CN103347552B - 医用流体注射系统 - Google Patents

医用流体注射系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103347552B
CN103347552B CN201180065875.4A CN201180065875A CN103347552B CN 103347552 B CN103347552 B CN 103347552B CN 201180065875 A CN201180065875 A CN 201180065875A CN 103347552 B CN103347552 B CN 103347552B
Authority
CN
China
Prior art keywords
medical fluid
push rod
fluid injection
driving
logic module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180065875.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103347552A (zh
Inventor
J.R.斯莫尔
J.A.珀金斯
F.M.法戈
M.J.格伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liebel Flarsheim Co LLC
Original Assignee
Liebel Flarsheim Co LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liebel Flarsheim Co LLC filed Critical Liebel Flarsheim Co LLC
Publication of CN103347552A publication Critical patent/CN103347552A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103347552B publication Critical patent/CN103347552B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178Syringes
    • A61M5/20Automatic syringes, e.g. with automatically actuated piston rod, with automatic needle injection, filling automatically
    • A61M5/2066Automatic syringes, e.g. with automatically actuated piston rod, with automatic needle injection, filling automatically comprising means for injection of two or more media, e.g. by mixing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/1407Infusion of two or more substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • A61M5/1452Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons
    • A61M5/14546Front-loading type injectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16804Flow controllers
    • A61M5/16827Flow controllers controlling delivery of multiple fluids, e.g. sequencing, mixing or via separate flow-paths
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/548Remote control of the apparatus or devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • A61M5/1452Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons
    • A61M5/14546Front-loading type injectors
    • A61M2005/14553Front-loading type injectors comprising a pressure jacket
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • A61M2205/502User interfaces, e.g. screens or keyboards

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

公开一种医用流体注射系统(450),其利用流动速率决定逻辑模块(130),注射量决定逻辑模块(132),显示控制逻辑模块(134),驱动推杆运动控制逻辑模块(136),和压力监测逻辑模块(138)中的一个或多个。流动速率决定逻辑模块(130),注射量决定逻辑模块(132),和显示控制逻辑模块(134)每一个可以利用浓度输入(172,192,202),以分别计算流动速率、注射量、和产生多色图像,以用于同时注射配置。驱动推杆运动控制逻辑模块(136)可以利用目标压力和监测压力以获得用于让驱动推杆前进的速度。压力监测逻辑模块(138)可以提供用于驱动推杆控制逻辑模块(136)的被监测压力值,其中该被监测压力值可以从用于让驱动推杆前进的动力和驱动推杆速度获得。

