KR20220072401A - Contrast agent injector and method of using the same - Google Patents
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Abstract
본 개시는 조영제 주입 장치에 있어서, 조영제가 저장된 조영제 시린지; 희석액이 저장된 희석액 시린지; 조영제와 희석액이 혼합되는 혼합부; 특정값이 입력되는 입력부; 그리고 입력된 특정값으로부터 조영제의 농도를 결정하는 제어부;를 포함하며,특정값은 조영제의 종류, MRI 장치의 자기장 세기 및 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time) 중 적어도 하나인 조영제 주입 장치 및 이의 사용방법에 대한 것이다. 본 개시에 의하면, MRI 장치에 의한 의료 영상을 얻는 조영제 농도를 자동으로 조절해 주어 조영제의 조영 효과를 최적으로 얻을 수 있는 조영제 주입 장치를 제공한다.The present disclosure provides a contrast agent injection device, comprising: a contrast agent syringe in which the contrast agent is stored; diluent syringe containing diluent; a mixing unit in which the contrast medium and the diluent are mixed; an input unit into which a specific value is input; and a control unit that determines the concentration of the contrast medium from the input specific value, wherein the specific value includes a type of contrast medium, magnetic field strength of the MRI apparatus, and FA prep (flip angle of preparation pulse) which is a sequence parameter of the MRI apparatus , TI (Inverse Time), FA ex (Flip Angle of excitation pulse), TR (Repetition Time), and TE (Echo Time) at least one of a contrast medium injection apparatus and a method of using the same. According to the present disclosure, there is provided a contrast agent injection device capable of optimally obtaining a contrast effect of a contrast agent by automatically adjusting a concentration of a contrast agent for obtaining a medical image by an MRI apparatus.
Description
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 조영제 주입 장치 및 이의 사용방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging: MRI) 장치에 사용되는 조영제의 효과를 극대화할 수 있는 조영제 주입 장치 및 이의 사용방법에 관한 것이다The present disclosure (Disclosure) relates to a contrast medium injection apparatus and a method of using the same as a whole, and more particularly, a contrast medium injection apparatus capable of maximizing the effect of a contrast medium used in a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus, and use thereof it's about how
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art). Herein, background information related to the present disclosure is provided, and they do not necessarily mean prior art (This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
의료 영상은 임상 목적(질병을 밝혀내거나, 진단하거나, 검사하기 위한 의료 과정들) 또는 의학(정상 해부학과 생리학의 연구를 포함한)을 위한 인체(또는 기관 및 그것들의 기능) 내부 측면의 이미지들을 생성하기 위해 사용되는 기술 및 프로세스이다. 의료 영상을 촬영하는 의료 영상장치에는 X-선 검사(X-ray examinations), 자기공명영상, 초음파, 양전자-방출 단층 촬영(Positron Emission Tomography, PET), 분광기(spectroscopy) 등을 포함한다. 이러한 의료 영상장치들을 적용할 때, 스캔 대상에 조영 물질을 투여하는 것은 정상조직과 병변 간의 대조도(contrast)를 높여 병변을 간별하고, 조영제의 성질로 인하여 이미지의 화질을 향상시킬 수 있기 때문에 조영제의 사용이 대부분 요구된다. Medical imaging creates images of internal aspects of the human body (or organs and their functions) for clinical purposes (medical processes for identifying, diagnosing, or examining disease) or medicine (including the study of normal anatomy and physiology) The technologies and processes used to Medical imaging apparatuses for imaging medical images include X-ray examinations, magnetic resonance imaging, ultrasound, positron-emission tomography (PET), spectroscopy, and the like. When these medical imaging devices are applied, administration of a contrast material to the scan target increases the contrast between the normal tissue and the lesion to discriminate the lesion, and the quality of the image can be improved due to the properties of the contrast agent. is required in most cases.
도 1은 한국 등록실용신안공보 제0491771호에 기재된 조영제 주입 장치의 일 예를 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해 도면 기호 및 명칭을 일부 변경하였다.1 is a view showing an example of a contrast agent injection device described in Korean Utility Model Publication No. 0491771. For convenience of description, some symbols and names of drawings have been changed.
