JP6618673B2 - 注入プロトコル設定装置、薬液注入装置および医療システム - Google Patents
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Description
患者に少なくとも造影剤を注入するための注入プロトコルを設定する方法であって、
a1:テスト注入を行って得られた時間濃度曲線(以下、「テスト注入TDC」という)に対応する本番検査での推定時間濃度曲線(以下、「本注入推定TDC」という)を得るための複数の推奨注入プロトコルのデータを用意するステップと、
a2:操作者による、前記複数の推奨注入プロトコルのうち1つを選択する入力を受け付けるステップと、
a3:選択された前記注入プロトコルの調整を行うために、
(i)患者の生体情報、
(ii)造影剤に関する情報、
(ii)撮像装置の動作条件、および、
(iii)薬液注入装置の動作条件、
の少なくとも1つに関する調整項目を含むグラフィカル・ユーザ・インターフェース(以下、GUIという)を、ディスプレイに表示させるステップと、
a4:操作者による前記調整項目の入力を受け付けるステップと、
a5:その後、入力された前記調整項目に応じて、前記注入プロトコルを変更するステップと、
を有する、注入プロトコル設定方法。
「薬液」とは、例えば、造影剤、生理食塩水、またはそれらを混合したものをいう。
「造影剤」の具体例としては、ヨード濃度240mg/mlの造影剤(例えば、37℃において粘度3.3Pa・s、比重1.268〜1.296)、ヨード濃度300mg/mlの造影剤(例えば、37℃において粘度6.1mPa・s、比重1.335〜1.371)、ヨード濃度350mg/mlの造影剤(例えば、37℃において粘度10.6mPa・s、比重1.392〜1.433)等がある。
「生理食塩水」の生理食塩水の具体例としては、生理食塩水20ml中に塩化ナトリウム180mgを含有した生理食塩水(例えば、20℃において粘度0.9595mPa・s、比重1.004〜1.006)等がある。
「可変注入」とは、時間とともに注入速度が増加または減少するフェーズを少なくとも一部に含む注入プロトコルで薬液注入を行うことをいう。
「可変定数」とは、時間とともに注入速度が増加または減少するフェーズにおける終端注入速度を、開始速度で除した値をいう。
「電気的に接続」とは、一方向または双方向に電気的信号の送信が行えるように構成要素どうしが接続されていることをいい、有線接続または無線接続のいずれの形態であってもよい。また、構成要素どうしが互いに直接接続されているものに加え、他の要素を介して間接的に接続されている場合も含む。
「薬液注入装置」は、一形態では、次の構成要素を備えている:ピストン駆動機構、制御部(制御ユニット)、および、ディスプレイ等。
ここで、これらの構成要素は、薬液注入装置を構成するいずれの機器に備えられていてもよい。すなわち、薬液注入装置が注入ヘッドおよびコンソール等を備える場合には、(i)注入ヘッドにピストン駆動機構が備えられ、コンソールに制御部とディスプレイとが備えられてもよいし、(ii)注入ヘッドとコンソールの双方に制御部が設けられもよいし、(iii)注入ヘッドとコンソールの双方にディスプレイが設けられもよい。このような制御部(制御ユニット)が、例えば、CTスキャナ、MRI装置、PET装置、超音波診断装置、血管造影撮像装置のような撮像装置の一部として設けられていてもよい。
式:造影剤注入量(ml)=W(kg)×I(mgI/kg)/C(mgI/ml)
で計算できる。または、単位体重および単位時間当りの必要なヨード量をI’(mgI/kg/sec)、造影剤の注入時間をT(sec)としたとき、
式:造影剤注入量(ml)=W(kg)×(I′(mgI/kg/sec)/C(mgI/ml))×T(sec)
によって造影剤の注入量を計算することもできる。
Crystal Display)や有機EL(Organic Electro−Luminescence)ディスプレイ等を利用した表示部であってもよいが、LED(Light
Emitting Diode)を利用した表示部であってもよい。このディスプレイに表示される内容としては、特に限定されないが、次のようなものであってもよい:注入動作中の所定の状態表示、注入予定の薬液注入条件、注入された薬液注入条件、薬液注入量、薬液圧力、注入速度、等。
Emitting Diode)等を利用できる。このような発光部は、ヘッド状況表示部としての機能を有し、発光色や発光パターンを変化させることにより、注入ヘッドの種々の状況を操作者に知らせることができる。