Description

医用流体注射系统
相关申请
本申请要求美国临时专利申请61/417,091的优先权,其于2010年11月24日递交,标题为"MEDICAL FLUID INJECTOR SYSTEM"。
技术领域
本发明通常涉及用于将一种或多种医用流体注射给目标的系统,例如患者。
背景技术
各种医用过程需要将一种或多种医用流体注射给患者。例如,医用成像过程通常涉及将造影剂(可能与盐水和/或其它流体一起)注射给患者。其它医用过程涉及将一种或多种流体注射给患者,以用于治疗目的。动力注射器可用于这些类型的应用。
动力注射器一般包括通常被称为动力头的部件。一个或多个针筒可以以各种方式(例如,可拆卸地;后装载;前装载)安装到动力头。后部装载;前部装载;侧部装载)。每个针筒通常包括被称为针筒柱塞、活塞等的部件。每个这样的针筒柱塞与并入到动力头中的适当针筒柱塞驱动器相互作用(例如接触和/或暂时地互连),从而针筒柱塞驱动器的操作在针筒筒体内并相当于该针筒筒体轴向地推进相关联的针筒柱塞。一个典型的针筒柱塞驱动器具有推杆的形式,该推杆安装在螺纹导杆或驱动螺杆上。驱动螺杆沿一个旋转方向的旋转能沿一个轴向方向推进相关联的推杆,而驱动螺杆沿相反旋转方向的旋转能沿相反的轴向方向推进该相关联的推杆。
发明内容
本发明的各个方面可以与注射方案的执行关联使用。注射方案可以包括可以以任何适当的方式设计的一个或多个阶段。注射方案的每一个阶段可以包括注射参数,例如要被注射的流体的总量和注射流动速率,以及可能地一个或多个注射延迟(有时称为"保持"和/或"暂停")且其每一个可具有无限或有限的持续时间。注射方案的阶段可以用于在单个注射位置注射一种液体。注射方案的阶段可以用于同时地在单个注射位置注射多种流体(例如造影剂和盐水)。
本发明的第一方面涉及从医用流体注射系统的目标压力获得至少一个驱动推杆速度的增加。第一方面可以是医用流体注射系统的形式,其包括针筒柱塞驱动器和驱动推杆运动控制逻辑模块,其中针筒柱塞驱动器包括驱动源(例如任何适当类型的马达)和驱动推杆(例如轴向可动的结构),且其中驱动推杆运动控制逻辑模块配置为从用于相关驱动推杆的目标压力获得驱动推杆速度的增加。第一方面也可以是使用医用流体注射系统注射至少一种流体的方法的形式,其中用于注射方案的目标压力的数据被输入(例如输入到医用流体注射系统),且其中用于医用流体注射系统的驱动推杆的速度增加从该目标压力获得。
许多特征改进和额外特征可用于本发明的第一方面。这些特征改进和额外的特征可以个别地使用或以任何组合使用。从而将被描述的每一个下列特征可以但不必须与第一方面的任何其他特征或特征的组合一起使用。直到本发明的第二方面的描述开始之前,以下的讨论适用于第一方面。
第一方面特征可以是使用目标压力来控制医用流体注射系统的至少一个驱动推杆速度在注射方案的至少一个阶段的至少一部分期间是如何增加的。第一方面可被实施为控制医用流体注射系统的一个或多个驱动推杆的速度在注射方案的任何相关部分期间且基于目标压力应是如何增加的。第一方面可以用于执行给定注射方案的任何适当数量的阶段,在给定阶段期间执行任何一次或多次,而不管给定阶段期间前进的驱动推杆数量(例如目标压力可以用于控制给定阶段期间单个推杆的速度增加;目标压力可以用于控制给定阶段中多个驱动推杆的速度增加——其特征是同时注射阶段)。在一个实施例中,单个目标压力与整个注射方案相关,而不管阶段的数量(例如同一目标压力可以用于注射方案的每一个阶段)。
目标压力可以响应于用户输入而设置,其中该用户输入是以任何适当的方式(例如任何适当类型的数据输入装置)和在任何适当的位置(例如从医用流体注射系统的遥控台;从医用流体注射系统的动力注射器的动力头;从医用流体注射系统的动力注射器和扫描机或其他医用成像装置共用的控制台)输入到医用流体注射系统的值的形式。与压力有关的提示(例如峰值压力的提示;目标压力的提示)可以显示在一个或多个位置处的医用流体注射系统的一个或多个显示部上。一个或多个数据输入装置可以用于键入与所述压力提示有关的压力值。用于目标压力的值可被设置为与针对峰值压力所输入的值相同的值,或目标压力可用针对峰值压力输入的值限定(例如根据算法,例如目标压力=峰值压力减去25psi)。针对峰值压力键入的任何值特点可以在于其是可以用于设置目标压力的数据。
虽然在第一方面的情况下基于目标压力医用流体注射系统的一个或多个驱动推杆的速度可不断地在注射方案的至少一个阶段中不断地增加,但是并不总是这样的情况。目标压力可以用于控制给定驱动推杆的速度从具体阶段开始直到某较迟时间点时增加的方式(例如直到目标压力确实达到;直到用于相关阶段的目标流动速率达到;直到相关阶段结束)。任何适当初始速度可以用于针对给定阶段最初导出驱动推杆速度的目的,包括零速度。在医用流体注射系统的给定驱动推杆的速度已经增加了一定时间之后,该驱动推杆的速度可被保持在一定的值和/或可实际上被减少。但是,对该驱动推杆的任何随后速度增加(一个或多个)仍然可以从原始的目标压力且根据第一方面获得。
目标压力特征可以是一种自变量,而针对医用流体注射系统的给定驱动推杆获得的速度特点可以是一种因变量。驱动推杆速度的获得特点可以是至少取决于目标压力和/或至少被目标压力影响。在一个实施例中,目标压力(例如目标压力值)可以输入到驱动推杆运动控制算法,且该驱动推杆运动控制算法的输出可以是驱动推杆速度(例如驱动推杆速度值)。如果该驱动推杆运动控制算法的输出具有的大小比该同一驱动推杆运动控制算法的时间上最近的在先执行中的大小更大,则特点可以在于用于第一方面目的的驱动推杆速度的增加。在任何情况下,这种驱动推杆控制算法可以以任何适当的基础执行,例如周期性地(例如每40毫秒,或一些其他适当的时间周期)。
从目标压力获得的至少一个驱动推杆速度的增加可以针对第一方面使用。多个驱动推杆速度的增加可以以任何适当的基础针对第一方面获得且可以进行(当然是指实施,即用于控制相关的驱动推杆的速度)。任何适当的正时可以在多个驱动推杆速度获得的情况下使用。考虑到了第一方面根据目标压力且直到第一状态的任何发生之前增量地增加驱动推杆速度的情况。该第一状态可以是医用流体注射系统达到目标压力,或达到用于相关的阶段的目标流动速率,或达到相关阶段的结束,或任何它们的组合。在一个实施例中,目标压力(例如用于整个注射方案),或目标流动速率(例如用于相关的阶段),或者两种情况可以基于用户以任何适当的方式对医用流体注射系统的相应输入(例如通过任何适当类型的数据输入装置)。所获得的驱动推杆速度的增量增加可以以注射方案的给定阶段的开始为起始且可以以任何适当的基础继续直到第一状态的任何发生。在该阶段期间从阶段起始直到第一状态发生的时间特点可以是一种用于第一方面目的的第一时间范围。使用目标压力来控制医用流体注射系统的驱动推杆的速度增加可以在注射方案执行期间在任何适当的时间实施,包括在驱动推杆的速度已经实际上出于任何适当的理由被减小之后的任何时间(例如在达到和/或超过目标压力;在达到和/或超过用于相关阶段的目标流动速率)。
驱动推杆速度可以以任何适当的基础至少从目标压力重复获得,且涵盖了驱动推杆速度响应于这种获得而增加以及驱动推杆速度响应于这样的获得而减小的两种情况。至少一个其他参数(例如另一自变量)可以用在驱动推杆速度的获得。例如驱动推杆速度(例如因变量)可以从目标压力(例如自变量)和实际的,操作的或被监测压力(例如自变量且后文为"被监测压力")获得。与给定驱动推杆的操作相关的被监测压力值可以以任何适当的方式获得。在一个实施例中,被监测压力值从用于让驱动推杆前进的动力以及驱动推杆速度两者获得(其中该速度可以以任何适当的方式确定)。第一方面利用的任何被监测压力或被监测压力值可以与单个时间点相关,或可以是与不同时间点相关的被监测压力或压力值的平均值(例如被监测压力可以是移动平均值的形式)。
目标压力和所述被监测压力之间的差可以用于获得驱动推杆速度值。驱动推杆速度值可以以减少目标压力和被监测压力之间误差大小的方式获得。在一个实施例中,至少两项的控制器用于从目标压力和更新的被监测压力值获得驱动推杆速度(例如使用比例项和微分项)。在一个实施例中,PID控制器(比例-积分-微分控制器)用于从目标压力和更新被监测压力值两者获得驱动推杆速度值,但是这种控制器的所有三项实际上可以不被使用。根据第一方面的任何驱动推杆速度的增加特点可以是递归获得、迭代获得和/或重复获得的,包括不限于使用任何所述配置的控制器。
本发明的第二方面涉及迭代获得医用流体注射系统的至少一个驱动推杆的速度,其中每一个这种获得是基于目标压力和实际的、操作的、或被监测压力的(再次,简单地称为"被监测压力"),其中该迭代获得从注射方案的至少一个阶段开始以至少某种基础重复(包括该迭代获得在注射方案的整个一个或多个阶段中进行),其中获得的速度用于在注射方案的至少一个阶段期间让相关驱动推杆前进(且由此包括针对注射方案的每一个阶段使用这种速度获得)。第二方面可以是医用流体注射系统的形式,其包括针筒柱塞驱动器和驱动推杆运动控制逻辑模块,其中针筒柱塞驱动器包括驱动源(例如任何适当类型的马达)和驱动推杆(例如轴向可动结构),其中驱动推杆运动控制逻辑模块配置为迭代地从目标压力和被监测压力两者获得相关驱动推杆的驱动推杆速度,其中这种迭代获得从注射方案的至少一个阶段开始且针对其至少一部分以至少某种基础进行,且其中获得的速度用于在注射方案的至少一个阶段的至少一部分期间让相关驱动推杆前进。第二方面也可以是使用医用流体注射系统注射至少一种流体的方法的形式,其中目标压力从输入到医用流体注射系统的且属于注射方案的至少一个阶段的数据设置,其中用于医用流体注射系统驱动推杆的速度从注射方案的至少一个阶段开始且针对至少一个阶段执行的至少一部分而从目标压力和被监测压力获得,且其中获得的速度用于在相关阶段期间让相关驱动推杆前进。
许多特征改进和额外特征可用于本发明的第二方面。这些特征改进和额外的特征可以个别地使用或以任何组合使用。从而将被描述的每一个下列特征可以但不必须与第二方面的任何其他特征或特征的组合一起使用。直到本发明的第三方面的描述开始之前,以下的讨论适用于第二方面。
第二方面的特点可以是涉及使用目标压力和被监测压力以控制医用流体注射系统的至少一个驱动推杆的速度在注射方案至少一个阶段的至少最初部分期间是如何增加的。被第二方面使用的"被监测压力"可与单个时间点相关,或可以是与不同时间点相关的监测压力或被监测压力值的平均值(例如"被监测压力"可以是移动平均值的形式,或一定数量的在时间上最近的被监测压力值的平均值)。第二方面可以实施为控制医用流体注射系统的一个或多个驱动推杆的速度在注射方案的任何相关部分期间且基于目标压力和被监测压力应是如何增加的。第二方面可以用在给定注射方案的任何适当数量阶段的执行中,而不管在给定阶段期间前进的驱动推杆的数量(例如目标压力和被监测压力可以用于控制给定阶段期间单个推杆的速度;目标压力和相应的被监测压力可以用于控制给定阶段中多个驱动推杆每一个的速度——特点可以是同时注射阶段)。在一个实施例中,单个目标压力与整个注射方案相关,而不管阶段的数量(例如同一目标压力可以用于注射方案的每一个阶段)。
目标压力可以响应于用户输入而设置,其中该用户输入是以任何适当的方式输入到医用流体注射系统的值的形式(例如任何适当类型的数据输入装置)和在任何适当的位置(例如从医用流体注射系统的遥控台;从医用流体注射系统的动力注射器的动力头;从医用流体注射系统的动力注射器和扫描机或其他医用成像装置共用的控制台)。与压力有关的提示(例如峰值压力的提示;目标压力的提示)可以显示在一个或多个位置处的医用流体注射系统的一个或多个显示部上。一个或多个数据输入装置可以用于键入与所述压力提示有关的压力值。用于目标压力的值可被设置为与针对峰值压力的输入到系统的值相同,或目标压力可用针对峰值压力输入的值来限定(例如根据算法,例如目标压力=峰值压力减去25psi)。针对峰值压力键入的任何值的特点可以在于其为一种可以用于设置目标压力的数据。
虽然在第二方面的情况下基于目标压力和相关被监测压力,医用流体注射系统的一个或多个驱动推杆的速度可不断地在注射方案的至少一个阶段中不断地增加,但是并不总是这样的情况。根据第二方面的驱动推杆速度的获得可以增加或减少相关驱动推杆的速度,或可以维持相关驱动推杆的当前速度。目标压力和被监测压力可以共同用于控制给定驱动推杆的速度从具体阶段开始直到随后的某时间点增加的方式(例如直到目标压力实际上达到;直到相关阶段的目标流动速率达到;直到相关阶段结束)。任何适当初始速度可以用于针对给定阶段初始获得驱动推杆速度的目的,包括零速度。在医用流体注射系统的给定驱动推杆的速度已经增加了一定时间之后,该驱动推杆的速度可被保持在一定值和/或可实际上基于目标压力和被监测压力的更新的大小而减少。任何用于该驱动推杆的随后速度增加(一个或多个)仍然可以从原始的目标压力和被监测压力的更新量获得。被监测压力的更新大小可从单个时间点或单个"测量"获得,或可以是平均值(例如利用移动平均值)。
目标压力和被监测压力特点可以是自变量,而用于医用流体注射系统的给定驱动推杆的获得速度特点可以是因变量。根据第二方面获得的驱动推杆速度特点可以至少取决于目标压力和被监测压力和/或至少被目标压力和被监测压力影响。在一个实施例中,目标压力(例如目标压力值)和被监测压力(例如被监测压力值)可以输入到驱动推杆运动控制算法,且该驱动推杆运动控制算法的输出可以是驱动推杆速度(例如驱动推杆速度值)。这样的驱动推杆控制算法可以任何适当的基础执行,以用于第二方面实施的迭代获得,例如周期性地(例如每40毫秒或一些其他适当的时间周期)。虽然同一目标压力值可以用于在注射方案的给定阶段中获得驱动推杆速度,但是被监测压力的更新值可以用于每一个这种获得。
中间流体注射系统的至少一个驱动推杆的驱动推杆速度可以在整个注射方案中以任何适当的基础迭代获得。任何适当正时可以用于第二方面所述的驱动推杆速度获得(例如每40毫秒)。获得的驱动推杆速度可以在给定阶段期间增量地增加直到第一状态发生。该第一状态可以是医用流体注射系统达到目标压力,或达到用于相关阶段的目标流动速率,或达到相关阶段的结束,或任何它们的组合。在一个实施例中,用于目标压力、目标流动速率或两者的数据可以通过用户以任何适当的方式输入到医用流体注射系统(例如通过任何适当类型的数据输入装置)。获得的驱动推杆速度可以以注射方案的给定阶段的开始为起始且可以以任何适当的基础继续,直到第一状态的任何发生。
与给定驱动推杆的操作相关的每一个被监测压力值可以在第二方面的情况下以任何适当的方式获得。在一个实施例中,被监测压力值从用于让驱动推杆前进的动力以及驱动推杆的速度获得(其中该速度可以以任何适当的方式测量)。目标压力和所述被监测压力之间的差可以用于获得驱动推杆速度值。驱动推杆速度值可以以减少目标压力和被监测压力之间误差量的方式获得。在一个实施例中,至少两项的控制器用于从目标压力和更新的被监测压力值获得驱动推杆速度(例如使用比例项和微分项)。在一个实施例中,PID控制器(比例-积分-微分控制器)用于从目标压力和更新被监测压力值两者获得驱动推杆速度值,但是这种控制器的所有三项实际上可以不被使用。根据第二方面的任何驱动推杆速度的增加特点可以是能递归地获得,包括不限于使用任何所述配置的控制器。
本发明的第三方面涉及监测与医用流体注射系统的操作相关的压力,其中被监测压力从输入到医用流体注射系统针筒柱塞驱动器的驱动源的动力值以及该同一针筒柱塞驱动器的驱动推杆的速度确定。第三方面可以是医用流体注射系统的形式,其包括针筒柱塞驱动器和压力监测逻辑模块,其中针筒柱塞驱动器包括驱动源(例如任何适当类型的马达)和驱动推杆(例如轴向可动的结构),且其中压力监测逻辑模块配置为从输入到驱动源的动力值和驱动推杆的速度获得被监测压力。第三方面也可以是使用医用流体注射系统注射至少一种流体的方法的形式,其中至少一个针筒柱塞驱动器被操作以让相关驱动推杆前进,以将至少一种流体注射到患者,且其中输入到该针筒柱塞驱动器的驱动源的动力和相关驱动推杆的速度(以任何适当的方式确定)用于获得被监测压力。该第三方面可以使用在本发明的上述第一和第二方面每一个中。
本发明的第四方面涉及确定用于医用流体注射系统的至少两个不同驱动推杆每一个的流动速率,其中该决定是基于用于注射方案的至少一个阶段的总流动速率和浓度浓度输入的,其中第一和第二驱动推杆被同时前进。第四方面可以是医用流体注射系统的形式,其包括第一针筒柱塞驱动器、第二针筒柱塞驱动器和流动速率决定逻辑模块,其中这种针筒柱塞驱动器每一个包括驱动源(例如任何适当类型的马达)和驱动推杆(例如轴向可动的结构),且其中流动速率决定逻辑模块配置为基于用于注射方案的至少一个阶段的总流动速率输入和浓度输入计算用于第一和第二针筒柱塞驱动器每一个的驱动推杆的流动速率,所述阶段中第一和第二针筒柱塞驱动器被同时操作(例如两个不同医用流体同时注射到患者的阶段)。第四方面也可以是将医用流体注射系统配置为用于同时注射至少两种不同医用流体到患者的形式,其中总流动速率和浓度针对注射方案的至少一个阶段被键入(例如输入到医用流体注射系统),所述阶段中第一和第二针筒柱塞驱动器被同时操作(例如至少两种不同医用流体被同时注射到患者的阶段),且其中用于第一和第二驱动推杆每一个的流动速率基于注射方案相关阶段的总流动速率和浓度输入通过医用流体注射系统计算。
许多特征改进和额外特征可用于本发明的第四方面。这些特征改进和额外的特征可以个别地使用或以任何组合使用。从而将被描述的每一个下列特征可以但不必须与第四方面的任何其他特征或特征的组合一起使用。直到本发明的第五方面的描述开始之前,以下的讨论适用于第四方面。
第一针筒柱塞驱动器可以与任何适当类型的第一医用流体相关(例如造影剂),而第二针筒柱塞驱动器可以与任何适当类型的第二医用流体相关(例如盐水),但是所述第二医用流体至少在一些方面与第一医用流体不同。所述浓度输入可以将要被同时注射的第一和第二医用流体的相对量关联。浓度输入可以以任何适当的方式表示,例如百分比的形式。在一个实施例中,"30%"的浓度输入可以意味着在第一和第二驱动推杆同时前进的注射方案的阶段中,在这样的阶段中要被注射的总容量的30%将通过第一医用流体限定且该同一总容量的70%将通过第二医用流体限定。
总流动速率和浓度输入每一个可以是用户输入的形式。用户可以将用于给定阶段的期望总流动速率和期望浓度以任何适当的方式(例如经由任何适当类型的数据输入装置)和在任何适当位置(例如从医用流体注射系统的遥控台;从医用流体注射系统的动力注射器的动力头;从医用流体注射系统的动力注射器和扫描机或其他医用成像装置共用的控制台)输入到医用流体注射系统。用于至少一个阶段的总流动速率提示和浓度提示可以显示在医用流体注射系统的至少一个显示部上,包括用于给定阶段的总流动速率和浓度提示被同时显示在两个或多个显示部上。一个或多个数据输入装置可以用于关联于相应的提示键入用于给定阶段的期望总流动速率和浓度。
应理解第四方面可以与多个驱动推杆同时前进的注射方案的两个或多个阶段结合使用。还应应理解第四方面可以与多个驱动推杆同时前进的注射方案的每一个阶段结合使用。该第四方面可以用于与本发明的上述第一和第二方面每一个组合使用。
