JP2004538052A - 医療用注入システム - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
関連出願
本願は、2001年5月30日に出願した発明の名称を「CT インジェスタ システム」とする米国特許仮出願第60/294,471号に基づく優先権を主張し、この出願の内容は参照としてすべてこの明細書に組み込まれる。
【0002】
発明の背景
コンピュータ断層撮影(CT)は、X線撮影機を使用して患者の断面画像を撮影する医療処置である。X線源を身体の片側に配置し、検出器の配列を反対側に配置する。X線は身体を通過して、反対側で検出器によって読み取られる。検出器が受け取った信号はコンピュータに送られ、そこでデータがコンパイルされて画像が生成される。身体を軸方向に平行移動させながら、検出器およびX線源を身体の周りに回転させて、複数の積層画像を生成することができる。
【0003】
CTは、コンピュータを使用して最初に画像を「記録」する点において従来のX線撮影とは異なる。画像を大いに強調するために、しばしば、放射線不透過性のコントラストをもたらす造影剤が患者に静脈内注入される。CTの性質は、従来のX線によるスナップ写真というより、むしろ連続的な「動画」のようなものであるから、処置している間、造影剤の流れおよび効力を監視する。
【0004】
しかし、CT処置に放射線不透過性造影剤を使用に伴い、問題を生ずる可能性がある。例えば、管外遊出、注入剤の標的静脈または動脈の周囲組織への意図しない放出は、CT処置中に放射線不透過性造影剤を注入する際の、深刻な問題を併発しうる。これらの造影剤は比較的濃い溶液であるから、ヒトの組織に容易に吸収されない。したがって、生理食塩水など容易に吸収される溶液の管外遊出の影響は比較的軽微であるが、CT造影剤の管外遊出は有痛性であり、往々にして、筋膜切開と呼ばれる侵襲性の外科的切除処置を必要とする。
【0005】
管外遊出は、経皮針の先端が標的静脈に位置せず、それにもかかわらず注入剤が針から送出されると発生する。管外遊出には様々な原因がある。1つの原因として、導入中に、技師または看護師が標的静脈の管腔を見誤ったり、静脈に針の先端を完全に貫通させてしまうことが挙げられる。別の原因としては、注入剤の噴射力が針に後方への合力を生み出して、針を静脈から押し出したり、あるいは針先がもはや管腔内になくなるまで静脈を針先から押しのけてしまうことが挙げられる。管外遊出はまた、注入剤の噴射力が静脈壁を浸食することによっても生じることがある。
【0006】
熟練技師による注入流量の手動制御は、過度の噴射力によって生じる管外遊出を効果的に最小化しうる。しかし、前述の通り、造影剤はCT処置中に静脈内に注入され続ける。したがって、造影剤を手動で注入する技師は、繰り返して、かつ、累積的に有害な線量のX線放射に曝露される。
【0007】
X線放射へ繰り返して曝露される危険性と共に、CT造影剤の流量に対する正確な制御の必要性は、コンピュータにより制御される自動注射システムを開発する必要性に光を当てた。出願人は、血管造影処置用に類似のシステムを開発した。このシステムは、1997年10月24日に出願した米国特許第6,099,502号および2000年4月4日に出願した米国特許出願第09/542422号に記載されており、これらは参照としてすべて本明細書に組み込まれる。
【0008】
血管造影法は、X線画像を形成するために同じ造影剤を使用する点でコンピュータ断層撮影法(CTスキャン)と類似する。しかし、血管造影法は、CTスキャンにおける問題の多くは伴わない。血管造影法は、鼠径部の入口から大動脈内へ長いカテーテルを導入する必要がある。カテーテルは大動脈中を心臓または脳などの標的部位まで通され、短時間で大量の注入造影剤を送り込むために使用される。その目的は、標的脈管系の画像を形成するために、標的部位の管腔全体を実質的に占有する1スラッグ(単位)の造影剤を形成することである。ひとたび造影剤が注入されると、一連の従来のX線撮影がなされる。より多くのX線が必要であると決定された場合、もう1スラッグの造影剤が注入される。したがって、カテーテルは大動脈内に深く配置され、造影剤が注入される前に遠端の配置が確立されるので、管外遊出が発生する可能性はずっと低い。さらに、造影剤の注入とX線撮影との間に、主治医および技師がX線室を離れるための充分な時間がある。
【0009】
上述のインジェクタシステムは、技師が必要な注入剤の流量を手動で達成することができなかったために開発された。しかし、このシステムはCT造影剤の導入には適さない。大きすぎることに加えて、操作中、技師がX線室内にいなければならないからである。
【0010】
CTの独自の要求に合わせた自動インジェクタシステムを開発することが望まれている。そのようなシステムは、遠隔操作、制御しえない造影剤の注入に対する豊富な予防策、および2つの注入剤をシフトさせる能力を備えることが最適である。造影剤の管外遊出の危険性を低減する放射線不透過性造影剤の注入方法も必要である。
【特許文献1】
米国特許第6,099,502号
【特許文献2】
米国特許出願第09/542422号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一態様では、造影剤の管外遊出を最小化する造影剤の注入方法が提供される。該方法は、生理食塩水などの容易に吸収可能な液体の予備注入により、管外遊出が生じないようにすることを含む。
【0012】
生理食塩水の予備注入が行なわれている間、技師は触診によって管外遊出の兆候が無いか、注入部位を監視する。管外遊出が生じている場合、技師は針を配置し直し、生理食塩水を注入し、かつ管外遊出の兆候が無いか監視するプロセスを繰り返す。生理食塩水は身体に容易に吸収されるので、生理食塩水の管外遊出は造影剤の管外遊出より痛みがずっと少なく、かつ瘢痕化を生じる可能性が低い。したがって、生理食塩水の注入中に管外遊出が発生した場合、筋膜切開は一般的に不要である。
【0013】
管外遊出がないことが確認されれば、針またはカテーテルを所定の位置に保持し、造影剤の供給源に流体接続する。造影剤は生理食塩水の流量にほぼ等しい流量で導入し、それにより注入剤の噴射力によって生じる管外遊出の可能性を最小化する。所望の量の造影剤を投与した後、再度、同量の生理食塩水を注入することが好ましい。これにより造影剤の導入部位が洗浄され、痛みが軽減され、針を抜くときに不注意による管外遊出が防止される。また、造影剤の開通性も増加する。造影剤の後に2度目の生理食塩水の注入を行うことにより、画像品質を犠牲にすることなく、高価な造影剤の投与量を減少させることができることも確認された。さらに、この2度目の注入は、造影剤ボーラスの残余を経皮針に接続されたチューブから洗い流すことによって、意図された投与量の造影剤が実際に患者に送出されることを確実にする。
【0014】
患者が、X線放射に曝されて、CT造影剤を投与される際に、技師の立会いを必要としない環境を提供するために、本発明の別の態様は、自動インジェクタシステムを提供する。該システムは、患者が位置する部屋に隣接する放射線のない制御室内に配置することのできる遠隔操作パネルを含む。該システムは一般的に、コンピュータ化された操作システムによって制御される機械的リニアアクチュエータを含む。リニアアクチュエータは、流体をシリンジから押し込んだり、流体をシリンジ内に抜き取ることができるように、シリンジ内のプランジャに接続される。自動インジェクタシステムを制御する操作システムは、技師が流量および分量を入力しうるソフトウェアプログラムによって使用可能になる。
【0015】
リニアアクチュエータは、好ましくはプランジャに磁気的に結合されたプランジャロッドを含む。プランジャロッドとプランジャとの間の磁気的結合は、他の自動インジェクタ装置に一般的に使用される従来の「スナップ留め」による接続より有利である。「スナップ留め」による装置は、プランジャとプランジャロッドの自動係合および離脱が望ましいシステムに見られ、シリンジのポンプチャンバの汚染を防止し、およびインジェクタシステムの動作を簡素化する。状況によって、シリンジの再使用を防止するために、プランジャの接続部分を損傷または破壊することが望ましい。接続のスナップ外しおよび/または破壊の結果、接続領域に小片が残り、その後の相互接続中に問題を生じうる。アクチュエータをプランジャに磁気的に結合すると、きれいに切断される接続が得られ、また、インターロック部品が無いので、目詰まりまたは他の障害が起きにくい。
【0016】
磁気結合型のアクチュエータ−プランジャ関係により、接続力を必要とすることなく、接続が確立される利点を有する。スナップ接続を使用する自動インジェクタにしばしば生じる1つの問題として、係合のために必要な力が高すぎる一方、切離しのために必要な力が低すぎることがある。スナップコネクタでは、係合手順中にプランジャが前方に動かされるので、プランジャをポンピングチャンバに対して固定位置に維持することが難しい。さらに、プランジャロッドが後退するときに、プランジャをプランジャロッドとの係合位置に維持することが難しい。接続が達成されなかったり、またはプランジャがシリンジの遠端に達するまで接続されないこともめずらしくない。磁気型プランジャロッドは、マイナスではなくとも零の接続力により、鉄系または磁気プランジャに接続する。
【0017】
磁気接続には、希土類ネオジム鉄ホウ素磁石を使用することが好ましい。希土類磁石は、プランジャが流体をシリンジ内に引き込むために後退する間、プランジャとの接触を維持するのに充分強く、かつ充分小さい。そのような磁石の積み重ねを使用して、磁場のパワーを高めることができる。
【0018】
磁気接続の性能は、進歩したプランジャ設計をシリンジと使用することによってさらに増強される。プランジャはリップシールを含み、これによりシリンジ内の流体が漏出するのを防止し、汚染物質および空気がシリンジに入るのを防止し、かつ、シリンジの内壁とプランジャの側面との間の摩擦を低減することにより磁石の把持力を補助する。薄い隆起またはリップは半径方向で外方に向けられ、プランジャの側面の前縁から前方に傾斜している。インジェクタのアクチュエータからプランジャアセンブリに力を加えると、シリンジ内の流体圧力が増加する。この圧力の増加は、リップをシリンジ穴の内面により密着させる。リップとシリンジ穴との間の接触力は流体圧力に正比例し、圧力の増加と共にこれらの表面間の密封が強化される。
