(57)【要約】  患者の人体の一部への薬剤の制御された局所投与は、心臓ＣＴスキャンの際に非常に重要である。薬剤の投与を防止するコンテナで薬剤を搬送し、薬剤を投与すべき患者の人体の一部の近くにあるコンテナのみを破壊することにより、薬剤の局所投与を実行する。本発明の実施形態例によると、破壊と薬剤の投与は、患者の心拍数の変化を評価する監視アルゴリズムによりトリガーされる。有利にも、本方法により、細かい時間スケールにおいて薬剤の局所投与が可能となり、ＣＴスキャン中に心拍数の高速制御ができる。
2007522861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＴスキャン中に患者の人体の一部への薬剤の局所投与を制御する方法であって、
薬剤は患者の血流への導入に好適なコンテナで搬送され、
コンテナは薬剤の投与を防止し、
第１の薬剤を第１のコンテナで搬送し、
前記方法は、
人体の一部の近くで第１のコンテナを破壊して、結果として人体の部分に第１の薬剤を局所投与する段階を有することを特徴とする方法。 
【請求項２】
請求項1に記載の方法であって、
患者の心臓の心拍数を監視する段階を有し、
薬剤を局所的に投与する人体の一部は患者の心臓であり、
心臓の近くで第１のコンテナを破壊することにより患者の心臓に第１の薬剤を局所投与し、
第１のコンテナの破壊は心拍数に基づき実行され、その結果、心拍数の変化を制御することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項1に記載の方法であって、
第１のコンテナは、第１の共鳴周波数と対応する第１の周波数の超音波エネルギーパルスを第１のコンテナに照射した時に、第１のコンテナの破壊が起こり、第１の薬剤が第１のコンテナからリリースされるような第１の共鳴周波数を有し、
破壊装置により第１のコンテナの破壊が実行され、
破壊装置は焦点を絞った超音波パルスを生成し、
超音波パルスは第１のコンテナの第１の共鳴周波数に対応する第１の周波数を有することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項1に記載の方法であって、
第１のコンテナは、第１の共鳴周波数と対応する第１の周波数の電磁エネルギービームを第１のコンテナに照射した時に、第１のコンテナの破壊が起こり、第１の薬剤が第１のコンテナからリリースされるような第１の共鳴周波数を有し、
破壊装置により第１のコンテナの破壊が実行され、
破壊装置は電磁放射ビームを生成し、
電磁放射は第１のコンテナの第１の共鳴周波数に対応する第１の周波数を有することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項1に記載の方法であって、
第２の薬剤を第２のコンテナで搬送し、
第１のコンテナは第１の共鳴周波数を有し、
第１のコンテナは第１の共鳴周波数を有し、
第１の共鳴周波数は第２の共鳴周波数と異なることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項5に記載の方法であって、
第１の薬剤の投与により心拍数が上昇し、
第２の薬剤の投与により心拍数が低下することを特徴とすることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項1に記載の方法であって、
コンテナはマイクロバブルであることを特徴とする方法。
【請求項８】
ＣＴスキャン中に患者の人体の一部への薬剤の局所投与を制御するように構成されたＣＴスキャナシステムであって、
ＣＴスキャナと、
監視装置と、
データ処理装置と、
破壊装置と、を有し、
薬剤は患者の血流への導入に好適なコンテナで搬送され、薬剤の投与を防止し、
ＣＴスキャナは人体の一部の画像を取得するように構成され、
監視装置はＣＴスキャン中に患者の心臓の心拍数を監視するように構成され、
破壊装置は人体の一部の近くでコンテナを破壊して、結果として人体の一部に薬剤を局所投与するように構成され、
