СИСТЕМА ВВЕДЕНИЯ ЖИДКОСТИ, ИМЕЮЩАЯ РАЗЛИЧНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕДУРОЙ ИНЪЕКЦИИ
SYSTEM OF LIQUID ADMINISTRATION WITH DIFFERENT SYSTEMS OF INJECTION PROCEDURE CONTROL

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Данная заявка заявляет приоритет на временную патентную заявку США №61/485238, озаглавленную "Система введения жидкости, имеющая различные системы для управления процедурой инъекции", поданную 12 мая 2011 г., описание которой полностью включено в данное описание посредством ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники настоящего изобретения
[0002] Устройства согласно настоящему изобретению в целом относятся к системам введения жидкости для доставки жидкостей во время медицинских и терапевтических процедур и, в частности, для контроля доставки жидкости во время процедуры инъекции при ангиографии.
Описание известного уровня техники
[0003] Во многих диагностических и терапевтических процедурах, врач или другой человек вводит пациенту жидкость. В последнее время для использования в таких процедурах, как ангиография, компьютерная томография, ультразвуковое исследование, а также ЯМР/МРТ было разработано множество шприцев, приводимых в действие инъектором, и автоматических инъекторов для введения жидкостей под давлением. В целом, эти автоматические инъекторы сконструированы для доставки заданного количества контрастного вещества с заданной скоростью потока. Обычно ангиография используется при диагностике и терапевтическом лечении нарушений работы кровеносных сосудов. Во время процедуры ангиографии посредством использования рентгеноконтрастного вещества, иногда упоминаемого просто как контрастное вещество, введенного через катетер, получают рентгеновское изображение сосудистой структуры. Сосудистые структуры инъецируют и наполняют контрастным веществом. Рентгеновские лучи, проходящие через интересующую область, поглощаются контрастным веществом, создавая рентгеновское изображение кровеносных сосудов. Полученные изображения могут отображаться, например, на мониторе и быть записанными.
[0004] В типичной процедуре ангиографии врач помещает катетер в вену или артерию. Катетер присоединяется к ручному или к автоматическому механизму инъекции контрастного вещества. Типичный ручной механизм инъекции контрастного вещества включает шприц, находящийся в связи с катетером по жидкой среде. Линия тока также включает, к примеру, источник контрастного вещества, источник физиологического раствора и датчик давления для измерения кровяного давления пациента. В типичной системе источник контрастного вещества соединен с линией тока посредством клапана, например, трехходовой запорный кран. Источник физиологического раствора и датчик давления Р также могут присоединяться к линии тока посредством дополнительных клапанов. Оператор ручной системы вручную управляет шприцем и каждым из клапанов для набора физиологического раствора и контрастного вещества в шприц и введения физиологического раствора или контрастного вещества в пациента через соединение катетера.
[0005] Оператор шприца может регулировать скорость потока, или просто поток, и объем инъекции путем изменения силы, приложенной к плунжеру шприца. Источники давления жидкости и потока, регулируемые вручную, используемые в медицинских устройствах, таких как шприцы и распределительные системы, таким образом, требуют действий оператора, которые обеспечивают обратную связь полученных от давления/скорости потока с оператором. Обратная связь является желательной, однако действия оператора часто приводят к его утомлению. Таким образом, давление жидкости и скорость потока могут варьировать в зависимости от силы и умения оператора.
[0006] Автоматические механизмы инъекции контрастного вещества типично содержат шприц, соединенный с автоматическим инъектором, имеющим, например, автоматический возвратно-поступательный привод. Обычно оператор вводит настройки в электронную систему управления автоматического инъектора для фиксированного объема контрастного вещества и фиксированной скорости потока инъекции. Во многих системах между оператором и автоматическим инъектором нет интерактивного управления, кроме начала или окончания инъекции. Изменение скорости потока в подобных системах происходит посредством остановки устройства и сброса параметров. Автоматизация процедур ангиографии при использованием автоматических инъекторов описана, например, в патентах США №№5460609, 5573515 и 5800397.
[0007] Например, в патенте США №5800397 описана система инъекции для ангиографии, имеющую системы высокого давления и низкого давления. Система высокого давления содержит инжекторный насос с электроприводом для доставки рентгеноконтрастного вещества под высоким давлением к катетеру. Система низкого давления содержит, помимо всего прочего, датчик давления для измерения кровяного давления и насос для доставки физиологического раствора в тело пациента, а также удаления отработанную жидкость. Распределительная система соединена со шприцевым насосом, системой низкого давления и катетером пациента. Клапан потока, соединенный с распределительной системой, обычно удерживается в первом положении, соединяя систему низкого давления с катетером через распределительную систему и отсоединяя систему высокого давления от катетера и системы низкого давления. Когда давление из шприцевого насоса достигает заданного и установленного уровня, клапан переключается во второе положение, соединяя систему высокого давления/шприцевой насос с катетером, в то же время, отсоединяя системы низкого давления от катетера и от системы высокого давления. Тем не менее, расположение компонентов системы согласно патенту США №5800397 приводит к образованию относительно большого количества отработанного контрастного вещества и/или нежелательному введению избыточного количества контрастного вещества при использовании системы низкого давления - типичной системы физиологического раствора.
[0008] В отличии от систем с ручной инъекцией, существует небольшая или вовсе не существует никакой обратной связи системного давления с оператором в системах, описанных в патентах США, указанных выше. У такой обратной связи есть потенциальные преимущества. При использовании шприца с ручным управлением, например, избыточное обратное давление на плунжер шприца может стать причиной непроходимости линии тока.
[0009] В то время как в области медицины известны инъекторы с ручным и автоматическим управлением, существует в целом необходимость в улучшении систем введения жидкости, предназначенных для использования в медицинской диагностике и терапевтических процедурах, где во время операции жидкости вводятся в пациента. Особая необходимость в целом существует в улучшении системы введения жидкости при использовании в процедурах введения жидкости, например ангиографии. Более того, в области медицины существует постоянная потребность в улучшении известных медицинских устройств и систем, используемых для введения жидкостей в пациента во время медицинских процедур, например ангиографии, компьютерной томографии, ультразвукового исследования, а также ЯМР/МРТ.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
[0010] Согласно с одним аспектом данного устройства согласно настоящему изобретению, предлагается система введения жидкости, которая содержит: головку инъектора для введения жидкости в пациента; монтажную конструкцию, шарнирно соединенную с головкой инъектора и сконфигурированную для монтажа головки инъектора к диагностическому столу; датчика базовой плоскости, расположенного в головке инъектора для определения ориентации головки инъектора относительно монтажной конструкции; и систему управления, функционально соединенную с головкой инъектора и датчиком базовой плоскости для контроля за процедурой инъекции. Система управления сконфигурирована для приема входящего сигнала с датчика базовой плоскости для создания базовой плоскости относительно поверхности пола и предупреждения пользователя в случае, если между базовой плоскостью и поверхностью пола существует смещение, которое является неблагоприятным для воздухообращения.
[0011] Система управления может функционально соединяться с блоком отображения, имеющим графический пользовательский интерфейс. Пользователь, посредством сообщения, появляющегося на графическом пользовательском интерфейсе блока отображения, может быть предупрежден о том, что между базовой плоскостью и поверхностью пола существует смещение. Блок отображения может монтироваться на планку диагностического стола посредством дополнительной монтажной конструкции.
[0012] Монтажная конструкция может содержать зажимной механизм, присоединенный с возможностью отсоединения к планке диагностического стола, стойку, проходящую от зажимного механизма над диагностическим столом, и опорный рычаг, имеющий первый конец, шарнирно присоединенный к стойке, и второй конец, шарнирно присоединенный к головке инъектора. Если пользователь предупрежден о том, что между базовой плоскостью и поверхностью пола существует смещение, то пользователь может переставить головку инъектора посредством поворота головки инъектора вокруг второго конца опорного рычага, до тех пор, пока датчик базовой плоскости не установит новую базовую плоскость, которая параллельна поверхности пола.
[0013] Предпочтительно датчик базовой плоскости является акселерометром с тремя измерительными осями. Более того, головка инъектора может содержать корпус, имеющий дисплей на своей верхней части.
[0014] В соответствии с другим аспектом устройства согласно настоящему изобретению, предложена система введения жидкости, которая содержит: головку инъектора для введения жидкости в пациента; монтажную конструкцию, имеющую опорный рычаг с первым концом, соединенным с в целом вертикально проходящей монтажной стойкой, и вторым концом, шарнирно соединенным с головкой инъектора посредством вращающегося шарнира; дисплей для отображения информации относительно действий и состояния работы головки инъектора; потенциометр, расположенный внутри шарнира для создания сигнала угла наклона, указывающего на угол наклона головки инъектора относительно монтажной стойки; и цепь управления, соединенную с головкой инъектора, потенциометром и дисплеем для управления введением жидкости в пациента, для создания отображаемой информации и доставки отображаемой информации на дисплей, а также для получения сигнала угла наклона от потенциометра. Дисплей откликается на сигнал угла наклона для отображения отображаемой информации в первой ориентации в ответ на первый диапазон значений сигнала угла наклона и для отображения отображаемой информации во второй ориентации в ответ на второй диапазон значений сигнала угла наклона.
[0015] Дисплей может располагаться на корпусе головки инъектора. Дисплей может быть сконфигурирован так, чтобы отображать информацию относительно оставшегося объема, скорости потока, давления, запрограммированного объема или любой их комбинации. Система управления может функционально соединяться с дополнительным дисплеем, имеющим графический пользовательский интерфейс. Дополнительный дисплей может располагаться на расстоянии от головки инъектора. Дополнительный дисплей может шарнирно монтироваться на монтажную стойку посредством опорного рычага. Система управления может быть сконфигурирована для предотвращения инъекции, если сигнал угла наклона, полученный с потенциометра, указывает, что головка инъектора наклонена в направлении вверх.
[0016] Согласно еще одному аспекту устройства согласно настоящему изобретению, предоставлена система введения жидкости, которая содержит: головку инъектора для введения жидкости в пациента; несколько датчиков, расположенных внутри головки инъектора для создания сигналов, указывающих на состояние головки инъектора; систему управления, функционально соединенную с головкой инъектора и несколькими датчиками для управления процедурой инъекции; и блок отображения, соединенный с возможностью функционирования с системой управления. На основе сигналов, созданных несколькими датчиками, система управления на блоке отображения создает список действий, который должен быть выполнен пользователем перед тем, как головка инъектора сможет быть подготовлена для осуществления процедуры инъекции. Кроме того, как только один из датчиков определит, что пользователь выполнил действие из списка действий, действие может быть удалено из списка действий на блоке отображения. Список действий может включать по меньшей мере одно из следующих действий: заправка шприца, зацепление откидной передней части, выдвижение плунжера, поворот головки инъектора вниз к руке, вращение шприца и удаление, отсоединение пациента, уменьшение скорости потока, необходимая калибровка, поворот головки вверх и продувка, завершение инъекции, остановка процедуры - нажатие на дисплей, остановка процедуры - нажатие на головку, остановка процедуры - начало переключения, остановка процедуры - ISI, и остановка процедуры - небольшой объем.
