiotracer/Radiopharmazeutikum 104 erzeugt, das als ein Multidosisradiotracer dargestellt ist. Das Radioisotop 102 oder der Radiotracer 104 wird unter Verwendung irgendeines geeigneten Verfahrens an eine Ausgabestation 106 zur Lagerung und Verabreichung an Patienten weitergegeben. Das System 100 enthält auch eine Qualitätskontrolleinheit 110, die die Radioaktivitätsmenge und weitere Messwerte für Qualität und Quantität des Radioisotops 102 überwacht, das in der Ausgabestation 106 gelagert wird. Die Qualitätskontrolleinheit 110 ermöglicht die Verifizierung der strahlungstypischen und chemischen Reinheit, welche die Qualität des Radioisotops 102 in Form der Menge an Radioaktivität des gewünschten Isotops und der chemischen Reinheit des Radiotracers ist. Die Qualitätskontrollüberwachung, Analyse und Verifizierung kann in definierten Zeitintervallen für spezielle Produktionslose oder für eine oder mehrere repräsentative Proben eines in Mengen hergestellten Radiotracers durchgeführt werden. Die Zeitintervalle und Lose können durch eine Überwachungsperson definiert/bestimmt und modifiziert werden.
In einer exemplarischen Ausführungsform enthält die Qualitätskontrolleinheit 110 ein Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatographie-(HPLC)-Gerät und/oder einen Natriumjodid-(NaI)-Detektor. Die Qualitätskontrolleinheit 110 enthält auch ein Filter für das Radioisotop 102, das in der Ausgabestation 106 aufbewahrt wird.
Die Ausgabestation 106 enthält ferner einen Dosiskalibrator 114. Der Dosiskalibrator 114 kann eine Ionisationskammer enthalten, in welcher ein Radioisotop 102, ein Radiotracer 104 oder irgendein Radiopharmazeutikum eingebracht werden kann, um die Radioaktivitätsmenge des Radiopharmazeutikums zu messen. Beispielsweise kann die Radioaktivität des Radiopharmazeutikums vor der Verabreichung des Radiopharmazeutikums an ein Subjekt, beispielsweise einen Patienten 132, und/oder nach der Verabreichung des Radiopharmazeutikums an den Patienten 132 gemessen werden. Optional kann die Ausgabestation 106 ferner mehrere Dosiskalibratoren 114 dergestalt enthalten, dass jede von den mehreren Dosiskalibratoren 114 Dosiskalibrierungsinformationen liefern kann. In einer weiteren Ausführungsform kann der Dosiskalibrator 114 eine von der Ausgabestation 106 getrennte eigenständige Komponente des Systems 100 sein.
Zusätzlich kann der Dosiskalibrator 114 automatisch Dosiskalibrierungsinformationen in einem Speicher, wie z. B. einer Speichervorrichtung 118 in dem oder in Verbindung mit dem Dosiskalibrator 114, speichern. Beispielsweise kann die Speichervorrichtung 118 direkt mit dem Dosiskalibrator 114 verbunden sein, einen integrierten Bestandteil des Dosiskalibrators 114 bilden oder eine tragbare Speichervorrichtung sein. Optional kann die Speichervorrichtung 118 mit dem Dosiskalibrator 114 über ein Netzwerk 120 verbunden sein. Das Netzwerk 120 kann ein beliebiges Datenübertragungsnetzwerk sein, welches ein drahtgebundenes oder drahtloses Netzwerk sein kann. Somit können verschiedene Ausführungsformen automatisch Messdaten entnehmen, die Daten an derselben Stelle speichern (z. B. in einer entfernten oder integrierten Speichervorrichtung) und die Daten an ein Host-System übertragen. Die Daten können direkt übertragen und verwendet werden, um beispielsweise zu prüfen, dass korrekte Messungen ausgeführt werden.
In einer exemplarischen Ausführungsform können die in der Speichervorrichtung 118 gespeicherte Dosiskalibrierungsinformationen mittels des Netzwerkes 120 an ein Host-System 140 übertragen werden. Beispielsweise kann das Host-System 140 ein Datennachbearbeitungssystem oder ein Arbeitsplatz sein, welcher beispielsweise einen Teil eines PET-Bildgebungssystems oder eines SPECT-Bildgebungssystems (oder optional eines Multimodalitäts-Bildgebungssystems, wie z. B. eines PET/CT-Systems) bilden kann.
In einer Ausführungsform kann das Host-System 140 ein Bildrekonstruktionssystem enthalten. Beispielsweise kann das Bildrekonstruktionssystem ein softwarebasierendes Datenrekonstruktionssystem sein. In einer weiteren Ausführungsform kann das Host-System 140 ein Informationssystem, wie z. B. eine Online-Datenbank sein. Es sollte angemerkt werden, dass die Dosiskalibrierungsinformationen unter unterschiedlichen Systemen, wie z. B. einer Anzahl klinischer Systeme, wie z. B. Bildgebungsprodukten (RIS/PACS – Radiology Information System/Picture Archiving and Communication System), Krankenhausinformationssystemen (HIS – Hospital Information System), elektronisch-medizinischen Aufzeichnungssystemen (EMR – Electronic Medical Records), Laboratorien, Apotheken und anderen in der Diagnostik oder Patientenüberwachung beteiligten Einrichtungen ausgetauscht werden können.
Das Host-System 140 kann sich in unmittelbarer Nähe zu (z. B. im gleichen Raum) wie der Dosiskalibrator 114 befinden. Optional kann sich das Host-System 140 an einer entfernten Stelle befinden. Der Dosiskalibrator 114 kann die gespeicherte Dosiskalibrierungsinformationen an das Host-System 140 über jede geeignete Übertragungsverbindung, wie z. B. den Universal Serial Bus (USB), eine Recommended Standard 232 (RS-232) Schnittstelle, ein Ethernet und dergleichen übertragen. Jedoch können Daten in jeder beliebigen geeigneten Weise, wie z. B. über die ”Cloud” (auch als Cloud Computing oder Cloud Computing Network bezeichnet) unter Verwendung einer sicheren Verbindung übertragen werden. Unterschiedliche Übertragungseinrichtungen können beispielsweise bereitgestellt werden, wenn kein anderes Übertragungsverfahren zur Verfügung steht. Der Dosiskalibrator 114 kann jede beliebige Kombination von Datenübertragungsverfahren oder Verbindungen wie z. B. USB, RS-232, Ethernet und dergleichen zum Kommunizieren mit dem Host-System 140 nutzen. Optional kann der Dosiskalibrator 114 mit dem Host-System unter Verwendung eines drahtlosen Netzwerkes kommunizieren.
