KR20240022489A - 유체 인젝터 장치용 배관에 있는 유체 유형을 검출하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
유체 인젝터 시스템은 적어도 하나의 유체 저장조로부터 적어도 하나의 유체를 가압하고 전달하기 위한 적어도 하나의 인젝터, 벌크 유체 저장조와 적어도 하나의 인젝터에 연결된 주사기 사이의 유체 연통을 제공하는 적어도 하나의 유체 경로 섹션, 및 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 따라 배열된 적어도 하나의 센서를 포함한다. 적어도 하나의 센서는 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 광을 방출하도록 구성된 이미터, 및 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 방출된 광을 수신하고 수신된 광의 적어도 하나의 특성에 기초하여 전기 신호를 생성하도록 구성된 검출기를 포함한다. 유체 인젝터 시스템은, 검출기에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여, 유체 경로 섹션에 존재하는 적어도 하나의 유체의 정체, 유체 경로 섹션에 있는 적어도 하나의 유체의 농도, 및 유체 경로 섹션의 적어도 하나의 특성 중 적어도 하나를 결정하도록 프로그래밍되거나 구성된 적어도 하나의 프로세서를 더 포함할 수 있다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 6월 17일자로 출원된 미국 가특허 출원 제63/212,055호의 이익을 주장하며, 그 개시내용은 그 전문이 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 개시내용의 배경
본 개시내용의 분야
본 개시내용은 조영 증강 의료 영상 절차를 위한 조영제를 주입하기 위한 유체 인젝터 및 장치의 분야에 관한 것이다. 특히, 유체 인젝터 장치의 유체 배관 세트에서 공기 및 유체 유형(조영제 및 식염수)과 유체 농도를 검출하기 위한 시스템 및 방법의 실시예가 설명된다.
많은 의료 진단 및 치료 절차에서, 의료 종사자는 환자에게 하나 이상의 의료 유체를 주입한다. 최근, 영상 조영제 용액(흔히 간단히 "조영제"라고 지칭됨)과 같은 의료 유체, 식염수 또는 링거 젖산염과 같은 세정제, 및 다른 의료 유체의 가압 주입을 위한 다수의 인젝터 구동식 주사기 및 전동식 유체 인젝터가 심혈관 조영술(cardiovascular angiography)(CV), 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography)(CT), 초음파, 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging)(MRI), 양전자 방출 단층 촬영(positron emission tomography)(PET), 및 기타 영상 절차와 같은 영상 절차에 사용하기 위해 개발되었다. 일반적으로, 이러한 유체 인젝터는 미리 설정된 압력, 지속 기간, 및/또는 유량으로 미리 설정된 양의 유체를 전달하도록 설계된다.
통상적으로, 유체 인젝터는, 예를 들어 플런저 또는 주사기의 근위 단부 벽 상의 맞물림 피처와의 연결을 통해 주사기에 연결되는 피스톤과 같은 적어도 하나의 구동 부재를 갖는다. 대안적으로, 유체 인젝터는 유체 저장조로부터 의료 유체를 주입하기 위한 하나 이상의 연동 펌프를 포함할 수 있다. 주사기는 강성 배럴을 포함할 수 있고, 배럴 내에는 주사기 플런저가 활주 가능하게 배치된다. 구동 부재는 각각 주사기 배럴 내로 유체를 흡인하거나 주사기 배럴로부터 유체를 전달하기 위해 배럴의 길이방향 축에 대해 근위 및/또는 원위 방향으로 플런저를 구동한다. 특정 용례에서, 의료 유체는 CT 영상 절차의 경우 최대 300 psi 또는 예를 들어 CV 영상 절차의 경우 최대 1200 psi의 유체 압력으로 혈관계에 주입된다.
조영제와 세정 유체를 모두 환자에게 주입해야 하는 특정 주입 중에는, 시스템과 사용자가 어떤 주사기가 조영제를 포함하고 어떤 주사기가 세정제를 포함하는 지를 인식하고 올바른 조영제를 이용하여 주입 절차에서 올바른 지점에 정확한 양의 조영제와 세정 유체가 주입되는 것을 보장함으로써, 조영제의 과다 주입을 최소화하거나 제거하고, 주입 설정을 용이하게 하며, 올바른 조영제 농도가 사용되는 것을 보장하는 것이 중요하다. 특정 주입 유체는 고가이고 잘못 투여되는 경우 환자에게 유해할 수 있기 때문에, 대응 주사기에 로딩되는 유체의 유형과 농도를 식별하고 어떤 주사기가 어떤 주입 유체를 수용하고 있는 지를 주입 시스템이 명확히 나타나게 하는 새로운 방법과 디바이스가 필요하다.
위에서 식별된 필요성을 고려하여, 본 개시내용은 의료 유체 주입 절차 동안 유체 라인의 내용물을 검출하기 위한 시스템, 디바이스, 및 방법을 제공한다. 본 개시내용의 특정 실시예는 유체 인젝터 시스템에 관한 것이다. 시스템은 적어도 하나의 유체 저장조로부터 적어도 하나의 유체를 가압하고 전달하기 위한 적어도 하나의 인젝터, 벌크 유체 저장조와 적어도 하나의 인젝터에 연결된 주사기 사이의 유체 연통을 제공하는 적어도 하나의 유체 경로 섹션, 및 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 따라 배열된 적어도 하나의 센서를 포함한다. 적어도 하나의 센서는 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 광을 방출하도록 구성된 이미터, 및 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 방출된 광을 수신하고 수신된 광의 적어도 하나의 특성에 기초하여 전기 신호를 생성하도록 구성된 검출기를 포함한다. 시스템은, 검출기에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여, 유체 경로 섹션에 존재하는 적어도 하나의 유체의 정체, 유체 경로 섹션에 있는 적어도 하나의 유체의 농도, 및 유체 경로 섹션의 적어도 하나의 특성 중 적어도 하나를 결정하도록 프로그래밍되거나 구성된 적어도 하나의 프로세서를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 이미터는 유체 경로 섹션의 제1 측면에 배열되고, 검출기는 유체 경로 섹션의 제2 측면에 배열되며, 유체 경로 섹션의 제2 측면은 유체 경로 섹션의 제1 측면과 약 180°반대쪽에 있다.
몇몇 실시예에서, 유체 인젝터 시스템은 제1 유체와 제2 유체를 각각 전달하기 위한 제1 유체 저장조와 제2 유체 저장조를 더 포함한다. 시스템은 제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 유체 경로 섹션, 제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 유체 경로 섹션, 및 제1 센서 및 제2 센서를 더 포함한다. 제1 유체 경로 섹션은 제1 센서와 관련되고, 제2 유체 경로 섹션은 제2 센서와 관련된다.
몇몇 실시예에서, 유체 인젝터 시스템은 제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 벌크 유체 용기 및 제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 벌크 유체 용기를 더 포함한다. 제1 센서는 제1 유체 저장조의 충전 작업 동안 제1 벌크 유체 용기로부터 제1 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열되고, 제2 센서는 제2 유체 저장조의 충전 작업 동안 제2 벌크 유체 용기로부터 제2 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열된다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서는, 제1 및 제2 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여, 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었고, 제2 유체 저장소를 충전하는 유체가 원래 제1 유체 저장소를 충전하도록 의도되었음을 결정하도록 프로그래밍되거나 구성된다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서는, 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었다는 결정에 응답하여 충전 작업을 중단하는 것, 및 제1 유체 저장조와 제2 유체 저장조의 정체를 전환하여 제1 유체가 제1 유체 저장조와 관련되고 제2 유체가 제2 유체 저장조와 관련되도록 주입 파라미터가 업데이트되는 것을 보장하도록 주입 프로토콜을 조절하는 것으로부터 선택된 작업을 수행하도록 프로그래밍되거나 구성된다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서는 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제1 유체 저장조를 구성하고; 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제2 유체 저장조를 구성함으로써 주입 프로토콜을 변경하도록 프로그래밍되거나 구성된다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서는 그래픽 사용자 인터페이스의 디스플레이를 조절하거나 유체 저장조와 관련된 광원을 조명하여 제1 유체 저장조가 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 제2 유체 저장조가 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 있음을 나타내도록 프로그래밍되거나 구성된다.
몇몇 실시예에서, 유체 인젝터 시스템은 매니폴드를 더 포함한다. 매니폴드는 적어도 하나의 유체 경로 섹션, 적어도 하나의 유체 저장조의 주사기 팁에 연결된 입구 포트, 환자 라인에 연결된 출구 포트, 및 벌크 유체 용기에 연결된 충전 포트를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서는, 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 유체의 정체와 유체의 농도 중 적어도 하나에 기초하여, 적어도 하나의 유체 저장조의 최적의 충전 속도를 결정하도록 프로그래밍되거나 구성된다.
몇몇 실시예에서, 최적의 충전 속도는 유체가 적어도 하나의 유체 저장조에 진입할 때 유체에 기포가 도입되는 것을 최소화하는 적어도 하나의 유체 저장조를 충전하는 가장 빠른 속도를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 조영제를 수용할 때 제1 전압 신호를 출력하도록 구성된다. 검출기는 유체 경로 섹션이 식염수를 수용할 때 제2 전압 신호를 출력하도록 구성된다. 적어도 하나의 프로세서는 제1 전압 신호와 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 주입 유체의 정체를 결정하도록 프로그래밍되거나 구성된다.
몇몇 실시예에서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 공기를 수용할 때 제3 전압 신호를 출력하도록 구성된다. 적어도 하나의 프로세서는 제3 전압 신호, 제1 전압 신호, 및 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 공기가 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있음을 결정하도록 프로그래밍되거나 구성된다.
몇몇 실시예에서, 검출기가 유체 경로 섹션이 공기를 수용한다고 결정할 때, 검출기는 벌크 유체 저장조가 비어 있다는 경고를 사용자에게 제공하도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하고 주입 절차 동안 주입되는 식염수의 비율을 증가시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 희석하도록 프로그래밍되거나 구성된다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하고 주입 절차 동안 식염수의 주입 속도를 감소시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 증가시키도록 프로그래밍되거나 구성된다.
몇몇 실시예에서, 이미터는 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 유체 유동 방향에 직교하여 광을 방출하도록 배열된다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서는, 전기 신호에 기초하여, 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 이미터와 검출기 사이에 존재함을 결정하도록 프로그래밍되거나 구성된다.
몇몇 실시예에서, 이미터는 자외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성된다. 방출된 광은 약 300 nm 내지 약 400 nm의 파장을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 이미터는 적외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성된다. 방출된 광은 약 700 nm 내지 약 2000 nm의 파장을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 이미터는 가시 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성된다. 방출된 광은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 파장을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서는 제1 이미터 전류로 이미터를 구동하도록 프로그래밍되거나 구성되고, 제1 이미터 전류는 제1 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 프로세서는 제1 이미터 전류보다 큰 제2 이미터 전류로 이미터를 구동하도록 프로그래밍되거나 구성되고, 제2 이미터 전류는 제2 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성된다.
본 개시내용의 다른 실시예는 유체 인젝터 시스템의 적어도 하나의 유체 경로 섹션에서 유동하는 유체의 하나 이상의 유체 특성을 결정하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 적어도 하나의 센서의 이미터로부터 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 광을 방출하는 단계, 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통과한 광을 제1 근위 센서의 검출기로 검출하는 단계, 및 검출기에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여, 유체 경로 세트에 존재하는 주입 유체의 정체, 유체 경로 세트에 있는 주입 유체의 농도, 및 유체 경로 섹션의 적어도 하나의 특성 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 이미터는 유체 경로 섹션의 제1 측면에 배열되고, 검출기는 유체 경로 섹션의 제2 측면에 배열되며, 유체 경로 섹션의 제2 측면은 유체 경로 섹션의 제1 측면과 약 180°반대쪽에 있다.
몇몇 실시예에서, 유체 인젝터 시스템은 제1 유체 및 제2 유체를 각각 전달하기 위한 제1 유체 저장조 및 제2 유체 저장조, 제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 유체 경로 섹션, 제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 유체 경로 섹션, 및 제1 센서와 제2 센서를 포함한다. 제1 유체 경로 섹션은 제1 센서와 관련되고, 제2 유체 경로 섹션은 제2 센서와 관련된다.
몇몇 실시예에서, 유체 인젝터 시스템은 제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 벌크 유체 용기, 및 제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 벌크 유체 용기를 더 포함한다. 제1 센서는 제1 유체 저장조의 충전 작업 동안 제1 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열되고, 제2 센서는 제2 유체 저장조의 충전 작업 동안 제2 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열된다.
몇몇 실시예에서, 방법은, 제1 및 제2 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여, 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었고, 제2 유체 저장소를 충전하는 유체가 원래 제1 유체 저장소를 충전하도록 의도되었음을 결정하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 방법은 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었다는 결정에 응답하여 충전 작업을 중단하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 방법은 제1 유체 저장조와 제2 유체 저장조의 정체를 전환하여 제1 유체가 제1 유체 저장조와 관련되고 제2 유체가 제2 유체 저장조와 관련되도록 주입 파라미터가 업데이트되는 것을 보장하도록 주입 프로토콜을 조절하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 방법은 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제1 유체 저장조를 구성하고 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제2 유체 저장조를 구성함으로써 주입 프로토콜을 변경하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 방법은 그래픽 사용자 인터페이스의 디스플레이를 조절하거나 유체 저장조와 관련된 광원을 조명하여 제1 유체 저장조가 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 제2 유체 저장조가 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 있음을 나타내는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 유체 인젝터 시스템은 매니폴드를 더 포함한다. 매니폴드는 적어도 하나의 유체 경로 섹션, 적어도 하나의 유체 저장조의 주사기 팁에 연결된 입구 포트, 환자 라인에 연결된 출구 포트, 및 벌크 유체 용기에 연결된 충전 포트를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 방법은, 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 유체의 정체와 유체의 농도 중 적어도 하나에 기초하여, 적어도 하나의 유체 저장조의 최적의 충전 속도를 결정하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 최적의 충전 속도는 유체가 적어도 하나의 유체 저장조에 진입할 때 유체에 기포가 도입되는 것을 최소화하는 적어도 하나의 유체 저장조를 충전하는 가장 빠른 속도를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 조영제를 수용할 때 제1 전압 신호를 출력하도록 구성된다. 검출기는 유체 경로 섹션이 식염수를 수용할 때 제2 전압 신호를 출력하도록 구성된다. 방법은 제1 전압 신호와 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 주입 유체의 정체를 결정하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 공기를 수용할 때 제3 전압 신호를 출력하도록 구성된다. 방법은 제3 전압 신호, 제1 전압 신호, 및 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 공기가 유체 경로 섹션에 있음을 결정하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 방법은 유체 경로 섹션이 공기를 수용한다고 검출기가 결정할 때 벌크 유체 저장조가 비어 있다는 경고를 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 방법은 적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하는 단계; 및 주입 절차 동안 주입되는 식염수의 비율을 증가시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 희석시키는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 방법은 적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하는 단계; 및 주입 절차 동안 식염수의 주입 속도를 감소시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 증가시키는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 이미터는 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 유체 유동 방향에 직교하여 광을 방출하도록 배열된다.
몇몇 실시예에서, 방법은, 전기 신호에 기초하여, 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 이미터와 검출기 사이에 존재함을 결정하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 이미터는 자외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성된다. 방출된 광은 약 300 nm 내지 약 400 nm의 파장을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 이미터는 적외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성된다. 방출된 광은 약 700 nm 내지 약 2000 nm의 파장을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 이미터는 가시 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성된다. 방출된 광은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 파장을 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 방법은 제1 이미터 전류로 이미터를 구동하는 단계를 더 포함하고, 제1 이미터 전류는 제1 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, 방법은 제1 이미터 전류보다 큰 제2 이미터 전류로 이미터를 구동하는 단계를 더 포함하고, 제2 이미터 전류는 제2 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성된다.
본 개시내용의 추가 양태 또는 예는 다음의 번호가 매겨진 항목에 설명되어 있다:
항목 1. 유체 인젝터 시스템이며, 적어도 하나의 유체 저장조로부터 적어도 하나의 유체를 가압하고 전달하기 위한 적어도 하나의 인젝터; 벌크 유체 저장조와 적어도 하나의 인젝터에 연결된 주사기 사이의 유체 연통을 제공하는 적어도 하나의 유체 경로 섹션; 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 따라 배열된 적어도 하나의 센서로서, 적어도 하나의 센서는: 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 광을 방출하도록 구성된 이미터; 및 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 방출된 광을 수신하고 수신된 광의 적어도 하나의 특성에 기초하여 전기 신호를 생성하도록 구성된 검출기를 포함하는, 적어도 하나의 센서; 및 검출기에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여, 유체 경로 섹션에 존재하는 적어도 하나의 유체의 정체; 유체 경로 섹션에 있는 적어도 하나의 유체의 농도; 및 유체 경로 섹션의 적어도 하나의 특성 중 적어도 하나를 결정하도록 프로그래밍되거나 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 유체 인젝터 시스템.
