JP2011056311A - インジェクタ自動パージ - Google Patents

Abstract

【課題】患者に流体を注入するインジェクタを提供すること。
【解決手段】静脈造影剤インジェクタは、プランジャドライブラムを前進させるモータを有し、既知の概略量を空気を含む事前充填済み注射器またはユーザ充填型注射器と共に使用されるように構成されており、前記モータを作動させるプロセッサと、注射器内の空気の既知の概略量に対応する所定のパージ停止位置を記憶するメモリとをさらに有する。前記インジェクタは、前記注射器に含まれる空気の既知の概略量に対応する所定のパージ停止位置にほぼ匹敵する量だけ前記プランジャドライブラムを自動的に前進させるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、概して、患者に流体を注入するインジェクタに関し、より詳しくはこのようなインジェクタからの空気パージに関する。

多くの医療環境において、診断や治療の際に、医療用流体が患者に注入されている。その一例として、核医学、磁気共鳴（ＭＲ）、ＣＴ、光学的な血管造影または超音波撮像を改良するために、電動の自動インジェクタを用いて患者に造影剤が注入されている。

これら又は同様の適用に一般的に適しているインジェクタは、比較的大きな容積の注射器を使用するとともに、比較的大きな流量および注入圧を発生させることができなければならない。このため、このような適用のためのインジェクタは、一般に電動化されていて、大きくて多数のインジェクタモータおよび駆動列を含んでいる。使用を容易にするために、モータおよび駆動列は、一般に、床、壁または天井に取り付けられたアームによって支持されているインジェクターヘッド内に収容されている。

一般に、インジェクターヘッドは、旋回可能に取り付けられており、これによりヘッドは、注射器を流体で満たすのを容易にするために注射器の先端を注射器の他の部分よりも上になるように上方へ傾けたり、注入のために注射器の先端を注射器の他の部分よりも下になるように下方に傾けたりすることができる。このようなヘッドの傾けは、充填の際に注射器から空気を除去するのを容易にし、注入処置の際に患者に空気が注入されてしまう可能性を低減する。しかしながら、偶然にも患者に空気が注入される可能性は、重大な安全の関心事として残っており、もし発生すれば場合によっては致命的なものになる。

上述したインジェクターヘッドの他に、多くのインジェクタは、インジェクタを制御する分離したコンソールを有する。一般に、コンソールは、インジェクタの自動プログラム制御に使用され得るプログラム可能な回路構成を有し、これによりインジェクタの作動は、予測可能で、且つ、スキャナや撮像装置などの他の装置の作動と潜在的に同調して行われることができる。

また、インジェクタ装置は、２つのヘッドを有して構成されてもよい。各ヘッドのそれぞれの注射器は、患者の１つの静脈注入部位につながったＹ字状のチューブ系、すなわちＹ−チューブ系によって相互に連結されている。例えば、これらの注射器は、造影剤および食塩水を含んでもよく、凝血を防止するために組み合わせて用いられてもよい。

インジェクタ装置によって行われる或る特定の作動ルーチンまたは操作手順(operational routine)は、充填時に導入された空気などの空気を注射器や一緒に使用される延伸チューブからの空気パージである。電動インジェクタにおけるこのパージ手順は、一般に、注射器および延伸チューブから空気を押し出すために、オペレータが前記ヘッドを上方に傾けてプランジャを前進させることを必要とする。このことは、注入処置の際に空気が患者に注入される可能性をさらに低減する。典型的に、この手動プロセスは、患者に空気が注入されるのを最小限化または排除するために十分な努力が為されることを保証するために、訓練された臨床医によって行われる。

したがって、患者への医療流体の注入前にオペレータがインジェクタから空気を自動的にパージできるように、電動インジェクタにおいて準備手順を容易にする必要性がある。

多くの適用において、複数の異なる注射器を有するインジェクタを使用することが望ましい。例えば、大人用よりも小さな小児用注射器を使用することが望ましい場合がある。異なる大きさの注射器の使用を容易にするために、インジェクタは、複数の異なる大きさの注射器用のパラメータを記憶するメモリを有し、オペレータが注射器のパラメータまたはタイプを入力できるようになっている。別のインジェクタは、異なる注射器に固有の種々のヘッドを有していて、それに基づいて注射器のパラメータを選択するようになっている。

注射器の大きさや構成にかかわらず、各注射器は、注射器に大きさまたは構成に基づく或る量の空気または気体を補足または収容することがある。例えば、事前充填済みの或る大きさの注射器は、滅菌を容易にするために、約１ミリリットル（ｍｌ）の小さな窒素気泡を含んで製造される。

したがって、インジェクタの自動パージは、種々のインジェクタに適合可能である必要である。また、インジェクタの自動パージは、大きさの異なる事前充填済み及び／又は空の注射器についても効果的である必要がある。

従来のインジェクタ装置の上記または他の問題に関連するこれらの必要性は、患者への医療流体注入前にオペレータが注射器から空気を自動的にパージすることができるように、電動インジェクタにおける準備手順を容易にする本発明の実施の形態によって対処される。また、本発明は、１つ又は複数のインジェクタに使用できる方法または自動パージルーチンを提供する。別の態様として、本発明は、事前充填(pre-filled)またはユーザ充填(user-filled)の注射器に使用されてもよい。本発明のもう１つの態様として、空気は、注射器に使用される延伸チューブからパージされてもよい。

本発明のさらに別の態様は、１つの注射器をそれぞれ受け入れるように構成された２つのヘッドを有するインジェクタに使用される注射器からの空気パージに関する。このような注射器は、概して、空気が同様にしてパージされる延伸チューブ系に連結される。

