WO1997025923A2 - Optimierung der kontrastmittelgabe bei bildgebenden diagnostischen verfahren - Google Patents

Optimierung der kontrastmittelgabe bei bildgebenden diagnostischen verfahren Download PDF

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WO1997025923A2 PCT/DE1997/000116 DE9700116W WO9725923A2 WO 1997025923 A2 WO1997025923 A2 WO 1997025923A2 DE 9700116 W DE9700116 W DE 9700116W WO 9725923 A2 WO9725923 A2 WO 9725923A2
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Werner Krause
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    • G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing

Definitions

  • the invention relates to a device with which the type of contrast medium injection (volume, injection speed) and a diagnostic device, for example a computer tomograph (CT), a magnetic resonance tomograph (MRT) or an ultrasound device can be controlled so that both sub-areas of the diagnosis - the contrast medium application and the "acquisition parameters" of the diagnostic device are optimized for the individual patient.
  • CT computer tomograph
  • MRT magnetic resonance tomograph
  • the control is based on the use of stored time-density profiles after application of contrast medium and / or of pharmacokinetic data calculated from time-density profiles.
  • Another aspect of the invention is the possibility of differential diagnosis. This means that the signals received can be evaluated in such a way that not only - as has been the case up to now - "static" statements are possible, e.g. tumor involvement, vasoconstriction etc. but also statements about the functionality of an organ, e.g. the functionality of the organ Liver. This means that "functional diagnostics" is now possible.
  • X-ray contrast media are injected intravenously in a dose of 1.5 to 2 ml / kg at a rate of 1-5 ml / sec. This results in an increase in density, which represents the intravascular space (arterial flooding of the hepatic artery) in the first arteriovenous passage after 12-15 see. After 40-60 see, the portal contrasting via the V. portae follows. The contrast medium then passes into the liver parenchyma.
  • the increase in density in the organ to be examined depends heavily on individual parameters that influence pharmacokinetics, such as the liver and kidney function or the cardiac output (circulation time) of the individual patient.
  • the radiologist would like to switch on the CT device at the time of maximum flooding in the liver in order to keep the radiation exposure to the patient as low as possible and to achieve optimal contrasts. It would be optimal if the radiologist could precisely adjust the flooding and decay time of the density increase according to the individual requirements of the patient.
  • the radiologist also wants to achieve certain density values that are high enough to make a reliable diagnosis.
  • these density values exceeded certain threshold values, for example 40 Hounsfield units, for a certain period of time or - even more favorably - if they were constant at 40 Hounsfield units over a certain period of time.
  • certain threshold values for example 40 Hounsfield units
  • the radiologist could refer to existing pharmacokinetic parameters such as distribution half-lives, volume of distribution, elimination half-lives, clearance of a contrast medium in a follow-up examination of the same patient in order to provide the individual patient with an optimal dosage of the contrast medium and an optimal setting of all measurement parameters of the To ensure diagnostic device, such as a computer tomograph.
  • the task firstly, how the contrast agent administration can be selected for an initial application to a patient for an optimal answer to the respective question, secondly, how the contrast agent administration can be optimized, thirdly, how existing pharmacokinetic data of an individual patient can be stored, fourthly how this data is stored for follow-up examinations can be used and, fifthly, whether a differential diagnosis of the clinical picture is possible with the measured data (time-density curves or pharmacokinetic parameters derived from them).
  • the task could e.g. consists in determining which dose of a contrast medium should be injected at a speed in a patient with suspected liver disease in order to achieve a density increase in a computed tomograph of at least 40 Hounsfield units over a period of 1 min and what conclusions can be drawn from this Presence of a tumor of the liver to be drawn.
  • Another aspect of the task is to evaluate the data obtained in such a way that a functional diagnosis of an organ is now also possible.
  • the task for the example of the liver could be such that the question relates to the functionality of the liver, e.g. "Presence of cirrhosis" refers.
  • EP 0446 715 A2 describes a contrast agent application system with which carbon dioxide can be injected into the cardiovascular system, the application being synchronized with the systolic and diastolic phases of the heart rhythm. Pharmacokinetic data are not used. Description of the invention
  • the invention is based on the fact that a device is used to control the actual diagnostic device and the contrast medium applicator and for the subsequent evaluation of the data.
  • This control comprises the following elements:
  • an imaging unit e.g. a screen
  • an output unit for the images e.g. a printer
  • an output unit for the stored images e.g. a CD, a floppy disk, a microchip etc.
  • Fig. 1 shows the device according to the invention in the form of a circuit diagram.
  • a radiation source (2) a detector, (3) the patient or the animal to be examined, (4) the injection system, (5) one
  • Computer unit characterized in that physiological data can be stored and / or pharmacokinetic parameters can be calculated and / or stored and / or output in a storable form (6) a screen system, (7). an output unit for the images obtained and (8) a unit for storing the data or output on CD, a floppy disk, a microchip or the like.
  • the invention thus relates to a device for controlling diagnostic devices and evaluating the data obtained, characterized in that the control of the diagnostic device is based on stored time-density curves and / or pharmacokinetic data of contrast media and / or physiological data of healthy test subjects and / or patients with defined clinical pictures and / or the individual animals or humans to be examined.
  • the device essentially consists of a computer system which uses programmed time-density curves and / or pharmacokinetic data and / or physiological data from healthy test subjects and / or patients with defined clinical pictures and / or physiological parameters as well as - if available - time-density curves and / or pharmacokinetic data and / or physiological data of the individual patient, which originate from a previous examination controls the diagnostic device and / or the contrast agent applicator.
  • a computer program e.g. TOPFIT®, see Heinzel G, Woloszczak R, Thomann P. Topfit 2.0. Pharmacokinetic and pharmacodynamic data analysis system for the PC. Gustav Fischer, Stuttgart-Jena New York, 1993
  • TOPFIT® see Heinzel G, Woloszczak R, Thomann P. Topfit 2.0. Pharmacokinetic and pharmacodynamic data analysis system for the PC. Gustav Fischer, Stuttgart-Jena New York, 1993
  • time-density profiles known from the literature or obtained from own measurements can be evaluated pharmacokinetically and then these parameters can be used to calculate tailor-made time-density profiles that are individually adjusted to the requirements for each individual patient can be.
  • body weight, circulation time and / or cardiac output are taken into account as physiological data.
  • Liver and / or kidney function parameters e.g. creatinine clearance, glomerular filtration rate, bilirubin determination
  • the computer system can carry out this calculation according to the radiologist's specifications with regard to the desired time-density curve, possibly display it on the screen for checking purposes and then carry out the control of the injection system in such a way that this time-density curve is achieved. If deviations from the desired profile occur during the measurement, the injection system is readjusted because there is an intensive interaction between the detector, evaluation unit and injection system.
  • the computer on which this program runs can be an internal computer of the diagnostic device or an additional computer.