本发明的第五方面涉及确定医用流体注射系统的至少两个不同驱动推杆每一个的注射量,其中该决定是基于用于注射方案的至少一个阶段的总注射量和浓度输入决定的,其中第一和第二驱动推杆同时前进。第五方面可以是医用流体注射系统的形式,其包括第一针筒柱塞驱动器、第二针筒柱塞驱动器和注射量决定逻辑模块,其中这种针筒柱塞驱动器每一个包括驱动源(例如任何适当类型的马达)和驱动推杆(例如轴向可动的结构),且其中注射量决定逻辑模块配置为基于用于注射方案的至少一个阶段的总注射容量输入和浓度输入计算用于第一和第二针筒柱塞驱动器每一个的驱动推杆的注射量,所述阶段中第一和第二针筒柱塞驱动器被同时操作(例如两个不同医用流体同时注射到患者的阶段)。第五方面也可以是将医用流体注射系统配置为用于同时注射至少两种不同医用流体到患者的形式,其中总注射量和浓度针对注射方案的至少一个阶段键入(例如输入到医用流体注射系统),所述阶段中第一和第二针筒柱塞驱动器被同时操作(例如至少两种不同医用流体被同时注射到患者的阶段),且其中用于第一和第二驱动推杆每一个的注射量基于注射方案相关阶段的总注射量和浓度输入通过医用流体注射系统计算。
许多特征改进和额外特征可用于本发明的第五方面。这些特征改进和额外的特征可以个别地使用或以任何组合使用。从而将被描述的每一个下列特征可以但不必须与第五方面的任何其他特征或特征的组合一起使用。直到本发明的第六方面的描述开始之前,以下的讨论适用于第五方面。
第一针筒柱塞驱动器可以与任何适当类型的第一医用流体相关(例如造影剂),而第二针筒柱塞驱动器可以与任何适当类型的第二医用流体相关(例如盐水),但是所述第二医用流体至少在一些方面与第一医用流体不同。所述浓度输入可以将要被同时注射的第一和第二医用流体的相对量关联。浓度输入可以以任何适当的方式表示,例如百分比的形式。在一个实施例中,"30%"的浓度输入可以意味着,在第一和第二驱动推杆同时前进的注射方案的阶段中,在这样的阶段中要被注射总容量的30%将通过第一医用流体限定且该同一总容量的70%将通过第二医用流体限定。
总注射量和浓度输入每一个可以是用户输入的形式。用户可以将用于给定阶段的期望总注射量和期望浓度以任何适当的方式(例如经由任何适当类型的数据输入装置)和在任何适当位置(例如从医用流体注射系统的遥控台;从医用流体注射系统的动力注射器的动力头;从医用流体注射系统的动力注射器和扫描机或其他医用成像装置共用的控制台)输入到医用流体注射系统的值的形式。
医用流体注射系统可以包括至少一个显示部。给定显示部可以设置在任何适当位置(例如成像套件的内部/外部)。多个显示部可以使用和设置在任何适当结构(例如通过成像套件外部的(医用流体注射系统)的遥控台并入;通过位于成像套件中的(医用流体注射系统)的动力注射器的动力头并入;通过位于成像套件中的(医用流体注射系统)的动力注射器的扫描机或其他医用成像装置的共用控制台并入)。用于至少一个阶段的总注射量提示和浓度提示可以显示在医用流体注射系统的至少一个显示部上,包括用于给定阶段的总注射量和浓度提示被同时显示在两个或多个显示部上。一个或多个数据输入装置可以用于关联于相应的提示键入用于给定阶段的期望总注射量和浓度。
应理解第五方面可以与多个驱动推杆同时前进的注射方案的两个或多个阶段结合使用。还应应理解第五方面可以与多个驱动推杆同时前进的注射方案的每一个阶段结合使用。该第五方面可以用于与本发明的上述第一、第二和第四方面每一个组合使用。
本发明的第六方面涉及在医用流体注射系统的至少一个显示部上显示至少一个多色图像,其中这种多色图像中的颜色量与用于注射方案的一阶段的浓度关联,所述阶段中医用流体注射系统的第一和第二针筒柱塞驱动器被同时操作。第六方面可以是医用流体注射系统的形式,其包括第一和第二针筒柱塞驱动器,至少一个显示部,和显示控制逻辑模块,其中显示控制逻辑模块包括经设计浓度变量,且其中显示控制逻辑模块配置为在至少一个显示部上显示至少一个多色图像和将这种多色图像中的颜色量与用于注射方案的至少一个阶段的经设计浓度变量值关联,所述阶段中第一和第二针筒柱塞驱动器被同时操作。第六方面也可以是用于医用流体注射系统操作的方法,其中浓度值被输入到医用流体注射系统,其中医用流体输送系统的第一和第二驱动推杆被同时前进,其中至少一个多色图像针对注射方案的至少一个阶段显示在至少一个显示部上,其中第一和第二驱动推杆同时前进,且其中这种多色图像中包括的颜色的量与浓度值关联。
许多特征改进和额外特征可用于本发明的第六方面。这些特征改进和额外的特征可以个别地使用或以任何组合使用。从而将被描述的每一个下列特征可以但不必须与第六方面的任何其他特征或特征的组合一起使用。以下的讨论至少适用于本发明的第六方面。
浓度值或用于经设计浓度变量的值可以是用户输入的形式。医用流体注射系统可以包括至少一个任何适当类型的数据输入装置。浓度值或用于经设计浓度变量的值可以通过任何这样的数据输入装置键入。
浓度值或用于经设计浓度变量的值可以与注射方案的第一和第二针筒柱塞驱动器被同时操作的阶段期间要被同时注射的第一医用流体的总量和第二医用流体的总量关联。第一和第二医用流体——它们在第一和第二针筒柱塞驱动器同时操作的注射方案的阶段期间被同时注射——可以具有任何适当类型(例如造影剂,盐水)。
第一和第二颜色可以被给定多色图像利用。根据浓度值或用于经设计浓度变量的值,第一颜色可以与第一和第二针筒柱塞驱动器被同时操作的注射方案的阶段期间与要被注射的第一医用流体的量相关。根据浓度值或用于经设计浓度变量的值,第二颜色可以与第一和第二针筒柱塞驱动器被同时操作的注射方案的阶段期间与要被注射的第二医用流体的量相关。
给定多色图像中包括的第一颜色的量可以与第一和第二针筒柱塞驱动器同时操作的注射方案的阶段期间要被注射的第一医用流体的量成比例(例如根据浓度值或用于经设计浓度变量的值)。包括在给定多色图像中的第二颜色的量可以与第一和第二针筒柱塞驱动器同时操作的注射方案的阶段期间要被注射的第二医用流体的量成比例(例如根据浓度值或用于经设计浓度变量的值)。
包括在给定多色图像中的第一颜色的量随浓度值或用于经设计浓度变量值的大小的增加而增加,而包括在给定多色图像中的第二颜色的量可以随浓度值或用于经设计浓度变量值的大小的增加而减少。包括在给定多色图像中的第一颜色的量可以随浓度值或用于经设计浓度变量值的大小的减少而减少,而包括在给定多色图像中的第二颜色的量可以随浓度值或用于经设计浓度变量的值的大小的减少而增加。
对于第一和第二针筒柱塞驱动器同时操作的注射方案的阶段,给定多色图像中颜色的量可以表示第一医用流体相对于第二医用流体的浓度。考虑了第一多色图像的情况。该第一多色图像不仅可以基于第一多色图像并入的多个颜色的量而表示浓度信息,且第一多色图像也可以用数字表示浓度信息。多于一个的多色图像可以同时显示在显示部上且表示同一浓度信息。每一个多色图像(并非所述第一多色图像)可以用数字表示与医用流体注射系统的操作相关的其他参数的信息(即并非浓度)。例如用于具体阶段的给定多色图像可用数字表示流动速率、总注射量和第一和第二针筒柱塞驱动器中哪个被操作的信息。同时显示在至少一个显示部上的每一个多色图像可以经由多个颜色的相对量提供相同浓度信息,且每一个这样的多色图像也可以用数字表示与医用流体注射系统的操作相关的不同参数的信息。
本发明的第七方面涉及提供注射延迟图像和扫描延迟图像中的一个或两者是否显示给医用流体注射系统操作者的控制。"注射延迟"可以特征在于从操作者开始注射直到经设计注射方案所描述的注射确实开始时的延迟(通常为秒)。"扫描延迟"可以特征在于从操作者开始注射直到影像获得操作通过成像装置启动时的延迟(通常为秒)。在任何情况下,第七方面可以是医用流体注射系统的形式,其包括至少一个针筒柱塞驱动器,至少一个显示部,至少一个数据输入装置,和显示在系统的至少一个显示部上的至少一个屏幕,其提供在设计用于医用流体注射器的注射方案时或注射方案执行期间或在这两种情况下是否将注射延迟图像、或扫描延迟图像、或两者显示在所述至少一个显示部上的选项。第七方面也可以是用于医用流体注射系统的操作方法的形式,其中在医用流体注射系统的至少一个显示部上显示屏幕,请求允许用户选择在设计注射方案或执行注射方案期间或两种情况下是否将注射延迟图像、扫描延迟图像、或两者显示在医用流体注射系统的至少一个显示部上。注射延迟图像可以用于将注射延迟设计到注射方案中,以显示设计注射延迟,或两者。扫描延迟图像可以用于将扫描延迟设计到注射方案中,以显示设计扫描延迟,或两者。
许多特征改进和额外的特征可分开适用于本发明上述第一、第二、第三,第四、第五、第六和第七方面每一个。这些特征改进和额外的特征可以针对上述第一、第二、第三、第四、第五、第六方面和第七方面每一个个别地使用或以任何组合使用。
本发明可以利用一个或多个显示部。给定显示部可以设置在任何适当位置(例如成像套件的内部/外部)。多个显示部可以使用和设置为任何适当结构(例如通过成像套件外部的遥控台并入;通过位于成像套件中的动力注射器的动力头并入;通过位于成像套件中的动力注射器和扫描机的共用的控制台并入)。
本发明可以利用任何适当类型的一个或多个数据输入装置。每一个这样的数据输入装置可以在任何适当位置(例如成像套件外部,成像套件内部)。每一个这样的数据输入装置可以与任何适当部件或部件组合相关(例如与动力注射器相关的遥控台;动力注射器的动力头;用于扫描机和动力注射器的共用控制台)。
可以用于提供流体排出的任何动力注射器可以具有任何适当尺寸、形状、构造和/或类型。任何这样的动力注射器可以使用具有任何适当尺寸、形状、构造和/或类型的一个或多个针筒柱塞驱动器,其中每一个这样的针筒柱塞驱动器至少能双向运动(例如沿用于排出流体的第一方向运动;沿用于适应流体的装载和/或抽取和/或用于返回到用于随后流体排出操作的位置的第二方向的运动),且其中每一个这样的针筒柱塞驱动器可以与其相应的针筒柱塞以任何适当的方式相互作用(例如通过机械接触;通过适当的联接(机械的或其它方式的)),以能沿至少一个方向推进针筒柱塞(例如用于排出流体)。每一个针筒柱塞驱动器可以使用具有任何适当尺寸、形状、构造和/或类型的一个或多个驱动源。多个驱动源输出可以以任何适当的方式组合以让单个针筒柱塞在给定时间前进。一个或多个驱动源可以专用于单个针筒柱塞驱动器,或一个或多个驱动源可以与多个针筒柱塞驱动器相关(例如并入一些类型的传递装置以改变从一个针筒柱塞到另一针筒柱塞的输出),或以上组合。代表性驱动源形式包括有刷或无刷马达、液压马达、气动马达、压电马达或步进马达。
任何这样的动力注射器可以用于需要一种或多种医用流体输送的任何适当应用,包括但不限于任何适当的医学成像应用(例如计算机断层成像或CT成像;磁共振成像或MRI;单光子发射计算机断层成像或SPECT成像;正电子发射断层成像或PET成像或PET成像;X射线成像;造影成像;光学成像;超声波成像)和/或任何适当医学诊断和/或治疗应用(例如化学疗法、疼痛控制等)任何这样的动力注射器可以结合任何部件或部件的组合使用,例如适当的成像系统(例如CT扫描仪)。例如,信息(例如,扫描延迟信息、注射起动信号、注射流量)可在任何这样的动力注射器和一个或多个其他部件之间传递。
任何合适数量的针筒可以任何适当的方式用于任何这样的动力注射器(例如,可拆卸地;前装载;前装载;侧装载),任何适当的医用流体(例如,造影剂、治疗用流体、放射性药剂、盐水和任何其组合)可从任何这样的动力注射器的给定针筒排放,且任何适当的流体可以任何适当的方式从多针筒动力注射器结构排放(例如,相继地、同时地),或其任何组合。在一个实施例中,通过动力注射器的操作从针筒排出的流体被引导到管道(例如,医用管路组),该导管与针筒以任何适当的方式流体地互连且将流体引导到期望位置(例如,插入到患者体内的导管,以用于注射)。多个针筒可排入到共用导管(例如,用于提供给单个的注射位置),或者一个针筒可排入到一个导管(例如,用于提供给一个注射位置),而另一针筒可排入到不同的导管(例如,用于提供给不同的注射位置)。在一个实施例中每一个针筒包括针筒筒体和设置在针筒筒体中且相对于针筒筒体可动的柱塞。该柱塞可以与动力注射器的针筒柱塞驱动组件相互作用从而针筒柱塞驱动组件能让柱塞沿至少一个方向前进,且可能地沿两个不同相反方向行进。
被本发明的任何各种方面利用的任何"逻辑模块"可以以任何适当的方式实施,包括不限于任何适当软件、固件或硬件,使用一个或多个个平台,使用一个或多个处理器,使用任何适当类型的存储器,使用任何任何适当类型单个计算机或多个任何适当类型的计算机且以任何适当的方式互连,或以上的任意组合。该逻辑模块可以在任何单个位置或以任何适当的方式互连(例如经由任何类型的网络)的多个位置处实施。
本发明的被有意地限定为"单数"情况等的任何特征将通过例如"仅"、"单个"、"限制为"等术语来清楚地表述。仅根据通常接受的先行词基本含义来解释一特征并不是要将相应特征限制为单数(例如若仅说动力注射器包括“针筒”则并不意味着动力注射器仅包括单个针筒)。而且,没有使用例如"至少一个"这样的术语也不是要将相应特征限制为单数(例如若仅说动力注射器包括“针筒”则并不意味着动力注射器仅包括单个针筒)。针对具体的特征使用短语"至少大致"等涵盖了相应特性和其非实质性的变化(例如若说针筒筒体至少大致是圆柱形的涵盖针筒筒体是圆柱形的情况)。最后,结合短语"在一个实施例中"所提到的特征并不是要将相应该特征限制为仅用于单个实施例。
附图说明
图1示出了的动力注射器的一个实施例的示意图。
图2A示出了安装在可动立架上的双头动力注射器的一个实施例的透视图。
图2B是图2A的动力注射器使用的动力头的放大至少部分分解透视图。
图2C是图2A的动力注射器使用的针筒柱塞驱动组件的一个实施例的示意图。
图3A是利用医用流体注射系统和成像系统的成像套件的示意性实施例。
图3B是可以用于同时注射两个医用流体的示意性双头医用流体注射系统。
图3C是可以被图3B的医用流体注射系统使用的动力注射器控制模块/逻辑模块的示意性实施例。
图4是可以被医用流体注射系统使用的注射设置方案的示意性实施例。
图5是可以被医用流体注射系统使用的流动速率决定方案的示意性实施例。
图6是可以被医用流体注射系统使用的注射量决定方案的示意性实施例。
图7是可以被医用流体注射系统使用的显示控制方案的示意性实施例。
图8是可以被医用流体注射系统使用的驱动推杆运动控制方案的示意性实施例。
图9是可以被医用流体注射系统使用的压力监测方案的示意性实施例。
图10是设计注射方案期间来自医用流体注射系统的屏幕的实施例。
图11是完成注射方案的设计之后来自医用流体注射系统的屏幕的实施例。
图12是完成注射方案的设计之后来自医用流体注射系统的屏幕的实施例,且其利用多色图像以表示用于注射方案的一个阶段的70/30浓度。
图13是完成注射方案的设计之后来自医用流体注射系统的屏幕的实施例,且其利用多色图像以表示用于注射方案的一个阶段的30/70浓度。
具体实施方式
图1示出了具有动力头12的动力注射器10的一个实施例的示意图。一个或多个图形用户界面或GUI11可与动力头12相关联。每个GUI11:1)可具有任何适当的尺寸、形状、构造和/或类型;2)可与动力头12以任何适当的方式操作性地相互连接;3)可被布置在任何适当的位置;4)可被构造为提供下面任何功能:控制动力注射器10的操作的一个或多个方面;输入/编辑与动力注射器10的操作相关联的一个或多个参数;以及显示适当的信息(例如与动力注射器10的操作相关联的);或5)以上情况的组合。可使用任何适当数目的GUI11。在一个实施例中,动力注射器10包括GUI11,该GUI11被控制台并入,该控制台与动力头12分开但是与其通讯。在另一实施例中,动力注射器10包括GUI11,该GUI11为动力头12的一部分。在另一实施例中,动力注射器10利用在与动力头12通信de单独控制台上的一个GUI11,(例如远设计制台;用于动力注射器12和成像装置的共用控制台),且还利用动力头12上的另一GUI11.每个GUI11可提供相同的功能或一组功能,或GUI11可在它们的各自的功能有关的至少一些方面不同。
针筒28可被安装在该动力头12上,且当安装时可被认为是动力注射器10的一部分。一些注射过程可导致相对较高的压力产生于针筒28中。由此,可希望把针筒28布置在压力套26中。压力套26通常与动力头12相关联,其方式是允许针筒28布置在其中以作为动力头12的一部分,或在针筒28安装在动力头12之后将压力套26与动力头12相关联。相同的压力套26通常保持与动力头12相关联,因为各种针筒28被定位在压力套26中或从该压力套去除,以用于各种注射过程。如果动力注射器10被构造/用于低压注射和/或如果针筒(一个或多个)28与具有对于高压注射具有足够耐受性的动力注射器10一起使用而不需要压力套26提供额外支撑,则动力注射器10可不具有压力套26。在任何情况下,从针筒28排出的流体可被引入到适当尺寸、形状、构造和/或类型的管道38中,该管道可与针筒28以任何合适的方式流体地相互连接,且其可引导流体至任何适当的位置(例如至患者)。
动力头12包括针筒柱塞驱动组件或针筒柱塞驱动器14,其与针筒28(例如其柱塞32)相互作用,以从针筒28排出流体。该针筒柱塞驱动组件14包括为驱动输出件18(例如可旋转驱动螺杆)提供动力的驱动源16(例如任何适当尺寸、形状、构造和/或类型的马达,可选的齿轮传动装置等)。驱动推杆或推杆20可以通过驱动输出件18沿适当路径(例如轴向)前进。推杆20可包括联接件22,用于与针筒28的相应部分以下面所述的方式相互作用或相互配合。
针筒28包括柱塞或活塞32,其可移动地布置在针筒筒体30内(例如用于沿与双箭头B一致的轴线做轴向往复运动)。柱塞32可包括联接件34。该针筒柱塞联接件34可与推杆联接件22相互作用或相互配合以允许针筒柱塞驱动组件14把针筒柱塞32退回到针筒筒体30内。针筒柱塞联接件34可以是从针筒柱塞32的主体延伸的轴36a加上头部或按钮36b的形式。但是,针筒柱塞联接件34可以具有任何适当的尺寸、形状、构造和/或类型。
通常,动力注射器10的针筒柱塞驱动组件14可与针筒28的针筒柱塞32以任何适当的方式(例如通过机械接触;通过适当的联接(机械或其它方式))相互作用,以能沿至少一个方向(相对于针筒筒体30)移动或推进针筒柱塞32(例如用于从相应针筒28排出流体)。即,尽管针筒柱塞驱动组件14能双方向运动(例如,经由相同驱动源16的操作),动力注射器10可被构造为使得针筒柱塞驱动组件14的操作实际上仅沿一个方向移动动力注射器10使用的每个针筒柱塞32。但是,针筒柱塞驱动组件14可被构造为与被动力注射器10使用的每个针筒柱塞32相互作用,以能沿两个不同方向(例如沿公共轴向路径的不同方向)的每个移动每个这种针筒柱塞32。