[0017] Монтажная конструкция может шарнирно соединяться с головкой инъектора и сконфигурирована для удержания головки инъектора. Монтажная конструкция содержит: мобильную базу, размещенную на полу; стойку, проходящую от мобильной базы над поверхностью пола; и первый опорный рычаг, имеющий первый конец, шарнирно присоединенный к стойке, и второй конец, шарнирно присоединенный к головке инъектора. Монтажная конструкция может дополнительно содержать второй опорный рычаг, имеющий первый конец, шарнирно присоединенный к стойке, и второй конец, шарнирно присоединенный к блоку отображения. Блок отображения может быть графическим пользовательским интерфейсом и отображать список действий.
[0018] Головка инъектора может содержать корпус, имеющий дисплей на своей верхней части. Корпус головки инъектора может содержать ручку, проходящую через него, чтобы позволить пользователю манипулировать головкой инъектора.
[0019] В соответствии с еще одним аспектом устройства согласно настоящему изобретению, предложена система введения жидкости, которая содержит головку инъектора для введения жидкости в пациента. Головка инъектора содержит: корпус; механический интерфейс на передней поверхности корпуса для приема одноразового шприца; шток, расположенный внутри корпуса, для соединения с плунжером одноразового шприца; и систему привода, расположенную внутри корпуса для перемещения штока. Система введения жидкости также содержит: по меньшей мере один температурный датчик, расположенный вблизи системы привода в корпусе головки инъектора для создания сигналов, указывающих на температуру системы привода; и систему управления, функционально соединенную с головкой инъектора и по меньшей мере одним температурным датчиком для управления процедурой инъекции. Система управления блокирует работу системы привода, если температура, определенная по меньшей мере одним температурным датчиком, превышает заданный пороговый уровень.
[0020] Система привода может содержать: зубчатую передачу и линейную шарико-винтовую передачу; бесщеточный электромотор постоянного тока, соединенный с зубчатой передачей и линейной шарико-винтовой передачей; и моторный усилитель, функционально соединенный с электромотором. Система управления может функционально соединяться с блоком отображения, имеющим графический пользовательский интерфейс. Пользователь, посредством сообщения, появляющегося на графическом пользовательском интерфейсе блока отображения, может быть предупрежден о том, что температура, определенная по меньшей мере одним температурным датчиком, превышает предварительно заданный пороговый уровень.
[0021] В соответствии с еще одним аспектом устройства согласно настоящему изобретению, предоставлен шприц для использования с каждой из вышеуказанных систем введения жидкости. Шприц содержит корпус с дальним концом и ближним концом и центральной секцией между ними. Дальний конец содержит секцию введения, имеющую коническую часть, которая проходит и сужается от центральной секции к инъекционной горловине, образуя выпускное отверстие, а ближний конец содержит секцию радиального расширения с уменьшенной толщиной стенки так, что внутренний диаметр секции радиального расширения больше, чем диаметр центральной секции, а внешний диаметр секции радиального расширения меньше, чем внешний диаметр центральной секции. Шприц также содержит плунжер, расположенный с возможностью перемещения в корпусе и имеющий соединительный конец. Плунжер по существу устанавливается в секции радиального расширения в положении шприца перед использованием. Более того, на конической части выполнен установочный фланец, который проходит расстояние между центральной секцией и инъекционной горловиной. Установочный фланец в целом имеет прямоугольную форму и образует внутреннюю полую область в связи с внутренней частью по жидкой среде.
[0022] Эти и другие признаки и характеристики устройства согласно настоящему изобретению, а также способы работы и функции связанных элементов конструкций и комбинации частей, и экономичность при изготовлении станут более очевидными после ознакомления с последующим описанием и прилагаемой формулой изобретения со ссылкой на сопутствующие графические материалы, все из которых образуют часть этого описания, где подобные ссылочные позиции обозначают соответствующие части на различных фигурах. Тем не менее, следует четко понимать, что графические материалы приведены лишь с целью иллюстрации и описания и не предназначены для ограничения устройства согласно настоящему изобретению. Как употребляется в описании и формуле изобретения, формы единственного числа включают референты во множественном числе, если по контексту четко не указано иное.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0023] На фиг.1A представлен вид в перспективе системы введения жидкости в соответствии с устройством согласно настоящему описанию.
[0024] На фиг.1B представлен вид в перспективе системы введения жидкости по фиг.1А, монтированной на планке диагностического стола.
[0025] На фиг.2 представлена схематическая блок-схема системы введения жидкости по фиг.1А.
[0026] На фиг.3 представлен вид с правой стороны в перспективе головки инъектора системы введения жидкости по фиг.1А.
[0027] На фиг.4 представлен вид с левой стороны в перспективе головки инъектора по фиг.3.
[0028] На фиг.5 представлено перспективное изображение в разобранном виде уплотнительного кожуха и уплотнительной манжеты для использования в нем в соответствии с устройством согласно настоящему изобретению.
[0029] На фиг.6 представлен перспективный вид в сборе уплотнительного кожуха и уплотнительной манжеты по фиг.5.
[0030] На фиг.7 представлен вид сверху уплотнительного кожуха по фиг.5.
[0031] На фиг.8 представлена часть уплотнительного кожуха по фиг.7,
увеличенная с целью приближения.
[0032] На фиг.9 представлен вид в поперечном сечении уплотнительного кожуха, расположенного внутри опорной конструкции шприца в соответствии с устройством согласно настоящему изобретению.
[0033] На фиг.10 представлена часть уплотнительного кожуха и опорная конструкция шприца по фиг.9, увеличенные с целью приближения.
[0034] На фиг.11 представлен вид сверху и сбоку передней стенки головки инъектора в соответствии с устройством согласно настоящему описанию.
[0035] На фиг.12 представлен вид в поперечном сечении передней стенки по фиг.11, выполненном вдоль линии 12-12.
[0036] На фиг.13 представлен вид в поперечном сечении уплотнительного кожуха, расположенного внутри опорной конструкции шприца в соответствии с устройством согласно настоящему изобретению.
[0037] На фиг.14 представлена часть уплотнительного кожуха и опорная конструкция шприца по фиг.13, увеличенные с целью приближения.
[0038] На фиг.15 представлен вид в перспективе стопорного кольца, выполненного для крепления уплотнительного кожуха с корпусом инъектора головки инъектора в соответствии с устройством согласно настоящему изобретению.
[0039] На фиг.16 представлен вид сверху и сбоку стопорного кольца по фиг.15.
[0040] На фиг.17 представлен вид в поперечном сечении стопорного кольца по фиг.15, выполненный вдоль линии 17-17.
[0041] На фиг.18 представлен вид сверху в разобранном виде шприца для использования с системой введения жидкости в соответствии с устройством согласно настоящему изобретению.
[0042] На фиг.19 представлен перспективный вид в сборе части шприца по фиг.18.
[0043] На фиг.20 представлен вид сверху части шприца по фиг.18.
[0044] На фиг.21 представлен вид в перспективе шприца по фиг.18 с удаленными из него элементом плунжера и соединителем.
[0045] На фиг.22 представлен вид в перспективе альтернативного варианта осуществления шприца в соответствии с устройством согласно настоящему изобретению, в котором соединительные элементы элемента плунжера расположены параллельно установочному фланцу на корпусе шприца.
[0046] На фиг.23 представлен вид в поперечном сечении, выполненном вдоль линии 23-23 на фиг.21.
[0047] На фиг.24 представлен вид в поперечном сечении, выполненном вдоль линии 24-24 на фиг.21.
[0048] На фиг.25 представлен вид в перспективе шприца по фиг.18, соединенного с комплектом трубок в соответствии с устройством согласно настоящему изобретению.
[0049] На фиг.26 представлен вид с правой стороны в перспективе головки инъектора системы доставки жидкости в соответствии с устройством согласно настоящему изобретению.
[0050] На фиг.27 представлено перспективное изображение в разобранном виде опорной конструкции шприца, изображающей брызгозащитный щиток в соответствии с устройством согласно настоящему изобретению.
[0051] На фиг.28 представлен вид в перспективе в сборе опорной конструкции шприца по фиг.27.
[0052] На фиг.29 представлен вид с правой стороны в перспективе головки инъектора по фиг.3 с удаленным корпусом инъектора.
[0053] На фиг.30 представлен вид с левой стороны в перспективе головки инъектора по фиг.4 с удаленным корпусом инъектора.
[0054] На фиг.31 представлен вид сверху и сбоку шарнира монтажной конструкции для головки инъектора по фиг.3, когда головка инъектора находится в положении инъекции.
[0055] На фиг.32 представлен вид в поперечном сечении шарнира, выполненном вдоль линии 32-32 на фиг.31.
[0056] На фиг.33 представлен вид сверху и сбоку шарнира монтажной конструкции для головки инъектора по фиг.3, когда головка инъектора находится в положении наполнения.
[0057] На фиг.34 представлен вид в поперечном сечении шарнира, взятый вдоль линии 34-34 на фиг.33.
[0058] На фиг.35 представлен вид сверху и сбоку шарнира монтажной конструкции для головки инъектора по фиг.3, когда головка инъектора находится в горизонтальном положении.
[0059] На фиг.36 представлен вид в поперечном сечении шарнира, выполненном вдоль линии 36-36 на фиг.35.
[0060] На фиг.37 представлен вид сверху и сбоку шарнира и головки инъектора в положении инъекции.
[0061] На фиг.38 представлен вид сверху и сбоку шарнира и головки инъектора в положении наполнения.
[0062] На фиг.39 представлен вид сверху и сбоку шарнира и головки инъектора в горизонтальном положении.
[0063] На фиг.40 изображены диапазоны углов наклона для головки инъектора в соответствии с устройством согласно настоящему описанию.
[0064] На фиг.41 и 42 представлены соответствующие изображения графического пользовательского интерфейса на дисплее, предоставленного оператору, во время использования системы введения жидкости в соответствии с устройством согласно настоящему описанию.
[0065] На фиг.43 представлен вид с правой стороны в перспективе части головки инъектора системы доставки жидкости в соответствии с устройством согласно настоящему изобретению.
[0066] На фиг.44 представлено перспективное изображение спереди и с правой стороны в разобранном виде части головки инъектора системы доставки жидкости по фиг.43.
[0067] На фиг.45 представлено перспективное изображение сзади и с правой стороны в разобранном виде части головки инъектора системы доставки жидкости по фиг.43.
[0068] На фиг.46 представлен вид спереди и сверху части головки инъектора системы доставки жидкости по фиг.43 с удаленным из него одним из узлов уплотнительного кожуха.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0069] В целях описания здесь и далее термины "верхний", "нижний", "правый", "левый", "вертикальный", "горизонтальный", "сверху", "снизу", "сбоку", "продольный" и их производные должны относиться к устройству по настоящему изобретению, сориентированному также, как и на фигурах графических материалов. Тем не менее, следует понимать, что устройство по настоящему описанию может предполагать различные альтернативные варианты, если четко не указано обратное. Также следует понимать, что конкретные устройства, изображенные в приложенных графических материалах и описанные в нижеследующем описании, являются всего лишь примерными вариантами осуществления устройства согласно настоящему изобретению. Таким образом, конкретные размеры и другие физические характеристики, связанные с вариантами осуществления, описанные здесь не следует принимать как ограничивающие.
[0070] Инъектор, описанный здесь, относится к инъектору, описанному в патентах США №№7326189; 7334639; 7549977; 7556619; 7563249 и 7611503, а также в публикации патентной заявки США №2008/0086087, которые в полном объеме при помощи ссылки включены в данное описание.
