ES3074567T3

ES3074567T3 - System and method for syringe fluid fill verification and image recognition of power injector system features

Info

Publication number: ES3074567T3
Application number: ES16842618T
Authority: ES
Inventors: Kevin P Cowan; Michael A Spohn; Michael Mcdermott; Herbert M Grubic
Original assignee: Bayer Healthcare LLC
Current assignee: Bayer Healthcare LLC
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2026-07-21
Anticipated expiration: 2036-08-24
Also published as: CN112999464A; EP3341048A1; CN108136107A; CN107949407B; JP7723700B2; JP7318032B2; US10039889B2; WO2017040152A1; US20170056603A1; US20170056604A1; CA2996527A1; JP2018525169A; CA3207634A1; AU2021204061A1; US12564688B2; CA3224446A1; EP3341048A4; JP7072501B2; EP4714478A2; EP3513822A1

Abstract

Un sistema de inyección de fluidos y un sistema de verificación de fluidos para confirmar que una jeringa, que contiene un fluido para inyección, está completamente llena y no presenta espacio libre (es decir, aire) cerca del extremo distal cuando la jeringa se encuentra en posición vertical, ni contiene burbujas de aire. También se proporcionan técnicas y sistemas de procesamiento de imágenes para determinar diversos parámetros de inyección y verificar el tipo y ciertas propiedades del fluido presente en la jeringa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Sistema y procedimiento para la verificación del llenado de fluido en jeringas y el reconocimiento de imágenes de las características del sistema de inyector eléctrico

[0003] ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR DE LA INVENCIÓN

[0004] Sector

[0005] La presente invención se refiere a un sistema para verificar que una jeringa está llena de fluido y, en particular, para determinar la presencia de dicho fluido basándose en un patrón iluminado producido por radiación electromagnética proyectada a través de una porción de la jeringa llena. En otros aspectos, la presente invención se refiere a un sistema para identificar las diversas características y propiedades del fluido dentro de la jeringa.

[0006] Descripción de la técnica relacionada

[0007] En muchos procedimientos médicos, diagnósticos y terapéuticos, un profesional sanitario, tal como un médico, inyecta a un paciente un fluido médico. En los últimos años, se han desarrollado una serie de jeringas accionadas por inyector e inyectores motorizados para la inyección a presión de fluidos, tales como medios de contraste (a menudo denominados simplemente "contraste"), medicamentos o solución salina, para su uso en procedimientos de obtención de imágenes tales como angiografía, tomografía computarizada, ultrasonidos y resonancia magnética. En general, estos inyectores motorizados están diseñados para suministrar una cantidad preestablecida de contraste u otro fluido a un caudal preestablecido.

[0008] Uno de los problemas que plantea la inyección de fluidos en un paciente mediante estos sistemas de inyección automáticos es la posibilidad de que haya aire en la jeringa o en el sistema de suministro de fluidos antes de la inyección. Esta cuestión es especialmente preocupante en los procedimientos de inyección de medios de contraste, que con frecuencia son incoloros o sólo están tintados en un grado limitado. Además, los procedimientos de obtención de imágenes se realizan a menudo con niveles de luz relativamente bajos para facilitar la lectura de radiografías, pantallas de ordenador y similares. Por consiguiente, aumenta la preocupación de que no se identifique el aire en la jeringa antes del procedimiento de inyección. Por lo tanto, es deseable detectar fácilmente si la jeringa no se ha llenado con el fluido o sólo está parcialmente llena de fluido (es decir, la jeringa contiene una cantidad de aire) antes del intento de inyección.

[0009] Ya se han propuesto algunas soluciones, en las que la presencia de líquido se indica por una alteración de la forma de un patrón indicador en el cilindro de la jeringa, como se analiza, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos n.º 4,452,251 de Heilman y la Patente de Estados Unidos n.º 5,254,101 de Trombley, III. Otros ejemplos de sistemas de identificación se conocen a partir de los documentos US 2013/310756, WO 2015/081109 y US 2005/182323. Sin embargo, se necesitan sistemas y procedimientos que ayuden aún más a indicar la presencia de líquido cuando la jeringa se ve desde lejos o que permitan verificar de un vistazo si la jeringa está llena. También son deseables los sistemas automatizados para verificar que la jeringa está completamente llena y no incluye aire. Además, dado que la mayoría de los fluidos médicos utilizados con inyectores eléctricos son transparentes, resulta muy difícil para un técnico distinguir rápida y fácilmente entre el fluido y el aire presentes en una jeringa translúcida. Por consiguiente, existe la necesidad de un sistema utilizado con un dispositivo de inyección de fluido que sea capaz de diferenciar entre aire y diferentes tipos de fluido. Además, también son deseables sistemas automatizados que puedan determinar diversas propiedades del fluido, por ejemplo analizando propiedades y/o cambios de la interacción entre la radiación electromagnética con el contenido de la jeringa, y comunicando dichas propiedades al usuario, por ejemplo a través de una pantalla de visualización.

[0010] RESUMEN

[0011] Los sistemas analizados en el presente documento dan a conocer una indicación al operario de un inyector de fluido de la presencia de líquido en una jeringa cuando la jeringa se ve desde la distancia o para permitir la verificación de una jeringa llena de un vistazo. Además, también se proporcionan sistemas automatizados para verificar que la jeringa está completamente llena y no contenga aire. Dichos sistemas permiten diferenciar entre el aire y/o los distintos tipos de fluidos contenidos en una jeringa del inyector de fluidos, aumentando así la seguridad al evitar las inyecciones de aire, además de facilitar la mejora del flujo de trabajo al impedir que los técnicos mezclen los tipos de fluidos. La siguiente descripción se proporciona para permitir a los expertos en la materia fabricar y utilizar los aspectos descritos contemplados para llevar a cabo la divulgación. La materia objeto de la presente invención es un sistema de inyección de fluido de acuerdo con la reivindicación 1.

[0012] Los rasgos y características del sistema de la presente invención, así como los procedimientos de operación y funciones de los elementos relacionados de las estructuras y la combinación de partes y economías de fabricación, se harán más evidentes al considerar la siguiente descripción y las reivindicaciones anexas con referencia a los dibujos adjuntos, todos los cuales forman parte de esta memoria descriptiva, en la que números de referencia similares designan partes correspondientes en las diversas figuras. No obstante, debe entenderse expresamente que los dibujos tienen únicamente fines ilustrativos y descriptivos y no pretenden definir los límites de los sistemas y/o dispositivos de la presente divulgación. Tal como se utiliza en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones, la forma singular de "un", "una" y "el/la" incluyen las referencias a los plurales a menos que el contexto dicte claramente lo contrario.

[0014] BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0016] LaFIG.1es un dibujo esquemático de un inyector de fluido y un sistema de verificación de fluido, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

[0017] laFIG.2es un dibujo esquemático de una jeringa de acuerdo con un aspecto de la divulgación para su uso con el inyector de laFIG.1;

[0018] lasFIGS.3A-3Dson dibujos esquemáticos de jeringas que tienen extremos distales de diversas formas junto con la aparición de un patrón de identificación iluminado, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación; lasFIGS.4A-4Cson dibujos esquemáticos de jeringas que tienen diversas características provistas en un extremo distal de las mismas para cambiar la forma y/o el tamaño del patrón de identificación iluminado;

[0019] lasFIGS.5Ay5Bson vistas en perspectiva y esquemática, respectivamente, de un émbolo de jeringa que puede ser utilizado con la jeringa de laFIG.2;

[0020] laFIG. 6es un dibujo esquemático de una jeringa y sistema de verificación de fluido que incluye un émbolo retroiluminado, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

[0021] laFIG.7es un dibujo esquemático de una jeringa que está total o parcialmente llena de aire en uso con el sistema de verificación de fluido de laFIG.6;

[0022] laFIG.8es un dibujo esquemático de una jeringa llena de fluido en uso con el sistema de verificación de fluido de laFIG.6;

[0023] laFIG. 9es un dibujo esquemático de otro ejemplo de jeringa y sistema de verificación de fluido con émbolo retroiluminado, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

[0024] laFIG.10es un dibujo esquemático de una jeringa y un sistema de verificación de fluido con un émbolo reflectante; laFIG.11es un dibujo esquemático de otra realización de una jeringa y sistema de verificación de fluido con un émbolo reflectante;

[0025] laFIG.12es un dibujo esquemático de otra realización de una jeringa y un sistema de verificación de fluido con un émbolo reflectante y un tubo de luz de fibra óptica;

[0026] laFIG.13es un dibujo esquemático que muestra rayos de luz reflejándose dentro y transmitiéndose a través de un cilindro de jeringa llena de fluido de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

[0027] lasFIGS.14A-14Cson dibujos esquemáticos de porciones del extremo distal de realizaciones de una jeringa llena de fluido para su uso con un sistema de verificación de fluido, de acuerdo con aspectos de la divulgación;

[0028] laFIG. 15Aes una vista lateral de una jeringa de diafragma rodante de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0029] laFIG.15Bes una vista lateral en sección transversal de la jeringa de diafragma rodante mostrada en laFIG.15A, tomada a lo largo de la línea A-A;

[0030] laFIG.16Aes una vista en perspectiva de una jeringa de diafragma rodante y una camisa de presión de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación;

[0031] laFIG.16Bes una vista lateral en sección transversal de la jeringa de diafragma rodante y la camisa de presión mostrada en laFIG.16A;

[0032] laFIG.16Ces una vista en perspectiva de una jeringa de diafragma rodante y una tapa para su uso con la camisa de presión mostrada en laFIG.16A;

[0033] lasFIGS.17Ay17Bson una vista en perspectiva, en sección transversal, y una vista en sección transversal de la jeringa de diafragma rodante y porciones del mecanismo de acoplamiento que ilustran una primera configuración de una fuente de radiación electromagnética, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

[0034] lasFIGS. 18Ay18Bson vistas en perspectiva en sección transversal de la jeringa de diafragma rodante y porciones del mecanismo de acoplamiento que ilustran la segunda y tercera configuraciones de la fuente de radiación electromagnética, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

[0035] lasFIGS.19Ay19Bson una vista en perspectiva, en sección transversal, y una vista en sección transversal de la jeringa de diafragma rodante y porciones del mecanismo de acoplamiento que ilustran una tercera configuración de la fuente de radiación electromagnética, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

[0036] laFIG.20es una vista en sección transversal de la jeringa de diafragma rodante y porciones del mecanismo de acoplamiento que ilustran un elemento saliente, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

[0037] laFIG.21es un diagrama de flujo de un procedimiento para determinar la presencia de aire dentro de una jeringa utilizando técnicas de procesamiento de imágenes de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación; lasFIGS. 22y23son dibujos de imágenes de ejemplo de un extremo distal de una jeringa utilizada en el procedimiento de laFIG.21;

[0038] laFIG. 24es un gráfico que ilustra la correlación entre la presencia de aire y el tamaño de la distancia entre el menisco y el halo utilizado en el procedimiento de laFIG.21

[0039] laFIG.25es un dibujo esquemático de una jeringa alternativa para usar con el inyector de laFIG.1;

[0040] laFIG.26es un diagrama de flujo de un procedimiento alternativo para determinar la presencia de aire en una jeringa utilizando técnicas de procesamiento de imágenes y la jeringa de laFIG.25de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0041] laFIG.27es un dibujo de una imagen de ejemplo de un extremo distal de una jeringa que contiene aire utilizada en el procedimiento de laFIG.26;

[0042] lasFIGS.28y29son dibujos de imágenes de ejemplo utilizadas por un sistema de reconocimiento de imágenes para determinar el tipo de fluido contenido dentro de una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0043] lasFIGS.30y31son dibujos de imágenes alternativas de ejemplo utilizadas por un sistema de reconocimiento de imágenes para determinar el tipo de fluido contenido dentro de una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0044] lasFIGS.32y33son dibujos de imágenes de ejemplo utilizadas por un sistema de reconocimiento de imágenes para determinar el tamaño de una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0045] lasFIGS.34y35son dibujos de imágenes de ejemplo utilizadas por un sistema de reconocimiento de imágenes para determinar si un conjunto de recorridos de fluido está conectado a una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0046] laFIG. 36es una vista en perspectiva de un sistema de transferencia de fluido que incluye un dispositivo de transferencia de fluido para transferir fluido desde un recipiente de fluido a una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0047] lasFIGS.37y38son dibujos de imágenes de ejemplo utilizadas por un sistema de reconocimiento de imágenes para determinar si un dispositivo de transferencia de fluido está conectado a una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0048] laFIG.39es una vista en perspectiva de un recipiente de purga conectado a un conjunto de transferencia de fluido de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0049] laFIG.40es una vista en perspectiva del recipiente de purga de laFIG.39;

[0050] laFIG.41Aes una vista en planta frontal del recipiente de purga de laFIG.39sin fluido contenido en el mismo; laFIG.41Bes una vista en planta frontal del recipiente de purga de laFIG.39con fluido contenido en el mismo; laFIG.42Aes una vista en perspectiva de una configuración alternativa del recipiente de purga de laFIG.39sin fluido contenido en el mismo;

[0051] laFIG.42Bes una vista en planta frontal del recipiente de purga de laFIG.42Acon fluido contenido en el mismo; laFIG.43Aes una vista en perspectiva de otra configuración alternativa del recipiente de purga de laFIG.39sin fluido contenido en el mismo;

[0052] laFIG.43Bes una vista en planta frontal del recipiente de purga de laFIG.43Acon fluido contenido en el mismo; laFIG. 44es una vista en perspectiva de un ejemplo de un recipiente de purga conectado a un conjunto de transferencia de fluido de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0053] laFIG.45es una vista frontal de un extremo de la tubería utilizada con el conjunto de transferencia de fluido de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0054] laFIG.46es una vista esquemática de una jeringa durante un procedimiento de inyección que ilustra la manera en que la jeringa se estira y se hincha de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0055] laFIG.47es un gráfico que ilustra el volumen suministrado frente al tiempo durante un procedimiento de inyección de ejemplo;

[0056] laFIG.48es un diagrama de flujo de un procedimiento para determinar el volumen de fluido restante dentro de una jeringa utilizando técnicas de procesamiento de imágenes de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0057] laFIG.49es una vista en perspectiva de una jeringa alternativa para su uso con el sistema de laFIG.1;

[0058] laFIG.50es una vista lateral de la jeringa de laFIG.49;

[0059] laFIG.51es una vista esquemática de una jeringa de laFIG.49que suministra fluido a baja presión y un sistema de verificación de fluido de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación;

[0060] laFIG.52es una vista esquemática de una jeringa laFIG.49que suministra fluido a alta presión y un sistema de verificación de fluido de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0061] laFIG.53es una vista esquemática de la jeringa de laFIG.49aspirando el fluido a presión negativa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0062] laFIG.54es una vista esquemática de una jeringa de laFIG.15Aque tiene un mecanismo de indicación de presión de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0063] laFIG. 55Aes una vista esquemática de una jeringa que suministra fluido a baja presión y un sistema de verificación de fluido de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación;

[0064] laFIG.55Bes una vista esquemática de la jeringa de laFIG.55Asuministrar fluido a alta presión y el sistema de verificación de fluido;

[0065] laFIG.56es una vista frontal en perspectiva de un sistema de inyección de fluido de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0066] laFIG.57es una vista esquemática del sistema de inyección de fluido de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

[0067] laFIG.58es una vista esquemática de una porción del inyector de fluido del sistema de inyección de fluido de laFIG.57;

[0068] lasFIGS.59-61son vistas esquemáticas de diversas configuraciones del sistema de inyección de fluido del aspecto de laFIG.57de la presente divulgación.

[0070] DESCRIPCIÓN

[0071] A efectos de la descripción en el presente documento, los términos "superior", "inferior", "derecha", "izquierda", "vertical", "horizontal", "superior", "inferior", "lateral", "longitudinal" y derivados de los mismos se referirán a la divulgación tal y como está orientada en las figuras del dibujo. Cuando se utiliza en relación con una jeringa, el término "proximal" se refiere a la porción de una jeringa más cercana a un inyector, cuando una jeringa está conectada a un inyector. El término "distal" se refiere a la porción de la jeringa más alejada del inyector.

[0072] Un aspecto de la presente divulgación está dirigido a un sistema de inyección de fluido y a un sistema de verificación de fluido para confirmar, mediante técnicas de procesamiento de imágenes, que una jeringa, que contiene un fluido para inyección, está completamente llena de fluido y no tiene espacio libre (es decir, aire) cerca del extremo distal de la misma cuando la jeringa se proporciona en posición vertical ni contiene burbujas de aire. La presente divulgación también se dirige generalmente al uso de técnicas de procesamiento de imágenes para determinar diversos parámetros de inyección para verificar el tipo y ciertas propiedades del fluido que está presente dentro de una jeringa.

[0073] Tal y como se utiliza en el presente documento, fluido y/o fluido médico se refiere a sustancias o soluciones líquidas, tales como, pero no limitadas a, contraste, solución salina y líquidos terapéuticos. En ciertos aspectos, el sistema de verificación de fluido está configurado para emitir radiación electromagnética, tal como una luz visible o infrarroja, a través de al menos una porción del cilindro de la jeringa. Por radiación electromagnética se entiende la energía radiante que se propaga por el espacio en forma de una o más ondas electromagnéticas. La radiación electromagnética puede ser visible (por ejemplo, tener una longitud de onda de entre 400 nm y 700 nm aproximadamente) o no visible para el ojo humano, como es el caso, por ejemplo, de los rayos X, los rayos de radio, la radiación infrarroja y la radiación ultravioleta. Además, tal y como se utiliza en el presente documento, la radiación electromagnética puede ser luz ambiental. Cuando la jeringa está completamente llena de un fluido, la radiación electromagnética es refractada por el fluido y/o el cilindro de la jeringa para iluminar el extremo distal de la jeringa y proporcionar un patrón de identificación distintivo. La zona iluminada que define el patrón de identificación en el extremo distal de la jeringa se denomina en el presente documento halo. Tal como se utiliza en el presente documento, el término "halo" incluye un patrón de identificación iluminado que incluye un anillo circular coloreado/iluminado alrededor o una subporción cónica de la porción distal del extremo distal cónico de la jeringa. Este halo puede ser fácilmente identificado por un operario cuando se observa de frente, desde una vista lateral real o una posición ligeramente elevada. En un ejemplo, esta vista de frente o lateral real puede estar en un plano generalmente paralelo a un plano que se extiende a través de un eje central de la jeringa y generalmente a lo largo de un plano que se extiende a través de un extremo distal de la jeringa. La iluminación de la jeringa de la manera descrita en el presente documento también puede hacer que se iluminen las burbujas de aire presentes a lo largo de las paredes laterales de la jeringa, permitiendo así que un operario o sensor identifique más fácilmente la presencia de dichas burbujas de aire.

[0074] Según la invención, una cámara digital está configurada para capturar imágenes del extremo distal de la jeringa, por ejemplo para detectar el patrón de halo mediante técnicas automatizadas de procesamiento de imágenes. Si la jeringa está completamente llena de líquido, se ilumina un halo claramente observable, por ejemplo en forma de banda iluminada en al menos una porción del extremo distal de la jeringa, como identificación de que la jeringa está completamente llena de líquido. Si la jeringa no está completamente llena de fluido, tal como cuando la jeringa está total o parcialmente llena de aire, el tamaño y/o el brillo del halo se reduce sustancialmente o desaparece. Tal y como se utiliza en el presente documento, fluido se refiere a un líquido de grado médico configurado para ser administrado a un paciente, tal como solución salina o diversos tipos y concentraciones de contraste, en contraposición al aire u otros gases.

[0075] I. Generación del patrón de identificación iluminado

[0076] A. Sistema de inyección de fluido de ejemplo

[0077] Con referencia a laFIG. 1,se muestra un inyector de fluido10,tal como un inyector de fluido automatizado o motorizado, que está diseñado para acoplarse a una o varias jeringas12,y accionarlas; estas pueden estar cargadas con un fluidoF,tal como un medio de contraste, una solución salina o cualquier otro fluido médico deseado. El inyector10de fluido puede utilizarse durante una angiografía, tomografía computarizada (TC), resonancia magnética (RM), imagen molecular u otro procedimiento médico para inyectar contraste y/o un agente de lavado común, como solución salina, en el cuerpo de un paciente. En algunos ejemplos, el inyector10de fluido puede ser al menos un inyector de doble jeringa, en donde las dos jeringas12de suministro de fluido están orientadas en una relación de lado a lado u otra relación espacial y son accionadas por separado por respectivos actuadores lineales o elementos de pistón asociados con el inyector10.

