CN101808684A - 注射监视器 - Google Patents

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Abstract

在一些实施例中提供了一种外渗检测器(10)，包括声学传感器(20)。此外提供了一种监视外渗的方法，包括感知由注射到主体内的医用流体的流体流动产生的声发射；并基于被感知的声发射检测可能的外渗。

Description

注射监视器
技术领域
本发明大体涉及一种用于注射医用流体的注射器，更具体地涉及一种无源注射监视装置(passive injection monitoring device)。
背景技术
本部分意图向读者介绍与将在以下描述和/或要求权利的本发明各方面相关的领域的各方面内容。这部分讨论对于为读者提供背景信息非常有用，有助于更好地理解本发明的各方面。因此，需理解应该依据以上角度阅读这些叙述，且不应认为是对现有技术的承认。
通常，动力注射器用于将医用流体注射到患者体内，所述医用流体诸如药剂(例如放射性药剂)或造影剂。通常，动力注射器将医用流体经由导管(catheter)注射给患者，该导管放置在患者手臂的皮下。在注射期间，医用流体经过该导管并进入到患者体内的静脉或其它期望位置。
但是，并不是所有注射都能正确地进行。例如，在注射期间，医用流体可通过渗漏(例如，因为年迈患者的脆弱静脉)或直接暴露(例如，因为针头刺穿静脉，注入液直接进入手臂组织)而进入周围的组织。这通常称为“外渗(extravasation)”。在轻微的情况下，外渗会因针筒导致手臂疼痛、泛红或发炎。如果不正确时，外渗会导致其它医学并发症。对于以高流量注射医用流体的动力注射器，很可能发生的是，在外渗症状被发现且采取矫正处理之前，可能有更多的医用流体被注入到患者体内。
发明内容
以下阐述了与要求保护的发明范围相适的一些方面。应理解，这些方面仅用于向读者提供本发明所采取的一些形式的简要总结，而这些方面并不意图限制本发明的范围。实际上，本发明可涵盖没有在下文阐述的各方面。
在一些方面，本发明涉及一种注射监视器，其包括声学传感器(例如，麦克风)，该声学传感器感知由已经注射到主体体内(例如患者)的医用流体流产生的噪音(例如，声发射)。注射监视器可处理感知到的噪音以判断是否已经发生问题，例如外渗。在一些实施例中，可基于感知到的噪音的处理和感知到的噪音指示出是否已经发生问题来控制医用流体对主体的注射。
根据本发明第一实施例，提供了一种外渗检测器，其包括声学传感器。
根据本发明第二实施例，提供一种医用流体注射器，包括动力注射器和监视器，该监视器被构造为监视与由动力注射器执行的医用流体的注射有关的声学特征。
根据本发明第三实施例，提供了一种监视外渗的方法，包括感知由注射到主体内的医用流体的流体流产生的声发射，并基于被感知的声发射检测可能的外渗。
根据本发明第四实施例，提供了一种注射器，包括注射器和声学传感器。
根据本发明第五实施例，提供了一种注射监视器，包括监视器，该监视器被构造为监视与注射相关的声发射，并确定外渗是否已经发生、正在发生或可能发生。
根据本发明第六实施例，提供了一种实体媒介，包括机器可读介质和设置在机器可读介质上的代码，其中，该代码被设置为监视与注射相关的声发射并判断外渗是否已经发生、正在发生或可能发生。
以上相对于本发明的各示例方面所述的特征存在各种改进。其它特征也可以并入到这些各方面。这些改进和其它特征可以单独或结合地存在。例如，以下相对于一个或多个示例性实施例讨论的各特征可单独或任意结合地并入到本发明的上述任意方面。再次，上述的简要总结仅意图使读者了解本发明的一些方面和内容，而不限制权利要求的主题。
附图说明
在参考附图阅读以下详细说明后，本发明的这些或其它特征、方面和优点将更加容易理解，在这些附图中，相同的标号表示相同的部件，其中：
图1是注射系统的实施例的示意图；
图2是注射系统的替换实施例的示意图；
图3是动力注射器的实施例的透视图；
图4是外渗检测过程的流程图；
图5是注射控制过程的流程图；和
图6是另一外渗检测过程的流程图。
具体实施方式
以下将描述本发明的一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简要说明，实际实施方案的所有特征不都在本说明书中描述。应该理解，任何工程或设计项目中的任何这样的实际实施方案的改进、大量的具体实施决策都应能实现改进者的具体目标，例如遵守在每个实施方案中均不同的、与系统相关和与商业有关的限制。此外，应该理解，这样的改进可能是复杂且耗时的，但对于得到所公开内容利益的本领域普通技术人员来说，这些都是设计、制造和生产中的常规任务。