【0019】
このリップシールは、プランジャアセンブリの外周に半径方向に突出した標準的なシール「バンプ」と組み合わせて使用することができる。第1リップシールの後方にあり、前方ではなく後方に傾斜した第2リップシールを使用することにより、充填操作中、プランジャが後退しているときに、シリンジ穴内への空気の侵入をより効果的に防止できる。
【0020】
特に、これら1つまたはそれ以上のリップシールの存在は、より従来型のシリンジ設計に比較して、プランジャと穴との間の接触面積を大幅に低減する。接触面積の低減は、摩擦の低減をもたらし、プランジャロッドとプランジャとの間の磁気接続の性能を高める。
【0021】
本発明の別の態様では、注入剤送出装置を提供し、これにより、技師または自動インジェクタが、針またはカテーテルなどの一般的な経皮的導入器を使用して、2つの溶液を容易に切り替えることを可能にし、そして該装置を、前記自動インジェクタシステム内に挿入するように構成および配列することが好ましい。
【0022】
送出装置の一態様では、流体連通ネットワークにより経皮針またはカテーテルに流体接続された2つの別個のシリンジを備える。ネットワークは流体を針またはカテーテルの内腔に方向付ける1つまたはそれ以上の弁を有する。この装置は、注入剤を切り替えるときに、針またはカテーテルが不注意で標的血管からずれてしまう可能性を低減する。
【0023】
該装置はさらに、他のシリンジの動作に影響を及ぼすことなく、1本のシリンジに液体を充填することができるように、流体供給源への連結部およびそれに関連した弁を含むことが好ましい。この装置は、使い捨て可能な一回だけ使用する装置になる材料、あるいは装置の一部分を再使用できるような材料の組合せを使用することができる。
【0024】
様々な態様の注入剤送出装置を備えた弁ネットワークは、加圧液体を導入カテーテルに自動的に差し向けるように構成および配列する。手動の作動弁は、最小限に留めるか、あるいは完全に排除することにより、オペレータによるミスの潜在的可能性を排除し、かつ、流体を遠隔的に切り替えることを可能にする。
【0025】
代替的に、シリンジを1本だけ備えた類似の送出装置が提供される。設計および構成はシリンジ2本の実施形態と同様であり、このより安価な態様は、必要な注入剤が1つだけである用途に適している。必要ならば、この態様を使用して、装置がそこから注入剤を供給する供給リザーバを取り替えることによって、注入剤を交換することができる。
【0026】
自動インジェクタシステムの別の態様は、コンピュータ化操作システムである。該コンピュータ化操作システムは、X線放射から防護された隣接室内に配置される遠隔操作パネルを含む。本発明は、即時に人的接触が図れない状態で医療処置を実行するコンピュータ機械に関係するため、多くの安全対策が必要である。したがって、造影剤を手動で注入する場合に行使される安全基準を守り、あるいは改善するために、様々な安全機能が本発明に組み込まれる。
【0027】
本発明は、患者に近接して配置される装置と、隣接する制御室に配置され、医師が処置室の装置を操作し、かつ監視するために使用する遠隔装置とを含む。これらの装置に加えて、処置室の装置はインジェクタヘッドも含む。ここで使用する「インジェクタヘッド」とは一般的に、リニアアクチュエータまたはプランジャロッドに接続されたモータを制御するコンピュータを指す。上述の通り、リニアアクチュエータは、プランジャをシリンジ内で前後に動かすことができるように、プランジャに作動可能に取り付けられる。2本のシリンジを設ける態様では、インジェクタヘッドは、コンピュータによって制御される2つのモータおよび2つのリニアアクチュエータを含むことが好ましい。代替的に、インジェクタヘッドは2つのリニアアクチュエータに交互に係合可能な1つのモータを含む。
【0028】
制御室内の装置は、液晶ディスプレイ(LCD)タッチモニタなどのモニタ、およびコンピュータと電源装置を含む。コンピュータは制御室からインジェクタヘッドと通信を行い、それを制御する。システムの基本的構成を示したので、本発明のインジェクタヘッドに関係する基本的な安全機能を簡単に説明する。
【0029】
本発明のインジェクタヘッドの一態様は、注入作業中に実行される全ての安全−危険回避コンピュータプログラムまたは「タスク」が、エラー無く確実に実行されるようにするための監視コンピュータプログラムを含む。コンピュータ制御による安全−危険回避用の医療装置は、コンピュータプロセッサが何らかの理由で動作不能になった場合に、システムが患者または装置のオペレータに危険をもたらさないように確実に停止できなければならない。電子監視回路は、予め定められた時間間隔で監視回路に信号を送るようにソフトウェアに要求する。このような電子監視回路は公知である。しかし、マルチタスク動作環境では、監視回路に信号を送ることに責任があるタスクは作動状態を維持しているが、患者の安全性に関係する別のタスクが電子監視回路に検知されずに動作不能になることがある。したがって、この監視プログラムは、各安全−危険回避タスクからの信号を監視するコードセグメントを含み、タスクが予め定められた間隔で「動作正常」信号を送るようにプログラムされている場合には、タスクからの「動作正常」信号を受動的に受け取り、あるいはそのような信号をタスクに要求するかまたはタスクから引き出す。このプログラムはまた、「動作正常」信号を全ての指定された安全−危険回避タスクの各々から受け取ったことを確認するコードセグメントをも含む。すなわち、プログラムは予め定められた間隔で「ロールコール(点呼)」を繰返し実行する。
【0030】
ここでは「監視タスク」と呼ばれるこのコードセグメントは、次いで、監視タイマコードセグメントにリセット信号を送る。監視タイマコードセグメントは、それがリセットされるといつでも零から連続的に動作するタイマである。停止コードセグメントは、タイマが予め定められた経過時間に達するといつでも、後述するモータ停止論理回路に停止信号を送る。このように、監視コンピュータプログラムは、予め定められた間隔において、安全タスクの各々が正常に動作していることが確認できなければ、停止信号を発生する。
【0031】
監視タスクによって監視される安全−危険回避タスクの1つが、インジェクタヘッドおよび遠隔操作パネルのマイクロプロセッサによって実行されるプロセッサ間通信リンクタスクである。2つのマイクロプロセッサは、受入れ可能な通信リンクを介して相互に通信する。プロセッサは予め定められた間隔でメッセージを相互に送り、それらが正常に動作していることを確認する。プロセッサが正常に動作していることが確定されると、上述の通り、動作正常信号が監視タスクに送られる。
【0032】
本発明のインジェクタヘッドの別の態様は、上述したモータ停止論理回路を含む安全回路である。この安全回路は監視コンピュータプログラムにある程度の冗長性をもたらす。各々が第1入力線、第2入力線、および出力線を有する複数の比較器を備える。各比較器の第1入力線は、自動インジェクタシステムの選択された動作パラメータを測定するセンサからの電圧信号を受け取る。このようなパラメータとして、生理食塩水および造影剤両方のプランジャおよび/またはモータにおけるプランジャ速度、プランジャ位置、およびモータトルクがある。
【0033】
第2入力線は、好ましくはデジタルアナログ変換器に接続され、パラメータの1つに対して入力された限界を受け取り、それをアナログ信号に変換して、それを比較器に送る。比較器は、第1線からの信号を第2線のそれと比較する。差が予め定められたしきい値を超えると、比較器はモータ停止論理回路に信号を送る。このように、モータ論理回路は、比較器のいずれかからの信号、および監視タイマからの信号を受け取ることができる。また、モータ論理回路は、インジェクタヘッドのモータを電源装置に電気的に接続するリレー(継電器)にも接続される。モータ論理回路は、比較器のいずれかまたは停止コードセグメントから信号を受け取ったときに、リレーを外す(トリップする)ように設計される。
【0034】
インジェクタヘッドの別の安全機能として、モータによりプランジャがシリンジ内を押し進められることによって生ずる流量を制御するコンピュータプログラムがある。該コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行可能なコンピュータ可読媒体上に具現され、一般的に速度ループおよび圧力ループを含む。速度ループは、実際のプランジャ速度を表わすデータを予め定められた速度設定と比較することができるコードセグメントである。圧力ループは、実際のモータ負荷の表わすデータを予め定められたモータ負荷限界と比較することができるコードセグメントである。
【0035】
速度ループおよび圧力ループは共働して、造影剤および/または生理食塩水の患者への安全な送出を確実にする。速度ループは、流体の流量を予め定められた範囲内に維持し、造影剤の流量が十分に効果的であるが、管外遊出などの内部外傷を引き起こすほど過度にならないようにする。圧力ループはモータの負荷を監視し、選択された設定状態で作動し、負荷が選択された設定を予め定められた量以上に超えることを防止する。モータの負荷は、プランジャに掛かる圧力を表わす。例えば、流路に閉塞が発生すると、流量が低下する。速度ループはプランジャ速度が低下したことを検知し、モータ速度を上げる信号を送る。しかし、結果的に、閉塞によりモータの負荷上昇およびシリンジ内の圧力上昇を生ずる。したがって、圧力ループは、モータ負荷が選択された設定を予め定められた量だけ超えると、システムを停止させるか、あるいはモータ速度を遅くする。これらのループはソフトウェアプログラムであることが好ましいが、ソリッドステート回路にするかまたは機械的フィードバック装置でもよい。
【0036】