항목 2. 제1항에 있어서, 이미터는 유체 경로 섹션의 제1 측면에 배열되고, 검출기는 유체 경로 섹션의 제2 측면에 배열되며, 유체 경로 섹션의 제2 측면은 유체 경로 섹션의 제1 측면과 약 180°반대쪽에 있는, 유체 인젝터 시스템.
항목 3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 유체 및 제2 유체를 각각 전달하기 위한 제1 유체 저장조 및 제2 유체 저장조; 제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 유체 경로 섹션; 제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 유체 경로 섹션; 및 제1 센서와 제2 센서를 더 포함하고, 제1 유체 경로 섹션은 제1 센서와 관련되고, 제2 유체 경로 섹션은 제2 센서와 관련되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 벌크 유체 용기; 및 제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 벌크 유체 용기를 더 포함하고, 제1 센서는 제1 유체 저장조의 충전 작업 동안 제1 벌크 유체 용기로부터 제1 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열되며, 제2 센서는 제2 유체 저장조의 충전 작업 동안 제2 벌크 유체 용기로부터 제2 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는, 제1 및 제2 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여, 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었고, 제2 유체 저장소를 충전하는 유체가 원래 제1 유체 저장소를 충전하도록 의도되었음을 결정하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는, 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었다는 결정에 응답하여 충전 작업을 중단하는 것, 및 제1 유체 저장조와 제2 유체 저장조의 정체를 전환하여 제1 유체가 제1 유체 저장조와 관련되고 제2 유체가 제2 유체 저장조와 관련되도록 주입 파라미터가 업데이트되는 것을 보장하도록 주입 프로토콜을 조절하는 것으로부터 선택된 작업을 수행하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제1 유체 저장조를 구성하고 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제2 유체 저장조를 구성함으로써 주입 프로토콜을 변경하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는 그래픽 사용자 인터페이스의 디스플레이를 조절하거나 유체 저장조와 관련된 광원을 조명하여 제1 유체 저장조가 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 제2 유체 저장조가 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 있음을 나타내도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 매니폴드를 더 포함하고, 매니폴드는: 적어도 하나의 유체 경로 섹션; 적어도 하나의 유체 저장조의 주사기 팁에 연결된 입구 포트; 환자 라인에 연결된 출구 포트; 및 벌크 유체 용기에 연결된 충전 포트를 포함하는, 유체 인젝터 시스템.
항목 10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는, 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 유체의 정체와 유체의 농도 중 적어도 하나에 기초하여, 적어도 하나의 유체 저장조의 최적의 충전 속도를 결정하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 최적의 충전 속도는 유체가 적어도 하나의 유체 저장조에 진입할 때 유체에 기포가 도입되는 것을 최소화하는 적어도 하나의 유체 저장조를 충전하는 가장 빠른 속도를 포함하는, 유체 인젝터 시스템.
항목 12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 조영제를 수용할 때 제1 전압 신호를 출력하도록 구성되고, 검출기는 유체 경로 섹션이 식염수를 수용할 때 제2 전압 신호를 출력하도록 구성되며, 적어도 하나의 프로세서는 제1 전압 신호와 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 주입 유체의 정체를 결정하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 공기를 수용할 때 제3 전압 신호를 출력하도록 구성되고, 적어도 하나의 프로세서는 제3 전압 신호, 제1 전압 신호, 및 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 공기가 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있음을 결정하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 검출기가 유체 경로 섹션이 공기를 수용한다고 결정할 때, 검출기는 벌크 유체 저장조가 비어 있다는 경고를 사용자에게 제공하도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하고 주입 절차 동안 주입되는 식염수의 비율을 증가시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 희석하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하고 주입 절차 동안 식염수의 주입 속도를 감소시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 증가시키도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 유체 유동 방향에 직교하여 광을 방출하도록 배열되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는, 전기 신호에 기초하여, 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 이미터와 검출기 사이에 존재함을 결정하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 자외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 방출된 광은 약 300 nm 내지 약 400 nm의 파장을 갖는, 유체 인젝터 시스템.
항목 21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 적외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 방출된 광은 약 700 nm 내지 약 2000 nm의 파장을 갖는, 유체 인젝터 시스템.
항목 23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 가시 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 방출된 광은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 파장을 갖는, 유체 인젝터 시스템.
항목 25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는 제1 이미터 전류로 이미터를 구동하도록 프로그래밍되거나 구성되고, 제1 이미터 전류는 제1 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는 제1 이미터 전류보다 큰 제2 이미터 전류로 이미터를 구동하도록 프로그래밍되거나 구성되고, 제2 이미터 전류는 제2 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
항목 27. 유체 인젝터 시스템의 적어도 하나의 유체 경로 섹션에서 유동하는 유체의 하나 이상의 유체 특성을 결정하기 위한 방법이며, 적어도 하나의 센서의 이미터로부터 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 광을 방출하는 단계; 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통과한 광을 제1 근위 센서의 검출기로 검출하는 단계; 검출기에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여, 유체 경로 세트에 존재하는 주입 유체의 정체; 유체 경로 세트에 있는 주입 유체의 농도; 및 유체 경로 섹션의 적어도 하나의 특성 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
항목 28. 제27항에 있어서, 이미터는 유체 경로 섹션의 제1 측면에 배열되고, 검출기는 유체 경로 섹션의 제2 측면에 배열되며, 유체 경로 섹션의 제2 측면은 유체 경로 섹션의 제1 측면과 약 180°반대쪽에 있는, 방법.
항목 29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 유체 인젝터 시스템은 제1 유체와 제2 유체를 각각 전달하기 위한 제1 유체 저장조와 제2 유체 저장조; 제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 유체 경로 섹션; 제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 유체 경로 섹션; 및 제1 센서와 제2 센서를 더 포함하고, 제1 유체 경로 섹션은 제1 센서와 관련되고, 제2 유체 경로 섹션은 제2 센서와 관련되는, 방법.
항목 30. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 인젝터 시스템은 제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 벌크 유체 용기; 및 제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 벌크 유체 용기를 더 포함하고, 제1 센서는 제1 유체 저장조의 충전 작업 동안 제1 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열되며, 제2 센서는 제2 유체 저장조의 충전 작업 동안 제2 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열되는, 방법.
항목 31. 제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여, 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었고, 제2 유체 저장소를 충전하는 유체가 원래 제1 유체 저장소를 충전하도록 의도되었음을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 32. 제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었다는 결정에 응답하여 충전 작업을 중단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 33. 제27항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 유체 저장조와 제2 유체 저장조의 정체를 전환하여 제1 유체가 제1 유체 저장조와 관련되고 제2 유체가 제2 유체 저장조와 관련되도록 주입 파라미터가 업데이트되는 것을 보장하도록 주입 프로토콜을 조절하는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 34. 제27항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제1 유체 저장조를 구성하고 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제2 유체 저장조를 구성함으로써 주입 프로토콜을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 35. 제27항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 그래픽 사용자 인터페이스의 디스플레이를 조절하거나 유체 저장조와 관련된 광원을 조명하여 제1 유체 저장조가 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 제2 유체 저장조가 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 있음을 나타내는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 36. 제27항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 인젝터 시스템은 매니폴드를 더 포함하고, 매니폴드는: 적어도 하나의 유체 경로 섹션; 적어도 하나의 유체 저장조의 주사기 팁에 연결된 입구 포트; 환자 라인에 연결된 출구 포트; 및 벌크 유체 용기에 연결된 충전 포트를 포함하는, 방법.
항목 37. 제27항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 유체의 정체와 유체의 농도 중 적어도 하나에 기초하여, 적어도 하나의 유체 저장조의 최적의 충전 속도를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 38. 제27항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 최적의 충전 속도는 유체가 적어도 하나의 유체 저장조에 진입할 때 유체에 기포가 도입되는 것을 최소화하는 적어도 하나의 유체 저장조를 충전하는 가장 빠른 속도를 포함하는, 방법.
항목 39. 제27항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 조영제를 수용할 때 제1 전압 신호를 출력하도록 구성되고, 검출기는 유체 경로 섹션이 식염수를 수용할 때 제2 전압 신호를 출력하도록 구성되며, 방법은 제1 전압 신호와 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 주입 유체의 정체를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 40. 제27항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 공기를 수용할 때 제3 전압 신호를 출력하도록 구성되고, 방법은 제3 전압 신호, 제1 전압 신호, 및 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 공기가 유체 경로 섹션에 있음을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 41. 제27항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 경로 섹션이 공기를 수용한다고 검출기가 결정할 때 벌크 유체 저장조가 비어 있다는 경고를 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 42. 제27항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하고 주입 절차 동안 주입되는 식염수의 비율을 증가시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 희석하는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 43. 제27항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하고 주입 절차 동안 식염수의 주입 속도를 감소시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 증가시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 44. 제23항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 유체 유동 방향에 직교하여 광을 방출하도록 배열되는, 방법.
항목 45. 제27항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 신호에 기초하여, 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 이미터와 검출기 사이에 존재함을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
항목 46. 제27항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 자외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 방법.
항목 47. 제27항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 방출된 광은 약 300 nm 내지 약 400 nm의 파장을 갖는, 방법.
항목 48. 제27항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 적외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 방법.
항목 49. 제27항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 방출된 광은 약 700 nm 내지 약 2000 nm의 파장을 갖는, 방법.
항목 50. 제27항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 가시 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 방법.
항목 51. 제27항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 방출된 광은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 파장을 갖는, 방법.
항목 52. 제27항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 이미터 전류로 이미터를 구동하는 단계를 더 포함하고, 제1 이미터 전류는 제1 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성되는, 방법.
항목 53. 제27항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 이미터 전류보다 큰 제2 이미터 전류로 이미터를 구동하는 단계를 더 포함하고, 제2 이미터 전류는 제2 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
본 명세서에 상세히 설명된 다양한 예의 추가 세부 사항 및 이점은 첨부 도면과 함께 다양한 예에 대한 다음의 상세한 설명을 검토할 때 명백해질 것이다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 유체 인젝터 시스템의 사시도이고;
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 유체 인젝터 시스템의 개략도이며;
도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 센서 모듈의 정면 단면도이고;
도 4는 액체 충전된 유체 경로 섹션과 관련된 도 3의 센서 모듈의 정면 단면도이며;
도 5는 도 3의 센서 모듈의 정면 단면도이고;
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 매니폴드 및 매니폴드 하우징 모듈의 정면도이며;
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 주사기 팁, 유체 경로 섹션, 및 센서 모듈의 측단면도이고;
도 8a는 본 개시내용의 실시예에 따른, 적외선을 사용하는 유체 경로 섹션의 다양한 유체에 대한 센서 출력 전압의 히스토그램이며;
도 8b는 적외선을 사용하는 유체 경로 섹션의 다양한 유형의 조영제에 대한 도 8a의 센서 출력 전압의 표준 편차 플롯이고;
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른, 적외선을 사용하는 유체 경로 섹션의 조영제의 다양한 농도에 대한 평균 센서 출력 전압의 그래프이며;
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따른, 자외선을 사용하는 유체 경로 섹션의 조영제의 다양한 농도에 대한 평균 센서 출력 전압의 그래프이고;
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따른, 자외선을 사용하는 유체 경로 섹션의 조영제의 다양한 농도에 대한 평균 센서 출력 전압의 그래프이며;
도 12는 본 개시내용의 실시예에 따른, 유체 경로 섹션의 다양한 조영제에 대한 상대 전자기 투과의 그래프이고;
도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른, 유체 경로 섹션의 다양한 조영제에 대한 상대 전자기 투과의 그래프이며;
도 14는 본 개시내용의 실시예에 따른, 유체 경로 섹션의 다양한 조영제에 대한 상대 전자기 투과의 그래프이고;
도 15는 본 개시내용의 실시예에 따른, 유체 경로 섹션의 다양한 조영제에 대한 상대 전자기 투과의 그래프이며;
도 16은 편심 유체 경로 섹션의 정면 단면도이고;
도 17은 드래프트를 갖는 유체 경로 섹션의 측단면도이며;
도 18은 표면 마감을 갖는 유체 경로 섹션의 측단면도이고;
도 19는 원형이 아닌 유체 경로 섹션의 정면 단면도이며;
도 20은 위습(wisp)을 갖는 유체 경로 섹션의 정면 단면도이고;
도 21a 내지 도 21h는 본 개시내용의 실시예에 따른, 이미터 전류의 함수로서 검출기 출력 전압을 보여주는 그래프이며;
도 22는 주사기 캡의 다양한 조건 및 구성에 대한 시간 경과에 따른 센서 출력 전압의 그래프이고;
도 23은 본 개시내용의 실시예에 따른 센서의 회로 개략도이며;
도 24는 본 개시내용의 실시예에 따른 주사기 팁, 매니폴드, 및 센서 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 유체 인젝터 시스템의 개략도이며;
도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 센서 모듈의 정면 단면도이고;
도 4는 액체 충전된 유체 경로 섹션과 관련된 도 3의 센서 모듈의 정면 단면도이며;
도 5는 도 3의 센서 모듈의 정면 단면도이고;
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 매니폴드 및 매니폴드 하우징 모듈의 정면도이며;
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 주사기 팁, 유체 경로 섹션, 및 센서 모듈의 측단면도이고;
도 8a는 본 개시내용의 실시예에 따른, 적외선을 사용하는 유체 경로 섹션의 다양한 유체에 대한 센서 출력 전압의 히스토그램이며;
도 8b는 적외선을 사용하는 유체 경로 섹션의 다양한 유형의 조영제에 대한 도 8a의 센서 출력 전압의 표준 편차 플롯이고;
도 9는 본 개시내용의 실시예에 따른, 적외선을 사용하는 유체 경로 섹션의 조영제의 다양한 농도에 대한 평균 센서 출력 전압의 그래프이며;
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따른, 자외선을 사용하는 유체 경로 섹션의 조영제의 다양한 농도에 대한 평균 센서 출력 전압의 그래프이고;
도 11은 본 개시내용의 실시예에 따른, 자외선을 사용하는 유체 경로 섹션의 조영제의 다양한 농도에 대한 평균 센서 출력 전압의 그래프이며;
도 12는 본 개시내용의 실시예에 따른, 유체 경로 섹션의 다양한 조영제에 대한 상대 전자기 투과의 그래프이고;
도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른, 유체 경로 섹션의 다양한 조영제에 대한 상대 전자기 투과의 그래프이며;
도 14는 본 개시내용의 실시예에 따른, 유체 경로 섹션의 다양한 조영제에 대한 상대 전자기 투과의 그래프이고;
도 15는 본 개시내용의 실시예에 따른, 유체 경로 섹션의 다양한 조영제에 대한 상대 전자기 투과의 그래프이며;
도 16은 편심 유체 경로 섹션의 정면 단면도이고;
도 17은 드래프트를 갖는 유체 경로 섹션의 측단면도이며;
도 18은 표면 마감을 갖는 유체 경로 섹션의 측단면도이고;
도 19는 원형이 아닌 유체 경로 섹션의 정면 단면도이며;
도 20은 위습(wisp)을 갖는 유체 경로 섹션의 정면 단면도이고;
도 21a 내지 도 21h는 본 개시내용의 실시예에 따른, 이미터 전류의 함수로서 검출기 출력 전압을 보여주는 그래프이며;
도 22는 주사기 캡의 다양한 조건 및 구성에 대한 시간 경과에 따른 센서 출력 전압의 그래프이고;
도 23은 본 개시내용의 실시예에 따른 센서의 회로 개략도이며;
도 24는 본 개시내용의 실시예에 따른 주사기 팁, 매니폴드, 및 센서 모듈의 사시도이다.
본 명세서에 사용될 때, "a", "an" 및 "the"의 단수 형태는 문맥상 달리 명시되지 않는 한 복수 대상을 포함한다. "좌측", "우측", "내부", "외부", "위", "아래" 등과 같은 공간 또는 방향 용어는 도면에 도시된 바와 같이 본 발명과 관련되며 본 발명이 다양한 대안적인 배향을 가정할 수 있으므로 제한으로서 고려되어서는 안 된다.
명세서 및 청구범위에 사용된 모든 숫자는 모든 경우에 "약"이라는 용어에 의해 수정되는 것으로 이해하여야 한다. "약"이라는 용어는 명시된 값의 플러스 또는 마이너스 25%, 예컨대 명시된 값의 플러스 또는 마이너스 10%를 포함하는 것으로 의도된다. 그러나, 이것이 균등론에 따른 임의의 가치 분석에 대한 제한으로서 고려되어서는 안 된다. 달리 언급하지 않는 한, 본 명세서에 개시된 모든 범위 또는 비율은 시작값 및 종료값, 그리고 그 안에 포함된 임의의 모든 하위 범위 또는 하위 비율을 포함하는 것으로 이해하여야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"의 언급된 범위 또는 비율은 최소값 1과 최대값 10 사이(경계값 포함)의 임의의 모든 하위 범위 또는 하위 비율을 포함하는 것으로 고려되어야 하고; 즉, 최소값 1 이상으로 시작하여 최대값 10 이하로 끝나는 모든 하위 범위 또는 하위 비율을 포함하는 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서에 개시된 범위 및/또는 비율은 특정된 범위 및/또는 비율에 대한 평균값을 나타낸다. 용어 "제1", "제2" 등은 임의의 특정 순서나 연대기를 나타내도록 의도되지 않으며, 상이한 조건, 특성 또는 요소를 나타내도록 의도된다.