[0071] Согласно фиг.1А и 2 система введения жидкости, в целом обозначенная ссылочной позицией 1, содержит головку 3 инъектора для доставки жидкости к пациенту 5; монтажную конструкцию 7, соединенную шарнирно с головкой 3 инъектора и сконфигурированную для поддержания головки 3 инъектора, и систему управления, содержащую блок 9 управления дисплеем (DCU), соединенную с возможностью функционирования с головкой 3 инъектора для управления процедурой инъекции. DCU 9 содержит экран цветного жидкокристаллического дисплея (LCD) с сенсорным экраном-накладкой, который связан с помощью интерфейса с внутренней картой компьютера. DCU 9 отвечает за предоставление графического пользовательского интерфейса (GUI) пользователю и позволяет вводить информацию через сенсорный экран в систему управления.
[0072] Более того, система 1 введения может поддерживать несколько DCU дисплея, например дополнительного DCU 11, показанного на фиг.2. Когда в систему 1 введения включено несколько DCU, несколько DCU не работают в конфигурации главный/подчиненный. Вместо этого, пользователь может работать с любым из нескольких устройств ввода, например, устройства отображения (описанные здесь и далее) головки 3 инъектора или любого из нескольких DCU 9, 11. В то время как пользователь взаимодействует с одним из этих устройств ввода, управляющие сигналы с других устройств игнорируются (например, блокируются). Тем не менее, выводимые на дисплей данные могут обновляться активным устройством ввода. Когда пользователь возвращается к экрану Домашняя страница DCU, блокировка всех устройств ввода снимается. Другой способ, при котором можно оставить управление и снять блокировку - это истечение времени ожидания. Если устройство интерфейса не используется пользователем в течение периода времени (5 секунд для ввода в головку инъектора, 30 секунд для ввода в DCU), срабатывает звуковой или визуальный индикатор и активное устройство ввода снимает управление.
[0073] На фиг.1А изображена система 1 введения, представленная в качестве мобильного блока, и на фиг.1 В изображена система 1 введения, смонтированная на диагностическом столе 13. В каждой конфигурации, монтажная конструкция 7 системы 1 введения жидкости содержит первый опорный рычаг 15, проходящий от опорной стойки 17 для крепления DCU 9. Второй опорный рычаг 19 проходит от опорной стойки 17 и в целом удерживает головку 3 инъектора. Второй опорный рычаг 19 имеет первый конец 18, соединенный шарнирно с опорной стойкой 17, и второй конец 20, соединенный шарнирно с шарниром 22 головки 3 инъектора.
[0074] В конфигурации, показанной на фиг.1 В, опорная стойка 17 соединена с поверхностью 21 контакта планки, которая в целом приспособлена для присоединения системы 1 введения жидкости к больничной постели или диагностическому столу 13, поддерживаемому тумбой 12. В альтернативном варианте, и как показано на фиг.1А, опорная стойка 17 может содержать поверхность 23 контакта пьедестала для присоединения системы 1 введения жидкости к передвижному пьедесталу 25. Система 1 введения жидкости может быть сконфигурирована для присоединения к диагностическому столу 13 или передвижному пьедесталу 25 для обеспечения максимальной гибкости и простоты при эксплуатации системы 1 введения жидкости. Таким образом, когда система 1 введения жидкости смонтирована на диагностическом столе 13, крепление 27 планки присоединяется к планке 29 диагностического стола 13. Это позволяет поверхности 21 контакта планки присоединяться с возможностью отсоединения к креплению 27 планки. Таким образом, крепление 27 планки поддерживает DCU 9 и головку 3 инъектора непрямым образом. В альтернативном варианте осуществления только головка 3 инъектора присоединена непрямым образом посредством крепления 27 планки, и дополнительное крепление планки используется для независимого крепления DCU 9 в различных местах на планке 29 диагностического стола 13.
[0075] Согласно фиг.1А, передвижной пьедестал 25 обеспечивает мобильность системы 1 введения жидкости и характеристик регулировки высоты. Передвижной пьедестал 25 содержит основу 31 для удержания съемных компонентов, относящихся к системе 1 введения жидкости, и проводов электропитания связанных с ними. Основа 31 может также содержать розетку (не показана), которая контактирует с проводами электропитания (не показаны) внутри основы 31. Таким образом, один внешний провод электропитания (не показан) может подключаться напрямую к розетке (не показана) для обеспечения энергии достаточной для работы всей системы 1 введения жидкости. Передвижной пьедестал 25 также может содержать несколько колесных узлов 33, имеющих блокируемые тормоза 35 и колеса 37. Следует понимать, что вышеуказанные конфигурации представлены лишь с целью иллюстрации и не должны восприниматься, как ограничивающими места расположения и установки системы 1 введения жидкости.
[0076] Согласно фиг.2, система 1 введения жидкости также содержит блок 39 электропитания, функционально соединенный с головкой 3 инъектора, DCU 9 и необязательным вспомогательным блоком DCU 11. Блок 39 электропитания содержит устройства преобразования энергии (не показаны) для преобразования напряжений 41 линий переменного тока коммунального назначения и коммерческих линий переменного тока на основе международных стандартов во внутреннее напряжение постоянного тока +15 и +48 В для системы 1 введения жидкости. Блок 39 электропитания соединен с коммерческой линией переменного тока 41 посредством штекера 43. Более того, блок 39 электропитания содержит карту коммутатора Ethernet (не показан). Карта коммутатора служит в качестве концентратора сети для всей системы. Данные 45 связи Ethernet попадают на карту коммуникатора и направляются к подходящим получателям. Модуль 47 интерфейса систем отображения (ISI) также размещен в блоке 39 электропитания. Модуль 47 ISI позволяет системе 1 введения жидкости соединяться с широко распространенным коммерческим рентгеновским сканером 49.
[0077] Система 1 введения жидкости может дополнительно содержать ручной или ножной переключатель 51 предоставленный для инициализации инъекции. Ручной/ножной переключатель 51 может соединяться с DCU (основным 9 или вспомогательным 11) или блоком 39 электропитания. Если используется ножной переключатель, его конструируют для размещения на полу для ножной активации.
[0078] Согласно фиг.3 и 4, а также в продолжение к фиг.1А и 2, головка 3 инъектора содержит корпус 53 инъектора, имеющий передний конец 55 и задний конец 56. Передняя стенка 57 присоединяется к переднему концу 55 корпуса 53 инъектора и закрывает передний конец 55 корпуса 53 инъектора. Передняя стенка 57 может быть прикреплена к переднему концу 55 корпуса 53 инъектора посредством традиционных способов (т.е., механические крепления и подобное) или выполнена интегрированной с корпусом 53 инъектора.
[0079] Корпус 53 инъектора имеет центральное отверстие 59, выровненное в центральном канале, образованном передней стенкой 57, и через которое может выдвигаться и втягиваться шток привода инъектора головки 3 инъектора. Подробности о головке 3 инъектора и, в частности, шток привода инъектора описаны в патентном документе США №5383858, который посредством ссылки включен в данный документ. Как будет описано далее, головка 3 инъектора в целом используется для приведения в движение шприца 61, используемого в процедуре введения жидкости, такой как процедура ангиографии.
[0080] Согласно фиг.5-8, а также в продолжение к фиг.3 и 4 узел уплотнительного кожуха, в целом обозначенный ссылочной позицией 63, соединяется с головкой 3 инъектора. Узел 63 уплотнительного кожуха удерживает шприц 61 и крепит шприц 61 к головке 3 инъектора. В целом узел 63 уплотнительного кожуха проходит наружу из переднего конца 55 корпуса 53 инъектора и используется для удержания шприца 61 во время процедуры введения жидкости. Узел 63 уплотнительного кожуха в целом содержит переднюю стенку 57, описанную ранее, цилиндрический уплотнительный кожух 65, имеющий конец 67 сцепления для соединения уплотнительного кожуха 65 с передней стенкой 57 и опорной конструкцией 69 шприца для удержания шприца 61. Переднюю стенку 57 можно считать в качестве части корпуса инъектора 53, а также в качестве часть формы узла 63 уплотнительного кожуха.
[0081] Уплотнительный кожух 65 в целом имеет цилиндрическую конструкцию с передним или дальним концом 71 и с задним концом 67 сцепления. Дальний конец 71 уплотнительного кожуха 65 образует горлышко для приема шприца или отверстие 122 для приема шприца 61 в уплотнительный кожух 65. Внешний край дальнего конца 71 уплотнительного кожуха 65 содержит поверхность 124 контакта в виде канавки, сконфигурированную для приема уплотнительной манжеты 126. Уплотнительная манжета 126 расположена внутри поверхности 124 контакта в виде канавки уплотнительного кожуха 65, как показано на фиг.5 и 6. Предназначение уплотнительной манжеты 126 заключается в уменьшении количества контрастного вещества проходящего в небольшой зазор (не показан) между уплотнительным кожухом 65 и шприцем 61, когда шприц 61 вставляется и/или вынимается из уплотнительного кожуха 65. Когда контрастное вещество попадает на внутреннюю стенку уплотнительного кожуха 65, становится сложной вставка шприца 61 и ухудшается видимость содержимого шприца 61. Зазор между уплотнительным кожухом 65 и шприцем 61 является необходимым для согласования допусков, связанных с каждой частью. Во время процедур введения под высоким давлением шприц 61 набухает и соприкасается с внутренней частью уплотнительного кожуха 65, таким образом, получая дополнительную поддержку от уплотнительного кожуха 65. Уплотнительная манжета 126 содержит в целом кольцеобразное тело 128, которое спроектировано по своей природе гибким, чтобы приспосабливаться к выпускаемым вариантам шприца 61, а также расширению, которое возникает во время инъекций высокого давления. Кольцеобразный корпус 128 уплотнительной манжеты 126 сконструирован так, чтобы соответствовать внешнему краю у отверстия 122 уплотнительного кожуха 65. Обычно он отливается так, чтобы повторять угол скоса четко в 22 градуса, выполненный на уплотнительной кожухе 65 (см. фиг.9 и 10) и усечен, чтобы помочь пользователю выровнять и вставить шприц 61 в уплотнительный кожух 65.
[0082] Конец 67 сцепления уплотнительного кожуха 65 обращен в сторону передней стенки 57 и сконфигурирован для соединения с передней стенкой 57. Конец 67 сцепления уплотнительного кожуха 65 сконструирован так, чтобы позволить установку уплотнительного кожуха 65 простым надавливанием по оси в центральное отверстие 59 передней стенки 57 головки 3 инъектора. Конец 67 сцепления уплотнительного кожуха 65 содержит направляющий паз 130, наклонную поверхность 132 и желоб 134. Направляющий паз 130 предоставлен, чтобы позволить пользователю правильно выровнять уплотнительный кожух 65 с передней стенкой 57 при помощи выравнивания направляющего паза 130 с выступом 136, выполненным в центральном отверстии 59 передней стенки 57, как показано на фиг.12. Согласно фиг.11-17, а также в продолжение к фиг.5-8, скошенная поверхность 132 и желоб 134 сконструированы так, чтобы взаимодействовать со стопорным кольцом 138, выполненным в центральном отверстии 59 передней стенки 57 с целью крепления уплотнительного кожуха 65 к передней стенке 57. Стопорное кольцо 138 содержит элемент 140 в целом с кольцеобразным телом, имеющим направляющий паз 142, выполненный в верхней ее части. Направляющий паз 142 сконфигурирован для выравнивания с выступом 136 центрального отверстия 59 передней стенки 57, когда стопорное кольцо 138 расположено в центральном отверстии 59, как показано на фиг.12.