조영제 주입 장치(10)는 조영제가 저장되는 조영제 시린지(11, syringe), 식염수가 저장되는 식염수 시린지(12), 조영제와 식염수가 혼합되는 혼합부(13) 및 조영제와 식염수를 주입하는 주입부(14)를 포함하고 있다.The contrast
자기공명영상 장치에서 조영제는 CT 장치에서 사용되는 조영제와 원리가 전혀 다르다. CT 장치에 사용되는 조영제는 조영제 자체의 요오드가 X-ray와 직접 상호작용을 해서 신호를 만들고, x-ray를 만드는 x-ray tube에서의 전압(voltage)과 전류(current)에 따라 신호의 크기가 바뀐다. 만약 전압(voltage)와 전류(current)가 일정하면 조영제의 신호는 조영제의 농도에 비례((linear correlation)여 증감한다. 하지만 MRI 장치에서 사용하는 조영제는 조영제와 상호작용을 하는 것이 아니라 체 내에 물분자를 Relaxation 시켜서 신호를 만들기 때문에 CT 장치에서 사용되는 조영제의 신호가 단순히 조영제의 농도에 비례하는 것과 다르게 MRI 장치에서 사용하는 조영제의 신호 강도는 조영제 농도 이외의 다른 여러 조건에 따라 변화한다. 그러나 도 1에 기재된 조영제 주입 장치(10)는 조영제와 식염수를 혼합하는 것에 대한 기재가 있지만 조영제의 농도에 대한 것은 기재되어 있지 않으며 조영제 농도 이외에 조영제의 신호 강도에 영향을 미치는 다른 조건에 대한 기재가 전혀 없다.The contrast agent in magnetic resonance imaging equipment is completely different in principle from the contrast agent used in CT equipment. The contrast medium used in the CT device makes a signal by direct interaction of the iodine of the contrast medium with the X-ray, and the magnitude of the signal depends on the voltage and current in the x-ray tube that makes the X-ray. is changed If the voltage and current are constant, the signal of the contrast agent increases or decreases in a linear correlation with the concentration of the contrast agent, but the contrast agent used in the MRI apparatus does not interact with the contrast agent, but water in the body. Unlike the signal of the contrast medium used in the CT system, which is simply proportional to the concentration of the contrast medium, because the molecule is relaxed to create a signal, the signal intensity of the contrast medium used in the MRI apparatus changes according to various conditions other than the concentration of the contrast medium. In the contrast
본 개시에서는 MRI 장치에 사용되는 조영제를 통해 최적의 의료 영상을 얻을 수 있도록 조영제의 농도를 자동으로 조절하는 조영제 주입 장치를 제공하고자 한다.An object of the present disclosure is to provide a contrast agent injection device that automatically adjusts the concentration of a contrast agent so that an optimal medical image can be obtained through a contrast agent used in an MRI apparatus.
이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described at the end of 'Specific Contents for Carrying Out the Invention'.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure (This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 조영제 주입 장치에 있어서, 조영제가 저장된 조영제 시린지; 희석액이 저장된 희석액 시린지; 조영제와 희석액이 혼합되는 혼합부; 특정값이 입력되는 입력부; 그리고 입력된 특정값으로부터 조영제의 농도를 결정하는 제어부;를 포함하며, 특정값은 조영제의 종류, MRI 장치의 자기장 세기 및 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time) 중 적어도 하나인 조영제 주입 장치가 제공된다.According to one aspect according to the present disclosure (According to one aspect of the present disclosure), in the contrast medium injection device, the contrast medium is stored in the syringe syringe; diluent syringe containing diluent; a mixing unit in which the contrast medium and the diluent are mixed; an input unit into which a specific value is input; and a control unit that determines the concentration of the contrast medium from the input specific value, wherein the specific value includes a type of contrast medium, magnetic field strength of the MRI apparatus, and FA prep (flip angle of preparation pulse) which is a sequence parameter of the MRI apparatus , TI (Inverse Time), FA ex (Flip Angle of Excitation pulse), TR (Repetition Time), and TE (Echo Time) of at least one of a contrast agent injection apparatus is provided.
본 개시에 따른 다른 일 태양에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 조영제 주입 장치 사용방법에 있어서, 입력부가 특정값을 입력하는 단계; 입력된 특정값을 사용하여 제어부가 조영제의 농도를 결정하는 단계; 그리고 주입부가 제어부에서 결정한 조영제 농도에 맞게 조영제 시린지 내에 저장된 조영제와 희석액 시린지 내에 저장된 희석액을 각각 일정한 주입속도와 주입양으로 혼합부에 보내는 단계;를 포함하며, 특정값은 조영제의 종류, MRI 장치의 자기장 세기 및 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time) 중 적어도 하나인 조영제 주입 장치 사용방법이 제공된다.According to another aspect of the present disclosure (According to another aspect of the present disclosure), there is provided a method of using a contrast medium injection device, the method comprising: inputting a specific value by an input unit; determining, by the controller, a concentration of a contrast agent using the input specific value; and sending, by the injection unit, the contrast medium stored in the contrast medium syringe and the diluted solution stored in the diluent syringe to the mixing unit at a constant injection rate and injection amount, respectively, according to the contrast medium concentration determined by the control unit; FA prep (Flip Angle of preparation pulse), TI (Inverse Time), FA ex (Flip Angle of excitation pulse), TR (Repetition Time) and TE (Echo Time), which are magnetic field strength and sequence parameters of the MRI device A method of using at least one of a contrast medium injection device is provided.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described at the end of 'Specific Contents for Implementation of the Invention'.
