CN101039711B - 具有带有显示器的动力头的动力注入系统 - Google Patents

Abstract

一种双头对比基质注入系统，执行开放性查看或者测试注入，从编程的协议确定流速率和/或流量。将注射器连接到病人的管道仅仅共享接近病人的短的公共部分。采取适当的注入步骤来补偿管道弹性。提供了无线遥控器和触摸屏幕控件，改进了功能和信息提供。根据环境光来控制显示器亮度，并且显示面板包括允许重新定向的双转体。也可以根据例如当前步骤、动力头的倾斜角、或者人工控制，来控制显示器的方位。而且，所述显示器可被定制来标识在注入器的任何一侧上的液体的类型(对比物、盐溶液等)，以提供匹配的颜色编码，并提供关于提取注入协议参数的文件夹/标签类推。

Description

具有带有显示器的动力头的动力注入系统

对于相关申请的交叉参考

本申请涉及标题为“对于动力注入系统的动力头的改进”的共同待决和同时提交的美国专利申请第10/964/003号，其因此通过引用被整体包含在此。

技术领域

本发明涉及对比基质注入器(contrast media injector)系统，具体上涉及对于其的改进。

背景技术

在许多医疗环境中，在诊断或者治疗期间向病人注入医用液体。一个示例是使用被驱动的自动注入器向病人注入对比基质以改进CT、血管照相、磁共振或者超声波成像。

适合于这些和类似应用的注入器通常必须使用相对大容量的注射器(syringe)，并且能够产生相对大的流速率和注射压力。由此，用于这样的应用的注入器通常被机动化，并且包括大的、高容量注入器电机和驱动轮系(drive train)。为了便于使用，所述电机和驱动轮系通常被容纳在注入头中，所述注入头由安装有臂(arm)的地板、墙壁或者天花板支撑。

所述注入头通常以枢轴的方式被安装在所述臂上，以便所述头可以向上倾斜(注射器尖(tip)在注射器的其余部分上面)以便利向注入器填充液体，并且所述头可以向下倾斜(注射器尖在注射器的其余部分下面)以用于注射。以这种方式倾斜所述头便于在填充期间从注射器去除空气，并且降低了空气在注入过程期间被注入对象中的可能。尽管如此，意外地向病人注入空气的潜在可能性仍然是严重的安全问题。

除了如上所述的注入头之外，许多注入器包括用于控制注入器的独立控制台。所述控制台通常包括可编程电路，它可以用于自动、按程序地控制注入器，以便可以使得注入器的操作可预测，并潜在可能与诸如扫描仪或者成像设备之类的其它设备的操作同步。

因此，通常自动控制注入处理的至少一部分；但是，正常情况下由操作员使用在注入头上的手动(hand-operated)移动控件来执行填充规程和注入规程的通常的某部分。通常，所述手动移动控件包括用于注入器驱动臂的前后移动的按钮，以分别填充和清空注射器。在一些情况下，使用按钮的组合来启动压头(ram)的移动或者控制压头移动速度。注入器头也通常包括仪表或者显示器，用于向操作员指示注入参数，诸如剩余的注射器容量，供控制注入器头时由操作员使用。不幸的是，操作员发现使用手动移动按钮和读取注入器头仪表和显示器很麻烦，这是因为几个原因，不仅至少是在向上的填充位置到向下的注入位置之间的注入器头的必要倾斜改变了手动操作移动按钮相对于操作员的位置，并且在一些倾斜角度上使得所述仪表或者显示器难以读取。

在许多应用中，希望使用具有多个不同注射器大小的注入器。例如，可能希望使用比成人用途更小的注射器来用于儿科用途，或者在具体规程要求较小容量液体的情况下。为了便利使用不同注射器大小，已经使用可移动面板(faceplate)来构造了注入器，其中，各种面板的每个被配置来用于具体的注射器大小。通常，注入器能够通过下述方式而调整注入参数：检测哪个面板被安装到注入器，例如使用被安装到注入器外壳的前表面的磁检测器来检测在面板上磁的存在与否。不幸的是，向注入器头的外壳中并入磁检测器的必要性提高了制造注入器头的复杂性和成本。

近来，在动力注入器中的一种开发已经引入了双头(dual headed)注入器，即，具有两个驱动系统和用于两个注射器的安装部分的注入器。用于所述注入器的软件提供响应于存储的序列而使用人工控件和编程的注入例程而独立地控制这些驱动系统。这样的双头注入器允许在序列期间注入多个液体，而不改变注射器或者其它设备。

与当前的动力注入器系统的益处无关，无论是单头或者双头，在这个领域中的改进和进步继续是希望的目标，并且将保证这样的设备变得更容易使用，在功能上提高，并且在操作中变得更可靠和有效。

发明内容

因此，本发明的实施例涉及改进用于在病人或者动物中注入对比基质和其它液体的动力注入器。

本发明的一个方面涉及一种容纳不同的环境光条件的注入器系统的显示器，诸如控制台或者动力头。例如，可以控制诸如LCD屏幕和LED光的显示元件，以便它们的相对亮度水平依赖于环境光条件。也可以提供操作员人控(override)功能。

本发明的另一个方面涉及一种用于对比基质注入器系统的动力头的触摸屏幕界面。可以从软件驱动所述触摸屏幕显示器，以便它可配置，并且不依赖于硬连线开关、LED指示器或者7段显示器。因此，动力头可以提供与控制台显示器相同的功能，由此如果必要的话则去除控制台。除了可以在动力头获得更多的数据和更多的控件，还可以提供帮助指令和其它情境(context)协助以帮助操作员运行设备。