自動インジェクタは少なくとも1つのマイクロプロセッサによって駆動されるので、システムは、アプリケーションを実行するために使用されるデータおよびソフトウェアを格納することができなければならない。望ましくは、装置が組み立てられた後でソフトウェアをインストールできるとよい。これにより、製造は容易となり、無視し得ない停止時間を必要とせずに、即時のフィールドアップグレードが可能となる。したがって、CompactFlash(商標)などのモジュール式メモリカードにソフトウェアおよびデータを格納できるようにすることが好ましい。CompactFlash(商標)大容量記憶装置は、インジェクタ装置のアクセスポイントを介して抜き取り、交換することのできるカードである。CompactFlash(商標)着脱可能大容量記憶装置を使用してアプリケーションソフトウェア、校正データ、および装置使用データを格納することにより、接続されたコンピュータを使用して、ソフトウェアおよびインジェクタからのデータをダウンロードしたり検索でき、かつデータを有するCompactFlash(商標)を物理的に取り外したり、交換することができる。
【0037】
マイクロプロセッサはインターネットまたはイントラネットに接続するように構成することができ、それにより遠隔地にいる医師が様々なインジェクタパラメータをプログラムすることが可能になる。遠隔接続性により、技術者が現場に保守訪問をすることなくメーカによるトラブルの解決が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0038】
管外遊出の防止方法
図1に、本発明に係る管外遊出を防止する方法10のフローチャートを示す。12で開始され、注入部位が担当する専門家によって位置決めされ、14で適切な洗浄技術を用いて注入のために準備される。16で、注射針またはカテーテルが挿入され、注射針またはカテーテルと患者の標的管腔との間に流体の連通が確立される。
【0039】
18で、生理食塩水の供給源が注射針またはカテーテルに流体接続され、20で、生理食塩水が、最終的に造影剤が注入される所望流量にほぼ等しい所定流量で、患者に注入される。生理食塩水の注入流量は、造影剤の予定流量と少なくとも同じであることが好ましい。そうすることにより、噴射力によって生じる管外遊出という問題を、造影剤の導入前に明らかにすることができる。22で、生理食塩水が注入されている間、担当専門家は触診により、かつ視覚的に、絶えず監視し続ける。管外遊出が疑われる場合、24で、専門家は注入を停止し、26で、注射針を配置し直す。次いでプロセスをステップ20に戻って繰り返し、生理食塩水を注入し、22で、触診を再開する。
【0040】
管外遊出が22で検出されなければ、28で、担当専門家は、放射線不透過性造影剤を注射針またはカテーテルに位置合わせするか、または接続する。30で、造影剤は好適な流量で注入される。造影剤の流量は、最大限の対照効果が得られるように選択する。生理食塩水の流量は、造影剤の流量に基づいて選択する。造影剤が注入され、撮像が行なわれている間、担当専門家は自分の放射線の被曝を最小限にするために、処置室を出ることが好ましい。
【0041】
30で、造影剤の注入が完了した後、32で、再び生理食塩水供給源を針またはカテーテルに接続する。34で、針を洗浄し、造影剤を注入部位から洗い流し、かつ造影剤の効果を高めるために、所定量の生理食塩水を注入する。
【0042】
自動インジェクタシステム
本発明は、上述した方法10を大幅に改善する自動インジェクタシステムを含む。方法10は2つのステップ28および32を含んでおり、そこで挿入した注射針またはカテーテルを異なる流体に接続しなければならなかった。本発明の自動インジェクタシステムは、この交換を遠隔的に実行できるようにする。また、このシステムは、注入物が投与される流量を正確に制御できるようにする。
【0043】
図2に、本発明の自動インジェクタシステム40の好適な実施形態が示されている。一般的に、システム40は、少なくとも1本、好ましくは2本のシリンジ44に作動可能に取り付けられたインジェクタヘッド42を含む。シリンジは流体連通網46に取り付けられる。上述した構成部品は全て処置室48に配置される。システム40は、隣接する制御室50に遠隔操作パネル52をも含む。これらの構成部品の各々について、今から詳細に説明する。
【0044】
シリンジおよび流体連通網
シリンジ44は、図3a〜図3cに最もよく示す通り、流体連通ネットワーク46を介して患者に接続される。流体連通ネットワーク46は一連の弁および管である。シリンジコネクタ弁54はシリンジ44の遠端56を供給管58およびクロス管60の両方に接続する。供給管58は供給コネクタ62に通じ、クロス管60は共通シャトル弁64に通じる。シャトル弁64は、流体をクロス管60から共通管66に流すことが可能な三方弁である。共通管66はカテーテルコネクタ68に通じ、コネクタ68はポート70を介して標準的なカテーテルに着脱できるように設計される。さらに、カテーテルコネクタ68は、生理食塩水および造影剤以外の注入流体用のサイトとなる薬剤ポート(図示せず)を有してもよい。この薬剤ポートは、気柱検出器用の取付位置としても使用することができる。
【0045】
図3bに、カテーテルコネクタ68をより詳細に示す。連結器69はコネクタ68を共通管66に着脱自在に連結する。ばね73によってバイアス(押圧)され閉止されたプラグ71は、シリンジ44によって生じた圧力がばね73の力に打ち勝った場合に、流体を一方向のみに流すようになっている。
【0046】
供給コネクタ62は容器72に着脱可能であり(図2)、一方の容器は生理食塩水を含むことが好ましく、他方は造影剤を含むことが好ましい。シリンジ2本のシステムは、担当専門家が生理食塩水と造影剤の注入を遠隔的に交互にできるように設計されている。説明を容易にするため、図面全体を通して、生理食塩水を搬送する構成部品には「a」と表示し、造影剤を搬送する構成部品には「b」と表示する。
【0047】
容器72aは、所定量の生理食塩水溶液を収容する。生理食塩水溶液は、シリンジ74aを遠端56aから引き離し、それによりシリンジチャンバ76a内に負圧を生じることによって、シリンジ44a内に装入される。シリンジコネクタ弁54aをよく見ると、プラグ78aがバイアス機構、好ましくはばね82aによってショルダ80aに押し当てられて所定位置に保持されていることが分かる。代替的に、プラグ78aは浮力を有するので、プラグの浮揚によりバイアス機構を構成してもよい。シリンジチャンバ76a内に生じる負圧がばね82aの力に対して充分に打ち勝つと、プラグ78aはシリンジ44aの方向に引かれてばね82aを圧縮し、生理食塩水がプラグ78aとショルダ80aとの間およびシリンジチャンバ76a内に流れることが可能になる。シリンジ44aに充分な量の生理食塩水が充填されると、プランジャ74aは停止し、それによりチャンバ76a内に生じた負圧が、生理食塩水がチャンバ76aを満たし続けるために弱まる。ばね82aは負圧による作用にすぐに打ち勝ち、プラグ78aをショルダ80aに対して戻す。
【0048】
チャンバ76a内の生理食塩水を患者に注入する際には、プランジャ74aはシリンジ44aの遠端56aに向かって移動し、チャンバ76a内に正圧が生じる。プラグ78aは生理食塩水が供給管58aに再流入するのを防止する。代わりに生理食塩水はシャトル弁64に向かってクロス管60a内に押し込まれる。
【0049】
シャトル弁64もまたプラグとショルダの構成を使用する。生理食塩水供給管60aまたは造影剤供給管60bのいずれかからの流体を受け入れるために、シャトル弁64は、ショルダ86aに対して作動する生理食塩水側のプラグ84aと、ショルダ86bに対して作動する造影剤側のプラグ84bとを有する。2つのプラグ84aおよび84bは、ばね88によって離されて保持される。シャトル弁64は、2つのクロス管60aおよび60bを共通管66に接続する。シャトル弁64は、シリンジ44のいずれかが充填されているときに、クロス管60に生じる負圧があっても、負圧から共通管を遮断するように設計されている。
【0050】
生理食塩水注入の説明を続ける。生理食塩水がばね88に打ち勝つ充分な圧力によりクロス管60aに押し込まれると、プラグ84aがショルダ86aから離れ、生理食塩水がプラグ84aの周りを通過できるようになる。しかし、生理食塩水は、充分に大きい力で他方のプラグ84bがそのショルダ86bに押し付けられているので、このプラグ84bの周りを通過することはできない。そのため、生理食塩水は共通管66内に押し込まれ、カテーテルコネクタ68を通り、注射針またはカテーテルを介して患者の体内に注入される。
【0051】
流体ネットワーク46の造影剤側の構成部品の構成は、上述の生理食塩水側の構成とほぼ同一である。シリンジコネクタ弁54およびシャトル弁4の設計は、両方のシリンジを同時に充填させることができ、かつ位置合わせ調整をせずに、どちらのシリンジ44からの流体も交互に注入させることができる。弁は、ネットワーク46に流体力に基づいて自動的に位置合わせされる。
【0052】
流体ネットワーク46は、複数のコネクタ89を含むことが好ましい(図3c)。これらのコネクタは様々な他の構成部品間に配置され、構成部品を交換したり並び替えたりすることを可能にする。例えば、シャトル弁64の両側のコネクタ89aおよび89bにより、シャトル弁64を、2つのシリンジ44からの流体を混合するために使用する混合弁(図示せず)に交換することを可能にする。さらに、コネクタ69は、殺菌することなく、ネットワーク46を一人の患者から切り離して、別の患者に使用することができる。
【0053】
インジェクタヘッド
図4を参照すると、インジェクタヘッド42は、1つのシリンジ44につき1つのプランジャロッド90と、プランジャロッド90を動かすための1つまたはそれ以上のモータ110を有するアクチュエータアセンブリと、装置側制御パネル94とを含む。各プランジャロッド90はシリンジ44のプランジャまたはワイパ74に接続される。プランジャロッド90は、プランジャロッド90をプランジャ74のドライ側で鉄系金属インサート98に磁気的に接続する磁石または磁気スタック96を遠端に含むことが好ましい。プランジャロッド90とプランジャ74との間に磁気的接続を使用すると、接続が行なわれるときに抵抗力が働かないので有利である。希土類磁石としても知られるネオジム鉄ホウ素(NIB)磁石は、充填中にシリンジ44に負圧をかける際にも、鉄系金属インサート94に付着し続ける充分な強さを備える。そのような磁石の積重ねを使用することによって、より大きい磁場を得ることができる。