本発明のこれら並びに他の特徴、態様、目的および利点は、添付図面とその説明から明らかになるであろう。

本明細書に組み込まれて本明細書の一部をなす添付図面と、上記の本発明の概説および下記の実施形態の詳細な説明を伴う本発明の図示された実施の形態とは、本発明の原理を説明する役割を果たすものである。
（項目１）
既知の概算量の空気を含む事前充填済み注射器と共に使用されるプランジャドライブラムを前進させるモータを有するタイプのインジェクタであって、
上記モータを作動させるプロセッサと、
上記事前充填済み注射器において既知の概算量の空気に対応する所定のパージ停止位置を記憶するメモリとを備え、
上記インジェクタは、上記事前充填済み注射器に含まれる空気の既知の概算量に対応する所定のパージ停止位置にほぼ匹敵する量だけ上記プランジャドライブラムを自動的に前進させるように構成されている、インジェクタ。
（項目２）
同様に既知の概算量の空気を含む延伸チューブと共に使用されるようにさらに構成されており、上記メモリは上記延伸チューブ内の上記空気の既知の概算量に対応する値を記憶しており、上記インジェクタは、上記延伸チューブ内に含まれる空気の既知の概算量にほぼ匹敵する追加量だけ上記プランジャドライブラムを自動的に前進させるように構成されていることを特徴とする項目１に記載のインジェクタ。
（項目３）
上記所定のパージ停止位置がユーザによって調整されることを特徴とする項目１に記載のインジェクタ。
（項目４）
上記所定のパージ停止位置が較正されることを特徴とする項目１に記載のインジェクタ。
（項目５）
上記所定のパージ停止位置が経過情報に基づいていることを特徴とする項目１に記載のインジェクタ。
（項目６）
注射器プランジャを有するとともに既知の概算量の空気を含むユーザ充填型注射器と共に使用されるプランジャドライブラムを前進させるモータを有するタイプのもので、かつ、上記上記プランジャドライブラムと上記注射器プランジャとの間に機械的クリアランスを有するインジェクタであって、
上記インジェクタは、上記モータを作動させるプロセッサと、
上記ユーザ充填型注射器と、上記プランジャドライブラムと上記注射器プランジャとの間の上記機械的クリアランスとに充填する際の通気によって付加される空気の既知の概略量に対応する所定のパージ停止位置を記憶するメモリとを備え、
上記インジェクタは、上記ユーザ充填型注射器と、上記プランジャドライブラムおよび上記注射器プランジャ間の上記機械的クリアランスとに充填する際の通気によって付加される空気の既知の概略量に対応する所定のパージ停止位置にほぼ匹敵する量だけ上記プランジャドライブラムを自動的に前進させるように構成されている、インジェクタ。
（項目７）
同様に既知の概算量の空気を含む延伸チューブと共に使用されるようにさらに構成されており、上記メモリは上記延伸チューブ内の上記空気の既知の概算量に対応する値を記憶しており、上記インジェクタは、上記延伸チューブ内に含まれる空気の既知の概算量にほぼ匹敵する追加量だけ上記プランジャドライブラムを自動的に前進させるように構成されていることを特徴とする項目６に記載のインジェクタ。
（項目８）
上記所定のパージ停止位置がユーザによって調整されることを特徴とする項目６に記載のインジェクタ。
（項目９）
上記所定のパージ停止位置が較正されることを特徴とする項目６に記載のインジェクタ。
（項目１０）
上記所定のパージ停止位置が経過情報に基づいていることを特徴とする項目６に記載のインジェクタ。
（項目１１）
デュアルヘッドインジェクタであって、
第１注射器を受け入れるように構成された第１ヘッドと、
第２注射器を受け入れるように構成された第２ヘッドと、
上記第１注射器および上記第２注射器を連結するＹチューブ系とを備え、
上記デュアルヘッドインジェクタは、上記第１注射器、上記第２注射器および上記Ｙチューブ系からほぼ全ての空気を自動的にパージするように構成されている、デュアルヘッドインジェクタ。
（項目１２）
上記Ｙチューブ系は上記第１ヘッドに連結される第１部分を含み、上記第１ヘッドは上記第１注射器および上記チューブ系の上記第１部分からまず空気をパージすることを特徴とする項目１１に記載のデュアルヘッドインジェクタ。
（項目１３）
上記Ｙチューブ系は上記第２ヘッドに連結される第２部分、上記第１および第２部分に連結されるコネクタ、および上記コネクタに連結される第３部分を含み、上記第２ヘッドは、上記第２注射器、上記チューブ系の第２部分、上記コネクタ、および上記チューブ系の第３部分から空気をその次にパージすることを特徴とする項目１２に記載のデュアルヘッドインジェクタ。
（項目１４）
上記第１注射器が、造影剤の事前充填済み注射器であることを特徴とする項目１１に記載のデュアルヘッドインジェクタ。
（項目１５）
上記第２注射器は食塩水を収容することを特徴とする項目１１に記載のデュアルヘッドインジェクタ。
（項目１６）
上記第１および第２注射器のうちの１つは造影剤を収容することを特徴とする項目１１に記載のデュアルヘッドインジェクタ。
（項目１７）
上記第１および第２注射器のうちの１つは食塩水を収容することを特徴とする項目１１に記載のデュアルヘッドインジェクタ。
（項目１８）
インジェクタから空気を自動的にパージする方法であって、
注射器の大きさおよびタイプを判断し、
上記注射器の大きさおよびタイプに基づく所定のパージ停止位置までラムを移動させるのに必要な期間だけモータを作動させる、方法。
（項目１９）
ユーザが上記注射器を充填するのを可能にすることをさらに含むことを特徴とする項目１８に記載の方法。
（項目２０）
ユーザがパージボタンを操作することによって上記作動ステップを実行することをさらに含むことを特徴とする項目１８に記載の方法。
（項目２１）
上記所定のパージ停止位置が、特定の事前充填済み注射器およびこれと共に使用される延伸チューブ内に捕捉されている空気の量についての実際値に基づいていることを特徴とする項目１８に記載の方法。
（項目２２）
上記所定のパージ停止位置が経過データに基づいていることを特徴とする項目１８に記載の方法。
（項目２３）
上記注射器の大きさおよびタイプがユーザインターフェースから入力されることを特徴とする項目１８に記載の方法。
（項目２４）
上記注射器の大きさおよびタイプが、上記注射器に連結されているフェースプレートからもたらされることを特徴とする項目１８に記載の方法。
（項目２５）
インジェクタから空気を自動的にパージする方法であって、
注射器の近傍にある空気検出器を監視し、
上記注射器の放出端近傍にある上記空気検出器を監視しながら、上記注射器のプランジャを前進させるラムを移動させるようにモータを作動させ、
空気が検出されなくなったときに上記ラムを停止させる、方法。
（項目２６）
ユーザが上記注射器を充填するのを可能にすることをさらに含むことを特徴とする項目２５に記載の方法。
（項目２７）
ユーザがパージボタンを操作することによって開始されることを特徴とする項目２５に記載の方法。
（項目２８）
上記ラムは、空気が検出されなくなってから所定量の流体がパージされた後に停止されることを特徴とする項目２５に記載の方法。
（項目２９）
上記空気検出器は、上記注射器の放出端の近傍にあることを特徴とする項目２５に記載の方法。
（項目３０）
デュアルヘッドインジェクタから空気を自動的にパージする方法であって、
上記インジェクタに取り付けられる第１および第２注射器の大きさおよびタイプを判断し、
上記第１注射器の大きさおよびタイプに基づく所定のパージ停止位置までラムを移動させるのに必要な期間だけ第１ヘッド用モータを作動させ、
上記第２注射器の大きさおよびタイプに基づく所定のパージ停止位置までラムを移動させるのに必要な期間だけ第２ヘッド用モータを作動させる、方法。
（項目３１）
ユーザが上記第１注射器を充填するのを可能にすることをさらに含むことを特徴とする項目３０に記載の方法。
（項目３２）
ユーザが上記第２注射器を充填するのを可能にすることをさらに含むことを特徴とする項目３０に記載の方法。
（項目３３）
ユーザが上記第１ヘッドのパージボタンを操作することによって開始されることを特徴とする項目３０に記載の方法。
（項目３４）
ユーザが上記第２ヘッドのパージボタンを操作することによって開始されることを特徴とする項目３０に記載の方法。

