JP6847924B2 - シリンジ流体充填検証および自動注入器システム機構の画像認識のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2015年8月28日に出願された「System and Method for Syringe Fluid Fill Verification and Image Recognition of Power Injector System Features」と題する米国仮特許出願第62/211,462号、および2015年11月25日に出願された「System and Method for Syringe Fluid Fill Verification and Image Recognition of Power Injector System Features」と題する米国仮特許出願第62/259,824号に対する優先権を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
A.例示的な流体注入システム
図1を参照すると、自動流体注入器のような流体注入器10が示されており、この流体注入器10は、造影剤、生理食塩水、または任意の所望の医療用流体などの流体Fで満たすことができる1つまたは複数のシリンジ12とインタフェースして作動するように適合されている。流体注入器10を、血管造影、コンピュータ断層撮影(CT)、磁気共鳴画像法(MRI)、分子イメージング、または造影剤および/もしくは生理食塩水などの一般的な洗浄剤を患者の体内に注入するための他の医療処置中に使用することができる。いくつかの例では、流体注入器10は、少なくともデュアルシリンジ注入器であってもよく、2つの流体送達シリンジ12は、並んでまたは他の空間的関係で向けられ、注入器10に関連するそれぞれのリニアアクチュエータまたはピストン要素によって別々に作動される。
1.シリンジ本体の詳細
流体注入器10の一般的な構造および機能を説明したので、ここでは、注入器10に接続され、流体Fを含むように構成されたシリンジ12について詳細に説明する。図2を参照すると、シリンジ12は、ガラスまたは適切な医療グレードのプラスチックから形成され、内部容積19を画定する実質的に円筒形のバレル18を備える。例えば、バレル18を、医療グレードのポリエチレンテレフタレート(PET)または他の医療グレードのプラスチック材料から形成することができる。バレル18は、近位端20と、ノズル22まで延びる先細りの円錐形の遠位端24とを有する。バレル18は、ユーザまたはシステムオペレータがその中に収容されている流体Fを観察することができるように、透明または半透明材料から形成されることができ、本明細書で説明するように、流体検証システムとともに使用するとき、バレル18の遠位端24上のハローを識別することができる。他の例では、バレル18の遠位端24のみが透明または半透明であり、バレル18の他の部分は、バレル18を通る光の透過を増加させるための不透明な反射材料から形成される。いくつかの態様では、バレル18の外周にシールド(図示せず)が設けられてもよい。シールドは、バレル18を通る光の透過を増加させるための不透明な反射材料から形成されてもよい。流体Fは、一般に、空気の屈折率よりも大きい屈折率を有し、バレル18の材料とは異なっていてもよく、したがって、シリンジ12のバレル18を通って進む可視光のような電磁放射線の経路を変更する。例えば、空気の屈折率は約1であり、生理食塩水の屈折率は約1.34であり、造影剤の屈折率は約1.46であり、PETの屈折率は約1.57である。理論に縛られる意図はないが、電磁放射線の移動経路は、電磁放射線が進行する媒体の反射および屈折特性によって支配される。
引き続き図2を参照すると、シリンジバレル18の近位端20は、シリンジバレル18内に摺動可能に配置されたプランジャまたはプランジャカバー26で密閉され得る。プランジャまたはプランジャカバー26は、遠位面26Aを有することができる。プランジャまたはプランジャカバー26は、バレル18がその中を前進または後退する際にバレル18の側壁に対して液密シールを形成する。プランジャまたはプランジャカバー26は、注入器10(図1に示す)から延びるピストンロッド(図示せず)の遠位端を受け入れ係合するように構成された内部空洞27および近位開口部29を含むことができる。ピストンロッドは、注入器10によってシリンジバレル18を前進または後退し、シリンジバレル18の内部19を通ってプランジャまたはプランジャカバー26を駆動して、そこから流体Fを排出するか、または流体Fをシリンジバレル18に送達する。
図6を参照して、シリンジ12およびプランジャまたはプランジャカバー26の構造を概括的に様々な態様で説明したので、ここでは、流体検証システム110の一例の構成要素について詳細に説明する。流体検証システム110は、ハロー120を形成する放射ビームを生成するための電磁放射線源112を含む。電磁放射線源112は、電磁放射ビームをシリンジ12の内部19に投射するために提供される電球、LED電球、可視光放射器、赤外線放射器、レーザ、他の電磁放射線源、または周辺光であってもよい。特定の態様では、電磁放射線源112は、シリンジバレル18を通ってシリンジの遠位端に向かって略軸方向に電磁放射線を放出する。
例えば、図6に示すように、電磁放射ビームBは、半透明または透明のプランジャまたはプランジャカバー26を通ってバレル18の遠位端24に向かって進む。電磁放射線源112を、特定のセンサまたは電磁放射線検出器のために、ハロー120の顕著性を高めたり、ハロー120を調整したりするように構成することができる。一例では、電磁放射線源112は、特定の波長のレーザ、例えば、一実施形態では約532nmの波長を有するレーザ(例えば、緑色レーザ)を含む。可視領域内の他の波長で電磁放射線を放出するレーザもまた想定される。レーザ電磁放射線源112は、中間色のまたは透明なプランジャと共に使用され、依然として顕著な色のハロー120を生成することができる。他の例では、電磁放射線源112は、システムが放出された波長内の放射線(例えば、ハロー120)を検出することができるセンサまたはカメラを含むという条件で、可視スペクトル外の電磁放射線を放出することができる。さらに他の例では、電磁放射線源112は、周囲光とより容易に区別され得る、偏光または特定の波長のフィルタリングされた光を放出するように構成されてもよい。他の例では、電磁放射線源112は、システムオペレータによって識別され得るか、またはセンサによって自動的に検出され得る、所定の識別可能なシーケンスに従って光のパルスを放出するように構成されてもよい。
図10を参照すると、放射線源112を、エネルギーまたは電磁放射線がプランジャまたはプランジャカバー26の遠位面26Aからシリンジバレル18を通って軸方向に反射してハロー120を形成するように配置することもできる。例えば、本明細書に記載の電磁放射線源112は、バレル18の遠位端24の近くなど、バレルの外側に配置されて、シリンジバレル18を通るプランジャまたはプランジャカバー26の遠位面26Aに向けて電磁放射線または光ビームBを投射することができる。次いで、電磁放射線または光ビームBは、流体および/またはシリンジ壁材料による付随する屈折/反射と共に、プランジャまたはプランジャカバー26を遠位方向に反射して、シリンジの遠位端に視認できるハローを形成する。
