(57)【要約】【課題】【解決手段】少なくとも体の一部の画像を得るように作動可能な画像取得システムは、体からのエネルギを測定する少なくとも１つのエネルギセンサを画像化システムと、少なくとも１つのエネルギセンサからの信号の少なくとも一部に基づき、画像を生成するように構成された画像生成システムと、該画像生成システムに作動可能に繋がった画像ディスプレイ、及び該画像生成システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスを有する。画像取得システムは更に、少なくとも１つの第１の流体源を有する流体インジェクタシステムと、該第１の流体源に作動可能に繋がった加圧システムと、該加圧システムと作動可能に繋がったユーザインターフェイスを含む。画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも以下の２つの態様及び／又は他の態様にて作動可能に一体化されている；物理的な接続、少なくとも１つの共通のユーザインターフェイスを介したデータ入力、少なくとも１つの共通のディスプレイを介した情報の表示、少なくとも１つの共通の電力調整システムへの電気的接続、少なくとも１つの患者の生理学的センサからの共通のデータの受信、少なくとも１つの情報システムへの少なくとも１つの共通の通信ポート、及び共通の制御システム(制御システムのあらゆる共通部分を含む)。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体の少なくとも一部の画像を得るように作動可能な画像取得システムであって、
体からのエネルギーを測定する少なくとも１つのエネルギーセンサと、少なくとも１つのエネルギーセンサからの信号の少なくとも一部に基づいて、画像を生成するように構成された画像生成システムと、画像生成システムに作動可能に繋がった画像ディスプレイと、画像生成システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスとを具えた画像化システムと、
少なくとも第１の流体源と、該第１の流体源に作動可能に繋がった加圧システムと、該加圧システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスとを具えた流体インジェクタシステムと、
画像化システムと流体インジェクタシステムとを通信可能に設定する通信システムとを具え、
画像化システムと流体インジェクタシステムは更に、通信システムを加えて作動可能に一体化されている画像取得システム。
【請求項２】
画像化システムは更に、体を通ってエネルギーを送信する少なくとも１つのエネルギー源を具える、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項３】
画像化システムの少なくとも１つの要素は、インジェクタシステムの少なくとも１つの要素と物理的に接続されている、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項４】
インジェクタシステムの少なくとも１つの部分は、画像化システムのハウジング内に収納されている、請求項３に記載の画像取得システム。
【請求項５】
インジェクタのハウジングの少なくとも一部は、画像化システムに取り付けられている、請求項３に記載の画像取得システム。
【請求項６】
インジェクタハウジングの一部は、画像取得システムの支持具に取り付けられている、請求項３に記載の画像取得システム。
【請求項７】
注入システムに作動可能に繋がった少なくとも１つの流路は、画像化システムに作動可能に繋がった、請求項５に記載の画像取得システム。
【請求項８】
注入システムに作動可能に繋がった少なくとも１つの貯めが、画像化システムに作動可能に繋がった、請求項３に記載の画像取得システム。
【請求項９】
注入システムの流路に作動可能に繋がった少なくとも１つの流体加熱システムが画像化システムに作動可能に繋がった、請求項３に記載の画像取得システム。
【請求項１０】
画像化システムは、インジェクタシステム用の供給物を収容するように構成された少なくとも１つの供給コンパートメントを含む、請求項３に記載の画像取得システム。
【請求項１１】
画像化システムとインジェクタシステムは、共通の電力調整システムに電気的に接続された、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項１２】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの患者の生理学的センサから共通のデータを受信するように構成された、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項１３】
患者の生理学的センサは、ＥＣＧセンサ、呼吸センサ、血液酸素センサ又は血圧センサである、請求項１２に記載の画像取得システム。
【請求項１４】
画像化システムとインジェクタシステム用の制御ソフトウエアの少なくとも一部は、結合されている、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項１５】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通状態の状態機械を共有する、請求項１４に記載の画像取得システム。
【請求項１６】
画像化システムとインジェクタシステムは、画像化パラメータ及び流体搬送プロトコルを結合する、請求項１４に記載の画像取得システム。
【請求項１７】
画像化システムとインジェクタシステムは、ユーザの嗜好を結合させる、請求項１４に記載の画像取得システム。
【請求項１８】
画像化システムとインジェクタシステムは、患者の情報を共有する、請求項１４に記載の画像取得システム。
【請求項１９】
画像化システムとインジェクタシステムは、使用データを共有する、請求項１４に記載の画像取得システム。
【請求項２０】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のコンピュータプロセッサを共有する、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項２１】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のコンピュータメモリを共有する、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項２２】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のデータ通信バスを共有する、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項２３】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のコンピュータハードウエア要素を共有する、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項２４】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通の安全チェックシステムを共有する、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項２５】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のユーザインターフェイスを共有する、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項２６】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のディスプレイを共有する、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項２７】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの他の情報システムへの少なくとも１つの共通の通信ポートを共有する、請求項１に記載の画像取得システム。
【請求項２８】
情報システムは、病院情報システムである、請求項２７に記載の画像取得システム。
【請求項２９】
体の少なくとも一部の画像を得るように作動可能な画像取得システムであって、
体からのエネルギーを測定する少なくとも１つのエネルギーセンサと、少なくとも１つのエネルギーセンサからの信号の少なくとも一部に基づいて、画像を生成するように構成された画像生成システムと、画像生成システムに作動可能に繋がった画像ディスプレイと、画像生成システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスとを具えた画像化システムと、
少なくとも第１の流体源と、該第１の流体源に作動可能に繋がった加圧システムと、該加圧システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスとを具えた流体インジェクタシステムとを具え、
画像化システムとインジェクタシステムは、画像化システムとインジェクタシステム間のデータ通信の他の少なくとも１つの態様に於いて、作動可能に一体化されている画像取得システム。
【請求項３０】
体の少なくとも一部の画像を得るように作動可能な画像取得システムであって、
体からのエネルギーを測定する少なくとも１つのエネルギーセンサと、少なくとも１つのエネルギーセンサからの信号の少なくとも一部に基づいて、画像を生成するように構成された画像生成システムと、画像生成システムに作動可能に繋がった画像ディスプレイと、画像生成システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスとを具えた画像化システムと、
少なくとも第１の流体源と、該第１の流体源に作動可能に繋がった加圧システムと、該加圧システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスとを具えた流体インジェクタシステムとを具え、
画像化システムとインジェクタシステムは、以下の少なくとも２つの態様にて作動可能に一体化されている画像取得システム；
物理的接続、少なくとも１つの共通のユーザインターフェイスを介したデータ入力、少なくとも１つの共通のディスプレイを介した情報の表示、少なくとも１つの共通の電力調整システムへの電気的接続、少なくとも１つの患者の生理学的センサからの少なくとも１つの共通の通信ポート、及び共通の制御システム。
【請求項３１】
インジェクタシステムの少なくとも一部は、画像化システムのハウジング内に収納されている、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項３２】
インジェクタのハウジングの少なくとも一部は、画像化システムに取り付けられている、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項３３】
インジェクタのハウジングの一部は、画像取得システムの止ジグに取り付けられている、請求項３２に記載の画像取得システム。
【請求項３４】
注入システムに作動可能に繋がった少なくとも１つの流路は、画像化システムに作動可能に繋がっている、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項３５】
注入システムに作動可能に繋がった少なくとも１つの流体貯めは、画像化システムに作動可能に繋がっている、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項３６】
注入システムの流路に作動可能に繋がった少なくとも１つの流体加熱システムは、画像化システムに作動可能に繋がっている、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項３７】
画像化システムは、インジェクタシステム用の供給物を収納するように構成された少なくとも１つの供給仕切りを含む、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項３８】
画像化システム及びインジェクタシステム用の制御ソフトウエアの少なくとも一部は一体化される、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項３９】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通の状態機械状態を共有する、請求項３８に記載の画像取得システム。
