СИСТЕМА ДОСТАВКИ РАСТВОРА С РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕМ СО СТОРОНАМИ ВЫСОКОГО И НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
FLUID DELIVERY SYSTEM WITH HIGH AND LOW PRESSURE HAND MANIFOLD

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Данная заявка испрашивает приоритет обычной заявки США №13/755883, поданной 31 января 2013 г., заявляющей приоритет предварительной заявки США №61/714872, поданной 17 октября 2012 г.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область изобретения
[0002] Настоящее изобретение относится к применениям в доставке медицинских растворов и, в частности, к системе доставки раствора, включающей систему пути раствора с распределителем со сторонами высокого и низкого давления для доставки одного или нескольких медицинских растворов пациенту, проходящему медицинскую диагностическую или лечебную процедуру. Описание предыдущего уровня техники
[0003] Во многих медицинских диагностических и лечебных процедурах практикующий врач, такой как терапевт, вводит пациенту раствор. За последние годы разработан ряд шприцов с приводом от инъектора и автоматических инъекторов для инъекции растворов под давлением, таких как контрастные средства (часто называемые просто "контраст") для применения в таких процедурах, как рентгеноангиография, компьютерная томография (СТ), ультразвук и ЯМР/МРТ. В целом, эти автоматические инъекторы предназначены для доставки предустановленного количества контраста с предустановленным расходом жидкости.
[0004] Рентгеноангиография применяется при обнаружении и лечении нарушений или препятствий в кровеносных сосудах. В процедуре рентгеноангиографии получают радиографическое изображение сосудистой структуры с помощью радиографического контраста, который вводят через катетер. Сосудистые структуры в гидравлическом сообщении с веной или артерией, в которую вводят контраст, заполняются контрастом. Рентгеновские лучи, проходящие через исследуемую область, поглощаются контрастом, вызывая радиографические контуры или изображение кровеносных сосудов, содержащих контраст. Полученные изображения могут быть отображены, например, на видеомониторе и записаны.
[0005] В типичной процедуре рентгеноангиографии практикующий врач помещает в вену или артерию сердечный катетер. Катетер соединен либо с ручным, либо с автоматическим механизмом ввода контраста. Типичный ручной механизм ввода контраста включает шприц в гидравлическом сообщении с соединением катетера. Путь раствора также включает, например, источник контраста, источник промывочного раствора, обычно солевого раствора, и датчик давления для измерения кровяного давления пациента. В типичной системе источник контраста соединен с путем раствора через клапан, например трехходовой запорный кран. Источник солевого раствора и датчик давления могут также соединяться с путем раствора через дополнительные клапаны, такие как снова запорные краны. Оператор ручного механизма ввода контраста контролирует шприц и каждый из клапанов для подачи солевого раствора или контраста в шприц и для введения контраста или солевого раствора в пациента через соединение катетера. Оператор шприца может регулировать расход жидкости и объем ввода, изменяя усилие, прилагаемое к поршню шприца. Таким образом, ручные источники давления и потока раствора, применяемые в медицинских приложениях, таких как шприцы и распределители, обычно требуют усилий оператора, что приводит к появлению ответной реакции давления/потока раствора в сторону оператора. Ответная реакция желательна, но усилия оператора часто приводят к усталости. Таким образом, давление и расход раствора могут варьироваться в зависимости от силы и техники оператора.
[0006] Автоматические механизмы ввода контраста обычно включают шприц, соединенный с автоматическим инъектором, имеющим, например, силовой линейный привод. Обычно оператор вводит настройки в электронную систему управления автоматического инъектора для фиксированного объема контраста и фиксированной скорости ввода. Во многих системах отсутствует интерактивное управление между оператором и автоматическим инъектором, кроме начала или прекращения ввода. Изменение в расходе жидкости в таких системах происходит через остановку машины и перезагрузку параметров ввода. Тем не менее, автоматические механизмы ввода контраста обеспечивают улучшенное управление по сравнению с ручными аппаратами, для которых успешное использование таких ручных устройств зависит от мастерства практикующего врача, работающего с устройством.
[0007] Хотя ручные и автоматические инъекторы известны в медицинской отрасли, улучшенные системы доставки раствора, предназначенные для использования в медицинских диагностических и лечебных процедурах, в которых один или несколько растворов подаются пациенту во время процедуры, остаются востребованными в медицинской отрасли. Кроме того, улучшенные системы переноса раствора и связанные с ними устройства управления и регулировки потока, которые могут применяться с системами доставки раствора для проведения и регулирования потоков растворов, также желательны в медицинской отрасли. Кроме того, медицинская отрасль продолжает нуждаться в улучшенных медицинских устройствах и системах, используемых для подачи растворов пациентам во время таких медицинских процедур, как рентгеноангиография, компьютерная томография, ультразвук и ЯМР/МРТ.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008] В одном варианте осуществления обеспечивается система пути раствора для системы доставки раствора, которая включает распределитель, содержащий совокупность клапанов управления раствором в последовательном гидравлическом сообщении. Первый клапан управления раствором из совокупности клапанов управления раствором содержит первый порт, второй порт и третий порт. Третий порт первого клапана управления раствором находится в гидравлическом сообщении с первым портом второго клапана управления раствором. Ручной шприц низкого давления находится в гидравлическом сообщении с первым портом первого клапана управления раствором, а шприц высокого давления находится в гидравлическом сообщении со вторым портом первого клапана управления раствором. Клапаны управления раствором могут представлять собой многопозиционные запорные краны. Распределитель может дополнительно содержать корпус распределителя, а клапаны управления раствором могут находиться во фрикционном соединении внутри корпуса распределителя.
