JP7842687B2 - 流体インジェクタデバイスのための閉塞の検出および改善された圧力制限挙動のためのシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2019年11月21日に出願された米国仮特許出願第62／938，407号の利益を主張し、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。

本開示は、一般に、流体注入デバイスのための改善された閉塞の検出および／または改善された圧力制限挙動のために使用されるシステム、デバイス、製品、装置、および方法に関する。

多くの医療診断および治療処置では、医師または放射線科医などの医療従事者は、動力式流体インジェクタシステムを使用して1つまたは複数の流体を患者に注入する。血管造影法、コンピュータ断層撮影法（CT）、分子撮像（PETイメージングなど）、および磁気共鳴撮像（MRI）などの処置で使用するために、流体の加圧注入用のいくつかの動力式流体インジェクタシステムが開発されている。

場合によっては、閉塞（すなわち、流体流れの実質的な遮断）は、動力式流体インジェクタシステムと注入部位（例えば、患者のカテーテル）との間のインライン位置において発生する可能性がある。従来の流体インジェクタシステムは、そのような閉塞を明らかにするために圧力の監視のみに依存してきた。すなわち、注入処置中に所定の圧力限界値に達すると（閉塞によって最終的に引き起こされるような）、流体流量はシステム圧力を低下させるように減少する。しかしながら、所定の圧力限界値は、注入部位および／または中間構成要素（例えば、配管など）とは対照的に実際の流体インジェクタシステムに対して選択されるため、流体インジェクタシステムの圧力限界値に達する前に閉塞位置が所望よりもはるかに高い圧力にさらされる可能性がある。

加えて、従来の流体インジェクタシステムは、典型的には、所定の圧力限界値に達するまで圧力の変化を監視し、所定の圧力限界値に達すると、流体流量を対応する割合で減少させることができるようにプログラムされている。しかしながら、必要とされる流量の減少は過大評価されることが多く、（モータの寿命を短くする可能性がある）頻繁なモータ速度の変化をもたらし、場合によっては撮像処置を適切に完了することができない程度までヨウ素送達量（IDR）に影響を与える場合もある。

したがって、当技術分野では、流体インジェクタデバイスの閉塞の検出および圧力制限挙動を改善する必要がある。

したがって、改善された閉塞の検出および／または圧力制限挙動を提供する流体インジェクタシステムのためのシステム、デバイス、製品、装置および／または方法が提供される。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、流体注入処置において少なくとも1つの流体を投与する際に使用するように構成された流体インジェクタシステムが開示される。流体インジェクタシステムは、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスと、1つまたは複数の駆動構成要素と、所定の流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送出するように流体インジェクタシステムに命令を提供し、第1の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第1の流体圧力測定値を決定し、第2の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第2の流体圧力測定値を決定し、第1の流体圧力測定値と第2の流体圧力測定値との間の圧力差を決定し、圧力差に基づいて少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのコンプライアンス容積の変化を計算し、計算したコンプライアンス容積の変化を所定の流体流量と比較し、流体注入処置全体を通してステップを繰り返し、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞または部分的な閉塞が発生したかどうかを判定し、閉塞または部分的な閉塞が発生したと判定された場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させる、またはこれを停止するようにプログラムまたは構成される少なくとも1つのプロセッサを含んでよい制御デバイスとを含んでよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、動作データは、流体インジェクタシステムの1つまたは複数の駆動構成要素、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのうちの1つまたは複数、および流体インジェクタデバイスと共に使用するように構成された1つまたは複数の使い捨ての構成要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた1つまたは複数の動作パラメータを含むことができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスは、少なくとも1つの流体リザーバと、少なくとも1つの流体リザーバに関連付けられた少なくとも1つのプランジャとを含んでよく、少なくとも1つのプランジャは、流体インジェクタシステムのピストンと解放可能に係合可能である。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、コンプライアンス容積の計算した変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値に等しい場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞が発生したと判定することができる。例えば、制御デバイスは、計算したコンプライアンス容積の変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値以上である場合、閉塞が発生したと判定することができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、コントローラが、所定の流体流量に準拠して計算した変化を比較することで、真の流量測定値を決定することができる。様々な実施形態では、計算した真の流量が所定の流体流量の所定の割合以下である場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞が発生したと判定される。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、コンプライアンス容積の計算した変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値の範囲内である、および／またはそれに近づいている場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で少なくとも部分的な閉塞が発生する可能性がある、または発生したと判定することができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、少なくとも1つのプロセッサは、計算したコンプライアンス容積の変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値の範囲内にある、および／またはそれに近づいている場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させるようにプログラムまたは構成されてもよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの予めプログラムされた圧力限界値に達したときを判定するようにプログラムまたは構成されてもよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度の容量測定成分からコンプライアンス容積の計算した変化を減算して、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスからの真の流体流量を決定するようにプログラムまたは構成されてもよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、少なくとも1つのプロセッサは、決定した真の流体流量が所定の流体流量と実質的に同じになるように、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を調整するようにプログラムまたは構成されてもよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、流体注入処置において少なくとも1つの流体を投与する際に使用するように構成された流体インジェクタシステムのための少なくとも部分的な閉塞の検出および圧力制限のコンピュータ実装方法が開示される。方法は、少なくとも1つのプロセッサを備える制御デバイス用いて、所定の流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送出するように流体インジェクタシステムに命令を提供するステップと、第1の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第1の流体圧力測定値を決定するステップと、第2の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第2の流体圧力測定値を決定するステップと、制御デバイスを用いて、第1の流体圧力測定値と前記第2の流体圧力測定値との間の圧力差を決定するステップと、制御デバイスを用いて、圧力差に基づいて少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのコンプライアンス容積の変化を計算するステップと、制御デバイスを用いて、計算したコンプライアンス容積の変化を所定の流体流量と比較するステップと、流体注入処置全体にわたって方法ステップを繰り返すステップと、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞または部分的な閉塞が発生したかどうかを判定し、閉塞または部分的な閉塞が発生したと判定された場合、少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させる、またはこれを停止するようにプログラムまたは構成されるステップとを含む。

いくつかの非限定的な実施形態または態様において、方法は、制御デバイスを用いて、コンプライアンス容積の計算した変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値以上である場合、閉塞が発生したと判定するステップをさらに含んでよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、方法は、コンプライアンス容積の計算した変化を所定の流体流量と比較して真の流量測定値を決定するステップをさらに含んでよい。特定の実施形態では、方法は、制御デバイスを用いて、計算した真の流量が所定の流体流量の所定の割合以下である場合に閉塞が発生したと判定するステップをさらに含んでもよい。

非制限的実施形態または態様では、方法は、制御デバイスを用いて、計算した真の流量が所定の流体流量の所定の割合以下である場合、閉塞が発生したと判定するステップをさらに含んでもよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、方法は、制御デバイスを用いて、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの予めプログラムされた圧力限界値に達したときを判定するステップをさらに含んでもよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、第1の流体圧力測定値が決定される第1の時間は、予めプログラムされた圧力限界値に達する前の時間であってもよく、第2の流体圧力測定値が決定される第2の時間は、予めプログラムされた圧力限界値に達する時間またはそれ以降の時間である。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、方法は、制御デバイスを用いて、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度の容量測定成分からコンプライアンス容積の計算した変化を減算して、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスからの真の流体流量を決定するステップをさらに含んでもよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、方法は、制御デバイスを用いて、決定した真の流体流量が所定の流体流量と実質的に同じになるように、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を調整するステップをさらに含んでもよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、流体注入処置において少なくとも1つの流体を投与する際に使用するように構成された流体インジェクタシステムの少なくとも部分的な閉塞の検出および圧力制限のためのコンピュータプログラム製品が開示される。コンピュータプログラム製品は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、所定の流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送達するように流体インジェクタシステムに命令を提供させ、第1の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第1の流体圧力測定値を決定させ、第2の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第2の流体圧力測定値を決定させ、第1の流体圧力測定値と前記第2の流体圧力測定値との間の圧力差を決定させ、決定した圧力差に基づいて、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのコンプライアンス容積の変化を計算させ、計算したコンプライアンス容積の変化を所定の流体流量と比較させ、流体注入処置を通してステップを繰り返させ、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞または部分的な閉塞が発生したかどうかを判定させ、閉塞または部分的な閉塞が発生したと判定された場合、少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させる、またはこれを停止させるようにプログラムまたは構成される、1つまたは複数の命令を含むことができる少なくとも1つの非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、コンプライアンス容積の計算した変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値以上である場合、閉塞が発生したと判定させる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、コンプライアンス容積の変化を計算させ、所定の流体流量と比較して真の流量測定値を決定させることができる。特定の実施形態では、1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、計算した真の流量が所定の流量の所定の割合以下である場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞が発生したと判定させることができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、計算したコンプライアンス容積の変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値の範囲内である、および／またはそれに近づいている場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させることができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの予めプログラムされた圧力限界値に達したときを判定させることができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度の容量測定成分から、計算したコンプライアンス容積の変化を減算して、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスからの真の流体流量を決定させることができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、決定した真の流体流量が所定の流体流量と実質的に同じになるように、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を調整させることができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、流体注入処置において少なくとも1つの流体を投与する際に使用するように構成された流体インジェクタシステムが開示される。流体インジェクタシステムは、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスと、1つまたは複数の駆動構成要素と、所定の流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送出するように流体インジェクタシステムに命令を提供し、第1の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の流体流量を決定し、第2の時間まで少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の流体流量を監視し、第1の時間と第2の時間との間の時間間隔にわたる流量に基づいて少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから送出される実際の流体流量を計算し、計算した実際の流体流量を所定の流体流量と比較し、流体注入処置全体にわたってステップを繰り返すようにプログラムまたは構成された少なくとも1つのプロセッサを備える制御デバイスとを含んでよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、動作データは、流体インジェクタシステムの1つまたは複数の駆動構成要素、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのうちの1つまたは複数、および流体インジェクタデバイスと共に使用するように構成された1つまたは複数の使い捨ての構成要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた1つまたは複数の動作パラメータを含むことができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスは、少なくとも1つの流体リザーバと、少なくとも1つの流体リザーバに関連付けられた少なくとも1つのプランジャとを含んでよく、少なくとも1つのプランジャは、流体インジェクタシステムのピストンと解放可能に係合可能である。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから送出される計算した実際の流体流量が所定の流体流量の所定の閾値に等しくない場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞が発生したと判定することができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、少なくとも1つのプロセッサは、閉塞が検出された場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させる、またはこれを停止するようにプログラムまたは構成されてよい。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、実際の流体流量が所定の流体流量の所定の閾値の範囲内である、および／またはそれに近づいている場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で少なくとも部分的な閉塞が発生する可能性がある、または発生したと判定することができる。