データ処理装置は心拍数に基づきコンテナの破壊をトリガーするように構成されていることを特徴とするＣＴスキャナシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のＣＴスキャナシステムであって、
薬剤は心拍数に基づき患者の心臓に局所投与され、コンテナは共鳴周波数を有し、
破壊装置は焦点を絞った超音波パルスと電磁放射ビームのうちの一方を生成するように構成され、
焦点を絞った超音波パルスと電磁放射ビームの一方の周波数はコンテナの共鳴周波数に対応することを特徴とするＣＴスキャナシステム。
【請求項１０】
ＣＴスキャン中に患者の人体の一部への薬剤の局所投与を制御するコンピュータプログラムであって、
コンピュータプログラムは、プロセッサ上で実行された時、プロセッサに、
患者の心臓の心拍数を評価する段階と、
心拍数の評価に基づいて薬剤を含むコンテナの破壊をトリガーさせ、
コンテナは人体の一部の近くにあり、結果として人体の一部に薬剤を局所投与することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１１】
ＣＴスキャン中に患者の人体の一部への薬剤の局所投与を制御するコンテナの使用であって、
薬剤は患者の血流への導入に好適なコンテナで搬送され、
コンテナは薬剤の投与を防止し、
コンテナは人体の一部の近くで破壊され、結果として人体の一部に薬剤を局所投与することを特徴とするコンテナの使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ＣＴスキャン中の薬剤投与の分野に関する。特に、本発明は、ＣＴスキャン中の患者の人体の一部における薬剤の局所的投与の制御方法、薬剤の局所的投与を制御するＣＴスキャナシステム、薬剤の局所的投与を制御するコンピュータプログラム、ＣＴスキャン中の患者の人体の一部への薬剤の局所的投与を制御ためのコンテナの使用に関する。
【０００２】
患者の人体の一部への薬剤の局所的投与は、医療業務の分野において周知である。例えば、歯科手術の場合、患者の口の手術をする部分に局所的に麻酔をかける（apply）。局所的投与は、患者の組織に麻酔薬を手で注射することにより行う。
【０００３】
心臓ＣＴ画像化の分野では、心臓ＣＴ画像の時間的分解能は、心拍数とガントリ回転頻度の間の比率に敏感に依存する。一般的な心臓ＣＴスキャンの時は、造影剤の流入に対する心臓の反応として、最初は心拍数が低くなる。しかし、スキャンの後半では、血液中の酸素含有量の減少の結果、心拍数は再び上昇する。心拍数は、ストレス、恐怖、装置の動作音により生じる感情等のファクタによっても影響を受ける。心拍数は変化するので、時間的分解能が空間的に変化し、時間的分解能を最適化するために患者特有のガントリ回転時間を使用することができない。それゆえ、動きアーティファクトや時間的分解能の空間的変化を避けるため、心臓ＣＴスキャン中は心拍数を一定に保たなければならない。
【０００４】
本発明の目的の１つは、ＣＴ画像化を改良することである。
【０００５】
本発明の一実施形態例によると、上記の目的は、ＣＴスキャン中に患者の人体の一部への薬剤の局所投与を制御する方法により達成される。薬剤は患者の血流への導入に好適なコンテナで搬送される。コンテナは薬剤の投与を防止する。第１の薬剤は第１のコンテナで搬送される。人体の一部の近くで第１のコンテナを破壊することにより、人体の部分に第１の薬剤を局所投与する。
【０００６】
有利にも、本発明のこの実施形態例により、コンテナが破壊され薬剤がリリースされる前に、薬剤を投与しなければならない人体の一部に血流により薬剤をデリバリーすることができる。
【０００７】
請求項２に記載した本発明の他の実施形態によると、患者の心臓の心拍数を監視し、ここで、薬剤を局所的に投与する人体の一部は患者の心臓である。第１の薬剤は、心臓の近くにおいて第１のコンテナまたはマイクロバブルを破壊することにより、患者の心臓に局所的に投与される。第１のコンテナの破壊は、心拍数に基づいて実行され、その結果心拍数の変化が制御される。