本发明的另一个方面涉及一种用于双头注入器系统的显示器，它同时显示关于注射器和液体的信息。动力头的显示是彩色编码的，以便关于一个注射器的信息与关于另一个注射器的信息可视地不同。为了另外的使用容易(ease-of-use)，可以使用传统的彩色关联，以便p显示器指示对比基质，黄色指示盐溶液(saline)，黑色指示空气。

按照另一个方面，通过使用用于管理各种存储的协议的文件夹标签类推(analogy)，在存储的协议信息的显示器中包括另外的使用容易特征(feature)。

本发明的另一个方面涉及遥控动力头。传统的动力头驱动机构和注射器被增加来包括用于从远程器件接收控制信号的接收器。响应于控制信号，动力头适当地操作注射器压头。

本发明另一个方面涉及双头注入器，它使用管道，其中，液体路径保持分离，直到实质上在病人为止。通过使用这种类型的V管道，可以容易地容纳液体传递部件(例如注射器、管道等)的弹性，并且在管理所希望液体到病人中减少了滞后时间。

本发明的另一个方面涉及使用双头注入器系统来执行开放性查看(patency check)。按照本发明的这个方面，在执行注入的存储协议之前，以与即将到来的基质注入几乎相同的流速率和容量，使能和执行盐溶液注入，以保证不发生溢出。这种方法可以以软件实现，所述方法提取流速率和关于所选择的协议的其它信息，并且根据那些参数来控制盐溶液开放性注入。

本发明的相关方面涉及测试注入特征。按照这个方面，初始使用与注入的存储协议相同的液体和初始流速率来执行测试注入，以使得用户能够确定该流速率的适合性(suitability)，并且也确定与注入相关联的定时，诸如被注入的液体达到病人的关注区域(area of interest)的延迟时间。

可以理解，测试注入和开放性查看均具有将其与注入器的正常编程相区别的共同特征。具体上，两者都是从要管理的存储注入协议独立使能的向病人的注入，两者都与所存储的注入协议分离，即它们可以选择性地由操作员判断进行操作或否。因此，操作员不必执行开放性查看或者测试注入，而是具有准备好的选项来如此操作，而不改变存储的注入协议。虽然开放性查看和测试注入因此在功能上和操作上与存储的协议分离，它们仍然是按程序控制的注入，并且使用可以从以后的存储的注入协议得出的参数，例如，在计划的注入后建模液体的流速率或者使用。因为测试注入和开放性查看是按程序控制的注入，因此它们可以精确地模仿在相关方面中的存储的注入协议，而不用人为介入的努力并且没有人为错误的可能。而且，因为它们被按程序控制，因此有可能计算开放性查看或者测试注入的液体要求，它们可以与计划的随后注入组合，以保证存在足够的可以获得的可注入液体，因此保证不错过(lost)重新填充注入器的时间(可能涉及在已经密封扫描室(scanningroom)后重新进入它)，如果人工地执行开放性查看或者测试注入则可能发生该时间错过。最后，在双头注入器的情境中，测试注入或者开放性查看因为其被按程序控制因而可以包括将注入器管道自动返回到适当的初始状态的功能，例如这样的状态，其中，因为操作员和医生偏好成像规程，使用盐溶液或者对比基质或者混合物来填充管道。

本发明的另一个方面涉及显示屏幕在注入器上的安装部分，它允许屏幕定位为与注入器的表面齐平(flush)或者移动到从注入器表面扩展的位置。在所述的实施例中，所述安装部分提供了双转体(double swivel)，它使得屏幕从注入器表面转动开，并且围绕其轴旋转，由此便于多个可能的注入器和操作员位置的屏幕可视性。

本发明的一个相关方面涉及动力头的编程，用于将在显示器上的内容自动定向到适当的方位，并且/或者根据在注入序列中的当前步骤而将那个内容重新定大小。这个方面也可以与涉及显示器的方位的传感器组合。例如，如果传感器被包括在如上所述的安装部分中，则可以响应于显示器从注入器的倾斜离开而自动重新定向显示器。而且，如果在注入器中包括大地重力传感器，则可以响应于注入器相对于重力的倾斜，例如用于填充的向上倾斜和用于注入的向下倾斜，而自动地重新定向显示器。

本发明的另一个方面涉及一种用于从第一和第二注射器注入的注入器动力头，其可以包含两种不同类型的液体，其中，注入器允许操作员识别在第一或者第二注射器中包含的液体的类型，因此使得操作员能够根据该操作员的判断来使用关于任意一种类型的液体的任意一种注射器位置。

可以明白，本发明的原理可应用于向病人注入对比基质，以改进CT、血管照相、磁共振或者超声波成像，或者本发明的原理可应用到涉及使用有动力的自动注入器的液体注入的任何其它应用。

附图说明

图1A图解了按照本发明的原理的动力注入系统，图1B图解了那个系统的动力头的部件。

图2图解了按照本发明的原理的、根据环境光条件而控制其显示元件的亮度的显示系统的方框图。

图3描述了用于图2的系统的示例性算法的流程图。

图4A-4E图解了按照本发明的原理的用于动力头的触摸屏幕显示器的系列示例性界面屏幕。

图4F图解了按照本发明的原理的注入器动力头显示屏幕的旋转安装部分。

图5和6图解了按照本发明的原理的将管道颜色和显示图标与颜色彼此相关联的双头系统的示例性动力头显示屏幕。

图7图解了按照本发明的原理的遥控动力头。

图8图解了按照本发明的原理的用于将双注入器头系统连接到病人的示例性V管道。

图9图解了用于图8的管道的示例性尾部适配器(end fitting)。

图10图解了图8的管道的示例性交叉部分。

图11描述了使用双头注入器系统来执行开放性查看的示例性方法的流程图。

图12描述了使用注入器系统来执行测试注入的示例性方法的流程图。

图13描述了用于执行测试注入方法的双头注入器系统的示例性显示屏幕。

具体实施方式

参见图1A，按照本发明的注入器20包括各种功能部件，诸如动力头22、控制台24和电源组(power pack)26。注射器36a和36b被安装在动力头22的面板28a和28b中的注入器20，并且各种注入器控件被使用来通过例如用于CT、血管照相或者其它规程的对比基质来填充注射器，该基质然后在操作员的检查下或者预编程的控件下被注入到对象中。

