(57)【要約】      （修正有）【課題】医用機器に悪影響を与えないため、ラジオ周波数（ＲＦ）放射の放出を防止した動力源を有する流体駆動医用注射器を提供する。【解決手段】注射器１２は、流体ドライブを含み得、その流体ドライブは、作動流体１８４（例えば、液体、気体あるいは両方）の圧力に応答して、一連の力を伝えて配送デバイス（例えば、シリンジ２２４）を駆動し、医用流体（例えば、造影剤、放射性医薬品、薬、あるいはこれらの組み合わせ）を配送する。一部の注射器は、作動流体（例えば、空気）と光信号（例えば、赤外線）とを通す複数媒体チューブを含み得る。一部の注射器は、作動流体の圧力に応答する蠕動ドライブを含み得る。【選択図】図４
2014205062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本願明細書に記載された発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は２００７年８月２０日に出願されたＦＬＵＩＤ  ＤＲＩＶＥＮ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＩＮＪＥＣＴＯＲＳというタイトルのＵＳ仮出願の出願番号６０／９６５，３６４の優先権を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は一般に医用流体注射器に関し、さらに具体的には医用画像形成手順に用いられる造影剤注射器に関する。
【背景技術】
【０００３】
この節は、以下に述べられかつ／または請求される本発明の様々な局面に係わり得る様々な技術局面を読者に紹介するためのものである。この議論は読者に本発明の様々な局面をよりよく理解するよう促すための背景情報を提供する助けになるものと信じている。従って以下の記述は従来技術の容認としてではなく、このような観点で読まれるものであると理解されるべきである。
【０００４】
様々な医用物理療法においては、患者に医用流体（例えば、薬、造影剤、放射性医薬品またはこれらの組み合わせ）を注入するために動力付注射器が用いられる。典型的な動力付注射器はモーターを含み、そのモーターは突き棒を駆動し、次にシリンジのプランジャーを駆動する。残念なことにモーターおよび動力源の他の電子部品は典型的にラジオ周波数（ＲＦ）放射を放出し、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）システムなどの医用機器に悪影響を与え得る。さらにＭＲＩシステムなどの医用機器は典型的にＲＦ放射を放出し動力源の操作に悪影響を与え得る。現行のＭＲＩ適応の動力付注射器は典型的に放射シールドを含んでいるが、それでもなおＲＦ放射の悪影響によって動力源および医用装置の正確な作用が妨害され得る。
【０００５】
ＲＦ放射の問題に加えて現行の動力付注射器は一般に大きすぎて、扱いにくく、あるいはＭＲＩシステムの磁気孔内の患者に設置するには不便である。代わりに動力源は磁気孔の外に置かれ、シリンジ先端と注射部位とを接続する長いチューブが用いられる。標準のチューブ長さはおよそ６０から９０インチにも及び得、４から５ミリリットル程度の流体を含み得る。残念なことにシリンジ内から流体が注入された後には、この量の流体は、シリンジプランジャーの移動では患者に注入することができずにチューブ内に残留する。典型的なＭＲＩプロトコルでは２０ミリリットルの造影剤が処方され得、注入後にチューブ内におよそ４から５ミリリットルの造影剤（２５％）が残留する。処方された造影剤の２５％の不足は造影能力を妨げ得る。ガドリニウムのようなＭＲＩ造影剤は非常に高価で、処置毎に４ミリリットルから５ミリリットルの造影剤を無駄にするのではコスト妨害と考えられ得る。現行のＭＲＩ注射器は典型的に、生理食塩水のようなフラッシング溶剤で充填された第２のシリンジを有する。造影剤注入完了時点で注射器が生理食塩水でチューブ内の造影剤を追い出す。この方法によって造影剤すべてが確実に患者に注入される。このようにしてわずか４から５ミリリットルの生理食塩水は無駄になるが、ＭＲＩの造影剤よりははるかに安くつく。残念ながら注入された量の生理食塩水は患者に何ら撮像上に利益をもたらすものではなく、一方でさらに複雑さやコスト、処置時間は増える。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（概要）
本発明のある例示的局面が以下に示される。これらの局面は単に本発明がとり得るある形態の簡潔な概要を読者に提供するために提示されるものであって、本発明の範囲を限定することを意図したものではないことが理解されるべきである。実際、本発明は以下に提示されていない場合もある様々な局面を含み得る。
【０００７】
本発明の第１の局面は、作動流体（例えば、液体、気体あるいは両方）の圧力に応答した流体ドライブを含む医用流体注射器に関し、流体ドライブが、医用流体（例えば、造影剤、生理食塩水、放射性医薬品、薬、あるいはこれらの組み合わせ）を配送する配送デバイス（例えばシリンジ）を駆動するために一連の力を伝える。一連の力は単発の一定の力というよりもむしろ、次々に発生させられたりかつ／または発生する、一続きの分離され離散した力として定義され得る。言い換えれば、一連の力はパルス的な一連の力あるいは律動的な再発生力と定義され得る。一連の力は、流路を介して作動流体を進ますための流路の律動的な収縮として記述され得る、蠕動を含み得る。例えば蠕動は流路長に沿って軸上の点から点へと続く連続した流路収縮を含み得る。一連の力はさらにパルス的な力、振動的な力、階段状の力、あるいはこれらの組み合わせを含み得る。例えば一連の力は、例えば最初の歯に接触しそれを前に押し進め、２番目の歯に移ってそれを押し進めるなど、歯が次々に離散的なステップでかみ合うことで、ギアを前進的に回転させ得る。一連の力の各々は同じであり得、あるいは異なり得る。また一連の力の各々は時間的にかつ／または空間位置的に分離され得る。
【０００８】
本発明の第２の局面は液体制御部（例えばピストン−シリンダー配列）に結合された気体ドライブ部（例えばピストン−シリンダー配列）を有する複数流体のドライブを含む医用流体注射器に関する。気体ドライブ部は移動を引き起こすように作動気体媒体（例えば空気）の圧力に応答する。液体制御部は移動のレートを制御するように移動に応答する作動液体（例えば油、水、アルコール等）を含み得る。この移動は配送デバイスを駆動するために使われ得る（例として、例えばシリンジの形態をとる場合に配送デバイスからの医用流体の流出を提供するために）。
【０００９】