【０００８】
有利にも、本発明のこの実施形態例によると、患者の心拍数を心臓ＣＴスキャンの間監視して、心拍数の変化（例えば、心拍数の低下）を検出した場合、患者の心臓の近くにある第１のコンテナを破壊し、第１の薬剤をリリースし、患者の心臓に投与する。第１の薬剤の投与により、心拍数が変化する（例えば心拍数が増加する）。
【０００９】
請求項3に記載した本発明の他の実施形態によると、第１のコンテナは、第１の共鳴周波数と対応する第１の周波数の超音波エネルギーパルスを第１のコンテナに照射した時に、第１のコンテナの破壊が起こり、第１の薬剤が第１のコンテナからリリースされるような第１の共鳴周波数を有する。ここで、破壊は破壊装置により実行される。破壊装置は、第１のコンテナの第１の共鳴周波数に対応する第１の周波数を有する、焦点を絞られた超音波パルスを生成する。
【００１０】
有利にも、第１のコンテナを破壊するために超音波パルスの焦点を絞ることにより、例えば、患者の心臓に近いところで第１の薬剤を局所的にリリースすることができる。さらに、本発明のこの実施形態例によると、第１のコンテナに超音波エネルギーパルスを照射するだけでなく、照射された超音波エネルギーパルスが第１のコンテナの共鳴周波数に対応する第１の周波数を有する場合に、第１のコンテナのみが破壊される。
【００１１】
請求項4に記載した本発明の他の実施形態によると、第１のコンテナは、第１の共鳴周波数と対応する第１の周波数の電磁エネルギービームを第１のコンテナに照射した時に、第１のコンテナの破壊が起こり、第１の薬剤が第１のコンテナからリリースされるような第１の共鳴周波数を有し、破壊装置により第１のコンテナの破壊が実行される。破壊装置は、電磁放射のビームを生成し、電磁放射は第１のコンテナの共鳴周波数に対応した第１の周波数を有する。
【００１２】
有利にも、これにより、第１の周波数の非常によくフォーカスされ容易にチューニングできる電磁放射ビームにより、第１のコンテナの局所的な破壊が可能となる。
【００１３】
請求項5に記載した本発明の他の実施形態によると、第２の薬剤は第２のコンテナで搬送され、第１のコンテナは第１の共鳴周波数を有し、第２のコンテナは第２の共鳴周波数を有する。第１の共鳴周波数は第２の共鳴周波数と異なる。
【００１４】
それゆえ、本発明のこの実施形態例によると、第１の薬剤または第２の薬剤の局所的投与をすることができる。ここで、第１の薬剤は第１のコンテナを破壊することにより投与され、第２の薬剤は第２のコンテナを破壊することによって投与される。第１のコンテナの共鳴周波数は第２のコンテナの共鳴周波数とは異なるので、第１のコンテナと第２のコンテナを選択的に破壊することができる。
【００１５】
請求項6に記載した本発明の他の実施形態によると、第１の薬剤の投与により心拍数は上昇し、第２の薬剤の投与により心拍数は減少する。それゆえ、心臓の近くで第１のコンテナと第２のコンテナのいずれかを選択的に破壊することにより、心拍数を効果的に制御することができる。
【００１６】
請求項7に記載した本発明の他の実施形態によると、コンテナはマイクロバブルである。マイクロバブルの構成と材料は、例えば、米国特許出願第２００２／０１５１７９２Ａ１号に開示されている。この文献は、ここに参照援用する。マイクロバブルは造影剤を含んでいてもよい。造影剤は、核医学画像化システムにより得られる画像において可視的である。マイクロバブルは、患者や動物や哺乳動物等の対象の血流への導入に好適である。
【００１７】
請求項8に記載した本発明の他の実施形態によると、ＣＴスキャナシステムが提供される。該システムは、ＣＴスキャン中に患者の人体の一部への薬剤の局所投与を制御するように構成され、ＣＴスキャナ、モニター装置、データ処理装置、及び破壊装置を有する。薬剤は患者の血流への導入に好適なコンテナで搬送され、薬剤の投与を防止する。
【００１８】
