RU2722547C2 - Systems and methods for determining protocols for injecting a pharmaceutical liquid based on voltage on an x-ray tube - Google Patents

Systems and methods for determining protocols for injecting a pharmaceutical liquid based on voltage on an x-ray tube Download PDF

Info

Publication number
RU2722547C2
RU2722547C2 RU2016144058A RU2016144058A RU2722547C2 RU 2722547 C2 RU2722547 C2 RU 2722547C2 RU 2016144058 A RU2016144058 A RU 2016144058A RU 2016144058 A RU2016144058 A RU 2016144058A RU 2722547 C2 RU2722547 C2 RU 2722547C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
injection
phase
volume
during
voltage
Prior art date
Application number
RU2016144058A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016144058A (en
RU2016144058A3 (en
Inventor
Джон Ф. КЭЛЭФАТ
Кори КЕМПЕР
Original Assignee
БАЙЕР ХелсКер ЛЛСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by БАЙЕР ХелсКер ЛЛСи filed Critical БАЙЕР ХелсКер ЛЛСи
Priority to RU2016144058A priority Critical patent/RU2722547C2/en
Publication of RU2016144058A publication Critical patent/RU2016144058A/en
Publication of RU2016144058A3 publication Critical patent/RU2016144058A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2722547C2 publication Critical patent/RU2722547C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/482Diagnostic techniques involving multiple energy imaging

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

FIELD: medical equipment.SUBSTANCE: group of inventions relates to means of delivering a pharmaceutical liquid to a patient, and especially for delivering a contrast preparation to a patient during a medical injection procedure. Patient visualization system comprises a visualization system and a system parameter generator for visualizing a patient to determine parameters of at least a first phase of the injection procedure, wherein the visualization system comprises a tomograph, comprising at least one X-ray tube, and wherein the parameter generator is programmed to determine at least one of the parameters based on the voltage to be transmitted to at least one X-ray tube during the visualization procedure, wherein the parameter generator is programmed to determine at least one of the volume of the pharmaceutical liquid to be injected during at least the first phase, and the pharmaceutical liquid consumption to be injected during at least the first phase, based on the voltage to be transmitted to at least one X-ray tube during the visualization procedure, wherein the parameter generator is programmed to determine the volume of the pharmaceutical liquid to be injected during at least the first phase, by the volume parameter correction in the basic injection protocol by applying a voltage variation coefficient on the tube to the volume parameter in the basic injection protocol, and wherein the patient visualization system additionally comprises an injector system in functional connection with the parameter generator, and at least one source of pharmaceutical liquid, wherein the injector system is configured to administer the injection of the pharmaceutical liquid during at least a first phase in accordance with the determination of the volume of the pharmaceutical liquid to be injected during at least the first phase. Method of operating a system for controlling an injector system for delivering a pharmaceutical liquid to a patient, as part of a visualization procedure, wherein the injector system is functionally connected to the visualization system, comprises determining the injection parameters in at least the first phase of the injection procedure using the system parameters generator, controlling the injector system by the system, at least partially based on certain injection parameters, wherein the parameter generator determines at least one of the volume of the pharmaceutical liquid, which must be injected during at least a first phase, and a pharmaceutical liquid consumption to be injected during at least a first phase based on a voltage to be transmitted to at least one X-ray tube during the visualization procedure, and wherein the parameter generator determines the volume of the pharmaceutical liquid to be injected in the at least a first phase by adjusting the volume parameter in the basic injection protocol by applying a voltage variation coefficient on the tube to the volume parameter in the basic protocol of injection, and injecting a pharmaceutical liquid by an injector system during at least a first phase in accordance with determining the volume of the pharmaceutical liquid to be injected during at least a first phase. Method of creating an injection protocol for use with an injector system in a functional connection to a visualization system comprising a tomograph, includes steps of determining injection parameters in at least a first phase of the procedure and injecting a pharmaceutical liquid by an injector system during at least a first phase in accordance with determining the volume of the pharmaceutical liquid, which must be injected during at least a first phase. Injector system for delivering pharmaceutical liquid to a patient by an injection procedure conducted in conjunction with a visualization procedure, wherein the visualization procedure, carried out with the visualization system, includes a parameter generator programmed to determine the volume of the pharmaceutical liquid, which must be injected during at least a first phase, by adjusting the volume parameter in the basic protocol of injection by applying a voltage variation coefficient on the tube to the volume parameter in the basic protocol of injection, such that the injection system is configured to administer the injection of the pharmaceutical liquid to the patient during at least the first phase of the injection procedure in accordance with the determination of the volume of the pharmaceutical liquid.EFFECT: use of inventions makes it possible to increase convenience and flexibility of operation of injector systems.27 cl, 10 tbl, 22 dwg

Description

[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/US 05/042891), поданной 23 ноября 2005 года, и WO/2006/055813 (международная патентная РСТ заявка № PCT/US 2005/041913), поданной 16 ноября 2005 года, раскрытия которых включены в данный документ с помощью ссылки и составляют его часть.[1] This application contains an object of the invention, which may be associated with objects disclosed and / or claimed in US patent No. 7925330, filed March 27, 2007, in the publication of patent application US No. 2007/0213662, filed March 27, 2008; No. 2007/0255135, filed March 27, 2007; No. 2008/0097197, filed March 22, 2007; No. 2010-0030073, filed June 12, 2009; No. 2010-0113887, filed June 15, 2009; No. 2010-0204572, filed January 15, 2010; and in international patent applications No. WO / 2006/058280 (international patent PCT application No. PCT / US 05/042891), filed November 23, 2005, and WO / 2006/055813 (international patent PCT application No. PCT / US 2005/041913) filed November 16, 2005, the disclosures of which are incorporated herein by reference and form part of it.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

[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.[2] The present invention relates to devices, systems and methods for delivering a fluid, and in particular, to devices, systems and methods for delivering a pharmaceutical fluid to a patient, and especially for delivering a contrast agent to a patient during a medical injection procedure from diagnostic and / or therapeutic considerations.

Описание уровня техникиDescription of the prior art

[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.[3] The following information is provided in order to help the reader understand the invention disclosed below and the environment in which it is usually to be applied. The terms used in this document are intended to be not limited to any particular narrow meaning, unless otherwise expressly indicated herein. References to sources cited herein may facilitate understanding of the present invention or the background of the present invention. Disclosures of all references cited herein are incorporated by reference.

[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/или 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.[4] The administration of a contrast agent, for example, using an automatic injector for radiological examinations, usually begins with a clinician filling an empty disposable syringe with a specific volume of the pharmaceutical agent of the contrast agent. In other procedures, a syringe pre-filled with a contrast medium can be used. The clinician then determines the volumetric flow rate and the amount of contrast medium that the patient needs to enter in order to provide diagnostic imaging. Injection of saline in volume and at a flow rate determined by the operator often follows the introduction of a contrast agent into the veins or arteries. The range of injectors currently available allows the operator to program several individual phases with volumetric flow rates and delivery volumes. For example, SPECTRIS SOLARIS® and STELLANT injectors, available from MEDRAD, INC., From Bayer HealthCare, provide up to six separate pairs or phases of volumetric flow rate and volume, inclusive, for patient delivery (e.g., for contrast medium and / or saline). Such injectors and injector control protocols for use with them are disclosed, for example, in US Pat. No. 6,643,537 and published in US patent application No. 2004/0064041, the copyright holder of which is the applicant of the present invention, the disclosures of which are incorporated herein by reference. Values or parameters in the fields for such phases are usually entered manually by the operator for each type of procedure and for each patient undergoing an injection / imaging procedure. Alternatively, manually entered values for volume and flow rate can be stored and later recalled from the computer's memory. Nevertheless, the methods in which such parameters should be determined and brought into line with specific procedures for a particular patient are not well developed.

[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 пациент 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 (либо однофазных, 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).[5] In this regard, differences were found in the dosing requirements of the contrast medium for different patients during imaging and other procedures. For example, in US patent No. 5840026, the copyright holder of which is the applicant of the present invention, the disclosure of which is incorporated herein by reference, devices and methods are disclosed in order to adapt the injection to the patient's requirements using the patient specific patient data obtained before or during injection time. Although differences in dosage requirements for medical imaging procedures were established based on differences between patients, conventional medical imaging procedures continued to use pre-set doses or standard delivery protocols for injecting contrast agents during medical imaging procedures. Given the increased scanning speed of recently available computed tomographs (CT), including MDCT (or MSCT) tomographs, single-phase injections prevail over biphasic or other multiphase injections in those parts of the world where such fast tomographs are used. Although using standard, fixed, or predefined protocols (either single-phase, two-phase, or multiphase) for delivery simplifies the procedure, providing the same amount of contrast agents for different patients using the same protocol can give very different results in contrast and image quality. Moreover, with the introduction of the latest MDCT tomographs, the unresolved issue in clinical practice and in the CT literature is whether standard contrast protocols used with single-slice spiral tomographs will be well transferred to procedures using MDCT devices. See, for example, 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. K.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); K.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); K.T. 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.[6] Several studies have attempted to quantify the injection process during computed tomographic angiography (CTA) in order to improve and sharpen the enhancement of arterial contrast. For example, Bae and coworkers developed pharmacokinetic (PK) models of the nature of contrast changes and solved a system of coupled differential equations in order to identify a defining function that causes the most uniform increase in arterial contrast. K.T. Bae, 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); K.T. 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); K.T. 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); US patents No. 5583902, 5687208, 6055985, 6470889 and 6635030, the disclosures of which are incorporated herein by reference. The inverse solution for the set of differential equations in the simplified compartment model set forth by Bae et al. Indicates that an exponentially decreasing flow rate of the contrast medium can result in optimal / constant contrast enhancement during the imaging procedure during CT. However, injection profiles calculated using the inverse solution in the RK model are profiles that are difficult to implement with most automatic CT injectors without significant modification.

[7] При другом подходе Fleischmann и сотрудники рассматривали физиологию сердечнососудистой 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 том 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.[7] With another approach, Fleischmann and co-workers considered the physiology of the cardiovascular system and the kinetics of contrast as “an object of study with unknown properties,” and determined its impulse response by stimulating the system with short bolus injections of a contrast medium (approximately taken as single impulses). In that method, the specialist implements the Fourier transform on the impulse response and manipulates this estimate of the transfer function to determine an estimate of a more optimal injection curve than has been used previously. D. Fleischmann and C. 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), the disclosure of which is incorporated herein by reference.

[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 K. Hittmair, выше; и K.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.[8] Single-phase administration of a contrast medium (typically 100-150 ml of a contrast medium with a single flow rate) results in an uneven gain curve. See, for example, D. Fleischmann and K. Hittmair, above; and K.T. Wae, "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), the disclosures of which are incorporated herein by reference. Fleischmann and Hitmair thus presented a scheme in which they attempted to adapt the administration of a contrast agent by means of a two-phase injection selected for an individual patient in order to optimize visualization of the aorta. A fundamental difficulty in controlling the presentation of contrast agent for CT is that the hyperosmolar drug diffuses rapidly from the central blood vessels. In addition, the contrast agent is mixed with and diluted with blood, which does not contain a contrast agent.

[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.[9] Fleischmann indicated that a small bolus injection, a test bolus injection of a contrast medium (16 ml of a contrast medium with a flow rate of 4 ml / s) was administered before the diagnostic scan. Dynamic amplification scanning was performed on a vessel of interest. The obtained processed scan data (the image obtained as a result of the test scan) was interpreted as the impulse response of the patient / contrast medium system. Fleischmann performed the Fourier transform on the transfer functions of the patient by dividing the results of the Fourier transform for the image obtained as a result of the test scan by the Fourier transform for a test injection. Assuming that the system was a linear time-stationary (LTI) system and that the desired signal from the region at the time of output was known (diagnostic scanning of a flat area with a predetermined gain level), Fleischmann received the signal at the time of input by dividing the frequency of domain representations with the desired output a signal to that for the patient transfer function. Since the method according to Fleischmann et al. calculates the input signals that are not feasible in reality as a result of the limitations of the injection system (for example, restrictions on the flow rate), the specialist must cut and approximate the calculated continuous signal.

[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.[10] In addition, in order to control the automatic injector to obtain the desired curve for increasing contrast over time, the operation of the automatic injector must be carefully monitored to ensure patient safety. For example, it is desirable not to exceed a certain fluid pressure during the injection procedure. In addition to possible dangers for the patient (for example, vascular damage) and possible deterioration of the diagnostic and / or therapeutic suitability of the injected fluid, excessive pressure can lead to equipment failure. Disposable syringes and other components of the fluid supply system (sometimes collectively referred to as the “disposable kit”) are typically made from plastics with different tensile strengths under the influence of internal pressure. If the injector creates a pressure in the system that provides the fluid flow in excess of the tensile strength of the disposable element of the system that provides fluid flow, then the element of the system that provides fluid flow fails.

[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.[11] In addition to control problems in modern injection systems, many of these systems lack the convenience and flexibility of the method by which injection systems should work. In this regard, the complexity of medical injection procedures and the feverish pace in all areas of the healthcare industry attach great importance to operator time and skills.

[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.[12] Although advances have been made in managing fluid delivery systems, for example, to provide the desired curve for enhancing contrast over time and to ensure patient safety, it remains desirable to develop improved devices, systems and methods for delivering fluids to the patient.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE PRESENT INVENTION

[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.[13] In one aspect of the present invention, there is provided a patient imaging system comprising an imaging system and a parameter generator for determining parameters of at least a first phase of an injection procedure, the imaging system comprising a tomograph comprising at least one x-ray tube, and wherein a generator parameters is programmed to determine at least one of the parameters based on the voltage that must be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure. The tomograph can be a computer tomograph, which can be programmed to operate at various voltages on the x-ray tube.

[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.[14] In certain embodiments, a parameter generator in a system may be in communication with a visualization system. In certain embodiments, a parameter generator may be integrated into a visualization system.

[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.[15] In some non-limiting embodiments, the implementation of the system may further comprise an injection system, and the injection system may include at least one injection mechanism, at least one fluid reservoir functionally associated with at least one injection mechanism, wherein of liquid containers, is intended to contain a contrast enhancing agent, and one of the liquid containers is intended to contain a diluent, and a controller operably connected to at least one delivery mechanism.

[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.[16] In certain embodiments, the parameter generator may be in communication with at least one of the imaging system and controller of the injector system, and in certain embodiments, the parameter generator may be integrated into the injector system.

[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.[17] In some non-limiting embodiments, a parameter generator may be programmed to determine at least one of the volume of pharmaceutical fluid that needs to be injected during at least the first phase and the flow rate of the pharmaceutical fluid that needs to be injected during at least as a first phase, based on the voltage that must be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure. The pharmaceutical liquid may include a contrast enhancer.

[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=Bec*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.[18] In certain non-limiting embodiments, a parameter generator may be programmed to determine the volume of pharmaceutical fluid to be injected during at least the first phase, according to the formula: V 1 = Bec * X * Y, in which V 1 represents is the volume of the pharmaceutical fluid, X depends on the weight of the patient and the voltage on the x-ray tube, and Y depends on the concentration of the contrast enhancer in the pharmaceutical fluid. A parameter generator can be programmed to determine X for a specific patient weight from a lookup table in which X is presented as a function of patient weight and voltage that must be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure.

[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.[19] In some non-limiting embodiments, a parameter generator may be programmed to determine at least a first pharmaceutical fluid flow rate by dividing V 1 by the duration of the injection in the first phase. The parameter generator can be programmed to determine the duration of the injection based on one or more criteria entered by the operator, and these criteria may include at least the identification of the area of the body that must be visualized during the visualization procedure.

[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.[20] In certain non-limiting embodiments, a parameter generator may be further programmed to determine the volume V 2 of the pharmaceutical fluid to be delivered in at least the second phase of the injection procedure into which both the pharmaceutical fluid and diluent must be delivered.

[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.[21] In some non-limiting embodiments, a parameter generator may be programmed to determine the volume of pharmaceutical liquid to be injected during at least the first phase by adjusting the volume parameter in the basic injection protocol. Data representing the basic injection protocol may be present in the system memory or may be available to the system. A parameter generator can also be programmed to determine the basic injection protocol based on one or more criteria entered by the operator. In certain embodiments, a parameter generator may be programmed to determine the volume of pharmaceutical fluid to be injected during at least the first phase by applying the coefficient of change in voltage on the tube to the volume parameter in the basic injection protocol.

[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.[22] In some non-limiting embodiments, a parameter generator may be programmed to determine the flow rate of the pharmaceutical fluid to be injected during at least the first phase by adjusting the flow rate parameter in the basic injection protocol. Data representing the basic injection protocol may be present in the system memory or may be available to the system. A parameter generator can also be programmed to determine the basic injection protocol based on one or more criteria entered by the operator. In certain embodiments, a parameter generator may be programmed to determine the flow rate of the pharmaceutical fluid to be injected during at least the first phase by applying the coefficient of variation in the tube voltage to the flow rate parameter in the basic injection protocol.