도 1은 한국 등록실용신안공보 제0491771호에 기재된 조영제 주입 장치의 일 예를 보여주는 도면,
도 2는 본 개시에 따른 조영제 주입 장치의 일 예를 보여주는 도면,
도 3은 본 개시에 따른 특정값 중 조영제의 종류 및 MRI 장치의 자기장 세기에 따른 조영제의 relaxivity를 보여주는 도면,
도 4는 자기공명영상 조영제의 팬텀을 제작하여 조영제가 임상에서 사용되는 다른 시퀀스 및 시퀀스 파라미터에 따른 신호의 패턴을 보여주는 도면,
도 5 내지 도 9는 본 개시에 따른 특정값 중 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time)에 따른 조영제의 농도에 따른 신호강도의 변화를 실험 결과로 보여주는 도면으로 도 4의 결과를 그래프로 보여주는 도면,
도 10은 는 본 개시에 따른 조영제 주입 장치의 사용방법의 일 예를 보여주는 순서도,
도 11은 본 개시에 따른 조영제 주입 장치의 GUI의 일 예를 보여주는 도면.1 is a view showing an example of a contrast agent injection device described in Korean Utility Model Publication No. 0491771;
2 is a view showing an example of a contrast medium injection device according to the present disclosure;
3 is a view showing the relaxivity of the contrast agent according to the type of the contrast agent and the magnetic field strength of the MRI apparatus among specific values according to the present disclosure;
4 is a diagram showing a signal pattern according to different sequences and sequence parameters used in clinical practice by manufacturing a phantom of a magnetic resonance imaging contrast agent;
5 to 9 are FA prep (Flip Angle of preparation pulse), TI (Inverse Time), FA ex (Flip Angle of excitation pulse), TR which are sequence parameters of the MRI apparatus among specific values according to the present disclosure; (Repetition Time) and TE (Echo Time) as a diagram showing the change in signal intensity according to the concentration of the contrast medium as an experimental result, a diagram showing the result of FIG. 4 as a graph;
10 is a flowchart showing an example of a method of using the contrast medium injection device according to the present disclosure;
11 is a view showing an example of a GUI of the apparatus for injecting a contrast medium according to the present disclosure;
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). 또한 본 명세서에서 상측/하측, 위/아래 등과 같은 방향 표시는 도면을 기준으로 한다.Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings (The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). Also, in this specification, direction indications such as up/down, up/down, etc. are based on the drawings.
도 2는 본 개시에 따른 조영제 주입 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.2 is a view showing an example of a contrast medium injection device according to the present disclosure.
조영제 주입 장치(100)는 조영제가 저장된 조영제 시린지(110), 희석액이 저장된 희석액 시린지(120), 조영제와 희석액이 혼합되는 혼합부(130), 특정값이 입력되는 입력부(140) 및 입력된 특정값으로부터 조영제의 농도를 결정하는 제어부(150)를 포함할 수 있다.The contrast
조영제 시린지(110)에 저장되는 MRI 장치에 사용되는 조영제 종류에는 Gadovist, Dotarem, ProHance, Primovist 등 다수가 있다. There are many types of contrast agents used in the MRI apparatus stored in the
희석액 시린지(120)에 저장되는 희석액은 조영제를 희석시킬 수 있는 것이라면 제한이 없지만, MRI 장치에 사용되는 조영제는 물분자와 반응하여 신호를 만들기 때문에 식염수(Saline)가 바람직하다. 예를 들어 0.9% 생리 식염수(Normal Saline, NS)가 있다.The diluent stored in the
조영제와 희석액이 혼합되는 혼합부(130)는 조영제 시린지(110)에서 나온 조영제와 희석액 시린지(120)에서 나온 희석액이 혼합되는 것이라면 제한이 없다. 도 1에 기재된 것과 같은 나선형 튜브(13)일 수 있으며, 특별한 형상이 없는 단순한 튜브일 수 있다. 튜브는 당해분야의 숙련자들에게 이미 널리 알려진 임의의 적당한 소재로 만들어진다. 바람직하게는 DEHP FREE 폴리염화비닐(polyvinylchloride)로 만들어질 수 있다.The
특정값이 입력되는 입력부(140)는 사용자가 특정값을 입력할 수 있는 것이라면 제한이 없다. 예를 들어 터치스크린, 키보드 또는 마우스 중 하나일 수 있다. 더 나아가 입력부(140)는 사용자가 특정값을 입력하는 것이 아니라 환자정보 시스템(예 : 환자의 몸무게 정보) 및 MRI 장비(예 : 자기장의 세기, 시퀀스 파라미터)로부터 특정값을 직접 입력받을 수 있다. 입력되는 특정값은 조영제의 종류, MRI 장치의 자기장 세기 및 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time) 중 적어도 하나이다. 더 나아가 특정값에 환자의 몸무게를 포함할 수 있다. 환자의 몸무게에 따라 주입되는 조영제의 양이 결정되는 것이 바람직하다. 필요한 양보다 많은 양의 조영제가 환자에게 주입되는 경우 질병이 발생할 수 있다. 환자의 몸무게에 따라 주입되는 조영제의 양을 결정하는 것은 공지되어 있다. 예를 들어 조영제가 가도비스트(Gadovist)인 경우 환자의 몸무게에 따른 주입 기준은 0.1 ml/kg으로 환자의 몸무게가 74kg인 경우 0.1*74=7.4ml를 주입하는 것이 바람직하다. 특정값이 MRI 장치에 의한 의료 영상의 품질에 미치는 영향은 도 3 내지 4에서 다시 설명한다. The
제어부(150)는 입력된 특정값으로부터 조영제의 농도를 결정한다.The
더 나아가 결정된 조영제의 농도에 따라 조영제가 희석될 수 있게 조영제 시린지(110) 내에 저장된 조영제와 희석액 시린지(120) 내에 저장된 희석액을 각각 일정한 주입속도와 주입양으로 혼합부(130)에 보내도록 제어부(150)가 제어하는 주입부(160)를 포함할 수 있다. 예를 들어 주입부(160)는 모터(161)를 사용하여 피스톤(162)을 밀어서 조영제 시린지(110)내에 저장된 조영제와 희석액 시린지(120)내에 저장된 희석액을 혼합부(130)로 보낼 수 있다.Furthermore, the controller ( The
더 나아가 입력부(140)에 입력된 특정값 및 주입속도와 주입양을 사용자가 쉽게 볼 수 있는 GUI(170, Graphic User Interface)를 포함할 수 있다. 다양한 GUI는 도 11에서 다시 설명한다.Furthermore, it may include a GUI (Graphic User Interface (GUI) 170) through which the user can easily view the specific value input to the
도 3은 본 개시에 따른 특정값 중 조영제의 종류 및 MRI 장치의 자기장 세기에 따른 조영제의 relaxivity를 보여주는 도면이다.3 is a view showing the relaxivity of the contrast agent according to the type of the contrast agent and the magnetic field strength of the MRI apparatus among specific values according to the present disclosure.