[0009] Распределитель может дополнительно содержать L-образный корпус распределителя. L-образный корпус распределителя может содержать продольную часть и поперечную часть, и второй порт первого клапана управления раствором может быть в целом соосным с поперечной частью. Поперечная часть может определять путь удержания трубопровода для размещения трубопровода, соединяющего шприц высокого давления со вторым портом первого клапана управления раствором. Путь удержания трубопровода может определять изгиб трубопровода приблизительно в 90°. Распределитель может дополнительно содержать корпус распределителя, а корпус распределителя может содержать стопор для предотвращения поворота первого клапана управления раствором в положение, открывающее путь раствора между шприцом высокого давления и шприцом низкого давления.
[0010] В другом варианте осуществления обеспечивается система доставки раствора, включающая автоматический инъектор, поддерживающий шприц высокого давления. Система доставки раствора дополнительно включает распределитель и ручной шприц низкого давления. Распределитель обычно содержит совокупность клапанов управления раствором в последовательном гидравлическом сообщении. Первый кран управления раствором из совокупности клапанов управления раствором содержит первый порт, второй порт и третий порт. Третий порт первого клапана управления раствором находится в гидравлическом сообщении с первым портом второго клапана управления раствором. Ручной шприц низкого давления находится в гидравлическом сообщении с первым портом первого клапана управления раствором, а шприц высокого давления находится в гидравлическом сообщении со вторым портом первого клапана управления раствором. Клапаны управления раствором могут представлять собой многопозиционные запорные краны. Распределитель может дополнительно содержать корпус распределителя, и клапаны управления раствором могут быть во фрикционном соединении внутри корпуса распределителя.
[0011] Распределитель может дополнительно содержать L-образный корпус распределителя. L-образный корпус распределителя может содержать продольную часть и поперечную часть, а второй порт первого клапана управления раствором может быть в целом соосным с поперечной частью. Поперечная часть может определять путь удержания трубопровода для размещения трубопровода, соединяющего шприц высокого давления со вторым портом первого клапана управления раствором. Путь удержания трубопровода может определять изгиб трубопровода приблизительно в 90°. Распределитель может дополнительно содержать корпус распределителя, а корпус распределителя может содержать стопор для предотвращения поворота первого клапана управления раствором в положение, открывающее путь раствора между шприцом высокого давления и шприцом низкого давления.
[0012] В еще одном варианте осуществления обеспечивается система пути раствора для системы доставки раствора, которая включает распределитель, содержащий совокупность клапанов управления раствором в последовательном гидравлическом сообщении, при этом каждый из клапанов управления раствором содержит первый порт, второй порт и третий выходной порт. Третий порт первого из первых клапанов управления раствором находится в гидравлическом сообщении с первым портом второго из клапанов управления раствором, а третий порт второго клапана управления раствором находится в гидравлическом сообщении с первым портом третьего из клапанов управления раствором. Ручной шприц низкого давления находится в гидравлическом сообщении с первым портом первого клапана управления раствором, а шприц высокого давления находится в гидравлическом сообщении со вторым портом первого клапана управления раствором. Датчик гемодинамического давления может быть в гидравлическом сообщении со вторым портом третьего клапана управления раствором. Клапаны управления раствором могут представлять собой многопозиционные запорные краны. Распределитель может дополнительно содержать корпус распределителя, а клапаны управления раствором могут быть во фрикционном соединении внутри корпуса распределителя.
[0013] Распределитель может дополнительно содержать L-образный корпус распределителя. L-образный корпус распределителя может содержать продольную часть и поперечную часть, а второй порт первого клапана управления раствором может быть в целом соосным с поперечной частью. Поперечная часть может определять путь удержания трубопровода для размещения трубопровода, соединяющего шприц высокого давления со вторым портом первого клапана управления раствором. Путь удержания трубопровода может определять изгиб трубопровода приблизительно в 90°. Распределитель может дополнительно содержать корпус распределителя, а корпус распределителя может содержать стопор для предотвращения поворота первого клапана управления раствором в положение, открывающее путь раствора между шприцом высокого давления и шприцом низкого давления.
[0014] Дальнейшие подробности и преимущества различных вариантов осуществления, описанных подробно в настоящем документе, станут понятными при просмотре следующего подробного описания различных вариантов осуществления в сочетании с сопроводительными графическими материалами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0015] ФИГ. 1 представляет собой схематический вид системы доставки раствора, включающей двойной распределитель со сторонами высокого и низкого давления.
