用于流体输送系统的验证技术的制作方法_2

文档序号:9220768阅读:来源:国知局
36] 在动力流体注入器12的操作期间,加压单元18接收来自容器14的医疗流体,加 压医疗流体,并且将经加压的医疗流体通过排出口 28排出到导管32中。加压单元18可以 是配置成增加液体医疗流体的压力以便注入患者中的任何机构。取决于加压单元18的配 置,单元可以加压医疗流体使得它以大于50镑每平方英寸(psi)的压力、例如大于200psi 的压力、大于500psi的压力乃至大于1000 psi的压力通过排出口 28排出。
[0037] 在一个例子中,加压单元18作为注射器实现。注射器可以包括接收和保持来自容 器14的医疗流体的注射器筒和布置在注射器筒内并且相对于注射器筒可移动的柱塞。为 了充装注射器,注射器可以流体地联接到容器14并且注射器柱塞被驱动到邻近排出口 28 的它的最远向前位置。这将排出位于注射器内的大部分空气。其后,柱塞在注射器筒内缩 回,在注射器筒内产生真空,所述真空将医疗流体从容器14抽吸到注射器筒中。为了随后 排出医疗流体,注射器筒和容器14之间的流体连通被关闭,并且柱塞在注射器筒中向前推 进以加压和排出注射器筒中的医疗流体。
[0038] 在另一例子中,加压单元18作为泵实现。泵可以抽吸来自容器14的流体并且在增 加压力下将流体排出到排出口 28之外。当加压单元18作为泵实现时,泵可以是轴流泵、离 心泵、推板泵、活塞驱动泵或其它泵送装置。在一个这样的例子(例如,图8A、8B和9)中, 泵是以受控方式挤压可压缩流体管(例如,塑料管)的挤压泵,例如蠕动泵,从而逐渐加压 并且移动医疗流体通过管。
[0039] 尽管图1的例子中的动力流体注入器12示出为仅仅具有单个加压单元18,但是在 其它例子中,动力注入器系统可以具有多个加压单元。例如,除了接收来自容器14的流体 的加压单元18以外,动力流体注入器12可以包括可以接收来自容器14或不同医疗流体容 器(未示出)的流体的一个或多个附加的加压单元。例如,动力流体注入器12可以包括接 收来自保持一种类型的医疗流体的容器14的流体的加压单元18和接收来自保持不同类型 的医疗流体的不同容器的流体的另一加压单元。当动力流体注入器12包括多个加压单元 时,每个加压单元可以是相同类型(例如,每个加压单元是注射器或泵)或者加压单元可以 是不同类型。
[0040] 马达22可操作地联接到加压单元18并且可以提供机械能量,所述机械能量导致 加压单元抽吸来自容器14的医疗流体并且加压医疗流体以便通过排出口 28排出。在一个 例子中,马达22是配置成通过注射器筒推进和缩回柱塞的DC马达。在另一例子中,马达22 是配置成驱动泵压头的DC马达。不管怎样,马达22可以是或不是变速马达,其可以斜升速 度和斜降速度以控制加压单元18将医疗流体输送到患者的速率。
[0041] 在操作期间,动力流体注入器12接收来自容器14的医疗流体。容器14可以是 瓶、袋或配置成保持和储存液体流体的任何其它合适的容器。容器14典型地由塑料或玻璃 形成,但是任何合适的材料可以用于制造容器14。取决于应用,容器14可以尺寸确定成保 持足以仅仅将液体的单剂量注入单个患者中的液体或足以将液体的多个剂量注入多个不 同患者中的液体。当容器14尺寸确定成仅仅保持用于单个患者的液体的单剂量时,容器例 如可以保持小于大约100毫升(ml)的体积。相比之下,尺寸确定成保持足以将液体的多个 剂量注入多个不同患者中的液体的容器可以保持比当完全充装时流体加压单元18可以保 持的更多的液体。在一些例子中当容器14尺寸确定成保持足以注入多个剂量的液体时,容 器可以保持大于大约l〇〇ml,例如大于或等于大约200ml,大于或等于300ml,或大于或等于 500ml。前述体积仅仅是例子,并且应当领会本公开不在该方面被限制。
[0042] 容器14可以包含多种多样不同的流体,如对比剂、冲洗剂(例如,盐水)和流体药 剂等。对比剂是当患者正在例如放射照相地扫描时可以注入患者中以突显患者的选定区域 的液体。对比剂典型地具有在大约1厘泊到大约50厘泊的范围内的粘度,并且在一些例 子中,可以具有用于提供对比的有机(即,非离子)或非有机(即,离子)结合分子,如有 机或非有机结合碘。碘基对比剂的例子包括泛影酸(Hypaque? 50)、甲泛影酸(Isopaque 370)、碘克酸(Hexabrix)、碘帕醇(IsOVlie? 300, Is〇VUe? 370)、碘海醇(Omnipaque? 350)、碘昔兰(Oxilan? 350)、碘普罗胺(Ultravist⑧ 370)和碘克沙醇(Visipaque? 320)。其它示例性对比剂包括钡基试剂,如硫酸钡。在另外的其它例子中,对比剂可以包括 用于MR成像的钆,用于核医学的放射性同位素,用于超声的微球等。
