ES2937787T3 - Aparatos y métodos para unidades de presurización de fluido de sistemas de inyección - Google Patents

Abstract

Un sistema de inyección incluye una jeringa y un émbolo. Una pared lateral de limpiaparabrisas del émbolo define una cavidad, en la que se inserta un eje de émbolo del sistema, para mover el émbolo, dentro de la jeringa, para la inyección de fluido. El émbolo incluye una característica para enganchar el eje, y la pared lateral incluye preferiblemente una parte expansible-contráctil, en la que se forma la característica. Cuando el émbolo se monta inicialmente dentro de una primera longitud de la jeringa, la porción expandible-contráctil de la pared lateral se expande y la característica del émbolo no se acopla operativamente con el eje insertado. Cuando el eje mueve el émbolo dentro de una segunda longitud de la jeringa, la porción expandible-contráctil de la pared lateral se contrae y la característica se acopla operativamente al eje. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparatos y métodos para unidades de presurización de fluido de sistemas de inyección

CAMPO TÉCNICO

La presente divulgación está relacionada con los sistemas de inyección y más en particular con aparatos para sus unidades de presurización de fluido.

ANTECEDENTES

Los sistemas de inyección de fluidos, que se utilizan para inyectar un fluido médico en un paciente, suelen incluir uno o más depósitos, para contener el fluido médico, y una o más unidades de presurización, para inyectar el fluido médico. Por ejemplo, un sistema de inyección automático de medio de contraste puede incluir un depósito de medio de contraste acoplado a una unidad de presurización, desde la que se inyecta el medio de contraste, para facilitar la formación de imágenes durante ciertos procedimientos médicos, tal como un procedimiento angiográfico o de tomografía computerizada (TC).

Las unidades de presurización de los sistemas de inyección de fluido médico suelen incluir al menos una jeringa y un émbolo montado en esta. El émbolo es desplazado, por ejemplo, mediante un eje motorizado de émbolo de la unidad en una primera dirección, para introducir el fluido en la jeringa desde el o los depósitos y, a continuación, en una segunda dirección, para expulsar el fluido desde la jeringa y hacia el paciente, por ejemplo, a través de un catéter, que está acoplado a la unidad de presurización. Las unidades de presurización de muchos sistemas de inyección de fluido médico suelen emplear subconjuntos de jeringa y embolo que son desechables. Estos subconjuntos de jeringa y émbolo desechables se pueden empaquetar como un todo, donde el émbolo se monta en la jeringa. Una vez ensamblado en la unidad de presurización, la jeringa y el émbolo pueden tener una vida operativa que abarque múltiples inyecciones, por ejemplo, preferentemente hasta 10 o más inyecciones. Para aquellas unidades de presurización que incluyan un eje de émbolo, o pistón, permanente, ensamblar la jeringa y el émbolo en su interior incluye acoplar el eje al émbolo antes de una inyección; y retirar la jeringa y el émbolo de la unidad de presurización, tras una o más inyecciones (por ejemplo, para su sustitución por un nuevo conjunto de jeringa y émbolo), incluye desacoplar el eje de émbolo de modo que la jeringa y el émbolo se puedan separar del eje.

La solicitud internacional de patente con número de publicación WO 99/55401 A1 divulga una jeringa con un cilindro de jeringa separable. El cilindro de jeringa separable comprende un tope que está ajustado de manera hermética con el interior del cilindro. Al menos una parte del tope es flexible entre una primera posición y una segunda posición. En la primera posición, el tope flexible se puede desajustar del émbolo tras la retracción del émbolo. En la segunda posición, el tope flexible está ajustado con el émbolo.

La patente de EE. UU. con número de publicación US 5875976 A divulga un mecanismo de bloqueo para ayudar en la prevención de un desajuste accidental o fortuito de un conjunto de boquilla de un dispositivo de inyección sin aguja. La solicitud internacional de patente con número de publicación WO 99/20330 A1 divulga una jeringa que se puede cargar previamente para un dispositivo de dispensado automático.

La patente de EE. UU. con número de publicación US 4869720 A divulga un conjunto de jeringa hipodérmica.

La solicitud de patente de EE. UU. con número de publicación US 2002/022807 A1 divulga un mecanismo de bloqueo del émbolo de la jeringa.

La patente de EE. UU. con número de publicación US 5314416 A divulga un conjunto de jeringa de baja fricción. La solicitud internacional de patente con número de publicación WO 02/096487 A1 divulga un sistema de inyección médico.

La patente de EE. UU. con número de publicación US 5947929 A divulga un sistema inyector para angiografías de carga frontal, una jeringa para angiografías y un émbolo de una jeringa para angiografías.

COMPENDIO

En la reivindicación 1 se presenta un subconjunto desechable para una unidad de presurización de fluido de acuerdo con la presente invención, con las características preferidas incluidas en las reivindicaciones dependientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los siguientes dibujos son ilustrativos de los métodos y las realizaciones particulares de la presente divulgación y, por lo tanto, no limitan el alcance de la invención. Los dibujos no están a escala (a menos que se diga lo contrario) y se pretende que se utilicen junto con las explicaciones en la siguiente descripción detallada. En los dibujos anexos números similares denotan elementos similares.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema de inyección de fluido.

