確定造影劑注射參數(shù)以控制磁共振血管造影術(shù)期間信號強度的設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種注射系統(tǒng)和有關(guān)的方法，注射系統(tǒng)包括注射裝置、操作界面和用于MRA成像過程期間確定操作參數(shù)的模塊。這樣的參數(shù)可以用于使得MRA成像過程期間的信號強度優(yōu)化和/或最大化。注射系統(tǒng)可以包括目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊，其至少部分地基于造影劑類型和MRA成像器參數(shù)確定目標血流內(nèi)造影劑濃度。注射系統(tǒng)可以包括造影劑注射流量確定模塊，其至少部分地基于目標血流內(nèi)造影劑濃度、初始造影劑濃度和要被成像的患者的心臟輸出流量確定造影劑注射流量。注射系統(tǒng)可以包括稀釋液注射流量確定模塊，其至少部分地基于造影劑注射流量確定稀釋液注射流量。
【專利說明】確定造影劑注射參數(shù)以控制磁共振血管造影術(shù)期間信號強度的設(shè)備和方法
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求2011年3月18日提交的、標題為“APPARATUS AND METHOD TODETERMINE CONTRAST MEDIA INJECTION PARAMETERS TO ⑶NTROL SIGNAL INTENSITYDURING MAGNETIC RESONANCE ANGIOGRAPHY”的美國臨時申請序列號61/453，975 的優(yōu)先權(quán)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明通常涉及磁共振血管造影術(shù)(MRA)，更具體地，涉及MRA成像過程期間造影劑注射和最終信號強度的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0004]各種醫(yī)用過程需要將一種或多種醫(yī)用流體注射給患者體內(nèi)。例如，醫(yī)用成像過程通常涉及將造影劑(可能與鹽水和/或其它流體一起)注射給患者體內(nèi)。其它醫(yī)用過程涉及將一種或多種流體注射給患者體內(nèi)，以用于治療目的。動力注射器可用于這些類型的應(yīng)用。
[0005]動力注射器一般包括通常被稱為動力頭的部件。一個或多個針筒可以以各種方式(例如，可拆卸地；后裝 載；前裝載；側(cè)裝載)安裝到動力頭。每個針筒通常包括特征為針筒柱塞、活塞等的部件。每個這樣的針筒柱塞設(shè)計為與并入到動力頭中的適當針筒柱塞驅(qū)動器相互作用(例如接觸和/或暫時地互連)，從而針筒柱塞驅(qū)動器的操作在針筒筒體內(nèi)部并相對于該針筒筒體軸向地推進相關(guān)聯(lián)的針筒柱塞。一個典型的針筒柱塞驅(qū)動器為推桿的形式，該推桿安裝在螺紋導(dǎo)桿或驅(qū)動螺桿上。驅(qū)動螺桿沿一個旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)能沿一個軸向方向推進相關(guān)聯(lián)的推桿，而驅(qū)動螺桿沿相反旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)能沿相反的軸向方向推進該相關(guān)聯(lián)的推桿。
[0006]動力注射器可以用于在MRA成像過程期間輸送造影介質(zhì)(或還通常稱為〃造影劑〃)。造影劑用于增強通過MRA成像器產(chǎn)生的圖像。在患者身體上執(zhí)行測試注射，且隨后造影劑的輸送流量是基于該測試注射結(jié)果的。造影劑輸送之后可以推送鹽水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的第一方面通過一種用于注射系統(tǒng)的操作方法提供，所述注射系統(tǒng)與利用MRA成像器的MRA成像過程相關(guān)。該方法包括將下列各項輸入注射系統(tǒng):造影劑的類型；用于該類型造影劑的初始造影劑濃度；用于要被成像的患者的心臟輸出流量；和第一成像參數(shù)。方法進一步包括注射系統(tǒng)確定目標血流內(nèi)造影劑濃度和造影劑注射流量。目標血流內(nèi)造影劑濃度的確定至少部分地基于造影劑的類型和第一成像參數(shù)。造影劑注射流量計算至少部分地基于目標血流內(nèi)造影劑濃度、初始造影劑濃度和心臟輸出流量。造影劑注射流量被計算以獲得目標血流內(nèi)造影劑濃度。該方法進一步包括根據(jù)計算的造影劑注射流量操作注射系統(tǒng)。
[0008]許多特征改進和額外特征可用于本發(fā)明的第一方面。這些特征改進和額外的特征可以單獨地使用或以任何組合使用。這樣，將被討論的每一個下列特征可以但不必須與第一方面的任何其他特征或特征的組合一起使用。直到本發(fā)明的第二方面的討論開始之前，以下的討論適用于第一方面。
[0009]該方法可以包括注射系統(tǒng)，該注射系統(tǒng)從注射系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)庫獲取該類型造影劑的屬性。目標血流內(nèi)造影劑濃度的確定可以至少部分地基于獲取的該類型造影劑的屬性。關(guān)于這點，數(shù)據(jù)庫可以包括與多個類型的造影劑相關(guān)的屬性。目標血流內(nèi)造影劑濃度的確定可以包括使用將患者體內(nèi)的造影劑濃度與在MRA成像過程期間通過MRA成像器接收的信號強度關(guān)聯(lián)的公式，以確定造影劑的信號強度變化率除以造影劑濃度變化率等于零處的第一濃度水平。在一實施例中，目標血流內(nèi)造影劑濃度可以等于第一濃度水平。
[0010]第二成像參數(shù)可以輸入到注射系統(tǒng)。在一實施例中，第一成像參數(shù)可以是用于MRA成像器的脈沖重復(fù)時間，且第二成像參數(shù)可以是用于MRA成像器的成像延遲時間。目標血流內(nèi)造影劑濃度確定可以進一步基于第二成像參數(shù)。
[0011]造影劑注射流量的計算可以包括將目標血流內(nèi)造影劑濃度除以初始造影劑濃度以確定濃度比，和通過將心臟輸出流量乘以濃度比計算造影劑注射流量。
[0012]該方法也可以包括至少部分地基于造影劑注射流量計算稀釋液注射流量。稀釋液注射流量的計算可以包括選擇標準總注射流量，和從標準流體注射流量減去造影劑注射流量，以確定稀釋液注射流量。該標準總注射流量可以是用于注射系統(tǒng)的默認值的形式，或可以以任何適當?shù)姆绞捷斎氲阶⑸湎到y(tǒng)(例如通過操作者/圖形用戶界面)。標準總注射流量的值可以以任何適當?shù)姆绞?例如經(jīng)驗地)獲得或確定。
[0013]注射系統(tǒng)的操作可以包括以通過注射系統(tǒng)計算的造影劑注射流量為患者注射被輸入的類型的造影劑。在包括以稀釋液注射流量為患者注射稀釋液的方法的實施例中，稀釋液的注射可以與造影劑的注射同時發(fā)生(例如在患者身體上的單個注射位置，例如在該處造影劑和稀釋液合并排放到 共同的管道)。
[0014]本發(fā)明的第二方面通過注射系統(tǒng)提供，所述注射系統(tǒng)包括注射裝置、操作界面、目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊和造影劑注射流量確定模塊。操作界面可以允許操作者對注射系統(tǒng)提供各種輸入。目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊，其至少部分地基于造影劑類型輸入(例如經(jīng)由操作界面輸入)和在MRA成像過程中要被使用的MRA成像器的第一成像參數(shù)確定目標血流內(nèi)造影劑濃度。造影劑注射流量確定模塊至少部分地基于目標血流內(nèi)造影劑濃度、初始造影劑濃度輸入和要被成像的患者的心臟輸出流量輸入而確定造影劑注射流量。
