CN115697435A - 用于血管造影注入器流体路径的在线气泡悬浮装置 - Google Patents

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M.斯波恩
J.豪里
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Abstract

用于在流体注入器系统的流体路径中悬浮气泡的装置(300)，包括具有限定在外壳(310)内的弯曲内壁(322)的内部腔室(320)、与内部腔室流体连通的入口流体通路和与内部腔室流体连通的出口流体通路。入口流体通路以与弯曲内壁相切的方式延伸到腔室中，并且出口流体通路与入口流体通路间隔开，使得经由入口流体通路流入内部腔室的流体被导引远离出口流体通路。内部腔室构造成在从入口流体通路进入内部腔室的注入流体中产生内部流体涡流，并且其中，内部流体涡流使流体中的一个或多个气泡至少暂时悬浮在内部涡流中，并且延迟一个或多个气泡到出口流体通路的通行。

Description

用于血管造影注入器流体路径的在线气泡悬浮装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年6月18日提交的美国临时专利申请No.62/705,250的权益，其公开内容通过引用其整体并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及用于医疗流体的高压注入的流体注入器系统和相关的流体路径元件。更具体地，本公开描述了具有至少一个气泡悬浮装置的流体递送系统。其他实施例涉及适用于流体注入程序的气泡悬浮装置的特征。
背景技术
在许多医疗诊断和治疗过程中，医疗从业者(例如内科医师)给患者注入一种或多种医疗流体。已经开发了用于医疗流体(诸如造影溶液(通常简称为“造影”)、冲洗剂(诸如生理盐水或林格氏乳酸)，以及其他医疗流体)的加压注入的多种注入器致动的注射器和动力流体注入器，以用于如心血管造影(CV)、计算机断层扫描(CT)、超声、磁共振成像(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)以及其他成像过程的过程中。大体上，这些流体注入器被设计用于以预设压力和/或流量递送预设量的流体。
通常，流体注入器具有至少一个驱动构件，如活塞，其连接到注射器，例如通过与柱塞或注射管的近端壁上的接合特征的连接。注射器可包括刚性筒，其中，注射器柱塞可滑动地设置在筒内。驱动构件在相对于筒的纵向轴线的近侧和/或远侧方向上驱动柱塞，以将流体吸入注射器筒或从注射器筒递送流体。在诸如血管造影的某些应用中，医疗流体在高达1200psi的流体压力下被直接注入到动脉系统中。
在某些注入程序期间，在这些高流体压力下，流体被直接注入到心脏系统中，必须避免空气与医疗流体一起注入，否则会对患者造成伤害。因此，需要新的方法和设备来防止在高压流体注入程序期间意外注入空气。此外，在一些CV注入期间，在高达1200psi的压力下，流体路径中的空气压缩；但是，如果在检测到空气时停止注射，空气量可能会由于压力释放而迅速膨胀。此外，由于在没有流体压力的情况下释放了顺应性体积，因此在停止注入时释放系统顺应性可能导致持续的流体流动。因此，高压流体注入系统在防止意外注入空气时必须解决这些现象。
发明内容
鉴于上述情况，需要用于在注入程序期间防止空气递送给患者的设备、系统和方法。本公开的实施例涉及用于在流体注入器系统的流体路径中悬浮气泡的装置。该装置包括：外壳；具有限定在外壳内的弯曲内壁的内部腔室；与内部腔室流体连通的入口流体通路，入口流体通路以与弯曲内壁相切的方式延伸到腔室中；和与内部腔室流体连通的出口流体通路，出口流体通路与入口流体通路间隔开，使得经由入口流体通路流入内部腔室的流体被导引远离出口流体通路。内部腔室构造成在从入口流体通路进入内部腔室的注入流体中产生内部流体涡流，并且其中，内部流体涡流使流体中的一个或多个气泡至少暂时悬浮在内部涡流中，并且延迟一个或多个气泡到出口流体通路的通行。
在一些实施例中，出口流体通路从内部腔室沿垂直于内部腔室内的流体的流动路径的方向延伸。
在一些实施例中，出口流体通路的至少一部分的横截面面积大于入口流体通路的横截面面积，以相对于入口流体通路中的流体速度降低出口流体通路中的流体速度。
在一些实施例中，出口流体通路基本平行于入口流体通路延伸。
在一些实施例中，内部腔室至少部分为球形或半球形。
在一些实施例中，该装置还包括从内部腔室径向向外延伸的凹部。
在一些实施例中，该装置还包括与内部腔室流体连通的阀，用于排出积聚在内部腔室中的空气。
在一些实施例中，外壳包括：包括入口流体通路和出口流体通路的第一外壳部分；和包括内部腔室的至少一部分的第二外壳部分。第一外壳部分和第二外壳部分中的一个包括用于容纳第一外壳部分和第二外壳部分中的另一个的凸缘。
在一些实施例中，外壳包括从出口流体通路径向向外延伸的至少一个加强肋。
在一些实施例中，该装置还包括设置在出口流体通路中的滤网，使得流出内部腔室的流体穿过滤网。
在一些实施例中，外壳包括构造成照亮内部腔室中的气泡的透光材料。
在一些实施例中，外壳包括连接器臂，连接器臂构造成用于附接到流体注入器系统的注入器外壳。
在一些实施例中，该装置还包括用于改变入口流体通路和出口流体通路中至少一个的横截面面积的可调节阀。
本公开的其他实施例涉及用于在流体注入器系统的流体路径中悬浮气泡的装置。该装置包括：限定内部腔室的外壳；与内部腔室流体连通的入口流体通路；与内部腔室流体连通的出口流体通路；和与入口流体通路流体连通并延伸到内部腔室中的延伸管。延伸管包括与出口流体通路间隔开的尖端，使得经由延伸管流入内部腔室的流体被导引远离出口流体通路。
在一些实施例中，该装置还包括将内部腔室分成入口部分和出口部分的滤网。滤网包括至少一个孔，至少一个孔提供入口部分和出口部分之间的流体连通。从延伸管流入内部腔室的流体必须流过筛管的至少一个孔，以到达出口流体通路。
在一些实施例中，滤网的与延伸管的尖端相邻的第一部分不渗透流体，并且滤网的与出口流体通路相邻的第二部分包括至少一个孔。在一些实施例中，滤网包括限定至少一个孔的漏斗，漏斗从邻近内部腔室的入口部分的最大横截面面积逐渐变细至延伸到内部腔室的出口部分中的最小直径。
在一些实施例中，滤网包括至少部分阻塞至少一个孔的罩，使得流体必须围绕罩流动以流过至少一个孔。在一些实施例中，滤网包括网。在一些实施例中，至少一个孔包括布置成弧形的两个或更多个孔。
在一些实施例中，外壳包括：第一外壳部分，其包括构造为容纳滤网的凸缘；和第二外壳部分，其容纳在第一外壳部分的凸缘内，以将滤网捕获在第一外壳部分和第二外壳部分之间。
在一些实施例中，入口流体通路在流体流经入口流体通路的方向上从较小的横截面面积逐渐变细至较大的横截面面积，以降低流经入口流体通路的流体的流速。
在一些实施例中，延伸管平行于内部腔室的内壁延伸。在一些实施例中，出口流体通路相对于入口流体通路成锐角延伸。
在一些实施例中，外壳包括构造成照亮内部腔室中的气泡的透光材料。
在一些实施例中，外壳包括连接器臂，连接器臂构造为用于附接到流体注入器系统的注入器外壳。
在一些实施例中，该装置还包括用于改变入口流体通路和出口流体通路中的至少一个的横截面面积的可调节阀。
本公开的其他实施例涉及流体注入系统，包括构造为注入医疗流体的至少一个流体储器和至少一个气泡悬浮装置，该至少一个气泡悬浮装置与至少一个流体储器流体连通。至少一个气泡悬浮装置包括：限定内部腔室的外壳；与内部腔室流体连通的入口流体通路；和与内部腔室流体连通的出口流体通路，出口流体通路与入口流体通路间隔开，使得经由入口流体通路流入内部腔室的流体被导引远离出口流体通路。该流体注入器系统还包括至少一个空气检测器，其构造为检测将至少一个流体储器连接到至少一个气泡悬浮装置的流体路径中的一个或多个气泡；和至少一个截止阀，其位于至少一个气泡悬浮装置的下游，并且构造为响应于空气检测器检测到流体路径中的一个或多个气泡而从打开位置移动到关闭位置。其中内部腔室构造成在从入口流体通路进入内部腔室的注入流体中产生内部流体涡流，并且其中，内部流体涡流使流体中的一个或多个气泡至少暂时悬浮在内部涡流中，并且延迟一个或多个气泡到出口流体通路的通行。本文描述了适用与流体注入器系统一起使用的气泡悬浮装置的各种实施例的特征。
在一些实施例中，气泡悬浮装置可在以下位置之间移动：注入位置，在注入位置，出口流体通路从内部腔室基本垂直向下延伸，使得内部腔室中的气泡的浮力进一步促使一个或多个气泡保持悬浮在内部腔室中的内部流体涡流中；和灌注位置，在灌注位置中，出口流体通路从腔室基本垂直向上延伸，使得内部腔室中的气泡的浮力促使气泡从内部流体涡流流动通过出口流体通路。
在一些实施例中，该系统还包括用于改变入口流体通路和出口流体通路中的至少一个的横截面面积的可调节阀。
在以下编号的条款中描述了本公开的其他方面或示例：
条款1.用于在流体注入器系统的流体路径中悬浮气泡的装置，装置包括：外壳；具有限定在外壳内的弯曲内壁的内部腔室；与内部腔室流体连通的入口流体通路，入口流体通路以与弯曲内壁相切的方式延伸到腔室中；和与内部腔室流体连通的出口流体通路，出口流体通路与入口流体通路间隔开，使得经由入口流体通路流入内部腔室的流体被导引远离出口流体通路，其中内部腔室构造成在从入口流体通路进入内部腔室的注入流体中产生内部流体涡流，并且其中，内部流体涡流使流体中的一个或多个气泡至少暂时悬浮在内部涡流中，并且延迟一个或多个气泡到出口流体通路的通行。
条款2.根据条款1所述的装置，其中，出口流体通路从内部腔室沿垂直于内部腔室内的流体的流动路径的方向延伸。
条款3.根据条款1或2所述的装置，其中，出口流体通路的至少一部分的横截面面积大于入口流体通路的横截面面积，以相对于入口流体通路中的流体速度降低出口流体通路中的流体速度。
条款4.根据条款1-3中任一项所述的装置，其中，出口流体通路基本平行于入口流体通路延伸。
条款5.根据条款1-4中任一项所述的装置，其中，内部腔室至少部分为球形或半球形。
条款6.根据条款1-5中任一项所述的装置，还包括从内部腔室径向向外延伸的凹部。
条款7.根据条款1-6中任一项所述的装置，还包括与内部腔室流体连通的阀，用于排出积聚在内部腔室中的空气。
条款8.根据条款1-7中任一项所述的装置，其中，外壳包括：包括入口流体通路和出口流体通路的第一外壳部分；和包括内部腔室的至少一部分的第二外壳部分，其中，第一外壳部分和第二外壳部分中的一个包括用于容纳第一外壳部分和第二外壳部分中的另一个的凸缘。
条款9.根据条款1-8中任一项所述的装置，其中，外壳包括从出口流体通路径向向外延伸的至少一个加强肋。
条款10.根据条款1-9中任一项所述的装置，还包括设置在出口流体通路中的滤网，使得流出内部腔室的流体穿过滤网。
条款11.根据条款1-10中任一项所述的装置，其中，外壳包括构造成照亮内部腔室中的气泡的透光材料。
条款12.根据条款1-11中任一项所述的装置，其中，外壳包括连接器臂，连接器臂构造成用于附接到流体注入器系统的注入器外壳。
条款13.根据条款1-12中任一项所述的装置，还包括用于改变入口流体通路和出口流体通路中至少一个的横截面面积的可调节阀。
条款14.用于在流体注入器系统的流体路径中悬浮气泡的装置，装置包括：限定内部腔室的外壳；与内部腔室流体连通的入口流体通路；与内部腔室流体连通的出口流体通路；和与入口流体通路流体连通并延伸到内部腔室中的延伸管，延伸管包括与出口流体通路间隔开的尖端，使得经由延伸管流入内部腔室的流体被导引远离出口流体通路。
条款15.根据条款14所述的装置，还包括将内部腔室分成入口部分和出口部分的滤网，其中，滤网包括至少一个孔，至少一个孔提供入口部分和出口部分之间的流体连通，并且其中，从延伸管流入内部腔室的流体必须流过筛管的至少一个孔，以到达出口流体通路。
条款16.根据条款14或15所述的装置，其中，滤网的与延伸管的尖端相邻的第一部分不渗透流体，并且其中，滤网的与出口流体通路相邻的第二部分包括至少一个孔。
条款17.根据条款14-16中任一项所述的装置，其中，滤网包括限定至少一个孔的漏斗，漏斗从邻近内部腔室的入口部分的最大横截面面积逐渐变细至延伸到内部腔室的出口部分中的最小直径。
条款18.根据条款14-17中任一项所述的装置，其中，滤网包括至少部分阻塞至少一个孔的罩，使得流体必须围绕罩流动以流过至少一个孔。
条款19.根据条款14-18中任一项所述的装置，其中，滤网包括网。
条款20.根据条款14-19中任一项所述的装置，其中，至少一个孔包括布置成弧形的两个或更多个孔。
条款21.根据条款14-20中任一项所述的装置，其中，外壳包括：第一外壳部分，其包括构造为容纳滤网的凸缘；和第二外壳部分，其容纳在第一外壳部分的凸缘内，以将滤网捕获在第一外壳部分和第二外壳部分之间。
条款22.根据条款14-21中任一项所述的装置，其中，入口流体通路在流体流经入口流体通路的方向上从较小的横截面面积逐渐变细至较大的横截面面积，以降低流经入口流体通路的流体的流速。
条款23.根据条款14-22中任一项所述的装置，其中，延伸管平行于内部腔室的内壁延伸。
条款24.根据条款14-23中任一项所述的装置，其中，出口流体通路相对于入口流体通路成锐角延伸。
条款25.根据条款14-24中任一项所述的装置，其中，外壳包括构造成照亮内部腔室中的气泡的透光材料。
条款26.根据条款14-25中任一项所述的装置，其中，外壳包括连接器臂，连接器臂构造为用于附接到流体注入器系统的注入器外壳。
条款27.根据条款14-26中任一项所述的装置，还包括用于改变入口流体通路和出口流体通路中的至少一个的横截面面积的可调节阀。
条款28.流体注入器系统，包括：至少一个流体储器，其构造用于注入医疗流体；至少一个气泡悬浮装置，其与至少一个流体储器流体连通；至少一个气泡悬浮装置包括：限定内部腔室的外壳；与内部腔室流体连通的入口流体通路；和与内部腔室流体连通的出口流体通路，出口流体通路与入口流体通路间隔开，使得经由入口流体通路流入内部腔室的流体被导引远离出口流体通路；至少一个空气检测器，构造为检测将至少一个流体储器连接到至少一个气泡悬浮装置的流体路径中的一个或多个气泡；和至少一个截止阀，其位于至少一个气泡悬浮装置的下游，并且构造为响应于空气检测器检测到流体路径中的一个或多个气泡而从打开位置移动到关闭位置，其中，内部腔室构造成在从入口流体通路进入内部腔室的注入流体中产生内部流体涡流，并且其中，内部流体涡流使流体中的一个或多个气泡至少暂时悬浮在内部涡流中，并且延迟一个或多个气泡到出口流体通路的通行。
条款29.根据条款28所述的流体注入器系统，其中，气泡悬浮装置可在以下位置之间移动：注入位置，在注入位置，出口流体通路从内部腔室基本垂直向下延伸，使得内部腔室中的气泡的浮力进一步促使一个或多个气泡保持悬浮在内部腔室中的内部流体涡流中；和灌注位置，在灌注位置中，出口流体通路从腔室基本垂直向上延伸，使得内部腔室中的气泡的浮力促使气泡从内部流体涡流流动通过出口流体通路。
条款30.根据条款28或29所述的流体注入器系统，其中，内部腔室包括至少一个弯曲内壁，其中，入口流体通路以与弯曲内壁相切的方式延伸到内部腔室中。
条款31.根据条款28-30中任一项所述的流体注入器系统，其中，出口流体通路从内部腔室沿基本垂直于内部腔室内的内部流体涡流中的流体的流动路径的方向延伸。
条款32.根据条款28-31中任一项所述的流体注入器系统，其中，出口流体通路的至少一部分的横截面面积大于入口流体通路的横截面面积，以相对于入口流体通路中的流体速度降低出口流体通路中的流体速度。
条款33.根据条款28-32中任一项所述的流体注入器系统，其中，出口流体通路基本平行于入口流体通路延伸。
条款34.根据条款28-33中任一项所述的流体注入器系统，其中，内部腔室至少部分为球形或半球形。
条款35.根据条款28-34中任一项所述的流体注入器系统，其中，气泡悬浮装置还包括从内部腔室沿与出口流体通路基本相反的方向径向向外延伸的凹部。
条款36.根据条款28-35中任一项所述的流体注入器系统，还包括位于凹部上并与内部腔室流体连通的阀，用于排出积聚在凹部中的空气。
条款37.根据条款28-36中任一项所述的流体注入器系统，其中，气泡悬浮装置的外壳包括：第一外壳部分，包括入口流体通路和出口流体通路中的至少一个；和第二外壳部分，包括内部腔室的至少一部分，其中，第一外壳部分和第二外壳部分中的一个包括用于容纳第一外壳部分和第二外壳部分中的另一个的凸缘。
条款38.根据条款28-37中任一项所述的流体注入器系统，其中，气泡悬浮装置的外壳包括从出口流体通路径向向外延伸的至少一个加强肋。
条款39.根据条款28-38中任一项所述的流体注入器系统，其中，气泡悬浮装置还包括设置在出口流体通路的近侧的滤网，使得流出内部腔室的流体穿过滤网。
条款40.根据条款28-39中任一项所述的流体注入器系统，其中，当流体穿过滤网时，一个或多个气泡中的一个或多个暂时粘附到滤网的表面。
条款41.根据条款28-40中任一项所述的流体注入器系统，其中，滤网包括位于滤网的表面的至少一部分上的亲水涂层。
条款42.根据条款28-41中任一项所述的流体注入器系统，其中，气泡悬浮装置还包括延伸管，延伸管与入口流体通路流体连通并延伸到内部腔室中，延伸管包括与出口流体通路间隔开的尖端，使得经由延伸管流入内部腔室的流体被导引远离出口流体通路。
条款43.根据条款28-42中任一项所述的流体注入器系统，其中，滤网将内部腔室分成入口部分和出口部分，其中滤网包括至少一个孔，至少一个孔提供入口部分和出口部分之间的流体连通，并且其中，从入口流体通路流入内部腔室的流体必须流过滤网的至少一个孔以到达出口流体通路。
条款44.根据条款28-43中任一项所述的流体注入器系统，其中，滤网的与延伸管的尖端相邻的第一部分不渗透流体，并且其中，滤网的与出口流体通路相邻的第二部分包括至少一个孔。
条款45.根据条款28-44中任一项所述的流体注入器系统，其中，滤网包括限定至少一个孔的漏斗，漏斗从邻近内部腔室的入口部分的最大横截面面积逐渐变细至延伸到内部腔室的出口部分中的最小直径。
条款46.根据条款28-45中任一项所述的流体注入器系统，其中，滤网包括至少部分阻塞至少一个孔的罩，使得流体必须围绕罩流动以流过至少一个孔。
条款47.根据条款28-46中任一项所述的流体注入器系统，其中，滤网包括网。
条款48.根据条款28-47中任一项所述的流体注入器系统，其中，至少一个孔包括布置成弧形的两个或更多个孔。
条款49.根据条款28-48中任一项所述的流体注入器系统，其中，气泡悬浮装置将一个或多个气泡到出口流体通路的通行延迟至少100毫秒。
条款50.根据条款28-49中任一项所述的流体注入器系统，其中，外壳包括：第一外壳部分，其包括构造为容纳滤网的凸缘；第二外壳部分，其容纳在第一外壳部分的凸缘内，以将滤网捕获在第一外壳部分和第二外壳部分之间。
条款51.根据条款28-50中任一项所述的流体注入器系统，其中，入口流体通路在流体流经入口流体通路的方向上从较小的横截面面积逐渐变细至较大的横截面面积，以降低流经入口流体通路的流体的流速。
条款52.根据条款28-51中任一项所述的流体注入器系统，其中，延伸管平行于内部腔室的内壁延伸。
条款53.根据条款28-52中任一项所述的流体注入器系统，其中，出口流体通路相对于入口流体通路成锐角延伸。
条款54.根据条款28-53中任一项所述的流体注入器系统，其中，气泡悬浮装置的外壳包括构造成照亮内部腔室中的气泡的透光材料。
条款55.根据条款28-54中任一项所述的流体注入器系统，其中，气泡悬浮装置的外壳包括连接器臂，连接器臂构造用于附接到流体注入器系统的注入器外壳。
条款56.根据条款28-55中任一项所述的流体注入器系统，还包括用于改变入口流体通路和出口流体通路中的至少一个的横截面面积的可调节阀。
在结合附图阅读各种示例的以下详细描述后，本文详细描述的各种示例的更多细节和优点将变得清楚。
通过结合附图阅读以下对各种示例的详细描述，在此详细描述的各种示例的更多细节和优点将变得清楚。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的流体注入器系统的透视图；
图2是根据本公开的实施例的流体注入器系统的示意图；
图3是根据本公开的实施例的气泡悬浮装置的透视图；
图4是图3的气泡悬浮装置处于注入位置的横截面侧视图；
图5是图3的气泡悬浮装置处于灌注位置的横截面侧视图；
图6是根据本公开的实施例的气泡悬浮装置的横截面侧视图；
图7是根据本公开的实施例的气泡悬浮装置的透视图；
图8是图7的气泡悬浮装置处于注入位置的横截面侧视图；
图9是根据本公开的实施例的气泡悬浮装置的透视图；
图10是图9的气泡悬浮装置在注入方案的第一时间间隔的横截面侧视图；
图11是图9的气泡悬浮装置在注入方案的第二时间间隔的横截面侧视图；
图12是图9的气泡悬浮装置在注入方案的第三时间间隔的横截面侧视图；
图13是图9的气泡悬浮装置在注入方案的第四时间间隔的横截面侧视图；
图14是图9的气泡悬浮装置处于灌注位置的横截面侧视图；
图15是根据本公开的实施例的气泡悬浮装置的横截面侧视图；
图16是图15的气泡悬浮装置的透视图；
图17是根据本公开的实施例的气泡悬浮装置的横截面侧视图；
图18是图17的气泡悬浮装置的分解透视图；
图19是根据本公开的实施例的用于气泡悬浮装置的滤网的透视图；
图20是根据本公开的实施例的用于气泡悬浮装置的滤网的透视图；
图21是根据本公开的实施例的用于气泡悬浮装置的滤网的透视图；
图22是根据本公开的实施例的用于气泡悬浮装置的滤网的透视图；
图23是根据本公开的实施例的用于气泡悬浮装置的滤网的透视图；
图24是根据本公开的实施例的用于气泡悬浮装置的滤网的正视图；和
图25是根据本公开的实施例的气泡悬浮装置的透视图。
参考附图，其中相同的附图标记在其多个视图中指代相同的零件，本公开总体上涉及与流体注入器系统一起使用的在线气泡悬浮装置。
具体实施方式
出于下文描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“横”、“纵”及其衍生词应与附图中定向的公开内容相关。空间或方向术语，例如“左”、“右”、“内”、“外”、“上”、“下”等，不应被视为是限制性的，因为本发明可以采用各种替代定向。
如本文所用，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数指示物，除非上下文另有明确规定。在所有情况下，在说明书和权利要求书中使用的所有数字应理解为被术语“约”修饰。术语“近似”、“约”和“基本上”是指规定值的正负百分之十的范围。