[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.[23] In another aspect, a parameter generator is provided for use in an imaging system comprising a tomograph comprising at least one X-ray tube, the parameter generator being programmed to determine parameters of at least a first phase of an injection procedure, including at least one parameter based on the voltage to be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure.

[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.[24] In another non-limiting embodiment, a method is provided for administering an injection system for delivering pharmaceutical fluid to a patient as part of an imaging procedure, the injection system being operatively connected to an imaging system comprising a tomograph containing at least one x-ray tube. The steps of the method include: determining, using a generator of parameters, the injection parameters in at least the first phase of the injection procedure, wherein at least one of the injection parameters is determined based on the voltage to be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure ; and control of the injection system, at least in part based on certain parameters of the injection.

[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=Bec*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.[25] In some non-limiting embodiments of the method, the injection parameters that are determined include at least one of the volume of pharmaceutical liquid that must be injected during at least the first phase of the injection procedure, and the flow rate of the pharmaceutical liquid that needs to be injected into during at least the first phase of the injection procedure. The volume of pharmaceutical liquid that must be injected during at least the first phase can be determined in accordance with the formula: V 1 = Bec * X * Y, in which V 1 represents the volume of pharmaceutical liquid, X depends on the patient’s weight and voltage x-ray tube, and Y depends on the concentration of the contrast enhancer in the pharmaceutical fluid. In certain embodiments, X is determined for a particular patient weight from a lookup table in which X is presented as a function of patient weight and voltage to be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure.

[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.[26] In certain non-limiting embodiments of the method, at least a first pharmaceutical fluid flow rate is determined by dividing V 1 by the duration of the injection in the first phase. The duration of the injection in the first phase can be entered by the operator using the graphical user interface. The duration of the injection can also be determined by the parameter generator, based on one or more criteria entered by the operator.

[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.[27] In some non-limiting embodiments of the method, the volume of pharmaceutical liquid to be injected during at least the first phase is determined by adjusting the volume parameter in the basic injection protocol. Data representing the basic injection protocol can be recalled from memory associated with or accessible to at least one of the injection system, the imaging system, and the parameter generator. The basic injection protocol can also be determined based on one or more criteria entered by the operator. The volume of pharmaceutical fluid that must be administered by injection during at least the first phase of the injection procedure can be determined by applying the coefficient of change in voltage on the tube to the volume parameter in the basic injection protocol.

[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.[28] In certain non-limiting embodiments of the method, the flow rate of the pharmaceutical fluid to be injected during at least the first phase is determined by adjusting the flow rate parameter in the basic injection protocol. Data representing the basic injection protocol can be recalled from memory associated with or accessible to at least one of the injection system, the imaging system, and the parameter generator. The basic injection protocol can be determined based on one or more criteria entered by the operator. The flow rate of the pharmaceutical fluid to be injected during at least the first phase can be determined by applying the coefficient of variation of the voltage across the tube to the flow rate parameter in the basic injection protocol.

[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.[29] In some non-limiting embodiments of the method, the method may further include the step of populating certain injection parameters on a graphical user interface associated with at least one of the injection system and the imaging system.

[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.[30] In another aspect, a method is provided for creating an injection protocol for use with an injection system in operative connection with an imaging system comprising a tomograph comprising at least one x-ray tube, the method comprising the step of determining, using a generator of parameters, the injection parameters of at least in the first phase of the injection procedure, at least one of the injection parameters is determined based on the voltage that must be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure.

[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.[31] The present invention, together with its characteristic features and related advantages, will be best appreciated and understood in light of the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

[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.[32] Figure 1 illustrates an embodiment of a multiphase graphical user interface (GUI) for use in setting parameters for several phases in a two-syringe injector, also illustrated in figure 1.

[33] Фигура 2 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может выбрать представляющую интерес область с сосудами для визуализации.[33] Figure 2 illustrates an embodiment of a graphical interface from which the operator can select a region of interest with vessels for visualization.

[34] Фигура 3 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может вводить переменные, относящиеся к конкретной процедуре визуализации.[34] Figure 3 illustrates an embodiment of a graphical interface from which an operator can enter variables related to a particular visualization procedure.

[35] Фигура 4 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, который представляет оператору рассчитанный протокол инъекции.[35] Figure 4 illustrates an embodiment of a graphical interface that presents to the operator a calculated injection protocol.

[36] Фигура 5 иллюстрирует смоделированную гистограмму в правом отделе сердца.[36] Figure 5 illustrates a simulated histogram in the right heart region.

[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.[37] Figure 6 illustrates the total amount of contrast material delivered to model patients for different weight and tube voltage values corresponding to contrast agent delivery protocols obtained using an embodiment of a parameter generating system.

[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.[38] Figure 7 illustrates the average flow rate of contrast material delivered to model patients for different weight and tube voltage values corresponding to contrast agent delivery protocols obtained using an embodiment of a parameter generating system.

[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.[39] Figure 8 illustrates the average value of contrast enhancement of the right side of the heart (RH) achieved in model patients for different weight and tube voltage values corresponding to contrast agent delivery protocols obtained using an embodiment of a parameter generating system.

[40] Фигура 9 иллюстрирует распределение пациентов по весу в выборке пациентов.[40] Figure 9 illustrates the distribution of patients by weight in a sample of patients.

[41] Фигура 10 иллюстрирует распределение пациентов по росту в выборке пациентов с фигуры 9.[41] Figure 10 illustrates the distribution of patients by height in a sample of patients from figure 9.

[42] Фигура 11 иллюстрирует распределение пациентов по возрасту в выборке пациентов с фигуры 9.[42] Figure 11 illustrates the age distribution of patients in a sample of patients from Figure 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.[43] Figure 12 illustrates the average flow rate at different patient weights for a sample of patients from Figure 9, corresponding to contrast agent delivery protocols obtained at various tube voltages using an embodiment of a parameter generating system.

[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.[44] Figure 13 illustrates the average total volume of contrast medium delivered at different patient weights for the patient sample of Figure 9, corresponding to contrast agent delivery protocols obtained at various tube voltages using an embodiment of a parameter generating system.

[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.[45] Figure 14 illustrates the average contrast enhancement value in the sample of patients from Figure 9 for different scan times, corresponding to contrast agent delivery protocols obtained at various tube voltage values using an embodiment of a parameter generating system.

[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.[46] Figure 15 illustrates the average flow rate of the volume of delivered contrast medium at various scan times for a sample of patients from Figure 9 corresponding to contrast delivery protocols obtained with different values of tube voltage using an embodiment of a parameter generating system.

[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.[47] Figure 16 illustrates the average contrast enhancement value in the sample of patients from Figure 9 at various injection durations corresponding to contrast agent delivery protocols obtained at various tube voltage values using an embodiment of a parameter generating system.

[48] Фигура 17 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может выбрать представляющую интерес область с сосудами и базовый протокол для визуализации.[48] Figure 17 illustrates an embodiment of a graphical interface from which an operator can select a vessel region of interest and a basic protocol for visualization.

[49] Фигура 18 иллюстрирует другой вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может выбрать представляющую интерес область с сосудами и базовый протокол для визуализации.[49] Figure 18 illustrates another embodiment of a graphical interface from which the operator can select a vessel region of interest and a basic protocol for visualization.

[50] Фигура 19 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может выбрать значение напряжения на трубке.[50] Figure 19 illustrates an embodiment of a graphical interface from which an operator can select a voltage value on a tube.

[51] Фигура 20 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, из которого оператор может выбрать значение напряжения на трубке вместе с другими переменными в процедуре инъекции.[51] Figure 20 illustrates an embodiment of a graphical interface from which the operator can select the voltage value on the tube along with other variables in the injection procedure.

[52] Фигура 21 иллюстрирует другую часть графического интерфейса для применения с вариантом осуществления системы, генерирующей параметры.[52] Figure 21 illustrates another part of a graphical interface for use with an embodiment of a parameter generating system.

[53] Фигура 22 иллюстрирует другую часть графического интерфейса для применения с вариантом осуществления системы, генерирующей параметры.[53] Figure 22 illustrates another part of a graphical interface for use with an embodiment of a parameter generating system.

[54] Фигура 23 иллюстрирует вариант осуществления графического интерфейса, который представляет оператору рассчитанный протокол инъекции.[54] Figure 23 illustrates an embodiment of a graphical interface that presents to the operator a calculated injection protocol.

[55] Фигура 24 иллюстрирует другой вариант осуществления графического интерфейса, который представляет оператору рассчитанный протокол инъекции.[55] Figure 24 illustrates another embodiment of a graphical interface that presents to the operator a calculated injection protocol.

[56] Фигуры 25-27 иллюстрируют примеры методики, представленной в качестве примера в различных вариантах осуществления настоящего изобретения.[56] Figures 25-27 illustrate examples of the methodology presented as an example in various embodiments of the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

[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.[57] As used herein for the injection procedure, the term “protocol” refers to a group of parameters, such as flow rate, volume to be injected, duration of injection, etc., determining the amount of liquid (s) to be delivered to the patient during the injection procedure. Such parameters can be changed during the injection procedure. Used in this document, the term "phase", in General, refers to a group of parameters that determine the amount of fluid (s) that must be delivered to the patient over a period of time (or phase duration), which may be less than the total duration of the injection procedure. Therefore, the phase parameters provide a description of the injection over a time period corresponding to the time duration of the phase. The injection protocol for a particular injection procedure, for example, can be described as single-phase (single phase), two-phase (two phases) or multiphase (two or more phases, but usually more than two phases). Multiphase injections also include injections in which the parameters can change continuously during at least part of the injection procedure.

[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 соотношением объемных расходов потока одного к другому или последовательно, или один вслед за другим (то есть А затем В или В затем А)).[58] In some embodiments, an injection system (such as a two-syringe injection system 100, which is illustrated in Figure 1 and which, for example, is disclosed in US Patent No. 6643537 and US Patent Application Publication No. 2004/0064041) can be used to implement the idea, described in detail in this document, and it usually contains two sources of fluid delivery (sometimes referred to as source "A" and source "B" in this document, such as syringes), which are configured to introduce the first fluid and / or second fluid (e.g., contrast medium, saline / diluent, etc.) to the patient independently (e.g., simultaneously, simultaneously with a different ratio of volumetric flow rates of one to the other or sequentially, or one after the other (i.e., then B or B then AND)).

[59] В варианте осуществления на фигуре 1 источник А находится в функциональном соединении с нагнетательным механизмом, таким как приводной элемент 110А, и источник В находится в функциональном соединении с нагнетательным механизмом, таким как приводной элемент 110В. 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 110А и 110В, который выполнен с возможностью управления работой приводных элементов 110А и 110В 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.[59] In the embodiment of FIG. 1, source A is operatively connected to a delivery mechanism, such as actuator 110A, and source B is operatively connected to an injection mechanism, such as actuator 110B. Each of source A and source B can be, for example, a liquid container. The injection system 100 comprises a controller 200 in operative connection with the injection system 100 and the drive elements 110A and 110B, which is configured to control the operation of the drive elements 110A and 110B to control the injection of liquid A (e.g., a contrast medium) from source A and injection of liquid B ( e.g. saline / diluent) from source B, respectively. The controller 200 may, for example, include a user interface comprising a display 210. The controller 200 may also comprise a processor 220 (eg, a digital microprocessor known in the art) in operative connection with a memory 230. The system may further comprise a visualization system 300. A visualization system 300 may, for example, be a computed tomography (CT) system or other tomographic imaging system. The injector system 100 may be in communication with the imaging system 300, and one, several, or all components of the injector system 100 and the imaging system 300 may be integrated into a single device.

[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.[60] One example of an imaging system 300 is a CT system. The CT system typically contains a tomograph that uses x-rays to create an image using the principle of attenuation. Attenuation is a measure of the sequential loss of flux intensity, such as x-rays, as it passes through a medium, such as tissue, bone, and other body materials. CT systems generally comprise an x-ray source, typically an x-ray tube or tubes, and one or more x-ray sensors located opposite the x-ray source to capture the attenuated x-rays after they pass through the body, including body structures that can be filled with a contrast agent.

[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).[61] With respect to X-ray imaging techniques using contrast media, attenuation and absorption of X-ray photons passing through body structures filled with iodinated contrast material increase as voltage supplied to the X-ray source (eg, X-ray tubes) decreases. It is believed that the increase in attenuation is due to the predominance of photoelectric absorption at lower x-ray excitation energies, especially when they reach the absorption peak for the iodine K shell. The following table (table 1) reflects the prior art relationship between the voltage on the x-ray tube and the ratio of attenuation to the concentration of the contrast medium (also known as the k-factor). (See, Takanami, et al., 2008).

Figure 00000001
Figure 00000001

[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.[62] Since the ratio of attenuation to the concentration of the contrast medium varies depending on the voltage applied to the x-ray tube, all other things being equal, two scans using the same concentration of contrast medium at different voltages on the x-ray tube will produce different images. In particular, in the resulting image generated by the CT system, increased attenuation creates a brighter dimming and better contrast in the image between the structures filled with the contrast medium and the surrounding tissue. Since dimming can increase as the voltage on the tube decreases, the amount of contrast medium needed to achieve sufficient dimming to contrast in the area of interest can be reduced by using lower voltage on the tube. Similarly, since the dimming can decrease as the voltage on the tube increases, a larger volume of contrast medium may be necessary to achieve sufficient dimming for contrasting and appropriate visualization when higher voltage on the tube is used during the scanning procedure.

[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 результатов усиления контраста для более высоких напряжений на трубке в случае, когда соотношение HU/(мг I.мл-1) является меньшим. Такие параметры фазы можно установить с помощью ряда методов, в том числе посредством сбора данных пациента в течение продолжительного периода (например, при использовании методов искусственного интеллекта, статистических средств, методик адаптивного обучения и т.д.), посредством математического моделирования, посредством модификации базовых или известных протоколов с учетом изменений значений напряжения на трубке или иным образом.[63] The present disclosure provides methods, systems and algorithms for obtaining phase parameters, which, as previously determined, are effective for the type of imaging procedure that are based, at least in part, on the voltage on the tube that will be supplied during the procedure renderings. It was found that the selection of phase parameters taking into account the voltage on the tube not only leads to savings in contrast medium, but also helps to avoid not quite ideal results of contrast enhancement for higher voltage on the tube in the case when the ratio HU / (mg I. ml -1 ) is smaller. Such phase parameters can be set using a number of methods, including by collecting patient data over an extended period (for example, using artificial intelligence methods, statistical tools, adaptive learning techniques, etc.), through mathematical modeling, by modifying the basic or known protocols, taking into account changes in the voltage values on the tube or otherwise.

[64] В определенных неограничивающих вариантах осуществления параметры фазы инъекции, которые описаны выше, заполняют в программирующий механизм для фазы или генератор параметров, который может представлять собой компьютер с программным обеспечением, установленным на нем для реализации способов, описанных в данном документе, исходя из одного или нескольких параметров, представляющих интерес, в том числе, но не ограничиваясь, концентрации контрастного средства (например, концентрации йода в случае процедуры СТ), параметра пациента (например, вес тела, рост, пол, возраст, минутный сердечный выброс и т.д.), типа осуществляемого сканирования, типа катетера, вводимого пациенту для внутрисосудистого доступа, и напряжения, подаваемого при осуществлении сканирования для визуализации (например, напряжения, подаваемое на одну или несколько рентгеновских трубок в ходе СТ сканирования). Генератор параметров, как правило, находится в коммуникативном соединении по меньшей мере с одним из визуализирующей системы 300 и инъекторной системы 100. Генератор параметров может также включать процессор (например, цифровой микропроцессор, известный в уровне техники) в функциональном соединении с памятью. В некоторых неограничивающих вариантах осуществления генератор параметров может быть интегрирован в визуализирующую систему 300 и/или систему 100 для инъекций.[64] In certain non-limiting embodiments, the injection phase parameters described above are populated into a programming mechanism for a phase or parameter generator, which may be a computer with software installed on it to implement the methods described herein based on one or several parameters of interest, including, but not limited to, the contrast medium concentration (e.g. iodine concentration in the case of the CT procedure), the patient parameter (e.g. body weight, height, gender, age, cardiac output, etc. .), the type of scan being performed, the type of catheter inserted into the patient for intravascular access, and the voltage applied during imaging scanning (for example, the voltage applied to one or more x-ray tubes during a CT scan). The parameter generator is typically in communication with at least one of the imaging system 300 and the injector system 100. The parameter generator may also include a processor (eg, a digital microprocessor known in the art) in functional communication with the memory. In some non-limiting embodiments, a parameter generator may be integrated into the imaging system 300 and / or the injection system 100.