[0078] El inyector10puede estar encerrado dentro de una carcasa14formada de un material estructural adecuado, tal como plástico y/o metal. La carcasa14puede adoptar diversas formas y tamaños en función de la aplicación deseada. Por ejemplo, el inyector10puede ser una estructura independiente configurada para colocarse en el suelo o puede configurarse para colocarse sobre una mesa o un marco de soporte adecuados. El inyector10incluye uno o más puertos16de jeringa para conectar a los extremos proximales de una o más jeringas12y para conectar los émbolos26a los respectivos elementos de émbolo. Los puertos16de jeringa están generalmente situados en un lado de la carcasa14,como se muestra, por ejemplo, en laFIG.1.La carcasa14puede ser giratoria para dirigir el puerto16de jeringa y la jeringa12que se extiende desde ella en dirección vertical, horizontal o hacia abajo. En algunos ejemplos, la jeringa12puede incluir al menos una etiqueta34de identificación, tal como una etiqueta o código de barras, que incluya información sobre las dimensiones de la jeringa, volumen, tolerancias de presión, y/o información sobre el fluido contenido en la jeringa12. La al menos una etiqueta34de identificación puede ser leída por un sensor36, situado en o empotrado en el lateral de la carcasa14o dentro de al menos una porción de la superficie interior del al menos un puerto16de jeringa del inyector10.

[0079] Un conjunto17de trayectorias de fluido puede interconectarse con la jeringa12para suministrar uno o más fluidos desde la jeringa12a un catéter (no mostrado) insertado en un paciente en un sitio de acceso vascular. Por ejemplo, un flujo de solución salina desde una primera jeringa12y de contraste desde una segunda jeringa12puede ser regulado por un módulo de control de fluidos (no mostrado) asociado al inyector10. El módulo de control de fluidos controla de forma operativa los caudales de inyección, presiones, válvulas y estructuras reguladoras de flujo, tales como pistones o actuadores lineales, para regular el suministro de la solución salina y/o contraste al paciente basándose en parámetros de inyección seleccionados por el usuario, tales como caudal de inyección, duración, volumen total de inyección, y proporción de medios de contraste y solución salina, que pueden ser programados o introducidos de otra manera en el módulo de control de fluidos del inyector.

[0080] Un inyector de fluido de carga frontal adecuado para usar con el sistema divulgado anteriormente se divulga en la Patente de Estados Unidos n.º 5,383,858 de Reillyet al.Otros sistemas y componentes de ejemplo de suministro de múltiples fluidos se encuentran en la patente de Estados Unidos n.º 7,553,294 de Lazzaroet al.; las Patentes de Estados Unidos n.º 7,666,169 y 9,199,033 de Cowanet al.; la Patente de Estados Unidos n.º 8,173,995 de Tuckeret al.; la publicación PCT n.º WO 2012/155035 de Sheareret al.; y la Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos n.º 2014/0027009 de Rileyet al., todas ellas asignadas al cesionario de la presente solicitud.

[0081] B. Jeringa de ejemplo para utilizar con el dispositivo de inyección de fluido

[0082] 1. Detalles del cuerpo de la jeringa

[0083] Una vez descritas la estructura general y la función del inyector10de fluido, se analizará en detalle una jeringa12configurada para conectarse al inyector10y que contiene un fluidoF. Con referencia a laFIG. 2,la jeringa12comprende un cilindro18sustancialmente cilíndrico formado de vidrio o de un plástico adecuado de grado médico y que define un volumen19interior. Por ejemplo, el cilindro18puede estar formado de tereftalato de polietileno (PET) de grado médico o de otro material plástico de grado médico. El cilindro18tiene un extremo20proximal y un extremo24distal cónico que se extiende hasta una boquilla22. El cilindro18puede estar formado de un material transparente o translúcido para que un usuario u operario del sistema pueda observar el fluidoFcontenido en el mismo y, como se analiza en el presente documento, cuando se utiliza con un sistema de verificación de fluido, pueda identificar el halo en el extremo24distal del cilindro18.En otros ejemplos, sólo el extremo24distal del cilindro 18 es transparente o translúcido, y otras porciones del cilindro18están formadas de un material reflectante opa

[0085] El aspecto de una zona iluminada o halo120se determina, al menos en parte, en función del ángulo y/o la forma del extremo24distal cónico del cilindro18, como se muestra en lasFIGS.3A-3D.En algunos aspectos, el extremo24distal cónico del cilindro18puede ahusarse en un ángulo que oscila de 30 grados a 60 grados, y en otros aspectos de 40 grados a 50 grados con respecto a la horizontal o a un eje latitudinal o radial que se extiende a través de la jeringa12. En un ejemplo, el ángulo del extremo24distal cónico del cilindro18es de aproximadamente 45 grados con respecto a la horizontal (véase laFIG.3A). También hay umbrales altos y bajos en los que la zona iluminada reflejada o el halo dejan de ser visibles. Por consiguiente, cambiar el ángulo y/o la forma del extremo24distal cónico del cilindro18puede tener un impacto en el tamaño y la visualización del halo120. Por ejemplo, a medida que aumenta el ángulo del extremo24distal cónico del cilindro, el tamaño del halo visualizado aumenta (véase laFIG.3Cque ilustra una jeringa que tiene un extremo24distal cónico con un ángulo de 60 grados con respecto a la horizontal). Sin embargo, el brillo del halo disminuye generalmente con dicho aumento del ángulo. Esto puede compensarse aumentando la intensidad de la radiación electromagnética de la fuente utilizada para generar el halo. En otro ejemplo, a medida que el ángulo del extremo24distal cónico del cilindro18disminuye, el tamaño del halo120también disminuye como se muestra en laFIG.3B.Por último, si el extremo24distal de la jeringa no tiene ninguna superficie en ángulo, tal como la jeringa con forma de cúpula mostrada en laFIG.3D,no se genera halo120. Los detalles específicos de la forma en que se genera el halo120en el extremo distal de la jeringa12se proporcionan en el presente documento.

[0087] En algunos ejemplos, al menos una porción del extremo24distal del cilindro18de la jeringa puede incluir uno o más elementos configurados para acentuar el aspecto del halo120.El uno o más elementos pueden ser en forma de ranurados o crestas24Aque se extienden circunferencialmente alrededor de una superficie exterior del extremo24distal del cilindro18.Los ranurados o crestas24Apueden colocarse para refractar al menos una porción del halo120, haciéndolo visible en una gama de ángulos de visión y posiciones de usuario. Los ranurados o crestas24Apueden utilizarse para fabricar lentes de varias partes, tales como una lente Fresnel. Las lentes de este tipo pueden permitir que la luz que pasa a través de la porción de la jeringa12donde se visualiza el halo120sea redirigida en una trayectoria más directa hacia un detector o espectador. Estas lentes también pueden utilizarse para transmitir la luz a mayor distancia y parecer más brillantes en un mayor número de ángulos de visión. Además, los ranurados o crestas24Apermiten una mejor visualización del halo120u otras características dentro de la jeringa12. La geometría de las crestas24Apuede estar determinada por la reflexión interna de la luz y la correspondiente combinación o convergencia de rayos hacia el ojo del espectador. Con referencia a lasFIGS.4A-4C,se ilustran diferentes disposiciones de los ranurados o crestas24Aen el extremo24distal que dan lugar a diferentes formas o tamaños del halo120producido.

[0089] Volviendo a laFIG.2,en algunos ejemplos, una pestaña anular, a menudo denominada pestaña28de goteo, se extiende radialmente hacia fuera desde el cilindro18de la jeringa en una posición cercana al extremo20proximal de la misma. Cuando la jeringa se inserta12en el inyector10(mostrado en laFIG.1),la pestaña28de goteo está situada con relación a una abertura distal del puerto16de jeringa (mostrado en laFIG.1)para evitar que el exceso de fluido expulsado de la jeringa12entre en el puerto16.La porción del cilindro18de la jeringa entre la pestaña28de goteo y el extremo20proximal del cilindro18, denominada en el presente documento porción30de inserción,está dimensionada y adaptada para ser insertada en el puerto16de jeringa del inyector10. Por consiguiente, en algunos ejemplos, la porción30de inserción del cilindro18incluye una o más estructuras de bloqueo, tales como una pestaña32de bloqueo, que se extiende radialmente hacia fuera desde el cilindro18. La pestaña32de bloqueo puede adaptarse para formar un acoplamiento de bloqueo con las correspondientes protuberancias o estructuras de bloqueo en el puerto16de jeringa para mantener la jeringa12, de forma desmontable, en el puerto16de jeringa mientras el inyector10está en uso. Alternativamente, la porción30de inserción puede incluir uno o más pestillos, mecanismos de bloqueo, o nervios que se extienden radialmente para la conexión a porciones correspondientes del puerto16de jeringa.

[0091] Las jeringas de ejemplo adecuadas para utilizarse con el inyector10mostrado en laFIG.1,y que pueden adoptarse para utilizarse con un sistema de verificación de fluido, se describen en la patente de Estados Unidos n.º 5,383,858 de Reillyet al.; las patentes de Estados Unidos n.º 7,666,169 y 9,199,033 de Cowanet al.; y la patente de Estados Unidos n.º 8,173,995 de Tuckeret al., que están cedidas al cesionario de la presente solicitud. Jeringas de ejemplo adicionales se divulgan en la Patente de Estados Unidos n.º 6,322,535 de Hitchinset al.y la Patente de los Estados Unidos n.º 6,652,489 de Trockiet al., cada uno de los cuales está asignado al cesionario de la presente solicitud.

[0093] 2. Ejemplos de émbolos para su uso con jeringas de ejemplo

[0095] Siguiendo con la referencia a laFIG.2,el extremo20proximal del cilindro18de la jeringa puede sellarse con un émbolo o una cubierta26de émbolo que está dispuesta de forma deslizante dentro del cilindro18de la jeringa. El émbolo o la cubierta26de émbolo puede tener una superficie26Adistal. El émbolo o la cubierta26de émbolo forma un sello hermético contra la pared lateral del cilindro18al avanzar o retroceder a través de ella. El émbolo o cubierta26de émbolo puede incluir una cavidad27interior y una abertura29proximal configurada para recibir y engranar un extremo distal de un vástago de pistón (no mostrado) que se extiende desde el inyector10(mostrado en laFIG.1).El inyector10hace avanzar o retroceder el vástago del pistón a través del cilindro18de la jeringa para impulsar el émbolo o la cubierta26de émbolo a través del interior19del cilindro18de la jeringa, con el fin de expulsar el fluidoFdel mismo o introducir el fluidoFen el cilindro18de la jeringa.

[0097] En algunos ejemplos, el émbolo o la cubierta26de émbolo está formado, al menos parcialmente, de un material sustancialmente transparente o translúcido y configurado para permitir que la radiación electromagnética, tal como la luz visible, la luz ambiental, la luz infrarroja o la luz ultravioleta, pase a través de una porción del émbolo o de la cubierta26de émbolo o sea emitida por ella. Por ejemplo, el émbolo o la cubierta26de émbolo puede incluir una porción central transparente o translúcida encerrada por un anillo elastomérico anular que proporciona el sello entre la cubierta26de émbolo y la superficie interna del cilindro18. La radiación electromagnética emitida se irradia, propaga o viaja dentro y/o a través del cilindro18de la jeringa en una dirección sustancialmente axial hacia el extremo24distal del cilindro18de la jeringa, mientras que otra radiación electromagnética se emite en una dirección no axial pero al menos una porción de la radiación electromagnética se refleja fuera de la superficie interior del cilindro18de la jeringa hacia el extremo24distal. También se propaga desde el émbolo o cubierta26de émbolo en una dirección no axial con una porción de la misma reflejándose en la pared lateral del cilindro18de la jeringa hacia el extremo24distal de la jeringa12. Los haces de radiación electromagnética pueden dispersarse al atravesar el material transparente o translúcido del émbolo o de la cubierta26de émbolo,lo que contribuye a la aparición del halo. Mientras que el émbolo o la cubierta26de émbolo pueden ser transparentes, o teñidos de blanco, ciertos colores más perceptibles pueden ser útiles en aplicaciones particulares. Por ejemplo, el material del émbolo puede teñirse de un color llamativo, tal como rojo brillante o verde brillante, para impartir un color al halo. Dotar al halo de un color brillante y perceptible ayuda al operario del sistema a reconocer el halo, cuando está presente. Por ejemplo, el émbolo o la cubierta26de émbolo pueden tener un tono verde o azul para aumentar la visibilidad y confirmar que la jeringa12está lista para su uso (por ejemplo, el color verde suele interpretarse como un indicador de que el dispositivo está listo para "comenzar" o "funcionar"). Alternativamente, la radiación electromagnética que pasa a través del émbolo o de la cubierta26de émbolo puede tener un color, tal como un rojo, verde, azul u otro color de una fuente de luz para definir un halo de color.

[0099] Alternativamente, o además de incluir porciones transparentes o translúcidas, en otros aspectos el émbolo o la cubierta26de émbolo pueden incluir una o más ventanas o aberturas31que permiten que la radiación electromagnética pase a través de ellas. Por ejemplo, el émbolo o la cubierta26de émbolo pueden incluir un patrón de ventanas situadas a lo largo de porciones de la cubierta26que contribuyen a la formación del halo. Las ventanas o aberturas31pueden cubrirse con un material o película transparente o translúcida para garantizar que el émbolo o la cubierta26de émbolo sea estanca a los fluidos. Otras porciones del émbolo o de la cubierta26de émbolo pueden estar formadas de un material opaco y, a diferencia de los ejemplos descritos anteriormente, no necesitan ser capaces de permitir el paso de la luz. En un ejemplo, la iluminación selectiva a través de estas ventanas o aberturas31se puede utilizar para cambiar los patrones en el halo120visible o el color del halo120basado en ciertas condiciones o estados del sistema. Por ejemplo, algunas de las ventanas o aberturas31pueden configurarse para que emerja luz roja a través de ellas, mientras que otras ventanas o aberturas31pueden configurarse para que emerja luz amarilla a través de ellas. Por consiguiente, el halo120puede tener un color rojo si sólo las luces rojas están encendidas, un color amarillo si sólo las luces amarillas están encendidas, o un color naranja si todas las luces están encendidas. Un cierto color del halo120puede proporcionar una indicación del funcionamiento de ciertas condiciones o estados del sistema tales como, pero sin limitación, el tipo de fluido que se utiliza, el tamaño de la jeringa, el volumen de fluido en la jeringa, la presión dentro de la jeringa, el volumen de fluido dentro de la jeringa, la presencia de aire dentro de la jeringa, etc.

[0101] En otro ejemplo, el émbolo o la cubierta26de émbolo pueden estar formados o recubiertos con un material reflectante o de color en lugar de un material translúcido o transparente. El material o superficie reflectante o de color refleja la luz dirigida hacia el émbolo o la cubierta26de émbolo en dirección distal a través del cilindro18para producir el halo. En lasFIGS.10-12,se ilustran sistemas de verificación de fluido de ejemplo que incluyen un émbolo reflectante, que se analizan en detalle en el presente documento.

[0103] En otro ejemplo más, como se muestra en lasFIGS.5Ay5B,el émbolo o la cubierta26de émbolo pueden estar formados por o revestidos con un material reflectante que tenga una pluralidad de bandas de diferentes colores38.El material reflectante que forma las bandas38refleja la luz dirigida hacia el émbolo o la cubierta26de émbolo en dirección distal a través del cilindro18para producir el halo. A medida que el émbolo o la cubierta26de émbolo se mueven a través de la jeringa, la luz se refleja desde una banda38diferente dependiendo de la posición del émbolo o de la cubierta26de émbolo dentro del cilindro18. Dado que cada una de las bandas38del émbolo o de la cubierta26de émbolo son de diferente color, el color y/o la apariencia del halo cambia dependiendo de la banda38sobre la que se refleja la luz a medida que el émbolo o la cubierta26de émbolo avanza o se retrae a través del cilindro18durante un procedimiento de inyección o llenado. Se puede colocar un sensor, tal como un dispositivo de captura de imágenes, para capturar imágenes del halo a medida que el émbolo o la cubierta26de émbolo avanzan o se retraen a través del cilindro18y detectar el cambio de color del halo. Un procesador acoplado operativamente al sensor y convenientemente programado puede entonces utilizarse para determinar el volumen restante dentro de la jeringa basándose en el color/apariencia del halo. Aunque el ejemplo mostrado en las5Ay5Bmuestra ocho (8) bandas de diferentes colores, esto no debe interpretarse como una limitación de la presente invención, ya que puede utilizarse cualquier número adecuado de bandas. Alternativamente, un émbolo o cubierta26de émbolo puede configurarse para emitir diferentes colores de luz en porciones específicas de la jeringa para producir un halo de color diferente dependiendo del volumen de fluido restante en la jeringa. Además, se podrían utilizar patrones distintos a las bandas de colores para codificar información en el émbolo de forma que se vea en el halo120. Un ejemplo de este tipo de patrón es un código de barras.

[0105] C. Generación de un patrón de identificación iluminado con la jeringa de ejemplo

[0107] Habiendo descrito en términos generales diversos aspectos de la estructura de la jeringa12y el émbolo o la cubierta26de émbolo con referencia a laFIG.6,se analizarán en detalle los componentes de un ejemplo de un sistema110de verificación de fluido. El sistema110de verificación de fluido incluye una fuente112de radiación electromagnética para generar el haz de radiación que forma un halo120. La fuente112de radiación electromagnética puede ser una bombilla, una bombilla LED, un emisor de luz visible, un emisor de infrarrojos, un láser, otras fuentes de radiación electromagnética o la luz ambiental proporcionada para proyectar un haz de radiación electromagnética a través del interior19de la jeringa12. En ciertos aspectos, la fuente112de radiación electromagnética emite radiación electromagnética generalmente en dirección axial a través del cilindro18de la jeringa hacia el extremo distal de la jeringa.

[0109] 1. Fuente de radiación electromagnética situada bajo el émbolo

[0110] Por ejemplo, como se muestra en laFIG. 6,un haz de radiación electromagnéticaBatraviesa el émbolo o la cubierta26de émbolo translúcida o transparente y se dirige hacia el extremo24distal del cilindro18.La fuente112de radiación electromagnética puede configurarse para aumentar la visibilidad del halo120o para adaptar el halo120a determinados sensores o detectores de radiación electromagnética. En un ejemplo, la fuente112de radiación electromagnética comprende un láser de una longitud de onda específica, por ejemplo en una realización que tiene una longitud de onda de aproximadamente 532 nm (por ejemplo, un láser verde). También se prevén láseres que emitan radiación electromagnética en otras longitudes de onda dentro de la región visible. La fuente112de radiación electromagnética láser puede utilizarse con émbolos de color neutro o transparentes y seguir produciendo un halo120de color bien visible. En otros ejemplos, la fuente112de radiación electromagnética puede emitir radiación electromagnética fuera del espectro visible siempre que el sistema incluya un sensor o cámara capaz de detectar la radiación (por ejemplo, el halo120) dentro de la longitud de onda emitida. En otros ejemplos, la fuente112de radiación electromagnética puede configurarse para emitir luz polarizada o determinadas longitudes de onda de luz filtrada, que pueden distinguirse más fácilmente de la luz ambiente. En otros ejemplos, la fuente112de radiación electromagnética puede configurarse para emitir pulsos de luz de acuerdo con una secuencia predeterminada e identificable, que puede ser identificada por un operario del sistema o detectada automáticamente por un sensor.

