(57)【要約】  医療用流体パワーインジェクターが、インジェクターと患者ラインとの間の流体の経路指定を制御しかつまたマニホールド内に含まれる圧力センサーへの流体の流れを制御する、使い捨ての医療用流体注入マニホールドを有し得る。一例では、医療用流体注入マニホールドは、異なる加圧された医療用流体用の少なくとも２つの入り口と、少なくとも２つの対応する出口とを有するマニホールドハウジングを含む。医療用流体注入マニホールドはまた、患者の血行動態圧を測定するように構成された圧力センサーを有し得る。圧力センサーは、マニホールドハウジング内に位置決めされ、かつマニホールドハウジングの出口ポートのうちの１つと選択的に流体連通し得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の加圧された医療用流体を受け入れるように構成された第１の入口ポート、第２の加圧された医療用流体を受け入れるように構成された第２の入口ポート、前記第１の加圧された医療用流体を排出するように構成された第１の出口ポート、および前記第２の加圧された医療用流体を排出するように構成された第２の出口ポートを有するマニホールドハウジングと；
患者の血行動態圧を測定するように構成された圧力センサーであって、前記マニホールドハウジング内に位置決めされ、かつ前記第１の出口ポートと選択的に流体連通する圧力センサーと
を含む、医療用流体注入マニホールド。
【請求項２】
前記第１の入口ポートと、前記第１の出口ポートと、前記圧力センサーとの間の流体の流れを制御するように構成された弁をさらに含む、請求項１に記載の医療用流体注入マニホールド。
【請求項３】
前記圧力センサーが圧力トランスデューサを含み、および、前記弁と前記圧力センサーとの間に位置決めされた流体信号減衰装置をさらに含む、請求項２に記載の医療用流体注入マニホールド。
【請求項４】
前記流体信号減衰装置がフィルターを含む、請求項３に記載の医療用流体注入マニホールド。
【請求項５】
前記弁が第１の弁を含み、および、前記第２の入口ポートと前記第２の出口ポートとの間の流体の流れを制御するように構成された第２の弁をさらに含む、請求項２に記載の医療用流体注入マニホールド。
【請求項６】
前記マニホールドハウジングが、さらに、前記第１の弁と前記第２の弁との間に延在するブリッジ部分を含み、前記圧力センサーが、前記マニホールドハウジングの前記ブリッジ部分に位置決めされ、および前記第２の弁が、さらに、前記第２の入口ポートと、前記第２の出口ポートと、前記圧力センサーとの間の流体の流れを制御するように構成されている、請求項５に記載の医療用流体注入マニホールド。
【請求項７】
前記マニホールドハウジングの前記ブリッジ部分内に、前記第１の弁と前記圧力センサーとの間に位置決めされた流体信号減衰装置をさらに含む、請求項６に記載の医療用流体注入マニホールド。
【請求項８】
前記第１の弁および前記第２の弁が、前記第１の加圧された医療用流体が前記マニホールドハウジングを流れることができる第１の動作位置と、前記第２の加圧された医療用流体が、前記マニホールドハウジングを流れることができるが、前記第２の加圧された医療用流体は、前記圧力センサーとの連通を遮断されている第２の動作位置と、前記圧力センサーと前記第１の出口ポートとの間の流体連通が開放されている第３の動作位置とを有する、請求項６に記載の医療用流体注入マニホールド。
【請求項９】
前記第１の出口ポートの直径が前記第２の出口ポートよりも小さい、請求項１に記載の医療用流体注入マニホールド。
【請求項１０】
前記第１の加圧された医療用流体が希釈剤を含み、および前記第２の加圧された医療用流体が造影剤を含む、請求項１に記載の医療用流体注入マニホールド。
【請求項１１】
前記マニホールドハウジングが剛体材料から製作される、請求項１に記載の医療用流体注入マニホールド。
【請求項１２】
前記マニホールドハウジング、およびそこに位置決めされた圧力センサーが、医療用流体注入装置に着脱式に挿入可能である、請求項１に記載の医療用流体注入マニホールド。
【請求項１３】
第１の医療用流体と流体連通する第１の流体加圧ユニット、および第２の医療用流体と流体連通する第２の流体加圧ユニットを含む医療用流体注入装置と；
前記医療用流体注入装置から患者まで前記第１の医療用流体を送るように構成された第１の流体ルーメン、および前記医療用流体注入装置から前記患者まで前記第２の医療用流体を送るように構成された第２の流体ルーメンを含むチューブと；
前記第１の流体加圧ユニットから前記第１の医療用流体を受け入れるように構成された第１の入口ポート、前記第２の流体加圧ユニットから前記第２の医療用流体を受け入れるように構成された第２の入口ポート、マニホールドハウジングから前記第１の流体ルーメンへと前記第１の医療用流体を排出するように構成された第１の出口ポート、および前記マニホールドハウジングから前記第２の流体ルーメンへと前記第２の医療用流体を排出するように構成された第２の出口ポートを有するマニホールドハウジングを含む、流体注入マニホールドと；
前記流体注入マニホールド内に位置決めされかつ前記患者の血行動態圧を測定するように構成された圧力センサーであって、前記患者から前記第１の流体ルーメンを通って延在する流体カラムと選択的に流体連通する圧力センサーと
を含む、医療用流体注入システム。
【請求項１４】
前記第１の流体加圧ユニットがポンプを含み、前記第２の流体加圧ユニットがシリンジを含み、および前記第１の医療用流体が希釈剤を含み、および前記第２の医療用流体が造影剤を含む、請求項１３に記載の医療用流体注入システム。
【請求項１５】
前記チューブが、前記第１の流体ルーメンと前記第２の流体ルーメンとを、患者ラインに結合されるように構成された単一のルーメンに接合する接合部をさらに含み、および前記接合部は、前記患者と前記接合部との間の距離が前記接合部と前記医療用流体注入装置との間の距離よりも短くなるように位置決めされるように構成される、請求項１３に記載の医療用流体注入システム。
【請求項１６】
前記第１の入口ポートと、前記第１の出口ポートと、前記圧力センサーとの間の流体の流れを制御するように構成された第１の弁、および前記第２の入口ポートと前記第２の出口ポートとの間の流体の流れを制御するように構成された第２の弁をさらに含む、請求項１３に記載の医療用流体注入システム。
【請求項１７】
前記マニホールドハウジングが、前記第１の弁と前記第２の弁との間に延在するブリッジ部分をさらに含み、前記圧力センサーは、前記マニホールドハウジングの前記ブリッジ部分内に位置決めされている、請求項１６に記載の医療用流体注入システム。
【請求項１８】
前記圧力センサーが圧力トランスデューサを含み、および、前記第１の弁と前記圧力センサーとの間に位置決めされた流体信号減衰装置をさらに含む、請求項１７に記載の医療用流体注入システム。
【請求項１９】
前記第１の弁および前記第２の弁が、前記第１の医療用流体が前記マニホールドハウジングを流れることができる第１の動作位置と、前記第２の医療用流体が前記マニホールドハウジングを流れることができるが、前記第２の医療用流体は、前記圧力センサーとの連通を遮断される第２の動作位置と、前記圧力センサーと前記第１の流体ルーメンとの間の流体連通が開放している第３の動作位置とを有する、請求項１６に記載の医療用流体注入システム。
【請求項２０】
前記第１の出口ポートの直径が前記第２の出口ポートよりも小さく、前記第１の医療用流体は希釈剤を含み、および前記第２の医療用流体は造影剤を含む、請求項１３に記載の医療用流体注入システム。
【請求項２１】
前記マニホールドハウジングが、剛体材料から製作され、前記医療用流体注入装置に着脱式に挿入可能である、請求項１３に記載の医療用流体注入システム。
【請求項２２】
流体注入マニホールドハウジングの第１の弁および第２の弁を第１の動作位置に設定して、第１の加圧された医療用流体が前記流体注入マニホールドハウジングを通して注入可能になる一方、第２の加圧された医療用流体が前記流体注入マニホールドハウジングを流れるのを遮断されるようにするステップと；
前記流体注入マニホールドハウジングの前記第１の弁および前記第２の弁を第２の動作位置に設定して、第２の加圧された医療用流体が前記流体注入マニホールドハウジングを通して注入可能になる一方、前記第１の加圧された医療用流体が前記流体注入マニホールドハウジングを流れるのを遮断されるようにするステップと；
前記流体注入マニホールドハウジングの前記第１の弁および前記第２の弁を第３の動作位置に設定して、前記第１の加圧された医療用流体および前記第２の加圧された医療用流体の双方が前記流体注入マニホールドハウジングを流れるのを遮断されるが、前記流体注入マニホールド内に位置決めされた圧力センサーが、患者から前記流体注入マニホールドハウジングまで延在する流体カラムと連通できるようにするステップと
を含む、方法。
【請求項２３】
前記圧力センサーが、流体が通って流れることができかつ前記第１の弁と前記第２の弁との間に延在する前記流体注入マニホールドの一部分に位置決めされる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