さらに本発明の第３の局面は作動流体（例えば空気）と光信号（例えば赤外線）が通るように構成された複数媒体チューブを含む医用流体注射器に関する。複数媒体チューブは様々な種類の媒体（例えば空気、赤外線など）に基づいてデータ、制御信号、動力、あるいはこれらの組み合わせを送ることができ得る。このように複数種類の媒体は単一のチューブ（例えば複数媒体チューブ）を通るので、注入処置に用いられるチューブ総量は減る。作動流体は配送デバイスを駆動するように流体ドライブによって使われ得（例として、例えばシリンジの形態をとる場合に配送デバイスからの医用流体の流出を提供するために）、一方で光信号はバルブを制御するのに使われ得、その結果次に作動流体の流れを制御したり、またそうでなければ作動流体の流れに影響を与える。
【００１０】
さらに本発明の第４の局面は作動流体（例えば気体、液体、あるいは両方）の圧力に応答する蠕動ドライブ（例えば流体を駆動するための一連の移動）を含んだ医用流体注射器に関する。例えば蠕動ドライブは一続きのメカニズム（例えばピストン）を含み得、これが医用流体を送るために順次チューブを押しつぶして律動的な収縮を作る。ピストンは作動流体によって動かされ得る。
【００１１】
本発明の第５の局面は医用流体注射器の操作方法に関する。その方法は、医用流体を送るために配送デバイス（例えばシリンジ、ニードル、あるいは両方）を駆動するよう一連の力を伝える作動流体（例えば気体、液体、あるいは両方）の圧力に応答することを含む。例えば一続きの制御信号あるいはエアーパルスがピストン列に作用して流路に順次力を加えていき得る。その結果流路に沿って医用流体を送るために流路の律動的収縮を作る。
【００１２】
さらに本発明の第６の局面は患者を撮像する方法に関する。この方法では造影剤注射器の動力源は着脱可能に患者に装備される（例えば患者の肢体のまわりに配置された１つまたはそれよりも多くのストラップを経由して）。造影剤は動力源が患者に着脱可能に装備されている間に患者に注入される。さらに患者は動力源が着脱可能に患者に装備されている間にも（例えば磁気共鳴画像法システムを通して）撮像される。
【００１３】
本発明の様々な局面に関して、上述した特徴の数多くの改良が存在する。さらなる特徴もこれらの様々な局面に同様に組み込まれ得る。これらの改良や追加の特徴は単独であるいは任意の組み合わせで存在し得る。例えば、説明される実施形態のうちの１つまたはそれよりも多くの実施形態に関して以下で議論される様々な特徴は、上述した本発明の局面のどれにでも単独であるいは任意の組み合わせで組み込まれ得る。また、上述の簡潔な概要はただ単に読者に本発明のある局面および文脈に、特許請求する主題に制約されることなく熟知してもらうよう意図したものである。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
作動流体の圧力に応答して、配送デバイスを駆動する一連の力を伝え医用流体を流す流体ドライブを備える医用流体注射器。
（項目２）
上記流体ドライブが磁気共鳴画像法に干渉しないように構成される、項目１に記載の注射器。
（項目３）
上記流体ドライブが非鉄系および非磁性である、項目１または２に記載の注射器。
（項目４）
上記流体ドライブがラジオ周波数の放射を放出しない、あるいは検出しないように構成される、項目１から３のいずれかに記載の注射器。
（項目５）
上記注射器が磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）システムの撮像孔内に装備されるように構成される、項目１から４のいずれかに記載の注射器。
（項目６）
上記流体ドライブが流体導管を順次押しつぶすように構成される、項目１から５のいずれかに記載の注射器。
（項目７）
上記流体ドライブが、上記流体導管に沿って一続きに配置された複数のピストンを備え、該ピストンが上記一連の力を伝えるために順次移動するように構成される、項目６に記載の注射器。
（項目８）
上記流体ドライブが、シリンダー内に配置されたピストンと、該ピストンに結合されたロッドと、該ロッドに結合されたロータリーラチェットとを備える、項目１から５のいずれかに記載の注射器。
（項目９）
上記ロータリーラチェットが上記シリンダー内の上記ピストンの振動的な動きに応答してギアの歯に順次かみ合うように構成される、項目８に記載の注射器。
（項目１０）
上記ギアがボールねじに結合される、項目９に記載の注射器。
（項目１１）
上記配送デバイスが、バレル内に配置されたプランジャーを備え、上記ボールねじが該プランジャーに結合されている、項目１０に記載の注射器。
（項目１２）
上記ロータリーラチェットが、上記ギアの上記歯に順次かみ合う第１のアームを備える、項目８から１１のいずれかに記載の注射器。
（項目１３）
上記ロータリーラチェットが、上記第１のアームが上記ギアの上記歯に順次かみ合うところから離れた位置において該ギアの該歯に順次かみ合う第２のアームを備える、項目１２に記載の注射器。
（項目１４）
上記第１および第２のアームの各々が上記ギアと相対的に往復運動し、該第１および第２のアームの一方が該ギアの個々の歯を押しているときに、該第１および第２のアームの他方が該ギアの別の個々の歯から引っ込んで離れている、項目１３に記載の注射器。
（項目１５）
上記第１および第２のアームのうちのただ１つが任意の所定の時刻に上記ギアの個々の歯を押している、項目１３または１４に記載の注射器。
（項目１６）
上記流体ドライブに結合されたポンプをさらに備える、項目１から１５のいずれかに記載の注射器。
（項目１７）
上記ポンプから上記流体ドライブにつながる導管をさらに備える、項目１６に記載の注射器。
（項目１８）
上記ポンプに結合されたコントロールをさらに備える、項目１６または１７に記載の注射器。
（項目１９）
上記コントロールに結合されたフィードバックセンサーをさらに備え、該フィードバックセンサーが上記配送デバイスと上記流体ドライブのうちの少なくとも１つをモニターするように構成される、項目１８に記載の注射器。
（項目２０）
上記フィードバックセンサーが電位差計、あるいは光学エンコーダー、あるいはこれらの組み合わせから成るグループから選択される、項目１９に記載の注射器。
（項目２１）
上記ポンプが上記流体ドライブに作動流体を提供する、項目１６から２０のいずれかに記載の注射器。
（項目２２）
項目１から２１のいずれかに記載の注射器と、シリンジを備える配送デバイスとを備える、注入システム。
（項目２３）
項目１から２１のいずれかに記載の注射器と、一般に上記流体ドライブに接近して配置される出力を有する配送デバイスとを備える、注入システム。
（項目２４）
上記配送デバイスと上記流体ドライブのうちの少なくとも１つを支えるように構成される患者マウントをさらに備える、項目２２または２３に記載の注入システム。
（項目２５）
液体コントロール部に結合された気体ドライブ部を備えた複数流体のドライブを備え、該気体ドライブ部が作動気体媒体の圧力に応答して移動を引き起こし、該液体コントロール部が該移動に応答して該移動のレートを制御する作動液体を備える、医用流体注射器。
（項目２６）
上記移動が配送デバイスを駆動して医用流体を流す、項目２５に記載の注射器。
（項目２７）
