与使用者激活控制装置相关的医疗注射系统和方法
【技术领域】
[0001] 本披露涉及医疗注射系统，并且更具体地讲涉及该医疗注射系统的使用者激活控 制装置。
【背景技术】
[0002] 图1为适于将流体（例如对比剂和盐水）递送到患者血管系统内以用于医学成像 程序的示例性医疗注射系统100(AClSTCVi?系统）的透视图。图1示出了通过填充管 线27-F对联接到系统100的注射器140的加压单元130的注射器型正排量泵进行供给的 第一流体贮存器132 ;注射管线27-1被示为联接到单元130,以用于通过插入导管（未示 出）将流体（例如不透射线的对比剂）注射到患者血管系统中，该插入导管例如在患者管 线122的连接器120处被联接到患者管线122。图1进一步示出了第二流体贮存器138,蠕 动泵106将盐水从该第二流体贮存器抽吸穿过进料至管线122内的又一个管线128,以用于 将盐水注射到患者体内。歧管阀124和相关联的传感器114控制从加压单元130和从管线 128进入管线122内的流体的流动。
[0003] 图1进一步示出了气动式使用者激活控制装置200,该使用者激活控制装置通过 连接器251、253被联接到包含于系统100的控制面板152内的注射控制模块。控制装置200 包括被联接到第一管线201并且与其流体连通的第一可压缩的囊状物210和被联接到第 二管线203并且与其流体连通的第二可压缩的囊状物230。每个管线201、203被联接到注 射控制模块相应的压力传感器，以使得响应于由使用者/操作员施加到相应的囊状物210、 230的外力，能够分别根据相应管线201、203的感应压力为加压单元130的正排量泵和蠕动 泵106产生注射控制信号。控制装置200优选地被校准成使得操作员施加到囊状物210的 超过预定阈值的力的量与通过加压单元130注射的对比剂的体积和速率成比例。这种控制 装置在共同授让的美国专利5, 916, 165中有所描述。在成像程序的过程中对比剂到患者体 内的有效注射取决于响应的使用者激活控制装置，例如装置200。
【发明内容】
[0004] 本发明的医疗注射系统包括泵、注射控制模块、以及联接到注射控制模块的使用 者激活控制装置，其中控制模块包括压力传感器，该压力传感器与控制装置的内部体积流 体连通，以感测其内部压力，使得控制模块可产生注射控制信号，该注射控制信号基于所感 测的控制装置的内部压力；所感测的内部压力响应于对控制装置施加的外力从基准压力增 加。根据本发明的一些实施例和方法，在释放了所施加的外力之后，压力传感器继续感测控 制装置的内部压力，并且，如果所感测的内部压力降低到基准压力之下，则控制模块产生通 知。因此，根据一些方法，系统的使用者/操作员，在设置/校准和/或系统运行期间能够 监测所感测的控制装置的内部压力，在释放了施加到控制装置的外力之后，以检测所感测 的内部压力是否降低到基准压力之下；并且，如果内部压力的确降低到基准压力之下，则操 作员可然后检查控制装置的泄漏情况并且修复、重新连接或替换控制装置，或者在不检查 的前提下简单地重新连接或替换控制装置。根据一些方法和实施例，基准压力为大约大气 压力，或者优选地相对于大气压力无压差。
【附图说明】
[0005] 以下附图是对本披露的具体方法和实施例的说明，并且因此，并不限制本发明的 范围。这些附图不是按比例绘制的（除非这样规定）并且旨在与以下详细说明的解释结合 使用。将会在以下结合附图来说明方法和实施例，在附图中相同的参考号表示相同的元件， 并且：
[0006] 图1为根据一些实施例的示例性医疗注射系统的透视图，以及它的使用者激活控 制装置的放大详细视图；
[0007] 图2为根据一些实施例的控制装置的部分的平面图；
[0008] 图3为根据一些实施例的注射控制模块的功能性方框图；
[0009] 图4A-C呈现了可根据本发明的一些方法和实施例生成的压力对时间的示例性绘 图；并且
[0010] 图5是概述本发明的一些方法的流程图。
【具体实施方式】
[0011] 以下详细说明在本质上是示例性的，并且绝非旨在以任何方式对本发明的范围、 适用性、或构型进行限制。更确切地说，以下说明提供了用于实现示例性的方法和实施例的 实用解释。本领域的技术人员将认识到，所提供的许多实例具有可以利用的适合的替代方 案。
[0012] 图2示出了系统100(图1)的使用者激活控制装置200的部分，采用该部分以用 于通过加压单元130的正排量泵来控制对比剂注射。图2示出了联接到管线201的囊状物 210,该管线终止于连接器251 (例如鲁尔接口类型），该连接器联接与注射控制模块300的 压力传感器315流体连通的囊状物210的可压缩体积，例如，如图3的功能性方框图所示。 再次参见图1，控制模块300可被包含于系统100的控制面板152中。可替代地，进一步参 见图1，控制模块300可被注射器140和用于安装在注射器上而不是控制面板152上的连接 器251、253的配对配件封装。上述的以引用方式并入本文的美国专利5, 916, 165描述了类 似装置200的装置的合适构造、材料和尺寸，该装置采用联接到管线的囊状物，类似囊状物 210和管线201。
