BRPI0922037A2 - aparelho e processos para unidades de pressurização de fluido de sistemas de injeção. - Google Patents

Abstract

APARELHO E PROCESSOS PARA UNIDADES DE PRESSURIZAÇÃO DE FLUIDO DE SISTEMAS DE INJEÇÃO Desativação de uma unidade de pressurização de fluido de um sistema de injeção de fluido envolve a retração de um eixo de êmbolo a partir de uma primeira posição para uma segunda posição no interior de uma seringa da unidade de modo a que o êmbolo se desengate do eixo do êmbolo e se mova afastando-se do mesmo dentro da seringa. O eixo do êmbolo pode incluir um sulco e o êmbolo pode incluir uma aba interior que se encontra configurada para o engate removível com o sulco do eixo do êmbolo quando o eixo se encontra totalmente inserido no interior do êmbolo.

Description

“APARELHO E PROCESSOS PARA UNIDADES DE PRESSURIZAÇÃO DE FLUIDO DE SISTEMAS DE INJEÇÃO”

CAMPO TÉCNICO A presente invenção pertence a sistemas de injeção e, mais particularmente, a aparelhos e métodos para unidades de pressurização de fluido dos mesmos.

ANTECEDENTES Os sistemas de injeção de fluidos, que são usados para injetar um fluido médico num paciente, geralmente incluem um ou mais reservatórios, para conter o fluido médico, e uma ou mais unidades de pressurização, para injetar o fluido médico. Por exemplo, um sistema de injeção alimentado com meios de contraste pode incluir um « reservatório de meios de contraste acoplado a uma unidade de : 15 pressurização, a partir da qual O contraste é injetado, para ' facilitar a formação das imagens durante determinados procedimentos "médicos, como seja um procedimento de angiografia ou de tomografia computadorizada (TC). As unidades de pressurização de sistemas de injeção de fluido médico geralmente incluem pelo menos uma seringa e um êmbolo montado na mesma. O êmbolo é movido, por exemplo, por um eixo atuador motorizado da unidade, em uma primeira direção, para puxar o líquido para dentro da seringa, de um ou mais reservatórios e, em seguida, em uma segunda direção, para expulsar o líquido da seringa e para o paciente, por exemplo, através de um cateter, que é acoplado à unidade de pressurização. As unidades de pressurização de muitos sistemas médicos de injeção de fluido normalmente empregam subconjuntos de êmbolo e de seringa que são descartáveis. Estes subconjuntos de seringa e êmbolo descartáveis podem ser empacotados como um conjunto, em que o êmbolo é montado na seringa. Uma vez montados na unidade de pressurização, a seringa e o êmbolo podem ter uma vida operacional abrangendo múltiplas injeções, por exemplo, de preferência até 10 ou mais injecções. Para as unidades de pressurização, que incluem um eixo, ou veio, de êmbolo permanente, a montagem da seringa e do êmbolo incluem o acoplamento do eixo ao êmbolo antes de uma injeção e, a retirada da seringa e do êmbolo da unidade de pressurização, depois de uma ou mais injeções (por exemplo, para a substituição com um novo conjunto de seringa e êmbolo), - inclui a dissociação entre o eixo e o êmbolo de modo a que a seringa e o ênbolo possam ser separados do eixo.

K RESUMO Os métodos inventivos e as formas de realização aqui divulgadas pertencem a uma unidade de pressurização de fluido, para um sistema de injeção, que inclui uma seringa e um êmbolo montado na mesma, onde o êmbolo pode ser operativamente acoplado com um eixo do êmbolo da unidade, mas no entanto ser removível da mesma. As formas de realização se referem ainda às configurações de um subconjunto de seringa e êmbolo,y para a unidade de pressurização de fluido, e a configurações de um êmbolo individual “adequado para incorporação na unidade de pressurização de fluido.

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De acordo com algumas formas de realização, O êmbolo inclui uma parede lateral de raspagem, que tem uma porção radialmente expansível-contrátil, estendendo-se na vizinhança de uma extremidade próxima do êmbolo, e um correspondente encaixe, que é formado na parte expansível- contrátil e que se projeta para o interior de uma cavidade do êmbolo, cavidade essa que é cercada pela parede lateral de raspagem e tem uma abertura na extremidade próxima do êmbolo.

Quando o êmbolo, de acordo com estas formas de * 10 realização, é inicialmente montado dentro da seringa, de modo a que a parte expansível-contrátil esteja localizada dentro de um primeiro comprimento da seringa, a parte expansível-contrátil é ampliada, de modo a que o encaixe do - êmbolo não se encontre operacionalmente acoplado com uma característica de engate do eixo do êmbolo, que se encontra ' aproximadamente alinhada com ela.

De acordo com alguns métodos, uma porção terminal do eixo do êmbolo é inicialmente introduzida na cavidade, quando o êmbolo está localizado dentro do primeiro comprimento da seringa, altura em que a porção de encaixe da haste pode ser de aproximadamente alinhada com a porção de encaixe do êmbolo.

Quando o eixo do êmbolo é posteriormente avançado, para movimentar o êmbolo, destas formas de realização, num segundo comprimento da seringa, onde um diâmetro interior da seringa é menor do que oO primeiro comprimento, a parte expansível-contrátil é contraída de forma a que a porção de encaixe do êmbolo se encontre operacionalmente acoplada com a porção de engate do eixo do êmbolo.