[0083] После того, как уплотнительный кожух 65 задвигается в центральное отверстие 59, стопорное кольцо 138, расположенное в центральном отверстии 59, находит поверх скошенной поверхности 132 конца сцепления 67 уплотнительного кожуха 65 и заходит в желоб 134. Стопорное кольцо 138 обеспечивает достаточную радиальную силу, направленную внутрь, чтобы удерживать уплотнительный кожух 65 в необходимом положении. При удалении стопорное кольцо 138 вновь находит поверх скошенной поверхности 132 конца 67 сцепления уплотнительного кожуха 65 и полностью отсоединяется от уплотнительного кожуха 65. Такая конструкция байонетного типа имеет два отчетливых преимущества. Во-первых, пользователь может устанавливать и удалять уплотнительный кожух 65 без помощи инструментов или избыточной силы. Это дает преимущество, поскольку позволяет пользователю легко удалять уплотнительный кожух 65 для чистки и затем устанавливать его повторно. Во-вторых, это позволяет перемещать уплотнительный кожух 65 аксиально во время инъекции высокого давления. Это важно, поскольку во время инъекции высокого давления вся поверхность контакта вытягивается вперед из-за чрезмерных сил. Шприц 61 набухает внутри уплотнительного кожуха 65, контактируя с внутренней стенкой уплотнительного кожуха 65. Из-за трения между шприцем 61 и уплотнительным кожухом 65, уплотнительный кожух 65 вытягивается вперед вдоль шприца 61. Если поверхность контакта между уплотнительным кожухом 65 и головкой 3 инъектора не позволяет этого аксиального перемещения во время инъекций высокого давления, возникают взаимное перемещение между шприцем 61 и уплотнительным кожухом 65. Это взаимное перемещение вызывает нежелательное скачкообразное движение между шприцем 61 и уплотнительным кожухом 65.
[0084] Уплотнительный кожух 65 имеет внутренний диаметр, имеющий размеры для плавного, но плотного вмещения внешнего диаметра шприца 61. Уплотнительный кожух 65 желательно выполнен из материала, способного сдерживать расширения шприца 61 наружу во время процедуры инъекции. Шприц 61 сам по себе не способен противостоять высоким давлениям, связанным с определенными процедурами введения жидкости, например ангиографии. Шприц 61 может быть выполнен из относительно недорогого пластикового материала, пригодного для медицинского употребления и может быть одноразовым (т.е. для единоразового использования). В альтернативном варианте шприц 61 может быть шприцем многоразового использования. Обычный пластик для шприца 61 включает полипропилен, полиэтилен и поликарбонат. Уплотнительный кожух 65 желательно является многоразовым и выполнен из материала, способного выдержать давление приблизительно до 1200 фунтов/кв. дюйм и выше. Например, уплотнительный кожух 65 может быть выполнен из металла, такого как сталь или алюминий. Тем не менее, как будет объяснено далее, предпочтительно, чтобы шприц 61 был видимым через уплотнительный кожух 65, так чтобы оператор системы 1 введения жидкости мог видеть шприц 61 во время процедуры инъекции. Соответственно, уплотнительный кожух 65 предпочтительно выполнен из практически чистого пластикового материала, например поликарбоната, для осмотра шприца 61 во время процедуры инъекции.
[0085] Альтернативой для использования конца 67 сцепления, выполненного интегрально, на конце уплотнительного кожуха 65 для соединения узла 63 уплотнительного кожуха с головкой 3 инъектора, может быть использован отдельный соединительный элемент (не показан). Соединительный элемент может использоваться вместо конца 67 сцепления и иметь цилиндрическую форму подобным образом с уплотнительным кожухом 65. Соединительный элемент имеет передний или дальний конец, сконфигурированный для соединения с уплотнительным кожухом 65 и задний или ближний конец, сконфигурированный для соединения с передней стенкой 57. Соединительный элемент может быть выполнен из любого материала, описанного выше, в связи с уплотнительным кожухом 65.
[0086] Отдельно, согласно фиг.18-25, шприц 61, используемый в системе 1 введения жидкости, в целом содержит удлиненный, цилиндрический корпус 74 шприца, имеющий передний или дальний конец 75 и задний или ближний конец 76. Корпус 74 шприца имеет секцию введения 78, выполненную на дальнем конце 75. Как будет описано далее, корпус 74 шприца на ближнем конце 76 содержит расширяющуюся секцию 150. В целом цилиндрическая центральная секция или основной корпус 152 корпуса 74 шприца соединяет секцию 78 введения и расширяющуюся секцию 150. Основной корпус 152 имеет относительно равномерный внешний диаметр. Секция 78 введения сужается с образованием удлиненной инъекционной горловины 77, которая имеет относительно небольшой внутренний диаметр по сравнению с внутренним диаметром основного корпуса 152. Секция 78 введения, инъекционная горловина 77 в целом образуют выпускное отверстие шприца 61. Опорная конструкция 69 шприца сконфигурирована для удержания секции 78 введения шприца 61. Инъекционная горловина 77 включает конструкцию дальнего конца, которая предназначена для соединения через подходящий луер-фитинг с трубками, например, соединяться с катетером, используемым в процедуре ангиографии, как будет более подробно описано далее. Подходящий луер-фитинг для этой цели описан в публикации РСТ заявки №PCT/US 99/18892 (WO 00/10629), озаглавленной "Connector And Tubing Assembly For Use With A Syringe", описание которой в полном объеме включено в данное описание посредством ссылки. Более предпочтительно, конструкция дальнего конца включает коннектор, как будет подробнее описано далее.
[0087] Далее будут описаны дополнительные признаки шприца 61 с постоянной ссылкой на фиг.19-26. Секция 78 введения корпуса 74 шприца в целом сужается внутрь в направлении центральной оси L корпуса 74 шприца. Секция 78 введения включает коническую часть 154, сужающуюся от центральной секции, имеющей цилиндрическую форму, или основного корпуса 152 к инъекционной горловине 77. Коническая часть 154 образует установочный фланец или выступающий элемент 156. Этот установочный фланец или выступающий элемент 156 в одном варианте осуществления образует полое пространство или область в нем. Установочный фланец или выступающий элемент 156 предоставлены в качестве средств для обозрения жидкости внутри шприца 61. Более того, установочный фланец или выступающий элемент 156 действует как визуальный индикатор для правильного выравнивания шприца 61 в уплотнительном кожухе 65. Кроме того, установочный фланец или выступающий элемент 156 предоставляет удобный держатель для манипуляций со шприцем 61 и его вставки в уплотнительный кожух 65. Во-вторых, полое пространство, образованное установочным фланцем 156, может действовать как ловушка для пузырьков воздуха. Предпочтительно, установочный фланец или выступающий элемент 156 в целом выступает на расстояние между основным корпусом 152 корпуса 74 шприца и инъекционной горловиной 77.
[0088] Элемент 158 плунжера удерживается в корпусе 74 шприца с возможностью перемещения. Элемент 158 плунжера может включать сердечник 160 плунжера, который отлит из твердого полимерного материала, например поликарбонатного материала. Кроме того к сердечнику плунжера 160 прикреплено уплотнение или оболочка 162 плунжера. Элемент 158 плунжера сконфигурирован для соединения со штоком привода инъектора (не показан) для передачи ему движущей силы. Сердечник плунжера 160 включает конец 164 сцепления, который обращен к ближнему концу 76 корпуса 74 шприца и сконфигурирован для зацепления со штоком привода инъектора. Конец 164 сцепления содержит пару гибких лапок или соединительных элементов 227, которые проходят наружу из соединительного конца 164 для зацепления со штоком привода инъектора. Каждый из соединительных элементов 227 имеет защелку 228. Соединительные элементы 227 образуют паз 230, расположенный между ними. Паз 230 сконфигурирован для размещения концевой пластины инъектора, прикрепленной к штоку привода инъектора. Как было указано выше, установочный фланец или выступающий элемент 156 обеспечивает, по меньшей мере, возможность локализации скопившегося воздуха, когда дальний конец элемента 158 плунжера проходит в и "касается дна" в конической части 154. Любые незамеченные пузырьки воздуха будут скапливаться в полой области, образованной установочным фланцем или выступающим элементом 156 во время работы головки 3 инъектора. Как показано на фиг.18, соединительные элементы конца 164 сцепления элемента 158 плунжера шприца 61 располагаются перпендикулярно к установочному фланцу или выступающему элементу 156. Этот шприц сконфигурирован для использования с головкой инъектора, показанной на фиг.3 и 4. В альтернативном варианте соединительные элементы 227 конца 164 сцепления элемента 158 плунжера шприца 61' могут располагаться параллельно к установочному фланцу или выступающему элементу 156, как показано на фиг.22. Шприц такого типа сконфигурирован для использования с головкой инъектора по фиг.26.
[0089] Отдельно, согласно фиг.23 и 24 известные из уровня техники шприцы для медицинских процедур инъекции часто хранятся с предустановленным плунжером шприца. Сложность с существующими одноразовыми пластиковыми шприцами заключается в том, что эти шприцы со временем проявляют деформацию пластика и, в частности, во время циклов тепловой стерилизации. Это вызывает разбухание, в частности, в области плунжера возле плунжера шприца. Это часто затрудняет загрузку известных из уровня техники пластиковых шприцов в переднюю часть уплотнительных кожухов для загрузки из-за разбухания в области плунжера, где размещается плунжер шприца.
r
es
cs
r
es
cs
r
r
[0090] Шприц 61 устройства согласно настоящему изобретению вмещает элемент плунжера 158 в расширяющейся секции 150, чтобы компенсировать расширение и дефекты пластика корпуса 74 пластикового шприца, как описано здесь и далее. Расширяющаяся секция 150 предпочтительно выполнена смежной с цилиндрической центральной секцией или основным корпусом 152 корпуса 74 шприца и на ближнем конце 76 корпуса 74 шприца. Тем не менее, расширяющаяся секция 150 может быть выполнена или расположена в любом положении в корпусе 74 шприца, где будет помещен элемент 158 плунжера. В расширяющейся секции 150, стенка 166 корпуса 74 шприца сужается от толщины Т к меньшей толщине T стенки. Таким образом, внутренний диаметр ID расширяющейся секции 150 больше, чем внутренний диаметр ID цилиндрической центральной секции или основного корпуса 152. Уменьшенная толщина T стенки в расширяющейся секции 150 позволяет расширяющейся секции 150 расширяться в направлении наружу под воздействием силы, приложенной элементом 158 плунжера, без увеличения внешнего диаметра OD расширяющейся секции 150 относительно внешнего диаметра OD центральной секции 152 корпуса 74 шприца. Как внешняя поверхность 168 стенки 166 корпуса 74 шприца, так и внутренняя поверхность 170 стенки 166 корпуса 74 шприца сужается или ступенчато изменяется для образования уменьшенной толщины T стенки в расширяющейся секции 150. В частности, внешняя поверхность 168 стенки 166 корпуса 74 шприца сужается или ступенчато изменяется в направлении внутрь к центральной оси L корпуса 74 шприца, и внутренняя поверхность 170 стенки 166 корпуса 74 шприца ступенчато изменяется или ступенчато изменяется в направлении наружу от центральной оси L корпуса 74 шприца, чтобы образовать уменьшенную толщину T стенки. Альтернативной конфигурацией для вышеуказанного является только сужение или ступенчатое изменение внутренней поверхности 170 стенки 166 корпуса 74 шприца наружу от центральной оси L корпуса 74 шприца. Другим альтернативным вариантом является только сужение или ступенчатое изменение внешней поверхности 168.
r
[0091] Уменьшенная толщина T стенки в расширяющейся секции 150 шприца 61 компенсирует расширение и дефект пластика корпуса 74 пластикового шприца даже после длительных периодов хранения. Таким образом, даже после таких длительных периодов хранения, шприц 61 с предварительно установленным элементом 158 плунжера может быть быстро и легко вставлен в загружаемые спереди системы уплотнительного кожуха, такого как узел 63 уплотнительного кожуха. Как было указано выше, элемент 158 плунжера хранится в расширяющейся секции 150. Когда шприц 61 вставляется внутрь уплотнительного кожуха 65, и он готов к использованию, элемент 158 плунжера прицепляется при помощи штока привода инъектора способом, описанным ранее, и перемещается вперед из расширяющейся секции 150 в центральную секцию или основной корпус 152 шприца 61, который может рассматриваться как "рабочая зона" шприца 61.
