醫(yī)用流體注射系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供使用情景照明以輔助醫(yī)用流體注射系統(tǒng)的用戶的方法。在這一實(shí)施例中，該方法包括：在醫(yī)用流體注射系統(tǒng)的設(shè)定過(guò)程中，提供鄰近于注射系統(tǒng)的部件的發(fā)光顯示器。如果用戶已正確執(zhí)行了與注射系統(tǒng)的所述部件相關(guān)的設(shè)定功能，則在發(fā)光顯示器上提供第一視覺(jué)指示。如果用戶尚未正確執(zhí)行與注射系統(tǒng)的所述部件相關(guān)的設(shè)定功能，則該方法進(jìn)一步包括：在發(fā)光顯示器上提供第二視覺(jué)指示。
【專利說(shuō)明】醫(yī)用流體注射系統(tǒng)
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00680050825.8、國(guó)際申請(qǐng)日為2006年11月16日、發(fā)明名稱
為“醫(yī)用流體注射系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明一般涉及一種改進(jìn)的注射器系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于注射諸如射線照像造影流體的醫(yī)用流體，并特別適應(yīng)于血管造影術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0003]血管造影術(shù)是用于診斷和治療心血管狀況的進(jìn)程，包括血管的反?；蚴芟耷闆r，血管在人體或動(dòng)物體內(nèi)構(gòu)成使血液行進(jìn)通過(guò)的通路網(wǎng)絡(luò)。在血管造影術(shù)過(guò)程中，射線照像造影材料通過(guò)導(dǎo)管注射到靜脈或動(dòng)脈中，并且之后行進(jìn)到與靜脈或動(dòng)脈流體連通的血管結(jié)構(gòu)中。當(dāng)X光通過(guò)體內(nèi)造影材料被注射進(jìn)入的區(qū)域時(shí)，X光被造影材料吸收，從而提供了所希望血管結(jié)構(gòu)的射線照像影像。所述影像可記錄在膠片或錄影帶上和/或顯示在熒光鏡監(jiān)視器上。所述影像可用于多種目的，例如，診斷和例如血管成形術(shù)之類的治療進(jìn)程，其中，氣球可插入血管系統(tǒng)中并充氣以打開(kāi)狹窄處。
[0004]造影材料可通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)注射系統(tǒng)注射到導(dǎo)管中。雖然用于注射造影材料的設(shè)備可以不同，但大多數(shù)當(dāng)前系統(tǒng)包括有效連接到導(dǎo)管的注射管。注射管具有用于保持造影材料的腔和在腔內(nèi)可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的柱塞。當(dāng)柱塞移動(dòng)而在腔內(nèi)形成局部真空時(shí)，造影材料被吸入腔中。柱塞反向移動(dòng)首先迫使空氣排出腔外，然后以由柱塞移動(dòng)速度確定的速度和量將造影材料傳輸?shù)綄?dǎo)管。
[0005]在手動(dòng)系統(tǒng)中，用戶或操作者加載注射管并在將注射管連接到導(dǎo)管之前將空氣從腔中排出。手動(dòng)系統(tǒng)的用戶通過(guò)`改變施加于柱塞的人力而調(diào)節(jié)注射的速度和量。手動(dòng)系統(tǒng)的最大注射壓力通常限制在150p.s.1.(即，可由人的手施加的最大壓力)，且流體最大量約為12cc。這樣的手動(dòng)系統(tǒng)通常不適合于任何安全特性，例如，限制或防止注射超出預(yù)定注射參數(shù)(例如速度或壓力)范圍，并通常不包括用于探測(cè)空氣氣泡或其他有害物的致動(dòng)傳感器或警報(bào)。
[0006]血管造影術(shù)可以包括注射不同于造影材料的流體。例如，可能希望進(jìn)行鹽水沖洗和/或流體藥物注射。最常用手動(dòng)注射系統(tǒng)中的一種包括:具有多個(gè)手動(dòng)致動(dòng)閥的閥機(jī)構(gòu)，操作者選擇性地開(kāi)啟和關(guān)閉這些閥，以引導(dǎo)所希望的流體流入或流出連接到注射管或?qū)Ч艿牧黧w通道。當(dāng)操作者將造影材料抽吸或注射進(jìn)入注射管腔中或?qū)⑵渑懦鰰r(shí)，流體流動(dòng)通過(guò)由所述閥的相對(duì)位置引導(dǎo)的最小阻力路徑。當(dāng)改變閥的位置時(shí)，可選擇性地注射一種或多種流體。
