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特許6012641磁気共鳴血管造影中の信号強度を制御する造影剤注入パラメータを決定するためのシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6012641
(24)【登録日】2016年9月30日
(45)【発行日】2016年10月25日
(54)【発明の名称】磁気共鳴血管造影中の信号強度を制御する造影剤注入パラメータを決定するためのシステム
(51)【国際特許分類】
A61B 5/055 20060101AFI20161011BHJP
A61M 5/14 20060101ALI20161011BHJP
【ＦＩ】
A61B5/05 383
A61B5/05 390
A61M5/14 580
【請求項の数】44
【全頁数】36
(21)【出願番号】特願2013-558136(P2013-558136)
(86)(22)【出願日】2012年3月14日
(65)【公表番号】特表2014-509529(P2014-509529A)
(43)【公表日】2014年4月21日
(86)【国際出願番号】US2012029038
(87)【国際公開番号】WO2012129022
(87)【国際公開日】20120927
【審査請求日】2015年2月10日
(31)【優先権主張番号】61/453,975
(32)【優先日】2011年3月18日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】515168385
【氏名又は名称】リーベル−フラーシャイム カンパニー エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100107489
【弁理士】
【氏名又は名称】大塩 竹志
(72)【発明者】
【氏名】ハインズ， マイケル アール．
(72)【発明者】
【氏名】ムーア， デニス エー．
(72)【発明者】
【氏名】ニューバート， ウィリアム ジェイ．
【審査官】
姫島 あや乃
(56)【参考文献】
【文献】
特表２０１０−５３３５５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２００７／１１６８４０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２００４−２４８７３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
Qing Yuan, et al.，Optimization of Imaging Parameters and Contrast Agent Dose for Dynamic Contrast-Enhanced MR Imaging of the Breast，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ［ＣＤ−ＲＯＭ］，２００１年，#2318
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ６１Ｂ ５／０５５
Ａ６１Ｍ ５／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
注入システムであって、該注入システムは、
注入デバイスと、
該注入システムの操作者からの入力を受信する操作者インターフェースと、
造影剤タイプ入力と、ＭＲＡ撮像手順において使用されるＭＲＡ撮像装置のための第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定する標的血流中造影剤濃度決定モジュールと、
該標的血流中造影剤濃度と、初期造影剤濃度入力と、撮像されるべき患者についての心拍出量レート入力とに少なくとも部分的に基づいて、造影剤注入レートを決定する造影剤注入レート決定モジュールと
を備える、注入システム。
注入デバイスと、
該注入システムの操作者からの入力を受信する操作者インターフェースと、
造影剤タイプ入力と、ＭＲＡ撮像手順において使用されるＭＲＡ撮像装置のための第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定する標的血流中造影剤濃度決定モジュールと、
該標的血流中造影剤濃度と、初期造影剤濃度入力と、撮像されるべき患者についての心拍出量レート入力とに少なくとも部分的に基づいて、造影剤注入レートを決定する造影剤注入レート決定モジュールと
を備える、注入システム。
【請求項2】
前記造影剤タイプ入力は、前記操作者インターフェースを介して入力される、請求項１に記載の注入システム。
【請求項3】
前記初期造影剤濃度入力は、前記操作者インターフェースを介して入力される、請求項１〜２のうちのいずれかに記載の注入システム。
【請求項4】
前記心拍出量レート入力は、前記操作者インターフェースを介して入力される、請求項１〜３のうちのいずれかに記載の注入システム。
【請求項5】
前記第１の撮像パラメータは、前記操作者インターフェースを介して入力される、請求項１〜４のうちのいずれかに記載の注入システム。
【請求項6】
前記標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、第２の撮像パラメータをさらに利用し、前記第１の撮像パラメータは、前記ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であり、該第２の撮像パラメータは、該ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間である、請求項５に記載の注入システム。
【請求項7】
前記標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、前記ＭＲＡ撮像手順中に前記患者における造影剤の濃度を前記ＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける式を使用して、該信号強度が変化するレートが該造影剤の濃度が変化するレートで除算された値がゼロに等しいときの該造影剤の第１のレベルの濃度を決定する、請求項１〜６のうちのいずれかに記載の注入システム。
【請求項8】
前記標的血流中造影剤濃度は、前記第１のレベルの濃度に等しい、請求項７に記載の注入システム。
【請求項9】
前記造影剤注入レート決定モジュールは、前記標的血流中造影剤濃度を前記初期造影剤濃度入力で除算することにより濃度比を決定し、該濃度比を前記心拍出量レートに乗算することによって前記造影剤注入レートを計算する、請求項１〜８のうちのいずれかに記載の注入システム。
【請求項10】
注入システムであって、該注入システムは、
注入デバイスと、
該注入システム上に設置され、造影剤を保持するシリンジと、
該注入システムの操作者からの入力を受信する操作者インターフェースと、
複数の式を備えるメモリであって、該複数の式の各々は、特定の撮像シーケンスタイプに対して、ＭＲＡ撮像装置によって撮像されるべき患者における造影剤濃度を、ＭＲＡ撮像手順中に該ＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける、メモリと、
少なくとも、（ａ）該ＭＲＡ撮像装置の第１の撮像パラメータ、および（ｂ）該複数の式のうちの１つを使用して、標的血流中造影剤濃度を決定する標的血流中造影剤濃度決定モジュールであって、該標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、該信号強度が変化するレートが血流中造影剤濃度が変化するレートで除算された値がゼロに等しいときの該造影剤の血流中造影剤濃度を決定する、標的血流中造影剤濃度決定モジュールと
を備える、注入システム。
注入デバイスと、
該注入システム上に設置され、造影剤を保持するシリンジと、
該注入システムの操作者からの入力を受信する操作者インターフェースと、
複数の式を備えるメモリであって、該複数の式の各々は、特定の撮像シーケンスタイプに対して、ＭＲＡ撮像装置によって撮像されるべき患者における造影剤濃度を、ＭＲＡ撮像手順中に該ＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける、メモリと、
少なくとも、（ａ）該ＭＲＡ撮像装置の第１の撮像パラメータ、および（ｂ）該複数の式のうちの１つを使用して、標的血流中造影剤濃度を決定する標的血流中造影剤濃度決定モジュールであって、該標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、該信号強度が変化するレートが血流中造影剤濃度が変化するレートで除算された値がゼロに等しいときの該造影剤の血流中造影剤濃度を決定する、標的血流中造影剤濃度決定モジュールと
を備える、注入システム。
【請求項11】
前記複数の式のうちの１つは、スピンエコー撮像シーケンスに関係する、請求項１０に記載の注入システム。
【請求項12】
前記複数の式のうちの１つは、グラジェントエコー撮像シーケンスに関係する、請求項１０〜１１のうちのいずれかに記載の注入システム。
【請求項13】
前記標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、前記ＭＲＡ撮像装置の第２の撮像パラメータをさらに使用することにより、前記血流中造影剤濃度を決定し、前記第１の撮像パラメータは、該ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であり、該第２の撮像パラメータは、該ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間である、請求項１０〜１２のうちのいずれかに記載の注入システム。
【請求項14】
造影剤注入レート決定モジュールをさらに備え、該造影剤注入レート決定モジュールは、前記血流中造影剤濃度に少なくとも部分的に基づいて、造影剤注入レートを決定する、請求項１０〜１３のうちのいずれかに記載の注入システム。
【請求項15】
前記造影剤注入レート決定モジュールは、前記シリンジの中の前記造影剤の初期造影剤濃度と、撮像されるべき患者の心拍出量とに少なくとも部分的に基づいて、前記造影剤注入レートをさらに決定する、請求項１４に記載の注入システム。
【請求項16】
前記造影剤注入レート決定モジュールは、前記標的血流中造影剤濃度を前記初期造影剤濃度で除算することにより、濃度比を決定し、該造影剤注入レート決定モジュールは、該濃度比を前記心拍出量レート入力に乗算することにより、前記造影剤注入レートを決定する、請求項１５に記載の注入システム。
【請求項17】
注入システムであって、該注入システムは、
注入デバイスと、
該注入システム上に設置され、造影剤を保持するシリンジと、
該注入システムの操作者からの入力を受信する操作者インターフェースと、
造影剤タイプ入力と、ＭＲＡ撮像手順において使用されるＭＲＡ撮像装置のための第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定する標的血流中造影剤濃度決定モジュールと、
該シリンジの中の該造影剤の濃度に対する該標的血流中造影剤濃度の比を撮像されるべき患者に対する心拍出量レートに乗算することによって、造影剤注入レートを決定する造影剤注入レート決定モジュールと
を備える、注入システム。
注入デバイスと、
該注入システム上に設置され、造影剤を保持するシリンジと、
該注入システムの操作者からの入力を受信する操作者インターフェースと、
造影剤タイプ入力と、ＭＲＡ撮像手順において使用されるＭＲＡ撮像装置のための第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定する標的血流中造影剤濃度決定モジュールと、
該シリンジの中の該造影剤の濃度に対する該標的血流中造影剤濃度の比を撮像されるべき患者に対する心拍出量レートに乗算することによって、造影剤注入レートを決定する造影剤注入レート決定モジュールと
を備える、注入システム。
【請求項18】
希釈剤注入レート決定モジュールをさらに備え、該希釈剤注入レート決定モジュールは、前記造影剤注入レートに少なくとも部分的に基づいて、希釈剤注入レートを決定する、請求項１〜９および１４〜１７のうちのいずれかに記載の注入システム。
【請求項19】
前記希釈剤注入レート決定モジュールは、標準総注入レートから前記造影剤注入レートを減算することにより、前記希釈剤注入レートを決定する、請求項１８に記載の注入システム。
【請求項20】
注入システムであって、該注入システムは、
デュアルヘッド電動注入器と、
該デュアルヘッド電動注入器上に設置され、造影剤を保持する第１のシリンジと、
該デュアルヘッド電動注入器上に設置され、希釈剤を保持する第２のシリンジと、
該注入システムの操作者からの入力を受信する操作者インターフェースと、
標準総注入レートから造影剤注入レートを減算することによって、希釈剤注入レートを決定する希釈剤注入レート決定モジュールと、
該造影剤注入レートで該第１のシリンジから該造影剤を放出することと同時に、該希釈剤注入レートで該第２のシリンジから該希釈剤を放出することを該デュアルヘッド電動注入器に行わせるコントローラと、
造影剤タイプ入力と、ＭＲＡ撮像手順において使用されるＭＲＡ撮像装置のための第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定する標的血流中造影剤濃度決定モジュールと
を備える、注入システム。
デュアルヘッド電動注入器と、
該デュアルヘッド電動注入器上に設置され、造影剤を保持する第１のシリンジと、
該デュアルヘッド電動注入器上に設置され、希釈剤を保持する第２のシリンジと、
該注入システムの操作者からの入力を受信する操作者インターフェースと、
標準総注入レートから造影剤注入レートを減算することによって、希釈剤注入レートを決定する希釈剤注入レート決定モジュールと、
該造影剤注入レートで該第１のシリンジから該造影剤を放出することと同時に、該希釈剤注入レートで該第２のシリンジから該希釈剤を放出することを該デュアルヘッド電動注入器に行わせるコントローラと、
造影剤タイプ入力と、ＭＲＡ撮像手順において使用されるＭＲＡ撮像装置のための第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定する標的血流中造影剤濃度決定モジュールと
を備える、注入システム。
【請求項21】
ＭＲＡ撮像装置を利用する磁気共鳴血管造影（ＭＲＡ）撮像手順に関する、注入システムの操作のためのシステムであって、該システムは、
造影剤のタイプを該注入システムに入力するための手段と、
該タイプの造影剤の初期造影剤濃度を該注入システムに入力するための手段と、
撮像されるべき患者に対する心拍出量レートを該注入システムに入力するための手段と、
第１の撮像パラメータを該注入システムに入力するための手段と、
該注入システムによって、標的血流中造影剤濃度を決定するための手段であって、該決定は、該造影剤のタイプと該第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいている、手段と、
該注入システムによって、造影剤注入レートを計算するための手段であって、該計算は、該標的血流中造影剤濃度と該初期造影剤濃度と該心拍出量レートとに少なくとも部分的に基づいており、該造影剤注入レートは、該標的血流中造影剤濃度を達成するように計算される、手段と、
該造影剤注入レートに従って操作するように構成されている該注入システムと
を含む、システム。
造影剤のタイプを該注入システムに入力するための手段と、
該タイプの造影剤の初期造影剤濃度を該注入システムに入力するための手段と、
撮像されるべき患者に対する心拍出量レートを該注入システムに入力するための手段と、
第１の撮像パラメータを該注入システムに入力するための手段と、