[0043] 尽管流体输送系统10仅仅示出为包括医疗流体的单个容器14,但是流体输送系 统10可以包括多个容器,每个可以容纳相同医疗流体或者可以容纳不同医疗流体。在一个 例子中,流体输送系统10包括至少两个容器,每个容纳相同对比剂,相比于仅仅有单个储 存器,增加连接到加压单元18以便注入患者中的流体的量。在另一例子中,流体输送系统 10包括至少两个容器,其中一个容器容纳对比剂并且另一容器容纳冲洗剂,如盐水。动力流 体注入器12可以在成像期间将对比剂和盐水的交替剂量注入患者中以控制患者对对比剂 的反应。
[0044] 为了将来自容器14的医疗流体转移到加压单元18,流体输送系统10包括流体转 移组件16。流体转移组件16可以提供容器14和加压单元18之间的流体连通路径。流体 转移组件16可以包括允许流体从容器14传送到流体加压单元18的管道(例如,挠性聚合 物管道)或管路的段。在所示的例子中,流体转移组件16从连接到容器14近端34延伸到 连接到加压单元18的远端36。在这样的例子中,流体转移组件16可以限定流体转移组件 和容器14之间的至少一个连接部和流体转移组件和加压单元18之间的另一连接部。连接 部可以是一个部件(例如,容器14)联结到另一部件(例如,挠性管)以形成接合部的位置。 容器14和加压单元18之间的连接部的特定数量可以取决于流体转移组件16的特定配置 而变化。此外,取决于配置,连接部的每一个可以是可拆卸连接部而不是永久连接部以允许 操作者更换和替换部件。另外,取决于流体注入器12的设计,转移组件16可以与超声或电 光传感器接口以检测管中的流体存在。这可以用于通过允许操作者进行自动空容器14检 测防止空气进入加压单元的双重目的。
[0045] 为了将流体转移组件16的近端34连接到容器14,流体转移组件可以具有位于近 端34处的机械连接器。机械连接器可以是配置成与容器14上的相应连接器配合的螺纹阳 或阴连接器。例如,流体转移组件16可以具有位于近端34处的阴或阳路厄锁接头,其配置 成与容器14上的相应路厄锁接头接合以便产生部件之间的不透流体连接。替代地,如关于 图4所述,流体转移组件16可以具有位于近端34处的瓶尖刺以便当将容器投入服务时穿 刺容器14上的密封部。
[0046] 流体转移组件16的远端36也可以具有用于连接到加压单元18的机械连接器。例 如,与近端34上的连接器一样,远端36上的机械连接器可以是配置成与容器14上的相应 连接器配合的螺纹阳或阴连接器。在一个例子中,流体转移组件16具有位于远端36处的 阴或阳路厄锁接头,其配置成与加压单元18上的相应路厄锁接头接合以便产生部件之间 的不透流体连接。另外,尽管流体转移组件16的远端36被描述为连接到加压单元18,但是 应当领会流体转移组件可以不直接连接到加压单元,而是可以改为通过中间结构连接。例 如,流体转移组件16的远端36可以连接到阀组件,所述阀组件控制容器14和加压单元18 之间的流体连通,其又与加压单元流体连通。
[0047] 在图1的例子中,加压单元18同时通过独立的流体端口连接到容器14和导管32。 在其它例子中,加压单元18可以具有在不同时间连接到容器14和导管32的单个流体端 口。例如,在充装操作期间,加压单元18可以连接到容器14。一旦加压单元18已充装有合 适量的流体,加压单元可以从容器14断开并且连接到导管32,由此允许单个流体端口用作 流体充装入口和流体排出口。
[0048] 在动力流体注入器12的操作期间,处理器24可以借助于与存储在存储器26中的 程序信息关联的指令控制医疗流体充装到加压单元18和从加压单元18排出医疗流体。处 理器24也可以基于例如经由用户接口从用户接收的指令控制医疗流体充装到加压单元18 和从加压单元18排出医疗流体。例如,由处理器24执行的指令可以限定流体输送程序,所 述流体输送程序指定医疗流体在诊断成像程序期间和/或在动力流体注入器12的操作测 试期间将从加压单元18输送通过排出口 28的量、速率和/或压力。由处理器24执行的指 令也可以控制流体输送系统10内的阀(未示出)的打开和闭合以用医疗流体充装加压单 元18和从单元排出流体。
[0049] 处理器24可以单独地或以任何合适的组合包括一个或多个处理器,如一个或多 个微处理器,数字信号处理器(DSPs),专用集成电路(ASICs),现场可编程门阵列(FPGAs), 可编程逻辑电路等。一般而言,处理器24可以接收来自输入设备(如用户接口)的电信号 并且将电信号提供给输出设备(如马达22)。例如,处理器24可以将信号提供给马达22以 控制注射器筒中的注射的前进和缩回和/或泵压头的运动。存储器26可以存储指令和相 关数据,当由处理器24执行时,其导致动力流体注入器12和处理器24执行本公开中属于 它们的功能。典型地,动力流体注入器12使用电能驱动加压单元18,但是也可以使用液压、 气动或其它合适的动力源。