上記液体コントロール部が上記移動に応答して上記作動液体の置換を制御するように構成される、項目２５または２６に記載の注射器。
（項目２８）
シリンダーに配置されたピストンをさらに備え、上記作動気体媒体が該ピストンの第１の側に配置され、上記作動液体が該第１の側とは反対の、該ピストンの第２の側に配置される、項目２５から２７のいずれかに記載の注射器。
（項目２９）
上記液体コントロール部が上記ピストンの上記第２の側と液体リザーバーの間に配置されたピエゾ電気バルブを備える、項目２８に記載の注射器。
（項目３０）
上記液体コントロール部が上記ピストンの上記第２の側と液体リザーバーの間に配置されたギアポンプとチェックバルブのうちの少なくとも１つを備える、項目２８に記載の注射器。
（項目３１）
項目２８から３０のいずれかに記載の注射器と、配送デバイスとを備え、上記ピストンが該配送デバイスに相互連絡されている、注入システム。
（項目３２）
項目２５から３１のいずれかに記載の注射器と、上記注射器の出力に相互連絡された配送デバイスとをさらに備える、注入システム。
（項目３３）
作動流体および光信号を通すように構成される複数媒体チューブを備える、医用流体注射器。
（項目３４）
上記複数媒体チューブに結合された流体ドライブをさらに備える、項目３３に記載の注射器。
（項目３５）
上記流体ドライブが上記作動流体の圧力に応答する蠕動ドライブを備える、項目３４に記載の注射器。
（項目３６）
上記流体ドライブが、ラチェットおよびギアアセンブリーに結合されたピストンを有するシリンダーを備え、該ピストンが、上記作動流体の圧力に応答して振動することにより該ラチェットおよびギアアセンブリーを回転させるように構成される、項目３４に記載の注射器。
（項目３７）
流体ドライブが、液体コントロール部に結合された気体ドライブ部を備える、項目３４に記載の注射器。
（項目３８）
上記流体ドライブに結合された配送デバイスをさらに備え、該配送デバイスが駆動力に応答して上記医用流体を配送するように構成され、上記流体ドライブが上記作動流体からの圧力に応答して該駆動力を伝えるように構成される、項目３３から３７のいずれかに記載の注射器。
（項目３９）
上記配送デバイスがシリンジを備える、項目３８に記載の注射器。
（項目４０）
バルブに結合された光スイッチをさらに備え、該光スイッチが上記光信号に応答して該バルブを制御し、該バルブが上記作動流体の流れを制御するように構成される、項目３３から３９のいずれかに記載の注射器。
（項目４１）
作動流体の圧力に応答する蠕動ドライブを備える、医用流体注射器。
（項目４２）
上記蠕動ドライブが非鉄系および非磁性である、項目４１に記載の注射器。
（項目４３）
上記蠕動ドライブが流体導管を順次押しつぶすように構成される、項目４１または４２に記載の注射器。
（項目４４）
上記蠕動ドライブが、流路に沿って配置された複数の部材を備え、該流路の中に順次移動するように構成される、項目４１から４３のいずれかに記載の注射器。
（項目４５）
作動流体の圧力に応答して配送デバイスを駆動する一連の力を伝え、該配送デバイスから医用流体を追い出すことを含む、医用流体注射器の動作方法。
（項目４６）
上記応答することが上記作動流体の複数の独立した流れを受け取ることを含む、項目４５に記載の方法。
（項目４７）
上記応答することが導管を、次々と該導管に沿う位置で順次はさむことを含む、項目４５または４６に記載の方法。
（項目４８）
上記応答することが、ラチェットをギア回りにステップバイステップの態様で振動させることにより、上記配送デバイスを駆動することを含む、項目４５に記載の方法。
（項目４９）
造影剤注射器の動力源を患者に取り外し可能に装着することと、
該動力源が該患者に取り外し可能に装着されている間に、該患者へ造影剤を注入することと、
該動力源が該患者に取り外し可能に装着されている間に、該患者を撮像することと
を含む、患者撮像方法。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
図を通して類似の記号が類似の部分を表現している添付図を参考に、以下の詳細な記述が読まれると、本発明の様々な特徴、局面、利点がよりよく理解されるようになろう。
【図１】図１は撮像システムの撮像孔内に配置された流体駆動注射器の図である。
【図２】図２は気体および液体ドライブ部を有する流体駆動注射器の図である。
【図３】図３は流体駆動蠕動注射器の図である。
【図４】図４は液体駆動のラチェットおよびギアアセンブリーを有する注射器の図である。
【図５】図５は図４のラチェットおよびギアアセンブリーの部分図である。
【図６】図６はドッキング再充填ステーションを有する流体駆動注射器の図である。
【図７】図７は注射器および図６のステーションの実施形態の図である。
【図８】図８と図９は気体および液体ドライブ部を有する代替的な流体駆動注射器の図である。
【図９】図８と図９は気体および液体ドライブ部を有する代替的な流体駆動注射器の図である。
【図１０】図１０は複数媒体チューブを介してドッキング再充填ステーションが結合された流体駆動注射器の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（特定の実施形態の詳細な説明）
本発明の１つまたはそれよりも多くの特定の実施形態が以下で述べられる。これら実施形態を簡潔な記述を提供しようとするため、実際のインプリメンテーションのすべての特徴が明細書に述べられているわけではない。いかなる実際のインプリメンテーションの開発においても、いかなる工学あるいはデザイン計画においてと同様、インプリメンテーション毎に異なり得るシステム関連およびビジネス関連の制約に従うなどの開発者の特定のゴールに到達するために、夥しいインプリメンテーション特有の決定がなされているに違いないということが認識されるべきである。さらにそのような開発努力は、複雑で時間のかかるものかもしれないが、それにもかかわらずこの開示の利益を有する当業者にとってデザイン、組み立て、製造を請け負うルーチンであることが認識されるべきである。
【００１６】
本発明の様々な実施形態の要素を紹介するにあたって、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、「前記（ｓａｉｄ）」の冠詞はその要素のうちの１つまたはそれよりも多くの要素があることを意味することを意図する。「包含する」、「含む」、「有する」の用語は非排他的であり、列挙した要素の他に追加の要素があり得ることを意味することを意図する。さらに、「最上部」、「最下部」、「上」、「下」およびこれらの用語の語尾変化は便宜上使われているのであって、構成要素の特別な方向付けを要求しているものではない。本明細書で使用される場合、「結合された」という用語は直接的にあるいは非直接的に接続された状態、あるいは接触した状態をいう。加えて、「流体連絡する」、「流体的に結合された」の句は流体かつ／または流体圧力が１つの対象から別の対象に伝達され得ることを示す。