【0054】
磁石96と鉄系金属インサート98との間の接続性能は、プランジャ74の設計によって増強される。図5および図6に、好適なプランジャ74を示す。プランジャ74は、シリンジ44の遠端56の形状に実質的に合致する円錐形端部100を有する。また、プランジャ74は、前方に傾斜した環状リップ102をも有し、リップ102は、プランジャの側壁104から前方および外側に伸長する。リップ102は、内面106を形成して、そこに流体圧力が作用してリップ102をシリンジ44の内壁に押し付けるようになっている。それによって、シリンジとプランジャとの間の密封が改善される。この改善された密封は、プランジャ74とシリンジ44との間の摩擦量を低減し、それによって磁石96と鉄系金属インサート98との間の接続性能が増強される。摩擦は、後部隆起108を設けることによってさらに低減される。この隆起108はシリンジ44の内壁に対しても作用し、それによって、プランジャ74がシリンジ44内で中心に位置決めされた状態が維持され、かつ、シリンジ44が充填されるときなど、プランジャ74が後退するときに、空気が環状リップ102を通して流れ込むのを確実に防止する。また、隆起は、側壁全体104がシリンジ44の内壁に接触することも防止し、これにより、プランジャ74とシリンジ44との間の摩擦を低減する。リップ102と同一形状で、後方向きの隆起108を設けて、プランジャが後退する際の、隆起108とシリンジ44との間の密封をさらに増強してもよい。
【0055】
各々のプランジャロッド90は、リニアアクチュエータアセンブリ92によって作動する。図7〜図10に、リニアアクチュエータアセンブリ92の詳細を示す。該アセンブリ92は、モータ110からの回転運動を、プランジャロッド90に伝えられる直線運動に変換する。モータ110は、後プレート112に装着される。モータ110のシャフト114はモータ歯車116に取り付けられ、該モータ歯車116は、プーリ、ベルト119、減速歯車、または類似物を介して、プラグねじ歯車118に回転により接続される。プラグねじ歯車118はプラグねじ120に固定され、回転をそれに伝える。
【0056】
プラグねじ120は、図10に詳細を示す軸受アセンブリ122によって支持される。また、軸受アセンブリ122は、プラグねじが後プレート112に対して軸方向に移動するのを防止する。後プレート112の外方側128で、軸受アセンブリ122は、好ましくは、スペーサワッシャ126によって分離された1対のアンギュラコンタクト軸受124を含み、これらは全て、ロックナット130およびロックナットワッシャ132によって、後プレート112の外方側128に対して所定の位置に保持される。後プレート112の内方側134で、軸受アセンブリ122は、2つのアキシャル軸受ワッシャ138によって囲まれたアキシャル軸受136を含む。アキシャル軸受ワッシャ138の1つは、後プレート112の内方側134に対して作用する一方、もう1つのアキシャル軸受ワッシャ138はプラグねじ120のショルダ140に対して作用する。
【0057】
したがって、プラグねじ120はモータ110により回転する。直線運動をプランジャロッド90に伝えるために、プラグねじ120はねじ切りされており、かつ、プランジャロッド90に取り付けられたプラグナット142を担持する。プラグナット142は、ガイドフランジ144に取り付けられ、ガイドフランジ144は、ガイドフランジ軸受148を介してタイロッド146に沿って摺動する。タイロッド146は、プラグナット142およびガイドフランジ144がプラグねじ120と共に回転するのを防止し、これによりプラグナット142の雌ねじが必然的にプラグねじ120の雄ねじと相互作用するときに直線運動を強いる。タイロッド146は、後プレート112を前プレート150に接続する4本のタイロッド146の1本であることが好ましい。
【0058】
プランジャロッド90の後方端は、プラグナット142に取り付けられ、それによって支持される。前プレート150付近で、プランジャロッド90は、前プレート150に取り付けられたリニア軸受152によって支持される。プランジャロッド90は、ロッド90が直線的に前進および後退するときに、リニア軸受152内を摺動する。リニア軸受152に加えて、プランジャロッド90は、ロッドワイパシール154内も摺動する。ロッドワイパシール154は、リニア軸受152の前方にあり、プランジャロッド90が前方位置にあるときに塵埃を拾うのを防止し、かつ、リニアアクチュエータアセンブリのハウジング156(図2)に塵埃が入るのを防止する。
【0059】
プランジャロッド90は中空であり、プラグねじ120を取り囲んでいる。プランジャロッド90の前方端は、磁石または磁気スタック96を含み、磁気または磁気スタック96は、端プラグ158によってロッド90の端に固定されている。スタックは、プランジャ74のドライ側162(図6に最もよく示される)に受容されるように形作られた薄い鉄系エンドキャップ160内に収容される。プランジャのドライ側162は、エンドキャップ160に合わさるように構成された鉄系金属インサート98で裏張りされる。
【0060】
図7〜図9に示すように、前プレート150がドッキングプレート164に取り付けられている。ドッキングプレート164は、シリンジ44を収容するための2つの収容溝166を含む。ドッキングプレート164は、2つのリニアアクチュエータアセンブリ92を受け入れるように構成されている。
【0061】
図9に示すように、プランジャロッド90は、それが完全な後退位置にあるときに、エンドキャップの前方端が収容溝166の背面168と同一平面となるような大きさに作られる。これにより、処置の前または必要ならば処置の途中で、新しいシリンジ44を所定の位置にスライドさせて設置することができる。シリンジに加えられるねじり動作が、流体連通ネットワーク46をねじるかもしれないので、シリンジを所定の位置にねじ込んだり、または他の方法でひねり込むのではなく、所定の位置にスライドさせて設置することにより、シリンジ44をドッキングプレート164に固定することが好ましい。溝166内へのシリンジ44の固定は、シリンジロックアセンブリ250により達成される。
【0062】
シリンジロックアセンブリ250の一実施形態は、図15aに最もよく示される。ロックアセンブリ250は、ピボット254によりドッキングプレート164に取付けられた2つの係合部材252を含む。係合部材252は、ドッキングプレート164の背面168から離して配置され、シリンジ44(図3aおよび図3b)のフランジ234が係合部材252と背面168との間に保持される。フランジ234は、フランジ234に剛性および強度を追加するために、複数の回転止め235を含むことが好ましい。係合部材252は連結装置256により互いに接続している。連結装置256は、ピボット254を中心にして、係合部材252を開放位置258から固定位置260に動かすように作用する。図15において、左側のシリンジロックアセンブリ250は開放位置258を示し、右側のシリンジロックアセンブリ250は固定位置260を示す。
【0063】
開放位置258のシリンジロックアセンブリ250を見ると、連結装置256が内側に折りたたまれ、プランジャロッド90が通過するドッキングプレート164の穴262を部分的に塞いでいることが分かる。シリンジ44を溝166内および穴168の上にスライドさせると、シリンジ44のフランジ234は係合部材252の下を通過し、最終的に連結装置256に接触する。フランジ234は連結装置を前方に押して、ピボット254より上方側にある上方部分264を相互に離れさせ、ピボット254より下方側にある下方部分266を相互に近付けさせる。係合部材252は、下方部分266が近付きあったときに係合部材252がフランジ234の上でシリンジ44の周囲を実質的に取り囲み、それによってシリンジ44を所定位置に保持するように、形成される。さらに、完全に係合したときに、連結装置256は相互に一列となる位置をわずかに超え、それにより固定位置260へ確実にスナップ留めされる。ドッキングプレート164に取り付けられるか、あるいは連結装置256と一体的な、1つまたはそれ以上の止め具272は、連結装置256が係合部材252の上方部分264を再び相互に引き付ける程度まで、一列となる位置を越えて連結装置256が移動するのを防止する。
【0064】
解除ピン268はドッキングプレート164を貫通し、ピン268が押圧されたときに連結装置256と係合する。ピン268を押し込むと、連結装置256は下方側に戻され、係合部材256の上方部分264を相互に引き合わせ、下方部分266を相互に引き離させる。また、ピン268は、連結装置256をシリンジ44のフランジ234まで押し込み、それによりシリンジ44をシリンジロックアセンブリ250から押し出す。ばね270などのバイアス機構は、ピン268を非作動位置の方向にバイアスをかけ、それによってシリンジ44の偶発的な離脱を防止する。
シリンジロック装置251の別の実施形態を図2および図4に示し、図15bにその詳細を示す。シリンジロック装置251は、同一または類似のドッキングプレート164に取り付けられる。それは各溝166ごとに備えられた1つのキャッチ253を使用する。キャッチ253は、シリンジ44のフランジ234がキャッチ253上を通過するときに、キャッチ253が押し下げられるようにした傾斜縁255を有し、上方にバイアスをかけられた突出部である。実質的に垂直の縁257は、シリンジ44が溝166内に完全に差し込まれて、キャッチ253が係合位置にスナップ止めされた後で、シリンジ44が溝166から後退するのを防止する。解除ボタン259は、オペレータがキャッチ253を押し下げて、シリンダ44を取り外せるようにする。
【0065】