MRI 장치에 의한 의료 영상 품질에 영향을 주는 수치로는 인체 조직의 T1 Reaxation time과 T2 Reaxation time 이 있으며, 이 값의 역수인 R1 및 R2 로도 표현할 수 있다. 그러나 조영제의 농도에 따라 R1 및 R2의 값이 다르기 때문에 일정한 조영제 농도(예 : 1mM)를 기준으로 한 r1 및 r2 값을 하기와 같이 정의하며, r1 및 r2 값을 조영제의 relaxivity 라고 하며, 조영제의 relaxivity 는 자기장의 세기가 고정되는 경우 조영제의 종류에 따라 달라질 수 있다.Numerical values that affect the quality of medical images by the MRI apparatus include T1 Reaxation time and T2 Reaxation time of human tissue, and can also be expressed as R1 and R2, which are reciprocals of these values. However, since the values of R1 and R2 are different depending on the concentration of the contrast agent, the values of r 1 and r 2 based on a constant concentration of the contrast agent (eg, 1 mM) are defined as follows, and the values of r 1 and r 2 are called the relaxivity of the contrast agent. In addition, the relaxivity of the contrast agent may vary depending on the type of contrast agent when the strength of the magnetic field is fixed.
만약 자기장의 세기가 고정되고, 특정 조영제가 선택되면, 도 3과 같이 조영제의 relaxivity를 나타내는 r1 및 r2 가 결정될 수 있다. r1 및 r2 값이 결정된 이후에는 시퀀스 (sequence parameter)에 따라 조영 효과가 달라진다. 시퀀스 (sequence parameter)에 따라 조영 효과가 달라지는 것은 도 4 내지 도 9에서 설명한다.If the strength of the magnetic field is fixed and a specific contrast agent is selected, r 1 and r 2 representing the relaxivity of the contrast agent may be determined as shown in FIG. 3 . After the values of r 1 and r 2 are determined, the contrast effect varies according to a sequence parameter. The change in the contrast effect according to a sequence parameter will be described with reference to FIGS. 4 to 9 .
도 4는 자기공명영상 조영제의 팬텀을 제작하여 조영제가 임상에서 사용되는 다른 시퀀스 및 시퀀스 파라미터에 따른 신호의 패턴을 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating signal patterns according to different sequences and sequence parameters used in clinical practice by manufacturing a phantom of a magnetic resonance imaging contrast agent.
도 5 내지 도 9는 본 개시에 따른 특정값 중 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time)에 따른 조영제의 농도에 따른 신호강도의 변화를 실험 결과로 보여주는 도면으로 도 4의 결과를 그래프로 보여주는 도면이다.5 to 9 are FA prep (Flip Angle of preparation pulse), TI (Inverse Time), FA ex (Flip Angle of excitation pulse), TR which are sequence parameters of the MRI apparatus among specific values according to the present disclosure; It is a diagram showing the change in signal intensity according to the concentration of the contrast medium according to (Repetition Time) and TE (Echo Time) as an experimental result, and is a diagram showing the result of FIG. 4 as a graph.
자기공명영상(MRI)을 위해 사용되는 조영제는 항상 일정한 신호를 만들어 내는 것이 아니라, 외부 자기장(External field)의 세기(Strength), 조영제의 종류 및 영상을 얻는 시퀀스 파라미터(sequence parameter)에 따라 달라지고, 조영제의 농도에 따른 신호의 패턴이 달라진다. 도 4는 자기공명영상 조영제의 팬텀을 제작하여 조영제가 임상에서 사용되는 다른 시퀀스 및 시퀀스 파라미터에 따른 신호의 패턴을 보여주는 그림이다. 도 5 내지 도 9는 도 4의 결과를 그래프로 보여주는 것이다. 도 5 내지 도 9에서 보듯이 자기공명영상 조영제는 CT에서와는 달리 조영제 농도에 따라 비선형 패턴을 나타낸다. 또한, 가장 큰 신호를 만드는 농도(peak concentration)가 스퀀스 파라미터에 따라 각각 다르다. 따라서 MRI 장치에 정상조직과 병변의 대조도를 극대화하기 위해서는 사용되는 조영제를 주어진 시퀀스 파라미터(sequence parameter)별로 병변에서 가장 큰 신호를 만들어 내는 농도(peak concentration)로 맞추는 것이 중요하다.The contrast agent used for magnetic resonance imaging (MRI) does not always produce a constant signal, but it depends on the strength of the external field, the type of the contrast agent, and the sequence parameter for obtaining the image. , the signal pattern changes according to the concentration of the contrast agent. 4 is a diagram illustrating a signal pattern according to different sequences and sequence parameters used in clinical practice by manufacturing a phantom of a magnetic resonance imaging contrast medium. 5 to 9 are graphs showing the results of FIG. 4 . 5 to 9 , the magnetic resonance imaging contrast agent exhibits a non-linear pattern according to the contrast agent concentration, unlike in CT. In addition, the peak concentration that produces the largest signal differs depending on the sequence parameter. Therefore, in order to maximize the contrast between the normal tissue and the lesion in the MRI apparatus, it is important to adjust the contrast agent to the concentration that produces the largest signal in the lesion for each given sequence parameter.