注射器、プレッシャージャケット、ヒーターブランケット、および空気検出モジュールを取り除いてある、パワーヘッド、コンソール、および（カバー下の）電動パックを含む本発明の原理に従ったインジェクタの斜視図である。 より詳細にはパワーヘッドディスプレイ、手操作コントロール、および支持アームを示す、プレッシャージャケット、注射器およびヒーターブランケットが取り付けられている図１のインジェクタのパワーヘッドの斜視図である。 空気検出モジュールの内部構造、およびそれの注射器先端の構造との相互作用を示す、適所に空気検出モジュールを有するプレッシャージャケット内に取り付けられる注射器の部分断面図である。 注射器およびプレッシャージャケットを取り除いてある、図３の４−４線に沿って切った空気検出モジュールの図である。 図１−４に示されるパワーヘッドの電気機械的ブロック図である。 １本の注射器を有するインジェクタのためのインジェクタ自動パージルーチン用のフローチャートである。 空気検出器を有するインジェクタのためのインジェクタ自動パージルーチン用のフローチャートである。 本発明の原理に従ったデュアルヘッドインジェクタの斜視図である。 図８のデュアルヘッドインジェクタの手保持部の斜視図である。 デュアルヘッドインジェクタのためのインジェクタ自動パージルーチン用のフローチャートである。

図１を参照すると、本発明にかかるインジェクタ２０は、パワーヘッド２２、コンソール２４および（カバー内部に配設された）パワーパック２６などの種々の機能的構成要素を含む。注射器３６（図２に示す。）は、パワーヘッド２２のフェースプレート２８内でインジェクタ２０に取り付けられており、例えば核医学、磁気共鳴（ＭＲ）、ＣＴ、光学的な血管造影や超音波撮像、または他の処置のための例えば造影剤を含む例えばユーザ充填注射器などの注射器を充填するために種々のインジェクタ制御手段(controls)が用いられていて、前記造影剤はオペレータまたは事前プログラム制御(pre-programmed control)によって調査のために対象または患者に注入されることになる。注射器は予め充填されているものであってもよいことが認識されるであろう。

インジェクタパワーヘッド２２は、内部駆動モータの動作を制御するのに使用される手動コントロールレバー２９と、インジェクタの現在状態および作動パラメータを表示するディスプレイ３０とを有する。コンソール２４は、オペレータがインジェクタ２０の作動を遠隔制御するのに使用することができ、かつ、オペレータにより最初にインジェクタによって後に自動的に実行されるインジェクタ２０の自動注入のためのプログラムを指定および格納するのにも使用されることができるタッチパネルディスプレイ３２を有する。

パワーヘッド２２およびコンソール２４は、（図示しない）ケーブルによってパワーパック２６に接続される。パワーパック２６は、インジェクタ２０用の電源と、コンソール２４と、パワーヘッド２２間の通信のためのインターフェース回路構成と、遠隔コンソール、手または足で操作される遠隔制御スイッチ、例えばインジェクタ２０の作動を撮像装置のＸ線照射と同調させるのを可能にするＯＥＭ製品(original equipment manufacturer)である他の遠隔制御回路などのユニットをインジェクタ２０の回路が遠隔操作するのを可能にする別の回路構成とを有する。

パワーヘッド２２、コンソール２４およびパワーパック２６は、検査対象の近傍にパワーヘッド２２を容易に位置決めするためにパワーヘッド２２を支持する支持アーム３５を有するキャリッジ３４に取り付けられている。しかしながら、別の装置では、例えば、コンソール２４およびパワーパック２６がテーブル上に置かれるか、検査室内のエレクトロニクスラックに据え付けられてもよく、一方。パワーヘッド２２は天井、床または壁に取り付けられたアームによって支持される。

ここで図２を参照すると、注射器３６およびプレッシャージャケット３８はパワーヘッド２２に取り付けられており、これによりパワーヘッド２２内のモータが、図１に示すプランジャドライブラム６２と、注射器３６の胴部内のプランジャ３７とを注射器の放出先端４０に対して進退させるように駆動して、注射器３６から流体を放出したり注射器内に流体を充填することができるようになっている。プレッシャージャケット３８は、注射器３６の壁を高い注入圧力での破損から保護するように、注射器３６の外部壁を支持している。しかしながら、プレッシャージャケットの使用は本発明の原理に必須ものではなく、プレッシャージャケットを有するか否かに拘わらず本発明を注射器に適用できることが認識されるであろう。