さらに、前記第１の弁と前記第２の弁との間に延在する前記流体注入マニホールドの前記一部分に位置決めされた流体信号減衰装置を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の加圧された医療用流体が希釈剤を含み、および前記第２の加圧された医療用流体が造影剤を含む、請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年１０月２５日出願の米国仮特許出願第６１／８９５，９３４号明細書の優先権を主張し、その内容全体を本願明細書に援用する。
【０００２】
本開示は、流体マニホールドに関し、より詳細には、医療用流体パワー注入装置用の流体マニホールドに関する。
【背景技術】
【０００３】
医療用流体注入装置は、一般に、患者に医療用流体を注入するために使用される。これらの装置は、医療用流体を保持する１つ以上のリザバーと、患者に医療用流体を注入するための１つ以上の加圧ユニットとを含むことが多い。例えば、造影剤パワー注入装置は、造影剤を入れているリザバーと、食塩水などの希釈剤を入れている別のリザバーとを含み得る。造影剤パワー注入装置は、患者に造影剤を注入するために使用されるシリンジと、患者に希釈剤を注入するために使用される別のシリンジまたはポンプとを有し得る。使用時、造影剤および／または希釈剤は、一般に、パワー注入装置から、患者に挿入されたカテーテルへ注入される。造影剤注入装置は、ある種の医療処置、例えば血管造影法によるまたはコンピュータ断層撮影（ＣＴ）による処置の最中に使用され得る。
【０００４】
いくつかの適用例では、注入処置の最中、患者の血行動態圧を監視し得る。例えば、血管造影の最中、医療供給者は、高圧の造影剤の注入と注入との間に患者の血管内圧および心内圧を記録し得る。そのような応用における注入処置の最中の患者の血行動態圧を監視するために、圧力センサーが、患者に挿入されたカテーテルと流体連通して配置され得る。圧力センサーは、カテーテルを通って圧力センサーまで延びる流体カラムすなわち流体柱を通して患者の血行動態圧を検知し得る。高圧流体注入の最中は、カテーテルと圧力センサーとの間の流体連通は閉鎖されて、造影剤の注入の最中に発生した高い圧力から圧力センサーを保護し得る。しかしながら、高圧の造影剤がカテーテルを通して注入されていないときには、流体連通は再開され得る。
【０００５】
注入処置の最中に、圧力センサーが患者の血行動態圧を確実に正確に測定するようにすることは、注入装置の安全性および効果的な使用に有用とし得る。高機能の高分解能圧力センサーを使用して、非常に正確な圧力データを獲得できるが、造影剤注入装置の圧力センサーは、一般に、一人の患者の処置後には廃棄され、患者間の相互汚染を回避する。これは、一般的に、高価な高分解能圧力センサーの使用を不可能にする。造影剤注入システム内に比較的分解能の低い圧力センサーを適切に実装することは、圧力センサーが十分に正確なデータを確実にもたらすようにするために、有用とし得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
概して、本開示は、造影剤注入装置用の流体注入マニホールドに関する。その流体注入マニホールドは、患者の血行動態圧を測定するように構成された圧力センサーを含む。流体注入マニホールドは、使い捨ての構成要素または使い捨ての単回使用の患者キットの一部とし、それぞれの注入処置と注入処置との間に造影剤注入装置において交換され得る。流体注入マニホールドは、異なる医療用流体を、造影剤注入装置から、造影剤注入装置と患者に挿入されるカテーテルとの間に延在するチューブシステムまで、異なる流体通路を提供して経路指定し得る。例えば、流体注入マニホールドは、食塩水が患者に送達される第１の流体通路と、造影剤が患者に送達される第２の流体通路とを有し得る。
【０００７】
造影剤注入装置と患者との間の造影剤および食塩水の流れを制御するために、かつまた患者と圧力センサーとの間の流体連通を制御するために、流体注入マニホールドは、造影剤注入装置の流体加圧ユニットと、患者まで延在するチューブシステムとの間に位置決めされた弁を有し得る。圧力センサーは、弁と弁との間に位置決めされ得るため、圧力センサーは、マニホールドを流れる、加圧された流体から隔離されるだけでなく、患者ラインと選択的に流体連通して配置されて、患者の血行動態圧の測定も行い得る。例えば、圧力センサーは、注入処置の最中に希釈剤が患者に注入されるチューブシステムの流体ルーメンと選択的に流体連通して配置され得る。希釈剤は、患者の血行動態圧を伝達する低粘度の流体カラムを提供し得る。これにより、患者の血行動態圧は、高粘度な造影剤を含有する流体カラムを通して伝達される場合よりも、正確な圧力信号を提供し得る。さらに、異なる患者の処置において比較的均一な希釈剤組成物が使用される場合には、患者の血行動態圧を決定するときに、希釈剤と関連付けられた圧力信号アーチファクトが補償され得る。
【０００８】
一例では、マニホールドハウジングと圧力センサーとを含む医療用流体注入マニホールドについて説明する。マニホールドハウジングは、第１の加圧された医療用流体を受け入れるように構成された第１の入口ポートと、第２の加圧された医療用流体を受け入れるように構成された第２の入口ポートと、第１の加圧された医療用流体を排出するように構成された第１の出口ポートと、第２の加圧された医療用流体を排出するように構成された第２の出口ポートとを有する。圧力センサーは、患者の血行動態圧を測定するように構成される。この例によれば、圧力センサーは、マニホールドハウジング内に位置決めされ、かつ第１の出口ポートと選択的に流体連通している。
【０００９】
別の例では、医療用流体注入装置と、チューブシステムと、流体注入マニホールドと、圧力センサーとを含む医療用流体注入システムについて説明する。医療用流体注入装置は、第１の医療用流体と流体連通する第１の流体加圧ユニットと、第２の医療用流体と流体連通する第２の流体加圧ユニットとを含む。チューブシステムは、医療用流体注入装置から患者まで第１の医療用流体を送るように構成された第１の流体ルーメンと、医療用流体注入装置から患者まで第２の医療用流体を送るように構成された第２の流体ルーメンとを含む。流体注入マニホールドはマニホールドハウジングを含み、このマニホールドハウジングは、第１の流体加圧ユニットから第１の医療用流体を受け入れるように構成された第１の入口ポートと、第２の流体加圧ユニットから第２の医療用流体を受け入れるように構成された第２の入口ポートと、マニホールドハウジングから第１の流体ルーメンへと第１の医療用流体を排出するように構成された第１の出口ポートと、マニホールドハウジングから第２の流体ルーメンへと第２の医療用流体を排出するように構成された第２の出口ポートとを有する。圧力センサーは、流体注入マニホールド内に位置決めされ、かつ患者の血行動態圧を測定するように構成される。例によれば、圧力センサーは、患者から第１の流体ルーメンを通って延在する流体カラムと選択的に流体連通している。
【００１０】
別の例では、流体注入マニホールドハウジングの第１の弁および第２の弁を第１の動作位置に設定して、第１の加圧された医療用流体が、流体注入マニホールドハウジングを通して注入可能になる一方、第２の加圧された医療用流体が、流体注入マニホールドハウジングを流れるのを遮断されるようにするステップを含む方法について説明する。この例示的な方法はまた、流体注入マニホールドハウジングの第１の弁および第２の弁を第２の動作位置に設定して、第２の加圧された医療用流体が、流体注入マニホールドハウジングを通して注入可能になる一方、第１の加圧された医療用流体が、流体注入マニホールドハウジングを流れるのを遮断されるようにするステップを含む。この例示的な方法は、さらに、流体注入マニホールドハウジングの第１の弁および第２の弁を第３の動作位置に設定して、第１の加圧された医療用流体および第２の加圧された医療用流体の双方ともが、流体注入マニホールドハウジングを流れるのを遮断されるが、流体注入マニホールド内に位置決めされた圧力センサーが、患者から流体注入マニホールドハウジングまで延在する流体カラムと連通できるようにするステップを含む。
【００１１】
１つ以上の例の詳細を、添付図面および以下の説明に記載する。他の特徴、目的、および利点は、説明および図面から、および特許請求の範囲から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】例示的な医療用流体パワー注入システムの透視図である。
【図２】図１の医療用流体注入装置において使用され得る流体注入マニホールドの例示的な構成の斜視図である。
【図３Ａ】図２の流体注入マニホールドにおいて使用され得る１つの例示的なタイプの弁を示す図である。
【図３Ｂ】図２の流体注入マニホールドにおいて使用され得る１つの例示的なタイプの弁を示す図である。
【図４】圧力センサーおよび減衰装置がマニホールド内に位置決めされ得る例示的な構成を示す、図２の流体注入マニホールドの断面図である。
【図５】マニホールドを通る流体の動きを制御するために図２の流体注入マニホールドにおいて弁によって取られ得る異なる動作位置を示す概念図である。
【図６】マニホールドを通る流体の動きを制御するために図２の流体注入マニホールドにおいて弁によって取られ得る異なる動作位置を示す概念図である。