第１の薬剤を第１のコンテナで搬送する。ＣＴスキャナは人体の一部の画像を取得するように構成されており、モニター装置はＣＴスキャン中に患者の心臓の心拍数を監視するように構成されている。さらに、破壊装置は、人体の一部の近くで第１のコンテナを破壊し、その結果、人体の一部に第１の薬剤を局所投与するように構成されている。データ処理装置は、心拍数に基づいて第１のコンテナの破壊をトリガーするように構成されている。
【００１９】
有利にもこれによりＣＴスキャン中に薬剤の局所投与を制御することができる。
【００２０】
請求項9に記載した本発明の他の実施形態によると、第１の薬剤は心拍数に基づき患者の心臓に局所投与され、第１のコンテナは共鳴周波数を有する。破壊装置は焦点を絞った超音波パルスと電磁放射ビームのうちの一方を生成するように構成される。さらに、焦点を絞った超音波パルスと電磁放射ビームの一方の周波数は第１のコンテナの共鳴周波数に対応する。
【００２１】
有利にも、これにより、フォーカスされた超音波パルスまたは電磁放射ビームの周波数を第１のコンテナの共鳴周波数に設定することにより、第１のコンテナの選択的な破壊が可能となる。
【００２２】
本発明は、例えば、プロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムにも関する。このようなコンピュータプログラムは、例えば、ＣＴスキャナシステムの一部である。本発明の一実施形態例によるコンピュータプログラムを請求項10に記載した。このコンピュータプログラムは、好ましくは、データプロセッサのワーキングメモリにロードされる。このように、データプロセッサは本発明の方法の一実施形態例を実行する。コンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能媒体に格納できる。また、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブ等のネットワーク上にあってもよく、そのようなネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードされてもよい。
【００２３】
請求項１１に記載した本発明の他の実施形態例は、ＣＴスキャン中の患者人体の一部への薬剤の局所投与を制御するためのコンテナの使用に関する。
【００２４】
ある薬剤を含み、その薬剤が投与されるべき患者人体の一部の近くにあるコンテナのみが破壊されることが、本発明の実施形態例の要点であると考えることができる。本発明の実施形態例によると、コンテナの破壊と薬剤の投与は、患者の心拍数に基づき監視アルゴリズムにより決定された時に実行され、頻拍数を素早く変化させることができる。有利にも、これにより、心臓ＣＴスキャン中に患者の心拍数の変化を減らして、心臓画像の画像品質を良くすることができる。
【００２５】
本発明の上記その他の態様は、以下に説明する実施形態を参照して明らかになり、詳しく説明される。
【００２６】
添付図面を参照して、発明の実施形態例を次に説明する。
図１は、本発明によるコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）スキャナシステムの一実施形態を示す概略図である。この実施形態例を参照して、本発明を医療画像化に応用する場合について説明する。しかし、留意すべきことは、本発明は、医療が増加の分野における応用に限定されず、手荷物等に関する危険物（爆発物等）検出のための手荷物検査や、材料テスト等のその他の産業応用に応用することができることである。
【００２７】
図１に示したスキャナはコーンビームＣＴスキャナである。図１に示したＣＴスキャナは、回転軸２の回りに回転可能なガントリ１を有する。ガントリはモータ３により駆動される。参照数字４は、Ｘ線光源等の放射源を示し、本発明の一態様では、多色放射光を放射する。
【００２８】
参照数字５は、放射光源から放射された放射光ビームをコーン形状の放射光ビーム６に形成するアパチャー系を指す。
【００２９】