2 veranschaulicht eine exemplarische Ausführungsform einer Netzwerkkommunikation 120 zwischen dem Dosiskalibrator 114 und einem PET-Scanner 140. Der Dosiskalibrator 114 kann die gespeicherten Dosiskalibrierungsinformationen in unterschiedlichen Formaten, wie z. B. in einem DICOM-Dateiformat, codiert übertragen. Beispielsweise kann die Dosiskalibrierungsinformation in DICOM-Dateien als ein Privatanhang oder eine Arbeitsliste oder eine beliebige Kombination davon sowie unter Anwendung anderer bekannter Verfahren codiert werden. Der Dosiskalibrator 114 kann die gespeicherten Dosiskalibrierungsinformationen auch in einem einfachen Dateiformat codiert, in einem druckbaren Barcodeformat oder in beliebigen Kombinationen davon übertragen. In einer exemplarischen Ausführungsform kann eine Kamera dergestalt verwendet werden, dass die Kamera ein Bild der Dosiskalibrierungsausleseinformation aufnimmt. Die Ausleseinformation kann eine digitale Darstellung sein. Das erfasste Bild der ausgelesenen Informationen kann in einen alphanumerischen String umgewandelt werden, sodass der alphanumerische String übertragen und in der Speichervorrichtung 118 (in 1 dargestellt) gespeichert werden kann.
Gemäß nochmaligem Bezug auf 1 enthält das System 100 ferner eine Benutzerschnittstelle 122 zur interaktiven Kommunikation mit einem Benutzer. In einer Ausführungsform ist die Benutzerschnittstelle 122 (die eine integrierte Anzeigeeinrichtung enthalten kann) dafür vorgesehen, Befehle von einem Benutzer anzunehmen und eine Verarbeitungseinheit 146 anzuweisen, auf einer Anzeigeeinrichtung 147 rekonstruierte Bilddaten auf einer integrierten Anzeige anzuzeigen und/oder die erfassten Rohdaten an diese Speichervorrichtung 118 gemäß den Befehlen von dem Benutzer zu senden. Die Benutzerschnittstelle 122 kann auch zur Eingabe von Patienteninformation an einer Stelle genutzt werden, an der sich der Dosiskalibrator 114 befindet. Zusätzlich kann die Benutzerschnittstelle 122 einem Benutzer ermöglichen, Information wie z. B. Patienteninformation und Dosiskalibrierungsinformationen (z. B. Datum, Zeit und Dosismesswertinformation) zu verknüpfen oder zu identifizieren.
In einer Ausführungsform sind eine schreibmaschinenartige Tastatur mit Tasten in einer Benutzerschnittstelle 122 sowie eine oder mehrere Softkeys, die Funktionen gemäß der Betriebsart des Systems 100 zugeordnet sein können, enthalten. Ein Teil der Anzeigeeinrichtung 147 kann für Markierungen für die Softkeys vorgesehen sein. Die Benutzerschnittstelle 122 kann auch zusätzliche Tasten und/oder Steuerelemente für spezielle Funktionen haben, welche eine ”Patienteninformationsanzeige”, ”Patienteninformationsabfrage”, ”Patienten-Scanbefehl”, ”Drucken” und ”Speichern” beinhalten können, aber nicht darauf beschränkt sind.
Das System 100 enthält ferner ein Injektionssystem 124. Das Injektionssystem 124 kann eine einzelne Dosis 128 eines Radiopharmazeutikums entnehmen und die Dosis dem Patienten 132 injizieren oder einführen. Es sei angemerkt, dass anstelle des Patienten 132 das Subjekt ein Tier oder ein Phantom für Forschungszwecke sein kann. Das System 100 kann auch ermöglichen, dass ein auszugebender Mehrfachdosisanteil des Radiotracers 104 als die Einzeldosis 128 ausgegeben wird.
Es sei angemerkt, dass in einer Ausführungsform das Injektionssystem 124 eine automatisierte Injektionseinrichtung ist. Jedoch injiziert in anderen Ausführungsformen ein Techniker das Radiopharmazeutikum dem Patienten mittels einer Spritze. In dem Falle dieser manuellen Injektion wird die radiopharmazeutische Aktivität zu einem zeitgestempelten Moment kalibriert und der Benutzer gibt die Injektionszeit beispielsweise unter Verwendung einer graphischen Benutzerschnittstelle (GUI) ein, oder die Zeitstempelung kann auf automatische Weise vorgesehen sein.
Somit können durch die Ausführung wenigstens einer Ausführungsform Fehler in Verbindung mit der Aufzeichnung radiopharmazeutischer Aktivitätsmesswerte und der Wiedereingabe der aufgezeichneten Daten für die weitere Verarbeitung reduziert werden. Zusätzlich kann ein automatischer Prozess vorgesehen werden, der zuverlässiger ist und weniger menschliche Wechselwirkung hat, sowie die Anzahl der von einem Bildgebungstechniker auszuführenden Aufgaben reduziert.
3 veranschaulicht eine Datenverarbeitung für SUVs vor der Patienteninjektion. Wie dargestellt werden mehrere Datenschritte pro Patienten 132 ausgeführt, die als vierzehn Datenschritte dargestellt sind, die den radiopharmazeutischen Dosismessungen zur Erzeugung von SUV-Bildern 200 während jeder Patientenbildgebungsprozedur zugeordnet sind. Beispielsweise können mehrere Schritte in Verbindung mit radiopharmazeutischen Dosismessungen 302 während einer Kalibrierung eines Bildgebungssystems 304 ausgeführt werden. Beispielsweise beinhaltet ein erster Satz von Schritten die Messung radiopharmazeutischer Aktivität bei 306, die Aufzeichnung radiopharmazeutischer Aktivität bei 308, die Aufzeichnung eines Zeitpunktes, an dem die radiopharmazeutische Aktivität gemessen wird bei 308, die Aufzeichnung eines Injektionszeitpunktes bei 308, die Messung einer radiopharmazeutischen Restaktivität bei 306, die Aufzeichnung einer radiopharmazeutischen Restaktivität bei 308 und die Aufzeichnung einer Restmesszeit bei 308. Unter Verwendung der gemessenen und aufgezeichneten Daten können Kalibrierungsfaktoren 202 und eine zerfallskorrigierte Nettoaktivitätsinformation 204 unter Verwendung geeigneter Verfahren ermittelt werden. In verschiedenen Ausführungsformen werden die gemessenen und aufgezeichneten Daten elektronisch und automatisch gespeichert und übertragen, wie z. B. an das in (in 1 dargestellte) Host-System 140.