【００１７】
図１は撮像システム１６の撮像孔１４内に配置された流体駆動注射器１２を有する例示的な撮像系１０の図である。図示された注射器１２は流体ドライブ１８と、フィードバックセンサー２０と、医用流体配送デバイス２２とを含む。配送デバイス２２は撮像処置中に撮像孔１４内に位置する患者に配送する医用流体２４を受け取りかつ／または蓄える。撮像系１０はまたコントロール２６と、流体ポンプ２８と、作動流体３０とを含む。撮像システム１６はさらに撮像孔１４に結合された撮像回路３２と、撮像回路３２とコントロール２６とに結合された撮像コントロールステーション３４とを含む。
【００１８】
図示された実施形態において、撮像系１０は閉ループコントロールシステムとして動作し得る。例えば、コントロール２６は流体ポンプ２８に制御信号３６を出力し得る。その結果流体ポンプ２８にトリガーがかかり、それぞれ矢印３８、４０で示されるように作動流体３０を受け取り、これを流体ドライブ１８に送る。このように矢印３６は電子的、光学的、あるいは他の適当な制御ラインを表現し得る。それに対し矢印３８、４０は流体の導管を表現し得る。例えば、作動流体３０は気体物質、液体物質、あるいはこれらの組み合わせを含み得る。気体物質は空気、窒素、あるいは別の適当な不燃性ガスを含み得る。液体は水、油、あるいは適当な水力学的流体を含み得る。
【００１９】
作動流体３０の圧力に応答して流体ドライブ１８は配送デバイス２２に駆動力４２を伝え得る。例えば流体ドライブ１８はピストン、あるいは突き棒、あるいはラチェットおよびギアアセンブリー、あるいは蠕動デバイス、あるいはこれらの組み合わせを動かし得る。その結果配送デバイス２２内を医用流体２４で置換するための駆動力４２を生む。ある実施形態では配送デバイス２２はバレル内に配置されたプランジャーを有するシリンジを含み得る。このように医用流体２４は流体ドライブ１８が駆動力４２を伝えるまでシリンジ内に蓄えられ得る。
【００２０】
フィードバックセンサー２０は流体ドライブ１８の１つまたはそれよりも多くのパラメーターをモニターし得る。例えばセンサー２０は矢印４４で示されるように検知されたパラメーターに関するデータを取得し得る。例えば検知されたパラメーター４４は流体ドライブ１８の位置、あるいは速度、あるいは加速度、あるいは温度、あるいは圧力、あるいは他の動作特性を含み得る。一部の実施形態ではセンサー２０は電位差計（例えばリニアあるいはロータリー）あるいは光学エンコーダーを含み得る。次にセンサー２０はフィードバック信号４６をコントロール２６に提供する。その信号４６に基づいてコントロール２６は制御信号３６を介してポンプ２８への出力を増加、減少、終了、あるいは維持し得る。結果として、撮像系１０は流体駆動注射器１２の比例サーボフィードバック制御を有する。
【００２１】
図１に示されるように注射器１２と孔１４とは壁４８の第１の側で撮像系１０内に位置している。一方、コントロール２６とポンプ２８と作動流体３０と撮像回路３２とコントロールステーション３４とは壁４８の反対側で撮像系１０内に配置されている。壁４８は撮像孔１４と、コントロール２６、流体ポンプ２８、回路３２およびステーション３４との間の望ましくない干渉を実質的に減少させ得る、電磁気的シールド材のようなあるシールド材を含み得る。図示された注射器１２は鉄系の、あるいは磁気を帯びた、あるいは強磁性の材料を実質的にあるいはまったく含まない状態であり得る。注射器１２はＲＦ放射を放出し得たりあるいはＲＦ放射の悪影響を受けるようになり得る、電子部品、あるいはモーター、あるいは他のデバイスを実質的に含まない状態であり得る。例えば流体ドライブ１８と配送デバイス２２とは実質的にあるいはまったくプラスチックス、あるいはセラミックス、あるいはガラス、あるいはこれらの組み合わせから構成され得る。
【００２２】
また、注射器１２はポンプ２８により供給される作動流体３０の流体圧力で駆動される。ポンプ２８とコントロール２６とが壁４８の反対側、部屋の外側に配置されているとすれば、これらの構成要素２６と２８は撮像孔１４と干渉せず、逆もまた同じである。その代わり、作動流体３０のみが壁４８の一方側から反対側に移動し得る。その結果注射器１２を、撮像システム１６に関して非干渉な態様で駆動する。加えて注射器１２は比較的コンパクトなサイズで流線型形状であり、撮像孔１４内の患者に、あるいはその患者の近くに装着されるのに特に適している。結果として配送デバイス２２は患者にきわめて接近して配置され得、それゆえ配送デバイス２２から患者までのチューブ長を実質的に減少あるいは削減する。好都合なことに、このきわまった接近は生理食塩水のようなフラッシング溶剤の要求を減少あるいは削減し得る。
【００２３】
図示された撮像システム１６は磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）システムあるいは他の医用撮像物理療法であり得る。動作においては、回路３２がデータを受信および処理することにより、撮像孔１４内の患者の画像を生成する。コントロールステーション３４は撮像回路３２、あるいはコントロール２６、あるいはこれらの組み合わせの動作をユーザーに制御できるようにする。例えば、ユーザーは矢印５０で示されるように撮像コントロールステーション３４を介して注入プロトコルを開始し得る。別の例では、コントロールステーション３４は撮像回路３２を介して撮像プロトコルを開始し得る。
【００２４】
図２は撮像系１０の別の実施形態の図であり、注射器１２が複数流体のドライブ６０を有する。特に、複数流体のドライブ６０は液体ドライブ部６４に結合された気体ドライブ部６２を含み得る。注射器１２はさらに複数流体のドライブ６０により駆動されるシリンジ６６を含む。さらにシステム１０はコントロール７４に結合されたフィードバックセンサー６８と７０と７２とを含み得、コントロール７４は次に気体ポンプ７６に結合されている。動作においては、コントロール７４がポンプ７６に制御信号７８を提供し、その結果ポンプ７６にトリガーがかかり、それぞれ矢印８２と８４に示されるように作動気体媒体８０が吸い込まれ、気体ドライブ部６２に移送される。ポンプ７６からの気体圧力に応答して気体ドライブ部６２が液体ドライブ部６４に気体駆動圧力あるいは力８６を提供し、その結果液体ドライブ部６４にシリンジ６６への液体駆動力あるいは圧力８８を提供させる。特に、液体ドライブ部６４はシリンジ６６のバレル９２の長手方向に沿ってプランジャー９０を動かし得る。好都合なことに、作動気体媒体８０は一般に複数流体のドライブ６０にクリーンなパワーを提供し、一方で液体ドライブ部６４に配置される液体作動媒体は移動かつ／またはシリンジ６６に伝えられる力８８のより正確な制御を提供する。
【００２５】