該注入システムによって、標的血流中造影剤濃度を決定するための手段であって、該決定は、該造影剤のタイプと該第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいている、手段と、
該注入システムによって、造影剤注入レートを計算するための手段であって、該計算は、該標的血流中造影剤濃度と該初期造影剤濃度と該心拍出量レートとに少なくとも部分的に基づいており、該造影剤注入レートは、該標的血流中造影剤濃度を達成するように計算される、手段と、
該造影剤注入レートに従って操作するように構成されている該注入システムと
を含む、システム。
【請求項22】
前記注入システムによって、該注入システムに記憶されたデータベースから前記造影剤のタイプの属性を読み出すための手段をさらに含み、前記決定するための手段は、該属性に少なくとも部分的に基づいて、前記標的血流中造影剤濃度を決定するように構成されており、該データベースは、複数のタイプの造影剤と関連付けられる属性を備える、請求項２１に記載のシステム。
【請求項23】
第２の撮像パラメータを前記注入システムに入力するための手段をさらに含み、前記第１の撮像パラメータは、前記ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であり、該第２の撮像パラメータは、該ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間である、請求項２１〜２２のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項24】
前記決定するための手段は、前記患者における造影剤濃度を、前記ＭＲＡ撮像手順中に前記ＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける式を使用するように構成されており、それにより、該信号強度が変化するレートが該造影剤濃度が変化するレートで除算された値がゼロに等しいときの該造影剤の第１のレベルの濃度を決定する、請求項２１〜２３のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項25】
前記標的血流中造影剤濃度は、前記第１のレベルの濃度に等しい、請求項２４に記載のシステム。
【請求項26】
前記造影剤注入レートを計算するための手段は、
前記標的血流中造影剤濃度を前記初期造影剤濃度で除算することにより、濃度比を決定することと、
該濃度比を前記心拍出量レートに乗算することによって、該造影剤注入レートを計算することと
を行うように構成されている、請求項２１〜２５のうちのいずれかに記載のシステム。
前記標的血流中造影剤濃度を前記初期造影剤濃度で除算することにより、濃度比を決定することと、
該濃度比を前記心拍出量レートに乗算することによって、該造影剤注入レートを計算することと
を行うように構成されている、請求項２１〜２５のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項27】
前記造影剤注入レートに少なくとも部分的に基づいて、希釈剤注入レートを計算するための手段をさらに含む、請求項２１〜２６のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項28】
前記希釈剤注入レートを計算するための手段は、
標準総注入レートを選択することと、
該標準流体注入レートから前記造影剤注入レートを減算することにより、該希釈剤注入レートを決定することと
を行うように構成されている、請求項２７に記載のシステム。
標準総注入レートを選択することと、
該標準流体注入レートから前記造影剤注入レートを減算することにより、該希釈剤注入レートを決定することと
を行うように構成されている、請求項２７に記載のシステム。
【請求項29】
前記注入システムは、前記患者に前記タイプの造影剤を前記造影剤注入レートで注入するようにさらに構成されており、前記注入システムは、該造影剤を該患者に注入することと同時に、前記希釈剤注入レートで希釈剤を該患者に注入するようにさらに構成されている、請求項２７〜２８のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項30】
前記注入システムは、前記造影剤注入レートで前記タイプの造影剤を前記患者に注入するようにさらに構成されている、請求項２１〜２８のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項31】
ＭＲＡ撮像装置を利用するＭＲＡ撮像手順に関する、注入システムの操作のためのシステムであって、該注入システムは、造影剤を有するシリンジを備え、該注入システムの操作のためのシステムは、
撮像されるべき患者における造影剤濃度を、該ＭＲＡ撮像動作中に該ＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける式を選択するように構成された該注入システムと、
該ＭＲＡ撮像手順において使用するための第１の撮像パラメータを取得するための手段と、
少なくとも該式および該第１の撮像パラメータを使用して、該信号強度が変化するレートが血流中造影剤濃度が変化するレートで除算された値がゼロに等しいときの該造影剤の該血流中造影剤濃度を決定するための手段と、
該血流中造影剤濃度に基づく造影剤注入レートで、該シリンジから該造影剤を放出するための手段と
を含む、システム。
撮像されるべき患者における造影剤濃度を、該ＭＲＡ撮像動作中に該ＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける式を選択するように構成された該注入システムと、
該ＭＲＡ撮像手順において使用するための第１の撮像パラメータを取得するための手段と、
少なくとも該式および該第１の撮像パラメータを使用して、該信号強度が変化するレートが血流中造影剤濃度が変化するレートで除算された値がゼロに等しいときの該造影剤の該血流中造影剤濃度を決定するための手段と、
該血流中造影剤濃度に基づく造影剤注入レートで、該シリンジから該造影剤を放出するための手段と
を含む、システム。
【請求項32】
前記ＭＲＡ撮像手順において使用するための第２の撮像パラメータを取得するための手段をさらに含み、前記第１の撮像パラメータは、前記ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であり、該第２の撮像パラメータは、該ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間である、請求項３１に記載のシステム。
【請求項33】
前記注入システムは、前記ＭＲＡ撮像装置によって使用されるべき撮像シーケンスに基づいて、前記式を選択するように構成されている、請求項３１〜３２のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項34】
前記取得することは、通信リンクを介して、前記ＭＲＡ撮像装置から前記注入システムまで前記第１の撮像パラメータを転送することを含む、請求項３１〜３３のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項35】
前記注入システムは、グラフィカルユーザインターフェースをさらに含み、前記グラフィカルユーザインターフェースは、前記第１の撮像パラメータを指定する入力をユーザから受信するように構成されている、請求項３１〜３３のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項36】
前記決定するための手段は、前記注入システムの一部分である、請求項３１〜３５のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項37】
前記患者に対する心拍出量レートを入力するための手段と、
前記血流中造影剤濃度に基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定するための手段と、
該標的血流中造影剤濃度を前記シリンジの中の前記造影剤の濃度で除算することにより、濃度比を決定するための手段と、
該心拍出量レートに該濃度比を乗算することによって、前記造影剤注入レートを計算するための手段と
をさらに含む、請求項３１〜３６のうちのいずれかに記載のシステム。
前記血流中造影剤濃度に基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定するための手段と、
該標的血流中造影剤濃度を前記シリンジの中の前記造影剤の濃度で除算することにより、濃度比を決定するための手段と、
該心拍出量レートに該濃度比を乗算することによって、前記造影剤注入レートを計算するための手段と
をさらに含む、請求項３１〜３６のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項38】
前記標的血流中造影剤濃度は、前記血流中造影剤濃度に等しい、請求項３７に記載のシステム。
【請求項39】
ＭＲＡ撮像装置を利用するＭＲＡ撮像手順に関する、注入システムの操作のためのシステムであって、該注入システムは、造影剤を有するシリンジを備え、該注入システムの操作のためのシステムは、
造影剤のタイプを該注入システムに入力するための手段と、
撮像されるべき患者に対する心拍出量レートを入力するための手段と、
第１の撮像パラメータを該注入システムに入力するための手段と、
該注入システムによって、標的血流中造影剤濃度を決定するための手段であって、該決定は、該造影剤のタイプと該第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいている、手段と、
該標的血流中造影剤濃度を該シリンジの中の該造影剤の濃度で除算することによって、濃度比を計算するための手段と、
該心拍出量レートに該濃度比を乗算することによって、造影剤注入レートを決定するための手段と、
該造影剤注入レートで該シリンジから該造影剤を放出するための手段であって、該システムは、該造影剤注入レートを決定するための手段が、該造影剤注入レートの該決定を完了する前には、該シリンジから該造影剤を放出しないように構成されている、手段と
を含む、システム。
造影剤のタイプを該注入システムに入力するための手段と、
撮像されるべき患者に対する心拍出量レートを入力するための手段と、
第１の撮像パラメータを該注入システムに入力するための手段と、
該注入システムによって、標的血流中造影剤濃度を決定するための手段であって、該決定は、該造影剤のタイプと該第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいている、手段と、
該標的血流中造影剤濃度を該シリンジの中の該造影剤の濃度で除算することによって、濃度比を計算するための手段と、
該心拍出量レートに該濃度比を乗算することによって、造影剤注入レートを決定するための手段と、
該造影剤注入レートで該シリンジから該造影剤を放出するための手段であって、該システムは、該造影剤注入レートを決定するための手段が、該造影剤注入レートの該決定を完了する前には、該シリンジから該造影剤を放出しないように構成されている、手段と
を含む、システム。
【請求項40】
標準総注入レートから前記造影剤注入レートを減算することにより、第１の希釈剤注入レートを決定するための手段と、
前記造影剤を前記放出することと同時に、該第１の希釈剤注入レートで希釈剤を放出するための手段と
をさらに含む、請求項３１〜３９のうちのいずれかに記載のシステム。
前記造影剤を前記放出することと同時に、該第１の希釈剤注入レートで希釈剤を放出するための手段と
をさらに含む、請求項３１〜３９のうちのいずれかに記載のシステム。
【請求項41】
ＭＲＡ撮像装置を利用するＭＲＡ撮像手順に関する、注入システムの操作のためのシステムであって、該操作のためのシステムは、
造影剤のタイプを該注入システムに入力するための手段と、
第１の撮像パラメータを該注入システムに入力するための手段と、
該注入システムによって、標的血流中造影剤濃度を決定するための手段であって、該決定は、該造影剤のタイプと該第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいている、手段と、
第１のＭＲＡ撮像手順に対して、撮像されるべき第１の患者への第１のタイプの造影剤の第１の造影剤注入レートを決定するための手段と、
標準流体注入レートから該第１の造影剤注入レートを減算することにより、第１の希釈剤注入レートを決定するための手段と、
該第１の造影剤注入レートで該注入システムから該第１のタイプの造影剤を放出することと同時に、該第１の希釈剤注入レートで希釈剤を放出するための手段と
を含む、システム。
造影剤のタイプを該注入システムに入力するための手段と、
第１の撮像パラメータを該注入システムに入力するための手段と、
該注入システムによって、標的血流中造影剤濃度を決定するための手段であって、該決定は、該造影剤のタイプと該第１の撮像パラメータとに少なくとも部分的に基づいている、手段と、
第１のＭＲＡ撮像手順に対して、撮像されるべき第１の患者への第１のタイプの造影剤の第１の造影剤注入レートを決定するための手段と、
標準流体注入レートから該第１の造影剤注入レートを減算することにより、第１の希釈剤注入レートを決定するための手段と、
該第１の造影剤注入レートで該注入システムから該第１のタイプの造影剤を放出することと同時に、該第１の希釈剤注入レートで希釈剤を放出するための手段と
を含む、システム。
【請求項42】
第２のＭＲＡ撮像手順に対して、撮像されるべき第２の患者への第２のタイプの造影剤の第２の造影剤注入レートを決定するための手段と、
前記標準流体注入レートから該第２の造影剤注入レートを減算することにより、第２の希釈剤注入レートを決定するための手段と、
該第２の造影剤注入レートで前記注入システムから該第２のタイプの造影剤を放出することと同時に、該第２の希釈剤注入レートで希釈剤を放出するための手段であって、前記第１の造影剤注入レートは、該第２の造影剤注入レートとは異なる、手段と
をさらに含む、請求項４１に記載のシステム。
前記標準流体注入レートから該第２の造影剤注入レートを減算することにより、第２の希釈剤注入レートを決定するための手段と、
該第２の造影剤注入レートで前記注入システムから該第２のタイプの造影剤を放出することと同時に、該第２の希釈剤注入レートで希釈剤を放出するための手段であって、前記第１の造影剤注入レートは、該第２の造影剤注入レートとは異なる、手段と
をさらに含む、請求項４１に記載のシステム。
【請求項43】
前記第１のタイプの造影剤は、前記第２のタイプの造影剤とは異なるタイプの造影剤である、請求項４２に記載のシステム。
【請求項44】
前記第１の造影剤注入レートで前記注入システムから前記第１のタイプの造影剤を放出することと同時に、前記第１の希釈剤注入レートで希釈剤を放出するための前記手段は、該注入システムのデュアルヘッド電動注入器である、請求項４１〜４３のうちのいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願）本願は、米国仮特許出願第６１／４５３，９７５号（２０１１年３月１８日出願、名称「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＴＯ ＤＥＴＥＲＭＩＮＥ ＣＯＮＴＲＡＳＴ ＭＥＤＩＡ ＩＮＪＥＣＴＩＯＮ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳ ＴＯ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＩＧＮＡＬ ＩＮＴＥＮＳＩＴＹ ＤＵＲＩＮＧ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ ＡＮＧＩＯＧＲＡＰＨＹ」）の優先権を主張する。