' 4 De acordo com algumas formas de realização adicionais, a parede lateral de raspagem do êmbolo inclui um rebordo de vedação externa localizado nas proximidades de uma extremidade afastada do êmbolo, e o êmbolo inclui ainda uma parede de extremidade afastada deformável. A parede lateral de raspagem e a parede deformável afastada definem a cavidade do êmbolo e a porção terminal do eixo do êmbolo tem um tamanho e uma forma de modo a que um intervalo existente entre a extremidade terminal da porção terminal e a parede final deformável distal do êmbolo, quando oO eixo está totalmente inserido na cavidade do mesmo. A parede lateral de raspagem, dessas formas de realização adicionais, pode, ou não, incluir a parte deformável, tal como descrito acima. y Alguns métodos adicionais da presente revelação incluem os que se encontram dirigidos para desativar oO í subconjunto de seringa e êmboloy para a remoção do subconjunto da unidade de pressurização. De acordo com estes métodos, o êmbolo se desprende da haste do êmbolo da unidade, à medida que O eixo do êmbolo é recolhido a partir de uma primeira posição, dentro da seringa, para uma segunda posição, dentro da seringa e, em seguida, o êmbolo pode ser puxado para trás para a primeira posição, antes de se remover o subconjunto da unidade de pressurização.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS os desenhos seguintes são ilustrativos de determinados métodos e formas de realização da presente revelação e, portanto, não limitam o âmbito de aplicação da invenção. Os desenhos não estão à escala (a menos que tal seja indicado) e são destinados a ser usados em conjunto com as explicações dadas na descrição detalhada que se segue. Métodos e formas de realização vão ser descritos a seguir em conjunto com os desenhos anexos em que números semelhantes 5 indicam elementos afins.

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um sistema de injeção de fluido, que pode incorporar formas de realização da presente invenção.

A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um sistema de injeção de fluidos alternativo, que também pode incorporar formas de realização da presente invenção.

A Figura 3A é uma vista no plano de um subconjunto de uma unidade de pressurização de fluido, de acordo com - algumas formas de realização da presente invenção.

A Figura 3B é uma vista em perspectiva de uma parte do subconjunto, mostrado na Figura 3A, de acordo com algumas formas de realização.

A Figura 3C é uma vista em perspectiva de um êmbolo, separado do subconjunto das Figuras 3A-B, de acordo com algumas formas de realização.

A Figura 4A é uma vista em corte transversal de uma porção de uma unidade de pressurização de fluido, numa primeira condição, de acordo com algumas formas de realização.

A Figura 4B é uma vista em transversal da porção da unidade, mostrada na Figura 4A, em uma segunda situação, de acordo com algumas formas de realização.

' 6 A Figura 5 é uma vista ampliada em detalhe de uma parte do eixo do êmbolo, de acordo com algumas formas de realização. As Figuras 6A-C são esquemas descrevendo alguns métodos da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA A descrição detalhada seguinte é de natureza exemplificativa e não se destina de modo algum a limitar o escopo, a aplicabilidade, ou a configuração da invenção. Em vez disso, a descrição seguinte oferece exemplos práticos de aplicação de métodos e de formas de realização exemplificativos. Exemplos de construções, de materiais e de dimensões são fornecidos para elementos selecionados, e - todos os outros elementos empregam o que é conhecido pelos peritos no domínio da invenção. Esses peritos na técnica vão ' reconhecer que muitos dos exemplos apresentados têm alternativas adequadas que podem ser utilizadas. A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um sistema de injeção de fluido 100, que pode incorporar formas de realização da presente invenção. A Figura 1 ilustra oO sistema 100, incluindo — uma unidade de fluido de pressurização 130 montada em uma manga 108, que se estende desde uma cabeça de injetor 104 do sistema 100, e de um primeiro reservatório de fluido 132. O reservatório 132 é mostrado pendurado num suporte 110 e acoplado à unidade de pressurização 130, através de uma tubagem de entrada 308, para fornecer fluido, por exemplo, um agente de contraste, para a unidade 130. A unidade de pressurização de fluido 130

' 7 é mostrada incluindo uma seringa 301, em que um eixo do êmbolo 420 se estende, e um êmbolo 320, que está montado na seringa 301 e acoplado a uma haste de êmbolo 420. De acordo com a forma de realização ilustrada, o eixo de 420 é acoplado a um conjunto de motor, que está contido na cabeça do injetor 104 e que aciona o eixo 420 para empurrar o êmbolo 320 em direções recíprocas dentro da seringa 130. A cabeça de injector 104 pode incluir um controlador programável para impulsionar o conjunto de motor.

O controlador de preferência inclui um computador digital, que pode ser programado, por exemplo, através de um painel de controlo 102 do sistema 100. O controlador pode incluir ainda um circuito de acionamento do motor, um W amplificador, um tacômetro, um potenciômetro, um retificador, uma célula de medição da carga de pressão e um f conversor A/D, por exemplo, como descrito na coluna 10, linha 45 - coluna 11, linha 2 da Patente dos Estados Unidos 6,752,789, também alvo de transferência, passagem que fica aqui incorporada por referência.

Quando o veio 420 é acionado para movimentar o êmbolo 320 de um modo proximal, em direção à cabeça do injector 104, em um curso de sucção, o fluido, a partir do reservatório 132, é puxado para oO interior da seringa 301, através da linha de entrada 308, e, quando o eixo 420 move o êmbolo 320 distalmente, num curso de compressão, o fluido é expelido para fora da seringa 301, através de uma linha de tubagem de saída 304. A Figura 1 ilustra ainda a linha de tubagem de saída 304 acoplada a uma tubagem 122, que é montada num módulo 112 do sistema 100,

: 8 estando a linha de tubagem 122 conectada a uma linha do paciente, através de um conector 120, de modo a que O fluido, que é expelido 301 da seringa, seja injetado num paciente, por exemplo, para facilitar a formação de imagens. Com referência ainda a Figura 1, oO sistema 100 inclui um segundo reservatório de fluido 138, que pende de um gancho 137 e do qual o fluido, por exemplo, um solvente, como o soro fisiológico, é puxado por uma bomba peristáltica 106, através de uma tubagem 128; a bomba 106 é mostrada montada na cabeça de injetor 104. O sistema 100 inclui ainda um sensor de canalização 114 e uma válvula de canalização 124, para controlar o fluxo de fluidos para a tubagem 122, quer a partir da tubagem 128, ou a partir da unidade de p pressurização 130, através da tubagem 304. A válvula de canalização 124 pode incluir uma válvula de carretel de mola Í parcial, ou outro tipo de válvula, por exemplo, uma válvula de retenção. O sensor de canalização 114 pode detetar a posição da válvula de canalização 124 e informar esta posição à cabeça do injector 104.