针筒柱塞32的退回可被用于将流体装填至针筒筒体30内以用于随后的注射或排出、可被用于实际上把流体抽入到针筒筒体30内以用于随后的注射或排出,或用于任何其它适当的目的。特定构造可以不需要针筒柱塞驱动组件14能退回针筒柱塞32的,在这种情况下,可以不需要推杆联接件22和针筒柱塞联接件34。在这种情况下,针筒柱塞驱动组件14可被退回以用于执行另一流体输送操作的目的(例如,在另一预装填针筒28已被安装后)。甚至当推杆联接件22和针筒柱塞联接件34被使用时,这些部件也会在推杆20推进针筒柱塞32以从针筒28排出流体时可以或可以不被联接(例如,推杆20可简单地“推压”在针筒柱塞联接件34上或直接推压在针筒柱塞32的近端上)。沿任何适当维度或维度组合的任何单个运动或运动组合都可被用于把推杆联接件22和针筒柱塞联接件34布置为联接状态或状况、或把推杆联接件22和针筒柱塞联接件34布置为未联接状态或状况、或这两种情况都有。
针筒28可被以任何适当的方式安装在动力头12上。例如,针筒28可被构造为被直接安装在动力头12上。在所示的实施例中,壳体24被适当地安装在动力头12上,以提供针筒28和动力头12之间的相互配合。该壳体24可以是适配器的形式,针筒28的一种或多种构造可被安装到该适配器上,且其中至少一种用于针筒28的构造可被直接安装在动力头12上而不使用任何这种适配器。壳体24还可以是花盘(faceplate)的形式,针筒28的一种或多种构造可被安装到该花盘。在这种情况下,需要用花盘把针筒28安装在动力头12上——没有花盘则针筒28不能被安装在动力头12上。当压力套26被使用时,其可被以这里针对针筒28所述的各种方式安装在动力头12上,且此后针筒28被安装在压力套26中。
当安装针筒28时,壳体24可被安装在相对于动力头12上并保持在相对于动力头12的固定位置中。另一选择是把壳体24和动力头12可移动地相互连接,以适于安装针筒28。例如,壳体24可在包含双箭头A的平面内移动,以提供推杆联接件22和针筒柱塞联接件34之间的一个或多个联接状态或状况以及非联接状态或状况。
一种具体的动力注射器构造在图2A中示出,由附图标记40指示,且至少部分地与图1的动力注射器10一致。动力注射器40包括安装在可动立架48上的动力头50。用于动力注射器40的一对针筒86a、86b被安装在动力头50上。在动力注射器40的操作过程中,流体可从针筒86a、86b中排出。
可动立架48可以具有任何适当的尺寸、形状、构造和/或类型。轮子、滚轮、脚轮等可被用于使得立架可动。动力头50可被保持在相对于可动立架48的固定位置中。但是,希望允许动力头50的位置被能相对于可动立架48以至少一些方式调节。例如,希望在将流体装到一个或多个针筒86a、86b中时,使得动力头50相对于可动立架48处于一个位置中,并希望使得动力头50相对于可动立架48处于不同位置中以执行注射过程。因此,动力头50可移动地与可动立架48以适当的方式相互连接(例如,使得动力头50可枢转过至少一定范围动作,且此后被保持在期望的位置中)。
应认识到,可以以任何适当的方式支撑动力头50,以提供流体。例如,代替安装在可动结构上,动力头50可与支撑组件互相连接,该支撑组件又被安装到适当的结构(例如,天花板、墙、地板)。于动力头50的任何支撑组件在至少一定程度上可调节位置(例如,通过设置一个或多个支撑段,所述一个或多个制成段可相对于一个或多个其它支撑段重新定位),或可被保持在固定位置中。而且,动力头50可与任何这种支撑组件整合,以被保持在固定位置或可相对于支撑组件调节。
动力头50包括图形用户界面或GUI52。该GUI52可被构造为提供下面功能中的一种或任何组合:控制动力注射器40的操作的一个或多个方面;输入/编辑与动力注射器40的操作相关联的一个或多个参数;以及显示适当的信息(例如,与动力注射器40的操作相关联的)动力注射器40还可包括控制台42和动力组46,控制台和动力组每个都可以任何适当的方式(例如,经由一个或多个缆线)与动力头50通讯,且可被放置在工作台上或安装在检查室内的电子支架上或处于任何其它合适的位置,或两种情况都有。动力组46可包括以下组件的一个或多个或任何适当组合:于注射器40的动力源;用于在控制台42和动力头50之间提供通讯的接口电路;用于允许动力注射器40连接到远程单元的电路,远程单元例如是远设计制台,远程手或脚控开关,或其它原装备制造商(OEM)远设计制连接件(例如用于允许动力注射器40的操作与成像系统的X射线曝光同步);以及任何其它适当的部件。控制台42可包括触摸屏显示器44,其又可提供下面功能中的一种或多种以及任何适当组合:允许操作者远程地控制动力注射器40的操作的一个或多个方面;允许操作者输入/编辑与动力注射器40的操作相关联的一个或多个参数;允许操作者指定和储存用于动力注射器40的自动操作的过程(其可随后在被操作者启动时被动力注射器40自动地执行);以及显示与动力注射器40相关的适当信息,包括其操作的任何方面。
关于针筒86a、86b与动力头50的整合的各细节在图2B中示出。针筒86a、86b每一个都包括相同的一般部件。针筒86a包括可移动地设置在针筒筒体88a中的柱塞或活塞90a。柱塞90a经由动力头50的操作而沿轴线100a的运动把流体从针筒筒体88a中通过针筒86a的嘴89a排出。适当的管道(未示出)通常以适当的方式流体地与嘴89a相互连接,以把流体引导至希望的位置(例如,患者)。类似地,针筒86b包括柱塞或活塞90b,其可移动地设置在针筒筒体88b中。柱塞90b经由动力头50的操作而沿轴线100b(图2A)的运动将流体从针筒筒体88b中通过针筒86b的嘴89b排出。适当的管道(未示出)通常以任何适当的方式与嘴89b流体地相互连接,以引导流体至希望的位置(例如患者)。
针筒86a经由中间花盘102a与动力头50相互连接。该花盘102a包括托架104,该托架支撑针筒筒体88a的至少一部分且该托架可提供/适于任何附加功能或功能的组合。安装件82a被布置在动力头50上且相对于该动力头固定,以与花盘102a相互配合。推杆74的推杆联接件76(图2C)——其是用于针筒86a的针筒柱塞驱动组件或针筒柱塞驱动器56(图2C)的一部分——在安装到动力头50上时被定位在花盘102a的附近。关于针筒柱塞驱动组件56的细节将结合图2C详细讨论如下。通常,推杆联接件76可与针筒86a的针筒柱塞90a联接,且推杆联接件76和推杆74(图2C)随后可相对于动力头50移动,以把针筒柱塞90a沿轴线100a(图2A)移动。情况是,推杆联接件76在移动针筒柱塞90a以把流体通过针筒86a的嘴89a排出时与针筒注射90a接合,但是并不真正联接到该针筒柱塞。
花盘102a可至少大致在正交于轴线100a、100b的平面内移动(分别与针筒柱塞90a、90b的运动相关联,且在图2A中示出),以把花盘102a安装在动力头50上的其安装件82上或把花盘102a从该安装件去除。花盘102a可被用于将针筒柱塞90a与动力头50上的其相应推杆联接件76联接。因此,花盘102a包括一对手柄106a。通常且在针筒86a初始定位在花盘102a中的情况下,手柄106a可被移动,以由此至少大致在正交于轴线100a、100b的平面内移动/平移针筒86(分别与针筒柱塞90a、90b的运动相关联,且在图2A中示出)。让把手106a移动到一个位置使得针筒86a(相对于花盘102a)沿至少大致向下的方向运动/平移,以将其针筒柱塞90a与相应推杆连接件76联接。把手柄106a移动到另一位置使得针筒86a(相对于花盘102a)沿至少大致向上方向移动/平移针筒86a,以把其针筒柱塞90a从其相应的推杆联接件76脱离联接。
针筒86b经由中间花盘102b与动力头50相互连接。安装件82b被布置在动力头50上且相对于其被固定,以与花盘102b相互配合。推杆74的推杆联接件76(图2C)——其为用于针筒86b的针筒柱塞驱动组件56的各部分——在被安装到动力头50时被定位在花盘102b附近。关于针筒柱塞驱动组件56的细节将再次结合图2C详细描述如下。通常,推杆联接件76可与针筒86b的针筒柱塞90b联接,且推杆联接件76和推杆74(图2C)可相对于动力头50移动,以将针筒柱塞90b沿轴线100b移动(图2A)。情况是,当移动针筒柱塞90b以通过针筒86b的嘴89b排出流体时,推杆联接件76与针筒柱塞90b接合但是并不真正连接到该柱塞。
花盘102b可至少大致在正交于轴线100a、100b的平面内移动(分别与针筒柱塞90a、90b的运动相关联,且在图2A中示出),以把花盘102b安装在动力头50上的其安装件82b上或从该安装件去除。花盘102b还可被用于将针筒柱塞90b与动力头50上的其相应推杆联接件76联接。因此,花盘102b可包括手柄106b。通常且在针筒86b被初始定位在花盘102b中的情况下,针筒86b可沿其长轴线100b(图2A)且相对于花盘102b旋转。该旋转可通过移动手柄106b、或通过抓持和转动针筒86b或通过这两者来实现。在任何情况下,该旋转使得针筒86b和花盘102b两者至少大致在正交于轴线100a、100b的平面内移动/平移(分别与针筒柱塞90a、90b的运动相关联,且在图2A中示出)。沿一个方向旋转针筒86b使得针筒86b和花盘102b沿大致向下方面移动/平移,以把针筒柱塞90b与其相应推杆联接件76联接。沿相反方向旋转针筒86b使得针筒86b和花盘102b沿至少大致向上方面移动/平移,以将针筒柱塞90b从其相应推杆联接件76分离。
如图2B所示,针筒柱塞90b包括柱塞主体92和针筒柱塞联接件94。该针筒柱塞联接件94包括从柱塞主体92延伸的轴98以及与柱塞主体92间隔开的头部96。推杆联接件76每一个都包括较大的槽,该槽定位在推杆联接件76的表面上的较小的槽之后。当针筒柱塞90b和其相应推杆联接件76处于联接状态或状况下时,针筒柱塞联接件94的头部96可被定位在推杆联接件76的较大的槽中,且针筒柱塞联接件94的轴98可延伸通过推杆联接件76的表面上的较小的槽。针筒柱塞90a可包括类似的针筒柱塞联接件94,用于与其相应推杆联接件76相互配合。
在动力注射器40的情况下,动力头50用于从针筒86a、86b排出流体。即,动力头50提供原动力,以将流体从针筒86a、86b每一个排出。以针筒柱塞驱动组件或针筒柱塞驱动器为特征的一个实施例在图2C中示出,由附图标记56指示,且可被动力头50使用,以从针筒86a、86b每一个排出流体。分开的针筒柱塞驱动组件56可并入到动力头50,以用于每个针筒86a、86b。因此且参考图2A-B,动力头50可包括手操作的钮80a和80b,以用于分开控制每个针筒柱塞驱动组件56。
起初且与图2C的针筒柱塞驱动组件56,其各部件的每一个可以具有任何适当的尺寸、形状、构造和/或类型。针筒柱塞驱动组件56包括驱动源或马达58,其具有输出轴60。驱动齿轮62被安装在马达58的输出轴60上且与其一起旋转。驱动齿轮62与从动齿轮64啮合或至少可与其啮合。该从动齿轮64被安装在驱动螺杆或轴66上且与其一起旋转。驱动螺杆66旋转所绕的轴线由附图标记68标识。一个或多个轴承72适当地支撑驱动螺杆66。
支架(carriage)或驱动推杆74被可移动地安装在驱动螺杆66上。通常,驱动螺杆66沿一个方向的旋转沿驱动螺杆66(且由此沿轴线68)并在相应针筒86a/b的方向轴向地推进推杆74,而驱动螺杆66沿相反方向的旋转沿驱动螺杆66(且由此沿轴线68)并远离相应的针筒86a/b而轴向地推进推杆。因此,驱动螺杆66的至少一部分的外周包括螺旋螺纹70,该螺纹与推杆74的至少一部分相互配合。推杆74也被可移动地安装在适当的轴衬78内,该轴衬不允许推杆74在驱动螺杆66的旋转过程中旋转。因此,驱动螺杆66的旋转规定了推杆74沿由驱动螺杆66的旋转方向确定的方向做轴向运动。
推杆74包括联接件76,其可被可拆卸地与相应针筒86a/b的针筒柱塞90a/b的针筒柱塞联接件94联接。当推杆联接件76和针筒柱塞联接件94被适当地联接时,针筒柱塞90a/b与推杆74一起移动。图2C示出了一种构造,其中针筒86a/b可沿其相应轴线100a/b移动,而不联接至推杆74。当针筒86a/b沿其相应轴线100a/b移动,以使得其针筒柱塞90a/b的头部96与推杆联接件76对齐,但是轴线68仍处于图2C中的偏移构造中时,针筒86a/b可在正交于轴线68的平面内平移,推杆74沿该轴线68移动。这里建立了推杆联接件76和针筒柱塞联接件96之间的以上述方式的联接接合。
图1和2A-C的动力注射器10、40可被用于任何适当的应用,包括且不限于医疗成像应用,其中流体被注射给目标(例如患者)。对于动力注射器10、40的代表性的医疗成像应用包括但不限于计算机断层成像或CT成像、磁共振成像或MRI、单光子发射计算机断层成像或SPECT成像、正电子发射断层成像或PET成像、X射线成像、造影成像、光学成像和超声波成像。动力注射器10、40每个可单独使用或与一个或多个其他部件组合使用。动力注射器10、40每个可操作地与一个或多个部件相互连接,例如使得信息可在动力注射器10、40和一个或多个其它部件之间传递(例如,扫描延迟信息、注射开始信号、注射流量)。
每个动力注射器10、40可使用任何数量的针筒,包括不限于单头配置(用于单个的针筒)和双头配置(用于两个针筒)。在多个针筒配置的情况下,每个动力注射器10、40能以任何合适的方式并且根据任何时序从各个针筒排出流体(例如,从两个或更多针筒顺序排出,同时从两个或多个针筒排出,或者它们的任何结合)。多个针筒可排入到共用导管(例如,用于提供给单个的注射位置),或者一个针筒可排入到一个导管(例如,用于提供给一个注射位置),而另一针筒可排入到不同的导管(例如,用于提供给不同的注射位置)。被每个动力注射器10、40采用的每个这样的针筒可包括任何合适的流体(例如,医用流体),例如造影剂、放射性药物、生理盐水、以及其任何结合。被每个动力注射器10、40采用的每个这样的针筒能以任何合适的方式进行安装(例如,可采用后部装载的构造;可采用前部装载的构造;可采用侧部装载的构造)。
图3A示意性地显示了一个实施例具有作为特征的成像套件400。在所示的实施例中,成像套件400包括通过适当屏障412分开的控制室402和成像室420。这种分离不是在所有的情况下都需要的。在一些实施例中,这种屏障412可以包括辐射(例如阿尔法,贝塔和/或伽马)防护,RF防护,和/或可以减少可能影响影像获得的不期望状况的可能性的任何其他类型材料。
成像套件400包括医用流体或造影剂注射系统430。造影剂注射系统430包括动力注射器432(例如动力注射器10;动力注射器40)和遥控台404。动力注射器432操作性地连接到遥控台404,可操作性地连接到成像装置422(如下所述),且可流体地连接到患者424(例如从而动力注射器432可以注射造影剂到患者424)。动力注射器432可以包括显示部434和任何适当类型的至少一个用户输入装置436(例如键盘,鼠标,触屏,控制杆,追踪球,等)。显示部434和一个或多个这样的用户输入装置436可以与动力注射器432的动力头相关。
造影剂注射系统430的遥控台404(例如计算机)可以位于控制室402。遥控台404的部件包括遥控台显示部406和至少一个用户输入装置408。注射系统430的每一个用户输入装置408可以具有任何适当类型,例如,键盘,鼠标,触屏,控制杆,追踪球,等的形式。遥控台404通过任何适当类型的通讯链路410操作性地互连到动力注射器432。通常,用户可以通过遥控台404的用户输入装置408而对用于动力注射器432的注射参数进行设计(例如限定注射方案,例如一个或多个阶段且每个阶段包括例如要被注射的一定量的造影剂和注射流动速率,以及可能地一个或多个注射延迟(例如保持或暂停))。
成像套件400还包括医用成像系统407。医用成像系统407包括遥控台409和成像装置422。成像装置422可以具有任何适当尺寸、形状、构造和/或类型,且其影像获得功能可以利用任何适当的技术或技术组合。在一个实施例中,成像装置422是CT扫描机的形式。
医用成像系统407的遥控台409(例如计算机)可以位于控制室402。遥控台409的部件可以包括遥控台显示部411和至少一个用户输入装置413。医用成像系统407的每一个用户输入装置413可以具有任何适当类型,例如,键盘,鼠标,触屏,控制杆,追踪球等的形式。成像系统407的遥控台409通过任何适当类型的通讯链路415操作性地互连到成像装置422。通常,用户可以对用于成像装置422的成像参数进行设计和/或通过遥控台409的用户输入装置413控制(例如开始和/或终止)成像过程。
医用成像系统407(例如其遥控台409)可以操作性地连接到造影剂注射系统430(例如其遥控台404)。在成像系统407的确操作性地连接到注射系统430的情况下,除了执行本文所述的与成像装置422有关的设计和/或控制功能外,一些实施例允许用户通过成像系统的遥控台409的用户输入装置对注射参数进行设计和/或控制(例如开始和/或终止)用于动力注射器432的注射过程。成像套件400的在一些实施例中,注射系统430和医用成像系统407可以仅包括单个共用遥控台(未示出),用户从所述遥控台可以执行任何本文所述的用于成像装置422和动力注射器432的设计和/或控制操作。
要被本文所述的各种方案可以具体与双头注射器相关。图3A的造影剂注射系统430可以利用这样的双头注射器(例如图3A的动力注射器432可以是双头注射器的形式)。能分开或同时地注射两种不同医用流体的医用流体注射系统的示例显示在图3B中且通过附图标记450表示。医用流体注射系统450包括"A"侧(例如一个头)和"B"侧(例如另一头)。医用流体注射系统450的A和B侧可以通过动力注射器(例如动力注射器40)的共用动力头(例如动力头50)合并,以限定双头构造。
医用流体注射系统450的A侧包括第一针筒柱塞驱动器452a和第一针筒460a。第一针筒柱塞驱动器452a包括第一驱动源454a,其能让第一驱动推杆456a沿轴向路径沿与排出行程相关的至少第一方向运动,但是第一驱动源454a可让第一驱动推杆456a沿这样的轴向路径的每一个第一和第二方向运动。类似地,第二针筒柱塞驱动器452b包括第二驱动源454b,其能让第二驱动推杆456b沿轴向路径沿与排出行程相关的至少第一方向运动,但是第二驱动源454b可让第二驱动推杆456b沿这样的轴向路径的每一个第二和第二方向运动。
第一针筒460a与医用流体注射系统450的A侧相关。该第一针筒460a包括第一针筒筒体462a以及设置在第一针筒筒体462a中的第一针筒柱塞464a。管路组470的第一出口柱472a流体地连接到第一针筒460a的排出孔口(一个或多个)。类似地,第二针筒460b与医用流体注射系统450的B侧相关。该第二针筒460b包括第二针筒筒体462b以及设置在第二针筒筒体462b中的第二针筒柱塞464b。管路组470的第二出口柱472b流体地连接到第一针筒460a的排出孔口(一个或多个)。在所示的实施例中,管路组470的第一出口柱472a和第二出口柱472b合并到共用排出柱474。
第一医用流体466a(例如造影剂)包含在第一针筒筒体462a中。第一针筒柱塞驱动器452a的操作让第一驱动推杆456a相对于第一针筒筒体462a前进,且这又让第一针筒柱塞464a相对于第一针筒筒体462a前进,以将第一医用流体466a从第一针筒460a排出到管路组470。类似地第二医用流体466b(例如盐水)包含在第二针筒筒体462b中。第二针筒柱塞驱动器452b的操作让第二驱动推杆456b相对于第二针筒筒体462b前进,且这又让第二针筒柱塞464b相对于针筒筒体462b前进,以将第二医用流体466b从第二针筒460b排出到管路组470。
