与造影剂的施用有关的方法和工具的制作方法
【专利说明】与造影剂的施用有关的方法和工具
[0001]发明技术领域
[0002] 本申请提供了与造影剂(contrast medium)的施用有关的方法和工具（tool)。更 具体地，本申请提供了用于确定要施用至患者的造影剂的最佳体积(optimaI VOIume)的方 法和工具。
[0003] 发明背景
[0004] 医学成像是用于生成人体(或其部分和功能）的内部方面的图像以用于临床目的 (寻求揭示、诊断或检查疾病的医学过程)或医学科学(包括正常解剖学和生理学的研究）的 技术和方法。成像方法包括X射线检查、磁共振成像（MR)、超声、正电子发射断层显像 (positron-emission tomography，PET)、光谱法等。
[0005] 当采用这些方法时，通常需要使用包含试剂的造影剂，因为向扫描受试者施用造 影试剂不仅产生图像质量的改善，而且由于造影剂的性质所致还可以实现对比度 (contrast)。典型地，所施用的造影剂的量是标准量，其由待扫描的身体的区域决定。
[0006] 静脉内造影剂的使用与大范围的不良反应(其包括恶心和呕吐)有关；口腔中的金 属味;流感样症状;轻度至严重的变态反应(过敏反应）；和甚至肾毒性(renal toxicity)。
[0007] 同时，在一些情况下，所使用的造影剂的量经历不足以提供全部身体结构的足够 可视化，从而阻止放射科医生做出准确的诊断。
[0008] US8,483,799和JP2012/254359描述了用于对心脏成像的方法和系统，其中在施用 造影试剂期间测量患者的心率。实际上，已知的是，对于使用CT扫描的冠脉疾病的检测来 说，心率理想地低于65。
[0009] CN1010015457描述一种其中使用心搏来确定扫描的起动瞬间的系统。
[0010] US2013/0109966描述了用于优化在长时间段上扫描的图像质量的系统。
[0011] 发明概述
[0012] 本申请的目的是提供用于在施用前确定要施用至患者的造影剂的最佳体积的方 法。在特别的实施方案中，本文中设想的方法具有这样的优点：它们确保将施用足够的造影 剂以提供准确的诊断，同时减少所述造影剂对患者引起的不良反应的数量。
[0013] 已经确立的是，基于患者特异性(patient-specific)生理参数，并且最特别地，基 于患者的心率，可以建立要施用的造影剂的最佳体积。因此，本申请提供了用于基于患者的 心率确定要施用至患者的造影剂的最佳体积的方法。在特别的实施方案中，所述方法包括 以下步骤:确定一个或多个患者特异性生理参数，所述一个或多个患者特异性生理参数至 少包括患者的心率;和基于所述一个或多个患者特异性生理参数计算造影剂的最佳体积。 在特别的实施方案中，所述方法设想了确定患者的心率以及一个或多个另外的生理参数。 在本文设想的方法的特别实施方案中，另外的患者特异性生理参数包括患者的身高(身长， Iength)和体重（重量，weight)。在更特别的实施方案中，使用患者的身高和体重确定患者 的体表面积(BSA)并且使用患者的BSA和心率二者来确定造影剂的最佳体积。另外地或备选 地，患者特异性参数可以包括年龄、性别、估计肾小球滤过率(eGFR)和心输出量(心脏输出， cardiac output，CO)。另外地或备选地，造影剂的最佳体积的计算还包括考虑一个或多个 非患者特异性(non-patient specific)参数，如扫描仪类型和/或要用于成像的扫描仪的 管电压。
[0014] 在特别的实施方案中，造影剂的最佳体积从造影剂的初始体积开始进行确定，其 基于所述一个或多个患者特异性生理参数进一步调节。在更特别的实施方案中，提供的方 法包括:测量一个或多个患者特异性生理参数，所述一个或多个患者特异性生理参数至少 包括患者的心率;计算造影剂的初始体积;和基于患者的心率调节造影剂的初始体积，从而 确定造影剂的最佳体积。
[0015] 在特别的实施方案中，造影剂的所述初始体积基于所述患者的BSA确定，然后基于 所述患者的心率调节。
[0016] 在本文设想的方法的特别实施方案中，如果所述患者的心率低于预定阈值水平， 则造影剂的初始体积在体积方面减小，并且如果所述患者的心率高于所述预定阈值水平， 则造影剂的初始体积在体积方面增大。