【図７】マニホールドを通る流体の動きを制御するために図２の流体注入マニホールドにおいて弁によって取られ得る異なる動作位置を示す概念図である。
【図８】マニホールドを通る流体の動きを制御するために図２の流体注入マニホールドにおいて弁によって取られ得る異なる動作位置を示す概念図である。
【図９】マニホールドを通る流体の動きを制御するために図２の流体注入マニホールドにおいて弁によって取られ得る異なる動作位置を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の詳細な説明は、実際は例示であり、および本発明の範囲、適用性、または構成をなんら限定するものではない。むしろ、以下の説明は、本発明の例示的な実施形態の実施の実例を提供する。構造、材料、寸法、および製造プロセスの例は、選択した要素に提供されてもよく、および他の全ての要素は、本発明の当業者に公知のものを用いる。当業者は、提供した例の多くは、好適な代替例を有し、それらが使用され得ることを認識する。
【００１４】
医療用流体パワーインジェクターを使用して、診断撮像処置の最中に患者の体内に造影剤を注入し得る。造影剤は、活性造影剤を含有してもよく、この活性造影剤は、診断用撮像装置からの放射線または電磁エネルギーと相互作用して、例えば造影剤にさらされない構造または流体と比較して、患者の体内の構造または流体の視覚コントラストを強調する。例えば、造影剤は、直ぐ近くの組織と見分けにくい特徴を際立たせて、臨床医が患者の医学的状態を診断および治療するのを支援し得る。医療用流体パワー注入はまた、診断撮像処置の最中に希釈剤（例えば食塩水）を患者の体内に注入するためにも使用され得る。希釈剤は、造影剤と同時に注入されて、例えば造影剤を希釈してもよいし、または造影剤の注入と注入との間に注入されて、例えばカテーテルから造影剤を洗い流してもよい。
【００１５】
医療処置の最中に患者の体内に医療用流体を注入することに加えて、医療用流体パワーインジェクターはまた、注入処置の最中に患者の血行動態圧を監視するために使用され得る。例えば、血管造影の最中、医療供給者が、高圧の造影剤の注入と注入との間に患者の血管内圧および心内圧を記録し得る。医療供給者は、−１ｐｓｉ〜＋６ｐｓｉ（−５１．７ｍｍＨｇ〜３１０ｍｍＨｇ）の一般的な範囲内にある圧力値を探して見て、患者の血行動態における健康状態を確証する。そのような処置の最中に患者の血行動態圧を監視するために、患者は、患者に挿入される注入カテーテルと流体連通する圧力センサーに接続され得る。圧力センサーは、医療用流体注入装置内にまたはそれに隣接して配置され、かつ注入装置とカテーテルとの間に延在する患者用チューブセットを介して患者のカテーテルと流体連通し得る。
【００１６】
下記でより詳細に説明するように、本開示は、概して、圧力センサーを含む医療用流体注入装置用の流体マニホールドに関する。流体カセットまたは患者専用チューブセットと称し得る流体マニホールドは、一般的に、医療用流体注入装置に取り外し可能に取り付けられるように構成される。流体マニホールドは、一人の患者の使用後に廃棄されて、次の患者の注入処置用の新しい無菌の流体マニホールドに交換されてもよいし、そうでなくてもよい。流体マニホールドは、医療用流体注入装置と患者に挿入されたカテーテルとの間での流体の経路指定および流れを制御し得る。例えば、流体マニホールドは、造影剤加圧装置および／または希釈剤加圧装置からカテーテルまでの流体の流れを制御する１つ以上の弁を含み得る。流体マニホールドの１つ以上の弁はまた、カテーテルと圧力センサーとの間の流体の流れを制御し、例えば、造影剤の高圧での注入と注入との間の患者の血行動態圧を測定し得る。
【００１７】
いくつかの例では、流体マニホールドは、別個の入口ポートおよび出口ポートを有して、マニホールドを通る造影剤および希釈剤を別々に経路指定し、医療用流体を混合させない。例えば、流体マニホールドは２つの出口ポートを有し、それら出口ポートは、マニホールドとカテーテルとの間に存在する異なる流体ルーメンに別々に接続可能とし得る。異なる流体ルーメンは、例えば、流体通路が患者のカテーテルにおいてまたはその近くで収束するまで、希釈剤および造影剤を、別個の流体通路を通して患者に送達できるようにし得る。そのような配置構成は、造影剤および希釈剤が共通の流体ルーメンを通って移動した場合には必要とされ得るように、流体通路に存在する造影剤を患者へと押しやる必要なく、例えば専用の流体通路を通してカテーテルまで希釈剤を注入することによって、カテーテルを洗い流すことを可能にし得る。さらに、専用の希釈剤用流体ルーメンおよび造影剤用流体ルーメンは、造影剤および希釈剤の双方が注入される流体ルーメンに圧力センサーが接続された場合よりも、正確な圧力監視を容易にし得る。
【００１８】
例えば、一例では、流体マニホールドは、流体マニホールド内に含まれる圧力センサーと、注入処置の最中に、希釈剤が患者に注入される際に通る流体ルーメンとの間での選択的な流体連通を可能にするように構成される。高圧の造影剤の注入の最中、流体マニホールドの弁は、希釈剤流体ラインと圧力センサーとの間の流体連通を閉鎖し得る。これにより、高圧が、患者用カテーテルから、希釈剤流体ルーメンに含まれた希釈剤を通って伝わらないようにでき、そうでなければ、高圧によって圧力センサーを損傷させ得る。他方では、患者の血行動態圧の測定が望まれるとき、流体マニホールドの弁が開放して、希釈剤流体ラインと圧力センサーとの間の流体連通を可能にし得る。患者の血行動態圧は、患者用カテーテルを通って、および希釈剤流体ルーメン内に含まれた希釈剤を通って、伝わり、圧力センサーによって検知され得る。これは、患者の血行動態圧を伝達する際に通る、比較的低粘度の流体通路をもたらし、例えば、圧力が比較的粘度のある造影剤で満たされた流体ルーメンを通って伝達した場合におけるよりも、高い分解能の圧力測定を提供する。当然ながら、他の例では、患者の血行動態圧は、造影剤ルーメンに入れられた造影剤のカラムを通して監視され得る。
【００１９】
いくつかの追加的な例では、注入装置の流体マニホールドと患者用カテーテルとの間に延在するチューブが、圧力センサーに人工圧力信号を生成させ得る励起周波数の発生を回避するのを支援するように設計される。例えば、高周波数での左心室駆出など、患者の圧力がある程度変動している最中、患者の圧力変化によって、患者と圧力センサーとの間に延在するチューブラインを、圧力変化に対応するある励起周波数と共振させ得る。励起周波数がチューブラインの共振周波数に対応する場合、チューブライン自体が、圧力センサーに人工圧力信号を生成させて、臨床的に重大な圧力データを不明瞭にする可能性がある。従って、いくつかの例では、チューブラインの共振周波数が増加されるため、一般にヒトの患者によって経験される、全てではないにしてもほとんどが、共振周波数よりも低くなる。
【００２０】
図１は、流体注入マニホールドを含み、それを通して、注入処置、例えば血管造影の最中に患者に流体が供給され得る医療用流体パワー注入システム１０の一例の透視図である。図１の例では、注入システム１０は、主コンソール１２、ハンドヘルド型のリモートコントロール１４、医療用流体注入装置１６、および流体注入マニホールド１８を含む。医療用流体注入装置１６は、医療用流体の第１のリザバー２２に流体的に接続された第１の流体加圧ユニット２０と、医療用流体の第２のリザバー２６に流体的に接続された第２の流体加圧ユニット２４とを含む。特に、医療用流体注入装置１６を、蠕動ポンプである第１の流体加圧ユニット２０と、シリンジである第２の流体加圧ユニットとを有するとして示す。動作中、第１の流体加圧ユニット２０および第２の流体加圧ユニット２４は、流体をそれぞれ第１のリザバー２２および第２のリザバー２６から引き出し、かつ流体を、マニホールド１８を通して、注入装置１６と患者に挿入されるカテーテル（図示せず）との間に延在するチューブ３０に注入する。医療用流体パワー注入システム１０は、本開示に従って使用され得るパワーインジェクターの構成の一例にすぎず、本開示は、その点において限定されない。例えば、注入システム１０は、図１に示す蠕動ポンプの代わりに流体を注入するために、第１のリザバー２２に流体的に接続されたシリンジを含み得る。別の例として、注入システム１０は、図１に示すものに加えてまたはその代わりに、他のタイプの容積型ポンプを含み得る。
【００２１】
下記で詳細に説明するように、流体注入マニホールド１８は、医療用流体注入装置１６に着脱式に接続され得る。流体注入マニホールドは、医療用流体をそれぞれ第１のリザバー２２および第２のリザバー２６からチューブ３０へ送るための入口ポートおよび出口ポートを含み得る。さらに、流体注入マニホールド１８は、チューブ３０と選択的に流体連通させて配置されるように構成される圧力センサーを含み得る。注入処置の最中、圧力センサーは、医療用注入装置１６が高圧の造影剤を患者に注入するように動作していないときに、患者の血行動態圧を測定し得る。
【００２２】