当介绍本发明各实施例的元件时，冠词“一”、“该”和“所述”意图表示存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”意图是包含性的，并且表示还存在除了所列元件之外的其它元件。此外，“顶部”、“底部”、“以上”、“以下”及它们的变化形式均是为了方便而使用的，而不要求部件有特定取向。
图1示出了示例性注射系统10，其具有注射器12和监视器14。此外，该系统10包括可插入患者18体内的导管16和可检测声发射的传感器20。有利地，在下文详细讨论的一些实施例可包括设置用于将医用流体注射到患者20体内的导管16，和设置传感器20，从而传感器20可感知在医用流体注射到患者18体内时所产生的声发射。监视器14可接收代表感知到的发射的信号，并处理这些信号以确定医用流体是否被正确地输入(例如，是否有外渗已经发生，正在发生，或者可能发生)。在一些实施例中，处理可包括将感知到的发射与在已知条件下获取的基准发射比较，诸如与在注射之前获取的基准值比较。换句话说，基准值对应于没有注射和/或具有外渗的适当注射时的正常血流的声发射。基准值可基于特定患者18的正常血流和/或适当注射、一群患者或测试主体的平均值或理论/数学模型、或者其组合。基准值还可基于同一组织区域(例如手臂)的正常血流和/或适当注射。此外，实施例可包括基于声发射判断是否有外渗已经发生、正在发生或可能很快发生来控制注射。
在一些实施例中，一个或多个传感器20可放置在各种位置，包括臂带(arm bad)、靠近被注射医用流体的静脉、注射部位上游、注射部位下游或靠近静脉和/或针筒的组织、或者声发射可被传感器20感知到的各种位置。这些传感器20可彼此分开和与其他部件分开。在一些实施例中，传感器20联接至导管16，从而可简化导管16和传感器20的布置。例如，导管16可具有一体的传感器20或附加的传感器20，诸如适于装配到各种标准导管16上的改进传感器20。此外，在一些实施例中，注射器12和监视器14可组合以形成紧凑的单元，其例如能注射医用流体并检测外渗事件。
图1示出了系统10，用于将医用流体注射到患者20体内并且用于检测可因注射引起的外渗事件。在注射期间，注射器12可向医用流体加压，该医用流体经由注射管22和导管16输送到患者18。如图所示，导管16提供了注射管22进入患者18体内的最终接入。通常，导管可包括本体24、护套26和针头28。导管16的本体24可包括壳体或总的结构，其提供医疗人员操作所需的刚性和对护套26和针头28的保护。例如，本体24可包括塑料结构，其容纳护套26和针头28并包括用于让医疗人员操作导管16的部位。导管16可包括各种构造。例如，导管16可仅包括护套26和针头28。
导管16的护套26可大体包括插入到患者18的静脉32内的结构。一旦插入，护套26可提供用于使医用流体流入患者18体内的通道。例如，在一个实施例中，导管16包括围绕针头28的特氟龙(Teflon)护套26。通常，导管16通过用针头28刺入患者18的皮肤和静脉32而插入到患者28体内，并随后使护套26旋拧入静脉32。针头28然后可被去除，留下护套26以提供用于将医用流体输送到患者18静脉32的路径。一旦导管16插入患者18体内，注射管22可连接至导管16。此外，粘性垫34可用于将导管16固定至患者18。在其它实施例中，针头28可在插入患者18身体之后留下导管16的一部分。例如，针头28可用于刺入患者18的皮肤和静脉32，医用流体可经由沿针头28长度延伸的中空通道注入患者18体内。
如上所述，注射器12可提供经由注射管22和导管16注射到患者体内的医用流体源。注射器12可包括各种注射机构，包括动力注射器。通常的动力注射器12可以各种流量提供稳定的医用流体流动。例如，注射器12可提供范围在每秒0.1至10毫升(mL)的流量，和诸如50-325PSI(磅每平方英寸)的输送压力。动力注射器12的自动特性可为患者18提供医用流体的准确输送。此外，动力注射器12可包括各种设置和特征，以增加系统的灵活性。例如，动力注射器12可包括用于不同注射类型的各种检查(例如，开放性检查(patency check))以及各种模式和协议。
在所示实施例中，注射器12包括动力注射器，其具有流体源36、驱动器38、控制电路40和用户接口42。注射器12的部件通常协作来输送来自注射器12的医用流体。流体源36可包括容器(例如，针筒)，其容纳医用流体(例如，造影剂、药剂、放射药剂、盐水或其组合)。在一个实施例中，注射器12可包括多个流体源36。例如，流体源36可包括填充有造影剂的第一针筒和填充有盐水溶液的第二针筒。在包括用作第一流体源36的针筒的实施例中，医用流体通常直接从针筒注射到注射管22。例如，针筒通常包括柱塞、筒体和放置在该筒体内的医用流体。为了使医用流体从针筒射出，柱塞可沿筒体的长度移动，导致医用流体被推出针筒的端部并进入注射管。通常，柱塞被驱动器38推动。
