KR20240063918A - 조영제 혼합기 - Google Patents
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Abstract
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100)가 제시된다. 혼합기(100)는 혼합 용기(200)를 지지하기 위한 유지 장치(109), 혼합 용기(200) 내에서 조영 분말을 액체와 혼합하기 위한 실질적으로 균질한 원형 혼합기 블레이드(110), 및 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도 및 유지 장치(109)와 혼합기 블레이드(110) 사이의 수직 거리(D)를 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다. 방법, 시스템 및 혼합 용기가 또한 제시된다.
Description
본 발명은 혼합기에 관한 것이며, 보다 정확하게는 경구용 음성 조영제 폼(per-oral negative contrast agent foam)을 제공하는 데 적합한 조영제 혼합기와 관련 방법 및 시스템에 관한 것이다.
컴퓨터 단층 촬영(Computerized Tomography: CT)은 건강과 질병에서 실질 장기(parenchymal organs), 근육, 지방 조직, 뼈, 혈관, 림프절(lymph nodule) 등의 단면 영상이나 슬라이스(slice)를 생성하는 일련의 X-선 캡션(X-ray caption)을 조합하여 신체(예를 들어, 인체)와 그 내부의 상세한 영상을 생성하는 진단 영상 기술이다. 오늘날 CT는 자기 공명 단층 촬영과 같은 다른 단층 촬영 기술에 비해서 비용이 저렴하고 검사 속도가 눈에 띄게 빠르며, 또한 전 세계적으로 이용 가능성이 높기 때문에 자주 사용되는 도구이다. 암 진단에의 일반적인 사용 이외에도, CT는 염증성 질환(inflammatory disease), 외상, 이상(anomalie) 등과 같은 다양한 다른 질병 및 장애를 진단하는 데 널리 사용된다.
복부 CT(CT-abd)에서, 조직 구획 사이의 밀도 차이를 증가시켜 구조를 구분하기 위해서 조영제가 사용된다. 향상된 대비 차이는 방사선 전문의가 시간이 지남에 따라서 복부와 골반 내 이상을 검출하고 추적하여, 가능한 의학적 진단을 수행하는 데 필요한 세부 정보의 시각화를 개선한다. 구조물 및/또는 재료의 방사선 밀도는 하운스필드 단위(Hounsfield Unit: HU)로 측정된다. 복부 장기 및 구조는 그들 구성의 방사선 밀도에 따라서 흰색(예컨대, 뼈; 약 +1000 HU)으로부터 밝은 회색(예컨대, 혈관; 약 +70 HU)까지 그리고 흑색(예컨대, 폐의 공기; 약 -1000 HU)까지 회색조의 다양한 색상으로 표시된다.
일상적으로 CT-abd로 지칭되는 환자에게는 일반적으로 위장관(gastro-intestinal tract) 경계를 구분하기 위한 경구용 제제가 준비된다. 지금까지, 가장 일반적으로 사용되는 경계 구분 제제(demarcating agent)는 정맥 내 적용을 위한 요오드 조영제의 희석 용액이었으며, 결과적으로 +HU를 갖는 백장 내용물(white bowel content)을 초래한다. 다른 제제는 약 10 HU의 밀도를 제공하는 등-삼투성 용액(iso-osmotic solution)이며, 장 내강(bowel lumen)을 다른 신체 구조의 색상에 가까운 회색으로 나타낸다. 따라서 양성 경구용 충전제(oral filling agent)는 CT 영상에서 장벽과 소장 내강 사이의 대비가 없거나 불만족스러운 수준을 제공한다. 결과적으로, 장벽 영상을 판독하기가 쉽지 않아서 위-양성(false positive) 및 음성 진단을 포함한 방사선학적 진단 품질의 저하를 초래할 수 있다. 결과적으로, 점막 내벽(mucosal lining) 및 장벽에 대해 현저하게 더 큰 대비를 갖는 음성 "흑색" 충전 조영제가 EP 3589331호에서 소개되어 개선된 의학적 평가를 위한 기회를 창출했다.
EP 3589331호에 소개된 조영제는 마이크로버블(microbubble)의 유체 수성 폼이다. 폼은 완전히 균질한 분산액이 얻어질 때까지 수동으로 또는 자기 교반기로 조영 분말(contrast powder)을 액체와 함께 교반함으로써 얻은 분산액으로부터 생성된다. 이러한 분산액은 블렌더(blender)를 수동으로 사용함으로써 폼으로 혼합된다. 블렌더의 블레이드(blade)는 여분 공기의 혼입 및 새로운 큰 거품의 형성을 방지하기 위해서 임의의 공기 주머니를 생성함이 없이 분산 상태를 지속적으로 유지한다. 폼이 균질해지고 눈에 보이는 거품이 없을 때까지 폼이 휘핑된다(whipped). 눈에 보이는 거품이 폼 표면에서 육안에 의해 검출되는 경우에, 거품은 스푼이나 파스퇴르 피펫(Pasteur pipette)과 같은 흡입 장치를 사용하여 제거된다. 제거될 수 없는 너무 많은 거품이 표면 및/또는 벌크(bulk)에 존재하면, 폼은 폐기되거나 다시 휘핑되어야 하므로 준비 시간과 제품 비용을 증가시킨다.
조영제 폼을 제조하는 공정은 민감하다. 과잉 공기는 오버런(overrun)을 증가시키고 결과적으로 더 두꺼운 폼을 제조할 뿐만 아니라, 큰 거품을 형성하여 불균일하고 높은 다분산성(polydispersity) 폼을 제공한다. 그러한 폼은 X-선 이미지의 품질을 부정적으로 방해한다. 폼은 폼을 구성하는 마이크로-버블 중에서 명확하게 눈에 띄는 거품을 포함해서는 안 된다.
따라서, 위의 내용으로부터 개선의 여지가 있음을 알 수 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 비해서 개선되고 위에서 논의된 단점을 해결하거나 적어도 완화시키는 신규한 유형의 혼합기를 제공하는 것이다. 더 구체적으로, 본 발명의 목적은 예를 들어, 복부 컴퓨터 단층 촬영을 위한 경구용 음성 조영제 폼을 제공하는 데 적합한 조영제 혼합기를 제공하는 것이다. 이들 목적은 관련된 종속항에 정의된 바람직한 실시양태와 함께 첨부된 독립항에 기재된 기술에 의해 해결된다.
제 1 양태에서, 폼 유형의 조영제(foam type contrast agent)를 제공하기 위한 조영제 혼합기가 제시된다. 혼합기는 혼합 용기를 지지하기 위한 유지 장치(holding arrangement), 혼합 용기 내에서 조영 분말을 액체와 혼합하기 위한 실질적으로 균질한 원형 혼합기 블레이드, 그리고 혼합기 블레이드의 회전 속도 및 유지 장치와 혼합기 블레이드 사이의 수직 거리를 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다.
일 변형예에서, 유지 장치는 조영제 혼합기의 제 2 모터 장치에 의해 이동 가능하여 유지 장치와 혼합기 블레이드 사이의 수직 거리를 제어한다. 제 2 모터 장치는 제어기(160)에 의해 제어된다. 이는 혼합하는 동안 그리고 혼합기 블레이드와 유지 장치 사이의 거리를 제어하는 동안 소음과 진동을 감소시키기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 혼합기 블레이드는 제어기에 의해서 제어되는 제 1 모터 장치에 의해서 혼합기 샤프트(mixer shaft)의 종축을 중심으로 회전 가능한 혼합기 샤프트 상에 배열된다. 이는 모터 장치가 제어 가능한 토크를 제공하고, 에너지 효율적이고, 조용하고, 비용 효율적이며, 비교적 제어하기 쉽기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 혼합기 블레이드는 조영제 혼합기의 제 2 모터 장치에 의해서 이동 가능하여 유지 장치와 혼합기 블레이드 사이의 수직 거리를 제어한다. 제 2 모터 장치는 제어기에 의해서 제어된다. 이는 혼합기의 비용이 제 2 모터 장치에 대한 덜 엄격한 요구사항으로 감소될 수 있기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 혼합기 블레이드는 클러치에 의해서 제 1 모터 장치에 작동 가능하게 연결된다. 클러치를 가지면 혼합기로부터 혼합기 블레이드를 제거하여 혼합기 블레이드의 교체 및/또는 세정을 단순화할 수 있기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 클러치는 제 1 모터 장치에 작동 가능하게 연결된 상부 부재, 및 혼합기 블레이드에 작동 가능하게 연결된 하부 부재를 포함하는 자기 클러치이다. 상부 부재는 하나 이상의 자석에 의해서 하부 부재에 연결된다. 클러치에 자석을 사용하면 도구 없이 혼합기 블레이드를 제거할 수 있으며, 이는 향상된 사용자 경험을 제공하며 혼합기 블레이드를 교체 및/또는 세정할 때 필요한 시간과 노력을 감소시킨다.
일 변형예에서, 클러치 하부 부재 또는 상부 부재는 오목하게 형성되며, 클러치의 하부 부재 또는 상부 부재 중 다른 하나는 맞물려 볼록하게 형성된다. 이는 제 1 모터 장치에 대한 혼합기 블레이드의 쉽고 정확한 위치 지정을 가능하게 하여 혼합기 블레이드를 교체 및/또는 세정할 때 필요한 시간과 노력을 감소시키기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 혼합기 블레이드는 혼합기 블레이드의 평면과 혼합기 샤프트의 종축에 수직인 기준 평면 사이에 블레이드 각도가 형성되도록 혼합기 샤프트 상에 배열된다. 블레이드 각도는 0.5 내지 5° 범위, 바람직하게는 2 내지 4° 범위이다. 이는 폼에 포함된 공기의 양과 그에 따른 폼의 부피를 제어하는 데 블레이드 각도가 사용될 수 있기 때문에 유리하다. 블레이드 각도는 혼합기 블레이드의 효율성을 증가시킨다.
