CN102655896A - 定剂量和调节要在进行血管造影术时使用的、辐射透不过的试剂的流量的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于在进行血管造影术时定剂量和对辐射透不过试剂（特别是二氧化碳）进行压力调节的装置100，在稍微高于环境压力的预定压力下借助于供给装置2通过供给管道3从源1进行供给。装置100包括第一定剂量装置10，该第一定剂量装置与供给管道3连接，目的是从源1中抽出测定量的二氧化碳。第一储存器15通过第一分流器5与第一定剂量装置10连接，并容纳要供给注射插管50的预定量二氧化碳。装置100还包括第二储存器25，该第二储存器与充装/排出装置6连接。第一储存器15和第二储存器25有公共表面20（软的或可运动的），目的是方便在储存器中的气体压力平衡。输出管道16使得第一储存器15和注射插管50通过第二分流器7而流体连通。

Description

定剂量和调节要在进行血管造影术时使用的、辐射透不过的试剂的流量的装置

技术领域

本发明涉及用于在人或动物体上进行诊断测量的装置的生产技术领域。

特别是，本发明涉及一种目标是在血管造影术测试中供给预定量的液体或气体辐射透不过试剂的装置。

背景技术

已知血管造影术测试包括将辐射透不过的试剂注入血管腔（动脉或静脉）内以及记录进行检查的区域的放射学影像。血管造影术的诊断目的是测量和显像在进行检查的血管腔中可能存在的结构异常，包括脉管管腔的变窄（狭窄）和扩张（动脉瘤）。

由于能够获得特别高的空间分辨率和诊断灵敏性，因此该技术广泛用于心脏和血管病人。

主要使用的辐射透不过试剂由包含液相碘的溶液构成，该液相碘与血液混合，能够获得进行检查的区域的、均匀和良好确定的影像。

在血管造影术技术中使用含碘的辐射透不过试剂的主要限制在于首先当存在一些病理情况（糖尿病病人、肾病病人等）时将不能承受该试剂。另外，由于病人的平均年龄增加，这些病症的发病率快速增加。

尽管已经确定存在这些限制，但是直到现在还使用相同的液相辐射透不过试剂。

已经提出二氧化碳（CO₂）作为可选的辐射透不过试剂，以便克服与使用含碘试剂的血管造影术技术相关的缺点。该气体特别适用于这种功能，因为一旦注入血管中，它能够获得注射区域的最佳射线照相显影，且没有承受和处置的问题，因为它快速和完全地通过肺呼出。

在通过CO₂进行血管造影术测试中首先使用的注射装置为手动类型，并简单地包括使用充满气体的注射器和由操作人员在注射时直接驱动。通过这样的注射器，气体通过预先布置在所涉及区域中的插管而直接注入就位。这样的系统有由于不能保证完全和安全地使得注射管路中没有空气而引起的缺陷，且它们使得病人有减压病的危险。

后来，最初制备成用于液体辐射透不过试剂的注射装置特意进行了改进和变化，以便使得它们适用于注射气体试剂。

不过，各种提出的仪器方案（手动或自动）都没有解决影响诊断结果的基本问题，也就是与控制气体灌输速度和准备要注射的气体量的问题。实际上，另一方面，简单调节注射器柱塞的向前运动速度（对于液相辐射透不过试剂的注射器就是这样）不能满意地控制注射流量，因为气体自然可压缩。而且，注射压力也不能有效控制，因为在注射器中引起的容积变化（由于气体的高度可压缩性和不同的排出速度）很少对应于可预计的压力变化（由于特殊注射条件的可变性）。

获得的结果是将观察到血管腔产生非均匀和很难控制的不透明。这使得很难诊断可能的病理，有时不精确和不可靠。

上述装置还相当复杂和昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在血管造影术测试中定剂量和配给（administering）二氧化碳的装置，该装置能够确定它的精确剂量，并在放射测量的步骤中获得基本恒定的注射流量。

本发明的另一目的是提供一种用于定剂量和配给二氧化碳的装置，该装置能够以连续方式使用，而没有受到环境空气污染的问题。

本发明的还一目的是提供一种用于定剂量和配给二氧化碳的装置，该装置的价格有限，且有很高的可靠性。

本发明的还一目的是提供一种用于在血管造影术测试中定剂量和配给辐射透不过试剂的装置，该装置能够同样有效地用于配给液相辐射透不过试剂。

上述目的根据权利要求的内容和本发明的优选（但不排他）实施例通过一种用于在进行血管造影术时定剂量和对辐射透不过试剂（特别是二氧化碳）进行压力调节的装置来完全实现，该辐射透不过试剂在预定压力下由相同气体源通过供给管道来供给。装置包括第一定剂量装置，该第一定剂量装置与供给管道连接，目的是从前述源中抽出测定量的二氧化碳。