Ferner kann gemäß 1 in einer Ausführungsform ein physiologisches Überwachungsgerät (PM) 136 ebenfalls funktionell mit dem Injektionssystem 124 bzw. dem Patienten 132 verbunden sein. Das PM 136 überwacht beispielsweise eine Anzahl von Messwerten des Gesundheitszustandes des Subjektes, wie z. B. Blutdruck und Herzaktivität gemäß Darstellung durch ein Elektrokardiogramm (EKG). Das PM 136 kann Anomalien in den Messwerten des Gesundheitszustandes des Patienten 132 detektieren und eine Benachrichtigung über die Anomalien an ein oder mehrere Steuerungssysteme sowie an das Klinikpersonal liefern.
Bei der Ausführung wird der Patient 132 in einem Scanner 140 nach oder während der Injektion des Radiopharmazeutikums 128 platziert, um die Radioaktivität des in den Patienten 132 injizierten Radiopharmazeutikums 128 zu detektieren. In einer Ausführungsform kann ein Computer 144 mit einer GUI, die sich bei dem Bildgebungssystem 116 befindet, vorgesehen sein, um einem Techniker zu ermöglichen, die Steuerung auszuführen, und den gesamten Bildgebungsprozess einschließlich der Aktivitäten des Injektionssystems 124, wie z. B. der Ausgabe und Injektion der individuellen Dose des Radiopharmazeutikums 128 in den Patienten 132 und das Scannen des Patienten 132 unter Anwendung eines geeigneten klinischen Protokolls, zu übersehen.
In einer Ausführungsform empfängt der Computer 144 eine Benachrichtigung von dem PM 136 über Anomalien in den Messwerten des Gesundheitszustandes des Patienten 132 und weist das Injektionssystem 124 dementsprechend an, die Infusion anzuhalten oder eine andere Aktion zu unternehmen.
Der Computer 144 kann auch den Scanner 140 anweisen, die Scanoperation zu einem geeigneten Zeitpunkt nach der Infusion durch das Injektionssystem 124 zu starten. In einer weiteren Ausführungsform wird das Injektionssystem 124 von seiner Benutzerschnittstelle 122 gesteuert, um eine vorbestimmte Menge an Radioaktivität in Patienten 132 zu injizieren, welche unter Verwendung nur eines Scanners oder mehrerer Scanner gescannt werden.
In einer Ausführungsform kann die Verarbeitungseinheit 146 so betrieben werden, dass sie Statusinformation von den verschiedenen Komponenten des Systems 100 einschließlich des Zyklotrons 101, der Ausgabestation 106, des Qualitätskontrollgerätes 110, der Injektionssysteme 124, des physiologischen Überwachungsgerätes 136, des Scanners 140 und des Computers 144 empfängt und an diese Befehle sendet. Die Verarbeitungseinheit 146 kann auch einen Teil des Dosiskalibrators 114 bilden.
Unterschiedliche Typen gespeicherter Daten können auch wie hierin beschrieben an die Verarbeitungseinheit 146 übertragen werden. Die Daten können beispielsweise Daten bezüglich einer vorgeschriebenen Dosis für jeden Patienten 132 und der Injektionszeitpunkt für den Patienten 132 sein. In noch weiteren Ausführungsformen können die Daten den Typ des Radiopharmazeutikums (z. B. Sauerstoff-15), eine vordefinierte parametrische Gleichung oder ein in der medizinischen Prozedur zu befolgendes klinisches Protokoll sein. Die Verarbeitungseinheit 146 kann dafür eingerichtet sein, die empfangenen Daten zum Berechnen unterschiedlicher Werte, beispielsweise des SUVs, zu verwenden.
In einer Ausführungsform kann die Verarbeitungseinheit 146 den Vorgang der Erzeugung des Radiotracers 104 und der Lieferung des Radioisotops 102 gemäß den Anforderungen des Bildgebungssystems 116 steuern. Die Verarbeitungseinheit 146 ist in der Lage, Informationen bezüglich einer Menge einer angeforderten Einzeldose 128 zu empfangen, Anweisungen an das Zyklotron 101 senden, um die individuelle Menge des Radioisotops 102 zu erzeugen, und/oder Anweisungen an die Ausgabestation zu senden, um die individuelle Menge des Radioisotops 102 auszugeben.
Die Verarbeitungseinheit 146 kann auch eine Benachrichtigung aus dem PM 136 über Anomalien in den Messwerten des Gesundheitszustandes des Patienten 132 empfangen und demzufolge das Injektionssystem 124 anweisen, die Infusion anzuhalten. In noch weiteren Ausführungsformen liefert, wenn die Qualitätskontrolleinheit 110 anzeigt, dass die Qualität unter zulässigen minimalen Standards liegt, die Verarbeitungseinheit 146 eine Meldung an eine Bedienungsperson und weist das System 100 an, den Radiotracer aus dem Injektionssystem 124 zu spülen.
Die Verarbeitungseinheit 146 kann auch den Scanner 140 anweisen, eine Scanoperation zu einem geeigneten Zeitpunkt nach der Infusion durch das Injektionssystem 124 zu starten. Der Scanner 140 kann einem vordefinierten Satz von Erfassungsprozeduren abhängig von einem Radiotracer und einem angewendeten klinischen Protokoll folgen. In einer Ausführungsform können die Erfassungsprozeduren den Start des Scanvorgangs nach einer vorbestimmten Zeit im Anschluss an die Injektion des Radiotracers, die Einführung eines pharmazeutischen Stressmedikaments, gefolgt von der Injektion eines Radiotracers und einer nochmaligen Bildgebung nach einer vorbestimmten Zeit beinhalten.
Es sei angemerkt, dass Abschnitte des Systems 100 innerhalb einer beweglichen Struktur mit oder ohne Räder eingebaut sein können, um ein tragbares oder ortsveränderliches System bereitzustellen. In einer Ausführungsform ist ein Strahlungsschild 112 auf einem Gestell mit Rädern montiert, sodass Abschnitte des Systems innerhalb des Strahlungsschildes, die radioaktiv sind, leichter von einer Stelle zu einer anderen bewegt werden.
Somit kann das System 100 ein integriertes System für die Produktion, Qualitätskontrollaufteilung und Bildgebung unter Verwendung von PET-Radiopharmazeutikas sein. Das System 100 kann die Steuerung und Kontrolle der Funktionen der Vorbereitung und Injektion des Radiotracers 104 in einen Patienten 132 zentralisieren und quantitative Berechnungen auf der Basis radiopharmazeutischer Aktivität durchführen, die elektronisch und automatisch gespeichert und übertragen wird. Das System 100 kann ferner ein Ende-zu-Ende-Kontrollsystem und eine integrierte Produktion, Ausgabe, Qualitätskontrolle, Infusion und ein Datenerfassungsverfahren in einer automatisierten Weise bereitstellen.