일 변형예에서, 음성 경구용 조영제 혼합기는 액체를 혼합 용기 내로 분배하도록 배열된 액체 용기를 더 포함한다. 이는 혼합기를 시작하기 전에 액체가 혼합 용기에 있는지 확인할 필요가 없기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 음성 경구용 조영제 혼합기는 액체 용기와 혼합 용기 사이의 유체 경로에 배열되고 제어기에 의해서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 제어 가능한 밸브를 더 포함한다. 이는 액체가 혼합 용기에 첨가되는 시기 및/또는 혼합 용기에 첨가되는 액체의 양을 제어기가 제어할 수 있기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 음성 경구용 조영제 혼합기는 조영 분말을 혼합 용기에 분배하도록 배열된 분말 용기를 더 포함한다. 이는 혼합기를 시작하기 전에 조영제가 혼합 용기에 있는지 확인할 필요가 없기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 음성 경구용 조영제 혼합기는 제어기에 의해서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 제어 가능한 분말 분배기를 더 포함한다. 이는 조영 분말이 혼합 용기에 첨가되는 시기 및/또는 혼합 용기에 첨가되는 조영 분말의 양을 제어기가 제어할 수 있기 때문에 유리하다.
제 2 양태에서, 복부 CT를 위한 경구용 음성 조영제 폼을 제공하는 방법이 제시된다. 방법은 제 1 양태에 따른 음성 경구용 조영제 혼합기의 제어기에 의해서 수행된다. 혼합기 블레이드는 혼합 용기 내에서 조영 분말을 액체와 혼합하도록 구성 가능하다. 방법은 원하는 회전 속도로 회전하도록 혼합기 블레이드를 제어하는 단계, 및 상부 거리와 하부 거리 사이를 반복적으로 변경하도록 혼합기 블레이드와 유지 장치 사이의 수직 거리를 제어하는 단계를 포함한다.
일 변형예에서, 조영제 혼합기는 밸브에 의해서 액체를 혼합 용기에 분배하도록 배열된 액체 용기를 포함하며, 방법은 혼합 용기 내로 액체를 분배하도록 밸브를 제어하는 단계를 더 포함한다. 이는 액체가 혼합 용기에 첨가되는 시기 및/또는 혼합 용기에 첨가되는 액체의 양을 제어기가 제어할 수 있기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 원하는 회전 속도로 회전하도록 혼합기 블레이드를 제어하는 단계는 액체를 혼합 용기에 분배하기 위해서 밸브를 제어하기 전에 개시된다. 이는 혼합기 블레이드의 회전 동안 물을 첨가하면 액체에서 덩어리를 형성하는 조영 분말의 위험을 감소시키기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 원하는 회전 속도로 회전하도록 조영제 혼합기 블레이드를 제어하는 단계는 액체를 혼합 용기에 분배하기 위해서 밸브를 제어한 후에 개시된다. 이는 유출 및/또는 튀는 위험을 감소시키기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 조영제 혼합기는 분말 분배기에 의해서 조영 분말을 혼합 용기에 분배하도록 배열된 분말 분배기를 포함하며, 방법은 분말을 혼합 용기에 분배하도록 분말 분배기를 제어하는 단계를 더 포함한다. 이는 조영 분말이 혼합 용기에 첨가되는 시기 및/또는 혼합 용기에 첨가되는 조영 분말의 양을 제어기가 제어할 수 있기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 상부 거리와 하부 거리 사이를 반복적으로 변경하도록 혼합기 블레이드와 유지 장치 사이의 수직 거리를 제어하는 단계는 적어도 8회, 바람직하게는 적어도 12회 수행된다. 이는 복부 CT를 위한 경구용 음성 조영제 폼에 특히 적합한 폼을 제공하기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 원하는 회전 속도로 회전하도록 혼합기 블레이드를 제어하는 단계는 혼합기 블레이드와 유지 장치 사이의 수직 거리를 제어하는 단계 동안, 혼합기 블레이드의 회전을 휴지 기간(rest period) 동안 정지하는 단계를 더 포함한다. 이는 혼합기 블레이드의 회전이 시작될 때 표면과의 접촉에 의해서 붕괴될 혼합 용기의 표면으로 비교적 큰 기포가 상승하게 하기 때문에 유리하다.
제 3 양태에서, 제 1 양태의 음성 경구용 조영제 혼합기, 혼합 용기, 조영 분말 및 액체를 포함하는 혼합기 시스템이 제시된다. 혼합 용기는 혼합기의 혼합기 블레이드를 수용하도록 배열될 수 있다.
일 변형예에서, 혼합기 블레이드의 직경은 혼합 용기 직경의 1/2보다 작고 혼합 용기 직경의 1/3보다 크다. 이는 복부 CT를 위한 경구용 음성 조영제 폼에 특히 적합한 폼을 제공하기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 혼합기 블레이드와 유지 장치 사이의 수직 거리는 상부 거리와 하부 거리 사이에서 제어 가능하다. 혼합기 블레이드는 하부 거리에서 혼합 용기의 바닥에 인접해 있다. 이는 기포 확대나 조영 분말의 잔여물 없이 균질한 폼의 생성을 허용하기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 혼합기 블레이드와 유지 장치 사이의 상부 거리는 혼합기 작동 중에, 혼합기 용기 내 음성 조영제 폼의 원하는 높이의 75% 미만, 바람직하게는 혼합기 용기 내 음성 조영제 폼의 원하는 높이의 65% 미만, 가장 바람직하게는 혼합기 용기 내의 음성 조영제 폼의 원하는 높이의 55% 미만이다. 이는 기포 확대나 조영 분말의 잔여물 없이 균질한 폼의 생성을 허용하기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 조영 분말은 난백 분말이다.
일 변형예에서, 액체는 물이다.
제 4 양태에서, 복부 컴퓨터 단층 촬영(CT)을 위한 경구용 음성 조영제 폼을 제공하기 위한 음성 경구용 조영제 혼합기가 제시된다. 혼합기는 혼합 용기 내에서 조영 분말을 액체와 혼합하는 혼합기 블레이드, 및 혼합기 블레이드의 수직 위치와 회전 속도를 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다.
일 변형예에서, 혼합기 블레이드는 제 1 전기 모터에 의해서 혼합기 샤프트의 종축을 중심으로 회전 가능하고 제 2 전기 모터에 의해서 혼합기 샤프트의 종축을 따라 이동 가능한 혼합기 샤프트 상에 배열된다. 제 1 전기 모터와 제 2 전기 모터는 제어기에 의해서 제어된다. 이는 전기 모터가 제어 가능한 토크를 제공하고, 에너지 효율적이고, 조용하고, 비용 효율적이며, 비교적 쉽게 제어할 수 있기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 혼합기 블레이드는 클러치에 의해서 제 1 전기 모터에 작동 가능하게 연결된다. 클러치를 가지면 혼합기로부터 혼합기 블레이드를 제거하여 혼합기 블레이드의 교체 및/또는 세정을 단순화할 수 있기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 클러치는 제 1 전기 모터에 작동 가능하게 연결된 상부 부재, 및 혼합기 블레이드에 작동 가능하게 연결된 하부 부재를 포함하는 자기 클러치이다. 상부 부재는 하나 이상의 자석에 의해서 하부 부재에 연결된다. 클러치에 자석을 사용하면 도구 없이 혼합기 블레이드를 제거할 수 있고 향상된 사용자 경험을 제공하며 혼합기 블레이드를 교체 및/또는 세정할 때 필요한 시간과 노력이 감소된다.
일 변형예에서, 클러치의 하부 부재 또는 상부 부재는 오목하게 형성되고, 클러치의 하부 부재 또는 상부 부재 중 다른 하나는 맞물려 볼록하게 형성된다. 이는 혼합기 블레이드를 제 1 전기 모터에 쉽고 정확하게 위치 지정하게 하여 혼합기 블레이드를 교체 및/또는 세정할 때 필요한 시간과 노력을 감소시키기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 혼합기 블레이드는 블레이드 각도가 혼합기 블레이드의 평면과 혼합기 샤프트의 종축에 수직인 기준 평면 사이에 형성되도록 혼합기 샤프트 상에 배열된다. 블레이드 각도는 0.5 내지 5° 범위, 바람직하게는 2 내지 4° 범위이다. 이는 폼에 포함된 공기의 양과 그에 따른 폼의 부피를 제어하는 데 블레이드 각도가 사용될 수 있기 때문에 유리하다. 블레이드 각도는 혼합기 블레이드의 효율성을 증가시킨다.
일 변형예에서, 혼합기 블레이드는 균질한 실질적으로 원형인 혼합기 블레이드이다. 이는 혼합 공정에서 난류의 위험을 감소시키고 보다 균일한 기포 크기를 갖는 폼을 제공하기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 음성 경구용 조영제 혼합기는 액체를 혼합 용기에 분배하도록 배열된 액체 용기를 더 포함한다. 이는 혼합기를 시작하기 전에 액체가 혼합 용기에 있는지 확인할 필요가 없기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 음성 경구용 조영제 혼합기는 액체 용기와 혼합 용기 사이의 유체 경로에 배열되고 제어기에 의해서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 제어 가능한 밸브를 더 포함한다. 이는 액체가 혼합 용기에 첨가되는 시기 및/또는 혼합 용기에 첨가되는 액체의 양을 제어기가 제어할 수 있기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 음성 경구용 조영제 혼합기는 조영제 분말을 혼합 용기에 분배하도록 배열된 분말 용기를 더 포함한다. 이는 혼합기를 시작하기 전에 조영 분말이 혼합 용기에 있는지 확인할 필요가 없기 때문에 유리하다.
일 변형예에서, 음성 경구용 조영제 혼합기는 적어도 조영 분말이 혼합 용기 내로 분배되는 분배 위치로 제어기에 의해서 제어 가능한 분말 분배기를 더 포함한다. 이는 조영 분말이 혼합 용기에 첨가되는 시기 및/또는 혼합 용기에 첨가되는 조영 분말의 양을 제어기가 제어할 수 있기 때문에 유리하다.
본 발명의 실시양태는 다음에 설명될 것이며; 본 발명의 개념이 실제로 어떻게 축소될 수 있는지에 대한 비-제한적인 예를 예시하는 첨부된 개략도를 참조한다.
도 1a는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 측면도이다.
도 1c는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 사시도이다.
도 1d 내지 도 1e는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 측면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 클러치의 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드의 측면도이다.
도 3b는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드의 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드를 갖춘 혼합 용기의 정면도이다.
도 4b는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드의 수직 이동의 시계열 도표이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드의 부분 측면도이다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드와 혼합 용기의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 사시도이다.