[0016] ФИГ. 2 представляет собой вид в перспективе системы доставки раствора по ФИГ. 1, включающей систему пути раствора, включающую двойной распределитель высокого и низкого давления.
[0017] ФИГ. 3 представляет собой еще один вид в перспективе системы пути раствора, включающей двойной распределитель высокого и низкого давления, показанный на ФИГ. 2.
[0018] ФИГ. 4 представляет собой вид сбоку распределителя, показанного на ФИГ. 2-3.
[0019] ФИГ. 5 представляет собой перспективный и разобранный вид распределителя, показанного на ФИГ. 4.
[0020] ФИГ. 6 представляет собой вид в перспективе корпуса распределителя данного распределителя, показанного на ФИГ. 4.
[0021] ФИГ. 7 представляет собой вид сбоку, отображающий часть распределителя, показанного на ФИГ. 4.
[0022] ФИГ. 8 представляет собой вид с торца распределителя, показанного на ФИГ. 7.
[0023] ФИГ. 9А представляет собой поперечный разрез, показывающий концевую часть распределителя, показанного на ФИГ. 7.
[0024] ФИГ. 9 В представляет собой подробный вид Детали 9В на ФИГ. 9А.
[0025] ФИГ. 10 представляет собой вид сбоку распределителя, показанного на ФИГ. 4.
[0026] ФИГ. 11 представляет собой поперечный разрез, произведенный вдоль линий 11-11 на ФИГ. 10.
[0027] ФИГ. 12 представляет собой вид в перспективе, показывающий клапаны управления раствором, соединенные последовательно, как использовано в распределителе, показанном на ФИГ. 4.
[0028] ФИГ. 13 представляет собой вид сверху, показывающий последовательно соединенные клапаны управления раствором, использованные в распределителе, показанном на ФИГ. 4.
[0029] ФИГ. 14 представляет собой поперечный разрез, произведенный вдоль линий 14-14 на ФИГ. 13.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0030] Для целей приведенного далее описания выражения, касающиеся пространственной ориентации при их использовании, будут относиться к соответствующему варианту осуществления так, как расположено на сопроводительных графических материалах или иным образом описано в следующем подробном описании. Однако следует понимать, что варианты осуществления, описанные далее, могут допускать множество альтернативных вариаций и конфигураций. Также следует понимать, что конкретные компоненты, устройства, особенности и последовательности действий, показанные в сопроводительных графических материалах и описанные в настоящем документе, являются лишь иллюстративными и не должны рассматриваться как ограничивающие.
[0031] Ссылаясь на ФИГ. 1, показана система 10 доставки раствора, и она включает двойной распределитель 100 со сторонами высокого и низкого давления, предназначенный для подключения раствора к множеству источников раствора. Источники раствора могут включать ручной шприц 20 низкого давления, работающий от автоматического инъектора шприц 40 высокого давления и один или несколько дополнительных источников раствора или емкостей, таких как емкость 80 источника раствора в виде, например, пакета для солевого раствора. Ссылаясь также на ФИГ. 2, ручной шприц 20 может быть обычным ручным шприцом, содержащим цилиндр 22 шприца с выпускной горловиной 24, имеющей вращательный концевой соединитель 26 на конце. Вращательный концевой соединитель 26 может быть, например, вращательным соединителем Люэра. Цилиндр 22 шприца может быть сформирован с противоположными упорами 28 для пальцев для пользователя. Дополнительно, в цилиндре 22 шприца находится поршень 30. Поршень 30 может включать центральный упор 32 для пальцев для пользователя.
[0032] Шприц 40 высокого давления может быть шприцом, предназначенным для механического соединения с автоматическим инъектором 12, схематически представленным на ФИГ. 1. Подходящий шприц 40 высокого давления, предназначенный для соединения с автоматическим инъектором 12, может быть найден в публикации заявки на патент США №2009/0216192, выданной Schriver et.al., включенной в данный документ посредством ссылки касательно идей, связанных со шприцом 40 высокого давления и, далее, автоматическим инъектором 12. Шприц 40 высокого давления обычно содержит удлиненное, цилиндрическое тело 42 шприца, имеющее передний или дальний конец 44 и задний или ближний конец 46. Тело 42 шприца обычно задает инъекционную часть 48 на дальнем конце 44 и расширительную часть 50 на ближнем конце 46. Обычно цилиндрическая центральная или рабочая часть 52 тела 42 шприца соединяет инъекционную часть 48 и расширительную часть 50. Центральная или рабочая часть 52 имеет относительно однородный наружный диаметр. Инъекционная часть 48 сужается конусом с образованием удлиненной выпускной горловины 54, имеющей относительно небольшой внутренний диаметр по сравнению с внутренним диаметром центральной или рабочей части 52. Инъекционная часть 48 и выпускная горловина 54 в целом образуют выпускной выход шприца 40. Расширительная часть 50 вмещает поршень шприца (не показан). Инъекционная часть 48 образована с пустотелым фланцем или выступом 56 для выравнивания для ориентации и выравнивания шприца 40 в автоматическом инъекторе 12.