驱动器38通常包括一机构，该机构迫使医用流体从流体源36进入到注射管22中。例如，在包括作为流体源36的针筒的实施例中，驱动器38可包括电马达，该电马达驱动推杆，该推杆又使针筒的柱塞移动通过针筒的筒体，并将医用流体推出针筒并推入患者18体内。在其它实施例中，驱动器38可包括其他装置或机构，其被构造为迫使医用流体从流体源36进入到注射管22中。例如，在另一实施例中，驱动器38可包括泵，该泵被构造为从流体源36泵送流体并将流体泵送到注射管22中。
注射器12的控制电路40主要包括电路，该电路能接收各种输入，并基于输入和各种其它参数控制注射器12的操作。例如可通过注射器12的控制电路40控制驱动器38的操作且由此控制医用流体从流体源36的注射。在一个实施例中，控制电路40可提供调节驱动器38的操作并由此调节来自流体源36的医用流体流动的信号。
对控制单元40的输入可包括各种反馈信号和参数，诸如被医疗人员输入的信号和参数。例如，注射器12的控制器40与用户接口42连通。通常，用户界面42可包括各种输入件和输出件，诸如可被用户操纵的旋钮、转盘、触摸屏LCD等。例如，在一个实施例中，用户界面42包括用于输入注射参数的LCD触摸屏，这些参数包括期望的注射流量、注射量、注射协议等。此外，LCD触摸屏可包括对用户的视觉反馈，包括诸如针筒填充量、开放性检查、电流选择和注射过程这样的参数。来自用户界面42的输入可输送到控制电路40以使用户的要求与注射器12的操作相配。例如，医疗人员可选择给定的流量，该流量可被控制电路40接收，作为响应，控制电路40可向驱动器38发送信号以进行操作，从而医用流体以期望的流量输送。
在注射过程中，医用流体可从注射器12经由注射管22和导管16输送至患者18，如上所述。期望的是，监视注射的过程，以确保它们正确地进行。例如，在注射期间，医用流体会通过泄露(例如，因为年迈患者的脆弱静脉)或直接暴露(例如，因为针头刺穿静脉，注入液直接进入手臂组织)而进入周围的组织，导致外渗。在轻微的情况下，外渗会导致带有针筒的手臂疼痛、泛红或发炎。如果不矫正时，外渗会导致其它医学并发症。通过以高流量(诸如大于每秒3毫升)来注射医用流体的动力注射器，在外渗症状被发现且采取矫正性处理之前，很可能有更多量的医用流体被注入到患者体内。任意不寻常行为和症状的快速检测技术可用于识别外渗，并使得系统或看护者能采取适当的措施来使患者的不适和潜在的并发症的可能性最小。
通常，随着注射进行，可由医用流体的流体、血液和其他体液的流动产生有特征声音。由此，正确进行的注射可产生通过给定路径(诸如静脉32)的流体流动的特征声音(即，声学标志)。但是，如果诸如外渗这样的问题发生，产生的声学标志会变化，并由此代表医用流体的不正确流动。以下提供的是注射系统10，其包括注射监视装置，该装置使用无源声学装置(例如，麦克风)和方法来监视自动注入或注射过程。
如图1所示，系统10的实施例包括传感器20和监视器14。通常，传感器10可感知在注射过程期间产生的声发射并将代表声发射的信号传送至监视器14。基于该发射，监视器14可判断注射是否正确进行，或者是否有诸如外渗这样的错误已经发生、正在发生或可能发生。在一个实施例中，监视器14可将该判断结果和其他信息输送至系统10的部件——诸如注射器12——来相应地控制注射。
传感器20可包括能够感知声发射的任何装置，所述声发射诸如是在医用流体注射到患者18期间产生的声发射。在一个实施例中，传感器20可包括麦克风。在这样的实施例中，麦克风具有的灵敏度应足以感知和传送由32中的血液和/或静脉医用流体的流体流动或周围组织44产生的声发射。如所述的，传感器20可包括经由传感器线缆46的、到监视器14的有线连接件。在其它实施例中，传感器20可包括无线构造，从而传感器20可将信号传送至监视器14，而不使用传感器线缆46。
传感器20可通过各种安装件附连至患者18，以确保传感器20能感知声发射。例如，如图1所示，传感器20可经由臂带48联接至患者18。臂带48可包括围绕手臂或者患者18身上的其它部位伸展以提供传感器20和患者18的皮肤之间接触的材料。在另一实施例中，传感器20可经由粘性片固定至患者18。例如，如所述的，传感器50可直接联接至患者18的皮肤。在另一实施例中，将传感器20固定至患者18可包括使用布置在传感器20和患者18之间的一次性声匹配层(acoustic matching layer)，从而传感器20可重新使用而不需要在每次使用之后消毒。