도 8c는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 부분 블록도이다.
도 9는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 10은 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 방법의 개략적인 블록도이다.
도 1a는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 측면도이다.
도 1c는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 사시도이다.
도 1d 내지 도 1e는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 측면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 클러치의 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드의 측면도이다.
도 3b는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드의 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드를 갖춘 혼합 용기의 정면도이다.
도 4b는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드의 수직 이동의 시계열 도표이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드의 부분 측면도이다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 블레이드와 혼합 용기의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 사시도이다.
도 8c는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 조영제 혼합기의 부분 블록도이다.
도 9는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 혼합기 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 10은 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 방법의 개략적인 블록도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 특정 실시양태를 더욱 완전하게 설명할 것이다. 그러나 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며 본 명세서에 기재된 실시양태로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며; 오히려, 이들 실시양태는 본 개시내용이 철저하고 완전해지고, 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 범주를 당업자에게 완전히 전달할 수 있도록 예로서 제공된다.
"커플링된(coupled)"이라는 용어는 반드시 직접적일 필요는 없고 반드시 기계적일 필요는 없지만 연결된 것으로 정의된다. "커플링되는" 두 개 이상의 항목은 서로 통합될 수 있다. 'a' 및 'an'이라는 용어는 본 개시내용에서 달리 명시적으로 요구하지 않는 한 하나 이상으로 정의된다. "실질적으로(substantially)", "대략적으로(approximately)" 및 "약(about)"이라는 용어는 당업자가 이해하는 바와 같이 대체로(largely)로서 정의되지만, 반드시 전부는 아닌 것으로 정의된다. "포함하다(comprise)"(및 "포함하다(comprises)" 및 "포함하는(comprising)"과 같은 이의 임의의 형태), "가지다(have)"(및 "가지는(having)" 및 "가지고 있는(having)"과 같은 이의 임의의 형태), "포함하다(include)"(및 "포함하다(includes)" 및 "포함하는(including)"과 같은 이의 임의의 형태) 그리고 "함유하다(contain)"(및 "함유하다(contains)" 및 "함유하는(containing)"과 같은 이의 임의의 형태)와 같은 용어는 개방형(open-ended) 연결 동사이다. 결과적으로, 하나 이상의 단계를 "포함하는", "가지는", "포함하는" 또는 "함유하는" 방법은 이들 하나 이상의 단계를 소유하지만, 이들 하나 이상의 단계만을 소유하는 것으로 제한되지 않는다.
수성 매체에 공기 분산으로 구성된 시스템은 분산된 공기의 비율에 따라서 -1000 HU 내지 0 HU 범위의 음성 밀도(negative density) 대비 값을 제공하므로, 음성 조영제로서 사용될 수 있다. 그러한 조영제는 MRI, 초음파, CT에 사용 가능하다. 이는 식품 기반 조영제이므로, 경구 투여 및 따라서 복부 영상 촬영에 특히 적합하다. 본 개시내용은 용도에 관계없이, 음성 및 양성의, 이들 모든 용례를 위한 폼 유형의 조영제를 제공하는 데 적용 가능하다. 본 개시내용은 복부 CT 영상 CT를 위한 경구용 조영제 폼에 초점을 맞추고 있지만, 이는 단지 하나의 예시적인 실시양태일 뿐이다. 본 개시내용의 교시는 또한, 복부 CT-스캔으로부터의 방사선 이미지에 (음성)조영제 특성을 갖거나 갖지 않는 다른 충전제를 제공할 때 적용 가능하다. 복부 CT 영상의 경우에, 제공된 음성 밀도 대비 값은 상당히 높은 공기 부피 비율에 대응하는 -300 내지 -800 HU 범위에 있어야 한다. 또한, CT 영상화에 사용하기 위한 조영제는 위장관 전체에 걸쳐 본질적으로 동일한 CT 음성 밀도 조영제 값을 제공하기 위해서 위장관에서 충분히 안정해야 한다. 해당 분야에서 인식된 바와 같이, 액체, 즉 폼 내 공기의 분산은 발포제를 포함하는 수용액 또는 분산액을 휘핑하거나 비팅(whipping or beating)함으로써 제공될 수 있다. 발포제의 전형적인 예는 세제이다. 발포제의 유형과 양은 최종 발포제의 특성에 영향을 미칠 것이다. 또한, 수용액 또는 분산액에 혼입된 공기의 양도 최종 발포제의 특성에 영향을 미칠 것이다. 복부 CT용 음성 조영제 준비에는 전형적으로, 자기 교반기를 사용하여 건조 분말(5)(도 9 참조), 추가로 조영 분말(5) 또는 분말(5)을 액체와 혼합하여 분산액을 얻는 과정이 포함된다. 이러한 분산액은 일반적으로 블렌더로 혼합되어, 분산액에 공기를 혼입시킴으로써 환자에게 경구 투여되는 폼을 생성한다. 예를 들어, 음성 조영제를 포함하는 CT에서 반복 가능하고 비교 가능한 결과에 도달하기 위해서, 폼은 누가, 어디서, 언제 폼을 준비하는지에 관계없이 일관성이 있어야 한다. 이 이외에도, 이중 기계(즉, 자기 교반기와 블렌더)를 사용하는 것은 지루하고 시간이 추가되며 두 대의 별도 기계를 세척, 유지 관리 및 서비스해야 하는 것 이외에도 여러 수동 단계를 필요로 한다.
조영 분말(5)과 관련하여, 식품 기반 단백질 중 난백 단백질(egg white protein)이 겔화(gelation) 및 폼 형성에 탁월한 기능적 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 난백 단백질 또는 난백은 여러 구형 단백질(오발부민(ovalbumin), 오보트랜스페린(ovotransferin), 오보뮤코이드(ovomucoid), 오보뮤신(ovomucin), 리소자임(lysozyme), 글로불린(globulin), 아비딘(avidin))로 구성된다. 오발부민이 중요한 단백질 중 하나임에도 불구하고, 난백에 함유된 다양한 단백질의 조합은 거품 형성 및 거품 안정성 특성에 유리하다. 대향 전하의 혼합과 분자간 결합의 형성은 식품 거품의 안정화를 개선한다. 따라서 혼합물은 바람직하게, 적어도 오발부민, 오보뮤신 및 오보글로불린을 포함할 수 있다. 분산액에서, 난백과 같은 계면활성제는 이들의 양친매성 특성(amphiphilic nature)으로 인해 기포의 형성 및 안정화를 허용한다. 알부민 단백질은 거품 형성 및 겔화에 탁월한 기능적 특성을 가지는 것으로 밝혀졌으며, 따라서 여기에서 선호된다. 그러나 분산된 기포의 안정화를 강화하기 위해서는 거품 안정제, 예를 들어 천연 검(natural gum)과 같이 거품 안정제 역할을 하는 하이드로콜로이드가 액체 조성물에 존재해야 한다.
본 출원 전반에 걸쳐서 "조영 분말(contrast powder)"이라는 용어가 사용되지만, 분말 자체가 대비 향상 특성을 가질 필요는 없다. "조영 분말"이란 용어는 조영제를 제공하기 위해서 사용되는 분말, 즉 분말 형태의 조영제를 지칭한다. 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 조영 분말은 폼에 대한 안정화 특성을 가질 수 있으며, 여기서 폼의 기포는 대비를 향상시키며, 따라서 조영 분말은 대비를 촉진하는 것으로 설명될 수 있다.
음성 경구용 조영제 폼(7)(도 9 참조)의 반복 가능한 준비 공정은 도 1a 및 도 1b의 음성 경구용 조영제 혼합기(100)에 의해 제공된다. 음성 경구용 조영제 혼합기(100), 또는 단축해서 혼합기(100)는 조영 분말(5)을 액체(3)와 혼합함으로써 복부 컴퓨터 단층 촬영을 위한 경구용 음성 조영제 폼(7)을 제공하기 위한 혼합기 블레이드(110)를 포함한다(도 9 참조). 즉, 혼합기(100)는 조영 분말(5)과 액체(3)로부터 출발하여 음성 조영제 폼(7)을 제공하도록 구성된다. 즉, 먼저 분산액을 제공할 필요가 없다. 혼합기(100)는 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109)(도 1b 참조) 사이의 수직 거리(LP)(도 4b 참조) 및 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도를 제어하도록 구성된 제어기(160)(도 9 참조)를 더 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 제어기(160)는 혼합기 블레이드(110)의 회전 방향을 제어하도록 추가로 구성된다. 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)의 제어는 비교적 큰 기포가 폼(7)의 일부일 위험을 감소시키고 균질한 폼(7)이 제공되는 것을 보장한다. 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도를 제어하면 폼(7)에 포함되는 공기의 양을 제어할 수 있다. 회전 속도가 증가하면 더 많은 공기가 흡수되어 폼 부피가 커지고, 회전 속도가 감소하면 결과적으로 공기가 더 적게 포함되어 폼 부피가 감소된다. 이러한 구성에서, 혼합기(100)는 먼저, 건조 분말(5)을 액체(3)와 함께 분산시켜 분산시킬 필요 없이 음성 조영제 폼(7)의 형성을 가능하게 한다. 이는 폼(7)의 품질을 크게 개선하는 것 이외에도, 음성 조영제 폼(7)의 준비 시간을 크게 감소시킴으로써 관리인, 병원 직원 등의 귀중한 시간을 절약한다.
본 개시내용이 주로 조영제 혼합기(100)를 참조하여 이루어지지만, 그러한 혼합기는 초음파 젤 등과 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 다른 목적으로도 사용될 수 있다는 것이 미리 강조되어야 한다. 초음파 젤은 프로필렌 글리콜과 물의 혼합물로 구성될 수 있으며, 그러한 혼합물은 본 개시내용의 혼합기(100)에 의해 매우 양호하게 얻어질 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 혼합은 바람직하게, 음성 조영제 폼(7)에 혼합될 건조 분말(5)과 액체(3)를 유지하는 혼합 용기(200)에서 수행된다. 건조 분말(5) 및/또는 액체(3)는 혼합기(100)를 시작하기 전에 혼합기(100)의 사용자에 의해 혼합 용기(200)에 수동으로 첨가될 수 있거나, 본 개시내용의 다른 섹션에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 혼합기(100)에 의해서 혼합 용기(200)에 자동 또는 반자동으로 첨가된다. 혼합 용기는 추가로 설명되는 바와 같이 혼합기 샤프트(L)의 종축을 따라 고정되거나 이동 가능할 수 있는 유지 장치(109)에 의해 지지될 수 있다.