[65] Программирующий механизм для фазы может, например, давать оператору возможность управлять системой для инъекций посредством ввода "мастера создания протокола или режима генерирования", "режима консультативной поддержки" или "режима с подсказками для оператора". После того как оператор выбирает ввод режима с подсказками для оператора, оператору может быть представлен графический интерфейс пользователя, который обеспечивает механизм или режим для ввода информации, используемой при заполнении параметров фазы. В режиме с подсказками для оператора параметры протокола заполняются автоматически, обычно в ответ на информацию, вводимую оператором посредством графического интерфейса пользователя и получаемую генератором параметров. Графический интерфейс пользователя может представить оператору ряд процедур выбора, как например, вопросы о процедуре, о пациенте или и о том, и о другом, ответы на которые могут помочь программному обеспечению, связанному с программирующим механизмом для фазы, в определении соответствующих протокола инъекции и параметров фазы.[65] The programming mechanism for the phase can, for example, give the operator the ability to control the injection system by entering the “Create Protocol or Generation Mode Wizard”, “Advisory Support Mode”, or “Operator Prompt Mode”. After the operator selects a mode input with prompts for the operator, a graphic user interface may be presented to the operator that provides a mechanism or mode for entering information used to fill in the phase parameters. In the mode with prompts for the operator, the protocol parameters are filled in automatically, usually in response to the information entered by the operator through the graphical user interface and received by the parameter generator. The graphical user interface can present the operator with a series of selection procedures, such as questions about the procedure, about the patient, or both, answers to which can help the software associated with the programming mechanism for the phase to determine the appropriate injection protocol and parameters phase.

[66] Например, один вариант осуществления графического интерфейса пользователя, от которого оператор получает подсказки по выбору области, представляющей интерес, для получения изображения и который следует последовательности операций, описанной в данном документе, изображен на фигуре 2. Оператор может, например, выбрать область, представляющую интерес, при помощи выделения на экране, например, с использованием сенсорного экрана или управляемого с помощью мыши курсора, области, представляющей интерес, на иллюстрации тела, изложенной на интерфейсе пользователя, или может выбрать область, представляющую интерес из меню, такого как ниспадающее меню. Могут обеспечиваться иерархические группировки областей, представляющих интерес.[66] For example, one embodiment of a graphical user interface from which the operator receives prompts for selecting an area of interest for acquiring an image and which follows the process described in this document is shown in Figure 2. The operator may, for example, select an area of interest by highlighting on the screen, for example, using a touch screen or using the mouse cursor, the area of interest in the illustration of the body outlined on the user interface, or can select the area of interest from a menu such as a drop-down menu. Hierarchical groupings of areas of interest can be provided.

[67] После выбора области, которую нужно визуализировать, оператор может получить подсказку для выбора из числа различных доступных предустановленных протоколов, каждый из которых может иметь предустановленные параметры, связанные с ним, как например, концентрация контрастного вещества, используются ли тестовая инъекция или транзитная болюсная инъекция, максимальный расход потока, ограничения по давлению, длительность инъекции, длительность сканирования и т.д., как показано на фигуре 2 и называется там "деталями" выбранного протокола. "Детали", показанные на фигуре 2 являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения. Предустановленные параметры протокола можно хранить в памяти системы, как например, в памяти, связанной с одним или несколькими из вышеописанных компонентов системы, или в базе данных, доступной через сеть, и повторно вызвать, когда выбран конкретный протокол. Эти предустановленные значения могли быть введены в память системы оператором или кем-либо, связанным с ним, с тем, чтобы отражать предпочтения оператора в отношении конкретного протокола. Эти значения также могут быть предварительно загружены в систему в ходе программирования, и они могут отражать значения, которые обычно используются в данной отрасли. Предустановленные параметры, такие как "макс, расход потока" и "ограничение давления", могут представлять собой параметры, которые устанавливаются из соображений безопасности для пациента. Другие параметры можно установить в зависимости от возможностей аппаратного оборудования в системе с конкретным инъектором или томографом. В некоторых вариантах осуществления предустановленные значения можно переопределить, как например, посредством прямого ввода новых значений оператором или посредством создания протокола, требующего параметров, несовместимых с предустановленными значениями. В том случае, если предустановленные значения являются несовместимыми с созданным протоколом, оператор может получить подсказку о том, что такой случай произошел, и ему предоставляется возможность корректировать и/или утвердить созданный протокол.[67] After selecting the area to be visualized, the operator can be prompted to select from among the various available preset protocols, each of which can have predefined parameters associated with it, such as the concentration of the contrast medium, whether test injection or transit bolus are used injection, maximum flow rate, pressure limits, injection duration, scan duration, etc., as shown in figure 2 and is called there "details" of the selected protocol. The “details” shown in FIG. 2 are illustrative only and are not intended to be limiting. Preset protocol parameters can be stored in the system’s memory, such as in memory associated with one or more of the above system components, or in a database accessible via the network, and recalled when a particular protocol is selected. These predefined values could be entered into the system’s memory by the operator or by someone associated with it in order to reflect the operator’s preferences for a particular protocol. These values can also be preloaded into the system during programming, and they can reflect values that are commonly used in the industry. Preset parameters, such as "max, flow rate" and "pressure limitation", can be parameters that are set for patient safety reasons. Other parameters can be set depending on the capabilities of the hardware in the system with a specific injector or tomograph. In some embodiments, the predefined values may be redefined, such as by directly entering new values by an operator or by creating a protocol requiring parameters incompatible with the predefined values. In the event that the preset values are incompatible with the created protocol, the operator can get a hint that such a case has occurred, and he is given the opportunity to adjust and / or approve the created protocol.

[68] После того как протокол выбран, оператор затем может получить подсказку по вводу значений для других переменных (например, физиологических переменных для пациента, таких как вес, рост, пол пациента и т.д., или переменных для процедуры, таких как концентрация контрастного вещества, напряжение на трубке, длительность сканирования и т.д., хотя следует понимать, что общий порядок, в котором оператору предоставляются подсказки для информации или в котором оператор вводит информацию, не предполагается как ограничение. На фигуре 3 показан иллюстративный графический интерфейс пользователя, в котором переменные "вес пациента", "концентрация" и "напряжение на трубке" выбраны или введены. Пример варианта осуществления или реализации этого заключается в обеспечении кнопочной консоли на графическом интерфейсе пользователя, с помощью которой оператор вводит вес пациента в фунтах или килограммах. В другом варианте осуществления оператор выбирает весовой диапазон из числа низкого, среднего и высокого диапазонов. Подобным образом, напряжение на трубке можно ввести с использованием кнопочной консоли или выбрать из числа нескольких предустановленных значений. Такие переменные также можно измерить с помощью одного или нескольких измерительных устройств, связанных с системой и/или считать в электронном или цифровом виде с медицинской карты пациента, которая может храниться в больничной базе данных, доступной через сеть. Например, систему можно сконфигурировать для автоматического заполнения веса пациента, исходя из медицинской карты пациента, или для автоматического заполнения напряжения на трубке, исходя из возможностей или текущих настроек томографа в связанной визуализирующей системе. Одну или несколько из этих переменных также можно автоматически заполнить, исходя из одного или нескольких критериев, выбранных на предыдущем этапе, таких как предустановленный протокол, выбранный на фигуре 2. Автоматически заполненное значение может затем служить в качестве значения по умолчанию, если в него не будут внесены изменения и до тех пор, пока они не будут внесены. Оператор также может сделать запрос, если оператор желает осуществить тестовую инъекцию или инъекцию для хронометрирования.[68] After the protocol is selected, the operator can then be prompted to enter values for other variables (for example, physiological variables for the patient, such as weight, height, gender of the patient, etc., or variables for the procedure, such as concentration contrast medium, voltage on the tube, scan duration, etc., although it should be understood that the general order in which the operator is prompted for information or in which the operator enters information is not intended as a limitation. in which the variables "patient weight", "concentration" and "voltage on the tube" are selected or entered. An example of an embodiment or implementation of this is to provide a button console on a graphical user interface with which the operator enters the patient's weight in pounds or kilograms. In another embodiment, the operator selects a weight range from among low, medium and high whom ranges. Similarly, the voltage on the handset can be entered using the keypad or selected from among several preset values. Such variables can also be measured using one or more measuring devices associated with the system and / or read electronically or digitally from the patient’s medical record, which can be stored in a hospital database accessible via the network. For example, the system can be configured to automatically fill in the patient’s weight based on the patient’s medical records, or to automatically fill the voltage on the tube based on the capabilities or current settings of the tomograph in a connected imaging system. One or more of these variables can also be automatically populated based on one or more criteria selected in the previous step, such as the predefined protocol selected in Figure 2. An automatically populated value can then serve as the default value if it is not changes are made until they are made. The operator can also make a request if the operator wishes to perform a test injection or an injection for timekeeping.

[69] Расположение графического интерфейса пользователя в системе не предполагается как ограничение. Помимо интерфейса на инъекторной системе процедуры выбора также или в качестве альтернативы могут быть выполнены на графическом интерфейсе пользователя на визуализирующей системе или томографе и/или из базы данных на визуализирующей системе или томографе. В случае когда процедуры выбора выполняются посредством интерфейса или базы данных, находящейся в томографе, данные можно затем передать на инъектор. Более того, интерфейс может присутствовать только на томографе/визуализирующей системе. В этом случае конечный протокол можно передавать в систему для инъекций. Подобным образом, интерфейс или база данных может присутствовать на устройстве или в системе отдельно от инъектора и томографа. Данные, например протоколы, можно передавать из такой системы на инъектор. Коммуникационный интерфейс, который можно использовать в изобретении согласно данному документу, раскрыт в патенте США №6970735, содержание которого включено в данный документ с помощью ссылки. Одну или несколько визуализирующих систем также можно соединить с помощью сети с центральным управляющим блоком, в котором один или несколько компьютерных интерфейсов могут присутствовать для отображения и/или обеспечения возможности управления объединенными в сеть визуализирующими системами. Например, несколько визуализирующих систем могут быть соединены с обычным компьютером или группой компьютеров, расположенных в центре управления, в котором оператор может отслеживать и корректировать протоколы, которые используются на одной или нескольких из визуализирующих систем. Рентгенолог, желающий определить конкретный протокол инъекции, который нужно использовать в конкретном случае, может воспользоваться преимуществом такой сети для коррекции протокола из такого интерфейса.[69] The location of the graphical user interface in the system is not intended as a limitation. In addition to the interface on the injector system, selection procedures can also or alternatively be performed on a graphical user interface on an imaging system or tomograph and / or from a database on an imaging system or tomograph. In the case when the selection procedures are performed through an interface or a database located in the tomograph, the data can then be transferred to the injector. Moreover, the interface can only be present on the tomograph / imaging system. In this case, the final protocol can be transferred to the injection system. Similarly, an interface or database may be present on a device or system separately from the injector and tomograph. Data, such as protocols, can be transferred from such a system to the injector. A communication interface that can be used in the invention according to this document is disclosed in US patent No. 6970735, the contents of which are incorporated herein by reference. One or more visualization systems can also be connected via a network to a central control unit in which one or more computer interfaces can be present to display and / or enable control of networked visualization systems. For example, several imaging systems can be connected to a conventional computer or a group of computers located in a control center in which the operator can monitor and adjust the protocols that are used on one or more of the imaging systems. A radiologist who wants to determine the specific injection protocol to use in a particular case can take advantage of such a network to correct the protocol from such an interface.

[70] На основании сделанного выбора программное обеспечение, реализующее настоящее изобретение, рассчитывает протокол инъекции, включающий параметры, такие как расходы потока и объемы для фаза, в том числе тестовую инъекцию, если таковая необходима, для рассмотрения оператором. Один такой пример графического интерфейса пользователя, показывающий протокол инъекции для рассмотрения оператором показан на фигуре 4.[70] Based on the selection, software implementing the present invention calculates an injection protocol including parameters such as flow rates and volumes for the phase, including test injection, if necessary, for consideration by the operator. One such example of a graphical user interface showing an injection protocol for consideration by an operator is shown in FIG. 4.

[71] В определенных неограничивающих вариантах осуществления расчет параметров протокола инъекции выполняют с использованием переменного весового коэффициента (мг йода/кг веса тела), который используют для определения дозы или общего объема йода для пациента при конкретном напряжении на трубке или диапазоне его значений. В целом, существует линейная зависимость между концентрацией йода в плазме крови и усилением (или СТ-числом) в единицах по шкале Хаунсфилда в кровеносном сосуде. Вес легко получить перед сканированием пациента, и он служит в качестве практических средств для расчета предварительно загружаемого объема контрастного вещества. Требование к расчету предварительно загружаемого объема можно исключить посредством применения проточной системы с использованием емкостей, например, с контрастным веществом и промывочной жидкостью или разбавителем (например, солевого раствора), как описано, например, в патентах США №№6901283, 6731971, 6442418, 6306117, 6149627, 5885216, 5843037 и 5806519, публикации заявки на патент США №2006/0211989 (заявка на патент США с серийным №11/072999) и публикации международной патентной заявки № WO/2006/096388 (международная патентная РСТ заявка PCT/US2006/007030), содержание которых включено в данный документе с помощью ссылки.[71] In certain non-limiting embodiments, the calculation of the parameters of the injection protocol is performed using a variable weight coefficient (mg iodine / kg body weight), which is used to determine the dose or total volume of iodine for a patient at a specific voltage on the tube or a range of its values. In general, there is a linear relationship between the concentration of iodine in the blood plasma and the amplification (or CT number) in units of the Hounsfield scale in the blood vessel. Weight is easy to obtain before scanning the patient, and it serves as practical tools for calculating the pre-loaded volume of the contrast medium. The requirement for calculating the pre-loaded volume can be eliminated by using a flow system using containers, for example, with a contrast medium and a washing liquid or diluent (e.g., saline solution), as described, for example, in US Pat. Nos. 6,901,283, 6731971, 6442418, 6306117 , 6149627, 5885216, 5843037 and 5806519, US Patent Application Publication No. 2006/0211989 (US Patent Application Serial No. 11/072999) and International Patent Application Publication No. WO / 2006/096388 (PCT International Patent Application PCT / US2006 / 007030), the contents of which are incorporated herein by reference.

[72] В нескольких вариантах осуществления используемое в способе программное обеспечение дискретизирует весовые диапазоны субъектов, например, на 7 диапазонов (например, <40 кг, 40-59 кг, 60-74 кг, 75-94 кг, 95-109 кг, 110-125 кг, >125 кг), и напряжение на трубке, например, на 4 значения (80 кВпик., 100 кВпик., 120 кВпик. и 140 кВпик.) для каждого весового диапазона. Весовые коэффициенты связаны с каждой комбинацией весового диапазона/напряжения на трубке. Иллюстративные весовые коэффициенты, которые зависят от значений веса пациента и напряжения на трубке и изменяются в зависимости от них, показаны в таблице 2 ниже.[72] In several embodiments, the software used in the method samples the weight ranges of subjects, for example, into 7 ranges (eg, <40 kg, 40-59 kg, 60-74 kg, 75-94 kg, 95-109 kg, 110 -125 kg,> 125 kg), and the tube voltage, for example, by 4 values (80 kV peak , 100 kV peak , 120 kV peak and 140 kV peak ) for each weight range. Weights are associated with each combination of weight range / tube voltage. Illustrative weights that depend on the patient’s weight and tube voltage and vary depending on them are shown in Table 2 below.

Figure 00000002
Figure 00000002

[73] Весовые коэффициенты, показанные в таблице 2, получали с помощью применения операции многокритериальной оптимизации (способа достижения цели по Гембики (Gembicki, F. W., "Vector Optimization for Control with Performance and Parameter Sensitivity Indices," Case Western Reserve University (1974)) к модельным пациентам, представляющим каждый из весовых диапазонов. Этот процесс изложен в публикации заявки на патент США №2010/0113887, права по которой принадлежат правообладателю данной заявки, полное содержание которой включено с помощью ссылки.[73] The weights shown in Table 2 were obtained using the multi-criteria optimization operation (Gembicki, FW, "Vector Optimization for Control with Performance and Parameter Sensitivity Indices," Case Western Reserve University (1974)) for model patients representing each of the weight ranges This process is described in US Patent Application Publication No. 2010/0113887, the rights of which belong to the copyright holder of this application, the entire contents of which are incorporated by reference.