Um transdutor de pressão 126 é mostrado acoplado à tubagem 128; quando a tubagem 122 está ligada a uma linha de paciente, que se estende dentro de um paciente, o transdutor de pressão 126 é capaz de funcionar como um monitor de hemodinâmica do paciente. O transdutor de pressão 126 converte as pressões detetadas em sinais elétricos que podem ser controlados ou utilizados de outro modo pelo sistema 100 ou por outro dispositivo de monitoramento. Um detector de bolhas de ar 116 é mostrado acoplado à linha de tubagem 122.

' 9 O detector 116 é capaz de gerar um sinal de alarme, mediante a detecção de uma quantidade mensurável, ou de algum modo significativa, de ar dentro da tubagem 122. Além disso, o dispositivo 100 pode automaticamente fazer pausa, OU terminar, um processo de injeção de fluido, quando o detector 116 detecta ar na tubagem.

Um operador do sistema 100, como seja um médico, pode usar o painel de controlo 102 do sistema 100 para configurar vários parâmetros e/ou protocolos a serem usados para um dado procedimento de injeção. O operador pode interagir com o painel de controle 102, por exemplo, através de um painel que reage ao toque, para inserir parâmetros de injeção para a taxa de fluxo, o volume de injeção máxima, a E pressão máxima de injeção, o tempo de subida, ou outros parâmetros. O painel de controle 102 pode ainda exibir Á parâmetros de funcionamento do sistema 100 ao operador e/ou mensagens de alerta ou de alarme, por exemplo, indicando que o ar foi detectado pelo detector de bolhas de ar 116.

A Figura 1 mostra também um dispositivo manual 136 acoplado ao painel de controle 102, através de um conector 134, que pode ser conectado ao, ou desligado do, painel de controle 102. Um operador pode manipular o dispositivo de controle manual 136 para controlar a injeção de fluido do sistema 100. Por exemplo, Oo operador pode usar o dispositivo de controle manual 136 como um dispositivo de controle de taxa variável de modo a controlar de forma variável a taxa de fluxo de fluido do sistema 100 (por exemplo, o fluxo de fluido para fora da unidade de pressurização 130). O controle manual do dispositivo 136 pode incluir um dispositivo elétrico ou um dispositivo pneumático. Como o sistema 100 pode proporcionar muitas injeções durante um certo número de procedimentos de paciente, a injeção de fluidos pode precisar de ser constantemente substituída. A cabeça de injector 104 pode repor automaticamente o fluido na seringa 301, por exemplo, com base na monitorização de volumes de injecção da mesma e comparando com um volume de entrada inicial; ou o operador do sistema 100 pode precisar de iniciar manualmente um processo de reposição de fluido, após a detecção de que um volume de fluido dentro da seringa 301 foi gasto até um volume crítico. Note-se que a cabeça do injector 104 pode W automaticamente repor o fluido na seringa 301 com base em informações do estado operacional, com excepção das Í informações sobre os volumes de injecção. Por exemplo, se a cabeça do injector 104 determinar que O sistema 100 está administrando fluido a partir da bomba 106, mas não da seringa 301, e que a seringa 301 não está completamente cheia, a cabeça de injector 104 pode fazer com que O conjunto de motor acione o eixo do êmbolo 420 de modo a puxar fluido adicional para o interior da seringa 301, através da linha de entrada 308. Voltando agora à Figura 2, é mostrado em perspectiva um sistema de injeção de fluidos alternativos

200. Como o sistema 100, o sistema 200 pode incorporar formas de realização da presente invenção. A Figura 2 ilustra o sistema 200, incluindo um painel de controle 212,

que é montado em uma cabeça de injetor 201 do sistema 200, e as primeira e segunda mangas 216A, 216B, que se estendem entre a cabeça do injector 201 e um correspondente de primeiro e segundo conjuntos anteriores 218A, 218B do sistema 200. A Figura 2 ilustra ainda O sistema 200 incluindo os primeiro e segundo suportes de reservatório 202A, 202B, e, muito embora não seja apresentado, deve ser apreciado que um reservatório montado em cada um dos suportes 202A, 202B fornece um fluido a uma correspondente unidade de fluido de pressurização, que está contido na correspondente manga 216A, 216B.

Cada unidade de pressurização do sistema de fluido 200 pode ser muito semelhante à unidade 130 do sistema 100 e W inclui uma seringa, que é montada em uma das mangas 216A, 216B, um êmbolo, que está montado na seringa, e um eixo de Í êmbolo, que se estende desde a cabeça do injector 201, para dentro da seringa, e é acoplado ao êmbolo.

Além disso, tal como o sistema 100, um conjunto de motor pode ser acoplado a cada um dos eixos de êmbolo, para acionar cada eixo de forma independente, a fim de impulsionar o êmbolo correspondente em sentidos alternativos, alternando golpes de sucção e de compressão.

Os conjuntos de motor estão contidos dentro da cabeça do injector 201 e podem ser controlados e monitorados por um ou mais processadores de um controlador programável, também incluído na cabeça 201. Deve ser entendido que os primeiro e segundo conjuntos da extremidade anterior 218A, 218B, do sistema 200, contêm as linhas de entrada e de saída de tubos para cada unidade de pressurização, onde cada tubagem —* de entrada fornece fluido do reservatório correspondente à seringa correspondente, e cada linha do tubo de saída transporta o fluido expelido da seringa correspondente a uma linha do paciente, através de uma válvula de canalização. A Figura 2 ilustra uma haste de guia 220, que facilita a ligação da linha do paciente ao sistema

200. Uma das unidades de pressurização do sistema 200 pode expulsar um agente de contraste para a injeção no paciente, através da linha de paciente conectada, e a outra unidade de pressurização, um solvente, como o soro fisiológico. Válvulas e sensores, semelhantes aos acima descritos para o sistema 100, podem ser incorporados nas tubagens do sistema 200, que estão contidas em conjuntos anteriores 218A, 218B, V a fim de facilitar o funcionamento do sistema 200.