注入器动力头22包括：手动的旋钮29a和29b，用于控制与注射器36a和36b衔接(engage)的内部驱动电机的移动；以及显示器30，用于向操作员指示注入器的当前状态和操作参数。控制台24包括触摸屏幕显示器32，它可以由操作员使用来遥控注入器20的操作，并且也可以用于指定和存储用于由注入器20自动注入的程序，所述程序可以以后在由操作员启动时由注入器自动执行。

动力头22和控制台24通过电缆(未示出)连接到电源组26。电源组26包括：注入器的电源；用于在控制台24和动力头22之间通信的接口电路；以及另外的电路，用于允许注入器20连接到远程单元，诸如远程控制台、远程手或脚控制开关、或者其它的原始设备制造商(OEM)遥控连接，该OEM遥控连接允许例如注入器20的操作与成像系统的x射线曝光同步。

动力头22被安装到带轮的台(wheeled stand)35，它包括支撑臂，用于支撑动力头22，以容易地将动力头22定位在检查对象的附近。控制台24和电源组26可以被布置在桌子上或者被安装在检查室中的电子架上。但是，也可以考虑其它的安装方式；例如，可以由安装有支撑臂的天花板、地板或者墙壁来支撑动力头22。

参见图1B，可以看到动力头22的细节。在图1B中，可以在触摸屏幕显示器30上看到具体内容，用于图解两个注射器和它们的状态、以及要与那两个注射器结合使用的注入步骤的协议。

虽然在此讨论的动力头22是双头注入器，但是本发明的实施例也明确地考虑单头注入器。

参见图2，光学传感器262被包括在注入器动力头外壳30中的内部电路板之一中，并且位于窗口263附近或者使得它检测环境光水平的其它开口。这样的光学传感器262通常是模拟器件，它将所检测的光水平转换为电压或者电流信号。在经由模数转换器(ADC)而被转换后，这个信号可以然后由微处理器使用来提高或者降低显示器的亮度水平。可以按照多种方法来选择用于将所检测的光水平和显示器亮度设置相关联的控制算法。例如，可以线性地相关联亮度和所检测的光水平。但是，如果光学传感器262具有非线性检测曲线，则可以使用适当的相关联公式来改变亮度水平。另外，亮度改变可以发生在有限数量的预定步骤，或者，替代地，覆盖接近连续的亮度设置谱。因此，普通技术人员将认识到，在本发明的范围内，存在用于根据环境光条件来调整动力注入器的显示器的亮度的多种功能等同的方法。

用于调整亮度的方法随着显示器的类型而改变。例如，可以通过调整驱动LED的信号的占空因数(duty cycle)来调整在动力头上的LED 270的亮度。另一方面，LCD驱动器电路268可以使用脉冲宽度调制信号或者DC电压电平来控制其亮度设置。因此，强度控制电路264、266可以根据被控制的显示器(例如268、270)的类型而不同。

在图3的流程图中描述了用于控制动力头30或者控制台32的显示的示例性算法。传感器和控制电路在本质上是传统的，普通技术人员将认识到，可以使用多种功能等同的电路来产生适当的控制信号。在步骤302，使用传感器来检测在使用注入器设备的环境中的环境光水平。然后，在步骤304中，这个所检测的水平被转换为显示器的亮度设置。这个转换处理可以包括简单的模数电路，或者使用具有可访问存储器的微处理器，它按照在存储器中存储的设置将所检测的水平与显示亮度相关联。所述转换处理可以使用操作员注入人控默认行为或者自动操作，而不考虑操作员输入。最后，在步骤306，按照亮度设置来控制显示硬件。具体显示器的LED可以具有它们自己的控制电路，所述控制电路按照亮度设置而操作它们，LCD屏幕或者其它显示器可以具有它自己的独立控制电路，用于适当地操作它。

与注入器系统的控制台相比较，注入器的传统动力头包括仅够用于实现有限数量的功能的控件。动力头控件通常限于移动注射器压头，并且使能、启动和禁止注入协议。由动力头在注入期间显示的信息在本质上也是有限的。另一方面，所述控制台具有较大的显示器和提供有附加功能的更多的控件。协议选择和输入、保存和编辑注入和注射器参数、病人对比量、注入历史、注入阶段信息和延迟、注射器参数、接口信息、指令和帮助屏幕等全是通常通过控制台而不是动力头提供的功能。

与传统的注入器系统相比，如上所述，本发明的实施例包括不需要控制台的动力头。通过在动力头上的屏幕，操作员能够控制在注入序列中涉及的一切。作为这样的系统的一个优点，减低了没有控制台的注入器的在前(up-front)成本。而且，用于显示更多和更好的信息、帮助屏幕和其它功能的动力头的显示器的能力允许操作员更有效地操作和更快地学习如何经由触摸屏幕来操作动力头。取代在被硬连线切换的动力头和按钮上的控件，显示器可以是触摸屏幕，它呈现容易被重新配置并更具有鲁棒性(robust)的用户界面。