La figura 2 es una vista en perspectiva de un sistema de inyección de fluido alternativo.

La figura 3A es una vista en planta de un subconjunto para una unidad de presurización de fluido.

La figura 3B es una vista en perspectiva de una parte del subconjunto mostrado en la figura 3A.

La figura 3C es una vista en perspectiva de un émbolo separado del subconjunto de las figuras 3A-B.

La figura 4A es una vista de una sección transversal de una parte de una unidad de presurización de fluido en un primer estado.

La figura 4B es una vista de una sección transversal de la parte de la unidad, mostrada en la figura 4A, en un segundo estado.

La figura 5 es una vista de detalle ampliada de una parte de un eje de émbolo.

Las figuras 6A-C son esquemas que explican algunos métodos de utilización del subconjunto desechable.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La siguiente descripción detallada tiene una naturaleza ejemplar y no pretende limitar el alcance, la aplicabilidad o la configuración de la invención en modo alguno. Más bien, la siguiente descripción proporciona ilustraciones prácticas para implementar unas realizaciones ejemplares. Se proporcionan ejemplos de construcciones, materiales y dimensiones para elementos seleccionados y todos los demás elementos emplean lo que es conocido por aquellos que son expertos en la ténica de la invención. Aquellos que son expertos en la técnica reconocerán que muchos de los ejemplos proporcionados tienen alternativas adecuadas que se pueden utilizar.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema de inyección de fluido 100 que puede incorporar las realizaciones de la presente invención. La figura 1 ilustra el sistema 100 que incluye una unidad de presurización de fluido 130 montada en un manguito 108, que se extiende desde un cabezal de inyector 104 del sistema 100, y un primer depósito de fluido 132. El depósito 132 se muestra colgando de un soporte 110 y acoplado a la unidad de presurización 130 a través de una línea de tubo de entrada 308, con el fin de suministrar fluido, por ejemplo, un agente de contraste, a la unidad 130. La unidad de presurización de fluido 130 se muestra incluyendo una jeringa 301, en la que se extiende un eje de émbolo 420 y un émbolo 320, que está montado en la jeringa 301 y acoplado a un eje de émbolo 420.

De acuerdo con la realización ilustrada, el eje 420 está acoplado a un conjunto de motor, que está contenido en el cabezal de inyector 104 y que acciona el eje 420 para impulsar el émbolo 320 en direcciones reciprocantes dentro de la jeringa 130. El cabezal de inyector 104 puede incluir un controlador programable para impulsar el conjunto de motor. El controlador incluye preferentemente un ordendor digital, que se puede programar, por ejemplo, mediante un panel de control 102 del sistema 100. El controlador puede incluir además un circuito de impulsión del motor, amplificador, tacómetro, potenciómetro, rectificador, una célula de carga de detección de presión y un conversor A/D, por ejemplo, tal como se describe en la columna 10, línea 45 - columna 11, línea 2 de la patente de EE. UU. de titularidad compartida 6.752.789. Cuando se acciona el eje 420 para desplazar el émbolo 320 proximalmente, hacia el cabezal de inyector 104, en una carrera de succión, el fluido, procedente del depósito 132, se introduce en la jeringa 301, a través de la línea de entrada 308 y, cuando el eje 420 desplaza el émbolo 320 distalmente, en una carrera de compresión, el fluido es expulsado de la jeringa 301 a través de una línea de tubo de salida 304. La figura 1 ilustra además la línea de tubo de salida 304 acoplada a una línea de tubo 122, que está montada en un módulo 112 del sistema 100; la línea de tubo 122 puede estar conectada a una línea de paciente, a través de un conector 120, de modo que el fluido, que se expulsa desde la jeringa 301, se inyecte en un paciente, por ejemplo, para facilitar la formación de imágenes.

Haciendo referencia adicionalmente a la figura 1, el sistema 100 incluye un segundo depósito de fluido 138, que cuelga de un gancho 137 y desde el que se extrae un fluido, por ejemplo, un diluyente, tal como una solución salina, mediante una bomba peristáltica 106, a través de una línea de tubo 128; la bomba 106 se muestra montada en el cabezal de inyector 104. El sistema 100 incluye además un sensor del distribuidor 114 y una válvula del distribuidor 124, para controlar el flujo de fluidos hacia la línea de tubo 122, tanto desde la línea de tubo 128 como desde la unidad de presurización 130, a través de la línea de tubo 304. La válvula del distribuidor 124 puede comprender una válvula de carrete precargada por resorte, u otro tipo de válvula, por ejemplo, una válvula antirretorno. El sensor del distribuidor 114 puede detectar la posición de la válvula del distribuidor 124 y comunicar esta posición al cabezal de inyector 104.