图1还示出系统10的实施例，包括传感器20的各种位置和多个传感器20的使用。在一个实施例中，传感器20的放置可包括将传感器20定位在导管16和注射部位48附近，以使得传感器20能感知由患者18体内的流体流动产生的声学信号。例如，如所示的，传感器20可在患者身上布置为与静脉32“成一线”。在其它实施例中，传感器20可布置在患者18上或其附近的各种位置上。例如，如图所示，传感器52可布置在臂带48上而不与静脉32成一线。这样的结构可对在检测静脉32周围组织44中的流体流动产生的声发射提供增加的灵敏度。类似的，如图所示，传感器50可直接布置到患者18身上并靠近周围组织44。此外，实施例可包括将传感器20定位在注射的流体流动的下游或上游。例如，系统10可包括布置在注射部位48下游的传感器(诸如传感器20、50、52)和/或布置在注射部位48上游的传感器。
系统10还可包括多个传感器，它们同时布置在患者18身上或其附近。多个传感器的使用可使得系统10能表明外渗事件检测过程中的各种因素。例如，多个传感器的使用可增加系统10的灵敏度，从而可感知和处理微小的变化。此外，多个传感器可确保系统10监视患者18身体的更大区域和体积。例如，包括与静脉32成一线的传感器20和靠近周围组织44的附加传感器50和/或52的实施例可使得系统10能检测静脉32内的流动流动特性以及组织44内的流动流动(例如泄露到组织44中的医用流体)。在另一实施例中，包括多个传感器可使得系统10能更准确地定位外渗。例如，从三个或更多传感器收集的声发射可使系统10通过三角测量(triangulation)确定外渗的位置。
此外，背景噪音的影响可通过使用至少一第二传感器而减小。在一个实施例中，第二传感器可被布置为感知在患者18周围的区域中产生的声学噪音。例如，如图2所示，第二传感器56可定位在距患者18一距离处，从而传感器56感知在患者18周围的区域中产生的噪音。在处理中，可从主传感器20、50、52和/或54感知的声发射中减去由第二传感器56感知的声发射。减去两个信号可能消除噪音，并由此增加诸如外渗这样的错误条件的检测的准确性。
如上简要所述，来自传感器20、50、52、54和/或56的信号可经由传感器线缆46或无线地输送至监视器14。通常，监视器14可包括各种部件来调整和处理传感器输送的信号以及可被传送至医疗人员使用者或系统10内其他部件的各种输出。例如，如图所示，监视器14包括监视器控制电路58、存储器60和用户界面62。
监视器控制电路58可构造为调整从传感器接收的信号。例如，监视器控制电路58可包括带通滤波器或比较器，以去除可在被传送信号中存在的任何无关噪音。此外，控制电路58可包括采用信号处理的处理器，以判断是否有外渗事件已经发生、正在发生或可能发生。例如，处理器可用一系列电子过滤器执行波普分析(spectral analysis)、傅立叶变换、小波变换等过程。
监视器14的实施例也可包括存储器60。例如，各种例行程序和过程可存储在存储器60上并在运行中被处理器获取。在一个实施例中，监视器14可在存储器60中存储声学标志并将在注射期间获取的声发射与储存的声学标志比较，以判断注射是否正确进行。例如，监视器可在存储器60中储存针对成功和不成功注射的一个或多个声学标志(例如，“基准值”)，并将感知的声发射与每个储存的声学标志比较，以判断是否已经发生外渗和外渗的程度。在一个实施例中，存储在存储器60中的基准声学标志可包括在注射时刻附近捕获的声发射。例如，在用医用流体给患者18注射之前，监视器14可捕获并储存代表正常血液/流体流动的声发射。
除了判断注射是否正确进行外，监视器14还可包括指示注射特点的输出部。例如，监视器14可包括向医疗人员或系统10的其它部件输出的输出部。在一个实施例中，监视器14可向用户界面62输出注射状态指示信息。用户界面62可包括LCD屏幕和警报器或其它视觉或听觉指示器。在一个实施例中，监视器14还可将关于注射状态的信息传送至系统10的其它部件，诸如注射器12。例如，监视器14可将该状态经由线缆64传送至指示器。在一个实施例中，注射器12可基于该状态控制向患者18的医用流体注射。例如，如果检测到外渗，监视器14可向注射器12输出表明状态的信号，该注射器12可基于外渗的指示终止或改变注射。系统10还可基于其它参数作出响应，诸如注射的过程。
图2示出了系统10的实施例，其包括布置为靠近导管16的传感器20。在一个实施例中，传感器20可布置在本体24、护套26或导管16的针头38上。例如，传感器20可包括一部件，该部件经由粘性片34或其它联接件(诸如环氧粘结件)或机械夹具附连至导管16。在另一实施例中，传感器20可制造为是导管16的一体部件。此外，所示传感器线缆46和注射管22可容纳在单个线缆护套66中。有利地，将导管16联接为靠近导管16可使医疗人员能将导管16和传感器20同时附连至患者18。这样的结构可确保传感器20准确地布置在患者18上或其附近。例如，传感器20可被附接为使得其定位在距护套26的末端一给定距离处。
