JP2012011213A5 - - Google Patents

Description

方法は、更に以下の工程を含み得る。患者の少なくとも１つの生理学のパラメータの評価を使用して、最初の患者伝達関数を作成する工程;注入を実行する工程;及び注入の少なくとも１回の増強出力に基づいた患者の伝達関数を修正する工程。
少なくとも１つの患者の生理学のパラメータは、少なくとも１回の増強出力から測定することができる。その注入は、画像診断手順に先だって実行されるテスト注入、又はイメージング手順中に行なわれる注入であり得る。

一実施例中に於いて、数学モデルは、データの連続的又は時間離散型フーリエ逆重畳（deconvolution）によっては、決定されない。モデルはパラメ−ターのモデルになりえる。例えば、モデルは移動平均あるいは自己回帰型の移動平均である。数学モデルは線形性及び時間不変性であると仮定することができる。

少なくとも１つの数学モデルは、患者に特有のデータに基づいた患者の伝達関数であり得る。患者の伝達関数は、所定の入力に対する時間増強出力を提供する。
例えば、第１の患者伝達関数は、患者の生理学上のパラメータと関係したパラメータを
含むシステム識別モデルを用いるか、又は患者の注入に起因する時間増強カーブに対応するデータを集めることにより決定された数学的な識別モデルを用いて決定され、数学的な識別モデルはデータを記述する。
別の態様では、本発明は医療手順を有効にするシステムを提供し、該システムは、患者の反応を検知する感知システム；薬剤を注入するのに適したインジェクタ;インジェクタに通信可能に繋がってインジェクタを制御するコントローラを含む。
インジェクタコントローラは、少なくとも１つの数学モデルに基づいて流体の注入を制御する。数学モデルは、流体の注入に起因する時間反応カーブに対応する感知システムからデータを収集することにより決定される。
例えば、数学モデルは、データの連続型又は時間離散型フーリエ逆重畳によっては決定されないモデルであり得る。

幾つかの医学的手順では、身体の２又は３以上の部分に異なる増強レベルを有することが望ましい。その例は、冠状動脈が造影が高く、同時に右心が中程度の造影であること(及び左心の可能なあらゆる範囲で)が好ましい冠状動脈の視覚化であり、１回の走査内で、右心への濃縮された造影剤流れからの所作が無い状態で、壁運動及び動脈ルーメン径の両方を視覚化することができる。
更に、癌転移を探す肝臓の走査では、造影剤の血中レベルは、造影剤が同じレベルであるよりも徐々に増加するのが好ましく、ハイパー血管即ちハイポである腫物は、通常の肝臓組織と比較して、コントラストレベルが増強され又は低められたものとして見ることができる。所望の傾斜を予想される癌のタイプに基づいて、選択することができる。
更に、肝臓をイメージングする幾つかの研究では、動脈血中造影剤濃度は、その後の肝臓門脈の局面では下げられることが望ましい。この結果は、短いイメージング注入を有することにより、今のところ達成される。
しかし、患者の違いのために、造影剤増強レベル及び造影剤到着のタイミングの両方は十分には制御されず、最適に達しない画像が生成される。

多数の対象領域に於いて、所望の一定増強レベル又は経時変化する増強レベルに達するべく、十分な分離が間に合う場合、様々な分析手法を使用することができる。
しかし、所望の増強レベルを越えるレベルがシステムを制約すると、フーリエ変換又はここのどこかで述べられたような分析的なアプローチは、困難となる。
そのような場合、数学的分野及びコンピュータの分野で知られているようなオプティマイザーかソルバ（solver）を使用することが望ましい。その例は、選択された期間に亘って、所望の増強から予想された増強の平均二乗誤差を見ることである。
この方法には、増強レベルはイメージングの時間中だけ定義される必要があるとの利益があるが、幾つかの人工的なアプローチは、増強レベルは上昇時と下降時を含む全研究時間について定義されることを要求する。

Claims (35)