図4および図7〜図9に、リニア位置センサ170が示されている。リニア位置センサ170は固定ロッド172と、固定ロッド172に近接してガイドフランジ144上に載置された位置検出器174とを含む。さらに、位置センサ170は、位置データを装置側制御パネル94に中継するための通信ポート176を含む。位置センサ170の動作について、以下に詳細に述べる。受入れ可能な位置センサとして、ノースカロライナ州カリーのMTS(登録商標)システムズ・コーポレーションによって製造されたTemposonics(登録商標)商用センサなどの磁気ひずみ位置センサがある。
【0066】
図11に図示するように、インジェクタヘッド42は装置側制御パネル94をも含む。装置側制御パネルは基本的に、モータ110を制御するソフトウェアプログラムを操作するためのインタフェース180付きコンピュータ178である。コンピュータ178に作動可能に接続されたトランシーバ(図示せず)により、インジェクタヘッド42が遠隔操作パネル52と通信することが可能となる。
【0067】
インジェクタヘッド42は処置室48内にある。インジェクタヘッド42の内側のトランシーバ(図示せず)と、制御室50内に配置されたコンピュータ178との間に、通信リンク184が確立される。両室にコンピュータ178があることが好ましい。処置室48のコンピュータ178はインジェクタヘッド42の一部とみなされる。インジェクタヘッド42は、接地電線188を介して電源装置186(コンピュータ178と一体的に図示)から直流電力を受ける。ペンダント232も処置室48に配置される。ペンダント232は、装置側制御パネル94に取り付けられた保留式のオン/オフスイッチである。ペンダント232により、オペレータが方法10を使用して、適切な流体流量を確認しながら、システム40のオン/オフを切り替えることが可能となる。
【0068】
制御室50には、コンピュータ178との通信リンク190を確立する遠隔操作パネル52も配置される。遠隔操作パネル52は、タッチモニタ190を含むことが好ましい。遠隔操作パネル52および電源装置186はどちらも、制御室50のコンセントから交流電力を受け取る電源線192を有する。
【0069】
インジェクタヘッドの動作
インジェクタヘッド42の全体的なデータフローによる作動を図12に示す。この図は本発明の安全機能の多くを示す。図12の概略的説明の後に、これらの特徴の詳細な分析を行う。
【0070】
プロセッサ178から始める。論理を格納し、かつバッファ196として機能するように設定されたメモリを含む、周辺部品相互接続(PCI)バスインタフェース194を介して、データは、システムの他の構成部品に流出入する。コンピュータ178は、遠隔操作パネル52のタッチモニタ190とも電子通信する。コンピュータは、通信リンク184を介して装置側制御パネル94(図2および図4)に適切なコマンドを送信する。
【0071】
PCIバスインタフェース194は、全ての構成部品が相互に通信するための相互接続を提供する。図の上部から、時計回りに見ていくと、データ197が安全比較器198からバッファ196に送られることが分かる。これらの比較器は、ソフトウェアに基づく安全機能の一部であり、予め設定されたマージン、例えば、オペレータによって入力されたパラメータより約10%以上で、安全限度を自動的に設定する。比較器が監視するバッファされたデータ202は、モータ110a(生理食塩水用)および110b(造影剤用)のセンサから得たデータ200aおよび200bに由来する。データ200aおよび200bは最初に204でデジタルアナログ変換およびバッファリングされる。データ200aおよび200bはモータのトルクおよび位置を含み、以下でさらに詳しく述するセンサによって測定または算出される。バッファされたデータ202が入力パラメータの110%を超えた場合、安全比較器198は、信号206を送り、モータ電力継電器210を切断することによって、モータへの電力208の供給を止める。
【0072】
バッファされたアナログデータ202を安全比較器198に提供するだけでなく、デジタルアナログ変換およびバッファリングプロセス204は、バッファ196に直接デジタルデータ212を供給する。モータ110に関するこのデジタル情報212は、モータ110が期待される運転を行っているかどうかに関するフィードバックとして、コンピュータ178によって使用される。コンピュータ178が調整を行なう必要があると決定した場合、デジタルコマンド214は204でアナログ信号に変換され、適切なサーボ増幅器218にコマンド216として送られ、次いで該増幅器は補正された直流電力をモータ110に送る。
【0073】
モータ110からトルクおよび二次位置データ200を提供するセンサに加えて、モータは、プランジャ速度制御のために一次位置データ220を提供する直交(クワドラチャ)符号器182(図14)をも含む。このデータ220はバッファ196を介してプロセッサ178にも送られる。センサと同様、これらの符号器182についても、以下で詳述する。
【0074】
単一回路障害などのコンピュータの問題が、逆にモータ110の動作に悪影響を及ぼすことを防止するために、PCIバスインタフェース194を介してプロセッサ178からリセット信号224が送られる監視タイマ222を設ける。監視タイマ222は、個別に言及される監視安全機能の一部である。タイマ222は比較器198と同様、モータ電力停止信号226をモータ電力継電器210に送る。
【0075】
他のセンサおよび装置228も、バッファ196を介してコンピュータ178に入力230を提供する。そのような入力230の例として、気柱警報、マニホルド位置、移動制限、およびペンダントコマンドが含まれる。気柱警報検出器は、カテーテルコネクタ68に適合され、カテーテルに通じる管路内に気柱が発生した場合、患者の体内に空気を注入するのを防止するため、モータ110を停止する。マニホルド位置および移動制限はリニア位置センサ170から得られる。個々の安全機能および構成部品について次に述べる。
【0076】
監視機能
図13を参照すると、本発明の監視機能236が略示されている。監視機能236は上述した監視タイマ回路222およびモータ電力継電器210を含み、かつ、複数の安全−危険回避タスク238を監視する監視タスク240をも含む。監視機能236は、安全−危険回避とみなされる全てのソフトウェアタスク238が正常な動作を確実にする、ソフトウェア駆動の安全機能である。安全−危険回避タスク238とは、注入中に連続的に動作し、もし誤作動すると安全性に悪影響を及ぼすおそれのあるプログラムまたはサブプログラムである。
【0077】
監視タスク240は、「ロールコール(点呼)」を受けるコードセグメントである。それは、予め定められた間隔で、全ての安全−危険回避タスク238が正常に動作しているかどうかを決定する。これを受動的に行ない、各々のタスク238が「チェックイン」することを要求することが好ましい。全てのタスクが予め定められた間隔時間内に正常な動作状態を報告した場合、監視タスクは監視タイマ回路222にタイマリセット信号224を送り、タイマ222を零にリセットする。監視タイマ回路222は、予め定められた時間に達するまで連続的に作動しあるいは進むタイマ回路である。予め定められた時間に達すると、タイマ回路はモータ電力停止信号226をモータ電力継電器210に送り、継電器210を切断し、モータ110への電力を遮断する。タイマ回路222が予め定められた時間に達する前に、監視タスク240が監視タイマ回路222にリセット信号224を送る限り、タイマ回路はモータ電力継電器210にモータ電力停止信号226を送らない。
【0078】
プロセッサ間通信リンク
安全−危険回避タスク238の1つはプロセッサ間通信リンク244(図11)である。プロセッサ間通信リンクは、インジェクタヘッド42および遠隔操作パネル52のプロセッサ178間の通信リンク184で送られる信号である。2つのマイクロプロセッサ178は、予め定められた間隔でピング信号をやりとりすることによって相互に通信する。これらのピングは、各プロセッサ178が正常に動作していることを示す。各間隔で、正常な動作が確認されると、対応する信号が監視タスク240に送られ、監視タスク240は、監視タイマ222をリセットする前に、成功するロールコールに対して必要とされる信号の1つとして認める。
【0079】
マイクロプロセッサ178間でピングを符号化することによって、さらなる安全性を達成することができる。予め定められたスケジュールに従って、各間隔でコードを変更することにより、プロセッサ178の1つが間違った肯定ピングを送ることを防止することができる。
【0080】
直交(クワドラチャ)符号器
モータ110は直交(クワドラチャ)符号器182(図14)を備える。直交符号器182は、可動(この場合、回転)部上の2つのフラグ、例えば磁石に作動可能に近接している静止ピックアップのような公知のセンサである。フラグはモータ110の回転子上で相互に90度離れており、位相が90度ずれ、かつ相互に区別可能な2つの正弦波またはデジタル「方形波」パルス信号を生成する。デジタルパルス信号を監視することにより、パルスの周波数およびパルスの総数から、それぞれ回転子の速度および位置を算出することができる。位相がずれている2組の位相を監視することによって、どちらの波が他方の波より進んでいるかを検知して、回転子の方向を決定する。一方向のパルスの数を加算し、回転子が反対方向に移動している間に発生する全パルスから減算して、プランジャロッド90のリニア位置を算出することができる。
【0081】
図12に示す通り、デジタル直交符号器データ220は各モータ110によって生成され、バッファ196およびPCIバスインタフェース194を介してプロセッサ178に送られる。プロセッサ178は計算を行なって、プランジャロッド90の位置および速度を決定する。コンピュータの問題によりフラグカウントの損失が発生した場合、ロッド90を零位置に移動させ、カウンタをリセットしない限り、ロッド位置は算出できないようになっている。
【0082】
アナログデータ