Se muestra un transductor de presión 126 acoplado al tubo 128; cuando el tubo 122 está conectado a una línea de paciente, que se extiende dentro de un paciente, el transductor de presión 126 puede funcionar como un monitor hemodinámico para el paciente. El transductor de presión 126 convierte las presiones detectadas en señales eléctricas que se pueden monitorizar o ser utilizadas de otro modo por parte del sistema 100 u otro dispositivo de monitorización. Se muestra un detector de burbujas de aire 116 acoplado a la línea de tubo 122. El detector 116 puede generar una señal de alarma tras la detección de una cantidad de aire medible, o de otro modo significativa, dentro de la línea de tubo 122. Además, el dispositivo 100 puede detener o finalizar de manera automática un procedimiento de inyección de fluido cuando el detector 116 detecta aire en el tubo.

Un operador del sistema 100, tal como un médico, puede utilizar el panel de control 102 del sistema 100 para configurar los distintos parámetros y/o protocolos que se deben utilizar en un procedimiento de inyección dado. El operador puede interactuar con el panel de control 102, por ejemplo, por medio de un panel de pantalla táctil, con el fin de introducir los parámetros de inyección para el caudal, volumen máximo de inyección, presión máxima de inyección, intervalo de incremento u otros parámetros. El panel de control 102 puede mostrar además los parámetros operativos del sistema 100 al operador y/ mensajes de aviso o alarma, por ejemplo, que indiquen que el detector de burbujas de aire 116 ha detectado aire.

La figura 1 también muestra un dispositivo de control manual 136 acoplado al panel de control 102, a través de un conector 134, que se puede conectar al panel de control 102 o desconectar de este. Un operador puede manipular el dispositivo de control manual 136 para controlar la inyección de fluido desde el sistema 100. Por ejemplo, el operador puede utilizar el dispositivo de control manual 136 como un dispositivo de control de caudal variable para controlar de manera variable el caudal de flujo de fluido desde el sistema 100 (p. ej., el flujo de fluido que sale de la unidad de presurización 130). El dispositivo de control manual 136 puede comprender un dispositivo eléctrico o un dispositivo neumático.

Debido a que el sistema 100 puede suministrar muchas inyecciones para distintos procedimientos de paciente, puede ser necesario sustituir los fluidos de inyección. El cabezal de inyector 104 puede reponer de manera automática el fluido en la jeringa 301, por ejemplo, en función de la monitorización de los volúmenes de inyección desde esta y comparándolos con un volumen inicial de entrada; o puede ser necesario que el operador del sistema 100 inicie de manera manual un procedimiento de reposición de fluido, tras la detección de que se ha agotado un volumen de fluido dentro de la jeringa 301 hasta tener un volumen crítico. Cabe destacar que el cabezal de inyector 104 puede reponer de manera automática el fluido en la jeringa 301 en función de una información de estado operativo, diferente de los volúmenes de inyección. Por ejemplo, si el cabezal de inyector 104 determina que el sistema 100 suministra fluido en ese momento desde la bomba 106, aunque no desde la jeringa 301, y que la jeringa 301 no está llena hasta su capacidad, el cabezal de inyector 104 puede hacer que el conjunto de motor accione el eje de émbolo 420 con el fin de introducir fluido adicional en la jeringa 301 a través de la línea de entrada 308.

Pasando ahora a la figura 2, se muestra una vista en perspectiva de un sistema de inyección de fluido 200 alternativo. Tal como el sistema 100, el sistema 200 puede incorporar las realizaciones de la presente invención. La figura 2 ilustra el sistema 200 que incluye un panel de control 212, que está montado en un cabezal de inyector 201 del sistema 200, y un primer y segundo manguito 216A, 216B, donde cada uno se extiende entre el cabezal de inyector 201 y uno del primer y segundo conjunto frontal 218A, 218B correspondiente del sistema 200. La figura 2 ilustra además que el sistema 200 incluye un primer y segundo soporte de depósito 202A, 202B y, aunque no se muestra, se debería apreciar que un depósito montado en cada uno de los soportes 202A, 202B suministra un fluido a una unidad de presurización de fluido correspondiente, que está contenida en el manguito correspondiente 216A, 216B.

Cada unidad de presurización de fluido del sistema 200 puede ser muy similar a la unidad 130 del sistema 100 e incluye una jeringa, que está montada en uno de los manguitos 216A, 216B, un émbolo, que está montado en la jeringa, y un eje de émbolo, que se extiende desde el cabezal de inyector 201 al interior de la jeringa y está acoplado al émbolo. Por otra parte, tal como el sistema 100, se puede acoplar un conjunto de motor a cada uno de los ejes de émbolo para accionar cada eje de manera independiente, con el fin de impulsar el émbolo correspondiente en direcciones reciprocantes, para alternar carreras de succión y compresión. Los conjuntos de motor están contenidos dentro del cabezal de inyector 201 y pueden estar controlados y monitorizados mediante uno o más procesadores de un controlador programable, también incluido en el cabezal 201. Se debería sobreentender que el primer y segundo conjunto frontal 218A, 218B del sistema 200 contienen las líneas de tubo de entrada y salida para cada unidad de presurización, donde cada línea de tubo de entrada suministra fluido desde el depósito correspondiente hacia la jeringa correspondiente y cada línea de tubo de salida transporta el fluido expulsado de la jeringa correspondiente hacia una línea de paciente a través de la válvula de distribuidor. La figura 2 ilustra una varilla guía 220 que facilita la conexión de la línea de paciente al sistema 200. Una de las unidades de presurización del sistema 200 puede expulsar un agente de contraste para su inyección en el paciente, a través de la línea de paciente conectada, y la otra unidad de presurización un diluyente, tal como una solución salina. Las válvulas y los sensores, de manera similar a los descritos anteriormente para el sistema 100, se pueden incorporar en las líneas de tubo del sistema 200, que están contenidas dentro de los conjuntos frontales 218A, 218B, con el fin de facilitar el funcionamiento del sistema 200.