[0033] Дополнительно, дальний конец 46 тела 42 шприца задает внешнюю выступающую радиальную кромку 58. Радиальная кромка 58 предназначена, чтобы вводить в контакт или замыкать электрический контактный выключатель в автоматическом инъекторе 12 для активации электрического выключателя с целью идентификации того, что шприц 40 правильно установлен в автоматическом инъекторе 12. Радиальная кромка 58 предпочтительно имеет наружный диаметр, не превышающий наружный диаметр центральной или рабочей части 52 тела 42 шприца, так, что шприц 40 может быть постепенно принят в сжимающий кожух (не показан), связанный с автоматическим инъектором 12 во время процедуры загрузки шприца. Концевой соединитель 60 соединен с концом выпускной горловины 54 и длина трубопровода 62, обычно трубопровода с оплеткой для высокого давления или соэкструдированного, выступает из концевого соединителя 60 для размещения шприца 40 высокого давления в гидравлическом сообщении с распределителем 100. Подробности по концевому соединителю 60 можно найти в заявке РСТ № PCT/US12/37491, поданной 11 мая 2012 г. (публикация РСТ № WO/2012/155035), включенной в данный документ посредством ссылки.
[0034] Ссылаясь далее на остающиеся ФИГ. 3-14, распределитель 100 содержит корпус 102 распределителя, образованный для удерживания совокупности клапанов 140 управления раствором, соединенных последовательно друг с другом. Корпус 102 распределителя в целом имеет L-образную форму и задает продольную часть 104 и поперечную часть 106. Поперечная часть 106 в целом ортогональна к продольной части 104. Корпус 102 распределителя образован с закрытой в целом первой стороной 108 и имеет вторую сторону 110, которая задает углубленное пространство или карман 112, предназначенный для размещения и удержания клапанов 140 управления раствором. Углубленное пространство или карман 112 задано боковой стенкой 114, проходящей по периметру углубленного пространства или кармана 112. Внутри углубленного пространства 112 корпус 102 распределителя образован с совокупностью соединительных точек или позиций 116 для установки на защелки или на трении для зацепления корпусов соответствующих клапанов 140 управления раствором. Соответствующие боковые отверстия 118 заданы в корпусе 102 распределителя в области соединительных элементов на позициях 116. Позиции 116 для установки на защелки или на трении образованы отдельными фланцевыми элементами 120, образованными неразрывно с корпусом 102 распределителя и внутри углубленного пространства 112. Фланцевые элементы 120 закрепляют клапаны 140 управления раствором в соответствующих позициях 116 для установки на защелки или на трении. В корпусе 102 распределителя в области соединительных элементов на позициях 116 для размещения портов раствора клапанов 140 управления раствором заданы дополнительные отверстия 122 для портов.
[0035] Поперечная часть 106 корпуса 102 распределителя задает путь 124 удержания трубопровода. Путь 124 удержания трубопровода задает изгиб трубопровода приблизительно в 90° с целью обеспечить осевое выравнивание между автоматическим инъектором 12 и пациентом. Трубопровод 62, проходящий от концевого соединителя 60 на шприце 40 высокого давления, расположен в пути 124 удержания трубопровода и соединен с первым клапаном управления раствором из совокупности клапанов 140 управления раствором, описанных в настоящем документе, для размещения шприца 40 высокого давления в гидравлическом сообщении с первым клапаном 142 управления раствором. Как далее показано на ФИГ. 9А-9В, путь 124 трубопровода может быть снабжен противоположными направленными внутрь кромками или фланцами 126 так, что трубопровод 62 закрепляется в пути 124 трубопровода соединением на защелке или на трении. Далее, корпус 102 распределителя также содержит стопор 128 для предотвращения поворота первого клапана управления раствором в положение, открывающее путь раствора между шприцом 40 высокого давления и шприцом 20 низкого давления для предотвращения высокого давления, ввода большого объема в шприц 20 низкого давления.
[0036] Клапаны 140 управления раствором расположены в углубленном пространстве или кармане 112 в корпусе 102 распределителя. Клапаны 140 управления раствором соединены последовательно друг с другом и желательно соединены УФ-отверждаемым клеем в единое образование, показанное на фигурах. Клапаны 140 управления раствором включают, в проиллюстрированном варианте осуществления, первый клапан 142 управления раствором, второй клапан 144 управления раствором и третий клапан 146 управления раствором. Первый клапан 142 управления раствором расположен в первой позиции 116(1) для установки на защелки или на трении, соседней с поперечной частью 106 корпуса 102 распределителя. Второй клапан 144 управления раствором расположен во второй позиции 116(2) для установки на защелки или на трении, расположенной приблизительно посредине корпуса 102 распределителя. Третий клапан 146 управления раствором расположен в оставшейся или третьей позиции 116(3) для установки на защелки или на трении в корпусе 102 распределителя в иллюстрируемом здесь варианте осуществления распределителя 100. В распределителе 100 может быть предусмотрено дополнительное или меньшее количество клапанов 140 управления раствором, и отображение трех (3) таких клапанов 140 управления раствором дано только в иллюстративных целях.