[0050] 在图1的例子中,流体加压单元18限定经由患者管线30与患者导管32流体连通 的排出口 28。患者管线30也可以被称为排出管线,例如当在患者注入程序之外管线未连 接到导管32时。排出口 28可以是高压流体通过其排出的流体加压单元18中的开口,并且 可以包括或不包括连接到出口的管道(例如,患者管线30或另一管线)的长度。患者管线 30可以是从动力流体注入器12穿越到导管32的管道的长度,并且可以包括整体管或连接 在一起以形成管的总长度的多个管段。在其它例子中,导管32可以直接联接到流体加压单 元18而不借助于中间管道或延伸部。
[0051] 流体输送系统10可以在任何合适的应用中使用,其中一种或多种医疗流体的输 送是期望的,例如包括在任何类型的医疗成像程序期间。流体输送系统10可以在其中使 用的示例性成像程序包括但不限于X射线、计算机断层摄影(CT)、核磁共振(NMR)/磁共振 (MR)、超声、荧光检查和正电子发射断层摄影(PET)。当在这些应用中使用时,动力流体注入 器12可以通信地联接到成像系统(例如,CT扫描仪)并且可以在成像系统之间发送和接 收电信号以便控制流体输送装置的操作。
[0052] 如上所述,流体输送系统10可以具有各种不同的配置以将来自容器14的流体转 移到流体加压单元18并且最终转移到导管32。图2示出可以用作流体输送系统10中的 流体转移组件16的流体转移组件40的示例性配置。流体转移组件40包括从近端44延伸 到远端45的挠性聚合物管道42的长度。机械连接器46位于近端44处并且配置成与容器 14配合从而产生容器和流体转移组件40之间的不透流体连接。机械连接器46包括基部 48,所述基部配置成接收和配合围绕开口延伸的容器14的缘边,医疗流体通过所述开口从 容器被抽取。机械连接器46也包括远离基部48朝近侧突出的尖刺50。如关于图4更详细 地所述,尖刺50配置成插入容器14中并且穿刺容器上的密封部从而将容器置于与流体转 移组件40流体连通。
[0053] 图2的例子中的流体转移组件40也包括位于管道42的远端45处的机械连接器 52。该例子中的机械连接器52是路厄锁接头,其配置成与流体加压单元18 (图1)上的相 应路厄锁接头配合从而产生流体加压单元和流体转移组件40之间的不透流体连接。在根 据该例子的一些应用中,流体加压单元是注射器。
[0054] 为了将流体转移组件40投入服务,操作者可以将瓶尖刺50插入容器14中并且将 容器固定到基部48使得有容器和流体转移组件的近端44之间的连接部。操作者还可以将 路厄锁接头52与加压单元18上的相应路厄锁接头接合使得有加压单元和流体转移组件的 远端45之间的连接部。以该方式,可以在容器14和流体加压单元18之间使用限定两个连 接位置的流体转移组件建立流体连通。容器14、流体转移组件40和在一些例子中的加压单 元18可以在多个注入程序期间重复地使用以将来自多剂量容器的医疗流体转移到加压单 J Ll 〇
[0055] 图3是可以在流体输送系统10中使用的流体转移组件60的另一示例性配置的图 示。流体转移组件60配置成将至少一个容器14(图1)流体地连接到流体加压单元18。在 图3的所示的例子中,流体转移组件60配置成将三个容器连接到显示为蠕动泵的流体加压 单元62。流体转移组件60包括从近端66延伸到远端68的挠性聚合物管道64的第一长 度,从近端72延伸到远端74的挠性聚合物管道70的第二长度,和从近端78延伸到远端80 的挠性聚合物管道76的第三长度。管道64和70的第一和第二长度均将对比剂的容器流 体地连接到泵62。管道76的第三长度可以将盐水的容器流体地连接到泵62。
[0056] 在流体转移组件60的例子中,第一管道64的近端66和第二管道70的近端72均 连接到机械连接器82,所述机械连接器配置成与容器配合从而产生容器和流体管道之间的 不透流体连接。第三管道76也具有机械连接器84,所述机械连接器配置成与保持盐水的容 器配合从而产生容器和流体管道之间的不透流体连接。在相对端部,第一管道64和第三管 道76均在它们的远端处连接到流体加压单元入口连接器86 (例如,泵入口连接器)。流体 加压单元入口连接器86配置成与流体加压单元(例如,泵62)配合从而产生连接器和泵之 间的不透流体连接。第二流体管道70直接连接到泵62,并且在不同例子中,可以连接在泵 的上游使得来自管道的流体在泵内或在泵的下游被加压使得来自管道的流体旁路通过泵 内的加压。
[0057] 为了将流体转移组件60投入服务,操作者可以将机械连接器82连接到第一和第 二管道64和70并且还将机械连接器82和84连接到充装有(一种或多种)医疗流体的相 应容器。操作者还可以将流体加压单元入口连接器86连接到泵62的入口,由此建立第一 和第三管道64和76
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