La figura 3A es una vista en planta de un subconjunto 350 para una unidad de presurización, tal como para la unidad 130 mostrada en la figura 1, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención. Cabe destacar que el subconjunto 350 también se puede emplear por parte de una o de ambas unidades de presurización del sistema 200. La figura 3A ilustra el subconjunto 350 que incluye la jeringa 301, la línea de tubo de entrada 308 y la línea de tubo de salida 304. La figura 3A ilustra además la jeringa 301 que incluye un primer orificio distal 300, al que está acoplado la línea de tubo de entrada 308, un segundo orificio distal 302, al que está acoplado la línea de tubo de salida 304, y una abertura proximal 31. Haciendo referencia a la figura 3B, que es una vista en perspectiva cuando se mira hacia la abertura proximal 31 de la jeringa 301, el émbolo 320 se puede observar montado dentro de la abertura proximal 31, de modo que una abertura 312 en una cavidad 321 del émbolo 320 esté orientada proximalmente, para el acoplamiento con el eje de émbolo 420 (figura 1), cuando el subconjunto 350 está ensamblado en la unidad 130, por ejemplo, tal como se ilustra en la vista en sección de la figura 4A. El subconjunto 350 se puede proporcionar como un subconjunto desechable, empaquetado como un todo, que se sustituye por un nuevo subconjunto tras un número determinado de inyecciones.

La figura 3C es una vista en perspectiva del émbolo 320, separado del subconjunto 350, de acuerdo con algunas realizaciones. La figura 3C ilustra que el émbolo 320 incluye una pared final distal 340 opcional y una pared lateral de contacto 330, que se extiende entre un extremo proximal 331 y un extremo distal 332 del émbolo 320, para realizar un sellado con una superficie interior 311 (figura 4A-B) de la jeringa 301, durante las carreras de succión y compresión del émbolo 320, por ejemplo, a medida que es impulsado por el eje 420. De acuerdo con la realización ilustrada, con el fin de facilitar el sellado con la superficie interior 311, la pared lateral de contacto 330 incluye una pluralidad de crestas externas de sellado 335 y un labio externo de sellado 337, que se describirán con más detalle a continuación.

La figura 3C ilustra además una pared lateral de contacto 330 que se extiende proximalmente, desde la pared final 340 hasta la abertura 312 de la cavidad 321, y que incluye una parte que se puede contraer y expandir radialmente 33, que rodea la abertura 312. Las figuras 3B-C ilustran una pluralidad de nervaduras 333 que se extienden longitudinalmente formadas en una superficie interior de la pared lateral de contacto 330, que se extienden distalmente desde el extremo proximal 331 del émbolo 320 y que están separadas entre sí en torno a una circunferencia de la cavidad 321. De acuerdo con la realización ilustrada, las nervaduras 333 facilitan la naturaleza contraíble y expandible de la parte que se puede contraer y expandir radialmente 33 de la pared lateral de contacto 330, sin sacrificar su integridad estructural para el sellado. Las figuras 3B-C ilustran además una pluralidad de pestañas 332, cada una de las cuales está formada en un número de nervaduras 333, cerca del extremo proximal 331 del émbolo 320, y se proyectan en la cavidad 321, a modo de característica de acoplamiento para ajustarse de manera operativa con una característica de ajuste del eje de émbolo 420.

De acuerdo con algunas realizaciones preferidas, el émbolo 320 es un componente de una pieza moldeado por inyección, de modo que todas las características descritas anteriormente, que se muestran en las figuras 3B-C, se forman de manera integral. El émbolo 320 se forma preferentemente a partir de un material termoplástico relativamente blando y flexible, tal como polietileno o polipropileno. El material que forma el émbolo 320 puede tener una densidad, por ejemplo, de aproximadamente 0.955 g/cm3. De acuerdo con una realización ejemplar, el émbolo 320 se forma, por ejemplo, moldea, a partir de un polietileno de alta densidad (HDPE), tal como el Dow HDPE 25455, fabricado por Dow Chemical Company, Midland MI. Se puede aplicar un lubricante sobre una superficie externa de la pared lateral de contacto 330 con el fin de reducir la fricción en la interfaz entre la pared lateral 330 y la superficie interior 311 de la jeringa 301, donde la fricción podría provocar que el émbolo 320 se trabe dentro de la jeringa 301, por ejemplo, mediante soldadura por calor, en casos extremos. Durante la utilización, el lubricante, por ejemplo, un lubricante de base silicona y biocompatible, se aplica en un rebaje anular 36 de la pared lateral de contacto 330 antes de montar el émbolo 320 dentro de la jeringa 301, de modo que cuando se desplace distalmente el émbolo 320 dentro de la jeringa 301, el lubricante se extienda proximalmente a lo largo de la interfaz entre la pared lateral de contacto 330 y la superficie interior 311 de la jeringa 301. Una viscosidad dinámica del lubricante puede estar entre aproximadamente 1000 centipoise (cP) y aproximadamente 500000 cP, preferentemente de aproximadamente 100000 cP.