A Figura 3A é uma vista no plano de um subconjunto Í 350 de uma unidade de pressurização de fluido, como para a unidade 130, mostrada na Figura 1, de acordo com algumas formas de realização da presente invenção. Note-se que O subconjunto 350 também pode ser utilizado por uma ou ambas de entre as unidades de pressurização do sistema 200. A Figura 3A ilustra o subconjunto 350 incluindo a seringa 301, a tubagem de entrada 308 e a tubagem de saída 304. A Figura 3A ilustra ainda a seringa 301, incluindo uma primeira porta distal 300, à qual a tubagem de entrada 308 é acoplada, uma segunda porta distal 302, à qual a saída da tubagem 304 se encontra acoplada, e uma abertura proximal 31. Com referência à Figura 3B, que é uma vista em perspectiva observando na direcção da abertura proximal 31 da seringa

301, o êmbolo 320 pode ser observado montado dentro da abertura próxima 31, de modo a que uma abertura 312 numa cavidade 321 do êmbolo 320 está virada de um modo proximal, para o acoplamento com o eixo de êmbolo 420 (Figura 1), quando o subconjunto 350 é montado na unidade 130, por exemplo, como é ilustrado na vista em corte da Figura 4A. O subconjunto 350 pode ser fornecido como um subconjunto descartável, embalado como um conjunto, que é substituído por um novo conjunto após um determinado número de injeções.

A Figura 3C é uma vista em perspectiva do êmbolo 320, separado do subconjunto 350, de acordo com algumas formas de realização. A Figura 3C ilustra o êmbolo 320, incluindo uma parede de extremidade distal opcional 340 e - uma parede lateral de raspagem 330, que se estende entre uma extremidade proximal 331 e uma extremidade distal 332 do ' êmbolo 320, para a vedação com uma superfície interior 311 (Figuras 4A-B) da seringa 301, durante os impulsos de sucção e de compressão do êmbolo 320, por exemplo, como impulsionado pelo eixo 420. De acordo com a forma de realização ilustrada, a fim de facilitar a vedação com a superfície interior 311, a parede lateral do raspador 330 inclui uma pluralidade de nervuras de vedação externas 335 e um rebordo de vedação externa 337, que serão descritos em maior detalhe mais abaixo.

A Figura 3C ilustra ainda a parede lateral do raspador 330 estendendo-se proximalmente, da parede de extremidade 340 até à abertura 312 da cavidade 321, e incluindo uma porção radialmente expansível-contrátil 33,

que circunda a abertura 312. As Figuras 3B-C ilustram uma pluralidade de nervuras se estendendo longitudinalmente 333 sendo formadas numa superfície interior da parede lateral do raspador 330, estendendo-se distalmente a partir da extremidade proximal 331 do êmbolo 320, e estando espaçadas umas das outras sobre uma circunferência da cavidade 321. De acordo com à forma de realização ilustrada, as nervuras 333 facilitan a natureza expansível e contrátil da porção radialmente expansível-contrátil 33 da parede lateral do raspador 330, mas sem sacrificar a integridade estrutural das mesmas relativamente à vedação.

As Figuras 3B-C ilustram ainda uma pluralidade de abas 332, cada uma das quais é formada por um número de nervuras 333, próximas da . extremidade proximal 331 do êmbolo 320, e que se projetam para o interior da cavidade 321, como uma porção de encaixe i para o engate operacional com uma porção de engate do eixo do êmbolo 420. De acordo com algumas formas de realização preferidas, o êmbolo 320 é um componente único moldado por injeção, de tal forma que todas as características acima descritas, que são mostradas nas Figuras 3B-C, são formadas integralmente.

O êmbolo 320 é preferencialmente formado a partir de um material termoplástico relativamente macio e flexível, tal como o polietileno ou o polipropileno.

O material que forma o êmbolo 320 pode, por exemplo, ter uma densidade de cerca de 0,955 g/cm3. De acordo com uma forma de realização exemplificativa, o êmbolo 320 é formado, por exemplo, moldado, de um polietileno de alta densidade

(HDPE), como o Dow HDPE 25455, fabricado pela Dow Chemical Company, Midland MI. Um lubrificante pode ser aplicado sobre a superfície externa da parede lateral do raspador 330, a fim de reduzir o atrito no ponto de ligação entre a parede lateral 330 e a superfície interior 311 da seringa 301, atrito que vai fazer com que o êmbolo 320 se prenda dentro da seringa 301, por exemplo, através de soldagem por calor, em casos extremos. De acordo com alguns métodos preferidos, o lubrificante, por exemplo, pode ser um lubrificante à base de silicone e biocompatível, sendo aplicado em uma reentrância anelar 36 da parede lateral do raspador 330, antes da montagem do êmbolo 320 na seringa 301, de tal forma que, quando o êmbolo 320 é movido distalmente dentro da N seringa 301, o lubrificante se espalha proximalmente ao longo do ponto de ligação entre a parede lateral do raspador Í 330 e a superfície interior 311 da seringa 301. Uma viscosidade dinâmica do lubrificante pode estar entre aproximadamente 1.000 centipoise (cP) e cerca de 500.000 cP, sendo de preferência cerca de 100.000 cP.