[74] Подобную многокритериальную оптимизацию проводили для определения значений весового коэффициента для того же набора дискретизированных весовых диапазонов для напряжений на трубке 80, 100 и 140 кВпик. Для каждого была установлена цель, заключающаяся в достижении значения усиления контраста по меньшей мере 325 HU в правой части сердца при сохранении объемов контрастного вещества и расходов потока настолько низкими, насколько это возможно. Значения весового коэффициента рассчитывали с тем, чтобы обеспечить наивысшую вероятность достижения этой цели. Другие параметры также принимались во внимание при определении весовых коэффициентов. Например, оптимальное значение весового коэффициента обычно повышается по мере того, как возрастает длительность сканирования. Это в первую очередь обусловлено тем, что большее количество контрастного вещества требуется для гарантии того, чтобы цель усиления контраста достигалась в полном "окне" сканирования. Более того, большие длительности сканирования, как правило, предполагают более низкие расходы потока, что может уменьшать усиление контраста и, следовательно, требовать дополнительного объема контрастного вещества для компенсации. Тем не менее рассчитанные весовые коэффициенты могут соответствовать всем значениям длительности сканирования.[74] A similar multicriteria optimization was performed to determine the weight coefficient values for the same set of discretized weight ranges for tube voltages of 80, 100, and 140 kV peak. For each, a goal was set to achieve a contrast enhancement value of at least 325 HU on the right side of the heart while keeping the volumes of contrast medium and flow rates as low as possible. The values of the weight coefficient were calculated in order to ensure the highest probability of achieving this goal. Other parameters were also taken into account when determining the weights. For example, the optimal value of the weight coefficient usually increases as the scan duration increases. This is primarily due to the fact that a larger amount of contrast medium is required to ensure that the goal of enhancing contrast is achieved in the full scan window. Moreover, longer scan times typically involve lower flow rates, which may reduce contrast enhancement and therefore require additional contrast media to compensate. However, the calculated weights may correspond to all scan times.

[75] Для каждой группы по весу вес, рост, возраст и пол случайным образом генерировали для 50 модельных пациентов. Параметры протокола дозирования контрастного вещества изменялись в ходе моделирования следующим образом:[75] For each weight group, weight, height, age, and gender were randomly generated for 50 model patients. The parameters of the dosing protocol of the contrast medium were changed during the simulation as follows:

концентрация контрастного вещества: 320 и 370 мг I/млcontrast agent concentration: 320 and 370 mg I / ml

длительность сканирования: 4, 10, 16 и 20 секундscan duration: 4, 10, 16 and 20 seconds

минимальная длительность инъекции: 12 секундminimum injection duration: 12 seconds

максимальный расход потока: 7 мл/сmaximum flow rate: 7 ml / s

емкость шприца: 194 млsyringe capacity: 194 ml

двойной поток: ВКЛЮЧЕН и ВЫКЛЮЧЕНdual stream: ON and OFF

[76] Усиление контрастирования в правой части сердца рассчитывали как среднее усиление контраста за время "окна" сканирования. Тестовую болюсную инъекцию 20 мл контрастного вещества, 40 мл солевого раствора использовали для определения соответствующего периода времени для "окна" сканирования. Минимальная длительность инъекции не менялась, поскольку ее обычно устанавливают на 12 секунд, когда осуществляют инъекцию для визуализации сердца. Обычно нет необходимости в изменении значения минимальной длительности инъекции, если только значения длительности сканирования не выбирают с тем, чтобы моделировать все возможные состояния коррекции объема и расхода потока в ходе создания протокола.[76] The enhancement of contrast on the right side of the heart was calculated as the average enhancement of contrast during the scan window. A test bolus injection of 20 ml of contrast medium, 40 ml of saline was used to determine the appropriate time period for the scan window. The minimum duration of the injection did not change, since it is usually set for 12 seconds when the injection is performed to visualize the heart. Usually, there is no need to change the value of the minimum injection duration, unless the scan duration values are selected so as to simulate all possible states of volume and flow rate correction during the creation of the protocol.

[77] Для каждого из модельных пациентов все возможные комбинации вышеуказанных параметров моделировали в соответствии с РК моделью, описанной Вае. K.Т. Вае, J.Р. 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. T. 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); K.T. 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.[77] For each of the model patients, all possible combinations of the above parameters were modeled in accordance with the PK model described by Bae. K.T. Wae, 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); K. T. 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); K.T. 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); U.S. Patent Nos. 5,583,902, 5,687,208, 6,055,985, 6,470,889 and 6635030.

[78] При выборе наилучших возможных значений весового коэффициента определяли набор критериев усиления контраста для каждого применения. Для ангиографии сосудов легких, например, поставленная цель заключалась в достижении усиления контраста по меньшей мере 325 HU при использовании наименьшего количества контрастного вещества и наиболее низкого расхода потока. Функцию затрат строили в соответствии со следующим уравнением:[78] When choosing the best possible values of the weight coefficient, a set of contrast enhancement criteria was determined for each application. For angiography of pulmonary vessels, for example, the goal was to achieve a contrast enhancement of at least 325 HU using the least amount of contrast medium and the lowest flow rate. The cost function was built in accordance with the following equation:

Figure 00000003
;
Figure 00000003
;

R: расход потока (мл/с)R: flow rate (ml / s)

VcD: диагностический объем контрастного вещества (мл);V cD : diagnostic volume of contrast medium (ml);

ERH: среднее усиление контраста в правой части сердца за время "окна" сканирования (HU).E RH : average contrast enhancement on the right side of the heart during the “window” scan (HU).

[79] Кроме того, считалось желательным ограничение количеств случаев, в которых усиление контраста в правой части сердца попадало в диапазон менее 275 HU. Следовательно, для каждой группы по весу статистическое распределение значений весового коэффициента для всех случаев, соответствующих результату функции затрат 47,5, которая представляла собой произвольно выбранную функцию затрат, на основании которой значение принимали как приемлемое значение, сравнивали с распределением значений весового коэффициента, при которых усиление контраста в правой части сердца составляло более 275 HU, и другим распределением для случаев, не соответствующих результату функции затрат, при которых расход потока превышал 6 мл/с.[79] In addition, it was considered desirable to limit the number of cases in which the contrast enhancement on the right side of the heart fell in the range of less than 275 HU. Therefore, for each group by weight, the statistical distribution of the weight coefficient values for all cases corresponding to the result of the cost function 47.5, which was an arbitrarily selected cost function, based on which the value was taken as an acceptable value, was compared with the distribution of the weight coefficient values, for which contrast enhancement in the right side of the heart was more than 275 HU, and another distribution for cases that do not correspond to the result of the cost function, in which the flow rate exceeded 6 ml / s.

[80] Рассчитывали гистограммы каждого распределения, и точку, в которой наблюдали максимальное положительное различие между высоким и низким распределениями усиления контраста, считали наилучшим возможным значением весового коэффициента, поскольку она представляет значение, при котором критерий усиления контраста будет удовлетворен большую часть времени, и при котором усиление контраста в правом участке сердца будет падать ниже 300 HU в очень ограниченном количестве случаев. На фигуре 5 показан пример распределения в виде гистограммы для напряжения на трубке, составляющего 100 кВпик., и в группе по весу 40-59 кг.[80] The histograms of each distribution were calculated, and the point at which the maximum positive difference between the high and low contrast gain distributions was observed was considered the best possible weight coefficient, since it represents the value at which the contrast enhancement criterion will be satisfied most of the time, and at in which the contrast enhancement in the right heart region will fall below 300 HU in a very limited number of cases. Figure 5 shows an example of a histogram distribution for a tube voltage of 100 kV peak. , and in the group by weight 40-59 kg.

[81] Из гистограммы, показанной на фигуре 5, весовой коэффициент 0,39 г I/кг считали оптимальным для исследуемой комбинации весового диапазона/напряжения на трубке. Менее 1% случаев с низким усилением контраста имели место при этом значении согласно данным моделирования. Интегральная функция распределения будет показывать, что случаи с низким усилением контраста или высоким расходом потока не имели места при весовых коэффициентах, больших или равных 0,4 г I/кг. Следовательно, выбор точки с наибольшим положительным различием также гарантирует очень малое перекрытие между двумя кривыми распределения.[81] From the histogram shown in figure 5, a weight coefficient of 0.39 g I / kg was considered optimal for the studied combination of the weight range / voltage on the tube. Less than 1% of cases with low contrast enhancement occurred at this value according to modeling data. The integral distribution function will show that cases with low contrast enhancement or high flow rates did not occur with weight ratios greater than or equal to 0.4 g I / kg. Therefore, selecting the point with the greatest positive difference also guarantees very little overlap between the two distribution curves.

[82] Данные моделирования, описанные выше, использовали, чтобы определить, параметры пациента или протокола инъекции, вероятно, оказывают ли влияние на результаты усиления контраста, или, другими словами, для определения, будет ли более вероятным достижение определенного результата усиления контраста для либо для заданного типа пациента, либо для конкретного протокола инъекции. Для анализа влияния возраста пациента, например, среднего возраста модельных пациентов, которые достигали результата 325 HU, сравнивали со средним возрастом полной группы модельных пациентов. Это делали для каждого значения напряжения на трубке и во всех группах по весу. Результаты показаны в таблице 3 ниже.[82] The simulation data described above was used to determine whether the patient or injection protocol parameters are likely to affect the results of contrast enhancement, or, in other words, to determine whether a particular contrast enhancement result is more likely to be achieved for either a given type of patient, or for a specific injection protocol. To analyze the effect of patient age, for example, the average age of model patients who achieved 325 HU, was compared with the average age of the full group of model patients. This was done for each value of the voltage on the tube and in all groups by weight. The results are shown in table 3 below.

Figure 00000004
Figure 00000004

[83] Результаты в таблице 3 показывают, что средний возраст пациентов в случаях, в которых достигается результат, отличается от среднего возраста всей группы пациентов со статистической значимостью различий, демонстрируя небольшое смещение в сторону пациентов большего возраста. Возможным объяснением для этого факта является то, что, по большому счету, пациенты большего возраста проявляют тенденцию к более низким значениям минутного сердечного выброса, что приводит к более высоким пикам усиления контраста.[83] The results in Table 3 show that the average age of patients in cases where the result is achieved differs from the average age of the entire group of patients with statistical significance of the differences, showing a slight bias towards older patients. A possible explanation for this fact is that, by and large, older patients tend to have lower cardiac output values, which leads to higher contrast enhancement peaks.

[84] Рост модельных пациентов также оценивали подобным образом, и результаты этой оценки показаны в таблице 4 ниже.[84] The growth of model patients was also evaluated in a similar manner, and the results of this evaluation are shown in table 4 below.

Figure 00000005
Figure 00000005

[85] Из результатов, показанных в таблице 4, очевидно, что различия в росте между группами, в которых достигается результат по усилению контраста, и общей группой пациентов не являются значимыми. Различие достигает статистической значимости, но с физической точки зрения не имеет практического значения.[85] From the results shown in table 4, it is obvious that the differences in growth between the groups in which the result is achieved by increasing contrast and the general group of patients are not significant. The difference reaches statistical significance, but from a physical point of view it has no practical value.

[86] Также измеряли влияние длительности сканирования, которое наблюдали путем расчета для каждого значения напряжения на трубке значение процента сканирований, которые успешно достигали результата, полученного для каждого из четырех значений длительности сканирования. Результаты этого оценивания показаны в таблице 5.[86] The influence of the scan duration was also measured, which was observed by calculating, for each tube voltage, the percentage of scans that successfully achieved the result obtained for each of the four scan durations. The results of this assessment are shown in table 5.

Figure 00000006
Figure 00000006

[87] В таблице 5 доля успешных случаев, имеющих место при длительностях сканирования 4 и 10 секунд, проявляет тенденцию к возрастанию по мере того, как напряжение на трубке возрастает, хотя она снижается при длительностях сканирования 16 и 20 секунд. Это, вероятно, по меньшей мере отчасти обусловлено большими длительностями сканирования, среднее усиление контраста является более низким вследствие как большего "окна" сканирования, так и меньшего расхода инъекции контрастного вещества. По мере того как напряжение на трубке возрастает, в той же мере возрастает количество контрастного вещества, требующегося для достижения результата по усилению контраста. Это может приводить к случаям, в которых количество контрастного вещества, рассчитанное с помощью протокола, превышает емкость шприца, что приводит к более низкому, чем ожидаемое, плато усиления контраста в "окне" сканирования. Если это имеет место, с меньшей продолжительностью "окон" сканирования более вероятно достигнуть результата по усилению контраста, поскольку сканирование будет происходить только в ходе периода с наиболее высоким усилением контраста.[87] In Table 5, the percentage of successful cases occurring with scan durations of 4 and 10 seconds tends to increase as the voltage on the tube increases, although it decreases with scan durations of 16 and 20 seconds. This is probably, at least in part, due to the long scan times, the average contrast enhancement is lower due to both a larger scan window and a lower injection rate of the contrast medium. As the voltage on the tube increases, the amount of contrast medium required to achieve the result of enhancing the contrast increases to the same extent. This can lead to cases in which the amount of contrast medium calculated using the protocol exceeds the capacity of the syringe, which leads to a lower than expected plateau of contrast enhancement in the scan window. If this is the case, with a shorter duration of the “windows” of scanning, it is more likely to achieve a result of enhancing the contrast, since scanning will occur only during the period with the highest contrast enhancement.

[88] Также оценивали влияние концентрации контрастного вещества и пола, и результаты этого оценивания показаны в таблицах 6 и 7, ниже.[88] The effects of contrast agent and gender concentration were also evaluated, and the results of this evaluation are shown in Tables 6 and 7 below.

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

[89] Из данных в таблице 6 не очевидно, что концентрация контрастного вещества оказывает особое влияние на частоту успешных случаев, поскольку обе тестируемые концентрации контрастного вещества приводят к подобным процентам успешных результатов. Подобным образом, из таблицы 7 не очевидно, что пол оказывает какое-либо особое влияние на успешное достижение результатов по усилению контраста.[89] From the data in Table 6, it is not obvious that the concentration of the contrast medium has a particular effect on the success rate, since both tested concentrations of the contrast medium produce similar percentages of success. Similarly, it is not obvious from table 7 that gender has any particular effect on the successful achievement of contrast enhancement results.

[90] Вышеуказанные моделирования использовали для получения весовых коэффициентов в таблице 8 ниже.[90] The above simulations were used to obtain weights in table 8 below.

Figure 00000009
Figure 00000009

[91] Кроме того, весовые коэффициенты в таблице 8 проверяли, чтобы гарантировать, что они не дают нереалистичные протоколы инъекции. С этой целью статистический анализ расхода потока и использования объема контрастного вещества осуществляли для подтверждения того, что протоколы инъекции, созданные в соответствии с процедурой, приведенной в публикации заявки на патент США №2010/0113887, с использованием этих весовых коэффициентов были практически реализуемы. Результаты этого анализа показаны на фигурах 6-8 и описаны ниже.[91] In addition, weights in Table 8 were checked to ensure that they did not give unrealistic injection protocols. To this end, a statistical analysis of the flow rate and the use of the volume of the contrast medium was carried out to confirm that the injection protocols created in accordance with the procedure described in US Patent Application Publication No. 2010/0113887 using these weights were practically feasible. The results of this analysis are shown in figures 6-8 and are described below.

[92] На фигуре 6 показано, что объемы контрастного вещества, рассчитанные со значениями весового коэффициента из таблицы 8, не будут давать нереалистичные протоколы с точки зрения общего объема доставляемого контрастного вещества. Как показано, средний объем возрастал с повышением напряжения на трубке и с увеличением веса в группе по весу, как ожидалось. Наименьший объем контрастного вещества, рассчитанный при 80 кВпик., составлял 29,2 мл, тогда как наибольший объем контрастного вещества, рассчитанный при 140 кВпик., составлял 161 мл. Это составляет диапазон объемов, рассчитанных с помощью алгоритмов из протоколов в публикации заявки на патент США №2010/0113887 с использованием весовых коэффициентов из таблицы 8.[92] Figure 6 shows that the volumes of the contrast medium calculated with the weights from Table 8 will not produce unrealistic protocols in terms of the total volume of the delivered contrast medium. As shown, the average volume increased with increasing stress on the tube and with increasing weight in the group by weight, as expected. The smallest volume of contrast medium, calculated at 80 kV peak. , amounted to 29.2 ml, while the largest volume of contrast medium calculated at 140 kV peak. , was 161 ml. This constitutes a range of volumes calculated using the algorithms from the protocols in US Patent Application Publication No. 2010/0113887 using the weights of Table 8.