【請求項４０】
画像化システムとインジェクタシステムは、画像化パラメータ及び流体搬送プロトコルを一体化する、請求項３８に記載の画像取得システム。
【請求項４１】
画像化システムとインジェクタシステムは、ユーザインターフェイスを一体化する、請求項３８に記載の画像取得システム。
【請求項４２】
画像化システムとインジェクタシステムは、患者情報を共有する、請求項３８に記載の画像取得システム。
【請求項４３】
画像化システムとインジェクタシステムは、データを使用する、請求項３８に記載の画像取得システム。
【請求項４４】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つのコンピュータプロセッサを共有する、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項４５】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つのコンピュータメモリを共有する、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項４６】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のデータ通信バスを共有する、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項４７】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のコンピュータハードウエア要素を共有する、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項４８】
画像化システムとインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通の安全チェックシステム、少なくとも１つの他の情報システムへの少なくとも１つの共通の通信ポートを共有する、請求項３０に記載の画像取得システム。
【請求項４９】
少なくとも１つのエネルギセンサを具えて、該エネルギセンサからの信号からエネルギを測定する画像化システムと、画像生成システムに作動可能に繋がった画像ディスプレイと、画像生成システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスを具え、画像化システムは少なくとも以下の２つの態様にて流体インジェクタと一体化されるように構成されているシステム；
物理的な接続、ユーザインターフェイス、少なくとも１つの共通の電力調整システムへの電気的な接続、少なくとも１つの患者の生理学的なセンサからの共通のデータの受信、少なくとも１つの情報システムへの少なくとも１つの共通の通信ポート、及び共通の制御システム。
【請求項５０】
少なくとも第１の流体源と、該第１の流体源に作動可能に繋がった加圧システムと、該加圧システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスとを具えた流体インジェクタシステムであって、
該インジェクタシステムは、少なくとも以下の２つの態様にて流体インジェクタと一体化されるように構成されている流体インジェクタシステム；
物理的な接続、ユーザインターフェイス、少なくとも１つの共通の電力調整システムへの電気的な接続、少なくとも１つの患者の生理学的なセンサからの共通のデータの受信、少なくとも１つの情報システムへの少なくとも１つの共通の通信ポート、及び共通の制御システム。
【請求項５１】
画像化システムは、少なくとも４つの態様にて流体インジェクタシステムと一体化されるように構成されている、請求項４９に記載の画像化システム。
【請求項５２】
流体インジェクタシステムは、少なくとも４つの態様にて画像化システムと一体化されるように構成されている、請求項５０に記載の流体インジェクタシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一体型の医療用画像化システムに関し、特に１又は２以上の画像化システムの要素が流体インジェクタシステムに結合されている一体型の医療用画像化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の情報は読み手が以下に開示された発明、及びそれが一般的に使用される環境を理解するのを手助けすべく提供される。ここに使用される用語は、この書類の中で別段に明確に述べられていなければ、任意の特定の狭い解釈に限定することを意図しない。
ここに述べられた参考文献は、本発明又は本発明の背景についての理解を容易にする。
ここに引用されたすべての参考文献の開示は、引用を持って、本願への記載加入とする。
【０００３】
血管に造影剤を動力注入する血管造影インジェクタは、１９６０年代に最初に開発された。それらは、循環システム条件の医学的診断に役立つＸ線の画像化設備と共に使用された。そのとき以来、多くのタイプの画像化エネルギーを用いる多くの器官中の診断条件に関して使用され、又は考慮されてきており、画像化エネルギーには例えばＸ線の透視、ＣＴ画像化(コンピュータ断層撮影法)、ＭＲＩ(磁気共鳴映像法)、超音波、核医学(ＮＭ)、ＰＥＴ(陽電子放出断層撮影法)、ＳＰＥＣＴ(単一光子放射断層撮影法)、可視及び赤外線画像化がある。
【０００４】
流体インジェクタ及び画像化システム(イメージャ)の２つのデバイスは、幾つかは重複する技術又は専門領域があり、且つ全く異なる技術又は専門領域がある。流体インジェクタは一般に、高度化された電気機械的なサーボ制御及びアセンブリ、帰還及び圧力限定を有して、人為的要因及び安全システムと同様に、正確な安定した又は時間変動型の注入を行って、注入しすぎを防いで、空気注入の可能性を減じている。
通常は、待機状態(idle)(プログラム及び/又は充填)から注入への装備状態(注入への準備)へは制御されながら進行する。インジェクタシステムは一般に、使い捨ての流路要素及びシステム要素と同様に、幾つかの再使用可能な電気機械及び電子部品も含んでいる。
画像化システム又はデバイスは、比較的コストの高い設備の主要部分である。超音波プローブ又は他の患者に接する面の場合の汚染カバーを除き、画像化システムには使い捨ての要素はない。
画像化装置によって一般に使用される技術は、線形電力から画像化エネルギーへの電力変換、画像化エネルギーを検知する感知するセンサ及び信号増幅、及びヒトの理解し得る画像を作成する画像再構成アルゴリズム及びソフトウェアを含む。幾つかの画像化装置はさらに電子機械制御システムを含む。
ＰＥＴとＳＰＥＣＴを含む核医学画像化装置の場合には、画像化造影剤又は画像化薬剤はそれ自身が画像化エネルギーを提供する。それは、崩壊する放射性原子を含んでいる。
最も一般には最終的に光子かガンマ線の形である崩壊エネルギーは、体から離れて、感知するセンサーによって検知されるか、測定される。
【０００５】
インジェクタシステム及び画像化システムの両方に共通の技術は例えば、コンピューター化されたユーザインターフェース、エラーチェック、データ操作又はアルゴリズム実行用の数学及び計算、コンピューター又はマイクロコンピュータ、運動又は位置制御、線形パワー調整又は変換、シールド、環境制御及び外部デバイスへのデータ通信を含んでいる。
【０００６】
流体インジェクタデバイス又はシステムと画像化デバイス又はシステム間の上記且つ他の違いは、流体インジェクタ及び画像化デバイスが物理的且つビジネス的に分離することに繋がり、それは同じ会社内の異なる会社又は異なる組織によって一般に設計されており製造される。この分離により、流体インジェクタと画像化システムの間の相互作用がさらに制限された。
【０００７】
画像化装置とインジェクタの分離を維持した別の要因は、２つの製品に関連した規制が非常に異なるとのリスクである。両者はＦＤＡの規制構造の広範なクラスII分類にあるが、画像化装置についての最も重大な危険は患者を画像化エネルギーへ過剰に露出することであり、それは、些細ではないが、希に直ちに致命的となる。
このように、一製品を設計し製造し、その製品に関連して要求される規制及び承認工程に精通している会社は、別の製品の規制ハードル及びリスクを加えることを嫌がる。
【０００８】
現在のインジェクタと画像化装置の間の相互作用、即ち協働は、造影剤の注入及び画像取得間のタイミング調整を含み、それは通常は適切なときに、作業者がインジェクタ及び画像化装置のボタンを手動で押すことによって、又はユーザが選択したディレー後に、単純な時間同期型インターフェースによって他方のデバイスを始動させる１つのデバイスによって、なされる。
【０００９】
米国特許第5,840,026号は、インジェクタと画像化装置の間のより緊密な協働について記述する。画像又はセンサからのフィードバックは、注入を決定し及び/又は調節して、画像を改善するのに使用される。調節は、フィードバックループに医者又は作業者を含み、又は自動的になり得る。米国特許第6,397,098Bl号には、様々なハードウェア構成及び通信プロトコルを使用して、多くの注入及び/又はデータに関連する画像の幅広いアレイと一方向に又は二方向に通信して、システム間の協働を改善するシステムが記載されている。
米国特許公開公報第2005/0203389号は、オペレータが共通のコンソールから、独立したインジェクタ及び画像化装置を制御することを可能にする方法、システム及び装置について記載している。
【００１０】
独立したインジェクタ及び画像システムを有することには、幾つかの物理的な欠点がある。米国特許公開公報第2004/0199076号から得られる図１に示されるように、一般にインジェクタは車輪を具えた台座に取り付けられる。
台座は一般にユーザインターフェース及び他の電子部品に台座を接続する、かさばったケーブルがある。これにより、部屋を動き回り、患者又は作業者が画像化装置へアクセスする通路に入ることができることを困難にしている。
【００１１】
台座に代わる物は、部屋の天井へ取り付けられた頭上均衡システム(ＯＣＳ)上に、インジェクタの流体搬送要素(インジェクタヘッド)を取り付けることである。この取付けシステムは床上のケーブルを無くし、容易に押し上げられて、邪魔にならないとの利点がある。
１つの問題は、ＣＴガントリーの両側回りにインジェクタヘッドを動かすのは通常難しいということである。
或いは、画像化装置の要素が移動する際に、該要素がインジェクタＯＣＳにぶつかる可能性がある。例えば、これにより、Ｘ線透視スイート内のＯＣＳの使用が略妨げられる。
ＯＣＳはまた、時間が経つと、重量がかなり変化する状況に適応する難しさがある。例えば米国特許第5,840,026号に記載されるように、幾つかの流体搬送システムの実施例に於いて、大量の液体が最初にインジェクタに入れられ、次に時間に亘って連続して患者に搬送される。流体が搬送されるにつれ、重量が減り、ＯＣＳは上昇する傾向がある。
【００１２】
血管造影法では、インジェクタヘッドは時々、患者のテーブルに取り付けられる。テーブルが動かされて、画像化装置によって観察される患者の領域が変わるとき、インジェクタヘッドと患者の相対位置は、変わらない。これにより、インジェクタヘッドから患者へ流体を搬送するチュービングが患者にストレスを与える可能性を最小にする。
【００１３】
インジェクタユーザフェイスは普通は、モニターの隣の制御室内の机上、即ちカウンター面上、及び普通は画像化装置ユーザインターフェイスを構成するキーボード上に位置する。これにより、作業者の台座面は散らかり、作業者は２つの入力デバイス間を行き来することが必要となる。インジェクタと画像化装置の間の協働関係が高まるにつれ、この点は更に不利になる。
【００１４】
高度な相互作用スキームが開発されるにつれて、データ伝送及び処理の機能と速度の分離は難問となる。
現在のインジェクタと画像化装置が相互に作用することは、設定可能なディレイ及び付随的にスイッチ閉鎖信号により容易に(currently)なされる同期を開始することに、主として制限されている。設定可能なディレイの場合、制御プログラムに基づいて開始ボタンが押された後、所定時間にデバイスは動作を開始する。
注入側から対象となる画像化領域にまで注入流体が体内を搬送するのに時間が掛かるから、インジェクタは普通は最初に動き始める。注入が十分に進行し又は完了すると、インジェクタは画像化装置に信号を送るリレーを閉じる。画像化装置は次に、制御プログラムに基づいて所定時間が遅延した後に画像を取得する。