[0092] Согласно фиг.18-20 и 25 шприц 61 дополнительно содержит соединитель 172 для соединения комплекта 174 трубок пациента, имеющего соединительную часть 175, со шприцем 61. Соединитель 172 сконфигурирован для расположения поверх инъекционной горловины 77 шприца 61. Соединитель 172 содержит резьбовую часть 176, которая взаимодействует с резьбовой частью 178 на шприце 61. Соединитель 172 содержит взаимодействующий паз 180, в который заходит фланец 182 комплекта 174 трубок для выравнивания внутреннего канала (не показан) комплекта 174 трубок с отверстием (не показано) в соединителе 172. Фланец 182 взаимодействует с удерживающим элементом или фланцем 184, образованным на переднем конце соединителя 172, и передней опорной стенкой 186 на соединителе 172 (которая образует паз 180 между ними), чтобы практически предотвратить относительное осевое движение/отсоединение соединителя 172 и комплекта 174 трубок после их присоединения.
[0093] Удерживающий элемент 184 предпочтительно имеет в целом кругообразную форму с отверстием 188 в нем. Отверстие 188 позволяет прохождение через него в целом цилиндрической части 190 комплекта 174 трубок, когда соединитель 172 и комплекта 174 трубок соединены. Ширина отверстия 188 предпочтительно немного меньше, чем диаметр в целом цилиндрической части 190, так что соединительная часть 175 комплекта 174 трубок защелкивается на месте при выравнивании с соединителем 172 и в направлении стрелки F прикладывается достаточная сила. В альтернативном варианте между фланцем 182 и удерживающим элементом 184 может выполняться зазор. Соединитель 172 предпочтительно изготавливается из упругого полимерного материала, например поликарбоната. Более того, соединительный элемент 175 предпочтительно изготавливается из множества других упругих полимерных материалов и комплекта 174 трубок изготавливается из гибких полимерных материалов с одной стенкой, с соэкструдированной или оплетенной конструкцией.
[0094] После присоединения комплекта 174 трубок к соединителю 172, соединитель 172 вращается относительно инъекционной горловины 77 шприца 61, так что суженный конец 191 инъекционной горловины 77 проходит через отверстие (не показано) в соединитель 172 для сопряжения с соответствующим суженными внутренними стенками (не показаны) на задней части комплекта 174 трубок для образования плотного соединения по жидкой среде. Поскольку отверстие 188 меньше, чем цилиндрическая часть 190 комплекта 174 трубок, удерживающий элемент 184 предотвращает разъединение соединения 172 и соединительной части 175 комплекта 174 трубок после установления плотного соединения по жидкой среде. Соединитель 172 и комплект 174 трубок сконфигурированы так, чтобы оставаться в соединенном состоянии при любых обстоятельствах и силах, испытываемых перед и во время соединения комплекта 174 трубок со шприцем 61. Перед использованием, пылезащитная крышка 192 может быть выполнена над соединителем 172 и инъекционной головкой 77 для защиты содержимого шприца 61 от загрязнения.
[0095] Дополнительные подробности соединителя 172 описаны в публикации патентной заявки США №2005/0171487, которая в полном объеме включена в данное описание посредством ссылки.
[0096] Согласно фиг.3 и 4 опорная конструкция 69 шприца выполнена с целью удержания шприца 61 во время инъекций под давлением. Один вариант осуществления конструкции 69 шприца выполнена, как показано на фиг.3 и 4, содержит по меньшей мере один, и предпочтительнее два, опорных рычага 79, 81, проходящих наружу из корпуса 53 инъектора. Опорные рычаги 79, 81 сконфигурированы для вращения вверх и вниз относительно корпуса 53 инъектора. Опорные рычаги 79, 81 имеют задние или ближние концы, проходящие в корпус 53 инъектора и дальние концы, проходящие внутрь от корпуса 53 инъектора. Дальние концы опорных рычагов 79, 81 объединены удерживающей стенкой шприца или элементом 83. Удерживающий элемент 83 шприца может фиксироваться на опорных рычагах 79, 81 при помощи традиционных механических креплений (т.е., болтов) и т.п. Удерживающий элемент 83 шприца образует центральный паз 85, принимающий шприц, который направлен практически вертикально и сконфигурирован принимать и удерживать инъекционную горловину 77 секции введения шприца 61. Удерживающий элемент 83 шприца дополнительно образует одно или несколько отверстий 87, которые разнесены радиально в направлении наружу от паза 85, принимающего шприц. Паз 85, принимающий шприц, и отверстия 87 позволяют оператору системы 1 введения жидкости наблюдать за шприцем 61 во время процедуры инъекции.
[0097] Опорные рычаги 79, 81 в целом сконфигурированы для перемещения между первым положением, где удерживающий элемент 83 шприца принимает инъекционную горловину 77 и взаимодействует с секцией введения шприца 61 и предотвращает удаление шприца 61 из уплотнительного кожуха 65, и вторым повернутым положением, где инъекционная горловина 77 и секция введения шприца 61 отсоединяются от паза 85, принимающего шприц, и удерживающего элемента 83 шприца, чтобы позволить удаление шприца 61 из уплотнительного кожуха 65. В частности, во втором положении инъекционная горловина 77 отсоединяется достаточным образом от паза 85, принимающего шприц, и секция введения достаточным образом отсоединяется от удерживающего элемента 83 шприца, чтобы обеспечить легкое удаление шприца 61 из переднего загрузочного уплотнительного кожуха 65. Предпочтительно во втором положении опорные рычаги 79, 81 и удерживающий элемент 83 шприца расположены на расстоянии ниже от уплотнительного кожуха 65 и шприца 61. Когда опорные рычаги 79, 81 находятся в первом положении, опорная конструкция 69 шприца находится в положении зацепления с шприцем. Когда опорные рычаги 79,81 перемещаются во второе положение, опорная конструкция 69 шприца в целом находится в отсоединенном от шприца или удаленном положении или конфигурации. Удаляемый нагревательный элемент 86 (см. фиг.2) может присоединяться к уплотнительному кожуху 65 для удержания жидкости в шприце 61 предварительно нагретой при температуре 37°C.
[0098] Один из вариантов осуществления головки 3' инъектора, имеющий альтернативный вариант опорной конструкции 69' шприца, как показано на фиг.26, позволяет вращение опорной конструкции 69' шприца в сторону или вращается приблизительно на 90 градусов от предыдущего варианта осуществления, показанного на фиг.3 и 4. Более конкретно, опорная конструкция 69' шприца содержит по меньшей мере один, и предпочтительнее два опорных рычага 79', 81', проходящих в направлении наружу от передней стенки 57' корпуса 53' инъектора. Опорные рычаги 79', 81' сконфигурированы для вращения вправо и влево относительно корпуса 53 инъектора. Опорные рычаги 79', 81' имеют задние или ближние концы, проходящие в корпус 53' инъектора, и дальние концы, проходящие наружу от корпуса 53' инъектора. Дальние концы опорных рычагов 79', 81' взаимосвязаны удерживающей стенкой шприца или элементом 83'. Удерживающий элемент 83' шприца может фиксироваться на опорных рычагах 79', 81' при помощи традиционных механических креплений (т.е., болтов) и т.п.
[0099] В этом альтернативном варианте осуществления, ось поворота опорной конструкции 69' в значительной мере вертикальная по своей природе в противоположность предыдущему варианту осуществления, где ось поворота в значительной мере горизонтальная по своей природе. Данный второй вариант осуществления имеет явное преимущество, заключающееся в нейтрализации воздействия гравитации, относящемуся к предыдущему варианту осуществления. Конструктивные компоненты, которые составляют опорную конструкцию 69', могут иметь значительный вес и следовательно сильно подвергаться воздействию гравитации. Это может привести к эффекту спадания, что приводит к выпадению механизма опорной конструкции 69' из его заданного закрытого положения. Второй вариант осуществления преодолевает это, обеспечивая действие поворота в значительной мере перпендикулярно к вектору действия силы тяжести.
[00100] Другим явным преимуществом второго варианта осуществления является способность помогать при управлении головкой 3' инъектора. Необходимым компонентом при нормальном использовании головки 3' инъектора является способность ее вращения из в значительной мере направленного вверх положения наполнения/продувки в положение введения, в значительной мере направленного вниз. Такое вращение является общеизвестным способом воздухообращения, поскольку воздух выдувается из шприца 61 в положении, направленном вверх, и затем поворачивают вниз для процедуры. Это делается для того, чтобы обеспечить улавливание любого не удаленного воздуха в задней части шприца 61 и не введение его в пациента. Пользователи часто берут заднюю часть головки 3' инъектора своей левой рукой и переднюю часть головки 3' инъектора своей правой рукой, чтобы завершить это вращательное действие. Захват и нажатие на опорную конструкцию 69' потенциально может открыть опорную конструкцию 69', поскольку ось поворота головки 3' инъектора является нормальной для такой же плоскости, как ось поворота опорной конструкции 69' шприца. Второй вариант осуществления устраняет эту склонность к открыванию при нажатии посредством обеспечения поворота опорной конструкции 69' через ось, которая в значительной степени перпендикулярна оси вращения головки 3' инъектора.
[00101] Еще одним преимуществом второго варианта осуществления является превосходная устойчивость к загрязнению контрастным веществом. Опорная конструкция 69' содержит множество компонентов с большим количеством зазоров, где может откладываться контрастное вещество. Направляя опорную конструкцию 69' шприца так, чтобы она, поворачиваясь в боковом направлении, предотвращала скапливание контрастного вещества в некоторых наиболее проблематичных областях.