도 5는 2D Spin Echo T1(TR=500, FAex=90, TI=0, FAprep=0, TE=10) 조건에서의 신호강도와 가도비스트(Gadovist) 조영제 농도와의 관계를 나타내는 도면으로, Gd 농도가 2mM일 때 신호강도가 가장 좋은 것을 보여준다. 5 is a diagram showing the relationship between signal intensity and Gadovist contrast medium concentration in 2D Spin Echo T1 (TR = 500, FA ex = 90, TI = 0, FA prep = 0, TE = 10) conditions. , shows that the signal intensity is the best when the Gd concentration is 2 mM.
도 6은 2D Turbo Spin Echo(TSE) T2(TR=7500, FAex=90, TI=0, FAprep=0, TE=100) 조건에서의 신호강도와 가도비스트(Gadovist) 조영제 농도와의 관계를 나타내는 도면으로, Gadovist 농도가 0.1mM일 때 신호강도가 가장 좋은 것을 보여준다. 6 shows the relationship between signal intensity and Gadovist contrast agent concentration in 2D Turbo Spin Echo (TSE) T2 (TR = 7500, FA ex = 90, TI = 0, FA prep = 0, TE = 100) conditions. is a diagram showing that the signal intensity is the best when the gadovist concentration is 0.1 mM.
도 7은 2D T2 FLAIR(TR=7500, FAex=90, TI=2500, FAprep=180, TE=100) 조건에서의 신호강도와 가도비스트(Gadovist) 조영제 농도와의 관계를 나타내는 도면으로, Gadovist 농도가 0.4mM일 때 신호강도가 가장 좋은 것을 보여준다. 7 is a diagram showing the relationship between signal intensity and Gadovist contrast medium concentration in 2D T2 FLAIR (TR = 7500, FA ex = 90, TI = 2500, FA prep = 180, TE = 100) conditions; It shows that the signal intensity is the best when the gadovist concentration is 0.4 mM.
도 8은 3D T1 FLASH(TR=6.79, FAex=10, TI=0, FAprep=0, TE=2.05) 조건에서의 신호강도와 가도비스트(Gadovist) 조영제 농도와의 관계를 나타내는 도면으로, Gadovist 농도가 7mM일 때 신호강도가 가장 좋은 것을 보여준다. 8 is a diagram showing the relationship between signal intensity and Gadovist contrast medium concentration in 3D T1 FLASH (TR = 6.79, FA ex = 10, TI = 0, FA prep = 0, TE = 2.05) conditions; It shows that the signal intensity is the best when the gadovist concentration is 7 mM.
도 4 내지 도 9를 보면 5개의 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)에 따라 MRI 장치에 의한 의료 영상에서 신호강도가 가장 좋은 조영제의 농도가 다른 것을 알 수 있다. 참고로 도 4 내지 도 9에서 MRI 장치의 자기장 세기는 3T 이고, 조영제의 종류는 가도비스트 이었다. 자기장 세기와 조영제의 종류가 변경되는 경우 도 4 내지 도 9에 기재된 MRI 장치에 의한 의료 영상에서 신호강도가 가장 좋은 조영제의 농도는 변경될 수 있다. 또한 도 5 내지 도 8에서는 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)를 5개 중 하나 이상 변경하여 MRI 장치에 의한 의료 영상에서 신호강도가 가장 좋은 조영제의 농도를 보여주지만 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter) 5개 중 하나만 변화해도 MRI 장치에 의한 의료 영상에서 신호강도가 가장 좋은 조영제의 농도는 변할 수 있다. 예를 들어 도 9을 보면 도 8과 같은 3D T1 FLASH(TR=6.79, FAex=10, TI=0, FAprep=0, TE=2.05)에서 FAex 수치만 30으로 변경하면 Gd 농도가 7mA가 아닌 20mM일 때 신호강도가 가장 좋을 것을 보여준다.4 to 9 , it can be seen that the concentration of the contrast agent having the best signal intensity in the medical image by the MRI apparatus is different according to sequence parameters of the five MRI apparatuses. For reference, in FIGS. 4 to 9 , the magnetic field strength of the MRI apparatus was 3T, and the type of contrast agent was Gadovist. When the magnetic field strength and the type of the contrast agent are changed, the concentration of the contrast agent having the best signal intensity in the medical image by the MRI apparatus of FIGS. 4 to 9 may be changed. In addition, in FIGS. 5 to 8 , one or more of five sequence parameters of the MRI apparatus are changed to show the concentration of a contrast agent having the best signal strength in a medical image by the MRI apparatus, but the sequence parameter of the MRI apparatus ) Even if only one of the 5 changes, the concentration of the contrast medium with the best signal intensity in the medical image by the MRI device may change. For example, looking at FIG. 9, when only the FA ex value is changed to 30 in 3D T1 FLASH (TR=6.79, FA ex =10, TI=0, FA prep =0, TE=2.05) as shown in FIG. 8, the Gd concentration is 7mA It shows that the signal strength is the best when it is 20mM instead of .