一般的な代替案は、インジェクタと画像化装置ユーザインターフェイスをカウンタ上に接近して置き、画像化装置のディレーを所定時間に設定し、作業者が両開始ボタンを同時に押す。これにより、画像化装置は使用者が両開始ボタンを押すと、その時から所定時間だけ画像化を開始する。あまり一般的でない代替案は、画像化装置にリレーの閉鎖によってインジェクタの開始を引き起こさせ、次に所定時間後に、画像を取得することである。
【００１５】
近年、特定のコンピュータ、電子工学及び情報通信方法の進化は、素早く変化している。異なる製造業者からの画像化システム、画像ディスプレイワークステーション及び画像保管及び通信システム(ＰＡＣＳ)は情報を通信でき、http://medical.nema.org/.のＮＥＭＡ(ナショナルエレクトリカルマニュファクチャラーズアソシエーション)によって出版されたＤＩＣＯＭ(医学領域に於けるデジタル画像化及び通信)のような標準基準を通じて可成りの範囲に相互作用する。
【００１６】
更に、健康管理事業の統合化(ＩＨＥ)の第１歩は、健康管理事業のデータ統合状態を進めるように計画されたプロジェクトである。北米放射線医学学会(ＲＳＮＡ)及び健康管理事業情報及び管理システム協会(ＨＩＭＳＳ)から後援を受けて、ＩＨＥは医療専門家、及び健康管理事業の情報及び画像化システム産業を集め、患者のケアの最適なサポートの情報を共有する標準に基づいた方法に同意し、文書化し、且つ実証する。
【００１７】
医学的なインターフェースバス標準であるＩＥＥＥ１０７３/ＭＩＢは、様々な医療機器間の通信を容易にすべく存在する。
【００１８】
更に、インジェクタと画像化装置の会社の共同体は、ＣＡＮＢｕｓに基づくインジェクタと画像化装置間の通信に対する通信標準に取り組んでいる。
【００１９】
画像化システムの１又は２以上の要素が、流体インジェクタシステムの１又は２以上の要素に一体化された一体型医療用画像化システムを開発することが望ましい。
【発明の概要】
【００２０】
発明の要約
１つの態様では、本発明は、身体の少なくとも１つの部分の画像を得るように操作可能な画像取得システムを提供する。該画像取得システムは、体からのエネルギーを測定する少なくとも１つのセンサを有する画像化システム、少なくとも１つのセンサからの信号から少なくとも一部に基づいて画像を生成するように構成された画像生成システム、画像生成システムに作動可能に繋がった画像ディスプレイ、及び画像生成システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスを含む。画像取得システムは更に、第１の流体の少なくとも１つの源を有する流体注入システム、第１の流体の源に作動可能に繋がった加圧システム、及び該加圧システムと作動可能に繋がったユーザインターフェイスを含む。画像取得システムは更に、画像化システムと流体インジェクタシステムを通信可能に接続するように取り付ける通信システムを具える。画像化システム及びインジェクタシステムは更に、通信システムを加えて作動可能に一体化される。画像化システムは更に、エネルギーを体に伝える少なくとも１つのエネルギー源を含み得る。
【００２１】
幾つかの実施例に於いて、画像化システムの少なくとも１つの要素は、インジェクタシステムの少なくとも１つの要素に物理的に接続される。インジェクタシステムの少なくとも一部は例えば、画像化システムのハウジング内に収納される。インジェクタのハウジングの少なくとも一部は、画像化システムに取り付けられ得る。インジェクタハウジングの一部は例えば、画像取得システム用の支持具に取り付けられ得る。注入システムに作動可能に繋がった少なくとも１つの流路は、画像化システムに作動可能に接続され得る。注入システムに作動可能に繋がった少なくとも１つの流体貯めは、画像化システムに作動可能に接続され得る。
同様に、注入システムの流路に作動可能に繋がった少なくとも１つの流体加熱システムは、画像化システムに作動可能に繋がる。該画像化システムは、インジェクタシステムへの供給物を収納するように構成された少なくとも１つの供給コンパートメントを含み得る。
【００２２】
画像化システム及びインジェクタシステムはまた、共通の電力調整システムに電気的に繋がり得る。
【００２３】
画像化システム及びインジェクタシステムは、少なくとも１つの患者の生理学的センサから共通のデータを受信するように構成され得る。患者の生理学的センサは例えば、ＥＧＱセンサ、呼吸センサ、血液酸素センサ又は血圧センサである。
【００２４】
画像化システム及びインジェクタシステムは、共通の制御システム(そのあらゆる部分を含めて)を共有することができる。画像化システム及びインジェクタシステム用の制御ソフトウエアの少なくとも一部は、共通のシステムのハードウエアアーキテクチャを通して一体化され又は分配され得る。
画像化システム及びインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通の状態機械状態(及び／又は機械状態間の少なくとも１つの共通の遷移)を共有し得る。画像化システム及びインジェクタシステムは、画像化パラメータ及び流体搬送プロトコルを一体化することができる。画像化システム及びインジェクタシステムは、ユーザの嗜好をまとめることができる。画像化システム及びインジェクタシステムは、患者情報を共有し得る。画像化システム及びインジェクタシステムは、使用データを共有し得る。
【００２５】
画像化システム及びインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のコンピュータ要素を共有することができる。例えば、画像化システム及びインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のコンピュータメモリを共有することができる。画像化システム及びインジェクタシステムは、少なくとも１つのコンピュータプロセッサを共有することができる。画像化システム及びインジェクタシステムは、少なくとも１つのデータ通信バス(例えば、ＰＣＩ又はコンピュータ技術で公知の他のバス)を共有する。
【００２６】
画像化システム及びインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通の安全チェックシステムを共有し得る。画像化システム及びインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のユーザインターフェイスを共有し得る。画像化システム及びインジェクタシステムは、少なくとも１つの共通のディスプレイを共有する。画像化システム及びインジェクタシステムは、少なくとも１つの他の情報システムへの少なくとも１つの共通の通信ポートを共有し得る。情報システムは例えば、病院情報システムであり得る。
【００２７】
他の態様に於いて、本発明は体の一部の画像を得るように作動可能な画像取得システムを提供し、該画像取得システムは、体からのエネルギーを測定する少なくとも１つのセンサを有する画像化システム、少なくとも１つのエネルギーセンサからの信号から少なくとも一部に基づいて画像を生成するように構成された画像生成システム、画像生成システムに作動可能に繋がった画像ディスプレイ、及び画像生成システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスを含む。
該画像取得システムは更に、第１の流体の少なくとも１つの源を有する流体インジェクタシステム、該第１の流体の源に作動可能に繋がった加圧システム、該加圧システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスを含む。画像化システム及びインジェクタシステムは、少なくとも１つの態様に於いて、画像化システム及びインジェクタシステム間のデータ通信以外にも、作動可能に一体化されている。
【００２８】
他の態様に於いて、本発明は体の一部の画像を得るように作動可能な画像取得システムを提供し、該画像取得システムは体からのエネルギーを測定する少なくとも１つのエネルギーセンサを有する画像化システム、少なくとも１つのエネルギーセンサからの信号から少なくとも一部に基づいて画像を生成するように構成された画像生成システム、画像生成システムに作動可能に繋がった画像ディスプレイ、及び画像生成システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスを含む。
該画像取得システムは更に、第１の流体の少なくとも１つの源を有する流体インジェクタシステム、該第１の流体の源に作動可能に繋がった加圧システム、及び該加圧システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスを含む。画像化システム及びインジェクタシステムは、以下の態様の少なくとも(及び／又は他の)２つを作動可能に一体化している。
物理的な接続、少なくとも１つの共通なユーザインターフェイスを介したデータ入力、少なくとも１つの共通のディスプレイを介した情報の表示、少なくとも１つの共通の電力調整システムへの電気的な接続、少なくとも１つの患者の生理学的なセンサからの共通のデータの受信、少なくとも１つの情報システムへの少なくとも１つの共通の通信ポート、及び共通の制御システム(制御システムのあらゆる部分を含む)。
【００２９】
更なる態様に於いて、本発明は体からのエネルギーを測定する少なくとも１つのエネルギーセンサを有する画像化システム、少なくとも１つのエネルギーセンサからの信号から少なくとも一部に基づいて画像を生成するように構成された画像生成システム、画像生成システムに作動可能に繋がった画像ディスプレイ、及び画像生成システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスを提供する。画像化システムは、少なくとも(及び／又は他の)以下の２つの態様にて、流体インジェクタシステムと一体化されるように構成されている。
物理的な接続、少なくとも１つの共通なユーザインターフェイスを介したデータ入力、少なくとも１つの共通のディスプレイを介した情報の表示、少なくとも１つの共通の電力調整システムへの電気的な接続、少なくとも１つの患者の生理学的なセンサからの共通のデータの受信、少なくとも１つの情報システムへの少なくとも１つの共通の通信ポート、及び共通の制御システム。
【００３０】
尚、更なる態様に於いて、本発明は第１の流体の少なくとも１つの源を有する流体インジェクタシステム、該第１の流体の源に作動可能に繋がった加圧システム、及び該加圧システムに作動可能に繋がったユーザインターフェイスを提供する。インジェクタシステムは、少なくとも(及び／又は他の)以下の２つの態様にて、画像化システムと一体化されるように構成されている。
物理的な接続、少なくとも１つの共通なユーザインターフェイスを介したデータ入力、少なくとも１つの共通のディスプレイを介した情報の表示、少なくとも１つの共通の電力調整システムへの電気的な接続、少なくとも１つの患者の生理学的なセンサからの共通のデータの受信、少なくとも１つの情報システムへの少なくとも１つの共通の通信ポート、及び共通の制御システム。
【００３１】
本発明はまた、本発明のシステムを用いる画像化手順を実行する方法と同様に、本発明のシステムを製造する方法を提供する。
【００３２】
幾つかの実施例に於いて、本発明のデバイス、システム及び方法は、これまでの拡大した通信、制御及びコンピュータ及び電子分野の処理容量を超え、独立したデバイス間の協働を容易にする。本発明のデバイス、システム及び方法は、多数のシステム態様又は大きさに沿って、画像化装置とインジェクタを一層十分に一体化させ、効率及び／又は容量を増加させる物理的、情報的及び／又は作動的な一体性を介して、著しい利益を患者、作業者、医者及び製造業者に提供する。
【００３３】
本発明の特性及びそれに伴う利点とともに本発明は、添付の図面に関する以下の詳細な記載を考慮すれば、最も良く判り理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】図１Ａは、従来技術の画像化システム及び画像化システムに関して用いられる従来技術のインジェクタシステムを示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、他の従来技術の画像化システム及び画像化システムに関して用いられる従来技術のインジェクタシステムを示す。