[93] На фигуре 7 расходы потока, рассчитанные с помощью алгоритма с использованием весовых коэффициентов из таблицы 8, также возрастают с повышением напряжения на трубке и с увеличением веса в группе по весу. Все рассчитанные значения являются реалистичными, и их все можно использовать в протоколах инъекции в клинических условиях. Наименьший расход, используемый в выборке при 80 кВпик., составлял 2 мл/с, а наибольший расход, используемый при 140 кВпик., составлял 7 мл/с вследствие ограничений по расходу потока.[93] In figure 7, the flow rate calculated using the algorithm using the weights of table 8 also increase with increasing voltage on the tube and with increasing weight in the group by weight. All calculated values are realistic and can all be used in clinical injection protocols. The smallest flowrate used in the sample at 80 kV peak. , was 2 ml / s, and the highest flow rate used at 140 kV peak. was 7 ml / s due to flow rate restrictions.

[94] Среднее усиление контраста в правой части сердца за время "окна" сканирования также рассчитывали с использованием весовых коэффициентов в таблице 8, и результаты показаны на фигуре 8. Для большинства групп по весу результат по усилению контраста в 325 HU легко достигался, когда напряжение на трубке устанавливали либо на 80 кВпик., либо на 100 кВпик. Для условий 120 кВпик. и 140 кВпик. результат по усилению контраста не достигался так часто, отчасти поскольку для этих значений емкость шприца может являться ограничивающим фактором и вызывать сокращение протокола инъекции. Более того, при 120 кВпик. весовые коэффициенты устанавливали такими же или ниже исходных значений весового коэффициента, стремясь ограничить расходы потока и объемы для применений в ангиографии сосудов легких.[94] The average contrast enhancement on the right side of the heart during the scan window was also calculated using weights in Table 8, and the results are shown in Figure 8. For most weight groups, a contrast enhancement result of 325 HU was easily achieved when the voltage the tube was set either at 80 kV peak. , or at 100 kV peak. For conditions of 120 kV peak. and 140 kV peak. the result of enhancing contrast was not achieved so often, partly because for these values the capacity of the syringe may be a limiting factor and cause a reduction in the injection protocol. Moreover, at 120 kV peak. weights were set to the same or lower than the initial values of the weights, in an attempt to limit flow rates and volumes for applications in pulmonary angiography.

[95] Клинические исследования весовых коэффициентов из таблицы 8 также выполняли с использованием данных пациента из клинических испытаний в UPMC и Мюнстере. В исследовании участвовало 105 пациентов, чьи сводные статистические данные представлены в таблице 9 ниже.[95] Clinical studies of weighting factors from Table 8 were also performed using patient data from clinical trials at UPMC and Münster. The study involved 105 patients whose summary statistics are presented in table 9 below.

Figure 00000010
Figure 00000010

[96] Выборка включала 63 пациента мужского пола и 42 пациента женского пола. Фигуры 9, 10 и 11 представляют распределение веса, роста и возраста в выборке соответственно.[96] The sample included 63 male patients and 42 female patients. Figures 9, 10 and 11 represent the distribution of weight, height and age in the sample, respectively.

[97] Описанное выше моделирование проводили на этих данных пациента с использованием весовых коэффициентов из таблицы 8. Для каждого веса пациента протокол инъекции рассчитывали в соответствии со способом расчета протокола, изложенным в публикации заявки на патент США №2010/0113887 для каждого напряжения на трубке, а средний расход потока в каждом из протоколов инъекции наносили на график в зависимости от веса пациентов для каждого значения напряжения на трубке. Результаты показаны на фигуре 12. В этих результатах расходы потока возрастали по мере того, как возрастало значение напряжения на трубке, но среднее значение расходов потока оставалось ниже 6 мл/с даже для условий наиболее высокого напряжения на трубке. Расходы потока, полученные для рассчитанных протоколов инъекции, таким образом, находились в пределах ожидаемого диапазона.[97] The above simulation was performed on this patient data using the weights of Table 8. For each patient weight, the injection protocol was calculated in accordance with the protocol calculation method set forth in US Patent Application Publication No. 2010/0113887 for each tube voltage, and the average flow rate in each of the injection protocols was plotted against the weight of the patients for each tube voltage value. The results are shown in Figure 12. In these results, flow rates increased as the voltage on the tube increased, but the average value of flow rates remained below 6 ml / s even for the conditions of the highest voltage on the tube. The flow rates obtained for the calculated injection protocols were thus within the expected range.

[98] Подобным образом, общий объем контрастного вещества, используемого в протоколе инъекции, в том числе на диагностической фазе и фазе с двойным потоком, также рассчитывали для каждого пациента и наносили на график в зависимости от веса, данные результаты показаны на фигуре 13. На фигуре 13 средний объем оставался ниже 100 мл для всех протоколов инъекции. Тем не менее были случаи, при которых объем превышал 100 мл, особенно для пациентов с большим весом.[98] Similarly, the total volume of the contrast medium used in the injection protocol, including the diagnostic phase and the dual-flow phase, was also calculated for each patient and plotted against weight, these results are shown in Figure 13. 13, the average volume remained below 100 ml for all injection protocols. Nevertheless, there were cases in which the volume exceeded 100 ml, especially for patients with a large weight.

[99] На фигуре 14 отражено влияние длительности сканирования на значение усиления контраста в правой части сердца в выборке пациентов. На фигуре 14 показано, что значение усиления контраста для длительностей сканирования 16 и 20 секунд является более низким, чем для длительностей сканирования 4 и 10 секунд. Это, как полагают, по меньшей мере частично обусловлено тем фактом, что значение усиления контраста рассчитывали в виде среднего значения усиления контраста в "окне" сканирования, таким образом являясь причиной меньшего среднего значения усиления контраста при более продолжительных "окнах" сканирования. Более того, как показано на фигуре 15, меньшие длительности сканирования, как правило, приводят в результате к более высоким скоростям потока, внося дополнительный вклад в возрастание значения усиления контраста. Тем не менее, если длительность сканирования является меньшей, чем минимальная исследуемая длительность инъекции в 4 секунды, объем контрастного вещества для диагностической фазы сокращается, что объясняет, почему усиление контраста обычно является более низким для длительностей сканирования 4 секунды, чем для длительностей сканирования 10 секунд. Усиление контраста также проявляет тенденцию к падению ниже 300 HU для длительностей сканирования больше 16 секунд на фигуре 14.[99] Figure 14 shows the effect of scan duration on the contrast enhancement value on the right side of the heart in a patient sample. Figure 14 shows that the contrast enhancement value for scan durations of 16 and 20 seconds is lower than for scan durations of 4 and 10 seconds. This is believed to be at least partially due to the fact that the contrast enhancement value was calculated as the average contrast enhancement value in the scan “window”, thereby causing a lower average contrast enhancement value for longer scan “windows”. Moreover, as shown in FIG. 15, shorter scan times tend to result in higher flow rates, further contributing to the increase in contrast enhancement. However, if the scan duration is shorter than the minimum test injection duration of 4 seconds, the contrast medium for the diagnostic phase is reduced, which explains why the contrast enhancement is usually lower for scan durations of 4 seconds than for scan durations of 10 seconds. Contrast enhancement also tends to drop below 300 HU for scan durations longer than 16 seconds in Figure 14.

[100] На фигуре 16 показано воздействие минимальной длительности инъекции на среднее значение усиления контраста. В частности, для выборки пациентов, представленной на графике на фигуре 16, среднее усиление контраста в правой части сердца падает ниже 300 HU для значений напряжения на трубке 120 кВпик. и 140 кВпик., но остается выше этого порогового значения для меньших значений напряжения на трубке, вне зависимости от запрограммированной длительности сканирования.[100] Figure 16 shows the effect of the minimum injection duration on the average value of contrast enhancement. In particular, for the patient sample shown in the graph in Figure 16, the average contrast enhancement on the right side of the heart drops below 300 HU for a voltage value of 120 kV peak on the tube . and 140 kV peak. but remains above this threshold for lower tube voltages, regardless of the programmed scan duration.

[101] С использованием весовых коэффициентов протоколы инъекции для пациента можно определить с помощью системы в соответствии с алгоритмом на основе веса. Один такой вариант осуществления алгоритма на основе веса для определения объема фармацевтической жидкости, такой как контрастное вещество, которую нужно ввести инъекцией в ходе фазы инъекции, представлен следующим уравнением:[101] Using weights, injection protocols for a patient can be determined using a system according to a weight-based algorithm. One such embodiment of a weight-based algorithm for determining the volume of a pharmaceutical fluid, such as a contrast agent, to be administered by injection during the injection phase, is represented by the following equation:

Figure 00000011
Figure 00000011

V1: объем фармацевтической жидкости, которую нужно доставить за фазу;V 1 : volume of pharmaceutical fluid to be delivered per phase;

X: весовой коэффициент;X: weighting factor

Y: концентрация контрастного вещества в фармацевтической жидкости.Y: concentration of contrast medium in the pharmaceutical fluid.

[102] Как только общий объем, который нужно доставить в ходе конкретной фазы, известен, система может определить соответствующий расход потока для конкретной фазы в соответствии с формулой:[102] Once the total volume to be delivered during a particular phase is known, the system can determine the appropriate flow rate for a particular phase in accordance with the formula:

Figure 00000012
Figure 00000012

[103] Длительность инъекции можно определить с помощью ряда методов. Например, длительность инъекции может быть определена системой на основании одного или нескольких критериев, относящихся к процедуре визуализации (например, области тела, подлежащей визуализации) и/или пациенту (например, весу пациента), она может представлять собой значение, которое вводится непосредственно оператором, или она может являться предустановленным параметром, как описано выше.[103] The duration of an injection can be determined using a number of methods. For example, the duration of an injection can be determined by the system based on one or more criteria related to the imaging procedure (for example, the area of the body to be imaged) and / or the patient (for example, the patient’s weight), it can be a value that is entered directly by the operator, or it may be a predefined parameter, as described above.

[104] Параметры дополнительных фаз можно определить подобным образом. Например, система может определять параметры для первой фазы, на которой нужно доставить только фармацевтическую жидкость, и для второй фазы с разбавлением, на которой нужно доставить как фармацевтическую жидкость, так и разбавитель, такой как солевой раствор.[104] The parameters of the additional phases can be determined in a similar manner. For example, the system can determine the parameters for the first phase in which only the pharmaceutical liquid is to be delivered, and for the second phase with dilution, in which both the pharmaceutical liquid and the diluent, such as saline, are to be delivered.

[105] Программное обеспечение для реализации может быть запрограммировано для генерирования параметров протокола инъекции на основании вышеприведенных алгоритмов и весовых коэффициентов, которые отчасти основаны на напряжении на рентгеновской трубке. После генерирования параметры можно заполнить в графическом интерфейсе пользователя для рассмотрения оператором. Как описано ранее, фигура 4 представляет вариант осуществления графического интерфейса пользователя, способного к представлению протокола инъекции оператору для рассмотрения. В различных вариантах осуществления весовые коэффициенты могут быть определены системой с помощью алгоритмического подхода, при котором весовые коэффициенты рассчитывают с использованием информации о весе пациента, напряжении на трубке и т.д., как, например, описано выше. Весовые коэффициенты могут, в качестве альтернативы или дополнительно к этому, заранее находиться в памяти, например, в виде файла с данными в справочной таблице, загруженного на систему или доступного системе через сеть, обеспечивая возможность повторного вызова весовых коэффициентов при необходимости. Таблица 8, например, иллюстрирует приведенную в качестве примера информацию, относящуюся к весовым коэффициентам, которую можно сделать доступной в справочной таблице.[105] The implementation software may be programmed to generate injection protocol parameters based on the above algorithms and weights, which are partly based on the voltage on the x-ray tube. After generating the parameters, you can fill in the graphical user interface for review by the operator. As previously described, FIG. 4 represents an embodiment of a graphical user interface capable of presenting an injection protocol to an operator for review. In various embodiments, weights can be determined by the system using an algorithmic approach in which weights are calculated using information about a patient’s weight, tube voltage, etc., as described above, for example. The weights can, alternatively or in addition to this, be stored in advance in memory, for example, in the form of a data file in the look-up table, uploaded to the system or accessible to the system via the network, providing the possibility of recalling the weights if necessary. Table 8, for example, illustrates exemplary weighting related information that can be made available in a lookup table.

[106] В других неограничивающих вариантах осуществления определение соответствующих параметров протокола инъекции можно выполнить с помощью модификации или коррекции параметров протокола в базовом протоколе инъекции с использованием коэффициента изменения напряжения на трубке с учетом различий между напряжением, подаваемым на рентгеновскую трубку в ходе конкретного сканирования (или его фазы), и напряжения на трубке, которое использовали или предполагали при определении параметров в базовом протоколе.[106] In other non-limiting embodiments, the determination of the appropriate parameters of the injection protocol can be performed by modifying or correcting the protocol parameters in the basic injection protocol using the coefficient of change in voltage on the tube taking into account the differences between the voltage applied to the x-ray tube during a particular scan (or phase), and the voltage on the tube, which was used or assumed when determining the parameters in the basic protocol.

[107] В контексте данного раскрытия базовые протоколы инъекции включают протоколы, которые были установлены в клинической литературе, установлены посредством сбора данных пациента в течение продолжительного периода, например, при использовании методов искусственного интеллекта, статистических средств, методик адаптивного обучения и т.д., или установлены посредством математического моделирования. Эти протоколы могут зависеть, например, от концентрации контрастного вещества, например, концентрации йода в случае СТ процедуры, параметра пациента, например, веса тела, роста, пола, возраста, минутного сердечного выброса и т.д., от типа осуществляемого сканирования, типа катетера, вводимого пациенту для внутрисосудистого доступа, и/или других конкретных данных пациента. В некоторых неограничивающих примерах базовые протоколы были или могут быть созданы с использованием весового коэффициента подобно созданию протоколов с использованием весовых коэффициентов, обсуждаемых выше. Такие протоколы, а также способы и системы для создания таких протоколов описаны в международной патентной РСТ заявке № PCT/US05/41913, озаглавленной "Моделирование распространения фармацевтических средств", поданной 16 ноября 2005 года, заявляющей преимущество предварительной заявки на патент США с серийным номером 60/628201, права по которой принадлежат правообладателю данной заявки, и в международной патентной РСТ заявке № PCT/US07/26194, озаглавленной "Системы генерирования параметров для медицинских процедур инъекции, исходя из данных пациента", поданной 21 декабря 2007 года, заявляющей преимущество предварительных заявок на патенты США с серийными номерами №60/877779 и №60/976002, правообладателем по которым является заявитель настоящего изобретения, раскрытия которых включены в данный документ с помощью ссылки.[107] In the context of this disclosure, basic injection protocols include protocols that have been established in the clinical literature, established by collecting patient data over an extended period, for example, using artificial intelligence methods, statistical tools, adaptive learning techniques, etc., or established by mathematical modeling. These protocols may depend, for example, on the concentration of the contrast medium, for example, the iodine concentration in the case of the CT procedure, the patient parameter, for example, body weight, height, gender, age, cardiac output, etc., on the type of scan performed, type a catheter inserted into the patient for intravascular access, and / or other specific patient data. In some non-limiting examples, basic protocols have been or can be created using a weighting coefficient, like creating protocols using the weighting factors discussed above. Such protocols, as well as methods and systems for creating such protocols, are described in International PCT Patent Application No. PCT / US05 / 41913, entitled “Pharmaceutical Distribution Modeling,” filed November 16, 2005 stating the benefit of a provisional US patent application serial number 60 / 628201, the rights under which belong to the copyright holder of this application, and in PCT International Patent Application No. PCT / US07 / 26194, entitled “Parameter Generation Systems for Medical Injection Procedures Based on Patient Data”, filed December 21, 2007, claiming the advantage of provisional applications for US patents with serial numbers No. 60/877779 and No. 60/976002, the copyright holder of which is the applicant of the present invention, the disclosures of which are incorporated herein by reference.

[108] Базовые протоколы инъекции для применения в данном документе могут храниться в памяти системы, могут быть доступными системе через сеть или могут определяться системой в ответ на одно или несколько введенных значений. Например, ряд базовых протоколов инъекции, каждый из которых, как известно, обеспечивает оптимальные параметры дозирования для определенных комбинаций сканируемой области, веса тела, концентрации контрастного вещества и т.д. при конкретном напряжении на трубке, может храниться в памяти. Система может затем повторно вызывать из памяти информацию о соответствующем базовом протоколе для применения при создании протокола инъекции после того, как только будет известна достаточная информация о протоколе инъекции, который нужно создать. Например, если оператор выбирает комбинацию сканируемой области/веса тела/концентрации контрастного вещества для новой процедуры инъекции, система может повторно вызывать базовый протокол, созданный для такой же или подобной комбинации сканируемой области/веса тела/концентрации контрастного вещества. В качестве альтернативы, система может содержать программное обеспечение, которое может рассчитывать базовые протоколы инъекции, исходя из одного или нескольких специфичных для пациента или специфичных для процедуры критериев, вводимых оператором, в том числе значения, обсуждаемые выше (например, специфичные для пациента или специфичные для процедуры параметры).[108] The basic injection protocols for use herein may be stored in a system memory, may be accessible to the system via a network, or may be determined by the system in response to one or more of the entered values. For example, a number of basic injection protocols, each of which, as you know, provides optimal dosage parameters for certain combinations of the scanned area, body weight, contrast medium concentration, etc. at a specific voltage on the tube, can be stored in memory. The system can then recall information about the corresponding basic protocol for use in creating the injection protocol after sufficient information about the injection protocol to be created is known. For example, if the operator selects a combination of the scanned area / body weight / concentration of the contrast medium for the new injection procedure, the system can re-invoke the basic protocol created for the same or similar combination of the scanned area / body weight / concentration of the contrast medium. Alternatively, the system may include software that can calculate basic injection protocols based on one or more patient-specific or procedure-specific criteria entered by the operator, including the values discussed above (e.g., patient-specific or patient-specific procedure parameters).