第一储存器通过第一分流器而与第一定剂量装置连接，并容纳要供给注射插管的预定量二氧化碳。

该装置还包括第二储存器，该第二储存器与可选的充装/排出装置连接。第一和第二储存器有公用屈服（yielding）表面，特别是软的或可运动的，目的是方便在储存器中的气体压力平衡。

输出管道使得第一储存器和注射插管通过第二分流器而流体连通。

附图说明

本发明的特征（它们将由权利要求可知）在下面参考附图的详细说明中指出，附图中：

图1是根据本发明获得的、用于供给二氧化碳的装置的示意图；

图2是图1的装置在工作步骤中的示意图，其中气体进行充装；

图3是与前图相同的视图，且装置在工作步骤中，其中注射插管进行洗涤；

图4是与前图相同的视图，且装置在工作步骤中，其中辐射透不过试剂进行注射。

具体实施方式

参考图1和本发明的优选（但不排他）实施例，参考标号100表示用于在进行血管造影术时通过插管50来定剂量和调节辐射透不过试剂的整个装置，该插管50为已知类型，在图中完全示意表示，因为它的结构和它的功能并不与本发明严格相关。

下面通过实例进行的说明将涉及配给气相辐射透不过试剂（包括二氧化碳）。不过应当知道，相同的发明原理和实现它的装置也能够同样有利地用于配给液相辐射透不过试剂，不过不需要对装置结构进行较大改变。

装置100与二氧化碳源1在插入供给装置2和合适过滤器2a（该过滤器2a布置在供给装置2的下游）的情况下通过供给管3来连接，该二氧化碳源1有化学纯度，压力可调节。根据装置100使用的计算（logistic）状况，源1能够由处于压力下的储存器来形成，或者通过固定气体供给系统来形成。过滤器2a为已知类型，目的是从来自源1的二氧化碳流中除去零星存在于其中的固体或其它类型杂质。

第一流动停止/分流器装置5（包括三通分流器，它的功能将由后面的说明可知）的入口与供给管3的上游分支3a连接。

柔性壁容器30连接在第一分流器5的上游，该柔性壁容器30适合在稍微高于大气压力的压力下容纳用于一次整个血管造影术处理过程所需的气体（大约2升）。

与第一分流器5连接的第一定剂量装置10的目的是从容器30抽吸、容纳预定量的二氧化碳以及根据指令来供给该二氧化碳。在上述附图中，该第一定剂量装置10表示为注射器形式，它实际上构成用于执行该功能的、最简单的手动或机动装置。不过，所示并不认为是进行限制，注射器可以由其它类型的气体定剂量装置（该气体定剂量装置能够由已知类型的合适伺服机构来操作）来代替。

前述第一分流器5也能够为机械类型，或者能够由一组电磁阀来构成，该组电磁阀通过合适的开关来操作，目的是中断或允许流体分别流向上游分支3a、供给管3的下游分支3b和注射器10开口。

装置100还包括第一储存器15，该第一储存器15通过供给管3的下游分支3b而与第一分流器5的出口连接，目的是从第一分配器10接收预定量的二氧化碳，以便根据指令通过第二流动停止/分流装置7（后面将介绍）而将它供给前述插管50。第一储存器15优选是由柔性的气密袋来构成，当它为空的时，该气密袋的容积能够通过很小的力而减小。

装置100还包括第二储存器25，该第二储存器25有比第一储存器15大得多的容量，且同样优选是由气密材料制造的柔性袋而构成。对于本发明，优选是第二储存器25的容量尽可能多地大于第一储存器15的容量，并可通过例如将水引入其中而变化。

第二储存器25的特征在于与它相连的装置6和压力计26，该装置6用于使得第二储存器25充装有预定压力的空气以及用于随后排出该空气，该压力计26的目的是测量在该储存器25内部的压力。充装装置6例如由手动控制或机动的泵以及同样手动或伺服控制的三通分流阀来构成。

第二储存器25和第一储存器15有公用屈服表面20，例如通过使得两个储存器一个布置在另一个旁边，并通过胶水或通过其它已知技术来将它们的接触表面固定起来获得。可以设计成获得尽可能大的公用表面20，因为它的目的是方便在第一储存器15和第二储存器25内部的压力平衡。

根据特殊实施例（未示出，因为可直接理解），第一储存器15和第二储存器25装入硬的管形结构内部，且它们的公用表面20由在管形结构内部的活动壁来构成，目的是允许储存器内部的压力平衡。