혼합기 블레이드(110)는 혼합기(100)의 혼합기 샤프트(120)의 하나의 단부에 배열되는 것이 바람직하다. 혼합기 샤프트(120)는 혼합기 블레이드(110)의 일체형 부분으로서 형성될 수 있거나, 혼합기 블레이드(110)는 용접 또는 하나 이상의 나사, 핀 등과 같은 적합한 부착 수단에 의해 혼합기 샤프트에 부착될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)는 혼합기 샤프트(120)로부터 제거 가능하다. 혼합기 샤프트(120)는 제 1 모터 장치(130)에 의해서 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 중심으로 회전 가능하다. 즉, 혼합기 블레이드(110)는 제 1 모터(130)에 작동 가능하게 연결된다. 제 1 모터(130)의 회전 속도는 바람직하게, 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도를 결정하고, 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도는 바람직하게, 제 1 모터(130)의 회전 속도를 제어하는 제어기(160)에 의해서 제어된다. 제 1 모터(130)와 혼합기 블레이드(110) 사이의 작동 연결은 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도 및/또는 토크 제어를 돕기 위해서 하나 이상의 변속기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)는 제어기(160)에 의해서 제어된다. 바람직하게, 혼합기(100)는 혼합기 블레이드(110)를 이동시키도록 배열된 제 2 모터 장치(140), 또는 도 1c를 참조하여 설명되는 바와 같이 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 따르는 유지 장치(109)를 더 포함한다. 이러한 실시양태에서, 제 2 모터 장치(140)는 유지 장치(109)와 혼합기 블레이드(110) 사이의 거리(D)가 변경되도록 임의의 적합한 방식으로 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 따라서 혼합기 블레이드(110)를 이동시키도록 배열될 수 있다. 하나의 추가 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)는 제 1 모터 배열(130)과 함께 이동된다. 이는 제 2 모터 장치(140)가 혼합기(100)의 캐리어(170)의 위치를 제어하게 함으로써 제공될 수 있다. 캐리어(170)는 캐리어(170)가 이동될 때, 제 1 모터 장치(130) 및 혼합기 블레이드(110)가 함께 이동되도록 제 1 모터(130) 및 혼합기 블레이드(110)를 지지하도록 배열될 수 있다. 혼합기(100)는 베이스(103) 및 베이스(103)에, 바람직하게는 베이스(103)에 실질적으로 수직인 각도로 부착된 컬럼(105)을 더 포함할 수 있다. 제 2 모터 장치(140)는 컬럼(103)에 부착될 수 있고 캐리어(170)에 연결된 리드 스크류(145), 예를 들어 애크미 샤프트(acme shaft) 형태의 모터 샤프트(145)가 제공될 수 있다. 제 2 모터 장치(140)가 작동됨에 따라서, 리드 스크류(145)가 회전되고 캐리어(170)가 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 따라 이동된다. 몇몇 실시양태에서, 컬럼(105)에는 가이드 레일(107)이 제공될 수 있고, 캐리어(170)에는 컬럼(105)을 따라 안내될 수 있게 하는 정합 가이드(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 따르는 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)는 바람직하게, 제 2 모터 장치(140)를 제어하는 제어기(160)에 의해서 제어된다.
도 1c에서, 조영제 혼합기(100)의 대안적인 또는 추가 실시양태가 예시된다. 이러한 실시양태에서, 유지 장치(109)는 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 따라 이동 가능하다. 유지 장치(109)의 이동은 예를 들어, 모터 샤프트(14)의 회전에 의해서 종축(L)을 따르는 혼합기 블레이드(110)의 이동과 유사하게 제 2 모터 장치(140)에 의해서 제어될 수 있다.
도 1d에서, 모터 샤프트(145)와 유지 장치(109) 사이의 연결이 보이는 몇몇 실시양태에 따른 혼합기(100)의 측면도가 예시된다. 유지 장치(109)는 이러한 실시양태에서, 유지 장치(109)와 혼합기 블레이드(110) 사이의 거리(D)가 변경되도록 혼합기의 컬럼(105)을 따라서 이동 가능하다.
몇몇 실시양태(도시되지 않음)에서, 제 2 모터 장치(140)는 유지 장치(109)와 혼합기 블레이드(110) 모두의 수직 위치를 제어하도록 구성될 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 이는 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치 중 하나를 제 1 수직 방향으로 이동시키고, 모터 장치(140)와 혼합기 블레이드(110) 중 다른 하나를 제 2 수직 방향으로 이동시키도록 구성되는 제 2 모터 장치(140)에 의해 제공될 수 있으며, 제 2 수직 방향은 제 1 수직 방향과 반대이다. 몇몇 실시양태에서, 제 2 모터 장치(140)와 혼합기 블레이드(110) 및 유지 장치(109) 중 하나 또는 둘 모두 사이에 하나 이상의 클러치 장치가 제공된다. 그러한 실시양태에서, 제 2 모터 장치(140)는 혼합기 블레이드(110) 및/또는 유지 장치(109)의 수직 위치를 선택적으로 제어하도록 구성될 수 있다.
도 1e에서, 조영제 혼합기(100)의 다른 실시양태가 도 1b의 측면도에 대응하는 측면도로 도시된다. 이러한 실시양태에서, 조영제 혼합기는 이동 가능한 유지 장치(109)를 포함하지 않는다는 점을 제외하면 모든 측면에서 이전 실시양태의 조영제 혼합기(100)와 유사하다. 이는 고정된 유지 장치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이는 제 2 모터 장치(140)가 종축(L)을 따라서 혼합기 블레이드(110)의 수직 위치를 제어한다는 것을 의미한다. 이는 혼합기 블레이드(110)의 수직 위치가 제어될 때, 제 1 모터 장치(130)도 혼합기 블레이드(110)와 함께 이동함을 의미한다.
혼합기 샤프트(120)의 종축을 따라 유지 장치(109)를 이동시킴으로써 유지 장치(109)와 혼합기 블레이드(110) 사이의 거리(D)를 변경하는 것은 진동 및 소음을 감소시키므로 유리할 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 이는 예를 들어, 회전식 혼합기 블레이드(110)가 이러한 실시양태에서 더 확실하게 체결될 수 있기 때문이다. 그러나, 혼합기 샤프트(120)의 종축을 따라서 혼합기 블레이드(110)를 이동시킴으로써 유지 장치(109)와 혼합기 블레이드(110) 사이의 거리(D)를 변경하는 것은 제 2 모터 장치(140)의 크기 및 무게가 감소될 수 있고 그에 따라 비용을 감소시킬 수 있으므로 유리할 수 있다. 이는 예를 들어, 액체(3) 및 분말(5)이 담겨 있는 혼합 용기(200)와 함께 유지 장치(109)가 대부분의 실시양태에서, 혼합기 블레이드와 연관된 대응하는 이동 가능한 부분보다 더 무겁기 때문이다.
제 2 모터 장치(140)는 스테퍼 모터(140)일 수 있다. 제 1 모터 장치(130)는 브러시리스(brushless) DC 모터(130)일 수 있다.
혼합기 블레이드(110)가 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 따라서 이동 가능한 것으로 도 1a 및 도 1b의 실시양태가 설명되고, 유지 장치(109)가 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 따라서 이동 가능한 것으로 도 1c 및 도 1d의 실시양태가 설명되지만, 이들 실시양태는 상호 배타적이지 않음이 강조되어야 한다. 당업자는 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 모두가 종축(L)을 따라서 이동 가능하고 제 2 모터 장치(140)가 예를 들어, 이러한 상호 이동을 용이하게 하기 위해서 기어링 및/또는 클러치로 구성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 요약하면, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 중 하나 또는 둘 모두는 유지 장치(109)와 혼합기 블레이드(110) 사이의 거리(D)가 변경되도록 종축(L)을 따라서 이동 가능하다. 혼합기(100)가 이동 가능하거나 고정된 특정 유지 장치(109)를 포함하지 않는 실시양태에서, 유지 장치(109)와 혼합기 블레이드(110) 사이의 거리(D)는 혼합기 블레이드(110)와 혼합 용기(200)를 지지하는 표면 사이의 거리로서 해석되어야 한다는 점을 언급해야 한다. 그러한 표면은 예를 들어, 베이스(103) 또는 혼합기(100)가 배치되는 테이블일 수 있다.
혼합기 샤프트(120)는 몇몇 실시양태에서 클러치(150)에 의해서 제 1 모터 장치(130)에 연결될 수 있다. 클러치(150)는 혼합기 블레이드(110)를 혼합기(100)에 간단하고 신속하게 연결 및 분리할 수 있도록 구성될 수 있다는 점에서 유리하다. 예를 들어, 혼합기 블레이드(110)가 재사용 가능한 경우에, 쉽게 제거하고 세정할 수 있다. 또한, 혼합기 브레이드(110)가 일회용인 경우에는 쉽게 제거 및 교체할 수 있다. 혼합기 블레이드(110)는 실시양태에 따라서, 혼합기 샤프트(120)도 포함하는 것으로 해석될 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 일 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)는 세정이 용이하고 내구적이기 때문에 유리한 스테인리스 스틸 혼합기 블레이드(110)이다. 다른 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)는 세정의 필요성을 감소시키므로 유리한 플라스틱 혼합기 블레이드(110)이다.