[0037] Каждый из клапанов 140 управления раствором может быть в виде 3-позиционного запорного крана, как это проиллюстрировано, но эта конкретная реализация клапанов 140 управления раствором не должна рассматриваться как ограничивающая. Каждый из клапанов 140 управления раствором содержит цилиндрический корпус 148 клапана и шток 150 клапана, расположенный в цилиндрическом корпусе 148 клапана для управления потоком раствора между совокупностью портов на цилиндрическом корпусе 148 клапана. Цилиндрический корпус 148 клапана содержит первый порт 152, второй порт 154 и третий порт 156. Первый и второй порты 152, 154 на каждом цилиндрическом корпусе 148 клапана обычно являются входными портами раствора, а третий порт 156 обычно является выходным портом. Шток 150 клапана задает проточный канал 158 для приведения одного из первого либо второго "входных" портов 152, 154 в гидравлическое сообщение с третьим портом 156, или для приведения первого "входного" порта 152 в гидравлическое сообщение со вторым "входным" портом 154 в некоторых ситуациях. На штоке 150 клапана закреплена рукоятка 160 клапана, обычно посредством соединения на защелке или на трении. Как показано, например, на ФИГ. 11, шток 150 клапана имеет головку или концевую часть 162, и рукоятка 160 клапана снабжена входящими в зацепление выступами 164 для установки на защелке или на трении на головку или концевую часть 162 штока 150 клапана для закрепления рукоятки 160 клапана на штоке 150 клапана. Соответствующие порты 152, 154, 156 на цилиндрическом корпусе 148 клапана могут быть образованы для стандартных зацеплений люэровского типа, резьбовых или не резьбовых, друг с другом или с другим элементом, таким как шприц 20 низкого давления, в качестве примера.
[0038] Как проиллюстрировано в варианте осуществления, показанном на ФИГ. 2-14, соответствующие клапаны 142, 144, 146 управления раствором соединены последовательно друг с другом и связаны вместе с образованием единого блока. Начиная с первого клапана 142 управления раствором, первый клапан 142 управления раствором имеет первый порт 152 в гидравлическом сообщении со шприцом 20 низкого давления через поворотный соединитель 26 Люэра на конце выпускной горловины 24 шприца 20 низкого давления. Второй порт 154 находится в гидравлическом сообщении со шприцом 40 высокого давления через трубопровод 62, проходящий от концевого соединителя 60. Противоположный конец трубопровода 62 содержит соединитель 64 Люэра или аналогичный соединитель для соединения со вторым портом 154 на цилиндрическом корпусе 148 клапана первого клапана 142 управления раствором. Первый клапан 142 управления раствором в варианте осуществления настоящего изобретения способен обеспечивать два конкретных состояния потока. В первом поворотном положении штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 клапана первого клапана 142 управления раствором первый порт 152 находится в гидравлическом сообщении с третьим портом 156, позволяя раствору из шприца 20 низкого давления проходить через первый клапан 142 управления раствором и выходить через третий порт 156, или раствор может направляться в шприц 20 низкого давления через третий порт 156 при необходимости, например, чтобы направить раствор в шприц 20 низкого давления из емкости 80 источника раствора. Во втором поворотном положении штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 крана первого крана 142 управления раствором второй порт 154 находится в гидравлическом сообщении с третьим портом 156, позволяя раствору из шприца 40 высокого давления проходить через первый клапан 142 управления раствором и выходить через третий порт 156, или раствор может направляться в шприц 40 высокого давления через третий порт 156 при необходимости, например, чтобы направить раствор в шприц 40 высокого давления из емкости 80 источника раствора. Благодаря присутствию стопора 128 шток 148 клапана не может быть установлен в положение, открывающее путь раствора между шприцом 40 высокого давления и шприцом 20 низкого давления для предотвращения высокого давления, ввода большого объема в шприц 20 низкого давления, как упоминалось выше. Первый клапан 142 управления раствором может работать как запорный кран шприца.
[0039] Далее, второй клапан 144 управления раствором находится на второй позиции 116(2) для установки на защелки или на трении, расположенной приблизительно посредине продольной части 104 корпуса 102 распределителя. Второй клапан 144 управления раствором имеет первый порт 152 в гидравлическом сообщении с третьим портом 156 первого клапана 142 управления раствором. Соответственно, поток раствора либо из первого порта 152 (например, из шприца 20 низкого давления), либо из второго порта 154 (например, из шприца 40 высокого давления) первого клапана 142 управления раствором может проходить в первый порт 152 второго клапана 144 управления раствором в зависимости от поворотного положения штока 150 клапана первого клапана 142 управления раствором. Второй порт 154 на цилиндрическом корпусе 148 клапана второго клапана 144 управления раствором обычно находится в гидравлическом сообщении с пакетом для солевого раствора или другой подобной емкостью 80 источника раствора, как показано на ФИГ. 1. Емкость 80 источника раствора соединена со вторым портом 154 второго клапана 144 управления раствором через путь 82 раствора, включая иглу 84 для установления гидравлической связи с емкостью 80 источника раствора, и разветвленный трубопровод 86. Разветвленный трубопровод 86 обеспечивает гидравлическую связь между вторым портом 154 и емкостью или источником 80 раствора и также емкостью 88 для отходов. Работающие в противоположных направлениях обратные клапаны 90, 92 установлены в пути 82 раствора для предотвращения обратного потока в емкость 80 источника раствора и предотвращения гравитационного течения из емкости 88 для отходов во второй порт 154. Таким образом, поток раствора в емкость 88 для отходов является однонаправленным.