【0002】
（発明の分野）本発明は、概して、磁気共鳴血管造影法（ＭＲＡ）の分野に関し、より具体的には、ＭＲＡ撮像手順中の造影剤注入および結果として生じる信号強度の分野に関する。
【背景技術】
【0003】
（背景）種々の医療処置は、１つ以上の医用流体が患者に注入されることを要求する。例えば、医療撮像処置は、おそらく生理食塩水および／または他の流体とともに、患者に造影剤を注入することをしばしば含む。他の医療処置は、治療目的のために１つ以上の流体を患者に注入することを含む。このようなタイプの用途に電動注入器が使用されてもよい。
【0004】
電動注入器は、概して、パワーヘッドと一般的に呼ばれるものを含む。１つ以上のシリンジは、種々の様式（例えば、着脱式、後部装填、前部装填、側面装填）でパワーヘッドに装着されてもよい。各シリンジは、典型的には、シリンジプランジャ、ピストン等として特徴付けられてもよい。各々のそのようなシリンジプランジャは、シリンジプランジャドライバの動作が、シリンジのバレルの内側で、およびそれに対して、関連シリンジプランジャを軸方向に前進させるように、パワーヘッドに組み込まれる適切なシリンジプランジャと界面接触する（例えば、接触および／または一時的に相互接続する）ように設計されている。１つの典型的なシリンジドライバは、ネジ式の主ネジまたは駆動ネジ上に装着されるラムの形式である。一方の回転方向における駆動ネジの回転によって、関連するラムが一方の軸方向に進む一方で、反対の回転方向における駆動ネジの回転によって、関連するラムが反対の軸方向に進む。
【0005】
電動注入器は、ＭＲＡ撮像手順中に造影媒体（または一般的に「造影剤」とも呼ばれる）を送達するために使用される。造影剤は、ＭＲＡ撮像装置によって生成される画像を強調するために使用される。試験注入が患者に行われ、後続の造影剤の送達レートは、試験注入の結果に基づく。造影剤送達の後に、生理食塩水注射が続いてもよい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１の側面は、ＭＲＡ撮像装置を利用するＭＲＡ撮像手順に関する、注入システムの操作方法によって提供される。本方法は、造影剤のタイプ、造影剤のタイプの初期造影剤濃度、撮像されるべき患者に対する心拍出量レート、および第１の撮像パラメータを注入システムに入力するステップを含む。本方法は、注入システムが標的血流中造影剤濃度および造影剤注入レートを決定するステップをさらに含む。標的血流中造影剤濃度決定は、少なくとも部分的に、造影剤のタイプおよび第１の撮像パラメータに基づいている。造影剤注入レート計算は、少なくとも部分的に、標的血流中造影剤濃度、初期造影剤濃度、および心拍出量レートに基づいている。造影剤注入レートは、標的血流中造影剤濃度を達成するように計算される。本方法は、計算された造影剤注入レートに従って注入システムを操作するステップをさらに含む。
【0007】
いくつかの特徴の改良および付加的な特徴が、本発明の第１の側面に適用可能である。これらの特徴の改良および付加的な特徴は、個別に、または任意の組み合わせで使用されてもよい。そのようなものとして論議されるであろう以下の特徴のうちの各々は、任意の他の特徴または第１の側面の特徴の組み合わせによって使用されてもよいが、そのように要求されるものではない。以下の論議は、本発明の第２の側面の論議の開始まで、第１の側面に適用可能である。
【0008】
本方法は、注入システムに記憶されたデータベースから造影剤のタイプの属性を読み出す注入システムを含んでもよい。標的血流中造影剤濃度の決定は、少なくとも部分的に、造影剤のタイプの読み出された属性に基づいてもよい。この点に関して、データベースは、複数のタイプの造影剤と関連付けられる属性を含んでもよい。標的血流中造影剤濃度の決定は、造影剤の第１のレベルの濃度を決定するために、患者における造影剤濃度をＭＲＡ撮像手順中にＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける式を使用することを含んでもよく、このとき、信号強度が変化するレートが造影剤濃度が変化するレートで除算された値はゼロに等しい。実施形態では、標的血流中造影剤濃度は、第１のレベルの濃度に等しくてもよい。
【0009】
第２の撮像パラメータが注入システムに入力されてもよい。実施形態では、第１の撮像パラメータは、ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であってもよく、第２の撮像パラメータは、ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間であってもよい。標的血流中造影剤濃度決定はさらに、第２の撮像パラメータに基づいてもよい。
【0010】
造影剤注入レートの計算は、濃度比を決定するために標的血流中造影剤濃度を初期造影剤濃度で除算するステップと、心拍出量レートに濃度比を乗算することによって、造影剤注入レートを計算するステップとを含んでもよい。
【0011】
本方法はまた、少なくとも部分的に造影剤注入レートに基づいて、希釈剤注入レートを計算するステップを含んでもよい。希釈剤注入レートの計算は、標準総注入レートを選択するステップと、希釈剤注入レートを決定するために、標準流体注入レートから造影剤注入レートを減算するステップとを含んでもよい。この標準総注入レートは、注入システムのデフォルト値の形式であってもよく、または任意の適切な方式で（例えば、操作者／グラフィカルユーザインターフェースを通して）注入システムに入力されてもよい。標準総注入レートの値は、任意の適切な方式で（例えば、実験的に）獲得または決定されてもよい。
【0012】
注入システムの操作は、注入システムによって計算された造影剤注入レートで、入力されたタイプの造影剤を患者に注入するステップを含んでもよい。希釈剤注入レートで希釈剤を患者に注入するステップを含む方法の実施形態では、希釈剤の注入は、造影剤の注入と同時に（例えば、患者の単一の注入部位（例えば、造影剤と希釈剤との放出が共通の導管の中へと合流する））生じてもよい。
【0013】
本発明の第２の側面は、注入デバイスと、操作者インターフェースと、標的血流中造影剤濃度決定モジュールと、造影剤注入レート決定モジュールとを含む注入システムによって提供される。操作者インターフェースは、操作者が種々の入力を注入システムに提供することを可能にしてもよい。標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、少なくとも部分的に、造影剤タイプ入力（例えば、操作者インターフェースを介した入力）、およびＭＲＡ撮像手順で使用されるＭＲＡ撮像装置の第１の撮像パラメータに基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定する。造影剤注入レート決定モジュールは、少なくとも部分的に、標的血流中造影剤濃度、初期造影剤濃度入力、および撮像されるべき患者についての心拍出量レート入力に基づいて、造影剤注入レートを決定する。
【0014】
いくつかの特徴の改良および付加的な特徴が、本発明の第２の側面に適用可能である。これらの特徴の改良および付加的な特徴は、個別に、または任意の組み合わせで使用されてもよい。そのようなものとして、論議されるであろう以下の特徴のうちの各々は、任意の他の特徴または第２の側面の特徴の組み合わせによって使用されてもよいが、そのように要求されるものではない。以下の論議は、本発明の第３の側面の論議の開始まで、第２の側面に適用可能である。
【0015】
造影剤タイプ入力、初期造影剤濃度入力、心拍出量レート入力、および第１の撮像パラメータのうちの１つ以上は、操作者インターフェースを介して注入システムに記入または入力されてもよい。標的血流中造影剤濃度決定モジュールはさらに、第２の撮像パラメータを利用してもよい。第１の撮像パラメータが、ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であってもよい一方で、第２の撮像パラメータは、ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間であってもよい。
【0016】
標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、患者における造影剤濃度をＭＲＡ撮像手順中にＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける式を使用してもよい。この点に関して、標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、造影剤の第１のレベルの濃度を決定してもよく、このとき、信号強度が変化するレートが造影剤濃度が変化するレートで除算された値はゼロに等しい。標的血流中造影剤濃度は、第１のレベルの濃度に等しくてもよい。
【0017】
造影剤注入レート決定モジュールは、濃度比を決定するために、標的血流中造影剤濃度を初期造影剤濃度入力で除算し、心拍出量に濃度比を乗算することによって造影剤注入レートを計算することにより機能してもよい。
【0018】
注入システムはさらに、少なくとも部分的に造影剤注入レートに基づいて、希釈剤注入レートを決定する希釈剤注入レート決定モジュールを含んでもよい。希釈剤注入レート決定モジュールは、希釈剤注入レートを決定するために、標準総注入レートから造影剤注入レートを減算してもよい。
【0019】
本発明の第３の側面は、ＭＲＡ撮像装置を利用するＭＲＡ撮像手順に関する、注入システムの操作方法によって提供される。注入システムは、造影剤を有するシリンジを含む。本方法は、撮像されるべき患者における造影剤濃度を、ＭＲＡ撮像動作中にＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける式を選択するステップを含む。本方法はさらに、ＭＲＡ撮像手順で使用するための第１の撮像パラメータを取得するステップと、少なくとも式および第１の撮像パラメータを使用して、造影剤の血流中造影剤濃度を決定するステップであって、このとき、信号強度が変化するレートが血流中造影剤濃度が変化するレートで除算された値はゼロに等しい、ステップとを含む。本方法はさらに、血流中造影剤濃度に基づく造影剤注入レートで、シリンジから造影剤を放出するステップを含む。
【0020】
いくつかの特徴の改良および付加的な特徴が、本発明の第３の側面に適用可能である。これらの特徴の改良および付加的な特徴は、個別に、または任意の組み合わせで使用されてもよい。そのようなものとして、論議されるであろう、以下の特徴のうちの各々は、任意の他の特徴または第３の側面の特徴の組み合わせとともに使用されてもよいが、そのように要求されるものではない。以下の論議は、本発明の第４の側面の論議の開始まで、第３の側面に適用可能である。
【0021】
第１の撮像パラメータは、任意の適切なタイプの通信リンクを介して、ＭＲＡ撮像装置から注入システムへ第１の撮像パラメータを転送することによって取得されてもよい。第１の撮像パラメータはまた、注入システムのグラフィカルユーザインターフェースを介して（または任意の適切なデータ入力デバイスを介して）、ユーザが第１の撮像パラメータを注入システムに入力することによって取得されてもよい。本方法はさらに、ＭＲＡ撮像手順で使用するための第２の撮像パラメータを取得するステップを含んでもよい。そのような方法では、第１の撮像パラメータは、ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であってもよく、第２の撮像パラメータは、ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間であってもよい。造影剤の血流中造影剤濃度の決定はさらに、第２の撮像パラメータに基づいてもよい。
【0022】
式の選択は、ＭＲＡ撮像装置によって使用される撮像シーケンスに基づいて、注入システムによって行われてもよい。造影剤の血流中造影剤濃度の決定は、注入システムによって行われてもよい。
【0023】
本方法はさらに、患者に対する心拍出量レートを入力するステップと、血流中造影剤濃度に基づいて標的血流中造影剤濃度を決定するステップと、濃度比を決定するために、標的血流中造影剤濃度をシリンジの中の造影剤の濃度で除算するステップと、心拍出量レートに濃度比を乗算することによって、造影剤注入レートを計算するステップとを含んでもよい。そのような実施形態では、標的血流中造影剤濃度は、血流中造影剤濃度に等しくてもよい。
【0024】
本方法はさらに、標準総注入レートを獲得するステップと、第１の希釈剤注入レートを決定するために、標準総注入レートから造影剤注入レートを減算するステップと、造影剤の放出と同時に、第１の希釈剤注入レートで希釈剤を放出するステップとを含んでもよい。希釈剤および造影剤は両方とも、患者の共通の注入部位に方向付けられてもよい。
【0025】
本発明の第４の側面は、注入デバイスと、注入システム上に設置され、造影剤を保持または含有するシリンジと、操作者が種々の入力を注入システムに提供することを可能にし得る操作者インターフェースと、メモリと、標的血流中造影剤濃度決定モジュールとを含む注入システムによって提供される。メモリは、複数の式を含んでもよく、複数の式の各々は、特定の撮像シーケンスタイプについて、ＭＲＡ撮像装置によって撮像されるべき患者における造影剤濃度を、ＭＲＡ撮像手順中にＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付けてもよい。標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、少なくとも、ＭＲＡ撮像装置の第１の撮像パラメータ、および複数の式のうちの１つを使用して、標的血流中造影剤濃度を決定してもよい。標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、造影剤の血流中造影剤濃度を決定してもよく、このとき、信号強度が変化するレートが血流中造影剤濃度が変化するレートで除算された値はゼロに等しい。
【0026】
いくつかの特徴の改良および付加的な特徴が、本発明の第４の側面に適用可能である。これらの特徴の改良および付加的な特徴は、個別に、または任意の組み合わせで使用されてもよい。そのようなものとして論議されるであろう以下の特徴のうちの各々は、任意の他の特徴または第４の側面の特徴の組み合わせによって使用されてもよいが、そのように要求されるものではない。以下の論議は、本発明の第５の側面の論議の開始まで、第４の側面に適用可能である。
【0027】
複数の式のうちの個々の式は、スピンエコー撮像シーケンス、グラジェントエコー撮像シーケンス、または任意の他の適切な撮像シーケンスに関係してもよい。
【0028】
標的血流中造影剤濃度決定モジュールはさらに、血流中造影剤濃度を決定するためにＭＲＡ撮像装置の第２の撮像パラメータを使用してもよい。例えば、第１の撮像パラメータは、ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であってもよく、第２の撮像パラメータは、ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間であってもよい。
【0029】
注入システムはさらに、少なくとも部分的に血流中造影剤濃度に基づいて造影剤注入レートを決定する造影剤注入レート決定モジュールを含んでもよい。造影剤注入レート決定モジュールは、少なくとも部分的に、シリンジの中の造影剤の初期造影剤濃度、および撮像されるべき患者の心拍出量に基づいて、造影剤注入レートを決定してもよい。造影剤注入レート決定モジュールは、濃度比を決定するために、標的血流中造影剤濃度を初期造影剤濃度で除算してもよい。次いで、造影剤注入レート決定モジュールは、造影剤注入レートを決定するために、心拍出量レート入力に濃度比を乗算してもよい。
【0030】