1. 注入システムであって、
   ａ．少なくとも造影剤を含む薬液を患者に注入するためのインジェクタと、
   ｂ．該インジェクタと動作可能に連携しているコントローラと、
   を具え、
   該コントローラは、患者について個別化された少なくとも１つの数学的モデルに基づいて薬液の注入を制御するものであり、
   該少なくとも１つの数学的モデルは、薬液を患者へ少なくとも１回テスト注入して得られる時間増強カーブから収集されたデータに基づいており、
   該データは、少なくとも１回のテスト注入によって生成される患者に対応するデータを記述した少なくとも１つの数学的モデルから収集された、患者の血液中の造影剤濃度の測定値と推定値の少なくとも１つを示すものである、注入システム。
2. 少なくとも１つの数学的モデルは、パラメトリックモデルである、請求項１に記載の注入システム。
3. 少なくとも１つの数学的モデルは、移動平均又は自己回帰性移動平均である、請求項２に記載の注入システム。
4. 少なくとも１つの数学的モデルは、線形性と時間不変性を仮定する、請求項２に記載の注入システム。
5. 少なくとも１つの数学的モデルは、スペクトル評価技術によって決定される非母数モデルである、請求項１に記載の注入システム。
6. スペクトル評価技術は、Welchの方法、Bartlettの方法、複合信号の分類法(ＭＵＳＩＣ)、或いはピリオドグラム方法である、請求項５に記載の方法。
7. データはイメージング注入に先立って、少なくとも１回のテスト注入中に収集される、請求項１に記載の注入システム。
8. 少なくとも１つの数学的モデルは、イメージング手順中、収集された追加のデータを用いて更新される、請求項１に記載の注入システム。
9. 少なくとも１つのテスト注入は、造影剤の注入であり、非造影剤の注入が続く、請求項７に記載の方法。
10. 非造影剤は、非造影剤の注入に先立つ造影剤の流速と略同じ流速で注入される、請求項９に記載の注入システム。
11. 非造影剤流体は、生理食塩水である、請求項１０に記載の注入システム。
12. ２回以上のテスト注入が実行される、請求項７に記載の注入システム。
13. １回のテスト注入は造影剤のみの注入であり、その他のテスト注入は造影剤の注入に続
    く非造影剤の注入である、請求項１２に記載の注入システム。
14. 医療的手順にて、患者に薬剤流体を注入することを制御する注入システムであって、
    ａ．少なくとも造影剤を含む薬剤流体を患者に注入するためのインジェクタと、
    ｂ．該インジェクタと動作可能に連携しているコントローラと、
    を具え、該コントローラは、患者について個別化された少なくとも１つの数学的モデルに基づいて、薬剤流体の注入を制御するものであり、
    該少なくとも１つの数学的モデルは、薬液流体を患者へ少なくとも１回テスト注入して得られる患者反応カーブから収集したものであるデータに基づいており、
    よって少なくとも１回のテスト注入に続いて、インジェクタは医療手順中に、患者へ薬剤流体のイメージング注入の投与を制御して、少なくとも１つの数学的モデルに少なくとも部分的に基づいて患者応答を生成するために使用できる、注入システム。
15. 医療的手順は、イメージングスキャナを用いるイメージング手順であり、患者反応カーブは、造影剤の少なくとも１回のテスト注入によって時間経過に伴う患者の対象領域の増強を表わす時間増強カーブであり、インジェクタは患者への造影剤のイメージング注入を制御するように制御されて、イメージング手順中に少なくとも一部が少なくとも１つの数学的モデルに基づいて対象領域の画像を生成する、請求項１4に記載の注入システム。
16. 少なくとも１つの数学的モデルは、パラメトリックモデルである、請求項１５に記載の注入システム。
17. 少なくとも１つの数学的モデルは、移動平均又は自己回帰性移動平均である、請求項１６に記載の注入システム。
18. 少なくとも１つの数学的モデルは、線形性と時間不変性を仮定する、請求項１７に記載の注入システム。
19. 少なくとも１つの数学的モデルは、スペクトル評価技術によって決定される非母数モデルである、請求項１５に記載の注入システム。