参见图4A-4F，将从操作员的角度来描述注入协议。但是，不像传统的注入器系统那样，参见这些附图所述的界面屏幕被在动力头由触摸屏幕显示器30提供。在图4A中图解了主操作屏幕。与动力头的图标表示201相关联的方框200识别在A注射器中的对比基质的当前容量。与注射器的图标表示203相关联的方框202识别在B注射器中的对比基质的当前容量。方框204识别对于规程由操作员预选的压力极限，方框206识别扫描延迟(以秒计)，它是从操作器启动注入的时间(使用手动开关、在控制台上的按键或者在动力头上的按钮)直到对象的x射线或者磁扫描应当开始时为止的延迟(在这个延迟的末尾，在动力头中的微处理器产生向操作员指示扫描应当开始的音调；或者，可以由在扫描仪和注入器之间的适当的电连接来自动启动扫描)。方框207识别注入延迟(以秒计)，它是从操作器如上所述启动注入的时间直到由协议所述的注入将开始时为止的延迟，因此允许在对比流之前启动扫描仪的时间。在所图解的情况下，注射器A包含158毫升的液体，其中的73毫升由当前选择的协议使用，注射器B包含158毫升的液体，其中的83毫升将由当前选择的协议使用，压力极限是20psi(磅/平方英寸)，并且没有扫描或者注入延迟。

在图4A中图解的显示器中，可以使用按钮208来改变显示器的方向。具体上，如在图4B中所示，通过使用这个按钮按压屏幕，可以在屏幕上逆转显示，以由此便利在多个可能的方向上使用注入器。

如图4A中所示，协议包括多个阶段；在每个阶段期间，注入器产生预先编程的流速率以输出预先编程的总的流容量。所图解的协议仅仅具有两个阶段；但是，可以由操作员选择的其它协议具有多个阶段。用户可以选择协议，使能注入，或者通过按下显示器30的触摸按钮而通过显示屏幕导航。

显示器的区域212标识当前协议的阶段的流速率，区域214标识那些相应阶段的容量。用户可以通过按下这些区域的任何一个来改变这些参数，以由此移动到协议参数输入屏幕，如图4C中所示。在这个屏幕上，用户可以改变和存储流、容量和注入，并且通过按下在屏幕上显示的这些值的每个来扫描当前协议的延迟值，然后移动在区域216中所示的滑动条控件。

从图4A，操作员也可以通过按下注射器201或者203的图标表示来进入人工控制显示。在人工控制显示器上，如图4D中所示，操作员可以人工地控制活塞(plunger)移动。在这个屏幕上，将图4A的所选择的方框200中的注射器的图标表示替换为填充排出条(fill-expel bar)显示器220。通过按下这个填充排出条显示器，可以使得所选择的注射器的电机驱动器前进或者后退，由此填充或者从那个注射器排出液体。

现在参见图4E，可以描述被存储的注入协议的显示。通过在图4C中的存储器按钮218，可以观看在图4E中所示的协议存储器显示器，其中可以存储和提取协议。协议存储器在本领域中是公知的，但是，在现有技术中的协议的显示器中的一个困难是可用于显示大量协议的表示的空间有限。例如，如图4E中所示，仅仅可以在显示器上充分地表示8个协议，每个与在左列中的定制命名的按钮222和在右列中显示的参数相关联。为了克服这个困难，按照本发明的原理，还在显示器上提供了5个图形“标签”224。每个标签与不同组的8个协议存储位置222相关联，并且操作员可以通过按下标签224而在标签之间迅速移动。以这种方式，可以在继续在屏幕上提供关于每个协议的充分信息的同时存储和迅速地提取40个协议。标签224可以承载数字，或者可以具有用于协议的用户可配置的名称，以便，例如，一个标签可以包含用于几个技术人员或者医生的每个的协议。

用于示例性的动力头的界面的上述说明识别多个具体特征；但是，本发明的原理适用于也可以被提供的多种其它的触摸屏幕特征。事实上，触摸屏幕在界面上提供足够的灵活性，本发明的具体实施例考虑在动力头提供完整的界面，以便对于动力注入系统不再需要控制台。

被共同地转让给本受让者的美国专利第5,868,710号通过引用而被整体并入。那个专利公开了用于注入器动力头的显示屏幕，其自动检测动力头的方向，相应翻转显示器屏幕的输出，以便它更容易被操作员读出。本发明的实施例有益地包括用于如上所述的增加的显示屏幕的这样的功能。

参见图4F，在符合本发明的原理的另一个实施例中，可以通过转体安装部分238来向动力头22安装显示屏幕30，允许屏幕30被定位为与注入器动力头22的表面齐平，或者从如箭头240所示的动力头22的表面倾斜开，并且任选地如箭头242所示随后以安装部分238为轴旋转，因此允许屏幕30最佳地定位，以允许对于任何数量的各种可能的注入器和操作员位置来控制和操作注入器动力头22。

可以通过在注入器内包含的传感器来检测如图4F中所示的显示器的当前方位，以便当显示器相对于注入器头旋转时适当地重新定向显示器。可以与在上述的美国专利中所述的倾斜传感器的使用相结合地使用这样的特征，以使能用于选择适当的初始屏幕显示方向的丰富的界面。而且，屏幕显示方向可以响应于在注入序列中的注入器的当前状态，例如，当在如图4D中所示的人工控制模式中时(当注入器通常向上倾斜以用于填充时)使用一个方向，并且当执行诸如在图4A中所示的注入协议时(当注入器通常向下倾斜以用于注入时)使用另一方向。

可以明白，存在响应于注入器的注入步骤和/或倾斜角度而配置注入器动力头显示器的其它可能。例如，在当注入器被配备、向下倾斜和注入被使能时的实际注入序列期间，使用注入器的技术人员经常处在与注入器动力头很远的独立的控制室中。在这样的情况下，可能有益于以对于向下倾斜的注入器定向的很大的字体来显示当前的注入器流速率、容量和/或压力，可能还一起显示彩色编码的、闪烁或者闪动的区域或者字体、或者图形图标，以便以可以被技术人员从远距离看见的方式指示注入器状态，以便技术人员可以在所述规程期间观察病人，并且仍然对于注入器的操作具有基本的反馈，而不用看控制台。