  • the coupling should be carried out in such a way that the measured time-density data a computer tomogram flow "on-line" into the computer and can be processed and stored there. With each additional CT recording, this data can then be used to optimize the desired time-density profile by controlling an automatic injection system (automatic setting of the application parameters) and the diagnostic device (automatic setting of the measuring parameters).
  • the invention therefore also relates to a device for controlling application devices for contrast media, characterized in that the control of the application parameters is carried out on the basis of time-density profiles or pharmacokinetic data of contrast media and the individual physiological data of the animals or humans to be examined.
  • the invention therefore further relates to a device for the control of diagnostic devices, characterized in that the control is carried out on the basis of the time-density profiles and / or pharmacokinetic data of contrast media and of physiological data of examined animals or humans.
  • Application scheme on the same or on other patients can either be carried out interactively - as an interplay between "machine” and radiologist - or also fully automatically.
  • the radiologist can activate so-called "target profiles” which are then verified by the machine via the control of an automatic injection system and the control of the measurement parameters of the diagnostic device.
  • a differential diagnosis can also be made fully automatically if the time-density profiles and / or calculated pharmacokinetic parameters of stored standard parameters differ or match stored data of defined disease states.
  • the devices according to the invention can be used in all types of in-vivo diagnostics, but preferably in X-ray diagnostics (in particular computer tomography), magnetic resonance imaging
  • Ultrasound diagnostics and radio diagnostics are used. Use in radiotherapy is also possible, e.g. in neutron capture therapy.
  • the devices for controlling the diagnostic device and the contrast agent applicator can be implemented separately, but can also be implemented in a single device.
  • the great advantage of the invention can be seen in the fact that the pharmacokinetic data of a patient once obtained can be stored and these parameters can be used in a follow-up examination. It is possible to optimize the application to the respective question based on the patient's individual parameters.
  • the patient data can be saved in various ways. The following options are conceivable:
  • Another advantage of the invention can be seen in the fact that the data obtained can be used to diagnose the clinical picture, in particular also for differential diagnosis. This can best be explained by comparing or defining the time-density profiles or the pharmacokinetic parameters derived from them for different clinical pictures
  • the process of diagnosis can be automated in that the time-density curves obtained are automatically pharmacokinetically evaluated by the connected computer system and a signal or a warning is output in the event of deviations from stored standard values.
  • diagnosis e.g. "Limitation of liver function - suspected cirrhosis” etc. are issued.
  • the parameters of the maximum density increase (Cmax) and the time at which the maximum density is reached (Tmax) are particularly suitable for automation.
  • Ultravist-370 was injected intravenously at a dose of 90 ml at a rate of 5 ml / sec.
  • the time course of the CT density was followed up to about 45 seconds after the injection.
  • the maximum density increase was on average 9.3 HU for the gray matter and 5.4 HU for the white matter.
  • Ultravist-370 was injected intravenously at a dose of 45 ml at a rate of 5 ml / sec.
  • the time course of the CT density in the carotid artery was followed up to about 20 seconds after the injection.
  • the maximum density increase was 188 HU on average.
  • the pharmacokinetic parameters of Ultravist were calculated using a computer simulation using the TOPFIT program and the curve profile for the double dose was then calculated. The result is shown in FIGS. 5 and 6. In principle, this calculation can also be carried out on site on the CT device and can be directly incorporated into the application of the contrast medium on the same or the next patient.
  • Amidotrizoate (306 mg iodine / ml) was administered to patients at a dose of 300 mg iodine / kg intravenously at a rate of 2 ml / sec and the density in the aorta was measured up to 300 seconds after the injection.
  • the measured time-density profile and the curve profile calculated using the computer program TOPFIT are shown in FIG. 7. Starting from this curve course, any course optimized for the respective question can be calculated. Both single-phase application schemes (FIG. 8) and multi-phase schemes can be calculated (FIG. 9). Via the automatic
  • Activation of an injector can then achieve these curves during the next injection on the same patient or on other patients.
  • Amidotrizoate (306 mg iodine / ml) was administered to patients at a dose of 300 mg iodine / kg intravenously at a rate of 2 ml / sec and the density in the liver was measured up to 300 seconds after the injection.
  • time-density curves were created and new application schemes "tailored".
  • the measured time-density curve and the curve curve calculated by the TOPFIT computer program are shown in FIG. 7. Starting from this curve course, any course optimized for the respective question can be calculated. Both single-phase application schemes (FIG. 10) and multi-phase schemes can be calculated (FIG. 9). With the automatic control of an injector, these curves can then be achieved in the next injection on the same patient or also on other patients.
  • a total of 902 patients were examined.
  • Three concentrations of the x-ray contrast medium lohexol with 240, 300 and 350 mg iodine / ml were used.
  • the total iodine dose was between 30 and 45 g.
  • the injection volume varied from 100 to 175 ml.
  • the injection rate was 2 ml / sec.
  • amidotrizoate 306 (306 mg iodine / ml) was used in a volume of 150 ml.
  • the trial design was a randomized, prospective, parallel study in which the patients were randomly assigned to nine types of treatment. Each of the nine groups received a different dose or a different regimen.
  • the measurement parameters for the computed tomography examination were as follows: at least 8 cuts per minute with increments and layer thicknesses of 8-10 mm. The measurement started 35-45 see (mean 41 see) after the start of the injection.
  • the time-density curves measured here (FIGS. 11 and 12) formed the basis for further “tailor-made” curve profiles. They were in excellent agreement with the courses actually measured. These time-density curves can also be used to calculate, for example, maximum "time windows” for computed tomography. "Maximum time window” means the period of time within which a specific, previously defined increase in density of the organ of interest can be observed and which is necessary for an accurate diagnosis. Examples are shown in Fig. 13.
  • the pharmacokinetic parameters obtained from the above-mentioned study were used to calculate time-density profiles according to various application schemes, which are described in the literature. As can be seen from Table 1, the agreement is extremely high.
  • the pharmacokinetic parameters which were calculated from the time / density curves of various blood vessels or the liver, mainly lag-time 1 (start of arterial perfusion of the liver), lag-time 2 (start portal-venous perfusion), Cmax and Tmax (maximum density increase and the point in time when this is achieved) and AUC (area under the ZeiWDichte curve), which clearly distinguish healthy liver from the parameters of cirrhotics.
  • This data can therefore be used for a differential diagnosis of the functionality of the liver.
  • Table 2 Pharmacokinetic parameters of the liver of healthy and cirrhotic patients after IV. Injection of 90 ml contrast medium (24.3 g iodine at a rate of 3 ml / sec). Here mean:
  • Lag-time 1 Period until the density of the arterial phase begins to increase
  • Lag time 2 Period until the density of the portavenous phase begins to increase
  • Tmax time of maximum density increase
  • AUC area under the time / density curve
  • Table 3 Pharmacokinetic parameters of the portal vein of healthy and cirrhotic patients after iv injection of 90 ml contrast medium (24.3 g iodine at a rate of 3 ml / sec).