应理解,医用流体注射系统450,如图3B所示的,可以用于在共用注射位置分开地将第一医用流体466a注射到患者(例如经由第一针筒柱塞驱动器452a的操作,而不操作第二针筒柱塞驱动器452b),以在同一共用注射位置分开地注射第二医用流体466b到患者(例如经由第二针筒柱塞驱动器452b的操作,而不操作第一针筒柱塞驱动器452a),且同时地在该同一共用注射位置注射第一医用流体466a和第二医用流体466b到患者(例如经由同时操作第一针筒柱塞驱动器452a和第二针筒柱塞驱动器452b)。其他管路组可用于医用流体注射系统450,且其中针筒柱塞驱动器452a、452b可独立操作或同时操作。
图3C示意性地示出了用于图3B的医用流体注射系统450的动力注射器控制模块/逻辑模块122的一个实施例,但是其可以被任何适当动力注射器或任何适当医用流体注射系统利用,包括不限于图1的动力注射器10,图2A-C的动力注射器40,和图3A的医用流体注射系统430。任何适当构造和/或类型(例如根据图3A的实施例)的一个或多个用户或数据输入装置126可以操作性地互连到动力注射器控制模块/逻辑模块122。多个数据输入装置126可以利用且可以设置在任何适当位置(例如在控制室402,例如作为遥控台404的一部分;在成像室420)。给定数据输入装置126可不仅与医用流体注射系统450通信也可与成像系统通信(例如成像系统407,例如经由与医用流体注射系统和成像系统每一个通信的共用控制台)。
任何适当构造和/或类型的一个或多个显示部124也可以操作性地互连到动力注射器控制模块/逻辑模块122。多个显示部124可以利用且可以设置在任何适当位置(例如在控制室402,例如作为遥控台404的一部分;在成像室420,例如作为包括医用流体注射系统450的A侧和B侧的动力头的一部分)。给定显示部124可以不仅与医用流体注射系统450相关也可与成像系统通信相关(例如成像系统407,例如经由与医用流体注射系统和成像系统每一个通信的共用控制台)。一个或多个显示部124可以利用触屏功能。
在所示的实施例中,图3C的动力注射器控制模块/逻辑模块122包括注射方案模块/逻辑模块128,流动速率决定模块/逻辑模块130,注射量决定模块/逻辑模块132,显示控制模块/逻辑模块134,驱动推杆运动控制模块/逻辑模块136,和压力监测模块/逻辑模块138。可以被每一个显示在图3C中的模块利用的代表性方案/配置将在下文详细描述。其他模块可以被动力注射器控制模块/逻辑模块122使用。例如医用流体注射系统450可以包括具有一个或多个注射方案的模块,所述一个或多个注射方案已经事先被设计和存储在适当计算机可读存储介质(例如可以被医用流体注射系统450运行的注射方案的库或数据存储)。这样的模块可以与动力注射器控制模块/逻辑模块122的一部分通信或作为动力注射器控制模块/逻辑模块122的一部分。注射方案可以包括一个或多个设计阶段。注射方案的每一个阶段可以包括注射参数,例如要被注射的流体的总量和注射流动速率,以及可能地一个或多个注射延迟(有时称为"保持和/或"暂停")且其每一个可具有无限或有限的持续时间。注射方案的阶段可以用于在单个注射位置注射一种液体。注射方案的阶段可以用于同时地在单个注射位置注射多种流体(例如造影剂和盐水)。注射方案可以包括以任何适当的方式对一个或多个阶段设计。
其他设计方案可以被图3C的动力注射器控制模块/逻辑模块122利用,例如包括一个或多个方案的模块,包括一个或多个Timing方案的模块和包括一个或多个点滴模式方案的模块。通常,方案可以配置为输送幂指数衰减的流动速率注射,其优化造影剂使用且提供关注区域的延长均匀增强周期。Timing注射方案可以配置为提供小剂量动态(timing bolus)注射——小量造影剂,之后是给患者少量盐水,用于确定在关注区域捕获造影剂所需的最佳的扫描延迟。点滴模式方案可以配置为提供点滴注射——向患者输送少量盐水的低流动速率注射,以保持从动力注射器到患者的流体路径的开放。
给定动力注射器控制模块/逻辑模块122可以利用上述模块/逻辑中的任何一个或多个且可以是任何适当组合。应理解,动力注射器控制模块/逻辑模块122实施一个或多个上述功能的方式以及后文描述的方式并不具有特别的重要性。任何构造或结构可以用于动力注射器控制模块/逻辑模块122以提供任何一个或多个这些功能。
可以被注射方案模块/逻辑模块128(图3C)使用的注射设置方案的一个实施例显示在图4中且通过附图标记140表示。要通过医用流体注射系统450执行的注射方案可以根据注射设置方案140设计到医用流体注射系统450中。图4的方案140的步骤142用于设置目标压力。在所示的实施例中,单个目标压力可以针对被设计的注射方案设置,而不管有多少阶段要被注射方案利用(例如同一目标压力可以应用于注射方案的每一个阶段)。通常,依据步骤142设置的目标压力可以用于控制医用流体注射系统450的操作,例如医用流体注射系统450的一个或两个驱动推杆456a、456b前进的速度。这一点将针对图8的驱动推杆运动控制方案270在下文详细描述。
与步骤142相关的目标压力可以与通过用户提供的设计值一致(例如用户通过峰值压力图标212输入到医用流体注射系统450的,输送峰值压力图标将针对可以被图10-13的医用流体注射系统450使用的一个或多个屏幕而在下文详细描述)。即如果将注射方案设计为具有峰值压力325psi,则用于步骤142的目标压力特可被设置在325psi。但是,与步骤142相关的目标压力可以以任何适当的基础从用户已经设计为峰值压力的值获得。例如目标压力可通过一算法确定,所述算法使用设计的峰值压力作为输入(例如目标压力=峰值压力减去25psi(或任何其他适当的值))。
任何适当数量的阶段可以通过注射设置方案140限定。要针对注射方案限定的阶段可以依据步骤144以任何适当的方式设置,且可以如下限定。步骤146、148、150、和152可以以任何适当的顺序执行。步骤146用于选择目前被限定的阶段是否要与医用流体注射系统450的仅A侧的操作相关(在步骤146中通过"A"标记表示),是否要与医用流体注射系统450的仅B侧操作相关(在步骤146中通过"B"标记表示),或是否要与医用流体注射系统450的A和B侧的同时操作相关(在步骤146中通过"AB"标记表示)。用于可以通过方案140限定的阶段的其他参数包括但不限于:1)依据步骤148将目标流动速率输入医用流体注射系统450;2)依据步骤150将总注射量输入到医用流体注射系统450;和3)依据步骤152将用于该阶段的持续时间输入到医用流体注射系统450。
在同时注射阶段通过步骤146的执行被选择(即依据步骤146选择"AB")的事件下,方案140从步骤154前进到步骤156和158。步骤156和步骤158可以以任何适当的顺序执行。步骤156用于执行将在下文针对图5详细描述的流动速率决定方案170,但是其通常涉及如何针对同时注射阶段确定用于医用流体注射系统450的A侧和B侧的流动速率。步骤158用于执行将在下文针对图6详细描述的注射量决定方案190,但是其通常涉及如何针对同时注射阶段确定用于医用流体注射系统450的A侧和B侧的注射量。应理解注射设置方案140(图4)以及流动速率决定方案170(图5)和注射量决定方案190(图6)可以配置为避免步骤的重复执行。
依据图4的注射设置方案140针对具体阶段输入的每一个各种参数(例如操作的驱动推杆(一个或多个)456a、456b(步骤146),目标流动速率(步骤148),总注射量(步骤150),和阶段持续时间(152))特点是可作为用户输入。医用流体注射系统450的任何适当数据输入装置126可以用于输入或键入每一个这样的参数。在任何情况下和在根据前述已经限定了给定阶段的相关参数之后,依据步骤160可做出注射方案的所有的期望阶段是否已经通过注射设置方案140的执行而被限定的决定。如果否,则注射设置方案140返回到步骤144用于根据前述进行重复。或者,方案140可以依据步骤162终止。
可以被流动速率决定模块/逻辑模块130(图3C)使用的流动速率决定方案的一个实施例显示在图5中且通过附图标记170表示。如前所述,流动速率决定方案170可以依据注射设置方案140(图4)的步骤156执行。在任何情况下,流动速率决定方案170可以针对被设计的注射方案的阶段涉及同时注射多种流体(例如同时注射阶段)的情况而执行。注射设置方案140的步骤148再次涉及输入目标流动速率。依据步骤148键入的目标流动速率应是总流动速率,这是期望的以便在同时注射配置中注射给患者(例如在医用流体注射系统450的A侧和B侧两者同时地被操作以同时地将第一流体466a和第二流体466b注射给患者的情况下)。来自注射设置方案140的步骤148的数据可以被图5的流动速率决定方案170使用,或流动速率决定方案170可被配置为独立地获得与总的目标流动速率有关的数据。
用于被限定的同时注射阶段的浓度可以依据流动速率决定方案170的步骤172输入到医用流体注射系统450。步骤172可以在"AB"标记依据注射设置方案140的步骤146选定之后的任何时候执行。在任何情况下,任何适当形式可以被用于输入浓度。通常,浓度与第一流体466a和第二流体466b的相对量有关,所述第一流体和第二流体是依据被限定的阶段同时注射的。在一个实施例中,浓度可以以一种数的形式输入,其为目标阶段要被注射的第一流体466a的量相对于在该这阶段同时被注射的第一流体466a和第二流体466b总量的百分比。
依据流动速率决定方案170的步骤174,医用流体注射系统450从目标流动速率(注射设置方案140的步骤148)和浓度(流动速率决定方案170的步骤172)计算用于其A侧的目标流动速率(例如驱动推杆456a需要前进以实现其目标流动速率的速度——通过操作第一针筒柱塞驱动器452a将第一流体466a从第一针筒460a排出的流动速率),且进一步从总目标流动速率(注射设置方案140的步骤148)和浓度(流动速率决定方案170的步骤172)计算用于其B侧的目标流动速率(例如驱动推杆456b需要前进以实现其目标流动速率的速度——通过操作第二针筒柱塞驱动器452b将第二流体466b从第二针筒460b排出的流动速率)。
在一些情况下,用于注射系统450的A和B侧的目标流动速率简单地是浓度的相应百分比(流动速率决定方案140的步骤172)乘以总目标流动速率(注射设置方案140的步骤148)。例如如果来自注射设置方案140的步骤148的总目标流动速率是10ml/sec且来自流动速率决定方案170的步骤172的浓度是60%,则注射系统450可以通过将总目标流动速率(10ml/sec)乘以0.6以产生用于A侧的6ml/sec的目标流动速率,从而计算用于A侧的目标流动速率,且注射系统450可以通过将总目标流动速率(10ml/sec)乘以0.4以产生用于B侧的4ml/sec的目标流动速率,从而计算用于B侧的目标流动速率。取决于浓度的大小,用于A和B侧的通过医用流体注射系统450计算的目标流动速率可以不是与浓度成确切比例的(例如一个或多个因数可以被用于使浓度进一步偏离第一流体466a的50%和第二流体466b的50%)。
医用流体注射系统450还依据流动速率决定方案170的步骤176而从目标压力(注射设置方案140的步骤142;例如以至少一些方式基于用户的输入,无论是直接地通过用户输入目标压力还是间接地通过用户输入峰值压力以及目标压力可以从哪一个获得,如上所述)和浓度(流动速率决定方案170的步骤172)来计算用于其A侧和B侧两者的目标压力。存在用于让注射系统450计算用于A和B侧的目标压力的多种选项。在一个实施例中,用于注射系统450A和B侧的目标压力将简单地是相应的浓度百分比(步骤172)乘以目标压力(注射设置方案140的步骤142)。例如如果来自注射设置方案140的步骤142的目标压力是300psi且来自流动速率决定方案170的步骤172的浓度是60%,则注射系统450可以通过将目标压力(300psi)乘以0.6以产生用于A侧的180psi的目标压力,从而计算用于A侧的目标压力,且注射系统450可以通过将目标压力(300psi)乘以0.4以产生用于B侧的120psi的目标压力,从而计算用于B侧的目标压力。取决于浓度的大小,用于A和B侧的通过医用流体注射系统450计算的目标压力可以不是与浓度成确切比例的(例如一个或多个因数可以被用于使浓度进一步偏离第一流体466a的50%和第二流体466b的50%)。
在另一实施例中,用于A和B侧每一个的目标压力最初通过注射系统450设置为总体目标压力(注射设置方案140的步骤142;例如以至少一些方式基于用户的输入,无论是直接地通过用户输入目标压力或是间接地通过用户输入峰值压力,以及目标压力可以从哪一个获得,如上所述)。用于A和B侧每一个的个别目标压力随后通过注射系统450将修正因数从该总体目标压力中减去而获得,且其中用于A和B侧每一个的修正因数是使用浓度(流动速率决定方案170的步骤172)作为输入的二次等式的结果。
应理解用于医用流体注射系统450的A侧和B侧的目标流动速率和目标压力可根据前述以任何适当的顺序计算(例如在步骤174之前执行步骤176)。一旦用于A侧和B侧每一个的目标流动速率和目标压力两者已经通过医用流体注射系统450计算,则流动速率决定方案170通过执行步骤178将控制返回到图4的注射设置方案140。
可被注射量决定模块/逻辑模块132(图3C)使用的注射量决定方案的一个实施例显示在图6中且通过附图标记190表示。如前所述,注射量决定方案190可以依据注射设置方案140的步骤158(图4)执行。在任何情况下,注射量决定方案190可以针对被设计的注射方案的阶段涉及同时注射多种流体(例如同时注射阶段)的情况而执行。注射设置方案140的步骤150再次涉及输入总注射量。依据步骤150键入的总注射量应是期望在同时注射配置中注射给患者的总量(例如医用流体注射系统450的A侧和B侧同时操作以同时注射第一流体466a和第二流体466b给患者)。来自注射设置方案140的步骤150的数据可以被图6的注射量决定方案190使用,或注射量决定方案190可配置为独立地获得与总注射量有关的数据。
依据注射量决定方案190的步骤192用于被限定的同时注射阶段的浓度可以输入到医用流体注射系统450。步骤192可以在"AB"标记依据注射设置方案140的步骤146选定之后的任何时候执行。针对浓度和流动速率决定方案170的步骤172如上所述的内容还同样地适用于注射量决定方案190的浓度输入步骤192。而且如前所述,用户仅需要一次输入浓度以用于限定同时注射阶段的目的(即同一浓度输入可以被流动速率决定方案170和注射量决定方案190每一个使用)。
医用流体注射系统450依据注射量决定方案190的步骤194而从总注射量(注射设置方案140的步骤150)和浓度(注射量决定方案190的步骤192)计算用于A侧和B侧的注射量。在一些情况下,用于注射系统450的A和B侧的注射量将简单地是相应的百分比乘以总注射量。例如如果总注射量(方案140的步骤150)是100ml且浓度(方案190的步骤192)是60%,则注射系统450可以通过将总注射量(100ml)乘以0.6以产生用于A侧的60ml的注射量而计算用于A侧的注射量,且注射系统450可以通过将总注射量(100ml)乘以0.4以产生用于B侧的40ml的注射量而计算用于B侧的注射量。取决于浓度的大小,用于A和B侧的通过医用流体注射系统450计算的注射量可以不是与浓度成确切比例的(例如一个或多个因数可以被用于使浓度进一步偏离第一流体466a的50%和第二流体466b的50%)。在任何情况下,一旦用于A侧和B侧的注射量已经通过医用流体注射系统450计算,则注射量决定方案190通过执行步骤196而将控制返回到图4的注射设置方案140。
可以被显示控制模块/逻辑模块134(图3C)使用的显示控制方案的一个实施例显示在图7中且通过附图标记200表示。通常,显示控制方案200涉及使用至少一个多色图像表示与注射方案的同时注射阶段有关的浓度信息,其中在这种多色图像中多种颜色的相对量与浓度相关。
显示控制方案200的步骤202涉及将浓度值输入到医用流体注射系统450。步骤202可以在"AB"标记依据注射设置方案140的步骤146选定之后的任何时候执行。针对浓度和流动速率决定方案170的步骤172如上所述的内容还同样地适用于显示控制方案200的浓度输入步骤202。用于方案200的步骤202的浓度可以通过医用流体注射系统450从之前限定的注射方案的同时注射阶段获得。用于步骤202的浓度也可以与同时注射阶段相关地被输入到医用流体注射系统450,其中所述同时注射阶段当前正被设计到医用流体注射系统450。在任何情况下,依据步骤202输入的值可以用于设计浓度变量(步骤204)。至少一个多色图像可以根据来自步骤202的浓度产生并显示在医用流体注射系统450的一个或多个显示部124上(步骤206)。在一个实施例中,在给定的同时注射阶段要被注射的第一流体466a的量与一个或多个这样的多色图像中的第一颜色的第一量对应,而在同一同时注射阶段要被注射的第二流体466b的量与一个或多个这样的多色图像中的第二颜色的第二量对应。
显示控制方案200可以在任何适当的时间执行。显示控制方案200可以作为正被设计的注射方案执行,作为正被编辑的注射方案执行,或作为被医用流体注射系统450执行的注射方案执行。
可以被通过驱动推杆运动控制模块/逻辑模块136(图3C)使用的驱动推杆运动控制方案的一个实施例显示在图8中且通过附图标记270表示。通常,驱动推杆运动控制方案270特点可以是基于压力的医用流体注射系统(例如医用流体注射系统450)的驱动推杆456(例如驱动推杆456a;驱动推杆456b)的速度控制。驱动推杆运动控制方案270可以用于控制图3B和3C的医用流体注射系统450的每一个驱动推杆456a、456b的速度,无论被独立操作还是被同时操作。
驱动推杆运动控制方案270的步骤272涉及获取与驱动推杆456(例如驱动推杆456a;驱动推杆456b)相关的目标压力。在注射方案的非同时注射阶段中,其可以是响应于用户输入(例如经由图4的注射设置方案140的步骤142,如上所述)而设置的值。在注射方案的同时注射阶段,用于驱动推杆运动控制方案270的步骤272的目标压力可以通过图5的流动速率决定方案170的步骤176提供。
驱动推杆运动控制方案270的步骤274涉及获取用于驱动推杆456的目标流动速率。在注射方案的非同时注射阶段,其可以是通过用户输入的值(例如经由图4的注射设置方案140的步骤148)。在注射方案的同时注射阶段,用于驱动推杆运动控制方案270的步骤274的目标流动速率可以通过图5的流动速率决定方案170的步骤174提供。
驱动推杆运动控制方案270的步骤276涉及获得用于当前驱动推杆456操作的新的或更新的被监测压力值。该压力可以以任何适当的方式获得,包括通过执行将针对图9在下文描述的压力监测方案290。在任何情况下,用于驱动推杆456的速度依据步骤278从用于驱动推杆456的目标压力(步骤272)和被监测压力(步骤276)两者获得,且包括基于这些值之间的差(differential)。