Com referência à Figura 3A, a seringa 301 é mostrada incluindo um primeiro comprimento L1 e um segundo comprimento L2, onde o primeiro comprimento L1 se estende desde a abertura proximal 31 até ao segundo comprimento L2. Passando agora para as Figuras 4A-B, que são vistas em corte transversal de uma porção de uma unidade de pressurização de fluido que inclui o subconjunto 350, por exemplo, a unidade 130 da Figura 1, será descrito um significado dos comprimentos Ll1 e L2, em conjunto com a porção expansível -

contrátil 33 do êmbolo 320. As Figuras 4A-B mostram uma parte da superfície interior 311 da seringa 301, que se estende ao longo do primeiro comprimento L1, definindo um primeiro diâmetro interior da seringa 301, e outra porção da superfície interior 311, que se estende sobre um segundo comprimento L2, definindo um segundo diâmetro interior da seringa 301, que é menor do que oO primeiro diâmetro interior. A Figura 4A ilustra uma porção terminal 421 do eixo do êmbolo 420 inserida na abertura proximal 31 da seringa 301 e na cavidade 321 (Figura 3B) do êmbolo 320, que inicialmente é montado dentro de abertura proximal 31. A Figura 4A ilustra melhor o eixo 420 incluindo uma porção de engate, que é formada por um sulco 432 e que está localizado BR numa extremidade proximal da porção terminal 421 do eixo

420. De acordo com a forma de realização ilustrada, O ' primeiro diâmetro da seringa 301 permite que parte expansível-contrátil 33 da porção lateral do raspador 330 esteja num estado relaxado, ou expandido, de modo à que a porção terminal 421 do eixo do êmbolo 420, durante a montagem inicial, possa ser livremente inserida na cavidade 321, sem se envolver operacionalmente com a porção de engate, por exemplo, as abas 332, do êmbolo 320 dentro do sulco 432. A Figura 4B mostra a parte terminal inserida 421 do eixo de êmbolo 420 tendo sido avançada distalmente, de acordo com a seta I, dentro da seringa 301, até que a parede lateral do raspador 330 do êmbolo 320 esteja contida dentro do segundo comprimento L2. Dentro do menor diâmetro interior do segundo comprimento L2, a parte expansível-contrátil 33 da parede lateral do raspador 330 é contraída, para que as abas 332 de êmbolo 320 estejam agora engatadas operativamente dentro do sulco 432 do eixo do êmbolo 420. As Figuras 4A-B ilustram ainda a porção terminal 421 do eixo do êmbolo 420 tendo um tamanho e uma forma para apoiar plenamente a parede lateral do raspador 330, para vedar o engate com a superfície interior 311 da seringa 301, quando a porção terminal 421 está totalmente inserida na cavidade 321 do êmbolo 320. No entanto, o tamanho e a forma da porção terminal 421 permitem a existência de um intervalo G entre a parede de extremidade 340 do êmbolo 320 e uma extremidade “distal terminal 440 da porção terminal totalmente inserida 421. De acordo com algumas formas de W realização preferidas da presente invenção, a parede de extremidade 340 do êmbolo 320 é deformável, de modo a que, a Í um determinado limite de pressão, por exemplo, na direcção da seta P da Figura 4B, durante um curso de compressão do eixo do êmbolo 420, a parede de extremidade 340 se deforma num intervalo G, por exemplo, de acordo com as linhas tracejadas da Figura 4B.

Esta deformação da parede de extremidade 340 força o rebordo de vedação 337 radialmente para fora e para dentro de um engate mais apertado com a superfície interior 311 da seringa 301. Durante os cursos de sucção do eixo do êmbolo 420, e durante os cursos de compressão nos quais as pressões são inferiores ao limiar de pressão, os rebordos de vedação 335 da parede lateral de raspador 330 podem manter o engate de vedação adequada com a superfície interior 311, para evitar O vazamento de fluido passando pelo êmbolo 320, sem contar com o rebordo de vedação 337. Embora um determinado número e tipo de nervuras de vedação 335 tenham sido ilustrados, as formas de realização da invenção não são tão limitadas, e qualquer forma e/ou número de nervuras de vedação adequadas, conhecidas dos peritos na técnica, podem ser empregues pelo êmbolo 320. De acordo com uma forma de realização exemplificativa, o limite de pressão de deformação da parede de extremidade 340, durante um curso de compressão, pode variar de cerca de 50 psi a 200 psi.

Deve notar-se, contudo, que alguma deformação da parede de extremidade 340 começa com uma pressão ainda mais baixa, continuando até pressões py mais altas, para proporcionar uma vedação mais apertada com o aumento da pressão.

Por exemplo, verificou-se, durante os | testes, que um rebordo de vedação de um êmbolo, por exemplo, semelhante ao êmbolo 320, se deflectia, radialmente para fora, até 0,025 polegadas, quando não limitado por uma seringa; uma tal deflexão iria proporcionar uma vedação robusta durante o curso de compressão do eixo de êmbolo 420, em aplicações de alta pressão, da unidade de pressurização.

Durante os cursos de compressão do eixo do êmbolo 420 que expelem um agente de contraste da seringa 301, como descrito anteriormente, as pressões podem atingir ou ultrapassar, aproximadamente, 1200 psi, durante certos tipos de processos de injeção, por exemplo, procedimentos de formação de imagens de angiografia.

Note-se que a expansão radial do rebordo de vedação 337, que é permitida pelo intervalo G, em conjunto com uma natureza deformável da parede do fundo 340, também pode fazer de um conjunto de compressão de parede lateral do raspador 330, Oo que poderia ocorrer se o êmbolo 320 for 'estacionado' por um período de tempo dentro da seringa 301. A expansão radial do rebordo de vedação 337 também pode fazer a variabilidade dimensional, que pode ser encontrada no fabrico de volumes relativamente grandes de conjuntos de componentes de êmbolo e/ou seringa e/ou podem resultar do envelhecimento e/ou da esterilização com raios gama, em particular dos componentes do êmbolo.

A posição inicial do êmbolo 320, dentro do primeiro comprimento L1 da seringa, por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 3B e 4A, pode evitar que o êmbolo 320 . tenha um conjunto de compressão durante o tempo, antes da utilização durante o qual o subconjunto 350 (Figura 3A) ' permanece em armazenamento. Depois de o subconjunto 350 ser montado numa unidade de pressurização de fluido de um sistema de injeção, por exemplo as unidades 130 do sistema 100, O engate operável entre o êmbolo 320 e o eixo do êmbolo 420, por exemplo, conforme ilustrado na Figura 4B, permite que o eixo do êmbolo 420 mova o êmbolo 320 no segundo comprimento L2 da seringa 301 por compressão recíproca múltipla e por cursos de sucção, enquanto a parede lateral do raspador 330 de êmbolo 320 continua em engate de vedação coma superfície interior 311 da seringa.