[0015]許多特征改進和額外特征可用于本發(fā)明的第二方面。這些特征改進和額外的特征可以單獨地使用或以任何組合使用。這樣，將被討論的每一個下列特征可以但不必須與第二方面的任何其他特征或特征的組合一起使用。直到本發(fā)明的第三方面的討論開始之前，以下的討論適用于第二方面。
[0016]一個或多個造影劑類型的輸入、初始造影劑濃度輸入、心臟輸出流量輸入和第一成像參數(shù)可以通過操作界面鍵入或輸入注射系統(tǒng)中。目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊可以進一步利用第二成像參數(shù)。第一成像參數(shù)可以是用于MRA成像器的脈沖重復(fù)時間，且第二成像參數(shù)可以是用于MRA成像器的成像延遲時間。
[0017]目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊可以使用將患者體內(nèi)造影劑濃度與在MRA成像過程期間通過MRA成像器接收的信號強度關(guān)聯(lián)的公式。關(guān)于這點，目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊可以確定信號強度變化率除以造影劑濃度變化率等于零處的第一造影劑濃度水平。目標血流內(nèi)造影劑濃度可以等于第一濃度水平。
[0018]造影劑注射流量確定模塊可以通過將目標血流內(nèi)造影劑濃度除以初始造影劑濃度輸入以確定濃度比，和通過將心臟輸出流量乘以濃度比計算造影劑注射流量來運行。
[0019]注射系統(tǒng)可以進一步包括稀釋液注射流量確定模塊，其至少部分地基于造影劑注射流量確定稀釋液注射流量。稀釋液注射流量確定模塊可將造影劑注射流量從標準總注射流量減去，以確定稀釋液注射流量。
[0020]本發(fā)明的第三方面通過一種用于注射系統(tǒng)的操作方法提供，所述注射系統(tǒng)與利用MRA成像器的MRA成像過程相關(guān)聯(lián)。注射系統(tǒng)包括具有造影劑的針筒。該方法包括選擇公式，該公式將要被成像的患者體內(nèi)造影劑濃度與在MRA成像操作期間通過所述MRA成像器接收的信號強度相關(guān)聯(lián)。該方法進一步包括獲得用于在MRA成像過程中使用的第一成像參數(shù)，和使用至少該公式和第一成像參數(shù)確定信號強度變化率除以血流內(nèi)造影劑濃度變化率等于零處的造影劑的血流內(nèi)造影劑濃度中。該方法進一步包括基于該血流內(nèi)造影劑濃度以造影劑注射流量從針筒排放造影劑。
[0021]許多特征改進和額外特征可用于本發(fā)明的第三方面。這些特征改進和額外的特征可以單獨地使用或以任何組合使用。這樣，將被描述的每一個下列特征可以但不必須與第三方面的任何其他特征或特征的組合一起使用。直到本發(fā)明的第四方面的討論開始之前，以下的討論適用于第三方面。
[0022]第一成像參數(shù)可以通過將第一成像參數(shù)從MRA成像器經(jīng)由任何適當類型的通信鏈接傳遞到注射系統(tǒng)而獲得。第一成像參數(shù)也可以通過注射系統(tǒng)的圖形用戶界面(或經(jīng)由任何適當數(shù)據(jù)輸入裝置)由用 戶將第一成像參數(shù)鍵入到注射系統(tǒng)中而獲得。該方法可以進一步包括獲得用于在MRA成像過程中使用的第二成像參數(shù)。在這樣的方法中，第一成像參數(shù)可以是用于MRA成像器的脈沖重復(fù)時間，且第二成像參數(shù)可以是用于MRA成像器的成像延遲時間。造影劑的血流內(nèi)造影劑濃度的確定可以進一步基于第二成像參數(shù)。
[0023]公式選擇可以基于要被MRA成像器使用的成像序列通過注射系統(tǒng)執(zhí)行。造影劑的血流內(nèi)造影劑濃度的確定可以通過注射系統(tǒng)執(zhí)行。
[0024]該方法可以進一步包括輸入用于患者的心臟輸出流量，基于血流內(nèi)造影劑濃度確定目標血流內(nèi)造影劑濃度，將目標血流內(nèi)造影劑濃度除以針筒中造影劑的濃度以確定濃度t匕，且通過將心臟輸出流量乘以濃度比而計算造影劑注射流量。在這樣的實施例中，目標血流內(nèi)造影劑濃度可以等于血流內(nèi)造影劑濃度。
[0025]該方法可以進一步包括獲得標準總注射流量，從標準總注射流量減去造影劑注射流量以確定第一稀釋液注射流量，和與造影劑排放同時以第一稀釋液注射流量排放稀釋液。稀釋液和造影劑可以被引導(dǎo)到患者身體上的共同注射位置。
[0026]本發(fā)明的第四方面通過一種注射系統(tǒng)提供，所述注射系統(tǒng)包括注射裝置、安裝在注射系統(tǒng)上且保持或含有造影劑的針筒、可以允許操作者為注射系統(tǒng)提供各種輸入的操作界面、存儲器和目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊。存儲器可以包括多個公式，且多個公式每一個可以將要被MRA成像器成像的患者體內(nèi)的造影劑濃度與用于具體成像序列類型的MRA成像過程期間通過MRA成像器接收的信號強度相關(guān)聯(lián)。目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊可以使用至少MRA成像器的第一成像參數(shù)和多個公式中的一個確定目標血流內(nèi)造影劑濃度。目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊可以確定信號強度變化率除以血流內(nèi)造影劑濃度變化率等于零處的造影劑的血流內(nèi)造影劑濃度。
[0027]許多特征改進和額外特征可用于本發(fā)明的第四方面。這些特征改進和額外的特征可以單獨地使用或以任何組合使用。這樣，將被描述的每一個下列特征可以但不必須與第四方面的任何其他特征或特征的組合一起使用。直到本發(fā)明的第五方面的討論開始之前，以下的討論適用于第四方面。
[0028]多個公式中的各個公式可與自旋回波成像序列、梯度回波成像序列或任何其他適當成像序列相關(guān)聯(lián)。
[0029]目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊可以進一步使用MRA成像器的第二成像參數(shù)，以確定血流內(nèi)造影劑濃度。例如，第一成像參數(shù)可以是用于MRA成像器的脈沖重復(fù)時間，且第二成像參數(shù)可以是用于MRA成像器的成像延遲時間。
[0030]注射系統(tǒng)可以進一步包括造影劑注射流量確定模塊，其至少部分地基于血流內(nèi)造影劑濃度確定造影劑注射流量。造影劑注射流量確定模塊可以至少部分地基于針筒中造影劑的初始造影劑濃度和 要被成像的患者的心臟輸出確定造影劑注射流量。造影劑注射流量確定模塊可以將目標血流內(nèi)造影劑濃度除以初始造影劑濃度以確定濃度比。造影劑注射流量確定模塊可以隨后將心臟輸出流量乘以濃度比以確定造影劑注射流量。
[0031]注射系統(tǒng)可以進一步包括稀釋液注射流量確定模塊，其至少部分地基于造影劑注射流量確定稀釋液注射流量。稀釋液注射流量確定模塊可將造影劑注射流量從標準總注射流量減去，以確定稀釋液注射流量。
[0032]本發(fā)明的第五方面通過一種注射系統(tǒng)的操作方法提供，所述注射系統(tǒng)包括具有造影劑的針筒，與利用MRA成像器的MRA成像過程相關(guān)聯(lián)。該方法包括輸入用于要被成像患者的心臟輸出流量，通過將目標血流內(nèi)造影劑濃度除以針筒中造影劑的濃度而計算濃度比，通過將心臟輸出流量乘以濃度比確定造影劑注射流量，和以該造影劑注射流量從針筒排放造影劑。該排放可以僅在造影劑注射流量已經(jīng)確定之后啟動。在一實施例中，該方法可以進一步包括從標準總注射流量減去造影劑注射流量以確定第一稀釋液注射流量，和與造影劑排放同時以第一稀釋液注射流量排放稀釋液(例如排放到患者身體上的共同注射位置)。