図１の例のコンソール１２は、医療用流体注入装置１６用の様々な電気制御装置、例えば１つ以上のプロセッサー、コンピュータ可読メモリ、および第１の流体加圧ユニット２０および／または第２の流体加圧ユニット２４に給電する１つまたは複数のモニターを収容する。コンソール１２は、ユーザインタフェースおよびディスプレイを含み、それらを用いて、ユーザは制御設定を入力し、かつシステム１０の動作状態を監視し得る。例えば、医療用流体パワー注入システム１０を使用するために、オペレータは、コンソール１２と情報をやり取りして、所与の注入処置で使用される様々なパラメータおよび／またはプロトコルを設定し得る。オペレータは、コンソール１２と情報をやり取りして、流量、最大注入量、最大注入圧力、上昇時間に関する注入パラメータ、または他のパラメータを入力し得る。一実施形態では、コンソール１２は、タッチスクリーンパネルを含む。
【００２３】
リモートコントロール１４は、ケーブルによってコンソール１２に接続され得る（他の例では、リモートコントロール１４は、ＲＦ、赤外線、光または超音波リンクなどの無線接続によって接続され得るが）。図１の例では、リモートコントロール１４は、リセットプッシュボタンスイッチおよび希釈剤プッシュボタンスイッチ３２および３４をそれぞれと、流量制御レバーまたはトリガー３６と含むハンドヘルド型の制御装置である。オペレータは、トリガー３６を引くことによってコンソール１２に指令信号を提供し、医療用流体が第１の加圧ユニット２０および／または第２の加圧ユニット２４から排出されて、患者用カテーテルに接続されたチューブ３０へ注入される速度を制御し得る。他の例では、システム１０は、リモートコントロール１４を含まない。これらの例では、ユーザは、コンソール１２を介して直接システム１０の動作を制御し得る。
【００２４】
流体注入システム１０の動作を制御するために、流体注入システムは、プロセッサー１３およびメモリ１５を含む。プロセッサー１３は、メモリ１５に記憶されたプログラム情報に関連した指示を用いて、第１の加圧ユニット２０からの第１の医療用流体、および第２の加圧ユニット２４からの第２の医療用流体の充填および排出を制御し得る。プロセッサー１３はまた、例えば、コンソール１２および／またはハンドヘルド型のリモートコントロール１４を介してユーザから受信した指示に基づいて、医療用流体の充填および排出を制御し得る。プロセッサー１３によって実行される指示は、例えば、診断撮像処置の最中に医療用流体が第１の加圧ユニット２０および／または第２の加圧ユニット２４から患者用カテーテルに送出される量、速度、および／または圧力を規定する流体送出プログラムを定義し得る。プロセッサー１３によって実行される指示はまた、注入装置１６の加圧ユニットを充填する弁、および注入マニホールド１８を通る流体の動きを制御する弁などの、システム１０の弁の開閉を制御し得る。
【００２５】
医療用流体注入システム１０のプロセッサー１３は、１つ以上のプロセッサー、例えば１つ以上のマイクロプロセッサー、デジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理回路などを、単独または任意の好適な組み合わせのいずれかで、含み得る。概して、プロセッサー１３は、入力装置、例えばコンソール１２およびリモートコントロール１４から電気信号を受信し、かつ出力装置、例えば弁、モータ、およびディスプレイに電気信号を提供し得る。例えば、プロセッサー１３は、コンソール１２に関連付けられたディスプレイに信号を提供し、それにより、ディスプレイに、動作データ、アラート、ステータス情報、およびオペレータプロンプトを表示させ得る。別の例として、プロセッサー１３は、注入マニホールド１８に接続された弁に信号を提供し、弁の開閉を制御し得る。
【００２６】
メモリ１５は、指示および関連のデータを記憶し、これら指示および関連のデータは、プロセッサー１３による実行時に、造影剤注入システム１０およびプロセッサー１３に、本開示においてそれらの機能を実行させ得る。例えば、注入システム１０のメモリ１５は、例えば、弁を作動させるコマンドを含む、プロセッサー１３によって実行される指示、加圧ユニットを充填および／または排出する指示、注入マニホールド１８内に含まれる圧力センサーによって生成される信号を監視および比較する指示、およびシステム１０に関する任意の他の情報を記憶し得る。
【００２７】
図１の第１の加圧ユニット２０は、流体を、第１のリザバー２２から注入マニホールド１８を通してチューブ３０までポンプ式で送ることができる。第１の加圧ユニット２０は、第１のリザバー２２から第１の医療用流体を引き出し、かつ上昇した圧力下で、流体を、流体加圧ユニットを注入マニホールド１８に接続する第１の入口チューブ３８へと排出し得る。第１の加圧ユニット２０がポンプとして供されるとき、ポンプは、軸流ポンプ、遠心力ポンプ、プッシャープレートポンプ（ｐｕｓｈｅｒ  ｐｌａｔｅ  ｐｕｍｐ）、ピストン駆動ポンプ、または他のポンプ装置とし得る。そのような１つの例では、ポンプは、圧縮性流体チューブ（例えば、プラスチックチューブ）を制御式に圧迫する圧送ポンプ、例えば、蠕動ポンプなどであり、チューブを通して医療用流体を漸次的に加圧して動かす。さらに他の例では、第１の加圧ユニット２０は、シリンジとして供され得るため、例えば、医療用流体注入装置１６はデュアルシリンジインジェクターである。
【００２８】
第２の加圧ユニット２４はまた、流体を、注入マニホールド１８を通して、患者用カテーテルに至るチューブ３０までポンプ式で送ることができる。図１の例では、第２の加圧ユニット２４を、注射筒４０およびシリンジプランジャー４２を含むシリンジポンプとして示す。注射筒４０は、第２のリザバー２６からの医療用流体を受け入れ、それを保持する。シリンジプランジャー４２は、注射筒内に配置され、かつそれに対して可動である。シリンジを充填するために、シリンジは、第２のリザバー２６と、吐出口４４に隣接するその最も遠い前方位置まで駆動されたシリンジプランジャー４２とに流体的に結合され得る。これにより、シリンジ内にある空気の大部分を抜くことができる。その後、シリンジプランジャー４２を注射筒内で後退させ、注射筒内に真空を生じて、それにより、第２のリザバー２６から注射筒４０へ医療用流体を引き入れる。それに続いて医療用流体を排出するために、注射筒４０と第２のリザバー２６との間の流体連通が閉鎖され、およびシリンジプランジャー４２を注射筒内において前方に前進させて、医療用流体を加圧して注射筒から排出する。加圧された医療用流体は、例えば、吐出口４４をマニホールドに接続する第２の入口チューブラインを介して（図１には示されていない）、注入マニホールド１８に吐出される。他の例では、流体注入システム１０は、第２のリザバー２６を含まないが、その代わりに、第２の加圧ユニット２４のシリンジホルダーに挿入されるプレフィルドシリンジを利用し得る。
【００２９】
第１の加圧ユニット２０および第２の加圧ユニット２４は、流体を、それぞれ第１のリザバー２２および第２のリザバー２６から引き出し、および加圧された流体を、注入マニホールド１８を通してチューブ３０まで排出する。第１のリザバー２２は、第１の医療用流体、例えば希釈剤（例えば、食塩水、水）または流体薬剤を入れ得る。第２のリザバー２６は、第２の医療用流体、例えば造影剤を入れ得る。造影剤は、患者が、例えば、Ｘ線撮影で走査されている間に、患者の選択領域を際立たせるように患者に注入され得る液体である。造影剤は、典型的には、約１センチポアズ〜約５０センチポアズ（例えば、約４センチポアズ〜約３０センチポアズ）に及ぶ粘度を有し、およびいくつかの例では、有機または非有機結合ヨードなど、対比をなすように機能する有機（すなわち、非イオン）または非有機（すなわち、イオン）結合分子を有し得る。造影剤の粘度は、一般に、１センチポアズ未満の粘度を有する希釈剤の粘度を上回り得る。
【００３０】
様々な例では、第１のリザバー２２および第２のリザバー２６は、流体を貯蔵できる袋、瓶、シリンジ、または他の容器とし得る。いくつかのケースでは、第１のリザバー２２および第２のリザバー２６の一方または双方は、ガラスから製作され得るが、他のケースでは、第１のリザバーおよび第２のリザバーの一方または双方は、プラスチックから製作され得る。さらに、場合によっては、第１のリザバー２２および／または第２のリザバー２６は、対応するリザバーフックから吊り下げられるように設計され得る。第１のリザバー２２および第２のリザバー２６に入れられた流体は、各リザバーとそれぞれの加圧ユニットの入口または充填ポートとの間に延在するチューブセットを介して、それぞれ第１の加圧ユニット２０および第２の加圧ユニット２４に接続され得る。
【００３１】
動作中、第１の加圧ユニット２０は、第１の医療用流体（例えば、希釈剤）を加圧して、加圧された第１の医療用流体を生成し、これが、注入マニホールド１８に排出される。さらに、第２の加圧ユニット２４は、第２の医療用流体（例えば、造影剤）を加圧して、加圧された第２の医療用流体を生成し、これが、注入マニホールド１８に排出される。一般に、第１の加圧ユニット２０および第２の加圧ユニット２４は、例えば、造影剤を患者に注入した後で、食塩水を流すために、交互の順序で動作する。しかしながら、他の例では、第１の加圧ユニット２０および第２の加圧ユニット２４は同時に動作して、例えば、第１の医療用流体および第２の医療用流体の双方を実質的に同時に患者に注入する。そのような構成は、第１の医療用流体と第２の医療用流体の混合物を生成して、その後それを患者に注入するのに有用とし得る。
【００３２】