フィードバックセンサー６８、７０および７２は、それぞれ、部６２、部６４、プランジャー９０の１つまたはそれよりも多くの検知されたパラメーター９４、９６および９８に関するデータをモニターおよび取得し得る。例えばパラメーター９４、９６および９８は位置、あるいは速度、あるいは加速度、あるいは温度、あるいは圧力、あるいはこれらの組み合わせに関するデータを含み得、それは次に様々なフィードバック信号１００、１０２および１０４としてコントロール７４に移送される。このようにして図１の実施形態と同様、図２の撮像系１０は閉ループのコントロールシステムとして動作し得る。
【００２６】
図３は撮像系１０の別の実施形態の図であり、注射器１２が蠕動的な流体の流れを引き起こすような一連の力を作るように構成された蠕動流体ドライブ１１０を含む。図示された実施形態において、蠕動流体ドライブ１１０は一般に通路１２２を横断するようにあるいは一般に通路１２２に垂直に並べられ得る（例えばシリンダー１１４、１１６、１１８および１２０は通路１２２と整列され得る）複数のシリンダー１１４、１１６、１１８および１２０（任意の適切な数のシリンダーが蠕動流体ドライブ１１０に利用され得る）を有するシリンダーブロック１１２を含み得る。蠕動流体ドライブ１１０はそれぞれシリンダー１１４、１１６、１１８および１２０に（例えば個々のシリンダーが対応するピストンを含むように）配置された複数のピストン１２４、１２６、１２８および１３０を含む。さらに、フレキシブルな導管１３２は通路１２２の長手方向に延び得る。図示されるように、ピストン１２４、１２６、１２８および１３０が通路１２２に沿う長手方向に蠕動の波を作る一連の態様で通路１２２を開閉するように、ピストン１２４、１２６、１２８および１３０はそれぞれシリンダー１１４、１１６、１１８および１２０内で往復運動の態様で上方向と下方向に動くように構成されている。フレキシブルな導管１３２は通路１２２内に設置されており、ピストン１２４、１２６、１２８および１３０のフレキシブルな導管１３２上への一連の下方向の移動（例えば一連の力）はフレキシブルな導管１３２の律動的な収縮を作り、蠕動流体ドライブ１１０を介して医用流体１３４を医用流体配送デバイス１３６に進ます。言い換えれば、ピストン１２４、１２６、１２８および１３０は、フレキシブルな導管１３２に沿って異なった時間および軸上の場所で一続きの分離され離散した力を生む。このような態様で、ピストン１２４、１２６、１２８および１３０はフレキシブルな導管１３２の長さ方向に沿って軸上の1つの場所から次へと一連のフレ
キシブルな導管１３２の収縮によって蠕動流体流れを作る。ある実施形態では、医用流体１３４は薬、造影剤、放射性医薬品、生理食塩水またはこれらの組み合わせを含み得る。さらに配送デバイス１３６は中空の注射針、あるいは短い長さのチューブ、あるいは他の適当な注射デバイスを含み得る。
【００２７】
ピストン１２４、１２６、１２８および１３０の一連の移動は、注射器１２とは壁４８の反対側に配置された１つまたはそれよりも多くの流体ポンプに結合された１つまたはそれよりも多くの流体導管によって達成され得る。例えば、図示された実施形態において、撮像系１０はそれぞれのシリンダー１１４、１１６、１１８および１２０に結合された流体導管１３８、１４０、１４２および１４４とマニホールド１４６とを含み得る。マニホールド１４６は１つまたはそれよりも多くのバルブ１４８と１つまたはそれよりも多くの流体ポンプ１５０とに結合され得るかあるいはこれらを含み得る。例えば撮像系１０は単一の流体ポンプ１５０と、流体ドライブ１１０のピストンおよびシリンダーの数（図示された実施形態では４つ）に対応するバルブ１４８とを含み得る。あるいは、撮像系１０は流体ドライブ１１０のピストンおよびシリンダーの数（図示された実施形態では４つ）に対応する複数の流体ポンプ１５０およびバルブ１４８を含み得る。
【００２８】
この流体ポンプ（単数または複数）１５０はコントロール１５６からの１つまたはそれよりも多くの制御信号１５４に応答して作動流体１５２を吸い込み配送し得る。制御信号（単数または複数）に応答して、流体ポンプ（単数または複数）１５０とバルブ１４８は協同して、それぞれのシリンダー１１４、１１６、１１８および１２０に順次、一連のパルスで作動流体１５２を供給する。その結果、ピストン１２４、１２６、１２８および１３０は通路１２２に配置されたフレキシブルな導管１３２に一連の圧縮を引き起こす。図１および図２の実施形態と同様に、図示された蠕動流体ドライブ１１０は非磁性または非鉄系またはこれらの組み合わせであり得る。このように流体ドライブ１１０はＭＲＩシステムに関連したＲＦ放射あるいは磁性物質によって干渉したりあるいは悪影響を受けることがない。
【００２９】
図４は撮像系１０の代替的な実施形態の図であり、注射器１２は一連の力を作るためにギアおよびラチェットアセンブリー１６２に結合された流体ドライブ１６０を含む。図示された流体ドライブ１６０はシリンダー１６６内で可動に配置されたピストン１６４を含み得、ここでピストン１６４はロッド１６８に結合されている。図示されたピストン１６４はシリンダー１６６を第１のチャンバー１７０と第２のチャンバー１７２とに分け、第１のチャンバー１７０および第２のチャンバー１７２は、それぞれの第１および第２の導管１７６と１７８とを介してマニホールド１７４に結合されている。図３の実施形態同様、マニホールド１７４は１つまたはそれよりも多くのバルブ１８０あるいは１つまたはそれよりも多くの流体ポンプ１８２に結合され得るかあるいはこれらを含み得、作動流体１８４が第１と第２の導管１７６および１７８を介して第１および第２のチャンバー１７０および１７２に往復運動の態様で流れさせられ得る。例えば、作動流体１８４がマニホールド１７４から第１のチャンバー１７０に流れると作動流体が第２のチャンバー１７２からマニホールド１７４に流れる。ピストン１６４が反対方向に動くときは作動流体１８４がマニホールド１７４から第２のチャンバー１７２に流れ、一方で作動流体１８４が第１のチャンバー１７０からマニホールド１７４に流れる。矢印１８６と１８８が第１および第２の導管１７６および１７８内での往復運動する流れを示す。この往復運動する流れの結果、ピストン１６４およびロッド１６８は（図４に図示される上方向および下方向へ）往復運動の態様でシリンダー１６６内を移動し、その結果ギアおよびラチェットアセンブリー１６２に往復運動する力を伝える。
【００３０】
ギアおよびラチェットアセンブリー１６２は突き棒１９０と、突き棒１９０に結合されたボールねじ１９２と、ギア１９４かつ／またはボールねじ１９２に結合された１つまたはそれよりも多くのベアリング１９６と、ラチェットアセンブリー１９８とを含み得る。ラチェットアセンブリー１９８はロッド１６８の往復運動する動きに応答して階段状の態様でギア１９４に前進的にかみ合うように構成され得る。ラチェットアセンブリー１９８は第１のアーム２００と、第２のアーム２０２と、第１および第２のアーム２００および２０２の間に結合された第３のアーム２０４とを含み得る。さらに第３のアーム２０４は回転節２０６と２０８とで、第１および第２のアーム２００および２０２の両方に回転可能に結合され得る。最後に、第３のアーム２０４はベアリング２１０に結合され得る。結果として、第１のアーム２００は矢印２１２で示されるように回転節２０６の回りを回転し得、第２のアーム２０２は矢印２１４で示されるように回転節２０８の回りを回転し得、第３のアーム２０４は矢印２１６で示されるようにベアリング２１０の回りを回転し得る。第１のアーム２００と第２のアーム２０２の各々がラチェットアセンブリー１９８のラチェットとして特徴付けられ得る。