コーンビーム６は、ガントリ１の中心、すなわちCTスキャナの検査領域に配置された関心対象７を透過してディテクタ８に当たるように方向付けられている。図１から分かるように、ディテクタ８は、放射光源４に対向するガントリ１上に配置されて、ディテクタ８の表面はコーンビーム６でカバーされている。図１に示したディテクタ８は複数のディテクタ要素を有する。
【００３０】
関心対象７のスキャン中、放射光源４、アパチャー系５、及びディテクタ８は、→１６で示された方向にガントリ１の回りを回転する。放射光源４、アパチャー系５、及びディテクタ８を有するガントリ１の回転のため、モータ３がモータ制御部１７に接続されている。そのモータ制御部１７は計算部１８に接続されている。
【００３１】
図１では、関心対象はコンベヤベルト１９上に配置される。関心対象７のスキャン中、ガントリ１は患者７の回りを回転するが、コンベヤベルト１９は関心対象７をガントリ１の回転軸２と平行な方向に沿って並進移動する。これにより、関心対象１７はヘリカルスキャンパスに沿ってスキャンされる。コンベヤベルト１９は、単一スライスを測定するために、スキャン中に停止することもある。コンベヤベルト１９を設ける替わりに、例えば、医療への応用では、関心対象７が患者の場合には可動テーブルを使用する。しかし、留意すべきことは、説明する全ての場合において、回転スキャンを実行することが可能である。この場合、回転軸２に平行な方向での並進移動はなく、回転軸２に回りにガントリ１が回転するだけである。
【００３２】
ディテクタ８は計算部１８に接続されている。計算部１８は、検出結果、すなわち、ディテクタ８のディテクタ要素からのリードアウトを受け取り、そのリードアウトに基づいてスキャン結果を決定する。ディテクタ８のディテクタ要素は、関心対象によりコーンビーム６に生じた減衰を測定するように構成されている。さらに、計算部１８は、ガントリ１の動きをモータ３、２０またはコンベヤベルト１９と調和させるために、モータ制御部１７と通信する。
【００３３】
計算部１８は、ディテクタ８のリードアウトから、画像を再構成するように構成されている。計算部１８により生成された画像は、インターフェイス２２を介してディスプレイ（図１には示さず）に出力される。
【００３４】
データ処理装置により実現される計算部は、また、患者の心臓の心拍数に基づいて、第１のコンテナの破壊をトリガーするように構成されている。本発明の一態様によると、患者の心臓の心拍数をモニターし評価する。心拍数の評価に基づき、データ処理装置は、破壊装置２３が焦点を絞った超音波パルス２４を発生するのをトリガーする。超音波パルス２４は、患者の心臓の周辺または心臓そのものに焦点を絞ってあり、薬剤を含むコンテナすなわちマイクロバブルの共鳴周波数に対応する周波数を有する。本発明の一態様によると、これらのマイクロバブルは超音波画像化システムで見ることができ、さらに、例えばPETやSPECT等の核医学画像化システムでも見ることができる。このため、マイクロバブルは、放射線薬を含んでもよい。例えば、PETの場合、１８Ｆ−ＦＤＧ（フルオロデオキシグルコース）、１１Ｃアセテート、及び１１Ｃメチオニン、１３Ｎ−ＮＨ３と組み合わせた１８F、１１C、１３N、または１５Ｏ、またはＳＰＥＣＴの場合Ｈ２  １５ＯまたはＴｃ−９９ｍ等である。マイクロバブルは、対象（例えば患者）の血流への導入に好適なように設計されている。マイクロバブルの直径は、約１μｍないし１０μｍの範囲内である。マイクロバブルの材料、マイクロバブルの構成に関する詳細は、例えば、米国特許出願第２００２／０１５１７９２Ａ１号に記載されている。この文献は参照により援用する。
【００３５】
さらに、図１から分かるように、計算部１８はラウドスピーカ２１に接続され、例えば自動的に警告を発するようになっている。
【００３６】