第１の加圧ユニット２０および第２の加圧ユニット２４の特定の動作順序とは無関係に、加圧ユニットは、注入マニホールド１８を通して医療用流体を注入する。注入マニホールド１８は、チューブ３０に流体的に接続され、かつ流体を、加圧ユニットからチューブまで経路指定することができる。概して、チューブ３０は、医療用流体注入装置１６と患者に挿入されたカテーテルとの間に延在する１つ以上の流体ルーメンを提供する。例えば、チューブ３０は、注入装置１６のハウジング内の接合部を提供し、この接合部は、第１の加圧ユニット２０に接続された流体通路を、第２の加圧ユニット２４に接続された別個の流体通路と合流させ得る。そのような例では、チューブ３０は、注入装置１６と患者用カテーテルとの間に延在する単一の流体ルーメンを提供し、これを通って、インジェクターの動作中に第１および第２の医療用流体（例えば、希釈剤および造影剤）の双方が移動し得る。あるいは、チューブ３０は、注入装置１６から延在する複数の流体ルーメンを有し、これらを通って、インジェクターの動作中に、第１の加圧ユニット２０からの流体および第２の加圧ユニット２４からの流体が、別々に移動し得る。そのような構成は、医療用流体パワー注入システム１０によって注入される異なる医療用流体に専用の流体通路を提供し得る。
【００３３】
図１の例では、チューブ３０を、第１の流体ルーメン４６、第２の流体ルーメン４８、および接合部５０を有するとして示す。第１の流体ルーメン４６は、注入マニホールド１８を介して第１の加圧ユニット２０と流体連通している。第２の流体ルーメン４８は、注入マニホールド１８を介して第２の加圧ユニット２４と流体連通している。第１および第２の医療用流体の双方が移動する共用の流体ルーメンを提供するチューブ構成とは異なり、チューブ３０は、第１および第２の医療用流体が患者まで別々に送られ得る別個の流体ルーメンを提供する。そのような配置構成は、造影剤および希釈剤が共通の流体ルーメンを通って移動した場合に必要とされ得るように、流体通路に存在する造影剤を患者へ押しやる必要なく、例えば第１の流体ルーメン４６を通してカテーテルまで希釈剤を注入することによって、チューブ３０に接続されたカテーテルを洗い流すことができるようにし得る。さらに、いくつかの例では、注入マニホールド１８に含まれる圧力センサーは、１つの流体ルーメン（例えば、造影剤を入れている第２の流体ルーメン４８）ではなく、別の流体ルーメン（例えば、希釈剤を入れている第１の流体ルーメン４６）と選択的に流体連通して配置されて、患者の血行動態圧を監視し得る。１つの流体ルーメンが、別の流体ルーメンにある医療用流体よりも圧力を良好に伝達する医療用流体を入れている場合には、この配置構成は、圧力センサーによって、より正確な圧力測定を生じ得る。
【００３４】
チューブ３０が複数の流体ルーメンを有する例では、複数の流体ルーメンは、注入マニホールド３０と患者用カテーテルとの間に延在する。一例では、チューブ３０は、注入マニホールド３０と患者用カテーテルとの間の全距離に延在する別個の流体ルーメンを提供する。別個の流体ルーメンは、カテーテルにおいて単一の共通のルーメンに合流し得るか、またはマルチルーメンカテーテルに接続され得る。図１に示す例のような別の例では、チューブ３０の別個のルーメンは、患者用カテーテルに接続される前に、接合部５０において共通のルーメンに合流してまとまる。そのように構成されるとき、接合部５０は、注入マニホールド１８と患者用カテーテルとの間の任意の好適な個所に位置決めされ得る。いくつかの例では、接合部５０は、医療用注入装置１６よりも患者の近くに位置決めされ、患者と接合部との間の距離は、接合部と注入装置との間の距離よりも短い。例えば、接合部５０は、患者から１メートル（ｍ）未満、例えば０．５ｍ未満、０．２５ｍ未満、０．１ｍ未満、または０．０５ｍ未満に配置され得る。患者の近くに接合部５０を位置決めすることによって、両医療用流体が共通のルーメンを移動するチューブの長さを最短にし、例えば、上述のカテーテルの洗い流しおよび圧力測定の利点を提供し得る。当然ながら、他の例では、チューブ３０は、複数の流体ルーメンを有しなくてもよいし、または別個の流体ルーメンの長さよりも長い共用の流体ルーメンを有してもよい。
【００３５】
図１には示されていないが、注入装置１６はまた、空気検出装置を含み得る。第１の加圧ユニット２０および／または第２の加圧ユニット２４からの流体を送るチューブは、チューブ内の気泡または気柱を検出できる空気検出装置を通過し得る。空気検出装置が、チューブ内に測定可能なまたはそうでなければかなりの量の空気を検出する場合、検出装置は、注入装置１６に対して警報信号を生成し得る。そのような場合には、コンソール１２上にオペレータに警告または警報メッセージが表示され、空気が検出されたことを示し得る。警告または警報メッセージを生成することに加えてまたはその代わりに、空気検出装置がチューブ内に空気を検出した場合、注入装置１６は、自動的に流体注入処置を休止し、または停止して、空気が患者のカテーテルに送達されないようにする。
【００３６】
医療用流体注入装置１６を多くの注入および患者の処置に使用し得るため、注入システムの構成要素は、特定の患者の注入処置の最中に患者の体液で汚染される可能性があり、および各患者の処置後に交換する必要があるかもしれない。これは、注入装置１６と患者用カテーテルとの間に延在するチューブ３０、ならびに注入装置に関連付けられた圧力センサー、および第１の加圧ユニット２０および第２の加圧ユニット２４を患者用カテーテルに接続する他のチューブを含み得る。各患者の処置後に、汚染される可能性のある構成要素を交換することは、注入環境の無菌性を保証することを支援し、かつ一人の患者から別の患者への相互汚染を回避する。
【００３７】
流体注入マニホールド１８は、各患者の注入処置後に交換されることを目的とした、特定の患者の血行動態圧を測定するために使用される患者専用のチューブおよび圧力センサーを含み得る。患者の注入処置と注入処置との間の、使い捨ての構成要素の迅速かつ正確な交換を促すのを支援するために、流体注入マニホールド１８は、注入装置１６から着脱式にかつ交換可能に設計される。図１の例では、流体注入マニホールド１８を、注入装置１８のハウジングに挿入可能であるとして示し、ここでは、マニホールドはそのハウジング内において接続され得る。他の例では、流体注入マニホールド１８は、流体注入装置１６の外部表面に取り外し可能に接続され得る。それとは関係なく、流体注入マニホールド１８は、患者の注入処置後に流体注入装置１６から取り除かれ、かつ、続く注入処置のために、新しい無菌性のマニホールドと交換され得る。
【００３８】
図２は、図１の医療用流体注入装置１６において使用され得る流体注入マニホールド１８の１つの例示的な構成の斜視図である。図示の例では、注入マニホールド１８は、流体通路を画成するマニホールドハウジング８０を有し、これら流体通路を通して、第１の加圧ユニット２０（図１）から排出される第１の医療用流体、および第２の加圧ユニット２４から排出される第２の医療用流体が移動し、その後、チューブに入って、チューブ３０を経由して患者用カテーテルまで移動できる。特に、図２のマニホールドハウジング８０を、第１の加圧された医療用流体（例えば、図１の第１のリザバー２２からの希釈剤）を受け入れるように構成された第１の入口ポート８２と、第２の加圧された医療用流体（例えば、図１の第２のリザバー２６からの造影剤）を受け入れるように構成された第２の入口ポート８４とを有するとして示す。マニホールドハウジング８０はまた、第１の入口ポート８２を経由してマニホールドに入る医療用流体が排出される第１の出口ポート８６と、第２の入口ポート８４を経由して入る医療用流体が排出される第２の出口ポート８８とを有する。
【００３９】
使用中、注入マニホールド１８は、流体注入装置１６（図１）に挿入され、かつ注入装置の流体加圧装置に流体的に接続される。例えば、マニホールドハウジング８０は、流体注入装置１６のハウジングの内部にまたはそれに隣接して位置決めされ、および第１の入口ポート８２および第２の入口ポート８４は、チューブ（図２には示されていない）を介してそれぞれ第１の加圧ユニット２０および第２の加圧ユニット２４からの流体排出点に接続され得る。さらに、第１の出口ポート８６および第２の出口ポート８８は、例えばチューブ３０を出口ポートに直接接続することによって、または第１および第２の出口ポートとチューブ３０との間に延在する中間チューブセグメントを用いることによって、チューブ３０（図１）に接続され得る。一例では、第１の出口ポート８６は、チューブ３０の第１の流体ルーメン４６に接続され、および第２の出口ポート８８は、チューブ３０の第２の流体ルーメン４８に接続される。
【００４０】
患者の注入処置と注入処置との間に患者圧力センサーを迅速かつ正確に交換できるようにするのを支援するために、流体注入マニホールド１８はまた、圧力センサー９０を含む。図２では、圧力センサー９０を、マニホールドハウジング８０の外部に配置されているが、それに挿入可能であるとして示す。圧力センサー９０は、設置すると、マニホールドハウジング８０内に位置決めされ、かつマニホールドハウジング内の流体の圧力を測定するように構成される。例えば、マニホールドハウジング８０が患者ライン（患者内の）に接続されると、圧力センサー９０は、患者の血行動態モニターとして機能できる。圧力センサー９０は、患者ライン（例えば、カテーテル）を通り、チューブ３０を通り、および出口ポート８６および８８の一方または双方を通って延びる流体カラムすなわち流体柱によって患者の血行動態圧を検知できる。一例では、圧力センサー９０は圧力トランスデューサであり、圧力トランスデューサは、検出した流体圧力を電気信号に変換し、この電気信号は、医療用流体注入装置１６および／または注入システム１０に関連付けられた別の監視装置によって監視され得るかまたはそうでなければ使用され得る。