步骤278可以针对基于单个时间点的被监测压力执行。用于步骤278的另一选择是使用通过步骤276提供的被监测压力的移动平均值(例如步骤278使用的被监测压力值可以是步骤276提供的最近的"x"个被监测压力值的平均值)。在任何情况下且在依据步骤280决定了用于驱动推杆456的获得速度(步骤278)不超过临界值(例如应为驱动推杆456提供目标流动速率的驱动推杆456的速度-步骤274)的事件中,步骤282可以用于让驱动推杆456以从步骤278获得的速度前进。但是,在依据步骤280决定了用于驱动推杆456获得的速度(步骤278)超过临界值(例如应为驱动推杆456提供目标流动速率的驱动推杆456的速度-步骤274)的事件中,步骤284可以用于让驱动推杆456以应提供目标流动速率(步骤274)的速度前进。其后,新的被监测压力值可以被获得(276),且根据前述步骤278和280重复。
目标压力(步骤272)和被监测压力(步骤276)之间的差可以用于在驱动推杆运动控制方案270的步骤278中获得用于驱动推杆446的速度。步骤278特征可以在于涉及输送用于驱动推杆456的速度值,其方式是试图减少目标压力(步骤272)和被监测压力(步骤276)之间的误差的大小。在一个实施例中,步骤278使用至少两项的控制器,用于从目标压力和更新的被监测压力值两者获得驱动推杆速度值(例如使用比例项和微分项)。在一个实施例中,步骤278使用PID控制器(比例-积分-微分控制器),用于从目标压力和更新的被监测压力值获得驱动推杆速度值,但是这种控制器的所有三项实际上可以不都被使用。
驱动推杆运动控制方案270可以用于控制在整个注射方案中给定驱动推杆456前进的速度,且与注射方案的每一个阶段相关。驱动推杆运动控制方案270可以从注射方案至少一个阶段的开始执行,其后可以在相关阶段的其余部分中执行。在用于注射方案给定阶段的步骤278的首次执行时,来自步骤276的被监测压力可以是零(即步骤278的首次执行可以在让驱动推杆456以任何方式前进之前进行)。这应与目标压力(步骤272)和被监测压力(步骤276)之间的最大误差一致。但是,驱动推杆运动控制方案270可以以某一初始非零速度让驱动推杆456前进而开始,用于步骤278的首次执行。
可以被压力监测模块/逻辑模块138(图3C)使用的压力监测方案的一个实施例显示在图9且通过附图标记290表示。通常,压力监测方案290可以用于获得与驱动推杆456的操作相关的压力456(例如医用流体注射系统450的驱动推杆456a、456b),所述驱动推杆通过相应的驱动源454前进(例如医用流体注射系统450的驱动源454a、454b)。输入到相关的驱动源454的动力可以以任何适当的方式获得(步骤292)。在一个实施例中,输入动力从当前用于操作驱动源454的信号(例如来自控制芯片)获得。驱动推杆456的速度以任何适当的方式获得(步骤294)。例如每一个驱动源454a、454b可以具有编码轮,其可以用于确定每单位时间内的回转速度,且其可以被转换成相应驱动推杆456a、456b的线性速度。
被监测的压力值可以依据压力监测方案290的步骤296以任何适当的方式从输入动力(步骤292)和驱动推杆速度(步骤294)确定(例如计算或获得)。在注射方案仍未完成或终止的事件中,压力监测方案290可以返回到步骤292用于根据前述进行重复。或者,压力监测方案290可以依据步骤300终止。
进一步针对图9的压力监测方案290的步骤296,曲线组(或方程组(例如限定的等式))可以经验地获得,其将输入与用于多个线性速度(用于每一个线性速度的曲线或等式)每一个的压力相关。即针对给定线性速度,可以存在预定的输入动力对压力的关系。因此,得知速度可以识别出相关的曲线/等式,而得知输入动力则允许由此确定压力。应理解可以进行差值(例如如果不存在用于给定线性速度的预定输入动力对压力的关系的话)。
图10-13示出了可以被图3B和3C所示的医用流体注射系统450使用的屏幕或显示输出,包括但不限于与方案140(图4)、170(图5)、190(图6)、和200(图7)中的一个或多个的执行相关。通常,这些屏幕每一个包括多个图像或图像显示(例如图标或按钮)。每一个这种图像可以用于设计注射方案,或用于表示关于注射方案的信息,或两种情况都有。
图10所示的屏幕或显示输出210可以显示在医用流体注射系统450使用的一个或多个显示部124上。屏幕210示出了用于医用流体注射系统450的注射方案的代表性设计。最初,屏幕210显示峰值压力图标/按钮212。单个峰值压力可以针对注射方案进行设计,且可以用于根据如上针对图8所述的驱动推杆运动控制方案270而在注射方案的具体阶段期间控制医用流体注射系统450的驱动推杆456a和/或456b的速度。
图10所示的屏幕210上被设计的注射方案包括三个阶段。可以针对注射方案设计任何适当数量的阶段和/或可以同时显示在屏幕210上。屏幕210包括三个阶段图标或按钮214——每一个分别用于被设计的注射方案的每一个阶段(阶段图标214是"1"的形式,对应于阶段1;阶段图标214是"2"的形式,对应于阶段2;和阶段图标214是"3"的形式,对应于阶段3)。被设计且与屏幕210相关的所示注射方案的每一个阶段(例如每一个阶段图标214)包括相关的驱动推杆图标/按钮216,总流动速率图标/按钮218,总注射量图标/按钮220,和阶段持续时间图标/按钮222。所有阶段(除了注射方案的最后的阶段)也可以包括阶段延迟图标/按钮226。因此在图10所示的屏幕210的情况下,阶段延迟图标/按钮226针对被设计的注射方案的每一个阶段1和2显示,而不针对阶段3显示。
医用流体注射系统450可以使用图10所示的屏幕210设计。用户可以使用驱动推杆图标216以选择医用流体注射系统450的哪个驱动推杆456a、456b要针对相关的阶段前进。每一个驱动推杆图标216可以在至少三个状态或状况之间"切换"(例如通过特别的驱动推杆图标216的连续触摸或接合)——一个状态是仅医用流体注射系统450的A侧被操作(例如针筒柱塞驱动器452a)从而仅第一流体466a排出到管路组470;另一状态是仅医用流体注射系统450的B侧被操作(例如针筒柱塞驱动器452b)从而仅第二流体466b排出到管路组470;和另一状态是医用流体注射系统450的A侧和B侧被同时操作(例如针筒柱塞驱动器452a,452b)从而第一流体466a和第二流体466b同时排出到管路组470。在图10所示的屏幕210上设计注射的情况下:阶段1实现医用仅流体注射系统450的A侧操作(例如经由已经被设置为"A"的其相应的驱动推杆图标216);阶段2实现医用流体注射系统450的A和B侧的同时操作(例如经由已经被设置为"AB"的其相应的驱动推杆图标216);阶段3实现仅医用流体注射系统450的B侧操作(例如经由已经被设置为"B"的其相应的驱动推杆图标216)。
用于每一个阶段的总流动速率、总注射量、阶段持续时间和阶段延迟的值可以通过触摸、接合或选择(例如激活)相关的总流动速率图标218、总注射量图标220、阶段持续时间图标222、和阶段延迟图标226来输入。激活任何图标218、220、222和226可以允许用户使用一个或多个数据输入装置126(图3C)输入期望值。用于被设计的注射方案的目标压力可以通过激活峰值压力图标212设置且使用一个或多个数据输入装置126(图3C)输入期望值。
在给定阶段的驱动推杆图标216被设置到"AB"配置(医用流体注射系统450的A和B侧同时操作的配置)时,浓度图标/按钮224产生在屏幕210上以用于相应的阶段,以允许用户输入期望浓度。在图10所示的屏幕210的情况下,用于第二阶段的驱动推杆图标216已经被设置在"AB"配置,且如此浓度图标224已经显示在屏幕210上以允许用户输入期望浓度。而且,滑动条228形式的数据输入装置126也显示在屏幕210上。用户可以使用滑动条228输入期望浓度(例如在所示实施例中是70%)。激活任何总流动速率图标218、总注射量图标220、阶段持续时间图标222、和阶段延迟图标226可在屏幕210上生产相似的数据输入装置126,用于输入相应阶段相关的值。通过任何这样的滑动条给出的值当然可被调整到与激活的图标218、220、222、和226对应的参数(例如显示在屏幕210上的用于输入用于一阶段的总流动速率的滑动条可以显示流动速率值的适当范围,例如从0ml/sec到10ml/sec;显示在屏幕210上用于输入用于一阶段的总注射量的滑动条可以显示注射量值的适当范围,例如高达400ml)。医用流体注射系统450可以配置为在给定图标212、218、220、222、224、226已经被激活之后的仅一定时间量中在屏幕上显示数据输入装置126。
在医用流体注射系统450的情况下,注射方案每一个阶段的各种参数的信息可以用图像表示也可以用数字表示。因此继续参考图10,一些图像可以仅以第一颜色230(例如黄色)显示,一些图像可以仅以第二颜色232(例如紫色或淡紫色)显示,一些图像可以以第一颜色230和第二颜色232两者显示。
屏幕210上的仅以第一颜色230显示的图像意味着仅第一流体466a在相应的阶段被输送。因为在图10所示的实施例中驱动推杆图标216已经被设置到用于阶段1的A侧,所以用于图10屏幕210上所示的第一阶段的驱动推杆图标216、总流动速率图标218、总注射量图标220和阶段延迟图标226全部仅以第一颜色230显示。
屏幕210上的仅以第二颜色232显示的图像意味着仅第二流体466b在相应的阶段被输送。因为在图10所示的实施例中驱动推杆图标216已经被设置到用于阶段3的B侧,所以用于图10屏幕210上所示的第三阶段的驱动推杆图标216、总流动速率图标218、总注射量图标220全部仅以第二颜色232显示。
屏幕210上以第一颜色230和第二颜色232两者显示的图像意味着第一流体466a和第二流体466b在相应的阶段被输送(例如同时注射)。因为在图10所示的实施例中驱动推杆图标216已经被设置到用于阶段2的AB侧:所以用于图10中屏幕210上所示的第二阶段的驱动推杆图标216、总流动速率图标218、总注射量图标220和阶段延迟图标226全部仅以第一颜色230显示;和用于图10屏幕210上所示的第二阶段的驱动推杆图标216、总流动速率图标218、总注射量图标220、和阶段延迟图标226中其余的仅以第二颜色232显示。包括在每一个图像中的第一颜色230的量和第二颜色232的量对应于浓度(例如按比例)。在图10显示的实施例中,其中70%的浓度被设计为用于第二阶段:驱动推杆图标216、总流动速率图标218、总注射量图标220、和阶段延迟图标226每一个的70%以第一颜色230显示;而驱动推杆图标216、总流动速率图标218、总注射量图标220、和阶段延迟图标226每一个的30%以第二颜色232显示。
图10所示的浓度图标224实际上以第三颜色234(例如米黄色)显示。这可以用于向用户表示当前被设计的具体阶段的浓度。一旦用于具体阶段的浓度设计完成,则浓度图标224可以以与同一阶段中其他图标同样的方式显示。因此参见图11,用于注射方案第二阶段的浓度按钮224的70%以第一颜色230显示,而用于该第二阶段的浓度按钮224的30%以第二颜色232显示。在注射方案的设计已经完成时,来自图10的屏幕210的滑动条228不再出现在图11的屏幕240上。
图11的屏幕240中所示的浓度图标224用数字表示了被设计的浓度(即70%),此外通过将浓度图标224中的第一颜色230和第二颜色232的量与设计浓度关联而用图像表示了被设计的浓度。屏幕240上显示的其他图标可以表示与给定阶段的两个不同参数有关的信息。例如每一个阶段的驱动推杆图标216、总流动速率图标218、总注射量图标220、和阶段延迟图标226每一个用数字表示了该阶段的一个参数的值,且通过将这种图标216、218、220和226中第一颜色230和第二颜色232的量与设计浓度关联而用图像表示设计浓度。从而:1)每一个驱动推杆图标216用数字表示相关的设计驱动推杆(A、B或AB),且还通过将相应驱动推杆图标216中第一颜色230和第二颜色232的量与设计浓度关联而用图像表示设计浓度;2)每一个总流动速率图标218用数字表示相关的设计流动速率,且还通过将相应总流动速率图标218中第一颜色230和第二颜色232的量与设计浓度关联而用图像表示设计浓度;3)每一个总注射量图标220用数字表示相关的设计注射量,且还通过将相应总注射量图标220中第一颜色230和第二颜色232的量与设计浓度关联而用图像表示设计浓度;和4)每一个阶段延迟图标226用数字表示相关的设计阶段延迟,且还通过将相应阶段延迟图标226中第一颜色230和第二颜色232的量与设计浓度关联而用图像表示设计浓度。
来自图10和11的屏幕210、240分别可以显示在医用流体注射系统450的任何适当显示部124上(图3B和3C),包括被动力注射器的动力头并入的显示部(例如动力注射器432的显示部434(图3A));显示在与动力注射器操作性地互连的遥控台上,且其中遥控台和动力注射器是注射系统的一部分(例如遥控台404(图3A));显示在与医用成像装置和动力注射器两者操作性地互连的共用控制台,等。
图12是可以显示在医用流体注射系统450的任何一个或多个显示部124上(包括不限于造影剂/医用流体注射系统的遥控台上,或在医用成像装置/扫描机和动力注射器的共用控制台上,或这两者上)的代表性屏幕250。来自图10的屏幕210和图12的屏幕250的相应的图像通过相同附图标记表示。图12的屏幕250上所示形成的注射方案包括两个阶段。与屏幕250上显示的注射方案的阶段1对应的"PH1"形式的阶段图标214,与屏幕250上显示的注射方案的阶段2对应的"PH2"形式的图标214,等等。
存在图12的屏幕250上所示的多个额外特征。一个是用于阶段3的驱动推杆图标216。这种具体的驱动推杆图标216是空白或空的,但是有小破折号,以表示阶段3仍未被设计。这类驱动推杆图标216可以在紧邻的之前阶段已经被设计之后产生,或一旦紧邻的之前阶段已经开始则立即设计。用于阶段3的驱动推杆图标216的首次激活可将该图标切换到"A"配置,而用于阶段3的驱动推杆图标216的第二激活可将该图标切换到"B"配置,且用于阶段3的驱动推杆图标216的第三激活可将该图标切换到"AB"配置。
图12所示的屏幕250并入的另一特征是在同时注射阶段要被同时注射的两种流体量的显示。因此,图12所示的注射方案的阶段1的注射方案是已经被设计为第一流体466a的70%浓度和第二流体466b的30%浓度的同时注射阶段。因为总注射量被设计为用于该具体注射方案(例如显示在总注射量图标220上)的该同时注射阶段(阶段1)的100ml,所以显示控制模块/逻辑模块134可以配置为用数字显示该第一流体466a的量(经由总注射量图标252)和用数字显示第二流体466b的量(经由总注射量图标254),它们要被同时注射。与屏幕250上的图标252和256相关的值可以通过图6的注射量决定方案190提供。
两个针筒的图像表示262还显示在屏幕250上——一个对应于医用流体注射系统450的A侧,而另一个对应于医用流体注射系统450的B侧。A侧指定图标264(以及相应针筒的体积容量——在所示实施例中为125ml)可以以第一颜色230显示(因为其与第一流体466a相关)。B侧指定图标266(以及相应针筒的体积容量——在所示实施例中为200ml)可以以第二颜色232显示(因为其与第二流体466b相关)。
图13是可以显示在医用流体注射系统450的任何一个或多个显示部124上(包括但不限于造影剂/医用流体注射系统的遥控台上,或医用成像装置/扫描机和另一动力注射器的共用控制台上,或这两者上)的另一代表性屏幕260。来自图12的屏幕250和图13的屏幕260的相应图像通过相同附图标记表示。图13示出了了用于阶段1的30%浓度(同时注射阶段)。即图13所示的注射方案的阶段1是已经被设计为第一流体466a的30%浓度和第二流体466b的70%浓度的同时注射阶段。因为总注射量被设计为用于该具体注射方案(例如显示在总注射量图标220上)的该同时注射阶段(阶段1)的100ml,所以显示控制模块/逻辑模块134可以配置为用数字第一流体466a的量(经由总注射量图标252——在所示实施例中为30ml)和用数字显示第二流体466b的量(经由总注射量图标254——在所示实施例中为70ml),它们要被同时注射。与屏幕260上的图标252和256相关的值可以通过图6的注射量决定方案190提供。
动力注射器控制模块/逻辑模块122(包括注射方案模块/逻辑模块128、流动速率决定模块/逻辑模块130、注射量决定模块/逻辑模块132、显示控制模块/逻辑模块134、驱动推杆运动控制模块/逻辑模块136、压力监测模块/逻辑模块138中的任何一个或多个、以及任何一个或多个图4-9所示的方案)可以以任何适当的方式实施,包括不限于以任何适当的软件、固件或硬件,或使用一个或多个平台,或使用一个或多个处理器,或使用任何适当类型的存储器,使用任何任何适当类型单个计算机或多个任何适当类型的计算机且以任何适当的方式互连,或以上的任意组合。动力注射器控制模块/逻辑模块122(包括注射方案模块/逻辑模块128、流动速率决定模块/逻辑模块130、注射量决定模块/逻辑模块132、显示控制模块/逻辑模块134、驱动推杆运动控制模块/逻辑模块136、压力监测模块/逻辑模块138中的任何一个或多个,以及任何一个或多个图4-9所示的方案)可以在以任何适当的方式互连(例如经由任何类型的网络)的任何单个位置或多个位置实施。
注射延迟图像和扫描延迟图像两者显示在图12的屏幕250上和图13的屏幕260上。"注射延迟"可以特征在于从操作者开始注射直到通过设计注射方案所描述的注射确实开始时的延迟(通常为秒)。"扫描延迟"可以特征在于从操作者开始注射直到影像获得操作通过成像装置启动时的延迟(通常为秒)。在任何情况下,激活注射延迟图像和扫描延迟图像中任一个允许针对注射方案设计相应延迟。用于注射延迟的当前设计值(在所示实施例中为"0",且其可以是默认值)和用于扫描延迟的当前设计值(在所示实施例中为"0",且其可以是默认值)可以显示在相应图像中。一个或多个设定屏幕可以显示在医用流体注射系统450的一个或多个显示部124上,且可以在设计注射方案时和/或在使用医用流体注射系统450执行注射方案时提供注射延迟图像、扫描延迟图像或两者是否应显示在屏幕上的选项。
出于展示和描述的目的已经在前面给出了本发明的描述。进而,描述并不是要将本发明限制为本文所述的形式。因此,与上述教导以及相关领域的技术和知识相适应的改变和修改也落入本发明的范围内。上述实施例进一步的目的是解释实施本发明的最佳模式并让本领域技术人员能在本发明的具体应用(一个或多个)或使用(一个或多个)所需的各种改变例和其他实施例中使用本发明。目的是所附权利要求包括现有技术所允许的替换实施例。