[0112] Siguiendo con la referencia a laFIG. 6,la fuente112de radiación electromagnética está dispuesta debajo del émbolo o la cubierta26de émbolo para retroiluminar el émbolo o la cubierta26de émbolo. Por ejemplo, las bombillas LED u otros dispositivos emisores de radiación electromagnética pueden montarse en una porción de la base de un soporte receptor de jeringas, un pistón, un actuador o el puerto de la jeringa configurado para recibir la jeringa12y posicionado para emitir un haz de radiación electromagnética, por ejemplo, en la dirección axial a través del cilindro18. Por consiguiente, en algunos ejemplos, la fuente112de radiación electromagnética puede integrarse con el inyector10(mostrado en laFIG.1).Por ejemplo, la fuente112de radiación electromagnética se puede situar en el puerto de inyector16(mostrado en laFIG.1),adyacente a la pestaña28de goteo del cilindro18de la jeringa, o en alguna otra ubicación conveniente en el inyector adyacente al puerto de jeringa.

[0114] En otros ejemplos, el sistema110de verificación de fluido puede ser una estructura independiente que incluya una base o soporte para recibir una jeringa12que se va a comprobar. La fuente112de radiación electromagnética,tal como el LED o la bombilla estándar, puede colocarse sobre la base o el soporte o adyacente a ellos. En ese caso, la jeringa12se verifica para garantizar que está correctamente llena de fluidoF. Una vez completada la verificación, la jeringa12se retira de la base o soporte y se transfiere a un inyector, tal como el inyector10de fluido, para suministrar el fluidoFal paciente.

[0116] La radiación electromagnética que pasa a través del émbolo o de la cubierta26de émbolo irradia sustancialmente a través del cilindro18para formar el halo120cuando la jeringa está llena de fluido. Con referencia específica a laFIG. 7,cuando la jeringa12está llena o parcialmente llena de aire, los haces de radiación electromagnética atraviesan el cilindro18de la jeringa, pero no forman una porción iluminada distintiva o halo120cerca del extremo24de la misma. Por el contrario, como se muestra en laFIG.8,cuando la jeringa12está completamente llena de fluidoF,los haces de radiación electromagnética son refractados por el fluidoFy las paredes del cilindro de la jeringa, lo que produce un halo120cerca del extremo24distal de la jeringa12.Como se analiza en mayor detalle en relación con los procedimientos y etapas para la verificación de la jeringa en el presente documento, un operario del sistema o un dispositivo óptico o de lectura de imágenes automatizado (por ejemplo, el sensor114) puede identificar si el halo120está presente y, si está presente, si tiene la forma y el tamaño correctos. Si el halo120es demasiado pequeño, no lo suficientemente brillante, o no está presente en absoluto, esto puede indicar que la jeringa no está llena con suficiente fluido o contiene aire, y el operario del sistema puede añadir fluido adicionalFa la jeringa12para un llenado completo antes de la inyección en un paciente. Si se identifica un halo120con el tamaño, la forma y el brillo correctos, entonces se ha completado la verificación de que la jeringa está llena de fluido y el contenido de fluido de la jeringa12está listo para su administración a un paciente. Por consiguiente, el sistema110de verificación de fluido proporciona una indicación visual adecuada de si una jeringa12está llena de fluido o si incluso una pequeña cantidad de aire está presente en el interior19de la jeringa.

[0118] Además, como se muestra en lasFIGS.7y8,puede formarse una línea40en un extremo24distal del cilindro18de la jeringa y extenderse alrededor de la circunferencia del extremo24distal del cilindro18de la jeringa. La línea40puede formarse en el cilindro18utilizando cualquier procedimiento adecuado tal como, por ejemplo, impresión, sobremoldeo y grabado. La línea40está configurada para trabajar en conjunción con el halo120para proporcionar al operario una indicación rápida y visual del tipo de fluido dentro de la jeringa12. Por ejemplo, el halo120tendrá diferentes tamaños dependiendo del tipo de fluido presente dentro de la jeringa debido a las diferentes propiedades de los diferentes fluidos. Por consiguiente, la línea40se puede formar en la jeringa12para alinearse con una porción particular del halo120,tal como el borde inferior tal como se muestra en laFIG.8,cuando está presente un primer fluido dentro de la jeringa12y para alinearse con una segunda porción predeterminada del halo120,tal como una porción intermedia, si hay un segundo fluido presente dentro de la jeringa12o puede estar situado lejos del halo120si el segundo fluido está presente dentro de la jeringa12.De este modo, el operario puede determinar visualmente de forma rápida y sencilla la ubicación de la línea40en relación con el halo120y, basándose en esta información, determinar el tipo de fluido presente dentro de la jeringa12.

[0119] Con referencia a laFIG.9,se ilustra otro ejemplo de una jeringa12y un sistema110de verificación de líquido, que incluye un émbolo o una cubierta26de émbolo translúcida o transparente con retroiluminación. La jeringa12se monta en un puerto16de jeringa de un inyector10. Una o más fuentes112de radiación electromagnética, tales como LED, están montadas o incrustadas en un extremo distal de un vástago124de pistón del inyector10. Cuando se acciona, el vástago124de pistón avanza hacia y se recibe dentro de la cavidad27definida por el émbolo o cubierta26de émbolo. Los LED emiten luz en dirección axial a través de la cubierta26de émbolo para producir el halo120adyacente al extremo24distal del cilindro18de la manera comentada anteriormente. El halo120puede ser identificado por el sensor114situado junto al extremo24distal del cilindro18de la jeringa.

[0120] 2. Fuente de radiación electromagnética situada de forma que la radiación se refleje en la superficie del émbolo

[0121] Con referencia a laFIG.10,la fuente de radiación112también puede disponerse o posicionarse de modo que la energía o la radiación electromagnética se refleje desde una superficie26Adistal del émbolo o de la cubierta26del émbolo axialmente a través del cilindro18de la jeringa para formar el halo120.Por ejemplo, una fuente112de radiación electromagnética, tal como se describe en el presente documento, podría colocarse fuera del cilindro, por ejemplo, cerca del extremo24distal del cilindro18para proyectar un hazBde radiación electromagnética o de luz hacia la superficie26Adistal del émbolo o de la cubierta26del émbolo a través del cilindro18de la jeringa. La radiación electromagnética o el haz de luzBse refleja entonces en el émbolo o en la cubierta26de émbolo en dirección distal con refracción/reflexión concomitante por el fluido y/o el material de la pared de la jeringa para formar un halo visible en el extremo distal de la jeringa.

[0122] 3. Fuente de radiación electromagnética situada junto a la superficie del inyector

[0123] En otro ejemplo, como se muestra en laFIG. 11,el sistema110puede incluir una fuente112de radiación electromagnética situada adyacente a la superficie del inyector10y/o del puerto16de la jeringa (mostrado en laFIG. 1).La fuente112de radiación electromagnética, tal como está descrita en el presente documento, puede configurarse para enfocar y reflejar un haz de luz o radiaciónBdesde un espejo122u otro elemento reflectante situado cerca del extremo24distal del cilindro18de la jeringa. El espejo122dirige el haz de luz o radiación electromagnética hacia la superficie26Adistal del émbolo o cubierta26de émbolo, de modo que la radiación o luz pueda reflejarse desde el émbolo o cubierta26de émbolo para formar el halo120cuando la jeringa está llena de fluido. El halo120puede ser identificado visualmente por el operario o por el detector o sensor114.

[0124] 4. Fuente de radiación electromagnética, incluyendo la fibra óptica

[0125] Con referencia a laFIG.12,en otro ejemplo, se utiliza un tubo126de luz de fibra óptica para proporcionar luz o radiación electromagnética desde una fuente112de radiación electromagnética hacia el extremo24distal del cilindro18, por ejemplo en el que la fuente está asociada con el cuerpo del inyector, y para iluminar o dirigir la luz hacia la superficie26Adistal del émbolo o la cubierta26de émbolo. En un ejemplo, el tubo126de luz puede estar incrustado en el propio cilindro18de la jeringa. Alternativamente, el tubo126de luz puede estar incrustado en una camisa de presión que rodea el cilindro18de la jeringa. En ese caso, la luz puede dirigirse desde la fuente112de radiación electromagnética situada, por ejemplo, en el puerto16de jeringa del inyector10a través del tubo126de luz hacia el extremo24distal del cilindro18. La luz emitida por el tubo126de luz se proyecta o dirige hacia la superficie26Adistal del émbolo o de la cubierta26de émbolo tal y como muestra el haz de luzB,y se permite que se refleje desde allí de la manera descrita en relación con los ejemplos ilustrados en lasFIGS.10y11para formar un halo en el extremo distal de la jeringa cuando esta está llena de fluido.

[0126] 5. El patrón de identificación iluminado o halo

[0127] Con referencia a laFIG.13, los detalles de cómo la radiación electromagnética es refractada por el fluidoFy/o el material de la pared del cilindro18para producir el halo120serán analizados en detalle. Tal como se muestra en laFIG. 13,rayos de luz, denominados generalmente como130,que se dispersan en múltiples orientaciones cuando pasan a través del émbolo o cubierta26de émbolo (mostrada en lasFIGS. 6y9),se desplazan generalmente en la dirección axialAhacia el extremo24distal del cilindro18de la jeringa. Algunos de los rayos130de luz salen del cilindro18de la jeringa a través de la pared lateral transparente o translúcida del cilindro18de la jeringa, lo que significa que el émbolo26iluminado es visible para un observador200. Algunos rayos130de luz alcanzan directamente el extremo24distal cónico y ahusado del cilindro18sin entrar en contacto con la pared lateral del cilindro18. Los rayos130de luz que brillan directamente sobre el extremo24distal del cilindro18serían visibles para un observador200que mire a la parte superior de la jeringa12desde una posición elevada. Algunos rayos130de luz se enfocan hacia el extremo24distal del cilindro18de la jeringa por reflectancia interna total o parcial, mostrada en el número de referencia132, desde el cilindro18de la jeringa. Por ejemplo, los rayos130de luz dirigidos a un lado del extremo24distal cónico y ahusado del cilindro18de jeringa se reflejan por reflectancia interna total, como se muestra en el número133, hacia el lado opuesto del extremo24distal cónico cuando la jeringa está llena de fluido y la diferencia en el índice de refracción entre el fluido, el material de la pared de la jeringa y el aire fuera de la jeringa son diferentes para causar la reflexión interna. Si el cilindro18de la jeringa está lleno completamente de aire o solo parcialmente lleno de fluidoF,los rayos de luz130no se reflejan internamente ni se enfocan lo suficiente hacia el extremo cónico distal y serían apenas visibles, si es que lo son, para un observador200sobre la zona de la jeringa12llena de aire. Sin pretender estar limitado por ninguna teoría, se cree que un gran porcentaje de los rayos de luz que viajan a través del volumen de la jeringa que contiene aire no se reflejan internamente en la pared de la jeringa y, en su lugar, salen de la jeringa a través de la pared lateral; y puesto que no hay reflexión interna sustancial, los rayos de luz no se enfocan hacia el extremo distal de la jeringa para producir un halo observable. En particular, los rayos130de luz enfocados no serían visibles como un halo cuando se mira el cilindro18de la jeringa desde una posición recta o una vista lateral real cuando hay aire en la jeringa. Así, el halo120no parece estar presente cuando el cilindro18de la jeringa no está completamente lleno de fluido.

[0128] Sin embargo, como se muestra en laFIG. 13,cuando la jeringa12está llena de fluidoF,los rayos de luz130reflejados hacia el extremo24distal cónico del cilindro18y enfocados en él se refractan, como se muestra en la línea131, debido a la diferencia en el índice de refracción del fluido con respecto al aire exterior y al material de la pared de la jeringa. Específicamente, como se analiza en el presente documento, el aire tiene un índice de refracción de sustancialmente 1. En comparación, el índice de refracción de la solución salina es de aproximadamente 1,34, el índice de refracción del contraste es de aproximadamente 1,46 y el índice de refracción del PET es de aproximadamente 1,57. Los rayos130de luz refractados que salen del cilindro18de la jeringa son visibles para un observador200en un ángulo inferior en comparación con cuando el cilindro18de la jeringa sólo está parcialmente lleno con el fluidoF. Además, debido a la refracción, los rayos130de luz pueden enfocarse aún más para aumentar la intensidad del halo de luz observado por el observador200. Por consiguiente, cuando se observa la jeringa12llena de fluido de frente, de lado o en una posición ligeramente elevada, el observador200ve el halo120iluminado que tiene un aspecto distintivo.

[0129] La estructura y las geometrías de la jeringa12y, en particular, el extremo distal cónico se eligen para garantizar que el halo120sea fácilmente visible en una porción predeterminada del cilindro18(es decir, el extremo24distal) desde un conjunto particular de posiciones u orientaciones. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el inyector10sujeta la jeringa12en una orientación inclinada (por ejemplo, inclinada hacia arriba o hacia abajo entre aproximadamente 0 y aproximadamente 30 grados con respecto al plano del inyector). Para tener en cuenta la orientación inclinada de la jeringa12, la forma del cilindro18y el extremo24distal del cilindro18pueden seleccionarse para aumentar la visibilidad del halo120cuando se ve en una posición inclinada. Si el inyector10mantiene la jeringa12en una posición sustancialmente recta (por ejemplo, no inclinada), entonces la jeringa12tiene una forma tal que el halo120puede verse fácilmente cuando la jeringa12se ve desde una orientación de vista lateral recta o verdadera.

[0130] Más específicamente, con referencia a laFIG.14A,si la jeringa12se orienta de manera que se vea generalmente desde una orientación recta o inclinada hacia atrás (por ejemplo, de 10 grados a 30 grados de inclinación), el ángulo23del extremo24distal cónico del cilindro18es de aproximadamente 30 grados a 60 grados, y en ciertas realizaciones de aproximadamente 45 grados con respecto a la horizontal. Un ángulo de aproximadamente 45 grados crea un halo120que puede verse más fácilmente que en un ángulo de visión recto. En particular, como se muestra en laFIG.14A,el observador200puede ver los rayos de luz130que forman el halo120en una orientación bastante baja.

[0131] Por el contrario, como se muestra en laFIG.14B,para una jeringa12que tiene un extremo24distal con un ángulo23más pronunciado, el halo120es visible para el observador200en una orientación más elevada (por ejemplo, mirando hacia abajo). Si se espera que la jeringa12se vea en una posición inclinada hacia delante, el punto de vista más alto puede ser apropiado. En algunos ejemplos, el extremo24distal del cilindro18también puede tener forma de cúpula. Sin embargo, en la mayoría de las circunstancias, el halo120puede ser más fácil de ver a través de un extremo24distal cónico en lugar de un extremo24distal en forma de cúpula.

[0132] En otro ejemplo, como se muestra en laFIG.14C,el extremo distal de la jeringa12incluye una porción24distal que incluye una porción curvada y angulada que se extiende desde el cilindro18hasta la boquilla22o punta. La porción24distal que tiene tal porción curvada y angulada produce un halo120que puede ser visto desde una gama más amplia de ángulos de visión. En particular, como se muestra en laFIG.14C,el observador200puede ver los haces de luz130tanto en la orientación frontal como en una orientación más dirigida hacia abajo. Por consiguiente, para una jeringa12que tiene una porción24distal tal como se muestra en laFIG.14C,el halo120es visible independientemente de si el inyector10sostiene la jeringa12en una posición ligeramente inclinada o recta.

[0133] 6. Funcionamiento del sistema de inyección de fluido con la jeringa de ejemplo

[0134] Haciendo referencia de nuevo a lasFIGS.1, 2y6,durante el uso, un operario inserta el extremo20proximal del cilindro18en un puerto16de jeringa correspondiente. Puede ser necesario que el operario ejerza cierta fuerza contra cada jeringa12para que la pestaña32de bloqueo de la jeringa12encaje con las estructuras de bloqueo correspondientes (no mostradas) del puerto16de jeringa para formar una conexión adecuada con el mismo. En ciertos ejemplos, el operario continúa presionando la jeringa12en el puerto16hasta que la porción30de inserción del cilindro18esté completamente insertada. En algunos casos, una señal audible o táctil, tal como un clic, indica que la jeringa está completamente insertada, bloqueada y lista para su uso.

[0136] La jeringa12puede estar precargada con un fluidoF.Alternativamente, el inyector10puede aspirar automática o manualmente fluidoFen el cilindro18de la jeringa desde una fuente externa de fluido. Una vez que la jeringa12se inserta en el puerto16y se llena con el fluidoF, la fuente112de radiación electromagnética se enciende haciendo que los haces de luz se proyecten a través del émbolo o de la cubierta26de émbolo. Como alternativa, tal como se analiza en el presente documento en relación con los sistemas ejemplares ilustrados en lasFIGS.10-12,la radiación electromagnética o la luz se puede dirigir hacia la superficie26Adistal de la cubierta26de émbolo y reflejar desde la misma en la dirección axial. En algunos ejemplos, la inserción de la jeringa y la identificación del halo pueden coordinarse de forma que la fuente112de radiación electromagnética se encienda automáticamente cada vez que se carga una jeringa12en el inyector10.Alternativamente, el operario del sistema puede encender manualmente la fuente112de radiación electromagnética, por ejemplo, introduciendo un comando a través de la interfaz de usuario o pulsando un botón de activación. Una vez activada la fuente112de radiación electromagnética, la presencia o ausencia de la porción iluminada o halo120(mostrada en lasFIGS.6y9)puede ser identificada y/o detectada, ya sea por el técnico o automáticamente por el sensor. Concretamente, si la jeringa12está completamente llena con el fluidoF,aparece el halo120. Si la jeringa12está llena de aire o sólo parcialmente llena de fluido, entonces el halo120es menos pronunciado o está totalmente ausente. Por ejemplo, el halo120comienza a hacerse menos pronunciado (es decir, de menor tamaño y/o menos brillante) tan pronto como se introduce aire en la jeringa y continúa desvaneciéndose hasta que está totalmente ausente cuando hay aproximadamente 5 ml de aire presentes en una jeringa12del extremo distal de la jeringa, cuando se utiliza en el sistema una jeringa tal como la mostrada en laFIG. 2. En otros ejemplos, el halo120no es visible cuando un porcentaje de un volumen de aire presente en el extremo24distal de la jeringa12es superior a aproximadamente 15 % del volumen del extremo24distal de forma cónica de la jeringa12.En otros ejemplos más, el halo120no es visible cuando un porcentaje de un volumen de aire presente en el extremo24distal de la jeringa12es mayor que aproximadamente 10 % del volumen del extremo24distal de forma cónica de la jeringa12,y en otros ejemplos más, el halo120no es visible cuando un porcentaje de un volumen de aire presente en el extremo24distal de la jeringa12es mayor que aproximadamente 20 % del volumen del extremo24distal de forma cónica de la jeringa12.En algunos ejemplos, el operario del sistema confirma manualmente, tal como mediante verificación visual, que el halo120está presente antes de accionar el inyector10.

[0138] De acuerdo con la invención, el halo120iluminado se detecta automáticamente mediante una

[0139] cámara digital. Más específicamente, una imagen o imágenes del extremo24distal del cilindro18se obtienen por la cámara digital114.La imagen obtenida puede ser analizada por un procesador mediante técnicas de procesamiento de imágenes (como se explicará con más detalle en el presente documento). Por ejemplo, y como se explicará en detalle en el presente documento, se pueden utilizar algoritmos de reconocimiento de patrones para identificar una estructura esperada y otras propiedades de la jeringa12,el volumen de llenado de fluido, las propiedades del fluido y la forma y/o ubicación del halo120,entre otras propiedades y características. El reconocimiento de patrones también puede utilizarse para identificar información sobre la jeringa12,tal como el volumen de fluido de la jeringa o los parámetros de inyección preferidos para un tamaño y geometría de jeringa concretos. Se pueden utilizar algoritmos de cálculo de la distancia entre bordes para identificar la posición y la longitud del halo120.También pueden utilizarse algoritmos de cálculo de la distancia entre bordes para determinar una longitud del menisco formado por el fluidoFcontenido en la jeringa12.El reconocimiento de la posición y el tamaño del menisco puede utilizarse para determinar el volumen de fluido contenido en la jeringa12y el espacio libre (es decir, el volumen de aire), si lo hay, entre el menisco y la boquilla de la jeringa. Se pueden utilizar algoritmos de determinación de la luminosidad para determinar la intensidad del halo120.Como se ha comentado anteriormente, el brillo del halo120puede utilizarse como indicador de una cantidad de aire presente en la jeringa12.En consecuencia, el algoritmo de procesamiento podría configurarse para garantizar que el brillo del halo supere ciertos valores umbral predeterminados, indicando así que no se superan las cantidades umbral de aire en la jeringa.