図２は、本発明の一実施形態例によるフィードバックループの概略図である。図１に示したように、フィードバックループがＣＴスキャナシステムにおいて実施される。監視装置２９は、心臓ＣＴスキャン中、患者の心臓２８の心拍数を監視または計測する。監視される心拍数に関する情報は、監視装置２９から処理装置２７にライン３２を介して送信される。データ処理装置２７は、心拍数に基づきコンテナ３０の破壊（rupturing  or  destruction）をトリガーするように構成されている。データ処理装置２７は、心拍数を評価した後、心拍数の変更を開始すべきであると結論を出した場合、ライン３３を介して破壊装置２３にトリガー信号を送信する。破壊装置２３は、患者の心臓の近くにあるコンテナ３０を、焦点を絞った超音波パルス２４を放射して、破壊するように構成されている。その結果、患者の心臓にマイクロバブル３０に含まれた薬剤が局所的に投与（application）される。
【００３７】
破壊装置２３は、超音波パルス２４の焦点を絞ったビームを生成する。そのビームは患者の心臓２８または心臓の近くにねらいをつけている。そこにはコンテナすなわちマイクロバブル３０がある。それゆえ、心臓２８の近くのコンテナ３０のみが破壊される。心臓２８から遠いところにあるコンテナ３１は破壊されない。よって、薬剤は心臓２８の近くでのみリリースされる。
【００３８】
マイクロバブル３０は穴を有していてもよい（図２には図示せず）。マイクロバブルまたはコンテナ３０の壁は、所定の超音波エネルギーにより壁に破壊が生じるように、制御された壊れやすさを有する。マイクロバブル３０の穴は、心拍数を上昇させるアドレナリンや、心拍数を低下させる酢酸コリン（acetic  choline）等の薬剤を含んでいる。アドレナリンと酢酸コリンの両方の薬剤は、通常の人間の心拍数の制御ループの一部である。アドレナリンは心臓筋肉全体に作用するが、酢酸コリンは静脈ノードだけに作用する。よって、両方の薬剤は心臓に局所的かつ直接作用する。両薬剤は、細胞膜を透過せず、一部のイオンに対する細胞膜の透過率を調節することにより作用する。この作用の仕方は非常に早く、これらの２つの薬剤はＣＴスキャン中に心拍数を制御するために使用できることが知られている。
【００３９】
超音波画像化におけるマイクロバブルの可視性を確保するため、穴には空気その他の好適な気体を入れて、超音波を照射した場合にマイクロバブルが十分な圧縮性と振動性を有するようにする。しかし、マイクロバブルの壁に空気その他の気体を含めることもできる。壁は脂質材料でできている。
【００４０】
上記の実施形態例の変形によると、マイクロバブルは、気体をつめたマイクロ球であるか、または局所投与する薬剤を含むリポソームを有する。薬剤はマイクロ球またはリポソームの穴に入れられ、または壁に入れられてもよく、マイクロ球またはリポソームの壁の外側に取り付けられてもよい。本発明の一態様によると、米国特許第５，５８０，５７５号に開示された治療薬の治療コンパウンドと同様に、薬剤はマイクロ球またはリポソームに入れられる。この文献は、ここに参照援用する。また、本発明のこの実施形態例によるマイクロ球またはリポソームの壁の蘇生は、米国特許第５，５８０，５７５号に開示した治療薬デリバリーシステムの治療コンパウンドを含むマイクロ球またはリポソームと同じであってもよい。この文献はここに参照援用する。気体を充填したマイクロ球またはリポソームは超音波画像化で可視的である。
【００４１】
本発明の実施形態例によると、２つの薬剤は異なるコンテナで配送される。心拍数を増加させるアドレナリンは、第１のコンテナタイプで搬送され、心拍数を低下させる酢酸コリンは、第２のコンテナタイプで搬送される。第１のコンテナは第１の共鳴周波数を有し、第２のコンテナは第２の共鳴周蓮を有する。第１の共鳴周波数は第２の共鳴周波数とは異なる。これは、例えば、第１のコンテナと第２のコンテナの大きさを変えることにより実現でき、または第１のコンテナと第２のコンテナの壁の厚さを変えることにより実現できる。しかし、第１のコンテナと第２のコンテナの共鳴周波数は異なるので、破壊装置２３が個別にアドレスすることができる。よれゆえ、第１の周波数を有する焦点を絞った超音波パルス２４により、第１のコンテナタイプを破壊することができ、同時に、第２のコンテナタイプは第１のコンテナタイプの近くにあっても破壊しないことができる。一方、焦点を絞った超音波パルス２４の周波数を変更することにより、第１のコンテナタイプに影響を与えずに、心臓２８の近くにある第２のコンテナタイプをアドレスして破壊することができる。