図示される実施形態において、注射器３６およびプレッシャージャケット３８は、オペレータがプランジャ３７の現在位置と、プランジャ３７および放出先端４０間の注射器内にあるすべての流体または空気を視認できるように、透明プラスチック材料で形成されている。したがって、オペレータは、パワーヘッド２２を上方へ傾けて、充填工程を目で監視しながら流体源から流体を注射器３６に充填してから、患者につながる（しかし接続されてはいない。）チューブにインジェクタを接続し、注射器内の流体レベルを目で監視しながらチューブおよび注射器から空気を排出またはパージし、その後、空気が排出されたらインジェクタを下方に傾けて、患者にチューブを接続して患者への流体注入を行う。この充填およびパージ工程と、患者への注入時に行われ得る他の操作とを容易にするために、パワーヘッド２２は、回転可能なレバー２９の形態をなす手操作動作制御手段を有する。具体的には、レバー２９は、パワーヘッド２２の内部の回転軸に関して回転可能になっている。図１，２に示すように手操作コントロールレバー２９がホームポジションにあるとき、パワーヘッド２２によるプランジャの動作は発生しない。しかしながら、手操作コントロールレバー２９が注射器３６に向かって回転されたとき、パワーヘッド２２によってプランジャの前進動作が生じて、流体または空気を注射器３６から放出する。一方、手操作コントロールレバー２９が注射器３６とは反対側に回転されたとき、パワーヘッド２２によってプランジャの逆動作が生じて、注射器３６に流体または空気を充填する。

注射器およびそれと共に使用される延伸チューブからの空気パージは、一般に、オペレータによって行われる。これは、注入処置の際に患者に空気が注入されてしまう可能性を低減するものである。この手動によるパージもまた、患者への空気注入を最小限化または防止するために十分な努力が為されるのを保証すべく、訓練された臨床医によって行われるのが一般的であり、かつ、そのことが必要とされている。

下記において説明されるように、本発明は、患者への医療流体の注入に先立って、注射器および／またはチューブから空気を自動的にパージするためにオペレータが使用できるインジェクタ用ルーチンを提供する。また、本発明の原理に従えば、インジェクタ自動パージルーチンは、種々のインジェクタについて適用可能であるとともに、例えば、事前充填済み及び／又は空である種々の大きさの注射器にも効果的である。

患者に注入される流体がほぼ体温状態に維持されるのを確実にするために、ヒーターブランケット４２が、プレッシャージャケット３８の外壁に当接して設置されている。ヒーターブランケット４２は、注射器３６内の流体の温度を調節するための熱を発生させる電気ヒータを含む。ヒーターブランケット４２は、プレッシャージャケット３８と熱接触状態にヒーターブランケット４２を保持する、フェースプレート２８から延びるポスト４４に、取り付けられている。

パワーヘッド２２の後端には、パワーヘッドの状態を表示する（光放散カバーで覆われた）インジケーターランプ４６が配置されている。

図３，４を参照して、一体的な(integral)空気検出装置を説明することができる。空気検出モジュール１２２は、前記ポスト４４の端部に取り付けられており、プレッシャージャケット３８の末端部の周囲に、注射器３６の放出ネックを取り囲んでいる外側に突出したカラー１２４ａに接触した状態で、巻かれて構成されている。カラー１２４ａと接触する位置において、空気検出モジュールは、光源１２６および光センサ１２７を有する。光センサ１２７は、センサ１２７と、光源１２６が励起されて光ビームを生成すべきときを指示するトリガー信号を発生するオシレータとを有する、市販されている回路である。センサ１２７の出力は、光源の刺激に応じて光ビームが検出器で受光されたかどうかを示すデジタル信号である。

図３，４は、光源１２６から放射された光線が通る経路を示した図解的な光線軌跡を示す。光源１２６は、一体的な焦点レンズと、第２焦点レンズを形成する注射器３６の放出ネック上のカラー１２４ａとを含む。これらのレンズは、注射器３６の放出ネック上のカラー１２４ｂに向かって経路１２９に沿った光源１２６からの真っ直ぐな光に関して作用する。カラー１２４ｂの内部形状は、コーナーリフレクタを形成し、光源１２６からの光がカラー１２４ｂに衝突すると、光センサ１２７に向かって反射される。

この構成によって、注射器３６のネックが流体で満たされているとき、光源１２６から放射された光線は、図３，４に示す経路１２９のように、注射器３６のネックを貫通する経路を通って、反射されて光センサ１２７に戻る。したがって、このような状態では、センサ１２７は受光を示すデジタル信号を生成し、注射器のネックに空気が存在しないことを示す。（光源１２６およびカラー１２４ａにおけるレンズの合成焦点距離は、経路１２９に沿って光が伝わる距離よりも長く、すなわちカラー１２４ａおよびカラー１２４ｂ間の距離の２倍よりも長い。）

しかしながら、注射器のネックが空気または気泡を含むとき、空気／流体または空気／注射器の境界での光の回析が、図３，４に示す経路１２９から実質的に光を偏向させることになる。具体的には、注射器３６のネックに入射した光線は、図３に示す経路１３０、または、図４に示す経路１３１に進むことになる。いずれの場合も、気泡の存在は、光が注射器のネックを貫通して光源１２６から光検出器１２１７へと反射するのを妨害し、これにより光検出器は受光に失敗したことを示す信号を生成することで、注射器のネック内に空気が存在することを示す。