[0007]特定的自動(dòng)流體傳輸系統(tǒng)提供控制面板或用戶界面，其可通過(guò)例如醫(yī)生的經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的專業(yè)人員使用或操作。專業(yè)人員可使用控制面板輸入一個(gè)或多個(gè)注射參數(shù)。用戶界面可包括觸摸面板屏幕。這些參數(shù)可然后在病人注射進(jìn)程中使用。特定的自動(dòng)注射系統(tǒng)需要輸入以下注射參數(shù):將被注射的造影材料的量，注射流速，所允許的最大注射壓力，和注射流速變化率(即，上升時(shí)間)?？刂泼姘蹇芍苯舆B接到注射頭或連接到病人的床臺(tái)面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)特定的實(shí)施例，提供一種具有雙注射管組件的注射系統(tǒng)。一個(gè)注射管能夠保持第一流體介質(zhì)(例如造影劑)，而第二注射管能夠保持第二流體介質(zhì)(例如鹽水)。每一注射管包括獨(dú)立的入口和出口端口。入口端口用于將注射管填充以流體，而出口端口用于將流體從注射管中排出。
[0009]根據(jù)特定的實(shí)施例，提供一種使用一次性盒的注射系統(tǒng)，一次性盒提供至注射系統(tǒng)的流體連接。由注射系統(tǒng)配發(fā)的流體通過(guò)一次性盒提供給病人。一個(gè)或多個(gè)管路部件連接在注射系統(tǒng)與一次性盒之間。閥，且特別是節(jié)流閥，可用于防止流體在特定情況下流到一次性盒，并且還防止流體回流。一次性盒提供在盒與注射系統(tǒng)之間的流體連接，并且還提供用于可連接到病人管路的連接。一次性盒可為在每次病人使用之后棄置的單一用途部件。
[0010]根據(jù)特定的實(shí)施例，提供一種具有多個(gè)顯示裝置的注射系統(tǒng)。在此方面，小的顯示裝置可直接設(shè)置在指示器上，而較大的顯示裝置(主控制面板)可遠(yuǎn)離小的顯示裝置定位。小的顯示裝置可用于提供設(shè)定信息、錯(cuò)誤及解決信息、和其他系統(tǒng)信息，而且還可用于獲取來(lái)自用戶的特定輸入，例如瓶或袋的尺寸。在一個(gè)方面，提供另外的遠(yuǎn)程顯示器，其可為個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的尺寸。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這種另外的遠(yuǎn)程顯示器可通過(guò)無(wú)線連接與主控制面板通訊。由于這種顯示器可移動(dòng)，因而醫(yī)生可靈活使用這種另外的遠(yuǎn)程顯示器。所述另外的顯示器由于其尺寸而非常輕便并便于使用。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述另外的顯示器提供了用戶輸入能力和顯示輸出能力。
[0011]根據(jù)特定的實(shí)施例，提供一種注射系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)使用情景照明輔助流體注射系統(tǒng)用戶的方法。在這些實(shí)施例中，所述方法包括:在流體注射系統(tǒng)上提供第一視覺(jué)指示物以指示用戶在系統(tǒng)上執(zhí)行設(shè)定功能，如果用戶不正確執(zhí)行設(shè)定功能，則在系統(tǒng)上提供第二視覺(jué)指示物，如果用戶正確執(zhí)行了設(shè)定功能，則在系統(tǒng)上提供第三視覺(jué)指示物。
[0012]根據(jù)特定的實(shí)施例，提供一種注射系統(tǒng)，其中具有改進(jìn)的圖形用戶界面(GUI)，用于在系統(tǒng)中的顯示裝置中進(jìn)行顯示。一個(gè)方面還提供了可個(gè)性化區(qū)域注射按鈕、用于快速瀏覽的圖標(biāo)、和預(yù)限定圖標(biāo)的范圍。在一些實(shí)施例中，GUI在系統(tǒng)的指導(dǎo)或快速設(shè)定模式中提供用戶界面。在這些實(shí)施例中，GUI的功能可與情景照明的一個(gè)或多個(gè)方面同步。GUI中的各種其他項(xiàng)目提供了改進(jìn)的用戶界面。