도 10은 본 개시에 따른 조영제 주입 장치의 사용방법의 일 예를 보여주는 순서도이다.10 is a flowchart illustrating an example of a method of using the contrast medium injection device according to the present disclosure.
본 개시에서 MRI 장치에 의한 좋은 품질의 의료 영상을 얻을 수 있는 조영제 주입 장치의 사용방법은 다음과 같다. In the present disclosure, a method of using a contrast medium injection device capable of obtaining a high-quality medical image by an MRI apparatus is as follows.
먼저 입력부가 특정값을 입력한다(S1). 이후 입력된 특정값을 사용하여 제어부가 특정값에서 가장 좋은 의료 영상을 얻을 수 있는 조영제의 농도를 자동으로 결정한다(S2). 즉 도 3 내지 도 9에 설명한 것처럼 제어부는 입력된 특정값 중 조영제의 종류 및 자기장의 세기로부터 조영제의 r1 및 r2 을 결정하고 나머지 특정값을 고려하여 MRI 장치에 의한 의료 영상에서 신호강도가 가장 좋은 조영제의 농도를 자동으로 계산하고, 계산된 조영제의 농도에 맞게 제어부는 자동으로 조영제 및 식염수의 주입량 및 주입속도를 계산한다. 이후 주입부가 제어부가 자동으로 계산한 값에 따라 조영제 시린지 내에 저장된 조영제와 희석액 시린지 내에 저장된 희석액을 각각 일정한 주입속도와 주입양으로 혼합부에 보낸다(S3). 주입부는 제어부에 의해 제어될 수 있다. First, the input unit inputs a specific value (S1). Thereafter, using the input specific value, the controller automatically determines the concentration of the contrast agent capable of obtaining the best medical image at the specific value (S2). That is, as described in FIGS. 3 to 9 , the controller determines r 1 and r 2 of the contrast agent from the type of the contrast agent and the strength of the magnetic field among the input specific values, and considers the remaining specific values to determine the signal intensity in the medical image by the MRI apparatus. The concentration of the best contrast agent is automatically calculated, and the control unit automatically calculates the injection amount and injection speed of the contrast agent and saline according to the calculated concentration of the contrast agent. Thereafter, the injection unit sends the contrast medium stored in the contrast medium syringe and the dilution solution stored in the diluent syringe to the mixing unit at a constant injection rate and injection amount, respectively, according to the values automatically calculated by the control unit (S3). The injection unit may be controlled by the control unit.
도 11은 본 개시에 따른 조영제 주입 장치의 GUI의 일 예를 보여주는 도면이다. 11 is a diagram illustrating an example of a GUI of the apparatus for injecting a contrast agent according to the present disclosure.
도 11(a)는 입력된 특정값을 보여주며, 도 11(b)는 각 시린지(110, 120) 내에 저장된 조영제(A)와 희석액(B)의 양과 조영제와 희석액을 동시에 주입할 때의 주입속도와 주입량 및 조영제와 희석액을 동시에 주입한 이후 단계에서 희석액(B)만 주입할 때의 주입속도와 주입량을 보여준다. 희석액(B)만 주입하는 것은 먼저 주입된 조영제가 목표지점(예 : 심장)까지 전달되도록 희석액과 혼합된 조영제를 뒤에서 밀어주는 역할을 할 수 있다. 다만 도 11(a)에서 입력된 특정값이 사용자가 입력부에 의해 입력하는 것이 아니라 환자정보 시스템 및 MRI 장비로부터 입력부에 의해 직접 입력되는 경우에는 조영제의 종류를 제외한 환자정보 시스템으로부터 입력되는 환자의 몸무게 및 MRI 장비로부터 입력되는 자기장의 세기 및 시퀀스 파라미터는 표시되지 않을 수도 있다. 11(a) shows the input specific values, and FIG. 11(b) shows the amounts of the contrast agent (A) and the diluent (B) stored in each
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described.
(1) 조영제 주입 장치에 있어서, 조영제가 저장된 조영제 시린지; 희석액이 저장된 희석액 시린지; 조영제와 희석액이 혼합되는 혼합부; 특정값이 입력되는 입력부; 그리고 입력된 특정값으로부터 조영제의 농도를 결정하는 제어부;를 포함하며,특정값은 조영제의 종류, MRI 장치의 자기장 세기 및 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time) 중 적어도 하나인 조영제 주입 장치.(1) A contrast medium injection device comprising: a contrast medium syringe in which the contrast medium is stored; diluent syringe containing diluent; a mixing unit in which the contrast medium and the diluent are mixed; an input unit into which a specific value is input; and a control unit that determines the concentration of the contrast medium from the input specific value, wherein the specific value includes a type of contrast medium, magnetic field strength of the MRI apparatus, and FA prep (flip angle of preparation pulse) which is a sequence parameter of the MRI apparatus , TI (Inverse Time), FA ex (Flip Angle of excitation pulse), TR (Repetition Time), and TE (Echo Time) of at least one of a contrast medium injection device.