본 명세서에 언급된 모든 문헌은 그 전문이 "참조로 포함"된다.
"적어도"라는 용어는 "이상"과 동의어이다. "~보다 크지 않음"이라는 용어는 "이하"와 동의어이다. 본 명세서에 사용될 때, "~중 적어도 하나"는 "~중 하나 이상"과 동의어이다. 예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나"라는 문구는 A, B, 또는 C 중 어느 하나, 또는 A, B, 또는 C 중 임의의 2개 이상의 임의의 조합을 의미한다. 예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나"는 A 단독; 또는 B 단독; 또는 C 단독; 또는 A와 B; 또는 A와 C; 또는 B와 C; 또는 A, B, 및 C 모두를 포함한다. "포함한다"라는 용어는 "구비한다"와 동의어이다.
주사기와 관련하여 사용될 때, "근위"라는 용어는 주사기의 단부 벽과 맞물리고 주사기로부터 유체를 전달하기 위해 피스톤 요소에 가장 가까운 주사기의 부분을 지칭한다. 유체 경로와 관련하여 사용될 때, "근위"라는 용어는 유체 경로가 인젝터 시스템과 연결될 때 인젝터 시스템에 가장 가까운 유체 경로의 부분을 지칭한다. 주사기와 관련하여 사용될 때, "원위"라는 용어는 전달 노즐에 가장 가까운 주사기의 부분을 지칭한다. 유체 경로와 관련하여 사용될 때, "원위"라는 용어는 유체 경로가 인젝터 시스템과 연결될 때 환자에 가장 가까운 유체 경로의 부분을 지칭한다. "반경방향"이라는 용어는 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되는 주사기의 길이방향 축에 수직인 단면 평면의 방향을 지칭한다. "원주방향"이라는 용어는 주사기 측벽의 내부 또는 외부 표면 둘레의 방향을 지칭한다. "축방향"이라는 용어는 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되는 주사기의 길이방향 축을 따른 방향을 지칭한다.
본 개시내용은, 달리 명시적으로 특정된 경우를 제외하고는, 대안적 변형 및 단계 시퀀스를 가정할 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 첨부 도면에 예시되고 다음 명세서에 설명된 특정 디바이스 및 프로세스는 간단히 본 개시내용의 예시적인 양태라는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 본 명세서에 개시된 예와 관련된 특정 치수 및 기타 물리적 특성은 제한적인 것으로 고려되어서는 안 된다.
여러 도면 전체에 걸쳐 유사한 참조 번호가 유사한 부분을 지칭하는 도면을 참조하면, 본 개시내용은 유체 충전 작업 동안 유체 경로 섹션의 유체 내용물을 검출하고 분석하기 위한 시스템, 구성요소 디바이스, 및 방법을 제공한다. 먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 이중 주사기 유체 인젝터 시스템(2000)의 실시예가 예시되어 있다. 유체 인젝터 시스템(2000)은 첨부 도면에서 주사기로서 예시된 각각의 유체 저장조(10A, 10B)로부터 2개의 의료 유체를 주입하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 제1 유체 저장조(10A)는 혈관 조영술(angiography)(CV), MRI, PET, 또는 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography)(CT) 주입 절차를 위한 영상 조영제를 수용하고, 제2 유체 저장조(10B)는 식염수 또는 링거 젖산염과 같은 세정 유체를 수용한다. 본 기술 분야의 숙련자가 이해하는 바와 같이, 조영제 유체는 통상적으로 정의된 농도의 조영제 화합물의 수용액이다. 다양한 농도의 다양한 조영제 화합물이 해당 분야에 알려져 있다. 유체는 유체 저장조(10A, 10B)로부터 유체 저장조(10A, 10B)를 환자의 혈관계에 삽입된 카테터(110)에 연결하는 일련의 유체 경로 요소를 통해 주입된다. 유체 인젝터 시스템(2000)은 각각의 주사기(10A, 10B)를 영상 조영제 및 세정 유체로 각각 충전하고 재충전하기 위한 벌크 유체 용기(19A, 19B)를 더 포함할 수 있다. 시스템(2000)은 제1 주사기(10A)의 팁 또는 노즐(16A)과 유체 연통하는 제1 주사기 라인(208A), 제1 벌크 유체 용기(19A)와 유체 연통하는 제1 충전 라인(216A), 및 카테터(110)와 유체 연통하는 제1 환자 라인(210A)을 포함하는 유체 경로 세트를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 제1 주사기 라인(208A), 제1 충전 라인(216A), 및/또는 제1 환자 라인(210A)은 매니폴드 또는 T-연결부에서 유체 연결된다(예를 들어, 도 6 및 도 24 참조). 유체 경로 세트는 제2 주사기(10B)의 팁 또는 노즐(16B)과 유체 연통하는 주사기 라인(208B), 제2 벌크 유체 용기(19B)와 유체 연통하는 충전 라인(216B), 및 카테터(110)와 유체 연통하는 환자 라인(210B)을 더 포함한다. 몇몇 실시예에서, 주사기 라인(208B), 충전 라인(216B), 및/또는 환자 라인(210B)은 매니폴드 또는 T-연결부에서 유체 연결된다(예를 들어, 도 6 및 도 24 참조). 유체 경로 세트의 배열은 유체가 제1 벌크 유체 용기(19A)로부터 제1 충전 라인(216A) 및 제1 주사기 라인(208A)을 통해 제1 주사기(10A)로 흡인되게 한다. 유체는 제1 주사기(10A)로부터 제1 주사기 라인(208A), 환자 라인(210A), 및 카테터(110)를 통해 환자에게 주입될 수 있다. 유사하게, 유체는 제2 벌크 유체 용기(19B)로부터 제2 충전 라인(216B) 및 제2 주사기 라인(208B)을 통해 제2 주사기(10B)로 흡인될 수 있다. 유체는 제2 주사기(10B)로부터 제2 주사기 라인(208B), 제2 환자 라인(210B), 및 카테터(110)를 통해 환자에게 주입될 수 있다. 주사기 라인(208A, 208B), 충전 라인(216A, 216B), 및 출구 라인(210A, 210B)은 가요성 배관으로 제조될 수 있지만, 그 다양한 부분, 예를 들어 루어 커넥터, 센서 영역 및 혼합 챔버는 강성일 수 있다. 도 1 및 도 2에 예시된 유체 인젝터(12)는 제1 조영제 주사기와 제2 세정 유체 주사기를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 특정 주입 절차에서는 관련 세정 유체 없이 조영제만 사용될 수 있다. 이들 실시예에 따르면, 유체 인젝터(12)는 조영제를 환자에게 주입하기 위해 제1 주사기(10A) 및 관련 제1 벌크 저장조(19A)와 유체 경로 구성요소와만 맞물릴 수 있다. 유체 인젝터(12)의 세정 측면은 이러한 단일 유체 주입 절차 동안 비워져 있을 수 있다. 대안적으로, 단일 주사기와만 맞물리도록 구성된 유체 인젝터(도시되지 않음)는 본 명세서에 설명된 센서 모듈 및 방법의 다양한 실시예를 이용할 수 있다.
주사기, 배관 및 유체 경로 구성요소, 차단 밸브, 핀치 밸브, 제어기, 및 공기 검출기를 포함하는 적절한 비제한적인 전동식 인젝터 시스템의 추가 세부 사항 및 예는 미국 특허 제5,383,858호; 제7,553,294호; 제7,666,169호; 제8,945,051호; 제10,022,493호; 및 제10,507,319호, 및 국제 PCT 출원 제PCT/US2013/061275호; 제PCT/US2018/034613호; 제PCT/US2020/049885호; 제PCT/US2021/035273호; 제PCT/US2021/029963호; 제PCT/US2021/018523호; 제PCT/US2021/037623호; 제PCT/US2021/037574호; 및 제PCT/US2021/045298호에 설명되어 있고, 이들의 개시내용은 그 전문이 본 명세서에 참조로 포함된다.
도 1 및 도 2를 계속 참조하면, 인젝터 시스템(2000)은 각각의 주사기(10A, 10B)와 각각 관련된 제1 피스톤(13A) 및 제2 피스톤(13B)을 포함한다. 각각의 피스톤(13A, 13B)은 각각의 주사기(10A, 10B)의 배럴 내에서 각각의 플런저(14A, 14B)를 구동하도록 구성된다. 유체 인젝터 시스템(2000)은 주입 절차를 실행하기 위해 시스템(2000)의 다양한 구성요소와 전자 통신하는 제어기(900)를 포함한다. 특히, 제어기(900)는, 예를 들어 주사기(10A, 10B)로 흡인되는 하나 이상의 유체의 적어도 하나의 유체 특성을 모니터링하고 유체 정체 및 유체 농도 중 적어도 하나를 결정하는 것을 포함하는, 주입 절차를 위해 프로그래밍된 프로토콜에 따라 의료 유체를 전달하기 위해 피스톤(13A, 13B) 및 인젝터 시스템(2000)의 다양한 다른 구성요소를 구동시키도록 프로그래밍되거나 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 제어기(900)는 이어서 유체 정체 및 유체 농도 중 적어도 하나에 기초하여, 주입 프로토콜의 적어도 하나의 파라미터를 조절할 수 있고, 예를 들어 올바른 유체가 올바른 주사기(10)에서 식별되고 올바른 주입 파라미터가 이용되도록 주입 프로토콜에서 주사기 정체를 전환하고, 디스플레이 상의 주사기 이미지가 주사기 내의 올바른 유체를 정확하게 나타내도록 디스플레이를 변경하며, 올바른 유체 유형과 관련된 올바른 광 색상(예를 들어, 식염수의 경우 청색, 조영제의 경우 녹색, 공기의 경우 적색)을 디스플레이하도록 주사기와 관련된 하나 이상의 발광기(예컨대, LED 광)의 색상을 전환하며, 디스플레이 상에 조영제의 농도를 나타내고, 잘못된 조영제 농도가 조영제 주사기에 로딩된 경우에 조영제와 식염수의 올바른 비율을 주입하도록 주입 프로토콜을 조절하며, 주사기에 잘못된 유체가 충전되었거나, 주사기에 공기만 흡인되어 벌크 유체 용기가 비어 있거나, 조영제 농도가 잘못되었거나, 주입 프로토콜이 변경되는 등과 같이 유체 충전 작업 동안 하나 이상의 오류가 발생했다는 경고를 사용자에게 제공할 수 있다. 제어기(900)는 적어도 하나의 프로세서에 의한 실행을 위해 하나 이상의 주입 프로토콜이 저장될 수 있는 메모리와 같은 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 제어기(900)는 피스톤(13A, 13B)을 구동시켜 주사기(10A, 10B) 내의 플런저(14A, 14B)를 왕복 이동시킴으로써 주입 절차를 실행하고 중단하도록 구성된다. 유체 인젝터 시스템(2000)은 조작자가 제어기(900)와 상호 작용하여 주입 절차의 상태를 보고 제어할 수 있는 적어도 하나의 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface)(GUI)(11)를 더 포함할 수 있다. 유사한 방식으로, 유체 주입 시스템(2000)이 연동 펌프와 같은 하나 이상의 펌프를 포함하는 경우, 관련 제어기(900)는 본 명세서에 설명된 공기 센서 모듈과 같은 유체 인젝터의 다양한 구성요소를 작동시켜, 관련 벌크 유체 용기에 기초하여 올바른 유체 경로 요소를 통해 올바른 유체 유형이 유동하는 것을 보장할 수 있고, 유체 유형이 올바르지 않은 경우, 제어기(900)는 식별된 실제 유체에 기초하여 특정 유체 펌프를 이용하여 주입 프로토콜에 필요한 조절 및 통지를 수행할 수 있다.
제어기(900)는, 각각의 주사기(10A, 10B)와 관련된 피스톤(13A, 13B)이 주사기(10A, 10B)의 근위 단부를 향해 인출되어 주입 유체(F)(예를 들어, 영상 조영제 및 세정 유체)를 각각 벌크 유체 용기(19A, 19B)로부터 주사기(10A, 10B)로 흡인하는 충전 작업을 실행하도록 프로그래밍되거나 구성될 수 있다. 이러한 충전 작업 동안, 제어기(900)는 다양한 밸브, 스톱콕, 또는 클램프(예컨대, 핀치 클램프)를 선택적으로 구동시켜 충전 라인(216A, 216B)을 통해 각각의 주사기(10A, 10B)와 벌크 유체 용기(19A, 19B) 사이의 유체 연통을 확립하고 적절한 주입 유체(F)로 주사기(10A, 10B)를 충전하는 것을 제어하도록 프로그래밍되거나 구성될 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 충전 작업 동안, 충전 라인(216A, 216B)을 통해 유동하는 유체는 충전 라인(216A 또는 216B)에 있는 유체의 하나 이상의 특성을 식별하기 위해 본 명세서에 설명된 유체 센서에 의해 모니터링되고, 필요한 경우, 제어기(900)는 충전 라인(216A 또는 216B)에 있는 유체의 하나 이상의 특성의 식별에 기초하여 시스템, 주입 프로토콜 등에 필요한 조절을 수행하거나, 사용자에게 경고할 수 있다.
충전 작업 및 프라이밍 작업(유체 경로 요소를 통해 주사기로부터 유체를 유동시킴으로써 주사기 및 다양한 유체 경로 요소로부터 과도한 공기가 제거됨) 후에, 제어기(900)는, 주사기(10A, 10B) 중 하나 또는 양자 모두와 관련된 피스톤(13A, 13B)이 주사기의 원위 단부를 향해 이동되어 주입 유체(F)를 원하는 양의 유체(F)를 전달하는 특정 유량 및 시간에 제1 환자 라인(210A) 및 제2 환자 라인(210B)으로 각각 주입하는 유체 전달 작업을 실행하도록 프로그래밍되거나 구성될 수 있다. 제어기(900)는 다양한 밸브, 스톱콕, 및/또는 핀치 클램프를 선택적으로 구동시켜 환자 라인(210A, 210B)을 통해 주사기(10A, 10B)와 환자 사이의 유체 연통을 확립하도록 프로그래밍되거나 구성될 수 있다. 환자 라인(210A, 210B)은 궁극적으로, 예를 들어 PCT 국제 출원 제PCT/US2021/019507호에 설명된 난류 혼합 챔버에서 카테터(110)에 연결되기 전에 병합되며, 상기 출원의 개시내용은 그 전문이 본 명세서에 포함된다.