此外，图2示出了包括注射器12和监视器14二者的单个注射单元12。如前所述，注射器12和监视器14分别提供医用流体的注射和针对外渗的注射监视。因而，注射单元68可在紧凑形式的因素下提供组合的功能。例如，在一个实施例中，如以下关于图3详细所示的，注射单元68可包括注射器系统的单个动力头。因而，医疗人员可仅需操作单个装置来提供医用流体的注射和注射的监视。其它实施例可包括前述各种特征，包括采用多个传感器、采用多个传感器位置、经由用户界面的相互作用等。
在注射期间，流过针头28和/或护套26的流体可产生被传感器感知到的额外声发射。在一个实施例中，与流过针头28和/或护套26的流体相关的声发射可通过附加的特征处理，以控制声发射。例如，针头28或护套26可包括周期性的凸脊(periodic rigde)，以有效地产生与流量成比例的基频(fundamental frequency)。还可包含一些特征来提供纵向共振。在另一实施例中，可包含机械共振结构来产生其它声学样式。例如，可包含簧片或其它振动机构来产生可被传感器感知到的振动。在一定实施例中，振动机构可打开和关闭，例如使用外部电磁体。声音的变化可对应注射过程(例如，波普特点)的变化。
图3是示例性动力注射器179的正视图。如图3所示，动力注射器79包括立架组件80、支撑臂82和动力头84。所示立架组件80包括台座86、轮子88、竖直支承件90、把手92和台架94。如图所示，动力线缆96在竖直支承件90内布置并端接到动力头84中。动力头84经由支撑臂82联接至立架组件80。支撑臂82包括动力头84和立架组件80之间的球槽连接，从而旋钮98的调整可提供两个自由度的移动。例如，动力头84可绕支撑臂82的轴线旋转，从而动力头84可例如从动力头84朝下的所示位置旋转到水平位置和/或动力头84向上倾斜的位置。
如图3所示的注射器79的动力头84可包括注射器12的部件，如参考图1所述那样。例如，动力头84包括介质针筒100和盐水针筒102。在一个实施例中，介质针筒100可填充有医用流体，诸如造影剂、药剂、放射药剂、盐水或其组合。每个针筒100、102可具有一定流体容量，诸如200mL。在操作期间，介质针筒100可用于向患者18注射医用流体，盐水针筒102可用于注射盐水溶剂，以通过连接在针筒100、102和插入患者18体内的导管之间的注射管冲走医用流体。针筒100、102的操作可与如前所述的类似。例如，在动力头84内的一个或多个驱动单元用于驱动推杆，该推杆将每个针筒100、102的柱塞推动以将医用流体射出针筒100、102。
动力头84还包括加热毯104，其围绕介质针筒100。加热毯104可用于在将医用流体注射到患者之前，将包含在介质针筒100内的医用流体大致加热到体温。在一个实施例中，加热毯104可自动地识别针筒100内的医用流体的体积，并相应调整加热毯104的操作。
还设置有手动流动旋钮106、108。手动控制旋钮106、108可提供每个针筒100、102的柱塞的手动调整。因而，手动控制旋钮106、108可旋转以推进柱塞，将一定量的医用流体从其中一个针筒100、102排出。例如，医疗人员可旋转手动控制旋钮106、使得介质针筒100的柱塞将医用流体推出针筒100。这对于在注射程序之前通过将医用流体冲过医用管22来说特别有用。
所示的动力头84还包括显示器110。在一个实施例中，显示器包括液晶显示器(LCD)。此外，显示器110可包括触摸屏，其能使医疗人员直接输入参数和设定。例如，医疗人员可选择当前注射协议，起动注射、停止注射或执行其他相关功能。在其它实施例中，显示器110可包括阴极射线管显示器和有机光发射二极管显示器、表面发射显示器或其它适当显示器，且其可联接至动力头40内的控制电路40。
如图3所示的动力注射器79的动力头84还容纳监视器14。监视器14经由传感器线缆114与传感器112相连，如图所示。从而，动力注射器79能够向患者18注射医用流体，并针对外渗监视注射。
注射系统10可根据图4所示的示例注射过程200操作。如流程图块202所示，注射系统100首先获取基准声学测量结果。在一些实施例中，基准声学测量结果可包括之前获取的数据、或可包括在注射过程附近获取的数据。例如，在该步骤期间，基准声学测量结果可包括可从存储器60获取的声学特征数据(acoustic profile)。在这样的实施例中，声学特征数据可包括代表理想注射过程的数据、外渗的示例性特征数据，或代表之前感知和记录的数据的数据。在一实施例中，其包括注射时刻附近获取的数据，基准声学测量结果可包括代表在注射过程开始前患者体内正常血流的数据。例如，系统10可监视和记录由传感器在注射过程几分钟前感知的数据，并将该特征数据储存在存储器60中用于与在注射过程期间感知的声学特征数据比较。