Haciendo referencia de nuevo a la figura 3A, la jeringa 301 se muestra incluyendo una primera longitud L1 y una segunda longitud L2, donde la primera longitud L1 se extiende desde la abertura proximal 31 hasta la segunda longitud L2. Pasando ahora a las figuras 4A-B, que son vistas de sección transversal de una parte de una unidad de presurización de fluido que incluye el subconjunto 350, por ejemplo, la unidad 130 de la figura 1, se describirá la importancia de las longitudes L1 y L2, junto con la parte que se puede contraer y expandir 33 del émbolo 320. Las figuras 4A-B muestran una parte de la superficie interior 311 de la jeringa 301, que se extiende sobre la primera longitud L1, que define un primer diámetro interior de la jeringa 301, y otra parte de la superficie interior 311, que se extiende sobre una segunda longitud L2, que define un segundo diámetro interior de la jeringa 301, que es menor que el primer diámetro interior. La figura 4A ilustra una parte terminal 421 del eje de émbolo 420 que se ha insertado en la abertura proximal 31 de la jeringa 301 y en la cavidad 321 (figura 3B) del émbolo 320, que está montado inicialmente dentro de la abertura proximal 31. La figura 4A ilustra además que el eje 420 incluye una característica de ajuste, que está formada por una acanaladura 432 y está situada en un extremo proximal de la parte terminal 421 del eje 420. De acuerdo con la realización ilustrada, el primer diámetro de la jeringa 301 permite que la parte que se puede contraer y expandir 33 de la pared lateral de contacto 330 estar en un estado relajado o expandido, de modo que la parte terminal 421 del eje de émbolo 420, tras el ensamblaje inicial, se pueda insertar libremente en la cavidad 321 sin ajustar de manera operativa la característica de acoplamiento, por ejemplo, las pestañas 332, del émbolo 320 dentro de la acanaladura 432. La figura 4B ilustra la parte terminal 421 insertada del eje de émbolo 420 que ha avanzado distalmente, según la flecha I, dentro de la jeringa 301, hasta que la pared lateral de contacto 330 del émbolo 320 está contenida dentro de la segunda longitud L2. Dentro del diámetro interior más pequeño de la segunda longitud L2, se contrae la parte que se puede contraer y expandir 33 de la pared lateral de contacto 330, de modo que las pestañas 332 del émbolo 320 se puedan ajustar de manera operativa dentro de la acanaladura 432 del eje de émblo 420.

Las figuras 4A-B ilustran además que la parte terminal 421 del eje de émbolo 420 tiene un tamaño y una forma con el fin de soportar totalmente la pared lateral de contacto 330, para un ajuste hermético con la superficie interior 311 de la jeringa 301, cuando la parte terminal 421 está totalmente insertada en la cavidad 321 del émbolo 320. Además, el tamaño y la forma de la parte terminal 421 permiten que exista un hueco G entre la pared final 340 del émbolo 320 y un extremo terminal distal 440 de la parte terminal 421 totalmente insertada. De acuerdo con algunas realizaciones preferidas de la presente invención, la pared final 340 del émbolo 320 es deformable, de modo que para una presión mínima dada, por ejemplo, dirigida según la flecha P de la figura 4B, durante una carrera de compresión del eje de émbolo 420, la pared final 340 se deforme en el hueco G, por ejemplo, según las líneas a trazos de la figura 4B. Esta deformación de la pared final 340 fuerza al labio de sellado 337 radialmente hacia fuera y de modo que se ajuste herméticamente de manera más estrecha con la superficie interior 311 de la jeringa 301. Durante las carreras de succión del eje de émbolo 420 y durante aquellas carreras de compresión donde las presiones son menores que la presión mínima, las crestas de sellado 335 de la pared alteral de contacto 330 pueden mantener un ajuste hermético adecuado con la superficie interior 311, para impedir que el fluido se escape pasado el émbolo 320, sin depender del labio de sellado 337. Aunque se ilustra un número y una forma particular de las crestas de sellado 335, las realizaciones de la invención no están limitadas por ello y se pueden emplear cualquier forma y/o número de crestas de sellado adecuadas, conocidas por aquellos que son expertos en la técnica, en el émbolo 320.