[0033]本發(fā)明的第六方面通過一種注射系統(tǒng)提供，所述注射系統(tǒng)包括:注射裝置、安裝在注射系統(tǒng)上且保持造影劑的針筒、可以允許操作者為注射系統(tǒng)提供各種輸入的操作界面和造影劑注射流量確定模塊。造影劑注射流量確定模塊其通過將要被成像的患者的心臟輸出流量乘以目標血流內(nèi)造影劑濃度對針筒中造影劑濃度的比而確定造影劑注射流量。
[0034]許多特征改進和額外特征可用于本發(fā)明的第六方面。這些特征改進和額外的特征可以單獨地使用或以任何組合使用。這樣，將被描述的每一個下列特征可以但不必須與第六方面的任何其他特征或特征的組合一起使用。直到本發(fā)明的第七方面的討論開始之前，以下的討論適用于第六方面。
[0035]注射系統(tǒng)可以進一步包括稀釋液注射流量確定模塊，其至少部分地基于造影劑注射流量確定稀釋液注射流量。稀釋液注射流量確定模塊可將造影劑注射流量從標準總注射流量減去，以確定稀釋液注射流量。
[0036]本發(fā)明的第七方面通過一種注射系統(tǒng)的操作方法提供，所述注射系統(tǒng)與利用MRA成像器的MRA成像過程相關(guān)聯(lián)。該方法包括確定用于第一 MRA成像過程的向要被成像的第一患者的第一類型造影劑的第一造影劑注射流量，和將第一造影劑注射流量從標準流體注射流量減去以確定第一稀釋液注射流量。該方法進一步包括同時以第一造影劑注射流量從注射系統(tǒng)排放第一類型的造影劑和以第一稀釋液注射流量排放稀釋液(例如到患者身體上的共同注射位置)。
[0037]許多特征改進和額外特征可用于本發(fā)明的第七方面。這些特征改進和額外的特征可以單獨地使用或以任何組合使用。這樣，將被描述的每一個下列特征可以但不必須與第七方面的任何其他特征或特征的組合一起使用。直到本發(fā)明的第八方面的討論開始之前，以下的討論適用于第七方面。
[0038]該方法可以進一步包括確定用于第二 MRA成像過程的向要被成像的第二患者的第二類型造影劑的第二造影劑注射流量，將第二造影劑注射流量從標準流體注射流量減去以確定第二稀釋液注射流量，和同時從注射系統(tǒng)以第二造影劑注射流量排放第二類型的造影劑和以第二稀釋液注射流量排放稀釋液(例如到患者身體上的共同的注射位置)。第一造影劑注射流量可以與第二造影劑注射流量不同。第一類型的造影劑可以具有與第二類型的造影劑不同的造影劑類型。
[0039]同時從注射系統(tǒng)以第一造影劑注射流量排放第一類型的造影劑和以第一稀釋液注射流量排放稀釋液可以通過注射系統(tǒng)的雙頭動力注射器執(zhí)行。
[0040]本發(fā)明的第八方面通過一種注射系統(tǒng)提供，所述注射系統(tǒng)包括雙頭動力注射器，其具有安裝在雙頭動力注射器上且保持或含有造影劑的第一針筒，和安裝在雙頭動力注射器上且保持或含有稀釋液的第二針筒。該注射系統(tǒng)進一步包括允許操作者提供到注射系統(tǒng)的各種輸入的操作界面和稀釋液注射流量確定模塊，所述稀釋液注射流量確定模塊通過將造影劑注射流量從標準總注射流量減去而確定稀釋液注射流量。該注射系統(tǒng)進一步包括控制器，其使得雙頭動力注射器同時從第一針筒以造影劑注射流量排放造影劑和以稀釋液注射流量從第二針筒排放稀釋液(例如到患者身體的共同注射位置)。
[0041]許多特征改進和額外的特征可分別適用于本發(fā)明上述第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八方面每一個。這些特征改進和額外的特征可以關(guān)于上述第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八方面每一個單獨地使用或以任何組合使用。本發(fā)明任何其他各個方面的被有意地限定為〃單數(shù)〃情況等的任何特征將通過例如〃僅"、〃單個"、〃限制為"等術(shù)語來清楚地表述。僅根據(jù)通常接受的先行詞基本含義來解釋一特征并不是要將該相應(yīng)特征限制為單數(shù)(例如若僅說動力注射器包括“針筒”則并不意味著動力注射器僅包括單個針筒)。而且，沒有使用例如〃至少一個〃這樣的術(shù)語也不是要將相應(yīng)特征限制為單數(shù)(例如若僅說動力注射器包括“針筒”則并不意味著動力注射器僅包括單個針筒)。與具體的特征相關(guān)使用述語"至少大致"等涵蓋了相應(yīng)特性和其非實質(zhì)性的變化(例如若說針筒筒體至少大致是圓柱形的涵蓋針筒筒體是圓柱形的情況)。最后，結(jié)合短語〃在一個實施例中"所提到的特征并不是要將相應(yīng)該特征限制為僅用于單個實施例。
[0042]被本發(fā)明的任何各種方面利用的任何〃確定模塊〃可以以任何適當?shù)姆绞綄嵤ú幌抻谌魏芜m當軟件、固件或硬件，使用一個或多個平臺，使用一個或多個處理器，使用任何適當類型的存儲器，使用任何適當類型單個計算機或多個任何適當類型的且以任何適當?shù)姆绞交ミB的計算機，或以上的任意組合。該確定模塊可以在任何單個位置或以任何適當?shù)姆绞交ミB(例如經(jīng)由任何類型的網(wǎng)絡(luò))的多個位置處實施。[0043]可以用于提供流體排出的任何動力注射器可以具有任何適當尺寸、形狀、構(gòu)造和/或類型。任何這樣的動力注射器可以使用具有任何適當尺寸、形狀、構(gòu)造和/或類型的一個或多個針筒柱塞驅(qū)動器，其中每一個這樣的針筒柱塞驅(qū)動器至少能雙向運動(例如沿用于排出流體的第一方向運動；沿用于適應(yīng)流體的裝載和/或抽取和/或用于返回到用于隨后流體排出操作的位置的第二方向的運動)，且其中每一個這樣的針筒柱塞驅(qū)動器可以與其相應(yīng)的針筒柱塞以任何適當?shù)姆绞较嗷プ饔?例如通過機械接觸；通過適當?shù)穆?lián)接(機械的或其它方式的))，以能沿至少一個方向推進針筒柱塞(例如用于排出流體)。每一個針筒柱塞驅(qū)動器可以使用具有任何適當尺寸、形狀、構(gòu)造和/或類型的一個或多個驅(qū)動源。多個驅(qū)動源輸出可以以任何適當?shù)姆绞浇M合以讓單個針筒柱塞在給定時間前進。一個或多個驅(qū)動源可以專用于單個針筒柱塞驅(qū)動器，或一個或多個驅(qū)動源可以與多個針筒柱塞驅(qū)動器相關(guān)(例如并入一些類型的傳遞裝置以改變從一個針筒柱塞到另一針筒柱塞的輸出)，或以上組合。代表性驅(qū)動源形式包括有刷或無刷電動機、液壓馬達、氣動馬達、壓電馬達或步進馬達。
[0044]任何這樣的動力注射器可以用于需要一種或多種醫(yī)用流體輸送的任何適當應(yīng)用，包括但不限于任何適當?shù)尼t(yī)學(xué)成像應(yīng)用(例如計算機斷層成像或CT成像；磁共振成像或MRI;單光子發(fā)射計算機斷層成像或SPECT成像；正電子發(fā)射斷層成像或PET成像或PET成像；X射線成像；造影成像；光學(xué)成像；超聲波成像)和/或任何適當醫(yī)學(xué)診斷和/或治療應(yīng)用(例如化學(xué)療法、疼痛控制等)任何這樣的動力注射器可以結(jié)合任何部件或部件的組合使用，例如適當?shù)某上裣到y(tǒng)(例如CT掃描儀)。例如，信息(例如，掃描延遲信息、注射起動信號、注射流量)可在任何這樣的動力注射器和一個或多個其他部件之間傳遞。