다양한 실시예에 따르면, 시스템(2000)은 각각의 주사기(10A, 10B)와 관련된 유체 경로 요소, 예를 들어 충전 라인(216A, 216B)에서 공기 및/또는 유체를 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서 및/또는 센서 모듈을 포함한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 센서 모듈(300A)은 제1 주사기 팁(16A)과 작동 연통되도록 배열되고, 제2 센서 모듈(300B)은 제2 주사기 팁(16B)과 작동 연통되도록 배열된다. 대안적으로 또는 추가로, 제1 및 제2 센서 모듈(300A, 300B)은 충전 라인(216A, 216B)과 관련될 수 있다. 센서 모듈(300A, 300B)은, 센서 모듈(300A, 300B)에 의해 전송된 신호에 기초하여 제어기(900)가 유체 경로 섹션(570)(유체 라인(208A, 208B, 216A, 및/또는 216B과 관련된)의 유체 내용물의 적어도 하나의 특성을 결정할 수 있도록 제어기(900)와 전자 통신된다. 예를 들어, 센서 모듈(300A, 300B)에 의해 송신된 신호에 기초하여, 제어기(900)는 유체 경로 섹션(570)에 있는 유체의 정체, 유체 경로 섹션(570)에 있는 의료 유체의 농도, 유체 경로 섹션(570)에 있는 공기의 존재, 유체 경로 섹션(570)의 프라이밍 상태, 유체 경로 섹션의 특성(예를 들어, 흡수, 내화 지수, 배관 크기, 및/또는 제조 결함), 및 그 중 임의의 조합을 결정하도록 구성될 수 있다. 도 1 및 도 2는 주사기 팁(16A, 16B)과 관련된 센서 모듈(300A, 300B)을 도시한다. 그러나, 다른 실시예에서, 센서 모듈(300A, 300B)은 주사기 라인(208A, 208B), 충전 라인(216A, 216B), 또는 환자 라인(210A, 210B)을 포함하여 유체 경로 세트의 본질적으로 임의의 구성요소와 관련될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 시스템(2000)은 환자 라인(210A, 210B)의 병합 지점 하류에 제1 및 제2 센서 모듈(300A, 300B)과 기능적으로 유사한 제3 센서 모듈(300C)을 더 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 각각의 센서 모듈(300A, 300B, 300C)은 도 3에 예시된 바와 같이 이미터(312) 및 수집기 또는 검출기(314)를 각각 포함하는 하나 이상의 센서(310)를 포함할 수 있다. 이미터(312) 및 검출기(314)는 서로 이격되어 작동식으로 관련된 유체 경로 섹션(570)이 위치 설정되는 간극(G)을 정의한다. 이미터(312)는 검출기(314)를 향해 미리 결정된 파장의 전자기 방사선(electromagnetic radiation)(ER)(예를 들어, 광)을 방출하도록 구성된다. 전자기 방사선(ER)은 유체 경로 섹션(570)을 통과하여 검출기(314)에 도달해야 한다. 유체 경로 섹션(570) 내의 유체 및 몇몇 실시예에서, 유체 경로 섹션(570) 자체의 구조는 이미터(312)에 의해 생성된 전자기 방사선(ER)의 일부 양을 흡수 및/또는 굴절시키고, 따라서 그 양의 전자기 방사선(ER)이 검출기(314)에 도달하는 것을 방지한다. 또한, 유체 경로 섹션(570)의 내용물 및 몇몇 실시예에서 유체 경로 섹션(570) 자체의 구조는 전자기 방사선(ER)이 유체의 굴절률 및 유체 경로 섹션(570)으로 인해 검출기(314)에 도달하기 전에 발산 또는 수렴하게 한다. 측정된 흡수 및/또는 굴절의 차이는 유체 경로 섹션(570)이 센서(310)의 필드에 작동식으로 삽입되어 유체 경로 섹션(570)이 공기만을 수용하는 것과 비교하여 빈 센서(310) 사이를 구별하는 데 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 센서(310)로부터의 신호는 유체 경로 섹션(570)이 센서(310) 내로 적절하게 삽입되었는 지의 여부를 추가로 나타낼 수 있다. 유체 경로 섹션(570)이 센서 모듈(300A, 300B, 300C) 내에 올바르게 설치되면, 센서 모듈(300A, 300B, 300C)은 측정된 굴절의 차이를 사용하여 유체 경로 섹션(570)이 액체 유체(조영제 또는 수성 세정 유체) 또는 공기를 수용하고 있는 지의 여부를 결정할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 이미터(312)는 미리 결정된 파장(또는 파장 범위)에서 전자기 방사선(ER)을 방출하도록 구성된 하나 이상의 발광 다이오드(LED) 또는 액정일 수 있지만, 다른 이미터 광원도 본 개시내용의 범위 내에 있다. 특정 실시예에서, 이미터(312)는 측정될 유체에 따라 하나 초과의 파장에서 전자기 방사선(ER)을 방출할 수 있다. 예를 들어, 이미터(312)는 유체 주입 절차의 요구 사항에 따라 제1 파장의 광을 방출하고 제2 파장 또는 다른 파장의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 검출기(314)는 수신된 광의 양을 전기 신호로 변환할 수 있는 임의의 검출기, 예를 들어 포토트랜지스터, 포토레지스터, 또는 광다이오드일 수 있다. 다양한 실시예에서, 검출기(314)는 이미터(312)에 의해 방출되는 파장에 따라 다양한 특정 파장으로 수신된 전자기 방사선(ER)의 양을 측정하도록 구성될 수 있다. 제어기(900)는 이미터(312)에 의해 방출되고 검출기(314)에 의해 검출되는 광의 파장을 제어하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 이미터(312)는, 예를 들어 약 700 나노미터(nm) 내지 약 2000 nm의 적외선(IR) 스펙트럼의 전자기 방사선을 방출하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 이미터(312)는, 예를 들어 약 10 nm 내지 약 400 nm의 자외선(UV) 스펙트럼의 전자기 방사선을 방출하도록 구성된다. 특정 실시예에서, 이미터(312)에 의해 방출된 전자기 방사선은 약 700 nm 내지 약 2000 nm, 몇몇 실시예에서는 약 1440 nm 내지 약 1460 nm, 특정 실시예에서는 약 1450 nm의 파장을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 이미터(312)에 의해 방출된 전자기 방사선은 IR 스펙트럼 내에서 약 750 nm 내지 약 950 nm, 또는 다른 실시예에서는 약 800 nm 내지 약 900 nm, 몇몇 실시예에서는 약 880 nm 내지 약 900 nm, 특정 실시예에서는 약 890 nm의 파장을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 이미터(312)에 의해 방출된 전자기 방사선은 UV 스펙트럼 내에서 약 300 nm 내지 약 400 nm, 또는 다른 실시예에서는 약 350 nm 내지 약 400 nm, 몇몇 실시예에서는 약 390 nm 내지 약 400 nm, 특정 실시예에서는 약 395 nm의 파장을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 이미터(312)는 음향, 예를 들어 초음파 에너지를 방출하도록 구성될 수 있고, 검출기(314)는 음향 에너지를 검출하도록 구성될 수 있다. 전술한 파장(예를 들어, IR 및 UV 파장)의 전자기 방사선은, 전자기 방사선이 유체 경로 섹션(570)과 센서(310) 사이의 음향 결합(예를 들어, 압축 접촉)을 필요로 하지 않는다는 점에서 초음파와 같은 다른 영상 프로토콜에 비교하여 이점을 가질 수 있다.
전자기 방사선의 특정 파장은 주입 절차에 사용되는 유체(F) 및 유체 경로 섹션(570)의 구조적 특성에 기초하여 선택될 수 있다. 특히, 다양한 관심 유체에 대한 검출기(314)의 출력 신호에서 최대 구별을 제공하는 전자기 방사선의 파장(들)이 선택될 수 있다. 예를 들어, 이미터(312)는 식염수와 조영제를 통한 투과에서 가장 큰 차이를 보이는 파장의 전자기 방사선을 방출하도록 선택 및/또는 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 이미터(312)는 센서(310)의 민감도를 개선시키기 위해 (동시에 또는 교번 펄스로) 다중 파장의 전자기 방사선을 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이미터(312)는 식염수와 조영제 사이를 구별하기 위해 최적화된 제1 파장의 전자기 방사선을 방출하고, 조영제의 농도 사이를 구별하기 위해 최적화된 제2 파장의 전자기 방사선을 방출하도록 구성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 전자기 방사선의 파장(들)은, 전자기 방사선 이미터(312)와 검출기(314)의 정렬, 이미터(312) 및 검출기(314)와 유체 경로 세트(570)의 정렬; 유체 경로 섹션(570)의 외부 측벽의 재료 및 기하형상; 및 주변 광에 대한 검출기(314)의 노출과 같이 센서 성능에 대한 요인의 역효과를 최소화하도록 선택될 수 있다. 이미터(312)와 검출기(314) 사이의 간극(G)의 스팬은 또한 다양한 유체에 대한 검출기(314)의 출력 신호의 구별을 최대화하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 공칭 외경이 0.188 인치인 표준 튜브에 대한 경험적 테스트에서 배관 내 공기, 조영제, 및 식염수 사이를 구별하는 검출기(314)의 능력 측면에서 0.228 인치의 간극(G)이 0.188 인치와 0.208 인치의 간극(G)보다 바람직하다는 것을 알았다. (도 8a 및 도 8b 참조)
도 3은 간극(G)에 유체 경로 섹션이 없다는 것을 예시하고, 그에 따라 전자기 방사선(ER)은 간극(G)의 공기만을 통과하여 검출기(314)에 도달해야 한다. 도 4는 센서(310)와 작동 관련되어 간극(G)에 배치된 유체 경로 섹션(570)을 예시한다. 도 4의 유체 경로 섹션(570)은 유체가 벌크 유체 용기(19A, 19B)로부터 주사기(10A, 10B)로 이동되는 주입 절차의 충전 작업 동안 예상되는 바와 같이 주입 유체(F)로 충전된다. 주입 유체(F)의 굴절률은 유체 경로 섹션(570)을 통과하는 전자기 방사선(ER)이 검출기(314)에 도달하기 전에 수렴하게 함으로써, 검출기(314)에 의해 수신되고 측정되는 신호 강도의 증가를 유발할 수 있다. 추가로, 주입 유체(F)(예를 들어, 식염수 세정 유체 또는 영상 조영제의 통상적인 수용액에 용해된 용질 분자)는 이미터(312)에 의해 생성된 전자기 방사선(ER)의 일부를 흡수하여, 전자기 방사선(ER)의 일부가 검출기(314)에 도달하는 것을 방지한다. 도 5는 센서(310)와 작동 관련되어 간극(G)에 배치된 유체 경로 섹션(570)을 예시하며, 여기서 유체 경로 섹션(570)은 유체 경로 섹션(570)을 프라이밍하거나 주사기(10A, 10B)의 충전 작업을 개시하기 전에 예상되거나, 또는 주입 절차 동안 주입 유체(F)에 기포가 존재하는 경우 발생될 수 있는 공기가 충전된다. 공기의 굴절률은 유체 경로 섹션(570)을 통과하는 전자기 방사선(ER)이 검출기(314)에 도달하기 전에 발산하게 함으로써, 검출기(314)에 의해 수신되고 측정되는 신호 강도의 감소를 유발할 수 있다.
또한, 공기 충전된 유체 경로 섹션(570)과 관련된 흡수는 액체 충전된 유체 경로 섹션(570)(도 4)보다 적은 광을 흡수하게 되지만, 유체 경로 섹션 측벽의 폴리머 재료에 의한 광의 흡수로 인해 유체 경로 섹션(570)이 간극(G)(도 3)에 있지 않은 상황보다는 많은 광을 흡수하게 된다. 특정 실시예에서, 이미터(312)와 검출기(314) 사이의 내용물에 의한 광 흡수는 검출기(314)에 의해 측정된 신호 강도의 차이를 유발할 수 있다. 예를 들어, 유체 경로 섹션(570)이 존재하지 않는 도 3에서는, 공기가 (임의의 계산에 고려될 수 있는) 이미터(312)로부터의 광을 최소한으로만 흡수하기 때문에, 광은 신호 강도의 최소 감소만으로 이미터(312)로부터 센서(310)의 검출기(314)로 자유롭게 통과할 수 있다. 유체 충전된 유체 경로 섹션(570)이 센서(310)에 삽입된 경우, 이미터(312)로부터 검출기(314)로 나아가는 광의 신호는 측벽의 분자 구성 뿐만 아니라 유체 경로 섹션(570) 내의 유체에 의한 흡수에 의해 감쇠된다. 유체 경로 섹션(570)이 공기로 충전된 조건에서, 이미터(312)로부터 검출기(314)로 나아가는 광의 신호는 유체 경로(570)의 측벽의 분자 구성에 의한 흡수에 의해 감쇠된다(유체 경로에서 또는 큰 기포에서 프라이밍되지 않은 공기에 의한 흡수는 없음). 다양한 실시예에 따르면, 검출기(312)는 상이한 조영제 유형 또는 농도, 또는 유체 경로 섹션(570) 내에 조영제와 식염수 사이를 구별하기 위해 유체 경로 내의 상이한 액체로부터 기인한 광 감쇠의 차이를 사용할 수 있다.
검출기(314)는 검출된 전자기 방사선(ER)으로부터의 신호 강도에 기초하여 출력 신호(예를 들어, 출력 전압)를 제어기(900)에 송신하도록 구성된다. 따라서, 출력 신호는 간극(G)에 있는 내용물의 굴절률 및 흡수 특성에 따라 상이하여, 제어기(900)가 유체 경로 섹션(570)이 없는 지(도 3), 유체 경로 섹션(570)이 존재하고 의료 유체(F)로 충전되어 있는 지(도 4), 또는 유체 경로 섹션(570)이 존재하고 적어도 부분적으로 공기로 충전되어 있는 지(도 5)를 결정하게 한다. 다양한 실시예에서, 제어기(900)는 검출기(314)의 출력 신호에 기초하여 유체의 유형(예를 들어, 상업적으로 입수 가능한 조영제 용액의 공지된 데이터베이스로부터) 및/또는 유체의 희석 비율(즉, 이중 유동 주입 동안 조영제 대 식염수의 비율)을 결정할 수 있다. 특히, 환자 라인(210A, 210B)의 병합 지점 하류의 센서 모듈(300C)(도 2)은 제2 주사기(10B)로부터 식염수에 의해 제1 주사기(10A)로부터의 조영제 희석을 측정하도록 구성될 수 있다. 신뢰할 수 있는 결과를 생성하기 위해, 이미터(312), 검출기(314) 및 유체 경로 섹션(570)은 검출기(314)에 의해 생성된 출력 신호가 센서(310)가 상이한 조영제 유형 및/또는 상이한 희석 비율 사이를 구별할 수 있게 유체 유형 사이에 충분히 상이하도록 선택되고 배열된다. 예를 들어, 센서(310)가 조영제와 식염수 사이를 구별하도록 의도된 경우, 이미터(312), 검출기(314), 및 유체 경로 섹션(570)은 식염수가 유체 경로 섹션(570)에 존재할 때 검출기(314)의 출력 전압 범위가 조영제가 유체 경로 섹션(570)에 존재할 때 검출기(314)의 출력 전압 범위와 중첩되지 않도록 선택되고 배열된다. 유사하게, 센서(310)가 조영제 유형 사이를 구별하도록 의도된 경우, 이미터(312), 검출기(314), 및 유체 경로 섹션(570)은 특정 조영제 유형이 유체 경로 섹션(570)에 존재할 때 검출기(314)의 출력 전압 범위가 상이한 조영제 유형이 유체 경로 섹션(570)에 존재할 때 검출기(314)의 출력 전압 범위와 중첩되지 않도록 선택되고 배열된다.
도 23은 본 개시내용의 실시예에 따른 센서(310)의 전기 개략도를 예시한다. 본 명세서에 언급된 바와 같이, 센서(310)는 검출기(314)가 이미터(312)로부터 전자기 방사선을 수신하도록 배열된 이미터(312) 및 검출기(314)를 포함하고, 수신된 전자기 방사선은 유체 경로 섹션(570) 및 그 내용물의 흡수 및/또는 굴절에 의해 변경된다. 이미터(312)와 검출기(314)는 각각의 전력 공급원(320, 321)에 의해 전력을 공급받는다. 전력 공급원(320, 321)은 독립형 디바이스이거나 제어기(900)의 출력일 수 있는 5 볼트 전력 공급원일 수 있다. 이미터(312)와 관련된 전력 공급원(320)은 제어기(900)가 공급된 전류를 조절함으로써 이미터(312)를 교정하게 한다. 전력 공급원(321)은 센서(310)의 결과적인 출력 전압의 안정성과 관련하여 검출기(314)에 고정된 기준 전압을 공급한다. 이미터(312)는 하나 이상의 특정 파장의 전자기 방사선을 방출하는 하나 이상의 LED를 포함할 수 있으며, 전류 제한 저항기(322)는 LED(들)를 통해 적절한 순방향 전류를 유지하기 위해 직렬로 배치된다. 검출기(314)는 관련된 센서 저항기(324)를 갖는 하나 이상의 포토트랜지스터, 포토레지스터, 또는 광다이오드일 수 있다. 센서 저항기(324)는 전자기 방사선을 검출한 것에 응답하여 검출기(314)에 의해 생성된 전류를 출력 전압 신호(326)로 변환하여 제어기(900)에 전달한다.
도 6을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 센서 모듈(300A, 300B)은 유체 인젝터(12)와 관련된 매니폴드 하우징 모듈(220)에 제공될 수 있다. 매니폴드 하우징 모듈(220)은 유체 경로 세트의 매니폴드(500)를 제거 가능하게 수용하기 위한 수용 채널(222)을 정의할 수 있다. 매니폴드(500)는 제1 주사기 라인(208A), 제1 환자 라인(210A), 및 제1 충전 라인(216A)(도 2)에 대한 결합부 역할을 하는 일회용 구성요소일 수 있다. 특히, 매니폴드(500)는 주사기 라인(208A)에 연결되거나 이와 일체로 형성된 제1 입구 포트(510), 환자 라인(210A)에 연결되거나 이와 일체로 형성된 제1 출구 포트(512), 및 충전 라인(216A)에 연결되거나 이와 일체로 형성된 제1 충전 포트(514)를 포함할 수 있다. 유사하게, 매니폴드(500)는 제2 주사기 라인(208B), 제2 환자 라인(210B), 및 제2 충전 라인(216B)에 대한 결합부 역할을 할 수 있다(도 2). 매니폴드(500)는 주사기 라인(208B)에 연결되거나 이와 일체로 형성된 제2 입구 포트(520), 환자 라인(210B)에 연결되거나 이와 일체로 형성된 제2 출구 포트(522), 및 충전 라인(216B)에 연결되거나 이와 일체로 형성된 제2 충전 포트(524)를 포함할 수 있다. 매니폴드(500)는 각각의 센서 모듈(300A, 300B)의 이미터(312)와 검출기(314) 사이에 작동식으로 위치 설정되도록 구성된 각각의 충전 포트(514, 524)에 인접한 각각의 유체 경로 섹션(570)을 정의한다.