[00102] Согласно фиг.27 и 28 брызгозащитный щиток 250 может быть выполнен поверх удерживающего элемента 83' шприца опорной конструкции 69' шприца. Во время обычной процедуры ангиографии пользователь наполняет шприц 61 контрастным веществом, при этом головка 3' инъектора находится в направленном вверх положении, позволяя направлять шприц 61 в значительной мере в сторону потолка. После получения необходимого количества жидкости, пользователь выдувает воздух из шприца 61. Когда кончик шприца является наивысшей точкой, воздух естественно поднимается вверх и выходит из шприца 61. Иногда, во время этого процесса наполнения или продувки пользователь разливает некоторое количество контрастного вещества на опорную конструкцию 69', что может привести к явлению, известному как загрязнение контрастным веществом. Целью брызгозащитного щитка 250 является отведение любого разлитого контрастного вещества от опорной конструкции 69' шприца и в более предпочтительное место. Одним из преимуществ брызгозащитного щитка 250 является то, что он достаточно просто защелкивается на удерживающем элементе 83' шприца опорной конструкции 69' шприца. Он удерживается на месте благодаря особой геометрии и вырезным пальцам 252 консольной балки. Это позволяет пользователю удалять брызгозащитный щиток 250 для очистки или замены. Другим преимуществом является то, что его можно выполнить из чистого полимерного материала. Это позволяет пользователю получить обзор шприца 61. Он также позволяет свету проходить через него, добиваясь высокого уровня обзора шприца. Улучшенный обзор является важным для пользователей, поскольку перед инъекцией они могут определять, есть ли воздух внутри шприца 61. Брызгозащитный щиток 250 также может устанавливаться, чтобы закрыть удерживающий элемент 83 опорной конструкции 69 шприца по первому варианту осуществления, описанному выше.
[00103] Согласно фиг.43-45 этот альтернативный вариант осуществления опорной конструкции 69' шприца может встраиваться в головку инъектора с двумя шприцами с первой опорной конструкцией 69' шприца, способной удерживать первый уплотнительный кожух 65' и шприц, и второй опорной конструкцией 69ʺ шприца, способной удерживать второй уплотнительный кожух 65ʺ и шприц. Первая опорная конструкция 69' шприца содержит по меньшей мере один, и предпочтительнее два опорных рычага 79', 81', проходящих в направлении наружу от передней стенки 57ʺ корпуса инъектора. Опорные рычаги 79', 81' сконфигурированы для вращения вправо и влево относительно корпуса инъектора. Опорные рычаги 79', 81' имеют задние или ближние концы, проходящие в корпус инъектора, и дальние концы, проходящие наружу от корпуса инъектора. Дальние концы опорных рычагов 79', 81' объединены удерживающей стенкой шприца или элементом 83'. Вторая опорная конструкция 69ʺ шприца также содержит по меньшей мере один, и предпочтительнее два опорных рычага 79ʺ, 81ʺ, проходящих в направлении наружу от передней стенки 57ʺ корпуса инъектора. Опорные рычаги 79ʺ, 81ʺ сконфигурированы для вращения вправо и влево относительно корпуса инъектора. Опорные рычаги 79ʺ, 81ʺ имеют задние или ближние концы проходящие в корпус инъектора и дальние концы, проходящие наружу от корпуса инъектора. Дальние концы опорных рычагов 79ʺ, 81ʺ объединены удерживающей стенкой шприца или элементом 83ʺ.
[00104] Такая головка инъектора с двумя шприцами позволяет различные режимы работы, которые подробнее описаны в патентном документе США №8133203 и 7553294, которые в полном объеме включены в данное описание посредством ссылки. Более конкретно, инъектором с двумя шприцами могут использоваться следующие режимы работы: режим последовательной инъекции из шприцев, режим одновременной инъекции из шприцев в одно место инъекции и режим одновременной инъекции из шприцев в различные места инъекции.
[00105] В случае последовательной инъекции, жидкость может вводиться только из одного шприца за раз. Например, шприц, соединенный с уплотнительным кожухом 65', может содержать контрастное вещество, при этом шприц, соединенный с уплотнительным кожухом 65ʺ, может содержать промывочную жидкость, например физиологический раствор, который может последовательно вводиться в пациента при помощи различных протоколов, известных из уровня техники.
[00106] Во время одновременной инъекции в одно место, шприц, соединенный с уплотнительным кожухом 65', может, например, загружаться или наполняться контрастным веществом, в то время как шприц, соединенный с уплотнительным кожухом 65ʺ, может, например, загружаться разбавляющим веществом или промывочной жидкостью, такой как физиологический раствор. В этом режиме контрастное вещество или другая жидкость в шприце, соединенном с уплотнительным кожухом 65', может, например, растворяться или смешиваться с жидкостью в шприце, соединенном с уплотнительным кожухом 65ʺ, до необходимой концентрации посредством одновременной инъекции из шприца, соединенного с уплотнительным кожухом 65', и шприца, соединенного с уплотнительным кожухом 65ʺ, как запрограммировано оператором.
[00107] В случае одновременной инъекции в разные места инъекции, шприц, соединенный с уплотнительным кожухом 65', и шприц, соединенный с уплотнительным кожухом 65ʺ, могут, например, оба наполняться одинаковой жидкостью для введения (например, контрастным веществом). Инъекции контрастного вещества в два различных места, в противоположность одному месту, может, например, позволять доставку необходимого количества контрастного вещества в интересующую область при низкой скорости потока и низком давлении в каждое месте, по сравнению с инъекцией в одно место. Низкие скорость потока и давление, полученные посредством одновременного введения в несколько мест, могут, например, снизить риск повреждения сосудов и экстравазации.
[00108] Снова говоря о фиг.2-4, корпус 53 инъектора содержит шток (не показан), расположенный в нем для соединения и привода элемента 158 плунжера шприца 61. Система привода (не показана) также расположена в корпусе 53 инъектора для перемещения штока. Система привода может содержать зубчатую передачу и линейную шарико-винтовую передачу; бесщеточный электромотор постоянного тока, соединенный с зубчатой передачей и линейной шарико-винтовой передачей; и моторный усилитель, соединенный с возможностью функционирования с электромотором, как известно из уровня техники. Контролер (не показан) внутри корпуса 53 инъектора, управляет движением штока посредством бесщеточного электромотора постоянного тока. Наполнение шприца и инъекции контрастного вещества управляются этим контролером. Контролер связывается с оператором посредством графического пользовательского интерфейса DCU 9. Корпус 53 инъектора также содержит дисплей 88 для отображения информации относительно действий и состояния операции головки 3 инъектора. Дисплей 88 расположен в верхней части корпуса 53 инъектора и отображает информацию относительно оставшегося объема, запрограммированной скорости потока, запрограммированное давление и запрограммированный объем. Каждая из этих позиций может быть представлена оператору на дисплее посредством независимого светодиодного (LED) дисплея. Например, оставшийся объем может отображаться на LED дисплее 88а, давление может отображаться на LED дисплее 88b, запрограммированный объем может отображаться на LED дисплее 88c и скорость потока может отображаться на LED дисплее 88d (см. фиг.3). Корпус 53 инъектора дополнительно содержит круглую ручку 90, расположенную на своем заднем конце 56. Круглая ручка 90 является внешним устройством с ручным управлением, непосредственно соединенным с системой привода головки инъектора. Круглая ручка 90 позволяет пользователю двигать шток вручную в направлении вперед или назад. Соответственно, цель круглой ручки 90 заключается в том, чтобы позволить оператору: (1) вручную удалять воздух из шприца 61; и (2) втягивать (или вытягивать) плунжер шприца в случае нарушения электропитания системы с тем, чтобы позволить установку или удаление шприца 61. Ручка 92 также расположена на корпусе 53 инъектора для перемещения и транспортировки системы 1 введения жидкости.
[00109] Согласно фиг.29 и 30, а также в продолжение к фиг.3 и 4, внутри корпуса инъектора 53 также выполнены различные датчики. Например, система 1 введения жидкости использует способ терморегуляции, который предотвращает повреждение системы в результате перегрева электроники и электропривода. Соответственно, для измерения температуры в ключевых местах внутри корпуса 53 инъектора используется четыре (4) термодатчика. Два температурных датчика 89а, 89b устанавливаются на печатной плате (РСВ) 91 электропривода. Эти температурные датчики 89а, 89b измеряют температуру транзисторов большой мощности ниже теплоотводов на РСВ электромотора 91. Другой температурный датчик 93 монтируется на нижней поверхности дисплея 95 РСВ головки, который монтируется непосредственно поверх РСВ 91 электромотора. Целью данного температурного датчика 95 является измерение теплового потока, образованного над теплоотводами транзисторов большой мощности. Последний температурный датчик 97 монтируется на РСВ 99 управления сигналом. Целью этого температурного датчика 97 является измерение температуры воздуха вокруг корпуса инъектора. Специалисту в данной области станет понятно, что размещение и объединение вместе нескольких температурных датчиков может варьировать, при этом достигая одного и того же результата.
[00110] Четыре датчика 89а, 89b, 93, 97 подключаются к аналого-цифровыми преобразователями, и информация с них считывается контролером, установленным в корпусе 53 инъектора. Программное обеспечение, предоставленное на контролере, постоянно контролирует сигнал с данными о температуре с каждого датчика 89а, 89b, 93, 97. Программное обеспечение запрограммировано с заданными ограничениями, из-за которых оно запрещает работу моторного усилителя, если данные ограничения превышены. Основной источник тепла во время процедуры инъекции высокого давления является результатом подачи большого количества энергии на электромотор через моторный усилитель. При конструировании системы 1 введения жидкости, каждый из электронных компонентов берут с запасом, чтобы получить значение компонента с запасом. Этот способ выбора компонента с запасом заключается в следующем. Рабочие параметры компонента (например, максимальная мощность рассеяния, максимальное напряжение и др.) определяются изготовителями. Для улучшения надежности изделия и снижения возможности отказа устройства или компонента, обычно при конструировании инженеры пользуются критерием выбора компонента с запасом, так чтобы компоненты никогда не работали при максимальных нагрузках. Например, резистор может иметь максимальную мощность рассеивания в 0,5 Вт. Если значение выбирают с запасом в 50%, то максимальная мощность, которую он когда-либо будет рассеивать, составит 0,25 Вт. Такой способ выбора с запасом сильно улучшает надежность изделия. Заданные ограничения, описанные выше, основаны на значениях компонента с запасом, так что, если инъекция началась и температура превышает заданное ограничение, существует существенный операционный запас, позволяющий завершить инъекцию без превышения абсолютной максимальной рабочей температуры самого слабого компонента в системы 1 введения жидкости. Для этих целей может использоваться любой подходящий температурный датчик. Предпочтительно температурные датчики 89а, 89b, 93, 97 представляют собой, аналоговые температурные датчики в корпусе SC70 с выходом класса АВ, программируемым коэффициентом передачи и напряжением питания 1,5 В [№ по каталогу LM94022/LM94022Q), изготовляемые фирмой National Semiconductor Corporation.
[00111] В дополнение и как было указано выше, система 1 введения жидкости может быть предоставлена в одной из двух различных конфигураций: мобильный пьедестала, как показано на фиг.1А; и зафиксированная конфигурация диагностический стол-планка, которая позволяет оператору прикреплять головку 3 инъектора и DCU 9 к планке диагностического стола, как показано на фиг.1B.
[00112] Многие производители диагностических столов и кроватей предлагают кровати, которые имеют функции подъема, поворота и наклона, позволяя практикующему врачу располагать пациента в трех плоскостях в зависимости от хирургических потребностей. Соответственно акселерометр 101 с тремя измерительными осями выполнен на РСВ 99 управления сигналом для обеспечения системе 1 введения жидкости возможности установки базовой плоскости относительно поверхности пола помещения. Выходящий сигнал акселерометра 101 считывается контролером, установленном в корпусе 53 инъектора, чтобы сначала определить, существует ли смещение в системе координат акселерометра 101 и на какой оси декартовых координат существует данное смещение. Если смещение является причиняющим вред для воздухообращения, то оператор оповещается посредством сообщения, предоставленного на графическом пользовательском интерфейсе DCU 9 для перестановки головки 3 инъектора или полностью системы 1 введения жидкости в нормальную плоскость, параллельную полу.