堅実で反復可能な結果を保証するために、空気検出モジュール１２２は、光源１２６、光センサ１２７、および注射器３６のカラー１２４ａの表面の間のしっかりした接触を確実にするように構成される。具体的には、空気検出モジュール１２２は、柔軟なプラスチック１３４がオーバーモールド成形されたばね金属製の内部スケルトン(skeleton)を有する。ばね金属スケルトン１３３の一端部は、（プラスチックオーバーモールド成形物１３４の空所を介して挿入および締め付け可能な）ねじ１３５によってポスト４４に取り付けられている。スケルトン１３３の反対側端部は、光源１２６および光センサ１３７を支持する硬いプラスチック成型物１３６を有する空気検出モジュールを支持している。成形物１３６は、プレッシャージャケット３８の孔縁の面取り部１３８にぴったりと適合するような大きさに形成された傾斜部１３７を有する。傾斜部１３７と面取り部１３８との相互作用は、プレッシャージャケット３８に対する光源１２６および光センサ１２７の正確な位置決めを確実にする。

注射器３６のネックは、少し干渉適合(slight interference fit)するような大きさに形成されており、これによりカラー１２４ａは、注射器３６がプレッシャージャケット３８内に挿入されたときに、空気検出モジュール１２２に接触して僅かに反らせて、ばねスケルトン１３３を撓ませ、その結果、注射器３６のカラー１２４ａに対する光源１２６および光センサ１２７の安定した適用力(applicationforce)を生じる。この適用力は、光源１２６から注射器３６のネック内への、及び、注射器３６のネックから光センサ１２７への光の良好な伝達を保証する。

図１ないし４に示すようなインジェクタ装置の動作を制御する例示のハードウェアおよびソフトウェアのさらなる詳細は、本発明の譲受人に譲渡され、かつ、全体が参照によってここに組み込まれている米国特許第５，８６８，７１０号において見出すことができる。

インジェクタ２０のようなインジェクタ装置は、注射器やそれと共に使用される延伸チューブ内に捕捉または収容されていることがある空気または気体の総量に関する又はそれを含む注射器パラメータを確認するための別の方法を有してもよい。例えば、注射器パラメータは、サービス技術者(service technician)によってインジェクタ２０に入力されてもよい。また、注射器パラメータは、注射器３６に特有のものであってその注射器３６と共に使用するためにインジェクタ２０を適合させるフェースプレート２８からもたらされてもよい。フェースプレート２８は、注射器パラメータの取得を容易にするために、ポジションカムレバー７８を使用するパワーヘッド２２上の適所に固定または係合されてもよい。
これらの別の方法は、また、下記において幾分詳細に説明されるであろう。

図１を参照すると、上述したように、コンソール２４およびタッチスクリーンディスプレイ３２は、インジェクタ操作のためのインターフェースを提供する。インジェクタ２０の維持に関連する機能は、オペレータによって使用されるものとは概して異なるので、サービス技術者には、オペレータのインターフェーススクリーンとは別のインターフェーススクリーンが一般に提供される。奉仕従事者には、このインターフェースから、注射器の物質的特性についての記憶された規定(definition)を追加または変更するためのメニュー選択が提供されることができる。

それから、サービス技術者は、インジェクタ２０の一部なす入力装置（例えば、キーボード、タッチスクリーンなど）から、または、インジェクタ２０のインターフェースポートに接続され得る他の診断装置から、ユーザインターフェースに入力を行うことができる。これにより、サービス技術者は、コンソール２４を使用してインジェクタ２０に設けられたサービスユーザインターフェースにアクセスして、複数のサービス関連選択の中から、記憶されている注射器規定の変更を許可するルーチンを選択することができる。また、特定のサービスルーチンは、意図した変更が新しい注射器規定を創設したかどうか、または既存の規定を変えたかどうかを技術者が確認するのを可能にする。既存の規定が変更されると、記憶された注射器の名前が技術者に提供されることで、正しい規定が選択されて更新されたことの確認を補助する。

本発明の一態様では、技術者は、注射器およびそれと共に使用される延伸チューブ内の気体および／または空気の総量を表す情報を入力することができる。また、本発明の別の態様では、技術者は、プランジャドライブラム６２と注射器プランジャ３７との間の機械的クリアランスに関する同等容積に関連した値を入力することができる。また、インターフェースは、新しい注射器情報を分類あるいは明示する機会をサービス技術者に与えるのが好ましい。そうすることで、オペレータがインジェクタを操作するときに正しい注射器をより簡単に選択することが可能になる。

記憶された注射器起点および関連するパラメータを用いてインジェクタ装置が自動的に実行できる多種のプロトコルおよびルーチンのさらなる詳細は、本発明の譲受人に譲渡され、かつ、全体が参照によってここに組み込まれている米国特許第５，６６２，６１２号に見出すことができる。また、注射器およびそれと共に使用されるすべての延伸チューブ内の気体および／または空気の総量に関連する注射器パラメータは、プランジャドライブラムと注射器プランジャとの間の機械的クリアランスに関する同等容積と同様に、入力されてもよい。

上述したように、注射器パラメータは、注射器３６に特有のものであってその注射器３６と共に使用するインジェクタ２０に適合するフェースプレート２８からもたらされてもよい。再度、フェースプレート２８は、注射器パラメータの取得を容易にするために、ポジションカムレバー７８を使用するパワーヘッド２２上の適所に固定または係合されてもよい。

図５を参照すると、図１ないし４に示すパワーヘッド２２の電気的および電気機械的ブロック図が示される。パワーヘッド２２は、パワーパック２６と通信するマイクロプロセッサを含む回路基板４８を有する。回路基板４８は、コンソール２４のタッチスクリーン３２からの入力または“タッチ(touches)”を受信および／または送信し、これによりマイクロプロセッサを含む回路基板４８は、上述したように注射器パラメータを受信することができる。

また、回路基板４８は、２つのホール効果センサ５３，５４の出力を検出する。上述したように、パワーヘッド２２は、図１，２に示すように、取り外し可能なフェースプレート２８を有する。異なる大きさの注射器を受け入れるための異なる大きさの孔を有する複数のフェースプレートがあってもよい。これにより、フェースプレート２８は注射器３６を別の同じ大きさの注射器に交換するために取り外される必要はないが、フェースプレート２８は、異なる大きさの注射器を使用するために取り外されることができる。