De acuerdo con una realización ejemplar, la presión mínima para la deformación de la pared final 340 durante una carrera de compresión puede oscilar desde aproximadamente 50 psi hasta aproximadamente 200 psi. No obstante, cabe destacar, que cierta deformación de la pared final 340 comienza a una presión aún más baja, continuando su aumento hasta las presiones más elevadas, para proporcionar un sellado más estrecho a medida que aumenta la presión. Por ejemplo, se descubrió, durante los ensayos, que un labio de sellado de un émbolo, por ejemplo, similar al émbolo 320, se curvó radialmente hacia fuera, hasta 0.025 pulgadas, cuando no estaba constreñido por una jeringa; dicha deflexión proporcionaría un sellado robusto durante la carrera de compresión del eje de émbolo 420, en aplicaciones de alta presión de la unidad de presurización. Durante esas carreras de compresión del eje de émbolo 420 que expulsan un agente de contraste desde la jeringa 301, tal como se ha descrito anteriormente, las presiones pueden alcanzar o superar aproximadamente 1200 psi, durante ciertos tipos de procedimientos de inyección, por ejemplo, procedimientos de formación de imágenes por angiografía. Cabe destacar que la expansión radial del labio de sellado 337, que está permitida gracias al hueco G, junto con una naturaleza deformable de la pared final 340, también puede compensar una configuración de compresión de la pared lateral de contacto 330, lo que se podría producir si el émbolo 320 está ‘aparcado’ durante un período de tiempo dentro de la jeringa 301. La expansión radial del labio de sellado 337 también puede compensar la variabilidad dimensional que se pueda encontrar a la hora de fabricar volúmenes relativamente grandes de componentes de émbolo y/o jeringa, y/o que pueda resultar de un envejecimiento y/o esterilización gamma, en particular de los componentes del émbolo.

La posición inicial del émbolo 320, dentro de la primera longitud L1 de la jeringa, por ejemplo, tal como se muestra en las figuras 3B y 4A, puede impedir que el émbolo 320 adopte una configuración de compresión durante el tiempo, antes de utilizarse, en el que el subconjunto 350 (figura 3A) permanece almacenado. Una vez que se ensambla el subconjunto 350 en una unidad de presurización de fluido de un sistema de inyección, por ejemplo, la unidad 130 del sistema 100, el ajuste operativo entre el émbolo 320 y el eje de émbolo 420, por ejemplo, tal como se ilustra en la figura 4B, hace posible que el eje de émbolo 420 desplace el émbolo 320 dentro de la segunda longitud L2 de la jeringa 301 a lo largo de múltiples carreras de succión y compresión reciprocantes, mientras la pared lateral de contacto 330 del émbolo 320 permanece ajustada herméticamente con la superficie interior 311 de la jeringa.

Para separar el subconjunto 350 del eje de émbolo 420, por ejemplo, tras un cierto número de inyecciones, la parte terminal 421 del eje 420 se puede retraer hacia atrás en la primera longitud L1 de la jeringa 301, donde se puede expandir la parte que se puede contraer y expandir 33 del émbolo 320, tal como se muestra en la figura 4A, de modo que el émbolo 320 se pueda separar fácilmente del eje 420. Se puede desear que el émbolo 320 se separe del eje 420 con el fin de instalar un nuevo subconjunto, que incluye un nuevo émbolo montado en una jeringa, y/o garantizar que el émbolo 320 no se reutiliza.

De acuerdo con algunas realizaciones, la característica de ajuste del eje de émbolo 420 se puede formar para facilitar adicionalmente el desajuste de la característica de acoplamiento del émbolo 320 de esta, por ejemplo, en aquellos casos donde el émbolo 320 puede haber adoptado una configuración dentro de la segunda longitud L2 de la jeringa 301, durante el curso de la operación descrita anteriormente, de modo que la parte que se puede contraer y expandir 33 de la pared lateral de contacto 330 no se expanda fácilmente cuando la parte terminal 421 del eje 420 se desplace hacia la primera longitud L1 de la jeringa. Haciendo referencia a la figura 5, que es una vista de detalle ampliada de una parte de un eje de émbolo 420, la característica de ajuste, o acanaladura 432 del eje 420, incluye un borde biselado, o un tope achaflanado distal 503, que puede actuar para forzar la característica de acoplamiento, o las pestañas 332 del émbolo 320, radialmente hacia fuera y dejar de estar ajustada con la acanaladura 432, cuando el eje de émbolo 420 se retrae hacia atrás en la primera longitud L1. La figura 5 ilustra que el tope 503 se extiende distalmente desde una base 502 de la acanaladura 432 formando un ángulo agudo p, por ejemplo, que está entre aproximadamente 30° y aproximadamente 75°, preferentemente de aproximadamente 30°, con respecto a un eje geométrico longitudinal del eje de émbolo 420.