  • Table 4 Pharmacokinetic parameters of the aorta of healthy and cirrhotic patients after IV. Injection of 90 ml contrast medium (24.3 g iodine at a rate of 3 ml / sec).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der die Art der Kontrastmittelinjektion (Volumen, Injektionsgeschwindigkeit) und ein Diagnostikgerät, z.B. ein Computer-Tomograph (CT) oder ein Magnetresonanztomograph (MRT) oder ein Ultraschallgerät (US) so gesteuert werden können, daß beide Teilbereiche der Diagnostik - die Kontrastmittelapplikation und die 'Aufnahmeparameter' des Diagnostikgerätes - für den individuellen Patienten optimiert sind und/oder die erhaltenen Zeit-Dichte-Kurven bzw. daraus abgeleitete pharmakokinetische Parameter für die Differentialdiagnose verwendet werden.

Description

OPTIMIERUNG DER KONTRASTMITTELGABE BEI BILDGEBENDEN DIAGNOSTISCHEN VERFAHREN
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der die Art der Kontrastmittel injektion (Volumen, Injektionsgeschwindigkeit) und ein Diagnostikgerät, z.B. ein Computer- Tomograph (CT),ein Magnetresonanztomograph (MRT) oder ein Ultraschallgerät so gesteuert werden können, daß beide Teilbereiche der Diagnostik - die Kontrastmittelapplikation und die "Aufnahmeparameter" des Diagnostikgerätes - für den individuellen Patienten optimiert sind. Die Steuerung beruht auf der Verwendung von eingespeicherten Zeit-Dichte-Verläufen nach Kontrastmittel¬ applikation und/oder von pharmakoki netischer Daten, die aus Zeit-Dichte- Verläufen berechnet wurden. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Möglichkeit zur Differentialdiagnostik. Dies bedeutet, daß die erhaltenen Signale so ausgewertet werden können, daß nicht nur - wie dies bisher der Fall ist -, "statische" Aussagen möglich sind, z.B. Tumorbefall, Gefäßverengung usw. sondern auch Aussagen über die Funktionsfähigkeit eines Organs, z.B. die Funktionsfähigkeit der Leber. Dies bedeutet, daß nunmehr "funktionelle Diagnostik" möglich wird. Stand der Technik
Bei der Suche nach Erkrankungen z.B. der Leber, wie soliden Tumoren oder Metastasen, werden in der Computertomographie zur Zeit "standardisierte" Vorschriften für die Applikation von Kontrastmitteln und die Einstellung des Diagnostikgerätes, z.B. eines Computertomographen angewendet. Diese
Standards sind für eine Vielzahl von Patienten mehr oder weniger geeignet, für individuelle Patienten können sie jedoch völlig unzweckmäßig oder auch falsch sein. Beispielhaft werden nach einem Nativscan zur Untersuchung der Leber Röntgenkontrastmittel in einer Dosis von 1 ,5 bis 2 ml/kg mit einer Geschwindigkeit von 1-5 ml/sec intravenös injiziert. Dabei kommt es zu einer Dichteanhebung, die bei der ersten arteriovenösen Passage nach 12-15 see den Intravasalraum (arterielle Anflutung der A. hepatica) repräsentiert. Nach 40-60 see schließt sich die portale Kontrastierung über die V. portae an. Anschließend tritt das Kontrastmittel in das Leberparenchym über.
Die Dichteanhebung in dem zu untersuchenden Organ, z.B. der Leber hängt jedoch stark von individuellen Parametern, die die Pharmakokinetik beeinflussen, wie z.B. der Leber- und Nierenfunktion oder dem Herzminutenvolumen (Kreislaufzeit) des einzelnen Patienten ab. Der Radiologe möchte das CT-Gerät zum Zeitpunkt der maximalen Anflutung in der Leber einschalten, um die Strahlenbelastung für den Patienten möglichst gering zu halten und um optimale Kontraste zu erzielen. Optimal wäre es, wenn der Radiologe entsprechend den individuellen Erfordernissen des Patienten die Anflut- und Abklingzeit der Dichteanhebung genau einstellen könnte. Außerdem möchte der Radiologe bestimmte Dichtewerte erreichen, die hoch genug sind, um eine sichere Diagnose zu stellen. Wünschenswert wäre es auch, wenn diese Dichtewerte für einen bestimmten Zeitraum gewisse Schwellenwerte, z.B. 40 Hounsfield-Einheiten, überschreiten würden oder - noch günstiger - wenn sie über einen gewissen Zeitraum konstant bei 40 Hounsfield-Einheiten liegen würden. Weiterhin wäre es sehr nützlich, wenn der Radiologe bei einer Folgeuntersuchung desselben Patienten auf bereits vorliegende pharmakokinetische Parameter wie z.B. Verteilungshalbwertzeiten, Verteilungsvolumen, Eliminationshalbwertzeiten, Clearance eines Kontrastmittels zurückgreifen könnte, um für den einzelnen Patienten eine optimale Dosierung des Kontrastmittels sowie eine optimale Einstellung aller Meßparameter des Diagnostikgerätes, z.B. eines Computertomographen, zu gewährleisten. Es stellt sich daher die Aufgabe, erstens, wie die Kontrastmittelgabe bei einer Erstapplikation bei einem Patienten für eine optimale Beantwortung der jeweiligen Fragestellung ausgewählt werden kann, zweitens, wie die Kontrastmittelgabe optimiert werden kann, drittens, wie vorhandene pharmakokinetische Daten eines individuellen Patienten gespeichert werden können, viertens, wie diese Daten für Folgeuntersuchungen genutzt werden können und, fünftens, ob mit den gemessenen Daten (Zeit-Dichte-Kurven bzw. daraus abgeleiteten pharmakokinetischen Parametern) eine Differentialdiagnose des Krankheitsbildes möglich ist.
Konkret könnte die Aufgabe z.B. darin bestehen, festzulegen, welche Dosis eines Kontrastmittels bei einem Patienten mit Verdacht auf Lebererkrankung mit welcher Geschwindigkeit zu injizieren ist, um eine Dichteanhebung in einem Computertomographen von mindestens von 40 Hounsfield-Einheiten über einen Zeitraum von 1 min zu erzielen und welche Schlüsse daraus auf das Vorliegen eines Tumors der Leber zu ziehen sind.
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe liegt darin, die erhaltenen Daten so auszuwerten, daß nunmehr auch eine Funktionsdiagnostik eines Organs ermöglicht wird. Konkret könnte die Aufgabe für das Beispiel der Leber so lauten, daß sich die Fragestellung auf die Funktionsfähigkeit der Leber, z.B. "Vorliegen einer Zirrhose" bezieht.