[0040] Как и для первого клапана 142 управления раствором, поворотное положение штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 клапана управляет потоком раствора через второй клапан 144 управления раствором. Например, в первом поворотном положении штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 клапана второго клапана 144 управления раствором раствор из первого клапана 142 управления раствором может входить в первый порт 152 второго клапана 144 управления раствором из третьего порта 156 первого клапана 142 управления раствором и выходить через третий порт 156 второго клапана 144 управления раствором, тогда как второй порт 154 перекрыт. В этом поворотном положении раствор либо из шприца 20 низкого давления, либо из шприца 40 высокого давления может достигать третьего порта 156 второго клапана 142 управления раствором в зависимости от поворотного положения штока 150 клапана первого клапана 142 управления раствором.
[0041] Во втором поворотном положении штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 клапана второго клапана 144 управления раствором раствор может входить во второй клапан 144 управления раствором и выходить из него через второй порт 154 и проходить в первый порт 152 через проточный канал 158. В этом поворотном положении раствор может входить или выходить через второй порт 154. В этом втором поворотном положении третий порт 156 перекрыт и раствор из емкости 80 источника раствора доступен для шприцов 20, 40 низкого или высокого давления в зависимости от поворотного положения штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 клапана первого клапана 142 управления раствором. Альтернативно, в этом втором поворотном положении раствор из шприцов 20, 40 низкого или высокого давления может удаляться в емкость 88 для отходов в зависимости от поворотного положения штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 клапана первого клапана 142 управления раствором.
[0042] В третьем поворотном положении штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 клапана второго клапана 144 управления раствором второй порт 154 находится в гидравлическом сообщении с третьим портом 156 через проточный канал 158, тем самым отделяя шприцы 20, 40 как низкого, так и высокого давления от всех элементов далее по потоку. Это последнее поворотное положение позволяет потоку раствора из емкости 80 источника раствора при необходимости достигать следующих по потоку элементов, а именно третьего клапана 146 управления раствором, гравитационным течением. Второй клапан 144 управления раствором может работать как запорный кран солевого раствора.
[0043] Также третий клапан 146 управления раствором находится в третьей позиции 116(3) для установки на защелки или на трении, расположенной приблизительно в конце продольной части 104 корпуса 102 распределителя. Третий клапан 146 управления раствором имеет первый порт 152 в гидравлическом сообщении с третьим портом 156 второго клапана 144 управления раствором. Соответственно, поток раствора либо из первого порта 152, либо из второго порта 154 первого клапана 142 управления раствором может проходить в первый порт 152 третьего клапана 144 управления раствором в зависимости от поворотных положений штоков 150 клапанов первого и второго клапанов 142, 144 управления раствором. Второй порт 154 на цилиндрическом корпусе 148 клапана третьего клапана 146 управления раствором обычно соединен с датчиком 14 гемодинамического давления, как показано на ФИГ. 1. Далее третий порт 156 на цилиндрическом корпусе 148 клапана третьего клапана 146 управления раствором может быть соединен с системой 16 пути раствора для соединения с пациентом, имеющей стабилизатор 18 трубопровода, как также показано на ФИГ. 1.
[0044] Как и для первого и второго клапанов 142, 144 управления раствором, поворотное положение штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 клапана управляет потоком раствора через третий клапан 146 управления раствором. Например, в первом поворотном положении штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 клапана третьего клапана 146 управления раствором раствор из второго клапана 144 управления раствором может входить в первый порт 152 третьего клапана 146 управления раствором из третьего порта 156 второго клапана 144 управления раствором и выходить через третий порт 156 третьего клапана 146 управления раствором, тогда как второй порт 154 перекрыт. В этом поворотном положении поток раствора из шприцов 20, 40 низкого и высокого давления может проходить через третий клапан 146 управления раствором для достижения системы 16 пути раствора для соединения с пациентом в зависимости от поворотных положений штока 150 клапанов первого и второго клапанов 142, 144 управления раствором. Альтернативно, в этом поворотном положении раствор из емкости 80 источника раствора может проходить через третий клапан 146 управления раствором для достижения системы 16 пути раствора для соединения с пациентом в условиях гравитационного течения, в зависимости от поворотного положения штока 150 клапана второго клапана 144 управления раствором.