Como alternativa o de manera adicional, se puede crear una fuerza de succión dentro de la jeringa 301 desplazando el eje 420 y, por tanto, el émbolo 320, hacia la abertura proximal 31, para facilitar que el émbolo 320 se desajuste del eje 420. Esta fuerza de succión puede hacer que el émbolo 320 desajustado sea arrastrado dentro de la jeringa 301, por ejemplo, hacia el primer y segundo orificio distal 300, 302. Esta acción inutilizará el subconjunto 350 e impedirá su reutilización, ya que las pestañas 332 de la parte que se puede contraer y expandir 33 no permitirán el reajuste del eje 420 con el émbolo 320, cuando el émbolo 320 está dentro de la segunda longitud L2 de la jeringa 301. De manera adicional, la retención del émbolo 320 desajustado dentro de la jeringa 301 puede proporcionar su ajuste sellado, con la superficie interior 311 de la jeringa 301, que impide que se escape fluido alguno, del que permanece dentro de la jeringa 301, desde la abertura proximal 31, por ejemplo, a medida que el subconjunto 350 se retira de una unidad de presurización. Cabe destacar que el hueco G entre la pared final 340 del émbolo 320 y el extremo terminal distal 440 del eje de émbolo 420 (figuras 4A-B) pueden facilitar adicionalmente la separación del émbolo 320 del eje 420, en particular en combinación con la fuerza de succión mencionada anteriormente.

Pasando ahora a los esquemas de las figuras 6A-C, se describirán algunos métodos, que incorporan la fuerza de succión mencionada anteriormente para inutilizar y retirar el subconjunto 350 de una unidad de presurización. La retirada se suele realizar al final de un día de funcionamiento del sistema, aunque se puede realizar con más frecuencia. Las figuras 6A-C ilustran de manera esquemática una válvula 68, acoplada en línea con la línea de tubo de entrada 308, y una válvula 64, acoplada en línea con la línea de tubo de salida 304; se debería sobreentender que ambas válvulas 68, 64, por ejemplo, válvulas de pinza, suelen estar cerradas tras la finalización del funcionamiento del sistema para ese día. De acuerdo con las realizaciones preferidas, el controlador mencionado anteriormente, de cada uno de los sistemas de inyección 100, 200, se puede programar previamente para accionar tanto el eje de émbolo 420 como las válvulas 64, 68 con el fin de llevar a cabo cualquiera de los métodos descritos a continuación.

La figura 6A ilustra un método en el que ambas válvulas 68, 64 están cerradas, para aislar la jeringa 301 de los trayectos de flujo aguas abajo de las líneas de entrada y salida de fluido 308, 304, de modo que se cree un vacío dentro de la jeringa 301, a medida que el eje de émbolo 420 desplaza el émbolo 320 proximalmente, según la flecha C1, por ejemplo, a una velocidad entre aproximadamente 5 mm/s y aproximadamente 8 mm/s. El vacío dentro de la jeringa 301 crea una fuerza de succión, por ejemplo, de entre aproximadamente 5 psi y aproximadamente 20 psi, para arrastrar el émbolo 320 distalmente, según la flecha C2, y dejar de estar ajustado con el eje 420. De acuerdo con la realización ilustrada, el desajuste se produce a medida que se desplaza el émbolo 320 en la primera longitud L1 de la jeringa 301, que se ve facilitado por el mayor diámetro interior de esta, aunque de acuerdo con realizaciones alternativas, este no debe ser necesariamente el caso. Por ejemplo, la fuerza de succión creada por el vacío dentro de la jeringa 301 puede ser suficiente, por sí solo, para desajustar el émbolo 320 del eje 420, en cuyo caso la jeringa 301 puede no incluir la longitud L1 en la que el diámetro interior aumenta para permitir la expansión del émbolo 320, tal como se ha descrito anteriormente; o el émbolo 320 puede no expandirse en la longitud L1, debido a que el émbolo 320 ha adoptado una configuración durante el funcionamiento del día del sistema o debido a que el émbolo 320 no incluye una parte que se puede contraer y expandir 33. Como alternativa, la característica de ajuste del eje 420 se puede configurar tal como se ilustra en la figura 5, para facilitar adicionalmente que el émbolo 320 se desajuste del eje 420 por medio de la fuerza de succión. De acuerdo con algunos métodos preferidos de utilización, se permite que el émbolo 320 desajustado sea arrastrado hacia atrás hacia los orificios distales 300, 302 de la jeringa 301, por ejemplo, tal como se muestra en la figura 6B, antes de que la jeringa 301 y el émbolo 320, juntos, se separen del eje 420 para la retirada del subconjunto 350 de la unidad de presurización.

Haciendo referencia adicionalmente a la figura 6B, la fuerza de succión, por sí sola, puede ser suficiente para arrastrar el émbolo 320 desajustado hacia los orificios distales 300, 302, por ejemplo, para asegurar el émbolo 320 dentro de la jeringa 301, con el fin de desechar el subconjunto 350, y enchavetar el émbolo 320 en un ajuste sellado con la jeringa, lo que impide de ese modo que se escapen fluidos desde la abertura proximal 31 a medida que se retira el subconjunto 350 de la unidad de presurización. No obstante, haciendo referencia a la figura 6C, de acuerdo con unos métodos alternativos de utilización, una vez que el émbolo 320 desajustado se arrastra en la segunda longitud L2 de la jeringa, mediante la fuerza de succión, el eje 420 se desplaza distalmente, según la flecha D, para empujar el émbolo 320 distalmente de manera adicional, dentro de la jeringa, sin volver a ajustarse con este, antes de la separación del subconjunto 350 del eje 420. De acuerdo con algunos métodos de utilización, después de que el émbolo 320 se desajusta del eje de émbolo 420, el eje 420 se extrae totalmente de la jeringa 301 antes de abrir las válvulas 68, 64 y retirar el subconjunto 350 del sistema.