Mit einer neuen Vorrichtung ist es nun überraschend gelungen, maßgeschneiderte Dichteanhebungen in der Leber, der Aorta oder irgendeinem anderen Organ zu erzielen und das Diagnostikgerät so zu steuern, daß diese Dichteverläufe optimal ausgenutzt werden und außerdem die Funktionsfähigkeit der Organe/Gewebe beurteilt werden kann ("funktionale Diagnostik").
EP 0446 715 A2 beschreibt ein Kontrastmittelapplikationssystem, mit dem Kohlendioxid in das Herz-/Kreislaufsystem injiziert werden kann, wobei die Applikation mit den systolischen und diastolischen Phasen des Herzrhythmus synchronisiert ist. Pharmakokinetische Daten werden nicht verwendet. Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung beruht darauf, daß eine Vorrichtung zur Steuerung des eigentlichen Diagnosegerätes und des Kontrastmittelapplikators und zur anschließenden Auswertung der Daten benutzt wird. Diese Steuerung umfaßt folgende Elemente:
1. eine Strahlenquelle zur Bestrahlung des Patienten
2. einen Detektor
4. ein Injektionssystem
5. eine Auswerteeinheit
6. eine bildgebende Einheit (z.B. einen Bildschirm)
7. evtl. eine Ausgabeeinheit für die Bilder (z.B. einen Drucker)
8. evtl. eine Ausgabeeinheit für die gespeicherten Bilder (z.B. eine CD, eine Diskette, einen Mikrochip etc.)
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines Schaltschemas. Dabei bedeuten (1) eine Strahlenquelle, (2) einen Detektor, (3) den Patienten oder das zu untersuchende Tier, (4) das Injektionssystem, (5) eine
Rechnereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß physiologische Daten gespeichert und/oder pharmakokinetische Parameter berechnet und/oder gespeichert und/oder in speicherfähiger Form ausgegeben werden können (6) ein Bildschirmsystem, (7). eine Ausgabeeinheit für die erhaltenen Bilder und (8) eine Einheit zur Speicherung der Daten bzw. Ausgabe auf CD, einer Diskette, einem Mikrochip oder ähnlichem.
Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur Steuerung von Diagnostikgeräten und Auswertung der erhaltenen Daten, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Diagnostikgerätes an Hand gespeicherter Zeit-Dichte-Kurven und/oder Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln und/oder physiologischer Daten von gesunden Versuchspersonen und/oder Patienten mit definierten Krankheitsbildern und/oder der individuellen zu untersuchenden Tiere oder Menschen durchgeführt wird. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Computersystem, welches an Hand einprogrammierter Zeit-Dichte-Kurven und/oder pharmakokinetischer Daten und/oder physiologischer Daten von gesunden Versuchspersonen und/oder Patienten mit definierten Krankheitsbildern und/oder physiologischer Parameter sowie - falls vorhanden - Zeit-Dichte-Kurven und/oder pharmakokinetischer Daten und/oder physiologischer Daten des individuellen Patienten, die aus einer früheren Untersuchung stammen, das Diagnosegerät und/oder den Kontrastmittelapplikator steuert. Zur Errechnung der jeweiligen pharmakokinetischen Parameter wird ein Computerprogramm (z.B. TOPFIT®, vgl. Heinzel G, Woloszczak R, Thomann P. Topfit 2.0. Pharmacokinetic and pharmacodynamic data analysis system for the PC. Gustav Fischer, Stuttgart- Jena New York, 1993) verwandt.
Mit diesem oder einem ähnlich geeigneten Computerprogramm können zunächst aus der Literatur bekannte oder durch eigene Messungen gewonnene Zeit- Dichteverläufe pharmakokinetisch ausgewertet werden und anschließend können diese Parameter verwendet werden , um maßgeschneiderte Zeit-Dichteverläufe zu berechnen, die individuell auf die Anforderungen für jeden einzelnen Patienten eingestellt werden können.
Als physiologische Daten werden hierbei insbesondere Körpergewicht, Kreislaufzeit und/oder Herzminutenvolumen berücksichtigt. Weiterhin können Leber- und/oder Nierenfunktionsparameter (z.B. Kreatinin-Clearance, glomeruläre Filtrationsrate, Bilirubinbestimmung) Berücksichtigung finden, vor allem bei Patienten, die eine entsprechende Organschädigung aufweisen und bei denen aus anderen Untersuchungen diese Daten bereits bekannt sind. Außerdem ist es möglich, aus den bekannten pharmakokinetischen Daten der Kontrastmittel zu berechnen, wieviel Kontrastmittel mit welcher Geschwindigkeit injiziert werden muß, um bestimmte erwünschte Zeit-Dichte-Kurven (z.B. konstanter Blutspiegel über 2 min) zu erzielen. Diese Berechnung kann das Computersystem nach den Vorgaben des Radiologen bezüglich der gewünschten Zeit-Dichte-Kurven durchführen, evtl. zur Kontrolle auf dem Bildschirm anzeigen und anschließend die Steuerung des Injektionssystems so durchführen, daß diese Zeit-Dichte-Kurve erreicht werden . Sollten während der Messung Abweichungen von dem gewünschten Profil auftreten, so wird das Injektionssystem nachgeregelt, da eine intensive Interaktion zwischen Detektor, Auswerteeinheit und Injektionssystem besteht.
Der Computer, auf dem dieses Programm läuft, kann ein interner Computer des Diagnostikgerätes sein oder ein zusätzlicher Rechner. In jedem Fall sollte die Kopplung in der Weise erfolgen, daß die gemessenen Zeit-Dichte-Daten aus einem Computertomogramm "on-line" in den Rechner fließen und dort verarbeitet und gespeichert werden können. Bei jeder weiteren CT-Auf nähme können diese Daten dann zur Optimierung des gewünschten Zeit-Dichte-Profils durch Steuerung eines automatischen Injektionssystems (automatische Einstellung der Applikationsparameter) und des Diagnostikgerätes (automatische Einstellung der Meßparameter) verwendet werden.
Die Erfindung betrifft daher ferner eine Vorrichtung zur Steuerung von Applikationsgeräten für Kontrastmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Applikationsparameter an Hand von Zeit-Dichte-Verläufen bzw. von Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln und der individuellen physiologischen Daten der zu untersuchenden Tiere oder Menschen durchgeführt wird.
Alternativ können fest eingespeicherte Daten, die aus "Mittelwerten" von vielen Personen mit "gesundem" oder "definiert erkranktem Zustand" erhalten wurden, für die Optimierung verwendet werden. Als einzige Variable werden dann Gewicht und - eventuell - Nierenfunktion, Leberfunktion und Kreislaufzeit des Patienten eingegeben. Die Erfindung betrifft daher weiterhin eine Vorrichtung zur Steuerung von Diagnostikgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung an Hand der Zeit-Dichte-Verläufe und/oder Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln und von physiologischen Daten von untersuchten Tieren oder Menschen durchgeführt wird.