[0013] 图3示出了根据一些实施例的、被构造在通过内部线缆彼此联接的控制器界面板 和处理器板上的注射控制模块300。控制器界面被示为接收来自所连接的使用者激活控制 装置的输入，该控制装置可为手持式装置，例如装置200 (图1和图2)，或允许使用者以可控 方式施加外力的任何其他合适的构型。控制器界面还被示为包括两个压力传感器315,每个 均联接到各自的管线201或203,以便与相应的囊状物210、230的内部体积流体连通，以监 测它们的内部压力并且为每个产生压力信号，该信号通过相应的调制电路（衰减器/滤波 器/缓冲器）320传输，然后作为ADC输入信号201-ADC、203-ADC传输到微处理器350。微 处理器350从输入信号201-ADC和203-ADC产生注射控制信号，例如，加压单元130的正排 量泵和蠕动泵106中的每一个的马达控制器的直接的马达控制信号或通信（图1)。图3进 一步示出了包括12V调节器330的模块300,该调节器将电力供应到5V精确基准器335以 在它们所需的电压技术说明规范内对压力传感器315供电。
[0014] 控制装置200的设置/校准程序使例如由施加到囊状物210的超过预定阈值的外 力造成的每个ADC输入信号201-ADC与相应的注射控制信号相关，注射控制信号中的每一 个均指示例如由加压单元130的正排量泵递送的对比剂的注射体积流率。在下文结合图5 描述本发明的一些设置/校准方法；但是首先，参考图4A，示出了由施加到囊状物210的三 个不同外力导致的所感测的内部压力（Psi)对时间的示例性绘图。图4A示出了三个不同 的最大内部压力401、402、403,其中每一个均对应于所施加的持续时期P的不同外力，并且 其中每一个均产生相应的注射控制信号。例如，第一压力401对应于引导加压单元130的 泵以第一体积流率递送对比剂注射的控制信号，第二压力402对应于引导加压单元130的 泵以低于第一体积流率的第二体积流率递送对比剂注射的控制信号，并且第三压力403对 应于引导加压单元130的泵以低于第二体积流率的第三体积流率递送对比剂注射的控制 信号。图4A进一步示出了在每个外力施加之间恢复到基准压力40的内部压力，该基准压 力可为大约大气压力或优选地相对于大气压力无压差。对比剂注射的不同体积流率中的每 一个在成像程序的整个过程中均可为需要的，这取决于具体情况。
[0015] 再次参见图2,应当理解，在一些情况下，使用者激活控制装置200具有在下述位 置泄漏的可能性，该位置例如管线201和囊状物210之间的接合处J-1，管线201和配件251 之间的接合处J-5,或者配件251和包括注射控制模块300的外壳（例如控制面板152或注 射器140(图1))的配对配件之间的连接处。施加到管线201的力可导致接合处J-l、J-5 中的一者或两者的泄漏，这导致管线201与囊状物210和/或与配件251部分分离；并且， 配件251和配对配件之间的更可能的泄漏可通过配件中的一者或两者的损坏（例如通过在 将配件251联接到配对配件时的过渡绷紧）和/或配件未完全联接在一起（例如通过联接 期间未对齐配件）导致。根据本发明的一些实施例和方法，囊状物210的弹性性质能够有 利于泄漏检查，因为在释放了外力之后装置200内立刻产生真空，并且囊状物210在弹回其 初始未压缩内部体积时通过泄漏路径抽吸空气。
[0016] 图4B为例如如上文所述，当一个或多个相当显著的泄漏存在于控制装置200中 时，响应于施加到囊状物210的三个外力的所感测的内部压力（psi)对时间的示例性绘图。 图4B示出了对于每个施加的外力而言内部压力从最大值M(即大于大约10%)几乎瞬时显 著的降低，然后是在释放所施加的外力时由于产生于装置200内的短暂真空导致的低于基 准压力的内部压力的降低。使用者将可能检测到装置200的这种大泄漏，无论触觉上通过 施加到囊状物210的力，还是视觉上或听觉上通过加压单元130对停止/中止初始注射的 响应，或者是视觉上通过所导致的中止的对比剂注射的荧光监测。然而，装置200中可逐渐 变成较大泄漏的较小泄漏，例如由图4C的绘图所示，可能没那么容易被使用者/操作员检 测到。
[0017] 图4C为当相对较小的泄漏出现在使用者激活控制装置200中时，由施加到囊状物 210的三个外力导致的所感测的内部压力（psi)对时间的示例性绘图。图4C示出了在第一 时期Pl响应于第一使用者所施加的外力，第一感测的最大内部压力MlA以相对小量衰减到 压力M1B，然后当释放了所有外力时，降低到稍低于基准压力的压力41，该基准压力在这种 情况下相对于大气压无压差。随后，当使用者/操作员施加第二和第三外力时，在相应的时 期P2、P3,第二和第三感测的最大内部压力M2A、M3A每个均更加显著地降低到相应的压力 M2B、M3B。所感测的最大内部压力的降低，从MlA至M1B，从M2A至M2B，和从M3A至M3B，每 个均可归因于使用者/操作者在相应的时期PU P2、P3缓慢地释放所施加的外力，或者可 归因于在每个时期P1、P2、P3施加恒定外力时