[0045]任何合適數(shù)量的針筒可以任何適當?shù)姆绞接糜谌魏芜@樣的動力注射器(例如，可拆卸地；前裝載；后裝載；側(cè)裝載)，任何適當?shù)尼t(yī)用流體(例如，造影劑、治療用流體、放射性藥劑、鹽水和任何其組合)可從任何這樣的動力注射器的給定針筒排放，且任何適當?shù)牧黧w可以任何適當?shù)姆绞綇亩噌樛矂恿ψ⑸淦鹘Y(jié)構(gòu)排放(例如，相繼地、同時地)，或其任何組合。在一個實施例中，通過動力注射器的操作從針筒排出的流體被引導(dǎo)到管道(例如，醫(yī)用管路組)，其中該管道與針筒以任何適當?shù)姆绞搅黧w地互連且將流體引導(dǎo)到期望位置(例如，插入到患者體內(nèi)的導(dǎo)管，以用于注射)。多個針筒可排入到共同的管道(例如，用于提供給單個的注射位置)，或者一個針筒可排入到一個管道(例如，用于提供給一個注射位置)，而另一針筒可排入到不同的管道(例如，用于提供給不同的注射位置)。在一個實施例中每一個針筒包括針筒筒體和設(shè)置在針筒筒體中且相對于針筒筒體可動的柱塞。該柱塞可以與動力注射器的針筒柱塞驅(qū)動組件相互作用，從而針筒柱塞驅(qū)動組件能讓柱塞沿至少一個方向前進，且可能地沿兩個不同相反方向行進。
[0046]如在本文使用的，術(shù)語“流體地互連”是指兩個或多個部件或?qū)嶓w以這樣的方式連接(直接地或間接地):流體可在它們之間的預(yù)定流動路徑中流動(單一方向地或雙方向地)。例如，“注射裝置流體地互連到患者”描述了這樣一種構(gòu)造，其中流體可通過任何互連裝置(例如管路，連接器)從注射裝置流動到患者(例如進入患者的脈管系統(tǒng))。
【專利附圖】

【附圖說明】[0047]圖1是動力注射器的一個實施例的示意圖。
[0048]圖2A是便攜式立式安裝雙頭動力注射器的一個實施例的透視圖。
[0049]圖2B是圖2A的動力注射器使用的動力頭的放大局部分解透視圖。
[0050]圖2C是圖2A的動力注射器使用的針筒柱塞驅(qū)動組件的一個實施例的示意圖。
[0051]圖3是用于代表性造影劑的各種脈沖重復(fù)時間的信號強度對濃度的圖表。
[0052]圖4是用于兩種代表性造影劑的信號強度對濃度的圖表。
[0053]圖5是注射系統(tǒng)和MRA成像器的框圖。
[0054]圖6是操作與MRA成像器關(guān)聯(lián)的注射系統(tǒng)的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0055]圖1不出了具有動力頭12的動力注射器10的一個實施例的不意圖。一個或多個圖形用戶界面或⑶Ill可與動力頭12相關(guān)聯(lián)。每個⑶111:1)可具有任何適當?shù)某叽纭⑿螤睢?gòu)造和/或類型；2)可與動力頭12以任何適當?shù)姆绞讲僮餍缘叵嗷ミB接；3)可被布置在任何適當?shù)奈恢茫?)可被構(gòu)造為提供下面任何功能:控制動力注射器10的操作的一個或多個方面；輸入/編輯與動力注射器10的操作相關(guān)聯(lián)的一個或多個參數(shù)；以及顯示適當?shù)男畔?例如與動力注射器10的操作相關(guān)聯(lián)的)；或5)以上情況的組合。可使用任何適當數(shù)目的⑶111。在一個實施例中，動力注射器10包括⑶111，該⑶Ill被控制臺并入，該控制臺與動力頭12分開但是與其通訊。在另一實施例中，動力注射器10包括⑶111，該⑶111為動力頭12的一部分。在又一實施例中，動力注射器10使用一個⑶111，該⑶Ill位于與動力頭12通訊的單獨控制臺上，且還使用位于動力頭12上的另一⑶111。每個⑶Ill可提供相同的功能或一組功能，或GUIll可在它們的各自的功能有關(guān)的至少一些方面不同。[0056]針筒28可被安裝在該動力頭12上，且當安裝時可被認為是動力注射器10的一部分。一些注射過程可導(dǎo)致相對較高的壓力產(chǎn)生于針筒28中。關(guān)于這點，可希望把針筒28布置在壓力套26中。壓力套26通常與動力頭12相關(guān)聯(lián)，其方式是允許針筒28布置在其中以作為動力頭12的一部分，或在針筒28安裝在動力頭12之后將壓力套26與動力頭12相關(guān)聯(lián)。相同的壓力套26通常保持與動力頭12相關(guān)聯(lián)，因為各種針筒28被定位在壓力套26中或從該壓力套26去除，以用于各種注射過程。如果動力注射器10被構(gòu)造/用于低壓注射和/或如果與動力注射器10 —起使用的針筒(一個或多個)28具有足夠耐受性以經(jīng)受高壓注射的而不需要壓力套26提供額外支撐，則動力注射器10可不具有壓力套26。在任何情況下，從針筒28排出的流體可被引入到適當尺寸、形狀、構(gòu)造和/或類型的管道38中，該管道38可與針筒28以任何合適的方式流體地相互連接，且其可引導(dǎo)流體至任何適當?shù)奈恢?例如至患者)。
[0057]動力頭12包括針筒柱塞驅(qū)動組件或針筒柱塞驅(qū)動器14，其與針筒28 (例如其柱塞32)相互作用(例如接合)，以從針筒28排出流體。該針筒柱塞驅(qū)動組件14包括為驅(qū)動輸出件18 (例如可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺桿)提供動力的驅(qū)動源16 (例如任何適當尺寸、形狀、構(gòu)造和/或類型的馬達，可選的齒輪傳動裝置等)。推桿20可沿適當?shù)穆窂?例如軸向地)被驅(qū)動輸出件18推進。推桿20可包括聯(lián)接件22，用于與針筒28的相應(yīng)部分以下面討論的方式相互作用或相互接合。
[0058]針筒28包括柱塞或活塞32，其可移動地布置在針筒筒體30內(nèi)(例如用于沿與雙箭頭B—致的軸線做軸向往復(fù)運動)。柱塞32可包括聯(lián)接件34。該針筒柱塞聯(lián)接件34可與推桿聯(lián)接件22相互作用或相互接合以允許針筒柱塞驅(qū)動組件14把針筒柱塞32退回到針筒筒體30內(nèi)。針筒柱塞聯(lián)接件34可以是從針筒柱塞32的主體延伸的軸36a加上頭部或按鈕36b的形式。但是，針筒柱塞聯(lián)接件34可以具有任何適當?shù)某叽纭⑿螤睢?gòu)造和/或類型。
[0059]通常，動力注射器10的針筒柱塞驅(qū)動組件14可與針筒28的針筒柱塞32以任何適當?shù)姆绞?例如通過機械接觸；通過適當?shù)穆?lián)接(機械或其它方式))相互作用，以能沿至少一個方向(相對于針筒筒體30)移動或推進針筒柱塞32 (例如用于從相應(yīng)針筒28排出流體)。即，盡管針筒柱塞驅(qū)動組件14能雙方向運動(例如，經(jīng)由相同驅(qū)動源16的操作)，但是動力注射器10可被構(gòu)造為使得針筒柱塞驅(qū)動組件14的操作實際上僅沿一個方向移動動力注射器10使用的每個針筒柱塞32。但是，針筒柱塞驅(qū)動組件14可被構(gòu)造為與被動力注射器10使用的每個針筒柱塞32相互作用，以能沿兩個不同方向(例如沿公共軸向路徑的不同方向)的每個移動每個這種針筒柱塞32。
[0060]針筒柱塞32的退回可被用于適應(yīng)將流體裝填至針筒筒體30內(nèi)以用于隨后的注射或排出、可被用于實際上把流體抽入到針筒筒體30內(nèi)以用于隨后的注射或排出或用于任何其它適當?shù)哪康摹Ｌ囟?gòu)造可以不需要針筒柱塞驅(qū)動組件14能退回針筒柱塞32，在這種情況下，可以不需要推桿聯(lián)接件22和針筒柱塞聯(lián)接件34。在這種情況下，針筒柱塞驅(qū)動組件14可被退回以用于執(zhí)行另一流體輸送操作的目的(例如，在另一預(yù)裝填針筒28已被安裝后)。甚至當推桿聯(lián)接件22和針筒柱塞聯(lián)接件34被使用時，這些部件也會在推桿20推進針筒柱塞32以從針筒28排出流體時可以或可以不被聯(lián)接(例如，推桿20可簡單地“推壓”在針筒柱塞聯(lián)接件34上或直接推壓在針筒柱塞32的近端上)。沿任何適當維度或維度組合的任何單個運動或運動組合都可被用于把推桿聯(lián)接件22和針筒柱塞聯(lián)接件34布置為聯(lián)接狀態(tài)或狀況、或把推桿聯(lián) 接件22和針筒柱塞聯(lián)接件34布置為未聯(lián)接狀態(tài)或狀況、或這兩種情況都有。