接下来，示例注射过程200包括启动注射，如流程图块204所示。在一些实施例中，启动注射可包括医疗人员手动启动注射过程，或者一旦系统10的设置被确认，系统10自动启动注射。例如，一个实施例可包括医疗人员通过按下启动按钮而手动启动注射，该启动按钮位于用户界面42、62上。在另一实施例中，系统10可自动处理以便一旦获取了基准注射测量结果(流程图块202)，就启动注射。其它实施例可包括在注射开始时，系统10和/或医疗人员执行各种检查以确认设置。启动注射的实体动作可包括注射器12的驱动器38移动针筒的柱塞，从而医用流体被推过医用管22。在一定实施例中，注射的启动还可包括注射与医用流体协作的盐水溶液。
在注射过程200期间，系统10可获取注射声学测量结果，如流程图块206所示。获取注射声学测量结果可大体包括在注射过程期间传感器20感知患者体内的流体流动的声发射，并将代表被感知的声发射的信号传递至监视器14，以便处理。如前所述，系统10可包括单个传感器20或多个放置在患者身上或附近的不同位置处的传感器。由此，获取注射声学测量结果可包括从系统10中使用的任何数量的传感器获取信号。此外，信号的传送还可经由有线缆连接或无线连接提供，如前所述。
如流程图块208所示，注射系统10将基准声学测量结果和注射声学测量结果比较。在一些实施例中，比较基准值可包括在监视器14内处理感知到的信号。例如，监视器控制电路58内的处理器可执行傅里叶变换、小波变换等程序。在一些实施例中，比较测量结果可包括将一个信号从另一个中减去，以识别注射声学测量结果的特性。例如，如前所述，存储器中的各种声学特征数据和被检测的那些特征数据可在处理中被考虑，以减小噪音的影响以及容易地识别所获得的注射声学测量结果的特性。基准值(流程图块202)和注射声学测量结果(流程图块206)的比较(流程图块208)可提供关于外渗量、外渗位置等的识别。比较测量结果(流程图块208)的结果可被提供给系统10的各位置和部件，包括注射器12和用户界面42、62。
基于在流程图块208处的基准声学测量结果和注射声学测量结果的比较，系统10则可基于比较结果控制注射，如流程图块210所示。在一个实施例中，系统10可决定注射应该终止或决定注射应该继续。例如，在步骤208中检测外渗时，系统10可考虑各种因素，包括注射已完成的百分比、被感知到的外渗的程度，并将一信号输出给控制电路40以继续注射、改变注射程序或终止注射。相应地，驱动器38可保持接合以继续注射，可以不同速率驱动针筒的柱塞，或可断开接合以终止注射。在每个实施例中，基于系统10的构造，系统10还可经由用户界面42、62向用户提供反馈，并可采取步骤来自动控制注射或使注射能被手动控制。
图5显示了如图4那样基于基准值与注射声学测量结果比较来对注射控制的过程212的详细实施例。例如，如图5的流程图块214所示，系统10可首先判断在图4的流程图块208处的比较是否指示外渗。如果比较没有指示外渗，系统10可继续注射，如流程图块206所示。在一个实施例中，继续注射可包括回到图4的流程图块206，并继续获取注射声学测量结果和通过在流程图块208、210和214处的步骤处理，以便监视注射过程。如果该比较没有指示外渗，过程212可提供外渗的指示，如流程图块218所示。例如，在判断出外渗已经发生时，系统10可经由用户界面42、62提供听觉警报和/或视觉警报。指示还可包括相关信息，包括外渗的位置、外渗的程度、注射完成的百分比等。
在判断出存在外渗(流程图块214)并提供外渗指示(流程图块218)之后，可以判断是否已经选择了手动模式，如流程图块220所示。换句话说，系统10可判断在检测到外渗时医疗人员是否已经选择注射的自动控制，或者在已经发生外渗时医疗人员是否已经选择手动控制系统10。如果在判断出外渗已经发生时已经选择手动模式，则系统10可提供外渗的指示(流程图块218)、并然后使得系统10继续按照手动输入操作，如流程图块222所示。在一定实施例中，注射可继续，直到医疗人员手动终止注射或改变注射设置。例如，医疗人员可考虑外渗的指示(流程图块218)，包括属于注射过程等的任何信息，并允许注射继续或改变注射程序。