Claims (25)

1.一种医用流体注射系统,包括:
针筒柱塞驱动器,包括驱动源和驱动推杆,驱动源能让驱动推杆沿与排出方向对应的第一方向运动,以使得当针筒结合于医用流体注射系统时从针筒排出医用流体;和
驱动推杆运动控制逻辑模块,配置为从目标压力获得驱动推杆速度的增加,其中,所述驱动推杆速度的增加由所述驱动源用来增加推进所述驱动推杆的速度,并且其中,所述目标压力与在所述第一方向上的所述驱动推杆的运动相关。
2.如权利要求1所述的医用流体注射系统,其中驱动推杆运动控制逻辑模块所获得的驱动推杆速度的增加包括:在注射方案的至少一个阶段执行期间,所述驱动推杆运动控制逻辑模块配置为根据所述目标压力增量地增加驱动推杆速度,直到发生第一状态。
3.如权利要求2所述的医用流体注射系统,其中所述第一状态包括所述医用流体注射系统达到所述目标压力、用于所述注射方案相关阶段的目标流动速率和所述注射方案的相关阶段终止中的至少一个。
4.如权利要求3所述的医用流体注射系统,其中所述目标流动速率包括用户输入。
5.如权利要求2-4中任何一项所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块在整个第一时间范围内根据所述目标压力增量地增加驱动推杆速度,其中所述第一时间范围从所述注射方案的相关阶段开始直到所述第一状态的任何发生。
6.如权利要求1-4中任何一项所述的医用流体注射系统,其中所述目标压力包括自变量,且其中通过用于驱动推杆速度的增加的所述驱动推杆运动控制逻辑模块提供的所述驱动推杆的速度包括因变量。
7.如权利要求1-4中任何一项所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块要被配置为从所述目标压力重复获得驱动推杆速度。
8.如权利要求7所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块配置为从所述目标压力和被监测压力两者重复获得所述驱动推杆速度。
9.如权利要求8所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制配置为从所述目标压力和所述被监测压力之间的差重复获得所述驱动推杆速度。
10.如权利要求8所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块配置为重复获得所述驱动推杆速度,减少以所述目标压力和所述被监测压力之间的误差。
11.如权利要求8所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块利用至少两项的控制器。
12.如权利要求11所述的医用流体注射系统,其中比例项和微分项被所述控制器使用。
13.如权利要求8所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块利用比例-积分-微分控制器。
14.如权利要求1-4中任何一项所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块被配置为从所述目标压力递归地获得所述驱动推杆速度的增加。
15.如权利要求1-4中任何一项所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块被配置为从所述目标压力迭代获得所述驱动推杆速度的增加。
16.如权利要求1-4中任何一项所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块被配置为从所述目标压力重复获得所述驱动推杆速度的增加。
17.如权利要求1-4中任何一项所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块被配置为从所述目标压力和被监测压力两者获得所述驱动推杆速度的增加。
18.如权利要求17所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制被配置为从所述目标压力和所述被监测压力之间的差获得所述驱动推杆速度的增加。
19.如权利要求17所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块利用至少两项的控制器。
20.如权利要求19所述的医用流体注射系统,其中比例项和微分项被所述控制器使用。
21.如权利要求17所述的医用流体注射系统,其中所述驱动推杆运动控制逻辑模块利用比例-积分-微分控制器。
22.如权利要求1-4中任何一项所述的医用流体注射系统,进一步包括:
针筒包括针筒柱塞,其中所述针筒柱塞驱动器与所述针筒柱塞相互作用,以让所述针筒柱塞至少沿与排出方向对应的第一方向运动。
23.如权利要求1-4中任何一项所述的医用流体注射系统,其中所述目标压力响应于用户输入而被设置。
24.如权利要求1-4中任何一项所述的医用流体注射系统,进一步包括:
第一数据输入装置,其中用于所述目标压力的数据通过所述第一数据输入装置而可输入。
25.如权利要求1-4中任何一项所述的医用流体注射系统,其中驱动推杆运动控制逻辑模块包括驱动推杆运动控制算法,其中所述目标压力输入到驱动推杆运动控制算法,且该驱动推杆运动控制算法的输出是驱动推杆速度。
CN201180065875.4A 2010-11-24 2011-11-21 医用流体注射系统 Expired - Fee Related CN103347552B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US41709110P 2010-11-24 2010-11-24
US61/417,091 2010-11-24
PCT/US2011/061605 WO2012071307A2 (en) 2010-11-24 2011-11-21 Medical fluid injector system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103347552A CN103347552A (zh) 2013-10-09
CN103347552B true CN103347552B (zh) 2016-08-24