[0061]針筒28可被以任何適當?shù)姆绞桨惭b在動力頭12上。例如，針筒28可被構(gòu)造為被直接安裝在動力頭12上。在所示的實施例中，殼體24被適當?shù)匕惭b在動力頭12上，以提供針筒28和動力頭12之間的相互接合。該殼體24可以是適配器的形式，針筒28的一種或多種構(gòu)造可被安裝到該適配器上，且其中至少一種用于針筒28的構(gòu)造可被直接安裝在動力頭12上而不使用任何這種適配器。殼體24還可以是花盤(faceplate)的形式，針筒28的一種或多種構(gòu)造可被安裝到該花盤。在這種情況下，需要用花盤把針筒28安裝在動力頭12上——沒有花盤則針筒28不能被安裝在動力頭12上。當壓力套26被使用時，其可被以這里關(guān)于針筒28所述的各種方式安裝在動力頭12上，且此后針筒28將被安裝在壓力套26中。
[0062]當安裝針筒28時，殼體24可被安裝在相對于動力頭12的固定位置上并保持在相對于動力頭12的固定位置中。另一選擇是把殼體24和動力頭12可移動地相互連接，以適應(yīng)安裝針筒28。例如，殼體24可在包含雙箭頭A的平面內(nèi)移動，以提供推桿聯(lián)接件22和針筒柱塞聯(lián)接件34之間的一個或多個聯(lián)接狀態(tài)或狀況以及非聯(lián)接狀態(tài)或狀況。
[0063]一種具體的動力注射器構(gòu)造在圖2A中示出，由附圖標記40標示，且至少部分地與圖1的動力注射器10 —致。動力注射器40包括安裝在便攜立架48上的動力頭50。用于動力注射器40的一對針筒86a、86b被安裝在動力頭50上。在動力注射器40的操作過程中，流體可從針筒86a、86b中排出。
[0064]便攜立架48可以具有任何適當?shù)某叽纭⑿螤睢?gòu)造和/或類型。輪子、滾輪、腳輪等可被用于使得立架48便攜。動力頭50可被保持在相對于便攜立架48的固定位置中。但是，希望允許動力頭50的位置被能相對于便攜立架48以至少一些方式調(diào)節(jié)。例如，希望在將流體保持到一個或多個針筒86a、86b中時，使得動力頭50相對于便攜立架48處于一個位置中，并希望使得動力頭50相對于便攜立架48處于不同位置中以執(zhí)行注射過程。關(guān)于這點，動力頭50可移動地與可動立架48以任何適當?shù)姆绞较嗷ミB接(例如，使得動力頭50可樞轉(zhuǎn)過至少一定動作范圍，且此后被保持在期望的位置中)。
[0065]應(yīng)認識到，可以以任何適當?shù)姆绞街蝿恿︻^50，以提供流體。例如，代替安裝在便攜結(jié)構(gòu)上，動力頭50可與支撐組件互相連接，該支撐組件又被安裝到適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)(例如，天花板、墻、地板)。用于動力頭50的任何支撐組件在至少一些方面可調(diào)節(jié)位置(例如，通過具有一個或多個支撐段，所述一個或多個支撐段可相對于一個或多個其它支撐段重新定位)，或可被保持在固定位置中。而且，動力頭50可與任何這種支撐組件整合，以被保持在固定位置中或可相對于支撐組件調(diào)節(jié)。
[0066]動力頭50包括圖形用戶界面或⑶152。該⑶152可被構(gòu)造為提供下面功能中的一種或任何組合:控制動力注射器40的操作的一個或多個方面；輸入/編輯與動力注射器40的操作相關(guān)聯(lián)的一個或多個參數(shù)；以及顯示適當?shù)男畔?例如，與動力注射器40的操作相關(guān)聯(lián)的)動力注射器40還可包括控制臺42和動力組46，控制臺42和動力組46每個都可以任何適當?shù)姆绞?例如， 經(jīng)由一個或多個纜線)與動力頭50通訊，其可被放置在檢查室內(nèi)的工作臺上或安裝在電子支架上或處于任何其它合適的位置，或兩種情況都有。動力組46可包括以下組件的一個或多個或任何適當組合:用于注射器40的動力源；用于在控制臺42和動力頭50之間提供通訊的接口電路；用于允許動力注射器40連接到遠程單元的電路，遠程單元例如是遠程控制臺、遠程手或腳控開關(guān)或其它原始設(shè)備制造商(OEM)遠程控制連接件(例如用于允許動力注射器40的操作與成像系統(tǒng)的X射線曝光同步);以及任何其它適當?shù)牟考？刂婆_42可包括觸摸屏顯示器44，其又可提供下面功能中的一種或多種以及任何適當組合:允許操作者遠程地控制動力注射器40的操作的一個或多個方面；允許操作者輸入/編輯與動力注射器40的操作相關(guān)聯(lián)的一個或多個參數(shù)；允許操作者指定和儲存用于動力注射器40的自動操作的過程(其可隨后在被操作者啟動時被動力注射器40自動地執(zhí)行)；以及顯示與動力注射器40相關(guān)并且包括其操作的任何方面的適當信息。
[0067]關(guān)于針筒86a、86b與動力頭50的整合的各細節(jié)在圖2B中示出。針筒86a、86b每一個都包括相同的一般部件。針筒86a包括可移動地設(shè)置在針筒筒體88a中的柱塞或活塞90a。柱塞90a經(jīng)由動力頭50的操作而沿軸線IOOa的運動把流體從針筒筒體88a中通過針筒86a的嘴89a排出。適當?shù)墓艿?未示出)通常以任何適當?shù)姆绞搅黧w地與嘴89a相互連接，以把流體引導(dǎo)至希望的位置(例如，患者)。類似地，針筒86b包括柱塞或活塞90b，其可移動地設(shè)置在針筒筒體88b中。柱塞90b經(jīng)由動力頭50的操作而沿軸線IOOb (圖2A)的運動將流體從針筒筒體88b中通過針筒86b的嘴89b排出。適當?shù)墓艿?未示出)通常以任何適當?shù)姆绞脚c嘴89b流體地相互連接，以引導(dǎo)流體至希望的位置(例如患者)。
[0068]針筒86a經(jīng)由中間花盤102a與動力頭50相互連接。該花盤102a包括托架104，該托架104支撐針筒筒體88a的至少一部分且該托架104可提供/適應(yīng)任何附加功能或功能的組合。安裝件82a被布置在動力頭50上且相對于該動力頭50固定，以與花盤102a相互接合。推桿74的推桿聯(lián)接件76 (圖2C)——其是用于針筒86a的針筒柱塞驅(qū)動組件或針筒柱塞驅(qū)動器56 (圖2C)的一部分——在安裝到動力頭50上時被定位在花盤102a的附近。關(guān)于針筒柱塞驅(qū)動組件56的細節(jié)將關(guān)于圖2C詳細討論如下。通常，推桿聯(lián)接件76可與針筒86a的針筒柱塞90a聯(lián)接，且推桿聯(lián)接件76和推桿74 (圖2C)隨后可相對于動力頭50移動，以把針筒柱塞90a沿軸線IOOa (圖2A)移動。情況是，推桿聯(lián)接件76在移動針筒柱塞90a以把流體通過針筒86a的嘴89a排出時與針筒注射90a咬合，但是并不真正聯(lián)接到該針筒柱塞。
[0069]花盤102a可至少大致在正交于軸線IOOaUOOb的平面內(nèi)移動(分別與針筒柱塞90a、90b的運動相關(guān)聯(lián)，且在圖2A中示出)，以把花盤102a安裝在動力頭50上的其安裝件82上或把花盤102a從該安裝件82去除。花盤102a可被用于將針筒柱塞90a與動力頭50上的其相應(yīng)推桿聯(lián)接件76聯(lián)接。關(guān)于這點，花盤102a包括一對手柄106a。通常且在針筒86a初始定位在花盤102a中的情況下，手柄106a可被移動，以由此至少大致在正交于軸線IOOaUOOb的平面內(nèi)移動/平移針筒86 (分別與針筒柱塞90a、90b的運動相關(guān)聯(lián)，且在圖2A中示出)。把手柄106a移動到一個位置使得針筒86a (相對于花盤102a)沿至少大致向下方向移動/平移針筒86a，以把其針筒柱塞90a與其相應(yīng)的推桿聯(lián)接件76聯(lián)接。把手柄106a移動到另一位置使得針筒86a (相對于花盤102a)沿至少大致向上方向移動/平移針筒86a，以把其針筒柱塞90a從其相應(yīng)的推桿聯(lián)接件76脫離聯(lián)接。