別の例では、図11に示すように、システム110は、注入器10および/またはシリンジポート16(図1に示す)の表面に隣接して配置された電磁放射線源112を含むことができる。本明細書に記載の電磁放射線源112を、ミラー122またはシリンジバレル18の遠位端24の近くに配置された他の反射素子からの光ビームまたは放射ビームBを集束して反射するように構成することができる。ミラー122は、光または電磁放射ビームをプランジャまたはプランジャカバー26の遠位面26Aに向けるため、シリンジが流体で満たされているとき、放射線または光がプランジャまたはプランジャカバー26から反射してハロー120を形成することができる。ハロー120を、オペレータまたは検出器もしくはセンサ114によって視覚的に識別することができる。
図12を参照すると、別の例では、光ファイバの光パイプ126を使用して、電磁放射線源112からバレル18の遠位端24に向かって光または電磁放射線を提供し、例えば、放射線源が注入器本体と関連付けられ、プランジャまたはプランジャカバー26の遠位面26Aの方に光を照らすかまたは光を向ける。一例では、光パイプ126を、シリンジバレル18自体に埋め込むことができる。あるいは、光パイプ126は、シリンジバレル18を取り囲む圧力ジャケットに埋め込まれてもよい。その場合、光を、例えば、注入器10のシリンジポート16に配置された電磁放射線源112から光パイプ126を通ってバレル18の遠位端24に向けることができる。光パイプ126から放出された光は、光ビームBで示されるように、プランジャまたはプランジャカバー26の遠位面26Aに向けられ、シリンジが流体で満たされているときに、シリンジの遠位端にハローを形成するために、図10および図11に示された例に関連して説明された方法でそこから反射することができる。
図13を参照して、電磁放射線が流体Fおよび/またはバレル18の壁の材料によって屈折されて、ハロー120を生成する方法の詳細について、詳細に説明する。図13に示すように、プランジャまたはプランジャカバー26(図6および図9に示す)を通過する際に複数の方向に散乱される光線(一般に130で示される)は、シリンジバレル18の遠位端24に向かって略軸方向Aに進行する。光線130の一部は、シリンジバレル18の透明または半透明の側壁を通ってシリンジバレル18を出て、照射されたプランジャ26が観察者200には視認できることを意味する。一部の光線130は、バレル18の側壁と接触することなく、バレル18の先細りの円錐形の遠位端24に直接到達する。バレル18の遠位端24を直接照らす光線130は、上昇した位置からシリンジ12の頂部を見る観察者200には視認できる。一部の光線130は、シリンジバレル18から参照番号132で示される全部または部分的な内部反射によって、シリンジバレル18の遠位端24に集束される。例えば、シリンジバレル18の先細りの円錐形の遠位端24の一方の側に向けられた光線130は、シリンジが流体で満たされ、流体の屈折率の差異があるときに、先細りの遠位端24の対向側に向かって、番号133で示されるような全内部反射によって反射され、シリンジ壁材料およびシリンジの外側の空気が異なり、内部反射を引き起こす。シリンジバレル18が空気で完全に満たされているか、または流体Fで部分的にのみ満たされている場合、光線130は、十分に内部反射されず、遠位円錐端部に集束されず、空気で充填されたシリンジ12の領域にわたって観察者200には視認できるとしてもわずかしか視認できない。いかなる理論にも制限されることを意図するものではないが、空気を含むシリンジの容量を通って進む光線の大部分は、シリンジバレル壁で内部反射されず、その代わりに側壁を通ってシリンジから出ると考えられる。実質的な内部反射がないので、光線はシリンジの遠位端に集束されず、観察可能なハローを生成する。特に、集束された光線130は、シリンジ内に空気が存在するとき、シリンジバレル18を真っ直ぐな位置または真横から見ると、ハローとして視認できない。したがって、シリンジバレル18が流体で完全に満たされていないとき、ハロー120は存在しないように見
える。
再び図1、図2、および図6を参照すると、使用時に、オペレータは、バレル18の近位端20を対応するシリンジポート16に挿入する。オペレータは、シリンジ12のロックフランジ32がシリンジポート16の対応するロック構造(図示せず)と係合して、適切な接続を形成するように、各シリンジ12に対してある程度の力を加える必要があり得る。特定の例では、オペレータは、シリンジバレル18の挿入部30が完全に挿入されるまで、シリンジ12をポート16に押し込み続ける。場合によっては、クリックなどの可聴信号または触覚信号が、シリンジバレルが完全に挿入され、ロックされ、使用準備が整ったことを示す。
円錐形の遠位端24の容量の約20%より大きい場合、ハロー120を視認できない。いくつかの例では、システムオペレータは、注入器10を作動させる前にハロー120が存在することを視覚的検証などによって手動で確認する。
1.代替の例示的なシリンジの構造
図15Aおよび図15Bは、流体注入器10と共に利用され得る代替の例示的なシリンジを示している。より具体的には、これらの図は、本開示の別の態様によるローリングダイヤフラムシリンジ135を示している。ローリングダイヤフラムシリンジの様々な機構は、PCT国際公開第2015/164783号明細書に詳細に記載されており、その開示は参照により組み込まれる。図15Bは、図15Aに示すローリングダイヤフラムシリンジ135の線A−Aに沿った断面側面図である。最初に図15Aを参照すると、ローリングダイヤフラムシリンジ135は、一般に、前方端または遠位端137、後方端または近位端139、およびこれらの間に延びる可撓性の側壁134を含む中空体を含む。ローリングダイヤフラムシリンジ135の側壁134は、流体注入器10のピストン138(図18Aおよび図18Bに示す)の作用下で、「ローリングダイヤフラム」としてそれ自身でローリングするように構成された、柔軟で曲げやすい可撓性の自己支持体を画定する。特に、ローリングダイヤフラムシリンジ135の側壁134は、ピストン138が遠位方向に動かされると、その外面が半径方向内向きに折り曲げされ反転されるように回転するように構成され、ピストン138、例えばローリングダイヤフラムシリンジ135の端壁136の近位端に解放可能に取り付けられたピストンが近位方向に引っ込められると、半径方向外向きに反対方向に展開される。
ローリングダイヤフラムシリンジ135の構造を一般的に説明したが、ローリングダイヤフラムシリンジ135の充填状態を決定するために、ローリングダイヤフラムシリンジ135で照射された識別パターンを生成するシステムについて詳細に説明する。一例では、図17Aおよび図17Bを参照すると、流体注入器10のピストン138は、その遠位端に取り付けられまたは埋め込まれたLEDなどの1つまたは複数の電磁放射線源212を有することができる。作動されると、ピストン138は、ローリングダイヤフラムシリンジ135のピストン係合部分244に向かって前進して係合する。LEDは、ピストン係合部分244を通って軸方向に光を放出し、ローリングダイヤフラムシリンジ135の遠位端137に照射された識別パターンを生成する。
放射線源、シリンジ、電磁放射線または光ビームがシリンジを通って照射された識別パターンを形成する様子の様々な例を説明したので、ここでは、照射された識別パターンを識別し、照射された識別パターンの識別に基づいて注入器10(図1に示す)の動作を監視または制御するためのセンサ114、および流体注入器10の様々な他の態様を詳細に説明する。本明細書で説明するシステムおよび方法は、シリンジ12を含む流体注入器10を参照して説明されるが、本明細書で説明するすべての概念をローリングダイヤフラムシリンジ135とともに利用することもできる。
1.照射された識別パターンの画像の使用