如果控制台被包括在对比基质注入系统中，则动力头是用于对比基质注入器系统的辅助控制界面。通常作为控制台的一部分的计算机、存储器和可执行应用将继续作为控制台的一部分，并且动力头将简单地与控制台通信。但是，如果控制器未被包括在对比基质注入器系统中，则需要包括动力头或者某些其它部件，其处理计算和存储能力以提供下述功能，诸如通常由控制台提供的在屏(on screen)文本帮助、可被配置来提供清楚的用户界面的多触摸屏幕、协议设置和建立信息等。

转向另一题目，注入器动力头传统上包括单个注入头，但是双头注入器也正在变得越来越流行。通常，使用一个注射器来提供盐溶液，并且使用另一个来提供对比基质(虽然也使用其它的液体)。使得这些注入器更安全、更容易和更快的特征是希望的；特别是可以通过在动力头中的控制软件而自动执行的那些特征。

在图5中与管道和与其的连接一起示意地描述了具有如上所述的显示器30的双头注入器动力头。每个注射器36a、36b连接到相应的管道506、508，其最终接合到公共的管道部分510，所述管道部分510在耦接到向病人提供液体的导管的适配器(fitting)512(例如Luer适配器)结束。

可以将管道506、508着色，以指示管道的内容，或者它可以无色。在任何一种情况下，显示器30包括关于操作员的图形信息，用于指示正在由每个注射器36a、36b提供的液体。在图6中描述了示例性显示器，它可以是显示屏幕30的一部分。在左侧提供了注射器602和管道606的一个图像，而在右侧提供了注射器604和管道608的另一个图像。如图所示，在每个注射器602、604中示出了相应的液体610、612。具体上，当注入协议进行时，显示器600改变以反映液体水平的改变，并且反映正向病人提供哪种液体(图6的部分609)。

为了帮助操作员识别从哪个注射器提供什么液体，显示器600彩色编码每个注射器和管道的内容，以标识液体。例如，在显示器600上的无色可以指示空气在具体的注射器或者管道中，在显示器600上将液体着色为“红色”可以指示对比基质在那个注射器中，而另一不同的颜色(例如蓝色)指示盐溶液的存在。

这样的彩色显示器也可以用于单头注入器上，以指示不同的自动功能的状态。例如，包括彩色信息的这种类型的图形显示使得操作员可以容易和迅速地确定是否注射器充满空气；当空的注射器和管道已经被适当地填充和净化时，或者当预填充的注射器已经被适当地净化时。

可以注意到，双头注入器通常需要先验地选择在两个头上的盐溶液和对比位置，例如，与注入器的显示器一致，需要包含盐溶液液体的注射器被附接到注入器的第一侧，并且需要包含对比基质的注射器被附接到注入器的第二侧。本发明的一个方面是允许配置注入器，以便可以使得在注入器上提供的显示器与在注入器上的液体类型的任何组合一致。具体上，按照本发明的注入器允许操作员在注入器的A和B侧的每个上限定液体的类型及其彩色编码。因此，操作员可以将注入器用于包含任何两种任意选择的类型的液体的注射器、或者具有相同类型的液体的注射器，并且相应配置注射器及其显示器，以匹配所选择的应用。也可以将任何任意选择的液体类型用于任何任意选择的注射器大小。这使得操作员能够根据该操作员的判断来使用关于任何注射器大小和任何类型的液体的任意一个注射器位置，而不进行来自注入器的混乱不一致的显示。也可以提供替代的彩色编码的管道组来匹配所选择的注入器显示器。

在图5的双头动力头中，两种不同的液体管道与注入器动力头503耦接，但是通常，仅仅在病人处有一个液体输入点。因此，两种液体管道最终在注射器和病人之间会聚在一起。在过去，经常使用Y管道，其中，分离的管道在与注射器相对近的位置会聚，以便对于管道的大部分存在单个液体管道。注射器的固有弹性使得在压力注入期间可以向非驱动的注射器返流。除非对于公共的Y管道小心预防，否则产生150psi的通常的注入将使得被驱动的注射器的内容的大约5毫升被推入未驱动侧，在此它将污染那一侧。过去，已经使用止回阀(check valve)来防止这种情况，但是这样的解决方案带来了它本身的一组问题。

而且，Y管道在供应两种不同的液体之间具有滞后时间。换句话说，Y管道共享部分的整体内容必须在可以向病人提供另一液体之前冲走一种液体。虽然存在用于处理这个问题的方法，但是这些方法需要操作员的另外的行为和输入，这复杂化和延长了注入例程。

图8描述V管道布置，其中，在两个管道之间的结合点相对接近病人端。使用两个注射器802、804来向病人提供两种不同的液体。注射器804与管道806的初始部分耦接，并且注射器802与管道810的分离部分耦接。虽然管道806、810的这些部分在外部会聚，但是它们保留通过管道811的公共部分的分离流路径。管道811在病人端以适配器812终止，以提供液体之一。

在图9中描述了示例性适配器的横截面。管道811被分离为独立的部分902、904，它们均耦接到适配器812。具体上，部分902、904耦接到中央的空穴816，以便通过管道部分902、904引导的液体被提供到空穴816。从空穴816，通过开口814从适配器812排出液体。

即使管道811出现在外部来作为单液体管道，本发明的原理也保持独立的液体路径，直到管道811实质上到达适配器811。图10描述了可以用于实现管道811的示例性横截面。横截面1002总体在本质上是圆形的，具有通过垂直壁来分离两个通道。横截面1004类似于沿着公共侧而附接的两个圆形管道。每个横截面可以从共挤塑料(co-extruded plastic)或者通过类似的装置形成，并且可以被彩色编码以帮助识别管道的所意图的内容。