[0070]針筒86b經(jīng)由中間花盤102b與動力頭50相互連接。安裝件82b被布置在動力頭50上且相對于其被固定，以與花盤102b相互接合。推桿74的推桿聯(lián)接件76 (圖2C)——其為用于針筒86b的針筒柱塞驅(qū)動組件56的每一部分——在被安裝到動力頭50時被定位在花盤102b附近。關(guān)于針筒柱塞驅(qū)動組件56的細節(jié)將再次結(jié)合圖2C詳細描述如下。通常，推桿聯(lián)接件76可與針筒86b的針筒柱塞90b聯(lián)接，且推桿聯(lián)接件76和推桿74 (圖2C)可相對于動力頭50移動，以將針筒柱塞90b沿軸線IOOb移動(圖2A)。情況是，當移動針筒柱塞90b以通過針筒86b的嘴89b排出流體時，推桿聯(lián)接件76與針筒柱塞90b咬合，但是并不真正連接到該柱塞。`
[0071]花盤102b可至少大致在正交于軸線100a、IOOb的平面內(nèi)移動(分別與針筒柱塞90a、90b的運動相關(guān)聯(lián)，且在圖2A中示出)，以把花盤102b安裝在動力頭50上的其安裝件82b上或從該安裝件82b去除。花盤102b還可被用于將針筒柱塞90b與動力頭50上的其相應(yīng)推桿聯(lián)接件76聯(lián)接。關(guān)于這點，花盤102b可包括手柄106b。通常且在針筒86b被初始定位在花盤102b中的情況下，針筒86b可沿其長軸線IOOb (圖2A)且相對于花盤102b旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)可通過移動手柄106b或通過抓持和轉(zhuǎn)動針筒86b或通過這兩者來實現(xiàn)。在任何情況下，該旋轉(zhuǎn)使得針筒86b和花盤102b兩者至少大致在正交于軸線100a、IOOb的平面內(nèi)移動/平移(分別與針筒柱塞90a、90b的運動相關(guān)聯(lián)，且在圖2A中示出)。沿一個方向旋轉(zhuǎn)針筒86b使得針筒86b和花盤102b沿大致向下方面移動/平移，以把針筒柱塞90b與其相應(yīng)推桿聯(lián)接件76聯(lián)接。沿相反方向旋轉(zhuǎn)針筒86b使得針筒86b和花盤102b沿至少大致向上方面移動/平移，以將其針筒柱塞90b從其相應(yīng)推桿聯(lián)接件76脫離連接。
[0072]如圖2B所不，針筒柱塞90b包括柱塞王體92和針筒柱塞聯(lián)接件94。該針筒柱塞聯(lián)接件94包括從柱塞主體92延伸的軸98以及與柱塞主體92間隔開的頭部96。推桿聯(lián)接件76每一個都包括較大的槽，該槽定位在推桿聯(lián)接件76的表面上的較小的槽之后。當針筒柱塞90b和其相應(yīng)推桿聯(lián)接件76處于聯(lián)接狀態(tài)或狀況下時，針筒柱塞聯(lián)接件94的頭部96可被定位在推桿聯(lián)接件76的較大的槽中，且針筒柱塞聯(lián)接件94的軸98可延伸通過推桿聯(lián)接件76的表面上的較小的槽。針筒柱塞90a可包括類似的針筒柱塞聯(lián)接件94，用于與其相應(yīng)推桿聯(lián)接件76相互接合。
[0073]在動力注射器40的情況下，動力頭50用于從針筒86a、86b排出流體。即，動力頭50提供原動力，以將流體從針筒86a、86b每一個排出。以針筒柱塞驅(qū)動組件或針筒柱塞驅(qū)動器為特征的一個實施例在圖2C中示出，由附圖標記56指示，且可被動力頭50使用，以從針筒86a、86b每一個排出流體。分開的針筒柱塞驅(qū)動組件56可并入到動力頭50，以用于每個針筒86a、86b。關(guān)于這點，且參考圖2A-B，動力頭50可包括手操作的鈕80a和80b，以用于分開控制每個針筒柱塞驅(qū)動組件56。
[0074]初始地，且與圖2C的針筒柱塞驅(qū)動組件56相關(guān)，其各部件的每一個可以具有任何適當?shù)某叽纭⑿螤睢?gòu)造和/或類型。針筒柱塞驅(qū)動組件56包括馬達58，其具有輸出軸60。驅(qū)動齒輪62被安裝在馬達58的輸出軸60上且與其一起旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動齒輪62與從動齒輪64嚙合或至少可與其嚙合。該從動齒輪64被安裝在驅(qū)動螺桿或軸66上且與其一起旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動螺桿66旋轉(zhuǎn)所繞的軸線由附圖標記68標識。一個或多個軸承72適當?shù)刂悟?qū)動螺桿
66ο
[0075]支架(carriage)或推桿74被可移動地安裝在驅(qū)動螺桿66上。通常，驅(qū)動螺桿66沿一個方向的旋轉(zhuǎn)沿著驅(qū)動螺桿66 (且由此沿著軸線68)并沿相應(yīng)針筒86a/b的方向軸向地推進推桿74，而驅(qū)動螺桿66沿相反方向的旋轉(zhuǎn)沿著驅(qū)動螺桿66 (且由此沿著軸線68)并沿遠離相應(yīng)的針筒86a/b的方`向軸向地推進推桿。關(guān)于這點，驅(qū)動螺桿66的至少一部分的外周包括螺旋螺紋70，該螺紋70與推桿74的至少一部分相互接合。推桿74也被可移動地安裝在適當?shù)妮S襯78內(nèi)，該軸襯78不允許推桿74在驅(qū)動螺桿66的旋轉(zhuǎn)過程中旋轉(zhuǎn)。因此，驅(qū)動螺桿66的旋轉(zhuǎn)提供了推桿74沿由驅(qū)動螺桿66的旋轉(zhuǎn)方向確定的方向的軸向運動。
[0076]推桿74包括聯(lián)接件76，其可被可拆卸地與相應(yīng)針筒86a/b的針筒柱塞90a/b的針筒柱塞聯(lián)接件94聯(lián)接。當推桿聯(lián)接件76和針筒柱塞聯(lián)接件94被適當?shù)芈?lián)接時，針筒柱塞90a/b與推桿74—起移動。圖2C示出了一種構(gòu)造，其中針筒86a/b可沿其相應(yīng)軸線IOOa/b移動，而不聯(lián)接至推桿74。當針筒86a/b沿其相應(yīng)軸線100a/b移動，以使得其針筒柱塞90a/b的頭部96與推桿聯(lián)接件76對準，但是軸線68仍處于圖2C中的偏移構(gòu)造中時，針筒86a/b可在正交于軸線68的平面內(nèi)平移，推桿74沿該軸線68移動。這建立了推桿聯(lián)接件76和針筒柱塞聯(lián)接件96之間的以上述方式的聯(lián)接接合。
[0077]圖1和2A-C的動力注射器10、40可被用于任何適當?shù)膽?yīng)用，包括且不限于其中流體被注射給受試對象(例如患者)的醫(yī)療成像應(yīng)用和/或任何適當?shù)尼t(yī)療診斷和/或治療應(yīng)用(例如化療注射、疼痛管理等)。對于動力注射器10、40的代表性的醫(yī)療成像應(yīng)用包括但不限于計算機斷層成像或CT成像、磁共振成像或MR1、單光子發(fā)射計算機斷層成像或SPECT成像、正電子發(fā)射斷層成像或PET成像、X射線成像、造影成像、光學(xué)成像和超聲波成像。動力注射器10、40每個可單獨使用或與一個或多個其他部件組合使用。動力注射器10、40每個可操作地與一個或多個部件相互連接，例如使得信息可在動力注射器10、40和一個或多個其它部件之間傳遞(例如，掃描延遲信息、注射開始信號、注射流量)。