また、回路基板４８は、パワーヘッド２２に取り付けられたレバー４６の動作を示す電気パルスを受信するとともに、パワーヘッド２２の後部に取り付けられたライト４６を点灯および消灯させる。さらに、回路基板４８は、モータの回転動作をプランジャドライブラム６２および注射器３６のプランジャ３７の直線動作に変換するギヤボックスに連結されたモータ５０を制御する。回路基板４８は、注射器内の造影流体を加熱するヒーターブランケット４２も制御する。さらにまた、回路基板４８は、空気検出モジュール１２２の出力を検出する。

また、回路基板４８は、チルトセンサ５８として構成される一片の加速時計を有してもよい。回路基板４８に実装されるチルトセンサ５８は、地球重力方向に対するパワーヘッド２２の傾きを示すアナログ電圧を生成するように構成されている。また、チルトセンサ５８は、パワーヘッド２２が位置しているところでの角度を検出するのに使用することができる。したがって、チルトセンサ５８は、注射器３６の放出端が上方または下方のいずれを向いているかを検出でき、前記放出端が上方に向いているとき空気は一般に前記放出端に溜まるので、前記放出端が概して上方に向いているときに自動パージルーチンが作動するように構成されてもよい。

注射器３６の放出端が上方または下方のいずれを向いてるかを検出するのに水銀スイッチが代わりに用いられてもよいことを当業者は認識するであろう。同様に、メカニカルスイッチおよびスイッチアクチュエータもまた使用可能である。使用されるスイッチのタイプに拘わらず、自動パージルーチンは、前記放出端が概して上方に向いているときだけに作動するように構成されることができる。

センサ５２は、フェースプレート２８がパワーヘッド２２上でポジションカムレバー７８を使用する位置に固定されているかどうかを検出し、これにより、もし回路基板４８がモータ５０の駆動を停止しなければ、フェースプレートが所定位置に固定されるときまで、さらなる注入処置を止める。センサ５４は使用されているフェースプレートの大きさを検出する。また、この情報はマイクロプロセッサを有する回路基板４８に送信され、これによりこの情報が例えば大きさやタイプなどの注射器パラメータに関連付けられて、モータ５０およびこれに連結されているすべての注射器の制御に用いられる。

注射器パラメータが、ユーザインタフェースから入力され、メモリに記憶され、その後に注射器プランジャの制御に使用するために読み出されたかどうか、特定の大きさの注射器と共に使用されるように適合されたフェースプレートからもたらされているかどうか、または、これらの組み合わせかどうかに拘わらず、本発明の原理に従ったインジェクタ自動パージルーチンは実行されてもよい。また、空気検出もこのルーチンにおいて実行されてもよい。

図６に示めされるルーチン８０のプログラムフローを説明する前に、連結された延伸チューブを有する例示の注射器について簡単に説明されるであろう。この例示の注射器および延伸チューブは、図７，１０にそれぞれ示されるルーチン８０，９４の説明のための背景として用いられるであろう。

図９を参照すると、例示の注射器６４は、滅菌を容易にするために例えば約１ミリリットル（ｍｌ）の小さな窒素気泡を含ませて製造されている、多くの特定サイズの事前充填済み注射器の１つである。このように小さな窒素気泡は、図９に示されるように注射器６４が上方に向けられているときに、放出端６６内に含まれるのが一般的である。注射器６４には、延伸チューブ６８が関連付けおよび連結されている。延伸チューブ６８は、患者の注入部位に届くように実用的考慮がなされている。延伸チューブ６８は、注射器６４に一般に用いられる直径のもので、６０インチ（６０”）の長さである。それ自体として延伸チューブ６８は、２．５ｍｌの空気を含んでいる。別の考慮としては、インジェクタプランジャドライブラム（例えば、図に示すプランジャドライブラム６２）と、注射器プランジャ（例えば、図２に示す注射器３６のプランジャ３７）との間のクリアランスがある。注射器６４およびインジェクタ７０（図８により良く示され、下記においてより詳細に説明されるであろう手保持ヘッド６０ｂである。）については、約３ｍｌが同等である。したがって、パージされるべき気体および／または空気の総量は、６．５ｍｌである。注射器の充填の際の空気混入のために、空の注射器への充填時に捕捉される空気の量に関する他の仮定がなされてもよいことを当業者は認識するであろう。これらの仮定は、例えば、使用される注射器の容積および造影剤に基づいていてもよい。また、経過データおよび経験に基づいてもよいことを当業者は認識するであろう。

例示の事前充填済み注射器６４および延伸チューブ６８と共に、図６を再度参照すると、図１ないし５に示されるインジェクタ２０のような単一の注射器を有するインジェクタについてのインジェクタ自動パージルーチン８０のフローチャートが示されている。この説明の利益を享受する当業者によって認識されるであろうように、インジェクタは、一般に、プロセッサの制御により作動し、種々のコンピュータソフトウェア、構成要素、プログラム、モジュール、オブジェクト(objects)、データ構造などを実行し、またはそれらに依存する。また、種々のアプリケーション、構成要素、プログラム、オブジェクト、モジュール、データ構造などは、１つまたはそれ以上のインジェクタ内のプロセッサで実行されてもよく、すなわち、ルーチンの各種機能を実行するのに必要な処理がインジェクタ内の複数のプロセッサに配分されてもよい。

一般に、オペレーティングシステムの一部、または、命令の特定のアプリケーション、構成要素、プログラム、モジュールもしくはシーケンス、または、それらの下位セットとして実行される、本発明の実施形態の実施において実行されるルーチンは、ここではプログラムまたは“ルーチン”と称される。典型的に、ルーチンは、インジェクタのメモリおよびストレージ内に種々の時間で常駐し、かつ、インジェクタの１つまたはそれ以上のプロセッサによって読み出されて実行されるときに本発明の種々の態様を具現化するステップまたは要素に必要な種々のステップをインジェクタに実行させる１つまたはそれ以上の命令、を含む。また、本発明は完全に機能するインジェクタの内容を有し且つその内容が下記に説明されているが、本発明の種々の実施形態は多様なプログラム製品として提供されることができるとともに、本発明はその提供物を実際に実行するのに使用される信号担持媒体のタイプに拘わらず、等しく適用されることを、当業者は認識するであろう。信号担持媒体の例としては、限定するものではないが、揮発性および不揮発性メモリデバイス、フロッピ、および移動可能なディスク、ハードディスクドライブ、磁気テープ、光ディスク（例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）のような記録可能タイプの媒体や、デジタルおよびアナログ通信のような伝送タイプ媒体がある。