Para separar o subconjunto 350 do eixo do êmbolo 420, por exemplo, após um certo número de injeções, a porção terminal 421 do eixo de 420 pode ser recolhida de volta para o primeiro comprimento L1 da seringa 301, onde a parte expansível-contrátil 33 do êmbolo 320 se pode expandir, como mostrado na figura 4A, de modo a que o êmbolo 320 possa ser facilmente separado do eixo 420. A separação de êmbolo 320 do eixo de 420 pode ser desejada, a fim de instalar um novo subconjunto, que inclui um novo êmbolo montado numa seringa e/ou garantir que o êmbolo 320 não é reutilizado.

De acordo com algumas formas de realização, a porção de engate do eixo do êmbolo 420 pode ser formada de modo a facilitar mais a retirada da porção de acoplamento do êmbolo 320, por exemplo, nos casos em que o êmbolo 320 possa ter assumido um conjunto no segundo comprimento L2 da seringa 301, durante o curso da operação acima descrita, de . modo a que parte expansível-contrátil 33 da parede lateral do raspador 330 não se expanda facilmente quando a porção ' terminal 421 do eixo 420 é transferida para primeiro comprimento L1 da seringa.

Com referência à Figura 5, que é uma vista ampliada em detalhe de uma parte de um eixo de êmbolo 420, em que a porção de engate, ou sulco 432 do eixo 420 inclui uma borda chanfrada, ou um rebordo distal chanfrado 503, que pode agir para forçar ou a porção de engate, ou as abas 332 do êmbolo 320 radialmente para fora, e fora de engate com o sulco 432, quando o eixo do êmbolo 420 é recolhido de volta para o primeiro comprimento Ll1. A Figura 5 ilustra o rebordo 503 se estendendo distalmente a partir de uma base 502 do sulco 432 com um ângulo agudo BR, por exemplo, sendo de aproximadamente entre 30º e aproximadamente 75º, de preferência de cerca de 30º, em relação a um eixo longitudinal do eixo do êmbolo 420.

Alternativamente, ou adicionalmente, pode ser criada uma força de sucção dentro da seringa 301, movendo o eixo 420, e, portanto, o êmbolo 320 para a abertura proximal 31, para facilitar a retirada do êmbolo 320 do eixo 420. Esta força de sucção pode fazer com que o êmbolo desengatado 320 seja puxado para dentro da seringa 301, por exemplo, para as primeira e segunda portas distais 300, 302. Esta ação irá desativar o subconjunto 350 e impedir a reutilização do mesmo, pois as abas 332 da parte expansível - contrátil 33 não permitirão que o eixo 420 se volte a engatar com o êmbolo 320, quando o êmbolo 320 está dentro do segundo comprimento L2 da seringa 301. Além disso, a á retenção do êmbolo desengatado 320 dentro da seringa 301 pode proporcionar o engate em vedação da mesma, com a Í superfície interior 311 da seringa 301, que impede que qualquer fluido, que permaneça dentro da seringa 301, vaze para fora da abertura proximal 31, por exemplo, quando o subconjunto 350 está sendo removido de uma unidade de pressurização. Deve notar-se que o intervalo G entre a parede de extremidade 340 do êmbolo 320 e a extremidade terminal distal 440 do eixo do êmbolo 420 (Figuras 4A-B) pode facilitar ainda mais a separação do êmbolo 320 do eixo 420, especialmente em combinação com a força de sucção acima mencionada.

Voltando agora para os esquemas das Figuras 6A-C, serão descritos alguns métodos, que incorporam a força de sucção acima para desabilitar e remover o subconjunto 350 de uma unidade de pressurização. A remoção é geralmente realizada no final de um dia de funcionamento do sistema, mas pode ser realizada com mais frequência. As Figuras 6A-C ilustram esquematicamente uma válvula 68 ligada em linha juntamente con a tubagem de entrada 308, e uma válvula 64 ligada em linha com o tubo de saída 304; deve ser entendido que ambas as válvulas 68, 64 por exemplo, válvulas de aperto, normalmente são fechadas aquando da conclusão da operação do sistema do dia. De acordo com formas de realização preferidas, o controlador acima, de cada um dos sistemas de injecção de 100, 200, pode ser pré-programado para atuar tanto o eixo do êâmbolo 420 como as válvulas 64, 68, a fim de realizar qualquer um dos métodos descritos B abaixo.

A Figura 6 ilustra um método, no qual ambas as í válvulas 68, 64 estão fechadas, para isolar a seringa 301 dos caminhos de fluxo a jusante das linhas de entrada e de saída do fluido 308, 304, para que o vácuo seja criado dentro da seringa 301, quando Oo eixo do êmbolo 420 movimenta o êmbolo 320 proximalmente, de acordo com a seta Cl, por exemplo, a uma velocidade entre cerca de 5 mm/seg e cerca de 8 mm/seg. O vácuo, dentro da seringa 301, cria uma força de sucção, por exemplo, de entre cerca de 5 psi e cerca de 20 psi, para puxar o êmbolo 320 distalmente, de acordo com a seta C2, e para fora do engate com o eixo 420. De acordo com a forma de realização ilustrada, a separação ocorre quando o êmbolo 320 é movido para o primeiro comprimento L1 da seringa 301, sendo facilitada pelo diâmetro ampliado da mesma, mas, de acordo com formas de realização alternativas, isso não precisa ser o caso. Por exemplo, a força de sucção criada pelo vácuo dentro da seringa 301 pode ser suficiente, por si só, para desengatar o eixo 320 do êmbolo 420, caso em que a seringa 301 pode não incluir o comprimento L1 em que O diâmetro interior é alargado para permitir a expansão de êmbolo 320, como descrito anteriormente; ou o êmbolo 320 pode não se expandir no comprimento Ll1, quer porque o êmbolo 320 tomou um conjunto durante a operação do dia do sistema, ou porque o êmbolo 320 não inclui a parte expansível- contrátil 33. Como alternativa, a porção de engate do eixo 420 pode ser configurada como ilustrado na Figura 5, para facilitar ainda mais a retirada do êmbolo 320 do eixo 420, V através da força de sucção. De acordo com alguns métodos preferidos, o êmbolo desengatado 320 pode ser puxado de f volta em direção às portas distais 300, 302 da seringa 301, por exemplo, como mostrado na Figura 6B, antes da seringa 301 e do êmbolo 320, em conjunto, serem separados do eixo 420 para a remoção do subconjunto 350 da unidade de pressurização.