(2) 제어부는 입력된 조영제의 종류 및 영상 장치의 자기장 세기를 통해 r1 및 r2 값을 결정하는 조영제 주입 장치.(2) The control unit determines the values of r 1 and r 2 based on the type of the input contrast medium and the magnetic field strength of the imaging apparatus.
(3) 제어부는 r1, r2 및 영상 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time) 중 적어도 하나를 사용하여 조영제별 가장 큰 신호강도를 나타내는 농도(peak conentration)을 계산하여, 조영제와 희석액의 희석비율을 결정하여, 조영제 및 식염수의 주입량, 주입속도를 자동으로 계산해 주는 조영제 주입 장치.(3) the control unit r 1 , r 2 and sequence parameters of the imaging device FA prep (Flip Angle of preparation pulse), TI (Inverse Time), FA ex (Flip Angle of excitation pulse), TR (Repetition) Time) and TE (Echo Time) are used to calculate the peak concentration representing the greatest signal intensity for each contrast medium, determine the dilution ratio of the contrast medium and the diluent, and adjust the injection amount and injection speed of the contrast medium and saline. Contrast injection device that calculates automatically.
(4) 희석액은 식염수인 조영제 주입 장치.(4) A contrast medium injection device in which the diluent is saline.
(5) 특정값은 환자의 몸무게를 포함하는 조영제 주입 장치.(5) The specific value is a contrast medium injection device including the weight of the patient.
(6) 입력부을 통해 입력된 특정값을 사용자에게 보여주는 GUI(Graphic User Interface) 및 디스플레이를 포함하는 조영제 주입 장치.(6) A contrast medium injection device including a graphic user interface (GUI) and a display for showing a specific value input through an input unit to a user.
(7) 제어부에서 결정한 조영제 농도에 맞게 조영제 시린지 내에 저장된 조영제와 희석액 시린지 내에 저장된 희석액을 각각 일정한 주입속도와 주입양으로 혼합부에 보내는 주입부;를 포함하는 조영제 주입 장치.(7) an injection unit that sends the contrast medium stored in the contrast medium syringe and the diluent stored in the diluent syringe to the mixing unit at a constant injection rate and injection amount, respectively, in accordance with the contrast medium concentration determined by the control unit; a contrast medium injection device comprising a.
(8) 조영제 주입 장치 사용방법에 있어서, 입력부가 특정값을 입력하는 단계; 입력된 특정값을 사용하여 제어부가 조영제의 농도를 결정하는 단계; 그리고 주입부가 제어부에서 결정한 조영제 농도에 맞게 조영제 시린지 내에 저장된 조영제와 희석액 시린지 내에 저장된 희석액을 각각 일정한 주입속도와 주입양으로 혼합부에 보내는 단계;를 포함하며, 특정값은 조영제의 종류, MRI 장치의 자기장 세기 및 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time) 중 적어도 하나인 조영제 주입 장치 사용방법.(8) A method of using a contrast medium injection device, the method comprising: inputting a specific value by an input unit; determining, by the controller, a concentration of a contrast agent using the input specific value; and sending, by the injection unit, the contrast medium stored in the contrast medium syringe and the diluted solution stored in the diluent syringe to the mixing unit at a constant injection rate and injection amount, respectively, according to the contrast medium concentration determined by the control unit; FA prep (Flip Angle of preparation pulse), TI (Inverse Time), FA ex (Flip Angle of excitation pulse), TR (Repetition Time) and TE (Echo Time), which are magnetic field strength and sequence parameters of the MRI device At least one method of using a contrast medium injection device.
(9) 제어부는 특정값 중 조영제의 종류 및 영상 장치의 자기장 세기를 사용하여 r1 및 r2 값을 결정하는 조영제 주입 장치 사용방법.(9) A method of using a contrast agent injection device in which the controller determines r 1 and r 2 values by using the type of contrast agent and the magnetic field strength of the imaging device among specific values.
(10) 특정값은 환자의 몸무게를 포함하며, 제어부는 환자의 몸무게를 사용하여 조영제의 주입량을 결정하는 조영제 주입 장치 사용방법.(10) The specific value includes the weight of the patient, and the control unit uses the weight of the patient to determine the injection amount of the contrast medium.
본 개시에 의하면, 좋은 품질의 MRI 장치에 의한 의료 영상을 얻는 조영제 농도를 자동으로 조절해 주는 조영제 주입 장치를 얻을 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to obtain a contrast agent injection device that automatically adjusts the concentration of a contrast agent for obtaining a medical image by an MRI device of good quality.
본 개시에 의하면, MRI 장치에 의한 의료 영상을 얻는 조영제 농도를 자동으로 조절해 주어 조영제의 최적의 조영 효과를 얻을 수 있는 조영제 주입 장치를 제공한다.According to the present disclosure, there is provided a contrast agent injection apparatus capable of obtaining an optimal contrast effect of a contrast agent by automatically adjusting a concentration of a contrast agent for obtaining a medical image by an MRI apparatus.