−ピストン駆動機構が正常に動作しないことによる注入異常、
−シリンジが注入ヘッドに正常に搭載されていないことによる注入異常、
−シリンジ内に注入動作を行うに足りる造影剤が残存していないことによる注入異常、
−カテーテルや注射針が患者に正常に挿入されていないことによる注入異常
−薬液経路の途中でキンクが生じているなどに起因した注入異常、
−検出される薬液の圧力値が所定の範囲(上限および下限を有する所定範囲、または、所定の上限リミット、所定の下限リミットなど)にないという注入異常、等。
−センサにより、所定量の薬液が正常に装填されていないことが検知された場合、その検知結果が通信部から外部に送信されてもよい。
−その他、例えば、延長チューブの途中に圧力を測定する圧力センサを設け、薬液が所定の圧力で注入されているかを検知してもよい。
撮像装置としては、例えばX線CTスキャナ等であってもよく、一般的には、撮像部(一例でガントリ)と、患者を載せるベッド(寝台)と、それらの動作を制御する動作制御部と、透視撮像データを収集処理するデータ収集部と、全体の動作を制御するメインコントローラ等を有している。メインコントローラは、例えばコンソールとして設けられることもある。撮像装置は、また、所定の情報を表示する1つまたはそれ以上のディスプレイを有することもある。CTスキャナの場合、ガントリの内部には、X線管やコリメータ等を有しX線を患者に向けて照射するX線照射部と、患者を透過したX線の検出を行う検出部等が配置される。X線照射部および検出部は、それらの位置関係を保ったまま患者の体軸の周りを回転しながらスキャンを行い、データ収集部によって透視撮像データ(投影データ)の収集が行われる。ベッドは、例えばモータを駆動源として移動可能に構成され、その移動動作は動作制御部によって制御される。
薬液注入装置について図1〜図3を参照して説明する。本発明の一形態に係る薬液注入装置100は、一例で可動式スタンド111の上部に保持された注入ヘッド110と、ケーブル102で注入ヘッド110と電気的に接続されたコンソール150とを備えている。この例では、注入ヘッド110には、2つのシリンジ200C、200Pが並列に取外し自在に装着される。なお、注入ヘッドとコンソールとは無線方式で接続されていてもよい。
シリンジ200C、200P(図2参照)に充填される薬液としては、造影剤および生理食塩水などが挙げられる。例えば、一方のシリンジ200Cに造影剤が充填され、もう一方のシリンジ200Pに生理食塩水が充填されていてもよい。
注入ヘッド110は、図2に示すように、一例として前後方向に長く延びるような筐体を有しており、この筐体の上面先端側には、それぞれシリンジ200C、200Pが載せられる2つの凹部120aが形成されている。凹部120aはシリンジ保持部として機能する部分である。
コンソール150は、一例で検査室に隣接した操作室内に置かれて使用されるものであってもよい。コンソール150は、所定の画像を表示するディスプレイ151と、その筐体前面に設けられた操作パネル159と、筐体内に配置された制御回路(詳細下記)などを有している。操作パネル159は、1つまたは複数の物理ボタンが配置された部分であり、操作者によって操作される。ディスプレイ151は、タッチパネル式ディスプレイであってもよいし、単なるディスプレイであってもよい。コンソール150は、音および/または音声を出力するためのスピーカ等(不図示)を有していてもよい。
−設定画面表示部155a、
−注入プロトコル作成部155b、
−注入制御部155c、
−履歴生成部155d、および、
−履歴出力部155e、
を含む。
撮像装置300は、例えばX線CTスキャナ、MRI装置、またはアンギオグラフィ装置などであり、図3に示すように、患者の透視画像を撮像する撮像部303bと、患者を載せるベッド304と、それらの動作を制御する制御部303aとを有するものであってもよい。
病院システムは、一例として、図5に示すように、撮像装置、薬液注入装置、カルテ管理装置であるHIS、撮像管理装置であるRIS、データ保存装置であるPACS、画像閲覧装置である画像ビューア、プリンタ等を備える。
HISは、専用のコンピュータプログラムが実装されたコンピュータであり、カルテ管理システムを有する。カルテ管理システムで管理される電子カルテは、例えば、
−固有の識別情報であるカルテID、
−患者ごとの患者ID、
−患者の氏名などの個人データ、
−患者の疾病に関するカルテデータ、等のデータを含むものであってもよい。
RISは、患者から透視画像データを撮像するための撮像オーダデータを固有の識別情報で管理する。この撮像オーダデータは、HISから取得する電子カルテに基づいて作成される。撮像オーダデータは、例えば、