【図２】本発明の一体化された画像化及びインジェクタシステムの一実施例を示す。
【図３】従来技術の画像化システム及びインジェクタシステムのブロック図、即ち機能図である。
【図４ａ】図４aは、本発明の一体化された画像化インジェクタシステムの一実施例のブロック図、即ち機能図である。
【図４ｂ】図４bは、本発明の一体化された画像化インジェクタシステムの他の実施例のブロック図、即ち機能図である。
【図５】従来技術の画像化システム及びインジェクタシステムの状態図である。
【図６】一体化された画像化インジェクタシステムの実施例の状態図である。
【図７】図７aは、本発明の一体化された画像化インジェクタシステムの一実施例を示す。図７bは、インジェクタが画像化システムの前に取り付けられた図７aに示されたのと似た本発明の一体化された画像化インジェクタシステムの実施例を示す。
【図８】本発明の他の一体化された画像化インジェクタシステムの実施例を示す。
【図９】本発明の他の一体化された画像化インジェクタシステムの実施例を示す。
【図１０】本発明の他の一体化された画像化インジェクタシステムの実施例を示す。
【図１１】本発明の一体化された画像化インジェクタシステムの実施例を示す。
【図１２】図１２aは、本発明の一体化された画像化インジェクタシステムの実施例を示す。図１２bは、本発明の一体化された画像化インジェクタシステムの実施例を示す。
【図１３】本発明の物理的に分離可能に一体化された画像化インジェクタシステムの実施例を示す。
【図１４】部分的に一体化された画像化インジェクタシステムの機能図の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
発明の詳細な記載
図１aは、米国公開公報第2004/0199076号の図５に基づく従来技術のシステムを示し、画像化システム(300)からインジェクタ(100)を物理的・機能的に分離したものの典型例を示す。理解の容易さの為、画像化システム(300)はＣＴスキャナーであると考えられ得る。
一般にＣＴ用語でガントリーと呼ばれる画像取得装置(301)は、画像化エネルギーとしてＸ線エネルギーを放射するＸ線管、及び患者を通った後のＸ線を測定するセンサを含む。この情報は、アルゴリズムによって使用され、画像化装置内のコンピュータプログラムにて実行されて、画像化装置の一般にユーザコンソールと呼ばれるユーザインターフェイス(302)上に表示される画像を生成し、又は病院の情報システム又はネットワークを介して一般に遠隔観察又はワークステーションと呼ばれる他のデバイスに送られる。
患者は、支持台とも位置決め台ともテーブル又はベッド(304)とも呼ばれる患者ソファ上に置かれ、体の正しい領域又は部分が画像化されるように、位置決めされる。ＣＴスキャナがプログラミングされて、同様に画像化装置ユーザインターフェイス(302)を具える。スキャン時に、進行状況は普通は画像化装置ユーザインターフェイス(302)上にて監視される。
【００３６】
別個のインジェクタ(100)が、画像化装置システム(300)の回りに動かされ、患者への注入を容易にする。インジェクタは患者の画像に効果を顕わし(affect)、更なる診断情報をもたらす造影剤を注入する。インジェクタは、インジェクタにプログラミングし、注入中に注入状況を監視するのに用いられ得るユーザインターフェイス(122)を有する。
インジェクタ(100)は、本例では１つは造影剤用、１つは生理食塩水用である２つのシリンジを保持するインジェクタヘッド(121)を有する。そのようなインジェクタ、そのための制御システム、これらとともに用いられるインジェクタプロトコルが例えば、米国特許第6,643,537号、第6,339,718号、第6,673,033号、第6,767,319号、第6,958,053号及び第5,494,036号、及び米国特許公開公報第2004-0064041号、第2005-0113754号に記載され、それらの開示は引用を持って本願への記載加入とする。
インジェクタヘッド(121)はまた、普通は造影剤を加圧し、このようにしてその患者への流れを決定し制御するのに用いられる１又は２以上のモータを含む。流体は図示しない流路を通ってインジェクタヘッド(121)から患者へ流れる。しばしば、この図には示されないインジェクタ用の遠隔ユーザインターフェイスがあり、それは画像化システムユーザインターフェイス(302)と同じ作業面に位置し、ＣＴシステムの場合、これらは普通は作業者への放射線量を最小にする放射シールド室の外である。
【００３７】
超音波のような画像化エネルギーから作業者への危険がない画像化システムについて、画像化システムのユーザインターフェイス(302)はしばしば、通常は患者のベッド(304)に対して動かされる画像化装置(301)の物理的な一部である。この場合に於いて、インジェクタ(100)もまた、通常は患者のベッド(304)に対して動かされる。
【００３８】
図１Ｂは、米国特許第6,397,098号の図３に基づき、その開示は引用を持って本願への記載加入とする。米国特許第6,397,098号は、独立したインジェクタ(100)と画像化システム(300)間で情報を通信するデバイス及び方法を示し、インジェクタ(100)と画像化システム(300)間の協働を良好にすることを促進する。
【００３９】
図２は、１つに結合された画像化装置のインジェクタシステム(IIIS)(200)がある本発明の実施例を示す。画像化装置とインジェクタの機能は、適切な程度まで統合される。この統合には、以下に詳細に記載される多くの利点がある。これらの利点には、従来技術を用いては不可能、又は可能であるが可成りの困難さを伴う空間節約、材料節約、コスト節約、時間短縮、及び画像化プロトコル及び能力(及び従って診断能力)を達成できることがある。
【００４０】
実証例として、図２は一体化されたインジェクタのＣＴ画像化装置を示す。このシステムに於いて、患者はIIIS患者支持面(204)(また、ソファ或いはベッドと呼ばれる)に横たわり、IIIS画像取得装置(201)に対して適切に位置決めされる。流体インジェクタ、即ちインジェクタヘッド(221)は、画像取得装置(201)に組み込まれる。
この例に於いて、画像取得装置(201)のハウジング(201')はインジェクタシーティング、即ち透明であるのが好ましいドア(219')を有する仕切り(219)を含み、作業者は流体インジェクタ(221)の状態を観察することができる。ドアは付随的に、患者に安らぎを与えるべく、流体及び流路の面を体温近くに加熱し維持するのに役立つ。
示された実施例に於いて、仕切り(219)はハウジング(201')の側面に示される。点線で示すように、インジェクタ仕切り(219a)は、作業者の使い易さ又は画像化装置内の有効な空間の存在に基づき、ハウジング(201')内の他の位置に置かれ得る(例えば、ハウジングの前に)。流体ライン(220)はインジェクタ(221)から患者領域に行く。ハウジング(201')に取り付けられた取付け補助(211)は、流体ラインを便利な方法で支持するのに役立つ。
ＣＴについては、患者がしばしば腕を頭の上に上げ、ＩＶカテーテルを患者内に入れた状態で、先ず頭をスキャナ内に位置させるから、画像取得装置(201)の後側に取付け補助(見えないが、取付け補助(211)と近似した形状及び作用である)が取り付けられ得る。流体ライン(220)を画像化装置の外側に維持すべく、画像取得装置(201)の後側で患者の腕内のＩＶカテーテルに接続される。付随的に、流体ライン(220)の一部が、ハウジング(201')の内側に取り付けられ、ユーザ、即ち患者によって不用意にはじき出され、又は取り外されることはおそらく無い。これは多数の患者に使用される部分に特に有用である。
【００４１】
流体インジェクタ(221)は例えば、米国特許第5,806,519号、第5,885,216号、第5,843,037号、第6,149,627号、第6,306,117号、第5,739,508号、第5,920,054号、第5,569,181号、第5,840,026号に開示されたように、多数の患者へのシステムであり、これらは引用を持って本願への記載加入とする。この例における液体の源は、例えばバッグ、ボトル或いは他の容器である。
【００４２】
患者ベッド(204)の片側に、IIISユーザインターフェイス(222)がある。これらは例えば、「単純化された」ユーザインターフェイスであって、画像化システム又はインジェクタ(221)に関連する、より完成したユーザインターフェイスシステムの機能の全てを含まない。
各ユーザインターフェイス(222)により例えば、患者ソファ(204)の位置制御、流体インジェクタ(221)の幾つかの機能、画像取得装置(201)の傾き又は位置決めができる。より完成したユーザインターフェイスは通常は、制御室内に位置して、例えばディスプレイ(202)及び入力デバイス(205)を含み、該入力デバイスは随意的にキーボード及びマウス又はトラックボールである。コンピュータ(203)はディスプレイ(202)及び入力デバイス(205)に接近し、又は合理的な距離だけ離れ、又は種々のシステム要素間に等しく分散している。
【００４３】
ＣＴについて特に、そのうち１つが図１の斜視図から見える２つの略同一なポスト(209)が通常は画像取得装置(201)を支持する。支持具(209)により画像取得装置(201)は例えば或る頭部の画像化プロトコルに有用である傾いた画像を撮ることができる。血管造影法に於いては、患者テーブルは一般に垂直に動き、且つ略一水平方向に動く。
ＭＲについては、画像取得装置(マグネット及び関連したコイル)は略固定され、患者は該装置に対して動く。超音波については、画像取得装置はしばしば手で保持され、一般に動かない患者に対して容易に移動可能である。装置に対する他の医療用の画像取得装置(201)の動き及び種々の位置調整は、医療設備分野の実務者にとって周知である。
【００４４】
考えられる本発明の一体化レベル及び利点をより良く理解するために、図３に示す従来技術のブロック図と、図４ａ及び図４ｂに示す本発明の代表的なブロック図とが比較される。各図は、３つの部屋に分散された：画像化スイート(401)、制御室(402)、設備室(403)である。
これはＣＴ画像化については一般的なケースであり、ＭＲ画像化については殆どの場合であり、重要な電子的なサポートを有する。しかし、設備室内に普通に収納されたデバイスは、しばしば画像化スイートと制御室間に分散される。超音波のような、より単純な画像化態様では、全ての要素は普通は画像化室に収納され、１つのハウジング(201)内に収納され得る。
【００４５】
各図３、図４ａ及び図４ｂに於いて、病院の設備によって提供される電力(10)がある。
インジェクタ(100)、画像化装置(300)、又はIIIS装置(200)が電池による駆動又は太陽電池により駆動されても、最終的には電池を充電か交換する設備から供給される。一般的には、インジェクタ(100)、画像化装置(300)、又はIIIS装置(200)が接続するネットワーク、即ち情報システム(15)がある。
このネットワーク(15)は、例えば、患者記録を集め、画像、ＣＡＤ(コンピュータ補助設計)、収集したデータ又は手順を格納し又は保存し、又は患者或いは健康管理支払い勘定者、在庫管理についてIIIS装置供給者又は所有者、設備監視、サービス及び維持による使用の度に用いられるシステムと通信することができる。
ネットワーク(15)は付随的に、同じ画像化室、又は別の部屋にある他の画像化システムと通信することができる。更に、インジェクタ(100)、画像化装置(300)、又はIIIS装置(200)と接続する、符号(20)として略示される他のデバイスがある。これらの他のデバイスは例えば、センサ(例えばＥＣＧ、脈拍数、呼吸モニター、血圧監視装置、ＥＥＧ、皮膚電流の応答、脈波型酸素飽和度計、誘発電位、患者又は目の動きのような患者の或る態様のビデオ観察)或いは別の流体搬送デバイス、或いは人工呼吸器のような１又は２以上の更なるデバイスを含むことができる。
【００４６】
図３の従来技術のシステムに於いて、インジェクタは、流体を加圧して搬送させるインジェクタヘッド(121)(しばしば流体源、即ち貯めを具える)を含む。インジェクタは更に、ユーザがインジェクタの動作を指定するユーザインターフェース(122)を含む。インジェクタ制御装置(103)は、通信ライン(130)を介してユーザインターフェース(122)、画像化装置(300)と接続し、ライン(156)を介して更なるあらゆるデバイス(20)と接続し、通信路(155)を介して外部の情報システム(15)と接続し、ライン(110)を介して電力源と接続する。