【００４１】
注入マニホールド１８の動作中、造影剤は、第２の入口ポート８４と第２の出口ポート８８との間に延在する流体通路を経由して、高圧（例えば、約１２００ポンド／平方インチ（８．２７ＭＰａ）の圧力）でマニホールドハウジング８０を通して送出され得る。それに比べて、希釈剤は、第１の入口ポート８２と第１の出口ポート８６との間に延在する流体通路を経由してマニホールドハウジング８０を通して、比較的低圧、例えば１２５ポンド／平方インチ（０．８６２ＭＰａ）を下回る圧力で注入され得る。圧力センサー９０の設計に依存して、造影剤の注入の最中のマニホールドハウジング８０の圧力は、圧力センサーの圧力定格を上回り得る。従って、圧力センサー９０の損傷を防止するために、圧力センサーは、流体送出弁によって、造影剤の注入の最中に発生した高圧から保護され得る。流体送出弁は、比較的高圧の造影剤の注入の最中には圧力センサー９０と患者用カテーテルとの間の流体連通を閉鎖し、かつ高圧の造影剤が患者に注入されていないときには、圧力センサーと患者用カテーテルとの間の流体連通を開放し得る。
【００４２】
圧力センサー９０を、造影剤の注入の最中に生成された高圧から保護するために、注入マニホールド１８は、図２の例では２つの弁：第１の弁９２および第２の弁９４として示す、少なくとも１つの弁を含む。第１の弁９２は、圧力センサー９０と、第１の入口ポート８２と第１の出口ポート８６との間に延在する流体通路との間の流体連通を制御する。第２の弁９４は、圧力センサー９０と、第２の入口ポート８４と第２の出口ポート８８との間に延在する流体通路との間の流体連通を制御する。第１の弁９２は、第１の入口ポート８２と、第１の出口ポート８６と、圧力センサー９０との間に選択的な流体連通をもたらし得る。第２の弁９４は、第２の入口ポート８４と、第２の出口ポート８８と、圧力センサー９０との間に選択的な流体連通をもたらし得る。
【００４３】
圧力センサー９０は、マニホールドハウジング８０内の任意の好適な位置に配置され、それにより、造影剤の注入の最中に生成された高圧から圧力センサーを保護できるようにするが、例えば、高圧注入が行われていないときには、圧力センサーが患者の血行動態圧を検知できるようにし得る。図２の例では、マニホールドハウジング８０は、第１の弁９２と第２の弁９４との間に延在するブリッジ部分９６を含む。圧力センサー９０はブリッジ部分９６内に配置されて、圧力センサーが、ブリッジ部分内に入れられかつそこを通って移動する流体の圧力を検知できるようにする。圧力センサー９０は、第１の弁９２および第２の弁９４を閉鎖することによって、圧力的に隔離され得る。しかしながら、第１の弁９２を開放することによって、圧力センサーを、第１の入口ポート８２および／または第１の出口ポート８６と圧力的に連通させて配置し得る。同様に、第２の弁９４の開放は、圧力センサーを、第２の入口ポート８４および／または第２の出口ポート８８と圧力的に連通させて配置し得る。例えば、図７を参照して下記で説明するように、第１の弁９２は、患者から第１の出口８６を経由してマニホールドハウジング８０に入る流体カラムと圧力センサー９０を圧力的に連通させて配置するように、開放され得る。これにより、圧力センサーが、流体カラムを介して患者の血行動態圧を検出できるようにし得る。
【００４４】
圧力センサー９０を、マニホールドハウジング８０のブリッジ部分９６内に位置決めされているとして示しているが、圧力センサーは、高圧注入の最中に患者ラインと圧力的に連通させるために圧力センサーを選択的に閉鎖できるが血行動態圧を測定するために圧力的に連通させるように開放される任意の好適な個所に位置決めされ得る。例えば、他の例では、マニホールドハウジング８０は、第１の弁９２と第２の弁９４との間に延在するブリッジ部分を有しない。これらの例では、マニホールドハウジング８０は、第２の弁９４に結合されていない、第１の弁９２から延在するデッドエンドステムを有し得る。圧力センサー９０は、マニホールドハウジングのデッドエンドステム部分内に位置決めされ、かつ第１の弁９２を介して第１の出口８６と選択的に流体連通させて配置され得る。他のマニホールドハウジング構成が可能であり、および本開示は、この点において限定されないことを認識されたい。
【００４５】
上述の通り、圧力センサー９０は、高圧の造影剤が患者ラインを流れていないときに、患者に挿入された患者ラインと圧力的に連通させて配置され得る。患者の血行動態圧は、患者ライン内の流体に作用し、かつチューブ３０内の流体を通って伝達され、圧力センサー９０へ戻り得る。患者において圧力変化が発生するとき、圧力変化は、患者から圧力センサー９０まで延びる液体を通して連通する圧力波を生じ、圧力センサーが、患者の体外の離れた位置において圧力変化を検出できるようにし得る。
【００４６】
場合によっては、患者内の圧力変動は、圧力センサー９０に、圧力センサーに負担をかけるおよび／または臨床的に関連する圧力データを不明瞭にする圧力スパイクを検出させ得る。例えば、患者内の高周波数での圧力変動は、チューブの共振周波数のまたはその付近の周波数で、チューブ３０（図１）内の圧力を変化させ得る。これが発生するとき、チューブは振動し、かつ圧力センサー９０に、圧力信号アーチファクトを生成させるようにしてもよく、これら圧力信号アーチファクトは、患者の実際の圧力変化には関連していないが、例えば、チューブの振動に起因して、測定システムの変化に関連している。
【００４７】
圧力センサー９０によって行われる血行動態圧測定の精度を高める支援を行うために、流体注入マニホールド１８は、患者から圧力センサーへ伝達される流体信号（例えば、圧力波）を減衰させる減衰装置を含み得る。図２の例では、流体注入マニホールド１８を、流体信号減衰装置９８を有するとして示す。減衰装置９８は、マニホールドハウジング８０の外部にあるが、ハウジングに挿入可能であるように位置決めして示す。挿入すると、減衰装置９８は、圧力センサー９０と第１の弁９２との間のブリッジ部分９６内に位置決めされる。
【００４８】
減衰装置９８は、患者とセンサーとの間に延在する液体カラムを介して患者から圧力センサー９０へ情報が伝えられる圧力信号を減衰する働きをし得る。例えば、仮に圧力センサーが、減衰装置９８を用いずに、ある大きさの圧力を検出するとしたら、同じ圧力条件下で、圧力センサーが、減衰装置９８を用いて、大きさのより小さい圧力を検出するように、減衰装置９８は、圧力センサー９０によって検出される圧力の大きさを小さくし得る。そのような特徴は、例えば、圧力スパイクを減衰するのに有用とし得る。そうでなければ、圧力スパイクは、圧力センサーによって読み取ることができるレベルまで、圧力センサー９０に負担をかける。そうはいっても、他の例では、注入マニホールド１８は、減衰装置を含まない。
【００４９】
使用時、減衰装置９８は、患者ラインから圧力センサー９０へ情報が伝えられる流体信号を減衰できる任意の好適な特徴を使用して実装され得る。一例では、減衰装置９８は、患者チューブから移動する液体が圧力センサー９０に達する前に通過する必要のある、フィルターである。フィルターは、１つ以上の多孔質開口部を有してもよく、この多孔質開口部は、フィルターがマニホールドハウジング８０に存在しないときと比較して、横断面が低減された流路を提供する。例えば、フィルターの細孔径は、１００ミクロン未満、例えば５０ミクロン未満、２０ミクロン未満、または１０ミクロン未満とし得る。
【００５０】
減衰装置９８を使用することに加えてまたはその代わりに、注入マニホールド１８に接続されたチューブ３０（図１）は、圧力の間違った読み取りを生じさせ得る共振励起を減少させることを支援するように構成され得る。概して、注入システム１０、より詳細にはチューブ３０の共振周波数は、圧力変動にさらされる構成要素のスチフネスおよび質量に依存する。さらに、スチフネスは、システムの体積弾性率に依存し、これは、システムの流体の体積弾性率と、システム内の構造（例えば、チューブ３０）を含む流体の体積弾性率との組み合わせとし得る。
【００５１】
いくつかの例では、注入システム１０およびチューブ３０の共振周波数は、チューブのスチフネスを高めることおよび／またはシステムに保持される流体の体積を小さくすることによって、高められ、これは、共振周波数を、一般に注入処置の最中に経験される圧力変化の周波数よりも高くに上昇させることを支援し得る。例えば、チューブ３０の内径（例えば、第１のルーメン４６および／または第２のルーメン４８）を小さくしておよび／またはチューブ３０の長さを短くして、チューブシステムのスチフネスを高め、かつチューブシステムに保持される流体の体積を小さくし得る。一例では、圧力センサー９０は、造影剤ラインではなく希釈剤（例えば、食塩水）ラインを介して患者の血行動態圧を測定し、希釈剤ラインは、造影剤ラインよりも内径が小さく、対応して共振周波数が高いとし得る。