−固有の識別情報である撮像作業ID、
−CT撮像やMR撮像などの作業種別、
−前述の電子カルテの患者IDとカルテデータ、
−CTスキャナの識別情報、
−撮像開始および終了の日時、
−身体区分または撮像部位、
−撮像作業に対応した造影剤などの薬液種別からなる適正種別、
−撮像作業に適合した薬液IDからなる適正ID、等のデータを含むものであってもよい。
PACSは、撮像装置から撮像オーダデータが付与された透視画像データを受信して保存する。
本実施形態の薬液注入装置は、一例として次のように動作するものであってもよい:
−撮像の対象である身体区分
−撮像の対象である部位(撮像部位という)
−患者の体重などの情報
−注入する薬液の種類、等
これらのパラメータを選択するための画像は順次あるいは一括して表示されてもよい。上記のようなパラメータの入力、選択、または変更は、装置の機能によって自動的になされるものであってもよいし、操作者の操作によりなされるものであってもよい。
本実施形態の薬液注入装置100では、一例では、以下のような処理を行うことができる。以下、図6のフローチャートも参照しつつ説明する。
−注入プロトコル1:2.3ml/sec、69ml、(時間30sec)
−注入プロトコル2:3.0ml/sec、90ml、(時間30sec)
−注入プロトコル3:3.5ml/sec、150ml、(時間30sec)
注入プロトコルの候補中に操作者の望む注入速度の条件が存在しない場合、例えば造影剤の種類を変えることで注入速度の変更をしてもよい。例えば、濃度が300mgI/mlの造影剤から350mgI/mlのものに変更した場合、注入すべき造影剤の量は約0.85倍(300÷350)となり、注入時間一定の条件のもと、注入速度もそれに応じて低減する。このような注入速度の変更は、例えば、注入速度が速すぎて、もしその条件で注入した場合には患者の血管を損傷させるおそれがあるような場合に有利である。
管電圧は、TDCにおける造影剤が目的部位まで到達する時間や、最大CTに到達する時間を変化させるものではなく、TDCの横軸(時間軸)には影響を与えない。しかしながら、管電圧が低くなるほどTDCにおいて縦軸のCT値が高くシフトすることが知られており、例えば管電圧120kVに比べて100kVの方が、例えば大動脈や肝実質における上昇CT値が高く、造影効果が向上することとなる。より具体的には、一般的に使用されている管電圧120kVを基準とすると、120kV時のTDCと同じTDCを得るための造影剤使用量は、80kVで62%、100kVで84%、135kVでは113%程度となると説明される。また、120kVを基準とした場合のCT値の相対値は、80kVで1.61、100kVで1.23、135kVでは0.88程度となると説明される。したがって、例えばテスト注入の際の管電圧値と、本注入での管電圧値が異なるような場合には、操作者がその変更を行うことができるように構成されていることが好ましい。
(3−1)腎機能
患者の腎機能によっては造影剤注入を実施しない方がよい場合がある。したがって、ディスプレイのGUIに患者の腎機能を示す情報を表示するようにしてもよい。腎機能を示す情報としては、糸球体濾過量(推算糸球体濾過量estimated GFR(eGFR))を利用してもよい。
eGFR=194×(クレアチニン[mg/dL])−1.094×(年齢[才])−0.287
(女性は×0.739)
心拍数や心拍出量も造影効果に影響を及ぼす因子である。したがって、本実施形態の薬液注入装置はディスプレイ151のGUIに患者の心機能を示す情報を表示するようにしてもよい。
て注入される造影剤量が多くなり、患者の身体的負担が大きくなる。そこで、コンソール150は、例えば「本症例は XX ml以上の造影剤を必要とします。続行しますか?」のように、警告文とともに算出した造影剤量をディスプレイ151に表示させ、操作者に注意を促すようにすることが好ましい。このように造影剤量を表示させることは、患者の症状を考慮する場合に限らず、テスト注入における最大CT値およびX線管の管電圧値から造影剤量を算出する場合(詳細後述)に適用してもよい。
弁膜症患者など通常よりも心拍出量が多い患者に造影剤を注入すると、目的とする撮像部位に造影剤が到達する間に血中造影剤濃度が低下してしまい、所望の画像が得られない場合がある。このような場合も、通常よりも多いヨード量が投与されるように造影剤を注入することが好ましい。
例えば高齢の患者においては、高い注入速度で造影剤を注入すると、血管を損傷させてしまう可能性もある。そこで、このような場合に、制限された注入速度での造影剤注入が行われるようになっていることが好ましいことがある。