ライン電力は、サーボによって使用されるために、減じられ且つ整流され、プロセッサ又は論理回路用に５Ｖ又は３.３Ｖに減じられる。インジェクタ制御装置は、状態機械及びサーボ制御を含んで、しばしば所定の流体プロフィールに従って、流体圧は診断画像を付与する流れ又は搬送特性を達成するように制御される。状態機械、サーボ制御及びユーザインターフェイスは、通常は１又は２以上のコンピュータ及び関係するソフトウエアを用いて実行される。米国特許第5,840,026号及び第6,397,098号に開示されたように、画像化装置(300)とインジェクタ(100)間の通信が改善し、それゆえに協働関係が改善すると、造影剤搬送及び画像取得が同時に最適化されることができ、診断画像が改善され得る結果となる。
【００４７】
図３の従来技術のシステムに於いて、画像化装置(300)(例えば、ＣＴ画像化装置)は、Ｘ線の生成及び検出装置を有する精巧な画像取得装置(301)を有している。患者は電動ベッドかソファ(304)によって適切な位置に設置される。
通常は１又は２以上のコンピュータを含み、パス(351)を介して画像取得装置(301)と通信し、パス(354)を介して患者ベッド(304)と通信し、パス(352p)を介して制御ユーザインターフェイス(302p)と通信し、パス(352i)を介して画像出力ユーザインターフェイス(302i)と通信する画像制御装置及び調整デバイス(303)がある。これらの２つのユーザインターフェイスは同じ物理的デバイスである。多数の出力ユーザインターフェース(302i)があってもよい。後記の為に、それは画像制御及び調整デバイス(303)の特定の態様、ハードウェアを備えた画像生成部、及びエネルギー測定から画像を作成するソフトウェア(303i)の特定の様相を強調する価値がある。画像制御及び調整デバイス(303)はまた、パス(355)を介して例えばローカルエリアネットワーク、イントラネット、インターネットである外部ネットワーク、又は情報システム(15)に接続し、パス(356)を介して更なるセンサ又はデバイス(20)と接続する。
一般に、ＣＴとＭＲでは、一旦データが得られれば、画像を作成する所要時間は、画像がリアルタイムで生成できないような時間であるが、画像生成時間はますます迅速になっており、幾つかの例に於いてリアルタイムに近づいている。超音波及びＸ線の間接撮影では、リアルタイムの画像は、リアルタイムで容易に利用可能である。
【００４８】
従来技術の画像化装置は更に、全ての適切な画像化装置の部分に電力を供給する電源又は調整回路(310)を含む。Ｘ線管は非常に高い電圧を要求する。Ｘ線の測定回路は、一般に３.３Ｖ又は５Ｖで作動する。電力調整回路(310)からの経路は、明瞭さを高めるべく、図示されない。
【００４９】
図４ａは、本発明の一体化された画像化装置インジェクタシステム(200)の実施例を示す。IIISユーザインターフェイス(202p)は、画像化装置及びインジェクタのユーザインターフェイス機能の両方に制御及びプログラム条件を入力するのに用いられる。それは出力／表示デバイス及び入力デバイスの両方を含む。IIISシステム制御及び調整ユニット(203)は、インジェクタと画像化装置の両方を制御する。それは、単純な物理学的なコンピュータ、又は十分な高速通信パスを介して繋がった２又は３以上のコンピュータを含む。通信パス(252i)はデータを他のデバイス、例えば３Ｄレンダリングデバイス又は別個の画像を見るワークステーション(203i)に提供する。IIIS電力調整装置(210)は、電力をIIIS要素及びサブシステムに供給する。
【００５０】
電力供給又は調整一体化装置に由来した多数の利点がある。例えば、仮に１つの要素又はサブシステムが過大な電流を引き込み、ヒューズを飛ばす場合、ＨＩＳ制御及び調整ユニット(203)はこの状態を認識し、全ての手順を止め、患者への不要な放射線被曝及び／又は薬剤搬送を省き、又は単に浪費時間を防ぐ。
現在の独立したインジェクタ及び画像化システムに関して、１つのシステム又はサブシステムへの電力が欠落しても、一般に他方は止まらない。一体化された電力調整設備(210)は更に、ＡＣを様々なＤＣに一層効率良く変換し、又は別個のユニットよりも高電圧の冗長さを必要としない。且つ、電力調整設備は単一のユニットであるので、より高価でより有効な保護戦略が経済的に用いられることができる。
更にインジェクタ及び画像化装置に別個のスイッチを設けるよりも、全体のIIISへの電力を制御する１つのオン／オフスイッチを単に設けることにより、ユーザに便利であり、簡素さの利点があり、時間も節約できる。電力調整はしばしば過熱を発生する。IIISの一体化は更に、種々なシステム態様の熱消費及び他の環境上の様相を改善する(facilitate)ことができる。例えば、画像センサ及びインジェクタから遠隔に電力調整を実行することにより、それらの２つの部分で熱消費が必要とされる可能性を低下させることができる。
【００５１】
外部デバイスへの全てのインターフェイス(255)(256)は例えば、IIISシステム制御及び調整ユニット(203)によって制御される。この一体化により更に放射線量及び／又は薬服用量のような安全及び手順に関する情報を集めて、監視又は統計分析することが容易になる。
この一体化により、注入についての１組のデータを、１人の患者の画像手順に関する別個のデバイスからのデータを調整し相互に関連づけようとしなければならない外部システムではなく、全ての外部システム(例えば、患者記録、画像保存、支払い請求書、供給物の購入、設備供給者による使用毎の請求、設備サービス、作業者の訓練等)に付与することができ、それによって、データ損失、データの不均衡又は複製の虞れを避け、及び２つの独立したシステムがデータを第３のシステムに送るときに、固有の他のデータ調整エラーの虞れを避ける。流体(221)を加圧し、患者(204)を位置決めし、画像(201)を取得する機械システムの物理的動作は通常は、ここのどこかで記載される幾らかの単純化と利点とともに作動する。
【００５２】
図４ｂに於いて、図４ｂに示す種々の通信ライン及び／又はインターフェイスは、一般的な通信／データバス(251')(例えば、当該技術分野で公知のＰＣＩバス)によって置換される。図４aについて記載された種々のシステム要素の各々は、データバス(251')と通信接続するように設置される。
【００５３】
図３、図４ａ及び図４ｂのブロック図は、単純化されるか又は詳細さを限定して、一体型画像化装置インジェクタシステムの利点及び実施例の説明を明瞭にしている。このデザインの詳細は、当業者に周知である。例えば、図２の画像化スイートで示されるユーザインターフェイス(222)は、図４ａ及び図４ｂの別個のユーザインターフェイスとしては示されない。
例えば、図４ａの実施例の通信パスは、種々の設計の導電性のワイヤ又はケーブル、ＲＦ或いは赤外線の光ファイバ導管又はワイヤレス通信装置であり得る。１つのシステム内でも、多数のタイプの通信パスが用いられ得る。更に種々の物理的デバイス及び該デバイス上で作動するソフトウェアは、種々の製造業者によって製造され、デバイスをユーザに供給する最終製造業者によってIIISに一体化されてもよい。
ユーザの視点から見て、その製造業者が異なる要素を維持するために様々な専門の修理人員を派遣し、又は修理のために様々な会社へ不完全な要素を送っても、１つの製造業者がIIIS全体に責任を負うようにしておくことは有益である。一体化システムによって、製造業者が予防のメンテナンスを容易に行ない、及び／又は(例えば遠隔の診断法によって)問題が画像化サブシステム、インジェクタサブシステム或いは共通のサブシステムと呼ばれるものにあるかを正確に指摘することができ、より正確な診断、及びより素早く問題を修理することができる。
【００５４】
一体化システムによって更に、応用／訓練の機会が結合される。更に、購入は単純化される。例えば、完全に一体化されたシステムにて、１回の注文／購入はIIISシステム全体で達成される。例えば、１つの名前の下で商標設定が生じる(occur)。
【００５５】
図５は、画像化システム(300)とともに、又は画像化システム(300)に関連して作動する従来技術のインジェクタシステム(100)を簡略化した状態図である。インジェクタの状態図は、(410)として略示される。状態図は診断のパワーアップ及びセットアップ(411)、インジェクタプログラム及びセットアップ(412)、装備(armed)(注入可能な)(414)、ディレィ(415)、注入(416)の状態を含む。
電力がインジェクタに最初に供給されると、パワーアップ及び診断モード(411)を開始する。複数のチェックが実行され、インジェクタが終わると(pass)、パス(412)を介してインジェクタプログラム及びセットアップ状態(412)に移行する。この状態に於いて、ユーザは種々の流体と流速を有する多相注入をプログラムすることができる(特定又は不定時間長さについて０流れを含み、それはしばしばポーズ又はホールドと呼ばれる)。ユーザはまた、注入の同期及びここで記載された画像取得に関するディレーをプログラムする。
医者又は病院が好む注入プロトコルは、メモリに格納されることができ、リコールが容易になる。注入プロトコルを全て特定するのに必要な種々の数が入力されるとき、この標準化はまた作業者がエラーをする可能性を減じる。このセットアップ状態(412)の間、ユーザはまた例えば種々の流体流れ加圧要素の移動を引き起こし、シリンジを充填するか流体ラインを充填する。サブ状態(413)に於いて、手動で制御されようと自動で制御されようと、ピッツバーグのメドラッド社によって製造されるＳＴＥＬＬＡＮＴ(商標)インジェクタにて利用可能な自動充填機能のようなインジェクタのいかなる動作又は動きからも患者にリスクを与えないことを確実にするのがユーザの責任である。一旦、注入の準備が全てできて、流路が患者に適切に接続されれば、作業者は、１又は２以上のボタンを押し、応答(422)に治療群状態(141)へインジェクタを移行させることを問い合わせる一連の手順を経る。
この状態に於いて、このように協働するように設定されたなら、(452)を介した画像化装置からのトリガにより、又は１つがプログラムされると、ユーザからのトリガにより、インジェクタは注入ディレー状態(415)に移動させられる。
インジェクタは、プログラムされた時間があり、又は画像化装置からの信号(451)に関するプログラムされた時間内にあれば、プログラムされた時間ディレーの後に、注入状態(416)に略移行する。一旦流体を注入すると、例えばＳＴＥＬＬＡＮＴインジェクタである電流デバイスは、ユーザ(459)が注入中に変更(454)を生じさせない限り、プログラムされた注入を完遂するように実行する。
米国特許第5,840,026号では、ユーザ(459)は例えば、画像観察(453)に基づいて注入中に変化を生じさせ又は変化させることができる。或いは、インジェクタと画像化装置がこのように協働するようにセットアップされたなら、画素濃度のようなデジタル情報は、画像化装置(300)からインジェクタ(100)に送信され得て、フィードバックが有効であるように十分に短い時間内に画像が生成されるなら、通信パス(455)を介して注入を調整するのに用いられる。
【００５６】
注入が完了すると、状態は(425)を介して、インジェクタプログラム及びセットアップ状態(412)に戻る。インジェクタ又は作業者によって検知されたエラーがある場合、インジェクタは注入を中断又は中止し、遷移状態(427)(426)(425)を介してインジェクタプログラム及びセットアップ状態(412)に素早く変化させる。
【００５７】
画像化装置は、(430)に略示される同様の状態図を有する。最初に電力が画像化装置に供給されると、診断及びセットアップ状態(431)を通過する。これはＸ線管フィラメントのようなウォーミングアップ要素を含んでいる。全てが終了し、問題なくチェックアウトする場合、画像化装置は(441)を介して、画像化装置プログラム及びセットアップ状態(432)に移行する。ここで、研究用のパラメーターが設定される。画像化装置がパワーアップ診断を経ている間に、作業者がパラメータ及び他の事項をプリセットすることは可能である。選択された標準的なスキャン用の多くのパラメータが、呼び出しがし易いように、メモリに保存される。この呼び出しにより、作業者がエラーをする可能性が減る。
【００５８】