如上所述，通常的动力注入器系统由于注射器活塞的压力和注射器桶(barrel)的扩张而包含固有的弹性。活塞的形状和大小也影响这个弹性量。按照本发明的具体实施例，可以驱动动力头的未驱动侧到足够的位移，以防止液体由于弹性而流入在未驱动侧上的管道中。从未驱动注射器驱动的液体量的量值将是所使用的压力对于在所使用的注射器的驱动大小和类型的函数。在闭环手段中，可以使用以未驱动大小的压力和/或液体流的量度来执行在未驱动侧上的压头的闭环控制，以防止由于弹性而流入未驱动侧中。在开环手段中，可以使用典型的弹性的测量值来根据在被驱动侧上的压力而驱动适当的量。例如，当以50 PSI来驱动由本受让人销售的具有平活塞面的125毫升的注射器时，未驱动侧应当被驱动大约1.72毫升以补偿由于弹性而导致的液体的移动。使用这种注射器，在100 PSI，驱动量是2.28毫升，在150 PSI为3.45毫升，在200 PSI为4.32毫升，在250 PSI为5.37毫升，在300 PSI为6.78毫升。其它注射器具有在各种压力下的其它特性。在组合的开环/闭环手段中，可以从所测量的典型值获得在启动注入时被应用到未驱动侧的初始位移，其后，可以启动闭环控制以保持在被驱动和未驱动侧之间的平衡压力和/或在未驱动侧上的0流速率。

用于对比基质注入器的先前的注入器动力头包括用于自动地前后移动电机动力的注射器压头的机构。这些机构包括杠杆、薄膜按键片、按钮或者拨动开关、磁铁和霍尔效应(Hall-effect)传感器等。但是，在所有这些情况下，这些机构是注入器的动力头的一部分。

本发明的实施例涉及遥控动力头，其中，用于实现注射器压头的移动的控制部件被定位在远离动力头。这样的遥控器使得操作员在具体的注入器操作和协议期间在位置上有更大的灵活性。

图7图解了大小被定为适配操作员的手的一个简单的遥控器710。所述遥控器从发送器712发出在动力头的接收器708接收的信号。在动力头中，所述信号被转换以由电机控制电路702用于通过电机驱动器704而实现注射器压头706的移动。除了在从本地控件接收输入之外还考虑来自接收器708的输入之外，电机驱动器704和注射器压头706与传统的动力头类似地操作。示例性遥控器710包括两个按钮714、716。一个按钮714将压头706向注射器的前部扩展，另一个按钮716将压头706从注射器的前部后退。这个具体的遥控器710因为其大小和按钮布置而允许单手操作。

普通技术人员将认识到，这样的遥控器710在不偏离本发明的范围的情况下可以包括多种功能，具有多种物理形成因子，并且包括各种数量的按钮和旋纽。例如，可以使用电位计(线性或者旋转的)来以固定速度遥控压头移动。或者，可以使用压敏开关，它使得可以根据所提供的压力而控制压头移动，但是改变其速度。

遥控器和动力头通信的频率不是本发明的材料限制，本发明明确地考虑UHF、VHF、RF、红外线、超声波等来作为示例性的通信模式。因为遥控器可能趋向于从动力头附近分离，因此可以提供物理系链(tether)720，它限制遥控器从动力头移开。因此，这个系链也作为在具体实施例中的通信路径，以便遥控器不是无线器件，而是经由物理电缆而耦接到动力头。

在使用动力注入器的脉络(venous)规程期间，对比基质或者成像剂有时无意地被注入围绕病人的血管的组织。这总体被称为溢出，并且被认为是一种危险。这通常是由操作员在插入导管时完全弄错了病人的血管所导致；扎穿了血管而进入了周围的组织；或者以刺穿血管壁的流速率注入。

存在由操作员使用来检测或者防止溢出的常用技术，但是这些不总是100％有效的。当使用双头注入器时，一种常用的技术是通过在观察皮肤肿胀的同时首先向病人的血管中注入盐溶液而执行开放性测试。这可以人工地进行或者作为所存储的协议的一部分而进行。当在一些情况下有效时，以充分地模拟注入协议的流速率和容量可能不能注入盐溶液。因此，即使盐溶液注入不溢出，实际的成像剂注入仍然可能溢出。

本发明的实施例涉及一种双头动力注入器，它在软件上包括一个或多个例程，用于帮助操作员在开放性测试的盐溶液注入测试部分期间选择最佳的流速率和容量。开放性测试界面屏幕将向操作员建议基于所选择的协议的流速率和/或容量值，它们提供随后的作为大致类似的成像注入的模拟。这个附加功能可以经由在动力头或者控制台上的独立专用显示器而被包括，或者可以是通过一般的界面屏幕而通常呈现给操作员的许多菜单屏幕之一。而且，所述软件可以自动地设置流速率和容量，或者允许用户可以在看到所建议的值后设置或者修改所述值。可以包括具体的保护，以便可以直到使能了协议或者直到已经完成了人工净化，才执行开放性查看。而且，开放性查看可以包括验证在进行开放性查看之前足够的盐溶液保持可以获得。

总体上，可以按照在图11的流程图中描述的示例性算法来实现本发明的原理。在步骤1102中，选择和使能注入协议。但是，在执行协议之前，操作员可能要执行开放性查看，并且激活开放性查看(步骤1108)。在一个示例性实施例中，用户通过按下和保持盐溶液注射器的排出按钮给定的时段来表示希望执行开放性查看，虽然可以使用多种其它的界面方法来使得用户可以启动开放性查看。如在流程图中所示，在此讨论的具体方法要求操作员把按钮按下超过阈值时间，因此保证不会无意地启动开放性查看，如果太早地释放所述按钮，则不执行开放性查看，但是可以如在步骤1108所示重新启动开放性查看。