[0013]本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)在以下的附圖和描述中闡述。根據(jù)描述和附圖并根據(jù)各權(quán)利要求，本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是例示血管造影注射器系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例的立體圖。
[0015]圖2A — 2G是例示圖1所示系統(tǒng)的操作的示意圖。
[0016]圖3是圖1所示注射器系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的電結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖4例示了注射器系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例的前面板控制器和顯示器。
[0018]圖5A和5B是圖1所示系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制器的側(cè)視圖和局部俯視立體圖。
[0019]圖6是腳踏遠(yuǎn)程控制器的立體圖。[0020]圖7A-7D例示了入口止回閥和歧管在造影劑填充、空氣清理和病人注射操作過(guò)程中的操作。[0021]圖8A一 SC例示了入口止回閥的更詳細(xì)的操作。[0022]圖9A和9B是例示血管造影注射器系統(tǒng)的第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)的立體圖。[0023]圖10是例示圖9中公開(kāi)的系統(tǒng)的一部分的安裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。[0024]圖1lA 和 IIB是圖9和10所示系統(tǒng)的控制系統(tǒng)和電功能的電結(jié)構(gòu)圖。[0025]圖12是圖11所示控制系統(tǒng)的注射器馬達(dá)控制部分的電結(jié)構(gòu)圖。[0026]圖13是圖11所示控制系統(tǒng)的 蠕動(dòng)泵馬達(dá)控制部分的相關(guān)安全電路的電結(jié)構(gòu)圖。[0027]圖14是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的通電屏幕的示意圖。[0028]圖15是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的后校準(zhǔn)屏幕的示意圖。[0029]圖16是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的檢測(cè)屏幕的示意圖。[0030]圖17是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的前校準(zhǔn)屏幕的示意圖。[0031]圖18是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的第一啟動(dòng)指令屏幕的示意圖。[0032]圖19是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的第二啟動(dòng)指令屏幕的示意圖。[0033]圖20是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的第三啟動(dòng)指令屏幕的示意圖。[0034]圖21是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的第四啟動(dòng)指令屏幕的示意圖。[0035]圖22是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的準(zhǔn)備填充注射管屏幕的示意圖。[0036]圖24是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的清理通告屏幕的示意圖。[0037]圖25是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的線路清理指令屏幕的示意圖。[0038]圖26是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的清理線路通告屏幕的示意圖。[0039]圖27是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的最終的鹽水沖洗指令屏幕的示意圖。