根据另一实施例（由于相同原因而未同样示出），第一储存器15完全装入第二储存器25内。这样，与第一储存器15的整个外壳重合的公用表面20最大化。

为了保证不会超过在整个管路内部的最大安全压力，容器30和第二储存器25装备有合适的安全阀，目的是在预定压力下打开，以便放出过多的气体。

从第一储存器15开始的供给导管16有上游分支16a，该上游分支16a开口于第三流动停止/分流装置8的进口中。该第三流动停止/分流装置8在功能上由三通分流器构成，供给导管16的下游部分16b与它的出口连接。

与第三分流器8的第三通路连接的第二分配器装置40的最简单形式包括注射器，该注射器相对于构成第一分配器10的注射器有更小容量，目的是接收和根据指令来供给预定量的二氧化碳。不过，应当知道，在装置100的自动实施例中，第二分配器40同样能够为不同的已知类型气体分配器（伺服控制或自动操作）。对于最后方案的实例，在图1至4中，弹簧41与第二注射器40相连，通过它的一个端部而作用在注射器40的活塞上，同时相对端保持固定。该弹簧41的目的是对于注射器40内部的气体压力施加弹性反作用，以便使它能够以后面将介绍的模式来充装和排出。

供给导管16的上述下游部分16b与已介绍的第二停止/分流装置7的进口连接，该第二停止/分流装置7再包括三通分流器，它的出口与插管50连接。另一方面，第二分流器7的第三通路与已知类型的灌注装置9连接，该灌注装置9的目的是将可生物相容的液体（例如普通盐水溶液）灌输至血管中以便进行观察。

与前述容器30连接的压力限制装置31的目的是防止容器30内部的压力超过预定的安全值，例如可定量为100mmHG。

下面将参考图2至4介绍装置100的操作，该附图2至4表示了装置在预备和进行血管造影术测试的过程中的不同工作状况。

图1实际上表示了开始状况，其中，进行了一些检查准备操作。

首先的操作包括将第一分流器5置于这样的位置，其中，它停止从供给管道3进行的流动，然后打开源1的供给装置2，以便通过过滤器2a而使得容器30充装在预定压力下的二氧化碳，如箭头A所示。

该压力这样确定为稍微大于环境压力，通常为大约20mmHg。

在该步骤中，第一注射器10和第二注射器40都被排空，且它们的柱塞完全插入相关缸内。对于在所示实施例中的第二注射器40，这个位置通过弹簧41的弹性作用而自动保持。

在插管50仍然没有布置于要观察的血管内的情况下，装置进行排出，也就是，一定流量的二氧化碳供给第一储存器15、供给输出管道16和供给插管50，直到可能容纳于管路中的空气都排出。这时，第一分流器5布置成从容器30朝着供给管道3的下游分支3b传送气体。第二分流器7和第三分流器8这样布置成使得输出管道16与插管50连通，并将灌注装置9从管路中排除。

这时，插管50置于观察部位中，第二分流器7的位置改变，以便中断输出管道16的连接，并使得插管50与灌注装置9连接。这样，进行将正常盐水溶液流预先灌注至病人体内，以便能够将插管正确定位在所涉及的血管中。

因此，将空气引入第二储存器25中，直到达到预定注入压力（可由压力计26来检测）。该压力取决于所采用的特殊临床处理过程等，它比病人的血管内压力高得多。第一分配器10通过第一分流器5而充装有合适量的气体（从容器30抽吸），并随后通过由第一分流器5使它与导管3的下游分支3b连接而进行排出。这样，容纳于其中的一定量二氧化碳进入第一储存器15中。通过压力计26可看见与运动气体的容积成比例的压力增加。在该步骤中，在第三分流器8布置成使得供给导管16的上游分支16a与第二分配器40连通之后，第二分配器40也进行充装，这样，存在于导管16中的二氧化碳的压力克服弹簧41的作用力。图2表示了上述工作步骤。

因此，第二分流器7中断来自装置9的灌注液体的流动，且第三分流器8使得第二分配器40与插管50连通（图3）。因此，弹簧41的弹性反作用力使得容纳于前述分配器40中的二氧化碳排出，以便使它注入插管中和排空存在于其中的液体柱（通过称为插管50的“洗涤”的操作）。

最后，输出管道16的上游部分16a与下游部分16b连通，从而作用在第三分流器8上（图4），因此，容纳于第一储存器15中的二氧化碳引入插管50中，并从该插管进入要进行观察的血管内，从而在放射观察的同时进行操作。