−患者年齢が所定の基準年齢を超えていた場合にその旨の警告を表示する、
−所定値以上の速度の注入プロトコルが設定されていないか否かを判定し、所定値以上の場合には、その旨の警告を表示する、または、そのような速度での注入プロトコルを禁止するように構成されていてもよい。
本注入のための注入プロトコルを作成するための装置であって、
a1:テスト注入を行って得られた時間濃度曲線(「テスト注入TDC」)に対応する本番検査での推定時間濃度曲線(「本注入推定TDC」)を得るための複数の推奨注入プロトコルのデータを用意する手段(153、155)と、
a2:操作者による、前記複数の推奨注入プロトコルのうち1つを選択する入力を受け付ける手段(153、155)と、
a3:選択された前記注入プロトコルの調整を行うために、(i)患者の生体情報、(ii)撮像装置の動作条件、および(iii)薬液注入装置の動作条件の少なくとも1つに関する調整項目を含むグラフィカル・ユーザ・インターフェース(以下、GUIという)を、ディスプレイに表示させる手段(153、155)と、
a4:操作者による前記調整項目の入力を受け付ける手段(153、155)と、
a5:その後、入力された前記調整項目に応じて前記注入プロトコルを変更する手段(155)と、
を有する、注入プロトコル設定装置(153、155)。
本明細書は以下の発明を開示する:
A1.患者に少なくとも造影剤を注入するための注入プロトコルを設定する方法であって、
a1:テスト注入を行って得られた時間濃度曲線(以下、「テスト注入TDC」という)に対応する本番検査での推定時間濃度曲線(以下、「本注入推定TDC」という)を得るための複数の推奨注入プロトコルのデータを用意するステップと、
a2:操作者による、前記複数の推奨注入プロトコルのうち1つを選択する入力を受け付けるステップと、
a3:選択された前記注入プロトコルの調整を行うために、
(i)患者の生体情報(例えば、腎機能、心機能、年齢等。それらのうち1つ、任意の2つの組合せ、または3つの組合せ)、
(ii)造影剤に関する情報(例えば、ヨード量等。)、
(iii)撮像装置の動作条件(例えば、管電圧値等。)、および、
(iv)薬液注入装置の動作条件(例えば、希釈注入等。)、
の少なくとも1つに関する調整項目を含むグラフィカル・ユーザ・インターフェース(以下、GUIという)を、ディスプレイに表示させるステップと、
a4:操作者による前記調整項目の入力を受け付けるステップと、
a5:その後、入力された前記調整項目に応じて、前記注入プロトコルを変更するステップと、を有する、注入プロトコル設定方法。
上記に記載の注入プロトコル設定方法。
上記に記載の注入プロトコル設定方法。
さらに、
前記造影剤の濃度が変更された場合に、変更後の造影剤濃度に基いて、前記注入プロトコルを再設定するステップを有する、
上記に記載の注入プロトコル設定方法。
上記記載の注入プロトコル設定方法。
上記記載の注入プロトコル設定方法。
−推奨注入プロトコルの情報、
−本注入推定TDC、
−造影剤の濃度を変更するための画像、
−患者の腎機能または心機能を示す画像および/または文字、
−撮像装置の管電圧値に関する情報を示す画像および/または文字。
・「二相注入」または「三相注入」への変更
・「可変注入」への変更
・「同時注入(希釈注入)」への変更
・「クロス注入」への変更、等。
a1:テスト注入を行って得られた時間濃度曲線(以下、「テスト注入TDC」という)に対応する本番検査での推定時間濃度曲線(以下、「本注入推定TDC」という)を得るための複数の推奨注入プロトコルのデータを用意する手段と、
a2:操作者による、前記複数の推奨注入プロトコルのうち1つを選択する入力を受け付ける手段と、
a3:選択された前記注入プロトコルの調整を行うために、(i)患者の生体情報、(ii)造影剤に関する情報、(iii)撮像装置の動作条件、および(iv)薬液注入装置の動作条件の少なくとも1つに関する調整項目を含むグラフィカル・ユーザ・インターフェース(以下、GUIという)を、ディスプレイに表示させる手段と、
a4:操作者による前記調整項目の入力を受け付ける手段と、
a5:その後、入力された前記調整項目に応じて前記注入プロトコルを変更する手段と、
を有する、注入プロトコル設定装置。
患者に少なくとも造影剤を注入する薬液注入装置と、
を備える医療システムであって、
前記撮像装置または前記薬液注入装置に請求項10に記載の注入プロトコル設定装置が設けられている、医療システム。
コンピュータ(例えば、注入器コンソール、撮像装置、または他のコンピュータ装置)に、