[0078]每個動力注射器10、40可使用任何數(shù)量的針筒，包括不限于單頭配置(用于單個的針筒)和雙頭配置(用于兩個針筒)。在多個針筒配置的情況下，每個動力注射器10、40能以任何合適的方式并且根據(jù)任何時序從各個針筒排出流體(例如，從兩個或更多針筒順序排出，同時從兩個或多個針筒排出，或者它們的任何結(jié)合)。多個針筒可排入到共同的管道(例如，用于提供單個的注射位置)，或者一個針筒可排入到一個管道(例如，用于提供一個注射位置)，而另一針筒可排入到不同的管道(例如，用于提供不同的注射位置)。被每個動力注射器10、40采用的每個這樣的針筒可包括任何合適的流體(例如，醫(yī)用流體)，例如造影劑、治療流體、放射性藥物、稀釋液、生理鹽水以及其任何結(jié)合。被每個動力注射器10、40采用的每個這樣的針筒能以任何合適的方式進行安裝(例如，可采用后裝載的構(gòu)造；可采用前裝載的構(gòu)造；可采用側(cè)裝載的構(gòu)造)。
[0079]本文所述的的動力注射器10、40和注射系統(tǒng)可以與磁共振成像設(shè)備結(jié)合，以執(zhí)行MRA成像過程。這樣的成像設(shè)備在本文稱為MRA成像器。MRA成像過程可以用于對血管成像以評價其狀態(tài)，例如尋找狹窄部分、管壁擴張、動脈瘤或任何其他適當狀態(tài)。注射系統(tǒng)可以用于輸送造影劑到患者，以增強通過MRA成像器產(chǎn)生的圖像。
[0080]在給定MRA成像器磁場強度下，造影劑根據(jù)以下關(guān)系減少縱向和橫向弛豫時間(分別為Tl和Τ2):
[0081]
【權(quán)利要求】
1.一種注射系統(tǒng)，包括: 注射裝置； 操作界面，其從所述注射系統(tǒng)的操作者接收輸入； 目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊，其至少部分地基于造影劑類型輸入和用于在MRA成像過程中要被使用的MRA成像器的第一成像參數(shù)而確定目標血流內(nèi)造影劑濃度；和 造影劑注射流量確定模塊，其至少部分地基于所述目標血流內(nèi)造影劑濃度、初始造影劑濃度輸入和要被成像的患者的心臟輸出流量輸入而確定造影劑注射流量。
2.如權(quán)利要求1所述的注射系統(tǒng)，其中所述造影劑類型輸入通過所述操作界面輸入。
3.如權(quán)利要求1或2所述的注射系統(tǒng)，其中所述初始造影劑濃度輸入通過所述操作界面輸入。
4.如權(quán)利要求1-3中任何一項所述的注射系統(tǒng)，其中所述心臟輸出流量輸入通過所述操作界面輸入。
5.如權(quán)利要求1-4中任何一項所述的注射系統(tǒng)，其中所述第一成像參數(shù)通過所述操作界面輸入。
6.如權(quán)利要求5所述的注射系統(tǒng)，其中所述目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊進一步利用第二成像參數(shù)，其中所述第一成像參數(shù)是用于所述MRA成像器的脈沖重復(fù)時間，且其中所述第二成像參數(shù)是用于所述MRA成像器的成像延遲時間。
7.如權(quán)利要求1-6中任何一項所述的注射系統(tǒng)，其中所述目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊使用將所述患者體內(nèi)的造影劑濃度與在所述MRA成像過程期間通過所述MRA成像器接收的信號強度關(guān)聯(lián)的公式，以確定信號強度變化率除以造影劑濃度變化率等于零處的所述造影劑的第一濃度水平。
8.如權(quán)利要求7所述的注射系統(tǒng)，其中所述目標血流內(nèi)造影劑濃度等于所述第一濃度水平。
9.如權(quán)利要求1-8中任何一項所述的注射系統(tǒng)，其中所述造影劑注射流量確定模塊將所述目標血流內(nèi)造影劑濃度除以所述初始造影劑濃度輸入以確定濃度比，且通過將所述心臟輸出流量乘以所述濃度比計算所述造影劑注射流量。
10.一種注射系統(tǒng),包括: 注射裝置； 針筒，安裝在所述注射系統(tǒng)上且保持造影劑； 操作界面，其從所述注射系統(tǒng)的操作者接收輸入； 存儲器，包括多個公式，所述多個公式每一個在具體成像序列類型的MRA成像過程期間，將要被MRA成像器成像的患者體內(nèi)造影劑濃度與通過所述MRA成像器接收的信號強度關(guān)聯(lián)；和 目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊，其使用至少(a)所述MRA成像器的第一成像參數(shù)和(b)所述多個公式中的一個確定目標血流內(nèi)造影劑濃度，其中所述目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊確定信號強度變化率除以血流內(nèi)造影劑濃度變化率等于零處的所述造影劑的血流內(nèi)造影劑濃度。
11.如權(quán)利要求10所述的注射系統(tǒng)，其中所述多個公式中的一個與自旋回波成像序列關(guān)聯(lián)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的注射系統(tǒng)，其中所述多個公式中的一個與梯度回波成像序列關(guān)聯(lián)。
13.如權(quán)利要求10-12中任何一項所述的注射系統(tǒng)，其中所述目標血流內(nèi)造影劑濃度確定模塊進一步使用所述MRA成像器的第二成像參數(shù)以確定所述血流內(nèi)造影劑濃度，其中所述第一成像參數(shù)是用于所述MRA成像器的脈沖重復(fù)時間，且其中所述第二成像參數(shù)是用于所述MRA成像器的成像延遲時間。
14.如權(quán)利要求10-13中任何一項所述的注射系統(tǒng)，進一步包括造影劑注射流量確定模塊，其至少部分地基于所述血流內(nèi)造影劑濃度確定造影劑注射流量。
15.如權(quán)利要求14所述的注射系統(tǒng)，其中所述造影劑注射流量確定模塊進一步至少部分地基于所述針筒中所述造影劑的初始造影劑濃度和要被成像的患者的心臟輸出確定所述造影劑注射流量。
16.如權(quán)利要求15所述的注射系統(tǒng)，其中所述造影劑注射流量確定模塊將所述目標血流內(nèi)造影劑濃度除以所述初始造影劑濃度以確定濃度比，且其中所述造影劑注射流量確定模塊將所述心臟輸出流量輸入乘以所述濃度比以確定所述造影劑注射流量。
17.—種注射系統(tǒng),包括: 注射裝置；
針筒，安裝在所述注射系統(tǒng)上且保持造影劑； 操作界面，其從所述注射系統(tǒng)的操作者接收輸入；和 造影劑注射流量確定模塊，其通過將要被成像的患者的心臟輸出流量乘以目標血流內(nèi)造影劑濃度對所述針筒中所述造影劑濃度的比而確定造影劑注射流量。
18.如權(quán)利要求1-9和14-17中任何一項所述的注射系統(tǒng)，進一步包括稀釋液注射流量確定模塊，其至少部分地基于所述造影劑注射流量確定稀釋液注射流量。
19.如權(quán)利要求18所述的注射系統(tǒng)，其中所述稀釋液注射流量確定模塊將所述造影劑注射流量從標準總注射流量減去，以確定所述稀釋液注射流量。
20.—種注射系統(tǒng),包括: 雙頭動力注射器； 第一針筒，安裝在所述雙頭動力注射器上且保持造影劑； 第二針筒，安裝在所述雙頭動力注射器上且保持稀釋液； 操作界面，其從所述注射系統(tǒng)的操作者接收輸入； 稀釋液注射流量確定模塊，其通過將造影劑注射流量從標準總注射流量減去而確定稀釋液注射流量；和 控制器，其使得所述雙頭動力注射器同時以所述造影劑注射流量從所述第一針筒排放所述造影劑，且以所述稀釋液注射流量從所述第二針筒排放所述稀釋液。