Die Abläufe der primären Computer- oder Magnetresonanztomographie, der nachfolgenden Computeranpassung von Kurvenverläufen an die Meßdaten, der anschließenden Simulation von gewünschten Zeit-Dichte-Profilen und der darauf möglicherweise folgenden erneuten Injektion mit dem geänderten
Applikationsschema am selben oder an anderen Patienten, läßt sich entweder interaktiv - als Wechselspiel zwischen "Maschine" und Radiologe - oder auch vollautomatisch durchführen. Bei der vollautomatischen Variante kann der Radiologe sogenannte "Zielprofile" aktivieren, die dann von der Maschine anschließend über die Steuerung eines automatischen Injektionssystems und der Steuerung der Meßparameter des Diagnostikgerätes verifiziert werden. Ebenso vollautomatisch kann eine Differentialdiagnose gestellt werden, wenn die Zeit- Dichte-Verläufe und/oder berechneten pharmakokinetischen Parameter von eingespeicherten Normparametern abweichen bzw. mit eingespeicherten Daten definierter Krankheitszustände übereinstimmen.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können in allen Arten der in-vivo Diagnostik, bevorzugt jedoch in der Röntgendiagnostik (insbesondere der Computertomographie), der Magnetresonanztomographie, der
Ultraschalldiagnostik und der Radiodiagnostik Verwendung finden. Der Einsatz in der Radiotherapie ist gleichfalls möglich, z.B. in der Neutroneneinfangtherapie. Die Vorrichtungen zur Steuerung des Diagnostikgerätes und des Kontrastmittelapplikators können getrennt, aber auch auch in einem einzigen Gerät verwirklicht sein.
Der große Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die einmal gewonnenen pharmakokinetischen Daten eines Patienten gespeichert werden können und bei einer Folgeuntersuchungen auf diese Parameter zurückgegriffen werden kann. Dabei ist eine Optimierung der Applikation auf die jeweilige Fragestellung anhand der individuellen Parameter des Patienten möglich.
Die Speicherung der Patientendaten kann dabei auf verschiedene Weise erfolgen. Denkbar sind folgende Möglichkeiten:
1. Speicherung der Pharmakokinetikparameter im Computer des Diagnostikgerätes
2. Speicherung auf Magnetplatte, Kassette, CD usw.
3. Speicherung auf einer Chip-Karte, die dem Patienten, evtl. inklusive der Ergebnisse der Diagnostikuntersuchung sowie der Strahlenbelastung mitgegeben werden kann
4. Speicherung auf anderen, in der Klinik aufzubewahrenden Speichersystemen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die gewonnenen Daten zur Diagnose des Krankheitsbildes, insbesondere auch zur Differentialdiagnose eingesetzt werden können. Dies läßt sich dadurch am besten erläutern, daß die Zeit-Dichte-Verläufe bzw. die daraus abgeleiteten pharmakokinetisichen Parameter verschiedener Krankheitsbilder verglichen bzw. definierten
Krankheitsbildern definierte Abweichungen von Kurven und/oder Parametern zugeordnet werden. Diese Abweichungen werden dann zur Differentialdiagnose eingesetzt. Der große Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Prozeß des "Vergleichens" automatisierbar ist und auf diese Weise eine Differentialdiagnose vollautomatisch vom Auswertesystem vorgenommen werden kann.
Der Prozeß der Diagnosestellung kann automatisiert werden dadurch, daß die erhaltenen Zeit-Dichte-Verläufe von dem angeschlossenen Rechnersystem automatisch pharmakokinetisch ausgewertet werden und bei Abweichungen von eingespeicherten Normwerten ein Signal bzw. eine Warnung ausgegeben wird. Andererseits kann auch explizit die Diagnose, z.B. "Einschränkung der Leberfunktion - Verdacht auf Leberzirrhose" usw. ausgegeben werden. Besonders geeignet für die Automatisierung sind die Parameter der maximalen Dichteanhebung (Cmax) und der Zeitpunkt, zu dem die maximale Dichte erreicht wird (Tmax).
"Off-Iine" sind durchaus schon pharmakokinetische Daten berechnet und für die Funktionsdiagnostik z.B. der Leber verwendet worden. So beschreiben z.B. Blomley et al. (J. Comput. Assist. Tomography, 19: 424-433, 1995) die Verwendung von Zeit-/Dichte-Daten für die Ermittlung der Perfusion der Leber. Diese Autoren verwenden jedoch keine pharmakokinetischen Parameter sondern ausschließlich die mittels linearer Regression berechnete phänomenologische Anstiegsgeschwindigkeit in Leber und Milz und errechnen über komplizierte Subtraktion bzw. Division dieser Zeit-/Dichte-Kurven die Perfusion der Leber. Eine derartige Berechnung läßt sich nur schwer automatisieren. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist jedoch, daß diese Berechnungen automatisierbar und in den Rechner des Röntgengerätes integrierbar sind.
Die nachfolgenden Beispiele sollen den Erfindungsgegenstand erläutern, ohne ihn auf diese beschränken zu wollen. Beispiele
Beispiel 1 :
Gehirnperfusionsmessungen mittels Elektronenstrahl-CT
Ultravist-370 wurde Patienten in einer Dosis von 90 ml intravenös mit einer Geschwindigkeit von 5 ml/sec injiziert. In der grauen und weißen Substanz des Gehirns wurde der Zeitverlauf der CT-Dichte bis etwa 45 see nach der Injektion verfolgt. Die maximale Dichteanhebung betrug im Mittel 9,3 HU für die graue Substanz und 5,4 HU für die weiße Substanz.
Es ergab sich daraufhin die Frage, wie die Dichteanhebung weiter gesteigert werden kann bzw. welchen Effekt die Erhöhung der Injektionsgeschwindigkeit hat. Diese Aufgabe wurde folgendermaßen gelöst. Mittels einer Computersimulation mit dem Programm TOPFIT wurden die pharmakokinetischen Parameter von Ultravist berechnet und anschließend der Kurvenverlauf für höhere Injektionsgeschwindigkeiten berechnet. Das Ergebnis ist in Figur 1 bis 4 dargestellt. Diese Berechnung läßt sich prinzipiell vor Ort am CT-Gerät durchführen und kann direkten Eingang in die Applikation des Kontrastmittels am selben oder dem nächsten Patienten finden.
Beispiel 2:
Perfusionsmessungen in der Arteria carotis mittels Elektronenstrahl-CT
Ultravist-370 wurde Patienten in einer Dosis von 45 ml intravenös mit einer Geschwindigkeit von 5 ml/sec injiziert. In der Arteria carotis wurde der Zeitverlauf der CT-Dichte bis etwa 20 see nach der Injektion verfolgt. Die maximale Dichteanhebung betrug im Mittel 188 HU.