図12に示すように、モータトルクおよびプランジャロッド位置に関するアナログデータ200が安全比較器198およびプロセッサ178に流れる。アナログ位置データは、図9に図示した前記リニア位置センサ170から得られる。このアナログ位置データは、モータ110上の直交符号器182からの入力を用いて、プロセッサ178によって生成されるデジタル位置データに安全冗長性をもたらす。リニア位置センサ170は絶対位置を感知し、したがってリセットする必要が無い。
【0083】
アナログトルクデータは、モータによる電流引込み量である。電流引込みは回転に対する抵抗の正確な指標を提供する。所定流量に対する電流引込みの増加は、流体連通ネットワーク46における閉塞の問題、モータ110内の機械的問題、またはカテーテルの端が差し込まれた血管の内壁に当接した可能性を示す。
【0084】
安全回路
図14は、危険な状態を防止するために、コンピュータ178によって使用される安全回路242全体の実施形態を示す。両方のモータ110aおよび110bのトルクおよびプランジャロッド位置に関する制限214がコンピュータ178に入力され、バッファ196に格納される(図12)。要求されると、制限214は、アナログ比較器198によって読み取ることができるように、デジタルアナログ変換器204を通過する。比較器198は、トルク(電流引込み)およびロッド位置(リニア位置センサ170から読み取られる)の実際の読みを変換された制限と比較し、デジタル結果(真/偽)を状態バッファ282に供給する。比較器198は、システムの誤差を考慮に入れ、それにより不要な誤停止を防止するために、入力された限度に予め定められた割合率または定数を加算するようにプログラムされる。状態バッファ282は後述する停止論理プログラム280とデータフロー通信している。状態バッファ282はバッファ196と同一のバッファでよい。
【0085】
比較器198からの出力に加えて、停止論理プログラム280は、周波数カウンタおよび絶対値比較器284からの入力をバッファ282を介して受け取る。周波数カウンタは、パルス間の時間量(パルスの周期)を記録することによって、符号器182のパルス周波数を測定する。周期はパルスの周波数および注入剤の流量に反比例する。絶対値比較器は、この周波数が予め定められた設定値をいつ越えたかを検出する。周波数カウンタ284のデジタル出力は、プランジャ74の速度および位置を監視するためにコンピュータ178が使用できるように、状態バッファ282に格納される。
【0086】
停止論理プログラム280は、比較器198からの結果および監視タイマ222からの停止信号226を監視することによって作動する。停止論理プログラム280が、限度を超えたことを示す信号を、いずれかの比較器198から受け取るか、あるいは安全−危険回避タスクの1つが、エラーに遭遇したことを示す信号226を監視タイマ222から受け取った場合、トリップ(切断)信号がモータ継電器210に送られ、両モータ110の電力が遮断される。
【0087】
速度ループ/圧力ループプログラム
図16は、コンピュータ178が注入中に所望の注入剤の流量をいかに維持するかを示すフローチャートである。造影剤の効果を最大限にするために、造影される身体領域に、最適量の造影剤を流さなければならない。したがって、モータ速度を使用して、予め定められた流量が維持される。しかし、閉塞または機械的誤作動などのため、モータがその回転を妨げられる場合、患者または機器への弊害を防止するため、モータ速度を低下させなければならない。図16に示されたプログラム286は、圧力上限を超えることなく、所望の流量を維持する。
【0088】
速度ループ/圧力ループプログラム286は、288でオペレータが所望の注入剤の流量および圧力上限を入力することから開始される。290で、コンピュータ178は、シリンジ44の断面積、プラグねじ120のピッチ、およびプラグねじ歯車118に対するモータ歯車116の減速比に基づいて、所望の流量に対応するモータ速度を算出する。コンピュータは、算出されたモータ速度の前後に許容差を加えて、受入れ可能な速度範囲VRも生成する。コンピュータは、速度および速度の変化VA、ならびにトルクおよびトルクの変化TAに対する絶対上限を事前に設定しておく。簡明のため、絶対速度限度および速度の変化に対する限度をどちらもVAと表わす。トルクおよびトルクの変化に対しても同様とする。
【0089】
次に、292で、コンピュータ178は、入力された圧力上限に基づいて、トルクの上限TLを算出する。オペレータは、圧力上限を選択するときに、流体の粘度を考慮する。所定流量に対して粘度より高い液体には、圧力制限は、より高く設定しなければならない。コンピュータ178は、機械的システム40に内在する摩擦による流量抵抗を考慮する。上述のトルクは、モータ電流引込みの関数として計算される。
【0090】
294で注入が開始される。296で、液体が注入されているとき、コンピュータ178は、作動モータ110の直交符号器182(図14)から連続速度の読取値を受け取る。また、コンピュータ178は、作動モータ110による電流引込みを表わすトルクデータも受け取る。コンピュータ178は、速度VおよびトルクTに留意するだけでなく、速度およびトルクの変化率にも留意する。
【0091】
298で、コンピュータ178は、最初に、速度および速度の変化の絶対限度VAを超えていないことを保証するために検査する。これらの限度VAを超えることは、おそらくハードウェアまたはソフトウェアの障害の結果、モータが制御不能となっていることを示す。したがってVAを超えると、コンピュータは300で、モータ電力継電器210を切断させるトリップ信号を送る。
【0092】
302で、コンピュータ178は、トルクおよびトルクの変化の絶対限度TLを超えていないことを保証するために検査する。超えている場合、コンピュータはモータ電力継電器210にトリップ信号300を送る。過度のトルクおよびトルクの突然の変化は、閉塞または機械的障害を示しており、停止信号を保証する。
【0093】
304で、コンピュータ178は実際のトルクTを計算トルク限度TLと比較する。実際のトルクTが限度を超えると、モータ速度は306で低減される。
【0094】
308で、トルク限度TLを超えなければ、コンピュータ178は、実際の速度Vが受入れ可能な速度範囲VR内であるかどうかを決定する。そうである場合、注入は現在のモータ速度で続行され、コンピュータは、296で、トルクTおよび速度Vを監視し続ける。速度Vが受入れ可能な範囲内VRでない場合、コンピュータ178は、310で、速度Vが高すぎるか、それとも低すぎるかを決定する。速度Vが低すぎる場合、312でモータ速度を加速する。速度Vが高すぎる場合、306でモータ速度を減速する。
【0095】
このプログラム286は、回路242とは独立して作動する。したがって、過大トルクの状態は、回路242によって、またはプログラム286によって運転停止という結果をもたらす。しかし、モータ速度を低下することによるトルクの制御は、プログラム286によってのみ行なわれる。これらの2つのプログラム286および242の独立性により、システム40の運転の安全性にある程度のゆとりがもたらされる。
【0096】
モジュール式メモリ
改善された柔軟性を提供し、ソフトウェアの問題が発生した場合の運転停止時間を最小限にするために、上記のプログラムおよびバッファをモジュール式メモリカード245に備えてもよい。図2に示すように、CompactFlash(商標)などのモジュール式メモリカード245の形式の大容量記憶装置が、装置側制御パネル94および遠隔操作パネル52の両方に備えられている。モジュール式メモリカード245は、インジェクタ装置のアクセスポイントを介して、取り外して、交換することができる。これらのカード245を使用して、アプリケーションソフトウェア、校正データ、および装置使用法データを格納することにより、接続されたコンピュータを使用して、ソフトウェアやインジェクタからデータをダウンロードしたり、検索や修正することができ、かつ、データを含むカード245を物理的に取り外して交換することもできる。
【0097】
以上の説明では、本発明の概念を含む実施形態を取り上げている。実施形態は変更し、変形し、および/または様々な種類の構成を使用して実現することができる。ここで図示し、かつ説明した実施例としての態様および用途に厳格に従うことなく、さらに、請求の範囲に記載する本発明の範囲から逸脱することなく、本発明に様々な変更および改良を施すことができることは、当業者に容易に理解される。
【図面の簡単な説明】
【0098】
【図1】本発明に係る造影剤の管外遊出を防止する方法を示すフローチャートである。
【図2】本発明に係る自動インジェクタシステムを示す斜視図である。
【図3a】本発明に係るシリンジおよび流体ネットワークを示す断面図である。
【図3b】本発明に係るカテーテルの接続を示す断面図である。
【図3c】本発明に係るシリンジと流体ネットワークの好ましい実施例を示す斜視図である。
【図4】本発明に係るインジェクタヘッドを示す斜視図である。
【図5】本発明に係るプランジャを示す正面図である。
【図6】図5に示すプランジャの6−6線に沿った断面図である。
【図7】本発明に係るリニアアクチュエータアセンブリを示す背面斜視図である。
【図8】本発明に係るリニアアクチュエータアセンブリを示す正面斜視図である。
【図9】図8に示すリニアアクチュエータアセンブリの9−9線に沿った断面図である。
【図10】図9に円で示された軸受アセンブリ122の拡大図である。
【図11】本発明に係る自動インジェクタシステムの基本構成を示す図である。
【図12】本発明に係るインジェクタヘッドの作動を示すデータフロー図である。
【図13】本発明に係る監視機構を示すフロー図である。
【図14】本発明に係る安全回路の論理フロー図である。
【図15a】本発明に係るシリンジロックアセンブリを装備するドッキングプレートを示す破断斜視図である。
【図15b】本発明に係る別のドッキングプレートを示す斜視図である。
【図16】本発明に係る速度ループおよび圧力ループを示すフロー図である。
Claims (56)
- 管腔を形成し、かつ、遠端を有する経皮器具を準備し;
該器具の前記遠端を血管内に配置させて、管腔と血管の間に液体の連通を確立し;