매니폴드(500)는, 수용 채널(222)과 함께, 매니폴드(500)를 배향 및 위치 설정하고 유체 경로 섹션(570)을 센서 모듈(300A, 300B)과 올바르게 인덱싱하고 인터페이싱하는 적어도 하나의 연결 빔(550)을 포함할 수 있다. 따라서, 매니폴드(500)는 사용자가 매니폴드 하우징 모듈(220)에 배관 세트를 신속하고 정확하게 설치하게 하도록 설계되어, 유체 유로의 공기 검출 영역은 센서 모듈(300A, 300B)의 판독 부분에 올바르게 삽입된다. 예를 들어, 새로운 주입 절차를 위한 유체 인젝터 시스템(2000)을 준비할 때, 사용자는 간단히 주사기 라인(208A, 208B)을 주사기(10A, 10B)에 연결하고, 매니폴드(500)를 매니폴드 하우징 모듈(220)에 스냅 체결하며, 충전 라인(216A, 216B)을 벌크 유체 소스(19A, 19B)에 (예를 들어, 충전 라인(216A, 216B)을 각각의 벌크 유체 소스(19A, 19B)에 스파이킹함으로써) 연결할 수 있으며, 유체 경로 세트는 프라이밍할 준비가 되어 있어야 한다. 특정 경우에, 매니폴드(500) 및 매니폴드 하우징 모듈(220)은 매니폴드(500)를 매니폴드 하우징 모듈(220)과 해제 가능하게 맞물리기 위해, 예를 들어 적어도 하나의 연결 빔(550) 상에 상보적인 래칭 구성요소를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 매니폴드(500) 및 관련 유체 경로 구성요소는 단일 주입 절차 동안 또는 단일 환자에 대한 일련의 주입 절차 동안 사용하도록 구성된 일회용 구성요소일 수 있다. 다른 실시예에서, 매니폴드(500) 및 관련 유체 경로 구성요소는 유체 경로 세트의 멀티 유즈 부분의 일회용 구성요소일 수 있으며, 이 구성요소는 폐기되기 전에, 예를 들어 설정된 횟수의 주입 또는 24시간의 사용 후에, 여러 유체 주입 절차에 걸쳐 다수의 단일-사용 부분과 함께 사용될 수 있다.
유체 경로 섹션(570)은 각각 유체 경로 섹션(570)이 센서 모듈(300A, 300B)과 작동 관련되어 배치될 때 이미터(312)로부터 검출기(314)로 전자기 방사선의 통과를 허용하도록 구성된 측벽(530)을 포함한다. 각각의 측벽(530)은 이미터(312)에 의해 생성된 전자기 방사선(ER)의 미리 결정된 파장에 대해 적어도 부분적으로 투명하다. 측벽(530)은 폴리머, 유리, 투명 복합재, 크리스탈, 또는 다른 적절한 재료와 같은 적어도 부분적으로 투명한 재료로 제조될 수 있다. 특정 실시예에서, 측벽(530)은 미리 결정된 굴절률을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)(PET), 폴리카보네이트(polycarbonate)(PC), 폴리프로필렌(polypropylene)(PP)과 같은 플라스틱 재료로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 측벽(530)의 굴절률은 공기의 굴절률보다 물의 굴절률에 더 가깝다. 몇몇 실시예에서, 측벽(530)은 측벽(530)이 편향될 수 없도록 강성일 수 있으며, 이는 유체 경로 섹션(570)을 통한 전자기 방사선(ER)의 경로를 변경하고 신뢰할 수 없는 센서 판독값을 유발할 수 있다. 특정 실시예에서, 측벽(530)은 유체 경로 섹션(570)의 외부 표면 둘레에서 원주방향으로 연장되도록 만곡될 수 있다. 다른 실시예에서, 측벽(530)은 하나 이상의 실질적으로 평면형 외부 표면과 내부 표면을 가질 수 있다. 하나 이상의 실질적으로 평면형 표면은 이미터(312)로부터 검출기(314)까지의 전자기 방사선의 경로가 하나 이상의 실질적으로 평면형 표면을 통과하도록 위치될 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 하나 이상의 실질적으로 평면형 표면은 전자기 방사선 빔이 제1 유체 경로 섹션(570)을 통과할 때 전자기 방사선 빔의 표면에 의한 임의의 포커싱 또는 디포커싱 렌즈 효과를 최소화하거나 제거할 수 있다. 다른 실시예에서, 측벽(530)은 유체 경로 섹션(570)을 통과하는 전자기 방사선을 집중시키거나 분산시키기 위한 렌즈를 포함하거나 렌즈로서 작용할 수 있다. 예를 들어, 측벽(530)은 만곡된 표면보다 광을 더 정확하게 투과시킬 수 있는 하나 이상의 평탄한 표면을 가질 수 있으며, 몇몇 실시예에서, 측벽(530)은 정사각형 튜브일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 측벽(530)은 유체 경로 섹션(570)을 통과하는 전자기 방사선을 집중시키거나 분산시키기 위한 표면 마감을 가질 수 있다.
도 6을 참조하면, 매니폴드(500)는 충전 포트(514, 524)에 각각 위치된 체크 밸브(516, 526)와 같은 하나 이상의 체크 밸브를 포함할 수 있다. 체크 밸브(516, 526)는 가압 주입 동안 유체가 벌크 유체 용기(19A, 19B)로 역류하는 것을 방지하도록 작용할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 추가 체크 밸브 또는 능동 제어되는 밸브(예를 들어, 스톱콕, 핀치 밸브 등)가 입구 포트(510, 520), 출구 포트(512, 522), 및 충전 포트(514, 524) 중 임의의 포트에 위치되어 매니폴드(500)를 통한 유체 유동을 선택적으로 제어할 수 있다.
매니폴드(500)는, 예를 들어 적어도 하나의 연결 빔(550) 또는 유체 경로 벽 상에 위치된 바코드, QR 코드, RFID 태그 등과 같은 하나 이상의 인코딩된 식별자(580)를 포함할 수 있다. 유체 인젝터(12)는 매니폴드 하우징 모듈(220)과 관련된 바코드 판독기, QR 코드 판독기, RFID 판독기와 같은 적절하게 위치 설정된 판독기(280)를 가질 수 있다. 매니폴드 하우징 모듈(220)과 매니폴드(500)의 올바른 맞물림 시, 인코딩된 식별자(580)가 판독기에 의해 판독되어 매니폴드(500) 및 관련 유체 경로 요소의 하나 이상의 특성, 예컨대 매니폴드(500)가 올바르게 삽입되었는 지, 주입 절차를 위한 올바른 매니폴드(500), 매니폴드(500) 및 관련 유체 경로 구성요소의 제조 날짜가 요구 시간 프레임 내에 있는 지, 및 매니폴드(500)의 제조업자가 승인된 제조업자인 지의 여부의 결정 중 적어도 하나를 결정한다. 매니폴드(500)에 문제가 있을 수 있음을 나타내는 인코딩된 식별자를 제어기(900)가 결정하면, 제어기(900)는 유체 주입 절차가 수행될 수 있기 전에 사용자에게 경고하고 문제의 교정을 요구할 수 있다.
도 6을 계속 참조하면, 매니폴드 하우징 모듈(220)은 각각의 입구 포트(510, 520)에 인접한 유체 경로 섹션과 관련된 추가적인 센서 모듈(300X, 300Y)을 포함할 수 있다. 추가적인 센서 모듈(300X, 300Y)은 일반적으로 센서 모듈(300A, 300B)과 구조가 유사할 수 있다. 그러나, 추가적인 센서 모듈(300X, 300Y)의 다양한 속성은 상이한 기능을 용이하게 하기 위해 센서 모듈(300A, 300B)과 상이할 수 있다. 예를 들어, 추가적인 센서 모듈(300X, 300Y)은 2022년 2월 25일자로 출원된 PCT 국제 출원 제PCT/US2022/017812호에 설명된 바와 같이 기포 검출 및 분석을 위해 특별히 구성될 수 있으며, 그 각각의 개시내용은 본 명세서에 참조로 포함된다. 매니폴드(500) 및 매니폴드 하우징 모듈(220)의 구조 및 기능에 대한 추가 세부 사항은 PCT 국제 출원 제PCT/US2022/017812호에 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 센서 모듈(300A, 300B)의 일 실시예가 충전 작업 동안 대응 주사기(10A, 10B)에 진입하는 유체 경로 섹션(570)의 유체를 검출하기 위해 대응 주사기 팁(16A, 16B)과 작동 관련되어 예시되어 있다. 주사기 팁(16A, 16B) 자체는 센서(310)와 정렬된 유체 경로 섹션의 역할을 할 수 있거나, 별개의 유체 경로 섹션(570)이 주사기 팁(16A, 16B)에 부착되고 센서(310)와 정렬될 수 있다. 유체 경로 섹션(570)은, 도 6과 관련하여 설명된 측벽과 유사할 수 있고 이미터(312)에 의해 생성된 전자기 방사선의 파장에 적어도 부분적으로 투명한 측벽(530)을 포함한다. 측벽(530)은 미리 결정된 굴절률을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP)과 같은 플라스틱 재료로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 측벽(530)의 굴절률은 공기의 굴절률보다 물의 굴절률에 더 가깝다. 몇몇 실시예에서, 측벽(530)은 측벽(530)이 편향될 수 없도록 강성일 수 있으며, 이는 유체 경로 섹션(570)을 통한 전자기 방사선(ER)의 경로를 변경하고 신뢰할 수 없는 센서 판독값을 유발할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 측벽(530)은 유체 경로 섹션(570)을 통과하는 전자기 방사선을 굴절시키고 집중시키거나 분산시키기 위한 렌즈를 포함하거나 렌즈로서 작용할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 측벽(530)은 유체 경로 섹션(570)을 통과하는 전자기 방사선을 집중시키거나 분산시키기 위한 표면 마감을 가질 수 있다. 센서 모듈(300A, 300B)은 주사기 팁(16A, 16B)을 중심으로 자유롭게 회전하여, 조작자가 센서 모듈(300A, 300B)을 자유롭게 위치 설정할 수 있게 하여, 예를 들어 많은 양의 주변 광을 수신하는 특정 배향을 피할 수 있다. 주변 광이 검출기(314)의 측정에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 이미터(312)와 검출기(314) 사이에 광학 필터(318)가 제공될 수 있다.
이미터(312) 및 검출기(314)는 유체 경로 섹션(570)의 넓은 직경 섹션(Dw)에 배열될 수 있다. 이러한 배열은 이미터(312)에 의해 방출된 전자기 방사선이 상대적으로 큰 직경의 유체를 통해 이동하도록 강제하여, 유체에 의한 전자기 방사선의 더 많은 흡수 및/또는 굴절을 허용한다. 경험적 테스트에 따르면 더 큰 직경의 유체에 의해 허용되는 더 큰 흡수가 유체 유형 사이의 검출기 출력 신호의 구별을 증가한다고 나타났다. 따라서, 전자기 방사선이 이동하는 유체 경로 섹션(570)의 직경의 증가는 제어기(900)에 의한 유체 경로 섹션(570) 내의 유체 특성의 보다 신뢰성 있고 개선된 결정을 초래할 수 있다. 일부 경험적으로 테스트된 실시예에서, 유체 경로 섹션(570)의 직경이 증가하면 흡수 차이가 제곱 관계로 강조되고; 즉, 유체 경로 섹션 직경의 작은 증가는 유체의 전자기 방사선 흡수에 상대적으로 더 큰 영향을 미친다.
센서 모듈(300A, 300B)은 이미터(312)와 관련된 시준 구멍(350) 및/또는 검출기(314)와 관련된 시준 구멍(352)을 포함할 수 있다. 이미터(312)와 관련된 시준 구멍(350)은 이미터(312)를 떠나는 전자기 방사선을 검출기(314)를 향한 실질적으로 직선 궤적으로 제한할 수 있다. 검출기(314)와 관련된 시준 구멍(352)은 검출기(314)의 주변 시야를 제한하여, 이미터(312)의 방향으로부터 나오는 전자기 방사선만이 검출기(314)에 도달할 수 있게 할 수 있다. 따라서, 시준 구멍(352)은 주변 광원으로부터 검출기(314)를 차폐할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 시준 구멍(350, 352)은 직경보다 더 짧은 길이를 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 시준 구멍(350, 352)은 직경보다 더 긴 길이를 가질 수 있다.
센서 모듈(300A, 300B)은 유체 경로 섹션(570)의 추가 분석을 제공하도록 구성된 하나 이상의 추가적인 센서(410, 410')를 포함할 수 있다. 추가적인 센서(410, 410')는 일반적으로 센서(310)와 구조가 유사할 수 있으므로, 본 명세서에 설명된 센서(310)의 임의의 특징이 추가적인 센서(410, 410')에 동일하게 적용될 수 있다. 그러나, 추가적인 센서(410, 410)의 다양한 속성은 상이한 기능을 용이하게 하기 위해 센서(310)와 상이할 수 있다. 예를 들어, 추가적인 센서(410, 410)는 기포 검출 및 분석을 위해 특별히 구성될 수 있다. 기포 검출 및 분석 결정을 위한 추가적인 센서의 예는 PCT 국제 출원 제PCT/US2022/017812호에 제시되어 있다. 추가적인 센서(410, 410')의 각각의 이미터(412, 412')는 센서(310)와 동일하거나 상이한 파장의 전자기 방사선을 방출하도록 구성될 수 있다. 도 7에 도시된 실시예에서, 추가적인 센서(410, 410')는 센서(310)의 하류에 위치된다. 다른 실시예에서, 추가적인 센서(410, 410')는 센서(310)의 상류에 위치되거나, 유체 경로 세트에서 완전히 상이한 위치에 위치될 수 있다. 센서(310) 및 추가적인 센서(410, 410)는 유체 경로 섹션(570)에서 공기와 유체(예를 들어, 식염수 및 조영제) 사이를 구별하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 추가적인 센서(410, 410')는 유체 경로 섹션(570)에서 기포를 검출하고, 검출된 기포의 유량을 결정하고, 및/또는 검출된 기포의 체적을 결정하기 위해 제어기(900)와 협력하여 작동하도록 구성될 수 있다. 제어기(900)는 근위 검출기(414)와 원위 검출기(414)에 의해 검출되는 기포 사이의 시간 오프셋에 기초하여 이러한 검출된 기포의 유량을 결정하도록 구성될 수 있다.
도 24를 참조하면, 다른 실시예에서, 유체 경로 섹션(670)을 포함하는 매니폴드(600)가 각각의 주사기 팁(16A, 16B)에 부착될 수 있고, 센서 모듈(300A, 300B)은 매니폴드(600)의 유체 경로 섹션(670)과 작동 관련되어 배치될 수 있다. 매니폴드(600) 및 관련 측벽(630)은 PCT 국제 출원 제PCT/US2021/018523호에 설명된 바와 같은 클립 맞물림 메커니즘에 의해 주사기(10A, 10B)의 팁(16A, 16B) 상의 대응 피처에 클립되거나 달리 맞물릴 수 있으며, 상기 출원의 개시내용은 본 명세서에 참조로 포함된다. 매니폴드(600)는 개재되는 가요성 배관(즉, 대응하는 주사기 라인(208A, 208B))이 있거나 없이(도시된 바와 같이) 주사기 팁(16A, 16B)에 연결되도록 구성된 입구 포트(610)를 포함한다. 매니폴드(600)는 대응하는 환자 라인(210A, 210B)에 연결하도록 구성된 출구 포트(612), 및 대응하는 충전 라인(216A, 216B)에 연결하도록 구성된 충전 포트(614)를 더 포함한다. 유체 경로 섹션(670)은 도 6 및 도 7과 관련하여 도시되고 설명된 측벽(530)과 실질적으로 유사할 수 있는 측벽(630)을 포함한다.
도 1, 도 2, 도 6, 도 7 및 도 24를 참조하면, 특정 실시예에서, 센서 모듈(300A, 300B)은 벌크 유체 용기(19A, 19B)로부터의 사용 동안 주사기(10A, 10B)의 재충전을 수용하는 혈관 조영술(CV) 또는 컴퓨터 단층 촬영(CT) 절차 동안 충전 라인(216A, 216B) 내의 총 공기 검출을 위해 이용될 수 있다. 본 명세서에 언급된 바와 같이, 센서 모듈(300A, 300B)은 유체 경로 섹션(570)에서 주입 유체(F)와 공기 사이를 구별하고, MR, CV 또는 CT 주입 절차에 공통적인 2가지 유형의 주입 유체(즉, 조영제 유형 및 식염수) 사이를 구별하며, 조영제의 유형 및/또는 농도 사이를 구별하고, 유체 경로 섹션(570)이 센서 모듈(300A, 300B)에 삽입되었는 지를 결정하며, 유체 경로 섹션(570) 자체의 존재 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다. 특히, 제어기(900)는 검출기(314)의 출력 신호에 기초하여 각각의 주사기(10A, 10B)의 유체 내용물을 자동으로 식별하도록 구성될 수 있다. 제어기(900)는, 예를 들어 GUI(11)의 메시지 또는 그래픽을 통해 또는 유체 유형과 관련된 색상(예를 들어, 조영제용으로는 녹색 또는 보라색, 식염수 또는 다른 세정 용액용으로는 청색)에 의해 조작자에게 주사기(10A, 10B)의 내용물을 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, GUI(11)는 주사기(10A, 10B)를 그래픽으로 도시하여, 주사기(10A, 10B)의 내용물에 따라 미리 결정된 색상으로 각각을 보여줄 수 있다. 예상되는 바와 같이 주사기(10A, 10B)가 충전되어, 제1 주사기(10A)가 조영제를 수용하고 제2 주사기(10B)가 식염수를 수용하고 있다고 가정하면, GUI(11)는 제1 주사기(10A)를 녹색 또는 보라색으로, 제2 주사기(10B)를 청색으로 예시할 수 있다. 특정 유체 유형을 나타내고 센서 모듈(300A, 300B)에서 공기가 검출되는 경우를 나타내기 위해 다른 색상이 사용될 수 있다는 것이 이해된다.
몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 센서 모듈(300A, 300B) 및 제어기(900)에 의해 결정된 바와 같이 주사기(10A, 10B)의 내용물을 나타내기 위해 주사기(10A, 10B) 또는 시스템(2000)의 다른 부분을 조명할 수 있다. 예를 들어, 제어기(900)는 각각의 주사기(10A, 10B)에 광학적으로 연결된 광원을 조명할 수 있는데, 주사기(10A, 10B)는 주사기(10A, 10B)의 충전 내용물을 나타내는 색상(예를 들어, 조영제용으로 녹색, 식염수용으로 청색)을 디스플레이하는 광 튜브로서 작용한다. 플런저(14A, 14B)는 센서 모듈(300A, 300B)에 의해 결정된 주사기(10A, 10B)의 내용물을 나타내기 위해, 그 개시내용은 그 전문이 본 명세서에 참조로 포함되는, 미국 출원 공개 제2017/0056603호에 설명된 바와 같이 백릿일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 규정된 주입 프로토콜의 요구 사항에 비교하여 유체 배열에 오류가 있는 경우, 예를 들어 GUI(11) 상에서 또는 경고 경보(예를 들어, 청각 또는 시각)의 형태로, 조작자에게 경고를 전달하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 시각적 표시, 예를 들어 센서 모듈(300A, 300B)에서 작동 위치에 있는 유체 경로 섹션(570)의 부재(예를 들어, 황색 경고 광), 유체 경로 섹션(570)에서 공기의 존재(예를 들어, 적색 중단 주입 광), 유체 경로 섹션(570)에서 식염수의 존재(예를 들어, 청색 광), 또는 유체 경로 섹션(570)에서 조영제의 존재(예를 들어, 녹색 광)를 나타내는 광 디스플레이를 이용할 수 있다. 특정 실시예에서, 유체 경로 섹션(570)에서 공기가 검출되면, 제어기(900)는, 퍼지 작동이 수행되고 배관 내에서 더 이상의 공기가 검출되지 않을 때까지, 제어기(900)에 의해 자동으로 또는 조작자의 지시 하에, 주입 절차를 디스에이블하도록 구성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 주입 전 또는 주입 중에 결함이 검출되면 안전성 체크를 수행하고 및/또는 주입 절차의 파라미터를 조절하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(900)는, 제1 주사기(10A)와 관련된 센서 모듈(300A)을 통해, 조영제가 벌크 유체 용기(19A)로부터 주사기(10A)로 흡인되는 충전 작업 동안 유체 경로 섹션(570)을 모니터링할 수 있다. 제어기(900)는 센서 모듈(300A)의 검출기(314)의 출력 신호를 모니터링하여, 제1 주사기(10A)가 실제로 조영제를 수신하고 있는 지 또는 대신에 식염수로 충전되고 있는 지를 결정할 수 있다 - 예를 들어, 조작자가 잘못된 주사기(10A, 10B)에 벌크 유체 용기(19A, 19B)를 잘못 연결했기 때문에 -. 유사하게, 제어기(900)는, 식염수로 충전되도록 의도된 제2 주사기(10B)가 대신에 조영제로 충전되어 있는 지의 여부를 결정하기 위해 센서 모듈(300B)의 검출기(314)의 출력 신호를 모니터링할 수 있다. 조건 중 하나 또는 양자 모두가 참인 경우, 제어기(900)는 GUI(11) 상에 디스플레이된 메시지를 통해 조작자에게 경고하고, 및/또는 충전 절차를 자동으로 중단할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 충전 절차를 계속하고, 제1 주사기(10A)가 식염수 주사기로서 보여지도록(즉, GUI에서 주사기를 청색으로 강조 표시함으로써) 주입 프로토콜 및 GUI 디스플레이를 조절하도록 구성되고, 제어기는, 식염수용으로 프로그래밍되었고 원래 제2 주사기(10B)에 의해 주입되도록 의도된 파라미터를 사용하여 주사기(10A)로부터 식염수를 주입한다. 유사한 방식으로, 제어기(900)는 제2 주사기(10A)가 조영제 주사기로서 보여지도록(즉, GUI에서 주사기를 녹색으로 강조 표시함으로써) 주입 프로토콜 및 GUI 디스플레이를 조절할 수 있고, 제어기는, 조영제 주입용으로 프로그래밍되었고 원래 제1 주사기(10A)에 의해 주입되도록 의도된 파라미터를 사용하여 주사기(10B)로부터 조영제를 주입한다. 이러한 실시예에서, 제어기(900)는 어떤 주사기가 어떤 의료 유체를 전달하는 지의 반전을 나타내기 위해 GUI의 디스플레이를 업데이트하도록 구성될 수 있다. 주사기(10A, 10B)가 잘못 충전되더라도 주입 절차를 진행할 수 있는 능력은 부적절하게 로딩된 주입 유체를 폐기할 필요가 없고 충전 작업을 반복할 필요가 없기 때문에 폐기물을 감소시킬 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제어기(900)는, 제1 주사기(10A)의 조영제의 농도가 주입 프로토콜에 의해 요구되는 농도와 상이하다는 것을 센서 모듈(300A)이 검출한 경우 식염수에 대한 조영제의 주입 비율을 조절하도록 구성될 수 있다. 제어기(900)가, 센서 모듈(300A)의 출력 신호에 기초하여, 주사기(10A)의 조영제가 주입 프로토콜에 규정된 것보다 더 농축되었다고 결정하면, 제어기(900)는 조작자에게 경고하고 및/또는 절차 중에 주입되는 식염수의 비율을 자동으로 증가시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 희석시킬 수 있다. 유사하게, 이중 유동 절차에서, 제어기(900)는, 예를 들어 제1 주사기(10A)의 조영제가 주입 프로토콜에 규정된 것보다 덜 농축된 경우, 주입 절차 동안 식염수의 주입 속도를 감소시켜 조영제의 농도를 증가시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 모듈(300A, 300B) 중 하나 또는 양자 모두에 유체 경로 섹션이 존재하지 않는 경우, 대응 검출기(314)로부터의 결과적인 출력 신호는 제어기(900)가 검출기(314)로부터 후속 출력 신호를 평가할 수 있는 교정 지점으로서 제어기(900)에 의해 사용될 수 있다. 유체 경로 섹션(570)이 공기 또는 기포를 수용하는 경우, 예를 들어 측벽(530)에 의한 광의 흡수 또는 산란으로 인해 유체 경로 섹션을 통해 더 낮은 레벨의 광 투과가 발생하고, 그에 따라 더 적은 광이 검출기(314)에 도달하여, 더 낮은 검출기 출력 전압이 초래된다. 대안적으로, 유체가 유체 경로 섹션(570)에 존재할 때, 유체 광 흡착 특성 및/또는 굴절률은 광이 유체 경로 섹션(570)을 통해 이동할 때 광이 흡수 및/또는 굴절되게 하여, 유체 경로 섹션(570)에 공기가 있을 때와 비교하여 검출기(314)에 훨씬 더 낮은 레벨의 광이 도달하게 한다. 유체의 유형은 광 투과 특성에 영향을 미친다. 예를 들어, 식염수는 수용액에 용해된 용질(염)로 인해 공기 충전된 유체 경로 섹션(570)에 의해 흡수/굴절되는 광의 양보다 더 많은 제1 양의 광을 검출기(314)로 흡수/굴절시켜, 공기의 경우 또는 유체 경로 섹션(570)이 없는 경우보다 더 낮은 제1 전압 판독값을 초래한다. 조영제는 수용액에 용해된 용질(조영제 분자)의 유형으로 인해 식염수 또는 공기 충전된 유체 경로 섹션(570)에 의해 또는 유체 경로가 없는 경우에 흡수/굴절되는 광의 양보다 많은 제2 양의 광을 검출기(134)로 흡수/굴절시켜, 더 낮은 전압 판독값을 초래한다. 전술한 설명은 증가된 광 투과를 검출기(314)의 더 높은 전압 출력과 관련시키고 더 큰 광 흡수를 더 낮은 전압 출력과 관련시키지만, 이 관계는 실제 회로 구동 센서(310)의 함수이고, 그에 따라 몇몇 실시예는 더 높은 광 투과율에서 검출기의 전압 출력의 감소를 나타낼 수 있다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, 특정 실시예에 따르면, 검출기(314)의 민감도는 또한 상이한 유형의 조영제 및/또는 동일한 조영제의 상이한 농도를 구별하게 할 수 있다. 예를 들어, 동일한 조영제의 상이한 농도는 용액에 용해된 상이한 양의 용질로 인해 상이한 밀도를 갖게 되어, 상이한 굴절률 및/또는 상이한 양의 광 흡수를 초래한다. 따라서, 유체는 다양한 레벨의 전자기 방사선이 검출기(314)에 도달하게 하여, 다양한 검출기 출력 전압 신호를 초래한다. 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는, 예를 들어 제어기(900)에 프로그래밍된 룩업 데이터베이스에서, 상이한 조영제 유형 또는 상이한 조영제 농도의 출력 전압과 관련된 데이터베이스를 참조하도록 교정되거나 구성될 수 있다. 따라서, 제어기(900)는 제1 주사기(10A)(또는 제2 주사기(10B)가 부주의하게 조영제로 충전된 경우 제2 주사기(10B))에 어느 브랜드, 유형 및/또는 농도의 조영제가 있는 지를 결정할 수 있으며, 필요에 따라 GUI를 업데이트하거나 부정확한 조영제 또는 부정확한 조영제 농도가 주사기(10A)에 로딩되었음을 사용자에게 경고한다.
몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 주사기(10A, 10B)의 충전 시간을 최적화하기 위해 유체 경로 섹션에 있는 유체의 유형을 결정할 수 있다. 충전 유체 라인(216A, 216B)에 있는 유체의 유형을 식별함으로써, 제어기(900)는 주사기(10A, 10B)에 대해 미리 결정된 안전 충전 속도, 즉, 주사기 내로의 유체의 과도한 유량에 의해 유체에 생성되는 기포의 발생을 감소시키면서 주사기 충전 시간을 최소화하는 주사기(10A, 10B) 내로의 유량을 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(900)는 공기 검출의 결과를 저장 및 이용하고 이를 특정 충전 속도와 관련시켜, 주사기(10A, 10B)의 유체에 기포가 도입되는 것을 방지하거나 감소시키는 최적의 충전 속도(가장 빠른 속도)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 식염수의 미리 결정된 안전 충전 속도는 조영제의 미리 결정된 안전 충전 속도보다 더 높을 수 있다.
도 8a를 참조하면, 히스토그램(2100)은 센서(310)와 작동식으로 관련된 유체 경로 섹션(570)의 다양한 유체에 대한 검출기(314)의 경험적으로 관찰된 출력 전압을 도시한다. 도 8a 및 도 8b에 이용된 광의 파장은 890 nm이었다. 전압은 이미터(312)에 의해 생성된 적외선을 이용하고 0.228 인치의 센서 간극(G)을 이용하여 0.188 인치 외경 배관에서 측정되었다. 0.228 인치의 간극(G)은 0.188 인치 튜브에서 신호 구별을 획득하기 위한 최적의 크기인 것으로 나타났다. 도 8a로부터 알 수 있는 바와 같이, 빈 튜브(즉, 유체 경로 섹션(570)에 공기만 있음)에 대한 검출기(314)의 관찰된 출력 전압은 0 볼트 내지 0.25 볼트 범위 내에 속했다. 튜브가 없는 경우(즉, 유체 경로 섹션(570)이 센서(310)와 작동 관련되어 위치 설정되지 않음)에 대한 검출기(314)의 관찰된 출력 전압은 1 볼트 내지 1.25 볼트 범위 내에 속했다. 유체 경로 섹션에서 식염수에 대한 검출기(314)의 관찰된 출력 전압은 3.75 볼트 내지 4.25 볼트 범위에 속했다. 그리고 유체 경로 섹션(570)에서 조영제에 대한 검출기(314)의 관찰된 출력 전압은 4.75 볼트 내지 5 볼트 범위에 속했다. 유체 경로 섹션(570)의 다양한 유체(또는 유체의 결여)에 의해 나타나는 전압 출력의 클러스터링은 센서(310)가 검출기(314)의 출력 전압에 기초하여 이들 유체 유형 사이를 신뢰성 있게 구별할 수 있음을 예시한다.
도 8b를 참조하면, 그래프(2150)는 다시 도 8a에 도시된 바와 같은 적외선 및 0.228 인치의 간극(G)을 사용하여 유체 경로 섹션(570)의 다양한 유체의 여러 테스트 측정값에 대한 검출기 출력 전압의 표준 편차를 도시한다. 데이터가 표시되는 유체는 식염수(3개의 데이터 세트가 분석됨)와 다음과 같은 상업적으로 입수 가능한 조영제 용액, 즉, Ultravist® 370, Ultravist® 300, Omnipaque™ 240, Omnipaque™ 350, Isovue® 370, Isovue® 300, 및 Isovue® 250을 포함한다. Isovue® 370과 하나의 식염수를 제외한 모든 유체의 경우, 검출기 출력 전압의 표준 편차는 0.01 볼트 미만이었다. 이들 유체에 대한 낮은 표준 편차는 검출기(314)의 출력 전압이 각각의 특정 유체에 대해 일관적이라는 것을 나타내며, 이는 다시 센서(310)가 검출기 출력 전압에 기초하여 조영제 용액 사이를 신뢰성 있게 구별할 수 있다는 것을 나타낸다. 이러한 또는 유사한 경험적 데이터에 기초하여, 제어기(900)는 공기, 식염수 및 다양한 유형의 조영제와 관련된 상한 및 하한과 같은 미리 결정된 임계값으로 프로그래밍될 수 있다. 주입 절차 동안, 검출기(314)로부터의 출력 신호가 공기와 관련된 미리 결정된 상한 및 하한 내에 속하는 경우, 제어기(900)는 공기가 유체 경로 섹션(570)에 존재한다고 결정한다. 마찬가지로, 검출기로부터의 출력 신호가 조영제와 관련된 미리 결정된 상한 및 하한 내에 속하는 경우, 제어기(900)는 조영제가 유체 경로 섹션(570)에 존재한다고 결정한다. 몇몇 실시예에서, 상한 또는 하한만이 미리 결정된 임계값 중 하나로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어기(900)는, 식염수 또는 조영제의 출력 전압 신호가 공기의 출력 전압 신호보다 결코 작지 않기 때문에, 공기와 관련된 상한을 갖지 않을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 예상된 값 범위를 크게 벗어난 출력 신호를 결함 조건으로서 해석할 수 있고 조작자에게 (예를 들어, GUI(11)에 디스플레이되는 메시지를 통해) 경고하고 및/또는 주입 절차를 자동으로 중단할 수 있다. 예를 들어, 출력 신호가 그래프(2100)로부터 명백한 바와 같이 유체 경로 섹션(570)의 임의의 유체와 관련된 예상 출력 전압보다 큰 본 실시예에서 5 볼트를 초과하는 경우, 제어기(900)는 결함이 발생했다고 결정할 수 있다.
도 9를 참조하면, 그래프(2200)는 물, 조영제, 및 물과 조영제의 50:50 용액에 대해, 다시 1450 nm에서 작동하는 이미터(312)에 대해 경험적으로 관찰된 검출기 출력 신호 전압을 도시한다. 이 실시예에서, 유체 경로 섹션(570)의 물에 대한 평균 검출기 출력 전압은 150 밀리볼트(mV) 내지 200 mV이고, 유체 경로 섹션(570)의 조영제와 물의 50:50 용액에 대한 평균 검출기 출력 전압은 200 mV 내지 250 mV이며, 유체 경로 섹션(570)의 조영제에 대한 평균 검출기 출력 전압은 250 mV 내지 300 mV이다.
도 10을 참조하면, 그래프(2300)는 이미터(312)가 395 nm의 자외선 스펙트럼에서 전자기 방사선을 생성하는 실시예에서 물, 조영제, 및 물과 조영제의 50:50 용액에 대해 경험적으로 관찰된 검출기 출력 신호 전압을 도시한다. 이 실시예에서, 유체 경로 섹션(570)의 물에 대한 평균 검출기 출력 전압은 1600 mV 내지 1800 mV이고, 유체 경로 섹션(570)의 조영제와 물의 50:50 용액에 대한 평균 검출기 출력 전압은 1400 mV 내지 1600 mV이며, 유체 경로 섹션(570)의 조영제에 대한 평균 검출기 출력 전압은 약 1200 mV이다.
도 11을 참조하면, 그래프(2400)는, 다시 이미터(312)가 약 395 nm의 UV 스펙트럼에서 전자기 방사선을 생성하는 실시예에서 물에 대한 조영제의 다양한 희석 비율에 대해 경험적으로 관찰된 검출기 출력 신호 전압을 도시한다. 이 실시예에서, 유체 경로 섹션(570)의 100% 조영제에 대한 평균 검출기 출력 전압은 약 1200 mV이고, 평균 검출기 출력 전압은 75% 조영제, 50% 조영제, 25% 조영제, 0% 조영제(100% 물)로 점진적으로 증가한다. 따라서, 이 실시예에서, 용액 내 조영제의 백분율은 검출기(314)의 출력 전압에 역효과를 갖는다.