【００５２】
圧力センサー９０が患者の血行動態圧を測定する特定のチューブ構造または構成とは無関係に、いくつかの例では、チューブおよび／またはシステムの体積弾性率は、２０ｋｓｉ（平方インチ当たり１０００ポンド）（１３８ＭＰａ）超、例えば２５ｋｓｉ（１７２ＭＰａ）超、３０ｋｓｉ（２０７ＭＰａ）超、または３５ｋｓｉ（２４１ＭＰａ）超とし得る。構成に依存して、チューブおよび／またはシステムの共振周波数は、約２０Ｈｚ超、例えば約２２Ｈｚ超、または約２５Ｈｚ超とし得る。
【００５３】
図２の流体注入マニホールド１８は、入口ポート８２、８４および出口ポート８６、８８を含む。概して、入口ポート８２、８４は、流体がマニホールドハウジング８０に入ることができる開口部であり、および出口ポート８６、８８は、流体がマニホールドハウジングを出ることができる開口部である。入口ポート８２、８４および出口ポート８６、８８は、ある規定の箇所までハウジングを通る流体の動きを制限するマニホールドハウジング８０内の流体通路、例えばチューブまたは管へのアクセスを提供する。入口ポート８２、８４および／または出口ポート８６、８８は、可撓性チューブをポートに接続する機械的な係合特徴を有し、液密接続を生じ得る。好適な機械的な係合特徴の例は、限定されるものではないが、ルアーロック嵌合、ネジ式コネクター、摩擦嵌合コネクターなどを含む。
【００５４】
マニホールドハウジング８０は、任意の好適な数および構成の入口ポートおよび出口ポートを有し得る。マニホールドハウジング８０の入口ポートおよび出口ポートの数および構成は、例えば、流体注入装置１６（図１）によってもたらされた流体加圧ユニットの数と、チューブ３０に関連付けられた流体ルーメンの数とに依存し得る。いくつかの例では、マニホールドハウジング８０の各入口ポートおよび出口ポートは、同じ横断面領域または直径を有する。他の例では、マニホールドハウジング８０の少なくとも１つのポートは、ハウジングの少なくとも１つの他のポートとは異なる横断面領域または直径を有する。例えば、一例では、第１の出口ポート８６は、第２の出口ポート８８よりも小さな横断面の内径を有する。例えば、第１の出口ポート８６および／または第１の流体ルーメン４６の内径は、０．０７５インチ（１．９１ミリメートル）未満、例えば０．０６５インチ（１．６５ミリメートル）未満、または約０．０２５インチ（０．６４ミリメートル）〜約０．０６０インチ（１．５２ミリメートル）とし得る。それに比べて、第２の出口ポート８８および／または第２の流体ルーメン４８の内径は、０．０７５インチ（１．９１ミリメートル）超、例えば０．０８インチ（２．０３ミリメートル）超、または約０．０８５インチ（２．１６ミリメートル）〜約０．１インチ（２．５４ミリメートル）とし得る。上述のサイズは、単に例であり、他のサイズが可能である。
【００５５】
図２の例では、入口ポート８２、８４および出口ポート８６、８８は、それぞれ、マニホールドハウジング８０の弁ステムハウジング部分から離れるように遠位に延在する。特に、第１の入口ポート８２は、第１の弁ステムハウジング１００から離れるように外向きに延在し、かつブリッジ部分９６と同軸に位置合わせされ、第１の入口ポート８２がブリッジ部分９６から第１の弁ステムハウジング１００の反対側にあるようにする。第１の出口ポート８６は、第１の弁ステムハウジング１００から離れるように外向きに延在し、かつ第１の入口ポート８２およびブリッジ部分９６と直角に位置合わせされる。第２の入口ポート８４は、第２の弁ステムハウジング１０２から離れるように外向きに延在し、かつブリッジ部分９６と直角に位置合わせされる。第２の出口ポート８８も、第２の弁ステムハウジング１０２から離れるように外向きに延在し、かつ第２の入口ポート８４と同軸に位置合わせされ、第２の出口ポート８８が、第２の入口ポート８４から第２の弁ステムハウジング１０２の反対側にあるようにする。これは、単に１つの例示的な構成にすぎず、および他の構成が可能であり、かつ考えられる。
【００５６】
マニホールドハウジング８０は、一般に、生体適合性材料、例えば、チタニウム、ステンレス鋼、または生物学的に不活性なポリマーから製造され、かつ例えば、所望の流量に適合するようなサイズにされている。いくつかの例では、マニホールドハウジング８０は、例えば、流体がマニホールドハウジングを流れるときに、実質的に柔軟性がなくかつ曲がらない、剛体材料から製作される。他の例では、マニホールドハウジング８０は、流体がマニホールドを流れるときに湾曲し得る材料から製作される。例えば、可撓性のポリマーチューブを接続できる剛体構造を提供するのではなく、その代わりに、マニホールドハウジング８０は、例えば、流体注入装置１６内の加圧ユニットに直接接続される、可撓性のポリマーチューブのネットワークから形成され得る。
【００５７】
注入マニホールド１８は、第１の弁９２および第２の弁９４に任意の好適なタイプの弁を用いることができる。使用され得る例示的な弁は、例えば、ボール弁、逆止弁、ゲート弁、ピストン弁、または同様の流体制御特徴を含み得る。一例では、各弁はピンチ弁を含んでもよく、ピンチ弁は、圧縮性チューブの一部分（例えば、圧縮性ポリマーチューブの一部分）を制御式に締め付けかつ解放して（例えば、圧縮して押圧する）、チューブを通る流体連通を制御し得る。注入マニホールド１８内で使用される弁のタイプに関わらず、各弁は、駆動機構、例えば注入装置１６内のソレノイドまたは空気圧式アクチュエータに結合されて、注入装置の動作中に異なる弁の開閉を制御し得る。そのような例では、流体注入システム１０内の１つ以上のプロセッサーは、駆動機構に対して制御信号および／または他の情報を送受信して、第１の弁９２および第２の弁９４の開閉を制御し得る。
【００５８】
図３Ａおよび図３Ｂは、注入マニホールド１８において第１の弁９２および／または第２の弁９４として使用され得る１つの例示的なタイプの弁を示す図である。図３Ａは、弁装置を形成するために弁ステムハウジングに挿入可能な弁ステム１１０を示す。図３Ｂは、弁ステムハウジング、例えば図２からの弁ステムハウジング１００に挿入された弁ステム１１０の断面図である。
【００５９】
図３Ａに示すように、弁ステム１１０は、弁ステムハンドル１１１と、弁ステムを通って延在する複数のフローアパーチャ１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃとを含む。弁ステムハンドル１１１を握って弁ステム１１０を回転させ、それによりフローアパーチャ１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃの位置を変化させ、対応して、異なるアパーチャを通る流体の流れを開放および／または閉鎖する。いくつかの例では、弁ステムハンドル１１１は、流体注入装置１６に関連付けられた電気機械作動装置とかみ合って、弁ステムハンドルの回転を制御する。
【００６０】
フローアパーチャ１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃは、流体が弁ステム１１０に入って弁ステムを通過できるようにする開口部を画成する。フローアパーチャ１１２Ａは、フローアパーチャ１１２Ｂから弁ステム１１０の反対側（例えば、１８０度）に位置決めされる一方、フローアパーチャ１１２Ｃは、フローアパーチャ１１２Ａおよび１１２Ｂの双方から直角（例えば、９０度）に位置決めされる。いくつかの例では、フローアパーチャ１１２Ｃから弁ステム１１０の反対側（例えば、１８０度）には、アパーチャがなく、流体の流れを遮断し得る弁ステムの側壁面を提供している。弁ステムハウジング１００内の弁ステム１１０の回転位置に依存して、流体は、１つのアパーチャ（例えば、フローアパーチャ１１２Ａ）を通って弁ステムに入り、かつ異なるアパーチャ（例えば、フローアパーチャ１１２Ｂおよび／または１１２Ｃ）を通って排出し得る。
【００６１】
図３Ｂの弁ステムハウジング１００は、弁ステム１１０を受け入れるボアを提供する。弁ステム１１０は、弁ステムを軸方向にステムハウジングへと押し込むことによって、弁ステムハウジング１００に挿入される。いくつかの例では、弁ステム１１０は、弁ステムハウジング１００のボアよりも大きいサイズにされて、弁ステムと弁ステムハウジングとの間に締まり嵌め（例えば、摩擦嵌合）を生じ、これにより、弁の動作中の流体の漏出防止を支援し得る。さらに、機械的な固定の仕方の特徴によって、弁ステム１１０を弁ステムハウジング１００内に定着させて、弁の通常動作の最中に弁ステムが弁ステムハウジングから取り外されないようにすることを保証する。図３Ａおよび図３Ｂの例では、弁ステム１１０は、弁ステムハウジング１００の対応する突起１１６を受け入れる凹部１１４を画成する。弁ステムを弁ステムハウジングに挿入すると、突起１１６は、突起が凹部１１４と同一平面になるまで歪むことができ、弁ステムハウジングに弁ステムを摩擦式にロックするスナップ係止をもたらす。他の例では、凹部１１４および突起１１６の位置は、逆にされるか、または異なる機械的な固定が使用され、および本開示は、この点において限定されない。
【００６２】