Com referência ainda à Figura 6B, a força de sucção, sozinha, pode ser suficiente para puxar o êmbolo desengatado 320 em direção às portas distais 300, 302, por exemplo, tanto para prender o êmbolo 320 dentro da seringa 301, como para a eliminação do subconjunto 350, e para fixar o êmbolo 320 em engate de vedação com a seringa, evitando deste modo o vazamento de fluidos para fora da abertura proximal 31 quando o subconjunto 350 é removido da unidade de pressurização.

No entanto, com referência à Figura 6C, de acordo com formas de realização alternativas, uma vez que O êmbolo desengatado 320 é puxado para dentro do segundo comprimento L2 da seringa, pela força de sucção, o eixo 420 é deslocado distalmente, de acordo com a seta D, para deslocar o êmbolo 320 mais distalmente, no interior da seringa, sem com isso voltar a se engatar, antes da separação do subconjunto 350 do eixo 420. De acordo com alguns métodos, depois de o êmbolo 320 ser desengatado do eixo 420 do êmbolo, o eixo 420 é totalmente retirado da seringa 301, antes de abrir as válvulas 68, 64 e da remoção do subconjunto 350 do sistema.

Na descrição acima detalhada, a invenção tem sido : descrita com referência a formas de realização específicas.

No entanto, pode afirmar-se que várias modificações e ] alterações podem ser feitas sem se afastar do âmbito de aplicação da invenção, tal como estabelecido nas reivindicações anexadas.

Claims (24)

REIVINDICAÇÕES

1. Método para desativar uma unidade de pressurização de fluido de um sistema de injeção de fluido, em que a unidade inclui um eixo de êmbolo, uma seringa e um êmbolo, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: o isolamento da seringa relativamente a todos os caminhos de fluxo a jusante da unidade de pressurização; a retração do eixo do êmbolo a partir de uma primeira posição, no interior da seringa, para uma segunda posição, no interior da seringa, de modo a que seja criado um vácuo no interior da seringa a jusante do êmbolo; - 15 o êmbolo é operacionalmente engatado com o eixo do êmbolo na primeira posição; e o êmbolo está adaptado para se desengatar do eixo do êmbolo numa segunda posição, e para se mover de novo para a primeira posição aquando da separação do eixo do êmbolo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o vácuo criar uma força de sucção para separar o êmbolo do eixo do êmbolo.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de um diâmetro interior da seringa ser maior na segunda posição do que na primeira posição, de modo a facilitar a separação entre o êmbolo e o eixo do êmbolo.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de: o engate operacional do êmbolo com o eixo do êmbolo compreender uma porção de encaixe do êmbolo que se engata operacionalmente com uma porção de engate do eixo; a porção de encaixe do êmbolo compreende uma pluralidade de abas formadas numa porção radialmente expansível-contrátil da parede lateral do êmbolo, em que as abas se projetan para o interior da cavidade do êmbolo, sendo a cavidade definida pela parede lateral; a porção de engate do eixo do êmbolo compreende i um sulco formado numa extremidade proximal da porção . 15 terminal do eixo do êmbolo; e quando o eixo do êmbolo é retraído para a segunda posição, a porção expansível-contrátil da parede lateral do êmbolo se expande de modo a facilitar oO desengate entre o êmbolo e o eixo do êmbolo.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de oO isolamento da seringa compreender o fecho de pelo menos uma válvula de um tubo incluído nos trilhos de fluxo a jusante.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a retração do eixo de êmbolo, desde a primeira posição para a segunda posição, mover Oo êmbolo a uma velocidade de entre aproximadamente 5 mm/seg. e aproximadamente 8 mm/seg.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda a movimentação do eixo do êmbolo de volta para a primeira posição, após o êmbolo se separar do eixo do êmbolo, de modo a empurrar o êmbolo mais para a primeira posição, sem se engatar operacionalmente com o êmbolo.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda a remoção da seringa e do êmbolo em conjunto do sistema de injeção de fluido, após a retração do eixo do êmbolo, desde a primeira posição para a segunda posição.

Ú 9. Método de acordo com a reivindicação 8, . 15 CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda a retração do eixo do êmbolo da segunda posição, saindo através de uma abertura proximal da seringa, de modo a que uma porção terminal do eixo de êmbolo se encontre localizado no exterior da seringa, de modo a tornar mais fácil a remoção da seringa e do embolo em conjunto, a partir do sistema de injeção de fluido.

10. Sistema de injeção, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: um reservatório de fluido; uma unidade de pressurização de fluido incluindo um eixo de êmbolo, uma seringa e um êmbolo montado na seringa, em que o eixo do êmbolo inclui uma porção de engate, a seringa inclui uma abertura proximal, e o êmbolo inclui uma parede lateral do raspador para fazer o engate de vedação com uma superfície interior da seringa, sendo definida uma cavidade pela parede lateral do raspador, e uma porção de encaixe adaptada para o engate removível com a porção de engate do eixo de êmbolo; uma tubagem de entrada acoplando o reservatório de fluido à seringa; uma tubagem de saída acoplada à seringa; pelo menos uma válvula adaptada para, de um modo alternado, permitir o fluxo para o interior da seringa, através da tubagem de entrada, permitir o fluxo ] para fora da seringa, através da tubagem de saída, e . 15 isolar a seringa de qualquer fluxo, através das tubagens de entrada e de saída; um conjunto de motor acoplado ao eixo do êmbolo para atuar o eixo; e um controlador acoplado a pelo menos uma válvula e a um conjunto de motor, sendo o controlador programável de modo a fechar pelo menos uma válvula de modo a isolar a seringa de qualquer fluxo e, de seguida, ativar o conjunto de motor para retrair o eixo do êmbolo de modo a criar um vácuo no interior da seringa, a jusante do êmbolo, em que a porção de engate do eixo é inicialmente engatada oOperacionalmente pela porção de encaixe do êmbolo e de seguida é desengatada do eixo do êmbolo, para se afastar do eixo do êmbolo, quando pelo menos uma válvula é fechada e o eixo do êmbolo é retraído.