Family

ID=45094288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180065875.4A Expired - Fee Related CN103347552B (zh) 2010-11-24 2011-11-21 医用流体注射系统

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9855387B2 (zh)
EP (1) EP2643035B1 (zh)
JP (3) JP6475410B2 (zh)
CN (1) CN103347552B (zh)
BR (1) BR112013011969A8 (zh)
CA (1) CA2818224C (zh)
ES (1) ES2553875T3 (zh)
RU (1) RU2609808C2 (zh)
WO (1) WO2012071307A2 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2991880B1 (fr) 2012-06-13 2019-11-22 Medex Controleur pour l'asservissement d'un dispositif d'injection
FR2991881B1 (fr) 2012-06-13 2014-09-05 Medex Sa Dispositif d'injection d'un produit liquide comprenant deux demi-coques mobiles en rotation l'une par rapport a l'autre
US9555379B2 (en) 2013-03-13 2017-01-31 Bayer Healthcare Llc Fluid path set with turbulent mixing chamber, backflow compensator
WO2014168210A1 (ja) * 2013-04-11 2014-10-16 株式会社根本杏林堂 薬液注入装置
CN112451785A (zh) 2014-10-28 2021-03-09 拜耳医药保健有限公司 自定向压力护套以及压力护套到注射器的接口
US9199033B1 (en) 2014-10-28 2015-12-01 Bayer Healthcare Llc Self-orienting syringe and syringe interface
KR20170076744A (ko) 2014-10-28 2017-07-04 바이엘 헬쓰케어 엘엘씨 자기 배향 압력 자켓 및 압력 자켓 대 주입기 인터페이스
NO2689315T3 (zh) 2014-10-28 2018-04-14
CN108366748A (zh) 2015-10-21 2018-08-03 爱德华兹生命科学公司 热稀释注射液测量和控制
EP3374002A1 (en) 2015-11-13 2018-09-19 Bayer Healthcare LLC Nested syringe assembly
WO2017152036A1 (en) 2016-03-03 2017-09-08 Bayer Healthcare Llc System and method for improved fluid delivery in multi-fluid injector systems
EP3231467A1 (en) * 2016-04-12 2017-10-18 Micrel Medical Devices S.A. Infusion pump system
US20200030524A1 (en) * 2017-04-12 2020-01-30 Nemoto Kyorindo Co., Ltd. Chemical liquid injector
EP3675931B1 (en) 2017-08-31 2021-08-11 Bayer Healthcare LLC Injector pressure calibration system and method
CN110891630B (zh) 2017-08-31 2022-04-26 拜耳医药保健有限公司 驱动构件定位和流体注入器系统机械校准的系统和方法
WO2019046267A1 (en) 2017-08-31 2019-03-07 Bayer Healthcare Llc SYSTEM AND METHOD FOR VOLUME COMPENSATION OF FLUID INJECTOR SYSTEM
CA3068544A1 (en) 2017-08-31 2019-03-07 Bayer Healthcare Llc Method for dynamic pressure control in a fluid injector system
AU2018323442B2 (en) 2017-08-31 2024-06-27 Bayer Healthcare Llc Fluid path impedance assessment for improving fluid delivery performance
US11191893B2 (en) 2018-01-31 2021-12-07 Bayer Healthcare Llc System and method for syringe engagement with injector
WO2020046889A1 (en) * 2018-08-28 2020-03-05 Bayer Healthcare Llc Fluid injector system with improved ratio performance
CN110864953A (zh) * 2019-12-11 2020-03-06 四川大学华西医院 检测装置及检测供给设备
US11712518B2 (en) * 2021-01-10 2023-08-01 Polaray Technology Corp. Infusion set with capability of controlling quantity of an injection infused to a limb and system for detecting and controlling drip rate of an infusion device
CN116159209B (zh) * 2023-03-06 2023-10-24 江西省人民医院 医用输液器滴速测定算法及液滴检测器结构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1997422A (zh) * 2003-09-12 2007-07-11 里程碑科学公司 带有采用压力检测的组织识别的药物输液装置
CN101039711A (zh) * 2004-10-13 2007-09-19 马林克罗特公司 具有带有显示器的动力头的动力注入系统
CN101868265A (zh) * 2007-11-19 2010-10-20 马林克罗特公司 包括具有压力监视的通畅检查的动力注射器

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3935068A1 (de) * 1989-10-20 1991-04-25 Sauer Sundstrand Gmbh & Co Einrichtung fuer druckgeregelte verstellmotoren mit drehzahlabhaengiger einstelldruckkompensation
JPH07171214A (ja) * 1993-12-17 1995-07-11 Adtec:Kk 液体注入用シリンジ装置
US7308300B2 (en) * 2001-05-30 2007-12-11 Acist Medical Systems, Inc. Medical injection system
GB0130139D0 (en) * 2001-12-18 2002-02-06 Dca Design Int Ltd Improvements in and relating to a medicament injection apparatus
US6796955B2 (en) * 2002-02-14 2004-09-28 Chf Solutions, Inc. Method to control blood and filtrate flowing through an extracorporeal device
JP4044779B2 (ja) * 2002-04-02 2008-02-06 株式会社根本杏林堂 薬液注入システム
US6780170B2 (en) 2002-05-15 2004-08-24 Liebel-Flarsheim Company Hydraulic remote for a medical fluid injector
US6929751B2 (en) * 2002-05-24 2005-08-16 Baxter International Inc. Vented medical fluid tip protector methods
US7662133B2 (en) * 2003-02-21 2010-02-16 Smith & Nephew, Inc. Spinal fluid introduction
US20050070874A1 (en) 2003-09-30 2005-03-31 Hikaru Matsuda System and method for injecting liquid drug containing biological material
CN101912325A (zh) * 2004-01-12 2010-12-15 i科学外科公司 一种输送粘性材料的注射器
WO2005102416A1 (en) * 2004-04-27 2005-11-03 Rodney Brian Savage Medical fluid injector
US7686589B2 (en) * 2004-08-26 2010-03-30 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Pumping system with power optimization
US8900187B2 (en) * 2004-10-13 2014-12-02 Mallinckrodt Llc Powerhead control in a power injection system
US8025634B1 (en) * 2006-09-18 2011-09-27 Baxter International Inc. Method and system for controlled infusion of therapeutic substances
US10154804B2 (en) * 2007-01-31 2018-12-18 Medtronic Minimed, Inc. Model predictive method and system for controlling and supervising insulin infusion
EP2152337B1 (en) * 2007-05-04 2013-04-17 Mallinckrodt LLC Methods for controlling medical fluid injections
WO2010027636A1 (en) 2008-08-25 2010-03-11 Mallinckrodt Inc. Medical fluid injector calibration apparatus
CA2722991A1 (en) 2008-11-28 2010-06-03 Mallinckrodt Inc. Workflow driven user interface for medical fluid delivery systems
WO2010104878A1 (en) * 2009-03-09 2010-09-16 Thermedx Llc Surgical fluid management system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1997422A (zh) * 2003-09-12 2007-07-11 里程碑科学公司 带有采用压力检测的组织识别的药物输液装置
CN101039711A (zh) * 2004-10-13 2007-09-19 马林克罗特公司 具有带有显示器的动力头的动力注入系统
CN101868265A (zh) * 2007-11-19 2010-10-20 马林克罗特公司 包括具有压力监视的通畅检查的动力注射器

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013011969A8 (pt) 2018-02-06
US9855387B2 (en) 2018-01-02
JP2019030711A (ja) 2019-02-28
JP2017109133A (ja) 2017-06-22
WO2012071307A3 (en) 2012-11-08
CN103347552A (zh) 2013-10-09
CA2818224A1 (en) 2012-05-31
EP2643035A2 (en) 2013-10-02
JP2014500775A (ja) 2014-01-16
ES2553875T3 (es) 2015-12-14
US20130245439A1 (en) 2013-09-19
BR112013011969A2 (pt) 2016-08-30
CA2818224C (en) 2019-10-29
JP6475410B2 (ja) 2019-02-27
EP2643035B1 (en) 2015-09-30
RU2609808C2 (ru) 2017-02-06
WO2012071307A2 (en) 2012-05-31
RU2013128419A (ru) 2014-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103347552B (zh) 医用流体注射系统
CN105664291B (zh) 带有帮助功能的电动注射器
EP2283883B1 (en) Fluid delivery system with multi-dose fluid source
CN102612380B (zh) 用于评估医用管路组中双止回阀结构功能性的系统和方法
CN103561800B (zh) 确定造影剂注射参数以控制磁共振血管造影术期间信号强度的设备和方法
CN101868268B (zh) 具有推杆退回功能的动力注射器
US9616169B2 (en) Power injector with status messaging
CN101868265A (zh) 包括具有压力监视的通畅检查的动力注射器
CN102067139A (zh) 保持静脉张开功能的动力注射器
JP5597138B2 (ja) 流量評価を有するパワーインゼクタ
CN102132282A (zh) 具有校准压力监视功能的动力注射器
US20110251481A1 (en) Piezoelectrically-Driven Power Injector
CN101959549A (zh) 利用单个驱动推杆的多针筒动力注射器
WO2009114287A2 (en) Syringe plunger drive train with multiple drive sources

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: LIEBEL-FLARSHEIM CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: MALLINCKRODT INC.

Effective date: 20150529

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150529

Address after: American Missouri

Applicant after: Liebel Flarsheim Co.

Address before: American Missouri

Applicant before: Mallinckrodt Inc.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160824

Termination date: 20201121

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee