CN117379633A - 一种高压注射系统、换药方法及气泡祛除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压注射系统、换药方法及气泡祛除方法，控制器的两个控制端分别与三通开关阀及驱动电机的受控端连接；针筒组件的端头面设有进液口及出液口，进液口通过三通开关阀与第一液体瓶及第二液体瓶组导通，出液口与外接口导通；三通开关阀将针筒组件的进液口切通至第一液体瓶或第二液体瓶组；驱动电机驱动活塞杆前后运动。本发明技术方案，通过设置第一液体瓶、第二液体瓶组，控制导入针筒组件的液体，并通过电机进行驱动。该系统可以通过吸入清洗液进行系统管路的清洗，避免混液问题；同时，其还可以通过活塞杆产生负压，有效去除系统管路内的气泡，避免气泡注射到患者体内而造成的空气栓塞危险。

Description

一种高压注射系统、换药方法及气泡祛除方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种高压注射系统、换药方法及气泡祛除方法。
背景技术
在许多医疗诊断和介入手术过程中，医护人员向患者注射生理盐水或对比剂，配合计算机断层扫描(CT)、数字减影血管造影(DSA)、磁共振系统(MR)成像辅助医生诊断和治疗，目前通常是通过高压注射器注入人体的特定部位，从而获得该部位增强的图像，有助于医生的诊断。
目前市场上的高压注射器主要有以下类型：一种是使用较广泛的针筒式高压注射器，操作人员在进行注射诊断时，通常是先将容器内的对比剂或生理盐水通过吸药管路吸入相对应的针筒，再通过注射管路注入到人体中。但其针筒及管路均为一次性使用，使用成本较高；而且此类高压注射器操作起来较为繁琐，每次更换针筒和管路都需要操作人员手动更换，进行针筒更换、吸药、排气等动作，每次需要较长时间才能准备完成，从而大大降低了医院的诊断效率。另一种则是以蠕动泵作为动力源的注射器，舍弃了以针筒作为生理盐水和对比剂的中转站，转而直接以一整套管路系统的形式，实现理论上的无间断注射，从而减少了操作人员更换针筒及管路的时间，提高了医院的注射诊断效率。但此类注射器是蠕动泵直接作用于管路系统之上，受蠕动泵和软管特点的限制，注射精度及注射压力都不高，同时该类型的注射系统无法实现双流注射，不能满足临床上对于双下肢、左右心室以及冠状动脉、肺动脉CT血管成像(CTPA)等造影增强检查的需求，故此类型高压注射器存在明显的缺陷与不足。目前市面上注射系统普遍还存在以下缺陷：在注射多种对比剂时无法避免管路系统混药，实际操作中可能需要更换整个管路系统，大大的增加了成本；同时其无专门的气泡祛除结构，无法有效减少和祛除系统管路内的气泡，容易将气泡注射到患者体内，造成空气栓塞的危险。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中注射系统无清洗及气泡祛除功能的问题，提供一种高压注射系统、换药方法及气泡祛除方法。
一方面，本发明提出了一种高压注射系统，包括：控制器、针筒组件、第一液体瓶、第二液体瓶组、驱动电机、三通开关阀、外接口；所述控制器的两个控制端分别与所述三通开关阀及所述驱动电机的受控端连接；所述针筒组件的端头面设有进液口及出液口，所述进液口通过所述三通开关阀与所述第一液体瓶及所述第二液体瓶组导通，所述出液口与所述外接口导通；所述三通开发阀将所述针筒组件的进液口切通至所述第一液体瓶或所述第二液体瓶组；所述驱动电机的动子与所述针筒组件的活塞杆传动连接，以驱动所述活塞杆前后运动。
另一方面，本发明还提出一种高压注射系统换药方法，使用如上所述的高压注射系统，包括步骤：
关闭针筒组件的入液口，开启针筒组件的出液口；
控制针筒组件的活塞杆向前移动，以排出针筒组件内的注射液；
开启针筒组件的入液口，关闭针筒组件的出液口；
控制针筒组件的活塞杆向后移动，吸入清洗液以冲洗针筒组件；
关闭针筒组件的入液口，开启针筒组件的出液口；
控制针筒组件的活塞杆向前移动，以排出针筒组件内的清洗液。
再一方面，本发明还提出一种高压注射系统气泡祛除方法，应用于如上所述的高压注射系统，包括步骤：
吸入注射液时，检测针筒组件的进液口管路是否有气泡经过；
当检测到气泡时，关闭针筒组件的进液口及出液口；
控制针筒组件的活塞杆向后移动，使针筒组件内形成负压；
开启针筒组件的出液口，控制针筒组件的活塞杆向前移动，推出气体；
检测针筒组件的出液口管路是否有气泡经过，如无气泡则控制针筒组件的活塞杆停止运动。
本发明技术方案，通过设置第一液体瓶、第二液体瓶组，控制导入针筒组件的液体，并通过电机进行驱动。该系统可以通过吸入清洗液进行系统管路的清洗，避免混液问题；同时，其还可以通过活塞杆产生负压，有效去除系统管路内的气泡，避免气泡注射到患者体内而造成的空气栓塞危险。
附图说明
图1为本发明的高压注射系统一实施例的结构示意图；
图2为本发明的高压注射系统一实施例的控制原理示意图；
图3为本发明的高压注射系统换药方法一实施例的控制原理示意图；
图4为本发明的高压注射系统气泡祛除方法一实施例的控制原理示意图；
图5为本发明的高压注射系统另一实施例的结构示意图；
图6为本发明的高压注射系统一实施例的针筒组件部分的结构示意图；
图7为本发明的高压注射系统另一实施例的针筒组件部分的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、控制器；2、驱动电机；3、第一液体瓶；41、第一对比剂瓶；42、第二对比剂瓶；51、第一针筒件；52、第二针筒件；61、第一三通开关阀；62、第二三通阀；63、第三三通阀；7、压力传感器；8、单向阀；9、气泡检测传感器；10、外接口；11、过滤器；12、快速接头。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做清楚、完整的描述。显然，以下描述的具体细节只是本发明的一部分实施例，本发明还能够以很多不同于在此描述的其他实施例来实现。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
在一实施例中，请参阅图1及附图2所示的，一种高压注射系统，包括：控制器1、针筒组件、第一液体瓶3、第二液体瓶组、驱动电机2、三通开关阀、外接口10；控制器1的两个控制端分别与三通开关阀及驱动电机2的受控端连接；针筒组件的端头面设有进液口及出液口，进液口通过三通开关阀与第一液体瓶3及第二液体瓶组导通，出液口与外接口10导通；三通开发阀将针筒组件的进液口切通至第一液体瓶3或第二液体瓶组；驱动电机2的动子与针筒组件的活塞杆传动连接，以驱动活塞杆前后运动。
本发明技术方案，通过设置第一液体瓶3、第二液体瓶组，控制导入针筒组件的液体，并通过电机进行驱动。该系统可以通过吸入清洗液进行系统管路的清洗，避免混液问题；同时，其还可以通过活塞杆产生负压，有效去除系统管路内的气泡，避免气泡注射到患者体内而造成的空气栓塞危险。
在本发明实施例的基础上，针筒组件的进液口设有流向针筒组件方向的单向阀8，针筒组件的出液口设有流出针筒组件方向的单向阀8。通过单向阀8可以避免液体逆流，其仅允许管路内的液体向一个方向流动，避免发生药液倒流的问题。
在本实施例中，针筒组件的活塞杆与驱动电机2的连接处有压力传感器7，压力传感器7的信号输出端与控制器1的一输入端连接。压力传感器7可检测活塞杆的前推/后拉力，并及时反馈至控制器1处，通过此传感器及驱动电机2，可以较为精确的控制系统的注射压力，以配合医疗需求。
在本实施例中，为了便于进行气泡祛除，进一步地，第一液体瓶3、第二液体瓶组、针筒组件的出液口位置管路都设有气泡检测传感器9。外接口10前的管路设有过滤器11，过滤器11与外接口10之间设有气泡检测传感器9。在管路系统的多个位置设置气泡检测传感器9，及时监控系统内的气泡情况，如存在气泡，则将其排除。
具体地，本实施例中的气泡检测传感器9为超声波气泡传感器或光电气泡传感器。当然，其也可以使用其他类型的传感器，例如电容气泡传感器，其不以本实施例中描述为限制。
其中，气泡传感器从本质来说也是一种光电传感器，通过光信号的变化来检测管路中是否有气泡，因为气泡和液体对信号的影响是不同的。
参照附图5、附图6及附图7所示的，在本发明的另一实施例中，外接口10与一快速接头12导通，快速接头12可连接一次性延长管。针筒组件与吸药管路、注射管路通过粘管、接头点胶或超声波做成一体成型，更安全方便；而快速接头12连接一次性使用延长管，即可实现多患者注射。在此实施例的基础上，管路主要部分用固定盒固定，安装方便，大大节省医护人员时间。
本实施例通过三通开关阀控制，实现一个针筒可以从两个对比剂瓶吸药；通过三通开关阀控制，当更换不同对比剂时可控制对比剂针筒吸入盐水冲洗，从而避免混药；通过三通开关阀的控制，当机器较长时间未使用而重新吸药前，可对针筒组件进行盐水冲洗，避免残留在针筒内的对比剂失效。其使用过滤器11过滤整个系统可能产生的晶体及尘埃粒子。快速接头12采用非鲁尔圆锥接头，避免接头处对比剂结晶影响使用问题。
在本发明实施例中，对比剂瓶的数量不止一个，第二液体瓶组包括装有不同对比剂的第一对比剂瓶41及第二对比剂瓶42，第一液体瓶3内装有生理盐水；第一对比剂瓶41及第二对比剂瓶42分别与第一三通阀61的两个入口导通，第一三通阀61的出口与第二三通阀62的第一接口导通，第一液体瓶3与第二三通阀62的第二接口导通，第二三通阀62的第三接口与针筒组件进液口导通。
在此基础上，进一步地，针筒组件包括第一针筒51件及第二针筒52件，第一针筒51件的进液口与第二三通阀62的第三接口导通；第二针筒52的进液口与第三三通阀63的第三接口导通，第三三通阀63的第一接口及第二接口分别与第二三通阀62的第二接口及第一液体瓶3导通；第一针筒51件及第二针筒52件的出液口都与外接口10导通。
需要说明的是，对比剂瓶的数量和针筒件的数量不以本实施例中描述为限制，其可以根据医疗检测设备需求设置为其他数量。
另一方面，参照附图3所示，本发明还提出一种高压注射系统换药方法，使用如上的高压注射系统，包括步骤：
S10：关闭针筒组件的入液口，开启针筒组件的出液口；
S20：控制针筒组件的活塞杆向前移动，以排出针筒组件内的对比剂；
S30：开启针筒组件的入液口，关闭针筒组件的出液口；
S40：控制针筒组件的活塞杆向后移动，吸入生理盐水以冲洗针筒组件；
S50：关闭针筒组件的入液口，开启针筒组件的出液口；
S60：控制针筒组件的活塞杆向前移动，以排出针筒组件内的生理盐水。
再一方面，参照附图4所示的，本发明还提出一种高压注射系统气泡祛除方法，应用于如上的高压注射系统，包括步骤：
A10：吸入注射液时，检测针筒组件的进液口管路是否有气泡经过；
A20：当检测到气泡时，关闭针筒组件的进液口及出液口；
A30：控制针筒组件的活塞杆向后移动，使针筒组件内形成负压；
A40：开启针筒组件的出液口，控制针筒组件的活塞杆向前移动，推出气体；
A50：检测针筒组件的出液口管路是否有气泡经过，如无气泡则控制针筒组件的活塞杆停止运动。
本技术方案采用独特的针筒套装设计，针筒套装前端分别具有一路进液口以及一路出液口，进液口和出液口上方分别具有一个单向阀8，单向阀8可以分别控制液体往一个方向流动。吸药部分管路采用一个管路转换套件进行组合，套件中具有相应的液体槽或者简易安装的管路机构，系统管路液体流向以及切换都可以通过该管路转换套件实现，该管路转换套件简单可靠，可以实现一次安装、多次使用；系统可以通过控制两个三通阀的开关状态，通过导管采用生理盐水对造影剂侧的针筒进行冲洗，可以避免出现用户使用不同品牌的药液时出现混药的情况，减少混药给患者带来的风险。此外，系统还可以控制三通阀关闭盐水进液口，然后控制电机带动针筒活塞往后运行，对针筒内的盐水空间实现负压，将附着在针筒内壁以及活塞上表面的小气泡压缩出来，然后再打开三通阀盐水进液口，同时控制电机带动活塞往前运行，将针筒内的气泡进行排除，如此通过对针筒内液体产生负压的操作实现针筒内气泡的祛除功能。相比于目前同类产品只能采用操作者手部击打针筒前端来实现针筒前端的敲击祛除气泡，本发明的方法更加简单有效，能有效祛除侵泡在活塞或者药液内部的小气泡。
本发明技术方案在方便用户操作和使用的前提下，还能同时避免出现混药的情况发生，减少混药给患者带来的风险，同时本发明采用气泡监测以及气泡祛除技术，可以有效减少和祛除系统管路内的气泡，避免注射时气泡注射到患者体内，有效避免空气栓塞的危险。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、替换及改进，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高压注射系统，其特征在于，包括：控制器、针筒组件、第一液体瓶、第二液体瓶组、驱动电机、三通开关阀、外接口；所述控制器的两个控制端分别与所述三通开关阀及所述驱动电机的受控端连接；所述针筒组件的端头面设有进液口及出液口，所述进液口通过所述三通开关阀与所述第一液体瓶及所述第二液体瓶组导通，所述出液口与所述外接口导通；所述三通开关阀将所述针筒组件的进液口切通至所述第一液体瓶或所述第二液体瓶组；所述驱动电机的动子与所述针筒组件的活塞杆传动连接，以驱动所述活塞杆前后运动。
2.根据权利要求1所述的高压注射系统，其特征在于，所述针筒组件的进液口设有流向针筒组件方向的单向阀，所述针筒组件的出液口设有流出针筒组件方向的单向阀。
3.根据权利要求1所述的高压注射系统，其特征在于，所述针筒组件的活塞杆与所述驱动电机的连接处有压力传感器，所述压力传感器的信号输出端与所述控制器的一输入端连接。
4.根据权利要求1所述的高压注射系统，其特征在于，所述第一液体瓶、所述第二液体瓶组、所述针筒组件的出液口位置管路都设有气泡检测传感器。
5.根据权利要求4所述的高压注射系统，其特征在于，所述外接口前的管路设有过滤器，所述过滤器与所述外接口之间设有气泡检测传感器。
6.根据权利要求1所述的高压注射系统，其特征在于，所述外接口与一快速接头导通，所述快速接头可连接一次性延长管。
7.根据权利要求1所述的高压注射系统，其特征在于，所述第二液体瓶组包括装有不同对比剂的第一对比剂瓶及第二对比剂瓶，所述第一液体瓶内装有生理盐水；所述第一对比剂瓶及所述第二对比剂瓶分别与第一三通阀的两个入口导通，所述第一三通阀的出口与第二三通阀的第一接口导通，所述第一液体瓶与所述第二三通阀的第二接口导通，所述第二三通阀的第三接口与所述针筒组件进液口导通。
8.根据权利要求7所述的高压注射系统，其特征在于，所述针筒组件包括第一针筒件及第二针筒件，第一针筒件的进液口与所述第二三通阀的第三接口导通；第二针筒的进液口与第三三通阀的第三接口导通，所述第三三通阀的第一接口及第二接口分别与所述第二三通阀的第二接口及所述第一液体瓶导通；所述第一针筒件及所述第二针筒件的出液口都与所述外接口导通。
9.一种高压注射系统换药方法，其特征在于，使用如权利要求1至8任一项所述的高压注射系统，包括步骤：
关闭针筒组件的入液口，开启针筒组件的出液口；
控制针筒组件的活塞杆向前移动，以排出针筒组件内的注射液；
开启针筒组件的入液口，关闭针筒组件的出液口；
控制针筒组件的活塞杆向后移动，吸入清洗液以冲洗针筒组件；
关闭针筒组件的入液口，开启针筒组件的出液口；
控制针筒组件的活塞杆向前移动，以排出针筒组件内的清洗液。
10.一种高压注射系统气泡祛除方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8任一项所述的高压注射系统，包括步骤：
吸入注射液时，检测针筒组件的进液口管路是否有气泡经过；
当检测到气泡时，关闭针筒组件的进液口及出液口；
控制针筒组件的活塞杆向后移动，使针筒组件内形成负压；
开启针筒组件的出液口，控制针筒组件的活塞杆向前移动，推出气体；
检测针筒组件的出液口管路是否有气泡经过，如无气泡则控制针筒组件的活塞杆停止运动。
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