如本文所用，术语“至少一个”与“一个或多个”同义。例如，短语“A、B和C中的至少一个”是指A、B和C中的任何一个，或者A、B和C中的任何两个或更多个的任意组合。例如，“A、B和C中的至少一个”包含一个或多个单独的A；或者一个或多个单独的B；或者一个或多个单独的C；或者一个或多个A和一个或多个B；或者一个或多个A和一个或多个C；或者一个或多个B和一个或多个C；或者一个或多个全部的A、B和C。类似地，如本文所用，术语“至少两个”与“两个或更多个”同义。例如，短语“D、E和F中的至少两个”表示D、E和F中的任何两个或多个的任何组合。例如，“D、E和F中的至少两个”包括一个或多个D和一个或多个E；或者一个或多个D和一个或多个F；或者一个或多个E和一个或多个F；或者一个或多个全部D、E和F。
还应理解，附图中所示以及以下说明书中所述的特定设备和过程仅为本公开的示例性示例。因此，与本文公开的示例相关的特定尺寸和其他物理特征不应被认为是限制性的。
当相对于流体递送系统的部件(如流体储器、注射器、空气悬浮装置或流体管线)使用时，术语“远侧”是指所述部件的最靠近患者的部分。当相对于注入器系统的部件(如流体储器、注射器、空气悬浮装置或流体管线)使用时，术语“近侧”指的是所述部件的最靠近注入器系统的注入器的部分(即，所述部件的最远离患者的部分)。当相对于流体递送系统的部件(如流体储器、注射器、空气悬浮装置或流体管线)使用时，术语“上游”是指远离患者并朝向注入器系统的注入器的方向。例如，如果第一部件被称为第二部件的“上游”，则第一部件位于比第二部件离注入器更近的位置。当相对于流体递送系统的部件(如流体储器、注射器、空气悬浮装置或流体管线)使用时，术语“下游”指的是朝向患者并远离流体递送系统的注入器的方向。例如，如果第一部件被称为第二部件的“下游”，则第一部件位于比第二部件离患者更近的位置。
如在此所使用的，术语“电容”和“阻抗”可互换使用，指的是注入器部件(例如流体储器、注射器、流体管线和/或流体递送系统的其它部件)的体积膨胀，这是由于这些部件的加压流体和/或由于施加到部件上的力吸收的机械松弛。电容和阻抗可能是由于高注入压力造成的，在一些血管造影过程中，注入压力可能在1,200psi的数量级，并且可能导致保持在部件的一部分内的流体体积超过为注入程序选择的所需量或部件的静止体积。此外，如果没有适当考虑，各种部件的电容会不利地影响注入器系统的压力传感器的精度，因为部件的体积膨胀会导致这些部件的测量压力的人为下降。
术语“第一”、“第二”等并非旨在指代任何特定的顺序或时序，而是指代不同的条件、性质或元素。本文提及的所有文档均以其整体“通过引用并入”。术语“至少”与“大于或等于”同义。术语“不大于”与“小于或等于”同义。
应理解的是，本公开可采取替代变化和步骤顺序，除非明确规定相反的情况。还应理解，附图中所示以及以下说明书中所述的特定设备和过程仅为本公开的示例性方面。因此，与本文公开的示例相关的特定尺寸和其他物理特征不应被认为是限制性的。
虽然在此描述的系统和装置参考了血管造影(CV)注入系统，但是其他加压注入方案，例如计算机断层扫描(CT)、超声波、正电子发射断层扫描(PET)和磁共振成像(MRI)也可以并入在此描述的用于防止空气注入的各种实施例。
参考附图，其中相同的附图标记在其多个视图中指代相同的零件，本公开总体上涉及流体注入器系统和气泡悬浮装置，用于延迟一个或多个气泡通过流体管线朝向患者的移动，并防止在注入程序期间可能无意中发生的一个或多个气泡的递送。
首先参考图1，示出了双注射器血管造影注入器系统2000的实施例。血管造影注入器系统2000构造为通过用于医疗流体(例如用于血管造影注入程序的成像造影介质)的第一流体路径210A和用于冲洗流体的第二流体路径210B来注入两种医疗流体，第二流体路径210B用于冲洗流体(诸如生理盐水或林格氏乳酸)。双注射器血管造影注入器系统2000可包括具有两个注射器端口15的注入器外壳12，该注射器端口15构造成接合两个注射器10A、10B。在一些实施例中，注射器10A、10B可以保持在对应的压力护套17A、17B内，例如以防止注射器10A、10B的压力促使的肿胀和潜在的爆裂。
注入器系统2000还可以包括至少一个图形用户界面(GUI)11，通过该界面，操作者可以观察和控制注入程序的状态。GUI 11可以与控制器900(见图2)可操作地通信，控制器900在GUI 11和流体注入器系统2000之间发送和接收命令。GUI 11可以设置在注入器外壳12上，或者可以远离注入器外壳12安装。
双注射器血管造影注入器系统2000还可包括与流体路径210A、B相关联的至少一个上游空气检测器200，用于检测第一流体路径210A和第二流体路径210B的空气检测管路区域250内的一个或多个气泡。空气检测管路区域250例如可以与第一流体路径210A和第二流体路径210B的近侧或上游部分相关联。在一些实施例中，至少一个空气检测器200可以是具有至少一个传感器的单个模块，该至少一个传感器与第一流体路径210A和第二流体路径210B中的每一个可操作地相关联。在一些实施例中，至少一个空气检测器200可以包括至少两个不同的模块，每个模块可操作地与第一流体路径210A和第二流体路径210B中的一个相关联。该至少一个空气检测器200可以与控制器900(见图2)可操作地通信，使得控制器900可以从该至少一个空气检测器200接收指示在第一流体路径210A和/或第二流体路径210B中的一个或两个中检测到一个或多个气泡的信号。一旦接收到(多个)信号，控制器900可向流体注入器2000发送信号或命令以停止流体注入程序，例如，通过关闭至少一个空气检测器200下游的一个或多个截止阀(见图2，215A，215B和/或390)以防止检测到的气泡被注入到患者体内。该至少一个空气检测器200可包括超声波传感器和光学传感器，或其他合适的传感器装置，其构造成检测流体路径内的一个或多个气泡。
继续参考图1，双注射器血管造影注入器系统2000还可以包括体相(bulk)流体容器19A和19B，用于分别用成像造影介质和冲洗流体填充和再填充相应的注射器10A、10B。体相流体容器19A和19B可以经由相应的体相流体路径216A和216B以及体相流体阀215A和215B与注射器10A、10B选择性地流体连通。
在美国专利5,383,858、7,553,294、7,666,169、8,945,051、10,022,493和10,507,319以及国际PCT申请No.PCT/US2013/061275、PCT/US2018/034613、PCT/US2020/049885、PCT/US2021/035273和PCT/US2021/029963中描述了合适的非限制性动力注入器系统的更多细节和示例，包括注射器、压力护套和压力护套保持机构、管路、截止阀、控制器和空气检测器，其公开内容通过引用其整体并入本文。虽然流体注入系统2000在本文中是在双注射器血管造影术(CV)注入器的背景下描述的，但是应当理解，流体注入系统2000可以适用于任何注入程序(例如CT、PET、MRI、超声波等)的单注射器和多注射器构造。
现在参考图2，示出了图1所示的流体注入器系统2000的示意图。注入器系统2000包括分别与每个注射器10A、10B相关联的活塞13A、13B和它们对应的压力护套17A、17B(见图1)。活塞13A、13B中的每一个构造成驱动相应注射器10A、10B的筒内的相应柱塞14A、14B。控制器900可操作地与注入器系统2000相关联，例如启动活塞13A、13B以在注射器10A、10B内往复移动柱塞14A、14B，从而执行和停止注入程序。特别地，控制器900可包括至少一个处理器，该处理器被编程或配置成致动活塞13A、13B和注入器系统2000的各种其它部件，例如一个或多个截止阀，如本文所述，以根据用于注入程序的编程方案吸入和递送医疗流体。控制器900可以包括计算机可读介质，例如存储器，在其上可以存储一个或多个注入方案，用于由至少一个处理器执行。
控制器900可被编程或配置成执行填充操作，在该填充操作期间，与每个注射器10A、10B相关联的活塞13A、13B朝向注射器10A、10B的近端抽回，以将注入流体F(例如，成像造影介质和冲洗流体)从体相流体容器19A、19B抽吸到注射器10A、10B中。在这种填充操作期间，控制器900可被编程或配置成选择性地致动体相流体阀215A和215B，以经由体相流体路径216A和216B在相应的注射器10A、10B和体相流体容器19A、19B之间建立流体连通，从而控制用适当的注入流体F填充注射器10A、10B。在完成填充操作以及可选地从注射器10A、10B和本文所述的气泡悬浮装置的各种实施例中移除任何空气的灌注操作(例如通过将任何这种空气灌注回体相流体容器19A、19B或通过灌注管)时，控制器900可以被编程或配置成选择性地致动体相流体阀215A和215B，以阻断相应的注射器10A、10B和体相流体容器19A、19B之间经由体相流体路径216A和216B的流体连通。
在填充操作和灌注操作之后，控制器900可被编程或配置成执行递送操作，在该递送操作期间，与注射器10A、10B中的一个或两个相关联的活塞13A、13B朝向注射器的远端移动，以将注入流体F注入到第一流体路径210A和第二流体路径210B中。控制器900可被编程或配置成选择性地致动体相流体阀215A和215B，以经由流体路径210A、210B在注射器10A、10B和患者之间建立流体连通。第一流体路径210A和第二流体路径210B最终汇合到与患者的脉管系统流体连通的患者流体管线210C中。根据各种实施例，第一流体路径210A和第二流体路径210B可以在提供第一流体和第二流体的湍流混合的流体混合连接器处汇合，例如在国际PCT申请No.PCT/US2021/019507和PCT/US2014/026324中描述的流体混合连接器，其公开内容通过引用并入本文。
控制器900可以与至少一个空气检测器200可操作地通信，使得控制器900可以响应于空气检测器200检测到在第一流体路径210A和/或第二流体路径210B的至少一个中存在一个或多个气泡而停止活塞13A、13B的致动。控制器900还可以与至少一个下游自动截止阀390操作性通信，使得控制器900可以致动至少一个下游截止阀390，以阻止流体流过至少一个下游截止阀390并进入患者血管系统。至少一个下游截止阀390可由控制器900在各种位置之间致动，例如医疗流体可流向患者的打开位置、阻止流体流向患者的关闭位置以及患者的脉管系统与压力传感器流体连通并与注射器10A、10B隔离的血液动力学监测位置。在一些实施例中，下游截止阀390可以是旋塞阀、夹管阀等。在某些实施例中，下游截止阀390可以与流体路径210A和210B中的每一个相关联，并且可以位于第一流体路径210A和第二流体路径210B汇合到患者流体管线210C中之前。国际PCT申请No.PCT/US2021/029963中描述了夹管阀和夹管阀/流体路径构造的合适示例。在正常递送操作期间，控制器900可被编程或配置成将下游截止阀390移动到打开位置，以在患者和流体路径210A、210B之间建立流体连通。控制器900可被编程或配置成响应于由至少一个空气检测器200检测到空气而将下游截止阀390移动到关闭位置。活塞13A、13B的移动也可以响应于由至少一个空气检测器200检测到的空气而停止。在停止位置，下游截止阀390将患者与流体路径210A、210B流体隔离，从而防止空气被注入到患者体内。