【００３１】
ロッド１６８の往復運動する動きに応答して、第１および第２のアーム２００および２０２は前後に往復運動しながらギア１９４の歯２１８に沿ってステップを踏み一連の力で一続きに押し得る。その結果、ギア１９４が前進的に駆動されボールねじ１９２が回転する。また、一連の力は単一の一定の力というよりはむしろ順次発生させられるかつ／または発生する、一続きの分離された離散的な力として定義され得る。図示された実施形態において、例えば、第１および第２のアーム２００および２０２によって加えられる一連の力は、１つの歯２１８が順次離散的ステップを踏んで（例えば、第１の歯２１８に接触し、これを前に押し、次に第２の歯２１８に移りこれを前に押すなどのように）かみ合うことでギア１９４を前進的に回転させ得る。ボールねじ１９２が回転することで、突き棒１９０はシリンジ２２４のバレル２２２内に配置されたプランジャー２２０を直動させ得る。特に、プランジャー２２０は突き棒１９０とつながるドライブシャフト２３０に結合されたプランジャーヘッド２２８の回りに配置された複数のシールを含み得る。
【００３２】
図４に示された撮像系１０は、矢印２３４で示されるように突き棒１９０の位置、あるいは速度、あるいは加速度、あるいはこれらの組み合わせをモニターするように構成された１つまたはそれよりも多くのフィードバックセンサー２３２を含み得る。次に、１つまたはそれよりも多くのセンサー２３２はフィードバック信号２３６をコントロール２３８に提供し得、コントロール２３８は流体ポンプ１８２への閉ループ制御信号２４０を提供し得る。上記実施形態と同様に、図示された注射器１２は鉄系の材料、あるいは磁気を帯びた材料、またはこれらの組み合わせを実質的にあるいはまったく含まなくあり得る。加えて、図示された注射器１２は潜在的にＲＦ放射を、あるいは磁場を、あるいはＭＲＩシステムとの他の潜在的干渉を放出し得る電子部品、あるいは他のコンポーネントを実質的にあるいは全く含まなくあり得る。また、図示されたコントロール２３８と流体ポンプ１８２と、いかなる鉄系のあるいは磁気を帯びた材料は、壁４８に対して流体駆動注射器１２とは反対側に配置され得る。
【００３３】
図５は図４の実施形態のギアおよびラチェットアセンブリー１６２に結合された流体ドライブ１６０の部分図である。図示されるように、導管１７６と１７８を介して第１および第２のチャンバー１７０および１７２へ／からの反対方向の往復運動する流れは、ピストン１６４とロッド１６８とに矢印２５０に示されるような内向きと外向きの往復運動を引き起こす。この往復運動する移動２５０に応答してロッド１６８は、矢印２１６に示されるように第３のアーム２０４をベアリング２１０回りに往復運動する態様で回転させる。次に第３のアーム２０４の往復運動する回転２１６は第１および第２のアーム２００および２０２に、矢印２５２と２５４に示されるようにギア１９４に相対的に前方向および後方向に往復運動させる。例えば、第１のアーム２００がギア１９４に向かって前方向に動くと、第２のアーム２０２はギア１９４から離れる。逆も同様。第２のアーム２０２がギア１９４に向かって動くと、第１のアーム２００はギア１９４から離れる。これらの往復運動する移動の間、第１および第２のアーム２００および２０２のうちの一方がギア１９４上の歯２１８の１つを押し、アームの他方がギア１９４上の次の歯２１８に落ち込む。こうして第１および第２のアーム２００および２０２は、ギア１９４を駆動するために歯２１８を押しやる前向きの動きと、次の歯２１８へステップする反対の動きとを交替し、その結果階段状にギア１９４を回転する一連の力を作る。また、一連の力は単発の一定の力というよりもむしろ、次々に発生させられたりかつ／または発生する、一続きの分離され離散した力として定義され得る。本実施形態においては、一連の力は、例えば最初の歯２１８に接触しそれを前に押し進め、２番目の歯２１８に移ってそれを押し進めるなど、１つの歯２１８が次々に離散的なステップでかみ合うことで、ギア１９４を前進的に回転させ得る。一連の力の各々は同じであり得るか、あるいは異なり得る。また一連の力の各々は時間的にかつ／または空間位置的に分離され得る。また流体ドライブ１６０のコンポーネントと、ギアおよびラチェットアセンブリー１６２とは鉄系の材料、あるいは磁気を帯びた材料、あるいはＲＦ放射を放出し得たり、ＲＦ放射や磁性物質等の悪影響を受け得るコンポーネントを実質的にあるいはまったく含まなくあり得る。
【００３４】
図６は撮像系１０の代替的な実施形態の図であり、注射器１２はドッキング再充填ステーション２６２に合うように構成された注射器動力源２６０を含む。図示された動力源２６０は気体再充填ポート２６４と、気体アクチュエーターポート２６６と、気体サプライ２６８と、気体スイッチ／バルブ２７０と、流体ドライブ２７２と、１つまたはそれよりも多くのフィードバックセンサー２７４と、医用流体配送デバイス２７６とを含み得る。ステーション２６２はリトラクター２７８と、１つまたはそれよりも多くのコントロール２８０と、気体サプライ２８２と、気体再充填ポート２８４と、気体アクチュエーターポート２８６とを含み得る。注射器１２は気体作動媒体を１つまたはそれよりも多くの取り外し可能な導管２９０を介してポ−ト２６４またはポ−ト２８４またはこれらの組み合わせに供給するように構成された外部気体供給源２８８を含み得る。こうして供給源２８８はポ−ト２６４と２８４を介して気体サプライ２６８と２８２に気体を補充する。ポ−ト２８４と２８６は導管２９２と２９４を介してサプライ２８２に結合され得る。導管２９２と２９４は気体流れを制御するために、チェックバルブ２９６と２９８のような１つまたはそれよりも多くのバルブを含み得る。気体サプライ２８２はポ−ト２８４と２８６へのおよびこれらのポ−トからの気体流れを制御するために１つまたはそれよりも多くのバルブを含み得る。例えば図示されたサプライ２８２は導管２９４とポ−ト２８６を通る気体流れを開閉するバルブ３００を含み得る。例えば、バルブ３００は１つまたはそれよりも多くのコントロール２８０によって制御され得る。コントロール２８０はバルブアクチュエーターまたは流量計またはこれらの組み合わせを含み得る。
【００３５】