いくつかの非限定的な実施形態または態様では、少なくとも1つのプロセッサは、実際の流体流量が所定の流体流量の所定の閾値の範囲内である、および／またはそれに近づいている場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させるようにプログラムまたは構成されてもよい。

さらなる非限定的な実施形態は、以下の番号が付けられた条項に記載されている。

条項1．流体注入処置において少なくとも1つの流体を投与する際に使用するように構成された流体インジェクタシステムであって、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスと、1つまたは複数の駆動構成要素と、所定の流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送出するように流体インジェクタシステムに命令を提供し、第1の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第1の流体圧力測定値を決定し、第2の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第2の流体圧力測定値を決定し、第1の流体圧力測定値と第2の流体圧力測定値との間の圧力差を決定し、圧力差に基づいて少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのコンプライアンス容積の変化を計算し、計算したコンプライアンス容積の変化を所定の流体流量と比較し、流体注入処置全体を通してステップを繰り返し、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞または部分的な閉塞が発生したかどうかを判定し、閉塞または部分的な閉塞が発生したと判定された場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させる、またはこれを停止するようにプログラムまたは構成される少なくとも1つのプロセッサを備える制御デバイスとを備える流体インジェクタシステム。

条項2．制御デバイスは、計算したコンプライアンス容積の変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値以上である場合、閉塞が発生したと判定する、条項1に記載の流体インジェクタシステム。

条項3．計算したコンプライアンス容積の変化を所定の流体流量と比較して、真の流量測定値を決定する、条項1または2に記載の流体インジェクタシステム。

条項4．計算した真の流量が所定の流体流量の所定の割合以下である場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞が発生したと判定される、条項3に記載の流体インジェクタシステム。

条項5．計算したコンプライアンス容積の変化が、所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値の範囲内である、および／またはそれに近づいている場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で少なくとも部分的な閉塞が発生する可能性がある、または発生したと判定される、条項1に記載の流体インジェクタシステム。

条項6．少なくとも1つのプロセッサは、計算したコンプライアンス容積の変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値の範囲内である、および／またはそれに近づいている場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させるようにプログラムまたは構成される、条項5に記載の流体インジェクタシステム。

条項7．少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの予めプログラムされた圧力限界値にいつ到達したかを判定するようにプログラムまたは構成される、条項1から6のいずれか一項に記載の流体インジェクタシステム。

条項8．少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度の容量測定成分から、計算したコンプライアンス容積の変化を減算して、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスからの真の流体流量を決定するようにプログラムまたは構成される、条項1から7のいずれか一項に記載の流体インジェクタシステム。

条項9．少なくとも1つのプロセッサは、決定した真の流体流量が所定の流体流量と実質的に同じになるように、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を調整するようにプログラムまたは構成される、条項8に記載の流体インジェクタシステム。

条項10．流体注入処置において少なくとも1つの流体を投与する際に使用するように構成された流体インジェクタシステムのための少なくとも部分的な閉塞の検出および圧力制限のコンピュータ実装方法であって、少なくとも1つのプロセッサを備える制御デバイスを用いて、所定の流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送達するように流体インジェクタシステムに命令を提供するステップと、第1の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第1の流体圧力測定値を決定するステップと、第2の時間に少なくとも1つの流体注入器デバイス内の第2の流体圧力測定値を決定するステップと、制御デバイスを用いて、第1の流体圧力測定値と第2の流体圧力測定値との間の圧力差を決定するステップと、制御デバイスを用いて、圧力差に基づいて少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのコンプライアンス容積の変化を計算するステップと、制御デバイスを用いて、計算したコンプライアンス容積の変化を所定の流体流量と比較するステップと、流体注入処置全体にわたって方法ステップを繰り返すステップと、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞または部分的な閉塞が発生したかどうかを判定し、閉塞または部分的な閉塞が発生したと判定された場合、少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させる、またはこれを停止するようにプログラムまたは構成されるステップとを含む、コンピュータ実装方法。

条項11．制御デバイスを用いて、計算したコンプライアンス容積の変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値以上である場合、閉塞が発生したと判定するステップをさらに含む、条項10に記載のコンピュータ実装方法。

条項12．計算したコンプライアンス容積の変化を所定の流体流量と比較して、真の流量測定値を決定するステップをさらに含む、条項10または11に記載のコンピュータ実装方法。

条項13．計算した真の流量が所定の流体流量の所定の割合以下である場合、制御デバイスを用いて、閉塞が発生したと判定するステップをさらに含む、条項12に記載のコンピュータ実装方法。

条項14．計算したコンプライアンス容積の変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値の範囲内である、および／またはそれに近づいている場合、制御デバイスを用いて、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させるステップをさらに含む、条項10に記載のコンピュータ実装方法。

条項15．制御デバイスを用いて、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの予めプログラムされた圧力限界値に達したときを判定するステップをさらに含む、条項10から14のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。

条項16．第1の流体圧力測定値が決定される第1の時間は、予めプログラムされた圧力限界値に達する前の時間であり、第2の流体圧力測定値が決定される第2の時間は、予めプログラムされた圧力限界値に達する時間またはそれ以降の時間である、条項15に記載のコンピュータ実装方法。

条項17．制御デバイスを用いて、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度の容量測定成分から、計算したコンプライアンス容積の変化を減算して、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスからの真の流体流量を決定するステップをさらに含む、条項10から16のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。

条項18．制御デバイスを用いて、決定した真の流体流量が所定の流体流量と実質的に同じになるように、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を調整するステップをさらに含む、条項17に記載のコンピュータ実装方法。

条項19．流体注入処置において少なくとも1つの流体を投与する際に使用するように構成された流体インジェクタシステムの少なくとも部分的な閉塞の検出および圧力制限のためのコンピュータプログラム製品であって、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、所定の流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送達するように流体インジェクタシステムに命令を提供させ、第1の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第1の流体圧力測定値を決定させ、第2の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第2の流体圧力測定値を決定させ、第1の流体圧力測定値と第2の流体圧力測定値との間の圧力差を決定させ、決定した圧力差に基づいて、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのコンプライアンス容積の変化を計算させ、計算したコンプライアンス容積の変化を所定の流体流量と比較させ、流体注入処置を通してステップを繰り返させ、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞または部分的な閉塞が発生したかどうかを判定させ、閉塞または部分的な閉塞が発生したと判定された場合、少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させる、またはこれを停止するようにプログラムまたは構成される、1つまたは複数の命令を含む少なくとも1つの非一時的コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品。

条項20．1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、計算したコンプライアンス容積の変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値と等しいか、その閾値の範囲内にあるか、またはそれより大きいかどうかを判定させる、条項19に記載のコンピュータプログラム製品。

条項21．1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサにコンプライアンス容積の変化を計算させ、所定の流体流量と比較して真の流量測定値を決定させる、条項19または20に記載のコンピュータプログラム製品。

条項22．1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、計算した真の流量が所定の流体流量の所定の割合以下である場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞が発生したと判定する、条項21に記載のコンピュータプログラム製品。

条項23．1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、計算したコンプライアンス容積の変化が所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値の範囲内にある、および／またはそれに近づいている場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させる、条項19に記載のコンピュータプログラム製品。

条項24．1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの予めプログラムされた圧力限界値に達したときを判定させる、条項19から23のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項25．1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度の容量測定成分から、計算したコンプライアンス容積の変化を減算させて、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスからの真の流体流量を決定させる、条項21から24のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項26．1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサに、決定した真の流体流量が所定の流体流量と実質的に同じになるように、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を調整させる、条項25に記載のコンピュータプログラム製品。

条項27．流体注入処置において少なくとも1つの流体を投与する際に使用するように構成された流体インジェクタシステムであって、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスと、1つまたは複数の駆動構成要素と、所定の流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送出するように流体インジェクタシステムに命令を提供し、第1の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の流体流量を決定し、第2の時間まで少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の流体流量を監視し、第1の時間と第2の時間との間の時間間隔にわたる流量に基づいて少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから送出される実際の流体流量を計算し、計算した実際の流体流量を所定の流体流量と比較し、流体注入処置全体にわたってステップを繰り返し、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞または部分的な閉塞が発生したかどうか判定し、閉塞または部分的な閉塞が発生したと判定された場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させる、またはこれを停止するようにプログラムまたは構成される少なくとも1つのプロセッサを備える制御デバイスとを備える流体インジェクタシステム。

条項28．少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから送出される計算した実際の流体流量が所定の流体流量の所定の閾値に等しくない場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞が発生したと判定される、条項27に記載の流体インジェクタシステム。

条項29．実際の流体流量が所定の流体流量の所定の閾値の範囲内である、および／またはそれに近づいている場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で少なくとも部分的な閉塞が発生する可能性がある、または発生したと判定される、条項27または28に記載の流体インジェクタシステム。

条項30．少なくとも1つのプロセッサは、実際の流体流量が所定の流体流量の所定の閾値の範囲内である、および／またはそれに近づいている場合、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの少なくとも1つのピストンの送達速度を低下させるようにプログラムまたは構成される、条項29に記載の流体インジェクタシステム。

本開示のこれらおよび他の特徴および特性、ならびに構造の関連要素の動作方法および機能、ならびに部品の組み合わせおよび製造の経済性は、添付の図面を参照して以下の説明および添付の特許請求の範囲を考慮するとより明らかになり、それらのすべてが本明細書の一部を形成しており、その中では同様の参照番号は様々な図の対応する部分を示す。しかしながら、図面は例示および説明のみを目的としており、本開示の限定の定義として意図されていないことを明確に理解されたい。本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、単数形の「1つの」、「ある」、および「その」は、文脈上他に明確に指示されない限り、複数の指示対象を含む。

本開示のさらなる利点および詳細は、添付の概略図に示されている例示的な実施形態または態様を参照して以下により詳細に説明される。

本開示の一実施例による流体インジェクタシステムの斜視図である。 図1の流体インジェクタシステムと共に使用するための複数回使用の使い捨てセットの斜視図である。 本開示の別の例による流体インジェクタシステムの斜視図である。 本開示の例による流体インジェクタシステムの電子制御システムの概略図である。 本開示の例による、変化する流体流量および圧力変化の下での流体インジェクタシステムのコンプライアンス容積のグラフ表示である。 本開示の一態様による方法を表すフローチャートである。 本開示の別の態様による方法を表すフローチャートである。 本開示の別の態様による方法を表すフローチャートである。 本開示の一例による注入処置中の流体インジェクタシステムの様々なプログラムされた、または測定された態様のグラフ表示である。 本開示の別の例による注入処置中の流体インジェクタシステムの様々なプログラムされた、または測定された態様のグラフ表示である。 本開示の別の例による注入処置中の流体インジェクタシステムの様々なプログラムされた、または測定された態様のグラフ表示である。 本開示の一例による注入処置中の流体インジェクタシステムの様々なプログラムされた、または測定された態様のグラフ表示である。

以下の説明の目的のために、「上」、「下」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「横方向」、「長手方向」という用語、およびそれらの派生語は、図面に示されているように本開示に関連するものとする。複数患者用使い捨てセットのシリンジに関して使用される場合、「近位」という用語は、シリンジから流体を送達するためのピストンに最も近いシリンジの部分を指す。

「左」、「右」、「内側」、「外側」、「上方」、「下方」などの空間的または方向的な用語は、本発明は様々な代替的な向きをとることができるため、限定的であると見なされるべきではない。

本明細書および特許請求の範囲で使用されるすべての数字は、すべての場合において「約」という用語によって修飾されていると理解されるべきである。「およそ」、「約」、および「実質的に」という用語は、記載された値の±10％の範囲を意味する。

本明細書で使用される場合、「～の少なくとも1つ」という用語は、「～の1つまたは複数」と同義である。例えば、「A、B、およびCの少なくとも1つ」という語句は、A、B、およびCのいずれか1つ、またはA、B、およびCのいずれか2つ以上の任意の組み合わせを意味する。例えば、「A、B、およびCの少なくとも1つ」は、A単独の1つまたは複数、あるいはB単独の1つまたは複数、あるいはC単独の1つまたは複数、あるいはAの1つまたは複数とBの1つまたは複数、あるいはAの1つまたは複数とCの1つまたは複数、あるいはBの1つまたは複数とCの1または複数、あるいはA、BおよびCのすべての1つまたは複数を含む。同様に、本明細書で使用される場合、「～の少なくとも2つ」という用語は、「～の2つ以上」と同義である。例えば、「D、EおよびFの少なくとも2つ」という語句は、D、E、およびFのうちの任意の2つ以上の任意の組み合わせを意味する。例えば、「D、EおよびFの少なくとも2つ」は、Dの1つまたは複数とEの1つまたは複数、あるいはDの1つまたは複数とFの1つまたは複数、あるいはEの1つまたは複数とFの1つまたは複数、あるいはD、EおよびFのすべてのうちの1つまたは複数を含む。

添付の図面に示され、以下の明細書に記載される特定のデバイスおよびプロセスは、本開示の単なる例示であることも理解されたい。したがって、本明細書に開示される例に関連する特定の寸法および他の物理的特性は、限定的であると見なされるべきではない。

シリンジ、転動形ダイアフラム、または複数のシリンジ使い捨てセットなどの流体リザーバに関して使用される場合、「遠位」という用語は、患者に最も近い流体リザーバの部分を指す。シリンジ、ローリングダイアフラム、または複数のシリンジ使い捨てセットなどの流体リザーバに関して使用される場合、「近位」という用語は、インジェクタシステムに最も近い流体リザーバの部分を指す。

本明細書で使用される場合、「通信」および「通信する」という用語は、情報（例えば、データ、信号、メッセージ、命令、コマンドなど）の受理、受信、送信、転送、提供などを指すことができる。1つのユニット（例えば、デバイス、システム、デバイスまたはシステムの構成要素、それらの組み合わせ、および／またはこれらに類似するもの）が別のユニットと通信することは、一方のユニットが他方のユニットから情報を直接または間接的に受信すること、かつ／または他方のユニットに情報を送信することが可能であることを意味する。これは、本質的に有線および／または無線である直接的または間接的な接続を指す場合がある。さらに、2つのユニットは、送信された情報が第1のユニットと第2のユニットとの間で修正される、処理される、中継される、および／またはルーティングされたとしても、互いに通信することができる。例えば、第1のユニットは、第1のユニットが情報を受動的に受信し、第2のユニットに情報を能動的に送信しなくても、第2のユニットと通信することができる。別の例として、少なくとも1つの中間ユニット（例えば、第1のユニットと第2のユニットとの間に位置する第3のユニット）が第1のユニットから受信した情報を処理し、処理した情報を第2のユニットに通信する場合、第1のユニットは第2のユニットと通信することができる。いくつかの非限定的な実施形態または態様では、メッセージは、データを含むネットワークパケット（例えば、データパケットなど）を指す場合がある。多くの他の構成が可能であることが理解されよう。

本明細書で使用される場合、「サーバ」という用語は、インターネットまたはプライベートネットワークなどのネットワークを介してクライアントデバイスおよび／または他のコンピューティングデバイスと通信し、いくつかの例では、他のサーバおよび／またはクライアントデバイス間の通信を容易にする、プロセッサ、ストレージデバイス、および／または同様のコンピュータコンポーネントなどの1つまたは複数のコンピューティングデバイスを指すことができる。様々な他の構成が可能であることが理解されよう。本明細書で使用される場合、「システム」という用語は、限定はしないが、プロセッサ、サーバ、クライアントデバイス、ソフトウェアアプリケーション、および／または他の同様の構成要素などの1つまたは複数のコンピューティングデバイスまたはコンピューティングデバイスの組み合わせを指すことができる。加えて、本明細書で使用される「サーバ」または「プロセッサ」への言及は、前のステップまたは機能を実行するものとして列挙された先に列挙されたサーバおよび／またはプロセッサ、異なるサーバおよび／またはプロセッサ、ならびに／あるいはサーバおよび／またはプロセッサの組み合わせを指すことができる。例えば、本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、第1のステップまたは機能を実行するものとして列挙された第1のサーバおよび／または第1のプロセッサは、同じまたは異なるサーバおよび／または第2のステップまたは機能を実行するものとして列挙されたプロセッサを指すことができる。

図面のいくつかの図を通して同様の参照符号が同様の部分を指す図面を参照すると、本開示の一態様または例は、一般に、特定の実施形態では、単回使用使い捨てセット（SUDS）コネクタ（図示せず）を使用して患者に流体を送達するように構成された複数回使用の使い捨てセット（MUDS）130を含むことができ、他の実施形態では、一回の注入処置または特定の数の注入処置の後に廃棄することができる2つ以上の使い捨て流体リザーバまたはシリンジを含むことができる多流体医療用インジェクタ／インジェクタシステム100（以下「流体インジェクタシステム100」）に関する。流体インジェクタシステム100は、本明細書で個別に説明するように複数の構成要素を含むことができる。一般に、図1～図2に描かれる流体インジェクタシステム100は、動力式インジェクタまたは他の投与デバイスと、本明細書に記載されるように圧力下で1つまたは複数の複数回投与量容器から患者に1つまたは複数の流体を送達するためにインジェクタに関連付けられるように意図された流体送達セットとを有する。流体インジェクタシステム100およびそれに関連する流体送達セットの様々なデバイス、構成要素、および特徴が、同様に本明細書で詳細に説明される。図1～図2では、複数回使用使い捨て可能セット（「MUDS」）および単回使用使い捨て可能セット（「SUDS」）構成を有するインジェクタシステムを参照して方法およびプロセスの様々な例が示されているが、本開示はそのようなインジェクタシステムに限定されず、これらに限定されないが、米国特許第7，553，294号明細書、第7，563，249号明細書、第8，945，051号明細書、第9，173，995号明細書、第10，124，110号明細書、10，507，319号明細書および10，583，256号明細書および米国出願第15／568，505号に記載されているものなどの他のシリンジベースのインジェクタシステムにおいて利用される場合もあり、これらの特許の各々の開示は、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

図1を参照すると、一例による流体インジェクタシステム100は、様々な機械的駆動構成要素、機械的駆動構成要素を駆動するのに必要な電気構成要素および動力構成要素、ならびに本明細書に記載の流体インジェクタシステム100に関連付けられた往復移動可能なピストン（図示せず）の動作を制御するために使用される電子メモリおよび電子制御デバイスなどの制御構成要素を取り囲むインジェクタハウジング102を含む。そのようなピストンは、モータ、ボイスコイルアクチュエータ、ラックアンドピニオンギア駆動装置、リニアモータなどによって駆動されるボールねじシャフトなどの電気機械的駆動構成要素を介して往復動作可能であってよい。

流体インジェクタシステム100は、少なくとも1つのバルク流体源120と接続するための少なくとも1つのバルク流体コネクタ118を含むことができる。いくつかの例では、複数のバルク流体コネクタ118が設けられてもよい。例えば、図1に例示される流体インジェクタの実施形態に示すように、3つのバルク流体コネクタ118を横並びまたは他の配置で設けることができる。いくつかの例では、少なくとも1つのバルク流体コネクタ118は、ガラス瓶、ボトル、またはバッグなどの少なくとも1つのバルク流体源120に取り外し可能に接続するように構成されたスパイクを含む場合がある。少なくとも1つのバルク流体コネクタ118は、本明細書で説明するように、複数回使用使い捨てセット（「MUDS」）上に形成されてもよい。少なくとも1つのバルク流体源120は、流体インジェクタシステム100によって患者に送達するために、生理食塩水、乳酸リンゲル液、撮像造影媒体溶液、または他の医療用流体などの医療用流体を受け入れるように構成されてよい。

図2を参照すると、MUDS 130は、1つまたは複数のバルク流体源120から患者に1つまたは複数の流体を送達するために流体インジェクタシステム100に取り外し可能に接続されるように構成される。MUDSの実施形態の例および特徴は、2016年1月7日に出願されたPCT国際公開第WO 2016／112163号パンフレットにさらに記載されており、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。MUDS 130は、1つまたは複数のシリンジ132などの1つまたは複数の流体リザーバを含むことができる。本明細書で使用される場合、「流体リザーバ」という用語は、例えば、シリンジ、ローリングダイアフラム、ポンプ、圧縮性バッグなどを含む、流体注入処置中に流体を取り込み、送達することができる任意の容器を意味する。流体リザーバは、システムが閉じられた後、または流体経路の残りの部分から流体的に隔離された後、流体リザーバと流体連通したままである流体経路の一部を含む、流体リザーバの内部と流体連通する1つまたは複数の配管の長さなどの流体経路の少なくとも一部の内部容積を含むことができる。いくつかの例では、流体リザーバの数は、バルク流体源120（図1に示す）の数に対応してもよい。例えば、図2を参照すると、MUDS 130は、各シリンジ132が対応する3つのバルク流体源120のうちの1つまたは複数に流体接続可能であるように、横並びに配置された3つのシリンジ132を有する。いくつかの例では、1つまたは複数のバルク流体源120は、MUDS 130の1つまたは複数のシリンジ132に接続されてよい。各シリンジ132は、対応するバルク流体コネクタ118および関連付けられたMUDS流体経路134によって、バルク流体源120のうちの1つに流体接続可能であってもよい。MUDS流体経路134は、バルク流体コネクタ118および流体入口ライン150に接続するスパイク要素を有することができる。いくつかの例では、バルク流体コネクタ118は、MUDS 130上に直接設けられてもよい。

引き続き図1および図2を参照すると、MUDS 130は、どの医療用流体が、または医療用流体の組み合わせが複数回投与量バルク流体源120（図1参照）から流体リザーバ132に引き出されるか、および／または各流体リザーバ132から患者に送達されるかを制御するためのストップコック弁などの1つまたは複数の弁136を含むことができる。いくつかの例では、1つまたは複数の弁136は、複数のシリンジ132の遠位端またはマニホールド148上に設けられてもよい。マニホールド148は、弁136を介してシリンジ132の内部容積と選択可能に流体連通することができる。シリンジ132の内部容積は、弁136を介して、各シリンジ132を対応するバルク流体源120に接続するMUDS流体経路134の第1の端部と選択可能に流体連通することができる。MUDS流体経路134の対向する第2の端部は、バルク流体源120と流体接続するように構成されたそれぞれのバルク流体コネクタ118に接続されてもよい。1つまたは複数の弁136の位置に応じて、流体は1つまたは複数のシリンジ132の内部容積に引き込まれてもよく、または1つまたは複数のシリンジ132の内部容積から送達されてもよい。シリンジ132の充填中などの第1の位置では、1つまたは複数の弁136は、流体がバルク流体源120からMUDS流体経路などの流体入口ライン150を通って所望のシリンジ132に流れるように配向される。充填処置の間、1つまたは複数の弁136は、1つまたは複数の流体出口ライン152またはマニホールド148を通る流体の流れが遮断または閉鎖されるように位置決めされる。流体送達処置中などの第2の位置では、1つまたは複数のシリンジ132からの流体は、1つまたは複数の流体出口ライン152またはシリンジ弁出口ポートを通ってマニホールド148に送達される。送達処置中、1つまたは複数の弁136は、1つまたは複数の流体入口ライン150を通る流体の流れが妨害または閉鎖されるように位置決めされる。第3の位置では、1つまたは複数の弁136は、1つまたは複数の流体入口ライン150および1つまたは複数の流体出口ライン152またはマニホールド148を通る流体の流れが妨害または閉鎖されるように配向される。したがって、第3の位置では、1つまたは複数の弁136の各々は、対応するシリンジ132を隔離し、対応するシリンジ132の内部容積に出入りする流体の流れを阻止する。したがって、1つまたは複数のシリンジ132および対応する弁136の各々は閉じたシステムを画定する。

1つまたは複数の弁136、流体入口ライン150、および／または流体出口ライン152は、マニホールドに一体化されてもよく、またはマニホールド148を介して流体連通してもよい。1つまたは複数の弁136は、手動または自動の操作によって第1の位置または第2の位置に選択的に位置決めされてもよい。例えば、オペレータは、充填位置、流体送達位置または閉位置のために、1つまたは複数の弁136を所望の位置に位置決めすることができる。他の例では、流体インジェクタシステム100の少なくとも一部は、オペレータによる入力または電子制御ユニットによって実行されるプロトコルに基づいて、充填位置、流体送達位置、または閉位置のための所望される位置に、1つまたは複数の弁136を自動的に位置決めするように動作可能である。

引き続き図1および図2を参照すると、記載される実施形態によれば、流体インジェクタシステム100は、SUDSの少なくとも一部との解放可能な流体接続を形成するように構成された接続ポート192を有することができる。いくつかの例では、接続ポート192は、MUDS 130上に形成されてもよい。本明細書に記載されるように、SUDSは、MUDS 130および／またはハウジング102の少なくとも一部に形成された接続ポート192に接続されてもよい。望ましくは、SUDSと接続ポート192との間の接続は、SUDSが接続ポート192に対して選択的に接続および切断されることを可能にする解放可能な接続である。いくつかの例では、SUDSは接続ポート192から切り離されており、各流体送達処置の後に廃棄されてもよく、新しいSUDSは後続の流体送達処置のために接続ポート192に接続されてもよい。SUDSは、SUDSの本体から選択的に切り離され、患者カテーテルに接続され得る遠位端を有するSUDS流体ライン208によって、患者に1つまたは複数の医療用流体を送達するために使用され得る。SUDSの他の例および特徴は、2016年7月7日に出願された米国特許出願公開第2016／0331951号に記載されており、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。

再び図1を参照すると、流体インジェクタシステム100は、グラフィカルユーザインターフェース（GUI）表示ウィンドウなどの1つまたは複数のユーザインターフェース124を含むことができる。ユーザインターフェース124は、注入状態または進行、現在の流量、流体圧力、および流体インジェクタシステム100に接続された少なくとも1つのバルク流体源120に残っている量など、流体インジェクタシステム100を伴う流体注入処置に関連する情報を表示することができ、オペレータが流体インジェクタシステム100の動作のためのコマンドおよび／またはデータを入力することを可能にするタッチスクリーンGUIであってもよい。さらに、流体インジェクタシステム100および／またはユーザインターフェース124は、流体インジェクタシステム100の随行オペレータによる触覚操作のための少なくとも1つの制御ボタン126を含むことができる。少なくとも1つの制御ボタン126は、タッチスクリーンなどのユーザインターフェース124のグラフィック部分であってもよい。

図1～図2は、流体インジェクタシステム100ならびに関連する構成要素および構造の一例を示しているが、本開示は、いかなる特定のタイプまたは様々な流体インジェクタシステム100にも限定されないことを理解されたい。ここで図3を参照すると、本開示による流体インジェクタシステム100の別の非限定的な例は、シリンジ12などの少なくとも1つの流体リザーバと、少なくとも1つのプランジャ14に接続可能な少なくとも1つのピストン（図示せず）と、流体制御モジュール（図示せず）とを含む。少なくとも1つのシリンジ12は、一般に、シリンジポート13などのシステムの少なくとも1つの構成要素と接続するように適合される。流体インジェクタシステム100は、一般に、注入処置中に少なくとも1つの流体Fを患者に送達するように構成される。流体インジェクタシステム100は、造影剤、生理食塩水、乳酸リンゲル液、または任意の所望の医療用流体などの少なくとも1つの流体Fで充填される少なくとも1つのシリンジ12を解放可能に受け入れるように構成される。システムは、マルチシリンジインジェクタであってもよく、いくつかのシリンジは、横並びにで、または別の空間的関係で配向されてもよく、インジェクタに関連するそれぞれのピストンによって別々に作動される。少なくとも1つのシリンジ12は、直立、右下などの任意の方法に配向されてよい、または任意の角度で位置決めされてもよい。別の実施形態では、流体インジェクタ100は、1つまたは複数のローリングダイアフラムシリンジ（図示せず）とインターフェースすることができる。ローリングダイアフラムシリンジベースのインジェクタの非限定的な例は、米国特許出願第15／305，285号および第15／568，505号ならびにPCT国際出願第PCT／US 2017／056747号に記載されており、これらの開示は本明細書に組み込まれる。

引き続き図3を参照すると、インジェクタシステム100は、少なくとも1つのピストン103（図4参照）などの駆動部材で少なくとも1つのシリンジ12のプランジャ14を駆動することによって、少なくとも1つの医療用流体Fを患者の血管系に注入するために、医療処置中に使用されてよい。少なくとも1つのピストンは、プランジャ14などの少なくとも1つのシリンジの少なくとも一部に対して往復動作可能であってよい。係合時に、少なくとも1つのピストンは、プランジャ14を少なくとも1つのシリンジの遠位端19に向かって移動させ、同様にプランジャ14を少なくとも1つのシリンジ12の近位端11に向かって後退させてよい。

配管セット17（例えば、第1および第2の流体導管17aおよび17b、ならびに共通の流体導管20）は、血管アクセス部位で患者に挿入されたカテーテル（図示せず）に各シリンジ12から流体Fを送達するために、各シリンジ12の出口ポートと流体連通して各シリンジをカテーテルと流体連通させることができる。第1の流体導管17aおよび第2の流体導管17bは、当技術分野で公知の任意の適切な機構（例えば、YコネクタまたはTコネクタ）によって共通の流体導管20に接続されてもよい。図3に示す流体インジェクタシステム100は、シリンジ12を互いにおよび配管セット17の少なくとも一部から隔離することができる弁がないため、開システムである。しかしながら、図1および図2の流体インジェクタシステム100を参照して説明した弁136と同様または同一の弁をシリンジ12の遠位に追加して、図3の流体インジェクタシステム100を閉システムに変換することができることを理解されたい。

ここで図4を参照すると、本開示による流体インジェクタシステム100は、例えば、充填動作、プライミング動作および送達動作を含む1つまたは複数のインジェクタプロトコルを実行するように構成された電子制御デバイス400と関連付けられ、電子制御デバイス400によって制御されてよい。いくつかの例では、電子制御デバイス400は、所望のガス／空気の除去、充填処置および／または送達処置に影響を及ぼすように、様々な弁、ストップコック、ピストン部材、および他の要素の動作を制御することができる。電子制御デバイス400は、少なくとも1つのプロセッサ404、メモリ408、入力構成要素410、および出力構成要素412を含むことができる。電子制御デバイスは、電子制御デバイス400の構成要素間の通信を可能にするバスをさらに含んでもよい。少なくとも1つのプロセッサ404は、ハードウェア、ファームウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで実施することができる。例えば、プロセッサ404は、プロセッサ（例えば、中央処理装置（CPU）、グラフィックス処理装置（GPU）、加速処理装置（APU）など）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（DSP）、および／または機能を実行するようにプログラムすることができる任意の処理構成要素（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）、特定用途向け集積回路（ASIC）など）を含むことができる。メモリ408は、ハードディスク（例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ソリッドステートディスクなどである。）および／または別の種類のコンピュータ可読媒体を含むことができる。入力構成要素410は、電子制御デバイス400がユーザ入力（例えば、ユーザインターフェース124）などを介して情報を受信することを可能にする構成要素を含むことができる。出力構成要素412は、電子制御デバイス400（例えば、ユーザインターフェース124）からの出力情報を提供する構成要素を含んでもよい。

電子制御デバイス400は、メモリ408などのコンピュータ可読媒体によって記憶されたソフトウェア命令を実行する少なくとも1つのプロセッサ404に基づいて1つまたは複数のプロセスおよび／または方法を実行するようにプログラムまたは構成されてもよい。実行されると、メモリ408に格納されたソフトウェア命令は、少なくとも1つのプロセッサ404に、本明細書に記載の1つまたは複数のプロセスおよび／または方法を実行させることができる。

引き続き図4を参照すると、電子制御デバイス400、より具体的には少なくとも1つのプロセッサ404は、流体インジェクタシステム100の動作を制御するために流体インジェクタシステム100の1つまたは複数の構成要素と動作可能に通信することができる。電子制御デバイス400は、流体リザーバ500a、500b、500nからの流体の充填および流体の送達を制御するために、流体インジェクタシステム100の1つまたは複数の流体リザーバ500a、500b、500nにそれぞれ関連付けられた1つまたは複数の駆動構成要素510a、510b、510nと動作可能に通信することができる。より具体的には、1つまたは複数の駆動構成要素510a、510b、510nの各々は、流体リザーバ500a、500b、500nの各々に含まれる流体が関連する駆動構成要素510a、510b、510nの作動によって選択的に送達され得るように、流体リザーバ500a、500b、500nのうちの1つに関連付けられてもよい。流体リザーバ500a、500b、500nは、図1～図2の流体インジェクタシステム100のシリンジ132および／または図3の流体インジェクタシステム100のシリンジ12、または本明細書に記載のローリングダイアフラムシリンジなどの他のシリンジ型構造であってもよい、またはそれに対応してもよい。1つまたは複数の駆動構成要素510a、510b、510nは、図1～図3の流体インジェクタシステム100のピストン（図示せず）であってもよい、またはそれに対応してもよい。1つまたは複数の流体リザーバ500a、500b、500nは、患者に接続されたカテーテルまたは他の構成要素に流体を送達するための流体導管530と流体連通してもよい。流体導管530は、図1～図2の流体インジェクタシステム100のSUDSおよび／または図3の流体インジェクタシステム100の配管セット17であってもよい、またはそれに対応してもよい。

閉じた流体インジェクタシステム100（例えば、図1および図2の流体インジェクタシステム100）の態様および例では、電子制御デバイス400はさらに、弁520a、520b、520nを回転させる、またはそれ以外の方法で作動させて、流体リザーバ500a、500b、500nのうちの1つまたは複数に流入する、または流出する流れを導く、および／または流体リザーバ500a、500b、500nからの流れを流体導管530に対して隔離するために、1つまたは複数の弁520a、520b、520nと動作可能に連通してもよい。弁520a、520b、520nは、図2に関連して本明細書で説明した弁136であってもよい、またはそれに対応してもよい。

流体インジェクタシステム100による流体注入処置中、例えば、1つまたは複数の駆動構成要素510a、510b、510nによってシステムに負荷が加えられ、結果として生じる各流体リザーバ（すなわち、流体リザーバ500a、500b、500n）内の流体圧力の変化により、システムは、流体リザーバ500a、500b、500nの内部容積の増加、（すなわち、膨潤）、例えば各駆動構成要素に結合されたプランジャの弾性の機械的撓みの形態でいくらかの弾性エネルギーを貯蔵することができる。この圧力依存性の容積の増加は、システムのコンプライアンス容積の変化として知られている。各流体リザーバ500a、500b、500nおよび全体としての流体インジェクタシステム100の既知の特性に基づいて、システム内の流体圧力の測定した変化は、コンプライアンス容積の対応する変化を計算することを可能にする。一実施形態では、コンプライアンス容積の変化は、例えば、流体圧力、流体流量などの変化に関する情報を使用して、例えば少なくとも1つのプロセッサ404によって実行されるグローバル方程式を介して決定されてよい。別の実施形態では、コンプライアンス容積は、例えば、システムの様々な構成要素の膨張、撓みなどを測定することができる1つまたは複数のセンサを使用して決定されてもよい。さらに別の実施形態では、特定の構成要素（例えば、特定のサイズ／モデルの流体リザーバ）のコンプライアンス容積の変化は予め決められてもよく、構成要素は、様々な圧力および流量条件下で構成要素のコンプライアンス容積特性を提供する走査可能なバーコードまたは他のインジケータを含んでもよい。コンプライアンス容積を決定する他の方法も可能であることを理解されたい。

流体注入処置中の内圧の変化に基づくシステムのコンプライアンスのために、システムからの実際の流量は、内部容積の増加および／または弾性の機械的撓みによって引き起こされる損失のために、例えば、各関連付けられた駆動構成要素510a、510b、510nによって制御される指示された／指令された流量よりも低くなる場合がある。しかしながら、本開示の態様によれば、システムの一見望ましくないコンプライアンス特性を実際に利用して、以下でさらに詳細に説明するように、動力式流体インジェクタシステムと注入部位との間のインライン位置において閉塞を迅速に検出することができる。

当技術分野で知られているように、閉塞は、システムからの流れを減少させることによって圧力の上昇を引き起こす流体流路内の外乱である。閉塞は、例えば、配管のよじれ、静脈の壁に向けられたカテーテル、血管内の解剖学的弁に押し込まれたカテーテルの先端などの様々な理由で、流体インジェクタシステムと注入部位との間の任意の位置で発生する可能性がある。閉塞が発生すると、流体圧力は閉塞部位で著しく増加し、これは閉塞部位が注入部位（すなわち、患者カテーテル）またはその近くに位置する場合には特に望ましくない。したがって、検出された閉塞の迅速な識別およびそれに対する応答が望まれる。現在の流体インジェクタシステムは、圧力の望ましくないオーバーシュートを回避しようとして圧力制限を実施するが、そのような圧力制限は流体インジェクタシステム自体に適用可能であり、システムが、正常な（すなわち、遮られていない）動作中に注入部位よりもはるかに高い圧力を受ける可能性がある。しかしながら、完全な閉塞が起こるとき、閉塞部位に見られる圧力は、流体インジェクタシステムに見られる圧力に実質的に等しい。したがって、流体インジェクタシステムがその所定の圧力限界値に達し、流体流量の低下または他の安全プロトコルが実施されるそのときまで、閉塞部位は望ましくない圧力上昇を受ける可能性がある。

本開示の一実施形態による閉塞の検出の方法を、例示的なシナリオに基づいて以下に説明するが、本発明はこの例に関して説明した設定および値に限定されないことを理解されたい。

例示的なシナリオでは、駆動構成要素（例えば、ピストン）は、2 mL／sの流体流量を生成するように前方に駆動されるように制御されてよい。駆動構成要素が流体リザーバを通って前方に駆動されると、流体インジェクタシステム100は、所与の時間間隔でシステム内の圧力の変化を連続的に監視するように構成される。例えば、駆動構成要素が流体リザーバの150 mLの位置にあるとき、50 psiの圧力が第1の時間（T＝0 s）で測定される。次いで、システムは、圧力の変化を識別するために第2の時間（T＝1秒）で圧力を決定するように構成される。例示的なシナリオでは、第2の時間（T＝1s）の圧力は110 psiとして測定され、それにより1秒間隔にわたって60 psiの圧力上昇を表す。

上記で詳述したように、システム内の流体圧力の増加は、コンプライアンス容積として特徴付けられ得る様々な構成要素の内部容積および／または弾性の機械的撓みの増加をもたらす。流体リザーバの150 mLの位置で1秒間隔にわたって60 psiの圧力上昇が実現された上記の例では、システムのコンプライアンス容積の増加は2 mLと計算される。すなわち、内部容積の増加および／または圧力下の弾性の機械的撓みに起因して、システムには2 mLの「損失」が存在する。前述のように、コンプライアンス容積を決定する式または他の方法の詳細は、システム特性に応じて異なる可能性がある。

時間T＝1秒での60 psiの圧力スパイク下での2 mLコンプライアンス容積では、流体リザーバからの真の流量はそれに応じて減少する。しかしながら、上記の例における流体流量は2 mL／sであったため、時間T＝1秒での2 mLの測定コンプライアンス容積は、時間T＝1秒でシステムからの真の流体流れがゼロ（または0）であることを意味する。システムからの流体流れはゼロであるが、測定された流体圧力が110 psiであるためには、下流で完全な閉塞が発生しているはずである。したがって、本開示の態様によれば、システムのコンプライアンス容積は、可能性のある閉塞をリアルタイムで検出するために、注入処置中に様々な時間間隔で連続して計算することができ、それによって閉塞部位での望ましくない圧力上昇を回避するのに役立つ。

図5を参照すると、上述の閉塞検出方法と共に使用するための例示的なグラフが示されている。計算したコンプライアンス容積を使用して、システムは、所与の時間間隔にわたる圧力変化を単に監視するように構成されてもよく、コンプライアンス容積を決定するために使用される1つまたは複数の式に基づいて、所与の時間間隔にわたる許容可能な圧力変化の閾値が決定されてもよい。例えば、図5のグラフは、それぞれ2 mL／s、4 mL／s、および6 mL／sの規定の流体流量を有するシステムのコンプライアンス容積式を示す。グラフ上の2 mL／s線を参照すると、時間T＝0 sにおいて、真の流量は2 mL／sとして示されている。しかし、1秒の時間間隔の間に流体圧力の増加が測定されると、システムのコンプライアンス容積の増加に起因してシステムからの真の流量はそれに応じて減少し、1秒の間隔にわたって60 psiの圧力増加が実現される場合、最終的には真の流量0 mL／sに達する。上記の例で概説したように、完全な閉塞のみがそのような「ゼロフロー」シナリオを引き起こす。同様に、規定の流体流量が4 mL／sである場合、閾値（すなわち、真の流量＝0 mL／s）は、1秒間隔にわたって150 psiの圧力上昇が実現されるときに達成され、一方、6 mL／sの流体流量の場合、閾値は、1秒間隔にわたって300 psiの圧力上昇に達するときに達成される。これらの流量および圧力値は単にこの例の目的のために使用され、システム構成に応じて異なる流量、圧力値、および閾値が存在する可能性があることを理解されたい。

上記の例は、簡略化した説明のために1秒の時間間隔を利用しているが、本方法の実際の実装形態は、はるかに短い間隔（例えば、100～200ミリ秒）にわたって計算した圧力差を決定することができ、それにより、潜在的な閉塞に対する迅速な検出（および応答）を保証することを理解されたい。

したがって、コンプライアンス容積式を利用する際に、システムは閉塞を検出するために所与の時間間隔にわたって圧力変化を監視するだけでよい。一実施形態では、閉塞が検出された場合、システムはこのとき、閉塞部位の圧力を適切に低下させるように流体流れの減少をトリガすることができる。別の実施形態では、システムは、閉塞が検出されたときに警報または他の安全プロトコルをトリガしてもよい。

追加的および／または代替的に、上述の閾値は、システムからの真の流量が0 mL／s（すなわち、完全な閉塞）に等しくなる点に関するが、他の実施形態では、低下した真の流量の閾値は、流体流れの減少および／または他の安全プロトコルが実施されるときは0より大きい数であってもよい。例えば、システムからの真の流量が所定の時間間隔の間に所定の流量の30％未満に低下した場合、システムは流体流れの減少をトリガすることができ、そのような減少は、注入部位またはその近くで望ましくない圧力上昇を引き起こす可能性がある、システム内の少なくとも部分的な妨害または他の障害を指している可能性が高い。真の流量0に達する前に流体流れの減少を実施することにより、流れの閉塞または部分的な妨害が改善されるまで、減少した流量で注入処置を継続することが可能であり得る。

次に、本開示の別の態様によれば、閉塞の検出に関して上記で利用されたのと同じ論理を利用して、流体インジェクタシステムの圧力限界値を最適化することもできる。

上述したように、流体インジェクタシステムは、所定の圧力限界値を受ける可能性がある。所定の圧力限界値は、処置の種類、患者の年齢などの様々な要因に基づく場合がある。典型的には、流体インジェクタシステムが所定の圧力限界値に達したとき、流体流量は、圧力限界値を下回るように圧力を低下させるために急激に減少する。次いで、流れを所望の流量に戻すために流体流量を再び増加させることができ、圧力限界値に再び達した場合には、流量は繰り返し減少される。しかしながら、流体流量のこれらの連続する変化は、システム内に多数のモータ速度の変化をもたらし、これはモータの全体的な寿命に影響を及ぼし、体積精度性能の低下をもたらす可能性がある。さらに、必要とされる流体流量の減少は過大評価される場合が多く、流体流量が低すぎる結果となり、これは、注入処置に悪影響を及ぼす可能性がある。

上述の論理を利用して、システムのコンプライアンス容積の計算した変化を使用して、所定の圧力限界値に達したときシステム性能を最適化することができる。具体的には、本開示の一態様によれば、電子制御デバイス（例えば、電子制御デバイス400）は、所定の圧力限界値に達する瞬間を監視するように構成されてよい。その瞬間に、電子制御デバイスのプロセッサ（例えば、プロセッサ404）は、所定の圧力限界値に達する直前の最終期間にわたる流体圧力の変化を照会するように構成されてもよい。一例では、期間は、所定の圧力限界値に達する前の最後の1秒間隔であってもよい。しかしながら、実際の実装形態では、期間は1秒よりもはるかに短い（例えば、250ミリ秒）可能性が高い。

この最後の時間間隔で決定された圧力差を使用して、システムのコンプライアンス容積の変化を上述の方法のいずれかを使用して計算することができる。所定の圧力限界値の直前の圧力差に基づいてコンプライアンス容積を決定することは、システム構成要素がその時点よりも高い流体圧力を受けないため、コンプライアンス容積の変化が所定の注入処置に対してその最大になるため、最適である。

次に、決定したコンプライアンス容積の変化を使用して、プロセッサは次いで、システムからの真の流量を決定するために、指示された流体流量からコンプライアンス容積の変化を減算するように構成されてよい。一例では、再び図5を参照すると、指令された流体流量が4 mL／sであり、所定の圧力限界値に達する前の最後の1秒間隔で測定した圧力差が60 psiである場合、システムのコンプライアンス容積は約2 mLであると計算される。したがって、この時点でシステムからの真の流量を決定するために、コンプライアンス容積は、指示された流体流量の容量測定成分から減算される（すなわち、4 mL－2 mLは、所定の圧力限界値に達した時点で2 mL／sの真の流体流量に等しい）。圧力差が測定される時間間隔は、任意の所定の時間間隔であり得ることを理解されたい。選択される時間間隔は、システムの処理能力に基づいてよく、1秒未満（すなわち、ミリ秒）であってもよい。本明細書の例示的なシナリオにおける1秒間隔の使用は、単に説明を簡単にするためのものであり、本明細書に記載の時間間隔は限定的であると見なされるべきではないことを理解されたい。

このときに計算した真の流体流量を利用して、プロセッサは、真の流体流量と一致するように、駆動構成要素（例えば、ピストン）の指令された流体流量を更新するように構成されてよい。このように流体流量を減少させることにより、圧力は所定の圧力限界値付近で安定するはずである。流体流量の最初の減少が圧力上昇につながらない（すなわち、所定の圧力限界値に再び達した）場合、システムは、所与の時間間隔にわたって圧力上昇を測定し、最初の流量減少に関して上述したのと同じ方法を使用して流体流量に対する再帰的更新を決定することによって、流体流量を減少させ続けるように構成することができる。

コンプライアンス容積の計算した変化を使用して流量を減少させる上記の方法では、モータ速度変化の数が従来の圧力制限方法と比較して大幅に減少するので、システムの圧力制限性能は大幅に改善されるはずである。このようなモータ速度変化の減少は、モータ速度変化からの電流変動が低減されるので、所定の圧力限界値下での圧力精度を改善し、それによってより優れた容積精度性能および改善されたモータ寿命につながる。

次に、図6を参照すると、本開示の一態様による方法200が示されている。最初に、202において、流体が、所定の（すなわち、指令された）流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから送出される。少なくとも1つの流体インジェクタデバイスは、例えば、シリンジ、圧縮性バッグ、蠕動ポンプ、配管セットなどのうちの1つまたは複数あってもよい。204において、第1の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第1の流体圧力測定値が決定される。次に、206において、第2の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第2の流体圧力測定値が決定される。

次に、208において、決定した第1の流体圧力測定値と第2の流体圧力測定値との間の圧力差が決定される。決定した圧力差を使用して、210において、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのコンプライアンス容積の変化が計算される。次に、212において、計算したコンプライアンス容積の変化が所定の流量と比較される。

214において、計算したコンプライアンス容積の変化が、所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値と等しい、またはその範囲内であるか否かが判定される。いいえの場合、方法は202に戻り、流体は所定の流体流量で送達され続ける。しかしながら、はいである場合、216において、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの流体送達速度が低下される。次いで、方法は202に戻り、流体は所定の（そしてここでは減少された）流体流量で送達される。

上述の方法は、閉塞（および／または潜在的閉塞）を検出するために圧力測定値およびコンプライアンス容積の計算した変化を利用するが、本開示はそのように限定されないことを理解されたい。例えば、以下でさらに詳細に説明する他の実施形態では、システムは、少なくとも1つの流体インジェクタデバイスからの計算した実際の流量に依存して、閉塞が発生したか、または発生する可能性があるかどうかを判定する場合もある。

図7を参照すると、本開示の別の態様による方法600が示されている。最初に、602において、注入処置が所定の閾値および圧力限界値で設定される。所定の閾値は、例えば、注入処置中にシステムから入ってくる予想される圧力および／または予想される流量に基づいた閉塞閾値であってもよい。

604において、注入処置が始まり、606において、タイマーが始動される。タイマーが始動した瞬間（時間t＝0）に、608において圧力または実際の流体流量が測定される。610において、システムはタイマーが経過するのを待つ。タイマーは、任意の所定の時間に設定され得ることを理解されたい。次に、612において、タイマーが経過した瞬間（時間t＝（タイマーの終了））に圧力または実際の流体流量が測定される。

次に、614において、2つの別々の時間において測定された圧力または流量を使用して、システムの少なくとも1つのプロセッサは、システムから入ってくる実際の流量を計算または測定するように構成されてよい。次いで、この実際の流量は、616において閉塞閾値と比較される。閉塞閾値は、例えば、正常な動作条件下でのシステムの予想される流量範囲であってもよい。実際の流量が閉塞閾値以下である場合、それは閉塞が発生したまたは発生する可能性があるという指示であり得る。

618において、閉塞閾値が突破されたかどうかに関する判定が行われる。いいえの場合、方法は606に戻ることができ、新しいタイマーを設定して、注入処置中にシステムの圧力または流量を監視／測定し続けることができる。しかしながら、はいである（すなわち、閉塞閾値が突破されている）場合、少なくとも1つのプロセッサは、620において、注入を中止するように流体インジェクタシステムに命令するように構成されてよい。

閉塞の検出に加えて、別の実施形態によれば、システムは、強化された圧力限界値を提供するために実際の流量の測定／計算を利用することができる。そのような強化された圧力限界値を提供する方法の例示的なフローチャートを図8に示す。

図8を参照すると、本開示の別の態様による方法700が示されている。最初に、702において、注入処置が所定の閾値および圧力限界値で設定される。所定の閾値は、例えば、注入処置中のシステム内の予想される圧力レベルに基づいた圧力閾値であってもよい。

704において、注入処置が始まり、706において、タイマーが始動される。タイマーが始動した瞬間（時間t＝0）に、708において圧力または実際の流体流量が測定される。710において、システムはタイマーが経過するのを待つ。タイマーは、任意の所定の時間に設定され得ることを理解されたい。次に、712において、タイマーが経過した（時間t＝（タイマーの終了））瞬間に圧力または実際の流体流量が測定される。

次に、714において、2つの別々の時間において測定された圧力または流量を使用して、システムの少なくとも1つのプロセッサは、システムから入ってくる実際の流量を計算または測定するように構成されてよい。716において、システムから入ってくる計算された、または測定された実際の（または真の）流量は、その後、例えばシステムのメモリに記憶される。

718において、所定の圧力閾値に達したかどうかに関する判定が行われる。いいえの場合、方法は706に戻ることができ、新しいタイマーを設定して、注入処置中にシステムの圧力または流量を監視／測定し続けることができる。しかしながら、はいである（すなわち、所定の圧力閾値に達している）場合、720において、少なくとも1つのプロセッサは、システムの指令された流体送達速度を、圧力閾値に達する前の最後に記憶された実際の（または真の）流量値に設定するように流体インジェクタシステムに命令するように構成されてよい。このようにして、システムの圧力制限性能を大幅に改善することができる。

ここで図9～図12を参照すると、異なる動作条件下での注入処置の様々なグラフによる比較が示されている。

最初に図9を参照すると、圧力対時間、指令された／プログラムされた流量対時間、コンプライアンス容積対時間の変化、およびシステムからの測定された流量対時間のグラフ表示が、正常な動作条件下での（すなわち、遮られていない）注入処置について示されている。圧力対時間および流量対時間のグラフを比較するときに示されるように、システム内の圧力は、流量が上昇してプログラムされた流量に達するにつれて上昇する。しかしながら、圧力はプログラムされた圧力限界値に達する前に安定し、システムからの流体の流れは比較的妨げられていない（すなわち、正常の動作条件である）ことを示す。さらに、コンプライアンス容積の変化は、正常の動作状態中に予想される圧力曲線と実質的に同様の曲線をたどり、システムからの測定された実際の流量は、システムのコンプライアンス容積の変化に部分的に起因するわずかな変動を伴って、プログラムされた流量と実質的に同様である。

その反面、図10を参照すると、閉塞が起こる（または検出される）注入処置のグラフ表示が示されている。再び圧力対時間および流量対時間のグラフを比較すると、圧力は、流量がプログラムされた流量まで増加するにつれて上昇する。しかしながら、上述の正常な（すなわち、遮られていない）場合とは異なり、図10では、プログラムされた流量が一定のままである間に圧力が徐々に増加し、圧力は最終的にプログラムされた圧力限界値に達してこれを超えている。コンプライアンス容積曲線の変化は、圧力の増加がコンプライアンス容積の対応する変化をもたらすので、圧力曲線に従う。これらの条件下では、閉塞が発生したと推測できる。したがって、上述したように、閉塞（または潜在的な閉塞）が検出されると、システムは注入処置を中止するように構成されてよい。このシナリオは、閉塞が発生したときにシステムからの測定された（すなわち、実際の）流量が0に低下することを示す測定流量対時間のグラフに見ることができ、その時点で、閉塞部位でのさらなる圧力上昇を防ぐために注入が中止されてよい。

ここで図11を参照すると、本開示の別の実施形態による、閉塞が発生する（または検出される）注入処置のグラフ表示が示されている。図10に関して図示および説明したものと同様に、システム内の圧力は、流量がプログラムされた流量まで増加するにつれて上昇する。しかしながら、閉塞に起因して、圧力は徐々に増加するが、プログラムされた流量は一定のままであり、圧力は最終的にプログラムされた圧力限界値に達してこれを超えている。しかしながら、図10に示すシナリオとは異なり、閉塞（または潜在的な閉塞）が検出されると、システムは、システムからの測定した（すなわち、実際の）流量がゼロに達する前に注入処置を中止するように構成されてよい。より具体的には、システムが注入処置を中止するように構成されている所定の閉塞閾値（例えば、プログラムされた流量の30％）が存在してよい。閉塞の位置での潜在的に望ましくない圧力スパイクを回避するために、システムからの実際の流量が0に達する前に注入を中止することが望ましい場合がある。

次に、図12を参照すると、本開示の別の実施形態による注入処置のグラフ表示が示されている。具体的には、グラフ表示は、上述のような最適化された圧力制限方法が利用される注入処置を示す。圧力対時間のグラフをプログラムされた／指令された流量対時間のグラフと比較すると、流量がプログラムされた流量に達するとシステム圧力が上昇することが分かる。しかしながら、測定した（すなわち、実際の）流量対時間のグラフを参照すると、システムからの実際の流量はプログラムされた流量よりも低いことは容易に明らかである。この不一致は、上述したように、圧力下にあるときのシステムのコンプライアンス容積の変化に少なくとも部分的に起因する可能性がある。したがって、本開示の一態様によれば、任意の追加の圧力上昇を緩和するために、システムは、プログラムされた流量を測定した流量に実質的に等しくなるように減少させるように構成されてよく、これは注入処置中に圧力を安定させるように作用することができる。

本開示は、現在最も実用的で好ましい実施形態または態様であると考えられているものに基づいて例示の目的で詳細に説明されているが、そのような詳細はその目的のためだけであり、本開示は開示された実施形態または態様に限定されるものではないが、反対に、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内にある修正および均等な構成を網羅することを意図していることを理解されたい。例えば、本開示は、可能な限り、任意の実施形態または態様の1つまたは複数の特徴を任意の他の実施形態または態様の1つまたは複数の特徴と組み合わせることができることを企図していることを理解されたい。

11 シリンジの近位端
12 シリンジ
13 シリンジポート
14 プランジャ
17 配管セット
17a 第1の流体導管
17b 第2の流体導管
19 シリンジの遠位端
100 多流体医療用インジェクタ／インジェクタシステム、流体インジェクタシステム
102 ハウジング
103 ピストン
118 バルク流体コネクタ
120 バルク流体限
124 ユーザインターフェース
126 制御ボタン
130 複数回使用使い捨てセット、MUDS
132 シリンジ
134 MUDS流体経路
136 弁
148 マニホールド
150 流体入口ライン
152 流体出口ライン
192 接続ポート
200 方法
202 所定の流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送出する
204 第1の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の流体圧力測定値を決定する
206 第2の時間に少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第2の流体圧力測定値を決定する
208 第1の流体圧力測定値と第2の流体圧力測定値との間の圧力差を決定する
210 圧力差に基づいて少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのコンプライアンス容積の変化を計算する
212 計算したコンプライアンス容積の変化を所定の流体流量と比較する
214 たコンプライアンス容積の変化が、流体流量の容量測定成分の閾値と等しい、またはその範囲内であるか
216 少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの流体送出速度を低下させる
400 電子制御デバイス
404 プロセッサ
408 メモリ
410 入力構成要素
412 出力構成要素
500a、500b、500n 流体リザーバ
510a、510b、510n 駆動構成要素
520a、520b、520n 弁
530 流体導管
600 方法
602 注入を所定の閾値および圧力限界値で設定する
604 注入の実行を開始する
606 タイマーを始動する
608 時間T＝0で圧力または流量1を測定する
610 タイマーが経過するのを待つ
612 時間T＝1（タイマーの終了）で圧力または流量2を測定する
614 システムから入ってくる流量を計算または測定する
616 システムから入ってくる流量を閉塞閾値と比較する
618 閉塞閾値が突破されたか？
620 注入を中止する
700 方法
702 注入を所定の閾値および圧力限界値で設定する
704 注入の実行を開始する
706 タイマーを始動する
708 時間T＝0で圧力または流量1を測定する
710 タイマーが経過するのを待つ
712 時間T＝1（タイマーの終了）で圧力または流量2を測定する
714 システムから入ってくる真の流量を計算または測定する
716 システムから入ってくる計算または測定した真の流量を記憶する
718 所定圧力閾値が突破されたか？
720 少なくともシステムの指令された流体送達速度を圧力閾値に達する前の最後に記憶された真の流量値に等しくなるように設定する
F 流体