注入システムはさらに、少なくとも部分的に造影剤注入レートに基づいて、希釈剤注入レートを決定する希釈剤注入レート決定モジュールを含んでもよい。希釈剤注入レート決定モジュールは、希釈剤注入レートを決定するために、標準総注入レートから造影剤注入レートを減算してもよい。
【0031】
本発明の第５の側面は、ＭＲＡ撮像装置を利用するＭＲＡ撮像手順に関する、造影剤を有するシリンジを含む注入システムの操作方法によって提供される。本方法は、撮像されるべき患者に対する心拍出量レートを入力するステップと、標的血流中造影剤濃度をシリンジの中の造影剤の濃度で除算することによって濃度比を計算するステップと、心拍出量レートに濃度比を乗算することによって造影剤注入レートを決定するステップと、造影剤注入レートでシリンジから造影剤を放出するステップとを含む。放出は、造影剤注入レートが決定された後に開始されてもよい。実施形態では、本方法はさらに、第１の希釈剤注入レートを決定するために、標準総注入レートから造影剤注入レートを減算するステップと、（例えば、患者の共通注入部位への）造影剤の放出と同時に、第１の希釈剤注入レートで希釈剤を放出するステップとを含んでもよい。
【0032】
本発明の第６の側面は、注入デバイスと、注入システム上に設置され、造影剤を保持するシリンジと、操作者が種々の入力を注入システムに提供することを可能にし得る操作者インターフェースと、造影剤注入レート決定モジュールとを含む注入システムによって提供される。造影剤注入レート決定モジュールは、撮像されるべき患者に対する心拍出量レートに、シリンジの中の造影剤の濃度に対する標的血流中造影剤濃度の比を乗算することによって、造影剤注入レートを決定する。
【0033】
いくつかの特徴の改良および付加的な特徴が、本発明の第６の側面に適用可能である。これらの特徴の改良および付加的な特徴は、個別に、または任意の組み合わせで使用されてもよい。そのようなものとして論議されるであろう以下の特徴のうちの各々は、任意の他の特徴または第６の側面の特徴の組み合わせによって使用されてもよいが、そのように要求されるものではない。以下の論議は、本発明の第７の側面の論議の開始まで、第６の側面に適用可能である。
【0034】
注入システムはさらに、少なくとも部分的に造影剤注入レートに基づいて、希釈剤注入レートを決定する希釈剤注入レート決定モジュールを含んでもよい。希釈剤注入レート決定モジュールは、標準総注入レートから造影剤注入レートを減算することにより、希釈剤注入レートを決定してもよい。
【0035】
本発明の第７の側面は、ＭＲＡ撮像装置を利用するＭＲＡ撮像手順に関する、注入システムの操作方法によって提供される。本方法は、第１のＭＲＡ撮像手順について、撮像されるべき第１の患者への第１のタイプの造影剤の第１の造影剤注入レートを決定するステップと、第１の希釈剤注入レートを決定するために、標準流体注入レートから第１の造影剤注入レートを減算するステップとを含む。本方法はさらに、同時に、（例えば、患者の共通注入部位へ）第１の造影剤注入レートで注入システムから第１のタイプの造影剤を放出し、第１の希釈剤注入レートで希釈剤を放出するステップを含む。
【0036】
いくつかの特徴の改良および付加的な特徴が、本発明の第７の側面に適用可能である。これらの特徴の改良および付加的な特徴は、個別に、または任意の組み合わせで使用されてもよい。そのようなものとして論議されるであろう以下の特徴のうちの各々は、任意の他の特徴または第７の側面の特徴の組み合わせによって使用されてもよいが、そのように要求されるものではない。以下の論議は、本発明の第８の側面の論議の開始まで、第７の側面に適用可能である。
【0037】
本方法はさらに、第２のＭＲＡ撮像手順について、撮像される第２の患者への第２のタイプの造影剤の第２の造影剤注入レートを決定するステップと、第２の希釈剤注入レートを決定するために、標準流体注入レートから第２の造影剤注入レートを減算するステップと、同時に、（例えば、患者の共通注入部位へ）第２の造影剤注入レートで注入システムから第２のタイプの造影剤を放出し、第２の希釈剤注入レートで希釈剤を放出するステップとを含んでもよい。第１の造影剤注入レートは、第２の造影剤注入レートとは異なり得る。第１のタイプの造影剤は、第２のタイプの造影剤とは異なるタイプの造影剤であってもよい。
【0038】
第１の造影剤注入レートでの第１のタイプの造影剤および第１の希釈剤注入レートでの希釈剤の注入システムからの同時放出は、注入システムのデュアルヘッド電動注入器によって行われてもよい。
【0039】
本発明の第８の側面は、デュアルヘッド電動注入器上に設置され、造影剤を保持または含有する第１のシリンジ、およびデュアルヘッド電動注入器上に設置され、希釈剤を保持または含有する第２のシリンジを有するデュアルヘッド電動注入器を含む注入システムによって提供される。注入システムはさらに、操作者が種々の入力を注入システムに提供することを可能にし得る操作者インターフェースと、標準総注入レートから造影剤注入レートを減算することによって、希釈剤注入レートを決定する希釈剤注入レート決定モジュールとを含む。注入システムはさらに、デュアルヘッド電動注入器に、同時に、（例えば、患者の共通注入部位へ）造影剤注入レートで第１のシリンジから造影剤を、希釈剤注入レートで第２のシリンジから希釈剤を放出させるコントローラを含む。
【0040】
いくつかの特徴の改良および付加的な特徴が、本発明の上記の第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、および第８の側面の各々に別々に適用可能である。これらの特徴の改良および付加的な特徴は、上記の第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、および第８の側面の各々に関して、個別に、または任意の組み合わせで使用されてもよい。「単数形」の文脈または同等物に限定されることを目的としている、本発明の任意の他の種々の側面の任意の特徴は、「のみ」、「単一の」、「に限定される」等の用語によって、本明細書で明確に説明されるであろう。一般的に容認された根拠の実践による特徴を導入するだけでは、対応する特徴を単数形に限定しない（例えば、電動注入器が「シリンジ」を含むことを示すだけでは、電動注入器が単一のシリンジのみを含むことを意味しない）。また、「少なくとも１つの」等の語句を使用しないことも、対応する特徴を単数形に限定しない（例えば、電動注入器が「シリンジ」を含むことを示すだけでは、電動注入器が単一のシリンジのみを含むことを意味しない）。特定の特徴に関する「少なくとも略」等といった語句の使用は、その対応する特徴的およびわずかな変形例を包含する（例えば、シリンジバレルが少なくとも略円筒形であると示すことは、円筒形であるシリンジバレルを包含する）。最後に、「一実施形態では」という語句と併せた特徴の言及は、特徴の使用を単一の実施形態に限定しない。
【0041】
本発明の種々の側面のうちのいずれかによって利用され得る、任意の「決定モジュール」は、限定することなく、任意の適切なソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアで、１つ以上のプラットフォームを使用して、１つ以上のプロセッサを使用して、任意の適切なタイプのメモリを使用して、任意の適切なタイプの任意の単一のコンピュータ、または任意の適切な方式で相互接続された任意の適切なタイプの複数のコンピュータを使用して、あるいはそれらの組み合わせを含む、任意の適切な方式で実装されてもよい。この決定モジュールは、任意の単一の場所で、または（例えば、任意のタイプのネットワークを介して）任意の適切な方式で相互接続される複数の場所で実装されてもよい。
【0042】
流体放出を提供するために利用され得る任意の電動注入器は、任意の適切なサイズ、形状、構成、および／またはタイプであってもよい。任意のそのような電動注入器は、任意の適切なサイズ、形状、構成、および／またはタイプの１つ以上のシリンジプランジャドライバを利用してもよく、各々のそのようなシリンジプランジャドライバは、少なくとも双方向移動（例えば、流体を放出するための第１の方向への移動、流体の装填および／または採取に適応するため、および／または後続の流体放出動作のための位置に戻るための第２の方向への移動）が可能であり、各々のそのようなシリンジプランジャドライバは、（例えば、流体を放出するように）少なくとも１つの方向にシリンジプランジャを前進させることができるよう、任意の適切な方式で（例えば、機械的接触によって、（機械的または別様の）適切な連結器によって）その対応するシリンジプランジャと相互作用してもよい。各シリンジプランジャドライバは、任意の適切なサイズ、形状、構成、および／またはタイプの１つ以上の駆動源を利用してもよい。複数の駆動源出力が、所与の時に単一のシリンジプランジャを前進させるように、任意の適切な方式で組み合わせられてもよい。１つ以上の駆動源が、単一のシリンジプランジャドライバ専用であってもよく、１つ以上の駆動源が、複数のシリンジプランジャドライバと関連付けられてもよく（例えば、１つのシリンジプランジャから別のシリンジプランジャへ出力を変更するタイプの伝送を組み込む）、またはそれらの組み合わせである。代表的な駆動源の形式は、ブラシ付きまたはブラシレス電気モータ、油圧モータ、空気モータ、圧電モータ、またはステッピングモータを含む。
【0043】
任意のそのような電動注入器は、任意の適切な医療撮像用途（例えば、コンピュータ断層撮影法またはＣＴ撮像、磁気共鳴映像法またはＭＲＩ、単光子放出コンピュータ断層撮影法またはＳＰＥＣＴ撮像、陽電子放出コンピュータ断層撮影法またはＰＥＴ撮像、Ｘ線撮像、血管造影撮像、光学的撮像、超音波撮像）、および／または任意の適切な医療診断および／または治療用途（例えば、化学療法の注入、疼痛管理等）を無制限に含む、１つ以上の医用流体の送達が所望される、任意の適切な用途に使用されてもよい。任意のそのような電動注入器が、適切な撮像システム（例えば、ＣＴスキャナ）等の任意の構成要素または構成要素の組み合わせと併用されてもよい。例えば、任意のそのような電動注入器と１つ以上の他の構成要素との間で、情報（例えば、走査遅延情報、注入開始信号、注入レート）を伝達することができる。
【0044】
任意の適切な数のシリンジが、任意の適切な様式で（例えば、着脱式、前部装填、後部装填、側面装填）任意のそのような電動注入器とともに使用されてもよく、任意の適切な医用流体が、任意のそのような電動注入器の所与のシリンジから放出されてもよく（例えば、造影剤、治療用流体、放射性医薬品、生理食塩水、およびそれらの任意の組み合わせ）、任意の適切な流体が、任意の適切な方式で（例えば、順次的、同時に）で多重シリンジ電動注入器構成から放出されてもよく、またはそれらの任意の組み合わせである。一実施形態では、電動注入器の動作によってシリンジから放出される流体は、導管（例えば、医療管類セット）の中へ方向付けられ、この場合、この導管は、任意の適切な方式でシリンジと流体的に相互接続され、流体を所望の場所に（例えば、注入のために患者に挿入されるカテーテルに）方向付ける。複数のシリンジが、（例えば、単一の注入部位に提供するために）共通導管に放出してよく、または１つのシリンジが、（例えば、１つの注入部位に提供するために）１つの導管に放出してもよい一方で、別のシリンジは、（例えば、異なる注入部位に提供するために）異なる導管に放出してもよい。一実施形態では、各シリンジは、シリンジバレルと、シリンジバレル内に配置され、およびそれに対して移動可能であるプランジャとを含む。このプランジャは、シリンジプランジャ駆動アセンブリが、少なくとも１つの方向に、およびおそらく２つの異なる反対方向に、プランジャを前進させることができるように、電動注入器のシリンジプランジャ駆動アセンブリと界面接触してもよい。
【0045】
本明細書で使用されるように、「流体的に相互接続される」という用語は、流体がその間の所定の流路の中で（例えば、一方向または双方向に）流れることができるような方式で、（直接的または間接的に）接続されている２つ以上の構成要素または実体を指す。例えば、「患者に流体的に相互接続される注入デバイス」は、流体が注入デバイスから任意の相互接続デバイス（例えば、管類、コネクタ）を通って患者の中へ（例えば、患者の血管系の中へ）流れることができる、構成を表す。本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
注入システムであって、該システムは、
注入デバイスと、
該注入システムの操作者からの入力を受信する操作者インターフェースと、
標的血流中造影剤濃度決定モジュールであって、該モジュールは、造影剤タイプ入力、およびＭＲＡ撮像手順において使用されるＭＲＡ撮像装置のための第１の撮像パラメータに少なくとも部分的に基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定する、標的血流中造影剤濃度決定モジュールと、
造影剤注入レート決定モジュールであって、該モジュールは、該標的血流中造影剤濃度、初期造影剤濃度入力、および撮像されるべき患者についての心拍出量レート入力に少なくとも部分的に基づいて、造影剤注入レートを決定する、造影剤注入レート決定モジュールと
を備える、注入システム。
（項目２）
上記造影剤タイプ入力は、上記操作者インターフェースを介して入力される、項目１に記載の注入システム。
（項目３）
上記初期造影剤濃度入力は、上記操作者インターフェースを介して入力される、項目１〜２のうちのいずれかに記載の注入システム。
（項目４）
上記心拍出量レート入力は、上記操作者インターフェースを介して入力される、項目１〜３のうちのいずれかに記載の注入システム。
（項目５）
上記第１の撮像パラメータは、上記操作者インターフェースを介して入力される、項目１〜４のうちのいずれかに記載の注入システム。
（項目６）
上記標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、さらに第２の撮像パラメータを利用し、上記第１の撮像パラメータは、上記ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であり、該第２の撮像パラメータは、該ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間である、項目５に記載の注入システム。
（項目７）
上記標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、上記ＭＲＡ撮像手順中に上記患者における造影剤の濃度を上記ＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける式を使用して、該信号強度が変化するレートが該造影剤の濃度が変化するレートで除算された値がゼロに等しいときの該造影剤の第１のレベルの濃度を決定する、項目１〜６のうちのいずれかに記載の注入システム。
（項目８）
上記標的血流中造影剤濃度は、上記第１のレベルの濃度に等しい、項目７に記載の注入システム。
（項目９）
上記造影剤注入レート決定モジュールは、上記標的血流中造影剤濃度を上記初期造影剤濃度入力で除算することにより濃度比を決定し、該濃度比を上記心拍出量レートに乗算することによって上記造影剤注入レートを計算する、項目１〜８のうちのいずれかに記載の注入システム。
（項目１０）
注入システムであって、該システムは、
注入デバイスと、
該注入システム上に設置され、造影剤を保持するシリンジと、
該注入システムの操作者からの入力を受信する操作者インターフェースと、
複数の式を備えるメモリであって、該複数の式の各々は、特定の撮像シーケンスタイプに対して、ＭＲＡ撮像装置によって撮像されるべき患者における造影剤濃度を、ＭＲＡ撮像手順中に該ＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける、メモリと、