[0141] En algunos ejemplos, el inyector10puede configurarse para "desbloquear/bloquear" con base en si se identifica el halo120. Por ejemplo, si no se identifica el halo120, el inyector10podría entrar en un estado de "bloqueo" impidiendo que se proceda a la inyección y/o solicitando que se sustituya la jeringa probada por una nueva. Si se identifica el halo120, el inyector10puede "desbloquearse" y permitir que el operario acceda a otras funciones de la interfaz de usuario del inyector10y que prosiga el procedimiento de inyección. Del mismo modo, el inyector10puede configurarse para cancelar o detener un procedimiento de inyección programado si el sensor114no identifica el halo120o si el halo120se identifica pero no tiene suficiente brillo. Si el halo120está presente, el inyector10puede configurarse para iniciar automáticamente el procedimiento de inyección. La activación del inyector10hace que el actuador lineal haga avanzar el vástago124de pistón en dirección distal para entrar en contacto con el émbolo o la cubierta26de émbolo y acoplarse. Al hacer avanzar el émbolo o la cubierta26de émbolo en dirección distal a través del cilindro18, se expulsa el fluidoFde la jeringa12, inyectando así el fluidoFen el paciente a través de cualquier estructura de inyección conocida, tal como un tubo IV o un accesorio de aguja.

[0143] D. Jeringa alternativa de ejemplo para su uso con un sistema de inyección de fluido

[0144] 1. Estructura de una jeringa alternativa de ejemplo

[0146] LasFIGS.15Ay15Bilustran una jeringa de ejemplo alternativa que puede utilizarse con el inyector10de fluido. Más específicamente, estas figuras ilustran una jeringa135de diafragma rodante de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación. Diversas características de una jeringa con diafragma rodante se describen en detalle en la Publicación de Solicitud Internacional PCT n.º WO 2015/164783. LaFIG.15Bes una vista en sección transversal de la jeringa135de diafragma rodante mostrada en laFIG. 15Atomada a lo largo de la línea A-A. Haciendo referencia inicialmente a laFIG. 15A,la jeringa135de diafragma rodante incluye, en general, un cuerpo hueco que comprende un extremo137,delantero o distal, un extremo139trasero o proximal y una pared lateral134flexible que se extiende entre ambos. La pared lateral134de la jeringa135de diafragma rodante define un cuerpo blando, maleable o flexible, pero autoportante, que está configurado para enrollarse sobre sí mismo, a modo de "diafragma rodante", bajo la acción de un pistón138(mostrado en lasFIGS.18Ay18B)del sistema10de inyección de fluido. En particular, la pared134lateral de la jeringa135de diafragma rodante está configurada para enrollarse de tal manera que su superficie exterior se pliega e invierte en una dirección radialmente hacia dentro a medida que el pistón138se mueve en una dirección distal y se desenrolla y despliega de manera opuesta en una dirección radialmente hacia fuera a medida que el pistón138,por ejemplo un pistón unido de manera liberable a un extremo proximal de una pared136de extremo de la jeringa135de diafragma rodante,se retrae en una dirección proximal.

[0147] La jeringa135de diafragma rodante puede estar hecha de cualquier material plástico o polimérico adecuado para uso médico. En diversas aspectos, el material plástico transparente puede soportar procedimientos de esterilización, tal como la exposición a óxido de etileno o procedimientos de esterilización por radiación electromagnética.

[0149] Con referencia a laFIG.15By con referencia continua a laFIG.15A,el extremo137distal de la jeringa135con diafragma rodante tiene un cuello140de descarga de extremo abierto que tiene un elemento140ade conexión para conectarse a un elemento de conexión correspondiente, por ejemplo, la tapa de laFIG. 17tal como se describe en el presente documento, que puede conectarse a un conjunto de trayectorias de fluido (no mostrado). El cuello140de descarga tiene un primer espesorT1de pared lateral que es mayor que un espesorT2de una pared lateral134.El espesorT1se selecciona de tal manera que el cuello140de descarga pueda ser suficientemente rígido para permitir la conexión a un elemento de conexión correspondiente de un conjunto de trayectorias de fluido (no mostrado) sin deformar sustancialmente el cuello140de descarga,por ejemplo durante un procedimiento de inyección. El espesorT2se selecciona de manera que la pared134lateral de la jeringa135de diafragma rodante sea flexible para permitir el enrollado y desenrollado de la pared134lateral como se describe en el presente documento. El extremo139proximal de la jeringa135de diafragma rodante, tal como la pared136de extremo cerrada, puede estar reforzado para evitar la deformación durante el enrollado o, en aspectos particulares, el desenrollado de la pared134lateral. En algunos aspectos, el extremo139proximal de la jeringa135de diafragma rodante está configurado para acoplarse con el pistón138.

[0151] La pared136de extremo puede tener una porción276central que tiene una estructura sustancialmente en forma de cúpula y una porción244de acoplamiento de pistón que se extiende proximalmente desde la porción276central,tal como un punto medio aproximado de la porción276central.En algunos aspectos, un extremo más distal de la porción276central puede ser sustancialmente plano. La porción244de acoplamiento de pistón está configurada para acoplarse con el mecanismo de acoplamiento del pistón138del inyector10de fluido.El extremo139proximal de la jeringa135de diafragma rodante puede tener una o más nervios278que sobresalen radialmente hacia fuera desde la porción244de acoplamiento de pistón a lo largo de una superficie proximal de una rampa272.

[0153] LaFIG.16Aes una vista en perspectiva de un conjunto204de jeringa que tiene una jeringa135con diafragma rodante (mostrada en laFIG.16B)y una camisa210de presión de acuerdo con la presente divulgación. El conjunto204de jeringa incluye la camisa210de presión que se acopla de forma desmontable al inyector10(mostrado en laFIG.1),como se describe en el presente documento. La camisa210de presión tiene un extremo216distal, un extremo218proximal, y una pared lateral219que se extiende entre el extremo216distal y el extremo218proximal a lo largo de un eje longitudinal de la camisa210de presión para definir un orificio221pasante interno (mostrado en laFIG. 16B).En algunos aspectos, la pared lateral219de la camisa210de presión está conformada para recibir al menos una porción de la jeringa135de diafragma rodante (mostrada en laFIG.16B)dentro del orificio221pasante. La pared219lateral de la camisa210de presión tiene una primera porción360adistal para recibir al menos una porción de la jeringa135de diafragma rodante,y una segunda porción360bproximal para interconectarse con el inyector10.La primera porción360adistal puede tener un extremo abierto configurado para recibir de forma liberable una tapa390que encierra el interior de la camisa210de presión.La segunda porción360bproximal puede tener un extremo abierto para permitir que el pistón138del inyector10de fluido se extienda a través del extremo abierto y enganche la jeringa135de diafragma rodante mantenida dentro del orificio221pasante.La jeringa135de diafragma rodante puede insertarse a través del extremo abierto de la primera porción360adistal o de la segunda porción360bproximal.

[0155] En algunos aspectos, la segunda porción360bproximal tiene una lengüeta o labio370de bloqueo que sobresale radialmente hacia fuera desde una superficie exterior de la segunda porción360bproximal.La lengüeta o labio370de bloqueo puede extenderse continua o discontinuamente alrededor de una circunferencia exterior de la segunda porción360bproximal.La lengüeta o labio370de bloqueo están configurados para interactuar con las características correspondientes en el inyector10de fluido para bloquear de forma que se pueda liberar la camisa 210 de presión con el inyector 10 de fluido.En algunos aspectos, la lengüeta o labio370de bloqueo puede tener un elemento de conexión para asegurar de forma liberable la camisa210de presión a un mecanismo de bloqueo correspondiente del inyector10de fluido descrito en las Patentes de EE.UU. n.º 5,383,858; 5,873,861; 6,652,489; 9,173,995 y 9,199,033. Otros elementos de conexión entre la camisa210de presión y el inyector10de fluido se describen en la solicitud internacional n.º PCT/US2015/057751, presentada el 28 de octubre de 2015, o en la Solicitud Internacional n.º PCT/US2015/057747, presentada el 28 de octubre de 2015.

[0157] Con referencia a laFIG.16By con referencia continua a laFIG.16A,la camisa210de presión puede tener una tapa390que se asegura de forma liberable al extremo216distal. En algunos aspectos, la tapa390puede fijarse mediante un acoplamiento roscado, un ajuste de bayoneta u otra disposición de fijación mecánica con el extremo216distal de la camisa210de presión. Por ejemplo, como se muestra en lasFIGS.16By16C,la tapa390puede tener al menos un saliente430que se recibe dentro de al menos una ranura440en la camisa210de presión de tal manera que la tapa390puede bloquearse con la camisa210de presión alineando el al menos un saliente430para encajar dentro de la ranura440.La tapa390puede tener un elemento400interior con una boquilla410.La boquilla410puede estar en comunicación fluida con el volumen interior de la jeringa135de diafragma rodante (o directamente formada sobre la jeringa135de diafragma rodante)para suministrar fluido hacia o desde la jeringa135de diafragma rodante. La boquilla410puede tener un elemento420de conexión para conectarse de forma extraíble a un conector del conjunto 17 de trayectorias de fluido (mostrado en laFIG.1).

[0159] La pared460lateral anular puede tener uno o más elementos470de agarre (mostrados en laFIG. 16C)para facilitar el agarre de la tapa390cuando la tapa390se conecta y/o desconecta de la camisa210de presión. La tapa390puede tener una pestaña480radial que se extiende radialmente hacia fuera desde una porción proximal de la pared460lateral anular.

[0161] Con referencia a laFIG.16C,al menos una porción de la jeringa135de diafragma rodante puede estar fijada de forma extraíble a la tapa390.En algunos aspectos, la tapa390puede tener un elemento de conexión que se corresponde con el elemento de conexión140a(mostrado en laFIG.15A)de la jeringa135de diafragma rodante. Como se muestra además en laFIG.16C,la jeringa135de diafragma rodante puede encontrarse inicialmente en una configuración comprimida en la que la jeringa135de diafragma rodante está enrollado sobre sí mismo. Proporcionar la jeringa135de diafragma rodante en una configuración inicial comprimida puede proporcionar beneficios económicos durante el empaquetado y el envío al requerir menos material de empaquetado por cada conjunto de jeringa y/o permitir que se empaqueten más conjuntos de jeringas.

[0163] 2. Generación de un patrón de identificación iluminado con la jeringa alternativa de ejemplo

[0164] Habiendo descrito de forma general la estructura de la jeringa135de diafragma rodante,se analizarán en detalle los sistemas para generar un patrón de identificación iluminado con la jeringa135de diafragma rodante para determinar un estado de llenado de la jeringa135de diafragma rodante. En un ejemplo, con referencia a lasFIGS.

[0165] 17Ay17B,el pistón138del inyector10de fluido puede tener una o más fuentes212tal como LED, montadas o integradas en un extremo distal del mismo. Cuando se acciona, el pistón138avanza hacia la porción244de acoplamiento de pistón de la jeringa135de diafragma rodante y se acopla. Los LED emiten luz en dirección axial a través de la porción244de acoplamiento de pistón para producir un patrón de identificación iluminado en un extremo137distal de la jeringa135de diafragma rodante.

[0167] La longitud de onda de la radiación electromagnética de los LED se elige para que coincida con el material utilizado para formar la jeringa de diafragma rodante, a fin de permitir la mejor transferencia de energía. Por ejemplo, las ventanillas de un coche están hechas de un material que impide el paso de la luz ultravioleta para evitar quemaduras solares durante la conducción. El mismo principio se aplica a la presente solicitud. La longitud de onda de los LED puede elegirse para que coincida con el material utilizado para fabricar la jeringa, a fin de garantizar la máxima transmitancia a través del material de la porción244de acoplamiento de pistón y/o el grosor de la pared de la jeringa. Alternativamente, en lugar de elegir la longitud de onda para que coincida con el material, se puede elegir una longitud de onda para los LED que sea la más visible para el ojo humano cuando se combina con el efecto de halo descrito en el presente documento. Por ejemplo, la luz verde se encuentra en el centro del espectro visible (aproximadamente 532 nm), lo que permite que la luz con esa longitud de onda sea fácilmente visible para un técnico. Además, en función de la concentración de soluto del fluido contenido en la jeringa, junto con los compuestos presentes y sus propiedades químicas, pueden seleccionarse las longitudes de onda de los LED para que sean absorbidas o transmitidas selectivamente por el fluido o tengan las propiedades de reflexión/dispersión deseadas. Por consiguiente, puede seleccionarse una longitud de onda de los LED de tal manera que la luz producida por los LED sea dispersada por el fluido y genere más luz en el mismo, o bien la luz puede ser absorbida/transmitida por el fluido y atravesarlo de manera similar a cómo se forma el halo120tal como se describe en el presente documento.

[0168] En otros ejemplos, la fuente de radiación electromagnética puede situarse en otras ubicaciones diversas, tal como la porción244de acoplamiento del pistón de la jeringa135de diafragma rodante, la camisa210de presión en el exterior del inyector10de fluido de forma similar a la disposición mostrada en lasFIGS.10y11,un mantenedor de calor asociado con la camisa210de presión, o cualquier otra ubicación adecuada. En un ejemplo, con referencia a lasFIGS.18Ay18B,las fuentes212de radiación electromagnética pueden situarse dentro de otra porción del inyector de fluido, tal como una abrazadera213situada en el extremo135distal de la jeringa utilizada para fijar la jeringa135dentro del inyector de fluido. Por ejemplo, con referencia a laFIG.18A,las fuentes212de radiación electromagnética pueden situarse alrededor de la circunferencia del lateral de la abrazadera213para dirigir la luz a través de los laterales de la camisa210de presión hacia la jeringa135.Alternativamente, con referencia a laFIG. 18B,las fuentes212de radiación electromagnética pueden estar situadas en una superficie superior de la abrazadera213para dirigir la luz hacia abajo a través de la jeringa135.

[0170] En un ejemplo, un extremo de la porción244de acoplamiento de pistón puede estar configurado para exponer los LED del pistón138cuando el pistón138se acopla a la porción244de acoplamiento de pistón.Más particularmente, la porción244de acoplamiento de pistón puede estar configurada para desacoplar una cubierta (no mostrada) para exponer los LED cuando el pistón138se acopla a la porción244de acoplamiento de pistón.

[0172] La porción244de acoplamiento de pistón de la jeringa135de diafragma rodante puede estar conformada de manera que recoja la luz de los LED y dirija la luz a través del volumen214interior de la jeringa135de diafragma rodante hacia el extremo distal de la misma. por ejemplo, la porción244de acoplamiento de pistón puede tener una porción en forma de lente convexa tal que la porción enfoca la luz producida por las fuentes212de radiación electromagnética y dirige la luz hacia arriba de la porción244de acoplamiento de pistón. Además, si las fuentes de luz de las fuentes de radiación electromagnética están colimadas, entonces la forma de ciertas porciones de la porción244de acoplamiento de pistón puede ser plana o cualquier otra forma geométrica adecuada.

[0174] La porción244de acoplamiento de pistón también puede tener una superficie texturizada para mejorar las capacidades de recolección y transmisión de luz de la misma. Además, la porción276central de la pared136de extremo también puede incluir una superficie texturizada para mejorar la transmisión de luz al extremo137distal de la jeringa135de diafragma rodante cuando la jeringa135de diafragma rodante está llena de fluido, y difundir la luz cuando la jeringa135de diafragma rodante está llena de aire o parcialmente llena de aire. Alternativamente, la porción276central de la pared136de extremo puede configurarse como una lente para mejorar la transmisión de luz al extremo137distal de la jeringa135de diafragma rodante.

[0176] En otro ejemplo, como se muestra en lasFIGS.19Ay19B,la camisa210de presión puede incluir la fuente212de radiación electromagnética mencionada en el presente documento, situada en su extremo218proximal. En tales casos, la luz producida por las fuentes212de radiación electromagnética puede dirigirse hacia arriba a través de la camisa210de presión,y la reflexión interna dentro de la camisa210de presión crea el patrón de identificación iluminado en el extremo137distal cónico de la jeringa135de diafragma rodante cuando la jeringa se llena de fluido. En otro aspecto, la camisa210de presión puede recubrirse con una sustancia que produzca un "espejo unidireccional" para distribuir adecuadamente el reflejo interno de la radiación electromagnética y permitir al mismo tiempo la observación por parte del técnico. Además o alternativamente, la fuente de radiación electromagnética y la camisa210de presión pueden estar polarizadas para evitar que la radiación electromagnética salga de la camisa210de presión.

[0178] La radiación electromagnética se recoge y se dirige hacia el extremo137distal de la jeringa135de diafragma rodante para crear un patrón de identificación iluminado cuando se llena de fluido. El interior del extremo137distal de la jeringa135de diafragma rodante puede tener un ángulo similar al del extremo24distal de la jeringa12analizada en el presente documento para generar un halo120de manera similar. Alternativamente o además, como se muestra en laFIG.20,se puede incorporar un componente saliente224en el extremo137distal de la jeringa135de diafragma rodante, o situarlo cerca de este, para distribuir la luz y generar el halo120.El componente224saliente puede tener diversas configuraciones para diversos propósitos. Por ejemplo, el componente224saliente puede ser una superficie reflectante que refleje la luz en diversas direcciones para mejorar la visualización del halo120o para mostrar otra indicación de que hay fluido presente. El componente224saliente puede ser un prisma, un espejo, una superficie texturizada o alguna otra alteración geométrica/material para dispersar/absorber la luz de tal manera que permita indicar la presencia de fluido, el tipo de fluido u otras características de la jeringa135.

[0180] Dado que puede utilizarse una tapa390con la jeringa135de diafragma rodante tal como se describe en el presente documento, la tapa390puede fabricarse a partir de un material translúcido o transparente para que el halo pueda observarse a través del material de la tapa. A medida que la radiación electromagnética se transmite al extremo137distal de la jeringa135de diafragma rodante,hace que dicha tapa390transparente o translúcida se ilumine. La intensidad de la iluminación de la tapa390varía en función del fluido contenido en la jeringa, tal como se describe en el presente documento. Por ejemplo, si hay un fluido dentro de la jeringa, la tapa390se ilumina mucho más que si hay aire dentro de la jeringa.

[0181] II. Reconocimiento de imagen del patrón de identificación iluminado y otros aspectos diversos del sistema de inyección de fluido

[0182] Habiendo analizado varios ejemplos de fuentes de radiación, jeringas, cómo se dirige la radiación electromagnética o el haz de luz a través de la jeringa para formar un patrón de identificación iluminado, los sensores114para identificar el patrón de identificación iluminado y para monitorizar o controlar el funcionamiento del inyector10(mostrado en laFIG.1)basado en la identificación del patrón de identificación iluminado y varios otros aspectos del inyector10de fluido se analizarán ahora en detalle. Aunque los sistemas y procedimientos que se analizan en el presente documento se refieren al inyector10de fluido que incluye la jeringa12,todos los conceptos analizados en el presente documento pueden utilizarse también con la jeringa135de diafragma rodante.

[0183] Con referencia a lasFIGS.1, 6,y9-12,el sistema110de verificación de fluido está configurado como un sistema de reconocimiento de imágenes que incluye al menos un sensor114,tal como un dispositivo de captura de imágenes, situado teniendo un campo de visión dirigido al menos al extremo24distal de la jeringa12,una unidad116central de procesamiento que incluye un controlador conectado operativamente al sensor114y configurado para procesar las imágenes obtenidas del sensor114utilizando un software de procesamiento de imágenes adecuado, y una pantalla118conectada operativamente a la unidad116central de procesamiento para mostrar los resultados del procesamiento de imágenes realizado por la unidad central de procesamiento. En un ejemplo, el software de procesamiento de imágenes puede ser el software Insight Explorer de la firma Cognex Corporation de Natick, MA y el sensor114puede ser una cámara DataMan 100 también de Cognex Corporation. Además, el al menos un sensor114y la unidad116central de procesamiento pueden estar integrados en un único componente o suministrarse como componentes individuales. Además, el al menos un sensor114,el inyector10de fluido, la pantalla118,y/o la unidad116central de procesamiento pueden estar en comunicación por cable o pueden comunicarse de forma inalámbrica, por ejemplo a través de Bluetooth, WiFi, u otra tecnología de comunicación inalámbrica convencional.