Claims (20)

1. 流体注入処置において少なくとも1つの流体を投与する際に使用するように構成された流体インジェクタシステムであって、
   少なくとも1つの流体インジェクタデバイスと、
   1つまたは複数の駆動構成要素と、
   i)指示された所定の流体流量で前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送出するように前記流体インジェクタシステムに命令を提供し、
   ii)第1の時間に前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第1の流体圧力測定値を決定し、
   iii)第2の時間に前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第2の流体圧力測定値を決定し、
   iv)前記第1の流体圧力測定値と前記第2の流体圧力測定値との間の圧力差を決定し、
   v)前記圧力差に基づいて前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのコンプライアンス容積の変化を継続的に計算し、前記コンプライアンス容積は、流体圧力下での前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの容積増加および前記1つまたは複数の駆動構成要素の弾性機械的撓みに起因するものであり、
   vi)前記計算したコンプライアンス容積の変化を前記指示された所定の流体流量の容量測定成分から減算して、真の流量を決定し、
   vii)前記流体注入処置全体を通して処理ii)～vi)を繰り返し、
   viii)前記決定された真の流量が前記指示された所定の流体流量の所定の割合以下であるかどうかに基づいて、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞または部分的な閉塞が発生したかどうかを判定し、前記閉塞または前記部分的な閉塞が発生したと判定された場合、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の速度を低下させる、またはこれを停止するようにプログラムまたは構成される少なくとも1つのプロセッサを備える制御デバイスとを備える流体インジェクタシステム。
2. 前記制御デバイスは、前記計算したコンプライアンス容積の変化が前記指示された所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値以上である場合、前記閉塞が発生したと判定する、請求項1に記載の流体インジェクタシステム。
3. 前記計算したコンプライアンス容積の変化が前記指示された所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値の範囲内である場合、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で少なくとも部分的な閉塞が発生する可能性がある、または発生したと判定される、請求項1に記載の流体インジェクタシステム。
4. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記計算したコンプライアンス容積の変化が前記指示された所定の流体流量の前記容量測定成分の前記所定の閾値の範囲内である場合、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の前記速度を低下させるようにプログラムまたは構成される、請求項3に記載の流体インジェクタシステム。
5. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの予めプログラムされた圧力限界値にいつ到達したかを判定するようにプログラムまたは構成される、請求項1から4のいずれか一項に記載の流体インジェクタシステム。
6. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の前記速度の容量測定成分から、前記計算したコンプライアンス容積の変化を減算して、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスからの真の流体流量を決定するようにプログラムまたは構成される、請求項1から5のいずれか一項に記載の流体インジェクタシステム。
7. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記決定した真の流体流量が前記指示された所定の流体流量と実質的に同じになるように、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の前記速度を調整するようにプログラムまたは構成される、請求項6に記載の流体インジェクタシステム。
8. 流体注入処置において少なくとも1つの流体を投与する際に使用するように構成された流体インジェクタシステムのための少なくとも部分的な閉塞の検出および圧力制限のコンピュータ実装方法であって、
   i)少なくとも1つのプロセッサを備える制御デバイスを用いて、指示された所定の流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送達するように前記流体インジェクタシステムに命令を提供するステップと、
   ii)第1の時間に前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第1の流体圧力測定値を決定するステップと、
   iii)第2の時間に前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第2の流体圧力測定値を決定するステップと、
   iv)前記制御デバイスを用いて、前記第1の流体圧力測定値と前記第2の流体圧力測定値との間の圧力差を決定するステップと、
   v)前記制御デバイスを用いて、前記圧力差に基づいて前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのコンプライアンス容積の変化を継続的に計算するステップであって、前記コンプライアンス容積は、圧力下での前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの容積増加および1つまたは複数の駆動構成要素の弾性機械的撓みに起因するものであるステップと、
   vi)前記制御デバイスを用いて、前記計算したコンプライアンス容積の変化を前記指示された所定の流体流量の容量測定成分から減算して、真の流量を決定するステップと、
   vii)前記流体注入処置全体にわたってステップii)～vi)を繰り返すステップと、
   viii)前記決定された真の流量が前記指示された所定の流体流量の所定の割合以下であるかどうかに基づいて、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞または部分的な閉塞が発生したかどうかを判定し、前記閉塞または前記部分的な閉塞が発生したと判定された場合、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の速度を低下させる、またはこれを停止するようにプログラムまたは構成されるステップとを含む、コンピュータ実装方法。
9. 前記制御デバイスを用いて、前記計算したコンプライアンス容積の変化が前記指示された所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値以上である場合、閉塞が発生したと判定するステップをさらに含む、請求項8に記載のコンピュータ実装方法。
10. 前記計算したコンプライアンス容積の変化が前記指示された所定の流体流量の容量測定成分の前記所定の閾値の範囲内である場合、前記少なくとも部分的な閉塞が発生したと判定し、前記制御デバイスを用いて、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の前記速度を低下させるステップをさらに含む、請求項9に記載のコンピュータ実装方法。
11. 前記制御デバイスを用いて、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの予めプログラムされた圧力限界値に達したときを判定するステップをさらに含む、請求項8から10のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。
12. 前記第1の流体圧力測定値が決定される前記第1の時間は、前記予めプログラムされた圧力限界値に達する前の時間であり、前記第2の流体圧力測定値が決定される前記第2の時間は、前記予めプログラムされた圧力限界値に達する時間またはそれ以降の時間である、請求項11に記載のコンピュータ実装方法。
13. 前記制御デバイスを用いて、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の前記速度の容量測定成分から、前記計算したコンプライアンス容積の変化を減算して、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスからの真の流体流量を決定するステップをさらに含む、請求項8から12のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。
14. 前記制御デバイスを用いて、前記決定した真の流体流量が前記指示された所定の流体流量と実質的に同じになるように、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の前記速度を調整するステップをさらに含む、請求項13に記載のコンピュータ実装方法。
15. 流体注入処置において少なくとも1つの流体を投与する際に使用するように構成された流体インジェクタシステムの少なくとも部分的な閉塞の検出および圧力制限のためのコンピュータプログラム製品であって、
    i)少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、指示された所定の流体流量で少なくとも1つの流体インジェクタデバイスから流体を送達するように前記流体インジェクタシステムに命令を提供させ、
    ii)第1の時間に前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第1の流体圧力測定値を決定させ、
    iii)第2の時間に前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイス内の第2の流体圧力測定値を決定させ、
    iv)前記第1の流体圧力測定値と前記第2の流体圧力測定値との間の圧力差を決定させ、
    v)前記決定した圧力差に基づいて、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスのコンプライアンス容積の変化を継続的に計算させ、前記コンプライアンス容積は、圧力下での前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの容積増加および1つまたは複数の駆動構成要素の弾性機械的撓みに起因するものであり、
    vi)前記計算したコンプライアンス容積の変化を前記指示された所定の流体流量の容量測定成分から減算して、真の流量を決定させ、
    vii)前記流体注入処置を通して処理ii)～vi)を繰り返させ、
    viii)前記決定された真の流量が前記指示された所定の流体流量の所定の割合以下であるかどうかに基づいて、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞または部分的な閉塞が発生したかどうかを判定させ、前記閉塞または前記部分的な閉塞が発生したと判定された場合、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の速度を低下させる、またはこれを停止するようにプログラムまたは構成される、1つまたは複数の命令を含む少なくとも1つの非一時的コンピュータ可読媒体を備え、
    前記1つまたは複数の命令は、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサにコンプライアンス容積の変化を計算させ、前記指示された所定の流体流量と比較して真の流量を決定させ、
    前記1つまたは複数の命令は、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記決定された真の流量が前記指示された所定の流体流量の所定の割合以下である場合、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの下流で閉塞が発生したと判定する、コンピュータプログラム製品。
16. 前記1つまたは複数の命令は、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記計算したコンプライアンス容積の変化が前記指示された所定の流体流量の容量測定成分の所定の閾値以上である場合、前記閉塞が発生したと判定させる、請求項15に記載のコンピュータプログラム製品。
17. 前記1つまたは複数の命令は、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記計算したコンプライアンス容積の変化が前記指示された所定の流体流量の容量測定成分の前記所定の閾値の範囲内にある場合、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の前記速度を低下させる、請求項16に記載のコンピュータプログラム製品。
18. 前記1つまたは複数の命令は、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの予めプログラムされた圧力限界値に達したときを判定させる、請求項15から17のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
19. 前記1つまたは複数の命令は、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の前記速度の容量測定成分から、前記計算したコンプライアンス容積の変化を減算させて、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスからの真の流体流量を決定させる、請求項15から18のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
20. 前記1つまたは複数の命令は、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記決定した真の流体流量が前記指示された所定の流体流量と実質的に同じになるように、前記少なくとも1つの流体インジェクタデバイスの前記1つまたは複数の駆動構成要素の前記速度を調整させる、請求項19に記載のコンピュータプログラム製品。