【００４２】
さらに、超音波パルス２４の焦点を絞り、心臓２８の近く、或いは心臓２８内にあるエリアにその超音波パルス２４を向けることにより、コンテナ３１は超音波パルス２４により影響されず、破壊されない。
【００４３】
言うまでもなく、コンテナ３０と３１は２つの異なるタイプのコンテナ、すなわち、第１の共鳴周波数を有する第１のコンテナと、第２の共鳴周波数を有する第２のコンテナである。第１のコンテナは第１のタイプの薬剤を含み、第２のコンテナは第２のタイプの薬剤を含む。
【００４４】
留意すべきことは、図２に示したアセンブリは、フィードバックループの形で設計されていることである。心拍数を監視して評価することにより、心拍数の変化を識別して、心臓の近くの一定のコンテナタイプを破壊するために対応するビーム２４を放射して、結果として心拍数を上昇させるか低下させる。もちろん、全体的効果としては心拍数には大きな変化は起こらない。その理由は、心拍数の上昇が測定されると、第２のコンテナを破壊して酢酸コリンをリリースし、心拍数を低下させるからである。また、その逆である。
【００４５】
マイクロバブルの穴に含まれなくても、薬剤をマイクロバブルの壁に含めることもできる。
【００４６】
さらに、留意すべきことは、ビーム２４は、第１のコンテナまたは第２のコンテナ３０の共鳴周波数に対応する周波数を有する電磁エネルギービームであってもよいことである。共鳴周波数は、コンテナまたはマイクロバブルの振動モードまたは変形振動の周波数であり、または共鳴周波数はコンテナの分子の２つのエネルギー状態間の変形エネルギーまたはエネルギー差に対応する。コンテナに電磁放射を照射することにより、コンテナ全体またはコンテナの一定の分子がエネルギーを吸収して、コンテナが破壊し、結果としてコンテナ内に含まれていた薬剤が流出する。
【００４７】
以下に、ＣＴスキャン中に患者の人体の一部への薬剤の局所投与を制御する、本発明の実施形態例による方法とコンテナの使用について、図３を参照して説明する。
【００４８】
ステップＳ１で開始した後、第１と第２のコンテナをステップＳ２で患者の血流に、例えば注射により、注入する。次に、ステップＳ３で、患者の血流により、コンテナが検査すべき患者の関心領域（例えば心臓）に搬送される。その後、ステップＳ４で、ＣＴスキャンが始まり、例えば、患者の心臓の投影データを取得する。
【００４９】
ステップＳ５で、実際の心拍数を例えばＥＣＧで測定し、ステップＳ６で、測定した心拍数を評価する。次に、注射されたコンテナは、血流により患者の心臓に搬送される。心拍数を評価するデータ処理装置が、心拍数が変化したと判断すると、心臓の近くのマイクロバブルの破壊をトリガーする。マイクロバブルは、その共鳴周波数で焦点を絞った超音波パルスにより破壊され、薬剤が局所的にデリバリーされる。２つの薬剤のうち一方だけをデリバリーするためには、薬剤の搬送に使用されるマイクロバブルのサイズは異なり、共鳴周波数も異ならなければならない。例えば、データ処理装置が心拍数の変化を知ると、第２のタイプのマイクロバブル、すなわち酢酸コリンを含むマイクロバブルの破壊をトリガーする。酢酸コリンにより心拍数は低下する。
【００５０】
破壊装置によるステップＳ８でのマイクロバブルの破壊の後、薬剤は患者の心臓に局所的に投与され、その結果、ステップＳ９で心拍数が変化する。次に、ステップＳ１０で、データ処理装置は、ＣＴスキャンを続けるか終了するか判断する。ＣＴスキャンを続ける場合、ステップＳ５に戻り、心拍数を再度測定する。このプロセスはフィードバックループとして理解できる。すなわち、望ましくない心拍数の変化を測定すると、他の方向に心拍数を変化させる薬剤を局所的に投与する。
【００５１】
しかし、ステップＳ１０において、データ処理装置がＣＴスキャンを終了すると判断した場合、さらに心拍数を測定せずに、ステップＳ１１で投影データの取得と心拍数の制御のプロセスは終了する。