動力源２６０はステーション２６２に接続されてあるいは分離されて動作するように構成され得る。例えば、ポ−ト２８６はポ−ト２６６に気体導管３０２を介して取り外し可能に結合され得る。導管３０２は気体作動媒体をサプライ２８２から流体ドライブ２７２にバルブ２７０を介して供給し得る。しかしながら、図示された実施形態においては、流体ドライブ２７２は気体作動媒体をローカルな気体サプライ２６８から受ける。一方バルブ２７０はポート２６６を介して供給される気体圧力に応答して開閉する。言い換えれば、バルブ２７０はステーション２６２により提供される気体圧力に作用され、一方で実際の気体作動媒体はサプライ２６８内にローカルに蓄えられる。このようにポート２６６は導管３０４を介してバルブ２７０に気体制御圧力を提供する。気体制御圧力に応答してバルブ２７０が開いているときには、サプライ２６８内の気体作動媒体は導管３０６および３０８を介して流体ドライブ２７２に流れる。次に、流体ドライブ２７２はサプライ２６８からの気体圧力に応答し、配送デバイス２７６に駆動力３１０を伝える。動力源２６０の動作中は、１つまたはそれよりも多くのフィードバックセンサー２７４は、流体ドライブ２７２と配送デバイス２７６の状態３１２と３１４をモニターし得、ステーション２６２内のコントロール（単数または複数）２８０にフィードバック信号３１６を提供し得る。
【００３６】
動力源２６０が医用流体の注入を完了した後に気体サプライ２６８は供給源２８８によって再充填され得る。気体媒体はポート２６４を通過し、導管３１８を介してサプライ２６８に入り込み得る。加えて、ステーション２６２に配置されたリトラクター２７８が、その後の注入に備えて流体ドライブ２７２の位置を取り消すように用いられ得る。例えば、リトラクター２７８は突き棒を注入前の位置に戻す手動のあるいは動力を供給されたリトラクターを含み得る。図示された図６の撮像系１０は注射器１２に対して壁４８の反対側に配置されたコントロール３２０を含み得る。また動力源２６０とステーション２６２は鉄系材料、あるいは磁気を帯びた材料、あるいはＲＦ放射や磁性物質などを潜在的に発生したり悪影響を受ける電子部品を実質的にあるいは全く含まなくあり得る。しかしながら、一部の実施形態においてはコントロール（単数または複数）２８０かつ／またはバルブ３００は、一般にＭＲＩシステムの撮像処置中には動作しない電子部品を含み得る。
【００３７】
図７は図６の動力源２６０とステーション２６２の実施形態の図であり、さらにこれらコンポーネント２６０と２６２の構造的特徴を示すものである。図示された実施形態において、動力源２６０は複数の、腕／脚ストラップ３３０のような患者ボディマウントを含み得る。これらのストラップ３３０はボタン、クリップ、フックとループ材、バックル、かつ／または他の適当な結合態様を介して結合され得る。動力源２６０は、図１を参照して上記で議論されたように撮像孔１４内の患者への配置に特に良く合ような、患者装着可能（例えば、取り外し可能に装備された）注射器として記述され得る。患者装着可能注射器の利点の１つは、スタンドや壁や天井に装備される従来型の注射器よりも注入に要求され得るチューブがより少ないことである。図示された動力源２６０はフロー調整器３３２とシリンジ調整器３３４を含む。さらに、動力源２６０はシリンジ３３８を支えるよう構成されたシリンジレセプタクル３３６を含む。図６を参照して上記で議論されたように動力源２６０内に配置された流体ドライブ２７２は気体圧力に応答してシリンジ３３８のプランジャー３４０を駆動する。流体ドライブ２７２はステーション２６２から導管３０２を介して動力源２６０への気体パルスあるいは圧力供給によってトリガーがかけられ得る。さらに、ステーション２６２上に配置されたコントロール２８０は動力源２６０の様々な局面を制御するのに用いられ得る。ステーション２６２はフローバルブ調整器あるいは調整コネクション３４２および３４４を含み得る。最後に、図示されたリトラクター２７８は手動のリトラクターメカニズムであり得、シリンジ格納部３３６内に挿入されて流体ドライブ２７２の突き棒を注入前の位置に戻させ得る。あるいは、リトラクター２７８は動力源２６０の突き棒を注入前の位置に戻させる圧力アシストあるいはモーターアシストのメカニズムを有し得る。図示されたステーション２６２はメインコントロール３４６と、コントロール３２０のユーザーインターフェイス３４８とに、電気ケーブル３５０および３５２を介して結合され得る。しかしながら、メインコントロール３４６とユーザーインターフェイス３４８は、動力源２６０での注入処置中には動作しないよう構成され得る。それゆえ、動力源２６０とステーション２６２はＭＲＩシステムの動作に干渉しなくあり得る。
【００３８】
図８は図６と図７の動力源２６０の例示的な実施形態の図であり、さらに図２を参照して上で述べられた実施形態と同様に流体ドライブ２７２の複数流体の構成を図示している。図示された実施形態において、流体ドライブ２７２は液体ドライブ部３６２に結合された気体ドライブ部３６０を含む。特に、部３６０と部３６２は、シンダー３６６内で可動（例えば、前後にスライド可能、あるいは往復運動の様式）に配置されたピストン３６４によって分けられ得る。液体ドライブ部３６２はリザーバー３７０につながる導管３６８を含み得、そこでは複数のバルブ３７２および３７４がリザーバー３７０とピストン３６４の間に配置されて、ピストン３６４の移動の間にリザーバー３７０に向かう液体３７６の流れを制御する。導管３６８もまたさらに以下で議論されるように、液体ドライブ部３６２とリザーバー３７０の間に液体を流させるように構成されたポンプ３７８を含み得る。ピストン３６４は突き棒３８０に結合され得、突き棒はシリンジ３３８内へとプランジャー３４０を駆動するよう構成され得る。
【００３９】
図８の実施形態において、サプライ２６８内に配置された気体作動媒体は、ポート２６６を介して提供される気体制御圧力に応答してバルブ２７０を開けたときに、ピストン３６４を移動する圧力を提供し得る。このように、気体作動媒体はピストン３６４に突き棒３８０がプランジャー３４０に逆らって移動させ、一方で液体ドライブ部３６２内の液体３７６はバルブ３７２および３７４を介してピストン３６４の移動の正確な制御を提供する。例えば、バルブ３７２および３７４はステーション２６２によって調整、あるいはセットされ得、その結果液体３７６のリザーバー３７０へのフローレートが制御される。このような態様で、部３６２内の液体圧力は少なくとも部分的には気体ドライブ部３６０内の気体圧力に対抗し、その結果シリンジ３３８に制御された注入を提供するピストン３６４の移動を減速する。注入完了後、ポンプ３７８は液体圧力が気体圧力に優ってピストン３６４を注入前の位置に戻すよう、ステーション２６２によって連動され得る。図８に図示された実施形態において、流体ドライブ２７２は実質的にあるいはまったく非鉄系で、非磁性で、電子部品を含まない。
【００４０】