[0040]圖28是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的鹽水沖洗通告屏幕的示意圖。[0041]圖29是圖11所示系統(tǒng)的顯示器的最終的啟動(dòng)屏幕的示意圖。[0042]圖30是圖11所示系統(tǒng)的主顯示器屏幕的示意圖。[0043]圖31是圖30所示主顯示器屏幕的示意圖，其中例示了注射模式中的操作。[0044]圖32是圖30所示主顯示器屏幕的示意圖，其中例示了當(dāng)選擇固定速度的操作模式時(shí)所顯示的鍵區(qū)。[0045]圖33是圖30所示主顯示器屏幕的示意圖，其中例示了當(dāng)選擇可變速度的操作模
式時(shí)所顯示的鍵區(qū)。
[0046]圖34是圖30所示主顯示器屏幕的示意圖，其中例示了在手動(dòng)清理模式中的操作。
[0047]圖35是圖30所示主顯示器屏幕的示意圖，其中例示了在手動(dòng)補(bǔ)充模式中的操作。
[0048]圖36A — C例示了通過(guò)與病人體重相關(guān)的算法確定的流速極限的默認(rèn)注射參數(shù)值的對(duì)比圖線。
[0049]圖37A — C例示了通過(guò)與病人體重相關(guān)的本發(fā)明的算法確定的流量極限的默認(rèn)注射參數(shù)值的對(duì)比圖線。
[0050]圖38是例示用于確定圖36和37所示與病人相關(guān)的默認(rèn)注射參數(shù)的過(guò)程的示意性流程圖。
[0051]圖39A — C是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)力雙注射管造影劑注射系統(tǒng)的視圖。
[0052]圖40A — B和41A — B是可用于動(dòng)力注射系統(tǒng)中的一次性流體連接器的特定實(shí)施例的立體圖。
[0053]圖42是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例包括注射管和蠕動(dòng)泵的動(dòng)力注射系統(tǒng)的立體圖。
[0054]圖43 —圖54例示了可設(shè)置在動(dòng)力注射系統(tǒng)中圖形用戶界面(⑶I)內(nèi)的屏幕顯示的各種實(shí)施例。
[0055]圖55A是可用于動(dòng)力注射系統(tǒng)的閥的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
[0056]圖55B是可用于動(dòng)力注射系統(tǒng)的閥的另一實(shí)施例的立體圖。
[0057]圖56是可用于動(dòng)力注射系統(tǒng)的手動(dòng)控制器的一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058]通過(guò)在此進(jìn)行的更詳細(xì)的描述將認(rèn)識(shí)到的是，本發(fā)明的各種實(shí)施例的原理可應(yīng)用于多種不同的自動(dòng)注射器系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)。這類系統(tǒng)的示例將在下文中大致描述。參見(jiàn)各附圖，圖1顯示了注射器系統(tǒng)10，用于在交互的醫(yī)生控制下將射線照像造影材料注射到血管中。系統(tǒng)10包括主控制臺(tái)12，手持式遠(yuǎn)程控制器14，注射管保持器16，注射管主體18，注射管柱塞20，射線照像材料儲(chǔ)器(瓶)22，單向閥24，歧管26，高壓管28，導(dǎo)管30，病人給藥端口 32，三通旋塞34，T連接器36，壓力傳感器38，旋塞40，管路42，蠕動(dòng)泵44，鹽水止回閥46，廢料止回閥48，鹽水袋52，和袋支撐架54。
[0059]控制臺(tái)12各納用于系統(tǒng)10的電子控制器以及驅(qū)動(dòng)活塞20和螺動(dòng)栗44的馬達(dá)。在控制臺(tái)12的前表面上，用戶界面55提供控制開(kāi)關(guān)56和顯示器58，由此，用戶可進(jìn)入控制設(shè)置并監(jiān)控系統(tǒng)10的操作狀態(tài)?？刂婆_(tái)可為自立式的，且優(yōu)選地設(shè)置為安裝在運(yùn)輸車(chē)組件上。
[0060]通過(guò)適合的電源為系統(tǒng)的所有電子部件提供電力，此電源還設(shè)置為與主電源安全地電隔離。此電源可位于控制臺(tái)12`內(nèi)，但優(yōu)選地與控制臺(tái)12分開(kāi)安裝，即安裝在墻上或安裝車(chē)上。