[109] Базовые протоколы инъекции, в целом, отражают оптимальные параметры дозирования контрастного вещества при конкретном напряжении на трубке, которое называется в данном документе базовым напряжением на трубке. Наиболее распространенное базовое напряжение на трубке составляет 120 кВпик. Базовое напряжение на трубке, связанное с базовым протоколом инъекции, можно хранить вместе с другой информацией о базовом протоколе инъекции, хотя в некоторых неограничивающих вариантах осуществления оператор может получить подсказку для ввода базового напряжения на трубке для конкретного базового протокола инъекции, или можно принять, что базовое напряжение на трубке составляет 120 кВпик. Вследствие взаимосвязи между напряжением на трубке и аттенюацией базовый протокол инъекции может не обеспечивать оптимальные параметры дозирования контрастного вещества, если при использовании такого протокола применяют напряжение на трубке, отличающееся от базового напряжения на трубке. Соответственно, базовые параметры протокола можно модифицировать или корректировать с целью достижения более оптимального дозирования контрастного вещества при новом значении напряжения на трубке. Поскольку модифицированные параметры не являются полностью известными оператору инъектора, система, генерирующая параметры, описанная в данном документе облегчает задачу оператора с помощью обеспечения коэффициентов изменения напряжения на трубке, которые следует использовать в сочетании с базовым протоколом инъекции для определения более оптимальных параметров инъекции для представляющего интерес напряжения на трубке.[109] The basic injection protocols generally reflect optimal dosing parameters of the contrast medium at a particular tube voltage, which is referred to herein as the base tube voltage. The most common base voltage on the tube is 120 kV peak. The baseline voltage on the tube associated with the baseline injection protocol can be stored along with other information on the baseline injection protocol, although in some non-limiting embodiments, the operator may be prompted to enter the baseline voltage on the tube for a particular baseline injection protocol, or it can be assumed that the baseline the voltage on the tube is 120 kV peak. Due to the relationship between tube voltage and attenuation, the basic injection protocol may not provide optimal dosing parameters for the contrast medium if, using this protocol, a tube voltage different from the base voltage on the tube is used. Accordingly, the basic parameters of the protocol can be modified or adjusted in order to achieve a more optimal dosage of contrast medium with a new voltage value on the tube. Since the modified parameters are not completely known to the injector operator, the system generating the parameters described in this document facilitates the task of the operator by providing tube voltage coefficients that should be used in conjunction with the basic injection protocol to determine more optimal injection parameters for the voltage of interest on the phone.

[110] В нескольких неограничивающих вариантах осуществления применение коэффициента изменения напряжения на трубке к одному или нескольким из параметров в базовом протоколе инъекции можно использовать для получения нового протокола инъекции, приведенного в соответствие с конкретным напряжением на трубке, которое нужно использовать при сканировании, например, с помощью коррекции или модификации параметров в базовом протоколе.[110] In several non-limiting embodiments, the application of the coefficient of variation of the voltage on the tube to one or more of the parameters in the basic injection protocol can be used to obtain a new injection protocol adjusted to the specific voltage on the tube to be used when scanning, for example, using correction or modification of parameters in the basic protocol.

[111] В одном неограничивающем варианте осуществления коэффициенты изменения напряжения на трубке определяют из анализа взаимосвязи между соотношениями аттенюации к концентрации контрастного вещества (k-фактором) и напряжением на трубке. Взаимосвязь между k-фактором и напряжением на трубке можно установить посредством обзора клинической литературы, и известная из уровня техники взаимосвязь показана в таблице 1, выше. В качестве альтернативы или дополнительно к этому, взаимосвязь между k-фактором и напряжением на трубке можно определить с помощью выполнения калибровочной операции на томографе.[111] In one non-limiting embodiment, the coefficients of change in the voltage on the tube are determined from an analysis of the relationship between the attenuation to concentration ratio of the contrast agent (k-factor) and the voltage on the tube. The relationship between the k-factor and the voltage on the tube can be established through a review of the clinical literature, and the prior art relationship is shown in Table 1 above. Alternatively or in addition to this, the relationship between the k-factor and the voltage on the tube can be determined by performing a calibration operation on the tomograph.

[112] Одна такая калибровочная операция включает получение нескольких пузырьков, каждый из которых содержит смесь с известной концентрацией йода, как правило, в мг I/мл. Пузырьки затем сканируют при различных напряжениях на трубке, например, при 80, 100, 120 и 140 кВпик., и записывают значение аттенюации для каждого пузырька при каждом напряжении на трубке. Исследуемые напряжения на трубке должны по меньшей мере включать базовое напряжение на трубке, используемое при определении базового протокола, которое, как правило, составляет 120 кВпик., а также любые другие напряжения на трубке, которые можно использовать с томографом, из соображений, которые станут очевидны ниже. Для каждого из исследуемых напряжений на трубке, концентрации в пузырьках наносили на график в зависимости от записанных значений аттенюации, и получают кривую максимального соответствия для каждого напряжения на трубке. Для каждого напряжения на трубке угол наклона кривой максимального соответствия представляет соответствующий k-фактор для такового конкретного напряжения на трубке в единицах HU/мг I/мл. Типичные значения k-фактора, определенные в соответствии с этой калибровочной операцией должны, в целом, соответствовать таковым, известным из уровня техники значениям, приведенным в таблице 1.[112] One such calibration operation involves the preparation of several vesicles, each of which contains a mixture with a known concentration of iodine, usually in mg I / ml. The bubbles are then scanned at various voltages on the tube, for example, at 80, 100, 120 and 140 kV peak. , and record the attenuation value for each bubble at each voltage on the tube. Test tube voltages should at least include the base voltage on the tube used in determining the baseline protocol, which is typically 120 kV peak. , as well as any other voltage on the tube that can be used with the tomograph, for reasons that will become apparent below. For each of the studied voltages on the tube, the concentration in the bubbles was plotted on the graph depending on the recorded attenuation values, and a curve of maximum correspondence for each voltage on the tube was obtained. For each voltage on the tube, the slope of the maximum correspondence curve represents the corresponding k-factor for that particular tube voltage in units of HU / mg I / ml. Typical k-factor values determined in accordance with this calibration operation should generally correspond to those known in the art from the values given in Table 1.

[113] Коэффициенты изменения напряжения на трубке для различных напряжений на трубке можно определить на основании k-факторов и информации о базовом напряжении на трубке с помощью расчета относительного повышения или понижения k-фактора между конкретным напряжением на трубке и базовым напряжением на трубке. Например, если базовое напряжение на трубке имело k-фактор 25 HU/мг I/мл, коэффициент изменения напряжения на трубке, соответствующий напряжению на трубке с k-фактором 41 HU/мг I/мл будет рассчитываться как (25-41)/41 или -39%.[113] Coefficients of tube voltage variation for various tube voltages can be determined based on k-factors and information on the base voltage of the tube by calculating the relative increase or decrease in the k-factor between the specific tube voltage and the base voltage of the tube. For example, if the base voltage on the tube had a k-factor of 25 HU / mg I / ml, the coefficient of change in voltage on the tube corresponding to the voltage on the tube with a k-factor of 41 HU / mg I / ml would be calculated as (25-41) / 41 or -39%.

[114] Таблица 10 ниже иллюстрирует коэффициенты изменения напряжений на трубке для различных напряжений на трубке, принимая, что базовое напряжение на трубке составляет 120 кВпик., с использованием k-факторов из таблицы 1.[114] Table 10 below illustrates tube voltage variation factors for various tube voltages, assuming that the base tube voltage is 120 kV peak. using the k-factors from table 1.

Figure 00000013
Figure 00000013

[115] Дополнительная коррекция рассчитанных коэффициентов изменения напряжения на трубке может быть подходящий при внимательности оператора, поскольку другие аспекты изображения, в частности, шум, изменяются вместе с изменениями напряжения на трубке. Таким образом, оператор может предпочесть, чтобы вместо 39% снижения при 80 кВпик., например, использовалось только 30% снижение. Хотя рассчитанные значения по умолчанию предлагаются программным обеспечением, исходя из результатов калибровочного эксперимента, оператору предоставлена возможность изменения предложенных значений по его или ее предпочтению.[115] Further correction of the calculated tube voltage variation factors may be appropriate with the care of the operator, since other aspects of the image, in particular noise, change along with changes in the tube voltage. Thus, the operator may prefer that instead of a 39% drop at 80 kV peak. for example, only a 30% reduction was used. Although the calculated default values are offered by the software based on the results of a calibration experiment, the operator is given the opportunity to change the proposed values according to his or her preference.

[116] Как только коэффициенты изменения напряжения на трубке будут известны, оператор может решить, какие параметры в базовом протоколе инъекции следует корректировать, исходя из коэффициентов изменения. Например, оператор может решить, что параметры как общего объема, так и расхода потока нужно корректировать, исходя из коэффициента изменения напряжения на трубке, с целью поддержания постоянной длительности инъекции, или можно уменьшить только общий объем с целью поддержания постоянного расхода потока и уменьшения длительности инъекции. Как правило, если расход потока контрастного вещества изменяют, расходы потока любых фаз с солевым раствором корректируют на ту же величину для сохранения соответствия между диагностическими фазами с контрастным веществом, проверками проходимости сосудов пациента с использованием солевого раствора и промывками с использованием солевого раствора. В качестве альтернативы, программное обеспечение можно настроить для автоматического выбора одного или нескольких параметров в базовом протоколе инъекции для коррекции в соответствии с коэффициентом изменения напряжения на трубке, как правило, объема и расхода потока.[116] As soon as the coefficients of voltage variation on the tube are known, the operator can decide which parameters in the basic injection protocol should be adjusted based on the coefficients of change. For example, the operator may decide that the parameters of both the total volume and the flow rate need to be adjusted based on the coefficient of change in the voltage on the tube in order to maintain a constant injection duration, or only the total volume can be reduced in order to maintain a constant flow rate and reduce the injection duration . Typically, if the flow rate of the contrast medium is changed, the flow rates of any phases with saline are adjusted by the same amount to maintain consistency between the diagnostic phases with the contrast medium, patency checks of the patient’s vessels using saline and flushing with saline. Alternatively, the software can be configured to automatically select one or more parameters in the basic injection protocol for correction in accordance with the coefficient of variation of the voltage on the tube, usually the volume and flow rate.

[117] Генератор параметров также должен распознавать или быть способным к идентификации напряжения на трубке, которое нужно подать, как часть новой процедуры инъекции с целью определения соответствующего коэффициента изменения напряжения на трубке для применения. Например, значение напряжения на трубке может быть введено оператором напрямую в генератор параметров, или генератор параметров может получать информацию о напряжении на трубке от томографа или другого компонента системы, при этом напряжение на трубке известно компоненту вследствие конкретных настроек или возможностей компонента или вследствие того, что оператор ввел значение напряжения на трубке в компонент. После того как это стало известно, протокол инъекции может быть создан путем применения коэффициента изменения напряжения на трубке к базовым параметрам протокола. Например, в случае изменения объема и расхода потока в базовом протоколе получение новых параметров объема и расхода потока включает увеличение или уменьшение параметров объема и расхода потока в базовом протоколе с учетом коэффициента изменения напряжения на трубке. Создать протоколы инъекции с помощью программного обеспечения системы посредством повторного вызова из памяти и/или создания базового протокола, определения коэффициента изменения напряжения на трубке, исходя из деталей выбранного базового протокола, в том числе базового напряжения на трубке и предполагаемого напряжения на трубке, которое нужно применять, и коррекции параметров базового протокола с учетом коэффициента изменения напряжения на трубке.[117] The parameter generator must also recognize or be capable of identifying the voltage on the tube to be supplied as part of a new injection procedure to determine the appropriate coefficient of change in the voltage on the tube for use. For example, the value of the voltage on the tube can be entered directly by the operator directly into the parameter generator, or the parameter generator can receive information about the voltage on the tube from a tomograph or other component of the system, while the voltage on the tube is known to the component due to the specific settings or capabilities of the component or because the operator entered the voltage value on the tube into the component. Once this is known, an injection protocol can be created by applying the coefficient of variation of the voltage across the tube to the basic parameters of the protocol. For example, in the case of a change in the volume and flow rate in the basic protocol, obtaining new parameters for the volume and flow rate includes increasing or decreasing the volume and flow rate parameters in the basic protocol, taking into account the coefficient of change of voltage on the tube. Create injection protocols using the system software by recalling from the memory and / or creating a basic protocol, determining the coefficient of variation of the voltage on the tube based on the details of the selected basic protocol, including the base voltage on the tube and the estimated voltage on the tube to be applied , and correction of the parameters of the basic protocol, taking into account the coefficient of change of voltage on the tube.

[118] Коррекция параметров протокола с использованием коэффициента изменения напряжения на трубке обеспечивает возможность изменения базового протокола с целью сохранения подобных характеристик усиления контраста, несмотря на изменение напряжения на трубке. Например, если указанные объем и расход потока обеспечивают усиление контраста 300 HU в указанной области, представляющей интерес, сканируемой при 120 кВпик., концентрацию йода в этой области можно рассчитать из k-фактора в таблице 1 как 12 мг I/мл (300 HU ÷ 25 HU/мг I/мл). При использовании тех же объема и расхода потока (и, следовательно, предполагая ту же концентрацию йода в данной области) для сканирования той же области, представляющей интерес, при 100 кВпик., как ожидается, будет обеспечиваться усиление контраста 372 HU с использованием k-фактора в таблице 1 (31 HU/мг I/мл * 12 мг I/мл). Для сохранения 300 HU при 100 кВпик. объем и/или расход потока можно уменьшить на коэффициент изменения напряжения на трубке 19% с получением концентрации йода 9,7 мг 1/мл.[118] Correction of the protocol parameters using the coefficient of variation of the voltage on the tube provides the ability to change the basic protocol in order to maintain similar characteristics of contrast enhancement, despite the change in voltage on the tube. For example, if the indicated volume and flow rate provide a contrast enhancement of 300 HU in the indicated region of interest, scanned at 120 kV peak. , the iodine concentration in this area can be calculated from the k-factor in table 1 as 12 mg I / ml (300 HU ÷ 25 HU / mg I / ml). Using the same volume and flow rate (and therefore assuming the same iodine concentration in a given area) to scan the same area of interest at 100 kV peak. an increase of 372 HU contrast is expected to be achieved using the k-factor in table 1 (31 HU / mg I / ml * 12 mg I / ml). To maintain 300 HU at 100 kV peak. the volume and / or flow rate can be reduced by a coefficient of change of voltage on the tube of 19% to obtain an iodine concentration of 9.7 mg 1 / ml.

[119] Подобно вариантам осуществления, описанным выше, оператору может быть представлен графический интерфейс пользователя, который обеспечивает механизм или режим ввода информации, необходимой для заполнения параметров фазы, исходя из коэффициента изменения напряжения на трубке.[119] Like the embodiments described above, a graphical user interface may be presented to an operator that provides a mechanism or a mode for inputting information necessary to fill in phase parameters based on the coefficient of change of voltage on the tube.