全てが準備され、位置決めされたと作業者が考え、且つ行為(thing)が妥当であると画像化装置が確認すれば、作業者の指示に基づいて、状態は(442)を通って移行し、スキャン状態(434)を準備する。インジェクタ(451)からのトリガ時又はユーザからの指示時に、遷移(443)は状態を任意のディレー状態(435)に移動する。インジェクタと同様に、画像化装置はディレーがなく、又はこのようにセットアップされて協働するならば、ディレーはインジェクタからの信号(452)の待ち時間となる。ディレー状態の基準が実行され、又は完了した時、遷移(444)は画像化装置を画像取得状態(436)に移行させる(take)。画像取得が終了すると、システム遷移(445)はセットアップ状態(432)に戻る。システムは、これらのあらゆる状態に於いて、システムエラー又はユーザの選択の結果として、画像手順を中止し、遷移(445)(446)(447)を経てセットアップ状態に戻る。
【００５９】
上記の如く、画像化システムが十分に素早いタイムフレームで画像を提供することができれば、画像情報は、直接に又は例えば通信パス(455)を介して、或いは(453)(454)を介して作業者(459)によって、注入を調整するのに用いられ得る。
或いは、米国特許第6,397,098号に記載されているように、注入の状態は直接に又は上向き矢印(455)(454)(453)に示されるように、画像取得のパラメータを修正するのに用いられてもよい。素早い画像化及び調整は、手動又は自動で生検手順を行うのにまた有益であり、該生検手順は一般に画像案内の下で針を挿入することにより、患者から組織を採取することを含む。
【００６０】
米国特許第5,840,026号及び第6,397,098号はまた、夫々のセットアップ状態に於けるインジェクタと画像化装置間の通信(456)を開示している。多くの使用法及び更なる詳細な記載がそれらの中に提供されている。
【００６１】
幾つかの場合に於いて、画像化されるべき体の正確な領域を決定する所謂スカウト画像を撮ることが必要である。この場合に於いて、画像化装置は状態(432)から(436)に移行し、次にセットアップ状態(432)に於いて作業者又はソフトウエアによって用いられるスカウト画像とともに(432)に戻されて、パラメータを最終決定する。ＭＲに於いて、予備スキャンがしばしばなされて、診断スキャンの前に、多くのパラメータを特定の患者及び彼らの特性に合わせる。３面に局在化する画像化手順(sequence)がまた一般的になされ、作業者が画像化されるべき特定量を選択することができる。
【００６２】
ＣＴ及びＭＲのような幾つかの画像化手順に於いて、スキャン状態(434)の準備は、非常に重要である、なぜならスキャンの開始は患者に不用意に危害を与えるからである。
超音波のような他の画像化手順に於いては、スキャン状態を別途準備する必要はなく、現在の実務に於いて、スキャンディレー状態の必要は少なくなる。超音波に於いて、画像化エネルギが比較的無害であるから、調整及びプログラムの変更は、特に調整は作業者による画像の評価に基づくから、画像化エネルギが加えられ且つ画像が生成される間にしばしば成される。幾つかの赤外線及び可視光のシステムが同様に作動する。
【００６３】
この簡略化された状態図でさえ、複雑であることから判るように、作業者は２つのシステム間を可成り一致させなければならない。更に少し自動化された方法でも、システムを協働させる問題がある又は誤動作し得る多くの通信パスがある。例えば、作業者は注入プロトコルを選択されたスキャンプロトコルに手動で調整しなければならない。
【００６４】
図６は、本発明の一体化された画像化インジェクタシステム(200)の実施例の可成り簡略化された状態図の実施例を示す。最初にパワーアップされると、一体型画像化装置インジェクタシステム(200)は、状態(471)にある間に全ての要素をチェックする。これが完全に終了すると、システムはIIISプログラム及びセットアップ状態(472)に入り、ユーザはセットアップ状態で所望の研究への全てを準備しプログラムする。作業者のエラーの可能性は減る、なぜならあらゆる格納されたプロトコル又はプログラムは、スキャナ及び１又は２以上の関連する流体搬送プロトコルの両方を含み、作業者は従来技術のシステムに可能なように、プログラム又はプロトコルを不適切に組み合わせることができないからである。
この状態に於いて、作業者は物理的に患者を位置決めし、流体搬送ラインを接続し、サブ状態(473)によって示されるように、画像化に必要な全ての他の仕事を行う。IIISシステム(200)が画像化する待機状態になっているとき、ユーザは変化を開始して研究状態(482)を実行する。遷移前に、システムは所定の一組のチェックを行い、空気チェックや適切な患者の位置決めのチェックなどをして、作業者と相互に作用する。全てが十分にチェックされたなら、次に(482)を介して研究状態(474)を実行する待機状態に移行する。
システムの一体化故に、異なるデバイス間の通信を確実にする必要はない。例えば、最初に及び定期的又は連続的に内部ハードウエア及びソフトウエアをチェックし、及び日常業務の処理を除くことにより、これは保証される。作業者は次に、システムを遷移(483)へ始動させ、研究(476)を実行する。全ての相のタイミング、流体搬送と画像取得の両方は、作業者が直に行い又は作業者が選択することにより、調整させられた。流体搬送又は画像取得の調整に帰する画像の使用は、途切れなく生じ、１つのアルゴリズム、付随的に１つのコンピュータ又はプロセッサによって制御される。
研究が終了すると、IIISシステムは、次の研究又は研究の一部の為に、プログラム＆セットアップ状態(472)に遷移(485)する。上記の如く、研究の幾つかは、最初にスカウト又は他の画像を撮り、例えば続いて撮像されるべき患者の部分を選択することができる。次にテスト注入又はテストボーラススキャンが付随的にあり、例えば患者の体を通って撮像される領域への流体の伝搬を測定する。このテストボーラスからの情報はIIISによって使用され得て、例えばＰＣＴ出願PCT/US05/41913号及びPCT/US05/42891号に記載されたように、画像スキャン用のパラメータを設定し、これらの開示は引用を持って本願への記載加入とする。
次に画像がスキャンされる。上記の例に於いて、IIISシステムは、状態(472)から(476)まで３つのサイクルを経て、再び戻って、所定の患者の画像化を完了する。仮にシステムが現在の技術に従って調整されたなら、少なくともインジェクタを装備し、テスト注入を撮り、診断画像用に再びインジェクタを装備するのに、ユーザは２つのシステム間を行き来しなけらばならない。ここの記載から、本発明の一体化されたシステムがユーザの立場を改善するかが判るだろう。
【００６５】
画像化装置とインジェクタを一体化することにより、画像化装置の生のフォーマットの画像データにアクセスでき、画像化装置の態様のパラメータ(例えば、厚みのスライス又はスキャン、画像化エネルギ、画像化速度)及びインジェクタの態様のパラメータ(例えば、流速及び密度)を制御できる共通のアルゴリズムの設計が容易になる。一体化によりまた、患者の反応機能又は患者モデルをリアルタイムで評価することが容易になる。
【００６６】
ここに記載された状態図は、明瞭化の為に簡略化され、レベルと仕切りは本発明の幾つかの実施例の或る態様の理解を手助けするのに選択されてきた。ここに示された全ての状態に於いて、例えば状態(412)内の状態(413)であるサブ状態、例えば以前の研究から画像を見直す同時の工程、理解の明瞭さの為に図に示されない外側の状態がある。これらの詳細、及び類似した詳細は、当業者に知られ及び／又は理解される。
【００６７】
一体化されたIIIS状態図を実行するとき、当業者に公知の種々のハードウエア及びソフトウエアにて実行される。例えば、１つのプロセッサにて実行され、又はソフトウエアを有して共通のバス上に位置し、状態図を実行するように十分にリンクされ且つ同期させられた多数のプロセッサにて実行される。現行のＭＥＤＲＡＤ(商標)社のＳＴＥＬＬＡＮＴ(商標)インジェクタシステムは、自身内の多数のプロセッサを用いる。ここで記載された一体化システムにより、ハードウエア及びソフトウエアの設計者は、例えば混合速度、電力消費、信頼性を含む設計上の制約を最適化するのに最善に要求される電力消費を区分化することができる。
【００６８】
インジェクタ又は画像化機能のみに関して選択された態様に、故障の可能性がある故に、１つの機能が他の機能とともに作動できるのが好ましい。しかし、考えられる一体化の不利な点は、両機能に多くの部分が共通であるとの事実である。例えば、共通の電力調整機器の一部が故障すると、インジェクタと画像化装置の両方に電力が供給されない。同様に、１つのユーザインターフェイスの一部が故障すると、ユーザがIIISを全く作動させることができない。一体化の利益を考えると、大部分の場合に於いて、これは交換が容認可能である。
交換されないそのような場合、冗長な設計、又は適切な設計の区分化が用いられ得る。
【００６９】
図７aは他の実施例を示し、IIISの要素である流体インジェクタ(221)は、IIIS画像取得機器(201)のハウジング(201')の側部に、例えばシーティング(201'')によって取り付けられる。ポート(221a)がインジェクタ(221)上に配備され、インジェクタ(221)を画像化装置(201)のポート(201a)に作動可能に接続し、例えば通信を実効ならしめて、上記の如く、それらの制御システムの一体化を可能にする(例えば、状態機械状態の一体化を介して)。ポート(221a)及び(201a)はまた、例えば電力又は流路である更なる一体化を可能にする。  共通のシーティング、及び／又はポート及び相互に作用するプロトコルが用いられて、種々のインジェクタ(例えば、種々のインジェクタ製造業者からの)と画像化装置(201)とを作動可能に接続／一体化させる。
ユーザによって「十分に」一体化されたことが認識されない可能性があるけれども、図７aの実施例によって提供される幾つかの利点がある。この点に於いて、流体インジェクタ(221)を回転させて、空気の除去を容易にする方が簡単である。シーティング(201)(あらゆる通信ポート接続と同様に)は例えば回転可能である。流路の取り付けの詳細に基づいて、インジェクタ(221)の３つの側部にアクセスすることは効果的である。更に、適当な距離から流体貯めの状態を視覚的にチェックすることは容易である。図７bは、図７aに近似した本発明の実施例を示し、インジェクタ(221)は画像化装置(201)の正面に取り付けられている。
【００７０】
ディスプレイ、モデム又はネットワークカードをパーソナルコンピュータに統合することができるのに近似した状況では、種々の製造業者からのインジェクタをIIISに統合することができることは、一体化を維持しつつ、ユーザが選択し、アップグレードできる利点がある。
画像化装置の製造業者から見れば、通信用及び他の一体化態様用の標準ポートを含む標準化された取付け装置を有することにより、それらのIIIS製品を修正する必要なく、画像化装置の製造業者がインジェクタの製造業者を選択することができる。
これは矛盾しているように見えるが、一体化の一層複雑又は一層包括的なレベルの設計及び定義は、インジェクタ及び画像化装置の態様の相互作用のより多くの態様を標準化することにより、部分又はサブシステムを変更することをより簡単にすることができる。
インジェクタは、より一体化され、このようにIIISの交換可能な部分となり、これは種々の製造業者からのＸ線管を同様の形式の要素及び電気的特性物に交換することができるのに似ている。
【００７１】
図８は他の実施例を示し、流体インジェクタ(221)はIIIS画像化装置(201)の支持具、即ち取付けポスト(209)に取り付けられる。
この実施例は、特に背が低い(being lower)ユーザにとって、ユーザアクセス及び動作が容易になるとの利点がある。ＣＴの場合は、取付けポスト(209)は、IIIS画像化装置(201)が傾けられる時に傾かない。
【００７２】
図９は、他の実施例を示し、流体インジェクタ(221)は位置決め可能なアーム、即ち移動可能なマウント(225)に取り付けられる。これにより、流体インジェクタは画像化装置(201)の前又は後ろの何れかに容易に移動することができる。流体インジェクタ(221)はまた、画像化装置(201)の頂部上の空間を占有するように動かされて、注入／画像化手順中の或る一部では、作業者の作業空間から、画像化装置(201)を除去する。例えば、医療用装置で公知の多くの類似した移動する取付け具、又は製造用具位置決め技術が実用的である。