En la descripción detallada anterior se ha descrito la invención haciendo referencia a unas realizaciones específicas. No obstante, se puede apreciar que se pueden realizar diversas modificaciones y cambios sin alejarse del alcance de la invención tal como se expone en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un subconjunto desechable (350) para una unidad de presurización de fluido (130) de un sistema de inyección (100; 200), comprendiendo el subconjunto:

una jeringa (301) que incluye una abertura proximal (31), una superficie interior (311), una primera longitud (L1), a lo largo de la cual la superficie interior (311) define un primer diámetro interior de la jeringa (301), y una segunda longitud (L2), a lo largo de la cual la superficie interior (311) define un segundo diámetro interior de la jeringa (301), extendiéndose la primera longitud (L1) desde la abertura proximal (31) hacia la segunda longitud (L2); y

un émbolo (320) que incluye un extremo proximal (331), un extremo distal (332), una pared lateral de contacto (330) y una característica de acoplamiento (332), extendiéndose la pared lateral de contacto (330) entre los extremos proximal (331) y distal (332) y definiendo una cavidad (321) del émbolo (320),

caracterizado por que:

la pared lateral de contacto (330) incluye una parte que se puede contraer y expandir radialmente (33) que rodea una abertura a la cavidad (321) en el extremo proximal (331) del émbolo (320), incluyendo la parte que se puede contraer y expandir radialmente (33) una superficie interna con una pluralidad de nervaduras (333) que se extienden longitudinalmente para facilitar la naturaleza que se puede contraer y expandir de la parte que se puede contraer y expandir radialmente (33), sin sacrificar una integridad estructural de la pared lateral de contacto (330) para el sellado, y estando formada la característica de acoplamiento (332) en la parte que se puede contraer y expandir (33) de la pared lateral de contacto (330) y proyectándose en la cavidad (321) para ajustarse con un eje de émbolo (420) de la unidad de presurización de fluido (130), cuando el eje de émbolo (420) se inserta en la cavidad (321) y la parte que se puede contraer y expandir (33) de la pared lateral (330) se contrae;

donde el émbolo (320) se monta en una primera posición, dentro de la abertura (31) de la jeringa (301), de modo que la parte que se puede contraer y expandir (33) de la pared lateral de contacto (330) del émbolo (320) esté situada dentro de la primera longitud (L1) de la jeringa (301) y la parte que se puede contraer y expandir (33) de la pared lateral de contacto (330) se expanda; y

el segundo diámetro interior es menor que el primer diámetro interior de modo que, cuando el émbolo (320) se desplaza mediante el eje de émbolo (420) insertado desde la primera posición hasta la segunda posición, en la que la parte que se puede contraer y expandir (33) de la pared lateral de contacto (330) está situada dentro de la segunda longitud (L2) de la jeringa (301), la parte que se puede contraer y expandir (33) se contrae y la característica de acoplamiento (332) se ajusta de manera operativa con el eje de émbolo (420) insertado.

2. El subconjunto (350) de la reivindicación 1, donde la totalidad de la pared lateral de contacto (330) se forma a partir de un material termoplástico.

3. El subconjunto (350) de la reivindicación 1, donde el material termoplástico se selecciona del grupo que está compuesto por: polipropileno y polietileno.

4. El subconjunto (350) de la reivindicación 1, donde la pluralidad de nervaduras (333) que se extienden longitudinalmente están separadas entre sí aproximadamente una circunferencia de la cavidad (321) del émbolo (320), extendiéndose cada una de la pluralidad de nervaduras (333) desde el extremo proximal (331) del émbolo (320) hacia el extremo distal (332) del émbolo (320).

5. El subconjunto (350) de la reivindicación 4, donde la característica de acoplamiento (332) del émbolo (320) incluye una pestaña formada en cada una de al menos algunas de la pluralidad de nervaduras (333), estando situada cada pestaña cerca del extremo proximal del émbolo.

6. El subconjunto (350) de la reivindicación 1, donde el émbolo (320) incluye además una pared final distal deformable (340), desde la cual se extiende la pared lateral de contacto (330), y un labio de sellado externo (337) formado en la pared lateral de contacto (330), cerca de la pared final distal deformable (340).

7. El subconjunto (350) de la reivindicación 6, donde la pared lateral de contacto (330) y la pared final distal deformable (340) del émbolo (320) se forman de manera integral a partir de un material termoplástico.

8. El subconjunto (350) de la reivindicación 1, donde la jeringa (301) incluye además un par de orificios distales (300, 302); y comprende además una primera línea de tubo (308), acoplada a un primer orificio (300) del par de orificios distales (300, 302), y una segunda línea de tubo (304), acoplada a un segundo orificio (302) del par de orificios distales (300, 302), proporcionando cada uno del par de orificios distales (300, 302) una comunicación fluida entre la línea de tubo (308, 304) correspondiente y la superficie interior (311) de la jeringa (301).