【００５２】
図４は、本発明による方法の一実施形態例を実行する、本発明によるデータ処理装置の一実施形態例を示す図である。図４に示したデータ処理装置は、患者等の関心対象を示す画像を格納するメモリ１５２に接続された中央処理装置（ＣＰＵ）または画像プロセッサ１５１を含む。データプロセッサ１５１は、複数の入出力ネットワークまたは診断装置（磁気共鳴装置やＣＴ装置）に接続されてもよい。データプロセッサは、さらに、データプロセッサ１５１で計算、または受け入れられた情報または画像を表示するコンピュータモニター等の表示装置１５４に接続されている。オペレータまたはユーザは、キーボード１５５及び／またはその他の出力装置（図４には図示せず）を介してデータプロセッサ１５１を操作する。
【００５３】
さらに、バスシステム１５３を介して、画像処理及び制御プロセッサ１５１を例えば動きモニターに接続することも可能である。この動きモニターは関心対象の動きを監視する。例えば、患者の肺を画像化する場合、動きセンサーは例えば呼気センサーである。心臓を画像化する場合、動きセンサーは心電計（ＥＣＧ）である。
【００５４】
図５は、心拍数一定で、放射光源の回転時間trot＝０．４２秒における、患者の平均時間分解能対心拍数のシミュレーションを示すグラフである。ｘ軸は心拍数であり、左側の毎秒４０拍から右側の毎秒１２０拍まで示されている。ｙ軸は０．００から０．５０秒までの平均時間分解能を示す。６つの異なる曲線は、６つの異なる相対ピッチにおける平均時間分解能対心拍数を表す。最も上の曲線はピッチ０．３０の場合を表している。その下の点線で示した曲線は、相対ピッチ０．２７における平均時間分解能を表している。その下の曲線は、相対ピッチ０．２４における平均時間分解能を表している。その下の曲線は、相対ピッチ０．２１における平均時間分解能を表している。その下の曲線は、相対ピッチ０．１８における平均時間分解能を表している。最も下の曲線は、相対ピッチ０．１５における平均時間分解能を表している。各曲線のゲーティング（gating）は８５％ＲＲに位置し、回転時間は０．４２秒である。スキャンの前に相対ピッチを選択する。例えば、０．１５（もっと下の曲線）とする。最も下の曲線から分かるように、毎分８８拍において、平均時間分解能は薬７０ミリ秒である。患者の心拍数が９５ｂｐｍに上昇した場合、時間分解能は薬２００ミリ秒に低下する。それゆえ、約１０％の心拍数の上昇により、平均時間分解能は２分の１から３分の１に低下する。それゆえ、許容できる平均時間分解能を得るために、データ取得の間、心拍数を一定に保つことが有利である。本発明の一実施形態例によると、これは、患者の（心電計により監視されている）心拍数に基づき監視アルゴリズムにより決定した時に、それぞれの薬剤を含むコンテナを破壊することにより実現できる。そうすることによって、心拍数の素早い変化をトリガーし、心臓ＣＴスキャンの間に患者の心拍数の変化を小さくし、その結果、心臓の画像の画像品質をよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明による破壊装置を有するコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）スキャナシステムの一実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態例によるフィードバックループの概略図である。
【図３】本発明による方法の一実施形態例を示すフローチャートである。
【図４】本発明による方法の一実施形態例を実行する、本発明によるデータ処理装置の一実施形態例を示す図である。
【図５】０．４２秒の回転時間における平均時間分解能体心拍数を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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