21.一種用于注射系統(tǒng)的操作方法，所述注射系統(tǒng)與利用磁共振血管造影術(shù)(MRA)成像器的MAR成像過程關(guān)聯(lián)，所述方法包括: 將造影劑類型輸入所述注射系統(tǒng)； 將用于所述造影劑類型的初始造影劑濃度輸入所述注射系統(tǒng)； 將要被成像的患者的心臟輸出流量輸入所述注射系統(tǒng)； 將第一成像參數(shù)輸入所述注射系統(tǒng)；通過所述注射系統(tǒng)確定目標血流內(nèi)造影劑濃度，其中所述確定步驟至少部分地基于所述造影劑類型和所述第一成像參數(shù)； 通過所述注射系統(tǒng)計算造影劑注射流量，其中所述計算步驟至少部分地基于所述目標血流內(nèi)造影劑濃度、所述初始造影劑濃度和所述心臟輸出流量，且其中所述造影劑注射流量被計算以獲得所述目標血流內(nèi)造影劑濃度；和 根據(jù)所述造影劑注射流量操作所述注射系統(tǒng)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，進一步包括通過所述注射系統(tǒng)從存儲在所述注射系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫獲取所述造影劑類型的屬性，其中所述確定步驟至少部分地基于所述屬性，其中所述數(shù)據(jù)庫包括與多個造影劑類型相關(guān)的屬性。
23.如權(quán)利要求21或22所述的方法，進一步包括將第二成像參數(shù)輸入所述注射系統(tǒng)，其中所述第一成像參數(shù)是用于所述MRA成像器的脈沖重復(fù)時間，且其中所述第二成像參數(shù)是用于所述MRA成像器的成像延遲時間。
24.如權(quán)利要求21-23中任何一項所述的方法，其中所述確定步驟包括使用將所述患者體內(nèi)的造影劑濃度與所述MRA成像過程期間通過所述MRA成像器接收的信號強度關(guān)聯(lián)的公式，以確定信號強度變化率除以造影劑濃度變化率等于零處的所述造影劑的第一濃度水平。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述目標血流內(nèi)造影劑濃度等于所述第一濃度水平。
26.如權(quán)利要求21-25中任何一項所述的方法，其中所述計算造影劑注射流量的步驟包括:` 將所述目標血流內(nèi)造影劑濃度除以所述初始造影劑濃度以確定濃度比；和 通過將所述心臟輸出流量乘以所述濃度比來計算所述造影劑注射流量。
27.如權(quán)利要求21-26中任何一項所述的方法，進一步包括至少部分地基于所述造影劑注射流量計算稀釋液注射流量。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中計算稀釋液注射流量的步驟包括: 選擇標準總注射流量；和 將所述造影劑注射流量從所述標準流體注射流量減去以確定所述稀釋液注射流量。
29.如權(quán)利要求27-28中任何一項所述的方法，其中所述操作步驟包括向所述患者以所述造影劑注射流量注射所述類型的造影劑，所述方法進一步包括在向所述患者注射所述造影劑的同時以所述稀釋液注射流量向所述患者注射稀釋液。
30.如權(quán)利要求21-28中任何一項所述的方法，其中所述操作步驟包括以所述造影劑注射流量向所述患者注射所述類型的造影劑。
31.一種注射系統(tǒng)的操作方法，所述注射系統(tǒng)與利用磁共振血管造影術(shù)(MRA)成像器的MRA成像過程關(guān)聯(lián)，所述注射系統(tǒng)包括具有造影劑的針筒，所述方法包括: 選擇在所述MRA成像操作期間將要被成像的患者體內(nèi)造影劑濃度與通過所述MRA成像器接收的信號強度關(guān)聯(lián)的公式； 獲得第一成像參數(shù)以用于在所述MRA成像過程中使用； 使用至少所述公式和所述第一成像參數(shù)確定信號強度變化率除以血流內(nèi)造影劑濃度變化率等于零處的所述造影劑的血流內(nèi)造影劑濃度；和以基于所述血流內(nèi)造影劑濃度的造影劑注射流量從所述針筒排放所述造影劑。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，進一步包括獲得第二成像參數(shù)以用于在所述MRA成像過程中使用，其中所述第一成像參數(shù)是用于所述MRA成像器的脈沖重復(fù)時間，且其中所述第二成像參數(shù)是用于所述MRA成像器的成像延遲時間。
33.如權(quán)利要求31-32中任何一項所述的方法，其中所述選擇步驟通過所述注射系統(tǒng)基于要被所述MRA成像器使用的成像序列執(zhí)行。
34.如權(quán)利要求31-33中任何一項所述的方法，其中所述獲得包括經(jīng)由通信鏈接將所述第一成像參數(shù)從所述MRA成像器傳遞到所述注射系統(tǒng)。
35.如權(quán)利要求31-33中任何一項所述的方法，其中所述第一成像參數(shù)由用戶通過所述注射系統(tǒng)的圖形用戶界面輸入到所述注射系統(tǒng)。
36.如權(quán)利要求31-35中任何一項所述的方法，其中通過所述注射系統(tǒng)執(zhí)行所述確定步驟。
37.如權(quán)利要求31-36中任何一項所述的方法，進一步包括: 輸入用于所述患者的心臟輸出流量； 基于所述血流內(nèi)造影劑濃度確定目標血流內(nèi)造影劑濃度； 將所述目標血流內(nèi)造影劑濃度除以所述針筒中所述造影劑的濃度以確定濃度比；和 通過將所述心臟輸出流量乘以所述濃度比來計算所述造影劑注射流量。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中所述目標血流內(nèi)造影劑濃度等于所述血流內(nèi)造影劑濃度。
39.一種注射系統(tǒng)操作方法，所述注射系統(tǒng)與利用MRA成像器的MRA成像過程關(guān)聯(lián)，所述注射系統(tǒng)包括具有造影劑的針筒，所述方法包括: 輸入要被成像的患者的心臟輸出流量； 通過將目標血流內(nèi)造影劑濃度除以所述針筒中所述造影劑的濃度計算濃度比； 通過將所述心臟輸出流量乘以所述濃度比確定造影劑注射流量；和 將所述造影劑從所述針筒以所述造影劑注射流量排放，其中所述排放步驟在所述確定步驟完成之前不啟動。
40.如權(quán)利要求31-39中任何一項所述的方法，進一步包括: 將所述造影劑注射流量從標準總注射流量減去以確定第一稀釋液注射流量；和 在排放所述造影劑的同時以所述第一稀釋液注射流量排放稀釋液。
41.一種注射系統(tǒng)的操作方法，所述注射系統(tǒng)與利用MRA成像器的MRA成像過程關(guān)聯(lián)，所述方法包括: 確定用于第一 MRA成像過程的向要被成像的第一患者的第一類型造影劑的第一造影劑注射流量； 將所述第一造影劑注射流量從標準流體注射流量減去以確定第一稀釋液注射流量；和 同時從所述注射系統(tǒng)以所述第一造影劑注射流量排放所述第一類型的造影劑和以所述第一稀釋液注射流量排放稀釋液。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，進一步包括: 確定用于第二 MRA成像過程的向要被成像的第二患者的第二類型造影劑的第二造影劑注射流量； 將所述第二造影劑注射流量從所述標準流體注射流量減去以確定第二稀釋液注射流量；和 同時從所述注射系統(tǒng)以所述第二造影劑注射流量排放所述第二類型的造影劑和以所述第二稀釋液注射流量排放稀釋液，其中所述第一造影劑注射流量不同于所述第二造影劑注射流量。
43.如權(quán)利要求43所述的方法，其中所述第一類型的造影劑是與所述第二類型的造影劑不同類型的造影劑。
44.如權(quán)利要求41-43中任何一項所述的方法，其中所述的同時從所述注射系統(tǒng)以所述第一造影劑注射流量排放所述第一類型的造影劑和以所述第一稀釋液注射流量排放稀釋液通過所述注射系統(tǒng)的雙`頭動力注射器執(zhí)行。
【文檔編號】A61M5/145GK103561800SQ201280024053
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月18日
【發(fā)明者】M.R.海因斯, D.A.穆爾, W.J.紐伯特 申請人:馬林克羅特有限公司