[0184] Según la presente invención, el al menos un sensor114es una cámara digital que puede configurarse para obtener una imagen digital de al menos el extremo24distal del cilindro18cuando la fuente112de radiación electromagnética está encendida.

[0185] Como apreciará un experto en la materia, el al menos un sensor114o detector puede adaptarse específicamente para identificar una longitud de onda de radiación electromagnética o luz asociada con la fuente112de radiación electromagnética y el patrón de identificación iluminado producido con ella. Por ejemplo, el al menos un sensor114puede incluir diversos filtros o elementos ópticos sintonizados o atenuados para identificar sólo la radiación dentro de una longitud de onda esperada (por ejemplo, la radiación electromagnética dentro de una longitud de onda emitida por la fuente112de radiación electromagnética). Además, la propia jeringa12puede utilizarse como filtro alterando las propiedades del material (por ejemplo, color, alineación molecular, aditivo pigmentario, superficie polarizada) para filtrar la luz de una determinada longitud de onda y lograr una visualización optimizada por el usuario. Alternativamente, se pueden utilizar técnicas de procesamiento de imágenes, conocidas en la técnica para eliminar porciones de las imágenes obtenidas fuera de la longitud de onda esperada, reduciendo así una influencia de la luz ambiente y aumentando la sensibilidad para el patrón de identificación iluminado.

[0186] Utilizando las características del sistema110de verificación de fluido descrito en el presente documento, se pueden monitorizar diversos aspectos de un procedimiento de inyección de fluido antes y durante la entrega de un fluido para proporcionar rápidamente información a un técnico de los detalles del procedimiento de inyección de una manera fácilmente aparente. Estos detalles de la inyección se analizarán en el presente documento.

[0187] A. Detección de aire

[0188] 1. Utilizando una imagen de un patrón de identificación iluminado

[0189] Todos los sistemas de inyección actuales dependen de la inspección personal del técnico para determinar si hay aire en la jeringa antes de iniciar un procedimiento de inyección. El sistema110de verificación de fluido está configurado para proporcionar la detección de aire utilizando al menos un sensor114y un software de reconocimiento de imágenes ejecutado por una unidad116central de procesamiento para permitir que el técnico tenga una corroboración adicional de su conclusión sobre el estado de las jeringas. Además, el técnico puede determinar manualmente si hay aire mirando la jeringa para determinar si el patrón de identificación iluminado está presente, proporcionando así un enfoque alternativo o doble para la detección de aire.

[0190] En un ejemplo, el sistema110de verificación de fluido determina si hay aire presente tomando una imagen del extremo distal de la jeringa12para determinar si el halo120ha sido generado en la jeringa12por la fuente212de radiación electromagnética con el sensor114y utilizando el software de reconocimiento de imagen de la unidad116central de procesamiento para revisar y analizar la imagen para medir una o más propiedades del halo120o patrón de identificación iluminado para determinar si la jeringa está correctamente llena de fluido antes de la inyección. Más específicamente, según un aspecto y con referencia a laFIG.21,en la etapa300,el al menos un sensor114se coloca para capturar una imagen de al menos una porción de la jeringa12que incluye el halo120u otro patrón de identificación iluminado. A continuación, y con referencia a lasFIGS.22y23,en la etapa302,el sistema110realiza una medición o determina un borde301inferior de un menisco del fluido contenido en la jeringa12y/o el borde303inferior del halo120. Estos bordes301, 303son identificados en la imagen por el software proporcionado en la unidad116central de procesamiento.Más concretamente, el software de procesamiento de imágenes ejecutado por la unidad116central de procesamiento puede ser capaz de detectar los bordes a través de una variedad de procedimientos diferentes. Un procedimiento consiste en determinar el cambio de contraste entre píxeles vecinos en la imagen del borde. Alternativamente, un cambio de contraste en varios píxeles adyacentes podría indicar la presencia del borde. Este cambio se indexa sobre cada píxel dentro de una ventana de búsqueda para encontrar las zonas en las que el cambio de contraste alcanza un umbral. Por ejemplo, el cambio se marca si el software de reconocimiento de imágenes encuentra un punto en el que un píxel de color claro es adyacente a un píxel oscuro. Si se comprueba que este umbral se cruza con varios píxeles seguidos, orientados específicamente en una dirección predeterminada, el software de tratamiento de imágenes determina que se trata de un "borde". En esta aplicación concreta, la dispersión de la luz causada por el efecto de lente del menisco provoca una zona oscurecida del fluido en la ubicación del menisco. Específicamente, hay un borde que se puede encontrar en la parte superior e inferior del menisco como se muestra más claramente en laFIG.23.

[0191] LaFIG.22es una imagen de una jeringa12donde no hay aire presente, y laFIG.23es una imagen obtenida por el sensor114donde el aire está presente en la jeringa12.Como puede verse en estas imágenes, el halo120es mayor cuando no hay aire presente, como se muestra en laFIG. 22.Esto permite determinar el aire mediante técnicas de procesamiento de obtención de imágenes, como se explica con más detalle en el presente documento. En la etapa304,se determina una distancia305desde el borde301inferior del menisco hasta el borde303inferior del halo120utilizando el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento.Una vez determinado el borde301inferior del menisco, se puede hallar la ubicación de este borde en el espacio. Específicamente, se puede determinar el borde303inferior del halo120y este borde303inferior del halo 120 siempre permanece fijo mientras la jeringa12y el sensor114no se muevan. Por consiguiente, el software de procesamiento de imágenes es capaz de determinar una distancia desde el borde301inferior del menisco hasta el borde303inferior del halo120.

[0192] En la etapa306,la distancia305determinada en la etapa304se compara con una distancia predeterminada. La distancia predeterminada se encontró mediante la creación de una curva, tal como la curva que se muestra en laFIG. 24.Esta curva se creó tomando una jeringa12llena y sustituyendo incrementos conocidos de fluido por volúmenes iguales de aire. A continuación, se tomaron imágenes después de sustituir cada incremento de fluido y se midió la distancia desde el borde inferior del menisco hasta el borde inferior del halo120utilizando el software de reconocimiento de imágenes de la unidad116central de procesamiento.A continuación, se traza la curva y se ajusta una ecuación. La ecuación se proporciona entonces a un algoritmo lógico en el que los datos de la curva en laFIG.24se incorpora para calcular el volumen de aire presente basándose en la distancia entre los dos bordes. Si la distancia305medida es mayor que la distancia predeterminada, puede determinarse que prácticamente no hay aire presente y el inyector puede armarse para proceder con una inyección en la etapa308.Por otro lado, si la distancia305medida es menor que la distancia predeterminada, se proporciona una indicación de que hay aire presente en la jeringa12en la etapa310y el inyector10de fluido se inhabilita para llevar a cabo un procedimiento de inyección en la etapa312.Alternativamente, si hay aire presente, el inyector10de fluido puede realizar un proceso de purga para purgar el aire de la jeringa y luego repetir el procedimiento de medición de laFIG.21.Este proceso de purga puede repetirse hasta que el proceso de medición indique que prácticamente no hay aire presente en la jeringa y puede procederse al procedimiento de inyección.

[0193] 2. Utilizando los datos que figuran en el cilindro de la jeringa

[0194] Un enfoque alternativo para detectar el aire en una jeringa mediante técnicas de procesamiento de imágenes consiste en obtener una imagen de determinadas características del cilindro de la jeringa. Específicamente, y con referencia a lasFIGS.25y26,la jeringa12puede incluir al menos un punto339de fluido en la superficie de la jeringa12que es visible por el sensor a través del fluido contenido dentro de la jeringa12.El uso de puntos de fluido se describe en la Patente de los Estados Unidos n.º 5,254,101, de Trombley, III, debido a las diferentes propiedades de diferentes fluidos, este punto339tendrá un aspecto diferente basado en el fluido contenido dentro de la jeringa. Por consiguiente, si la jeringa12contiene aire, el punto339de fluido tendrá una configuración determinada, tal como una forma ovalada, cuando se vea en una imagen, que puede detectarse como se indica a continuación. En primer lugar, en la etapa340,el al menos un sensor114se posiciona para capturar una imagen de al menos una porción de la jeringa12que incluye el punto339de fluido a través del fluido contenido dentro de la jeringa12.A continuación y con referencia a laFIG.27,en la etapa342,el punto339de fluido se identifica en la imagen utilizando umbrales de contraste de píxeles. Específicamente, el punto339de fluido se identifica detectando los bordes del mismo de manera similar a la forma en que se determina el borde inferior del menisco como se describe en el presente documento.

[0195] A continuación, en la etapa344,dado que se conoce la forma del punto339de fluido cuando se proporcionan diversos fluidos dentro de la jeringa, se pueden utilizar técnicas de comparación de patrones para determinar si hay aire o fluido dentro de la jeringa12.Por consiguiente, una plantilla de un punto339de fluido cuando el fluido está presente dentro de la jeringa puede coincidir con la imagen obtenida en la etapa340.En la etapa346,si la plantilla coincide con la imagen obtenida en la etapa340,puede determinarse que no hay aire presente y el inyector puede armarse para proceder con una inyección en la etapa348.Por otro lado, si la plantilla no coincide, se proporciona una indicación de que puede haber aire presente en la jeringa12en la etapa350y se inhabilita el inyector10de fluido para llevar a cabo un procedimiento de inyección en la etapa352hasta que una etapa de análisis repetido indique que se ha eliminado el aire, por ejemplo mediante purga.

[0197] Mientras que los puntos339de fluido fueron descritos en el presente documento como siendo utilizados, diversas otras formas pueden ser utilizadas y visualizadas para determinar si el aire está presente en la jeringa. Esto se debe al hecho de que un cilindro de jeringa cilíndrico es, de hecho, una lente en sí misma. Utilizando la curvatura de la pared del cilindro, se pueden capturar imágenes que aparecerán diferentes al menos a un sensor114si hay aire o fluido en la jeringa12.Este fenómeno puede utilizarse para detectar la presencia de aire bruto en el interior de una jeringa. Además, el tamaño relativo de la imagen puede permitir determinar el tipo de fluido dentro de la jeringa (por ejemplo, se verá una imagen más grande a través del contraste, mientras que se verá una imagen pequeña a través de la solución salina, por ejemplo, debido a las diferencias en el índice de refracción entre los fluidos). Más concretamente, dado que el cilindro18de la jeringa actúa como una lente cilíndrica cuando está llena de fluido, los puntos339de fluido se estiran sobre el eje horizontal. Por lo tanto, un punto339de fluido de forma ovalada se estira horizontalmente sin afectar a la altura vertical. Esta es la forma en que el punto339de fluido ovalado en una jeringa vacía se convierte en un círculo o más circular en una jeringa llena para el sensor114.El sensor puede medir el cambio en el ancho horizontal del punto339de fluido para determinar diversas características del fluido contenido dentro de la jeringa. Debido a este principio, se puede utilizar una variedad de formas diferentes para conseguir el efecto descrito anteriormente de los puntos339de fluido, por ejemplo, midiendo las diferencias en las características no verticales de los puntos339de fluido.

[0199] B. Diferenciación de fluidos

[0201] Todas las técnicas de procesamiento de imágenes descritas anteriormente para distinguir el aire del fluido dentro de una jeringa también pueden utilizarse para identificar el tipo de fluido contenido dentro de una jeringa. Por ejemplo, el contraste se puede diferenciar con precisión de la solución salina y los diferentes tipos de contraste se pueden diferenciar con precisión entre sí utilizando las técnicas de procesamiento de imágenes descritas anteriormente debido a la forma en que los diferentes fluidos interactúan con la luz. En particular, haciendo referencia a lasFIGS. 28y29,la dispersión de la luz láser puede diferir de acuerdo con el fluido dentro de la jeringa. Por ejemplo, la trayectoria354del haz de láser muestra una intensidad débil al pasar a través de la solución salina en comparación con la intensidad de la trayectoria354del haz de láser al pasar a través del contraste en una jeringa.

[0203] 1. Utilizando el patrón de identificación iluminado

[0205] Haciendo referencia adicionalmente a lasFIGS.28y29,el sistema110de verificación de fluido de acuerdo con diversos aspectos en el presente documento puede determinar si una jeringa contiene solución salina o contraste tomando una imagen del halo120generado en la jeringa12por la fuente112de radiación electromagnética con el sensor114y utilizando el software de reconocimiento de imágenes de la unidad116central de procesamiento. Aunque en el presente documento se describen detalladamente otros procedimientos para diferenciar entre solución salina y contraste, la misma técnica puede utilizarse para diferenciar entre distintos tipos o concentraciones de contraste. En primer lugar, el al menos un sensor114se posiciona para capturar una imagen de al menos una porción de la jeringa12que incluye el halo120.A continuación, el sistema110mide la distancia entre el borde301inferior de un menisco en la interfaz aire/fluido dentro de la jeringa12y el borde303inferior del halo120. Estos bordes301, 303son identificados en la imagen por el software proporcionado en la unidad116central de procesamiento a partir de umbrales de contraste de píxeles como se describe en el presente documento. LaFIG.28es una imagen obtenida por el sensor114de una jeringa12que contiene solución salina y laFIG.29es una imagen obtenida por el sensor114donde hay contraste presente en la jeringa12.Como se puede observar a partir de estas imágenes, la distancia entre los bordes301y303es mayor(FIG.28)cuando hay solución salina presente en la jeringa en comparación con la distancia entre los bordes301y303cuando hay contraste presente en la jeringa(FIG. 29).Con respecto a la diferenciación del contraste, el halo120también tendrá un tamaño diferente dependiendo del tipo de contraste que esté presente en la jeringa. Esto permite diferenciar el tipo de fluido -solución salina y diversos agentes de contraste- contenido en la jeringa mediante técnicas de procesamiento de obtención de imágenes, como se explica con más detalle en el presente documento.

[0207] Una distancia desde el borde301inferior del menisco entre la interfaz aire/fluido y el borde303inferior del halo120se determina utilizando el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento como se describe en el presente documento. A continuación, esta distancia puede compararse con diversas distancias predeterminadas correspondientes a diversos fluidos contenidos en la memoria de la unidad116central de procesamiento.Si la distancia corresponde a la primera distancia predeterminada para la solución salina, se muestra automáticamente en la pantalla118una indicación356de que la jeringa12contiene solución salina, y si la distancia corresponde a la segunda distancia predeterminada para un contraste específico, se muestra automáticamente en la pantalla118una indicación358de que la jeringa12contiene el contraste específico.

[0208] Alternativamente, se pueden utilizar técnicas de comparación de patrones basadas en el tamaño del halo120para determinar si la jeringa contiene aire, solución salina o diversos agentes de contraste. Por ejemplo, el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento puede determinar una altura del halo120desde la parte inferior de las roscas de la boquilla22hasta el borde inferior del halo120y determinar la presencia y el tipo de fluido basándose en la altura, como se describe en detalle en el presente documento. Además, el software de procesamiento de imágenes también puede programarse para agentes de contraste específicos u otros fluidos utilizando el reconocimiento de patrones tomando una imagen de entrenamiento de una jeringa que se sabe que contiene un contraste particular. Esta imagen de entrenamiento registra todas las dimensiones del halo120, incluyendo la altura. A continuación, el software de procesamiento de imágenes compara todas las características de las imágenes posteriores que captura con la imagen de entrenamiento para compararlas. Si las imágenes superan un umbral de similitud, el sistema indicará que la jeringa12contiene contraste o suero salino distinto del contraste para el que ha sido entrenado.

[0209] 2. Utilizando los datos que figuran en el cilindro de la jeringa

[0210] Un procedimiento alternativo para determinar el tipo de fluido contenido en una jeringa mediante técnicas de procesamiento de imágenes consiste en obtener una imagen de determinadas características de la jeringa. Específicamente, y con referencia a lasFIGS.27, 30y31,la jeringa12puede incluir al menos un punto339de fluido que es visible por el sensor a través del aire o fluido contenido dentro de la jeringa como se describe en el presente documento. Debido a las diferentes propiedades del aire y los diferentes fluidos, este punto339tendrá un aspecto diferente, específicamente a lo largo de un eje horizontal, basado en el aire o el fluido contenido dentro de la jeringa tal como se observa comparando el punto339de fluido de laFIG 27,visto a través de una jeringa que contiene aire12, el punto339de fluido de laFIG.30,que se observa a través de una jeringa12que contiene solución salina, y el punto339de fluido de laFIG.31,que se observa a través de una jeringa que contiene contraste12. Por consiguiente, si la jeringa12contiene aire, el punto339de fluido tendrá una distancia más corta en la dirección horizontal cuando sea visto por el sensor, si la jeringa12contiene solución salina, el punto339de fluido tendrá una configuración determinada cuando sea visto en una imagen y si la jeringa12contiene contraste, el punto339de fluido tendrá una configuración determinada (es decir, una distancia más larga en la dirección horizontal) cuando sea visto en una imagen. Por lo tanto, el tipo de fluido contenido en la jeringa puede detectarse de la siguiente manera.

[0211] En primer lugar, el sensor114se posiciona para capturar una imagen de al menos una porción de la jeringa12que incluye el punto339de fluido u otra característica indicadora en el cilindro de jeringa a través del fluido contenido dentro de la jeringa12.A continuación, el punto339de fluido se identifica en la imagen utilizando umbrales de contraste de píxeles como se describe en el presente documento. A continuación, en la etapa344,dado que se conoce la forma del punto339de fluido cuando se suministran diversos fluidos dentro de la jeringa, se pueden utilizar técnicas de coincidencia de patrones para determinar si hay aire, solución salina o contraste dentro de la jeringa12.Por ejemplo, una plantilla de un punto339de fluido cuando la solución salina está presente dentro de la jeringa puede coincidir con la imagen. Si la plantilla coincide con la imagen, puede determinarse que hay solución salina y se proporciona una indicación356de que hay solución salina en la jeringa12en la pantalla116.Por otro lado, si la plantilla no coincide, se puede hacer coincidir con la imagen una plantilla de un punto339de fluido cuando hay contraste dentro de la jeringa. Si la plantilla coincide con la imagen, se puede determinar que el contraste está presente y una indicación358de que el contraste está presente en la jeringa12se proporciona en la pantalla118.Además, si la plantilla para la solución salina o varios contrastes no coinciden, una plantilla para un punto339de fluido cuando el aire está presente dentro de la jeringa puede coincidir con la imagen. Si se determina que hay aire en la jeringa, el procedimiento de inyección puede detenerse automáticamente.

[0212] Se pueden utilizar otras formas, distintas de los puntos339de fluido ovalados, para determinar el tipo de fluido contenido en la jeringa, como se describe con más detalle en el presente documento.

[0213] D. Determinación del tipo de jeringa (tamaño/presencia)

[0214] En ciertos aspectos, el sistema110de verificación de fluido también puede utilizarse para determinar diversas propiedades o parámetros de la jeringa12insertada en el inyector, por ejemplo, tipo de jeringa, tamaño, fabricante, fecha de fabricación o número de lote, idoneidad para un procedimiento de inyección específico, uso anterior, vida útil restante, presión máxima, etc., antes de un procedimiento de inyección de fluido. Esta información puede utilizarse para identificar la jeringa y el fabricante, determinar si la jeringa se ha utilizado anteriormente y determinar los caudales, presiones, volúmenes, etc. deseados. Por ejemplo, con referencia a lasFIGS.32y33,el tamaño de la jeringa puede determinarse de la siguiente manera. En primer lugar, el al menos un sensor114se posiciona para capturar una imagen de al menos una porción de la jeringa12tal como el extremo24distal de la jeringa12. Dado que se conoce la posición del al menos un sensor114, también se conoce la ubicación de ciertas características de una jeringa12de un primer tamaño, tal como la boquilla22o el halo120, y la ubicación de ciertas características de una jeringa12de un segundo tamaño, tal como la boquilla22o el halo120,en la imagen del extremo24distal de la jeringa. Utilizando este hecho, se pueden utilizar técnicas de comparación de patrones para determinar el tamaño de una jeringa12utilizada con el inyector10de fluido. Por ejemplo, se puede aplicar a la imagen una plantilla365de una jeringa de un primer tamaño (por ejemplo, 150 ml). Si la plantilla coincide con la imagen, la unidad116central de procesamiento puede determinar que la jeringa es una jeringa de 150 ml y se proporciona una indicación367del tamaño de la jeringa12en la pantalla118.Por otra parte, si la plantilla365no coincide, se puede aplicar a la imagen una plantilla369de una jeringa de un segundo tamaño (por ejemplo, 200 ml). Si la plantilla coincide con la imagen, la unidad116central de procesamiento puede determinar que la jeringa es una jeringa de 200 ml y se proporciona una indicación367del tamaño de la jeringa12en la pantalla118.Si ninguna de las plantillas almacenadas coincide, se puede proporcionar una indicación en la pantalla118de que no hay jeringa presente o que no se puede determinar la identidad de la jeringa. En otro aspecto, el al menos un sensor114puede estar situado en una posición para tomar imágenes de al menos una marca de identificación en la jeringa12, tal como un código de barras que contenga información sobre la jeringa, tal como por ejemplo, fabricante, fecha de fabricación o lote, uno o más parámetros de la jeringa, un código de identidad/seguridad específico que pueda ser confirmado por la unidad central de procesamiento para determinar si la jeringa es auténtica o está siendo potencialmente reutilizada, etc., y transmitir la imagen de la marca de identificación a la unidad116central de procesamiento para su deconvolución.