在该步骤中，引入血管中的二氧化碳的流量通过在第一储存器15中的压力来调节。该压力通过第二储存器25经由公用表面20作用在第一储存器15上而保持基本恒定。即使当第一储存器15排空时，因为第一储存器15的容积比第二储存器25小得多，在第二储存器25内部的压力基本保持恒定，或者在任何情况下承受适度的变化。这样，流过插管的二氧化碳的流量在整个血管造影术测试过程中都基本恒定。另一方面，注入的二氧化碳的量完全确定，因为它恰好等于通过分配器10而进入储存器15的量。

另一流动停止装置51布置在第二分流器7的下游，目的是根据指令来停止在插管50中的流动，以便保证朝向血管的气动管路完全封闭和因此病人完全安全。

上述操作能够由操作人员人工进行，但是它们也能够自动化，并通过计算机系统来控制。实际上，第一分配器10和第二分配器40能够为伺服控制，第一分流器5和第二分流器7以及第三分流器8能够例如由多个合适布置的电磁阀来构成，这些电磁阀能够通过前述计算机系统来操作。当然，由多个电磁阀形成的分流器也能够人工控制、通过布置在装置的控制面板中的开关来控制。

如前面所述，装置100也能够用于配给液相辐射透不过试剂。在这种情况下，装置100的结构基本相同，其中，第一分配器10优选是能够由蠕动泵构成，目的是作用在供给管道3上，以便根据指令将预定剂量的辐射透不过试剂泵送至第一储存器15。蠕动泵的结构和操作原理为完全已知，并能够直接用于已经介绍的装置100的结构中。

当通过二氧化碳进行血管造影术测试时，装置100能够相对于已知装置获得一系列的优点。第一优点来自于能够确定要注入的二氧化碳的精确剂量和还能够获得基本恒定的注入流量。

另一优点来自于装置100能够使用更多次，而没有污染问题，且它在检查过程中不会受到外部空气的污染，因为在整个管路内部的压力总是正压。

装置100的还一优点与它用于液相辐射透不过试剂相关。由于存在第二储存器25，它能够有利地以恒定压力来供给，这样克服已知注入装置的缺点。实际上，与操作人员的能力和力量相关的主观性和（因此）不确定因素都这样消除，且避免了当插管阻塞或尖端楔入封闭血管中时出现超压、注射器锁住和可能的导管破裂。

装置100的还一优点来自于它的合理价格和整个注射系统的极度可靠性。

应当知道，上面所介绍的只是作为非限定实例。因此，在如上面所述和后面所要求保护、本发明技术方案的保护范围内，本发明可以进行变化和改变。

Claims (9)

1.一种用于在进行血管造影术时定剂量和调节要使用的辐射透不过试剂的流量的装置，所述辐射透不过试剂在预定压力下由源1通过供给管道3来供给，所述装置100的特征在于它包括：第一定剂量装置10，该第一定剂量装置与所述源1连接，目的是通过所述供给管道3而吸取来自所述源1的、测定量的所述辐射透不过试剂；第一储存器15，该第一储存器与所述第一定剂量装置10选择地连接，目的是通过所述第一定剂量装置10而从所述第一源1接收预定量的所述辐射透不过试剂，为了将它供给注射插管50；第二储存器25，该第二储存器与充装/排出装置6连接，目的是向所述第二储存器25供给空气和从所述第二储存器25排出空气；所述第一储存器15和第二储存器25共用至少一个屈服表面20，目的是使得所述储存器中的压力平衡；输出管道16，该输出管道的目的是选择地使得所述第一储存器15与所述注射插管50流体连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第二储存器25有一定容积，该容积基本大于所述第一储存器15的容积。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述第二储存器25有可调节的容积。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述第一15和第二25储存器整个为柔性，且它们包括由气密材料制造的一对袋。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述第一15和第二25储存器装入硬的管形结构内部，所述公共表面20包括机动壁，目的是使得所述储存器内部的压力平衡。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述第一储存器15容纳于所述第二储存器25的内部。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：容器30布置在所述第一定剂量装置10的上游，通过第一流动停止/分流装置5而与所述供给管道3连接，目的是从所述源1接收一定量的辐射透不过试剂，该辐射透不过试剂的量至少足以进行血管造影术测试，并在正压力下储存。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：第二定剂量装置40布置在所述插管50的上游，选择地与所述输出管道16连接，所述第二定剂量装置40的目的是吸入预定量的所述辐射透不过试剂，并在插管50洗涤阶段中将它供给所述插管50。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一定剂量装置10包括蠕动泵，目的是在所述供给管道3上操作，用于在装置控制单元的控制下将预定剂量的所述辐射透不过试剂泵送给所述第一储存器15。

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