继续参考图2，在一些实施例中，第一流体路径210A和第二流体路径210B中的每一个都可以包括气泡悬浮装置300，气泡悬浮装置300构造为使流过流体路径210A、210B的一个或多个气泡至少暂时悬浮或延迟。每个气泡悬浮装置300可以与至少一个空气检测器200和下游截止阀390之间的相关联的流体路径210A、210B成一直线地设置，使得流过流体路径210A、210B的所有流体必须通过至少一个气泡悬浮装置300，以便到达患者。
在一些实施例中，控制器900可以被编程或配置成响应于由至少一个空气检测器200检测到的一个或多个气泡以及伴随的活塞13A、13B的停止，将体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390移动到关闭位置。在没有气泡悬浮装置300的情况下，由至少一个空气检测器200检测到的一个或多个气泡可以以足够的速度行进通过流体路径210A、210B，以在体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390到达关闭位置之前流过体相流体阀215A、215B和下游截止阀390。例如，在高压(例如，1200psi)CV注入程序期间，在气泡流入至少一个空气检测器200的检测区域之后，注入器系统2000可能需要60毫秒至90毫秒(例如在一个实施例中大约80毫秒)来停止注入程序。停止注入程序所需的时间可以包括：至少一个空气检测器200向控制器900传达已经检测到气泡所需的时间，控制器900与体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390通信所需的时间，以及体相流体阀215A、215B和/或截止阀390从打开位置移动到关闭位置所需的时间。在CV注入程序中典型的高注入压力(例如1200psi)下，在检测到气泡和关闭体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390之间的60毫秒至90毫秒内，气泡可以从流体路径210A、210B的2.8mL体积移动到3.6mL体积。例如，在大约1200psi下，气泡可以在内径为0.072英寸的管路中以30毫升/秒的流量在80毫秒内行进对应于3.2毫升的距离。对于这样的实施例，3.2毫升体积的距离等值可以是在80毫秒期间行进的大约4英尺的管路长度。因此，即使至少一个空气检测器200、控制器900和体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390具有快速响应时间，在体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390可以关闭之前，气泡也可能行进相当长的距离，潜在地进入患者体内。此外，由于与液体相比气体的可压缩性，气泡体积在高注入压力下会显著减少。只有通过停止活塞13A、13B来停止流体流动，才能释放系统上的压力，从而允许气泡体积膨胀。增加的体积可以使气泡沿着流体路径向下移动，经过体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390，然后关闭这些阀。
本公开的气泡悬浮装置300的实施例构造成至少暂时延迟流体路径210A、210B中的气泡流动，使得控制器900在气泡到达体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390之前有足够的时间将体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390移动到关闭位置。如本文所述，在高压(例如，1200psi)CV注入程序期间，系统2000响应于至少一个空气检测器200检测到流体路径210A、210B中的气泡而关闭体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390可能需要60毫秒至90毫秒，例如在一个实施例中大约80毫秒。气泡悬浮装置300的实施例可以构造成将气泡的流动延迟至少60毫秒至90毫秒，例如在一个实施例中至少80毫秒，使得在气泡可以到达体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390之前，体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390可以移动到关闭位置。这样，气泡不能流到体相流体阀215A、215B和/或下游截止阀390的下游并进入患者体内。在一些实施例中，控制器900被编程或配置成响应于至少一个空气检测器200检测到流体路径210A、210B中的气泡，将体相流体阀215A、215B中的一个或两个移动到关闭位置。在一些实施例中，控制器900被编程或配置成响应于至少一个空气检测器200检测到流体路径210A、210B中的气泡而将下游截止阀390移动到关闭位置。在一些实施例中，控制器900被编程或配置成响应于至少一个空气检测器200检测到流体路径210A、210B中的气泡，将体相流体阀215A、215B和下游截止阀390中的一个或两个移动到关闭位置。
参考图3-25，根据本公开示出了气泡悬浮装置300的各种实施例的特征。通常，气泡悬浮装置300的实施例包括限定内部腔室320的外壳310。内部腔室320与入口流体通路312和出口流体通路314流体连通。入口流体通路312和出口流体通路314可以构造为与流体注入器系统2000的相关流体路径210A、210B流体连通。至少一个气泡悬浮装置300可连接到相关联的流体路径210A、210B，使得从相关联的注射器10A、10B注入的注入流体流入入口流体通路312，穿过内部腔室320，并流出出口流体通路314。气泡悬浮装置300位于至少一个空气检测器200下游和下游截止阀390上游(并且在一些实施例中，位于体相流体阀215A、215B的上游)的每个流体路径210A、210B中。以这种方式，气泡至少暂时悬浮在气泡悬浮装置300中一段时间，以允许下游截止阀390和/或体相流体阀215A、215B移动到关闭位置并停止注入程序。在一些实施例中，气泡悬浮装置300可以构造为将一个或多个气泡从入口流体通路312到出口流体通路314的通行延迟至少100毫秒。
入口流体通路312可相对于内部腔室320定向，使得流入内部腔室320的流体在进入内部腔室320的注入流体中产生内部流体涡流。在一些实施例中，入口流体通路312可定向成使得来自入口流体通路312的注入流体基本上与内部腔室320的弯曲或半球形内壁322相切地进入内部腔室320，从而促使注入流体沿着内壁322流动以生成流体涡流。内部流体涡流促使可能存在于注入流体中的一个或多个气泡暂时保留在内部腔室320中的流体涡流中，从而至少暂时延迟一个或多个气泡到出口流体通路314的通行和从气泡悬浮装置300离开。内部流体涡流可以沿着内部腔室320的弯曲或半球形内壁322限定大致圆形或其它连续的流动路径，这使得注入流体中的一个或多个气泡暂时悬浮在流体涡流中。此外，流体涡流可以促使一个或多个气泡聚结成较少数量的较大气泡，例如通过小气泡的碰撞和聚结。弯曲的或半球形的内壁322可以最小化一个或多个气泡上的剪切力，从而防止气泡在涡流中剪切成更小的气泡。
在各种实施例中，内部腔室320可以具有足以延迟高达0.5毫升(mL)的气泡的体积(即流体容量)。在这样的实施例中，内部腔室320可以具有在2mL和10mL之间的体积(即流体容量)，在一些实施例中在2.8mL和3.6mL之间，在一些实施例中大约为3.2mL，并且在一些实施例中大约为5.4mL。在图3-6所示的实施例中，内部腔室320可以具有大约6.77毫升的体积(即流体容量)，用于延迟高达大约0.5毫升的气泡。在图7-8所示的实施例中，内部腔室320可以具有大约7.00毫升的体积(即流体容量)，用于延迟高达大约0.5毫升的气泡。在一些实施例中，内部腔室320的体积可以相应地增加，以便延迟具有大于0.5mL体积的气泡。
继续参考图3-25所示的各种实施例，出口流体通路314可以相对于内部腔室320定向，以防止悬浮在内部流体涡流中的一个或多个气泡容易地流向出口流体通路314。例如，出口流体通路314可以定向成使得由流体涡流限定的流体流动路径导引远离出口流体通路314，或者使得在内部腔室320内流动的流体必须改变方向以便进入出口流体通路314(例如，参见图14)。在一些实施例中，出口流体通路314可以从内部腔室320的内壁322基本垂直地延伸，使得流体涡流中流动的流体横向穿过出口流体通路314的开口315(例如，参见图4)。出口流体通路314可以布置成使得在气泡悬浮装置300的注入位置，出口流体通路314至少部分地从内部腔室320向下延伸。由于空气相对于内部腔室320中的注入流体是有浮力的，所以内部腔室320中存在的任何气泡都被其相对浮力促使远离出口流体通路314向内部腔室320的顶部漂浮或迁移。此外，利用气泡悬浮装置300的这种构造，气泡悬浮装置300可以从注入位置移动(例如，旋转)到灌注位置，在该灌注位置，出口流体通路314至少部分地从内部腔室320向上延伸(参见图5)。在灌注位置，在开始流体注入程序之前从流体管线中移除空气的灌注程序期间，存在于内部腔室320中的气泡被诱导向出口流体通路314漂浮，使得在灌注流体流动的影响下，气泡可以从相关联的流体路径210A、210B的远端通过出口流体通路314被清除。
具体参照图3-5，示出了气泡悬浮装置300的实施例。外壳310可以由第一外壳部分302和第二外壳部分304形成。由多个部分形成外壳310可便于通过注入成型工艺制造，以形成气泡悬浮装置300的各种特征。气泡悬浮装置300可以由任何合适的医疗级材料制成，例如能够承受气泡悬浮装置300内的高流体压力的医疗级聚合材料。第一外壳部分302可以包括入口流体通路312和出口流体通路314中的至少一个。在图3-5所示的实施例中，第一外壳部分302包括入口流体通路312和出口流体通路314两者。入口流体通路312和出口流体通路314可以基本上彼此平行延伸。内部腔室320可以由第一外壳部分302和第二外壳部分304限定。在图3-5所示的实施例中，第一外壳部分302和第二外壳部分304中的每一个都部分地限定了内部腔室320。如图4和5所示，第一外壳部分302包括凸缘306，该凸缘306构造成容纳第二外壳部分304的端部特征308，例如唇缘。在一些实施例中，凸缘306可以设置在第二外壳部分304上，并且端部特征308可以设置在第一外壳部分302上。第一外壳部分302和第二外壳部分304可以通过粘合剂、激光焊接、超声波焊接等结合。外壳310可以包括位于不同位置的一个或多个加强肋324、325，以抵靠外壳310内的高流体压力提供支撑。在一些血管造影(CV)过程中，流体压力可能高达大约1200psi。在一些实施例中，多个加强肋324可以从入口流体通路312、第一外壳部分302、第二外壳部分304和出口流体通路314的至少一部分径向延伸。在一些实施例中，至少一个加强肋325可以平行于入口流体通路312和/或出口流体通路314延伸。在某些实施例中，连接器臂360可以额外地充当入口流体通路314的加强特征。