在所述的实施例中，软件在步骤1110执行可选的查看，以确定是否存在足够的液体来执行开放性查看和所选择的协议。如果没有足够的液体，则处理结束。但是，如果存在足够的液体，则可以在步骤1112执行开放性查看。

根据所选择的协议，向操作员呈现界面选项以建立开放性查看。这些选项从现有的协议或者从由用户建立的设置而得出。如在步骤1114可见，从工厂的默认值或者用于先前的开放性查看的历史容量来得出用于开放性查看的容量。如在步骤1116所示，如果希望的话，用户有机会改变所述容量。如果如此，则在步骤1118改变所述容量值。如在步骤1120所示，也对于开放性查看选择流速率。再次，这可以基于协议、默认值或者历史数据。在所述的实施例中，将默认流速率选择为在注入器的“A”或者“B”侧上的最大流速率，以便开放性查看验证在将要求的最大流速率没有溢出。在此，再次，用户被提供在步骤1122改变开放性查看衍生(derivation)的选项——如果希望的话，用户可以在步骤1124选择“A”侧流速率或者最大的“A”侧流速率或者“B”侧流速率或者最大的“B”侧流速率。

一旦已经向用户展示了开放性查看设置(例如，在步骤1110紧后显示的设置屏幕中)，则用户可以在步骤1112执行开放性查看。假定显然没有溢出，则操作员将通常进行在步骤1102使能协议，在此处，注入器在步骤1104等待来自操作员的“启动”指示，其后在步骤1106执行协议。如果在开放性查看期间看到溢出，则这可以被补救，并且执行另一开放性查看。

现在参见图12，可以描述测试注入方法。为了执行测试注入，在步骤1202，操作员诸如通过按下在图6中所示的协议设置屏幕中的“测试注入”按键，而当配置注入协议时选择测试注入。一旦选择了测试注入，则显示测试注入/协议设置屏幕，如图13中所示。在那个屏幕上，可以看到，除了如图6中所示显示的注入协议参数之外，在区域1302中显示测试注入参数。这些参数包括识别测试注入的流速率和总容量的参数。

如图12中所示，使用已经由用户设置的存储信息和协议参数来产生测试注入的流速率和容量的值。具体上，如在1208所示，可以将工厂默认值(例如10毫升)初始用作测试注入的容量，或者可以使用在先前的测试注入中使用的容量。所建立的容量设置是默认的，但是可以被改变。如在图13中所示，在屏幕上的按钮中示出了测试注入流速率和容量设置，所述按钮可以被触摸以使得能够使用如图6中所示的滑动条或者其它图形控件来进行调整。因此，在图12的步骤1210中，用户采取行动来改变容量设置，并且在步骤1212，进行希望的改变以产生用于测试注入的最后的容量设置。

类似地，在步骤1214，根据在已经编程的协议中使用的初始流速率和侧(“A”或者“B”)来对于测试注入建立默认流速率。这些值是默认的，并且如上，在步骤1216，用户可以采取行动来在步骤1218中改变流速率。在进行改变或者接受默认后，确定流速率设置。

除了上述的调整之外，用户还可以通过触摸在图形显示器上的“侧”列中的按钮来改变所使用的头，如当不选择测试注入时在图6的界面中所进行的。

初始，测试注入可以仅仅包括从注入器的一侧，例如“A”侧、或者已经被识别为承载对比基质的侧，的注入。但是，测试注入也可以使用两侧，例如，注入一团对比基质，后随盐溶液的冲刷，以便建立由盐溶液液体围绕的对比基质的“包(packet)”。或者，可以根据该操作员的判断来仅仅使用对比基质进行测试注入。可以从是否在随后的协议中使用两侧，和/或各种默认参数，来确定是否使用两侧。注入器可以包括默认设置屏幕，用于识别注入头的默认使用，以及用于从当前的协议或者先前的测试注入得出容量和/或流速率的方法，允许操作员的配置注入器的行为。

在以如上所述的方式而设置测试注入的参数后，在步骤1220中，注入器在任选的步骤中评估那些参数，以确定是否存在足够容量来用于执行测试注入和随后的协议二者。如果没有足够的量，则在步骤1222，可以例如通过以红色指示、或者通过闪烁的颜色、或者两者，来向操作员警告液体容量不足以用于注入的那部分的不足。这个警告特别有益在于，它避免了下述情况：操作员必须在测试注入或者部分完成注入后返回到成像室，以重新填充注射器和去除空气，这潜在可能在重新工作中浪费对比基质和相当多的时间。在容量不足的情况下，注入器可以防止测试注入，或者可以使得操作员人控所述警告，这可能适合于给定的医疗设置。注入器的响应也可以根据是否存在不足的对比基质(更可能对于成像具有副作用)或者不足的盐溶液(较小可能具有这样的效果)而不同。

在通过任选步骤1220后，用户可以通过按下在图13中所示的使能按键1304来使能注入器(如果先前未使能)，这引导到在图12中所示的步骤1224。此处，可以通过操作员在步骤1224按下启动按钮来启动测试注入。当按下启动按钮时，则在步骤1226，如在图13中所示的设置屏幕上所示那样的执行测试注入步骤。其后，操作员评估测试注入、以及例如使用所设置的流速率和/或从注入时到在扫描仪上出现对比基质时的扫描延迟来实现的成像质量，并且，在步骤1228中，可以作为响应调整注入协议的注入参数。如果存在在测试注入期间冲击的压力极限，则注入器可以停止，并且提供压力极限被冲击的警告，以便操作员被促使来在执行协议之前重新使能注入之前通过步骤1228而进行修改。其后，用户可以在步骤1230中按下启动按钮，以使得注入器在步骤1232中执行注入协议。