すべての現行の注入器システムは、注入手順の開始前に空気がシリンジ内に存在するかどうかを判定する技術者の個人検査に依拠している。流体検証システム110は、中央処理ユニット116によって実行される少なくとも1つのセンサ114および画像認識ソフトウェアを使用して空気の検出を提供するように構成され、技術者がシリンジの状態に関する結論をさらに裏付けることを可能にする。さらに、技術者は、照射された識別パターンが存在するかどうかを判定するためにシリンジを見ることによって空気が存在するかどうかを手作業で判定し、空気検出に対する代替のまたは2方向からのアプローチを提供することができる。
画像処理技術を使用してシリンジ内の空気を検出する別の手法は、シリンジのバレルに設けられた特定の機構の画像を得ることである。具体的には、図25および図26を参照すると、シリンジ12は、シリンジ12の表面に少なくとも1つの流体ドット339を含むことができ、これは、シリンジ12内に収容されている流体を介してセンサによって視認可能である。流体ドットの使用は、Trombley,IIIの米国特許第5,254,101号明細書に記載されており、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。異なる流体の異なる特性により、このドット339は、シリンジ内に収容されている流体に基づいて異なる外観を有する。したがって、空気がシリンジ12内に収容されている場合、流体ドット339は、画像で見ると、楕円形のような特定の構成を有し、これを次のように検出することができる。まず、ステップ340において、少なくとも1つのセンサ114は、シリンジ12内に収容されている流体を通して流体ドット339を含むシリンジ12の少なくとも一部の画像をキャプチャするように配置される。その後、図27を参照すると、ステップ342において、流体ドット339は、画素コントラスト閾値を使用して画像内で識別される。具体的には、流体ドット339は、本明細書に記載されるようにメニスカスの下端部が決定される方法と同様の方法でその端部を検出することによって識別される。
他の態様によれば、空気の検出は、それを通過する放射線源からの電磁放射線を有するシリンジの一部を撮像して、シリンジの遠位端24の一部などの関心領域、例えば本明細書に記載のハロー領域の平均画素輝度値を決定することによっても可能である。このような構成は図28に示されており、例えば、特定の波長を有する、通過するレーザ光ビーム354の形態の電磁放射線を有する造影剤で充填されたシリンジ12を示している。図28に見られるように、シリンジが造影剤で満たされているとき、造影剤を通過する際に明瞭なレーザビーム354の経路を見ることができる。いずれの理論にも限定されないが、溶液中に溶解した造影剤は、レーザビーム354中の電磁放射線を散乱させ、観察可能なレーザビーム経路を提供すると考えられる。シリンジ12が空気で満たされている場合、そのようなレーザビームは存在しない(図27参照)。したがって、図28に示すように、流体で満たされているときに、シリンジ12の遠位端24の部分の画像における平均画素輝度(例えば、0〜255の強度単位)は、シリンジが空気で充填されるときよりもはるかに高く、これは、散乱されたレーザ光によるレーザビーム354の存在によって証明される。したがって、レーザ電磁放射線をシリンジバレルの一部を通して照らし、電磁放射線が通過するシリンジの画像を取得すること;シリンジの遠位端24付近のような関心領域を決定すること;関心領域内の各8ビット画素を0〜255の強度単位の輝度値に割り当て、次にこれらの輝度値を平均化することによって、関心領域の平均画素輝度値を決定すること;および、平均輝度値を既知の輝度値と比較して流体または空気がシリンジ12内に存在するかどうかを判定すること、によって輝度を使用して空気または造影剤の存在を決定することができる。空気の非散乱と比較して、造影剤によるレーザ光の散乱は、レーザ光をシリンジバレル内の流体の任意の部分を通して照らすことによって観察することができる。本明細書に記載の態様では、レーザ光は、シリンジバレルに対する少なくとも1つのセンサの特定の位置のために、シリンジの遠位端を通して示されてもよい。当業者であれば、少なくとも1つのセンサの他の位置を使用して、レーザ光の経路の位置に依存してレーザ光の強度を決定することができることを理解されよう。
シリンジ内の流体から空気を区別するための上述した画像処理技術のすべてを、シリンジ内に収容されている流体の種類を識別するために利用することもできる。例えば、異なる流体が光と相互作用する方法による上述の画像処理技術を使用して、造影剤を生理食塩水から正確に区別することができ、異なる種類の造影剤を互いに正確に区別することができる。特に、図29および図30を参照すると、レーザ光の散乱は、シリンジ内の流体によって異なる場合がある。例えば、レーザビーム経路354は、シリンジ内の造影剤を通過するレーザビーム経路354の強度と比較して、生理食塩水を通過する強度が弱いことを表示する。
さらに図29および図30を参照すると、本明細書の様々な態様による流体検証システム110は、電磁放射線源112によってシリンジ12内に生成されたハロー120の画像をセンサ114で撮像して、中央処理ユニット116の画像認識ソフトウェアを使用することによって、シリンジが生理食塩水または造影剤を含むかどうかを判定することができる。生理食塩水と造影剤の区別のための他の方法については本明細書で詳細に説明するが、同じ技術を用いて異なる種類または濃度の造影剤を区別することもできる。まず、少なくとも1つのセンサ114は、ハロー120を含むシリンジ12の少なくとも一部の画像をキャプチャするように配置される。その後、シリンジ12内の空気/流体インタフェースにおけるメニスカスの下端部301とハロー120の下端部303との間の距離が、システム110によって測定される。これらの端部301,303は、本明細書で説明するように、画素コントラスト閾値から中央処理ユニット116上に設けられたソフトウェアによって画像内で識別される。図29は、生理食塩水を収容するシリンジ12のセンサ114によって得られた画像であり、図30は、造影剤がシリンジ12内に存在する場合にセンサ114によって得られた画像である。これらの画像から分かるように、造影剤がシリンジ内に存在する場合(図30)の端部301と端部303との間の距離と比較して、生理食塩水がシリンジ内に存在する場合(図29)の端部301と端部303の間の距離はより大きい。造影剤の区別に関して、ハロー120はまた、シリンジ内に存在する造影剤の種類に依存して異なる大きさになる。これにより、本明細書でより詳細に説明する画像処理技術を使用してシリンジ内に収容されている流体の種類、すなわち生理食塩水や様々な造影剤の区別を可能にする。
画像処理技術を使用してシリンジ内に収容されている流体の種類を決定する別の手法は、シリンジに設けられた特定の機構の画像を得ることである。具体的には、図27、図31、および図32を参照すると、シリンジ12は、本明細書に記載のシリンジ内に収容されている空気または流体を通してセンサによって視認される少なくとも1つの流体ドット339を含むことができる。空気および異なる流体の異なる特性のために、このドット339は、空気を含むシリンジ12を通して見られる図27の流体ドット339と、生理食塩水を含むシリンジ12を通して見られる図31の流体ドット339と、造影剤を含むシリンジ12を通して見られる図32の流体ドット339とを比較することによって分かるように、シリンジ内に収容されている空気または流体に基づいて、特に水平軸に沿って異なる外観を有する。したがって、空気がシリンジ12内に収容されている場合、流体ドット339は、センサで見ると水平方向の距離がより短くなり、生理食塩水がシリンジ12内に収容されている場合、流体ドット339は、画像で見ると特定の構成を有し、造影剤がシリンジ12内に収容されている場合、流体ドット339は、画像で見ると、特定の構成を有する(すなわち、水平方向の距離がより長い)。したがって、シリンジ内に収容されている流体の種類を、次のように検出することができる。
特定の態様によれば、流体の区別は、それを通過する放射線源からの電磁放射線を有するシリンジの一部を撮像して、シリンジの遠位端24の一部など、関心領域の平均画素輝度値を決定することによっても可能であり得る。図27、図29、および図30に戻ると、シリンジが造影剤で満たされているとき(図30参照)、別個のレーザビーム経路354が見える。シリンジ12が生理食塩水を含む場合(図29参照)、レーザビーム経路354ははるかに明確ではなく、空気で満たされたシリンジを通過するときには、本質的に識別できない。特定の実施形態によれば、可視光スペクトルの緑色領域内に波長を有する光を放出するレーザを使用することができる。したがって、造影剤で満たされているときのシリンジ12の遠位端24の部分の画像における平均画素輝度(例えば、0〜255の強度単位)は、シリンジが生理食塩水または空気で満たされているときよりもはるかに高い。したがって、電磁放射線が通過するシリンジの画像を取得すること;シリンジの遠位端24付近のような関心領域(ただし、シリンジの他の領域を使用してもよい)を決定すること;関心領域内の各8ビット画素を0〜255の強度単位の輝度値に割り当て、次にこれらの輝度値を平均化することによって、関心領域の平均画素輝度値を決定すること;および、平均輝度値を既知の輝度値と比較して造影剤、生理食塩水、または空気がシリンジ12内に存在するかどうかを判定すること、によってシリンジ内に収容されている流体の種類を決定することができる。この方法論はまた、異なる種類の(例えば、ブランドまたは溶質濃度が異なる)造影剤を区別するために使用されてもよい。
他の態様によれば、流体注入器10の様々な部分の画像を得るために少なくとも1つのセンサ114を使用することによって、流体源の状態に関する様々な情報を得ることができる。例えば、生理食塩水バッグまたは造影剤ボトルなどの流体容器の画像およびその内容物を得ることができ、画像処理技術を使用してボトル内の流体の量を決定することができる。この情報を中央処理ユニットに提供することができ、ボトルは、ボトル内に存在するかまたはボトル内に残っている流体の量を示すディスプレイ118に表示されてもよい。さらに、光学的文字認識を用いてボトル内に収容されている流体の種類を決定し、この情報をディスプレイ118に表示することもできる。さらに、特定の態様では、ボトル内に残っている流体は、注入手順の前、途中、および後に常に監視されてもよく、更新された残量がディスプレイ118上にリアルタイムで表示されてもよい。さらに他の態様では、中央処理ユニット116は、残量を監視し、1つまたは複数の造影剤または生理食塩水の容量が注入手順を完了するのに十分でない場合に警告を提供することができる。この機構は、一連の患者のための患者スケジュールと組み合わされて、必要な量の造影剤および/または生理食塩水のリアルタイムフィードバックを提供することができるので、技術者は、スケジュールされたすべての注入手順を完了するのに十分な供給を手元で確実にすることができ、例えば、造影剤加温器が使用される場合、現在使用されているボトルの内容物がほとんど使い果たされたときに、その後の1つまたは複数の造影剤容器が所望の注入温度にあることを保証することができる。
特定の態様では、流体検証システム110を利用して、注入器に挿入されるシリンジ12の様々な特性またはパラメータ、例えばシリンジの種類、大きさ、製造業者、製造日またはロット番号、特定の注入手順の適合性、事前使用、残存使用寿命、最大圧力などを、流体注入手順前に決定することができる。この情報を使用して、シリンジおよび製造業者を識別し、シリンジが以前に使用されたかどうかを判定し、所望の流速、圧力、量などを決定することができる。一例では、図33および図34を参照すると、シリンジの大きさは次のように決定されてもよい。まず、少なくとも1つのセンサ114は、シリンジ12の遠位端24のようなシリンジ12の少なくとも一部の画像をキャプチャするように配置される。少なくとも1つのセンサ114の位置が分かっているので、シリンジの遠位端24の画像における、ノズル22またはハロー120などの第1の大きさのシリンジ12の特定の機構の位置、およびノズル22またはハロー120などの第2の大きさのシリンジ12の特定の機構の位置も分かっている。この事実を利用して、パターンマッチング技術を利用して、流体注入器10と共に使用されるシリンジ12の大きさを決定することができる。例えば、第1の大きさ(例えば、150mL)のシリンジのテンプレート365を画像に適用することができる。テンプレートが画像と一致する場合、中央処理ユニット116は、シリンジが150mLシリンジであると判定し、シリンジ12の大きさの表示367がディスプレイ118に提供される。一方、テンプレート365が一致しない場合、第2の大きさ(例えば、200mL)のシリンジのテンプレート369を画像に適用することができる。テンプレートが画像と一致する場合、中央処理ユニット116は、シリンジが200mLシリンジであると判定し、シリンジ12の大きさの表示367がディスプレイ118に提供される。格納されたテンプレートのいずれも一致しない場合、ディスプレイ118上に、シリンジが存在しない、または、シリンジの識別を判定できないことを示す表示を提供することができる。別の態様では、少なくとも1つのセンサ114は、例えば、製造業者、製造日またはロット、1つまたは複数のシリンジパラメータ、シリンジが本物であるか、または潜在的に再使用されているかどうかを決定するために中央処理ユ
ニットによって確認することができる特定の識別/セキュリティコードなどのシリンジに関する情報を含むバーコードのような、シリンジ12上の少なくとも1つの識別マーキングを撮像する位置に配置して、デコンボリューションのために識別マーキングの画像を中央処理ユニット116に送信することができる。
シリンジ種類の決定と同様に、他の態様では、シリンジ12に接続された流体経路セット17の有無が、画像処理技術を用いて決定されてもよい。中央処理ユニット116によってこの情報を利用することができ、流体経路セット17がシリンジのノズル22に接続されていない状態でオペレータが不注意に注入手順を開始しようとする場合、または流体経路セットがプライミングされていない場合に、注入器が作動しないようにする。一例では、図35および図36を参照すると、センサ114は、シリンジ12のノズル22の画像をキャプチャするように配置される。センサ114の位置が分かっているので、ノズル22に接続されている場合に、ノズル22および流体経路セット17などのシリンジ12の特定の機構の、シリンジ12の画像における位置も分かっている。この事実を利用して、パターンマッチング技術を利用して流体経路セット17がシリンジ12に接続されているかどうかを判定することができる。例えば、流体経路セット17が接続されたシリンジ12のテンプレート373を画像に適用することができる。テンプレートが画像と一致する場合、中央処理ユニット116は、流体経路セット17がシリンジ12に接続されていると判定することができ、流体経路セット17が存在することを示す表示375がディスプレイ118に提供される(図31参照)。一方、テンプレート373が一致しない場合、中央処理ユニット116は、流体経路セット17が存在しないと判定することができ、流体経路セット17が存在しないことを示す表示377がディスプレイ118に提供される。
図37を参照すると、特定の態様によれば、流体移送装置46が、多くの場合、流体容器44からシリンジ12を充填するために使用される。移送装置46は、典型的には、少なくとも1つの流体経路、および特定の態様では流体容器44のシールを穿孔するため通気道を有するスパイク48と、流体容器44をスパイク48に保持するためのカップ50と、流体がシリンジ12に入ることを可能にする逆止バルブのようなバルブ(図示せず)と、シリンジ12を移送装置46に対して保持するためのシリンジ支持部材またはスリーブ54とを含む。
図40を参照すると、本明細書に記載の流体注入器10の特定の態様では、パージ容器550は、注入前のパージ手順中に、造影剤または他の流体を患者に送達する流体経路セット17のコネクタ552の端部に接続されるように構成され得る。注入手順の前に流体経路セット17が空気でプライミングされるかまたはパージされると、パージ容器550は、流体経路セット17の端部から排出された造影剤を収集し、シリンジ12および流体経路セット17がパージされプライミングされるときに患者にその造影剤を送達し、その中に含まれる造影剤の量に基づいてパージが許容可能であるという表示を提供する。特定の態様では、オペレータは、パージ容器550を視覚的に検査して、そこに容認できる量の造影剤が含まれていること、およびパージが容認可能であり、シリンジおよび流体経路が流体でプライミングされていることを判定することができる。ただし、特定の態様では、少なくとも1つのセンサ114でパージ容器550の画像をキャプチャして、本明細書で説明する画像処理技術を使用して画像を処理することによって、このプロセスを自動化することができる。
よれば、シリンジおよび流体経路セットのプライミングおよびパージは、リアルタイムで監視されてもよい。この態様では、少なくとも1つのセンサ114は、プライミング手順中に流体ドット554の構成が変化すると、パージ容器550上の流体ドット554を監視し、したがって、パージ容器550の容量の変化を監視し、十分な流体がシステムにプライミングされたとき、およびシステムに追加の空気が残っていないことを示す。一態様によれば、プライミング動作の完了を確認するために、チューブセット17を通る流体流をパージ容器550内の容量変化と相関させるアルゴリズムを利用することができる。
キャパシタンスは、例えばシステムの内圧がプランジャの動作によって増加され、注入プロセス中のシステムを加圧する場合に、システム上の圧力の変化の結果として、流体経路要素、要素、またはシステム全体の容量の変化として定義される。全システム拡張容量、容量、またはキャパシタンス容量は、圧力が加えられたために注入器システム構成要素の膨張時にキャプチャされる抑制された流体の総量または容量(すなわち、逆流量)を表す。全システムキャパシタンスおよびキャパシタンス容量は、各流体注入システムに固有であり、複数の要因に依存し、要因としては、注入器構造、シリンジ、ピストン、シリンジを取り囲む圧力ジャケットを構築するために使用される材料の機械的特性、拘束運動または屈曲、流体密度、圧縮率、および/または粘度、一定圧力下での流量の変化、造影剤および生理食塩水を流れ混合装置に送達する流体ライン、開始圧力、終了圧力などが挙げられる。例えば、デュアルシリンジ注入器では、注入システムの2つのピストンの間の相対速度差が大きく、必要な圧力が高い場合、逆流の量が増加し、これは、同時の流体の流れがわずかな制限を通っており、全流体注入の速度が速く、かつ/または流体の粘度が高い場合に起こり得る。逆流は、特定の注入において同時に注入された流体に異なる比率が生じるのを防止することができ、異なる比率が生じることは、流体注入器10のような2つのシリンジを有する注入器システムのすべてにとっての損失となり得る。
一例では、少なくとも1つのセンサ114がシリンジバレル18およびプランジャ26を含むシリンジ12の画像をキャプチャして、各画像におけるプランジャ26の位置を決定することができるように、流体検証システム110が配置されてもよい。これらの画像に基づいて、シリンジ12内に残っている造影剤または生理食塩水の量を決定することができる。具体的には、図49を参照すると、ステップ570において、センサ114によってシリンジ12の画像が取得される。次に、ステップ572で、画像処理ソフトウェアは、本明細書で説明するようにトレーニング画像に基づくパターン認識を使用することによって、画像内のプランジャ26を識別する。次に、ステップ574において、画像処理ソフトウェアは、基準点に対するプランジャ26の位置の変化を決定することによって、シリンジ12のバレル18内のプランジャ26の位置を決定する。シリンジ12のバレル18内のプランジャ26の位置が決定されると、この位置を、ステップ576でシリンジ12内に残っている流体の容量に対応する既知の位置と比較することができる。次に、中央処理ユニット116は、ステップ578において、残量をディスプレイ118に表示するための信号を送る。残量は、数値として表示されてもよく、またはシリンジ内のリアルタイムの残量を示すシリンジ12のグラフ表示が表示されてもよい。画像は連続的に撮像され、残量の表示は、ステップ580で決定されるように注入手順が完了するまで連続的に更新される。キャパシタンスに起因する注入中のシリンジ拡張の測定によるシリンジ残量の補正もプロトコルに組み込むことができる。したがって、少なくとも1つのセンサは、例えば画像を基準テンプレートと比較することによってシリンジの外径の変化を測定し、キャパシタンスに起因する容量を計算することができる。このキャパシタンス容量はリアルタイムで監視され、中央処理ユニットに送信されてもよく、アルゴリズム解析によりキャパシタンスの補償が可能となり、流体送達を調整し、急なボーラス投与の送達を提供することができる。
別の例では、遠位端24の一部のようなシリンジ12の部分が注入手順中に膨張し伸張するという事実により、画像処理技術を利用して、流体注入手順中にシリンジ12内の流体が患者に送達される圧力を決定することができる。この膨張および伸張の程度は、任意の所与の時間に流体がシリンジ内に及ぼす圧力に対応することが知られている。
流体注入器によって送達される流体の流速に関するフィードバックは、本明細書で説明される多くの概念を使用してオペレータに提供され得る。より具体的には、シリンジバレル18内の軸方向のプランジャ26の位置を、注入手順中に、センサ114および画像処理ソフトウェアによって監視することができる。その後、注入手順中の時間に対するプランジャの位置を示す曲線を作成することができる。次に、曲線に適合する方程式を導出することができる。この方程式は、曲線からのデータが注入器によって送達される流体の流速を計算するように実施される論理アルゴリズムに提供される。この流速を、ディスプレイ118上でオペレータに表示することができる。
造影剤または生理食塩水をシリンジ12に充填するとき、本明細書で詳細に説明したハローまたは照射された識別パターン120は、シリンジが適切な速度で充填されている場合にのみ存在することが観察された。例えば、シリンジ12などのシリンジを使用する場合、適切な充填速度は約4mL/秒であり、なぜなら、これは、真空ヘッドがシリンジに引き込まれる前に達成可能な最も厚い流体による最も速い充填速度であるからである。ただし、最も速い特定の充填速度は、問題の流体注入システムの特定の制限に依存する。ピストンは、利用されている流体注入システムに応じて、シリンジが可能な限り迅速に充填されるように引き戻されるべきである。これは、本明細書で説明する概念を使用して、充填手順中に中央処理ユニット116上に設けられたセンサ114および画像処理ソフトウェアを用いてハロー120を動的に検査することによって達成される。ハロー120が完全に存在すると判定される限り、真空度は、シリンジ内に真空ヘッド(すなわち、空気)が生成される閾値に達していない。ハロー120は、本明細書に記載の中央処理ユニット116上に設けられたセンサ114および画像処理ソフトウェアを使用して認識され、ハロー120の下端部に対するハロー120の上端部の位置が検出される。ハロー120の上端部が下方に移動し始めると、空気がシリンジ12に引き込まれているという表示をオペレータに提供することができる。さらに、流体注入器10は、ピストン124がプランジャ26を引き戻している速度を調整して、ハロー120の適切な大きさを再設定することができる。これにより、流体注入器10は、シリンジの大きさ、流体の種類、または充填速度とは無関係に、可能な限り最速の充填速度を達成することが可能になる。
シリンジ12のいくつかの他の機構を、流体検証システム110を使用して撮像することができ、それによって得られた情報を流体注入器10に提供することができる。例えば、注入を行う前に、多くの場合、オペレータまたは技術者がシリンジを検証する必要がある。検証には、シリンジが注入器に受容可能であることを確認すること、ならびにシリンジおよびシリンジ内に収容されている流体の様々な特性を決定することが含まれてもよい。例えば、オペレータは、シリンジの寸法(例えば、直径、長さ、および流体量)、および流体の内容物などの識別情報が実行される手順に対して正しいことを検証しなければならない。さらに、オペレータは、製造日、供給源、プランジャとシリンジバレルとの間の摩擦特性、流体粘度などのシリンジについての特定の情報(本明細書では一般に「シリンジ注入パラメータ」と呼ぶ)を、流体注入器または注入器作動システムに提供して、ピストン力および加速度を制御して流体を所望の流速で送達することを要求されてもよい。識別情報は、バーコードなどの機械可読識別タグに含まれるか、または関連付けられてもよい。したがって、このようなバーコードの画像を、センサ114によって取得することができる。中央処理ユニット116上に設けられた画像処理ソフトウェアは、次に、バーコードから識別情報を読み取り、この情報を流体注入器10に提供するように構成されてもよい。特定の例では、バーコードは、電磁放射線源112によってバックライトされ、それによって、センサ114がバーコードをより明瞭に視認できるようにすることができる。
図58〜図60を参照すると、例示的な流体注入システム600は、プラスチック、複合材料、および/または金属のような適切な構造材料から形成されたハウジング14を有することができる流体注入器10を備える。ハウジング14は、所望の用途に応じて様々な形状および大きさであってよい。例えば、流体注入システム600は、流体注入器10がフロア部上を移動可能であるように、1つまたは複数のローラまたはホイールを有するベース72に接続された支持部70を有する自立構造であってもよい。流体注入器10は、少なくとも1つのシリンジ12をそれぞれのピストンロッド124に解放可能に接続するための少なくとも1つのシリンジポート16を含むことができる。様々な例において、少なくとも1つのシリンジは、流体注入器10のシリンジポート16内にシリンジを保持するように構成された少なくとも1つのシリンジ保持部材を含む。非限定的な例では、少なくとも1つのシリンジ保持部材は、流体注入器10のシリンジポート16上または内部に設けられたロック機構と動作可能に係合するように構成され、自己指向型の流体注入器10へのシリンジの装填および/または流体注入器10からのシリンジの取り外しを容易にする。シリンジ保持部材およびロック機構は、シリンジを流体注入器10に接続するための接続インタフェースを共に画定する。様々な接続インタフェースの例が、米国特許第9,173,995号明細書に記載されており、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図64を参照すると、シリンジ12内の流体の種類を決定するために、流体注入器10および流体検証システム110とともに使用され得るシリンジ12の別の代替例が示されている。このシリンジ12は、シリンジ12の遠位端24とプランジャとの間に配置されたフロートボール650a、650b、650cのような複数の物体を含む点を除いて、図2のシリンジ12と同様である。ボール650a、650b、650cの密度が異なるため、ボール650bは生理食塩水(1.0g/ml以下の密度)中を浮動し、ボール650cは生理食塩水中に沈むが、造影剤(1.1g/mlより大きいが、造影剤の最低濃度よりも小さい密度)中を浮動する。
別の例では、供給源112は、所与の波長の光を放出することができ、光がシリンジを通過する速度は、検出器およびプロセッサによって測定され、シリンジ12内に収容されている流体の種類を示すことができる。
12 シリンジ
12a 造影剤シリンジ
12b 生理食塩水シリンジ
14 ハウジング
16 シリンジポート
17 流体経路セット、チューブセット
18 シリンジバレル
19 内部容積,内部
20 近位端
22 ノズル
23 角度
24 遠位端
24A スカラップまたはリッジ
26 プランジャ、プランジャカバー
26A 遠位面
27 空洞
28 ドリップフランジ
29 近位開口部
30 挿入部
31 開口部
32 ロックフランジ
34 識別タグ
36 センサ
40 ライン
44 流体容器
46 移送装置
48 スパイク
50 カップ
54 シリンジ支持部材、スリーブ
58 温度ストリップ
70 支持部
72 ベース
74 格納式ポール
76 下側支持部材
78 ハンドル
80 流体加温器
82 タッチスクリーンコントローラ
110 流体検証システム
112 電磁放射線源
114 センサ
116 中央処理ユニット
118 ディスプレイ
120 ハローまたは照射された識別パターン
122 ミラー
124 ピストンロッド、ピストン
126 光パイプ
130 光線、光ビーム
132 内部反射
134 側壁
135 ローリングダイヤフラムシリンジ
136 端壁
137 遠位端
138 ピストン
139 近位端
140 排出ネック
140a 接続部材
200 観察者
204 シリンジアセンブリ
210 圧力ジャケット
212 電磁放射線源
213 クランプ
214 内部容積
216 遠位端
218 近位端
219 側壁
221 貫通ボア
224 突出部品
244 ピストン係合部分
272 ランプ
276 中央部分
278 リブ
301 下端部
303 下端部
305 距離
339 流体ドット
354 レーザビーム、レーザ光ビーム、レーザビーム経路
356 表示
358 表示
360a 遠位部分
360b 近位部分
365 テンプレート
367 表示
369 テンプレート
370 ロックラグまたはリップ
373 テンプレート
375 表示
377 表示
383 テンプレート
385 表示
387 表示
390 キャップ
400 内側要素
410 ノズル
420 接続部材
430 突起
440 溝
460 環状側壁
470 把持要素
480 半径方向フランジ
550 パージ容器
552 コネクタ
554 流体ドット
556 基準ライン
558 上端部
560 距離
562 インジケータライン
563 円筒形本体
564 近位端
565 先細りの遠位端
566 電磁放射線源
567 ハロー
590 可撓性セクション、可撓性材料
591 可撓性セクション、ダイヤフラム
592 コネクタ
600 流体注入システム
602 支持部
610 光ファイバケーブル
650a フロートボール
650b フロートボール
650c フロートボール
Claims (35)
- 流体注入器と、
前記流体注入器と動作可能に係合する少なくとも1つのシリンジであって、傾斜表面を有する遠位端を含み、流体を受け入れるように構成された内部容積を画定するバレルを備える、シリンジと、
前記少なくとも1つのシリンジに対して配置され、前記少なくとも1つのシリンジの少なくとも一部を通して電磁放射線を放出し、前記シリンジが前記流体で満たされているとき、前記電磁放射線の少なくとも一部が、前記流体と前記シリンジとに関連する少なくとも1つのインタフェースと前記電磁放射線との相互作用によって影響されて、前記少なくとも1つのシリンジの所定の部分に前記少なくとも1つのシリンジの内容物を示す照射された識別パターンを形成する電磁放射線源と、
前記照射された識別パターンの画像をキャプチャするように配置された画像キャプチャ装置と、
前記画像キャプチャ装置および前記流体注入器と通信する少なくとも1つのコンピューティング装置と、
を備える、流体注入システムであって、
前記少なくとも1つのコンピューティング装置は、
前記照射された識別パターンの前記画像内の前記照射された識別パターンの底部から頂部までの距離を決定し、
前記照射された識別パターンの前記底部から前記頂部までの前記距離を少なくとも1つの所定の距離と比較し、
前記照射された識別パターンの前記底部から前記頂部までの前記距離と前記少なくとも1つの所定の距離との前記比較に基づいて、i)前記少なくとも1つのプロセッサと通信している表示装置に、前記少なくとも1つのシリンジの特性の表示を表示する;ii)前記流体注入器が機能を実行することを可能にする;iii)前記流体注入器が動作を実行できないようにする、のうちの少なくとも1つを行う
ように構成された少なくとも1つのプロセッサを備える、
流体注入システム。 - 前記照射された識別パターンの前記底部から前記頂部までの前記距離を決定することが、前記照射された識別パターンの下端部を決定すること、および前記照射された識別パターンの上端部を決定することを含む、請求項1に記載の流体注入システム。
- 前記照射された識別パターンの前記下端部および前記上端部が、前記照射された識別パターンの前記画像における隣接画素間のコントラストの変化を決定することによって決定さる、請求項2に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのシリンジの特性が、前記少なくとも1つのシリンジ内の空気の存在であり、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記照射された識別パターンの前記底部から前記頂部までの前記距離が前記少なくとも1つの所定の距離よりも小さい場合には、前記少なくとも1つのシリンジ内に空気が存在するという表示を提供し、前記流体注入器が注入手順を実行することができなくなるようにさらに構成される、請求項1に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記照射された識別パターンの前記画像と第1の大きさを有するシリンジの既知の照射された識別パターンの第1のテンプレートを一致させることによって、前記照射された識別パターンの前記底部から前記頂部までの前記距離を決定する前に、前記少なくとも1つのシリンジの大きさを決定するように構成される、請求項4に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第1のテンプレートが前記照射された識別パターンの前記画像と一致する場合、前記少なくとも1つのシリンジが前記第1の大きさを有するという表示を提供するようにさらに構成される、請求項5に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第1のテンプレートが前記照射された識別パターンの前記画像と一致しない場合、前記照射された識別パターンの前記画像と第2の大きさを有するシリンジの既知の照射された識別パターンの第2のテンプレートを一致させるようにさらに構成される、請求項5に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第2のテンプレートが前記照射された識別パターンの前記画像と一致する場合、前記少なくとも1つのシリンジが前記第2の大きさを有するという表示を提供するようにさらに構成される、請求項7に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのシリンジの前記特性が、前記少なくとも1つのシリンジの内容物である、請求項1に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つの所定の距離が、前記少なくとも1つのシリンジ内に収容されている前記内容物として第1の流体を示す第1の所定の距離と、前記少なくとも1つのシリンジ内に収容されている前記内容物として第2の流体を示す第2の所定の距離とを含む、請求項9に記載の流体注入システム。
- 前記照射された識別パターンの前記底部から前記頂部までの前記距離が前記第1の所定の距離に対応する場合には、前記少なくとも1つのシリンジに前記第1の流体が収容されているという表示が提供され、前記照射された識別パターンの前記底部から前記頂部までの前記距離が前記第2の所定の距離に対応する場合には、前記少なくとも1つのシリンジに前記第2の流体が収容されているという表示が提供される、請求項10に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが前記少なくとも1つのシリンジ内に前記第1の流体が存在すると判定した場合、前記照射された識別パターンを形成する前記電磁放射線の色は第1の色に設定され、前記少なくとも1つのプロセッサが前記少なくとも1つのシリンジ内に前記第2の流体が存在すると判定した場合、前記照射された識別パターンを形成する前記電磁放射線の前記色は前記第1の色とは異なる第2の色に設定される、請求項11に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのシリンジがプランジャをさらに備え、前記電磁放射線源が、前記プランジャを通して前記電磁放射線の少なくとも一部を投射するように配置される、請求項1に記載の流体注入システム。
- 前記プランジャが、透明または半透明の材料を含む、請求項13に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのシリンジがプランジャをさらに備え、前記電磁放射線が前記バレルを通って前記プランジャの遠位面から反射するように前記電磁放射線源が配置されている、請求項1に記載の流体注入システム。
- 前記プランジャが、不透明な着色材料を含む、請求項15に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのシリンジがプランジャをさらに備え、前記電磁放射線源は、前記少なくとも1つのシリンジの前記バレルに隣接して配置され、前記電磁放射線は、前記バレルの前記遠位端の近くに配置されかつ前記プランジャの遠位面の方に向けられるミラーから反射され、前記電磁放射線は、前記バレルを通って前記プランジャから反射する、請求項1に記載の流体注入システム。
- 流体注入器と、
前記流体注入器と動作可能に係合する少なくとも1つのシリンジであって、傾斜表面を有する遠位端を含み、流体を受け入れるように構成された内部容積を画定するバレルを備える、少なくとも1つのシリンジと、
前記少なくとも1つのシリンジに対して配置され、前記少なくとも1つのシリンジの少なくとも一部を通して電磁放射線を放出し、前記シリンジが前記流体で満たされているとき、前記電磁放射線の少なくとも一部が、前記流体と前記シリンジとに関連する少なくとも1つのインタフェースと前記電磁放射線との相互作用によって影響されて、前記少なくとも1つのシリンジの所定の部分に前記少なくとも1つのシリンジの内容物を示す照射された識別パターンを形成する電磁放射線源と、
前記照射された識別パターンの画像をキャプチャするように配置された画像キャプチャ装置と、
前記流体注入器および前記画像キャプチャ装置と通信する少なくとも1つのコンピューティング装置と、
を備える、流体注入システムであって、
前記少なくとも1つのコンピューティング装置は、
前記照射された識別パターンの前記画像内の前記照射された識別パターンの底部から頂部までの距離を決定し、