[00113] Акселерометр 101 с тремя измерительными осями представляет собой микро-электро-механическую (MEMS) интегрированную схему (IC), которая чувствительна к силам ускорения с силой земного притяжения в качестве основной интересующей силы. Может использоваться любой подходящий акселерометр 101 с тремя измерительными осями. Например, акселерометр 101 может быть акселератором с тремя измерительными осями с выбираемым ускорением (№ по каталогу MMA7361LC), изготовленный Freescale Semiconductor.
[00114] В дополнение, несколько других датчиков может быть установлено в головке 3 инъектора для предоставления сигналов в контролер, так чтобы можно было определить, загружен ли шприц 61, установлена ли правильно стенка 83, удерживающая шприц, был ли плунжер достаточно выдвинут и/или угол наклона головки 3 инъектора. Определение угла наклона головки 3 инъектора будут подробнее описаны далее.
[00115] Согласно фиг.31-40, а также в продолжение к фиг.3 и 4, как было описано, шарнир 22 шарнирно удерживает головку 3 инъектора на втором опорном рычаге 19, таким образом, позволяя головке 3 инъектора вращаться вокруг оси, обозначенной X на фиг.1А. Шарнир 22 содержит L-образную часть 102 корпуса, имеющую поворачиваемую штангу 103 и полую соединительную штангу 104, расположенную перпендикулярно к штанге 103. Поворачиваемая штанга 103 шарнирно соединена со вторым концом 20 второго опорного рычага 19, таким образом, позволяя головке 3 инъектора вращаться вокруг оси обозначенной Y на фиг.1А. Соединительная штанга 105 выполнена с первым концом, который проходит в соединительную штангу 104, и вторым концом, который присоединен к кронштейну 106. Кронштейн 106 присоединен к головке 3 инъектора в корпусе инъектора 53, как показано на фиг.29. Такая конфигурация позволяет головке 3 инъектора вращаться вокруг оси, обозначенной как X на фиг.1А, в то же время удерживаться посредством соединительной штанги 105.
[00116] Текущие системы введения жидкости обычно требуют применение датчика, который определяет угол наклона головки относительно направления земного притяжения при помощи акселерометра (см., например, патент США №5868710). Система 1 введения жидкости, тем не менее, интегрирует устройство в шарнир 22, который используется для определения углового положения головки 3 инъектора относительно опорной стойки 17, а не относительно направления земного притяжения. Данное устройство содержит потенциометр 107, который монтируется на РСВ 108 внутри головки 3 инъектора в месте, где головка 3 инъектора находится в контакте с шарниром 22. Более конкретно и как показано на фиг.32, 34 и 36, РСВ 108 и потенциометр 107 расположены на втором конце соединительной штанги 105.
[00117] Потенциометр 107 является трех-контактным электрическим устройством, у которого центральный контакт присоединен к движку потенциометра. Другие контакты соединяются на противоположных концах поверхности резистора, внутренней по отношению к потенциометру 107. Движок потенциометра свободно перемещается по резистивной поверхности. Когда напряжение прилагается к двум внешним контактам, выход центрального канала пропорционален расположению движка. Выход потенциометра 107 является напряжением с угловой зависимостью, которое подается на аналого-цифровой преобразователь (ADC). Сигнал, выработанный ADC, считывается контролером, установленном внутри корпуса 53 инъектора головки 3 инъектора. Потенциометра 107 может быть любым подходящим датчиком угла поворота, работающим по принципу потенциометра, например, 3382-12 мм датчик угла поворота, изготовленный Bourns, или 12 мм датчик угла поворота из серии SV01 в пылезащищенном корпусе типа SMD/c внешними выводами, изготовленного Murata. В альтернативном варианте другие электрические устройства, такие как, помимо всего прочего, кодер или механическая или оптическая переключающая матрица могут использоваться вместо потенциометра 107.
[00118] Соответственно потенциометр 107, выполненный в шарнире 22, используется для обеспечения контролера системы показанием расположения головки 3 инъектора. Расположение головки или определение наклона является важной особенностью безопасности, которая позволяет контролеру обеспечивать осуществление воздухообращения в шприце 61. Когда шприц 61 наполнен, воздух внутри шприца 61 вымещается контрастным веществом, тем не менее, удаляется не весь воздух. Наполнение всегда следует осуществлять с головкой 3 инъектора, направленной в вертикальном направлении, как показано на фиг.38. Направление шарнира 22 во время этапа наполнения показано на фиг.33 и 34. Это позволяет удерживать остатки воздуха в верхней части шприца 61. После наполнения шприц 61 следует освободить от воздуха в вертикальном положении. Более того, когда шприц 61 наполнен и готов для инъекции, головка 3 инъектора должна быть развернута вниз, как показано на фиг.37. Направление шарнира 22 во время этапа инъекции показано на фиг.31 и 32. Контролер, основываясь на полученном сигнале из потенциометра 107, постоянно отслеживает положение головки 3 инъектора. Если головка 3 инъектора направлена вверх, контролер не позволит системе 1 введения жидкости подготовить и осуществить инъекцию.
[00119] Сигнал положения наклона, предоставленный потенциометром 107, также контролирует дисплей 88 головки. Работа дисплея 88 головки может понять со ссылкой на фиг.40. В частности, как было указано выше, контролер получает сигнал от потенциометра 107, указывающего на угол между головкой 3 инъектора и опорной стойкой 17. Контролер постоянно отбирает образцы этого сигнала и определяет угол головки 3 инъектора относительно опорной стойки 17. Все возможные углы поворота разделены на три области действия, показанные на фиг.40.
[00120] Область 1 является областью "продувки", которая отвечает углу, на который следует установить головку 3 инъектора для продувки шприца. Когда головка 3 шприца повернута на угол в области 1 (от +55° до положения, когда головка направлена прямо вверх на +80°), головка 3 инъектора позволит движения, осуществляемые вручную, толкателя привода плунжера в направлении вперед и назад, позволяя оператору удалить воздух из шприца после предварительного наполнения, таким образом продувая систему. Это единственная правильная область продувки, в которой программное обеспечение признает продувку. Когда головка 3 инъектора перемещается во вторую область 2 (от -10° до +55°), система может продуваться; тем не менее, система не признает продувку правильной и оповещает пользователя через систему "Умный индикатор", описанную далее. Более того, шприц может также наполняться, когда головка 3 инъектора повернута на угол в области 1 или в области 2. Может создаваться широкий диапазон скоростей перемещения, позволяя быстрое наполнение шприца. Тем не менее, когда головка 3 инъектора находится в положении 1, запрограммированные инъекции запрещены, как описано выше. Таким образом, оператор не может начать инъекцию пациента согласно заранее запрограммированному протоколу инъекции, когда головка 3 инъектора находится в вертикальном положении. Это снижает вероятность случайной инъекции воздуха пациенту.
[00121] Область 3 является областью "введения" (от -10° до положения, когда головка направлена прямо вниз на -90°). Когда головка 3 инъектора наклонена в этой области, можно инициировать запрограммированные инъекции. Кроме того, кнопка 109 управления на верхней части корпуса 53 инъектора (см. фиг.3 та 4) может использоваться для перемещения штока в направлении вперед или назад; тем не менее, диапазон скоростей перемещения, который может создаваться при помощи кнопки 109 управления, по существу уже по сравнению с диапазонами, доступными в областях 1 или 2. Это обеспечивает тонкую настройку управления введения жидкости (или отбор крови, например, для проверки проходимости катетера) при помощи кнопки 109 управления.
[00122] Различные угловые области, указанные выше, также связаны с ориентацией дисплея. В частности, как можно увидеть на фиг.40, дисплей 88 головки 3 инъекции содержит несколько независимых светодиодных (LED) дисплеев. Например, как было описано выше, оставшийся объем может отображаться на LED дисплее 88а, запрограммированное давление может отображаться на LED дисплее 88b, запрограммированный объем может отображаться на LED дисплее 88 с и запрограммированная скорость потока может отображаться на LED дисплее 88d. Значок 110 оставшегося объема также может быть выполнен на дисплее 88. Этот значок 110 оставшегося объема лишь подсвечивается, когда головка 3 инъектора расположена в области 3. Значок 110 оставшегося объема обеспечивает оператора быстрыми показаниями о том, что в шприце все еще остается объем оставшейся жидкости, если этот значок светится, поскольку действительный оставшийся объем (например, 150 мл) отображается на LED дисплее 88а оставшегося объема. LED дисплеи расположены так, что указанная информация может отображаться в первом (см. элемент 200) или втором (см. элемент 300) направлении. Когда головка 3 инъектора находится в положении введения (вниз), все LED дисплеи светятся, как показано элементом 300 (т.е., второе направление). Когда головка 3 инъектора находится в положении наполнения/продувки (вверх), светится только LED дисплей 88а оставшегося объема, как показано элементом 200 (т.е., первое направление).
[00123] Контролер в головке 3 инъектора управляет различными LED дисплеями дисплея 88, чтобы создать ориентацию изображения LED дисплеями таким образом, как показано элементом 200, когда угол наклона находится в области 1. Иначе, в области 2 и 3, контролер управляет различными LED дисплеями дисплея 88, чтобы создать изображение, показанное элементом 300. В результате информация, появляющаяся на дисплее 88, всегда расположена вертикально с места зрения оператора, что делает удобным использование дисплея.
[00124] Далее будет описана установка и работа системы 1 введения. Перед включением системы 1 введения жидкости, источник энергии 41, например, 110 или 220 вольт электричества, поданного через двужильный провод 43 из стенной розетки (не показана), подключается к системе 1 введения жидкости. После этого, оператор включает главный выключатель питания (не показан), предпочтительно расположенный на блоке электропитания 39 системы 1 введения жидкости. Система 1 введения жидкости реагирует посредством визуального индикатора, такого как свечение зеленого цвета (не показано) на головке 3 инъектора, для индикации того, что система 1 введения жидкости имеет мощность на линии, подведенную к системе электропитания. Оператор затем включает питание системы через выключатель питания (не показан) на DCU 9. Следует понимать, что DCU 9 может включаться автоматически, когда главный выключатель питания системы 1 введения жидкости включен. После подачи питания на DCU 9, система 1 введения жидкости отвечает проведением различных операций самодиагностики для определения того, проявляет ли система 1 введения жидкости какие-либо неисправности или условия, которые могут препятствовать правильной работе системы 1 введения жидкости. Если какие-либо операции самодиагностики не выполняются и/или обнаружен отказ в системе 1 введения жидкости, на DCU 9 отобразится окно критической ошибки или экран, который может предписать оператору связаться с обслуживающим персоналом для устранения нарушения или предписать оператору, как устранить нарушение самому или самой. Более того, система 1 введения жидкости не позволит оператору продолжать введение, если какая-либо из операций самодиагностики отказала. Тем не менее, если все операции самодиагностики пройдены, система 1 введения жидкости отображает на DCU 9 основной экран управления.
[00125] Согласно фиг.41 и 42, основной экран 112 управления содержит различные средства управления на экране, такие как кнопки, которыми может пользоваться оператор посредством сенсорного графического пользовательского интерфейса DCU 9. Средства управления на экране могут включать, помимо всего прочего, выбираемые настройки, меню, под-меню, поля ввода, виртуальную клавиатуру и т.д. Оператор может, таким образом, использовать сенсорный экран DCU 9 для программирования одного или нескольких инъекционных циклов системы 1 введения жидкости и отображения рабочих параметров. Следует понимать, что ввод в DCU 9 может также выполняться посредством курсора на экране и внешнего устройства наведения, например шарового манипулятора или мышки, которое соединено с курсором на экране с возможностью функционирования. Следует понимать, что оператор может остановить любые автоматические функции системы 1 введения жидкости нажатием на кнопку "Отмена".