[0216] E. Indicador de presencia de tubos

[0218] De forma similar a la determinación del tipo de jeringa, en otros aspectos la presencia o ausencia de un conjunto17de trayectorias de fluido conectado a la jeringa12también puede determinarse utilizando técnicas de procesamiento de obtención de imágenes. Esta información puede ser utilizada por la unidad116central de procesamiento para desactivar el inyector si un operario intenta inadvertidamente iniciar un procedimiento de inyección sin que el conjunto17de trayectorias de fluido esté conectado a la boquilla22de la jeringa o si el conjunto de trayectorias de fluido no ha sido cebado. En un ejemplo, con referencia a lasFIGS.34y35,el sensor114está situado para capturar una imagen de la boquilla22de la jeringa12.Dado que se conoce la posición del sensor114, también se conoce la ubicación de ciertas características de la jeringa12,tales como la boquilla22y el conjunto17,de trayectorias de fluido, si está conectado a la boquilla22,en la imagen de la jeringa12. Utilizando este hecho, se pueden utilizar técnicas de coincidencia de patrones para determinar si un conjunto17de trayectorias de fluido está conectado a la jeringa12. Por ejemplo, puede aplicarse a la imagen una plantilla373de una jeringa12que tenga un conjunto17de trayectorias de fluido conectado a la imagen. Si la plantilla coincide con la imagen, la unidad116central de procesamiento puede determinar que el conjunto17de trayectorias de fluido está conectado a la jeringa12y se proporciona una indicación375de que el conjunto17de trayectorias de fluido está presente en la pantalla118(véase laFIG.30).Por otra parte, si la plantilla373no coincide, la unidad116central de procesamiento puede determinar que no hay presente ningún conjunto17de trayectorias de fluido y se proporciona una indicación377de que no hay presente ningún conjunto17de trayectorias de fluido en la pantalla118.

[0220] F. Indicador de presencia de pico o conjunto de transferencia

[0222] Con referencia a laFIG.36,según ciertos aspectos, a menudo se utiliza un dispositivo46de transferencia de fluido para llenar una jeringa12desde un recipiente44de fluido. El dispositivo46de transferencia normalmente incluye un pico48que tiene al menos una trayectoria de fluido, y en ciertos aspectos un paso de aire, para perforar el sello del recipiente44de fluido, un soporte de recipiente o copa50para sostener el recipiente44de fluido en el pico48,una válvula (no mostrada), tal como una válvula de retención, para permitir que el fluido entre en la jeringa12y un elemento de soporte de jeringa o manguito54para sostener la jeringa12en relación con el dispositivo46de transferencia.

[0224] Durante un procedimiento de llenado, una vez montada la jeringa12en el inyector10de fluido, el émbolo26se hace avanzar para expulsar el aire de la jeringa12.La jeringa12está entonces lista para ser llenada con fluido. A continuación, el dispositivo46de transferencia puede insertarse en el recipiente44de fluido de forma que el pico48perfore el sello del recipiente44de fluido. El elemento54de soporte de jeringa del dispositivo46de transferencia puede colocarse entonces sobre la boquilla22de la jeringa12. Dentro del elemento54,de soporte, la punta luer de la jeringa12se acopla y acciona la válvula para abrir un paso para que el fluido fluya desde el recipiente44a la jeringa12.Para aspirar el contenido del recipiente44de fluido en la jeringa12,el émbolo inyector (no mostrado) retrae el émbolo26de la jeringa12.Después de llenar la jeringa12,el recipiente44de fluido se retira del dispositivo46de transferencia. El llenado de la jeringa con fluido puede ser monitorizado, por ejemplo en tiempo real, por el al menos un sensor114para asegurar un llenado preciso de la jeringa.

[0226] Una vez completado el llenado, puede ser deseable que se proporcione al operario una indicación de si se ha retirado el dispositivo46de transferencia de fluido. Esto puede hacerse automáticamente utilizando el sistema110de verificación de fluido descrito en el presente documento. Específicamente, con referencia a lasFIGS.37y38,el al menos un sensor114está posicionado para capturar una imagen de la boquilla22de la jeringa12. Dado que se conoce la posición del al menos un sensor114también se conoce la ubicación de ciertas características de la jeringa12,tal como la boquilla22y el dispositivo46,de transferencia de fluido, si está conectado a la boquilla22,en la imagen de la jeringa12. Utilizando este hecho, se pueden utilizar técnicas de comparación de patrones para determinar si un dispositivo46de transferencia de fluido está conectado a la jeringa12. Por ejemplo, puede aplicarse a la imagen una plantilla383de una jeringa12que tenga un dispositivo46de transferencia de fluido conectado a la misma. Si la plantilla coincide con la imagen, la unidad116central de procesamiento puede determinar que el dispositivo46de transferencia de fluido está conectado a la jeringa12y se proporciona una indicación385de que el dispositivo46de transferencia de fluido está presente en la pantalla118(véase laFIG.

[0227] 37). Esta información también puede mostrarse en un controlador82de pantalla táctil de un sistema600de inyección de fluido como se muestra en laFIG. 56.Por otro lado, si la plantilla383no coincide, la unidad116central de procesamiento puede determinar que no hay ningún dispositivo46de transferencia de fluido presente y se proporciona una indicación387de que no hay ningún dispositivo46de transferencia de fluido presente en la pantalla118(véase laFIG.38).

[0229] G. Indicador de tubo purgado

[0231] Con referencia a laFIG.39,en ciertos aspectos de los inyectores10de fluido descritos en el presente documento, un recipiente550de purga puede configurarse para conectarse al extremo de un conector552del conjunto17de trayectorias de fluido que suministra medio de contraste u otro fluido a un paciente durante un procedimiento de purga previo a una inyección. Cuando el conjunto17de trayectorias de fluido se ceba o purga de aire antes de un procedimiento de inyección, el recipiente550de purga puede recoger la descarga de medios de contraste del extremo del conjunto17de trayectorias de fluido que suministra los medios al paciente cuando la jeringa12y el conjunto17de trayectorias de fluido se purgan y ceban, y proporcionar una indicación de que la purga es aceptable basándose en la cantidad de contraste que contiene. En ciertos aspectos, un operario puede inspeccionar visualmente el recipiente550de purga para determinar que contiene una cantidad aceptable de contraste y que la purga ha sido aceptable y la jeringa y la trayectoria del fluido están cebados con fluido. Sin embargo, en ciertos aspectos este proceso puede automatizarse mediante la captura de una imagen del recipiente550de purga con el al menos un sensor114y el procesamiento de la imagen utilizando las técnicas de procesamiento de imágenes analizadas en el presente documento.

[0233] Por ejemplo, con referencia a lasFIGS.40, 41Ay41B,puede formarse o proporcionarse un punto554de fluido u otra marca indicadora, similar al punto339de fluido analizado en el presente documento, en una superficie del recipiente550de purga. El al menos un sensor114está posicionado de tal manera que tomará imágenes del punto554de fluido a través de cualquier fluido contenido dentro del recipiente550de purga. Debido a las diferentes propiedades, tal como el índice de refracción, de los diferentes fluidos y/o la curvatura seleccionada del recipiente550de purga, este punto554tendrá una apariencia diferente en función del fluido contenido dentro de la jeringa y el recipiente550de purga. Por consiguiente, si el aire está contenido dentro del recipiente de purga550,el punto554de fluido tendrá una primera configuración cuando se ve en una imagen, por ejemplo, de acuerdo con un aspecto tal como se muestra en laFIG.41Ay, si un fluido, tal como contraste o solución salina, está contenido dentro del recipiente550de purga, el punto554de fluido tendrá una segunda configuración, por ejemplo, tal como se muestra en laFIG.41B.La configuración del punto554de fluido puede detectarse como sigue. En primer lugar, el último sensor114se coloca para capturar una imagen de al menos una porción del recipiente550de purga que incluye el punto554de fluido a través del fluido contenido dentro del recipiente550de purga después de que el conjunto17de jeringa y tubo se hayan cebado y purgado de aire. A partir de entonces, dado que se conoce la forma del punto554de fluido cuando se proporcionan diversos fluidos dentro del recipiente550de purga, se pueden utilizar técnicas de comparación de patrones para determinar si hay aire o fluido dentro del recipiente550de purga. Por consiguiente, una plantilla de un punto554de fluido cuando un determinado fluido, tal como contraste o solución salina, está presente dentro del recipiente550de purga puede coincidir con la imagen del punto554de fluido obtenida por el sensor114.Si la plantilla coincide con la imagen, se puede determinar que no hay aire presente en el conjunto17de jeringa y tubo y que el recipiente550de purga contiene suficiente fluido para indicar que el sistema ha sido cebado y se puede enviar una señal al inyector10de fluido de que el conjunto17de trayectorias de fluido ha sido correctamente purgado y cebado. También se puede indicar en la pantalla118que el conjunto17de trayectorias de fluido se ha purgado y cebado correctamente y que el inyector está listo para el procedimiento de inyección. De acuerdo con ciertos aspectos, el cebado y purgado de la jeringa y el conjunto de trayectorias de fluido pueden ser monitorizados en tiempo real. En este aspecto, el al menos un sensor114monitoriza el punto554de fluido en el recipiente550de purga a medida que la configuración del punto554de fluido cambia durante el procedimiento de cebado, monitorizando así el cambio en el volumen del recipiente550de purga e indicando cuándo se ha cebado suficiente fluido en el sistema y no queda aire adicional en el sistema. De acuerdo con un aspecto, se puede utilizar un algoritmo que correlaciona el cambio de volumen en el recipiente550de purga con el flujo de fluido a través del conjunto17de tubo para confirmar la finalización de la operación de cebado.

[0235] Alternativamente, según otro aspecto, con referencia a lasFIGS.42Ay42B,en lugar de utilizar un punto554de fluido, se pueden formar o proporcionar una o más líneas556de referencia en una superficie del recipiente550de purga. La línea556indicadora puede imprimirse en la superficie del recipiente550de purga, moldearse en la superficie del recipiente550de purga, o formarse o proporcionarse en la superficie del recipiente550de purga de cualquier otra manera adecuada. El al menos un sensor114está posicionado de tal manera que tomará una imagen de la línea556de referencia a través de cualquier fluido contenido dentro del recipiente550de purga. Una vez obtenida una imagen del recipiente550de purga, el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento identifica un borde558superior del fluidoFcontenido dentro del recipiente550de purga junto con la línea556de referencia utilizando umbrales de contraste de píxeles como se describe en el presente documento. Una distancia560desde el borde558superior del fluidoFcontenido dentro del recipiente550de purga hasta la línea556de referencia se determina utilizando el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento. La unidad116central de procesamiento compara esta distancia560con diversas distancias predeterminadas correspondientes a procesos de purga aceptables e inaceptables para determinar si la purga es aceptable y el sistema está cebado. Una vez más, la operación de purga/cebado y el cambio de volumen en el recipiente550de purga pueden monitorizarse en tiempo real a medida que la jeringa y el conjunto17de trayectorias de fluido se ceban para garantizar un cebado preciso del sistema.

[0237] En otra alternativa más, con referencia a lasFIGS.43Ay43B,una línea indicadora562que tiene la forma mostrada puede formarse o proporcionarse sobre una superficie del recipiente550de purga. La línea562indicadora puede imprimirse en la superficie del recipiente550de purga, moldearse en la superficie del recipiente550de purga, o formarse o proporcionarse en la superficie del recipiente550de purga de cualquier otra manera adecuada. El sensor114está posicionado de tal manera que tomará una imagen de la línea562indicadora a través de cualquier fluido contenido dentro del recipiente550de purga. Debido a las propiedades de los diferentes fluidos y/o a la curvatura seleccionada del recipiente550de purga, la línea562indicadora parece tener una longitud diferente en una imagen cuando hay fluido en comparación con cuando hay aire. Además, la línea562indicadora puede tener un aspecto más brillante cuando se ve en el aire que cuando se ve en el fluido. Por consiguiente, las técnicas de coincidencia de patrones y/o la medición del nivel de brillo de la línea562indicadora se pueden realizar en una imagen de la línea562indicadora por el software de procesamiento de imágenes en la unidad116central de procesamiento para determinar si hay fluido o aire presente dentro del recipiente550de purga. Basándose en esta determinación, la unidad116central de procesamiento puede determinar la aceptabilidad de la purga y proporcionar una indicación, a través de la pantalla118, a un operario. Nuevamente, la operación de purga/cebado y el cambio de volumen en el recipiente550de purga basado en los cambios en la línea562indicadora pueden ser monitorizados en tiempo real a medida que la jeringa y la trayectoria17de fluido son cebadas para asegurar un cebado preciso del sistema. Un experto en la materia reconocerá que son posibles otras configuraciones de la línea562indicadora y que el software de reconocimiento de imágenes y los algoritmos descritos en el presente documento pueden controlar los cambios en la configuración de la línea562indicadora durante una operación de purga/cebado e indicar al técnico que el sistema se ha cebado correctamente y está listo para su uso en un procedimiento de inyección. Tales otras configuraciones están dentro del alcance de esta divulgación.

[0239] Con referencia a laFIG. 44,se ilustra una configuración alternativa del recipiente550de purga. Este recipiente550de purga también está configurado para conectarse, durante un procedimiento de purga, al extremo de un conector552del conjunto17de trayectorias de fluido que está diseñado para suministrar medios de contraste u otro fluido a un paciente durante un procedimiento de inyección de diagnóstico posterior. El recipiente550de purga incluye un cuerpo563cilíndrico que tiene un extremo564proximal y un extremo565distal cónico similar al extremo24distal cónico de la jeringa12descrita en el presente documento. Una fuente566de radiación electromagnética, tal como un LED, se coloca debajo del extremo564proximal del cuerpo563cilíndrico. Por consiguiente, cuando el recipiente550de purga se llena con una cantidad adecuada de fluido, se genera un halo567similar a la manera en que se forma el halo120dentro de la jeringa12, tal como se describe en el presente documento. Esto permite al operario determinar rápida y fácilmente si contiene una cantidad aceptable de contraste y que la purga fue aceptable si el halo567está presente y que la jeringa y el conjunto17de trayectorias de fluido están adecuadamente cebados. Además, este proceso puede automatizarse, y en ciertos aspectos monitorizarse en tiempo real, capturando una o más imágenes del halo567generado dentro del recipiente550de purga con al menos un sensor114y procesando la imagen utilizando las técnicas de procesamiento de imágenes discutidas en el presente documento.

[0241] Con referencia a laFIG.45,de acuerdo con un aspecto, el conjunto17de trayectorias de fluido puede alterarse para permitir el reconocimiento de una imagen de la tubería obtenida por al menos un sensor114para determinar si el conjunto17de trayectorias de fluido se ha purgado suficientemente. Por ejemplo, tal como se muestra en laFIG.45,el tubo del conjunto de trayectorias de fluido17puede incluir un cable610de fibra óptica situado adyacente al mismo. El cable610de fibra óptica también puede coextrudirse con la tubería del conjunto17de trayectorias de fluido, de modo que el cable610de fibra óptica quede incrustado dentro de la tubería o pueda colocarse dentro de la tubería del conjunto17de trayectorias de fluido. En otro ejemplo, puede proporcionarse una superficie reflectante en el interior o el exterior de la tubería del conjunto17de trayectorias de fluido para transmitir la luz mediante reflexión interna a lo largo de toda la longitud del tubo o, alternativamente, el material de la trayectoria de fluido puede seleccionarse para que tenga un índice de refracción adecuado para la reflexión interna, tal como se describe en el presente documento. Esto permitirá que la luz se refleje a lo largo de la tubería del conjunto17de trayectorias de fluido cuando haya fluido (de forma similar a como funciona un tubo de luz) y dará como resultado un indicador visible de que la tubería del conjunto17de trayectorias de fluido está purgada y llena de fluido. Este indicador visual puede ser un componente iluminado en el extremo del conjunto de tubos que puede ser reconocido por el sensor114o simplemente por el operario. Si hay aire en el conjunto17de trayectorias de fluido, por ejemplo cuando la tubería no se ha cebado totalmente, no se producirá la reflexión interna de la luz y no se observará el efecto "tubo de luz".

[0242] Además, la tubería del conjunto17de trayectorias de fluido puede configurarse para tener un conector (no mostrado) en el extremo del mismo que se acopla al inyector10o se coloca en un lugar en el que una fuente de radiación electromagnética emite a través de una sección del conector. El conector entero sólo se encendería de acuerdo con esta realización si está lleno de fluido, indicando que la tubería del conjunto17de trayectorias de fluido está completamente purgada de aire y está cebada y lista para su uso. La fuente de radiación electromagnética puede ser inalámbrica, funcionar con batería o estar conectada a una fuente de alimentación del inyector. Esto significa que puede estar en contacto directo o indirecto con los tubos del conjunto17de trayectorias de fluido y puede ser desechable o reutilizable según aspectos específicos.

[0244] En otro ejemplo, el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento puede utilizarse para determinar el volumen de fluido necesario para purgar el conjunto17de trayectorias de fluido. Más específicamente, el sistema puede determinar la cantidad de aire presente dentro de la jeringa12utilizando cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento. A continuación, el software de procesamiento de imágenes de la unidad116central de procesamiento puede determinar el tipo de conjunto17de trayectorias de fluido conectado a la jeringa mediante técnicas de coincidencia de patrones, tal como se describe en el presente documento. Utilizando esta información, la unidad116central de procesamiento puede calcular el volumen de fluido necesario para purgar/cebar el conjunto17de trayectorias de fluido. Utilizando esta información, la unidad116central de procesamiento puede ordenar al inyector10que accione la jeringa para mover el émbolo una distancia suficiente correspondiente al volumen de aire que se calcula que hay en la jeringa y en el conjunto17de trayectorias de fluido. El émbolo puede desplazarse una distancia adicional para expulsar otro volumen y garantizar el cebado completo del sistema.

[0246] En otra configuración del recipiente550de purga, uno o más sensores pueden estar asociados al mismo. Más particularmente, un componente (no mostrado) puede ser provisto en el recipiente550de purga que se mueve cuando el fluido entra (lo que significa que la tubería está siendo purgada). El componente móvil puede ser detectado por el sensor114o ser un indicador visual para el operario, y puede determinarse un volumen de fluido que entra en el recipiente550de purga para confirmar cuándo se ha completado la cebado de la jeringa y el conjunto17de trayectorias de fluido.

[0248] Por ejemplo, en un aspecto, el componente podría ser un filtro de aire (por ejemplo, un filtro de la marca Porex) que permite el paso de aire mientras se produce el cebado y, a continuación, entra en contacto con el fluido, acumula presión, rompe la fricción con la superficie y es impulsado hacia delante hasta una posición que puede ser detectada por el sensor114o el operario. El componente también podría consistir en bolas flotantes que suben y bajan en función de la presencia de fluido y de la densidad del fluido presente, como se explica con más detalle en el presente documento en relación con la colocación de dichas bolas en la jeringa.