在指示出外渗(流程图块214)和没有选择手动模式(流程图块220)的实施例中，系统10可自动控制注射。在一些实施例中，系统10可基于注射的各种参数继续或终止注射。例如，在一个实施例中，系统10可在改变或终止注射程序之前考虑当前注射的进程。如流程图块224所示，在已经检测到外渗并已经判断出没有选择手动模式(220)之后，系统10可判断注射的阶段。在一个实施例中，注射的阶段可通过医用流体已经被注射的百分比来确定。例如，如果100毫升中有60毫升已经被注射，则系统可确定注射处于60％阶段。在其它实施例中，该阶段可以通过被注射体积、注射时间的范围等来表示。因而，系统10可判断注射已经进展到何种程度以及完成期望注射过程所需的医用流体和/或时间的量。如流程图块226所示，系统10然后可将注射的阶段(流程图块224)与临界阶段比较。在一个实施例中，系统10可包括对于临界阶段的默认值或对临界阶段的用户输入值，该输入值用于判断注射的结果是否已经超过临界阶段。例如，系统10可包括默认临界阶段值，其包括百分比、体积、时间等。此外，实施例可包括被用户设定的临界阶段值。例如，用户可经由用户界面42、62输入临界阶段值。
如果系统10判断出注射已经经过了临界阶段，则系统10可继续注射，如流程图块228所示。在一个实施例中，继续注射可包括返回到图4的流程图块206并继续获取注射声学测量结果，并通过流程图块208、210和214的步骤处理，以监视注射过程。如果系统10判断出注射结果没有经过临界阶段(流程图块226)，则系统10可随后继续处理来判断是否已经发生明显外渗，如流程图块230所示。
例如，注射声学测量结果(流程图块206)可指示出轻微的外渗已经发生，并因而注射可继续，如流程图块232所示。但是，如果系统10判断出已经发生明显外渗(例如，在流程图块208处的比较已经指示组织44内有增加量的流体流动)，则系统10可终止注射，如流程图块234所示。在一定实施例中，终止注射可包括从流体源36断开驱动器38，从而没有额外的医用流体被注射到患者18体内。在其他实施例中，终止注射可包括执行例行程序来改变注射协议，从而注射流体的流量可减小和/或盐水可用于冲洗系统10。
一旦系统10已经判断出已经发生明显外渗(流程图块230)并且已经采取步骤来终止注射(块234)，则该系统10可提供注射终止的指示，如流程图块236所示。例如，系统10可向医疗人员提供视觉或听觉信号来指示状态和响应于该情况应采取的行动。
图6显示了可被医疗人员等执行的示例性注射程序240。如流程图块242所示，医疗人员可首先将导管附连至患者。例如，医疗人员可将针头28和/或护套26插入患者18的手臂和/或静脉32中，如前所述。另外，医疗人员可使用粘性片34用来将导管16固定至患者18。
此外，医疗人员可将传感器附连至患者，如流程图块244所示。在一个实施例中，将传感器20附连至患者18可包括将臂带48束缚到患者18，如参照图1所示和如上所述的。其它实施例可包括利用粘性或一次性声学匹配层(布置在传感器和患者18之间)将传感器附连至患者18，从而传感器可被重复使用而无须在每次使用后消毒。如上所述，传感器可放置在患者18身体上或附近的各种位置处。在上参照图2所述的实施例中，附接导管(流程图块242)和传感器(块244)的步骤可同时实现。在其它实施例中，附接导管(流程图块242)和传感器(块244)的步骤可以任意顺序实现。
在附接导管和传感器之后，医疗人员可启动注射，如流程图块246所示。启动注射(流程图块246)可包括指示系统10患者已经准备好，并由此使系统10自动启动注射过程。在另一实施例中，医疗人员可简单地按下“启动”按钮或用户界面上的其它项目来驱动和启动注射。
一旦已经开始注射，医疗人员监视注射和与该注射相关的被感知的声发射，如流程图块248所示。在一个实施例中，监视注射(流程图块248)可包括视觉检查注射部位48和患者18，以确定导管16保持附接至患者18并且没有任何并发症的视觉信号存在，诸如外渗。此外，监视与注射相关的被感知的声发生(流程图块248)可包括医疗人员检查用户界面，以便识别外渗。例如，医疗人员可监视由监视器14处理的数据或可监视用户界面42、62的视觉和听觉警报。
在注射过程期间，医疗人员还可判断声发射是否指示了问题，如流程图块250所示。在一个实施例中，医疗人员可评估注射的状态，或取决于处理来判断问题是否已经发生。如果医疗人员判断出问题没有发生，医疗人员可继续监视注射器，如从流程图块250返回到流程图块248的箭头所示。
但是，如果医疗人员判断出存在问题，则医疗人员可作出他们是否应该采取矫正性处理的附加判断。例如，医疗人员可以考虑问题的严重性和/或注射过程的阶段，以根据患者18的最大利益来判断是继续注射过程还是中断注射过程。如果医疗人员判断出不需要矫正措施，医疗人员可以监视注射，如从流程图块250返回到流程图块248的箭头所示。