[120] Например, один вариант осуществления графического интерфейса пользователя, из которого оператор выбирает область тела, представляющую интерес, и который следует последовательности операций, описанной со ссылкой на фигуры 17, 19, 21 и 23, описан на фигуре 17. Оператор может, например, выбрать область, представляющую интерес, при помощи выделения на экране, например, с использованием сенсорного экрана или управляемого с помощью мыши курсора, области, представляющей интерес, на иллюстрации тела, изложенной на интерфейсе пользователя, или может выбрать область, представляющую интерес из меню, такого как ниспадающее меню. Могут обеспечиваться иерархические группировки областей, представляющих интерес. На фигуре 18 изображен другой вариант осуществления графического интерфейса пользователя, из которого оператор может выбрать область, представляющую интерес, а также в данном документе со ссылкой на фигуры 18, 20, 22 и 24 описана альтернативная последовательность операций.[120] For example, one embodiment of a graphical user interface from which the operator selects a body region of interest and which follows the process described with reference to FIGS. 17, 19, 21 and 23 is described in FIG. 17. The operator may, for example , select the area of interest by highlighting on the screen, for example, using the touch screen or using the mouse cursor, the area of interest in the illustration of the body outlined on the user interface, or can select the area of interest from the menu, such as a drop-down menu. Hierarchical groupings of areas of interest can be provided. Figure 18 shows another embodiment of a graphical user interface from which the operator can select an area of interest, and an alternative sequence of operations is described herein with reference to figures 18, 20, 22 and 24.

[121] После выбора области тела, которую нужно визуализировать, оператор может получить подсказку для выбора из числа различных доступных базовых протоколов, каждый из которых может иметь предустановленные параметры, связанные с ним. Например, фигура 17 иллюстрирует интерфейс пользователя, представляющий одну опцию в протоколе, обозначенную как "Head Protocol 1", которая после выбора может показывать установленные по умолчанию расходы потока и объем для каждой фазы вместе с общим диагностическим объемом контрастного вещества и общим диагностическим объемом солевого раствора, которые также показаны на фигуре 17. На фигуре 18 проиллюстрирован интерфейс пользователя, представляющий несколько базовых протоколов, из числа которых можно выбрать базовый протокол. Выбранный базовый протокол может иметь дополнительные параметры, связанные с ними, такие как, давление при инъекции или ограничения по расходу потока, концентрация йода, длительность сканирования, осуществляется ли тестовая болюсная инъекция и т.д., которые могут отображаться или могут не отображаться и которые можно или нельзя корректировать. На фигуре 18 представлен пример, при котором дополнительные детали о конкретном выбранном базовом протоколе отображаются оператору. Индикатор также может быть связан с предустановленным протоколом, указывая на то, что конкретный протокол можно корректировать, исходя из правила изменения напряжения на трубке, как например, посредством применения коэффициентов изменения напряжения на трубке, как обсуждалось выше. Иллюстративные интерфейсы на фигуре 17 и фигуре 18 представляют его в виде пиктограммы " кВпик.", связанной с протоколами "Head Protocol 1" и "Cardiac w/ Bolus Tracking". Другие доступные протоколы могут не иметь опции изменения напряжения на трубке, связанной с ними, как например, протокол "Dr A's Cardiac" на фигуре 18.[121] After selecting the area of the body to be visualized, the operator can get a hint for choosing from among the various available base protocols, each of which can have predefined parameters associated with it. For example, Figure 17 illustrates a user interface representing one option in the protocol, designated as “Head Protocol 1,” which, when selected, can show the default flow rates and volume for each phase along with the total diagnostic volume of the contrast medium and the total diagnostic volume of saline , which are also shown in FIG. 17. FIG. 18 illustrates a user interface representing several basic protocols, from which a basic protocol can be selected. The selected base protocol may have additional parameters associated with them, such as injection pressure or flow rate restrictions, iodine concentration, scan duration, whether a test bolus injection is performed, etc., which may or may not be displayed and which it is possible or impossible to correct. Figure 18 shows an example in which additional details about a particular selected base protocol are displayed to the operator. The indicator can also be associated with a predefined protocol, indicating that a particular protocol can be adjusted based on the rule for changing the voltage on the tube, for example, by applying the coefficient of change in voltage on the tube, as discussed above. The illustrative interfaces in FIG. 17 and FIG. 18 represent it in the form of a “kV peak. ” Icon associated with the “Head Protocol 1” and “Cardiac w / Bolus Tracking” protocols. Other available protocols may not have the option of changing the voltage on the handset associated with them, such as the Dr A's Cardiac protocol in Figure 18.

[122] После выбора области, которую нужно визуализировать, и базового протокола оператор может получить подсказку по вводу значений «для напряжения на трубке», которое будет использоваться. На фигуре 19 изображен пример графического интерфейса, в котором можно выбрать или ввести "напряжение на трубке". В этом примере напряжение на трубке можно выбрать из нескольких предустановленных значений, хотя напряжение на трубке также можно вводить с использованием кнопочной консоли или подобного. Значение напряжения на трубке также может автоматически заполняться, исходя из возможностей или настроек связанного томографа. На фигуре 20 изображен другой пример интерфейса, в котором "напряжение на трубке" можно выбрать из числа различных вариантов выбора. В варианте осуществления на фигуре 20 "вес пациента" и "концентрация" представляют собой дополнительные параметры, доступные для выбора оператором. Конкретные параметры изображены на фигурах 19 и 20 не предназначены для ограничения, и другие параметры предполагаются для выбора оператором в соответствии с вышеприведенным обсуждением.[122] After selecting the area to be visualized and the basic protocol, the operator can be prompted to enter values for the “tube voltage” to be used. Figure 19 shows an example of a graphical interface in which you can select or enter "voltage on the tube." In this example, the voltage on the handset can be selected from several preset values, although the voltage on the handset can also be entered using a keypad or the like. The voltage value on the tube can also be automatically filled based on the capabilities or settings of the associated tomograph. 20 illustrates another example of an interface in which “tube voltage” can be selected from among various options. In the embodiment of FIG. 20, “patient weight” and “concentration” are additional parameters available to the operator to select. The specific parameters shown in figures 19 and 20 are not intended to be limiting, and other parameters are intended to be selected by the operator in accordance with the above discussion.

[123] После выбора напряжения на трубке базовый протокол и/или другие вводимые параметры, такие как вес пациента и концентрация йода, программное обеспечение для реализации у генератора параметров может определять соответствующее изменение в базовом протоколе, например, посредством определения коэффициента изменения напряжения на трубке. Оператору затем может быть представлен интерфейс, информирующий оператора о выбранных параметрах и выполненной связанной коррекции в результате выбранного значения напряжения на трубке. Пример одного такого интерфейса показан на фигуре 21, который подтверждает оператору, что было выбрано значение напряжения на трубке 100 кВпик., и под "примечанием", что выбранное значение напряжения на трубке связано с 19% уменьшением объема контрастного вещества от базового объема контрастного вещества. На фигуре 22 аналогично изображен пример интерфейса, который информирует оператора о выбранном весе пациента, концентрации йода и значении напряжения на трубке и что 19% уменьшение объема контрастного вещества связано с конкретным напряжением на трубке, выбранным из базового значения.[123] After selecting the voltage on the tube, the base protocol and / or other input parameters, such as patient weight and iodine concentration, the software for implementing the parameter generator can determine the corresponding change in the base protocol, for example, by determining the coefficient of change of voltage on the tube. The operator can then be presented with an interface informing the operator about the selected parameters and the associated correction performed as a result of the selected voltage value on the tube. An example of one such interface is shown in Figure 21, which confirms to the operator that a voltage value of 100 kV peak on the tube has been selected . , and under the “note” that the selected value of the voltage on the tube is associated with a 19% decrease in the volume of the contrast medium from the base volume of the contrast medium. Figure 22 similarly shows an example of an interface that informs the operator about the selected patient weight, iodine concentration and the voltage value on the tube and that a 19% decrease in the volume of the contrast medium is associated with a specific voltage on the tube selected from the base value.

[124] На основании сделанного выбора напряжения на трубке программное обеспечение для реализации рассчитывает протокол инъекции с использованием коэффициента изменения напряжения на трубке. Параметры протокола, такие как расходы потока и объемы для фаз (в том числе тестовой инъекции, если таковая используется), могут быть затем представлены оператору для рассмотрения им или ей. Один такой пример интерфейса, отображающего рассчитанный протокол инъекции, показан на фигуре 23. Другой такой пример изображен на фигуре 24.[124] Based on the selection of the voltage on the tube, the software for implementation calculates the injection protocol using the coefficient of variation of the voltage on the tube. Protocol parameters, such as flow rates and volumes for phases (including test injection, if one is used), can then be presented to the operator for consideration by him or her. One such example of an interface displaying a calculated injection protocol is shown in Figure 23. Another such example is shown in Figure 24.

[125] После того как рассмотрение рассчитанных протоколов оператором закончено, оператор может приступать к процессу инъекции, который будет осуществляться в соответствии с подробными данными в созданном протоколе.[125] After the consideration of the calculated protocols by the operator is completed, the operator can begin the injection process, which will be carried out in accordance with the detailed data in the created protocol.

[126] На фигуре 25 изображен один пример методики, связанной с вариантами осуществления, включающими изменение напряжения на трубке. Левая сторона схемы иллюстрирует пример этой методики, примененной к стандартному протоколу. Этап I представляет выбор оператором стандартного протокола в соответствии с фигурой 17. Этап 2 представляет выбор напряжения на трубке из перечня напряжений на трубке, проиллюстрированный на фигуре 19. Этап 3 описывает применение коэффициента изменения к параметрам в соответствии с конкретным напряжением на трубке, выбранным на этапе 2. Этот этап соответствует проиллюстрированному с использованием графического интерфейса пользователя с фигуры 21. Этап 4 представляет отображение измененного протокола, как показано на фигуре 23. Подобным образом, этапы 1-4 с правой стороны схемы изображают применение изменения напряжения на трубке к предустановленному протоколу типа, который может быть получен с использованием одного или нескольких из продуктов на основе технологии Р3Т®, доступной от MEDRAD, INC., предприятия Bayer HealthCare. Эти этапы следуют иллюстрациям с фигур 18, 20, 22 и 24, соответственно.[126] FIG. 25 illustrates one example of a technique associated with embodiments involving varying the voltage across a tube. The left side of the diagram illustrates an example of this technique applied to the standard protocol. Stage I represents the operator’s choice of the standard protocol in accordance with Figure 17. Stage 2 represents the selection of the tube voltage from the list of tube voltages illustrated in Figure 19. Stage 3 describes the application of the change factor to the parameters in accordance with the particular tube voltage selected in step 2. This step corresponds to that illustrated using the graphical user interface from Figure 21. Step 4 represents the display of the modified protocol as shown in Figure 23. Similarly, steps 1-4 on the right side of the circuit depict the application of the change in voltage on the handset to a predefined type protocol, which can be obtained using one or more of the products based on P3T® technology available from MEDRAD, INC., a Bayer HealthCare company. These steps follow the illustrations from figures 18, 20, 22 and 24, respectively.

[127] На фигуре 26 изображен пример методики, лежащей в основе вариантов осуществления, в которых параметр напряжения на трубке интегрирован непосредственно в алгоритм(ы) согласно настоящему изобретению. Этап 2 иллюстрирует ввод параметров, таких как соответствующее значение напряжения на трубке, в алгоритмах, реализованных, например, в продуктах Р3Т® Cardiac или Р3Т® РА, для визуализации сосудистой сети сердца и легких, соответственно. При реализации скорректированных коэффициентов для дозирования, полученных в этом способе, полученный протокол создается на этапе 3 и затем отображается на этапе 4.[127] Figure 26 shows an example of a technique underlying the embodiments in which the tube voltage parameter is integrated directly into the algorithm (s) according to the present invention. Stage 2 illustrates the input of parameters, such as the corresponding voltage value on the tube, in algorithms implemented, for example, in the products P3T ® Cardiac or P3T ® PA, for visualization of the vascular network of the heart and lungs, respectively. When implementing the adjusted dosing coefficients obtained in this method, the resulting protocol is created in step 3 and then displayed in step 4.

[128] На фигуре 27 проиллюстрирован пример методики, лежащей в основе вариантов осуществления, в которых расчеты протокола осуществлялись по меньшей мере с некоторыми вводимыми параметрами, полученными от томографа. Этап 1 показывает, что исходный протокол можно выбрать с томографа, причем томограф обновляет на этапе 2 введенные значения вводимых параметров с учетом напряжения на трубке. После того, как значения вводимых параметров считываются на этапе 3, калькулятор протокола затем определяет полученный в результате протокол либо при использовании изменений на основе правила, представленных этапами 4а и 4b на левой стороне схемы, либо коэффициентов для дозирования, представленных этапом 4 с правой стороны схемы. Этапы 5 и 6 представляют действия по передаче полученного в результате протокола на томограф (например, на дисплей), а также передачи его обратно на инъектор, соответственно.[128] Figure 27 illustrates an example of the technique underlying the embodiments in which the protocol was calculated with at least some input parameters obtained from the tomograph. Stage 1 shows that the source protocol can be selected from the tomograph, and the tomograph updates at step 2 the entered values of the input parameters taking into account the voltage on the tube. After the values of the input parameters are read in step 3, the protocol calculator then determines the resulting protocol, either when using changes based on the rule represented by steps 4a and 4b on the left side of the circuit, or dosing coefficients represented by step 4 on the right side of the circuit . Steps 5 and 6 represent the steps for transferring the resulting protocol to a tomograph (for example, a display), as well as transferring it back to the injector, respectively.

[129] Соответствующие варианты осуществления, изложенные выше, обсуждаются преимущественно в контексте СТ визуализации. Тем не менее, устройства, системы и способы, описанные в данном документе, характеризуются широким применением к инъекции фармацевтических препаратов. Например, системы, устройства и способы, обсуждаемые выше, могут быть полезными применительно к инъекции контрастных препаратов для томографических процедур визуализации, отличных от СТ.[129] The corresponding embodiments described above are discussed primarily in the context of CT imaging. However, the devices, systems and methods described herein are characterized by their widespread use in the injection of pharmaceuticals. For example, the systems, devices, and methods discussed above may be useful for injection of contrast agents for tomographic imaging procedures other than CT.

[130] В целом, варианты осуществления системы, генерирующей параметры, описанной выше, определяют параметры исходного протокола с использованием информации, доступной оператору, в том числе информации о напряжении на трубке, которое нужно применить в ходе процедуры визуализации. Исходный протокол обеспечивает информацию в отношении объема одной или нескольких жидкостей, которые нужно доставить, например, чтобы дать возможность предварительной загрузки одного или нескольких шприцев. Параметры созданного протокола можно корректировать, исходя из характеристики сердечно-сосудистой системы. Системы, генерирующие параметры, согласно настоящему раскрытию были описаны применительно к инъекции, включающей исходную фазу с инъекцией только контрастного вещества и последующую фазу добавления примеси. Специалисту в данной области техники будет понятно что, данная система, генерирующая параметры, применима для инъекции различных фармацевтических препаратов с инъекцией разбавителя в промывочные жидкости или без нее посредством протоколов инъекции, которые могут включать одну, две или более фаз.[130] In general, embodiments of the system generating the parameters described above determine the parameters of the source protocol using information available to the operator, including information about the voltage on the tube that needs to be applied during the imaging procedure. The source protocol provides information regarding the volume of one or more fluids to be delivered, for example, to enable preloading of one or more syringes. The parameters of the created protocol can be adjusted based on the characteristics of the cardiovascular system. The parameter generating systems of the present disclosure have been described with respect to an injection comprising an initial phase with injection of only a contrast agent and a subsequent phase of adding an impurity. One skilled in the art will understand that this parameter generating system is applicable for injecting various pharmaceuticals with or without diluent injected into the wash liquids through injection protocols that may include one, two or more phases.

[131] Хотя настоящее изобретение было подробно описано применительно к вышеуказанным вариантам осуществления и/или примерам, следует понимать, что такие подробности являются иллюстративными, а не ограничивающими, и что специалист в данной области техники может создавать варианты, отклоняющиеся от настоящего изобретения. Объем настоящего изобретения определяется следующей формулой изобретения, а не вышеприведенным описанием. Все изменения и варианты, которые подпадают под значение и диапазон эквивалентов пунктов формулы изобретения, должны охватываться их объемом.[131] Although the present invention has been described in detail with respect to the above embodiments and / or examples, it should be understood that such details are illustrative and not restrictive, and that one skilled in the art can create variations that deviate from the present invention. The scope of the present invention is defined by the following claims, and not by the above description. All changes and variations that fall within the meaning and range of equivalents of the claims should be covered by their scope.