また、ここに説明される種々のルーチンは、そのルーチンが本発明の具体的な実施形態において実行されるアプリケーションに基づいて記述されている。しかしながら、後述する特定のプログラムまたはルーチンのすべての名称(nomenclature)は単に便宜上用いられているものにすぎず、本発明はそのような名称によって特定および／または包含される具体的なルーチンとして単に使用されることに限定されないことは、認識されるべきである。また、ルーチン、処理、方法、モジュール、オブジェクトなどにおいて系統化されているプログラム機能の典型的な終わり無き数が、プログラム機能が典型的なインジェクタ内に常駐する種々のソフトウェアレイヤ内に配分されている(allocated)プログラム機能における種々の方法と同様に、付与されているが、本発明はここに説明されるルーチン機能の特定の系統および配分に限定されないことが認識されるべきである。

当業者は、図６に示される例示のルーチンが本発明を限定することを意図しないことを認識するであろう。実際に、当業者は、本発明の精神から逸脱することなく別の代替となるハードウェアおよび／またはソフトウェア環境が使用可能であることを認識するであろう。

自動パージルーチン８０は、ステップ８２の実行を開始する。ステップ８２では、例えば、ホール効果センサ５４を用いて注射器の大きさおよびタイプが判断される。事前充填済み注射器は、一般に、５０、７５、１００および１２５ミリリットル（ｍｌ）を収容する大きさのものが使用され、一方、空またはユーザ充填型の注射器は、２００ｍｌまで及び２００ｍｌを収容できる大きさの注射器が使用可能である。注射器がユーザ充填型であると判断されると、実行がステップ８４に進む。そこで、ユーザは注射器を充填するように促され、その後、実行はステップ８６に進む。しかしながら、注射器が事前充填済みであると判断されれば、実行は直ちにステップ８６に進み、ユーザは注射器を充填するように促される。

ステップ８８に示すように、パージボタンが押されると、プランジャドライブラム６２のようなプランジャドライブラムがステップ８２で決定または取得された注射器パラメータに基づく所定停止位置まで移動して、例えば注射器３６などの注射器から空気および／または気体を押し出す。最後に、ステップ９２で、インジェクタが使用可能になり、ユーザが患者に医療流体を注入する処置を行うことができる。

このように、自動パージルーチン８０は、パワーインジェクタのためのセットアップシーケンスを簡単にしているので、オペレータは患者への医療流体の注入に先立ってインジェクタから空気および／または気体を自動的にパージすることができる。また、インジェクタ用の自動パージルーチン８０は種々のインジェクタに適合可能であり、大きさの異なる事前充填済みおよび／または空の注射器について役に立つ。

次に図７を参照すると、空気検出器を有するインジェクタ用の自動パージルーチン９４のフローチャートが示されている。より具体的には、当業者であればルーチン９４を事前充填済み注射器との使用に容易に適合させることができであろうが、ルーチン９４は、ユーザ充填型注射器について用いられるものである。

ルーチン９４は、ステップ９６の実行を開始する。ここで、ユーザは注射器に医療流体を充填する。続いて、ステップ９８で、ユーザはパージボタンを押すまたは駆動するように促される。ステップ１００に示すように、パージボタンが押されると、プランジャドライブラム６２のようなプランジャドライブラムは、空気検出器１２２のような空気検出器が流体を検知するまで前進または移動し、それから所定量だけ移動継続して、注射器から空気および／または気体を押し出す。このような所定量および関連する停止位置は、想定される延伸チューブのサイズに基づくものであってもよい。例示の延伸チューブが図８，９に示され、下記において詳述される。

次に、ステップ１０２において、ユーザは、レバー２９を回転させることで注射器３６から残りのすべての空気および／気体を押し出して、パージシーケンスを終了する。最後に、ステップ１０４で、インジェクタが使用可能になり、ユーザは患者に医療流体を注入する処置を行うことができる。

このように、自動パージルーチン９４は、パワーインジェクタのためのセットアップシーケンスを簡単にしているので、オペレータは患者への医療流体の注入に先立ってインジェクタから空気および／または気体を自動的にパージすることができる。また、インジェクタ用の自動パージルーチン９４は種々のインジェクタに適合可能であり、大きさの異なる空またはユーザ充填型の注射器について役に立つ。

当業者は、図７に示される例示のルーチンが本発明を制限することを意図しないことも認識するであろう。実際に、当業者は、本発明の精神から逸脱することなく別の代替となるハードウェアおよび／またはソフトウェア環境が使用可能であることを認識するであろう。

次に、図８を参照すると、デュアルヘッドインジェクタ６０の斜視図が示されている。デュアルヘッドインジェクタ６０は、据え付けヘッド６０ａと、取り外し可能な又は手保持のヘッド６０ｂとを有する。据え付けヘッド６０ａおよび手保持ヘッド６０ｂは、注射器１０６，１０８をそれぞれ受け入れるように構成されている。手保持ヘッド６０ｂのラムは、押される量に比例してラムを移動させるパージ／リトラクトトリガーによって駆動される。デュアルヘッドインジェクタ６０は、注射器１０６，１０８と、互いに電子通信する据え付けヘッド６０ａおよび手保持ヘッド６０ｂに取り付けられた“Ｙ−チューブ系”１１０とからそれぞれ空気および／または気体をパージするように構成されることができる。

Ｙ−チューブ系１１０は、チューブ１１０ａ−ｃの３つの部分とコネクタ１１０ｄとを含む。チューブ部分１１０ａ，１１０ｂは、注射器１０６，１０８にそれぞれ連結されるとともにコネクタ１１０ｄに連結されている。また、チューブ部分１１０ｃは、コネクタ１１０ｄに連結されて、一般に患者注入部位（図示せず）との接続を提供する。