位置決めを容易にすべく、図９に示されたよりも、多くの部分がアームにあり得る。幾つかの状況又は部屋構成に於いて、床空間を解放すべく、流体インジェクタ(231)が頭のレベルより上に動かされることができるのが好ましい。現行の技術ではしばしば、別個の流体インジェクタヘッド(121)が頭上の平衡錘に取り付けられ、使用されないときは、邪魔にならないところへ動かされる。そのような移動は、例えば図９の実施例に容易に受け入れられる(accommodated)。
物理的な取付け具又は接続具は有用であるが、本発明の一体化の利益の大部分を達成するには必要ではない。本発明の記載及び実施例から明らかなように、ここで用いられた物理的な接続は、米国特許第6,970,735号に記載されたインジェクタ−画像化装置の通信を達成するのに用いられ得る通信ケーブル又はワイヤレス通信リンクを配備すること以上のものである。
【００７３】
図１０は、他の実施例を示し、移動可能な取付け具(225)は、IIIS画像化装置(201)に直接取り付けられるのではなく、部屋の床に取り付けられる。
【００７４】
図１１は、他の実施例を示し、流体インジェクタ(221)は画像化装置(201)、この場合は水平フィールドＭＲＩ画像化装置の外部に取り付けられる。ＭＲＩ画像化装置の大部分は、傾かず、又は動かない。傾き又は動くＭＲ画像化装置については、以前に記載された取付けオプション及び当業者に公知の均等物が用いられ得る。
【００７５】
図１２a及び図１２bは、他の実施例を示し、流体インジェクタ(221)はIIISの幾つかの態様に関連して取り付けられる。図１２aに於いて、流体インジェクタは患者ソファ(204)の動かない部分と繋がっている。図１２bに於いて、流体インジェクタは患者ソファ(204)の動く部分と繋がっている。この空間は一般に十分に利用されず、容易に利用可能である。
使い捨ての患者ソファ(204)用のカバーも、その領域に同様に格納することができる。
１つの欠点は、流体インジェクタ(221)を充填するか、掃除するか、準備するのに作業者が腰を曲げなければならないことである。しかし、米国特許第5,806,519号、第5,885,216号、第5,843,037号、第6,149,627号、第6,306,117号、第5,739,508号、第5,920,054号、第5,569,181号、第5,840,026号に記載されているように、代替可能なモジュールが多数の患者システムで使用されれば、この不便は最小になり得る。
実際、更なる供給物はモジュールに格納され、該供給物は容易に利用可能であり、流路部分又はモジュール及び造影剤容器を交換する場合に、システムは引き出されて、上向きに回転して容易にアクセスすることができる。図１２bの構成の利点は、流体インジェクタ(221)がベッド(204)及び患者とともに移動するので、患者(220)への流路が引き出されないし、又は引っ張られないことである。これは、殆どの場合、患者の腕が患者の側にあるＭＲに於いて特に有用である。
【００７６】
インジェクタと画像化装置の物理的な一体化によって、床空間の節約及びインジェクタと患者の接近を含む多くの利点がある。更に、特にＭＲに於いて、磁界に対してあらゆるモータ又は磁性材を固定して位置決めすることにより、モータと画像化装置の両方のシールド、及びあらゆる歪みによる振動からのシールドを簡素化する。物理的な一体化はIIISのシールドを支持し又は改善するのに用いられ得る。
例えば、上記の多くの実施例では、ＥＭＩシールドは、外側の干渉から保護するべきイメージセンサ及びインジェクタの両方を囲むことができる。しかし一体化故に、IIISの種々の部分を、IIISの他の部分から発せられるノイズから保護するために必要な内部シールドがある。幾つかのタイプの画像化装置に一体化され得る第２のシールドは、イオン放射シールドである。
この状況に於いて、該シールドは、イオン放射が患者、作業者に不要な影響を与えることを防ぎ、医療手順に関するIIIS又はデバイスの正しい動作が実行される。しかし一体化故に、IIISの幾つかの態様を他の態様から発せられるイオン放射からシールドする必要があり、例えば核医学画像化装置内のイメージセンサは、必要且つ付随的に使用の為に予め接続されるとき、インジェクタの貯め内のあらゆる放射能からシールドされなければならない。幾つかの場合に於いて、物理的な一体化は、ハウジング(201')内にて現在空いている空間を利用することができる。
【００７７】
図１３は、他の実施例を示し、流体インジェクタ(221)は、IIIS画像化装置(201)、この場合は取付けポスト(209)に取り付けられる。更に、流体インジェクタ(221)は、IIIS画像化装置(201)から取外し可能であり、移動できて、第２の画像化装置(図示せず)に繋がることができる(例えば、上記のシーティング及び標準化され又は適合性のある通信ポートを介して)。これにより、設備が多数の画像化装置間で共有されることができる。流体インジェクタ(221)がIIIS画像化装置(201)に取り付けられると(又は画像化装置から取り外される)、ソフトウエアとハードウエアは、その付属品を認識し、従って、ユーザインターフェース、状態機械、電力供給条件、通信、プログラミング及び他の機能を付随的に修正する。
IIISのインジェクタ態様の携帯性が有用な他の状況は、核医学画像化の場合であり、インジェクタは相当な放射線シールドをしており、放射能研究室にて放射能化学者によってIIIS内での再一体化及び動作の為に、画像化スイート又は部屋内にプリロードされる。そのようなシステムの実施例は、米国特許出願第60/910,810号に開示される。
【００７８】
一体化され且つ分離可能な流体インジェクタ(221)はまた、注入される薬が放射性である核医学又はＰＥＴ画像化に於いて有利である。ＰＥＴの場合には、流体インジェクタ(221)は作業者を保護するために十分な放射性シールドを含み得て、充填のために薬生成設備に移動することができ、次に搬送用に画像化装置領域に動かされる。
【００７９】
更に、治療用薬剤のような少量の流体用の一体型インジェクタ、及びＭＲ又は超音波のような少量の造影剤用の一体型インジェクタは、患者に、例えば患者の腕又は患者の隣のソファ(204)に取り付けられるか、保持される。
【００８０】
本発明の一体化された画像化装置インジェクタシステムの上記例は、画像化装置と、例えば造影剤及び生理食塩水を注入する１つのインジェクタを含む。
本発明の一体化システムの他の実施例は、例えば薬理学的なストレス薬剤である他の薬剤用のインジェクタを含み、他の薬剤の例は心拍数を引き下げるために、心臓のストレス又はベータブロッカを生成する例えばドブタミン、アデノシンである。
神経レセプタに関連する調合薬は、注入され得る他の薬剤の例である。一体化された薬剤、造影剤の搬送装置、及び画像取得装置は、可能な最良の方法で、診断情報に達する画像手順を簡素化し最適化する機会を付与する。これらの例に於いて、心拍数及びおそらく血圧は、外部センサ(20)或いはIIISの一部である生理学的センサの何れかによって監視されるだろう。
画像取得及び／又は再構成はＥＣＧによって心臓運動と同期するから、多くのＣＴ及びＭＲ機械には、一体化されたＥＣＧモニタがある。
この場合、投薬及び画像化アルゴリズムによるセンサデータ、流体搬送システム及び画像化装置のIIISの一体化により、患者の心拍数を最適に画像化するのに十分遅く、患者の安全については十分早く、手順の終了には十分安定するように維持することが可能となる。また、上記したように、その心拍数の価は流体搬送パラメータ及びスキャンパラメータに影響を与える。
流体搬送及び画像取得及び再構成は、心臓、呼吸、又は他の生理学的状態、或いはサイクルの段階と関係し得る。
【００８１】
治療用流体はまた、本発明の一体化されたシステムによって搬送され得る。実施例は血栓溶解及び腫瘍化学療法の薬を含むが、これらに限定されない。治療の進行は周期的且つ最適に監視され制御され得る。治療用流体の更なる例は、麻酔薬剤、ニトログリセリン、ヘパリン、細胞、遺伝子薬剤、分子画像化薬剤、及び例えば超音波エネルギによって活性化することができる微視的な薬小胞又は泡を含む。
【００８２】
インジェクタ又は更なるシステム要素は例えば、「プラグ・アンド・プレイ・モード」に付加され、それはマイクロソフト社によって販売されるＷＩＮＤＯＷＳ(登録商標)オペレーティングシステムを利用するパーソナルコンピュータの要素に付加するのに概念が近似している。
流体搬送モジュールがIIISに付加されたならば、適切な制御スクリーンがユーザインターフェース(202p)上で駆動され、適切なサブ状態がIIIS制御及び調整ユニット(203)内に加えられ又は駆動される。
これにより、インジェクタ又は更なるシステム要素が所望又は必要なように、１つの画像化装置から、他の画像化装置に容易に動かされることができ、それは例えば装置の一部が故障したが他は故障していない場合、又は一部は新しいモデルを購入したが、他は購入していない場合である。
【００８３】
上記の実施例に於いて、インジェクタ(100)は数次元に沿って、画像化装置(300)と一体化される。ユーザインターフェイスは、１つのインターフェイスが一体化された画像化装置にプログラムし、作動するように、一体化される。機能状態又はシステム状態が一体化される。
上記の実施例に於いて、デバイスは様々な程度に物理的に一体化され、該物理的な一体化の種々のレベルは、種々の利点を付与する。付随的に図２及び幾つかの他の図面に示すように、種々の部品、システム又はサブシステムに対する選択されたサブセットの制御設備を具えた多数のユーザインターフェイスがあり、部品、システム又はサブシステムは例えば、画像化装置、インジェクタ、及びモニタであって、それらはユーザインターフェイスの位置決め、及び該位置にある時に作業者が達成するのに必要な仕事に適切である。
【００８４】
機能状態が相互に作用するレベルは、例えば連繋の無い一般的な状況(即ち、ユーザを介して連繋的に相互作用する)から、インジェクタ(100)と画像化装置(300)間にて限定されたデータの送信によって連繋が利用可能に生成される現在の限界へ、例えば図６に示すように、本発明の全機能状態の一体化への範囲に沿って変わり得る。
現在の技術以上だが、図６の実施例よりも少ないユニットが一体化するのは、一時的な工程(或いはおそらく永久的な工程)である。図１４は、そのような部分的な一体化の実施例を示す。
この実施例では、画像化装置状態制御装置及び調整ユニット(203)内で作動するインジェクタ状態制御機械(203s)がある。この制御機械は、IIIS状態機械と同じハードウエア上で作動し、IIIS状態機械の全体と緊密に繋がり又は密に通信する別個のソフトウエアとして具現化される。多くのリアルタイム作動システム及びプログラミング言語は、この能力を具えた環境を提供する。又は、インジェクタ状態制御機械(203s)は、別個のコンピューターハードウェアの１つにて作動することができ、コンピューターハードウェアは画像化装置状態制御装置及び調整ユニット(203)内に一体化され、共通のパス即ち通信パス上で作動するのが好ましい。
２又は３以上の製造業者が、種々のハードウエア又はソフトウエア要素を書き又は構築すれば、よりレベルの劣った一体化が好まれるかも知れない。所定のインターフェースを具えた完成度の低い一体化によって、通信の速度はより速く、豊かで、現在の技術の状態よりも詳細である一方、ハードウェアとソフトウェアのデザイン、構築及びテストを細分化する(compartmentalize)のは、より簡単になり得る。
状態機械の設備とリアルタイム制御又は注入時間制御の一体化は、以前に米国特許第6,970,735号及び米国公開出願2005/0203389号に開示されたように、独立のインジェクタ及び画像化装置のデータ通信及びユーザインターフェイス態様の結合とは混同されるべきではない。
【００８５】
これらの種々の一体化レベルは例えば、一体化の進化又は成長の経路の例を形成するものとして見ることができる。良く選択された実施例では、現在の状態の技術を超える種々のレベルの一体化は、ユーザに利益をもたらすが、実施の詳細はユーザには見えない又はユーザには気付かれない。幾つかの実施例では。ユーザによってシステムが一層十分に一体化されていると認識されれば、システムは一層ユーザへ利益があるように十分に一体化されたと認識される。
【００８６】