Mittels einer Computersimulation mit dem Programm TOPFIT wurde die pharmakokinetischen Parameter von Ultravist berechnet und anschließend der Kurvenverlauf für die doppelte Dosis berechnet. Das Ergebnis ist in Figur 5 und 6 dargestellt. Auch diese Berechnung läßt sich prinzipiell vor Ort am CT-Gerät durchführen und kann direkten Eingang in die Applikation des Kontrastmittels am selben oder dem nächsten Patienten finden.
Beispiel 3:
Dichtemessungen in der Aorta mittels CT
Amidotrizoat (306 mg Jod/ml) wurde Patienten in einer Dosis von 300 mg Jod/kg intravenös mit einer Geschwindigkeit von 2 ml/sec verabreicht und die Dichte in der Aorta wurde bis 300 see nach der Injektion gemessen. Der gemessene Zeit- Dichteverlauf sowie der mittels des Computerprogramms TOPFIT berechnete Kurvenverlauf ist in Fig. 7 dargestellt. Ausgehend von diesem Kurvenverlauf lassen sich beliebige, für die jeweilige Fragestellung optimierte Verläufe berechnen. Dabei können sowohl einphasige Applikationsschema (Fig. 8) als auch mehrphasige berechnet werden (Fig. 9). Über die automatische
Ansteuerung eines Injektomaten können diese Kurvenverläufe dann bei der nächsten Injektion am selben Patienten oder auch bei anderen Patienten erzielt werden.
Beispiel 4:
Dichtemessungen in der Leber mitteis CT
Amidotrizoat (306 mg Jod/ml) wurde Patienten in einer Dosis von 300 mg Jod/kg intravenös mit einer Geschwindigkeit von 2 ml/sec verabreicht und die Dichte in der Leber wurde bis 300 see nach der Injektion gemessen. Analog zu Beispiel 3 wurden Zeit-Dichte-Kurven erstellt und neue Applikationsschemata "maßgeschneidert". Der gemessene Zeit-Dichteverlauf sowie der mitteis des Computerprogramms TOPFIT berechnete Kurvenverlauf ist in Fig. 7 dargestellt. Ausgehend von diesem Kurvenverlauf lassen sich beliebige, für die jeweilige Fragestellung optimierte Verläufe berechnen. Dabei können sowohl einphasige Applikationsschema (Fig. 10) als auch mehrphasige berechnet werden (Fig. 9). Über die automatische Ansteuerung eines Injektomaten können diese Kurvenverläufe dann bei der nächsten Injektion am selben Patienten oder auch bei anderen Patienten erzielt werden.
Beispiel 5:
Dichtemessungen in der Leber mittels CT
In einem weiteren Datensatz wurden insgesamt 902 Patienten untersucht. Dabei wurden drei Konzentrationen des Röntgenkontrastmittels lohexol mit 240, 300 und 350 mg Jod/ml verwendet. Die gesamte Joddosis lag zwischen 30 und 45 g. Das Injektionsvolumen variierte von 100 bis 175 ml. Die Injektionsgeschwindigkeit lag bei 2 ml/sec. Zusätzlich wurde Amidotrizoat-306 (306 mg Jod/ml) in einem Volumen von 150 ml eingesetzt. Das Prüfdesign war eine randomisierte, prospektive Parallelstudie, in der die Patienten randomisiert neun Behandlungsarten zugeordnet wurden. Jede der neun Gruppen erhielt eine andere Dosis oder ein anderes Applikationsschema. Die Meßparameter bei der computertomographischen Untersuchung waren wie folgt: mindestens 8 Schnitte pro Minute bei Schrittweiten und Schichtdicken von 8-10 mm. Die Messung begann 35-45 see (im Mittel 41 see) nach dem Beginn der Injektion. Die hierbei gemessenen Zeit-Dichte-Kurven (Fig. 11 und 12) bildeten die Grundlage für weitere "maßgeschneiderte" Kurvenverläufe. Sie stimmten exzellent mit den tatsächlich gemessenen Verläufen überein. Diese Zeit-Dichte-Verläufe lassen sich auch dafür verwenden, um z.B. maximale "Zeitfenster" für die Computertomographie zu berechnen. Unter "maximalen Zeitfenstern" versteht man den Zeitraum, innerhalb dessen eine bestimmte, vorher definierte Dichte¬ anhebung des interessierenden Organs zu beobachten ist und das für eine genaue Diagnose notwendig ist. Beispiele sind in Fig. 13 dargestellt. Hierbei wurden die aus der oben genannten Studie gewonnenen pharmakokinetischen Parameter verwendet, um Zeit-Dichte-Veriäufe nach verschiedenen Applikationsschemata zu berechnen, die in der Literatur beschrieben sind. Die Übereinstimmung ist - wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist - äußerst groß.
Autor Ohashi Walkey Heiken Fujita
1993 1991 1993 1994
Dosis I (g I) 22.5 54 15 40 40 16 16 15
Inj.gβschw. I (ml/sec) 3 2.5 5 2.5 5 2.5 5 0.7
Dosis II (g I) 22.5 - 39 - - 24 24 15 lnj.geschw.il (ml/sec) 1.6 - 1 - - 1 2 0.3
Cmax (HU) ber. 59 71 60 55 57 49 54 28
Cmax (HU) gem. N.D. N.D. N.D. 52 62 58 66 N.D.
Tmax (see) ber. 86 86 153 64 39 108 61 251
Tmax (see) gem. N.D. N.D. N.D. 84 71 106 87 N.D.
ΔT(>50 HU) (see) 60 124 94 32 42 0 27 0 ber.
ΔT(>50 HU) (see) N.D. N.D. N.D. 21 8 61 72 N.D. gem.
ΔT(>40 HU) (see) 141 196 188 103 110 89 103 0 ber.
ΔT(>40 HU) (see) N.D. N.D. N.D. 31 12 86 90 N.D. gem.
ΔT(>30 HU) (see) 234 288 302 194 191 197 197 0 ber.
ΔT(>30 HU) (see) N.D. N.D. N.D. 41 18 110 100 N.D. gem.
N.D.: Nicht bestimmt ber.: berechnet gem.: gemessen (Literaturdaten)
Cmax: Maximale Dichteanhebung Tmax: Zeitpunkt der max. Dichteanhebung ΔT(>50 HU): Zeitdauer, für die die Dichteanhebung > 50 HU ist Tabelle 1 : Simulation von in der Literatur berichteter Injektionsschemata und die entsprechenden maximalen Dichte, Zeiten bis zum Erreichen des
Maximums und Zeitperioden während deren die Dichte größer ist als
40 bzw. 50 HU. Literatumachweis:
Ohashi I, Hanafusa K, Yoshida T. Small hepatocellular carcinomas: two-phase dynamic inremental CT in detection and evaluation. Radiology 1993; 189: 851-855. Walkey MM. Dynamic hepatic CT: how many years will it take 'til we learn? Radiology 1991; 181: 17-24
Heiken JP, Brink JA, McCIennan BL, Sagel SS, Forman HP, DiCroce J. Dynamic contrast-enhanced CT of the liver: comparison of contrast medium injeetion rates and uniphasie and biphasic injeetion protocols. Radiology 1993; 187: 327-331.