a1:テスト注入を行って得られた時間濃度曲線(以下、「テスト注入TDC」という)に対応する本番検査での推定時間濃度曲線(以下、「本注入推定TDC」という)を得るための複数の推奨注入プロトコルのデータを用意するステップと、
a2:操作者による、前記複数の推奨注入プロトコルのうち1つを選択する入力を受け付けるステップと、
a3:選択された前記注入プロトコルの調整を行うために、(i)患者の生体情報、(ii)造影剤に関する情報、(iii)撮像装置の動作条件、および(iv)薬液注入装置の動作条件の少なくとも1つに関する調整項目を含むグラフィカル・ユーザ・インターフェースを、ディスプレイに表示させるステップと、
a4:操作者による前記調整項目の入力を受け付けるステップと、
a5:その後、入力された前記調整項目に応じて、前記注入プロトコルを変更するステップと、
を行わせる、注入プロトコル設定用コンピュータプログラム。
B1.撮像装置の管電圧を考慮した注入プロトコル設定
この手順は、テスト注入で測定されたTDCの最大CT値、撮像装置の管電圧値、および目標CT値に基いて、本注入での造影剤量を予測するというものである。これにより、患者の個体差に応じた適切な注入プロトコル(特には造影剤量)を簡便に求めることができる。この手順としては、例えば特許第5416761号に開示されたものを利用可能である。本発明の一形態では、当該手順を併用して注入プロトコルの作成および/または調整を行ってもよい。
−テスト注入、
−モニタリングスキャン(注入TDCの作成)、
−注入量の計算。
撮像装置(X線CT装置)は、少なくとも操作者の入力を受け付ける入力デバイス、所定の情報を表示する表示デバイス、外部機器と接続するための接続インターフェース、各部の動作を制御するメインコントローラ(制御部)等を有するものであってもよい。これらの構成要素は、一例で撮像装置の動作を制御するコンソール内に組み込まれていてもよい(以下、これを「撮像装置コンソール」ともいう)。
−テスト注入のTDCの最大CT値(HU)、
−造影剤が注入されてから最大CT値に達するまでの時間(最大CT値到達時間、sec)
−管電圧値(kV)、等。
薬液注入装置のコンソールは、「注入量演算部」を有していてもよい。この注入量演算部は、例えばコンピュータプログラムによって実現される注入量算出機能であってもよい。
−操作者が、テスト注入によってX線CT装置で得られた値を入力デバイス経由で手動入力する、
−薬液注入装置とX線CT装置が双方向でデータのやり取りを行なえる構成となっている場合には、X線CT装置から自動的にコンソールにデータ入力する。
まず、薬液注入装置を動作させてテスト注入を行う。テスト注入の開始と同時または任意のタイミングで、テスト注入開始信号が、注入器コンソールからX線CT装置に送信され、X線CT装置は、テスト注入開始から所定時間経過後にモニタリングスキャンを実行する。
−テスト注入における最大CT値を操作者が手入力するためのボックス(表示部)、
−X線管の管電圧値を入力するボックス、および
−本注入のモードを設定するための複数のボタン、等
を有するものであってもよい。
していてもよい。例えば操作者が、適宜、各アイコンをタッチすることにより、そのモードが選択されてもよい。ここで、
「標準モード」は、細部まで十分な鮮明さで画像を取得するためのモードである。
「減量モード」は、細部まで鮮明である必要はなく概要が把握できる程度の画像を取得するためのモードである。
「予想モード」は、最大CT値を具体的に指定して画像を取得するためのモードである。
例えば心臓の冠動脈の診断においては、「標準モード」は、冠動脈狭窄およびプラークの診断を行なう場合に適するように、一例で最大CT値は350HU程度に設定される。
「減量モード」では、他方、冠動脈狭窄の判定に適するように、最大CT値は250HU程度に設定される。
この手順は、テスト注入で測定されたTDCの最大CT値等を利用して、本注入での造影剤量を予測するというものである。これにより、患者の個体差に応じた適切な注入プロトコル(特には造影剤量)を求めることができる。例えば特許第5394371号に開示されたものを利用可能である。
ところで、造影剤の注入時間が同じであれば、造影剤の注入量と、最大CT値の上昇分との間には、概ね比例の関係があると近似してよい。
CT:CA=It:Ia
ここで、
CTは、テスト注入による最大CT値の上昇分、
CAは、本注入による最大CT値の上昇分、
Itは、テスト注入時の造影剤注入量、
Iaは、注入時の造影剤注入量。
CT=Ct−C0
CA=Ca−C0
となる。ここで、