少なくとも、（ａ）該ＭＲＡ撮像装置の第１の撮像パラメータ、および（ｂ）該複数の式のうちの１つを使用して、標的血流中造影剤濃度を決定する標的血流中造影剤濃度決定モジュールであって、該標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、該信号強度が変化するレートが血流中造影剤濃度が変化するレートで除算された値がゼロに等しいときの該造影剤の血流中造影剤濃度を決定する、標的血流中造影剤濃度決定モジュールと
を備える、注入システム。
（項目１１）
上記複数の式のうちの１つは、スピンエコー撮像シーケンスに関係する、項目１０に記載の注入システム。
（項目１２）
上記複数の式のうちの１つは、グラジェントエコー撮像シーケンスに関係する、項目１０〜１１のうちのいずれかに記載の注入システム。
（項目１３）
上記標的血流中造影剤濃度決定モジュールは、さらに、上記ＭＲＡ撮像装置の第２の撮像パラメータを使用することにより、上記血流中造影剤濃度を決定し、上記第１の撮像パラメータは、該ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であり、該第２の撮像パラメータは、該ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間である、項目１０〜１２のうちのいずれかに記載の注入システム。
（項目１４）
造影剤注入レート決定モジュールをさらに備え、該モジュールは、上記血流中造影剤濃度に少なくとも部分的に基づいて、造影剤注入レートを決定する、項目１０〜１３のうちのいずれかに記載の注入システム。
（項目１５）
上記造影剤注入レート決定モジュールは、上記シリンジの中の上記造影剤の初期造影剤濃度、および撮像されるべき患者の心拍出量に少なくとも部分的に基づいて、上記造影剤注入レートをさらに決定する、項目１４に記載の注入システム。
（項目１６）
上記造影剤注入レート決定モジュールは、上記標的血流中造影剤濃度を上記初期造影剤濃度で除算することにより、濃度比を決定し、該造影剤注入レート決定モジュールは、該濃度比を上記心拍出量レート入力に乗算することにより、上記造影剤注入レートを決定する、項目１５に記載の注入システム。
（項目１７）
注入システムであって、該システムは、
注入デバイスと、
該注入システム上に設置され、造影剤を保持するシリンジと、
該注入システムのオペレータからの入力を受信する操作者インターフェースと、
造影剤注入レート決定モジュールであって、該モジュールは、該シリンジの中の該造影剤の濃度に対する標的血流中造影剤濃度の比を撮像されるべき患者に対する心拍出量レートに乗算することによって、造影剤注入レートを決定する、造影剤注入レート決定モジュールと
を備える、注入システム。
（項目１８）
希釈剤注入レート決定モジュールをさらに備え、該モジュールは、上記造影剤注入レートに少なくとも部分的に基づいて、希釈剤注入レートを決定する、項目１〜９および１４〜１７のうちのいずれかに記載の注入システム。
（項目１９）
上記希釈剤注入レート決定モジュールは、標準総注入レートから上記造影剤注入レートを減算することにより、上記希釈剤注入レートを決定する、項目１８に記載の注入システム。
（項目２０）
注入システムであって、該システムは、
デュアルヘッド電動注入器と、
該デュアルヘッド電動注入器上に設置され、造影剤を保持する第１のシリンジと、
該デュアルヘッド電動注入器上に設置され、希釈剤を保持する第２のシリンジと、
該注入システムの操作者からの入力を受信する操作者インターフェースと、
標準総注入レートから造影剤注入レートを減算することによって、希釈剤注入レートを決定する希釈剤注入レート決定モジュールと、
該デュアルヘッド電動注入器に、同時に、該造影剤注入レートで該第１のシリンジから該造影剤を放出させ、該希釈剤注入レートで該第２のシリンジから該希釈剤を放出させるコントローラと
を備える、注入システム。
（項目２１）
ＭＲＡ撮像装置を利用する磁気共鳴血管造影（ＭＲＡ）撮像手順に関する、注入システムの操作方法であって、該方法は、
造影剤のタイプを該注入システムに入力することと、
該タイプの造影剤の初期造影剤濃度を該注入システムに入力することと、
撮像されるべき患者に対する心拍出量レートを該注入システムに入力することと、
第１の撮像パラメータを該注入システムに入力することと、
該注入システムによって、標的血流中造影剤濃度を決定することであって、該決定するステップは、該造影剤のタイプおよび該第１の撮像パラメータに少なくとも部分的に、基づいている、ことと、
該注入システムによって、造影剤注入レートを計算することであって、該計算するステップは、該標的血流中造影剤濃度、該初期造影剤濃度、および該心拍出量レートに少なくとも部分的に基づいており、該造影剤注入レートは、該標的血流中造影剤濃度を達成するように計算される、ことと、
該造影剤注入レートに従って該注入システムを操作することと
を含む、方法。
（項目２２）
上記注入システムによって、該注入システムに記憶されたデータベースから上記造影剤のタイプの属性を読み出すことをさらに含み、上記決定するステップは、該属性に少なくとも部分的に基づいており、該データベースは、複数のタイプの造影剤と関連付けられる属性を備える、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
第２の撮像パラメータを上記注入システムに入力することをさらに含み、上記第１の撮像パラメータは、上記ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であり、該第２の撮像パラメータは、該ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間である、項目２１〜２２のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２４）
上記決定するステップは、上記患者における造影剤濃度を、上記ＭＲＡ撮像手順中に上記ＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける式を使用することを含み、それにより、該信号強度が変化するレートが該造影剤濃度が変化するレートで除算された値がゼロに等しいときの該造影剤の第１のレベルの濃度を決定する、項目２１〜２３のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２５）
上記標的血流中造影剤濃度は、上記第１のレベルの濃度に等しい、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
上記造影剤注入レートを計算するステップは、
濃度比を決定するために、上記標的血流中造影剤濃度を上記初期造影剤濃度で除算することと、
該濃度比を上記心拍出量レートに乗算することによって、該造影剤注入レートを計算することと
を含む、項目２１〜２５のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２７）
上記造影剤注入レートに少なくとも部分的に基づいて、希釈剤注入レートを計算することをさらに含む、項目２１〜２６のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２８）
上記希釈剤注入レートを計算するステップは、
標準総注入レートを選択することと、
該希釈剤注入レートを決定するために、該標準流体注入レートから上記造影剤注入レートを減算することと
を含む、項目２７に記載の方法。
（項目２９）
上記操作するステップは、上記患者に上記タイプの造影剤を上記造影剤注入レートで注入することを含み、上記方法は、該造影剤を該患者に注入することと同時に、上記希釈剤注入レートで希釈剤を該患者に注入することをさらに含む、項目２７〜２８のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３０）
上記操作するステップは、上記造影剤注入レートで上記タイプの造影剤を上記患者に注入することを含む、項目２１〜２８のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３１）
ＭＲＡ撮像装置を利用するＭＲＡ撮像手順に関する、注入システムの操作方法であって、該注入システムは、造影剤を有するシリンジを備え、該方法は、
撮像されるべき患者における造影剤濃度を、該ＭＲＡ撮像動作中に該ＭＲＡ撮像装置によって受信される信号強度に関係付ける式を選択することと、
該ＭＲＡ撮像手順において使用するための第１の撮像パラメータを取得することと、
少なくとも該式および該第１の撮像パラメータを使用して、該信号強度が変化するレートが血流中造影剤濃度が変化するレートで除算された値がゼロに等しいときの該造影剤の該血流中造影剤濃度を決定することと、
該血流中造影剤濃度に基づく造影剤注入レートで、該シリンジから該造影剤を放出することと
を含む、方法。
（項目３２）
上記ＭＲＡ撮像手順において使用するための第２の撮像パラメータを取得することをさらに含み、上記第１の撮像パラメータは、上記ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間であり、該第２の撮像パラメータは、該ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間である、項目３１に記載の方法。
（項目３３）
上記選択するステップは、上記ＭＲＡ撮像装置によって使用されるべき撮像シーケンスに基づいて、上記注入システムによって行われる、項目３１〜３２のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３４）
上記取得することは、通信リンクを介して、上記ＭＲＡ撮像装置から上記注入システムまで上記第１の撮像パラメータを転送することを含む、項目３１〜３３のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３５）
上記第１の撮像パラメータは、上記注入システムのグラフィカルユーザインターフェースを介して、ユーザによって該注入システムに入力される、項目３１〜３３のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３６）
上記決定するステップは、上記注入システムによって行われる、項目３１〜３５のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３７）
上記患者に対する心拍出量レートを入力することと、
上記血流中造影剤濃度に基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定することと、
濃度比を決定するために、該標的血流中造影剤濃度を上記シリンジの中の上記造影剤の濃度で除算することと、
該心拍出量レートに該濃度比を乗算することによって、上記造影剤注入レートを計算することと
をさらに含む、項目３１〜３６のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３８）
上記標的血流中造影剤濃度は、上記血流中造影剤濃度に等しい、項目３７に記載の方法。
（項目３９）
ＭＲＡ撮像装置を利用するＭＲＡ撮像手順に関する、注入システムの操作方法であって、該注入システムは、造影剤を有するシリンジを備え、該方法は、
撮像されるべき患者に対する心拍出量レートを入力することと、
標的血流中造影剤濃度を該シリンジの中の該造影剤の濃度で除算することによって、濃度比を計算することと、
該心拍出量レートに該濃度比を乗算することによって、造影剤注入レートを決定することと、
該造影剤注入レートで該シリンジから該造影剤を放出することであって、該放出するステップは、該決定するステップの完了前には開始されない、ことと
を含む、方法。
（項目４０）
第１の希釈剤注入レートを決定するために、標準総注入レートから上記造影剤注入レートを減算することと、
上記造影剤を上記放出することと同時に、該第１の希釈剤注入レートで希釈剤を放出することと
をさらに含む、項目３１〜３９のうちのいずれかに記載の方法。
（項目４１）
ＭＲＡ撮像装置を利用するＭＲＡ撮像手順に関する、注入システムの操作方法であって、
該方法は、
第１のＭＲＡ撮像手順に対して、撮像されるべき第１の患者への第１のタイプの造影剤の第１の造影剤注入レートを決定することと、
第１の希釈剤注入レートを決定するために、標準流体注入レートから該第１の造影剤注入レートを減算することと、
同時に、該第１の造影剤注入レートで該注入システムから該第１のタイプの造影剤を放出し、該第１の希釈剤注入レートで希釈剤を放出することと
を含む、方法。
（項目４２）
第２のＭＲＡ撮像手順に対して、撮像されるべき第２の患者への第２のタイプの造影剤の第２の造影剤注入レートを決定することと、
第２の希釈剤注入レートを決定するために、上記標準流体注入レートから該第２の造影剤注入レートを減算することと、
同時に、該第２の造影剤注入レートで上記注入システムから該第２のタイプの造影剤を放出し、該第２の希釈剤注入レートで希釈剤を放出することであって、上記第１の造影剤注入レートは、該第２の造影剤注入レートとは異なる、ことと
をさらに含む、項目４１に記載の方法。
（項目４３）
上記第１のタイプの造影剤は、上記第２のタイプの造影剤とは異なるタイプの造影剤である、項目４３に記載の方法。
（項目４４）
同時に、上記第１の造影剤注入レートで上記注入システムから上記第１のタイプの造影剤を上記放出し、上記第１の希釈剤注入レートで希釈剤を上記放出することは、該注入システムのデュアルヘッド電動注入器によって行われる、項目４１〜４３のうちのいずれかに記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【発明を実施するための形態】
【0047】
図１は、パワーヘッド１２を有する電動注入器１０の一実施形態の概略図を提示する。１つ以上のグラフィカルユーザインターフェースまたはＧＵＩ１１は、パワーヘッド１２と関連付けられてもよい。各ＧＵＩ１１は、（１）任意の適切なサイズ、形状、構成、および／またはタイプであってもよく、（２）任意の適切な方式でパワーヘッド１２と動作可能に相互接続されてもよく、（３）任意の適切な場所に配置されてもよく、（４）電動注入器１０の動作の１つ以上の側面を制御すること、電動注入器１０の動作と関連付けられる１つ以上のパラメータを入力／編集すること、および（例えば、電動注入器１０の動作と関連付けられる）適切な情報を表示することといった、機能のうちのいずれかを提供するように構成されてもよく、または（５）前述の内容の任意の組み合わせである。任意の適切な数のＧＵＩ１１が利用されてもよい。一実施形態では、電動注入器１０は、パワーヘッド１２から分離しているが、それと通信するコンソールによって組み込まれるＧＵＩ１１を含む。別の実施形態では、電動注入器１０は、パワーヘッド１２の一部であるＧＵＩ１１を含む。さらに別の実施形態では、電動注入器１０は、パワーヘッド１２と通信する別個のコンソール上の１つのＧＵＩ１１を利用し、また、パワーヘッド１２の上にある別のＧＵＩ１１も利用する。各ＧＵＩ１１は、同じ機能性または一組の機能性を提供することができ、またはＧＵＩ１１は、各々の機能性に関して少なくともいくらか異なってもよい。
【0048】