클러치(150)는 제 1 모터 장치(130)로부터 혼합기 블레이드(110)의 해제를 허용하는 임의의 적합한 방식으로 형성될 수 있다. 도 2a 내지 도 2d를 참조하여, 클러치(150)의 바람직한 일 실시양태가 더 자세히 설명된다. 본 실시양태에서, 클러치(150)는 상부 부재(153)와 하부 부재(156)를 포함한다. 상부 부재(153)는 제 1 모터 장치(130)에 작동 가능하게 연결되고 하부 부재(156)는 혼합기 블레이드(110)에 작동 가능하게 연결된다. 혼합기 블레이드(110)에 대한 하부 부재(156)의 작동 연결은 혼합기 샤프트(120)를 통해 이루어질 수 있다. 제 1 모터(130)에 대한 상부 부재(153)의 작동 연결은 제 1 모터 장치(130)의 구동 샤프트(135)를 포함할 수 있다. 상부 부재(153) 및 하부 부재(156)는 도 2b의 단면도에 가장 잘 예시된 바와 같이, 임의의 적합한 체결 수단(152)에 의해서 각각의 샤프트(135, 120)에 연결되거나 샤프트(135, 120)와 일체로 형성될 수 있다. 상부 부재(153)와 하부 부재(156)는 하나 이상의 부착 수단(155)에 의해 서로 분리 가능하게 부착된다(상부 부재(153)와 하부 부재(156)가 분리된 것으로 예시되는 도 2c 및 도 2d를 참조). 부착 수단(155)은 베요넷 마운트(bayonet mount), 클릭 마운트(click mount), 너트 및 볼트 구성 등과 같은 임의의 적합한 부착 수단(155)일 수 있다. 상부 부재(153) 또는 하부 부재(156) 중 하나에는 가이드 돌기(도시되지 않음)가 형성되고, 상부 부재(153) 및 하부 부재(156) 중 다른 하나에는 정합 노치(mating notche)(도시되지 않음)가 형성될 수 있다.
그러나, 상부 부재(153) 및 하부 부재(156)의 표면을 매끄럽게 유지하고 어려운 세정 및 먼지 축적을 방지하기 위해서, 부착 수단(155)은 바람직한 실시양태에서 자석(155)으로 형성된다. 부착 수단(155)은 상부 부재(153) 또는 하부 부재(156) 중 다른 하나가 자성인 경우에, 상부 부재(153) 또는 하부 부재(156) 중 어느 하나에 제공된 하나의 단일 자석(155)일 수 있다. 상부 부재(153)가 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 중심으로 회전을 전달할 때, 클러치(150)는 토크를 받게 되며; 부착 수단(155)은 이를 견딜 수 있을 만큼 충분히 강해야 한다. 클러치(150)에 가해지는 토크 및 오일러 힘(Euler force)은 제 1 모터 장치(130)에 의해서 제공된 가속도에 따라 달라질 것이다. 비교적 약한 부착 수단(155)은 제 1 모터(130)에 의해서 가해진 토크를 감소시키도록 제어기(160)를 구성함으로써 보상될 수 있다. 본 발명자들은 상부 부재(153)와 하부 부재(156)에 각각 복수의 자석(155)을 배열함으로써 충분히 강한 클러치(150)를 제공할 수 있음을 깨달았다. 바람직하게, 자석(155)은 상부 부재(153)와 하부 부재(156)의 공동에 내장되고 클러치(150)가 조립될 때, 상부 부재(153)의 자석(155)의 남극이 하부 부재(156)의 자석(155)의 북극과 마주하도록 또는 그 반대로 배열된다. 바람직한 실시양태에서, 상부 부재(153) 및 하부 부재(156)에는 각각 3 개의 자석이 제공된다.
자석(155) 및 그와 연관된 공동은 바람직하게, 세정하기 어려운 구석과 틈새의 존재를 감소시키기 위해서 적합한 코팅으로 덮여 있다.
도 2b에 제시된 바와 같은 클러치(150)의 단면도와 도 2c의 상부 부재(153) 및 도 2d의 하부 부재(156)의 분리도에서 볼 수 있듯이, 하부 부재(156)에는 볼록한 형상이 그리고 상부 부재(153)에는 정합하는 오목한 형상이 형성될 수 있다. 예시되지 않았지만, 상부 부재(153)가 볼록한 형상으로 형성되고 하부 부재(156)가 정합하는 오목한 형상으로 형성되는 반대 설정도 가능하지만, 볼록한 형상이 세정하기 더 쉽고 하부 부재(156)에 바람직하다.
비록 함께 도시되지만, 자석(155)으로 제공된 부착 수단(155)과 상부 부재(153) 및 하부 부재(156)의 형상은 직접 링크되지 않으며, 예를 들어 임의의 적합한 부착 수단(155)이 상부 부재(153)와 하부 부재(156)의 임의의 적합한 형상과 조합될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
추가로 또는 대안적으로, 앞서 언급한 바와 같이, 혼합기 블레이드(110)는 혼합기 샤프트(120)로부터 제거될 수 있다. 그러한 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)는 예를 들어, 트위스트 락(twist lock), 스냅-인(snap-in) 또는 기타 적합한 부착 수단에 의해서 혼합기 샤프트(120)에 부착될 수 있다. 그러한 배열은 혼합기 블레이드(110)와 혼합기 샤프트(120)가 다른 재료로 제공될 수 있기 때문에 유리하다. 일 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)는 플라스틱 혼합기 블레이드(110)이고, 혼합기 샤프트(120)는 금속 혼합기 샤프트이다. 혼합기 블레이드(110)는 일회용 혼합기 블레이드(110)일 수 있고, 혼합기 샤프트(120)는 재사용 가능한 혼합기 샤프트(120)일 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 음성 조영제 폼(7)의 일관되고 효율적인 거품화를 보장하기 위해서, 본 개시내용 배후의 발명자들은 창의적인 사고를 통해서, 블레이드 각도(α)가 혼합기 블레이드(110)의 평면(PB)과 기준 평면(PR) 사이에 형성되도록 혼합기 블레이드(110)가 바람직하게 혼합기 샤프트(120)에 배열되는 결론을 내렸다. 여기서 기준 평면(PR)은 혼합기 샤프트(120)의 종축(A)에 수직이다. 큰 블레이드 각도(a)는 작은 블레이드 각도(a)에 비해서 더 많은 공기를 포함하므로 다른 모든 조건이 동일하다고 가정할 때 더 큰 폼(7) 체적을 제공한다. 실질적인 연구와 실험으로 0.5 내지 5° 범위의 블레이드 각도(a)가 복부 CT에 허용 가능한 경구용 음성 조영제 폼(7)을 제공한다는 결론을 내렸다. 블레이드 각도(a)가 2 내지 4°의 범위 내에 있으면, 더 양호한 조영제 폼(7)이 제공되며 실질적으로 3°의 블레이드 각도가 가장 바람직한 것으로 나타났다.
혼합기 블레이드(110)는 다양한 형상으로 형성될 수 있지만, 실험적인 실험과 연구로 균질한 혼합기 블레이드(110)가 적합한 음성 조영제 폼(7)을 제공한다는 결론을 내렸다. 혼합기 블레이드(110)에 구멍 또는 공동을 추가하는 것은 혼합 블레이드(110)의 효과를 감소시키는데, 이는 구멍에 의해 야기된 증가된 난류가 균질한 혼합기 블레이드(110)에 비해서 덜 균질하고 눈에 보이는 거품이 많은 폼(7)을 제공하기 때문이다. 이에 더하여, 혼합기 블레이드(110)는 실질적으로 원형 원주 형상으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 혼합기 샤프트(120)가 혼합기 블레이드(110)를 중심으로 형성될 수 있는데, 이는 균형 잡힌 하중을 제공하고 혼합기 블레이드(110)가 회전할 때 진동의 위험을 감소시키기 때문이다. 혼합기 블레이드(110)의 하부 표면은 벌지(bulge) 또는 스터드(stud)를 포함할 수 있다. 하부 표면은 접시 형상일 수 있다. 이는 혼합기(100)의 작동 중에 더 많은 난류를 촉진하므로 유리하며, 이는 혼합 및 폼 형성에 유리하다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 종축(L)을 따르는 혼합기 블레이드(110) 및/또는 유지 장치(109)의 이동이 더 자세히 설명될 것이다. 혼합기 블레이드(110) 및/또는 유지 장치(109)는 바람직하게, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)가 종축(L)을 따라서 상부 거리(LU)와 하부 거리(LL) 사이에서 이동되도록 반복적으로 위아래로 이동된다. 이는 혼합기 블레이드(110) 및/또는 유지 장치(109)를 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 따라서 상하로 이동시키도록 제 2 모터 장치(140)를 제어하는 제어기(160)에 의해 제공될 수 있다. 더 낮은 거리(LL)에서, 혼합기 블레이드(110)는 혼합 용기(200)의 바닥에 가깝게 위치하는 것이 바람직하지만, 다양한 이유로 혼합 용기(200)의 바닥으로부터 이격될 수도 있다. 몇몇 실시양태에서, 상부 거리(LU)에서, 혼합기 블레이드(110)는 혼합 용기(200) 높이의 대략 절반의 높이에 고정된다. 다른 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 상부 거리(LU)는 혼합 용기(200) 내의 음성 조영제 폼(7)의 원하는 높이에 기초하여 결정된다. 일 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 상부 거리(LU)는 혼합 용기(200) 내에서, 음성 조영제 폼(7)의 원하는 높이의 75% 미만, 바람직하게는 음성 조영제 폼(7)의 원하는 높이의 65% 미만, 가장 바람직하게는 음성 조영제 폼(7)의 원하는 높이의 55% 미만이다. 몇몇 실시양태에서, 상부 거리(LU)는 혼합 용기(200) 내 음성 조영제 폼(7)의 현재 높이에 기초하여 적응된다. 상부 거리는 혼합기 용기(200) 내 음성 조영제 폼(7)의 현재 높이의 75% 미만, 바람직하게는 65% 미만, 가장 바람직하게는 55% 미만이 되도록 적응될 수 있다.
도 4b에서 볼 수 있듯이, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)의 제어(320)는 시간 경과에 따라서 표시되는 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)가 도 4b의 실선으로 표시된 톱니 곡선을 그리도록 실질적으로 일정한 이동으로 수행될 수 있다. 대안적으로, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)의 제어(320)는 시간 경과에 따라서 표시되는 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)가 도 4b의 점선으로 표시된 정현파 곡선을 그리도록 실질적으로 정현파 이동으로 수행될 수 있다.