図９は図６−８の流体ドライブ２７２の代替的な実施形態の図であり、複数流体のドライブアセンブリーによって駆動されるデュアルシリンジの構成を示す。特に、図９の流体ドライブ２７２は、第１の突き棒３９４が第１のシリンジ３９８内で第１のプランジャー３９６を移動できるように、第１のシリンダー３９２に沿って可動に配置された第１のピストン３９０を含み得る。流体ドライブ２７２は、第２の突き棒４０４が第２のシリンジ４０８内で第２のプランジャー４０６を移動できるように、第２のシリンダー４０２内に可動に配置された第２のピストン４００を含む。第１のピストン３９０は第１のシリンダー３９２を第１の気体チャンバー４１０と第１の液体チャンバー４１２とに分ける。同様に、第２のピストン４００は第２のシリンダー４０２を第２の気体チャンバー４１４と第２の液体チャンバー４１６とに分ける。第１および第２の気体チャンバー４１０および４１４は分離され得るか、あるいは互いに流体連絡し得る。例えば、図示された実施形態にお・いて、チャンバー４１０および４１４は共通の気体チャンバー４１８の一部である。一部の実施形態ではチャンバー４１８は大気に開放されており、一方で他の実施形態ではチャンバー４１８は第１および第２のピストン３９０および４００に対して駆動力を提供する適切な圧力下に置かれる。
【００４１】
流体ドライブ２７２は第１および第２の液体チャンバー４１２および４１６の間で流体連絡する液体リザーバー４２０を含む。図示されたリザーバー４２０は第１および第２のチャンバー４１２および４１６に、様々なバルブあるいはポンプあるいはこれらの組み合わせを含み得る１つまたはそれよりも多くの流体導管４２２、４２４、４２６、４２８および４３０を介して結合され得る。例えば、図示された導管４２２および４２４はチャンバー４１２あるいはチャンバー４１６あるいは両方から液体リザーバー４２０への流体流れを次の導管を介して制御するピエゾ電気セレクターバルブ４３２を含み得る。導管４２６はチャンバー４１２およびチャンバー４１６とリザーバー４２０との間の流体流れのスピード制御を提供するように構成されたピエゾ電気サーボバルブ４３４を含み得る。導管４２８はチェックバルブ４３６と、リザーバー４２０からチャンバー４１２あるいはチャンバー４１６あるいは両方に戻る流体を提供するギアポンプ４３８とを含み得る。こうして、チェックバルブ４３６はチャンバー４１２および４１６からリザーバー４２０へ向かう流れを制限し得、リザーバー４２０からチャンバー４１２および４１６への逆方向の流れを許可し得る。
【００４２】
流体ドライブ２７２は、それぞれ第１および第２のピストン３９０および４００の位置を検知するように構成された第１および第２の位置センサー４４０および４４２を含み得る。このように、センサー４４０および４４２により検知された位置はピエゾ電気サーボバルブ４３４を介して第１および第２のピストン３９０および４００の移動を制御するのに用いられ得る。他の実施形態では、バルブ４３２と４３４は気体式制御バルブ、あるいは光学式制御バルブなどの他の適当なバルブアセンブリーに置き換えられ得る。
【００４３】
また、チャンバー４１８内の気体圧力は一般にピストン３９０および４００を駆動する。チャンバー４１２および４１６内の液体圧力は一般にピストン３９０および４００の移動を調整し、その結果プランジャー３９６および４０６の、それぞれのシリンジ３９８および４０８内への正確なモーションコントロールを提供する。さらに、図示された流体ドライブ２７２は鉄系の材料、あるいは磁気を帯びた材料、あるいはこれらの組み合わせを実質的にあるいはまったく含まなくあり得る。こうして、注射器１２はＭＲＩシステムでの動作に特に良く合っており、相対的にコンパクトで図１を参照して上記で議論されたように撮像孔１４内での配置に対して患者装着可能である。
【００４４】
図１０は図６の撮像系１０の代替的な実施形態の図であり、動力源２６０とステーション２６２が気体コントロールと組み合わせてファイバー光学素子で構成されるものである。特に、動力源２６０は複数媒体ポート４５０、気体バルブ４５２、光学／光スイッチ４５４、流体ドライブ４５６、医用流体配送デバイス４５８および１つまたはそれよりも多くのセンサー４６０を含み得る。ステーション２６２はリトラクター４６２、１つまたはそれよりも多くのコントロール４６４、気体サプライ４６６、光学源／光源４６８、再充填ポート４７０および複数媒体ポート４７２を含み得る。加えて、注射器１２はポート４５０および４７２に取り外し可能に結合された複数媒体導管４７４を含む。
【００４５】
図示された実施形態において、複数媒体導管４７４はポート４５０と４７２の間で気体作動媒体も光学信号／光信号も伝達するよう構成されている。特に、ポート４７２は導管４７６を介してサプライ４６６からの気体作動媒体と、導管４７８を介して供給源４６８からの信号とを受け取り得る。これらの伝達はコントロール（単数または複数）４６４かつ／またはコントロール４８０とのユーザー相互作用によって開始され得る。このように、気体作動媒体と光学信号／光信号は矢印４８２および４８４で示されるように導管４７４を介して同時に伝達され得る。ポート４５０で受け取ると、気体作動媒体は導管４８６を介してバルブ４５２に伝達され得、一方で光学信号／光信号は導管４８８を介してスイッチ４５４に伝達され得る。
【００４６】
次に、スイッチ４５４は一般にバルブ４５２の動作を制御する。例えば、信号４８４はスイッチ４５４にバルブ４５２を開閉するようにトリガーをかけ得、その結果導管４９０を介して流体ドライブ４５６に向かう気体作動媒体の流れ４８２を制御する。流体ドライブ４５６に供給される気体圧力はそのとき駆動力あるいは圧力４９２を生み、その駆動力あるいは圧力４９２は医用流体配送デバイス４５８からの医用流体および患者内への医用流体を駆動する。動作中は、センサー（単数または複数）４６０は流体ドライブ４５６および配送デバイス４５８の状態４９４および４９６をモニターし得、コントロール（単数または複数）４６４にフィードバック信号（単数または複数）４９８を提供し得る。図６の実施形態と同様に、再充填ポート４７０は外部の気体供給源５００から導管５０２を介して気体作動媒体の追加の供給を受け取り得る。好都合なことに、複数媒体導管４７４は異種の媒体の伝達を可能にして、ステーション２６２と動力源２６０の間でパワーも制御機能も同時に提供する。
【００４７】
本発明は様々な修正および代替的な形態を受け入れ可能で、特別な実施形態は図において例として示され、本明細書中で詳細に述べられてきた。しかしながら本発明は開示された特別の形態に制限されるつもりでないことが理解されるべきである。むしろ本発明は以下に添付される請求項によって定義される本発明の精神および特許請求範囲内に含まれるすべての修正、均等物、代替物をメンバーに加えるものである。
【図１】
2014205062.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【外国語明細書】
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