도 8a 내지 도 11은 단지 센서(310)의 특정 구성을 갖는 소수의 실시예에 대한 데이터를 도시한다. 상이한 유형의 이미터(312) 또는 검출기(314), 이미터(312) 또는 검출기(314)와 관련된 상이한 회로, 이미터(312)와 검출기(314) 사이의 상이한 간극 간격, 상이한 배관 직경, 전자기 방사선의 상이한 세기, 및/또는 상이한 광학 렌즈 또는 필터를 사용할 수 있는 다른 구성이 도 8a 내지 도 11에 예시된 바와 같이 동일한 유체를 검출할 때 상이한 출력 전압을 생성할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 예를 들어, 검출기(314)는, 유체 경로 섹션이 존재하지 않는 경우 약 1.609 볼트, 유체 경로 섹션이 공기로 충전된 경우 약 0.609 볼트, 유체 경로 섹션이 식염수로 충전된 경우 약 3.43 볼트, 유체 경로 섹션이 조영제로 충전된 경우 약 4.65 볼트의 전압을 출력할 수 있다. 다른 실시예에서, 검출기(314)는 유체 경로 섹션이 존재하지 않는 경우 약 5.0 볼트, 유체 경로 섹션이 공기로 충전된 경우 약 2.5 볼트, 유체 경로 섹션이 조영제로 충전된 경우 약 1.0 볼트의 전압을 출력할 수 있다. 검출기 출력 전압은 교정(예를 들어, 도 23의 센서 회로의 저항기(322, 324)의 변경)을 통해 특정 정도로 조작되어 더 큰 민감도의 출력 전압을 생성할 수 있다.
도 12 내지 도 15를 참조하면, 그래프(2500-2800)는 이미터(312)에 의해 생성된 파장의 함수로서 다양한 상업적으로 입수 가능한 조영제 용액을 통한 전자기 방사선에 대해 경험적으로 관찰된 다양한 투과율을 예시한다. 먼저 도 12를 참조하면, 그래프(2500)는 10 밀리미터(mm) 유리 큐벳에 있는 Ultravist® 370 조영제의 다양한 희석을 통한 전자기 방사선의 상대적 투과에 대해 수집된 실험 데이터를 도시한다. 10 mm 유리 큐벳의 물을 통한 전자기 방사선의 투과는 또한 기준 값으로 나타내며, 본질적으로 투과율은 100%이다. 그래프로 나타낸 희석은 순수 Ultravist® 370과 물 대 Ultravist® 370의 1:1, 2:1, 및 3:1 비율을 포함한다. 그래프(2500)로부터 알 수 있는 바와 같이, 다양한 희석 사이의 상대 투과의 가장 큰 구별은 UV 스펙트럼 또는 그 근방에서, 예를 들어 370 내지 390 nm의 영역에서, 특히 본 실시예에서는 약 379 nm에서 발생한다.
주어진 파장에서 상대 투과의 차이는 식염수(물과 유사)와 조영제, 그리고 물과 조영제의 다양한 희석 사이를 구별하는 데 사용될 수 있다. 특히, 검출기(314)는 유체 경로 섹션(570)의 유체를 통해 전달되는 전자기 방사선을 검출하므로, 다양한 희석의 투과율의 차이로 인해 검출기(314)에 도달하는 전자기 방사선의 양이 상이하게 된다. 따라서, 검출기(314)에 의해 생성된 결과적인 출력 신호는 주어진 파장에서 상이한 투과율을 갖는 물과 조영제 희석에 대해 상이하게 된다. 미리 결정된 파장, 예를 들어 약 379 nm의 전자기 방사선을 방출하는 이미터(312)를 사용함으로써, 제어기(900)는 검출기(314)의 출력 신호에 기초하여 대략적으로 Ultravist® 370의 어느 희석 비율이 유체 경로 섹션(570)에 존재하는 지를 결정할 수 있다. 특히, 제어기(900)는 검출기(314)의 출력 전압을 Ultravist® 370의 다양한 희석과 관련된 알려진 출력 전압에 일치시키도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 다양한 희석과 관련된 알려진 출력 전압의 데이터베이스를 참조하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 검출기(314)의 출력 전압에 기초하여 Ultravist®(370)의 희석 비율을 보간하도록 구성될 수 있다.
도 13을 참조하면, 그래프(2600)는 Isovue® 128, Isovue® 250, Isovue® 370, Omnipaque™ 300, 및 Ultravist® 370을 포함하는 다양한 상업적으로 입수 가능한 조영제 용액을 통해 350 nm 내지 450 nm에 속하는 파장을 갖는 전자기 방사선의 투과율을 도시한다. 도 14의 그래프(2700)는 그래프(2600)와 동일한 데이터를 도시하지만 약 200 nm 내지 약 1020 nm에 속하는 파장을 갖는 전자기 방사선에 대해 확장되어 있다. 도 15의 그래프(2800)는 900 nm 내지 1050 nm에 속하는 파장을 갖는 전자기 방사선에 대한 동일한 상업적으로 입수 가능한 조영제 용액의 투과율을 도시한다. 도 12에 언급한 바와 같이, 주어진 파장에서의 상대 투과의 차이는 다양한 조영제 용액 사이를 구별하는 데 사용될 수 있다. 도 13 내지 도 15로부터 알 수 있는 바와 같이, 다양한 조영제 용액의 투과율에서 가장 큰 차이는 전자기 스펙트럼의 적외선 및 자외선 영역 또는 그 근방에서 발생할 수 있다. 따라서, 이미터(312)는 이러한 구별의 이점을 취하기 위해 적외선 및 자외선 스펙트럼 또는 그 근방에서 전자기 방사선을 생성하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 이미터(312)는 가시 스펙트럼의 전자기 방사선을 생성하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 이미터(312)는 2개 이상의 상이한 파장, 예컨대 전자기 스펙트럼의 적외선 영역 내의 2개의 파장, 전자기 스펙트럼의 자외선 영역 내의 2개의 파장, 또는 전자기 스펙트럼의 적외선 영역의 파장 및 자외선 영역의 파장에서 전자기 방사선을 생성할 수 있다. 따라서, 이미터(312)는 유체 경로 섹션(570) 내의 유체의 정체를 보다 정확하게 결정하기 위해 유체 경로 섹션(570)의 유체에 대한 여러 흡수/투과 데이터 지점을 수집하도록 유체 경로 섹션(570)을 통해 상이한 파장의 전자기 방사선을 펄스할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 검출기(314)의 출력 신호에 기초하여 어느 조영제 용액이 유체 경로 섹션(570)에 존재하는 지를 결정하도록 구성될 수 있다. 특히, 제어기(900)는 검출기(314)의 출력 전압을 다양한 상업적으로 입수 가능한 조영제 용액과 관련된 알려진 출력 전압에 일치시키도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 다양한 상업적으로 입수 가능한 조영제 용액과 관련된 알려진 출력 전압의 데이터베이스를 참조하도록 구성될 수 있다.
도 16 내지 도 20을 참조하면, 센서(310)와 관련된 유체 경로 섹션에 존재할 수 있는 다양한 배관 기하형상 및 제조 결함이 도시되어 있다. 도 16은 유체 경로 섹션의 루멘(580)이 측벽(530)과 동심이 아닌 편심을 도시한다. 도 17은 측벽(530)의 내경 및/또는 외경이 근위에서 원위 방향으로 테이퍼지는 드래프트를 도시한다. 도 18은 측벽(530)에 적용된 표면 마감(582)을 도시한다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 특정 표면 마감은 측벽(530)을 통과하는 전자기 방사선의 수렴 및/또는 발산을 조작하도록 의도적일 수 있다. 그러나, 다른 표면 마감 및/또는 일관되지 않게 적용된 표면 마감은 센서 판독값에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 도 19는 측벽(530)의 내경 및/또는 외경이 둥글지 않은 난형 튜브를 도시한다. 도 20은 측벽(530)의 위습(584), 예를 들어 제조 중에 부여된 기본 재료 또는 몰딩 라인의 포함을 도시한다. 도 16 내지 도 20에 도시된 피처 각각은 유체 경로 섹션을 통과하는 전자기 방사선이 예상치 못한 방식으로 거동하게 할 수 있으며, 이는 검출기(314)로부터 허위이고 신뢰할 수 없는 출력 신호를 초래할 수 있다. 경험적 테스트에서, 조영제 유형 사이를 구별하는 것은 가장 높은 민감도가 필요하며, 따라서 도 16 내지 도 20에 도시된 배관 불규칙의 유형이 이러한 유형의 구별에 가장 뚜렷한 영향을 미칠 수 있다. 대안적으로, 공기와 조영제, 공기와 식염수, 조영제와 식염수 사이를 구별하는 것은 더 적은 민감도가 필요하므로, 도 16 내지 도 20의 배관 불규칙은 이러한 결정에 더 적거나 무시할 수 있는 영향을 미칠 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 검출기(314)로부터의 출력 신호에 대한 이러한 기하형상 피처/결함의 존재 및 잠재적 영향을 확립하기 위해 주입 및/또는 주사기 충전 절차 전에 테스트 측정을 수행하도록 구성될 수 있다. 제어기(900)는 테스트 측정의 결과를 사용하여 검출기(314)를 교정하고 및/또는 조영제 주입 유체 경로 및 세정 유체 경로 중 하나 또는 양자 모두의 피처/결함의 영향에 기초하여 하나 이상의 보정 인자를 계산할 수 있다. 충전 및/또는 주입 절차 동안, 제어기(900)는 제조 피처/결함을 보상하기 위해 검출기(314)로부터의 출력 신호에 보정 인자를 적용할 수 있다.
센서 판독값에 영향을 미칠 수 있는 추가적인 제조 문제는 측벽(530)의 내경이 예상된 값과 상이하다는 것이다. 이는 제조 공차 및/또는 제3자 유체 경로 세트 구성요소의 사용으로 인해 발생할 수 있다. 측벽(530)의 예상치 못한 내경은 특히 기포 체적 계산에 영향을 미칠 수 있는 데, 이는 제어기(900)가 기포의 검출된 길이를 체적으로 변환하기 위해 내경에 대응하는 미리 결정된 직경 상수를 이용할 수 있기 때문이다. 측벽(530)의 실제 내경이 미리 결정된 직경 상수와 상이한 경우, 기포 체적의 계산이 부정확할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 빈 유체 경로 섹션의 검출된 굴절에 기초하여 측벽 외경, 내경, 및 두께를 확립하기 위해 주입 절차 전에 테스트 측정을 수행하도록 구성될 수 있다. 테스트 측정에 기초하여, 제어기(900)는 검출기(314)로부터의 후속 출력 신호에 보정 인자를 적용할 수 있다.
도 21a 내지 도 21h를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 이미터(312)에 의해 생성된 전자기 방사선의 강도 및/또는 파장을 조작하여 민감도를 개선시키고 및/또는 센서(310)로부터 추가 정보를 수집하도록 구성될 수 있다. 특히, 제어기(900)는 이미터(312)에 대한 전류를 증가시켜 이미터(312)가 높은 강도의 광을 방출하게 하거나, 이미터(312)에 대한 전류를 감소시켜 이미터(312)가 더 낮은 강도의 광을 방출하게 할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 검출기(314)를 포화시키는 것으로 알려진 미리 결정된 강도로 이미터(312)에 전력을 공급할 수 있다. 검출기(314)가 포화 한계에 있을 때, 검출기(314)의 출력 전압은 최대이고, 이미터(312)로부터의 광 강도의 추가 증가는 검출기(314)로부터 더 높은 출력 전압을 생성하지 않을 것이다. 도 21a 내지 도 21d는 센서(310)의 임의의 실시예에 대한 이미터 전류의 함수로서 검출기 출력 전압을 예시한다. 도 21a에 도시된 바와 같이, 검출기(314)는 최소 출력 전압에 대응하는 다크 레벨(dark level)과, 최대 출력 전압에 대응하는 포화 한계를 갖는다. 도 21a는 검출기(314)의 다크 레벨과 포화 한계 사이의 제1 검출기 출력 전압(802)을 생성하도록 선택된 제1 이미터 전류(702)를 예시한다. 도 21b는 제1 이미터 전류(702)보다 크고, 그에 따라 검출기(314)가 제1 출력 전압(802)보다 큰 제2 검출기 출력 전압(804)을 생성하게 하는 제2 이미터 전류(704)를 예시한다. 이 경우, 제2 검출기 출력 전압(804)은 검출기(314)의 포화 한계보다 여전히 낮다. 도 21c는 제2 이미터 전류(704)보다 더 크고, 그에 따라 검출기(314)가 제2 검출기 출력 전압(804)보다 큰 제3 검출기 출력 전압(806)을 생성하게 하는 제3 이미터 전류(706)를 예시한다. 이 경우, 제3 이미터 전류(706)는 검출기(314)가 포화될 만큼 충분한 광 강도를 생성하고, 따라서 제3 검출기 출력 전압(806)은 포화 한계에 있게 된다. 도 21d는 제3 이미터 전류(706)보다 큰 제4 이미터 전류(708)를 예시한다. 검출기(314)가 이미 상황 한계에 도달했기 때문에, 제4 이미터 전류(708)에 의해 생성된 제4 검출기 출력 전압(808)은 제3 검출기 출력 전압(806)과 실질적으로 동일하다. 이미터 전류의 추가 증가는 마찬가지로 검출기(314)의 출력 전압의 증가를 초래하지 않을 것이다.
주어진 검출기(314)에 대한 포화 한계는 실질적으로 일정하다. 이미터(312)와 검출기(314) 사이의 내용물의 굴절 및 흡수 특성은 검출기(314)에 도달하는 광의 양 및/또는 강도에 영향을 주기 때문에, 유체 경로 섹션에 있는 유체(및 유체 경로 섹션 자체)의 굴절 및 흡수 특성은 검출기(314)의 포화 한계에 도달하는 데 필요한 이미터 전류를 결정하게 된다. 제어기(900)는 검출기(314)의 알려진 포화 한계를 이용하여 유체, 예를 들어 공기, 식염수, 및 조영제 사이를 구별하고, 조영제의 유형 및/또는 농도 사이를 구별할 수 있다. 예를 들어, 제어기(900)는 공기만 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기(314)를 포화시키기에 충분한 전류로 이미터(312)를 구동할 수 있다. 검출기 출력 전압이 실제로 이 이미터 전류에 응답하여 포화 한계에 도달하는 경우, 제어기(900)는 유체 경로 섹션에 공기만이 존재한다고 결정할 수 있다. 그러나, 이러한 이미터 전류에 응답하여 검출기 출력 전압이 포화 한계에 도달하지 못하는 경우, 제어기(900)는 다른 유체가 존재한다고 결정할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어기(900)는 유체 경로 섹션에 있는 유체의 유형 및/또는 농도를 더 추론하기 위해 이미터(312)에 대한 전류를 계속해서 변조할 수 있다. 예를 들어, 제어기(900)는 유체 경로 섹션의 유체가 식염수에 대해 미리 결정된 비율 미만의 조영제를 포함하는 경우 검출기(314)를 포화시키기에 충분한 전류로 이미터(312)를 구동할 수 있다. 검출기 출력 전압이 이 이미터 전류에 응답하여 포화 한계에 도달한 경우, 제어기(900)는 유체 경로 섹션의 유체가 식염수에 대해 미리 결정된 비율 미만의 조영제를 갖는다고 결정할 수 있다.
도 21e 내지 도 21h는 이미터 전류를 점진적으로 증가시킴으로써 유체 경로 섹션의 유체 내용물을 결정하는 이러한 방법을 예시한다. 도 21e에서, 제어기(900)는 공기만이 유체 경로 섹션에 존재하는 경우에도 검출기(314)를 포화시키지 않는 알려진 전류에 대응하는 제5 이미터 전류(750)에서 이미터(312)를 구동한다. 이 이미터 전류에서, 공기(850)와 관련된 검출기 출력 전압, 제1 조영제 용액(852)과 관련된 검출기 출력 전압, 제2 조영제 용액(854)과 관련된 검출기 출력 전압, 제3 조영제 용액(856)과 관련된 검출기 출력 전압 모두는 검출기(314)의 포화 한계 미만이다. 그럼에도 불구하고, 공기(850)와 관련된 검출기 출력 전압은, 제어기(900)가, 검출기(314)의 실제 측정된 검출기 출력 전압에 기초하여, 공기가 유체 경로 섹션에 존재한다고 결론을 내릴 수 있는 조영제 용액(852, 854, 856)과 관련된 검출기 출력 전압과 충분히 구별된다. 제5 이미터 전류(750)에서, 제2 조영제 용액 및 제3 조영제 용액(854, 856)과 관련된 검출기 출력 전압은 실질적으로 검출기(314)의 다크 레벨에 있고, 따라서 제어기(900)는 제5 이미터 전류(750)에서 제2 및 제3 조영제 용액(854, 856) 사이를 효과적으로 구별할 수 없다는 점에 유의해야 한다.