可以明白，测试注入的一个用途可以是标识对比基质到达病人身体的可以有效成像的具体部分所需要的时间，以便例如技术人员可以设置扫描延迟时间，用于定义在注入已经开始后何时开始扫描。为了便利技术人员的这个行为，按照本发明的原理的注入器可以包含多个特征，该多个特征与t注入器功能一起起作用来保证精确的扫描延迟计算。

首先，注入器可以用于计算从下列(a)和(b)来计算扫描延迟时间：(a)所使用的扫描仪的重建时间，(b)从注入开始到在扫描仪显示器上出现对比基质时的所观察的时间延迟。必须从所观察的时间延迟减去扫描仪的重建时间，以识别精确的扫描延迟时间，因为，在扫描仪上的对比观察由于重建延迟因而将在对比物实际到达在屏幕上看到的位置之后。因此，为了便利确定精确的扫描延迟，注入器可以便利于计算所观察的时间差和扫描重建时间的差。被配置来计算这个差的注入器也可以被配置为，例如，通过测量在开始注入和由技术人员输入在扫描仪显示器上正在对比观察之间过去的时间，来帮助测量在注入开始和对比观察之间的时间延迟。

其次，注入器可以通过包括把连接到注入器的Y和V管道的状态返回到预定状态的功能来协助注入行为的可重复性。例如，在注入之前的希望的初始状态可以是到注入地点的管道被填充盐溶液。这个初始状态是将在注入中实现的定时的潜在可能重要的部分，因为向注入地点的对比物的初始流可能被延迟与把盐溶液冲出管道和把对比物冲入管道的时间相对应的几秒。或者，在注入之前的初始状态可以是以对比物来填充管道，或者管道的一些部分具有盐溶液，一些部分具有对比物。那些初始条件在注入的开始定时中具有不同的相应行为。

按照本发明的原理的注入可以包含如下特征，其中，按照注入器的设置和/或操作员的偏好，使用对比物、盐溶液或者两者的任何预定组合，来预先填充Y或者V管道的主单线部分。为了实现这个特征，注入器将包含所使用的具体管道的信息、在到单个管道的结合点后的管道容量、以及希望的初始条件。如果主单线部分在容量上不大于10毫升，则作为在启动注入之前的最后步骤，以希望液体的10毫升的推入来保证由希望液体初始填充那个部分。

用于实现这个初始条件功能的注入器可以通过按照所希望的那样的单个推入盐溶液或者对比物，而遵照在图12中所示的测试注入，来将注入器返回到希望的初始条件。因此，例如，如果测试注入涉及作为对比注入的最后步骤，并且希望的初始条件是使用盐溶液来冲刷所述单个主线，则在测试注入后，注入器将自动将盐溶液推入以冲刷单个主线，并且将注入器返回到希望的初始状态。可以执行观察行为，其中，测试注入具有作为盐溶液注入的最后步骤，并且所希望的初始条件是使用对比物来填充所述单个主线。

还可以明白，注入的希望初始条件可以是参数或者可以从所请求的协议的性质得出；例如，在一个实施例中，可以假定，如果第一注入步骤是对比，希望的初始条件是使用盐溶液液体来填充单个主线，因此，在测试注入后并且在编程协议的执行之前，进行测试注入的初始化以及注入器的初始化。

虽然已经通过各种实施例的说明而图解了本发明，并且相当详细地说明了这些实施例，但是申请人的意图不是抑制或以任何方式将所附的权利要求的范围限定到这样的细节。另外的优点和修改对于本领域内的技术人员是容易表现的。本发明在广义方面因此不限于具体细节、代表性装置和方法以及所示和所述的说明性示例。因此，在不脱离申请人的总的发明构思的精神和范围的情况下，可以偏离这样的细节。

Claims (9)

1.一种双头对比基质注入器系统，所述系统包括：

处理器，用于控制注入器系统的操作；

存储器，耦接到处理器，并且存储多个注入协议，每个协议包括各自的注入参数；

第一头，用于驱动从第一注射器注入盐溶液液体；

第二头，用于驱动从第二注射器注入对比基质；

其中所述处理器被配置为，在执行从多个注入协议中选择的注入协议之前选择性地执行从所述第一注射器的盐溶液的初步注入，其中，所述盐溶液液体初步注入的流速率通过所述处理器从被选择来跟随所述初步注入的具体注入协议的各个注入参数得出。

2.按照权利要求1的双头对比基质注入器系统，其中，所述初步注入是开放性查看。

3.按照权利要求2的双头对比基质注入器系统，其中，所述开放性查看初步注入使用等于具体注入协议的最大流速率的流速率。

4.按照权利要求1的双头对比基质注入器系统，其中，所述初步注入是测试注入，并且初始使用与由具体注入协议初始所使用的相同的所述注入器系统的头。

5.按照权利要求4的双头对比基质注入器系统，其中，所述初步注入使用等于具体注入协议的初始流速率的流速率。

6.按照权利要求1的双头对比基质注入器系统，其中，与具体注入协议独立地使能所述初步注入，所述处理器被配置为基于来自操作员的指令而选择性地不执行初步注入。

7.按照权利要求1的双头对比基质注入器系统，其中，不修改所述具体注入协议地选择性执行所述初步注入。

8.按照权利要求1的双头对比基质注入器系统，其中，所述处理器被配置来计算所述初步注入和具体注入协议的液体要求，并且产生不足液体的操作员指示。

9.按照权利要求1的双头对比基质注入器系统，其中，所述第一和第二注射器通过管道的公共长度而连接到病人注入点，所述处理器被配置来执行作为所述初步注入的一部分的注入步骤，以使用盐溶液、对比基质或盐溶液和对比基质的组合之一来填充管道的所述公共长度。

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