如块254所示，如果医疗人员判断出需要矫正措施，医疗人员可实现自动或手动控制。例如，在系统10已经检测到问题并对医疗人员报警的情况下，医疗人员可允许系统10继续在自动程序中采取矫正措施，如之前参照图4和5所述。但是，如果问题没有被系统10检测到，或医疗人员感觉到自动响应并不足够，医疗人员可以采取系统10的手动控制。例如，医疗人员可手动调整注射的参数或可手动终止注射。其它实施例可包括医疗人员采取各种动作以解决问题。
虽然本发明对各种修改和变化形式是敏感的，通过在附图中的例子显示特定实施例并详细地描述。但是，应理解，本发明并不意图限制在此披露的具体形式。相反，本发明应覆盖落入由所附权利要求所限定的本发明精神和范围内的所有修改、等同物和替换。

Claims (29)

1.一种外渗检测器，包括：
声学传感器，其中，该声学传感器被构造为在为患者注射医用流体时感知流体流动的声发射。
2.如权利要求1所述的外渗检测器，其中，声学传感器包括麦克风。
3.如权利要求1或2所述的外渗检测器，其中，声学传感器被构造为安装在注射部位附近。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的外渗检测器，包括多个声学传感器。
5.如权利要求4所述的外渗检测器，其中，该传感器被构造为使得由多个传感器感知的声发射被处理，以解决背景噪音。
6.如权利要求4或5所述的外渗检测器，其中，该传感器被构造为使得由多个传感器感知到的声发射被处理，以判断外渗事件的位置。
7.如权利要求1-6中的任一项所述的外渗检测器，包括监视器，该监视器被构造为从声学传感器接收代表由声学传感器感知的声发射的信号。
8.如权利要求7所述的外渗检测器，其中，该监视器被构造为处理该信号以判断外渗事件是否已经发生、正在发生或可能发生。
9.如权利要求1-8中的任一项所述的外渗检测器，包括导管。
10.如权利要求9所述的外渗检测器，其中，导管被构造为产生声发射。
11.如权利要求1所述的外渗检测器，包括被联接至导管的外渗传感器。
12.一种医用流体注射器，包括：
动力注射器；和
声学传感器，被构造为监视与由动力注射器执行的医用流体注射相关的声学特征。
13.如权利要求12所述的医用流体注射器，其中，动力注射器被构造为基于该声学特征控制到患者体内的医用流体注射。
14.如权利要求12或13所述的医用流体注射器，其中，动力注射器被构造为根据基于所述声学特征的外渗事件是否已经发生、正在发生或可能发生来控制注射。
15.如权利要求12-14中的任一项所述的医用流体注射器，还包括被联接至动力注射器的导管，其中，该导管包括被构造为产生声发射的结构部，这些声发射代表流过导管的医用流体的流量。
16.一种监视外渗的方法，包括：
感知由注射到主体体内的医用流体的流体流动产生的声发射；并
基于被感知的声发射来检测可能的外渗。
17.如权利要求16所述的方法，其中，检测步骤包括将被感知的声发射与基准声发射比较。
18.如权利要求16或17所述的方法，其中，检测步骤包括处理被感知的声发射，以识别外渗的特性。
19.如权利要求16-18中的任一项所述的方法，包括获取基准声发射，并获取注射声发射，其中，在用医用流体给主体注射期间获取该注射声发射。
20.如权利要求19所述的方法，其中，获取基准声发射包括从储存器中访问基准声发射。
21.如权利要求19所述的方法，其中，获取基准声发射步骤包括在用医用流体给主体注射之前从该主体感知声发射。
22.如权利要求19-21中的任一项所述的方法，包括将基准声发射与注射声发射比较，并基于该比较来判断声发射是否已经发生、正在发生或可能发生。
23.如权利要求16-22中的任一项所述的方法，包括基于可能的外渗事件、声发射或其组合来控制医用流体的注射。
24.如权利要求23所述的方法，其中，控制注射包括，如果可能的外渗事件已经在注射中的临界点之后发生，则继续注射。
25.如权利要求16-24中的任一项所述的方法，包括用医用流体给患者注射。
26.如权利要求16-25中的任一项所述的方法，包括输出对可能的外渗事件的通知。
27.如权利要求16-26中的任一项所述的方法，包括如果外渗事件已经发生、正在发生或可能发生则采取矫正措施。
28.如权利要求27所述的方法，其中，注射器包括针头，且声学传感器联接至注射器。
29.一种实体介质，包括：
机器可读介质；和
设置在机器可读介质上的代码，其中，该代码被设置为监视声学传感器，该声学传感器构造为感知与注射相关的声发射并判断出外渗是否已经发生、正在发生或可能发生。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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