추가적인 연구와 실험적인 노력을 통해서, 본 개시내용 배후의 발명가들은 음성 조영제 폼(7)의 품질을 더욱 개선하기 위해서 활용될 수 있는 혼합기 블레이드(110)의 추가 설계 특징이 있다는 결론을 내렸다. 도 5에서, 혼합기 블레이드(110)의 수직 두께(T)가 표시되어 있으며, 혼합기 블레이드 두께(T)는 음성 조영제 폼(7)의 기포 크기에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 혼합기 블레이드(110)의 두께(T)를 감소시키면 기포의 크기가 감소될 것이다. 두께(T)를 너무 많이 감소시키면 혼합기 블레이드(110)가 너무 유연해져서 취급 중에 구부러지거나 변형될 수 있다. 혼합기 블레이드(110)는 일 실시양태에서, 0.4 내지 1.8 mm의 두께(T)로, 추가 실시양태에서는 0.5 내지 1.1 mm의 두께(T)로, 다른 추가 실시양태에서는 0.7(을 포함) 내지 1.0(을 포함) mm의 두께(T)로 구성된다. 폼(7)의 기포 크기는 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도와 같은 다른 요인에 따라 달라질 것이라는 점에 유의해야 한다.
도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 특징이 설명될 것이다. 건조 분말(5)과 액체(3)를 혼합할 때 제어 가능한 양의 공기를 포함시키기 위해서, 혼합 용기(200)에 대한 혼합 블레이드(110)의 크기를 제어하는 것이 바람직하다. 도 5는 혼합 용기(200)의 실질적인 중심에 혼합기 블레이드(110)가 있는 혼합 용기(200)의 평면도이다. 혼합기 블레이드(110)는 기준 평면(PR)에서 돌출 직경(D'B)을 나타낸다. 즉, 직경(DB)(도 3a 참조)을 갖는 원형 혼합기 블레이드(110)를 가정하면, 이는 기준 평면(PR)에서 혼합기 블레이드(110)의 투영된 직경(D'B)이 블레이드 각도(a)의 코사인 값을 곱한(D'B = DB ·cos(α)), 혼합기 블레이드(110)의 직경(DB)과 동일하게 되는 결과를 가져온다. 혼합 용기(200)는 이에 따라서 기준 평면(PR)에서 직경(DC)을 나타낸다. 본 개시내용의 발명자들의 연구 및 실험적인 노력으로 기준 평면(PR)에서 혼합 용기(200)의 직경(DC)과 혼합기 블레이드(110)의 투영된 직경(D'B)의 비율(DC/D'B)이 2 내지 3이어서 폼(7)에서 공기의 양호한 통합을 허용한다. 바람직하게, 혼합 용기(200)의 직경(DC)은 기준 평면(PR)에서 혼합기 블레이드(110)의 투영된 직경(D'B)보다 2.4배 내지 2.7배 더 크고, 가장 바람직하게는 약 2.5배이다.
일반적으로, 혼합기 블레이드(120)와 혼합 용기(200) 사이의 직경 비율은 0.3 내지 0.7 범위, 바람직하게는 0.4 정도일 수 있다. 일 예로서, 혼합기 블레이드(120)의 직경(DB)은 35 mm 내지 60 mm일 수 있고, 바람직하게는 40 mm 내지 55 mm, 더욱 바람직하게는 48 mm일 수 있으며, 혼합 용기(200)의 직경(DC)은 80 내지 200 mm, 바람직하게는 100 내지 130 mm일 수 있다. 그러나 혼합 용기 바닥의 바닥 직경은 예를 들어, 40 내지 70 mm로 더 작을 수 있다.
도 7의 사시도로 제시된 음성 조영제 혼합기(100)의 일 실시양태에서, 이는 혼합 용기(200) 내로 액체(3)를 분배하도록 배열된 액체 용기(180)를 더 포함한다. 액체 용기(180)는 임의의 적합한 형상, 크기 또는 형태일 수 있으며, 도 7에 예시된 바와 같은 관형 형상으로 제한되지 않는다. 액체 용기(180)는 바람직하게, 액체 용기(180)로부터 혼합 용기(200)로 액체(3)를 안내하도록 배열된 튜브 부재(187)에 작동 가능하게 연결된다. 다른 일 실시양태에서, 밸브(185)는 액체 용기(180)로부터 혼합 용기(200) 내로 액체(3)의 흐름을 제어하도록 배열된다. 밸브(185)는 액체 용기(180)와 튜브 부재(187) 사이에 배열될 수 있다. 밸브(185)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 제어 가능하며, 일 실시양태에서 밸브(185)의 위치 제어는 제어기(160)에 의해서 제공된다. 밸브(185)는 하나 이상의 개별 단계로 또는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 연속적이고 무-단계로 제어 가능할 수 있다. 액체 용기(180)에는 선택적으로, 액체 용기(180) 내의 액체(3)의 존재를 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서(도시되지 않음)가 제공될 수 있다.
혼합기(100)의 대안적인 또는 추가적인 실시양태에서, 이는 조영 분말(5)을 혼합 용기(200)에 분배하도록 배열된 분말 용기(181)(도 8a 및 도 8b 참조)를 더 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 분말 용기(181)는 혼합기(100)에 피봇 가능하게 연결되고, 조영 분말(5)이 혼합 용기(200)에 분배되는 경사 위치와 조영 분말(5)이 분말 용기(181) 내에 유지되는 직립 위치 사이에서 제어 가능하다. 분말 용기(181)의 제어는 바람직하게, 제어기(160)에 의해서 제공된다. 분말 용기(181)는 또한, 분말을 혼합 용기 내로 안내하기 위한 튜브 부재(도시되지 않음)에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 튜브 부재 내로 조영 분말(5)의 방출은 예를 들어, 힌지형 트랩-도어 구성에 의해 제어될 수 있다. 피벗 연결 및 힌지 트랩-도어 구성은 분말 분배기(183)로 지칭된다(도 9 참조). 결과적으로 분말 분배기(183)는 조영 분말(5)의 경로에서 혼합 용기와 분말 용기(181) 사이에 배열된다.
도 7은 이러한 실시양태에서, 컬럼(105)에 부착되는 유지 장치(109)의 클립 부재(109)를 추가로 예시한다. 이전에 설명된 바와 같이, 유지 장치(109)는 대안적으로, 혼합기 샤프트(140)의 종축(L)을 따라 이동 가능하도록 제 2 모터 장치(140)에 연결될 수 있다는 점이 강조되어야 한다. 그러나, 혼합기 블레이드(110)만이 혼합기 샤프트(L)의 종축(L)을 따라서 이동할 수 있는 실시양태에서, 유지 장치는 예를 들어, 도 7에 예시된 바와 같이 컬럼(105)에 부착되거나 베이스(103)의 일부를 형성할 수 있다. 클립 부재(109)는 혼합기(100)의 작동 중에 혼합 용기(200)를 제 위치에 유지하는데 사용 가능하다.
혼합기 샤프트(120)가 제 위치에 있고 정확하게 균형을 이루는 것을 보장하기 위해서, 캐리어(170)에는 제 1 모터 장치(130) 및 클러치(150)로부터 이격되게 배열된 가이드 부재(175)가 제공될 수 있다. 가이드 부재(175)는 혼합기 샤프트(120)를 안내하고, 혼합 용기(200) 내에서 그의 중심 위치를 확보하기 위해서 제공된다. 가이드 부재(175)에는 혼합기 샤프트(120)가 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있도록 예를 들어, 가이드 부재(170)의 노치에 혼합기 샤프트(120)를 고정하도록 배열된 잠금 부재(175')가 제공될 수 있지만, 종축(L)에 대해 각도를 형성하는 것은 허용되지 않는다. 잠금 부재(175'), 가이드 부재(175) 및/또는 잠금 부재(175') 및/또는 가이드 부재(175)의 노치에는 혼합기 샤프트(120)가 가이드 부재(175) 및 선택적으로 잠금 부재(175')에 의해서 안내되더라도 혼합기 샤프트(120)가 자유롭게 회전하게 하는 베어링 또는 다른 적합한 마찰 감소 수단이 제공될 수 있다.
도 7에 예시된 바와 같은 혼합 용기(200)는 제거 가능한 리드(210)를 더 포함한다. 이러한 리드(210)는 액체(3) 및/또는 폼(7)의 유출 및 튀는 것을 감소시키도록 제공된다. 리드(210)에는 혼합기 블레이드(110)가 혼합 용기(200) 내부로 들어가게 하도록 구성된 개구(215)가 제공된다.
혼합 용기(200)는 액체(3), 분말(5)을 유지하고 이들이 혼합되어 폼으로 만드는 데 적합한 임의의 용기일 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 혼합 용기(200)는 유리, 금속 또는 플라스틱 용기일 수 있으며, 바람직한 실시양태에서 혼합 용기는 종이 재료 혼합 용기(200)이다.
추가 실시양태에서, 가이드 부재(175)는 액체 용기(180) 및/또는 분말 용기(181)용 튜브 부재(178)에 대한 가이드를 형성하도록 추가로 구성될 수 있다.
도 8a 및 도 8b에서, 혼합기(100)가 외부 하우징(101)을 포함하는 실시양태를 예시하는 혼합기(100)의 사시도가 제시된다. 외부 하우징(101)은 임의의 적합한 재료로 만들어질 수 있으며, 일 실시양태에서 외부 하우징(101)은 적어도 몇몇 국가에서, 보호 접지가 필요 없이 주 전원에 의해서 혼합기(100)가 전력을 공급받을 수 있게 하는 플라스틱 케이스이다. 외부 하우징(101)은 혼합기(100)를 미적으로 좋게 만들고, 혼합기(100)로부터의 소리를 약화시키며, 튀는 위험을 감소시키고, 혼합기(100)에 대한 보호 등을 제공한다. 외부 하우징(101)에는 바람직하게, 도 8b에 예시된 개방형 도어(101')가 제공되며, 이는 혼합 용기(200) 및 혼합기 블레이드(120)에 대한 접근을 제공하도록 개방될 수 있다. 액체 용기(180)는 바람직하게, 외부 하우징(101) 외부로부터 접근 가능하다. 도어(101')는 외부 하우징(101)의 다른 부분과 상이한 유형의 재료로 이루어질 수 있다. 일 실시양태에서, 도어(101')는 혼합기(100)의 사용자가 폼(7)의 형성을 볼 수 있게 하는 투명한 플라스틱 도어(101')이다.