Claims (39)

1. Система для визуализации пациента, содержащая визуализирующую систему и генератор параметров системы для визуализации пациента 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, причем1. A system for imaging a patient, comprising an imaging system and a parameter generator of a system for imaging a patient for determining parameters of at least a first phase of an injection procedure, the imaging system comprising a tomograph comprising at least one x-ray tube, and wherein the parameter generator is programmed to determining at least one of the parameters based on the voltage that must be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure, and генератор параметров запрограммирован для определения по меньшей мере одного из объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, и расхода 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,a parameter generator is programmed to determine at least one of the volume of the pharmaceutical fluid to be injected during the at least first phase and the flow rate of the pharmaceutical fluid to be injected during the at least first phase based on the voltage to be applied at least one x-ray tube during the imaging procedure, причем генератор параметров 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 с помощью применения коэффициента изменения напряжения на трубке к параметру объема в базовом протоколе инъекции, иmoreover, the parameter generator is programmed to determine the volume of pharmaceutical liquid that must be injected during at least the first phase, by adjusting the volume parameter in the basic injection protocol by applying the coefficient of change in voltage on the tube to the volume parameter in the basic injection protocol, and причем система для визуализации пациента дополнительно содержит инъекторную систему в функциональном соединении с генератором параметров, и по меньшей мере один источник фармацевтической жидкости, причем инъекторная система выполнена с возможностью введения инъекции фармацевтической жидкости в ходе по меньшей мере первой фазы в соответствии с определением объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы.moreover, the system for imaging the patient further comprises an injection system in functional connection with a parameter generator, and at least one source of pharmaceutical fluid, the injection system configured to inject pharmaceutical fluid during at least the first phase in accordance with the determination of the volume of pharmaceutical fluid, which must be administered by injection during at least the first phase. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что данные, представляющие базовый протокол инъекции, находятся в памяти системы или доступны системе.2. The system according to claim 1, characterized in that the data representing the basic injection protocol is in the system memory or accessible to the system. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что генератор параметров запрограммирован для определения базового протокола инъекции исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором.3. The system according to claim 1, characterized in that the parameter generator is programmed to determine the basic injection protocol based on one or more criteria entered by the operator. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что генератор параметров запрограммирован для определения расхода фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, с помощью коррекции параметра расхода в базовом протоколе инъекции.4. The system according to claim 1, characterized in that the parameter generator is programmed to determine the flow rate of the pharmaceutical fluid that must be injected during at least the first phase, using the correction of the flow parameter in the basic injection protocol. 5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что данные, представляющие базовый протокол инъекции, находятся в памяти системы или доступны системе.5. The system according to claim 4, characterized in that the data representing the basic injection protocol is stored in the system memory or accessible to the system. 6. Система по п. 4, отличающаяся тем, что генератор параметров запрограммирован для определения базового протокола инъекции исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором.6. The system according to claim 4, characterized in that the parameter generator is programmed to determine the basic injection protocol based on one or more criteria entered by the operator. 7. Система по п. 4, отличающаяся тем, что генератор параметров запрограммирован для определения расхода фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, путем деления объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, на длительность инъекции в первой фазе.7. The system according to claim 4, characterized in that the parameter generator is programmed to determine the flow rate of the pharmaceutical fluid that must be injected during at least the first phase, by dividing the volume of pharmaceutical fluid that must be injected during the at least first phase for the duration of the injection in the first phase. 8. Способ эксплуатации системы для управления инъекторной системы для доставки фармацевтической жидкости к пациенту как часть процедуры визуализации, причем инъекторная система функционально соединена с визуализирующей системой, содержащей томограф, содержащий по меньшей мере одну рентгеновскую трубку, причем этапы способа включают:8. A method of operating a system for administering an injector system for delivering pharmaceutical fluid to a patient as part of an imaging procedure, the injector system being operatively connected to an imaging system comprising a tomograph comprising at least one x-ray tube, the method steps including (a) определение параметров инъекции по меньшей мере в первой фазе процедуры инъекции при помощи генератора параметров системы, при этом по меньшей мере один из параметров инъекции определяют исходя из напряжения, которое нужно подать по меньшей мере на одну рентгеновскую трубку в ходе процедуры визуализации;(a) determining injection parameters in at least the first phase of the injection procedure using a system parameter generator, wherein at least one of the injection parameters is determined based on the voltage that must be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure; (b) управление инъекторной системой посредством системы, по меньшей мере частично исходя из определенных параметров инъекции, причем генератор параметров определяет по меньшей мере один из объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, и расхода 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, и причем генератор параметров определяет объем фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы с помощью коррекции параметра объема в базовом протоколе инъекции с помощью применения коэффициента изменения напряжения на трубке к параметру объема в базовом протоколе инъекции; и(b) controlling the injection system through the system, at least in part based on certain injection parameters, the parameter generator determining at least one of the volume of pharmaceutical fluid that must be injected during at least the first phase and the flow rate of the pharmaceutical fluid that you need to enter by injection during at least the first phase, based on the voltage that you need to apply to at least one x-ray tube during the imaging procedure, and the parameter generator determines the volume of pharmaceutical fluid that must be injected during at least the first phase by correcting the volume parameter in the basic injection protocol by applying the coefficient of variation of the voltage on the tube to the volume parameter in the basic injection protocol; and (c) введение инъекции фармацевтической жидкости посредством инъекторной системы в ходе по меньшей мере первой фазы в соответствии с определением объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы.(c) administering an injection of the pharmaceutical fluid through the injection system during the at least first phase in accordance with the determination of the volume of the pharmaceutical fluid to be administered by injection during the at least first phase. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что данные, представляющие базовый протокол инъекции, повторно вызывают из памяти, связанной по меньшей мере с одним из инъекторной системы, визуализирующей системы и генератора параметров или доступной для них.9. The method according to p. 8, characterized in that the data representing the basic injection protocol is recalled from memory associated with or accessible to at least one of the injection system, the imaging system and the parameter generator. 10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что базовый протокол инъекции определяют исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором.10. The method according to p. 8, characterized in that the basic injection protocol is determined based on one or more criteria entered by the operator. 11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что объем фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы процедуры инъекции, определяют с помощью применения коэффициента изменения напряжения на трубке к параметру объема в базовом протоколе инъекции.11. The method according to p. 8, characterized in that the volume of pharmaceutical fluid that must be injected during at least the first phase of the injection procedure is determined by applying the coefficient of change in voltage on the tube to the volume parameter in the basic injection protocol. 12. Способ по п. 8, отличающийся тем, что расход фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, определяют с помощью коррекции параметра расхода в базовом протоколе инъекции.12. The method according to p. 8, characterized in that the flow rate of the pharmaceutical fluid to be injected during at least the first phase is determined by correcting the flow parameter in the basic injection protocol. 13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что данные, представляющие базовый протокол инъекции, повторно вызывают из памяти, связанной по меньшей мере с одним из инъекторной системы, визуализирующей системы и генератора параметров или доступной для них.13. The method according to p. 12, characterized in that the data representing the basic injection protocol is recalled from memory associated with or accessible to at least one of the injection system, the imaging system and the parameter generator. 14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что базовый протокол инъекции определяют, исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором.14. The method according to p. 12, characterized in that the basic injection protocol is determined based on one or more criteria entered by the operator. 15. Способ по п. 12, отличающийся тем, что расход фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, определяют путем деления объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, на длительность инъекции в первой фазе.15. The method according to p. 12, characterized in that the flow rate of the pharmaceutical fluid that must be injected during at least the first phase is determined by dividing the volume of pharmaceutical fluid that must be injected during the at least first phase by the duration of the injection in the first phase. 16. Способ по п. 8, причем способ дополнительно включает этап заполнения определенных параметров инъекции на графическом интерфейсе пользователя, связанном по меньшей мере с одним из инъекторной системы и визуализирующей системы.16. The method according to claim 8, the method further comprising the step of filling in certain parameters of the injection on a graphical user interface associated with at least one of the injection system and the imaging system. 17. 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 этапы:17. A method of creating an injection protocol for use with an injection system in functional connection with an imaging system comprising a tomograph comprising at least one x-ray tube, the method comprising the steps of: (a) определение параметров инъекции по меньшей мере в первой фазе процедуры инъекции при помощи генератора параметров, при этом по меньшей мере один из параметров инъекции определяют исходя из напряжения, которое нужно подать по меньшей мере на одну рентгеновскую трубку в ходе процедуры визуализации,(a) determining injection parameters in at least the first phase of the injection procedure using a parameter generator, wherein at least one of the injection parameters is determined based on the voltage that must be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure, причем генератор параметров определяет по меньшей мере один из объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, и расхода 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, и причем генератор параметров определяет объем фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы с помощью коррекции параметра объема в базовом протоколе инъекции с помощью применения коэффициента изменения напряжения на трубке к параметру объема в базовом протоколе инъекции; иmoreover, the parameter generator determines at least one of the volume of the pharmaceutical fluid that must be injected during at least the first phase, and the flow rate of the pharmaceutical fluid that must be injected during the at least first phase, based on the voltage that must be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure, and the parameter generator determines the volume of pharmaceutical fluid that must be injected during at least the first phase by adjusting the volume parameter in the basic injection protocol by applying the coefficient of change in voltage on the tube to the parameter volume in the basic injection protocol; and (b) введение инъекции фармацевтической жидкости посредством инъекторной системы в ходе по меньшей мере первой фазы в соответствии с определением объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы.(b) administering an injection of the pharmaceutical fluid through the injection system during the at least first phase in accordance with the determination of the volume of the pharmaceutical fluid to be administered by injection during the at least first phase. 18. Способ по п. 17, причем способ дополнительно включает этапы получения генератором параметров информации, устанавливающей область тела, подлежащую сканированию, при этом по меньшей мере один из параметров инъекции определяют исходя из области тела, подлежащей сканированию.18. The method according to p. 17, and the method further includes the steps of the generator generating information parameters establishing the area of the body to be scanned, at least one of the injection parameters is determined based on the area of the body to be scanned. 19. Способ по п. 17, дополнительно включающий этап получения генератором параметров информации о весе пациента, при этом по меньшей мере один из параметров инъекции определяют исходя из веса пациента.19. The method according to p. 17, further comprising the step of obtaining the generator information about the patient’s weight, at least one of the injection parameters is determined based on the patient’s weight. 20. Инъекторная система для доставки фармацевтической жидкости к пациенту посредством процедуры инъекции, проводимой в соединении с процедурой визуализации, причем процедура визуализации, проводимая с визуализирующей системой, включает томограф, содержащий по меньшей мере одну рентгеновскую трубку, причем визуализирующая система включает:20. An injection system for delivering pharmaceutical fluid to a patient through an injection procedure carried out in conjunction with a visualization procedure, wherein the visualization procedure carried out with the imaging system includes a tomograph comprising at least one x-ray tube, wherein the imaging system includes: генератор параметров, запрограммированный для определения параметров по меньшей мере первой фазы процедуры инъекции, при этом по меньшей мере один из параметров определен исходя из напряжения, которое нужно подать по меньшей мере на одну рентгеновскую трубку визуализирующей системы в ходе процедуры визуализации, причем генератор параметров запрограммирован для определения по меньшей мере одного из объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, и расхода 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,a parameter generator programmed to determine the parameters of at least the first phase of the injection procedure, wherein at least one of the parameters is determined based on the voltage that must be applied to at least one x-ray tube of the imaging system during the visualization procedure, and the parameter generator is programmed to determining at least one of the volume of the pharmaceutical fluid to be injected during at least the first phase, and the flow rate of the pharmaceutical fluid to be injected during the at least first phase, based on the voltage that must be applied to at least one x-ray tube during the imaging procedure, причем генератор параметров 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 с помощью применения коэффициента изменения напряжения на трубке к параметру объема в базовом протоколе инъекции,moreover, the parameter generator is programmed to determine the volume of pharmaceutical liquid that must be injected during at least the first phase, by adjusting the volume parameter in the basic injection protocol by applying the coefficient of change in voltage on the tube to the volume parameter in the basic injection protocol, таким образом, что инъекторная система выполнена с возможностью введения инъекции фармацевтической жидкости пациенту в ходе по меньшей мере первой фазы процедуры инъекции в соответствии с определением объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы.such that the injection system is adapted to administer the injection of the pharmaceutical fluid to the patient during at least the first phase of the injection procedure in accordance with the determination of the volume of the pharmaceutical fluid to be administered by injection during the at least first phase. 21. Инъекторная система по п. 20, отличающаяся тем, что данные, представляющие базовый протокол инъекции, находятся в памяти инъекторной системы или доступны инъекторной системе.21. The injection system according to claim 20, characterized in that the data representing the basic injection protocol is located in the memory of the injection system or is accessible to the injection system. 22. Инъекторная система по п. 20, отличающаяся тем, что генератор параметров запрограммирован для определения базового протокола инъекции исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором.22. The injection system according to claim 20, characterized in that the parameter generator is programmed to determine the basic injection protocol based on one or more criteria entered by the operator. 23. Инъекторная система по п. 20, отличающаяся тем, что генератор параметров 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.23. The injection system according to claim 20, characterized in that the parameter generator is programmed to determine the volume of pharmaceutical fluid that must be injected during at least the first phase by applying the coefficient of change in voltage on the tube to the volume parameter in the basic injection protocol. 24. Инъекторная система по п. 20, отличающаяся тем, что генератор параметров запрограммирован для определения расхода фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, с помощью коррекции параметра расхода в базовом протоколе инъекции.24. The injection system according to claim 20, characterized in that the parameter generator is programmed to determine the flow rate of the pharmaceutical fluid that must be injected during at least the first phase by correcting the flow parameter in the basic injection protocol. 25. Инъекторная система по п. 24, отличающаяся тем, что данные, представляющие базовый протокол инъекции, находятся в памяти инъекторной системы или доступны инъекторной системе.25. The injection system according to claim 24, wherein the data representing the basic injection protocol is stored in the memory of the injection system or is accessible to the injection system. 26. Инъекторная система по п. 24, отличающаяся тем, что генератор параметров запрограммирован для определения базового протокола инъекции исходя из одного или нескольких критериев, вводимых оператором.26. The injection system according to claim 24, characterized in that the parameter generator is programmed to determine the basic injection protocol based on one or more criteria entered by the operator. 27. Инъекторная система по п. 24, отличающаяся тем, что генератор параметров запрограммирован для определения расхода фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе по меньшей мере первой фазы, путем деления объема фармацевтической жидкости, которую нужно ввести инъекцией в ходе первой фазы на длительность инъекции в первой фазе.27. The injection system according to claim 24, characterized in that the parameter generator is programmed to determine the flow rate of the pharmaceutical fluid that must be injected during at least the first phase, by dividing the volume of pharmaceutical fluid that must be injected during the first phase by the duration injections in the first phase.
RU2016144058A 2016-11-09 2016-11-09 Systems and methods for determining protocols for injecting a pharmaceutical liquid based on voltage on an x-ray tube RU2722547C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144058A RU2722547C2 (en) 2016-11-09 2016-11-09 Systems and methods for determining protocols for injecting a pharmaceutical liquid based on voltage on an x-ray tube

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144058A RU2722547C2 (en) 2016-11-09 2016-11-09 Systems and methods for determining protocols for injecting a pharmaceutical liquid based on voltage on an x-ray tube

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014150404/14A Division RU2605272C2 (en) 2012-05-14 2012-05-14 Systems and methods of determining protocols of injection of pharmaceutical fluid on the basis of voltage on x-ray tube

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016144058A RU2016144058A (en) 2018-05-10
RU2016144058A3 RU2016144058A3 (en) 2019-10-15
RU2722547C2 true RU2722547C2 (en) 2020-06-01

Family

ID=62105916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016144058A RU2722547C2 (en) 2016-11-09 2016-11-09 Systems and methods for determining protocols for injecting a pharmaceutical liquid based on voltage on an x-ray tube

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722547C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100113887A1 (en) * 2006-12-29 2010-05-06 Medrad, Inc. Patient-based parameter generation systems for medical injection procedures
US20110200165A1 (en) * 2008-07-16 2011-08-18 Bayer Schering Pharma Aktiengesellschaft Contrast agent-reinforced radiotherapy having high-output tubes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100113887A1 (en) * 2006-12-29 2010-05-06 Medrad, Inc. Patient-based parameter generation systems for medical injection procedures
US20110200165A1 (en) * 2008-07-16 2011-08-18 Bayer Schering Pharma Aktiengesellschaft Contrast agent-reinforced radiotherapy having high-output tubes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Adam M. Alessio et al, Weight-Based, Low-Dose Pediatric Whole-Body PET/CT Protocols, The Journal of Nuclear Medicine, v.50, no 10, October 2009, pp.1570-1578. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016144058A (en) 2018-05-10
RU2016144058A3 (en) 2019-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2605272C2 (en) Systems and methods of determining protocols of injection of pharmaceutical fluid on the basis of voltage on x-ray tube
US10463782B2 (en) Patient-based parameter generation systems for medical injection procedures
US20220133982A1 (en) System and methods for delivering a test bolus for medical imaging
JP2020523164A (en) System and method for split bolus protocol generation
RU2722547C2 (en) Systems and methods for determining protocols for injecting a pharmaceutical liquid based on voltage on an x-ray tube
WO2024054586A1 (en) Systems and methods for generating protocols embodying contrast and radiation dose management techniques