Fujita, M, Kuroda C, Kumatani T, Yoshioka H, Kuriyama K, Inoue E, Kasugai H, Sasaki Y. Comparison between conventional and spiral CT in patients with hypervascular hepatocellular carcinoma. Eur J Radiol 1993; 18: 134-136.
Beispiel 6:
Funktionsdiagnostik der Leber mittels CT
Patienten mit gesunder Leber erhielten 50 ml eines jodierten Röntgenkontrastmittels (Ultravist-300 oder Visipaque-270) intravenös mit einer Geschwindigkeit von 5 ml/sec injiziert. Die Dichteverläufe in verschiedenen Gefäßen und Organen wurden über einen Zeitraum von 150 see verfolgt. Das Ergebnis ist in Fig. 13 dargestellt.
Eine Erhöhung der Dosis auf 90 ml Kontrastmittel und Injektion mit einer Geschwindigkeit von 3 ml/sec führt zu höherer Dichte. Parallel wurden hier auch Patienten mit Verdacht auf Leberzirrhose untersucht. Sie zeigten in der Aorta einen sehr ähnlichen Zeit-Dichte-Verlauf im Vergleich zu den lebergesunden Patienten. In der Leber und einigen anderen Organen oder Gefäßen jedoch war ein völlig anderer Dichte-Verlauf zu beobachten (Fig. 14-17). Die Zeitverläufe sowie die daraus abgeleiteten pharmakokinetischen Parameter können für die Differentialdiagnose einer eingeschränkten Leberfunktion verwendet werden. In den folgenden drei Tabellen werden die pharmakokinetischen Parameter von lebergesunden und zirrhotischen Patienten miteinander verglichen.
Dabei ist zu erkennen, daß sich die pharmakokinetischen Parameter, die aus den Zeit-/Dichte-Kurven verschiedener Blutgefäße bzw. der Leber berechnet wurden, vor allem lag-time 1 (Beginn der arteriellen Perfusion der Leber), lag-time 2 (Beginn der portalvenösen Perfusion), Cmax und Tmax (maximale Dichteanhebung und der Zeitpunkt, wann dies erreicht wird) sowie AUC (Fläche unter der ZeiWDichte-Kurve), der Lebergesunden deutlich von den Parametern der Zirrhotiker unterscheiden. Diese Daten können daher für eine Differentialdiagnostik der Funktionsfähigkeit der Leber eingesetzt werden.
Figure imgf000019_0001
Tabelle 2: Pharmakokinetische Parameter der Leber von lebergesunden und zirrhotischen Patienten nach i.v. Injektion von 90 ml Kontrastmittel (24,3 g Jod mit einer Geschwindigkeit von 3 ml/sec). Dabei bedeuten:
t1/2: Halbwertzeit der Dichteabnahme
Lag-time 1 : Zeitraum bis zum Beginn des Dichteanstiegs der arteriellen Phase
Lag-time 2: Zeitraum bis zum Beginn des Dichteanstiegs der portavenösen Phase
Cmax: maximale Dichteanhebung
Tmax: Zeitpunkt der maximalen Dichteanhebung
AUC: Fläche unter der Zeit-/Dichte-Kurve
Figure imgf000020_0001
Tabelle 3: Pharmakokinetische Parameter der Portalvene von lebergesunden und zirrhotischen Patienten nach i.v. Injektion von 90 ml Kontrastmittel (24,3 g Jod mit einer Geschwindigkeit von 3 ml/sec).
Parameter Lebergesunde Zirrhotiker
t1/2 [see] 82,4 89,8
Lag-time [see] 12,7 13,1
Cmax [see] 183 17,1
Tmax [see] 42,7 43,1
AUC [HU*sec] 18200 32600
Tabelle 4: Pharmakokinetische Parameter der Aorta von lebergesunden und zirrhotischen Patienten nach i.v. Injektion von 90 ml Kontrastmittel (24,3 g Jod mit einer Geschwindigkeit von 3 ml/sec).

Claims

O 97/25923 POYDE97/00116- 20 -Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Steuerung von Diagnostikgeräten und/oder der Injektion von Kontrastmitteln und/oder der nachfolgenden Auswertung und/oder der Differentialdiagnose umfassend die folgenden Elemente:
(I) eine Strahlenquelle (1 )
(II) einen Detektor (2)
(III) ein Injektionssystem (4)
(IV) eine Auswerteeinheit (5) dadurch gekennzeichnet, daß physiologische Daten gespeichert und/oder pharmakokinetische Parameter berechnet und/oder gespeichert werden können
(V) eine bildgebende Einheit (6)
(VI) evtl. eine Ausgabeeinheit für Bilder und Daten (7)
(VII) evtl. eine Ausgabeeinheit für gespeicherte Bilder und Daten (8)
wobei zwischen den Elementen (I) bis (VII) folgende Verknüpfungen bestehen:
(VIII) die Strahlenquelle (1 ) und/oder der Detektor sind mit der Auswerteeinheit (5) verbunden und werden evtl. erst dann aktiviert, wenn von der Auswerteeinheit (5) ein Signal hierzu gegeben wird,
(IX) das Injektionssystem (4) ist mit der Auswerteeinheit (5) verbunden und kann durch diese gesteuert werden (Beginn und Geschwindigkeit der
Injektion, Volumen des Kontrastmittels).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Injektionspumpe (zu förderndes Gesamtvolumen und/oder Geschwindigkeit der Injektion bzw. Infusion) und/oder der Strahlenquelle und/oder des Detektors an Hand eingespeicherter allgemeiner Zeit-Dichte-
Kurven von Kontrastmitteln erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner eingespeicherter Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner physiologischer Daten erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder allgemeiner eingespeicherter Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder allgemeiner physiologischer
Daten erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder der individuellen Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln des zu untersuchenden Patienten und/oder der individuellen Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteinder des zu untersuchenden Patienten und/oder der individuellen physiologischen Daten des untersuchenden Patienten durchgeführt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Injektionspumpe (zu förderndes Gesamtvolumen und/oder Geschwindigkeit der Injektion bzw. Infusion) an Hand eingespeicherter allgemeiner Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln erhalten von gesunden
Versuchspersonen und/oder allgemeiner eingespeicherter Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner physiologischer Daten erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder allgemeiner eingespeicherter Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder allgemeiner physiologischer Daten erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder der individuellen Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln des zu untersuchenden Patienten und/oder der individuellen Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteinder des zu untersuchenden Patienten und/oder der individuellen physiologischen Daten des untersuchenden Patienten durchgeführt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Strahlenquelle an Hand eingespeicherter allgemeiner Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner eingespeicherter Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner physiologischer Daten erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder allgemeiner eingespeicherter Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder allgemeiner physiologischer Daten erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder der individuellen Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln des zu untersuchenden