前記照射された識別パターンの前記底部から前記頂部までの前記距離を所定の距離と比較し、
前記照射された識別パターンの前記底部から前記頂部までの前記距離が前記所定の距離よりも小さい場合には、前記少なくとも1つのシリンジ内に空気が存在するという表示を提供し、前記流体注入器が注入手順を実行することができなくなる
ように構成された少なくとも1つのプロセッサを備える、
流体注入システム。 - 前記照射された識別パターンの前記底部から前記頂部までの前記距離を決定することが、前記照射された識別パターンの下端部を決定すること、および前記照射された識別パターンの上端部を決定することを含む、請求項18に記載の流体注入システム。
- 前記照射された識別パターンの前記下端部および前記上端部が、前記照射された識別パターンの前記画像における隣接画素間のコントラストの変化を決定することによって決定される、請求項19に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記照射された識別パターンの前記画像と第1の大きさを有するシリンジの既知の照射された識別パターンの第1のテンプレートを一致させることによって、前記照射された識別パターンの前記底部から前記頂部までの前記距離を決定する前に、前記少なくとも1つのシリンジの大きさを決定するように構成される、請求項18に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第1のテンプレートが前記照射された識別パターンの前記画像と一致する場合、前記少なくとも1つのシリンジが前記第1の大きさを有するという表示を提供するようにさらに構成される、請求項21に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第1のテンプレートが前記照射された識別パターンの前記画像と一致しない場合、前記照射された識別パターンの前記画像と第2の大きさを有するシリンジの既知の照射された識別パターンの第2のテンプレートを一致させるようにさらに構成される、請求項21に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第2のテンプレートが前記照射された識別パターンの前記画像と一致する場合、前記少なくとも1つのシリンジが前記第2の大きさを有するという表示を提供するようにさらに構成される、請求項23に記載の流体注入システム。
- 流体注入器と、
前記流体注入器と動作可能に係合し、電磁放射線源で照射されて、内部に収容されている流体を照射するように構成された少なくとも1つのシリンジと、
前記照射された流体の画像をキャプチャするように配置されたセンサと、
前記流体注入器および前記センサと通信する少なくとも1つのコンピューティング装置と、
を備える、流体注入システムであって、
前記少なくとも1つのコンピューティング装置は、
前記照射された流体の前記画像を前記センサから取得し、
前記照射された流体の前記画像に基づいて、前記少なくとも1つのシリンジ内に収容されている前記流体の種類を判定し、
少なくとも1つのプロセッサと通信している表示装置上に、前記少なくとも1つのシリンジ内に収容されている前記流体の前記種類の表示を自動的に表示する
ように構成された少なくとも1つのプロセッサを備え、
前記照射された流体の前記画像内の関心領域内で行われる輝度測定を利用して、前記少なくとも1つのシリンジ内に収容されている前記流体の種類を判定する、
流体注入システム。 - 前記少なくとも1つのプロセッサは、
前記照射された流体の前記画像に基づいて、空気が前記少なくとも1つのシリンジ内に収容されているかどうかを判定し、
前記少なくとも1つのプロセッサと通信している表示装置上に、空気が前記少なくとも1つのシリンジ内に収容されているという表示を自動的に表示する
ようにさらに構成され、
前記少なくとも1つのプロセッサが、空気が前記少なくとも1つのシリンジ内に収容されていると判定された場合に、前記流体注入器が注入手順を実行することができなくなるように構成される、請求項25に記載の流体注入システム。 - 前記照射された流体の前記画像内の前記関心領域内で行われる前記輝度測定を利用して、空気が前記少なくとも1つのシリンジ内に収容されているかどうかを判定する、請求項26に記載の流体注入システム。
- 流体注入器と、
前記流体注入器と動作可能に係合するシリンジであって、前記シリンジはバレルを備え、内部容積および前記シリンジの前記バレルに設けられた少なくとも1つの機構を画定し、前記少なくとも1つの機構は、前記シリンジ内に収容されている異なる種類の流体を通して見ると異なる外観を有する、シリンジと、
前記シリンジの内容物を通して前記少なくとも1つの機構の画像をキャプチャするように配置された画像キャプチャ装置と、
前記流体注入器および前記画像キャプチャ装置と通信する少なくとも1つのコンピューティング装置と、
を備える、流体注入システムであって、
前記少なくとも1つのコンピューティング装置は、
前記シリンジ内に収容されている前記流体を通して前記少なくとも1つの機構の前記画像を取得し、
前記少なくとも1つの機構の前記画像に基づいて、前記少なくとも1つの機構の外観を決定し、
前記決定された外観を、異なる種類の流体を通して見た場合の前記少なくとも1つの機構の外観のテンプレートと比較し、
前記比較に基づいて前記シリンジの特性の表示を前記少なくとも1つのプロセッサと通信している表示装置に自動的に表示する
ように構成された少なくとも1つのプロセッサを備える、
流体注入システム。 - 前記少なくとも1つの機構が、印刷、オーバーモールド、およびエッチングのうちの少なくとも1つによって前記シリンジの前記バレル上に形成されている、請求項28に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つの機構が、流体ドット、ライン、一連のライン、またはそれらの任意の組み合わせである、請求項28に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つの機構の前記外観が、前記少なくとも1つの機構の形状および前記少なくとも1つの機構の向きのうちの少なくとも1つを含む、請求項28に記載の流体注入システム。
- 前記シリンジの前記特性が、前記シリンジ内の空気の存在であり、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記決定された外観が、空気を通してみたときに前記少なくとも1つの機構の外観の前記テンプレートの1つと一致する場合に、前記シリンジ内に空気が存在するという表示を提供し、前記流体注入器が注入手順を実行することができなくなるようにさらに構成される、請求項28に記載の流体注入システム。
- 前記シリンジの前記特性が、前記シリンジの前記内容物である、請求項28に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記決定された外観が、第1の流体を通して見たときの前記少なくとも1つの機構の外観の前記テンプレートの1つと一致する場合、前記第1の流体が前記シリンジ内に存在するという表示を提供するようにさらに構成される、請求項33に記載の流体注入システム。
- 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記決定された外観が、第2の流体を通して見たときの前記少なくとも1つの機構の外観の前記テンプレートの1つと一致する場合、前記第2の流体が前記シリンジ内に存在するという表示を提供するようにさらに構成される、請求項34に記載の流体注入システム。
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