[0017] 在更特别的实施方案中，所述方法包括考虑阈值水平用于确定造影剂的初始体积 要被减小或增大的体积量。在特别的实施方案中，所述方法包括考虑至少两个预定阈值水 平，其中如果患者的心率低于或等于第一预定阈值水平，则造影剂的初始体积在体积方面 减小;并且如果患者的心率高于或等于第二预定阈值水平，则造影剂的初始体积在体积方 面增大。阈值水平可以由技术人员确定。在特别的实施方案中，第一预定阈值水平在50至60 次/分钟的范围内选择;在特别的实施方案中，第二预定阈值水平在61至71次/分钟的范围 内选择。在其中使用了两个阈值水平的特别实施方案中，如果患者的心率处于第一和第二 阈值水平之间，则不调节造影剂的初始体积。
[0018] 要施用的造影剂的体积的减小或增大可以由技术人员确定。在特别的实施方案 中，造影剂的初始体积的体积减小在1至19ml的范围内选择。在特别的实施方案中，造影剂 的初始体积的体积增大在1至40ml的范围内选择。
[0019] 在本文设想的方法的特别实施方案中，造影剂的初始体积基于以下源于患者的商 数(quotient)中的一个或多个进一步调节:体重指数;理想体重;去脂体重；调整体重和体 表面积。在特别的实施方案中，使用患者的身高(height)和体重来确定患者的体表面积并 且使用体表面积来确定造影剂的初始体积。
[0020] 在本文设想的方法的特别实施方案中，将步骤(c)中得到的造影剂的最佳体积进 一步稀释(冲淡，dilute)。
[0021] 在特别的实施方案中，造影剂包括放射性造影试剂（放射性造影剂或对比剂， radiocontrast agent)，并且可以是碘类造影剂（基于碘的造影剂，iodine-based contrast medium))。
[0022] 本申请还涵盖工具，如设备(装置，device)，如造影剂的注射器和/或用于造影剂 的注射器的控制器和用于驱动这样的设备的计算机程序（其可以提供在计算机可读介质 上），其被调节以执行(实现，carry out)如本文中设想的方法。
[0023] 因此，在特别的实施方案中，本申请提供一种用于使用注射器将造影剂注射到患 者中的设备的控制器，所述设备或控制器包括:输入装置(输入工具，imput means)，所述输 入装置允许输入一个或多个患者特异性生理参数，所述一个或多个患者特异性生理参数至 少包括患者的心率;处理器，所述处理器被配置成基于所述一个或多个患者特异性生理参 数计算造影剂的最佳体积;和与所述注射器的连接(connection)，所述连接被配置成基于 通过所述处理器计算的所述最佳体积在施用前控制要注射到所述患者中的造影剂的体积。 [0024]在控制器的特别的实施方案中，另外的患者特异性生理参数包括患者的身高和体 重。在更特别的实施方案中，使用患者的身高和体重来确定患者的体表面积(BSA)并且基于 所述患者的BSA和心率计算造影剂的所述最佳体积。
[0025] 在控制器的特别的实施方案中，造影剂的所述最佳体积的计算包括从造影剂的初 始体积开始并且基于所述一个或多个患者特异性生理参数调节所述体积。更特别地，处理 器可以利用所述初始体积基于其被增大或减小的具有阈值的范围。在特别的实施方案中， 处理器利用所述初始体积基于其被增大或减小的具有阈值的范围，并且其中所述计算基于 至少两个预定的阈值，由此当患者的心率低于或等于第一之前确定的极限值时造影剂的初 始体积被减小，并且由此当患者的心率高于或等于第二阈值时造影剂的初始体积被增大。 在更特别的实施方案中，第一预定阈值水平在50至60次/分钟的范围内选择并且其中第二 预定阈值水平在61至71次/分钟的范围内选择。例如，造影剂的初始体积的体积减小在1至 19ml的范围内选择并且造影剂的体积增大在1至40ml的范围内选择。
[0026] 在控制器的特别的实施方案中，造影剂的最佳体积基于一个或多个选自以下各项 的源于患者的商数进一步计算:体重指数;理想体重;去脂体重;调整体重和体表面积。另外 地或备选地，患者特异性参数包括一个或多个选自以下各项的参数:年龄、性别、估计肾小 球滤过率(eGFR)和心输出量(CO)。在特别的实施方案中，处理器还考虑了一个或多个非患 者特异性参数以计算造影剂的所述最佳体积，所述一个或多个非患者特异性参数选自要用 于成像的扫描仪仪器的管电压和用于成像的扫描仪的类型。