Patienten und/oder der individuellen Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteinder des zu untersuchenden Patienten und/oder der individuellen physiologischen Daten des untersuchenden Patienten durchgeführt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Detektors an Hand eingespeicherter allgemeiner Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner eingespeicherter Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner physiologischer Daten erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder allgemeiner eingespeicherter Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder allgemeiner physiologischer Daten erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder der individuellen Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln des zu untersuchenden Patienten und/oder der individuellen Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteinder des zu untersuchenden Patienten und/oder der individuellen physiologischen Daten des untersuchenden Patienten durchgeführt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Injektionspumpe (zu förderndes Gesamtvolumen und/oder Geschwindigkeit der Injektion bzw. Infusion) an Hand von Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln durchgeführt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Injektionspumpe (zu förderndes Gesamtvolumen und/oder Geschwindigkeit der Injektion bzw. Infusion) an Hand von Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln durchgeführt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Injektionspumpe (zu förderndes Gesamtvolumen und/oder Geschwindigkeit der Injektion bzw. Infusion) an Hand von physiologischen Daten durchgeführt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Strahlenquelle an Hand von Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln durchgeführt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Strahlenquelle an Hand von Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln durchgeführt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Strahlenquelle an Hand von physiologischen Daten durchgeführt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Detektors an Hand von Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln durchgeführt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Detektors an Hand von Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln durchgeführt wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Detektors an Hand von physiologischen Daten durchgeführt wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Injektionspumpe (zu förderndes Gesamtvolumen und/oder Geschwindigkeit der Injektion bzw. Infusion) an Hand von individuellen Zeit- Dichte-Kurven von Kontrastmitteln des zu untersuchenden Patienten durchgeführt wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Injektionspumpe (zu förderndes Gesamtvolumen und/oder Geschwindigkeit der Injektion bzw. Infusion) an Hand von individuellen Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln des zu untersuchenden Patienten durchgeführt wird.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Injektionspumpe (zu förderndes Gesamtvolumen und/oder Geschwindigkeit der Injektion bzw. Infusion) an Hand der individuellen physiologischen Daten des untersuchenden Patienten durchgeführt wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Strahlenquelle an Hand der individuellen Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln des zu untersuchenden Patienten durchgeführt wird.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Strahlenquelle an Hand der individuellen Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteinder des zu untersuchenden Patienten durchgeführt wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Strahlenquelle an Hand der individuellen physiologischen Daten des zu untersuchenden Patienten durchgeführt wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Injektionspumpe (zu förderndes Gesamtvolumen und/oder
Geschwindigkeit der Injektion bzw. Infusion) an Hand von Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild durchgeführt wird.
22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Injektionspumpe (zu förderndes Gesamtvolumen und/oder
Geschwindigkeit der Injektion bzw. Infusion) an Hand von Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild durchgeführt wird.
23. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Injektionspumpe (zu förderndes Gesamtvolumen und/oder
Geschwindigkeit der Injektion bzw. Infusion) an Hand physiologischer Daten erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild durchgeführt wird.
24. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Strahlenquelle und/oder des Detektors an Hand von Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild durchgeführt wird.
25. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der der Strahlenquelle und/oder des Detektors an Hand von Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild durchgeführt wird.
26. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Strahlenquelle und/oder des Detektors an Hand physiologischer Daten erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild durchgeführt wird.
27. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Differentialdiagnose durch Vergleich eingespeicherter allgemeiner Zeit- Dichte-Kurven von Kontrastmitteln erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner eingespeicherter Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner physiologischer Daten erhalten von gesunden Versuchspersonen und/oder allgemeiner Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder allgemeiner eingespeicherter Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild und/oder allgemeiner physiologischer Daten erhalten von Patienten mit definiertem Krankheitsbild mit den individuellen Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln des zu untersuchenden Patienten und/oder der individuellen Pharmakokinetikdaten von
Kontrastmitteln des zu untersuchenden Patienten und/oder der individuellen physiologischen Daten des untersuchenden Patienten durchgeführt wird.
28. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Differentialdiagnose an Hand von Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln durchgeführt wird.
29. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Differentialdiagnose an Hand von Pharmakokinetikdaten von Kontrastmitteln durchgeführt wird.
30. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Perfusion von Geweben und/oder Organen an Hand von Zeit-Dichte-Kurven berechnet und/oder dargestellt wird.
31. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Perfusion von Geweben und/oder Organen an Hand von Zeit-Dichte-Kurven von Kontrastmitteln berechnet und/oder dargestellt wird.
32. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der Perfusion von Geweben und/oder Organen an Hand von Zeit-Dichte-
Kurven durchgeführt und farbkodiert ausgegeben wird.
33. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der Perfusion von Geweben und/oder Organen an Hand pharmakokinetischer Parameter, gewonnen aus Zeit-Dichte-Kurven, durchgeführt und farbkodiert dargestellt und/oder ausgegeben wird.
34. Vorrichtung nach Anspruch 1-29, dadurch gekennzeichnet, daß individuelle Pharmakokinetikdaten und/oder individuelle physiologische Daten des Patienten eingegeben und/oder eingelesen werden können.
35. Vorrichtung zur Steuerung von Diagnostikgeräten gemäß Anspruch 1-33, dadurch gekennzeichnet, daß das Diagnostikgerät ein Computertomograph ist.
36. Vorrichtung zur Steuerung von Diagnostikgeräten gemäß Anspruch 1-33, dadurch gekennzeichnet, daß das Diagnostikgerät ein Magnetresonanztomograph ist.
37. Vorrichtung zur Steuerung von Diagnostikgeräten gemäß Anspruch 1-33, dadurch gekennzeichnet, daß das Diagnostikgerät ein Ultraschallgerät ist.
38. Vorrichtung zur Steuerung von Diagnostikgeräten gemäß Anspruch 1-37, dadurch gekennzeichnet, daß als physiologische Daten Körpergewicht und/oder Kreislaufzeit und/oder Herzminutenvolumen und/oder Nierenfunktion und/oder Leberfunktion berücksichtigt werden.
39. Vorrichtung nach Anspruch 1-37 , dadurch gekennzeichnet, daß Cmax und/oder Tmax und/oder Halbwertzeiten und/oder Flächen unter der Zeit- Dichte-Kurve (AUC) und/oder mittlere Verweilzeiten (MRT, mean residence times) zur Differentialdiagnose verwendet werden.
40. Vorrichtung nach Anspruch 1-37, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung und/oder Zuordnung des Krankheitsbildes (Diagnosestellung) automatisch erfolgt.
41. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung der Patientendaten auf CD und/oder Kassette und/oder Magnetband und/oder Mikrochip erfolgt.
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