自動注入装置に、予め定めらた量の第1の液体を管腔を通じて注入するように指示し、これにより、該液体が前記遠端から出るようにし;
管腔と血管の間に液体の連通が確立したかを判断し;
該判断の結果が否定的である場合には、前記自動注入装置を停止し、前記遠端の配置、予め定められた量の第1の液体の注入、および液体の連通が確立したかの判断を、該判断が肯定的となるまで繰り返し;
自動注入装置の作動を再開し、該装置が予め定められた量の造影剤を前記管腔を通じて血管内に注入する;
ことを含む患者の血管内に造影剤を注入する方法。 - 予め定められた量の造影剤を注入した後、さらに、予め定められた量の第1の液体を前記管腔を通じて血管内に注入することを含む、請求項1に記載の方法。
- 予め定められた量の第1の液体の注入が、予め定められた量の生理食塩水の注入である、請求項1に記載の方法。
- 前記管腔と血管の間に液体の連通が確立したかの判断が、前記器具の遠端に近接する患者の部位で、管外遊出が生じていないか触診することを含む、請求項1に記載の方法。
- それぞれが遠端を有する第1および第2のシリンジと;
前記経皮器具に接続可能なカテーテルコネクタと;
前記第1および第2のシリンジの遠端を、前記カテーテルコネクタに、流体接続する流体連通ネットワークとを有する注入剤送出装置をさらに準備し;
第1および第2のシリンジの一方からの液体をカテーテルコネクタに選択的に移動させ、第1および第2のシリンジの他方からの液体をブロックするように構成および配置されたシャトル弁を、流体連通ネットワークが有するようにした請求項1に記載の方法。 - 自動注入装置を用いて血管に造影剤を注入する方法であって、
該自動注入装置を患者に使用可能に接続し;
予め定められた量の造影剤を患者の体内に注入するように該自動注入装置をプログラムし、
前記造影剤を注入した後、患者の体内に予め定められた量の洗浄用液体を注入するように該自動注入装置をプログラムする;
ことを含む方法。 - それぞれが遠端を有する第1および第2のシリンジと;
経皮器具へ接続可能なカテーテルコネクタと;
前記第1および第2のシリンジの遠端を、前記カテーテルコネクタに流体接続する流体連通ネットワークとを有し、第1および第2のシリンジの一方からの液体を選択的にカテーテルコネクタに移動させ、第1および第2のシリンジの他方からの液体をブロックするように構成および配置されたシャトル弁を前記流体連通ネットワークが含むようにした注入剤送出装置。 - 前記第1のシリンジに、流体連結される第1の供給コネクタを、さらに含む請求項7に記載の装置。
- 前記第1の供給コネクタが、前記第1のシリンジの遠端に流体連結される請求項8に記載の装置。
- 前記第1の供給コネクタを前記第1のシリンジに、流体連結するチェック弁を、さらに含む請求項8に記載の装置。
- 前記チェック弁が、さらに前記第1のシリンジを前記シャトル弁に流体連結する請求項10に記載の装置。
- 前記チェック弁が閉鎖位置にバイアスをかけられて、前記第1のシリンジと前記第1の供給コネクタ間の液体の流動がブロックされており、チェック弁を開放位置をとるためには、第1の供給コネクタ内の静止液圧に対する、第1のシリンジ内に予め定められた負圧が要求され、これにより、前記第1の供給コネクタに作動可能に接続された第1の液体供給リザーバから第1のシリンジ内に液体を導入できるように、前記チェック弁が構成および配置される請求項10に記載の装置。
- 前記チェック弁が、
前記第1のシリンジの遠端にその一端が接続可能で、内側管腔を形成する管状ハウジングと;
該内側管腔内に保持され、該管腔の内側直径よりも小さい直径を有することで、その周囲を液体が通過しうるプラグと;
前記ハウジングの他端から内側に伸長する絞り部であって、前記プラグの直径よりも小さい内径を有する小通路を形成し、前記プラグが押し付けられて止まる内側肩部を形成し、これにより、液体が前記第1のシリンジから該小通路に流れることを防止するシールとなる絞り部と;
前記内側管腔内に保持されるバイアス機構であって、前記第1の供給コネクタ内の静止液圧に対する、前記第1のシリンジ内の予め定められた負圧によって、該バイアス機構が打ち負かされるまで、前記プラグを前記肩部に対して保持し、これにより、前記プラグが前記肩部より離れると、液体が前記供給コネクタから前記第1のシリンジ内に流れるようにするバイアス機構と;
を含む請求項12に記載の装置。 - 前記第2のシリンジに、流体連結される第2の供給コネクタを、さらに含む請求項7に記載の装置。
- 前記第2の供給コネクタが、前記第2のシリンジの遠端に流体連結される請求項14に記載の装置。
- 前記第2の供給コネクタを前記第2のシリンジに流体連結するチェック弁を、さらに含む請求項15に記載の装置。
- 前記チェック弁が、さらに前記第2のシリンジを前記シャトル弁に流体連結する請求項16に記載の装置。
- 前記チェック弁が閉鎖位置にバイアスをかけられて、前記第2のシリンジと前記第2の供給コネクタ間の液体の流動がブロックされており、チェック弁を開放位置をとるためには、第2の供給コネクタ内の静止液圧に対する、第2のシリンジ内に予め定められた負圧が要求され、これにより、前記第2の供給コネクタに作動可能に接続された第2の液体供給リザーバから第2のシリンジ内に液体を導入できるように、チェック弁が構成および配置される請求項16に記載の装置。
- 前記チェック弁が、
前記第2のシリンジの遠端にその一端が接続可能で、内側管腔を形成する管状ハウジングと;
該内側管腔内に保持され、該管腔の内側直径よりも小さい直径を有するため、その周囲を液体が通過しうるプラグと;
前記ハウジングの他端から内側に伸長する絞り部であって、前記プラグの直径よりも小さい内径を有する小通路を形成し、前記プラグが押し付けられて止まる内側肩部を形成し、これにより、液体が前記第2のシリンジから該小通路に流れることを防止するシールとなる絞り部と;
前記内側管腔内に保持されるバイアス機構であって、前記第2の供給コネクタ内の静止液圧に対する、前記第2のシリンジ内の予め定められた負圧によって、該バイアス機構が打ち負かされるまで、前記プラグを前記肩部に対して保持し、これにより、前記プラグが前記肩部より離れると、液体が前記供給コネクタから前記第2のシリンジ内に流れるようにするバイアス機構と;
を含む請求項18に記載の装置。 - シャトル弁が、
内側チャンバと3つの接続開口を有するハウジングであって、該開口のうち少なくとも2つが、該内側チャンバよりも狭く、該ハウジングから内側に伸長する肩部によって形成される小経路を通じて、液体を該内側チャンバに導入することが可能となっているハウジングと;
それぞれが前記内側チャンバの直径よりも小さいが、前記小経路の直径よりも大きい直径を有する2つのプラグであって、該プラグがそれぞれに対応する前記肩部に押圧されると、該肩部に対するシールを形成するように、該プラグと該肩部が構成および配置されるようになっている2つのプラグと;
前記内側チャンバ内に保持されるバイアス機構であって、前記プラグが該バイアス機構によりそれぞれの前記肩部に対して押圧されると、前記肩部に対するシールを形成し、前記プラグの1つが前記シリンジの1つからの液圧によって打ち負かされ、内側に押され、その対応する肩部から離れることにより、該圧力を付与するシリンジからの液体が流れて、カテーテルコネクタに導入できるようにするバイアス機構と;
を含む請求項7に記載の装置。 - 前記カテーテルコネクタを前記シャトル弁から分離することを可能とする、前記カテーテルコネクタと前記シャトル弁の間の継ぎ手をさらに含む請求項7に記載の装置。
- 前記第1の供給コネクタを前記第1のシリンジから分離することを可能とする、前記第1の供給コネクタと前記第1のシリンジの間の継ぎ手をさらに含む請求項8に記載の装置。
- 前記チェック弁を前記シャトル弁から分離することを可能とする、前記チェック弁と前記シャトル弁の間の継ぎ手をさらに含む請求項11に記載の装置。
- 前記第2の供給コネクタを前記第2のシリンジから分離することを可能とする、前記第2の供給コネクタと前記第2のシリンジの間の継ぎ手をさらに含む請求項14に記載の装置。
- 前記チェック弁を前記シャトル弁から分離することを可能とする、前記チェック弁と前記シャトル弁の間の継ぎ手をさらに含む請求項17に記載の装置。
- 自動インジェクタ装置に接続可能な注入剤送出装置であって、
それぞれが、内側チャンバを形成し、開口端と該開口端に対向する遠端を有する第1のシリンジと第2のシリンジと;
前記それぞれのシリンジの内側チャンバ内で、前記開口端と前記遠端の間で摺動可能に配置され、該自動インジェクタ装置のプランジャロッドにより作動するように構成および配置されるプランジャと;
前記それぞれのシリンジの遠端に流体接続される枝分かれチェック弁であって、それぞれの液体供給側には常閉ポートを有し、それぞれのクロス管側には流体接続された常開ポートを有する枝分かれチェック弁と;
3つの開口を有するシャトル弁であって、該3つの開口のうち2つは、前記2つのクロス管に流体接続し、該3つの開口の他の1つは、カテーテル管に導く管に接続しているシャトル弁と;
を含み、これにより、注入または充填処置の間、前記チェック弁の1つに生じた圧力が、他のチェック弁に影響しないように、前記チェック弁および前記シャトル弁が構成および配置されている、注入剤送出装置。 - 前記プランジャが、前記プランジャロッドに磁気的に接続されるように、磁気カプラーを含む請求項26に記載の装置。
- 前記磁気カプラーが磁石を含む請求項27に記載の装置。
- 前記磁石が、永久磁石を含む請求項28に記載の装置。
- 前記磁石が、希土類磁石を含む請求項29に記載の装置。
- 前記磁気カプラーが永久磁石を積み重ねたスタックを含む請求項27に記載の装置。
- 前記磁気カプラがー鉄系材料を含む請求項27に記載の装置。
- 前記プランジャが、前記遠端に向けて伸長する弾性材料の環状リップを含み、前記内側チャンバ内で液圧が増加すると、該液圧が該リップに圧力をかけて、該リップを前記内側チャンバの内壁に液体が漏れないように接触させるように、該環状リップが構成および配置されている請求項26に記載の装置。