CTは、テスト注入においてCT装置で得られた最大CT値、
CAは、本注入による最大CT値においてCT装置で得ようとする目標最大CT値、
C0は、造影剤の注入前のCT値。
(Ct−C0):(Ca−C0)=It:Ia
目標最大CT値Caは、最良の造影効果を得ることのできる最大CT値であり、この値は統計的なデータ等に基づいて予め設定することができる。
入において造影剤の注入量およびそのときにCT装置で得られた最大CT値が分かっているので、本注入において目標最大CT値Caが得られるような造影剤の注入量を極めて簡単に求めることができる。
−テスト注入の最大CT値Ct、
−本注入においてCT装置で得ようとする目標最大CT値Ca、
−造影剤注入前のCT値C0、
−テスト注入時の造影剤注入量It、および、
−式:Ia=It×(Ca−C0)/(Ct−C0)
に基づいて本注入時の造影剤注入量Iaを算出する。
値Caおよび算出されたテスト注入時の造影剤注入量Itは、データとして所定の記憶領域に格納されている。また、造影剤注入前のCT値は、統計的なデータに基づいて、撮像部位に応じた適宜値を、データとして所定の記憶領域に予め格納しておくことができる。したがってこの場合、操作者が、例えば、タッチパネルに入力するのはテスト注入で得られた最大CT値Ctのみでよい。
対応してCT装置が実行する本スキャンの撮像開始時間を設定画面に表示させてもよい。この撮像開始時間は、例えば、CT値のピーク時間の2秒前とすることができる。これ
によって、CT値のピーク時間を含む期間で撮像を行なうことができるので、良好な造影効果が得られる。撮像をCT値のピーク時間の何秒前に開始するかは、予め決められていてもよいが、必要に応じて操作者が変更できるようにすることもできる。
(背景)
造影剤注入において、造影剤の注入速度や注入量に基づいて設定される注入パラメータが適切でない場合、画像の濃度値の差が小さいために診断の役に立たなかったり、逆に濃度値が高すぎることによりコントラストがつかない画像となったりすることがある。
Dominik Fleischmann and Karl Hittmair: “Mathematical Analysis of Arterial Enhancement and Optimization of Bolus Geometry for CT Angiography Using the Discrete Fourier Transform”, Journal of Computer Assisted Tomography 23(3):474−484, 1999
まず、本注入に先だってテスト注入を行い、テスト注入TDCをデータとして得る。そのデータを元に、関心領域への造影剤の到達時間を調べ、適切なCTスキャンの撮像開始時間を決定する。この実施態様では、
−テスト時間濃度曲線、
−テスト注入パラメータ
の2つのデータを用いることで、患者ごとの時間濃度曲線の特徴を解析して本注入における時間濃度曲線のデータを推定する。
「伝達関数G」は、造影剤注入関数(テスト注入関数)と、それによる時間濃度曲線(テスト時間濃度曲線)の値とを用いて導出される。伝達関数Gを用いることで、当該患者について、任意の造影剤注入関数に対応する時間濃度曲線の推定が可能となる。また、逆に、理想的な時間濃度曲線を得るための造影剤注入関数の推定が可能となる。時間濃度曲線(enh)は、系への入力となる造影剤注入関数(inj)と、当該系を表すシステム関数gを畳み込み積分して求めることができ、フーリエ変換を用いて解析することが可能となる。
伝達関数Gは、造影剤のテスト注入関数Injtestと、それによって得られるテスト時間濃度曲線Enhtestとをあらかじめ測定し、下記式を用いてで求められる。伝達関数Gが求まれば、造影剤注入関数から時間濃度曲線を推定できる:
G=Enhtest/injtest
Enhtest=G・Injtest
(1)本番検査の際に獲得したい濃度増強値HU[ΔHU](一例で200HU)
(2)維持時間T(秒)(一例で10sec)
(m1)上記では、プロトコルを設定するための設定画面(グラフィカル・ユーザ・インターフェース)が注入Iコンソールのディスプレイに表示される構成について説明したが、注入ヘッドがサブディスプレイを有し、そこにプロトコルを設定するための上記のような設定画面が表示されるようになっていてもよい。
(m2)あるいは、撮像装置が有するディスプレイに、プロトコルを設定するための上記のような設定画面が表示されてもよい。すなわち、この場合、撮像装置が、グラフィカル・ユーザ・インターフェースを提供することとなり、操作者はこのインターフェース経由で条件の設定を行うことができる。そして、このようにして撮像装置側で設定された条件のデータが、薬液注入装置に対して有線または無線でデータ送信され、撮像装置側から設定が行われるようになっていることも好ましい。