혼합기(100)에는 사용자 인터페이스(190)가 제공될 수 있다. 사용자 인터페이스(190)는 제어기(160)에 의해서 제어될 수 있고 작동 데이터를 혼합기(100)의 사용자에게 전달하고 또한 사용자로부터 작동 데이터를 수신하는 데 사용될 수 있다. 일 실시양태에서, 사용자 인터페이스(190)는 조명 버튼(190)이다. 버튼(190)이 눌러지면, 혼합기(100)가 시작되고 조명의 색상이 혼합기(100)의 상태를 나타낸다. 사용자로부터 상이한 상태 및/또는 상이한 요청된 액션을 나타내기 위해서 상이한 조명 색상과 패턴이 활용될 수 있다. 그러한 상태 및 액션은 혼합기(100)에 전원이 공급되지 않는 오프 상태, 혼합기(100)를 사용할 준비가 된 유휴 상태, 도어(101')가 개방된 상태, 혼합 용기기(200)가 없는 상태, 액체 용기(180)가 비어 있는 상태, 분말 용기(181)가 비어 있는 상태, 혼합이 진행 중인 혼합 상태, 혼합 완료 상태 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
몇몇 실시양태에 따른 혼합기(100)의 부분 블록도인 도 8c에 예시된 바와 같이, 혼합기(100)에는 하나 이상의 외부 인터페이스(195)가 제공될 수 있다. 이들 외부 인터페이스(195)는 임의의 적합한 유선 또는 무선 인터페이스, 예를 들어 직렬 인터페이스(RS232, USB 등), 병렬 인터페이스(IEEE 1284 등), WiFi, 셀룰러 인터페이스(GSM, UMTS, LTE, NR 등), 블루투스(BLE), 저전력 WAN(LoRa, Sigfox 등) 등 중에서 하나 이상일 수 있다. 외부 인터페이스(195)는 혼합기가 직접적으로 또는 예를 들어, 사물 인터넷, IoT 네트워크의 일부를 형성하는 클라우드 서비스를 통해서 다른 장치에 연결되게 하도록 구성될 수 있다. 혼합기(100)는 현재 작동 상태를 공유하고, 제어 명령을 수신하고/하거나 소프트웨어 또는 구성 업데이트를 수신하기 위해서 바람직하게, 제어기(160)를 통해 서버와 통신하도록 구성될 수 있다. 현재 작동 상태는 수행된 다수의 혼합 사이클, 임의의 오류 메시지, 액체 용기(180) 내의 현재 액체 양, 액체 용기(180) 내의 현재 분말 양, 유지보수 필요성 등 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 혼합기(100)에 의해서 제공된 데이터는 혼합기(100)의 유지보수 일정을 계획하고, 분말 및/또는 액체 등을 주문하는 데 사용될 수 있다. 외부 인터페이스(195)를 통해서 수신되는 제어 명령은 서비스 명령, 시작 명령, 정지 명령 등일 수 있다. 제어 명령은 클라우드 서비스에서 제공되거나 Bluetooth 등을 통해서 혼합기에 직접 제공될 수 있다. 외부 인터페이스는 예를 들어, 모바일 장치에 의해서 혼합기의 원격 및/또는 비접촉 제어를 허용한다.
혼합기(100)에는 하나 이상의 센서(165)가 추가로 제공될 수 있다. 센서(165)는 혼합 용기(200)에 첨가된 액체(3)의 양, 혼합 용기(200)에 첨가된 조영 분말(5)의 양, 음성 조영제 폼(7)의 거품 상태, 용기(200) 내의 폼(7)의 높이, 용기(200)의 중량, 액체 용기(180) 내의 액체(3)의 높이, 분말 용기(181) 내의 조영 분말(5)의 높이, 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도, 혼합기 블레이드(110)의 존재, 잠금 부재(175')의 폐쇄, 혼합 용기(200)의 존재, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP) 등을 검출하도록 제공될 수 있다. 센서(165)는 스위치, 광학 센서, 압력 센서, 초음파 센서, 가속도계, 전류 센서, 전압 검출기 등과 같은 임의의 유형의 적합한 센서(165)일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 제어기(160)는 바람직하게, 센서(165)에 작동 가능하게 연결되고 센서(165)에 의해 제공된 데이터에 기초하여 혼합기(100)의 작동을 제어하도록 구성된다.
일 실시양태에서, 제어기(160)는 하나 이상의 센서(165)로부터의 데이터에 기초하여 혼합 용기(200)에 첨가되는 액체(3)의 양을 제어하도록 구성된다. 추가적인 또는 대안적인 실시양태에서, 제어기(160)는 하나 이상의 센서(165)로부터의 데이터에 기초하여 혼합 용기(200)에 첨가되는 분말(5)의 양을 제어하도록 구성된다.
도 9를 참조하면, 혼합기 시스템(10)이 도시된다. 혼합 시스템은 본 명세서에 제시된 음성 경구용 조영제 혼합기(100), 앞서 소개된 바와 같은 혼합 용기(200), 조영 분말(5) 및 액체(3)를 포함한다. 제시된 바와 같이, 혼합 용기(200)는 혼합기(100)의 혼합기 블레이드(110)를 수용하도록 배열될 수 있다. 액체(3)는 제어기(160)의 제어 하에서 액체 용기(180)에 제공되고 혼합 용기(200)에 분산될 수 있다. 조영 분말(5)은 제어기(160)의 제어 하에서 분말 용기(181)에 제공되고 혼합 용기(200)에 분산될 수 있다. 혼합기 시스템(10)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 복부 CT를 위한 경구용 음성 조영제 폼(7)을 제공하도록 구성된다.
도 10을 참조하면, 복부 CT를 위한 경구용 음성 조영제 폼(7)을 제공하는 방법(300)이 제시될 것이다. 방법(300)은 혼합기 블레이드와 유지 장치 사이의 수직 거리(LP)와 혼합기 블레이드의 회전 속도를 제어하도록 구성된 임의의 적합한 수단에 의해서 수행될 수 있지만, 바람직하게는 본 명세서에 개시된 바와 같이 음성 경구용 조영제 혼합기(100)의 제어기(160)에 의해 수행된다. 혼합기 블레이드(110)는 조영 분말(5)을 혼합 용기(200) 내의 액체와 혼합하도록 구성될 수 있다. 방법(300)은 혼합기 블레이드(110)가 원하는 회전 속도로 회전하도록 제어하는 단계(310)를 포함한다. 이는 원하는 회전 속도로 회전하도록 제 1 모터 장치(130)를 제어하는 제어기(160)에 의해서 제공될 수 있다. 이는 원하는 회전 속도에 도달할 때까지 미리 결정된 또는 구성 가능한 가속 시간 기간 동안 회전 속도 혼합기 블레이드(110)를 가속하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 제 1 모터 장치(130)의 마모를 감소시키고 또한 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도의 급격한 변화로 인해서 액체가 튀는 위험을 감소시키기 때문에 유리하다. 일 실시양태에서, 원하는 회전 속도는 6500 내지 10000 rpm 범위, 바람직하게는 8000 내지 8500 rpm 범위이다. 원하는 회전 속도는 방법(300)의 상이한 단계에서 매우 상이할 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 일 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도는 방법(300)의 종료 시보다 방법(300)의 시작 시에 더 낮다.
분산액이 음성 조영제 폼(7)과 비교하여 상이한 점도를 가지므로, 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도를 제어할 때 제 1 모터 장치(130)의 전류를 제어(310)하는 것이 유리하다. 이는 혼합기 블레이드(110)에 가해지는 부하에 관계없이 제 1 모터 장치(130)의 일정한 회전 속도를 보장한다.
방법(300)은 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치 사이의 수직 거리(LP)를 제어(320)하여 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 따라서 상부 거리(LU)와 하부 거리(LL) 사이를 반복적으로 변경하는 단계를 더 포함한다. 이는 혼합기 블레이드(110) 및/또는 유지 장치(109)를 혼합기 샤프트(120)의 종축(L)을 따라서 상하로 이동시키도록 제 2 모터 장치(140)를 제어하는 제어기(160)에 의해 제공될 수 있다. 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치 사이의 수직 거리(LP)의 제어(320)는 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이, 시간 경과에 따라서 표시되는 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)가 톱니 곡선을 그리도록 실질적으로 일정한 이동으로 수행될 수 있다. 대안적으로, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)의 제어(320)는 시간 경과에 따라서 표시되는 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)가 정현파 곡선을 그리도록 실질적으로 정현파 이동으로 수행될 수 있다.
상부 거리(LU)와 거리(LL) 사이에서 반복적으로 이동하도록 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)를 제어(320)하는 것은 미리 정의되거나 구성 가능한 횟수만큼 수행될 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 방법(300)의 일 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)는 상부 거리(LU)와 하부 거리(LL) 사이에서 적어도 8회 순환되고, 바람직한 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)는 적어도 12회 반복된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)는 상부 거리(LU)와 하부 거리(LL) 사이에서 25회 미만으로 순환되고, 바람직한 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)의 이동은 적어도 17회 순환된다. 혼합기 블레이드(110) 및/또는 유지 장치(109)의 수직 이동 속도는 원하는 사이클 수가 4 분 미만, 바람직하게는 2 분 내지 3 분 내에 실행되도록 하는 것이 바람직하다.
몇몇 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)의 원하는 회전 속도는 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)에 따라 상이하다. 바람직한 실시양태에서, 혼합기 블레이드(110)의 원하는 회전 속도는 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 상부 거리(LU)에서보다 하부 거리(LL)에서 더 낮다.
액체 용기(180)와 밸브(185)를 포함하는 혼합기(100)의 실시양태에서, 방법(300)은 액체(3)를 혼합 용기(200)에 분배하도록 밸브(185)를 제어하는 단계(302)를 더 포함할 수 있다. 밸브(185)를 제어하는 단계(302)는 원하는 회전 속도로 회전하도록 혼합기 블레이드(110)의 제어(310)를 개시한 후에 또는 원하는 회전 속도로 회전하도록 혼합기 블레이드(110)의 제어(310)를 개시하기 전에 수행될 수 있다.
유사하게, 분말 용기(181) 및 분말 분배기(183)를 포함하는 혼합기(100)의 실시양태에서, 방법(300)은 조영 분말(5)을 혼합 용기(200)에 분배하도록 분말 분배기(183)를 제어하는 단계(303)를 더 포함할 수 있다. 분말 분배기(183)를 제어하는 단계(303)는 원하는 회전 속도로 회전하도록 혼합기 블레이드(110)의 제어(310)를 개시한 후에 또는 원하는 회전 속도로 회전하도록 혼합기 블레이드(110)의 제어(310)를 개시하기 전에 수행될 수 있다.