第１の弁９２および第２の弁９４を提供することに加えて、図２の注入マニホールド１８は、圧力センサー９０も含む。圧力センサー９０は、少なくとも部分的に、およびいくつかの例では完全に、マニホールドハウジング８０内に位置決めされる。この位置決めによって、圧力センサーが、マニホールドの使用中に、マニホールドハウジング８０内、より詳細には、ハウジングのブリッジ部分９６内の流体と物理的に接触することを保証し得る。図４は、圧力センサー９０および減衰装置９８（使用時）がハウジング内に位置決めされ得る例示的な構成を示す、マニホールドハウジング８０の断面図である。
【００６３】
図４の例では、マニホールドハウジング８０は、ハウジングの外壁面を貫通してハウジングの内部流路まで延在する圧力センサーボア１２０を有する。圧力センサー９０は圧力センサーボア１２０に挿入されて、例えば、圧力センサーの少なくとも１つの面が、ハウジングの内部流路内の流体と接触するように位置決めされるようにする。そのように構成すると、圧力センサー９０は、摩擦嵌合および／または機械的な固定要素、例えばボルト、ネジ、接着剤などによって、圧力センサーボア１２０に定着され得る。
【００６４】
マニホールドハウジング８０が減衰装置９８も含む場合には、減衰装置は、任意の許容できる技術を使用してマニホールドハウジング内に定着され得る。一例として、減衰装置９８は、圧力センサー９０を含むマニホールドハウジング８０内の内部流路内に位置決めされ得る。例えば、図４の例では、減衰装置９８は、圧力センサー９０を含むマニホールドハウジング８０の流路内の、例えば、第１の弁９２と圧力センサーとの間に位置決めされ得る。減衰装置９８を流路に保持するために、流路は、圧力センサー９０の方へ向かう流れの方向（例えば、図４で示すＸ方向）において横断面の直径が小さくなり得る。そのように構成されるとき、減衰装置９８は、流路のテーパの角度に対応する、逆向きのテーパを有し得る。流路に減衰装置９８を挿入すると、流路のテーパ付き壁面は、減衰装置の逆向きのテーパのプロファイルと係合して、流路に減衰装置をロックする摩擦嵌合を生じる。
【００６５】
上記で簡単に説明したように、第１の弁９２および第２の弁９４は、様々な動作位置を取って、圧力センサー９０を、造影剤の注入の最中に生成される高圧から保護するが、圧力センサーが患者の血行動態圧を検知できるようにし得る。図５〜９は、注入マニホールド１８を通る流体の動きを制御するために第１の弁９２および／または第２の弁９４によって取られ得る、異なる動作位置を示す概念図である。簡単に参照できるように、図５〜９の動作位置は、３つのフローアパーチャ１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃを有する弁に関して説明する。本明細書で説明するように、異なる弁の構成および動作位置が可能であることを認識されたい。
【００６６】
図５は、例示的な第１の動作位置を示す第１の弁９２および第２の弁９４の概念図であり、ここでは、第１の加圧ユニット２０（図１）から受け入れた第１の加圧された医療用流体（例えば、希釈剤）は、マニホールドハウジング８０を流れることができる。図示の通り、加圧された第１の医療用流体１５０の流れは、第１の加圧ユニット２０から、第１の入口ポート８２を経由して受け入れられる。流体の流れがフローアパーチャ１１２Ｃを経由して弁ステムに入るように、第１の弁９２が回転される。流体の流れは、弁ステムを通過してフローアパーチャ１１２Ｂを経由し、かつ第１の出口ポート８６を経由してマニホールドハウジングから排出する。この例では、第２の加圧ユニット２４からのいずれの流体もマニホールドハウジング８０を流れるのを遮断するために、フローアパーチャを有しない弁ステムの側壁を第２の入口ポート８４に対面させるように、第２の弁９４を回転させ得る。あるいは、第２の加圧ユニット２４が、加圧された流体を排出しない場合、第２の入口ポート８４を経由してマニホールドハウジングに入る、遮断されるべき流体が全くないため、依然として流体の流れを遮断しながら、第２の弁９４を任意の好適な位置に回転できる。
【００６７】
図６は、例示的な第２の動作位置を示す第１の弁９２および第２の弁９４の概念図であり、ここでは、第２の加圧ユニット２４（図２）から受け入れた第２の加圧された医療用流体（例えば、造影剤）は、マニホールドハウジング８０を流れることができる。図示の通り、加圧された第２の医療用流体１５２の流れは、第２の加圧ユニット２４から第２の入口ポート８４を経由して受け入れられる。流体の流れがフローアパーチャ１１２Ｂを経由して弁ステムに入るように、第２の弁９４を回転させる。流体の流れは、弁ステムを通過してフローアパーチャ１１２Ａを経由し、かつ第２の出口ポート８８を経由してマニホールドハウジングから排出する。さらに、フローアパーチャを有する第２の弁９４の弁ステムの側壁は、ブリッジ部分９６に対面して位置決めされる。弁ステムの側壁は、圧力保護バリアの機能を果たし、高圧の造影剤がブリッジ部分９６を経由して圧力センサー９０と連通しないようにし得る。さらに、造影剤からの高圧が、第１の出口ポート８６を経由してマニホールドハウジング８０に戻り、かつ圧力センサー９０を損傷させないようにするために、フローアパーチャを有しない弁ステムの側壁が第１の出口ポート８６に対面するように、第１の弁９２を回転できる。弁のこの側壁はまた、圧力保護バリアとしての機能を果たし、かつ圧力センサーを損傷させないようにし得る。
【００６８】
図７は、例示的な第３の動作位置を示す第１の弁９２および第２の弁９４の概念図であり、ここでは、第１の加圧された医療用流体（例えば、希釈剤）も第２の加圧された医療用流体（例えば、造影剤）も、マニホールドハウジングを通して注入されないが、圧力センサー９０と第１の出口ポート８６との間の流体連通は開放されている。そのような動作位置は、患者の血行動態圧を判断するために有用とし得る。図示の通り、患者からチューブ３０（図１）を経由して連通される圧力および／または流体は、第１の入口ポート８２を経由して受け入れられる。第１の弁９２を回転して、圧力および／または流体がフローアパーチャ１１２Ａを経由して弁ステムに入るようにする。圧力および／または流体は、弁ステムを通過してフローアパーチャ１１２Ｃを経由し、かつブリッジ部分９６内の圧力センサー９０と連通し得る。
【００６９】
図８は、例示的な第４の動作位置を示す第１の弁９２および第２の弁９４の概念図であり、ここでは、第１の加圧ユニット２０（図１）から受け入れた第１の加圧された医療用流体（例えば、希釈剤）および第２の加圧された医療用流体（例えば、造影剤）の双方とも、マニホールドハウジング８０を同時に流れることができる。図示の通り、加圧された第１の医療用流体１５０の流れは、第１の加圧ユニット２０から第１の入口ポート８２を経由して受け入れられる。流体の流れがフローアパーチャ１１２Ｃを経由して弁ステムに入るように、第１の弁９２を回転させる。流体の流れは、弁ステムを通過してフローアパーチャ１１２Ｂを経由し、かつ第１の出口ポート８６を経由してマニホールドハウジングから排出する。さらに、加圧された第２の医療用流体１５２の流れは、第２の加圧ユニット１２４から第２の入口ポート８４を経由して受け入れられる。流体の流れがフローアパーチャ１１２Ｂを経由して弁ステムに入るように、第２の弁９４を回転させる。流体の流れは、弁ステムを通過してフローアパーチャ１１２Ａを経由し、かつ第２の出口ポート８８を経由してマニホールドハウジングから排出する。
【００７０】
図９は、例示的な第５の動作位置を示す第１の弁９２および第２の弁９４の概念図であり、ここでは、弁が開放されて、マニホールドハウジング８０を通した完全な流体連通を可能にする。そのような動作位置は、例えば、製造中に殺菌ガスがマニホールドを通過できるようにする、マニホールドを流体で満たす、および患者注入処置の開始前に空気を除去するなどのために、有用とし得る。図示の通り、フローアパーチャ１１２Ａが第１の入口ポート８２に対面し、フローアパーチャ１１２Ｂがブリッジ部分９６に対面し、およびフローアパーチャ１１２Ｃが第１の出口ポート８６に対面するように、第１の弁９２を回転させる。さらに、フローアパーチャ１１２Ａが第２の入口ポート８４に対面し、フローアパーチャ１１２Ｂが第２の出口ポート８８に対面し、およびフローアパーチャ１１２Ｃがブリッジ部分９６に対面するように、第２の弁９４を回転させる。
【００７１】
様々な例を説明した。これらのおよび他の例は、以下の特許請求の範囲内にある。
【図１】
2016533799.tif 000003
【図２】
2016533799.tif 000004
【図３Ａ】
2016533799.tif 000005
【図３Ｂ】
2016533799.tif 000006
【図４】
2016533799.tif 000007
【図５】
2016533799.tif 000008
【図６】
2016533799.tif 000009
【図７】
2016533799.tif 000010
【図８】
2016533799.tif 000011
【図９】
2016533799.tif 000012
【国際調査報告】
2016533799.tif 000013
2016533799.tif 000014
2016533799.tif 000015
2016533799.tif 000016