[0045] Во втором поворотном положении штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 клапана третьего клапана 146 управления раствором датчик 14 гемодинамического давления находится в гидравлическом сообщении с системой 16 пути раствора для соединения с пациентом, соединенной с третьим портом 156 третьего клапана 146 управления раствором для обеспечения возможности измерения показаний формы кривой кровяного давления датчиком 14 гемодинамического давления. В этом поворотном положении поток раствора из предшествующих по потоку шприцов 20, 40 низкого и высокого давления перекрыт от попадания в первый порт 152 третьего клапана 146 управления раствором, как и раствор из емкости 80 источника раствора. В третьем поворотном положении штока 150 клапана в цилиндрическом корпусе 148 клапана третьего клапана 146 управления раствором второй порт 154 находится в гидравлическом сообщении с первым портом 152, тем самым полностью отделяя систему 16 пути раствора для соединения с пациентом от предшествующих по потоку компонентов. Третий клапан 146 управления раствором может работать как запорный кран измерения гемодинамического давления.
[0046] Хотя вышеизложенное обсуждение первого, второго и третьего клапанов 142, 144, 146 управления раствором предоставляет подробности работы первого, второго и третьего клапанов 142, 144, 146 управления раствором, вышеизложенное обсуждение не направлено на перечисление всех до единой комбинаций рабочих состояний клапанов для первого, второго и третьего клапанов 142, 144, 146 управления раствором. Специалист в области клапанов сможет легко установить полный диапазон комбинаций для рабочих состояний клапанов для первого, второго и третьего клапанов 142, 144, 146 управления раствором. Таким образом, вышеизложенное обсуждение не следует рассматривать как ограничивающее или исчерпывающее для возможных комбинаций рабочих состояний клапанов для первого, второго и третьего клапанов 142, 144, 146 управления раствором.
[0047] Для заполнения системы 10 доставки раствора раствором можно соблюдать следующую приведенную в качестве примера процедуру. Второй клапан 144 управления раствором может быть установлен в состояние, позволяющее гидравлическое сообщение между первым портом 152 и вторым портом 154, а первый клапан 142 управления раствором может быть установлен в состояние, позволяющее гидравлическое сообщение между первым портом 152 и третьим портом 156. Путь раствора между емкостью 80 источника раствора и шприцом 20 низкого давления может быть заполнен раствором и очищен от воздуха. На этой стадии шприц 20 низкого давления заполняется раствором из емкости 80 источника раствора, обычно солевым раствором. Затем второй клапан 144 управления раствором может быть установлен в состояние, позволяющее гидравлическое сообщение между первым портом 152 и третьим портом 156, а третий клапан 146 управления раствором может быть установлен в состояние, позволяющее гидравлическое сообщение между первым портом 152 и вторым портом 154. Затем шприц 20 низкого давления можно использовать для заполнения датчика 14 гемодинамического давления раствором и очистки от воздуха. Затем второй клапан 144 управления раствором может быть установлен в состояние, позволяющее гидравлическое сообщение между первым портом 152 и третьим портом 156, третий клапан 146 управления раствором может быть установлен в состояние, позволяющее гидравлическое сообщение между первым портом 152 и третьим портом 156, а первый клапан 142 управления раствором установлен в состояние, позволяющее гидравлическое сообщение между вторым портом 154 и третьим портом 156. Путь раствора из шприца 40 высокого давления (например, предварительно заполненного шприца или шприца, заполненного пользователем или оператором) во второй порт 154 первого клапана 142 управления раствором может быть заполнен раствором и очищен от воздуха. Альтернативно, шприц 40 высокого давления 40 может быть заполнен раствором, следуя общей процедуре заполнения, изложенной выше, в отношении шприца 20 низкого давления, с соответствующими установками положений второго клапана 144 управления раствором для позволения раствору из емкости 80 источника раствора достигать шприца 40 высокого давления.
[0048] После завершения вышеизложенных процедур катетер пациента может быть соединен с системой 16 пути раствора для соединения с пациентом. Второй и третий клапаны 144, 146 управления раствором могут быть установлены каждый в состояние, позволяющее гидравлическое сообщение между первым портом 152 и третьим портом 156, а первый клапан 142 управления раствором может быть установлен в состояние, позволяющее гидравлическое сообщение между первым портом 152 и третьим портом 156. Поршень 30 шприца 20 низкого давления можно перемещать обратно до тех пор, пока кровь и какие-либо количества воздуха входят в цилиндр 22 шприца. Второй клапан 144 управления раствором затем устанавливают в состояние, позволяющее гидравлическое сообщение между первым портом 152 и вторым портом 154, и содержимое (например, воздух, солевой раствор и кровь) шприца 20 низкого давления может быть опустошено в емкость 88 для отходов, и шприц 20 низкого давления может быть повторно заполнен раствором из емкости 80 источника раствора. Изложенные непосредственно выше шаги можно повторять до тех пор, пока воздух не будет удален из катетера пациента.
[0049] Система 10 доставки раствора, описанная выше, имеет типичные применения в кардиологических процедурах визуализации. Система 10 доставки раствора может применяться в этих процедурах визуализации и может применяться, например, для: (1) считывания показателей гемодинамического кровяного давления; (2) осуществления промывки солевым раствором катетера пациента, соединенного с системой 16 пути раствора для соединения с пациентом; (3) обеспечения визуализации инфарктов путем инъекций низкого давления и малого объема контраста из шприца 20 низкого давления; и (4) обеспечения визуализации крупных артерий путем инъекций высокого давления (например, от 1000 до 1200 фунтов на квадратный дюйм) и большого объема контраста из шприца 40 высокого давления.