继续参考图3-5，内部腔室320可以具有弯曲的半球形内壁322，以促使进入内部腔室320的注入流体在内部流体涡流中流动，在图4中由涡流路径B标识。在一些实施例中，由第二外壳部分304限定的内部腔室320的内壁322可以基本上是半球形或圆顶形的。如图4所示，其示出了处于注入位置的气泡悬浮装置300，流体入口通路312可以延伸到基本上与内壁322相切的内部腔室320中，以产生内部流体涡流。流体入口通路312可具有通向内部腔室320的开口313，使得沿方向A流入内部腔室320的注入流体与在流体涡流流动路径B中流动的内部腔室320中的注入流体汇合。从流体入口通路312流入内部腔室320的注入流体因此沿与涡流流动路径B基本相同的方向进入内部流体涡流，以维持流体涡流。因此，只要注入流体继续从流体入口通路312引入内部腔室320，流体涡流路径B就在内部腔室320内连续流动。内壁322可以成形为促使注入流体再循环到涡流路径B中。
继续参考图4，出口流体通路314可以从内部腔室320基本垂直于内壁322和流体涡流流动路径B延伸，使得流体涡流流动路径B横向流过出口流体通路314的开口315。这样，流体涡流流动路径B中的至少一些注入流体流过开口315，并朝着流体入口路径312的开口313返回，以维持流体涡流。
继续参考图4，在由流体注入器系统2000执行的注入程序期间，内部流体涡流可以使一个或多个气泡400悬浮在内部腔室320中。当注入流体经由入口流体通路312被引入到内部腔室320中时，进入的注入流体中存在的任何气泡400朝向由流体涡流流动路径B的中心处的内部流体涡流形成的低压区域LP迁移。在流体涡流流动路径B中流动的注入流体形成边界，该边界至少暂时将一个或多个气泡400悬浮在低压区域内，并且至少暂时延迟一个或多个气泡400朝向出口流体通路314的通行。悬浮在低压区域LP中的一个或多个气泡400可以聚结以形成一个或多个较大的气泡402。内壁322可成形为促使注入流体再循环到涡流流动路径B中，并促使一个或多个气泡400在涡流流动路径B内形成更紧密的结构。即使如此，在注入程序期间，一个或多个较大的气泡402可被流体力剪切或粉碎成较小的气泡404，其可迁移到涡流流动路径B之外。
继续参考图4，在注入位置，外壳310被定向成使得出口流体通路314从内部腔室320基本垂直向下延伸。这样，流出内部腔室320的注入流体的流动方向C基本上与重力方向G对准。由于空气相对于注入流体是有浮力的，内部腔室320中的气泡400、402的浮力促使一个或多个气泡400、402倾向于朝着内部腔室320的上部区域与重力方向G相反地上升，因此气泡400、402倾向于在内部腔室320中的内部流体涡流中保持悬浮更长的时间。此外，甚至穿过由流体涡流流动路径B形成的边界的剪切气泡404也受到浮力的促使而倾向于与重力方向G相反地流动，并因此被进一步延迟移动通过出口流体通路314。
在一些实施例中，出口流体通路314的至少一部分可以具有大于入口流体通路312的横截面直径Di的横截面直径Do。出口流体通路314的较大直径Do可降低流出内部腔室320的流体在出口流体通路314处的流速。降低的流速因此降低了由流体涡流流动路径B形成的边界之外的气泡404上的拖曳力，使得气泡404的浮力可以倾向于克服促使气泡404向出口流体通路314的拖曳力。结果，气泡404可以至少暂时被延迟流出出口流体通路314。
继续参考图4，在一些实施例中，可以选择入口流体通路312的直径Di来控制注入流体(包括包含在其中的气泡400)进入内部腔室320的流速。特别地，减小直径Di增加了流速。入口流体通路312的直径Di可以被选择以产生相对高的流速，这具有粉碎一个或多个气泡400的效果。在一些实施例中，入口流体通路312的直径Di可以是大约3.7毫米(0.145英寸)。
再次参考图5，气泡悬浮装置300被示出为处于用于执行灌注或清除操作的灌注位置，其中在注入程序之前，注入流体以灌注/清除气泡悬浮装置300和相关联的流体路径210A、210B，以从气泡悬浮装置300和相关联的流体路径210A、210B移除任何空气。在灌注位置，外壳310定向成使得入口流体通路312和出口流体通路314从内部腔室320基本垂直向上延伸。这样，通过入口流体通路312流入内部腔室320的注入流体的流动方向A基本上与重力方向G一致。入口流体通路312的直径Di可以足够小，使得入口流体通路312中的流体流速可以逆着气泡400的浮力方向携带气泡400。也就是说，通过直径Di的流速在一个或多个气泡400上生成足够的拖曳力，以克服气泡400的浮力性质的力，并将气泡拖曳入内部腔室329。结果，一个或多个气泡400被注入流体输送到内部腔室320中。
在灌注位置，出口流体通路314也从内部腔室320大致垂直向上延伸，使得流出内部腔室320的注入流体的流动方向C大致与重力方向G相反。内部腔室320中的气泡400的浮力促使气泡400、402通过出口流体通路314从内部流体涡流向上漂浮，与和流体流动相关联的拖曳协同工作，从而清除气泡悬浮装置300中的气泡400。
继续参考图3-5，气泡悬浮装置300可以包括从外壳300延伸的连接器臂360。连接器臂360可以构造用于连接到注入器外壳12或与流动路径或注入器相关联的其他特征(见图1-2)。特别地，连接器臂360可以构造为与致动器相接，该致动器与流体注入器系统2000的控制器900(见图2)通信。控制器900可被编程或配置成根据注入方案经由连接器臂360在注入位置和灌注位置之间旋转气泡悬浮装置300。可选地，连接器臂360可以构造为在注入位置或灌注位置附接到流体注入器系统，并且可以构造为用户通过连接器臂360在注入位置和灌注位置之间手动旋转气泡悬浮装置300，例如响应于GUI上的系统提示，以为流体注入程序准备流体注入器。
现在参考图6，示出了气泡悬浮装置300的实施例。图6所示的气泡悬浮装置的实施例可以基本上类似于图3-5所示的实施例，并且下面将仅讨论它们之间的区别。图6所示的气泡悬浮装置300的实施例可以包括在外壳310上的空气清除阀350，其与内部腔室320流体连通。空气清除阀350可以特别地设置成与内部腔室320的最上部区域流体连通。空气清除阀350可用于排出积聚在内部腔室320中的空气，特别是在完成注入程序后，当使用多患者设置进行多个顺序注入序列时，使用多患者可弃式套件和单患者可弃式套件。空气清除阀350可以在执行注入程序期间被设定到关闭位置，使得注入流体中存在的任何气泡400、402以结合图3-5描述的相同方式悬浮在内部腔室320中。在注入程序完成时并且在随后的注入程序开始之前，内部流体涡流和涡流路径B(如图4所示)由于没有流体流入内部腔室320而消散。这样，涡流路径B(图4所示)不再为悬浮在内部腔室320中的一个或多个聚结的气泡402提供流动边界。一个或多个聚结的气泡402因此可以漂浮到内部腔室320的邻近空气清除阀350的最上部区域。空气清除阀350可以由操作者手动地或者由控制器900自动地移动到打开位置，使得一个或多个聚结的气泡402可以经由空气清除阀350流出内部腔室320，例如以低的流体流入腔室，以用流体替换被清除的空气的体积。在一些实施例中，空气清除阀350的出口可以连接到真空源，例如手动注射器(未示出)，以帮助从内部腔室320移除一个或多个聚结的气泡402。在一个或多个聚结的气泡402从内部腔室320中移除之后，空气清除阀350可以返回到关闭位置，为随后的注入程序做准备。空气清除阀350可以是旋塞阀、夹管阀等。
继续参考图6，一些实施例中，气泡悬浮装置300可以包括与入口流体通路312相关联的可调节阀352和/或与出口流体通路314相关联的可调节阀354。可调节阀352可以构造成改变入口流体通路312的横截面面积，并且可调节阀354可以构造成改变出口流体通路314的横截面面积。减小入口流体通路312和/或出口流体通路314的横截面面积会增加流速，而增加入口流体通路312和/或出口流体通路314的横截面面积会降低流速。在一些实施例中，可能希望增加入口流体通路312的横截面面积，从而降低通过入口流体通路312的流速，因为降低的流速不太可能驱除粘附在入口流体通路312的表面上的气泡。在一些实施例中，可能希望增加出口流体通路314的横截面面积，从而降低通过出口流体通路314的流速，因为降低的流速不太可能携带来自流体涡流402的气泡通过出口流体通路314。可调节阀352、354可以是旋塞阀、夹管阀等。
现在参考图7-8，示出了气泡悬浮装置300的实施例。图7-8中所示的气泡悬浮装置300的实施例可以基本上类似于图3-6中所示的实施例，并且下面将仅讨论不同之处。图7-8所示的气泡悬浮装置300的实施例可以包括限定在内壁322中的凹部326，该凹部326从基本上与出口流体通路314相对的内部腔室320的最上部区域径向向外延伸。凹部326可以容纳和保持一个或多个气泡408。凹部326可特别适于容纳和保持一个或多个气泡408，气泡408为由医疗流体的除气作用生成的微泡的形式。在一些实施例中，诸如结合图6描述的空气清除阀350可以设置在凹部326上，使得积聚在凹部326中的一个或多个气泡408可以从凹部326排出。
现在参考图9-14，示出了气泡悬浮装置300的实施例。图9-14中所示的气泡悬浮装置300的实施例可以包括与图3-8中所示的实施例的几个共同特征和部件，并且没有结合图9-14具体描述的任何元件应该理解为基本上类似于图3-8的实施例的类似元件。在图9-14所示的气泡悬浮装置300的实施例中，外壳310包括将内部腔室320分成入口部分332和出口部分334的滤网328。这里结合图19-24描述了滤网328的各种实施例。滤网328可以设置在出口流体通路314的近侧。滤网328可以包括至少一个孔340，该孔在入口部分332和出口部分334之间提供流体连通。从入口流体通路312流入内部腔室320的注入流体必须随后流过滤网328的至少一个孔340，以到达出口流体通路314。在一些实施例中，滤网328可以包括限定至少一个孔340的至少一个漏斗形孔342。漏斗342可以从邻近内部腔室320的入口部分332的最大横截面面积逐渐变细到延伸到内部腔室320的出口部分334中的最小直径。在一些实施例中，滤网328的至少一部分可以具有亲水涂层，该亲水涂层促使注入流体中的气泡粘附到滤网328，并且至少暂时延迟这种气泡朝向出口流体通路314的流动。
继续参考图9-14，气泡悬浮装置300还可以包括延伸管370，延伸管370与入口流体通路312流体连通并从入口流体通路312延伸到内部腔室320中。延伸管370可包括尖端372，该尖端372与出口流体通路314的流动轴线间隔开并经过该轴线，使得经由延伸管370流入内部腔室320的注入流体被导引远离出口流体通路314。在一些实施例中，延伸管370可以延伸经过滤网328中的至少一个孔340，使得从入口流体通路312流入内部腔室320的注入流体在到达至少一个孔340之前流入涡流路径B。内部腔室320的入口部分332可以是至少部分半球形或圆顶形的，其中涡流路径B沿着内部腔室320的内壁322流动。