同様に、ユーザインターフェイスの一体化のレベルの範囲及び連続性がある。これらの一体化の別個のレベルは、ユーザには一層明白である。十分に一体化された実施例では、ユーザは１つのデバイス(202p)からインジェクタ及び画像化装置にプログラムし、画像化と流体搬送機能とをあまり区別しない。プロトコルは、ユーザが全体として一体(seamless)と考えている画像化と流体取扱いパラメータの両方を含む。画像化されるべき体の領域又は考慮される疾病に基づいて推奨されるスキャン及び注入手順がある。ユーザインターフェイスのインジェクタ部は、スキャン又はユーザが必要であるときのみアクセスされる。
【００８７】
しかし、幾つかの流体搬送デバイスの製造業者には、強いブランド認識力及び信頼性がある故に、I別個のインジェクタ(100)のスクリーン及びプログラミング手順を保存するにはIISユーザインターフェイス(202)が有益である。
これはまた、安全な対話がユーザに馴染まれることを確実にする利点を有する。これは別個のインジェクタのユーザインターフェイス(122)のスクリーンに近似した物をIIISユーザインターフェイス(202p)上に出現させることにより、容易に達成され、たとえ同じ会社内であっても、インジェクタと画像化装置が別個の組織によって製造されるならば、「インテル(商標)インサイド」ブランドキャンペーンに似た、インジェクタのブランド表示をユーザに認識させるのが好ましい。
ユーザインターフェイスの後ろのIIIS状態機械は、別個のインジェクタ制御状態機械(203s)又はここで記載された他の代替物と、図６に示すような実施例では、完全に一体化され、又は図１４に示すような実施例では、部分的に一体化される。
或いは、キーに関する１又は２以上の個別の注入機能がスクリーン上に含まれる点で(カーソル又はタッチによる起動について)、ユーザ入力デバイス(205)又は別個の部分的なユーザインターフェイス(222)上には稍少ない一体化があり得る。無線ＰＤＡ又はユーザの眼鏡或いはゴーグル上のヘッドアップディスプレイのような様々な最新式のユーザ・インターフェースを用いることができる。
【００８８】
これらの全ての実施例に於いて、１つの機能ブロックから他の機能ブロックへ通信することができる、幾つかの重要な安全機能がある。幾つかの現行のインジェクタに於いて、注入を直ぐに停止することができるハードワイヤードスイッチがある。非常に古い製品では、これらはアナログ回路によってモータに電流を通したリレーに接続された。多くの現代のシステムでは、スイッチは、周期的にスイッチの状態をチェックし適切に作動するコンピュータに接続される。
応答時間は人間が感じる時間にて基本的に瞬間であり、数１０ミリ秒で十分である。メッセージの優先順位を許すハードウエア及びソフトウエアを含む多くのデジタル通信プロトコル及び構成があり、優先度の高いメッセージが送信されて素早く作動する。最低レベルの例は、上記したコンピュータ入力へのスイッチ及びワイヤである。
多数のスイッチは並列に設置されることができ、どの１つのスイッチも押し下げても、インジェクタを止める。これは、バス運転手に次の停留所で止めることを要求するのに使用されるコードを引くのに概念的に似ている。当業者に公知の多数の通信プロトコル、ここに記載され参考とされるサブセットは、十分なより高度のメッセージ優先順位方法を有している。
そして、十分に一体化されたシステムに於いて、システム設計者及び構築者は、ハードウエアとソフトウエアの全ての態様を特定することができ、設計することができ、実施オプションが利用可能である。システムは時間と安全が重要な信号についての専用通信パス(252ps)(図４a参照)をパス(252p)内に含み、或いはパス(252p)に付加してもよい。
【００８９】
他の一体化が含まれていても、含まれていなくても、物理的な一体化はユーザに利益を供する。例えば、図２、図７a、図７bに示すように、例えば画像化装置内又は画像化装置上、及び他のどこかにインジェクタを物理的に一体化することは、手順室での混乱を減少させる。異なる製造業者が同様のインジェクタを製造すれば、これは特に注意を引き付ける。
その後、ユーザは、画像化装置上に設置されるインジェクタを選択することができ、インジェクタの製造業者は１又は２つ以上の別個のシステム要素を提供することができた。
【００９０】
例えば、画像化システムは、少なくともエネルギセンサ、画像生成装置(一般にコンピュータハードウエア及びソフトウエアを含む)、画像ディスプレイ及びユーザインターフェイスを含む。大半の画像化システムは、エネルギー源かエミッタを使用し、患者位置決め装置を含む。核医学カメラ、ＳＰＥＣＴ及びＰＥＴのような画像診断療法では、放射性元素は画像化エネルギの源である。
画像感知及び生成に使用される比エネルギ(specific energy)に基づくこの一体化の利益は、より良いタイミング及び調整(患者内への放射線量の減少を含む)によるエネルギ量の低減、データ記録及び患者の記録内への通信、及びベンチマーキング手順のような他の使用、在庫管理、及び請求書発送の簡素化を含む。
ベンチマーキング手順に関する実施例は、米国公開出願第2003/0212707号に見出され、その開示は引用を持って本願への記載加入とする。一体化されたシステムは、例えば心拍数、呼吸及び血圧のような患者パラメータに基づいて、注入及び画像化の両方の閉ループ制御を容易にする。
さらに、注入された流体の１つが、ここに記載されたような生理学上の活性剤か治療用薬剤である場合、心拍数のような選択された患者パラメーターの閉ループ制御は可能である。
可能性がある更なる利益は、より優れた(tighter)画像のフィードバック及び管外溢出のような例外又は問題をより良く取り扱うことであり、その結果として、注入量が減少し、金銭を節約できる。
管外溢出の検知器(米国再発行特許第38,879号、38,695号、米国特許第6,751,500号、6,487,428号、6,459,931号、6,425,878号、6,408,204号、6,375,624号、5,964,703号、5,954,668号、5,947,910号、5,334,141号及び4,877,034号、同様に米国特許公開出願2004/0215081号、2004/0176690号、2003/0004433号、2003/0036674号、2003/0036713号及び2002/0172323号、並びにPCT国際公開公報WO/2003/009753、WO/2003/009752に開示されたように)は、インジェクタの一部になり得て、単に、管外溢出の検知に基づいて注入を止めることができる。
本発明の幾つかの実施例中で、例えば状態機械の一体化について、管外溢出の検知器は、管外溢出の検知に基づいて、インジェクタとスキャナの両方を停止して、例えば患者への放射線量及び画像化システム(例えば、Ｘ線管)の摩耗と裂け目を最小にする。
【００９１】
流体注入システムは、１又は２以上の流体源(１又は２以上の流体貯め内の)、制御された流れの流体を加圧するシステム又は方法、源から患者への流路、及び駆動用のインターフェイスを含む。流体貯めは例えば、シリンジ、瓶、貯め又は容器の中間物、チューブの一部、流体を保持するあらゆる容器、又はこれらの何れかの、幾つかの、又は全ての組み合わせであり得る。
ここで記載されたように、インジェクタを画像化装置と一体化させることにより、患者に十分な量の画像化用流体が搬送されるにつれて、重さが減少する故に生じる現在のバネで釣り合った頭上均衡ユニットの問題を解決することが可能である。流体貯めは画像化装置のハウジング(201')に一体化され得る。
【００９２】
本発明の実施例の幾つかに関して記載された画像化装置の態様の代表的な物は、ＣＴ、ＭＲ、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ、核医学及び超音波を含む。一体化の利益は、他の画像化の態様でも同様に達成され得る。例えば、一体化によって、Ｘ線の間接撮影に於ける造影剤のボーラスがより短くなる。赤外線による画像化により、最適な蛍光材投与又は吸収材色素が可能となる。薬剤注入システムとの一体化から利益を得る画像化の態様の更なる例は、内視鏡を介した光学的画像化、切開又は光学干渉型断層撮影法、インピーダンス画像化(又はインピーダンス断層撮影法)、及び熱画像化を含むが、これらに限定されない。画像化システムの取得装置は、固定化装置、スイングラブ、トラックに取り付けられるモバイル、設備内の移動用に向きを変えるモバイル、及び手持ち型画像化装置を含み得る。
【００９３】
インジェクタと画像化装置の一体化の利益は、インジェクタが例えばペンシルバニア州ピッツバーグのメドラッド社から入手可能なマークＶインジェクタのようなシステムに基づく１人の患者のシリンジであっても、又は例えば米国特許第5,806,519号、5,885,216号、5,843,037号、6,149,627号、6,306,117号、5,739,508号、5,920,054号、5,569,181号、5,840,026号に記載されたような多数の患者に流体を搬送するシステムでも当てはまる。
【００９４】
一体化された画像化装置インジェクタシステムによって克服される可能性があるハードルがあり得る。１つ目のハードルは、特定の画像化装置又はインジェクタに対する顧客の嗜好である。これは上記されており、例えば物理的、電子的及びソフトウエアのインターフェイスの２つ間の幾つか又は全てのインターフェイスの標準化によって扱われる。
２つ目のハードルは、規制当局の許可である。現在のデバイスは別個に承認され、医療手順に於いて医者に使用される。一体化されたデバイスの承認を得ることは一層難しいように見えるが(おそらく)、デバイスを一体化し１つの医療デバイスとして承認されることにより、一体化の必要なくしては不可能なアルゴリズム及び特徴を実施し市販することが可能となるだろう。
一体化装置の規制当局の認可は無形ではあるが、やはり本発明の一体化の重要な態様である。現職又は訓練中の専門家又は作業者は、第２の例である。
【００９５】
一体化の有形でなく又は目に見えない他の態様は、ビジネス処理又は情報に関連する態様であり、その幾つかはこのどこかに記載した。例えば、IIISシステムは、実行された手順の態様、使用された造影剤及び消耗品、及び／又は他の情報を格納又は保持でき、その情報(又はその一部)を勘定用に製造業者に送信でき、及び／又は使用された供給品を補充するために購入者又は製造業者に送信することができる。また、全ての手順の詳細及びこれらの詳細の通信を、患者記録又は例えばベンチマーキングのようなデータベースに保存し格納することができる。
【００９６】
十分に一体化されたIIISシステムが市販されてから、IIISが世界に採用されるまで過渡期がおそらくあるので、本発明はIIISのインジェクタが選択された態様を取り、画像化装置のハウジング(201')によって提供される同様の物理的構成とポートを具えた別個のハウジング内にそれらを置き、必要なハードウエア(電力調整及びユーザインターフェイスのような)を付加し、インジェクタがIIISと無関係に操作されることを可能にするのに必要なソフトウェア及び処理を付加することができる。
IIISがインジェクタと単独で関係するもの以外で機能しなければ、インジェクタはIIISから引き出されて、別個のハウジング内に設置され、独立した画像化装置を具えた独立したインジェクタとして用いられ得る。
【００９７】
ユーザ又は作業者は、設備と相互作用して、スキャンを準備又は実施する。この機能を実行する人への更なる条件又は資格は、医者、技術者、看護師、生理学者及び臨床工学技士を含んでいる。
【００９８】
本発明に記載された一体化装置は、特定の実施例にて実施される一体化の異なるレベル又は範囲とともに、多くの多少或いは完全に独立した態様又は寸法にそって進められるから、用語「協働」はここでは、現在の技術状態にて存在する独立したインジェクタ及び画像化装置間の限られた相互作用を記載するのに用いられ、用語「一体化」はここでは、ここに記載された利益を付与する、ここに記載された態様及び特徴を含む本発明の実施例を記載するのに用いられる。
【００９９】
前記記載及び添付の図面は、現時点での本発明の好ましい実施例を示している。当業者には、種々の修正、付加及び代替の設計が本発明の範囲から離れることなく、前記の開示から勿論、明らかであろう。発明の範囲は、前記の記載よりむしろ添付の請求の範囲によって示される。請求の範囲と均等な意味及び範囲内に含まれる全ての変更と変化は、請求の範囲内に包含されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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