[0050] Система 10 доставки раствора и управляемый вручную распределитель 100 способны доставлять инъекции большого объема и высокого давления, обычно контраста, с использованием шприца 40 автоматического инъектора высокого давления, и инъекции малого объема и низкого давления, обычно солевого раствора, с использованием шприца 20 низкого давления. Обычные распределительные системы со стороной низкого давления применяют шприц для одной руки, который может доставлять инъекции малого объема и низкого давления солевого раствора или контраста для визуализации коронарных артерий. В этих известных системах для выполнения инъекции высокого давления, большого объема для визуализации более крупных коронарных артерий или полостей сердца нужно отключать от катетера пациента распределитель со стороной низкого давления и к катетеру пациента нужно подключать автоматический инъектор. Кроме того, в результате необходимости подключать автоматический инъектор к катетеру пациента показания гемодинамических кровяных давлений пациента недоступны до тех пор, пока распределитель со стороной низкого давления не будет снова подключен к катетеру пациента. В данной системе доставки раствора распределитель 100 не нужно отключать для получения показаний гемодинамического кровяного давления, поскольку клапан 146 управления гемодинамическим раствором позволяет получать эти показания в любой момент времени. Эти показания можно снимать в любой момент времени, устанавливая третий клапан 146 управления раствором в состояние, позволяющее гидравлическое сообщение между вторым портом 154 и третьим портом 156 третьего клапана 146 управления раствором. Кроме того, поскольку система 10 доставки раствора имеет шприцы 20, 40 как низкого, так и высокого давления, доступные в любой момент времени, распределитель 100 можно автоматически конфигурировать для выполнения инъекций низкого и высокого давления и ничего не нужно отсоединять/соединять повторно, как в случае известных распределителей со стороной низкого давления, имеющихся на данный момент в медицинской отрасли. Это экономит время процедуры и с меньшей вероятностью сможет вызывать проблемы, связанные с отсоединением и повторным соединением и последующим повторным удалением воздуха из системы.
[0051] Кроме того, многопортовые ручные распределители, известные в медицинской отрасли, обычно изготавливают литьем под давлением и, в результате процесса литья под давлением, часто бывает сложно соблюдать приемлемые допуски по прессовым посадкам между портами распределителя и рукоятками запорных кранов. Величина прессовой посадки задает допустимое давление и крутящий момент запорного крана для поворота рукоятки. Доступные на данный момент полимерные материалы не способны выдерживать прессовые посадки большой силы, не вызывая пластическую деформацию и со временем расползание полимера, что приводит к утечкам. Крутящий момент, требуемый для движения рукоятки запорного крана, также задается прессовой посадкой и желательно, чтобы рукоятка поворачивалась легко. Допуски, связанные с этими известными конструкциями многопортовых ручных распределителей, точно контролируются для "настройки" прессовой посадки с целью достижения желаемого допустимого давления и крутящего момента для поворота. Эта ситуация с точными допусками усугубляется присутствием нескольких портов; чем больше портов, тем сложнее контролировать допуски для каждого порта. Напротив, в данном распределителе 100 клапаны 140 управления раствором соединены вместе последовательно друг с другом с помощью УФ-отверждаемого клея, что позволяет "соединенным" клапанам 140 управления раствором в распределителе 100 выдерживать высокие давления (например, 1000-1200 фунтов на квадратный дюйм) и преодолевать вышеизложенные недостатки, известные для известных многопортовых ручных распределителей.
[0052] Система 10 доставки раствора и распределитель 100 делают инъекцию вязкого контраста в небольшие кровеносные сосуды с помощью катетеров малого калибра значительно более легкой, поскольку автоматический инъектор 12 может легко создать усилие, необходимое для продавливания контраста через малые катетеры и в малые артерии с целью сделать малые артерии непрозрачными. Известные ручные распределители, использующие ручной шприц, не могут создать усилие, необходимое для достижения вышеописанного результата. Кроме того, применение автоматического инъектора 12 в системе 10 доставки раствора улучшает воспроизводимость изображений, поскольку автоматический инъектор 12 контролируется компьютером по сравнению с ручным управлением в случае известных ручных распределителей, использующих только ручной шприц.
[0053] Хотя варианты осуществления системы доставки раствора, включающей систему пути раствора, содержащую распределитель с совокупностью клапанов управления раствором, и рабочие характеристики системы доставки раствора и системы пути раствора были обсуждены в вышеизложенном описании, специалисты в данной области могут осуществлять модификации и изменения к этим вариантам осуществления без выхода за рамки и идею изобретения. Соответственно, вышеизложенное описание подразумевается быть иллюстративным, а не ограничивающим. Изобретение, описанное выше в данном документе, определяется прилагаемой формулой изобретения и любые изменения к изобретению, попадающие в значение и рамки эквивалентности пунктов формулы изобретения, должны охватываться их объемом.