继续参考图9-14，入口流体通路312和延伸管370可以相对于出口流体通路314成锐角定向，使得从延伸管370进入内部腔室320的注入流体被导引远离出口流体通路314的开口315。
参照图10-13，示出了在执行注入程序期间内部腔室320内的气泡悬浮效果的实施例的顺序。首先参考图10，注入流体可以沿方向A通过入口流体通路312和延伸管370流入内部腔室320。一个或多个气泡400可以随着注入流体被输送到内部腔室320中。延伸管370的定向将注入流体和一个或多个气泡400导引到涡流流动路径B中。此外，一个或多个气泡400相对于注入流体的浮力阻止一个或多个气泡通过滤网328中的至少一个孔340朝向出口流体通路314流动。
现在参考图11，当注入流体在涡流路径B中流动时，一个或多个气泡400可以向涡流路径B的中心的低压区域LP迁移，从而变得至少暂时悬浮在内部腔室320内。此外，一个或多个气泡400可在低压区域LP中聚结成一个或多个更大体积的聚结气泡402，同时注入流体和额外的气泡400继续经由延伸管370进入内部腔室320(见图12)。
图13示出了在进入内部腔室320的流体流动已经停止之后(例如在注入程序完成之后)的气泡悬浮装置300。由于没有新的注入流体被引入内部腔室320以维持内部流体涡流，涡流流动路径B(图9-12中所示)消散，并且不再为悬浮在内部腔室320中的一个或多个聚结的气泡402提供流动边界。由于一个或多个聚结的气泡402相对于注入流体的浮力，一个或多个聚结的气泡402因此可以漂浮到内部腔室320的最上部区域。在一些实施例中，气泡悬浮装置300可包括与内部腔室320的最上部区域流体连通的空气清除阀350(基本上如本文结合图6所述)，以便于例如在使用多患者注入序列时在两次注入程序之间从内部腔室320移除一个或多个聚结的气泡402。
继续参考图9-14，气泡悬浮装置300可以从图10-13所示的注入位置旋转大约180°到图14所示的灌注位置。在注入位置，出口流体通路314从内部腔室320基本垂直向下延伸。这样，流出内部腔室320的注入流体的流动方向C基本上与重力方向G对准。由于空气相对于注入流体是有浮力的，内部腔室320中的气泡400、402的浮力促使一个或多个气泡400、402倾向于与重力方向G相反地朝向内部腔室320的上部区域漂浮，因此气泡400、402倾向于保持悬浮在内部腔室320中的内部流体涡流中。此外，即使是穿过由流体涡流流动路径B形成的边界的气泡也被促使向与重力方向G相反的方向流动并穿过滤网328，从而进一步延迟到达出口流体通路314。
在灌注位置，如图14所示，出口流体通路314从内部腔室320大致垂直向上延伸，使得流出内部腔室320的注入流体的流动方向C大致与重力方向G相反。内部腔室320中的气泡400、402的浮力促使气泡400、402从腔室320流过出口流体通路314，从而清除气泡悬浮装置300中的空气。
参考图9，气泡悬浮装置300可以包括从外壳300延伸的连接器臂360。连接器臂360可构造成用于连接到注入器外壳12或与流动路径或注入器系统2000相关联的其它特征(见图1-2)。特别地，连接器臂360可以构造为与致动器相接，该致动器与流体注入器系统2000的控制器900(见图2)通信。控制器900可被编程或配置成根据注入方案经由连接器臂360在注入位置和灌注位置之间旋转气泡悬浮装置300。可选地，连接器臂360可以构造为在注入位置或灌注位置连接到流体注入器系统，并且可以构造为用户通过连接器臂360在注入位置和灌注位置之间手动旋转气泡悬浮装置300，例如响应于GUI11上的系统提示，以为流体注入程序准备流体注入器。
现在参考图15和16，示出了气泡悬浮装置300的实施例。图15和16所示的气泡悬浮装置300的实施例可以包括许多与图3-13所示的各种实施例相同的特征和部件，并且没有结合图15和16具体描述的任何元件应该理解为与图3-13的任何实施例的类似元件基本相似。在图15和16所示的气泡悬浮装置300的实施例中，外壳310可以形成在第一外壳部分302和第二外壳部分304上，其中第一外壳部分302包括入口流体通路312、延伸管370和出口流体通路314。入口流体通路312可以相对于出口流体通路314成锐角延伸。第二外壳部分304可以是半球形或圆顶形的，使得涡流路径B以圆形或其他连续方式沿着内部腔室320的内壁322流动。第一外壳部分302可以包括凸缘306，其构造为容纳第二外壳部分304的端部特征308，例如唇缘。在一些实施例中，凸缘306可以设置在第二外壳部分304上，并且端部特征308可以设置在第一外壳部分302上。第一外壳部分302和第二外壳部分304可以通过粘合剂、激光焊接、超声波焊接等结合。
继续参考图15和图16，延伸管370可以延伸超过出口流体通路314的开口315，使得流入内部腔室320的注入流体远离出口流体通路314被导引到涡流路径B中。如同图3-13所示的实施例，涡流路径B产生边界，该边界至少暂时延迟悬浮在内部腔室320中的一个或多个气泡400到出口流体通路314的通行。在一些实施例中，出口流体通路314的开口315可以相对于延伸管370定位，例如在延伸管370下方，使得延伸管370对流向出口流体通路314的流体和/或气泡400产生流动阻塞。
在某些实施例中，入口流体通路312的内径可以是锥形的，使得上游入口流体通路312的近侧横截面面积Ap小于下游入口流体通路312的远侧横截面面积Ad。在一些实施例中，近侧横截面面积Ap可以基本上是圆形的，并且远侧横截面面积Ad可以基本上是椭圆形或卵形的。在一些实施例中，通过相对于上游横截面面积Ap增加下游横截面面积Ad，入口流体通路312中的流体流速(例如在大约0.1毫升/秒和30毫升/秒之间)可以减慢，从而允许入口流体通路312中的气泡410例如通过表面张力粘附到较大横截面面积Ad的侧壁317。由扩大的远侧横截面面积Ad导致的入口流体通路312中流体流速的降低可能不足以立即从侧壁317上驱除粘附的气泡410。也就是说，气泡410对侧壁317的粘附力可以大于由流过远侧横截面区域Ad的注入流体施加在气泡410上的力。这样，气泡410至少暂时延迟流入内部腔室320，并因此延迟流出流体出口路径314。在一些实施例中，流体入口路径312的扩大的远侧横截面面积Ad可以允许注入流体围绕粘附到侧壁317的气泡410流动，而不是流入并潜在地驱除粘附到侧壁317的气泡410。在一些实施例中，流体入口通路312的扩大的远侧横截面面积Ad可以允许气泡410至少部分地在注入流体通过流体入口通路312的主流动路径之外粘附到侧壁317。在一些实施例中，流体入口通路312的内表面可以构造成吸引和粘附气泡，例如通过应用于侧壁317的表面处理。关于流体入口通路312的不同横截面面积的这些特征也适用于本文所述的气泡悬浮装置300的其他实施例。
继续参考图15和图16，气泡悬浮装置300可以从图15所示的注入位置旋转大约180°到灌注位置，类似于图5或图14。在注入位置，出口流体通路314从内部腔室320基本垂直向下延伸。这样，流出内部腔室320的注入流体的流动方向C基本上与重力方向G对准。由于空气相对于注入流体是有浮力的，内部腔室320中的气泡400、402的浮力促使一个或多个气泡400、402倾向于朝着内部腔室320的上部区域与重力方向G相反地漂浮，因此气泡400、402保持悬浮在内部腔室320中的内部流体涡流中。此外，甚至促使穿过由流体涡流流动路径B形成的边界的气泡向与重力方向G相反的方向流动并穿过滤网328，从而进一步延迟到达出口流体通路314。
在灌注位置，出口流体通路314从内部腔室320大致垂直向上延伸，使得流出内部腔室320的注入流体的流动方向C大致与重力方向G相反。内部腔室320中的气泡400、402的浮力促使气泡400、402从腔室320通过出口流体通路314流动，从而清除气泡悬浮装置300中的空气。
继续参考图15和16，气泡悬浮装置300可以包括从外壳300延伸的连接器臂360。连接器臂360可构造成用于连接到注入器外壳12或与流动路径或注入器系统2000相关联的其它特征(见图1-2)。特别地，连接器臂360可以构造为与致动器相接，该致动器与流体注入器系统2000的控制器900(见图2)通信。控制器900可被编程或配置成根据注入方案经由连接器臂360在注入位置和灌注位置之间旋转气泡悬浮装置300。可选地，连接器臂360可以构造为在注入位置或灌注位置附接到流体注入器系统，并且可以构造为用户通过连接器臂360在注入位置和灌注位置之间手动旋转气泡悬浮装置300，例如响应于GUI 11上的系统提示，以为流体注入程序准备流体注入器。
现在参考图17-18，示出了气泡悬浮装置300的实施例。图17-18所示的气泡悬浮装置300的实施例可以包括与图3-16特别是图9-14所示的各种实施例共同的许多特征和部件，并且没有结合图17-18具体描述的任何元件应该理解为基本上类似于图3-16的任何实施例的类似元件。在图17-18所示的气泡悬浮装置300的实施例中，外壳310可以由第一外壳部分302和第二外壳部分304形成，其中第一外壳部分302包括入口流体通路312、延伸管370和出口流体通路314。入口流体通路312可以相对于出口流体通路314成锐角延伸。第二外壳部分304可以是半球形或圆顶形的，使得流体涡流路径B以圆形或其他连续方式沿着内部腔室320的内壁322流动。第一外壳部分302可以包括凸缘306，其构造为容纳第二外壳部分304的端部特征308，例如唇缘。在一些实施例中，凸缘306可以设置在第二外壳部分304上，并且端部特征308可以设置在第一外壳部分302上。第一外壳部分302和第二外壳部分304可以通过粘合剂、激光焊接、超声波焊接等结合。
继续参考图17-18，可以在第一外壳部分302和第二外壳部分304之间设置滤网328。在一些实施例中，滤网328可以被容纳在凸缘306内，使得端部特征308将滤网328保持在第一外壳部分302和第二外壳部分304之间的适当位置。滤网328可以将内部腔室320分成入口部分332和出口部分334。滤网328可以包括至少一个孔340(如图19-24所示)，其提供入口部分332和出口部分334之间的流体连通。从入口流体通路312流入内部腔室320的注入流体必须随后流过滤网328的至少一个孔340，以到达出口部分334和出口流体通路314。在一些实施例中，滤网328可以具有亲水涂层，该亲水涂层例如通过增加表面张力或它们之间的粘附力来促使注入流体中的气泡400粘附到滤网328，从而至少暂时进一步延迟这种粘附的气泡400朝向出口流体通路314的流动。延伸管370可定位在内部腔室320内，使得进入内部腔室的注入流体被导引向涡流路径B并远离滤网328的一个或多个孔340。例如，滤网328的一个或多个孔340可以位于接近延伸管370远侧出口的滤网328的一部分上。
现在参考图19-24，示出了滤网328的各种实施例，其适用于本文结合图9-13和17-18描述的气泡悬浮装置300的实施例。参考图19，滤网328可以包括基本均匀分布在滤网328上的多个孔340。