Unter Verwendung verschiedener Ausführungsformen können Kalibrierungsfehler, wie z. B. SUV-Bildkalibrierungsfehler, reduziert werden. Die Reduzierung von Kalibrierungsfehlern führt zu Bildern, die genauer sind und eine gesteigerte klinisch relevante Information bereitstellen. Beispielsweise wurde, wie in 4 dargestellt, das Bild 252 mit weniger Kalibrierungsfehlern rekonstruiert als das Bild 250. Wie man sehen kann, können mehr klinisch relevante Bilddetails in dem Bild 252 als in dem Bild 250 dargestellt werden.
5 zeigt ein Verfahren 350 zum Übertragen von Dosiskalibrierungsinformationen, beispielsweise aus dem Dosiskalibrator 114, an die Verarbeitungseinheit 146 oder das Host-System 140 gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 350 kann jede Art von radiopharmazeutischen Aktivitätsinformationen oder zugehörigen Informationen übertragen.
Das Verfahren 350 beginnt mit dem Messen radiopharmazeutischer Aktivität bei 352 unter Verwendung eines Dosiskalibrators. Bei 354 wird die gemessene Aktivität unter Verwendung jedes geeigneten Verfahrens ermittelt. Bei 356 wird das Datum und/oder der Zeitpunkt festgehalten, in welchen die radiopharmazeutische Aktivität ermittelt wird. Anschließend kann bei 358 ein Zweck oder Protokoll für die Messung(en) ermittelt werden. Beispielsweise kann die Messung vor der Verabreichung des Radiopharmazeutikums an ein Subjekt durchgeführt werden, oder sie kann zu dem Zeitpunkt der Verabreichung oder nach der Ausführung einer medizinischen Prozedur (d. h., nach der Verabreichung) durchgeführt werden.
Bei 360 können spezifische Informationen bezüglich der Dosisverabreichung ermittelt werden. Beispielsweise können die Informationen Patienteninformationen und die Art des in den Patienten injizierten Radionuklids/Pharmazeutikums enthalten. Die Benutzerschnittstelle 122 kann zur Eingabe von Patienteninformationen und radiopharmazeutischen Informationen genutzt werden. Beispielsweise können die Patienteninformationen Patientenname, Geschlecht, Alter, Gewicht und dergleichen beinhalten.
Bei 362 wird die bei 352–360 ermittelte Information automatisch in ein bestimmtes Format kompiliert Beispielsweise können die Informationen in ein DICOM-Dateiformat kompiliert werden. Beispielsweise können die Dosiskalibrierungsinformationen wie hierin detaillierter beschrieben codiert werden.
Bei 364 wird die kompilierte Information gespeichert. Beispielsweise können die Informationen in der Speichervorrichtung 118 gespeichert werden, welche sich innerhalb des Dosiskalibrators 114 befinden kann. Die kompilierten Dosisinformationen werden unter Verwendung eines Kommunikationsnetzwerkes bei 366 an ein Host-System übertragen.
Es sei angemerkt, dass unterschiedliche Arten von Informationen in Verbindung mit den Dosiskalibrierungsinformationen übertragen werden können. Beispielsweise können auch Daten oder Qualitätsprüfungsinformationen übertragen werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Übertragungsprotokoll so gestaltet sein, dass es eine Prüfung vorsieht, dass die korrekte Dosiskalibrierungsmessung durchgeführt wird. Beispielsweise können Datenprüfinformationen bezüglich einer Prüfung übertragen werden, ob der Dosiskalibrator für ein spezielles Radiopharmazeutikum (z. B. Fluor-18) eingestellt ist, wenn dieses das für das Scannerprotokoll benötigte Radiopharmazeutikum ist. Somit kann die Datenprüfinformation zur Ermittlung verwendet werden, ob die korrekte Messinformation auf der Basis eines erwarteten Typs von Radiopharmazeutikum, das verabreicht werden sollte, übertragen wird. Es kann jedoch jede Art von Datenintegritäts/Qualitäts-Prüfungen vorgesehen sein, wie z. B. Uhrzeiteinstellungen (z. B. eine korrekte Zeitsynchronisation zwischen Vorrichtungen) oder allgemeine Fehler in den Dosisinformationen neben anderen Informationen. Beispielsweise können die verschiedenen Ausführungsformen Uhrensynchronisationen vorsehen, wie z. B. eine Sicherstellung, dass die korrekte Bezugszeit für die Scannerzeit und die Zeit sichergestellt ist, die zur Anzeige genutzt wird, wann die Dosismessung ausgeführt wurde. Somit kann eine Prüfung der Synchronisation zwischen der Scannerzeit und der Dosiskalibratorzeit (oder eines dem Dosiskalibrator zugeordneten Taktes) vorgesehen sein. Als ein weiteres Beispiel, und in Bezug auf grobe Fehler in der Dosisinformation, kann die Datenprüfinformation zur Bestätigung oder Prüfung genutzt werden, dass eine Verabreichungsaktivität die ist, welche erwartet wird (z. B. innerhalb eines Spielraums), nämlich, dass die korrekten Daten übertragen wurden. Somit kann, wenn die übertragenen Daten einen Schwellenwert überschreiten, oder nicht innerhalb eines Bereichs auf der Basis eines Standards für ein spezifisches Protokoll liegen, eine Warnung erzeugt werden, welche gesendet werden kann, wenn die Daten übertragen werden.
Es sollte auch angemerkt werden, dass bei 368 der SUV auf der Basis in einer Speichervorrichtung gespeicherter kompilierter Informationen berechnet werden kann. Es sollte auch angemerkt werden, dass die bei den Schritten 352–360 in verschiedenen Ausführungsformen ermittelte Informationen, wie hierin beschrieben, auch automatisch vor der Kompilierung gespeichert werden können.
Wenigstens eine technische Auswirkung verschiedener Ausführungsformen ist eine erhöhte Genauigkeit und/oder reduzierte Fehler in der Übertragung der Dosiskalibrierungsinformationen.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Bildgebungssystems 400 gemäß einer Ausführungsform. 7 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Abschnittes des (in 6 dargestellten) Bildgebungssystems 400 und 8 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines weiteren Abschnittes des Bildgebungssystems 400. Insbesondere ist in der exemplarischen Ausführungsform das Bildgebungssystem 400 ein Multimodalitäts- oder ein multimodales Bildgebungssystem und enthält eine erste Modalitätseinheit 402 und eine zweite Modalitätseinheit 404. Die Modalitätseinheiten 402 und 404 ermöglichen dem System 400 ein Objekt, wie z. B. das Subjekt 422 (z. B. den Patienten) in einer ersten Modalität unter Verwendung der ersten Modalitätseinheit 402 zu scannen und den Patienten 422 in einer zweiten Modalität unter Verwendung der zweiten Modalitätseinheit 404 zu scannen. Das System 400 ermöglicht mehrere Scans in unterschiedlichen Modalitäten, um eine erhöhte diagnostische Leistungsfähigkeit gegenüber Einzelmodalitätssystemen zu ermöglichen. Das Subjekt 422 kann auch mit der Ausgabestation 106 verbunden sein und Information kann unter Verwendung des Systems 100, wie hierin detaillierter beschrieben, übertragen werden.
In einer Ausführungsform ist das multimodale Bildgebungssystem 400 ein CT/PET-Bildgebungssystem 400. Das CT/PET-System 400 enthält eine der ersten Modalitätseinheit 402 zugeordnetes erste Gantry 413 und eine der zweiten Modalitätseinheit 404 zugeordnete zweite Gantry 414. In weiteren Ausführungsformen können andere Modalitäten als CT und PET bei dem Bildgebungssystem 400 genutzt werden. Die Gantry 413 enthält eine erste Modalitätseinheit 402, die eine Röntgenquelle 415 besitzt, die ein Bündel von Röntgenstrahlen 416 auf mehrere Detektorelemente 420 auf der gegenüberliegenden Seite der Gantry 413 projiziert.
In einer Ausführungsform und insbesondere gemäß dem in 7 dargestellten CT-Bildgebungs-Modalitätsabschnitt weist das modale Bildgebungssystem 400 mehrere Kollimatoren 418 auf, die zwischen dem Patienten 422 und den mehreren Detektorelementen 420 positioniert sind, wobei die Kollimatoren 418 eine konische Gestaltung wie hierin beschrieben haben. Die konischen Kollimatoren 418 können zum Kollimieren der Röntgenstrahlen aus der Röntgenröhre verwendet werden. In einer alternativen Ausführungsform können die Kollimatoren 418 röntgenabsorbierendes Material aufweisen. Die Kollimatoren 418 sind so angeordnet, dass benachbarte Kollimatoren 418 Kanäle 424 darin ausbilden, um zu verhindern, dass Hintergrundstrahlung die Detektoren erreicht.
Die Detektorelemente 420 können durch mehrere (nicht dargestellte) Detektorreihen ausgebildet sein, die zusammen die projizierten Röntgenstrahlen erfassen, die ein Objekt, wie z. B. das Subjekt 422 passieren. Jedes Detektorelement 420 erzeugt ein elektrisches Signal, das die Intensität eines auftreffenden Röntgenstrahlbündels repräsentiert und daher eine Abschätzung der Abschwächung des Bündels ermöglicht, während das Bündel das Subjekt 422 passiert.
Während eines Scans drehen sich zum Erfassen der Röntgenprojektionsdaten die Gantry 413 und die darauf montierten Komponenten um eine Untersuchungsachse 426. 7 stellt nur eine einzelne Reihe von Detektorelementen 420 (d. h., eine Detektorreihe) dar. Jedoch kann ein Detektor-Array als ein Mehrscheibendetektor-Array mit mehreren parallelen Reihen von Detektorelementen 420 dergestalt ausgestaltet sein, damit mehreren Scheiben entsprechende Projektionsdaten gleichzeitig während eines Scans erfasst werden können.
Die Drehung des Gantrys 413 und der Betrieb der Röntgenquelle 415 werden durch die Systemsteuerung 423 des CT/PET-Systems 400 gesteuert. Die Systemsteuerung 423 enthält eine Röntgensteuerung 428, die Energie und Zeittaktsignale an die Röntgenquelle 415 liefert, und eine Gantry-Motorsteuerung 430, die die Drehgeschwindigkeit und Position des Gantrys 413 steuert. Ein Datenerfassungssystem (DAS) 432 der Systemsteuerung 423 tastet Daten aus den Detektorelementen 420 zur anschließenden Verarbeitung wie vorstehend beschrieben ab. Eine Bildrekonstruktionseinrichtung 434 empfängt abgetastete und digitalisierte Röntgenprojektionsdaten aus dem DAS 432 und führt eine Hochgeschwindigkeits-Bildrekonstruktion durch. Das rekonstruierte Bild wird als eine Eingabegröße an einen Computer 436 gesendet, welcher das Bild in einem Speichergerät 438 speichert. Der Computer 436 kann dafür programmiert sein, verschiedene hierin beschriebene Ausführungsformen zu implementieren. Insbesondere kann der Computer 436 eine Bildrekonstruktionseinrichtung 434 enthalten, die dafür programmiert ist, die hierin beschriebenen verschiedenen Verfahren auszuführen.
Der Computer 436 empfängt auch Befehle und Scanparameter von einer Bedienungsperson über einen Bedienungs-Arbeitsplatz 440, der eine Eingabeeinrichtung, wie z. B. eine Tastatur hat. Die zugeordnete Anzeigeeinrichtung 442 ermöglicht der Bedienungsperson, das rekonstruierte Bild und weitere Daten aus dem Computer 436 zu betrachten. Die von der Bedienungsperson gelieferten Befehle und Parameter werden von dem Computer 436 genutzt, um Steuersignale und Information für das DAS 432, die Systemsteuerung 423 und die Gantry-Motorsteuerung 430 zu erzeugen. Zusätzlich betreibt der Computer 436 eine Tisch-Motorsteuerung 444, welche einen motorisierten Tisch 446 zum Positionieren des Patienten 424 in der Gantry 413 und 414 steuert. Insbesondere bewegt der Tisch 446 Abschnitte des Patienten 422 durch eine Gantry-Öffnung 448.
In einer Ausführungsform enthält der Computer 436 eine Lese/Schreib-Vorrichtung 450, wie z. B. ein CD-ROM-Laufwerk, DVD-Laufwerk, magnetooptische (MOD) Plattenvorrichtung oder irgendeine andere digitale Vorrichtung einschließlich einer Verbindungsvorrichtung, wie z. B. eine Ethernet-Vorrichtung zum Lesen von Anweisungen und/oder Daten von einem nicht flüchtigen computerlesbaren Medium 452, wie z. B. einer CD-ROM, einer DVD oder einer anderen digitalen Quelle, wie z. B. einem Netzwerk oder dem Internet, sowie einer noch zu entwickelnden digitalen Einrichtung. In einer weiteren Ausführungsform führt der Computer 436 in (nicht dargestellter) Firmware gespeicherte Anweisungen aus. Der Computer 436 ist zur Durchführung von Funktionen wie hierin beschrieben programmiert, und so wie hierin verwendet, ist der Begriff Computer nicht auf integrierte Schaltungen beschränkt, die im Fachgebiet als Computer bezeichnet werden, sondern bezieht sich in breitem Umfang auf Computer, Prozessoren, Mikrocontroller, Mikrocomputer, programmierbare Steuerungen, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen und andere programmierbare Schaltungen, und diese Begriffe werden hierin vertauschbar verwendet. Das CT/PET-System 400 enthält auch wie nachstehend beschrieben mehrere PET-Detektoren mit mehreren Detektorelementen.
8 ist eine Darstellung eines exemplarischen PET-Bildgebungssystems 500, das eine von den Modalitäten des vorstehend beschriebenen Multimodalitäts-Bildgebungssystems 400 ausbilden kann. Das PET-Bildgebungssystem 500 enthält eine Detektorringanordnung 530 mit mehreren Detektorszintillatoren. Die Detektorringanordnung 530 enthält eine zentrale Öffnung 410, in welcher ein Objekt oder ein Patient, wie z. B. das Subjekt 422, beispielsweise unter Verwendung des (in 8 nicht dargestellten) motorisierten Tisches 446 positioniert werden kann. Die Scanoperation wird von dem Bedienerarbeitsplatz 440 durch eine PET-Scannersteuerung 536 gesteuert. Eine Kommunikationsverbindung 538 zwischen der PET-Scannersteuerung 536 und dem Arbeitsplatz 440 kann drahtgebunden sein. Optional kann die Übertragungsverbindung 538 eine drahtlose Kommunikationsverbindung sein, die eine Übertragung von Information an den oder von dem Arbeitsplatz 440 zu der PET-Scannersteuerung 536 drahtlos ermöglicht. In der exemplarischen Ausführungsform steuert der Arbeitsplatz 440 einen Echtzeitbetrieb des PET-Bildgebungssystems 500. Der Arbeitsplatz 440 ist auch dafür programmiert, hierin beschriebene medizinische bilddiagnostische Erfassungs- und Rekonstruktionsprozesse durchzuführen. Der Bedienerarbeitsplatz 440 kann eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder einen Computer 436, die Anzeigeeinrichtung 442 und eine Eingabevorrichtung 425 enthalten. So wie hierin verwendet, kann der Begriff ”Computer” jedes beliebige Prozessor-basierende oder Mikroprozessor-basierende System beinhalten, das zur Ausführung der hierin beschriebenen Verfahren eingerichtet ist.
Die hierin beschriebenen Verfahren können als ein Satz von Anweisungen implementiert sein, die verschiedene Befehle enthalten, die den Computer 436 als eine Verarbeitungsmaschine anweisen, spezifische Operationen wie z. B. die Verfahren und Prozesse der hierin beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen.
Während des Betriebs des exemplarischen Detektors 530 erzeugt, wenn ein Photon mit einem Szintillator auf der Detektorringanordnung 530 auftrifft, die Absorption des Photons in dem Detektor Szintillationsphotonen in dem Szintillator. Der Szintillator erzeugt ein analoges Signal, das auf einer Übertragungsverbindung 546 übertragen wird, wenn ein Szintillationsereignis auftritt. Ein Satz von Erfassungsschaltungen 548 ist zum Empfangen dieser analogen Signale vorgesehen. Die Erfassungsschaltungen 548 erzeugen digitale Signale, die die dreidimensionale (3D) Lage und die Gesamtenergie jedes Ereignisses anzeigen. Die Erfassungsschaltungen 548 erzeugen auch einen Ereignisdetektionsimpuls, welcher den Zeitpunkt oder den Moment anzeigt, an dem das Szintillationsereignis aufgetreten ist.
Die digitalen Signale werden über eine Übertragungsverbindung, beispielsweise ein Kabel, an eine Datenerfassungssteuerung 552, die mit dem Arbeitsplatz 440 und der PET-Scannersteuerung 536 über eine Übertragungsverbindung 554 in Verbindung steht, übertragen. In einer Ausführungsform enthält die Datenerfassungssteuerung 552 einen Datenerfassungsprozessor 560 und einen Bildrekonstruktionsprozessor 562, die über eine Übertragungsverbindung 564 verbunden sind. Während des Betriebs senden die Erfassungsschaltungen 548 die digitalen Signale zu dem Datenerfassungsprozessor 560. Der Datenerfassungsprozessor 560 führt dann verschiedene Bildverbesserungstechniken an den digitalen Signalen durch und sendet die verbesserten oder korrigierten digitalen Signale an den Bildrekonstruktionsprozessor 562, wie es nachstehend detaillierter erläutert wird.
In der exemplarischen Ausführungsform enthält der Datenerfassungsprozessor 560 wenigstens eine Erfassungs-CPU oder einen Computer 570. Der Datenerfassungsprozessor 560 enthält auch eine Ereignislokalisierungsschaltung 572 und einen Koinzidenzdetektor 574. Die Erfassungs-CPU 570 steuert die Kommunikation auf einem Rückwandbus 572 und auf der Kommunikationsverbindung 564. Während des Betriebs tastet der Datenerfassungsprozessor 560 periodisch die von den Erfassungsschaltungen 548 erzeugten digitalen Signale ab. Die von den Erfassungsschaltungen 548 erzeugten digitalen Signale werden an die Ereignislokalisierungsschaltung 572 gesendet. Die Ereignislokalisierungsschaltung 572 verarbeitet die Information, um jedes gültige Ereignis zu identifizieren und einen Satz digitaler Zahlen oder Werte zu erzeugen, die das identifizierte Ereignis anzeigen. Beispielsweise zeigt diese Information an, wann das Ereignis stattfand und die Position des Szintillators, der dieses Ereignis detektierte. Die Ereignisse werden auch gezählt, um einen Datensatz der von jedem Detektorelement aufgezeichneten Einzelsignalereignisse zu erzeugen. Ein Ereignisdatenpaket wird über den Rückwandbus 576 an den Koinzidenzdetektor 574 übertragen.
Der Koinzidenzdetektor 574 empfängt die Ereignisdatenpakete aus der Ereignislokalisierungsschaltung 572 und ermittelt, ob irgendwelche zwei von den detektierten Ereignissen in Koinzidenz vorliegen. Koinzidente Ereignispaare werden lokalisiert und als ein Koinzidenzdatenpaket durch den Koinzidenzdetektor 574 aufgezeichnet. Das Ausgangssignal aus dem Koinzidenzdetektor 574 wird hierin als Bilddatensignal bezeichnet. In einer Ausführungsform können die Bilddaten in einer Speichervorrichtung gespeichert werden, die sich in dem Datenerfassungsprozessor 560 befindet. Optional können die Bilddaten im Arbeitsplatz 440 gespeichert werden.