11. Sistema de acordo com a reivindicação 10, 5 CARACTERIZADO pelo fato de compreender: a porção de encaixe do êmbolo da unidade de pressurização compreender uma aba, sendo a aba formada na parede lateral do raspador e se projetando para oO interior da cavidade do êmbolo, e a porção de engate do eixo do embolo da unidade de pressurização compreender um sulco, o sulco incluir uma base e um rebordo que se prolonga distalmente da base, descrevendo um ângulo agudo em relação a um eixo Ô longitudinal do eixo. " 15

12. Sistema de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de: a seringa da unidade de pressurização incluir um primeiro comprimento ao longo do qual a superfície interior da seringa define um primeiro diâmetro interior da seringa e um segundo comprimento ao longo do qual a superfície interior define um segundo diâmetro interior da seringa, em que O primeiro comprimento se estende desde a abertura proximal da seringa na direção do segundo comprimento, e o primeiro diâmetro interior é maior do que o segundo diâmetro interior; e o êmbolo da unidade de pressurização se desengata do eixo de êmbolo, quando o eixo do êmbolo é retraído para posicionar o êmbolo no interior do primeiro comprimento da seringa.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de a parede lateral do raspador do êmbolo compreender ainda uma porção radialmente expansível-contrátil e a porção de encaixe do êmbolo ser formada na porção expansível-contrátil de modo a que, quando o eixo de êmbolo é retraído para posicionar o êmbolo dentro do primeiro comprimento da seringa, a porção expansível-contrátil da parede lateral do raspador se expande de modo a facilitar o desengate da porção de encaixe do êmbolo da porção de engate do eixo do êmbolo.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 13, ' CARACTERIZADO pelo fato de a porção de encaixe do êmbolo . 15 incluir uma pluralidade de abas formadas numa superfície interna da porção radialmente expansível-contrátil da parede lateral do raspador, em que a pluralidade de abas se projeta para o interior da cavidade do êmbolo.

15. Sistema de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de a porção radialmente expansível-contrátil do êmbolo incluir uma pluralidade de nervuras que se prolongam longitudinalmente formadas numa superfície interior da parede lateral do raspador e espaçadas umas das outras em torno de uma circunferência da cavidade do êmbolo.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de a porção de encaixe do êmbolo incluir uma aba formada em cada uma de pelo menos algumas de entre a pluralidade de nervuras da porção radialmente expansível-contrátil, em que cada aba se projeta para O interior da cavidade do êmbolo.

17. Sistema de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: o êmbolo da unidade de pressurização incluir ainda uma parede de extremidade distal deformável a partir da qual se prolonga a parede lateral do raspador; o eixo do êmbolo da unidade de pressurização inclui uma porção terminal que se encontra totalmente inserida no interior da cavidade do êmbolo quando a porção de encaixe do êmbolo se engata com a porção de Ú engate do eixo do êmbolo; e p 15 a porção terminal do eixo do êmbolo inclui uma extremidade terminal distal e tem um tamanho e um formato tais que, quando a porção terminal se encontra completamente inserida no interior da cavidade do êmbolo, existe um intervalo entre a extremidade terminal distal da porção terminal e a parede de extremidade distal deformável do êmbolo.

18. Sistema de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de a parede lateral do raspador incluir um rebordo de vedação externa localizado na proximidade da parede de extremidade distal deformável do êmbolo.

19. Sistema de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de a seringa e o êmbolo montado no seu interior compreenderem um subconjunto descartável que foi agrupado como um conjunto antes de ter sido montado no sistema.

20. Sistema de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de o subconjunto descartável compreender ainda tubagens de entrada e de saída.

21. Sistema de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de: a seringa incluir ainda uma primeira porta distal à qual se encontra ligada a tubagem de entrada, e uma segunda porta distal à qual se encontra ligada a ' tubagem de saída; e - 15 pelo menos uma válvula compreende uma primeira válvula ligada com a tubagem de entrada e uma segunda válvula ligada com a tubagem de saída.

22. Unidade de pressurização de fluido para um sistema de injeção, CARACTERIZADA pelo fato de a unidade compreender: um eixo de êmbolo que inclui uma porção terminal e um sulco localizado numa extremidade proximal da porção terminal, em que o sulco inclui uma base e um rebordo que se prolongam distalmente da base descrevendo um ângulo agudo em relação a um eixo longitudinal do eixo;

uma seringa que inclui uma superfície interna e um êmbolo montado no interior da seringa, em que o êmbolo inclui uma parede lateral do raspador para fazer o engate de vedação com a superfície interna da seringa, sendo definida uma cavidade pela parede lateral do raspador e pelo menos uma aba formada na superfície interna da parede lateral do raspador e se projetando para oO interior da cavidade, sendo pelo menos uma aba configurada para se engatar de um modo removível com o sulco do eixo do êmbolo quando a porção terminal do eixo do êmbolo se encontra totalmente inserida no êmbolo.

23. Unidade de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADA pelo fato de a parede lateral do raspador ' do êmbolo incluir uma porção radialmente expansível- . 15 contrátil em que é formada pelo menos uma aba.

24. Unidade de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADA pelo fato de a porção radialmente expansível -contrátil do êmbolo incluir uma pluralidade de nervuras se estendendo longitudinalmente formadas na superfície interior da parede lateral do raspador e espaçadas entre si ao longo de uma circunferência da cavidade do êmbolo e em que pelo menos uma aba inclui uma aba formada sobre cada uma de pelo menos algumas de entre a pluralidade de nervuras.

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