20. スペクトル評価技術は、Welchの方法、Bartlettの方法、複合信号の分類法(ＭＵＳＩＣ)、或いはピリオドグラム方法である、請求項１９に記載の注入システム。
21. 少なくとも１つの数学的モデルは、イメージング手順中に収集された追加のデータを用いて更新される、請求項１４に記載の注入システム。
22. 少なくとも１つのテスト注入は、造影剤の注入であり、非造影剤の注入が続く、請求項１４に記載の注入システム。
23. 非造影剤は、非造影剤の注入に先立つ造影剤の流速と略同じ流速で注入される、請求項２２に記載の注入システム。
24. 非造影剤は生理食塩水である、請求項２３に記載の注入システム。
25. ２回以上のテスト注入が実行される、請求項 に記載の注入システム。
26. １つのテスト注入は造影剤のみの注入であり、他のテスト注入は造影剤の注入に続
    く非造影剤の注入である、請求項２５に記載の注入システム。
27. インジェクタはまた、イメージング手順中、患者の反応に関する情報に基づいて、少なくとも一部が制御される、請求項１５に記載の注入システム。
28. インジェクタはまた、患者の測定された生理学的変数の少なくとも一部の情報に基づいて、少なくとも一部が制御される、請求項１５に記載の注入システム。
29. 少なくとも１つの測定された生理学的変数は、少なくとも１つの数学的モデルの出力を変えるのに用いられる、請求項２８に記載の注入システム。
30. インジェクタを制御する工程は、造影剤のイメージング注入を１度目に開始し、少なくとも一部が少なくとも１つの数学的モデルに基づいて決定されて２度目は、対象領域の画像走査を開始する工程を含む、請求項１５に記載の注入システム。
31. ２度目は、少なくとも１つの数学的モデルによって決定されたように、所定の増強レベルに達する時間を予測することに基づいて決定される、請求項３０に記載の注入システム。
32. 注入システムであって、
    ａ．流体を患者に注入するためのインジェクタと、
    ｂ．インジェクタに作動的に繋がってインジェクタを制御するコントローラであって、該コントローラは、患者について個別化された少なくとも１つの数学的モデルに基づいて流体のイメージング注入を制御し、該少なくとも１つの数学的モデルは、造影剤を患者に注入するテスト注入から生じる時間増強カーブから得たデータを使って決定され、時間増強カーブは、造影剤のテスト注入によって造影剤が通過することによる時間経過に伴う患者の所定対象領域の増強を表わしている、注入システム。
33. コントローラは、少なくとも１つの処理ユニットと少なくとも１つのメモリを有するコンピュータを具え、メモリはその中に少なくとも１つの数学的モデルを決定するコンピュータプログラムを格納した、請求項３２に記載の注入システム。
34. 医療的手順を達成するシステムであって、
    ａ．患者の反応を検出する感知システムと、
    ｂ．患者に薬剤を注入するのに適したインジェクタと、
    ｃ．インジェクタと作動的に繋がって、インジェクタを制御するコントローラであって、該インジェクタコントローラは、患者について個別化された少なくとも１つの数学的モデルに基づいて薬液のイメージング注入を制御し、
    該少なくとも１つの数学的モデルは、薬液を患者に注入するテスト注入から生じる時間応答カーブに対応する感知システムから収集したデータを使って決定され、時間応答カーブは、テスト注入によって薬液が通過することによる時間経過に伴う患者の所定対象領域の増強を表わしている、注入システム。
35. イメージングシステムであって、
    ａ．患者の対象領域の画像を生成するイメージ生成器と、
    ｂ．造影剤を患者に注入するのに適したインジェクタと、
    ｃ．インジェクタと作動的に繋がって、インジェクタを制御するコントローラであって、該コントローラは患者について個別化された少なくとも１つの数学的モデルに基づいて造影剤のイメージング注入を制御し、
    該少なくとも１つの数学的モデルは、造影剤を患者にテスト注入してから生じる時間増強カーブに対応したデータをイメージ生成器から収集することによって決定されるイメージングシステム。