(m3)上記のような構成を実現するためにシステム内の任意の機器(例えば、薬液注入装置、撮像装置、データベースサーバ、またはその他のコンピュータシステム)にプロトコルを設定するための上記のような設定画面(グラフィカル・ユーザ・インターフェース)のデータを保有することができる。
(m4)上記では、例えば図1に示すように、注入ヘッドとコンソールとが別体に構成された薬液注入装置を示した。しかしながら、下記のような薬液注入装置としてもよい:
−注入ヘッドとコンソールとが一体となったような薬液注入装置、換言すれば、1つの装置で、注入プロトコルの設定、薬液注入中の各種状態の表示、およびピストン駆動機構の動作制御等を行うことができるような薬液注入装置。
−注入ヘッドとコンソールとが1つの筐体として一体となったような上記薬液注入装置において、さらに、別体のバッテリーユニットを備える薬液注入装置。このようなバッテリーユニットはAC電源であってもよく、また、検査室の任意の個所に据え置かれてもよいし、可動式スタンドの一部に保持されるものでもよい。
−コンソールを小型化したようなコントロールユニット(例えば1つまたは複数のボタンおよび/またはディスプレイを有するようなものであってもよい)が、注入ヘッドの近傍に配置された薬液注入装置。例えばこのようなコントロールユニットは、注入ヘッドと一緒に可動式スタンド上に保持される。または、例えばこのようなコントロールユニットは、注入ヘッドと一緒に天井懸垂式のアームに保持される。または、注入ヘッドにと一体化される。
(m5)上記では、シリンジ200P内の薬液を生理食塩水としたが、他の希釈剤を用いてもよい。
102 ケーブル
110 注入ヘッド
120a 凹部
111 可動式スタンド
130 ピストン駆動機構
144 制御部
145 リーダ/ライタ
146 記憶部
150 コンソール(注入制御ユニット)
151 ディスプレイ(表示デバイス)
153 制御部
154 記憶部
155 注入処理部
157 入力装置(ハンドユニット)
159 操作パネル
200 シリンジ
221 シリンダ部材
222 ピストン部材
225 ICタグ
230 延長チューブ
231a〜231c チューブ
300 撮像装置
303a 制御部
300b 撮像部
304 ベッド
Claims (13)
- 患者に少なくとも造影剤を注入するための注入プロトコルを設定する方法であって、
a1:テスト注入を行って得られた時間濃度曲線であるテスト注入タイムデンシティカーブに対応する本番検査での推定時間濃度曲線である本注入推定タイムデンシティカーブを得るための複数の推奨注入プロトコルのデータを制御部が用意するステップと、
a2:操作者による、前記複数の推奨注入プロトコルのうち1つを選択する入力を制御部が受け付けるステップと、
a3:選択された前記注入プロトコルの調整を行うために、
(i)患者の生体情報、
(ii)造影剤に関する情報、
(iii)撮像装置の動作条件、および、
(iv)薬液注入装置の動作条件、
の少なくとも1つに関する調整項目を含むグラフィカル・ユーザ・インターフェースを制御部がディスプレイに表示させるステップと、
a4:操作者による前記調整項目の入力を制御部が受け付けるステップと、
a5:その後、入力された前記調整項目に応じて、制御部が前記注入プロトコルを変更するステップと、
を有し、さらに、
選択された前記推奨注入プロトコルに対応する本注入推定タイムデンシティカーブを制御部が前記ディスプレイに表示させるステップを有し、
前記本注入推定タイムデンシティカーブには、
そのタイムデンシティカーブでどれくらいの造影強度が得られるかの情報、
当該造影強度に到達する時間の情報、および、
その造影強度がどれくらいの時間継続するかの情報
の少なくとも一つが示されている、
注入プロトコル設定方法。 - 前記複数の推奨注入プロトコルのうち少なくとも2つを、造影剤の注入速度、注入量、または注入時間のいずれかの数値の大きい順または小さい順に並べて制御部が前記ディスプレイに表示させるステップを有する、
請求項1に記載の注入プロトコル設定方法。 - 前記調整項目が造影剤の濃度であり、
さらに、
前記造影剤の濃度が変更された場合に、変更後の造影剤濃度に基いて、制御部が前記注入プロトコルを再設定するステップを有する、
請求項1または2に記載の注入プロトコル設定方法。 - 前記グラフィカル・ユーザ・インターフェースが、造影剤の濃度を変更するための画像を含む、請求項3に記載の造影剤注入プロトコル設定方法。