Der Bilddatenteilsatz wird dann an eine Sortier-/Histogramm-Erzeugungseinrichtung 580 gesendet, um eine als ein Histogramm bekannte Datenstruktur zu erzeugen. Der Bildrekonstruktionsprozessor 562 enthält auch ein Speichermodul 582, eine Bild-CPU 584, einen Array-Prozessor 586 und einen Kommunikationsbus 588. Während des Betriebs führt die Sortier-/Histogramm-Erzeugungseinrichtung 580 die vorstehend beschriebene bewegungsbezogene Histogrammerzeugung durch, um die in den Bilddaten gelisteten Ereignisse in Form von 3D-Daten zu erzeugen. Diese 3D-Daten oder Sinogramme sind in einer exemplarischen Ausführungsform als ein Datenarray 590 organisiert. Das Datenarray 590 ist in dem Speichermodul 582 gespeichert. Der Kommunikationsbus 588 ist mit der Übertragungsverbindung 576 durch eine Bild-CPU 584 verbunden. Die Bild-CPU 584 steuert die Übertragung durch den Kommunikationsbus 588. Der Array-Prozessor 586 ist ebenfalls mit dem Kommunikationsbus 588 verbunden. Der Array-Prozessor 586 empfängt das Datenarray 590 als eine Eingangsgröße und rekonstruiert Bilder in der Form von Bild-Arrays 592. Die sich ergebenden Bild-Arrays 592 werden dann in dem Speichermodul 582 gespeichert. Die in dem Bild-Array 592 gespeicherten Bilder werden durch die Bild-CPU 584 an den Bedienerarbeitsplatz 440 übertragen. In der dargestellten Ausführungsform enthält das PET-Bildgebungssystem 500 auch einen Speicher 594, der zum Speichern eines Satzes von Anweisungen zum Implementieren der verschiedenen hierin beschriebenen Verfahren genutzt werden kann.
Die verschiedenen Ausführungsformen und/oder Komponenten, beispielsweise die Module oder Komponenten und Steuerungen darin, wie z. B. das Bildgebungssystem 400, können als Teil eines oder mehrerer Computer oder Prozessoren implementiert sein. Der Computer oder Prozessor kann eine Berechnungsvorrichtung, eine Eingabevorrichtung, eine Anzeigeeinheit und eine Schnittstelle, beispielsweise für den Zugang zum Internet beinhalten. Der Computer oder Prozessor kann einen Mikroprozessor beinhalten. Der Mikroprozessor kann mit einem Kommunikationsbus verbunden sein. Der Computer oder Prozessor kann einen Speicher beinhalten. Der Speicher kann einen Arbeitsspeicher (RAM) und einen Nur-Lese-Speicher (ROM) beinhalten. Der Computer oder Prozessor kann ferner eine Speichervorrichtung beinhalten, welche ein Festplattenlaufwerk oder ein entnehmbares Speicherlaufwerk, wie z. B. ein Festplattenlaufwerk, ein optisches Plattenlaufwerk und dergleichen sein kann. Die Speichervorrichtung kann auch eine andere ähnliche Einrichtung zum Laden von Computerprogrammen oder anderen Anweisungen in den Computer oder Prozessor sein.
So wie hierin verwendet, kann der Begriff ”Computer” oder ”Modul” jedes Prozessor-basierende oder Mikroprozessor-basierende System einschließlich denen, die Mikrocontroller, Computer mit reduziertem Instruktionssatz (RISC), ASICs, Logikschaltungen und beliebige andere Schaltungen oder Prozessoren enthalten, die in der Lage sind, die hierin beschriebenen Funktionen auszuführen. Die vorstehenden Beispiele sind nur exemplarisch und sollen somit in keiner Weise die Definition und/oder die Bedeutung des Begriffes ”Computer” einschränken.
Der Computer oder Prozessor führt einen Satz von Anweisungen aus, die in einem oder mehreren Speicherelementen gespeichert sind, um Eingabedaten zu verarbeiten. Die Speicherelemente können auch Daten oder andere Information nach Wunsch oder Bedarf speichern. Das Speicherelement kann in der Form einer Informationsquelle oder eines physikalischen Speicherelementes in einer Verarbeitungsmaschine vorliegen.
Der Satz von Anweisungen kann verschiedene Befehle enthalten, die den Computer oder Prozessor als eine verarbeitende Maschine anweisen, spezifische Operationen, wie z. B. die Verfahren und Prozesse der verschiedenen Ausführungsformen, durchzuführen. Der Satz von Anweisungen kann in der Form eines Softwareprogramms vorliegen, welches einen Teil eines berührbaren nicht-flüchtigen computerlesbaren Mediums oder von Medien bildet. Die Software kann in verschiedenen Formen, wie z. B. als Systemsoftware oder Anwendungssoftware, vorliegen. Ferner kann die Software in der Form einer Sammlung getrennter Programme oder Module, als ein Programmmodul in einem größeren Programm oder als Teil eines Programmmoduls vorliegen. Die Software kann auch eine modulare Programmierung in der Form objektorientierter Programmierung beinhalten. Die Verarbeitung von Eingangsdaten durch die Verarbeitungsmaschine kann in Reaktion auf Bedienerbefehle oder in Reaktion auf Ergebnisse vorheriger Verarbeitung oder in Reaktion auf eine von einer anderen Verarbeitungsmaschine ausgeführte Anforderung erfolgen.
So wie hierin verwendet, sind die Begriffe ”Software” und ”Firmware” austauschbar und beinhalten jedes im Speicher, einschließlich einem RAM-Speicher, ROM-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher und einem nicht flüchtigen RAM(NVRAM)-Speicher gespeicherte Computerprogramm zur Ausführung durch einen Computer. Die vorstehenden Speichertypen sind nur exemplarisch und schränken somit nicht die Speichertypen ein, die zur Speicherung eines Computerprogramms nutzbar sind.