조영제 주입 장치 : 10, 100
조영제 시린지 : 11, 110
희석액 시린지 : 12, 120
혼합부 : 13, 130
입력부 : 140
제어부 : 150Contrast injection device: 10, 100
Contrast syringe: 11, 110
Diluent Syringe: 12, 120
Mixing part: 13, 130
Input: 140
Controls: 150
Claims (10)
조영제가 저장된 조영제 시린지;
희석액이 저장된 희석액 시린지;
조영제와 희석액이 혼합되는 혼합부;
특정값이 입력되는 입력부; 그리고
입력된 특정값으로부터 조영제의 농도를 결정하는 제어부;를 포함하며,
특정값은 조영제의 종류, MRI 장치의 자기장 세기 및 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time) 중 적어도 하나인 조영제 주입 장치.In the contrast medium injection device,
a syringe with a contrast medium stored therein;
diluent syringe containing diluent;
a mixing unit in which the contrast medium and the diluent are mixed;
an input unit into which a specific value is input; and
Includes; a control unit for determining the concentration of the contrast medium from the input specific value;
Specific values are FA prep (Flip Angle of preparation pulse), TI (Inverse Time), FA ex (Flip Angle of excitation pulse), TR, which are the type of contrast agent, magnetic field strength of the MRI device, and sequence parameters of the MRI device. (Repetition Time) and TE (Echo Time) at least one of a contrast medium injection device.
제어부는 입력된 조영제의 종류 및 영상 장치의 자기장 세기를 통해 조영제의 r1 및 r2 값을 결정하는 조영제 주입 장치.According to claim 1,
The control unit determines the r 1 and r 2 values of the contrast medium based on the input type of the contrast medium and the magnetic field strength of the imaging apparatus.
제어부는 조영제의 r1, r2 및 영상 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time) 중 적어도 하나를 사용하여 조영제의 농도를 결정하는 조영제 주입 장치.3. The method of claim 2,
The control unit controls r 1 , r 2 of the contrast agent and sequence parameters of the imaging device, such as FA prep (Flip Angle of preparation pulse), TI (Inverse Time), FA ex (Flip Angle of excitation pulse), TR (Repetition Time). ) and TE (Echo Time) to determine the concentration of the contrast medium using at least one of the contrast medium injection device.
희석액은 식염수인 조영제 주입 장치.According to claim 1,
The diluent is saline, which is a contrast medium injection device.
특정값은 환자의 몸무게를 포함하는 조영제 주입 장치.According to claim 1,
The specific value is a contrast medium injection device including the weight of the patient.
입력부을 통해 입력된 특정값을 사용자에게 보여주는 GUI(Graphic User Interface) 및 디스플레이를 포함하는 조영제 주입 장치.According to claim 1,
A contrast medium injection device including a graphic user interface (GUI) and a display for showing a specific value input through an input unit to a user.
제어부에서 결정한 조영제 농도에 맞게 조영제 시린지 내에 저장된 조영제와 희석액 시린지 내에 저장된 희석액을 각각 제어부가 자동으로 계산한 일정한 주입속도와 주입양으로 혼합부에 보내는 주입부;를 포함하는 조영제 주입 장치.According to claim 1,
Contrast injection device comprising; an injection unit that sends the contrast medium stored in the contrast medium syringe and the diluent stored in the diluent syringe to the mixing unit at a constant injection rate and injection amount automatically calculated by the control unit, respectively, in accordance with the contrast medium concentration determined by the control unit.
입력부가 특정값을 입력하는 단계;
입력된 특정값을 사용하여 제어부가 조영제의 농도를 결정하는 단계; 그리고
주입부가 제어부에서 결정한 조영제 농도에 맞게 조영제 시린지 내에 저장된 조영제와 희석액 시린지 내에 저장된 희석액을 각각 일정한 주입속도와 주입양으로 혼합부에 보내는 단계;를 포함하며,
특정값은 조영제의 종류, MRI 장치의 자기장 세기 및 MRI 장치의 시퀀스 파라미터(sequence parameter)인 FAprep(Flip Angle of preparation pulse), TI(Inverse Time), FAex(Flip Angle of excitation pulse), TR(Repetition Time) 및 TE(Echo Time) 중 적어도 하나인 조영제 주입 장치 사용방법.In the method of using a contrast medium injection device,
inputting a specific value by the input unit;
determining, by the controller, a concentration of a contrast agent using the input specific value; and
The injection unit sends the contrast medium stored in the contrast medium syringe and the diluent stored in the diluent syringe to the mixing unit at a constant injection rate and injection amount, respectively, according to the concentration of the contrast medium determined by the control unit;
Specific values are FA prep (Flip Angle of preparation pulse), TI (Inverse Time), FA ex (Flip Angle of excitation pulse), TR, which are the type of contrast agent, magnetic field strength of the MRI device, and sequence parameters of the MRI device. (Repetition Time) and TE (Echo Time) at least one of a contrast medium injection device using a method.
제어부는 특정값 중 조영제의 종류 및 영상 장치의 자기장 세기를 사용하여 조영제의 r1 및 r2 값을 결정하는 조영제 주입 장치 사용방법.9. The method of claim 8,
A method of using a contrast agent injection device in which the controller determines r 1 and r 2 values of the contrast agent by using the type of the contrast agent and the magnetic field strength of the imaging device among specific values.
특정값은 환자의 몸무게를 포함하는 조영제 주입 장치 사용방법.9. The method of claim 8,
The specific value is the method of using the contrast medium injection device including the weight of the patient.
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| KR1020200159961A KR20220072401A (en) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | Contrast agent injector and method of using the same |
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