シリンジ２８は、パワーヘッド１２上に設置されてもよく、設置されたとき、電動注入器１０の一部と見なされてもよい。いくつかの注入手順が、シリンジ２８内に比較的高い圧力を生成させてもよい。この点に関して、圧力ジャケット２６内にシリンジ２８を配置することが望ましくあり得る。圧力ジャケット２６は、典型的には、パワーヘッド１２上のシリンジ２８の一部としてそこに配置されること、またはパワーヘッド１２上にシリンジ２８を設置した後にそこに配置されることを可能にする態様でパワーヘッド１２と関連付けられる。複数の注入手順のために、種々のシリンジ２８が圧力ジャケット２６内に定置される、および圧力ジャケット２６から除去されるとき、圧力ジャケット２６は、典型的には、パワーヘッド１２と関連付けられたままになるであろう。電動注入器１０は、電動注入器１０が低圧注入に対して構成／利用される場合、および／または電動注入器１０とともに利用されるシリンジ２８が、圧力ジャケット２６によって提供される付加的な支持を伴わずに高圧注入に耐えるほど十分な耐久性である場合、圧力ジャケット２６を排除してもよい。いずれの場合も、シリンジ２８から放出される流体は、任意の適切な方式でシリンジ２８と流体的に相互接続され得る、および流体を任意の適切な場所に（例えば、患者に）方向付け得る任意の適切なサイズ、形状、構成、および／またはタイプの導管３８の中へ方向付けられてもよい。
【0049】
パワーヘッド１２は、シリンジ２８（例えば、そのプランジャ３２）と相互作用（例えば、界面接触）してシリンジ２８から流体を放出するシリンジプランジャ駆動アセンブリまたはシリンジプランジャドライバ１４を含む。このシリンジプランジャ駆動アセンブリ１４は、駆動出力部１８（例えば、回転可能な駆動ネジ）に動力供給する駆動源１６（例えば、任意の適切なサイズ、形状、構成、および／またはタイプのモータ、随意的な歯車装置、および同等物）を含む。ラム２０が、駆動出力部１８によって適切な経路（例えば、軸方向）に沿って前進させられてもよい。ラム２０は、以下で論議されるであろう方式で、シリンジ２８の対応する部分と相互作用または界面接触するための連結器２２を含んでもよい。
【0050】
シリンジ２８は、シリンジバレル３０内に移動可能に配置されるプランジャまたはピストン３２を含む（例えば、双頭矢印Ｂに一致する軸に沿った軸方向往復のため）。プランジャ３２は、連結器３４を含んでもよい。このシリンジプランジャ連結器３４は、ラム連結器２２と相互作用または界面接触して、シリンジプランジャ駆動アセンブリ１４が、シリンジバレル３０内でシリンジプランジャ３２を後退させることを可能にしてもよい。シリンジプランジャ連結器３４は、ヘッドまたはボタン３６ｂとともにシリンジプランジャ３２の本体から延在するシャフト３６ａの形式であってもよい。しかしながら、シリンジプランジャ連結器３４は、任意の適切なサイズ、形状、構成、および／またはタイプであってもよい。
【0051】
概して、電動注入器１０のシリンジプランジャ駆動アセンブリ１４は、（例えば、対応するシリンジ２８から流体を放出するように）少なくとも１つの方向に（シリンジバレル３０に対して）シリンジプランジャ３２を移動または前進させることができるよう、任意の適切な方式で（例えば、機械的接触によって、（機械的または別様の）適切な連結器によって）シリンジ２８のシリンジプランジャ３２と相互作用してもよい。つまり、シリンジプランジャ駆動アセンブリ１４は、（例えば、同じ駆動源１６の動作を介して）双方向運動が可能であってもよいが、電動注入器１０は、シリンジプランジャ駆動アセンブリ１４の動作が、実際には、電動注入器１０によって使用されている各シリンジプランジャ３２を１つの方向のみに移動させるだけであるように構成されてもよい。しかしながら、シリンジプランジャ駆動アセンブリ１４は、２つの異なる方向の各々に（例えば、共通軸方向経路に沿った異なる方向に）、各そのようなシリンジプランジャ３２を移動させることができるよう、電動注入器１０によって使用されている各シリンジプランジャ３２と相互作用するように構成されてもよい。
【0052】
シリンジプランジャ３２の後退は、後続の注入または放出のためにシリンジバレル３０の中へ流体を装填することに適応するために利用されてもよく、後続の注入または放出のためにシリンジバレル３０の中へ流体を実際に引き込むために利用されてもよく、または任意の他の適切な目的で利用されてもよい。ある構成は、シリンジプランジャ駆動アセンブリ１４がシリンジプランジャ３２を後退させることが可能であることを必要としなくてもよく、この場合、ラム連結器２２およびシリンジプランジャ連結器３４は、所望されなくてもよい。この場合、シリンジプランジャ駆動アセンブリ１４は、（例えば、別の事前充填されたシリンジ２８が設置された後に）別の流体送達動作を実行する目的で後退させられてもよい。ラム連結器２２およびシリンジプランジャ連結器３４が利用されるときでさえも、これらの構成要素は、ラム２０がシリンジプランジャ３２を前進させてシリンジ２８から流体を放出する（例えば、ラム２０が単にシリンジプランジャ連結器３４を、またはシリンジプランジャ３２の近位端を直接、「押し進め」てもよい）ときに、連結されてもよく、またはされなくてもよい。任意の適切な寸法または寸法の組み合わせにおける任意の単一の運動または運動の組み合わせが、ラム連結器２２およびシリンジプランジャ連結器３４を連結状態または状況に配置するため、ラム連結器２２およびシリンジプランジャ連結器３４を非連結状態または状況に配置するため、あるいはその両方において利用されてもよい。
【0053】
シリンジ２８は、任意の適切な方式でパワーヘッド１２上に設置されてもよい。例えば、シリンジ２８は、パワーヘッド１２上に直接設置されるように構成されることができる。図示した実施形態では、筐体２４が、シリンジ２８とパワーヘッド１２との間に界面を提供するように、パワーヘッド１２上に適切に装着される。この筐体２４は、シリンジ２８の１つ以上の構成が設置され得るアダプタの形式であってもよく、シリンジ２８の少なくとも１つの構成は、いかなるそのようなアダプタも使用することなく、パワーヘッド１２上に直接設置することができる。筐体２４はまた、シリンジ２８の１つ以上の構成が設置され得る面板の形式であってもよい。この場合、面板は、パワーヘッド１２上にシリンジ２８を設置するために必要とされてもよく、つまり、シリンジ２８は、面板によらずにパワーヘッド１２上に設置されることができない。圧力ジャケット２６が使用されているとき、それは、シリンジ２８に関して本明細書で論議される種々の方式でパワーヘッド１２上に設置されてもよく、次いで、その後、シリンジ２８が、圧力ジャケット２６の中に設置されるであろう。
【0054】
筐体２４は、シリンジ２８を設置するときに、パワーヘッド１２上に装着され、それに対して固定の位置にとどまってもよい。別のオプションは、シリンジ２８の設置に適応するように、筐体２４とパワーヘッド１２とを移動可能に相互接続することである。例えば、筐体２４は、双頭矢印Ａを含む平面内で移動して、ラム連結器２２とシリンジプランジャ連結器３４との間に、連結状態または状況および非連結状態または状況のうちの１つ以上を提供してもよい。
【0055】
１つの特定の電動注入器構成が、図２Ａに図示され、参照数字４０によって識別され、図１の電動注入器１０に少なくとも略一致する。電動注入器４０は、ポータブルスタンド４８上に装着されるパワーヘッド５０を含む。電動注入器４０用の２つのシリンジ８６ａ、８６ｂが、パワーヘッド５０上に装着される。流体が、電動注入器４０の動作中にシリンジ８６ａ、８６ｂから放出されてもよい。
【0056】
ポータブルスタンド４８は、任意の適切なサイズ、形状、構成、および／またはタイプであってもよい。車輪、ローラ、キャスタ、または同等物が、スタンド４８をポータブルにするために利用されてもよい。パワーヘッド５０は、ポータブルスタンド４８に対して固定の位置に維持されることができる。しかしながら、少なくともある方式で、パワーヘッド５０の位置をポータブルスタンド４８に対して調整可能にすることが望ましくあり得る。例えば、シリンジ８６ａ、８６ｂのうちの１つ以上の中に流体を装填するときに、ポータブルスタンド４８に対する１つの位置にパワーヘッド５０を有し、注入手順を実施するために、ポータブルスタンド４８に対する異なる位置にパワーヘッド５０を有することが望ましくあり得る。この点に関して、パワーヘッド５０は、任意の適切な方式で（例えば、パワーヘッド５０が少なくともある可動域を介して枢動され、その後、所望の位置に維持され得るように）、ポータブルスタンド４８と移動可能に相互接続されてもよい。
【0057】
流体を提供するために、任意の適切な方式でパワーヘッド５０を支持できることを理解されたい。例えば、ポータブル構造に装着される代わりに、パワーヘッド５０を支持アセンブリと相互接続することができ、ひいては、支持アセンブリが、適切な構造（例えば、天井、壁、床）に装着される。パワーヘッド５０用の任意の支持アセンブリは、（例えば、１つ以上の他の支持セクションに対して再配置され得る、１つ以上の支持セクションを有することによって）少なくともいくらか位置的に調整可能であってもよく、または固定位置に維持されてもよい。また、パワーヘッド５０は、固定位置に維持されるように、または支持アセンブリに対して調整可能であるようにのいずれかにおいて、任意のそのような支持アセンブリと一体化してもよい。
【0058】
パワーヘッド５０は、グラフィカルユーザインターフェースまたはＧＵＩ５２を含む。このＧＵＩ５２は、電動注入器４０の動作の１つ以上の側面を制御すること、電動注入器４０の動作と関連付けられる１つ以上のパラメータを入力／編集すること、および（例えば、電動注入器４０の動作と関連付けられる）適切な情報を表示すること等の機能のうちの１つまたは任意の組み合わせを提供するように構成されてもよい。電動注入器４０はまた、コンソール４２およびパワーパック４６も含んでもよく、各々は、テーブル上に配置され得るか、または検査室の電子機器ラック上あるいは任意の他の適切な場所に装着され得るか、あるいは両方である、任意の適切な方式で（例えば、１つ以上のケーブルを介して）パワーヘッド５０と通信していてもよい。パワーパック４６は、注入器４０の電力供給部、コンソール４２とパワーヘッド５０との間の通信を提供するためのインターフェース回路、遠隔コンソール等の遠隔ユニットへの電動注入器４０の接続を可能にするための回路、遠隔ハンドもしくはフット制御スイッチ、または他の相手先商標製品製造（ＯＥＭ）遠隔制御接続（例えば、注入器４０の動作が撮像システムのＸ線照射と同期されることを可能にする）、および任意の他の適切な構成部品のうちの１つ以上を、任意の適切な組み合わせで含んでもよい。コンソール４２は、タッチスクリーンディスプレイ４４を含んでもよく、ひいては、タッチスクリーンディスプレイは、操作者が電動注入器４０の動作の１つ以上の側面を遠隔制御することを可能にすること、操作者が電動注入器４０の動作と関連付けられる１つ以上のパラメータを入力／編集することを可能にすること、操作者が電動注入器４０の自動動作のためのプログラム（後に、操作者による始動時に、電動注入器４０によって自動的に実行することができる）を特定および記憶することを可能にすること、電動注入器４０に関連し、およびその動作の任意の側面を含む任意の適切な情報を表示すること等の機能のうちの１つ以上を、任意の適切な組み合わせで提供してもよい。
【0059】
シリンジ８６ａ、８６ｂのパワーヘッド５０との一体化に関する種々の詳細が、図２Ｂに提示されている。シリンジ８６ａ、８６ｂの各々は、同一の一般的な構成要素を含む。シリンジ８６ａは、シリンジバレル８８ａ内に移動可能に配置されるプランジャまたはピストン９０ａを含む。パワーヘッド５０の動作を介した軸１００ａ（図２Ａ）に沿ったプランジャ９０ａの移動は、シリンジバレル８８ａ内からシリンジ８６ａのノズル８９ａを通して流体を放出するであろう。適切な導管（図示せず）は、典型的には、流体を所望の場所（例えば、患者）に方向付けるように、任意の適切な方式でノズル８９ａと流体的に相互接続されるであろう。同様に、シリンジ８６ｂは、シリンジバレル８８ｂ内に移動可能に配置されるプランジャまたはピストン９０ｂを含む。パワーヘッド５０の動作を介した軸１００ｂ（図２Ａ）に沿ったプランジャ９０ｂの移動は、シリンジバレル８８ｂ内からシリンジ８６ｂのノズル８９ｂを通して流体を放出するであろう。適切な導管（図示せず）は、典型的には、流体を所望の場所（例えば、患者）に方向付けるように、任意の適切な方式でノズル８９ｂと流体的に相互接続されるであろう。
【0060】
シリンジ８６ａは、中間面板１０２ａを介してパワーヘッド５０と相互接続される。この面板１０２ａは、シリンジバレル８８ａの少なくとも一部を支持し、および任意の付加的な機能性または機能性の組み合わせを提供／収容し得るクレードル１０４を含む。装着具８２ａが、面板１０２ａとの相互作用のためにパワーヘッド５０上に配置され、およびそれに対して固定される。シリンジ８６ａのシリンジプランジャ駆動アセンブリまたはシリンジプランジャドライバ５６（図２Ｃ）の各部分である、ラム７４のラム連結器７６（図２Ｃ）が、パワーヘッド５０上に装着されたときに、面板１０２ａに近接して位置する。シリンジプランジャ駆動アセンブリ５６に関する詳細を、図２Ｃに関して以下でより詳細に論議する。概して、ラム連結器７６は、シリンジ８６ａのシリンジプランジャ９０ａと連結されてもよく、ラム連結器７６およびラム７４（図２Ｃ）は、軸１００ａ（図２Ａ）に沿ってシリンジプランジャ９０ａを移動させるように、パワーヘッド５０に対して移動させられてもよい。シリンジ８６ａのノズル８９ａを通して流体を放出するように、シリンジプランジャ９０ａを移動させるときに、ラム連結器７６は、シリンジプランジャ９０ａと係合されるが、実際にはシリンジプランジャ９０ａに連結されなくてもよい。
【0061】
面板１０２ａは、パワーヘッド５０上のその装着具８２ａ上に面板１０２ａを装着するため、およびそこから面板１０２ａを除去するための両方で、少なくとも概して、軸１００ａ、１００ｂ（各々シリンジプランジャ９０ａ、９０ｂの移動と関連付けられ、図２Ａに図示される）に対して直角である平面内で移動させられてもよい。面板１０２ａは、シリンジプランジャ９０ａをパワーヘッド５０上のその対応するラム連結器７６と連結するために使用されてもよい。この点に関して、面板１０２ａは、一対のハンドル１０６ａを含む。概して、最初にシリンジ８６ａが面板１０２ａ内に位置している状態で、ハンドル１０６ａは、少なくとも概して、軸１００ａ、１００ｂ（各々シリンジプランジャ９０ａ、９０ｂの移動と関連付けられ、図２Ａに図示される）に対して直角である平面内で、順に、シリンジ８６ａを移動／平行移動させるように移動させられてもよい。ハンドル１０６ａを１つの位置に移動させることにより、少なくとも略下向き方向に（面板１０２ａに対して）シリンジ８６ａを移動／平行移動させて、そのシリンジプランジャ９０ａを、その対応するラム連結器７６と連結する。ハンドル１０６ａを別の位置に移動させることにより、少なくとも略上向き方向に（面板１０２ａに対して）シリンジ８６ａを移動／平行移動させて、そのシリンジプランジャ９０ａを、その対応するラム連結器７６から分断する。
【0062】
シリンジ８６ｂは、中間面板１０２ｂを介してパワーヘッド５０と相互接続される。装着具８２ｂは、面板１０２ｂと界面接触するためにパワーヘッド５０上に配置され、かつそれに対して固定される。シリンジ８６ｂのシリンジプランジャ駆動アセンブリ５６の各部分である、ラム７４のラム連結器７６（図２Ｃ）が、パワーヘッド５０に装着されたときに、面板１０２ｂに近接して位置している。シリンジプランジャ駆動アセンブリ５６に関する詳細を、再び図２Ｃに関して以下でより詳細に論議する。概して、ラム連結器７６は、シリンジ８６ｂのシリンジプランジャ９０ｂと連結されてもよく、ラム連結器７６およびラム７４（図２Ｃ）は、軸１００ｂ（図２Ａ）に沿ってシリンジプランジャ９０ｂを移動させるように、パワーヘッド５０に対して移動させられてもよい。シリンジ８６ｂのノズル８９ｂを通して流体を放出するように、シリンジプランジャ９０ｂを移動させるとき、ラム連結器７６は、シリンジプランジャ９０ｂと係合されるが、実際にはシリンジプランジャ９０ｂに連結されなくもてよい。
【0063】