[0061]遠(yuǎn)程控制器14通過(guò)纜線60連接到控制臺(tái)12(不過(guò)，在其他實(shí)施例中，遠(yuǎn)程控制器14可通過(guò)諸如RF、紅外光或超聲聯(lián)結(jié)等無(wú)線連接方式進(jìn)行連接)。遠(yuǎn)程控制器14在如圖1所示的實(shí)施例中為手持式控制器，并且包括重置開(kāi)關(guān)62、鹽水推進(jìn)鈕開(kāi)關(guān)64和流速控制桿或觸發(fā)器66。通過(guò)按壓觸發(fā)器66，用戶可將命令信號(hào)提供到控制臺(tái)12以提供連續(xù)可變的注射速度。
[0062]注射管保持器16從控制臺(tái)12的左手側(cè)突出。注射管保持器16優(yōu)選地由潔凈材料制成，并包括半柱形背殼68、半柱形前門(mén)70 (在圖1中顯示為打開(kāi)位置)和儲(chǔ)器保持器72。
[0063]注射管18是透明或半透明的塑料柱，其開(kāi)放端74連接到控制臺(tái)12。注射管18的封閉端76包含兩部分:上部分78和下部分80。
[0064]柱塞20在注射管主體18內(nèi)可移動(dòng)。柱塞20連接到位于控制臺(tái)12內(nèi)的馬達(dá)并由此馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
[0065]射線照像造影材料儲(chǔ)器22通過(guò)單向止回閥24連接到上部分78。射線照像造影材料從儲(chǔ)器22通過(guò)止回閥24和上部分78被吸引到由注射管主體18和柱塞22限定的泵送腔中。止回閥24優(yōu)選地為受力的單向閥，其允許空氣從注射管主體18流回到儲(chǔ)器22中，但不允許射線照像造影材料從注射管主體18流到儲(chǔ)器22中。這允許系統(tǒng)的自動(dòng)空氣清理，這將在下文中更詳細(xì)地描述。[0066]注射管主體I8的下部分80連接到歧管26。歧管26包括彈簧偏置滑閥，所述滑閥通常連接傳感器/鹽水端口 82與病人端口 84。當(dāng)將注射射線照像造影材料時(shí)，射線照像材料的壓力導(dǎo)致滑閥改變狀態(tài)，使得下部分80連接到病人端口 84。
[0067]高壓管28是將病人端口 84連接到導(dǎo)管30的柔性管。三通旋塞34位于管28的遠(yuǎn)端?？尚D(zhuǎn)的魯爾鎖定連接器86連接到旋塞34并與在導(dǎo)管30近端的魯爾連接器88配合。旋塞34可阻塞在管28與導(dǎo)管30之間的流通，而允許給藥端口 32至導(dǎo)管30的流通或連接。
[0068]除了通過(guò)導(dǎo)管30將射線照像材料注射到病人體內(nèi)，系統(tǒng)10還允許執(zhí)行其他相關(guān)功能。當(dāng)即將通過(guò)導(dǎo)管30將給藥傳輸?shù)讲∪藭r(shí)，可以將用于傳輸病人給藥的裝置(在圖1中未示出)連接到給藥端口 32。
[0069]當(dāng)導(dǎo)管30在病人體內(nèi)就位而尚未進(jìn)行射線照像造影材料注射時(shí)，壓力傳感器38通過(guò)從導(dǎo)管30、管28、病人端口 84、歧管26、傳感器/鹽水端口 82、管路90、T連接器36和管路92延伸的流體柱來(lái)監(jiān)控血壓。傳感器38具有相關(guān)聯(lián)的旋塞40，旋塞40允許傳感器38在校準(zhǔn)過(guò)程中暴露于大氣壓，并允許去除/排出存留的空氣，因而傳感器38的拱頂腔可進(jìn)行鹽水沖洗。 [0070]蠕動(dòng)泵44從袋50中將鹽水溶液通過(guò)鹽水止回閥46、管路42、T連接器36和管路90供應(yīng)到鹽水端口 82。當(dāng)蠕動(dòng)泵44操作以供應(yīng)鹽水溶液時(shí)，鹽水溶液通過(guò)歧管26供應(yīng)到病人端口 84，并之后通過(guò)管28供應(yīng)到導(dǎo)管30。
[0071]螺動(dòng)泵44還反向操作而從導(dǎo)管30吸取流體,流體通過(guò)管28、歧管26、管路90、T連接器36和管路42至廢料止回閥48并之后進(jìn)入廢料收集袋52中。