도 21f를 참조하면, 제어기(900)는 유체, 특히 제1, 제2, 및 제3 조영제 용액(852, 854, 856) 사이를 구별하는 능력을 개선시키기 위해 이미터(312)에 대한 전류를 증가시킬 수 있다. 그렇게 하기 위해, 제어기(900)는 제5 이미터 전류(750)보다 큰 제6 이미터 전류(752)로 이미터(312)를 구동할 수 있다. 제6 이미터 전류(752)에서, 공기(850)와 관련된 검출기 출력 전압은 검출기(314)의 포화 한계에 있다. 제2 조영제 용액(854)과 관련된 검출기 출력 전압은 다크 레벨에서 벗어나 검출기(314)의 유효 분해능 내에 있다. 제6 이미터 전류(752)에서, 제어기(900)는 검출기(314)의 실제 출력 전압에 기초하여 특히 제1 및 제2 조영제 용액(852, 852) 사이를 구별할 수 있다. 또한, 제거 방법에 의해, 조영제 용액(856)은 여전히 다크 레벨 내에 속하는 것처럼 제거될 수 있다.
도 21g를 참조하면, 제어기(900)는 유체, 특히 제2 및 제3 조영제 용액(854, 856) 사이를 구별하는 능력을 개선시키기 위해 이미터(312)에 대한 전류를 다시 증가시킬 수 있다. 제7 이미터 전류(754)에서, 공기(850) 및 제1 조영제 용액(852)과 관련된 검출기 출력 전압은 검출기(314)의 포화 한계에 있다. 제3 조영제 용액(856)과 관련된 검출기 출력 전압은 다크 레벨에서 벗어나 있다. 또한, 제2 및 제3 조영제 용액(854, 856)과 관련된 검출기 출력 전압 사이의 확산이 증가하여, 제2 및 제3 조영제 용액(854, 856) 사이의 구별이 제6 이미터 전류(752)에 비교하여 제7 이미터 전류(754)에서 더 쉽고 및/또는 더 신뢰할 수 있게 된다.
제어기(900)는 다시 이미터(312)에 대한 전류를 제8 이미터 전류(758)로 증가시킬 수 있다. 8개의 이미터 전류(758)에서, 공기(850), 제1 조영제 용액(852), 및 제2 조영제 용액(854)과 관련된 검출기 출력 전압은 검출기(314)의 포화 한계에 있다. 따라서, 제어기(900)는 검출기(314)의 실제 검출기 출력 전압이 포화 한계보다 낮은 임의의 값인 경우 유체 경로 섹션에 제3 조영제 용액(856)이 존재한다고 결정할 수 있다. 제어기(900)는 도 21a 내지 도 21h와 관련하여 설명된 바와 같이 유체 경로 섹션의 유체 내용물을 분석하기 위해 미리 결정된 시간 간격으로 이미터(312)의 전류 분할을 점증적으로 변조하도록 구성될 수 있다.
도 22를 참조하면, 검출기(314)의 예시적인 출력 신호의 그래프가 3개의 차이 내경(0.122 인치의 주사기 캡 "A", 0.165 인치의 주사기 캡 "B", 및 0.210 인치의 주사기 캡 "C")의 주사기 팁(16A, 16B)(도 7 또는 도 24에 도시됨)과 작동 관련하여 배열된 센서(310)에 대해 도시되어 있다. 다음의 세 가지 상이한 조건에 대해 주사기 캡 "A", "B" 및 "C" 각각에 대해 테스트가 수행되었다: 주사기 캡이 센서 모듈(300A, 300B)과 작동 관련되지 않은 조건; 주사기 캡이 센서 모듈(300A, 300B)과 작동 관련되고 공기로 충전된 조건; 및 주사기 캡이 센서 모듈(300A, 300B)과 작동 관련되고 물로 충전된 조건. 검출기(314)로부터의 출력 신호는 제어기(900)가 주사기 캡의 내경에 무관하게 이들 세 가지 조건을 식별할 수 있게 한다. 세 가지 주사기 캡 직경 모두에 대해 취한 측정 결과, 센서와 작동 관련되지 않은 주사기 캡의 평균 출력 신호는 4.110 내지 4.111 볼트의 범위였고; 공기로 충전된 주사기 캡의 평균 출력 신호는 2.120 내지 2.665 볼트의 범위였으며; 물로 충전된 주사기 캡의 평균 출력 신호는 1.102 내지 1.283 볼트의 범위였다. 도 22에 도시된 테스트 결과의 경우, 이미터(312)는 1450 nm의 파장에서 작동되었다.
본 발명의 다양한 예가 전술한 설명에서 제공되었지만, 본 기술 분야의 숙련자는 본 개시내용의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 이들 예를 수정 및 변경할 수 있다. 따라서, 전술한 설명은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 의도된다. 전술한 개시내용은 첨부된 청구범위에 의해 한정되며, 청구범위의 의미 및 균등성 범위 내에 속하는 개시내용에 대한 모든 변경은 그 범위 내에 포함되어야 한다.
Claims (53)
- 유체 인젝터 시스템이며,
적어도 하나의 유체 저장조로부터 적어도 하나의 유체를 가압하고 전달하기 위한 적어도 하나의 인젝터;
벌크 유체 저장조와 적어도 하나의 인젝터에 연결된 주사기 사이의 유체 연통을 제공하는 적어도 하나의 유체 경로 섹션;
적어도 하나의 유체 경로 섹션을 따라 배열된 적어도 하나의 센서로서, 적어도 하나의 센서는:
적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 광을 방출하도록 구성된 이미터; 및
적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 방출된 광을 수신하고 수신된 광의 적어도 하나의 특성에 기초하여 전기 신호를 생성하도록 구성된 검출기를 포함하는, 적어도 하나의 센서; 및
검출기에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여,
유체 경로 섹션에 존재하는 적어도 하나의 유체의 정체;
유체 경로 섹션에 있는 적어도 하나의 유체의 농도; 및
유체 경로 섹션의 적어도 하나의 특성 중 적어도 하나를 결정하도록 프로그래밍되거나 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 유체 인젝터 시스템. - 제1항에 있어서, 이미터는 유체 경로 섹션의 제1 측면에 배열되고,
검출기는 유체 경로 섹션의 제2 측면에 배열되며,
유체 경로 섹션의 제2 측면은 유체 경로 섹션의 제1 측면과 약 180°반대쪽에 있는, 유체 인젝터 시스템. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
제1 유체와 제2 유체를 각각 전달하기 위한 제1 유체 저장조와 제2 유체 저장조;
제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 유체 경로 섹션;
제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 유체 경로 섹션; 및
제1 센서와 제2 센서를 더 포함하고,
제1 유체 경로 섹션은 제1 센서와 관련되고, 제2 유체 경로 섹션은 제2 센서와 관련되는, 유체 인젝터 시스템. - 제3항에 있어서,
제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 벌크 유체 용기; 및
제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 벌크 유체 용기를 더 포함하고,
제1 센서는 제1 유체 저장조의 충전 작업 동안 제1 벌크 유체 용기로부터 제1 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열되며,
제2 센서는 제2 유체 저장조의 충전 작업 동안 제2 벌크 유체 용기로부터 제2 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열되는, 유체 인젝터 시스템. - 제4항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는, 제1 및 제2 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여, 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었고, 제2 유체 저장소를 충전하는 유체가 원래 제1 유체 저장소를 충전하도록 의도되었음을 결정하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제5항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는, 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었다는 결정에 응답하여 충전 작업을 중단하는 것, 및 제1 유체 저장조와 제2 유체 저장조의 정체를 전환하여 제1 유체가 제1 유체 저장조와 관련되고 제2 유체가 제2 유체 저장조와 관련되도록 주입 파라미터가 업데이트되는 것을 보장하도록 주입 프로토콜을 조절하는 것으로부터 선택된 작업을 수행하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제5항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제1 유체 저장조를 구성하고 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제2 유체 저장조를 구성함으로써 주입 프로토콜을 변경하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제7항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는 그래픽 사용자 인터페이스의 디스플레이를 조절하거나 유체 저장조와 관련된 광원을 조명하여 제1 유체 저장조가 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 제2 유체 저장조가 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 있음을 나타내도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 매니폴드를 더 포함하고, 매니폴드는:
적어도 하나의 유체 경로 섹션;
적어도 하나의 유체 저장조의 주사기 팁에 연결된 입구 포트;
환자 라인에 연결된 출구 포트; 및
벌크 유체 용기에 연결된 충전 포트를 포함하는, 유체 인젝터 시스템. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는, 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 유체의 정체와 유체의 농도 중 적어도 하나에 기초하여, 적어도 하나의 유체 저장조의 최적의 충전 속도를 결정하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제12항에 있어서, 최적의 충전 속도는 유체가 적어도 하나의 유체 저장조에 진입할 때 유체에 기포가 도입되는 것을 최소화하는 적어도 하나의 유체 저장조를 충전하는 가장 빠른 속도를 포함하는, 유체 인젝터 시스템.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 조영제를 수용할 때 제1 전압 신호를 출력하도록 구성되고,
검출기는 유체 경로 섹션이 식염수를 수용할 때 제2 전압 신호를 출력하도록 구성되며,
적어도 하나의 프로세서는 제1 전압 신호와 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 주입 유체의 정체를 결정하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템. - 제12항에 있어서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 공기를 수용할 때 제3 전압 신호를 출력하도록 구성되고,
적어도 하나의 프로세서는 제3 전압 신호, 제1 전압 신호, 및 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 공기가 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있음을 결정하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템. - 제13항에 있어서, 검출기가 유체 경로 섹션이 공기를 수용한다고 결정할 때, 검출기는 벌크 유체 저장조가 비어 있다는 경고를 사용자에게 제공하도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는,
적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하고,
주입 절차 동안 주입되는 식염수의 비율을 증가시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 희석시키도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는,
적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하고,
주입 절차 동안 식염수의 주입 속도를 감소시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 증가시키도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템. - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 유체 유동 방향에 직교하여 광을 방출하도록 배열되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는, 전기 신호에 기초하여, 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 이미터와 검출기 사이에 존재함을 결정하도록 프로그래밍되거나 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 자외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제19항에 있어서, 방출된 광은 약 300 nm 내지 약 400 nm의 파장을 갖는, 유체 인젝터 시스템.
- 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 적외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제21항에 있어서, 방출된 광은 약 700 nm 내지 약 2000 nm의 파장을 갖는, 유체 인젝터 시스템.
- 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 가시 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제23항에 있어서, 방출된 광은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 파장을 갖는, 유체 인젝터 시스템.
- 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는 제1 이미터 전류로 이미터를 구동하도록 프로그래밍되거나 구성되고, 제1 이미터 전류는 제1 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 제25항에 있어서, 적어도 하나의 프로세서는 제1 이미터 전류보다 큰 제2 이미터 전류로 이미터를 구동하도록 프로그래밍되거나 구성되고, 제2 이미터 전류는 제2 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
- 유체 인젝터 시스템의 적어도 하나의 유체 경로 섹션에서 유동하는 유체의 하나 이상의 유체 특성을 결정하기 위한 방법이며,
적어도 하나의 센서의 이미터로부터 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 광을 방출하는 단계;
적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통과한 광을 제1 근위 센서의 검출기로 검출하는 단계; 및
검출기에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여,
유체 경로 세트에 존재하는 주입 유체의 정체;
유체 경로 세트에 있는 주입 유체의 농도; 및
유체 경로 섹션의 적어도 하나의 특성 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함하는, 방법. - 제27항에 있어서, 이미터는 유체 경로 섹션의 제1 측면에 배열되고,
검출기는 유체 경로 섹션의 제2 측면에 배열되며,
유체 경로 섹션의 제2 측면은 유체 경로 섹션의 제1 측면과 약 180°반대쪽에 있는, 방법. - 제27항 및 제28항에 있어서, 유체 인젝터 시스템은:
제1 유체와 제2 유체를 각각 전달하기 위한 제1 유체 저장조와 제2 유체 저장조;
제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 유체 경로 섹션;
제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 유체 경로 섹션; 및
제1 센서와 제2 센서를 포함하고,
제1 유체 경로 섹션은 제1 센서와 관련되고, 제2 유체 경로 섹션은 제2 센서와 관련되는, 방법. - 제29항에 있어서, 유체 인젝터 시스템은:
제1 유체 저장조와 유체 연통하는 제1 벌크 유체 용기; 및
제2 유체 저장조와 유체 연통하는 제2 벌크 유체 용기를 더 포함하고,
제1 센서는 제1 유체 저장조의 충전 작업 동안 제1 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열되며,
제2 센서는 제2 유체 저장조의 충전 작업 동안 제2 유체 저장조에 진입하는 유체를 검출하도록 배열되는, 방법. - 제30항에 있어서,
제1 및 제2 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여, 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었고, 제2 유체 저장소를 충전하는 유체가 원래 제1 유체 저장소를 충전하도록 의도되었음을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제31항에 있어서, 제1 유체 저장조를 충전하는 유체가 원래 제2 유체 저장조를 충전하도록 의도되었다는 결정에 응답하여 충전 작업을 중단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제31항에 있어서, 제1 유체 저장조와 제2 유체 저장조의 정체를 전환하여 제1 유체가 제1 유체 저장조와 관련되고 제2 유체가 제2 유체 저장조와 관련되도록 주입 파라미터가 업데이트되는 것을 보장하도록 주입 프로토콜을 조절하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제31항에 있어서, 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제1 유체 저장조를 구성하고 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 주입하도록 제2 유체 저장조를 구성함으로써 주입 프로토콜을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제34항에 있어서, 그래픽 사용자 인터페이스의 디스플레이를 조절하거나 유체 저장조와 관련된 광원을 조명하여 제1 유체 저장조가 원래 제2 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 제2 유체 저장조가 원래 제1 유체 저장조에 의해 주입되도록 의도된 유체를 수용하고 있음을 나타내는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제27항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 인젝터 시스템은 매니폴드를 더 포함하고, 매니폴드는:
적어도 하나의 유체 경로 섹션;
적어도 하나의 유체 저장조의 주사기 팁에 연결된 입구 포트;
환자 라인에 연결된 출구 포트; 및
벌크 유체 용기에 연결된 충전 포트를 포함하는, 방법. - 제27항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 유체의 정체와 유체의 농도 중 적어도 하나에 기초하여, 적어도 하나의 유체 저장조의 최적의 충전 속도를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제37항에 있어서, 최적의 충전 속도는 유체가 적어도 하나의 유체 저장조에 진입할 때 유체에 기포가 도입되는 것을 최소화하는 적어도 하나의 유체 저장조를 충전하는 가장 빠른 속도를 포함하는, 방법.
- 제27항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 조영제를 수용할 때 제1 전압 신호를 출력하도록 구성되고,
검출기는 유체 경로 섹션이 식염수를 수용할 때 제2 전압 신호를 출력하도록 구성되며,
방법은 제1 전압 신호와 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 주입 유체의 정체를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제39항에 있어서, 검출기는 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 공기를 수용할 때 제3 전압 신호를 출력하도록 구성되고, 방법은 제3 전압 신호, 제1 전압 신호, 및 제2 전압 신호 사이의 차이에 기초하여 공기가 유체 경로 섹션에 있음을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제40항에 있어서, 유체 경로 섹션이 공기를 수용한다고 검출기가 결정할 때 벌크 유체 저장조가 비어 있다는 경고를 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제27항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하는 단계, 및
주입 절차 동안 주입되는 식염수의 비율을 증가시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 희석시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제27항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 센서에 의해 생성된 전기 신호에 기초하여 적어도 하나의 유체 경로 섹션에 있는 조영제의 농도를 결정하는 단계, 및
주입 절차 동안 식염수의 주입 속도를 감소시켜 환자에게 전달되는 조영제의 농도를 증가시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제23항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 적어도 하나의 유체 경로 섹션을 통해 유체 유동 방향에 직교하여 광을 방출하도록 배열되는, 방법.
- 제27항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 신호에 기초하여, 적어도 하나의 유체 경로 섹션이 이미터와 검출기 사이에 존재함을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제27항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 자외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 방법.
- 제46항에 있어서, 방출된 광은 약 300 nm 내지 약 400 nm의 파장을 갖는, 방법.
- 제27항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 적외선 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 방법.
- 제48에 있어서, 방출된 광은 약 700 nm 내지 약 2000 nm의 파장을 갖는, 방법.
- 제27항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 이미터는 가시 스펙트럼의 광을 방출하도록 구성되는, 방법.
- 제50항에 있어서, 방출된 광은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 파장을 갖는, 방법.
- 제27항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 이미터 전류로 이미터를 구동하는 단계를 더 포함하고, 제1 이미터 전류는 제1 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성되는, 방법.
- 제52항에 있어서, 제1 이미터 전류보다 큰 제2 이미터 전류로 이미터를 구동하는 단계를 더 포함하고, 제2 이미터 전류는 제2 유체가 유체 경로 섹션에 존재하는 경우 검출기를 포화시키도록 구성되는, 유체 인젝터 시스템.
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