面板１０２ｂは、パワーヘッド５０上のその装着具８２ｂ上に面板１０２ｂを装着するため、およびそこから面板１０２ｂを除去するための両方で、少なくとも概して、軸１００ａ、１００ｂ（各々シリンジプランジャ９０ａ、９０ｂの移動と関連付けられ、図２Ａに図示される）に対して直角である平面内で移動させられてもよい。面板１０２ｂもまた、シリンジプランジャ９０ｂをパワーヘッド５０上のその対応するラム連結器７６と連結させるために使用されてもよい。この点に関して、面板１０２ｂは、一対のハンドル１０６ｂを含んでもよい。概して、最初にシリンジ８６ｂが面板１０２ｂ内に位置している状態で、シリンジ８６ｂは、その長軸１００ｂ（図２Ａ）に沿って、および面板１０２ｂに対して回転させられてもよい。この回転は、ハンドル１０６ｂを移動させることによって、シリンジ８６ｂを把持して旋回させることによって、またはその両方によって実現されてもよい。いずれの場合も、この回転は、少なくとも概して、軸１００ａ、１００ｂ（各々シリンジプランジャ９０ａ、９０ｂの移動と関連付けられ、図２Ａに図示される）に対して直角である平面内で、シリンジ８６ｂおよび面板１０２ｂの両方を移動／平行移動させる。シリンジ８６ｂを一方向に回転させることにより、少なくとも略下向き方向にシリンジ８６ｂおよび面板１０２ｂを移動／平行移動させて、シリンジプランジャ９０ｂを、その対応するラム連結器７６と連結する。シリンジ８６ｂを反対方向に回転させることにより、少なくとも略上向き方向にシリンジ８６ｂおよび面板１０２ｂを移動／平行移動させて、そのシリンジプランジャ９０ｂを、その対応するラム連結器７６から分断する。
【0064】
図２Ｂに図示されるように、シリンジプランジャ９０ｂは、プランジャ本体９２と、シリンジプランジャ連結器９４とを含む。このシリンジプランジャ連結器９４は、プランジャ本体９２から離間されるヘッド９６とともに、プランジャ本体９２から延在するシャフト９８を含む。ラム連結器７６の各々は、ラム連結器７６の面上のより小さいスロットの後ろに位置するより大きいスロットを含む。シリンジプランジャ連結器９４のヘッド９６は、ラム連結器７６のより大きいスロット内に位置してもよく、シリンジプランジャ連結器９４のシャフト９８は、シリンジプランジャ９０ｂおよびその対応するラム連結器７６が連結状態または状況であるときに、ラム連結器７６の面上のより小さいスロットを通って延在してもよい。シリンジプランジャ９０ａは、その対応するラム連結器７６と界面接触するために、類似シリンジプランジャ連結器９４を含んでもよい。
【0065】
パワーヘッド５０は、電動注入器４０の場合に、シリンジ８６ａ、８６ｂから流体を放出するために利用される。つまり、パワーヘッド５０は、シリンジ８６ａ、８６ｂの各々から流体を放出する原動力を提供する。シリンジプランジャ駆動アセンブリまたはシリンジプランジャドライバとして特徴付けられ得るものの一実施形態が、図２Ｃに図示され、参照数字５６で識別されており、これは、シリンジ８６ａ、８６ｂの各々から流体を放出するためにパワーヘッド５０によって利用されてもよい。別個のシリンジプランジャ駆動アセンブリ５６が、シリンジ８６ａ、８６ｂの各々のパワーヘッド５０に組み込まれてもよい。この点に関して、再び図２Ａ−Ｂを参照すると、パワーヘッド５０は、シリンジプランジャ駆動アセンブリ５６の各々を別個に制御する際に使用するための手動式ノブ８０ａおよび８０ｂを含んでもよい。
【0066】
最初に、図２Ｃのシリンジプランジャ駆動アセンブリ５６に関して、その個々の構成要素の各々は、任意の適切なサイズ、形状、構成、および／またはタイプであってもよい。シリンジプランジャ駆動アセンブリ５６は、出力シャフト６０を有する、モータ５８を含む。駆動歯車６２が、モータ５８の出力シャフト６０上に装着され、それとともに回転する。駆動歯車６２は、駆動歯車６４と係合されるか、または少なくとも係合可能である。駆動歯車６４は、駆動ネジまたはシャフト６６上に装着され、それとともに回転する。その周囲で駆動ネジ６６が回転する軸は、参照数字６８によって識別される。１つ以上の軸受７２が、駆動ネジ６６を適切に支持する。
【0067】
キャリッジまたはラム７４が、駆動ネジ６６上に移動可能に装着される。概して、一方向への駆動ネジ６６の回転が、対応するシリンジ８６ａ／ｂの方向へ駆動ネジ６６に沿って（それにより、軸６８に沿って）ラム７４を軸方向に前進させる一方で、反対方向への駆動ネジ６６の回転は、対応するシリンジ８６ａ／ｂから離れて駆動ネジ６６に沿って（それにより、軸６８に沿って）ラム７４を軸方向に前進させる。この点に関して、駆動ネジ６６の少なくとも一部の周囲は、ラム７４の少なくとも一部と界面接触する、らせんネジ山７０を含む。ラム７４はまた、駆動ネジ６６の回転中にラム７４が回転することを可能にしない、適切なブッシング７８内で移動可能に装着される。したがって、駆動ネジ６６の回転は、駆動ネジ６６の回転方向によって決定される方向にラム７４の軸方向移動を提供する。
【0068】
ラム７４は、対応するシリンジ８６ａ／ｂのシリンジプランジャ９０ａ／ｂのシリンジプランジャ連結器９４と着脱可能に連結され得る、連結器７６を含む。ラム連結器７６およびシリンジプランジャ連結器９４が適切に連結されたとき、シリンジプランジャ９０ａ／ｂは、ラム７４とともに移動する。図２Ｃは、シリンジ８６ａ／ｂが、ラム７４に連結されることなく、その対応する軸１００ａ／ｂに沿って移動させられ得る、構成を図示する。そのシリンジプランジャ９０ａ／ｂのヘッド９６がラム連結器７６と整合させられるが、軸６８が依然として図２Ｃのオフセット構成であるように、シリンジ８６ａ／ｂが、その対応する軸１００ａ／ｂに沿って移動させられるとき、シリンジ８６ａ／ｂは、それに沿ってラム７４が移動する軸６８に対して直角である平面内で、平行移動させられてもよい。これは、上記の方式で、ラム連結器７６とシリンジプランジャ連結器９６との間の連結係合を確立する。
【0069】
図１および図２Ａ−Ｃの電動注入器１０、４０の各々は、流体が対象（例えば、患者）に注入される医療撮像用途、および／または任意の適切な医療診断および／または治療用途（例えば、化学療法の注入、疼痛管理等）を無制限に含む任意の適切な用途に使用されてもよい。電動注入器１０、４０の代表的な医療撮像用途は、コンピュータ断層撮影法またはＣＴ撮像、磁気共鳴映像法またはＭＲＩ、単光子放出コンピュータ断層撮影法またはＳＰＥＣＴ撮像、陽電子放出コンピュータ断層撮影法またはＰＥＴ撮像、Ｘ線撮像、血管造影撮像、光学的撮像、および超音波撮像を無制限に含む。電動注入器１０、４０は各々、単独で、または１つ以上の他の構成要素と組み合わせて使用されることができる。電動注入器１０、４０は各々、例えば、電動注入器１０、４０と１つ以上の他の構成要素との間で情報（例えば、走査遅延情報、注入開始信号、注入レート）が伝達され得るように、１つ以上の構成要素と動作可能に相互接続されてもよい。
【0070】
単一ヘッド構成（単一シリンジ用）およびデュアルヘッド構成（２つのシリンジ用）を無制限に含む任意の数のシリンジが、電動注入器１０、４０の各々によって利用されてもよい。多重シリンジ構成の場合、各電動注入器１０、４０は、任意の適切な方式で、任意のタイミングシーケンス（例えば、２つ以上のシリンジからの順次放出、２つ以上のシリンジからの同時放出、またはそれらの任意の組み合わせ）に従って、種々のシリンジから流体を放出してもよい。複数のシリンジが、（例えば、単一の注入部位に提供するために）共通導管に放出してよく、または１つのシリンジが、（例えば、１つの注入部位に提供するために）１つの導管に放出してよい一方で、別のシリンジは、（例えば、異なる注入部位に提供するために）異なる導管に放出してよい。電動注入器１０、４０の各々によって利用される各々のそのようなシリンジは、任意の適切な流体（例えば、医用流体）、例えば、造影剤、治療用流体、放射性医薬品、希釈剤、生理食塩水、またはそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。電動注入器１０、４０の各々によって利用される、各々のそのようなシリンジは、任意の適切な方式で設置されてもよい（例えば、後部装填構成が利用されてもよく、前部装填構成が利用されてもよく、側面装填構成が利用されてもよい）。
【0071】
本明細書において説明される電動注入器１０、４０および注入システムは、ＭＲＡ撮像手順を行うために、磁気共鳴撮像機器と併せて使用されてもよい。そのような撮像機器は、本明細書においてＭＲＡ撮像装置と呼ばれる。ＭＲＡ撮像手順は、血管を撮像してそれらの状態を評価するため、例えば、狭小化、血管壁拡張、動脈瘤、または任意の他の適切な状態を探すために使用されてもよい。注入システムは、造影剤を患者に送達して、ＭＲＡ撮像装置によって生成される画像を強調するために使用されてもよい。
【0072】
所与のＭＲＡ撮像装置磁界強度において、造影剤は、以下の関係に従って、縦および横緩和時間（各々、Ｔ１およびＴ２）を短縮する：
【0073】
【数1】
【0074】
上記の関係は、信号強度（ＳＩ）をＭＲＡ撮像装置パラメータと関係付ける式と併せて使用されてもよい。例えば、スピンエコー撮像シーケンスを使用するＭＲＡ撮像装置の場合、以下の式が使用されてもよい：
【0075】
【数2】
【0076】
信号強度が所与のパルス繰返し時間に対して最大である濃度（Ｍｏｐｔ）は、曲線のピークが濃度に対してゼロの勾配を有する場合に見出すことができる：
【0077】
【数3】
【0078】
図４のグラフ４００に図示されるように、異なるタイプの造影剤が、異なる濃度対信号強度プロファイルを生じさせてもよい。４００のグラフは、磁界強度が１．５Ｔに等しく、ＴＲ＝４００ｍｓ、およびＴＥ＝１０ｍｓであるＭＡＧＮＥＶＩＳＴ（登録商標）およびＭＳ３２５（Ｅｐｉｘ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｌｅｘｉｎｇｔｏｎ，ＭＡから入手可能なＶＡＳＯＶＩＳＴ（登録商標）としても知られている）の曲線を図示する。特定の造影剤濃度レベル（例えば、約２ｍＭ）が、１つのタイプの造影剤に満足できる信号強度（例えば、ＭＡＧＮＥＶＩＳＴ（登録商標）に約０．８５０ＡＵの信号強度）をもたらし得る一方で、別のタイプの造影剤に望ましくない結果（例えば、ＭＳ３２５に０．５００ＡＵ未満の信号強度）をもたらすことが理解されるであろう。
【0079】
同様に、濃度変動の影響を低減させるように濃度が選択されてもよい。例えば、図３のグラフ３００において、ＴＲ＝０．８と標識された曲線に沿って、濃度レベルが最大信号強度に対応するように選択された場合、撮像手順中の後続の信号強度は、標的を下回る濃度レベルに特に敏感であり得る。これは、その最大点の左側のＴＲ＝０．８と標識された曲線に沿った信号強度の急落によるものである。そのような状況では、最大点に対応しない選択標的濃度レベルを選択することが望ましくあり得る。例えば、ユーザ（例えば、臨床医、医師）が、結果として生じた信号強度の濃度レベルの変動への感受性を低減させるために、最大点に対応する濃度レベルよりもわずかに大きい標的濃度レベルを選択してもよい。
【0080】
上記の式および関連の論議は、スピンエコー撮像シーケンスに関する。グラジェントエコー撮像シーケンス等の他の撮像シーケンスが、同様に取り扱われてもよい。
【0081】
図４のグラフ４００に図示されるように、最大信号強度に対応する濃度の大きさは、（例えば、供給業者によって供給されるような）典型的な造影剤の製剤化濃度と比較して、相対的に低くあり得る。典型的な造影剤の製剤化濃度は、撮像のために必要とされる濃度より高くあり得る。例えば、ＭＳ３２５およびＭＡＧＮＥＶＩＳＴ（登録商標）は、各々、２００ｍＭおよび５００ｍＭの濃度であってもよい。したがって、所望の信号強度に対応する血液中の濃度レベルを達成するために、かなりの希釈が必要とされる。過剰希釈または希釈不足が、結果として生じる信号強度のかなりの減少につながり得る。
【0082】
標的血流中造影剤濃度を達成する血液中での正確な希釈を得るために、造影剤が患者に注入される注入レートは、以下の式で説明されるように、患者の心拍出量（ミリメートル／秒（ｍＬ／秒）で表される）に関連し得る：
【0083】
【数4】
【0084】
しかしながら、そのような比較的低い造影剤注入レートは、造影剤ボーラスの濃度およびタイミングの制御を有意に減少させ得る。この点に関して、上記の実施例を使用すると、患者の（例えば、腕の）静脈の中への０．３３ｍｌ／秒の造影剤注入レートが、均一な０．３３ｍｌ／秒の造影剤を患者の心臓に送達させない場合がある。加えて、そのような低い注入レートは、注入が行われるときと造影剤が患者の心臓に到達するときとの間の望ましくない時間をもたらし得る。静脈を通した患者の心臓への造影剤のより一貫した予測可能な適時の流動を生じさせるために、造影剤は、より高速でより希釈された溶液を注入するようにオンザフライで（例えば、患者の血流に進入する直前に）希釈されてもよい。この点に関して、総注入レート（ＴＩＲ）は、制御可能性、予測可能性、および／または造影剤が患者の心臓まで移動する速度を増加させるように選択されてもよく、造影剤は、総注入レートを達成するようにオンザフライで希釈されてもよい。この点に関して、注入デバイスは、総注入レートを達成するように、造影剤および適切な希釈剤（例えば、生理食塩水）を同時に注入してもよい。希釈剤の注入レートは、ＤＩＲ＝希釈剤注入レートである、式ＤＩＲ＝ＴＩＲ−ＣＡＩＲを使用して、総注入レートから造影剤注入レートを減算することによって計算されてもよい。
【0085】
さらに、総注入レートは、所望の造影剤注入レートおよび患者心拍出量と無関係に、複数の患者に適用することができる標準レートであってもよい。一実施形態では、総注入レートは、約２〜３ｍＬ／秒であってもよい。例えば、ユーザが、２ｍＬ／秒の総注入レートを選択してもよい。そのような総注入レートを上記の実施例に適用すると、２ｍＬ／秒−０．３３ｍＬ／秒＝１．６７ｍＬ／秒の希釈剤注入レートが計算されてもよい。したがって、造影剤および希釈剤は、２ｍＬ／秒の総注入レートを達成するために、各々、０．３３ｍＬ／秒および１．６７ｍＬ／秒で同時に患者に注入されてもよい。そのような方法は、造影剤を投与し、その後に生理食塩水注射が続くこと等の既知の方法と比較して、心臓への造影剤の移動のより優れた制御を提供し得る。
【0086】
図５は、注入システム５００およびＭＲＡ撮像装置５０１のブロック図である。注入システム５００は、注入デバイス５０２を含んでもよい。注入デバイス５０２は、上記で論議される電動注入器１０、４０の形式であってもよい。例えば、注入デバイス５０２は、デュアルヘッド電動注入器であってもよい。造影剤を含有するシリンジ（以降では「造影剤シリンジ」）５０３および希釈剤を含有するシリンジ（以降では「希釈剤シリンジ」）５０４が、注入デバイス５０２上に設置されてもよい。注入デバイス５０２は、造影剤シリンジ５０３からの造影剤の注入および希釈剤シリンジ５０４からの希釈剤の注入を同時に、および独立して制御するように動作可能であり得る。造影剤シリンジ５０３および希釈剤シリンジ５０４は両方とも、患者に配置され得る単一のカテーテル等の流体出口（図示せず）に流体的に相互接続されてもよい。造影剤シリンジ５０３および希釈剤シリンジ５０４は両方とも、カテーテルに到達する前に造影剤と希釈剤とを混合するように、混合デバイス（図示せず、随意的）に流体的に相互接続されてもよい。
【0087】
注入システム５００はさらに、注入デバイス５０２に動作可能に相互接続されるコントローラ５０５を含んでもよい。コントローラ５０５は、ＭＲＡ撮像装置５０１および／またはコンピュータネットワーク等の種々の外部デバイスおよび／またはシステムとともに、注入システム５００の種々の他の内部構成要素と相互作用してもよい。コントローラ５０５は、別個の構成要素であってもよく、またはそれは、注入システム５００の種々の構成要素の間に分配されてもよい。コントローラ５０５は、造影剤シリンジ５０３および／または希釈剤シリンジ５０４からの注入レートを制御するように注入デバイス５０２と相互作用してもよい。
【0088】