[00126] Если система 1 введения жидкости используется, пользователь нажимает кнопку "Продолжить" (не показана) на DCU 9. С этого момента на основном экране 112 управления появится поле 114 "Умный индикатор". Поле 114 "Умный индикатор" содержит список действий на основном экране 112 управления, который должен быть выполнен оператором прежде, чем головку 3 инъектора можно будет подготовить к осуществлению процедуры инъекции. Этот список действий основан на входящем сигнале от одного или всех датчиков, расположенных в головке 3 инъектора, как было описано выше. Например, список действий может включать загрузку шприца, зацепление откидной передней части, выдвижение плунжера, поворот головки инъектора вниз к руке, вращение шприца и удаление, отсоединение пациента, уменьшение скорости потока, необходимую калибровку, поворот головки вверх и продувку, завершение инъекции, остановку процедуры -нажатие на дисплей, остановку процедуры - нажатие на головку, остановку процедуры - начало переключения, остановку процедуры - ISI, и остановку процедуры - небольшой объем. Тем не менее, список не следует считать как ограничивающий изобретение согласно настоящему изобретению, поскольку было предусмотрено, чтобы различные другие действия могут включаться в поле 114 "Умный индикатор".
[00127] Как было подробнее описано выше головка 3 инъектора содержит множество различных датчиков для предоставления сигнала на контролер, чтобы определить, был ли загружен шприц, была ли правильно установлена удерживающая стенка 83, был ли правильно выдвинут плунжер и/или расположение головки 3 инъектора. Как только один из датчиков представит сигнал контроллеру о том, что оператор закончил действие из списка действий, действие удаляется из списка действий на DCU 9. После выполнения всех действий поле 114 "Умный индикатор" исчезает, как показано на фиг.42, и оператор может подготовить головку 3 инъектора. Если в поле 114 "Умный индикатор" остались какие-либо позиции, подготовка головки 3 инъектора оператором отклоняется и процедуру введения невозможно осуществить. Эта особенность имеет преимуществом внесение ясности в интерфейс пользователя и уменьшения взаимодействий с системой 1 введения жидкости, увеличивая вероятность, что пользователь добьется успешного взаимодействия с системой 1 введения жидкости и получит необходимый результат.
[00128] Возвращаясь к работе системы 1 введения жидкости, как только оператор дошел до основного экрана 112 управления, оператор поворачивает головку 3 инъектора вверх, так чтобы он оказался в положении 1, как было описано выше. Шприц 61 затем устанавливается посредством вставки шприца в уплотнительный кожух 65 и поднятия опорной конструкции 69 шприца. После успешной установки шприца, из поля 114 "Умный индикатор" автоматически удаляются указания из списка загрузить шприц и зацепить откидную переднюю часть опорной конструкции 69 шприца. Более того, шток системы привода головки 3 инъектора затем перемещается к отметке в 150 мл для удаления всего воздуха из шприца 61. После выдвижения штока из поля 114 "Умный индикатор" автоматически удаляется указание из списка выдвинуть шток, так что единственным оставшимся действием в списке действий в поле 114 "Умный индикатор" является указание повернуть головку вниз к руке.
[00129] Теперь шприц 61 может с самого начала наполняться контрастным веществом посредством удаления со шприца 61 пылезащитного колпака и установки первого конца тюбика "быстрого наполнения" (не показан) на шприц 61. Второй конец тюбика "быстрого наполнения" вставляется в открытый бутыль (не показан) с контрастным веществом и происходит наполнение шприца 61. Шприц 61 может наполняться автоматически, когда оператор нажимает на DCU 9 кнопку "Наполнить контрастное вещество", которая вызывает переход системы 1 введения жидкости в режим автоматического наполнения. В режиме автоматического наполнения система 1 введения жидкости перемещает шток инъектора к ближнему концу с контролируемой скоростью, например 3 мл/с, которая приводит к забору контрастного вещества из бутыли с контрастной жидкостью. Система 1 введения жидкости может предоставить оператору визуальное отображение данного действия посредством DCU 9, например, посредством изображения 116 значка шприца 61, показанного на основном экране 112 управления. Таким образом, система 1 введения жидкости может отображать на DCU 9 текущий объем в шприце 61 на основе положения штока инъектора. Система 1 введения жидкости продолжает забор контрастного вещества из бутыли с контрастным веществом до тех пор, пока не случится заданное событие, например, общее количество оставшегося объема в шприце 61 достигло заданного или предварительно выбранного количества или объем контрастного вещества в контейнере с контрастным веществом полностью исчерпался. В альтернативном варианте шприц 61 может наполняться вручную, посредством вытягивания штока инъектора при помощи кнопки 109 управления, выполненной на головке 3 инъектора.
[00130] После этого система 1 введения жидкости конфигурируется для проведения продувки воздуха из наполненного шприца 61. Это осуществляется путем вращения круглой ручки 90 вручную для продвижения штока инъектора вперед, таким образом выдувая весь оставшийся воздух из наполненного шприца 61. Оператор может способствовать удалению оставшегося воздуха посредством встряхивания корпуса уплотнительного кожуха 65 и шприца 61, чтобы удалить все пузырьки воздуха, которые могли застрять сбоку шприца 61. Следует понимать, что операция продувки при необходимости может повторяться, чтобы обеспечить удаление всего воздуха из шприца 61. После этого, тюбик "быстрого наполнения" удаляется, и пылезащитная крышка снова помещается на шприце до тех пор, пока он не будет готов для процедуры инъекции.
[00131] С этого момента система 1 введения жидкости готова для установки одноразового комплекта 118 трубок (см. фиг.2). В частности, оператор удаляет пылезащитную крышку со шприца 61 и достает из упаковки одноразовый комплект 118 трубок. Затем оператор может закрепить конец со стороны пациента одноразового комплекта 118 трубок к диагностическому столу или другой точке прикрепления. После этого оператор присоединяет другой конец одноразового комплекта 118 трубок с инъекционной горловиной 77 шприца 61.
[00132] Оператор затем передвигает вперед шток инъектора посредством вращения круглой ручки 90 для наполнения одноразового комплекта 118 трубок контрастным веществом из шприца 61. Оператор затем поворачивает головку 3 инъектора вниз, пока она не достигнет положения в области 3, как было описано выше. После поворота головки 3 инъектора вниз, из поля 114 "Умный индикатор" автоматически удаляется установка повернуть головку вниз к руке и поле 114 "Умный индикатор" удаляется с основного экрана управления, как показано на фиг.42. Более того, оператор может быть оповещен о том, что все действия в поле 114 "Умный индикатор" были выполнены. Это оповещение может передаваться через аудио или видео индикатор, например, в виде звукового сигнала или сообщения предупреждения на экране, соответственно. После этого осуществляется соединение жидких сред посредством перемещения круглой ручки 90 вперед, при этом соединяя конец со стороны пациента одноразового комплекта 118 трубок к катетеру пациента.
[00133] После правильного присоединения системы 1 введения жидкости к пациенту, оператор вводит скорость потока, объем, давление (если необходимо) и время нарастания скорости (если необходимо) для процедуры инъекции на графическом пользовательском интерфейсе DCU 9. В альтернативном варианте, система 1 введения жидкости может осуществлять заранее запрограммированные программы доставки жидкости (т.е., протоколы), расположенные в ней. Таким образом, вместо ручного введения необходимой скорости потока, объема, ограничения давления и времени нарастания скорости для каждого цикла инъекции, оператор может программировать и хранить протоколы и удалять ранее сохраненные протоколы, соответствующие инъекционным элементам, например необходимой скорости потока, объема, ограничения давления и времени нарастания скорости. В примерном варианте осуществления протокол программируется и удаляется посредством элементов управления на экране DCU 9. После введения подходящих значений для протокола, оператор может сохранить протокол в любом доступном расположении памяти системы 1 введения жидкости для дальнейшего использования протокола в других циклах инъекции с другими пациентами. Оператор может удалять любой, ранее сохраненный протокол из памяти системы 1 введения жидкости. Более того, сохраненные протоколы могут сортироваться по дате.
[00134] После введения необходимых скорости потока, объема, давления и времени нарастания скорости вручную или автоматически из сохраненного протокола, оператор подготавливает инъектор нажатием соответствующей кнопки 120 или 121 "ПОДГОТОВИТЬ" на основном экране управления 112. Это вызывает появление выпадающего меню на основном экране 112 управления, требующего подтверждения полного удаления воздуха. После подтверждения оператора, что весь воздух удален, система 1 введения жидкости готова. При готовности оператор начинает инъекцию при помощи активации ручным/ножным переключателем 51 или, если инъектор присоединен к сканеру, ISI активации. После активации процедуры инъекции, шток инъектора перемещается вперед, таким образом, вызывая перемещение контрастного вещества до тех пор, пока запрограммированный объем, заданный оператором или протоколом, не будет введен. Затем шток инъектора прекращает движение вперед и процедура инъекции завершается.
[00135] Следует понимать, что система 1 введения жидкости может находиться как в подготовленном, так и в разряженном состоянии, которое отвечает соответственно может ли оператор осуществлять инъекцию или нет. Система 1 введения жидкости может вводить разряженное или безопасное состояние, когда достигаются определенные условия включающие, помимо прочего, отказ проверки самодиагностики, отсутствие некоторых из необходимых компонентов и достижение ограничения давления, которое считается небезопасным для пациента. Для введения в подготовленное состояние, системе 1 введения жидкости необходимо предоставить противоположность этих условий и/или другие факторы. Система 1 введения жидкости может передавать оператору различные визуальные и/или звуковые сигналы, чтобы определить отдельные условия, которые возникают во время работы системы 1 введения жидкости. Такие условия могут включать, помимо прочего, подготовку/разрядку системы 1 введения жидкости и ее состояние, а также разряжения при достижении ограничения.
[00136] Более того, существуют примеры, когда необходимо использовать систему 1 введения жидкости с высоковязкими контрастными веществами и катетерами с сильно ограниченным ID (например, 4F OD и меньше). В таких ситуациях использование системы 1 введения жидкости приводит к значительному давлению в одноразовом комплекте (т.е., катетере, шприце и т.д.) в конце процедуры инъекции. Чтобы справиться с давлением, оставшимся в конце инъекции, система 1 введения жидкости, описанная выше, контролирует оставшееся давление и, когда давление падает ниже заданного порогового значения, выполняет алгоритм для устранения оставшегося давления из системы. Это осуществляется так, чтобы уменьшить контролируемый обратный ход и увеличить количество контрастного вещества, доставляемого, как процент от запрограммированного объема.
[00137] Несмотря на то, что подробно были описаны варианты осуществления устройства согласно настоящему изобретению, специалистам в данной области следует понимать, что в свете всех принципов настоящего описания могут быть выполнены различные модификации и альтернативные варианты осуществления. Соответственно, конкретные описанные варианты осуществления, следует считать иллюстративными и не ограничивающими объем устройства согласно настоящему изобретению, который во всей своей полноте дан в приложенной формуле изобретения и любых и всех его эквивалентах.