- 前記プランジャが、開口端に向けて伸長する弾性材料の第2の環状リップをさらに含み、前記内側チャンバ内に周囲圧に対する負圧が生ずると、該第2の環状リップを跨ぐ差圧が第2の環状リップを前記内壁に液体が漏れないように接触させるように、該第2の環状リップが構成および配置されている請求項33に記載の装置。
- 複数の予め定められたタスクからの信号を監視し;
該複数の予め定められたタスクのそれぞれが1つの信号を生成したことを確認し、
該複数の信号のすべてが「全正常」信号であれば監視タイマをリセットし;そして、
予め定められたインターバルの間に、該監視タイマがリセットされなかった場合には、切断信号を生成する:
自動インジェクタシステムの安全な作動を確保する方法。 - 予め定められたインターバルの間に、前記監視タイマがリセットされなかった場合に切断信号を送信するステップが、シリンジプランジャに作動可能に接続された自動インジェクタシステムのモータを停止させることを含む請求項35に記載の方法。
- 自動インジェクタシステムの安全な作動を確保するためのコンピュータプログラムであって、
複数の予め定められたタスクからの複数の信号を監視するコードセグメント;
該複数の予め定められたタスクのそれぞれが1つの信号を生成したことを確認するコードセグメント;
該複数の信号のすべてが「全正常」信号であれば監視タイマをリセットするコードセグメント;
予め定められたインターバルの間に、該監視タイマがリセットされなかった場合には、切断信号を生成させるコードセグメント;
を含むコンピュータプログラム。 - 予め定められたインターバルの間に、前記監視タイマがリセットされなかった場合に切断信号を送信するコードセグメントが、シリンジプランジャに作動可能に接続された自動インジェクタシステムのモータを停止させるコードセグメントを含む請求項35に記載のコンピュータプログラム。
- 前記予め定められたタスクが、複数の断続的なピング信号を、該インジェクタシステムの第1のマイクロプロセッサおよび第2のマイクロプロセッサ間の通信リンクをわたって送るコードセグメントを含み、該ピング信号のそれぞれが、前記マイクロプロセッサが正常に、かつ、他のマイクロプロセッサと共時的に作動していることを示す、請求項37に記載のプログラム。
- 前記ピング信号のそれぞれが所定のスケジュールに従い符号化され、前記ピング信号が符号を変更し、前記マイクロプロセッサは、該ピング信号が前記スケジュールに沿っている場合にのみ、該ピング信号を読み取ることができるになっている、請求項37に記載のコンピュータプログラム。
- コンピュータ上で実行される自動インジェクタ制御用ツールであって、
該ツールが、
複数の予め定められたタスクからの複数の信号を監視するための監視ユニット;
予め定められた時間の経過後に、自動インジェクタシステムを切断するためのタイミングユニット;
を含み、
該監視ユニットが、複数の予め定められたタスクのそれぞれが複数の信号の1つを生成したことを確認した後に、該監視ユニットが前記タイミングユニットをリセットすることを特徴とする自動インジェクタ制御用ツール。 - 前記監視ユニットがコードセグメントを含む請求項41に記載の自動インジェクタ制御用ツール。
- 前記タイミングユニットがコードセグメントを含む請求項41に記載の自動インジェクタ制御用ツール。
- モータによりシリンジを通じて作動されているプランジャによって生成した流量を制御する方法であって、
実際のプランジャの速度を示すデータと、予め定められたプランジャの速度設定値を比較し;
実際のモータの負荷を示すデータと、予め定められた負荷上限を比較し;
実際のモータの負荷が予め定められた負荷上限を下回る間には、予め定められたプランジャの速度設定値に対する予め定められた範囲内に実際のプランジャの速度を維持し;
実際のモータの負荷が予め定められた負荷上限と等しくなるか、これを上回ると、実際のプランジャの速度を減速し、実際のモータの負荷が予め定められた負荷を予め定められた量以上に超えないようする、
ことを含む方法。 - 自動インジェクタシステムを制御する方法であって、
自動インジェクタシステムの種々の作動パラメータを監視するセンサからの複数の読み値を受領し;
該読み値を、該作動パラメータに対応する予め選択された安全限界と比較し;
自動インジェクタシステムを作動させるコンピュータプログラムに作動可能に接続されたタイマーを監視して、タイマーが確実に所定時間を経過しないようにし;
予め定められたパラメータの1つがその対応する予め選択された安全限界を予め定められた量だけ超えるか、または、タイマーが所定時間を経過した場合に、継電器を切断することにより、自動インジェクタシステムへの電源供給を遮断すること;
を含む方法。 - 自動インジェクタシステムを制御するために使用される制御回路であって、
モータ切断論理回路、複数の比較器、タイマおよび継電器を含み、
前記比較器のそれぞれが、第1の入力ライン、第2の入力ラインおよび出力ラインを有し;
前記第1の入力ラインのそれぞれが、自動インジェクタシステムの選択された作動パラメータを測定するセンサに接続され、かつ、該作動パラメータを示す電圧を有し;
前記第2の入力ラインのそれぞれが、該選択された作動パラメータに対して予め定められた限界を示すデータに対応する電圧を受け取り;
前記出力ラインのぞれぞれが、前記モータ切断論理回路に接続され、前記第1の入力ラインが有する電圧が、第2の入力ラインが有する電圧と所定量異なる場合には、対応する比較器によって生成された電圧信号を前記モータ切断回路に送るようになっていて;
タイマは、モータ切断論理回路に作動可能に接続され、予め定められた経過時間が経過したときには、信号をモータ切断論理回路に送るようになっていて;
継電器は、モータ切断論理回路に作動可能に接続され、自動インジェクタシステムを電源に電気的に接続するように構成および配置されており;
該モータ切断論理回路が上記の信号のいずれかを受領したときには、該モータ切断論理回路は前記継電器を切断することにより、継電器が前記自動インジェクタシステムのモータと電源間の電気的な接続を遮断するようになっている、
制御回路。 - 自動インジェクタ装置の結合プレートにフランジ付きシリンジを装着するために使用する機構であって、
一対の係合部材であって、前記結合プレートにピボット止めされ、かつ、該結合プレートから離れた面に配置され、これにより、該一対の係合部材と結合プレートの間でシリンジのフランジを受入可能となっている係合部材と;
前記係合部材の上部にピボット止めにより取り付けられている連結部材であって、該連結部材が互いに折り畳まれているときには、前記係合部材の上部が互いに引き合うように構成および配置された連結部材と;
を含み、
前記係合部材は前記上部の反対側に下部を含み、該下部は、前記連結部材が折り畳まれていない位置にあるときに、結合プレートにシリンジを把持するように構成および配置され;
前記上部が互いに引き合うと、前記下部がピボット回転により互いに離れるようになっており、これにより、シリンジの取り外しを可能とするようになっている、
機構。 - 前記結合プレートに摺動可能に取り付けられた開放ピンをさらに含み、該ピンが押されると、該ピンが前記連結部材に作用し、該連結部材が折り畳まれ、前記上部が互いに引き合うように構成された請求項47に記載の機構。
- 前記開放ピンに作動可能に接続されたバイアス機構をさらに含み、該バイアス機構が該ピンを前記連結部材から離れるように該ピンにバイアスをかけている請求項48に記載の機構。
- フランジ付きシリンジを自動インジェクタ装置に取り付けるための結合プレートであって、
開口縁を有し、シリンジのフランジをスライド可能に受け入れられる大きさのスロットと;
該結合プレートにより形成され、前記開口縁に対向し、該インジェクタ装置のリニアアクチュエータが前記シリンジのプランジャを作動するために通過する開口と;
を含む結合プレート。 - スロットに内にフランジ付きシリンジを保持するように構成および配置されたロック機構をさらに含む請求項50に記載の結合プレート。
- 前記ロック機構が、バネにより負荷をかけられた留め具を含み、該留め具が、シリンジがスロット内に挿入されているときに、フランジが該留め具の上を通過できるように配置されている請求項51に記載の結合プレート。
- 処置室内のインジェクタヘッドおよび該処置室から離れた制御室内に配置される遠隔制御パネルを含む自動インジェクタ装置であって、
該インジェクタヘッドが、
プランジャロッドに作動可能に接続されたモータを有するリニアアクチュエータアセンブリと;
モータの動作を監視するためにモータに接続された直交符号器と;
モータに作動可能に接続され、メモリを有する第1のマイクロプロセッサと;
該第1のマイクロプロセッサのメモリに格納された制御ソフトウエアと;
前記インジェクタヘッドに取外し可能に取り付けられ、少なくとも1つが前記プランジャロッドを受け入れるように位置決めされた複数のシリンジと;
患者へシリンジを流体連結させ、前記複数のシリンジのうち少なくとも1つから患者へ流体を直接流すように構成および配置されたシャトル弁を含む液体連通ネットワークと;
を含み、かつ、
前記遠隔制御パネルが、
メモリを有する第2のマイクロプロセッサと;
該第2のマイクロプロセッサのメモリに格納された制御ソフトウェアと;
該第1のマイクロプロセッサと第2のマイクロプロセッサとの間を電子通信できるようにするための通信リンクと;
を含む、ことを特徴とする自動インジェクタ装置。 - 前記インジェクタヘッドが、プランジャロッドに作動可能に接続され、該プランジャロッドの絶対位置を検知できる、リニア位置センサをさらに含む請求項53に記載の装置。
- 前記第1および第2のマイクロプロセッサのメモリであって、前記ソフトウェアが格納されているメモリが、第1および第2のマイクロプロセッサに取外し可能に取り付けることが可能なモジュラーメモリカードである請求項54に記載の装置。
- 第1および第2のマイクロプロセッサが、該両方のプロセッサが正常に作動していることを確認するために、前記通信リンクについてシステムチェックを行う請求項55に記載の装置。
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