接下来参考图20-24，滤网328可以包括不渗透流体和空气的实心部分380，以及位于实心部分380之外的一个或多个孔340，例如在组装时位于接近延伸管370的远侧出口的滤网328的部分上。滤网328可以定位在气泡悬浮装置300中，使得实心部分380邻近延伸管370。经由延伸管370进入内部腔室320的注入流体因此必须进入涡流路径B，并且在到达一个或多个孔340之前在内部腔室320内循环至少一次。在图20所示的实施例中，实心部分380占据大约一半的滤网328，并且一个或多个孔340占据大约一半的滤网328。在图21所示的实施例中，实心部分380占据滤网328的比例比一个或多个孔340占据滤网328的比例更大。在一些实施例中，一个或多个孔340可以布置成任何图案，例如网格、弧形或直线。在一些实施例中，一个或多个孔340可以非均匀地分布在滤网328上。
在图22所示的实施例中，滤网328包括偏离滤网328的中心线CL的单个孔340。实心部分380占据了滤网328的剩余部分。使孔340偏离滤网328的中心线CL可以迫使内部腔室320(见图17-18)中的气泡改变方向，以便到达并穿过孔340，从而进一步延迟气泡流出气泡悬浮装置300。
接下来参考图23，滤网328可以包括限定至少一个孔340的至少一个漏斗342。漏斗342可以从邻近内部腔室320的入口部分332的最大横截面面积逐渐变细到延伸到内部腔室320的出口部分334中的最小直径(见图9-14和17-18)。
接下来参考图24，在滤网328的一些实施例中，一个或多个孔340中的每一个可以被罩344部分阻塞。每个罩344可以从滤网328延伸到内部腔室320的入口部分332中(见图17-18)，并且与流体流动方向相反，使得入口部分332中的流体和任何相关的气泡必须围绕罩344流动，以穿过相关的孔340。在一些实施例中，罩344可以构造成使得气泡例如通过表面张力粘附到罩344，以延迟气泡流出入口部分332。
在图19-24所示的滤网328的所有实施例中，滤网328可以具有亲水涂层，该亲水涂层促使注入流体中的气泡粘附到滤网328，从而至少暂时延迟这种气泡朝向出口流体通路314的流动。在各种实施例中，内部腔室320的其他表面可以至少部分地涂覆有亲水涂层。此外，滤网328的任何部分或其各种特征可以构造成使得气泡例如通过表面张力粘附到滤网328，以延迟气泡通过一个或多个孔340的流动。在一些实施例中，滤网328可以是网，例如由易于将气泡粘附到其表面的材料制成。
根据某些实施例，穿过滤网328的流体压力的变化可以基本为零，使得滤网328处的流体速度没有显著变化，这种变化可能驱除粘附在滤网328上的任何气泡。相反，注入流体可以自由地流过滤网中的其他孔340或路径，而不是驱除粘附在滤网328上的任何气泡。例如，滤网328上游的入口部分332(见图17-18)的体积可以与直接位于滤网328下游的出口部分334(见图17-18)的体积基本相同，使得流体压力不会由于流动路径限制而发生显著变化。
应当理解，图19-24的实施例中所示的滤网328的各种实施例的特征可以彼此组合，并且仍然落入本公开的范围内。
现在参考图25，气泡悬浮装置300的各种实施例可以包括大致圆柱形的外壳310，入口流体通路312和出口流体通路314从该外壳延伸。入口流体通路312和出口流体通路314可以与内部腔室320的相对端流体连通。当注入流体经由入口流体通路312在与圆柱形外壳310的弧基本相切的方向上被引入内部腔室320时，内部流体涡流以沿着内部腔室320的内壁322流动的螺旋或螺旋状涡流流动路径B的形式生成。由注入流体携带的一个或多个气泡400朝向涡流路径B的中心处的低压区域LP迁移。涡流路径B中的注入流体形成边界，该边界至少暂时防止一个或多个气泡400流向出口流体通路314。螺旋形或螺旋状涡流路径B的长度可以与外壳310的高度成比例。因此，外壳310的高度可以与气泡400在内部腔室320内的流动被延迟的时间成比例。因此，增加外壳310的圆柱高度可导致一个或多个气泡400在螺旋涡流路径B中的悬浮时间增加
继续参考图25，气泡悬浮装置300可以通过控制器900(见图2)或由用户手动地从注入位置旋转到灌注位置。在图25所示的注入位置，气泡悬浮装置300可以定向成使得出口流体通路314定位在入口流体通路312下方。这样，内部腔室320内的一个或多个气泡400的浮力使得一个或多个气泡400在内部腔室320中向上漂浮，与重力方向G和涡流路径B的方向相反，并且远离出口流体通路314。
在灌注位置，气泡悬浮装置300可以定向成使得出口流体通路314定位在入口流体通路312上方，例如通过将气泡悬浮装置300围绕横轴旋转大约180°。这样，内部腔室320中的一个或多个气泡400的浮力导致一个或多个气泡400在内部腔室120中朝着出口流体通路314向上浮动，从而在灌注流体的流动下清除内部腔室320中的空气。
气泡悬浮装置300可以包括从外壳300延伸的连接器臂360。连接器臂360可构造成用于连接到注入器外壳12或与流动路径或注入器系统2000相关联的其它特征(见图1-2)。特别地，连接器臂360可以构造为与致动器相接，该致动器与流体注入器系统2000的控制器900(见图2)通信。控制器900可被编程或配置成根据注入方案经由连接器臂360在注入位置和灌注位置之间旋转气泡悬浮装置300。可选地，连接器臂360可以构造为在注入位置或灌注位置附接到流体注入器系统，并且可以构造为用户通过连接器臂360在注入位置和灌注位置之间手动旋转气泡悬浮装置300，例如响应GUI 11上的系统提示，以为注入程序准备流体注入器。
在一些实施例中，外壳300的远侧表面可以包括向上延伸到内部腔室320中的突起384。突起384可以是近似圆顶形、圆锥形和/或高斯表面。突起384可以在内部腔室320内延伸出任何高度。在一些实施例中，突起384可以延伸到内部腔室320高度的一半。突起384可以构造成：通过延伸到流体涡流的低压区域LP中并且防止低压区域LP中的一个或多个气泡400朝着出口流体路径314向下移动经过突起384，来阻塞一个或多个气泡400朝向出口流体通路314的开口315的流动。因此，突起384进一步将一个或多个气泡400与由流体涡流提供的气泡悬浮物同时悬浮在内部腔室320中。
在一些实施例中，外壳300可以包括从内部腔室320的近侧表面延伸的圆顶或圆锥形凹部326，其功能类似于图7-8的凹部326。凹部326可以容纳和保持在浮力的影响下在内部腔室320中向上浮动的一个或多个气泡400，以从涡流路径B移除一个或多个气泡400。凹部326还可以适于容纳和保持由医疗流体的除气作用生成的微泡形式的一个或多个气泡。在一些实施例中，如结合图6所述的空气清除阀350可设置在与凹部326流体连通的外壳300上，使得积聚在凹部326中的一个或多个气泡400可如本文所述从凹部326中移除。
在本文描述的气泡悬浮装置300的所有实施例中，外壳310可以至少部分地由透明或半透明的透光材料，例如聚碳酸酯构成，其可以充当光管。通过将光源导引到外壳310，一个或多个气泡400、402、404、406、408可以被照亮，使得操作者可以更容易地辨别气泡悬浮装置300中气泡的存在。
应当理解，图3-25的实施例中所示的气泡悬浮装置300的各种实施例的特征可以彼此组合，并且仍然落入本公开的范围内。
虽然在前面的描述中提供了本公开的各种示例，但是本领域技术人员可以在不脱离本公开的范围和精神的情况下对这些示例进行修改和变更。例如，应该理解，这里描述的各种实施例的特征可以适用于这里描述的其他实施例。因此，前面的描述旨在说明而非限制。上文描述的公开内容由所附权利要求限定，并且落入权利要求的含义和等同范围内的对公开内容的所有改变都将包含在它们的范围内。

Claims (56)

1.用于在流体注入器系统的流体路径中悬浮气泡的装置，所述装置包括：
外壳；
具有限定在所述外壳内的弯曲内壁的内部腔室；
与所述内部腔室流体连通的入口流体通路，所述入口流体通路以与所述弯曲内壁相切的方式延伸到所述腔室中；和
与所述内部腔室流体连通的出口流体通路，所述出口流体通路与所述入口流体通路间隔开，使得经由所述入口流体通路流入所述内部腔室的流体被导引远离所述出口流体通路，
其中，所述内部腔室构造成在从所述入口流体通路进入所述内部腔室的注入流体中产生内部流体涡流，并且其中，所述内部流体涡流使所述流体中的一个或多个气泡至少暂时悬浮在所述内部涡流中并且延迟所述一个或多个气泡到所述出口流体通路的通行。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述出口流体通路从所述内部腔室沿垂直于所述内部腔室内的流体的流动路径的方向延伸。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述出口流体通路的至少一部分的横截面面积大于所述入口流体通路的横截面面积，以相对于所述入口流体通路中的流体速度降低所述出口流体通路中的流体速度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中，所述出口流体通路基本平行于所述入口流体通路延伸。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其中，所述内部腔室至少部分为球形或半球形。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，还包括从所述内部腔室径向向外延伸的凹部。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，还包括与所述内部腔室流体连通的阀，用于排出积聚在所述内部腔室中的空气。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其中，所述外壳包括：
包括所述入口流体通路和所述出口流体通路的第一外壳部分；和
包括所述内部腔室的至少一部分的第二外壳部分，
其中，所述第一外壳部分和所述第二外壳部分中的一个包括用于容纳所述第一外壳部分和所述第二外壳部分中的另一个的凸缘。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其中，所述外壳包括从所述出口流体通路径向向外延伸的至少一个加强肋。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的装置，还包括设置在所述出口流体通路中的滤网，使得流出所述内部腔室的所述流体穿过所述滤网。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的装置，其中，所述外壳包括构造成照亮所述内部腔室中的气泡的透光材料。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的装置，其中，所述外壳包括连接器臂，所述连接器臂构造成用于附接到所述流体注入器系统的注入器外壳。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的装置，还包括用于改变所述入口流体通路和所述出口流体通路中至少一个的横截面面积的可调节阀。
14.用于在流体注入器系统的流体路径中悬浮气泡的装置，所述装置包括：