注入システム５００はさらに、メモリ５０６を含んでもよい。メモリ５０６は、複数の式および関連情報を（例えば、データベースに）記憶してもよい。複数の式のうちの各々は、特定の撮像シーケンスタイプ（例えば、スピンエコー、グラジェントエコー）について、ＭＲＡ撮像装置５０１によって撮像されるべき患者における造影剤濃度を、ＭＲＡ撮像手順中にＭＲＡ撮像装置５０１によって受信される信号強度に関係付けてもよい。メモリ５０６は、複数の異なるタイプの造影剤の属性（例えば、式（１）および（２）で使用されるｒ１およびｒ２）を記憶してもよい。注入システム５００およびサブシステムソフトウェアもまた、任意の他の適切なソフトウェア、データ、プロトコル、または命令とともに、メモリ５０６に記憶されてもよい。
【0089】
操作者インターフェース５０７が、注入システム５００に含まれてもよい。操作者インターフェース５０７は、注入システム５００の操作者から入力を受信するように、および操作者への出力（例えば、ディスプレイ上の視覚出力、音声出力）を生じるように動作可能であり得る。操作者インターフェース５０７は、ＧＵＩを含んでもよい。操作者インターフェース５０７は、タッチスクリーン、ディスプレイおよびキーボード、または任意の他の適切なデバイスあるいはデバイスの組み合わせを含んでもよい。操作者インターフェース５０７は、コントローラ５０５に動作可能に相互接続されてもよい。この点に関して、コントローラ５０５は、ユーザから入力を受信してもよく、および操作者インターフェース５０７を介してユーザへの出力を提供してもよい。
【0090】
注入システム５００はさらに、標的血流中造影剤濃度決定モジュール（以降では「標的決定モジュール」）５０８を含んでもよい。標的決定モジュール５０８は、少なくとも部分的に、使用される造影剤タイプ、およびＭＲＡ撮像手順中にＭＲＡ撮像装置５０１によって使用される少なくとも１つの撮像パラメータに基づいて、標的血流中造影剤濃度を決定してもよい。例えば、スピンエコー撮像シーケンスを利用する特定のＭＲＡ撮像手順については、最大信号強度をもたらす造影剤濃度を使用することが望ましくあり得る。そのような場合において、標的決定モジュール５０８は、標的血流中造影剤濃度に等しいであろう濃度（Ｍｏｐｔ）を決定するために、上記の式（４）を使用してもよい。操作者は、操作者インターフェース５０７を介して、ＭＲＡ撮像手順で使用される造影剤のタイプを示してもよい。代替として、造影剤のタイプは、造影剤シリンジ５０３が注入デバイス５０２上に設置されたときに（例えば、シリンジ５０３上のバーコードを読み取ることによって）注入システムによって取得されてもよい。造影剤のタイプと関連付けられるｒ１およびｒ２の値は、コントローラ５０５によってメモリ５０６から読み出されてもよい。さらに、操作者は、操作者インターフェース５０７を使用して、ＭＲＡ撮像装置５０１によって使用されるＴＲおよびＴＥの値を示してもよい。代替として、ＭＲＡ撮像装置５０１は、注入システム５００のコントローラ５０５と通信していてもよく、ＴＲおよびＴＥは、そのような通信（例えば、直接通信リンク、ネットワーク通信リンク）を介してコントローラ５０５によって取得されてもよい。Ｔ１０が、操作者によって提供されてもよく、またはＴ１０の値が、メモリ５０６から読み出されてもよい。次いで、そのような値を使用して、標的決定モジュール５０８は、標的血流中造影剤濃度を決定し、濃度をコントローラ５０５に転送してもよい。ｒ１、ｒ２、Ｔ１０、およびＴ２０の値は、磁界強度依存性であることに留意されたい。したがって、操作者は、ＭＲＡ撮像装置５０１の磁界強度を操作者インターフェース５０７に入力してもよい。
【0091】
注入システム５００はさらに、造影剤注入レート決定モジュール５０９を含んでもよい。造影剤注入レート決定モジュール５０９は、少なくとも部分的に、標的血流中造影剤濃度（ＴＣ）（例えば、上記で説明されたように取得される）、造影剤の開始濃度（ＳＣ）、および撮像されるべき患者の心拍出量（ＣＯ）に基づいて、造影剤注入レートを決定してもよい。例えば、造影剤注入レート決定モジュール５０９は、そのような決定を行う際に式（５）を使用してもよい。標的血流中造影剤濃度の値は、（例えば、コントローラ５０５を介して）標的決定モジュール５０８から取得されてもよい。開始濃度の値は、操作者インターフェース５０７に手動で入力されてもよく、またはそれは、造影剤シリンジ５０３が注入デバイス５０２上に設置されたときに（例えば、シリンジ５０３上のバーコードを読み取ることによって）注入システムによって取得されてもよい。患者の心拍出量の値は、操作者インターフェース５０７を介して操作者によって入力されてもよい。心拍出量の値は、患者の医療検査および／または患者の種々の属性（例えば、年齢、血圧、体重）に基づく推定によって含め、任意の適切な方法を使用して決定されてもよい。
【0092】
注入システム５００は、希釈剤注入レート決定モジュール５１０をさらに含んでもよい。希釈剤注入レート決定モジュール５１０は、少なくとも部分的に、造影剤注入レート（ＣＡＩＲ）（例えば、上記で説明されたように取得される）、および総注入レート（ＴＩＲ）に基づいて、希釈剤注入レート（ＤＩＲ）を決定してもよい。例えば、希釈剤注入レート決定モジュール５１０は、そのような決定を行う際に、上記で説明されたような式ＤＩＲ＝ＴＩＲ−ＣＡＩＲを使用してもよい。造影剤注入レートの値は、（例えば、コントローラ５０５を通して）造影剤注入レート決定モジュール５０９から取得されてもよい。総注入レートの値が、操作者インターフェース５０７に手動で入力されてもよく、または総注入レートの標準値が、メモリ５０６から取得されてもよい。
【0093】
ＭＲＡ撮像装置５０１と組み合わせた注入システム５００は、ＭＲＡ撮像手順中に血管系（例えば、動脈）からの信号強度を最適化するために使用されてもよい。そのような最適化は、信号強度を最大化する造影剤濃度レベルを選択することを包含してもよい。そのような最適化は、患者（心拍出量）、造影剤（濃度、緩和能）、ＭＲＡ撮像装置５０１（磁界強度）、およびＭＲＡ撮像装置５０１の設定（パルス繰返し時間、撮像遅延時間）を含むが、それらに限定されない要因に基づいてもよい。システムとして、ＭＲＡ撮像装置５０１と組み合わせた注入システム５００の動作パラメータは、特定の目標を達成するように選択されてもよい。例えば、パラメータは、最小の用量の造影剤を用いて、血管系から最大可能なＭＲＡ信号強度を取得するように選択されてもよい。別の実施例では、パラメータは、ＭＲＡ撮像装置５０１の「撮像時間枠」、または臨床的に有意な強調画像を獲得することができる注入後の時間を最大化するように選択されてもよい。他の考慮事項は、ＭＲＡ撮像装置５０１と組み合わせた注入システム５００の費用効率的動作を達成するために、パルス繰返し時間を短縮すること、またはＭＲＡ撮像装置５０１のスループットおよび造影剤使用量の平衡を保つことによって、ＭＲＡ撮像装置５０１のスループットを増加させること（例えば、走査時間を短縮すること）を含んでもよい。
【0094】
要約すると、本明細書で説明されるＭＲＡ撮像装置５０１と組み合わせた注入システム５００は、造影剤タイプおよび初期濃度、造影剤の縦および横緩和時間、標的血流中造影剤濃度、造影剤注入レート、希釈剤注入レート、総注入レート、ＭＲＡ撮像装置のパルスシーケンスのタイプ、ＭＲＡ撮像装置の信号強度、ＭＲＡ撮像装置の磁界強度、ＭＲＡ撮像装置のパルス繰返し時間、ＭＲＡ撮像装置の撮像遅延時間、および患者心拍出量等のパラメータの全てまたは少なくともいくつかを考慮および／または制御することによって、特定の動作目標（例えば、最小の用量の造影剤を用いた最大ＭＲＡ撮像装置信号強度）を達成するように動作可能であり得る。
【0095】
図６は、ＭＲＡ撮像手順に関して注入システムを操作する方法のフロー図６００である。本方法を、図５の注入システム５００およびＭＲＡ撮像装置５０１を参照して説明する。第１のステップ６０１は、ＭＲＡ撮像手順中に使用される造影剤タイプを入力することであってもよい。次のステップ６０２は、初期造影剤濃度を入力することであってもよい。ステップ６０１および６０２は、操作者インターフェース５０７（例えば、ＧＵＩ）を介して操作者によって行われてもよく、または例えば、ステップは、（例えば、造影剤シリンジ５０３上の）造影剤と関連付けられるバーコードを読み取る、注入システム５００と関連付けられたバーコードリーダによって行われてもよい。別の実施例では、ステップ６０１および６０２は、造影剤シリンジ５０３と関連付けられる無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグを読み取る、注入システム５００と関連付けられる電磁通信デバイスによって行われてもよい。代替として、注入システム５００は、使用される造影剤のデフォルトタイプおよび／または濃度を仮定してもよく、操作者は、異なるタイプが使用されるときにデフォルトを無効にしてもよい。次のステップ６０３は、１つ以上の造影剤タイプの属性を読み出すことであってもよい。そのような属性は、造影剤の縦および横緩和時間を含んでもよい。読み出しは、注入システム５００のメモリ５０６内のデータベースから、造影剤シリンジ５０３と関連付けられるＲＦＩＤタグから、または任意の他の適切なデータ記憶デバイス、あるいは複数の造影剤タイプの属性が記憶され得るデバイスの組み合わせからであってもよい。
【0096】
次のステップ６０４は、撮像されるべき患者に対する心拍出量レートを入力することであってもよい。心拍出量レートは、上記で説明されたように決定されてもよい。次のステップ６０５は、ＭＲＡ撮像手順中にＭＲＡ撮像装置５０１によって使用される１つ以上の撮像パラメータを入力することであってもよい。次のステップ６０６は、ＭＲＡ撮像装置５０１によって使用される撮像シーケンスについて、信号強度を、撮像パラメータ、造影剤属性、および造影剤濃度に関係付ける式を選択することであってもよい。例えば、スピンエコー撮像シーケンスについては、上記の式（３）が選択されてもよい。ステップ６０６は、（例えば、操作者によって入力される）撮像シーケンスタイプの受信時に注入システム５００によって行われてもよく、または特定の式が操作者によって選択されてもよい。代替として、注入システム５００は、デフォルト撮像シーケンスタイプ（例えば、スピンエコー、グラジェントエコー）に対応するデフォルト式を仮定してもよく、操作者は、異なるシーケンスタイプが使用されるときにデフォルトシーケンスを無効にしてもよい。
【0097】
次のステップ６０７は、標的血流中造影剤濃度レベルを決定することであってもよい。このステップ６０７は、造影剤タイプ属性および撮像パラメータに対する取得された値を使用して、造影剤濃度レベルに対する信号強度の変化のレートがゼロに等しいときの造影剤濃度レベルを、式（３）を使用して計算し得る標的血流中造影剤濃度決定モジュール５０８によって行われてもよい。そのような計算は、最大信号強度に対応する濃度レベルを決定し、そのような値は、標的血流中造影剤濃度として使用されてもよく、または最大信号強度に対応する濃度レベルからオフセットされた値が使用されてもよい。
【0098】
いったん標的血流中造影剤濃度が決定されると、次のステップ６０８は、造影剤注入レート決定モジュール５０９を使用して造影剤注入レートを計算することであってもよい。式（５）を使用するこの計算は、標的血流中造影剤濃度、初期造影剤濃度、および撮像されるべき患者の心拍出量に基づいてもよい。いったん造影剤注入レートが決定されると、希釈剤注入レート決定モジュール５１０を使用して、造影剤注入レートが希釈剤注入レートを計算するために、ステップ６０９において標準総注入レートから減算されてもよい。
【0099】
造影剤注入レートおよび希釈剤注入レートを決定すると、次のステップ６１０は、注入システム５００を使用して注入を行うことであってもよい。注入を行うことは、患者の静脈にカテーテルを挿入すること、カテーテルの開存性をチェックすること、注入デバイス５０２上に設置された造影剤シリンジ５０３を提供すること、注入デバイス５０２上に設置された希釈剤シリンジ５０４を提供すること、注入システム５００から空気を取り除くこと、および任意の他の典型的な注入準備タスクを含んでもよい。いったん注入システム５００が患者に適正に接続されると、注入システム５００は、（例えば、所望の総注入レートを達成するように）各々、造影剤注入レートおよび希釈剤注入レートで、造影剤および希釈剤を同時に放出してもよい。実施形態では、そのような放出は、ステップ６０７の標的血流中造影剤濃度レベルが決定されるまで、開始しなくてもよい。実施形態では、そのような放出は、ステップ６０８の造影剤注入レートが計算されるまで、開始しなくてもよい。造影剤が患者の心臓に到達することを可能にする適切な遅延後に、ＭＲＡ撮像装置５０１は、患者の血管系の造影剤で強調された画像を生成してもよい。
【0100】
ＭＲＡ撮像装置５０１によって受信される信号強度からのフィードバックが、造影剤注入レートを制御するために使用されてもよい。この点に関して、ＭＲＡ撮像装置５０１データ（例えば、信号強度データおよび／または他の適切なデータ）がＭＲＡ撮像装置５０１から注入システム５００へ転送される閉ループフィードバックシステムを使用して、造影剤注入レートが、変更、調整、または変調されてもよい。そのようなフィードバックシステムは、患者の血管系において標的造影剤濃度を実現し、および／または所望の信号強度を達成するために使用されてもよい。そのような閉ループフィードバックシステムは、注入システム５００とＭＲＡ撮像装置５０１との間の通信リンクを介してもよい。そのような閉ループフィードバックシステムは、信号強度またはＭＲＡ撮像装置５０１から操作者インターフェース５０７の中への入力信号強度値に応答して、造影剤注入レートを調整するように操作者に要求してもよい。
【0101】
フロー図６００において描写される注入システム５００を操作する方法を行うとき、ステップ６０１−６０７は、任意の適切な順序で行われてもよい。例えば、ＭＲＡ撮像手順中に使用される撮像パラメータは、概して、複数の患者に対して同一であり得、および撮像セッション前に注入システム５００にプログラムされてもよい。
【0102】
上記の方法は、第２の患者に対して繰り返されてもよい。本方法の繰返しの実施においては、異なる造影剤が使用されてもよく、異なる造影剤および希釈剤注入レートが使用されてもよい。同一の標準総注入レートが、本方法の両方の実施において使用されてもよい。
【0103】
標的血流中造影剤濃度決定モジュール５０８、造影剤注入レート決定モジュール５０９、および希釈剤注入レート決定モジュール５１０は、各々、限定することなく、任意の適切なソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアで、１つ以上のプラットフォームを使用して、１つ以上のプロセッサを使用して、任意の適切なタイプのメモリを使用して、任意の適切なタイプの任意の単一のコンピュータ、または任意の適切な方式で相互接続される任意の適切なタイプの複数のコンピュータを使用して、あるいはそれらの組み合わせを含む、任意の適切な方式で実装されてもよい。標的血流中造影剤濃度決定モジュール５０８、造影剤注入レート決定モジュール５０９、および希釈剤注入レート決定モジュール５１０は各々、任意の単一の場所で、または（例えば、任意のタイプのネットワークを介して）任意の適切な方式で相互接続される複数の場所で実装されてもよい。
【0104】
本発明の前述の説明は、例示および説明の目的のために提示されている。さらに、本説明は、本明細書で開示される形式に本発明を限定するように意図されるものではない。結果として、上記の教示、ならびに関連技術の技能および知識に相応する変形例および修正は、本発明の範囲内である。さらに、上記で説明された実施形態は、本発明を実践する周知の最良の様態を説明し、そのような実施形態または他の実施形態において、本発明の特定の用途または使用によって必要とされる種々の修正とともに、当業者が本発明を利用することを可能にするように意図されている。添付の請求項は、従来技術によって許容される程度に、代替実施形態を含むと解釈されることが意図される。