[0250] H. Medición de la capacitancia basada en el hinchamiento y estiramiento de al menos una porción de la jeringa

[0252] La capacitancia se define como el cambio de volumen de un elemento o elementos de la trayectoria del fluido, o de todo el sistema, como resultado de un cambio de presión en el sistema, por ejemplo cuando la presión interna del sistema aumenta por la operación del émbolo para presurizar el sistema durante un proceso de inyección. El volumen total de expansión, capacidad o volumen de capacitancia del sistema representa la cantidad o volumen total de fluido suprimido (es decir, el volumen de reflujo) que se captura en la hinchazón de los componentes del sistema inyector debido a la presión aplicada. La capacitancia total del sistema y el volumen de capacitancia son inherentes a cada sistema de inyección de fluido y dependen de una pluralidad de factores, incluyendo la construcción del inyector, las propiedades mecánicas de los materiales utilizados para construir la jeringa, el pistón, la camisa de presión que rodea la jeringa, el movimiento o flexión de la camisa de presión y la restricción, la densidad, compresibilidad y/o viscosidad del fluido, el cambio en el volumen de flujo bajo presión constante, las líneas de fluido que suministran el contraste y la solución salina a un dispositivo de mezcla de flujo, la presión inicial, la presión final, etc. Por ejemplo, en los inyectores de jeringa doble, la cantidad de flujo de retorno o inverso aumenta cuando la diferencia de velocidad relativa entre los dos pistones del sistema de inyección es grande y la presión requerida es alta, lo que puede ocurrir cuando el flujo de fluido simultáneo es a través de una restricción pequeña, la velocidad de la inyección total de fluido es grande, y/o la viscosidad del fluido es alta. El flujo de retorno o inverso puede impedir que, en determinadas inyecciones, se produzcan proporciones diferentes de líquido suministrado simultáneamente, lo que puede suponer un inconveniente para todos los sistemas de inyección de dos jeringas, tal como el inyector de líquido10.

[0254] La medición de la capacitancia puede utilizarse para corregir los cambios en el caudal y el volumen suministrado de forma dinámica con el fin de mejorar las prácticas de obtención de imágenes clínicas. Más concretamente, en los procedimientos médicos, tal como en la infusión intravenosa de un medio de contraste para la obtención de imágenes radiográficas con contraste, a menudo es deseable introducir un "bolo agudo" de fluido en el que la medicación y/o el fluido de diagnóstico se introducen a una presión mayor para su rápida administración en un lugar específico del cuerpo. En el caso de la obtención de imágenes radiográficas con contraste, debe haber suficiente medio de contraste en el lugar específico o región de interés del cuerpo en un momento predeterminado para que se tomen imágenes de calidad diagnóstica durante el procedimiento. Por lo tanto, es importante la precisión en la cantidad o volumen de medio de contraste administrado al paciente y el momento en que este volumen de medio de contraste alcanza un punto concreto en el cuerpo de un paciente. Un "bolo agudo" de medio de contraste en la práctica puede definirse como una columna distinta o definida de líquido que tiene extremos o límites opuestos bien definidos. Por consiguiente, la exactitud en la cantidad de fluido suministrado por vía intravenosa a un paciente es a menudo de importancia en los procedimientos terapéuticos y de diagnóstico médico y tal precisión puede ser disminuida por la expansión del volumen de capacitancia de los componentes de la trayectoria de suministro de fluido cuando el sistema de suministro de fluido está bajo presión. En la Patente de Estados Unidos n.º 8,403,909 de Spohnet al.se describen más detalles sobre la medición de la capacitancia y su corrección.

[0256] Con referencia a laFIG.46, a medida que se suministra un fluido porciones de la jeringa12se hincharán y estirarán debido al aumento de la presión interna durante un procedimiento de inyección. De acuerdo con aspectos de la presente divulgación, el volumen de capacitancia puede entonces determinarse como sigue. Este hinchamiento y estiramiento puede ser detectado en tiempo real por el al menos un sensor114y su extensión puede medirse utilizando el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento. Por ejemplo, el diámetro exterior de la jeringa12a lo largo de la longitud del cilindro18de la jeringa12puede determinarse como se muestra en laFIG.46.La unidad116central de procesamiento puede entonces integrar a través de las diferentes mediciones de diámetro exterior a lo largo de la longitud del cilindro18por encima del sello inferior del émbolo26para determinar un volumen preciso dentro de la jeringa12dinámicamente. A continuación, el volumen esperado si la jeringa12no tuviera capacitancia se resta del volumen dinámico determinado y se obtiene un volumen restante que corresponde al volumen de capacitancia. Una vez conocido el volumen de capacitancia, el inyector10de fluido puede ser controlado para controlar el pistón124para compensar la expansión del cilindro18bajo presión para asegurar el suministro de un bolo agudo.

[0258] Con referencia a laFIG.47, se ilustra un gráfico de volumen frente a tiempo de un procedimiento de inyección realizado por el inyector10de fluido en el que la línea501representa un volumen de fluido que el inyector10de fluido ha sido programado para creer que ha sido suministrado sin ninguna corrección por capacitancia; la línea503representa el volumen de fluido que ha sido realmente suministrado al paciente; y la línea505representa la diferencia debida a la capacitancia del sistema entre lo que se cree que ha sido suministrado y lo que ha sido realmente suministrado. El escáner (no mostrado) utilizado para capturar una imagen con fines diagnósticos se activa y se le ordena que comience a capturar imágenes en el intervalo de tiempo exacto en que se espera que el fármaco pase por la parte concreta del cuerpo de la que se desea obtener la imagen. Ese tiempo se basa en la cantidad de fluido que el inyector10de fluido cree que se está introduciendo durante un cierto período de tiempo (es decir, la línea501en laFIG.47).Dado que la cantidad real de fluido se suministra más tarde de lo esperado, el escáner puede, en ciertos casos, capturar imágenes cuando el fluido (es decir, el contraste) no se ha introducido completamente en la parte del cuerpo que se está mostrando en imágenes. Esto se debe a la capacitancia, o hinchazón del conjunto de jeringa y tubo con la presión, tal como se describe en el presente documento. Para corregirlo, la mayoría de los operarios introducen un retardo estimado para intentar compensar la capacitancia. Sin embargo, al determinar el caudal y la capacitancia basándose en las secciones de hinchamiento y estiramiento como se describe en el presente documento, el controlador del inyector10de fluido puede automatizar este retardo para el operario y capturar imágenes de la mejor calidad para fines de diagnóstico.

[0260] H. Determinación del volumen restante

[0262] En un ejemplo, el sistema110de verificación de fluido puede disponerse de tal manera que el al menos un sensor114pueda capturar una imagen de la jeringa12que incluya el cilindro18de la jeringa y el émbolo26de tal manera que pueda determinarse una posición del émbolo26en cada una de las imágenes. Basándose en estas imágenes, se puede determinar el volumen de contraste o solución salina que queda dentro de la jeringa12. Específicamente, con referencia a laFIG.48, el sensor114obtiene una imagen de la jeringa12en la etapa570. A continuación, en la etapa572, el software de procesamiento de imágenes identifica el émbolo26en la imagen mediante el reconocimiento de patrones basado en una imagen de entrenamiento como se analiza en el presente documento. A continuación, en la etapa574, el software de procesamiento de imágenes determina la posición del émbolo26dentro del cilindro18de la jeringa12determinando el cambio de ubicación del émbolo26con respecto a un punto de referencia. Una vez que se ha determinado la posición del émbolo26dentro del cilindro18de la jeringa12, esta posición puede compararse con posiciones conocidas correspondientes a un volumen de fluido restante dentro de la jeringa12en la etapa576.La unidad116central de procesamiento envía entonces una señal para mostrar el volumen restante a la pantalla118en la etapa578.El volumen restante puede mostrarse como un valor numérico o puede mostrarse una representación gráfica de la jeringa12que ilustre el volumen restante en tiempo real dentro de la jeringa. Las imágenes se toman continuamente y la visualización del volumen restante se actualiza continuamente hasta que el procedimiento de inyección se completa según lo determinado en la etapa580. También puede incorporarse al protocolo la corrección del volumen restante de la jeringa mediante la medición de la expansión de la jeringa durante la inyección debido a la capacitancia. Por consiguiente, el al menos un sensor puede medir el cambio en el diámetro exterior de la jeringa, por ejemplo mediante la comparación de una imagen con una plantilla de referencia, y calcular el volumen debido a la capacitancia. Este volumen de capacitancia puede monitorizarse en tiempo real y transmitirse a la unidad central de procesamiento, donde el análisis algorítmico puede permitir la compensación de la capacitancia para ajustar la administración de fluido y proporcionar la administración de un bolo agudo.

[0263] En un ejemplo alternativo, el volumen restante en la jeringa12puede determinarse utilizando únicamente una imagen del halo120si se utiliza el émbolo26de lasFIGS.5Ay5B. Más específicamente, el émbolo26puede estar formado o recubierto con un material reflectante que tenga una pluralidad de bandas38de diferentes colores. El material reflectante que forma las bandas38refleja la luz dirigida hacia el émbolo26en dirección distal a través del cilindro18de la jeringa para producir el halo. A medida que el émbolo o la cubierta26de émbolo se mueve a través del cilindro, la luz se refleja desde una banda38diferente dependiendo de la posición del émbolo26dentro del cilindro18de la jeringa. Dado que cada una de las bandas38del émbolo26es de diferente color, el color y/o apariencia del halo cambia dependiendo de la banda38sobre la que se refleja la luz a medida que el émbolo26avanza o se retrae a través del cilindro18de la jeringa durante un procedimiento de inyección o llenado. El al menos un sensor114puede posicionarse para capturar imágenes del halo a medida que el émbolo avanza o se retrae a través del cilindro18de la jeringa. El software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento detecta el cambio de color del halo. La unidad central de procesamiento está configurada para determinar entonces una posición del émbolo26dentro del cilindro18de la jeringa basándose en el color del halo. Una vez que la unidad116central de procesamiento determina la posición del émbolo26, se determina el volumen de fluido que queda dentro de la jeringa. A continuación, la unidad116central de procesamiento envía una señal para mostrar el volumen de fluido restante en la pantalla116. El volumen de fluido restante puede mostrarse como un valor numérico o puede mostrarse una representación gráfica de la jeringa12que ilustre el volumen restante dentro de la jeringa. En una realización alternativa, se pueden colocar luces LED de diferentes colores en el pistón para transmitir la luz a través de un material de émbolo translúcido o transparente en círculos concéntricos similares en el émbolo.

[0264] I. Retroalimentación de presión basada en el hinchamiento y estiramiento de la jeringa

[0265] En otro ejemplo, se pueden utilizar técnicas de procesamiento de imágenes para determinar la presión a la que se suministra un fluido dentro de la jeringa12a un paciente durante un procedimiento de inyección de fluido debido al hecho de que algunas porciones, tal como una porción del extremo24distal, de la jeringa12se hincharán y estirarán durante un procedimiento de inyección. Se sabe que la magnitud de este hinchamiento y estiramiento corresponde a la presión que ejerce el fluido dentro de la jeringa en un momento dado.

[0266] Con referencia a lasFIGS.49y50,de acuerdo con una realización, para mejorar este hinchamiento y estiramiento, puede utilizarse un ejemplo alternativo de la jeringa12que tiene una sección590flexible situada en un extremo24distal de la misma. Muchos componentes de la jeringa12mostrados en lasFIGS.49y50son sustancialmente similares a los componentes de la jeringa12descritos en el presente documento con referencia a laFIG.2.Los números de referencia en lasFIGS. 49y50se utilizan para ilustrar componentes idénticos a los números de referencia correspondientes de laFIG.2.Como la explicación anterior con respecto a la jeringa,12que se muestra en general en laFIG.2, es aplicable al aspecto mostrado en lasFIGS.49y50,solo se analizan en el presente documento las diferencias relevantes entre estos sistemas.

[0267] En un aspecto, la sección590flexible puede estar configurada para expandirse cuando la presión interna de la jeringa12aumenta durante un procedimiento de inyección. La sección590flexible puede ser moldeada por inserción a partir de un material más flexible que el cilindro18de la jeringa. El material que forma la sección590flexible puede ser cualquier material flexible adecuado tal como, por ejemplo, TPU, TPE, polipropileno, polietileno y elastómeros termoplásticos. Además, el material590flexible puede ser un material transparente o translúcido de tal manera que pueda ser iluminado con la fuente112de radiación electromagnética y mostrar una característica de halo como se describe en el presente documento.

[0268] Aunque la sección590flexible se ilustra en lasFIGS.49y50como situada en el extremo24distal de la jeringa12,esto no debe interpretarse como una limitación de la presente divulgación, ya que la sección590flexible puede aplicarse a muchas zonas de la jeringa12.Entre los factores que hay que tener en cuenta se incluye la minimización de la capacitancia del fluido al tiempo que se maximiza el hinchamiento para obtener una mejor resolución de la presión.

[0269] Con referencia a lasFIGS. 51y52y continuando con la referencia a lasFIGS. 49y50,el sistema110de verificación de fluido que comprende el al menos un sensor114, la unidad116central de procesamiento, y la pantalla118de acuerdo con este aspecto puede colocarse de tal manera que el sensor114sea capaz de capturar una imagen de la sección590flexible durante un procedimiento de inyección. Una vez obtenida una imagen de la sección590flexible, el software de procesamiento de imágenes de la unidad116central de procesamiento mide un aumento del diámetro de la sección590flexible y correlaciona el aumento del diámetro con la presión interna de la jeringa. Por ejemplo, laFIG.51ilustra la sección flexible590que tiene un pequeño aumento en el diámetro que corresponde a una presión interna de jeringa pequeña mientras queFIG.52ilustra la sección flexible590que tiene un gran aumento en el diámetro que corresponde a una presión interna de jeringa grande. La unidad116central de procesamiento puede estar configurada para mostrar esta presión interna de la jeringa en la pantalla118y controlar el inyector10de fluido para permitir el control activo de la presión dentro de la jeringa durante los procedimientos de inyección.

[0270] Por consiguiente, la sección590flexible proporciona una lectura "en vivo" o en tiempo real de la presión dentro del cilindro18de la jeringa12durante un procedimiento de inyección. Con referencia a laFIG.53,la presión negativa creada durante un procedimiento de llenado hace que la sección590flexible se mueva hacia dentro. Los cambios dimensionales de la sección590flexible pueden medirse utilizando el sensor114y el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento y, a continuación, puede determinarse el nivel de vacío subsiguiente.

[0271] Dicha presión negativa puede ser importante para la jeringa135de diafragma rodante descrita en el presente documento porque tener un alto nivel de vacío durante un llenado de dicha jeringa135podría aplastar o deformar las paredes de la jeringa135. Por consiguiente, con referencia a laFIG.54, una realización de la jeringa135de diafragma rodante puede adaptarse para incluir una sección flexible o diafragma591en un conector592unido al extremo137distal de la jeringa135de diafragma rodante o proporcionado en la tapa390(no mostrada). El diámetro exterior de la sección591flexible puede medirse dinámicamente en tiempo real utilizando el al menos un sensor114y el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento, tal como se describe en el presente documento con respecto a la medición del diámetro de la sección590flexible. El diámetro exterior de la sección591flexible disminuye a medida que aumenta el vacío dentro de la jeringa de diafragma rodante durante un procedimiento de llenado. Por lo tanto, el tamaño del diámetro exterior de la sección591flexible puede utilizarse para determinar el nivel de vacío dentro de la jeringa135de diafragma rodante. A continuación, el nivel de vacío puede mantenerse por debajo de un umbral especificado ajustando la velocidad a la que se retira el pistón138para evitar el aplastamiento de la jeringa135de diafragma rodante.

[0272] Con referencia a las55Ay55B, de acuerdo con un aspecto, también puede obtenerse una determinación de la presión dentro de la jeringa12posicionando la fuente212de radiación electromagnética de forma que se refleje a través de al menos una porción de una pared lateral del cilindro18de la jeringa. La luz que brilla a través de la pared lateral del cilindro18se visualiza en la parte inferior del halo120como muestran las líneas121ay121b. Por ejemplo, si no hay luz que incida sobre la pared lateral del cilindro18de la jeringa, esta zona aparecerá como una línea negra(121b). Colocar la fuente212de radiación electromagnética debajo de la jeringa12orientada hacia arriba hacia la pared lateral del cilindro18de la jeringa hace que la línea en la parte inferior del halo120aparezca iluminada (véase el elemento121aen laFIG.55A)porque la luz viaja por el interior de la pared lateral del cilindro18de la jeringa y se refleja en el halo120.

[0273] Cuando la jeringa12es sometida a presión, por ejemplo durante un procedimiento de inyección, se hincha, empujando las paredes de la jeringa12hacia fuera, como se muestra en laFIG.55B.Esto elimina la trayectoria en línea recta de la luz desde la fuente212de radiación electromagnética hasta la parte inferior del halo120.Esta línea pasa de clara a oscura a medida que la jeringa12se hincha (es decir, aumenta la presión) (véase el elemento121bde laFIG.55B).La fuente212de radiación electromagnética también puede colocarse de forma que la luz desaparezca por completo cuando se alcance el límite de presión de la jeringa (es decir, que la jeringa se hinche lo suficiente como para bloquear la luz). Alternativamente, el brillo podría determinarse en función de la presión (es decir, el hinchamiento) y utilizarse para determinar la presión. Por ejemplo, se puede utilizar un software de reconocimiento de imágenes para monitorizar el cambio en la intensidad de la línea y proporcionar información en tiempo real sobre la capacitancia de la jeringa.

[0274] J. Retroalimentación del caudal

[0275] La información sobre el caudal del fluido suministrado por el inyector de fluido también podría proporcionarse a un operario utilizando muchos de los conceptos descritos en el presente documento. Más específicamente, la posición del émbolo26axialmente dentro del cilindro18puede ser monitorizada por el sensor114y el software de procesamiento de imágenes durante un procedimiento de inyección. A continuación, se puede crear una curva que muestre la posición del émbolo en relación con el tiempo durante el procedimiento de inyección. A continuación, puede obtenerse una ecuación para ajustar la curva. A continuación, la ecuación se proporciona a un algoritmo lógico en el que se incorporan los datos de la curva para calcular el caudal de fluido que suministra el inyector. Este caudal puede mostrarse al operario en la pantalla118.

[0276] L. Información sobre el llenado de la jeringa

[0277] Al llenar la jeringa12, con contraste o solución salina, se ha observado que el halo o patrón120de identificación iluminado descrito en detalle en el presente documento sólo está presente si la jeringa se está llenando a un ritmo adecuado. Por ejemplo, utilizando una jeringa tal como la jeringa12, la velocidad de llenado adecuada es de aproximadamente 4 ml/s porque esta es la velocidad de llenado más rápida con el fluido más espeso que se puede lograr antes de que una columna de vacío se introduzca en la jeringa. Sin embargo, la velocidad de llenado más rápida especificada dependerá de las restricciones particulares del sistema de inyección de fluido en cuestión. El pistón debe retroceder de forma que la jeringa se llene de la forma más rápida posible en función del sistema de inyección de fluido que se esté utilizando. Esto se logra utilizando los conceptos descritos en el presente documento mediante el examen dinámico del halo120utilizando el sensor114y el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento durante un procedimiento de llenado. Mientras se determine que el halo120está completamente presente, entonces el vacío no ha alcanzado un umbral en el que se genere una columna de vacío (es decir, aire) en la jeringa. El halo120se reconoce utilizando el sensor114y el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad116central de procesamiento, tal como se describe en el presente documento, y se detecta la posición del borde superior del halo120en relación con el borde inferior del halo120. Si el borde superior del halo120comienza a moverse hacia abajo, se puede proporcionar al operario una indicación de que se está introduciendo aire en la jeringa12. Además, el inyector10de fluido puede controlarse para ajustar la velocidad a la que el émbolo124arrastra el émbolo26hacia atrás para restablecer el tamaño adecuado del halo120.Esto permite que el inyector10de fluido alcance la velocidad de llenado más rápida posible, independientemente del tamaño de la jeringa, el tipo de fluido o la velocidad de llenado. En otras palabras, si la jeringa se está llenando demasiado rápido, lo que provoca la introducción de aire en la jeringa, el halo120no estará presente. Por consiguiente, el sensor114puede posicionarse para capturar una imagen del halo120durante un procedimiento de llenado. El software de procesamiento de imágenes de la unidad116central de procesamiento procesa la imagen para determinar la presencia del halo120.Si se produce una ausencia del halo120, se envía una señal al inyector10de fluido para detener el proceso de llenado y ajustar la velocidad a la que el vástago124de pistón retrae el émbolo26de modo que el halo120esté presente durante todo el proceso de llenado.