限定内部腔室的外壳；
与所述内部腔室流体连通的入口流体通路；
与所述内部腔室流体连通的出口流体通路；和
与所述入口流体通路流体连通并延伸到所述内部腔室中的延伸管，所述延伸管包括与所述出口流体通路间隔开的尖端，使得经由所述延伸管流入所述内部腔室的流体被导引远离所述出口流体通路。
15.根据权利要求14所述的装置，还包括将所述内部腔室分成入口部分和出口部分的滤网，
其中，所述滤网包括至少一个孔，所述至少一个孔提供所述入口部分和所述出口部分之间的流体连通，并且
其中，从所述延伸管流入所述内部腔室的流体必须流过所述筛管的至少一个孔，以到达所述出口流体通路。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述滤网的与所述延伸管的尖端相邻的第一部分不渗透流体，并且其中，所述滤网的与所述出口流体通路相邻的第二部分包括所述至少一个孔。
17.根据权利要求15或16所述的装置，其中，所述滤网包括限定所述至少一个孔的漏斗，所述漏斗从邻近所述内部腔室的入口部分的最大横截面面积逐渐变细至延伸到所述内部腔室的出口部分中的最小直径。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的装置，其中，所述滤网包括至少部分阻塞所述至少一个孔的罩，使得流体必须围绕所述罩流动以流过所述至少一个孔。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的装置，其中，所述滤网包括网。
20.根据权利要求15-19中任一项所述的装置，其中，所述至少一个孔包括布置成弧形的两个或更多个孔。
21.根据权利要求14-20中任一项所述的装置，其中所述外壳包括：
第一外壳部分，其包括构造为容纳所述滤网的凸缘；和
第二外壳部分，其容纳在所述第一外壳部分的凸缘内，以将所述滤网捕获在所述第一外壳部分和所述第二外壳部分之间。
22.根据权利要求14-21中任一项所述的装置，其中，所述入口流体通路在流体流经所述入口流体通路的方向上从较小的横截面面积逐渐变细至较大的横截面面积，以降低流经所述入口流体通路的流体的流速。
23.根据权利要求14-22中任一项所述的装置，其中，所述延伸管平行于所述内部腔室的内壁延伸。
24.根据权利要求14-23中任一项所述的装置，其中，所述出口流体通路相对于所述入口流体通路成锐角延伸。
25.根据权利要求14-24中任一项所述的装置，其中，所述外壳包括构造成照亮所述内部腔室中的气泡的透光材料。
26.根据权利要求14-25中任一项所述的装置，其中，所述外壳包括连接器臂，所述连接器臂构造为用于附接到所述流体注入器系统的注入器外壳。
27.根据权利要求14-26中任一项所述的装置，还包括用于改变所述入口流体通路和所述出口流体通路中的至少一个的横截面面积的可调节阀。
28.流体注入器系统，包括：
至少一个流体储器，其构造用于注入医疗流体；
至少一个气泡悬浮装置，其与所述至少一个流体储器流体连通；所述至少一个气泡悬浮装置包括：
限定内部腔室的外壳；
与所述内部腔室流体连通的入口流体通路；
与所述内部腔室流体连通的出口流体通路，所述出口流体通路与所述入口流体通路间隔开，使得经由所述入口流体通路流入所述内部腔室的流体被导引远离所述出口流体通路；
至少一个空气检测器，其构造为检测将所述至少一个流体储器连接到所述至少一个气泡悬浮装置的流体路径中的一个或多个气泡；和
至少一个截止阀，其位于所述至少一个气泡悬浮装置的下游，并且构造为响应于所述空气检测器检测到所述流体路径中的所述一个或多个气泡而从打开位置移动到关闭位置，
其中，所述内部腔室构造成在从所述入口流体通路进入所述内部腔室的注入流体中产生内部流体涡流，并且其中，所述内部流体涡流使所述流体中的一个或多个气泡至少暂时悬浮在所述内部涡流中，并且延迟所述一个或多个气泡到所述出口流体通路的通行。
29.根据权利要求28所述的流体注入器系统，其中，所述气泡悬浮装置能在以下位置之间移动：
注入位置，在所述注入位置，所述出口流体通路从所述内部腔室基本垂直向下延伸，使得所述内部腔室中的气泡的浮力进一步促使所述一个或多个气泡保持悬浮在所述内部腔室中的所述内部流体涡流中；和
灌注位置，在所述灌注位置中，所述出口流体通路从所述腔室基本垂直向上延伸，使得所述内部腔室中的气泡的所述浮力促使所述气泡从所述内部流体涡流流动通过所述出口流体通路。
30.根据权利要求28或29所述的流体注入器系统，其中，所述内部腔室包括至少一个弯曲内壁，并且其中，所述入口流体通路以与所述弯曲内壁相切的方式延伸到所述内部腔室中。
31.根据权利要求28-30中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述出口流体通路从所述内部腔室沿基本垂直于所述内部腔室内的所述内部流体涡流中的流体的流动路径的方向延伸。
32.根据权利要求28-31中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述出口流体通路的至少一部分的横截面面积大于所述入口流体通路的横截面面积，以相对于所述入口流体通路中的流体速度降低所述出口流体通路中的流体速度。
33.根据权利要求28-32中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述出口流体通路基本平行于所述入口流体通路延伸。
34.根据权利要求28-33中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述内部腔室至少部分为球形或半球形。
35.根据权利要求28-34中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述气泡悬浮装置还包括从所述内部腔室沿与所述出口流体通路基本相反的方向径向向外延伸的凹部。
36.根据权利要求35所述的流体注入器系统，还包括位于所述凹部上并与所述内部腔室流体连通的阀，用于排出积聚在所述凹部中的空气。
37.根据权利要求28-36中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述气泡悬浮装置的外壳包括：
第一外壳部分，包括所述入口流体通路和所述出口流体通路中的至少一个；和
第二外壳部分，包括所述内部腔室的至少一部分，
其中，所述第一外壳部分和所述第二外壳部分中的一个包括用于容纳所述第一外壳部分和所述第二外壳部分中的另一个的凸缘。
38.根据权利要求28-37中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述气泡悬浮装置的外壳包括从所述出口流体通路径向向外延伸的至少一个加强肋。
39.根据权利要求28-38中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述气泡悬浮装置还包括设置在所述出口流体通路的近侧的滤网，使得流出所述内部腔室的流体穿过所述滤网。
40.根据权利要求39所述的流体注入器系统，其中，当所述流体穿过所述滤网时，所述一个或多个气泡中的一个或多个暂时粘附到所述滤网的表面。
41.根据权利要求39所述的流体注入器系统，其中，所述滤网包括位于所述滤网的表面的至少一部分上的亲水涂层。
42.根据权利要求28-41中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述气泡悬浮装置还包括延伸管，所述延伸管与所述入口流体通路流体连通并延伸到所述内部腔室中，所述延伸管包括与所述出口流体通路间隔开的尖端，使得经由所述延伸管流入所述内部腔室的流体被导引远离所述出口流体通路。
43.根据权利要求39-41中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述滤网将所述内部腔室分成入口部分和出口部分，
其中，所述滤网包括至少一个孔，所述至少一个孔提供所述入口部分和所述出口部分之间的流体连通，并且
其中，从所述入口流体通路流入所述内部腔室的流体必须流过所述滤网的至少一个孔以到达所述出口流体通路。
44.根据权利要求43所述的流体注入器系统，其中，所述滤网的与所述延伸管的尖端相邻的第一部分不渗透流体，并且其中，所述滤网的与所述出口流体通路相邻的第二部分包括所述至少一个孔。
45.根据权利要求43或44所述的流体注入器系统，其中，所述滤网包括限定所述至少一个孔的漏斗，所述漏斗从邻近所述内部腔室的入口部分的最大横截面面积逐渐变细至延伸到所述内部腔室的出口部分中的最小直径。
46.根据权利要求43-45中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述滤网包括至少部分阻塞所述至少一个孔的罩，使得流体必须围绕所述罩流动以流过所述至少一个孔。
47.根据权利要求43-46中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述滤网包括网。
48.根据权利要求43-47中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述至少一个孔包括布置成弧形的两个或更多个孔。
49.根据权利要求28-48中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述气泡悬浮装置将所述一个或多个气泡到所述出口流体通路的通行延迟至少100毫秒。
50.根据权利要求43-49中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述外壳包括：
第一外壳部分，其包括构造为容纳所述滤网的凸缘；
第二外壳部分，其容纳在所述第一外壳部分的凸缘内，以将所述滤网捕获在所述第一外壳部分和所述第二外壳部分之间。
51.根据权利要求28-50中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述入口流体通路在流体流经所述入口流体通路的方向上从较小的横截面面积逐渐变细至较大的横截面面积，以降低流经所述入口流体通路的流体的流速。
52.根据权利要求42所述的流体注入器系统，其中，所述延伸管平行于所述内部腔室的内壁延伸。
53.根据权利要求28-52中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述出口流体通路相对于所述入口流体通路成锐角延伸。
54.根据权利要求28-53中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述气泡悬浮装置的外壳包括构造成照亮所述内部腔室中的气泡的透光材料。
55.根据权利要求28-54中任一项所述的流体注入器系统，其中，所述气泡悬浮装置的外壳包括连接器臂，所述连接器臂构造用于附接到所述流体注入器系统的注入器外壳。
56.根据权利要求28-55中任一项所述的流体注入器系统，还包括用于改变所述入口流体通路和所述出口流体通路中的至少一个的横截面面积的可调节阀。
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