デュアルヘッドインジェクタ６０は、上述したのと同様の方法でＹ−チューブ系１１０から空気をパージするように構成される。例えば、ヘッド６０は造影剤を収容し、手保持ヘッド６０ｂはそれと一緒に使用される食塩水を収容する。この場合、まずヘッド６０ａがコネクタ１１０ｄでのＹ−チューブ系１１０の交差点までについてチューブ１１０ａから空気をパージする。それから手保持ヘッド６０ｂは、チューブ１１０ｂ、コネクタ１１０ｄおよびチューブ１１０ｃから残りの空気をパージし、これによりインジェクタ６０から全ての空気および／または気体が実質的にパージされる。当業者によって認識されるであろうように、パージ手順は、据え付けヘッド６０ａおよび手保持ヘッド６０ｂの電子通信を介して制御される。

当業者は、チューブが食塩水で満たされることで幾つかの利点があることを認識するであろう。第１に、食塩水は、凝血なく対象患者の静脈に入り続けるように使用されることができる。第２に、食塩水は、管外遊出のチェックのためにテスト注入として使用されることができる。第３に、食塩水は、造影剤のような医療流体と混合して造影剤を一緒に保つのを助けることができる。

次に図１０を参照すると、デュアルヘッドインジェクタ用のインジェクタ自動パージルーチン１４０が示されている。例えば、自動パージルーチン１４０は、図８に示すデュアルヘッドインジェクタ６０について使用されることができ、造影剤を収容するヘッド６０ａが２番目に注入されることになる注射器、すなわち第２注射器と称され、食塩水を収容する手保持ヘッド６０ｂが最初に注入される注射器、すなわち第１ヘッドと称される。

自動パージルーチン１４０は、ステップ１４２で実行を開始し、ここで例えば注射器１０６，１０８の大きさおよびタイプが判断される。ここでも、事前充填済み注射器は、一般に、一般に、５０、７５、１００および１２５ｍｌを収容する大きさのものが使用され、一方、空またはユーザ充填型の注射器は、２００ｍｌまで及び２００ｍｌを収容できる大きさの注射器が使用可能である。注射器の一方または両方がユーザ充填型と判断されると、実行はステップ１４４に進み、ここでユーザは注射器を充填するように促され、そのから実行はステップ１４６に進む。しかしながら、注射器が事前充填済みと判断された場合、実行は直ちにステップ１４６に進み、ここでユーザはパージボタンを押すまたは駆動するように促される。

ステップ１４６で、パージボタンが押されると、２番目に注入されることになる注射器、例えばヘッド６０ａおよび注射器１０６のためのプランジャドライブラムがステップ１４２で判断または取得された注射器パラメータに基づく所定の停止位置に移動し、これにより注射器およびこれに接続されたチューブ、すなわちチューブ１１０ａから空気および／または気体が押し出される。ステップ１５０で、ユーザは、手動ノブまたは放出ボタンを用いて、コネクタ１１０ｄにおけるＹチューブ系１１０の交差点まで、コネクタ注射器１０６およびチューブ１１０ａから残りの全ての空気および／または気体を押し出すことで、第２注射器についてのパージシーケンスを手動で完了する。

次に、ステップ１５２で、ユーザがパージボタンを押す又は駆動するように再び促される。ステップ１５２４では、パージボタンが押されると、最初に注入されることになる注射器、例えばヘッド６０ｂおよび注射器１０８のためのプランジャドライブラムが、ステップ１４２で判断または取得された注射器パラメータに基づく所定の停止位置まで移動し、これにより注射器、これに接続されたチューブすなわちチューブ１１０ｂ、コネクタ１１０ｄ、およびチューブ１１０ｃから空気および／または気体が押し出される。ステップ１５６で、ユーザは、手動ノブまたは放出ボタンを用いて、注射器１０８、チューブ１１０ｂ、コネクタ１１０ｄ、およびチューブ１１０ｃから残りの全ての空気および／または気体を押し出して、第１注射器のパージシーケンスを手動で完了する。

最後に、ステップ１５８で、インジェクタが使用可能になり、ユーザが患者に医療流体、すなわち造影剤、および／または食塩水を注入する処置を行える。

このように、自動パージルーチン１４０はパワーインジェクタにおけるセットアップシーケンスを簡単にするため、オペレータは患者への医療流体の注入に先立ってインジェクタから空気および／または気体を自動的にパージすることができる。また、自動パージルーチン１４０は、デュアルヘッドインジェクタ用であるが、大きさの異なるユーザ充填型および／または空の注射器についても役に立つ。

本発明は各種の実施形態に記載によって説明されるとともにこれらの実施形態がかなり詳細に説明されたが、特許請求の範囲がこのような詳細に制限または限定することを本願出願人は意図していない。当業者にとって、追加的な利点および改良が容易に明らかになるであろう。例えば、チルトセンサを有する注射器において、図６，７，１０のルーチンは、パージの際に注射器ネックおよび放出出口の近傍に空気が貯まるのを確実にするために、パージ操作を行う前提条件として、注射器が上方に傾いているかどうかを判断するステップを含めることで、改良されてもよい。したがって、より広い態様での本発明は、具体的詳細や、代表的なシステム、装置および方法や、図示して説明した例に、限定されない。よって、本願出願人の包括的な発明概念の精神または範囲から外れなければ、そのような詳細からの逸脱があってもよい。

２０…インジェクタ
２２…パワーヘッド
２４…コンソール
２６…パワーパック
２８…フェースプレート
３０…ディスプレイ
３２…タッチスクリーンディスプレイ
３６…注射器
３７…プランジャ
３８…プレッシャージャケット
４０…放出端
４２…ヒーターブランケット
４４…ポスト
４８…回路基板
５０…モータ
６２…プランジャドライブラム
１２２…空気検出モジュール
１２４ａ，１２４ｂ…カラー
１２６…光源
１２７…光センサ
１２９…経路

Claims (1)

1. 本願明細書に記載のインジェクタ。