[0278] L. Sistema de ejemplo de inyección de fluido que utiliza técnicas de reconocimiento de imágenesCon referencia a lasFIGS.56-58,un sistema600de inyección de fluido de ejemplo comprende un inyector10de fluido que puede tener una carcasa14formada a partir de un material estructural adecuado, tal como plástico, un material compuesto, y/o metal. La carcasa14puede ser de diversas formas y tamaños dependiendo de la aplicación deseada. Por ejemplo, el sistema600de inyección de fluido puede ser una estructura independiente que tiene una porción 70 de soporte conectada a una base72con uno o más rodillos o ruedas de tal manera que el inyector10de fluido es móvil sobre el suelo. El inyector10de fluido puede incluir al menos un puerto16de jeringa para conectar de forma segura la al menos una jeringa12a los vástagos124de pistón respectivos. En diversos ejemplos, la al menos una jeringa incluye al menos un elemento de retención de jeringa configurado para retener la jeringa dentro del puerto16de jeringa del inyector10de fluido. En ejemplos no limitantes, el al menos un elemento de retención de la jeringa está configurado para acoplarse operativamente a un mecanismo de bloqueo proporcionado en o sobre el puerto16de jeringa del inyector10de fluido para facilitar la carga y/o extracción autoorientada de la jeringa hacia y desde el inyector10. El elemento de retención de la jeringa y el mecanismo de bloqueo definen conjuntamente una interfaz de conexión para conectar la jeringa al inyector10de fluido. En la Patente de EE. UU. n.º 9,173,995 se describe un ejemplo de diversas interfaces de conexión.

[0279] En ciertos ejemplos no limitantes, es deseable rotar y/o invertir temporalmente la carcasa14del inyector, incluyendo los puertos de jeringa, entre una posición sustancialmente vertical (es decir, con los puertos de jeringa apuntando hacia arriba), que puede facilitar, por ejemplo, la carga de una jeringa en un puerto de jeringa o el llenado de una jeringa con fluido médico, y una posición invertida, que puede facilitar, por ejemplo, la eliminación de burbujas de aire en un fluido médico contenido dentro de una jeringa, o la realización de un procedimiento de inyección. Por consiguiente, en ejemplos no limitantes de la presente divulgación, la carcasa14puede estar conectada a la porción70de soporte de forma giratoria, de tal manera que la carcasa14es giratoria con respecto a la porción70de soporte y a un poste74retráctil.

[0280] El sistema600de inyección de fluido puede incluir, además, un elemento76de soporte inferior que puede extenderse o retraerse en dirección vertical para ajustar la altura del inyector10de fluido. Un operario puede empujar hacia abajo un mango78para liberar una conexión de bloqueo entre el elemento76de soporte inferior y un calentador80de fluido proporcionado en el elemento76de soporte inferior. Al presionar el mango78, el operario puede subir o bajar el calentador80de fluido para ajustar la altura del inyector10de fluido.

[0281] En ejemplos no limitantes, al menos un conjunto17de trayectorias de fluido puede estar conectado fluidamente con el extremo distal de la al menos una jeringa para suministrar fluido médico desde la al menos una jeringa a un catéter, aguja u otra conexión de suministro de fluido (no mostrada) insertada en un paciente en un sitio de acceso vascular. El flujo de fluido de la al menos una jeringa puede ser regulado por un módulo de control de fluido operado por un controlador, tal como un controlador82de pantalla táctil desmontable o cualquier dispositivo adecuado. El módulo de control de fluidos puede accionar diversos pistones, válvulas y/o dispositivos reguladores de flujo para regular la administración del fluido médico, tal como la solución salina y el contraste, al paciente basándose en uno o más parámetros de inyección seleccionados por el usuario, tales como el caudal de inyección, la duración, el volumen total de inyección y/o la proporción de medio de contraste y solución salina.

[0282] El controlador82puede incluir uno o más procesadores, memoria, interfaces de red, y/o similares y puede estar configurado para controlar una pantalla que comprende una interfaz gráfica de usuario ("GUI"), que puede permitir a un usuario ver y/o interactuar con diversos parámetros de inyección a través de iconos gráficos e indicadores visuales producidos en la pantalla. El controlador82puede incluir la unidad116central de procesamiento con el software de procesamiento de imágenes en ella o en una unidad separada. En ejemplos no limitantes, el controlador82puede estar formado como un controlador de pantalla táctil desmontable. El controlador82también puede estar unido de forma no extraíble al inyector10de fluido. El controlador82puede utilizarse para monitorizar uno o más parámetros de inyección, incluyendo, por ejemplo, información específica del paciente (edad, peso, sexo, órgano que se va a visualizar, dosificación del agente de imagen, etc.), que puede ser introducida por el usuario o recuperada/descargada de una base de datos, una red, una memoria u otro controlador en comunicación con el sistema mediante un proceso de comunicación por cable o inalámbrico. El controlador82puede estar configurado además para controlar diversos parámetros de inyección que pueden ser introducidos por un usuario y/o calculados por uno o más cálculos algorítmicos realizados por el controlador82, el dispositivo de control de fluidos y/u otro controlador o procesador en comunicación con el dispositivo de control de fluidos y/o el controlador82basándose en datos descargados de una base de datos y/o introducidos por un usuario.

[0284] Con referencia específica a lasFIGS.57y58,el sistema600de inyección de fluido de ejemplo utiliza el patrón de identificación iluminado y las técnicas de procesamiento de imágenes que se tratan en el presente documento. Como se ha descrito anteriormente, el sistema600incluye un inyector10de fluido similar al inyector de fluido descrito con referencia a laFIG.1.El inyector10de fluido está configurado para acoplar un par de jeringas12. Las jeringas12se montan en los puertos16de jeringa del inyector10de fluido. Una serie de fuentes112de radiación electromagnética, tal como los LED, están montadas o incrustadas en un extremo distal de un vástago124de pistón del inyector10. Los LED están configurados para iluminarse en un primer color cuando se detecta un primer fluido dentro de la jeringa12y en un segundo color cuando se detecta un segundo fluido dentro de la jeringa12. Cuando se acciona, el vástago124de pistón avanza hacia y se recibe dentro de la cavidad (no mostrada) definida por el émbolo26. Los LED emiten luz en dirección axial a través de la cubierta 26 de émbolo para producir el halo120adyacente al extremo 24 distal del cilindro 18 de la manera comentada anteriormente. El sensor114puede proporcionarse de forma extraíble en una porción602de soporte del sistema600de inyección de fluido de tal manera que el sensor114se coloca detrás de las jeringas12cuando las jeringas 12 se están llenando con fluido de un frasco o bolsa de fluido multidosis. Como se describe en el presente documento, el sistema600de inyección de fluido puede estar configurado para identificar el tipo de fluido que se dirige a la jeringa12o el nivel de fluido en cada jeringa12utilizando técnicas de procesamiento de imágenes. Basándose en la información identificada por las técnicas de procesamiento de imágenes, el inyector10puede ajustar sus parámetros de funcionamiento para lograr los parámetros de llenado e inyección deseados.

[0286] Como se ha comentado en el presente documento, la fuente112de radiación electromagnética puede ser una bombilla, una bombilla LED, un emisor de luz visible, un emisor de infrarrojos o un láser, situados para proyectar un haz de radiación electromagnética a través de un interior de la jeringa12.La fuente de radiación electromagnética emite radiación electromagnética generalmente en dirección axial a través de la jeringa12. Por ejemplo, un haz de radiación electromagnética puede pasar a través de un émbolo translúcido o transparente o una cubierta26de émbolo y hacia el extremo24distal de la jeringa12.

[0288] Como se explica con más detalle en el presente documento, la fuente112de radiación electromagnética puede configurarse para aumentar la visibilidad del halo120o para adaptar el halo120a sensores o detectores de radiación electromagnética concretos. En un ejemplo, la fuente112de radiación electromagnética incluye un láser con una longitud de onda de aproximadamente 532 nm (por ejemplo, un láser verde). La fuente de radiación electromagnética láser verde puede utilizarse con émbolos de color neutro o transparentes y seguir produciendo un halo de color llamativo. En otros ejemplos, la fuente112de radiación electromagnética puede emitir radiación electromagnética fuera del espectro visible siempre que el sistema incluya un sensor o cámara capaz de detectar la radiación (por ejemplo, el halo) dentro de la longitud de onda emitida. En uno de estos aspectos, se puede proporcionar un sensor de infrarrojos para detectar la radiación en la jeringa12. En otros ejemplos, la fuente de radiación electromagnética puede configurarse para emitir luz polarizada o determinadas longitudes de onda de luz filtrada, que pueden distinguirse más fácilmente de la luz ambiente. En otros ejemplos, la fuente de radiación electromagnética puede estar configurada para emitir pulsos de luz de acuerdo con una secuencia predeterminada e identificable, que puede ser identificada por un operario del sistema o detectada automáticamente por un sensor.

[0289] La luz o la radiación electromagnética que atraviesa el émbolo o la cubierta26de émbolo irradia sustancialmente a través de la jeringa12para formar el halo120. Cuando la jeringa12está vacía o sólo parcialmente llena, los haces de radiación electromagnética pasan a través de la jeringa12, pero no forman una porción iluminada distintiva o halo cerca del extremo distal de la misma como se muestra en laFIG.8.Por el contrario, cuando la jeringa12está completamente llena de fluido, los haces de radiación electromagnética son refractados por el fluido, lo que produce un halo120cerca del extremo24distal de la jeringa12. Un operario del sistema o un dispositivo óptico o de lectura de imágenes automatizado, tal como el sensor114, puede identificar si el halo, en caso de estar presente, tiene la forma y el tamaño correctos. Si el halo es demasiado pequeño, no lo suficientemente brillante o no está presente en absoluto, el operario del sistema puede añadir fluido adicional a la jeringa12para completar el llenado. Si se identifica un halo con el tamaño, la forma y el brillo correctos, la verificación se ha completado y el contenido líquido de la jeringa12está listo para su administración a un paciente.

[0291] En ciertos ejemplos, el sistema600también es capaz de, mediante el uso del reconocimiento de imágenes, determinar si dos jeringas12están presentes en el inyector10de fluido simultáneamente. Además, el sistema600detecta si las jeringas12están llenas de fluido o de aire. El sistema600también, utilizando imágenes obtenidas del sensor114, visualiza características en el cilindro18de la jeringa, visualiza diferencias de altura del halo120, o visualiza la luz láser que pasa a través del fluido para detectar cuál de las dos jeringas12tiene contraste y cuál tiene solución salina, como se describe con mayor detalle en el presente documento. Una vez determinado esto, el sistema600puede enviar una señal a la fuente112de radiación electromagnética situada en el vástago124de pistón debajo de los émbolos translúcidos de la cabeza del inyector. Esta señal puede alertar a la fuente de radiación electromagnética para que encienda los LED de un primer color, tal como el verde, debajo de la jeringa12que se ha determinado que tiene contraste, y para que encienda los LED de un segundo color, tal como el azul, debajo de la jeringa12que se ha determinado que tiene solución salina. Esta luz iluminará el halo120, que también tendrá un color correspondiente al color de los LED, para su visualización por el operario.

[0293] El sistema también puede enviar una señal para alertar al operario del tipo de fluido mediante cualquier otro procedimiento de señales visuales, auditivas o sensoriales. Por ejemplo, una vez que se ha determinado mediante técnicas de reconocimiento de imagen que una jeringa12contiene contraste, señales visuales (LED, luz láser, gráficos, texto) y/o señales auditivas (alarmas, campanas, silbatos, otros sonidos) alertan al operario del hecho de que una jeringa12en particular contiene contraste. Por ejemplo, pueden utilizarse características de superposición verdes para el lado del inyector10especificado para el contraste. Se pueden utilizar LED verdes para iluminar el halo120de la jeringa12que se ha determinado que tiene contraste, independientemente del lado en el que se encuentre la jeringa12. Esto se logrará teniendo circuitos de ambos colores de LED (verde y azul) donde el verde se iluminará si se determina que hay contraste y el azul si se determina que hay solución salina. También es posible enviar mensajes al operario en la sala de control alertándole de qué jeringa está en cada lado, y si eso entra en conflicto con el protocolo prescrito por el médico tratante.

[0295] Con referencia específica a laFIG. 57, el sistema600ha determinado que una jeringa12ade contraste está instalada a la derecha y una jeringa12bde solución salina a la izquierda, como se muestra. En la pantalla118, se muestra "C" a la derecha y "S" a la izquierda para indicar que el software de procesamiento de imágenes de la unidad116central de procesamiento ha identificado el contenido de la jeringa de la izquierda como solución salina y el contenido de la jeringa de la derecha como contraste. Con referencia a laFIG.59, la jeringa12ade contraste se ha movido a la posición izquierda y la jeringa12bde solución salina a la posición derecha como se muestra. En la pantalla118, aparece ahora "C" a la izquierda y "S" a la derecha para indicar que el software de procesamiento de imágenes de la unidad116central de procesamiento ha identificado el contenido de la jeringa de la izquierda como contraste y el contenido de la jeringa de la derecha como solución salina. Con referencia a laFIG.60, el inyector10de fluido se muestra con las jeringas12a, 12bausentes. En la pantalla118, aparece ahora "A" tanto a la izquierda como a la derecha para indicar que el software de procesamiento de imágenes de la unidad116central de procesamiento ha identificado aire presente en ambas ubicaciones. Con referencia a laFIG.61, una jeringa12vacía ha sido instalada en la posición izquierda y otra jeringa12vacía ha sido instalada en la posición derecha como se muestra. En la pantalla118, aparece ahora "A" tanto a la izquierda como a la derecha para indicar que el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento ha identificado la presencia de aire en ambas jeringas.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Sistema de inyección de fluido que comprende:

un inyector de fluido (10);

al menos una jeringa (12) acoplada operativamente con el inyector de fluido (10), comprendiendo la jeringa (12) un cilindro (18) que comprende un extremo distal que tiene una superficie en ángulo y que define un volumen interior configurado para recibir un fluido;

caracterizado por que

una fuente de radiación electromagnética (112) se coloca en relación con la al menos una jeringa (12) para emitir radiación electromagnética a través de al menos una porción de la al menos una jeringa (12) de tal manera que, cuando la jeringa (12) se llena con el fluido, al menos una porción de la radiación electromagnética se ve afectada por una interacción de la radiación electromagnética con al menos una interfaz asociada con el fluido y la jeringa (12) para formar un patrón de identificación iluminado indicativo del contenido de la al menos una jeringa (12) en una porción predeterminada de la al menos una jeringa (12);

una cámara digital (114) situada para capturar una imagen digital del patrón de identificación iluminado (120); y al menos un dispositivo informático en comunicación con la cámara digital (114) y el inyector de fluido, comprendiendo el al menos un dispositivo informático al menos un procesador configurado para: determinar una distancia de una parte inferior a una parte superior del patrón de identificación iluminado (120) en la imagen digital del patrón de identificación iluminado (120);

comparar la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado (120) con al menos una distancia predeterminada;y

basándose en la comparación de la distancia desde el fondo hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado (120) con la al menos una distancia predeterminada, al menos uno de i) visualizar en un dispositivo de visualización en comunicación con el al menos un procesador una indicación de una característica de la al menos una jeringa (12); ii) permitir que el inyector (10) de fluido realice una función; y iii) inhabilitar el inyector (10) de fluido para realizar una acción.

2. Sistema de inyección de fluido, según la reivindicación 1, en el que determinar la distancia desde el fondo hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado (120) comprende determinar un borde inferior del patrón de identificación iluminado (120) y determinar un borde superior del patrón de identificación iluminado (120), en el que preferentemente el borde inferior y el borde superior del patrón de identificación iluminado (120) se determinan determinando un cambio en contraste entre píxeles vecinos en la imagen digital del patrón de identificación iluminado (120).

3. Sistema de inyección de fluido, según la reivindicación 1, en el que la característica de la al menos una jeringa (12) es la presencia de aire en la al menos una jeringa (12) y el al menos un procesador está configurado, además, para, si la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado (120) es inferior a la al menos una distancia predeterminada, proporcionar una indicación de que hay aire presente en la al menos una jeringa (12) e impedir que el inyector de fluido (10) lleve a cabo un procedimiento de inyección.

4. Sistema de inyección de fluido, según la reivindicación 3, en el que el al menos un procesador está configurado para determinar el tamaño de la al menos una jeringa (12) antes de determinar la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado (120), mediante la comparación de una primera plantilla de un patrón de identificación iluminado (120) conocido correspondiente a una jeringa (12) de un primer tamaño con la imagen digital del patrón de identificación iluminado (120).

5. Sistema de inyección de fluido, según la reivindicación 4, en el que el al menos un procesador está configurado además para proporcionar una indicación de que la al menos una jeringa (12) tiene el primer tamaño si la primera plantilla coincide con la imagen digital del patrón de identificación iluminado (120), o

en el que el al menos un procesador está configurado además para que coincida con una segunda plantilla de un patrón de identificación iluminado (120) conocido para una jeringa que tiene un segundo tamaño con la imagen digital del patrón de identificación iluminado (120) si la primera plantilla no coincide con la imagen digital del patrón de identificación iluminado (120), y

en el que preferentemente el al menos un procesador está configurado además para proporcionar una indicación de que la al menos una jeringa (12) tiene el segundo tamaño si la segunda plantilla coincide con la imagen digital del patrón de identificación iluminado (120).

6. Sistema de inyección de fluido, según la reivindicación 1, en el que la característica de la al menos una jeringa es el contenido de la al menos una jeringa (12),

en el que la al menos una distancia predeterminada puede comprender una primera distancia predeterminada indicativa de un primer fluido como contenido de la al menos una jeringa (12) y una segunda distancia predeterminada indicativa de un segundo fluido como contenido de la al menos una jeringa (12),

en el que, más preferentemente, si la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado (120) corresponde a la primera distancia predeterminada, puede proporcionarse una indicación de que el primer fluido está contenido en la al menos una jeringa (12), y, si la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado (120) corresponde a la segunda distancia

predeterminada, se proporciona una indicación de que el segundo fluido está contenido en la al menos una jeringa (12), y

en el que, más preferentemente, si el al menos un procesador determina que el primer fluido está presente en la al menos una jeringa (12), un color de la radiación electromagnética que forma el patrón de identificación iluminado (120) se establece en un primer color y, si el al menos un procesador determina que el segundo fluido está presente en la al menos una jeringa (12), el color de la radiación electromagnética que forma el patrón de identificación iluminado (120) se establece en un segundo color diferente del primer color.

7. Sistema de inyección de fluido, según la reivindicación 1, en el que la al menos una jeringa (12) comprende además un émbolo (26), y en el que la fuente de radiación electromagnética (112) está situada para proyectar al menos parte de la radiación electromagnética a través del émbolo (26), y

en el que, preferentemente, el émbolo (26) puede comprender un material transparente o translúcido; o en el que la al menos una jeringa (12) comprende además el émbolo (26), en el que la fuente de radiación electromagnética (112) está situada de modo que la radiación electromagnética se refleje desde una superficie distal del émbolo (26) a través del cilindro (18), y

en el que, preferentemente, el émbolo (26) puede comprender un material opaco de color.

8. Sistema de inyección de fluido, según la reivindicación 1, en el que la al menos una jeringa (12) comprende además un émbolo (26), y en el que la fuente de radiación electromagnética (112) está situada adyacente al cilindro (18) de la al menos una jeringa (12) y la radiación electromagnética se refleja desde un espejo (122) situado cerca del extremo distal del cilindro (18) y dirigida hacia una superficie distal del émbolo (26) de modo que la radiación electromagnética se refleje desde el émbolo (26) a través del cilindro (18).