[0072]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，注射管主體18、歧管26、管28、拱頂30、Τ連接器36、管路42、止回閥46和48、袋50和52、以及管路90和92均為一次性物件。每次為新的病人執(zhí)行血管造影術(shù)過(guò)程時(shí)，這些物件必須安裝在系統(tǒng)10中。一旦系統(tǒng)10通過(guò)所安裝的所有一次性物件而設(shè)定，則門(mén)70關(guān)閉，注射管主體19被充以造影材料并清理空氣，用戶(通常為醫(yī)生)進(jìn)入系統(tǒng)10中，并將安全參數(shù)應(yīng)用于射線照像造影材料注射。這些安全參數(shù)通常包括在任一注射過(guò)程中射線照像造影材料的注射最大量、注射最大流速、注射管主體18內(nèi)施加的最大壓力、和注射的最大上升時(shí)間或加速度。為了致動(dòng)造影材料注射，用戶通過(guò)壓下觸發(fā)器66操作遠(yuǎn)程控制器14。在預(yù)設(shè)安全參數(shù)的范圍內(nèi)，系統(tǒng)10使注射流速隨著觸發(fā)器66的行進(jìn)力或距離的增加而增加。
[0073]通常，用戶將使用熒光透視法或其他成像方法根據(jù)連續(xù)觀測(cè)造影劑流出進(jìn)入被注射結(jié)構(gòu)而計(jì)量所注射的造影材料的速率的量。系統(tǒng)10允許用戶使造影劑注射適應(yīng)于病人需要，由此使所述過(guò)程的質(zhì)量最佳化，增加了安全性，并減少了進(jìn)行熒光透視法檢查所需的造影材料的量。
[0074]圖2Α — 2G的示意圖例示了系統(tǒng)10的七種不同操作過(guò)程中的流體流徑。這些操作是:造影劑填充(圖2Α)、空氣清理(圖2Β)、對(duì)病人注射(圖2C)、對(duì)病人施壓(圖2D)、鹽水沖洗(圖2Ε)、抽吸廢料(圖2F)、和對(duì)病人給藥(圖2G)。
[0075]在圖2Α中所示的造影劑填充操作包括:將注射管主體18填充來(lái)自儲(chǔ)器(造影介質(zhì)供應(yīng)器)22中的射線照像造影材料。造影劑填充操作在系統(tǒng)10初始設(shè)定時(shí)執(zhí)行，并可在系統(tǒng)10的操作過(guò)程中當(dāng)注射管主體18中的射線照像造影材料處于低量的任何時(shí)候重復(fù)進(jìn)行。
[0076]在系統(tǒng)10初始設(shè)定時(shí)，柱塞20被初始驅(qū)動(dòng)至其鄰近于注射管主體18的封閉端的向前最遠(yuǎn)位置。這將會(huì)使處于注射管主體18內(nèi)的大多數(shù)空氣排至大氣中。
[0077]柱塞20然后回縮而在注射管主體18內(nèi)形成真空，以吸引造影材料從儲(chǔ)器22通過(guò)止回閥24經(jīng)由上端口 78進(jìn)入注射管主體18。
[0078]造影劑填充操作通常導(dǎo)致一些空氣被吸入或存留在注射管主體18內(nèi)。顯然重要的是，防止空氣經(jīng)由導(dǎo)管30被注射進(jìn)入病人體內(nèi)。如圖2B中所示的空氣清理操作的目的正在于此。而且，處于不同高度處的兩端口的位置允許更安全地防止在注射時(shí)形成氣泡。
[0079]在空氣清理操作的過(guò)程中，柱塞20向前行進(jìn)以排出駐留在注射管主體18內(nèi)的空氣?？諝廨p于造影材料，并聚集在注射管主體18的頂部附近。隨著柱塞20向前移動(dòng)，空氣從注射管主體18中經(jīng)由上端口 78和單向閥24排出。在圖2B所示的實(shí)施例中，單向閥24為受力的單向閥，其允許射線照像造影材料從儲(chǔ)器22流到上端口 78，但不允許射線照像造影材料沿相反方向從上端口 78流到儲(chǔ)器22。不過(guò)，閥24將允許空氣從端口 78流到儲(chǔ)器22。一旦射線照像造影材料開(kāi)始從注射管主體18經(jīng)由上端口 78流向閥24，則閥24關(guān)閉以阻止朝向儲(chǔ)器22的任何進(jìn)一步流動(dòng)。
[0080]在可替代實(shí)施例中，閥24也可以是在控制臺(tái)12內(nèi)電路的控制下的螺線管致動(dòng)的或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的閥。在任一情況下，閥24能夠承受在注射操作過(guò)程中對(duì)其施加的相對(duì)較高壓力。優(yōu)選地，閥24能夠承受高達(dá)約1200psi的靜流體壓力。
[0081]圖2C例示了對(duì)病人注射操作。柱塞20在用戶的交互控制下向前行進(jìn)，其中用戶控制遠(yuǎn)程控制器14的觸發(fā)器66。柱塞20的運(yùn)動(dòng)形成液壓力，以將造影材料壓出注射管主體18而經(jīng)由下端口 80且經(jīng)由歧管26和高壓管28進(jìn)入導(dǎo)管30中。如圖2C中所示，注射管下端口 80和病人端口 84相連用于在對(duì)病人注射操作中使流體流通。