- 前記調整項目が、患者の腎機能または心機能に関する情報である、請求項1または2に記載の注入プロトコル設定方法。
- 前記グラフィカル・ユーザ・インターフェースが、患者の腎機能または心機能を示す画像および/または文字を含む、請求項5に記載の造影剤注入プロトコル設定方法。
- 前記調整項目が、撮像装置の管電圧値に関する情報である、請求項1または2に記載の注入プロトコル設定方法。
- 前記グラフィカル・ユーザ・インターフェースが、撮像装置の管電圧値に関する情報を示す画像および/または文字を含む、請求項7に記載の造影剤注入プロトコル設定方法。
- 患者に少なくとも造影剤を注入するための注入プロトコルを作成するための装置であって、
a1:テスト注入を行って得られた時間濃度曲線であるテスト注入タイムデンシティカーブに対応する本番検査での推定時間濃度曲線である本注入推定タイムデンシティカーブを得るための複数の推奨注入プロトコルのデータを用意する手段と、
a2:操作者による、前記複数の推奨注入プロトコルのうち1つを選択する入力を受け付ける手段と、
a3:選択された前記注入プロトコルの調整を行うために、(i)患者の生体情報、(ii)造影剤に関する情報、(iii)撮像装置の動作条件、および(iv)薬液注入装置の動作条件の少なくとも1つに関する調整項目を含むグラフィカル・ユーザ・インターフェースを、ディスプレイに表示させる手段と、
a4:操作者による前記調整項目の入力を受け付ける手段と、
a5:その後、入力された前記調整項目に応じて前記注入プロトコルを変更する手段と、
を有し、さらに、
選択された前記推奨注入プロトコルに対応する本注入推定タイムデンシティカーブを前記ディスプレイに表示させる手段を有し、
前記本注入推定タイムデンシティカーブには、
そのタイムデンシティカーブでどれくらいの造影強度が得られるかの情報、
当該造影強度に到達する時間の情報、および、
その造影強度がどれくらいの時間継続するかの情報
の少なくとも一つが示されている、
注入プロトコル設定装置。 - シリンジのピストン部材を移動させるピストン駆動機構と、
そのピストン駆動機構の動作を制御する制御部と、
請求項9の注入プロトコル設定装置と、
を備える、薬液注入装置。 - 少なくとも1本のシリンジが装着される注入ヘッドと、
前記注入ヘッドに動作可能に接続されたコンソールと、を備え、
前記ピストン駆動機構が前記注入ヘッドに設けられ、
前記制御部および注入プロトコル設定装置が前記コンソールに設けられている、
請求項10に記載の薬液注入装置。 - 患者の透視画像を撮像する撮像装置と、
患者に少なくとも造影剤を注入する薬液注入装置と、
を備える医療システムであって、
前記撮像装置または前記薬液注入装置に請求項9に記載の注入プロトコル設定装置が設けられている、医療システム。 - 患者に少なくとも造影剤を注入するための注入プロトコルを設定するための注入プロトコル設定用のコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
a1:テスト注入を行って得られた時間濃度曲線であるテスト注入タイムデンシティカーブに対応する本番検査での推定時間濃度曲線である本注入推定タイムデンシティカーブを得るための複数の推奨注入プロトコルのデータを用意するステップと、
a2:操作者による、前記複数の推奨注入プロトコルのうち1つを選択する入力を受け付けるステップと、
a3:選択された前記注入プロトコルの調整を行うために、(i)患者の生体情報、(ii)造影剤に関する情報、(iii)撮像装置の動作条件、および(iv)薬液注入装置の動作条件の少なくとも1つに関する調整項目を含むグラフィカル・ユーザ・インターフェースを、ディスプレイに表示させるステップと、
a4:操作者による前記調整項目の入力を受け付けるステップと、
a5:その後、入力された前記調整項目に応じて、前記注入プロトコルを変更するステップと、
を行わせ、さらに、
選択された前記推奨注入プロトコルに対応する本注入推定タイムデンシティカーブを前記ディスプレイに表示させるステップを行わせ、
前記本注入推定タイムデンシティカーブには、
そのタイムデンシティカーブでどれくらいの造影強度が得られるかの情報、
当該造影強度に到達する時間の情報、および、
その造影強度がどれくらいの時間継続するかの情報
の少なくとも一つが示されている、
注入プロトコル設定用コンピュータプログラム。
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