폼(7)에 큰 기포가 축적되는 위험을 감소시키기 위해서, 임의의 대형 기포가 폼(7)의 표면으로 올라와 붕괴될 수 있도록 일정 기간 동안 혼합기 블레이드(110)의 회전을 일시 중지하는 것이 유리할 수 있다. 이는 휴지 기간 동안 혼합기 블레이드(110)의 회전을 정지(315)함으로써 제공될 수 있다.
방법(300)은 당업자가 본 개시내용의 교시를 소화한 후에 이해할 수 있듯이, 본 개시내용에서 언급된 임의의 센서로부터 데이터를 판독하는 것을 포함하도록 수정될 수 있다. 방법(300)은 혼합을 개시하기 전에 액체(3), 조영 분말(5), 혼합 용기(200) 등이 존재하는지 확인하는 단계를 포함할 수 있다. 방법(300)은 충분한 거품화(foaming)가 달성되었음을 센서가 나타낼 때까지 실행될 수 있다.
설명된 실시양태의 수정 및 다른 변형은 전술한 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 당업자에게 떠오를 것이다. 그러므로, 실시양태는 본 개시내용에 설명된 특별한 예시적인 실시양태로 제한되지 않으며, 수정 및 다른 변형이 본 개시내용의 범주 내에 포함되도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시양태가 관련 방법 및 시스템을 갖는 음성 경구용 조영제 혼합기를 참조하여 설명되었지만, 당업자라면 균질하고 제어된 거품화가 바람직한 다른 제제의 혼합에도 본 발명의 실시양태가 동일하게 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 특정한 용어가 본 명세서에서 사용될 수 있지만, 이는 포괄적이고 설명적인 의미로만 사용되며 제한의 목적으로 사용되지는 않는다. 그러므로, 당업자는 첨부된 청구범위의 범주 내에 여전히 속할 설명된 실시양태에 대한 다양한 변형을 인식할 것이다. 또한, 비록 개별적인 특징이 다른 청구항(또는 실시양태)에 포함될 수 있지만, 이들은 유리하게 조합될 수 있으며, 다른 청구항(또는 실시양태)의 포함으로 특징의 조합이 실현 가능하지 않거나 유리하지 않다는 것을 의미하지는 않는다. 또한, 단수 인용은 복수 인용을 배제하지 않는다. 마지막으로, 청구항의 참조 부호는 단지 명확한 예시로서 제공되며 어떤 방식으로든 청구항의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
Claims (23)
- 폼 유형의 조영제(foam type contrast agent)를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100)로서,
혼합 용기(200)를 지지하기 위한 유지 장치(holding arrangement; 109), 혼합 용기 내에서 조영 분말(contrast powder; 5)을 액체(3)와 혼합하기 위한 실질적으로 균질한 원형 혼합기 블레이드(110), 및 혼합기 블레이드(110)의 회전 속도 및 유지 장치(109)와 혼합기 블레이드(110) 사이의 수직 거리(D)를 제어하도록 구성된 제어기(160)를 포함하는,
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100). - 제 1 항에 있어서,
유지 장치(109)는 조영제 혼합기(100)의 제 2 모터 장치(140)에 의해 이동 가능하여 유지 장치(109)와 혼합기 블레이드(110) 사이의 수직 거리(D)를 제어하며, 제 2 모터 장치(140)는 제어기(160)에 의해 제어되는,
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
혼합기 블레이드(110)는 제어기(160)에 의해서 제어되는 제 1 모터 장치(130)에 의해서 혼합기 샤프트(mixer shaft; 120)의 종축을 중심으로 회전 가능한 혼합기 샤프트(120) 상에 배열되는,
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100). - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
혼합기 블레이드(110)는 조영제 혼합기(100)의 제 2 모터 장치(140)에 의해서 이동 가능하여 유지 장치(109)와 혼합기 블레이드(110) 사이의 수직 거리(D)를 제어하며, 제 2 모터 장치(140)는 제어기(160)에 의해서 제어되는,
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100). - 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
혼합기 블레이드(110)는 클러치(150)에 의해서 제 1 모터 장치(130)에 작동 가능하게 연결되는,
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100). - 제 5 항에 있어서,
클러치는 제 1 모터 장치(130)에 작동 가능하게 연결된 상부 부재(153), 및 혼합기 블레이드(110)에 작동 가능하게 연결된 하부 부재(156)를 포함하는 자기 클러치(150)이며, 상부 부재(153)는 하나 이상의 자석(155)에 의해서 하부 부재(156)에 연결되는,
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100). - 제 6 항에 있어서,
클러치(150)의 하부 부재(156) 또는 상부 부재(153)는 오목하게 형성되며, 클러치(150)의 하부 부재(156) 또는 상부 부재(153) 중 다른 하나는 맞물려 볼록하게 형성되는,
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100). - 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
혼합기 블레이드(110)는 혼합기 블레이드(110)의 평면(PB)과 혼합기 샤프트(120)의 종축(A)에 수직인 기준 평면(PR) 사이에 블레이드 각도(a)가 형성되도록 혼합기 샤프트(120) 상에 배열되며, 블레이드 각도(a)는 0.5 내지 5° 범위, 바람직하게는 2 내지 4° 범위인,
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100). - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
액체(3)를 혼합 용기(200) 내로 분배하도록 배열된 액체 용기(180)를 더 포함하는,
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100). - 제 9 항에 있어서,
액체 용기(180)와 혼합 용기(200) 사이의 유체 경로에 배열되고 제어기(160)에 의해서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 제어 가능한 밸브(185)를 더 포함하는,
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100). - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
조영 분말(5)을 혼합 용기(200)에 분배하도록 배열된 분말 용기(181)를 더 포함하는,
폼 유형의 조영제를 제공하기 위한 조영제 혼합기(100). - 혼합기 블레이드(110)가 혼합 용기(200) 내에서 조영 분말(5)을 액체(3)와 혼합하도록 구성 가능하며, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 조영제 혼합기(100)의 제어기(160)에 의해서 수행되는, 복부 컴퓨터 단층 촬영(CT)을 위한 경구용 음성 조영제 폼(per-oral negative contrast agent foam; 7)을 제공하는 방법(300)으로서,
원하는 회전 속도로 회전하도록 혼합기 블레이드(110)를 제어하는 단계(310), 및
상부 거리(LU)와 하부 거리(LL) 사이를 반복적으로 변경하도록 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)를 제어하는 단계(320)를 포함하는,
복부 컴퓨터 단층 촬영을 위한 경구용 음성 조영제 폼을 제공하는 방법(300). - 제 12 항에 있어서,
조영제 혼합기(100)는 밸브(185)에 의해서 액체(3)를 혼합 용기(200)에 분배하도록 배열된 액체 용기(180)를 포함하며, 방법(300)은:
혼합 용기(200) 내로 액체를 분배하도록 밸브(185)를 제어하는 단계(302)를 더 포함하는,
복부 컴퓨터 단층 촬영을 위한 경구용 음성 조영제 폼을 제공하는 방법(300). - 제 13 항에 있어서,
원하는 회전 속도로 회전하도록 혼합기 블레이드(110)를 제어하는 단계(310)는 액체(3)를 혼합 용기(200)에 분배하기 위해서 밸브(185)를 제어(302)하기 전에 개시되는,
복부 컴퓨터 단층 촬영을 위한 경구용 음성 조영제 폼을 제공하는 방법(300). - 제 13 항에 있어서,
원하는 회전 속도로 회전하도록 조영제 혼합기 블레이드(110)를 제어하는 단계(310)는 액체(3)를 혼합 용기(200)에 분배하기 위해서 밸브(185)를 제어(302)한 후에 개시되는,
복부 컴퓨터 단층 촬영을 위한 경구용 음성 조영제 폼을 제공하는 방법(300). - 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상부 거리(LU)와 하부 거리(LL) 사이를 반복적으로 변경하도록 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)를 제어하는 단계(320)는 적어도 8회, 바람직하게는 적어도 12회 수행되는,
복부 컴퓨터 단층 촬영을 위한 경구용 음성 조영제 폼을 제공하는 방법(300). - 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
원하는 회전 속도로 회전하도록 혼합기 블레이드(110)를 제어하는 단계(310)는 혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)를 제어하는 단계(320) 동안,
혼합기 블레이드(110)의 회전을 휴지 기간(rest period) 동안 정지하는 단계(315)를 더 포함하는,
복부 컴퓨터 단층 촬영을 위한 경구용 음성 조영제 폼을 제공하는 방법(300). - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 조영제 혼합기(100), 혼합 용기(200), 조영 분말(5) 및 액체(3)를 포함하는 혼합기 시스템(10)으로서,
혼합 용기(200)는 혼합기(100)의 혼합기 블레이드(110)를 수용하도록 배열될 수 있는,
혼합기 시스템(10). - 제 18 항에 있어서,
혼합기 블레이드(110)의 직경(D'B)은 혼합 용기(200) 직경(DC)의 1/2보다 작고 혼합 용기(200) 직경(DC)의 1/3보다 큰,
혼합기 시스템(10). - 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 수직 거리(LP)는 상부 거리(LU)와 하부 거리(LL) 사이에서 제어 가능하며, 혼합기 블레이드(110)는 하부 거리(LL)에서 혼합 용기(200)의 바닥에 인접해 있는,
혼합기 시스템(10). - 제 20 항에 있어서,
혼합기 블레이드(110)와 유지 장치(109) 사이의 상부 거리(LU)는 혼합기(100) 작동 중에, 혼합기 용기(200) 내 음성 조영제 폼(7)의 원하는 높이의 75% 미만, 바람직하게는 혼합기 용기(200) 내 음성 조영제 폼(7)의 원하는 높이의 65% 미만, 가장 바람직하게는 혼합기 용기(200) 내의 음성 조영제 폼(7)의 원하는 높이의 55% 미만인,
혼합기 시스템(10). - 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
조영 분말(5)은 난백 분말(egg albumen powder)(5)인,
혼합기 시스템(10). - 제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
액체(3)는 물(3)인,
혼합기 시스템(10).
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