Es dürfte sich verstehen, dass die vorstehende Beschreibung nur als veranschaulichend und nicht einschränkend gedacht ist. Beispielsweise können die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen (und/oder Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Zusätzlich können viele Modifikationen ausgeführt werden, um eine spezielle Situation oder ein Material an die Lehren der Erfindung ohne Abweichung von deren Schutzumfang anzupassen. Obwohl die hierin beschriebenen Abmessungen und Materialarten dafür gedacht sind, die Parameter der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung zu definieren, sind sie keineswegs einschränkend und sind exemplarische Ausführungsformen. Viele weitere Ausführungsformen werden für den Fachmann nach Durchsicht und Verstehen der vorstehenden Beschreibung ersichtlich sein. Der Schutzumfang der Erfindung sollte daher unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche zusammen mit dem vollständigen Umfang von Äquivalenten, zu welchem derartige Ansprüche berechtigen, bestimmt werden. In den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe ”enthaltend” und ”in welchen” als die Äquivalente in einfachen Englisch für die entsprechenden Begriffe ”aufweisend” und ”worin” verwendet. Ferner werden die Begriffe ”erst...”, ”zweit...” und ”dritt...” usw. lediglich als Bezeichnungen verwendet und sollen keine numerischen Anforderungen oder eine spezielle Positionsreihenfolge bezüglich ihrer Objekte vorgeben. Ferner sind die Einschränkungen der nachstehenden Ansprüche nicht im Format Mittel-plus-Funktion geschrieben und sollen nicht auf der Basis von 35 U.S.C. § 112, 6. Absatz interpretiert werden, sofern und soweit derartige Anspruchseinschränkungen ausdrücklich den Ausdruck ”Mittel für” gefolgt von einer Feststellung einer Funktion ohne weitere Struktur verwenden.
Diese schriftliche Beschreibung nutzt Beispiele, um die Erfindung einschließlich ihrer besten Ausführungsart zu offenbaren und um auch jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung einschließlich der Herstellung und Nutzung aller Elemente und Systeme und der Durchführung aller einbezogenen Verfahren in die Praxis umzusetzen. Der patentfähige Schutzumfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele umfassen, die für den Fachmann ersichtlich sind. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Erfindung enthalten sein, sofern sie strukturelle Elemente besitzen, die sich nicht von dem Wortsinn der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Änderungen gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche enthalten.

Claims

Verfahren zur Übertragung von Dosiskalibrierungsinformationen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Ermitteln von Dosiskalibrierungsinformationen eines Radiopharmazeutikums bei einem Dosiskalibrator; automatisches Speichern der Dosiskalibrierungsinformationen in einer Speichervorrichtung; und Übertragen der gespeicherten Dosiskalibrierungsinformationen an ein Host-System.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ermittlung der Dosiskalibrierungsinformationen wenigstens entweder eine Messung von Dosiskalibrierungsinformationen vor der Patienteninjektion und/oder eine Messung von Dosiskalibrierungsinformationen nach der Patienteninjektion aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Host-System wenigstens eines von einem Bilderfassungssystem, einem Bildrekonstruktionssystem und einem Informationssystem ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Empfangen einer Benutzereingabe von Patienteninformationen; und ein Verknüpfen der Patienteninformationen mit einer gemessenen Radioaktivität und einer Zeit der Messung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Berechnen eines Standardaufnahmewertes (SUV) unter Verwendung der gespeicherten Dosiskalibrierungsinformationen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der SUV bei dem Dosiskalibrator berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Einrichten des Dosiskalibrators für die Verabreichung des Radiopharmazeutikums an einen Patienten aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner eine Übertragung der gespeicherten Dosiskalibrierungsinformationen in wenigstens einem von einem DICOM-(Digital Image Communication in Medicine)-, Einfachdatei- oder druckbaren Barcode-Format aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner eine Übertragung der gespeicherten Dosiskalibrierungsinformationen unter Verwendung einer USB-(Universal Serial Bus)-, einer RS-232-(Recommended Standard 232)-Schnittstelle, eines Ethernet- oder Cloud Computing Netzwerkes aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Host-System entfernt von dem Dosiskalibrator angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Dosiskalibrator mit dem Host-System integriert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein automatisches Extrahieren der Dosiskalibrierungsinformationen und Speichern der Dosiskalibrierungsinformationen in der Speichervorrichtung aufweist, wobei die Speichervorrichtung eine von einer in dem Dosiskalibrator oder entfernt von dem Dosiskalibrator angeordneten ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner eine Übertragung von Datenprüfinformationen mit den Dosiskalibrierungsinformationen an das Host-System aufweist.
System zur Übertragung radiopharmazeutischer Aktivitätsinformationen, wobei das System aufweist: einen Dosiskalibrator zur Ermittlung von Dosiskalibrierungsinformationen eines Radiopharmazeutikums; eine Speichervorrichtung zur Speicherung der Dosiskalibrierungsinformationen, wobei der Dosiskalibrator dafür eingerichtet ist, automatisch die Dosiskalibrierungsinformationen in der Speichervorrichtung zu speichern; und ein kommunikationsmäßig mit dem Dosiskalibrator verbundenes Host-System.
System nach Anspruch 14, wobei das Host-System wenigstens eines von einem Bilderfassungssystem, einem Bildrekonstruktionssystem oder einem Informationssystem ist.
System nach Anspruch 14, das ferner eine Benutzerschnittstelle zur Eingabe von Patienteninformationen aufweist, die mit einer gemessenen Radioaktivität und einem Zeitpunkt der Messung auf der Basis einer Benutzereingabe verknüpft ist.
System nach Anspruch 14, das ferner eine Verarbeitungseinheit aufweist, die zum Berechnen eines Standardaufnahmewertes (SUV) eingerichtet ist.
System nach Anspruch 17, wobei die Verarbeitungseinheit Teil des Dosiskalibrators ist.
System nach Anspruch 18, wobei der Dosiskalibrator dafür eingerichtet ist, das Radiopharmazeutikum einem Patienten zu verabreichen.
System nach Anspruch 14, wobei die Dosiskalibrierungsinformationen in wenigstens einem von einem DICOM-, Einfachdatei- oder druckbaren Barcode-Format gespeichert sind.
System nach Anspruch 14, wobei der Dosiskalibrator dafür eingerichtet ist, die gespeicherten Dosiskalibrierungsinformationen an das Host-System unter Verwendung einer USB-(Universal Serial Bus), einer RS-232-(Recommended Standard 232)-Schnittstelle, eines Ethernet- oder Cloud Computing Netzwerkes zu übertragen.
System nach Anspruch 14, wobei das Host-System entfernt von dem Dosiskalibrator angeordnet ist.
System nach Anspruch 14, wobei die Speichervorrichtung eine von einer in dem Dosiskalibrator oder von dem Dosiskalibrator entfernt angeordnete ist.
System nach Anspruch 14, wobei die Speichervorrichtung ferner Datenprüfinformationen in Verbindung mit den Dosiskalibrierungsinformationen zur Übertragung an das Host-System speichert.