[0082]歧管26包含一閥,用于控制在病人端口 84與注射管下端口 80或傳感器/鹽水端口 82之間的流體連接的路線。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，歧管26包括滑閥，該滑閥通過(guò)彈簧偏置而使病人端口 84 —般連通到傳感器/鹽水端口 82 (如圖2A和2B中所示)。當(dāng)隨著柱塞20向前運(yùn)動(dòng)而在注射管下端口 80處累積壓力時(shí)，克服對(duì)于滑閥的偏置力，使得注射管下端口 80連接到病人端口 84，而傳感器/鹽水端口 82與歧管26內(nèi)的閥斷開(kāi)連接以保護(hù)壓力傳感器38免于暴露于由于對(duì)病人注射操作所產(chǎn)生的高壓力。
[0083]在對(duì)病人注射操作過(guò)程中，滑閥響應(yīng)于從注射管下端口 80施加于該滑閥上的漸增壓力而自動(dòng)打開(kāi)。當(dāng)在每一次對(duì)病人注射操作結(jié)束時(shí)通過(guò)柱塞20回縮而施加輕度真空時(shí)，滑閥關(guān)閉并返回其原來(lái)位置，從而允許病人端口 84連接到傳感器38。
[0084]在可替代實(shí)施例中，歧管26內(nèi)的閥是電動(dòng)機(jī)械的或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的閥，并在適合的時(shí)候致動(dòng)以將注射管下端口 80或傳感器/鹽水端口 82連接到病人端口 84。致動(dòng)器機(jī)構(gòu)通過(guò)控制臺(tái)12進(jìn)行控制。在此可替代實(shí)施例中，同樣地，所述閥保護(hù)壓力傳感器38免于暴露于聞壓力。
[0085]圖2D例示了對(duì)病人施壓操作。系統(tǒng)10允許讀取病人的血壓，并且通過(guò)導(dǎo)管30監(jiān)控血壓?？梢栽诔藢?duì)病人注射、鹽水沖洗和抽吸廢料操作以外的任何時(shí)候通過(guò)使用壓力傳感器38監(jiān)控病人血壓。通過(guò)壓力傳感器38產(chǎn)生的壓力讀數(shù)可通過(guò)手動(dòng)打開(kāi)旋塞40和關(guān)閉旋塞34以將壓力傳感器38暴露于大氣壓力而得以標(biāo)準(zhǔn)化。[0086]在如圖2E中所示的鹽水沖洗操作過(guò)程中，鹽水溶液用于沖洗所有內(nèi)部線路、壓力傳感器腔38、管28和導(dǎo)管30。如圖2E中所示，蠕動(dòng)泵44沿著使鹽水溶液從袋50被吸引通過(guò)止回閥46并通過(guò)管路42而至鹽水端口 82的方向操作。歧管26將鹽水端口 82連接到病人端口 84，使得鹽水溶液被泵送出病人端口 84并通過(guò)管路28和導(dǎo)管30。
[0087]在抽吸廢料操作過(guò)程中，病人端口 84再次連接到鹽水端口 82。在此操作過(guò)程中，蠕動(dòng)泵44沿著與其在鹽水沖洗操作過(guò)程中旋轉(zhuǎn)的相反方向操作。其結(jié)果是，病人流體從病人端口 84被抽吸至鹽水端口 82，并然后經(jīng)由管路42和止回閥48進(jìn)入廢料收集袋52中。蠕動(dòng)泵44用作一種閥，用于夾緊/閉塞管路42并防止與止回閥46和48關(guān)聯(lián)的鹽水和廢料容器50和52往來(lái)回流。
[0088]當(dāng)導(dǎo)管30在病人體內(nèi)就位時(shí)，所希望的是，可以為病人提供給藥。系統(tǒng)10通過(guò)提供病人給藥端口 32而允許這種選擇。如圖2G中所示，當(dāng)旋塞34打開(kāi)時(shí)，連接到端口 32的給藥源將連接到病人端口 84，并且由此連接到導(dǎo)管30。在對(duì)病人給藥操作中，蠕動(dòng)泵44和柱塞20不移動(dòng)。
[0089]圖3是已用于上述血管造影注射器系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的電結(jié)構(gòu)圖。圖3所示電控制系統(tǒng)包括單一的數(shù)字電腦100，電腦100通過(guò)接口 102接收來(lái)自遠(yuǎn)程控制器14和前面板控制器56的輸入信號(hào)，并向顯示器58提供信號(hào)用于顯示操作數(shù)據(jù)、警報(bào)、狀態(tài)信息和操作者提示。以下優(yōu)選實(shí)施例將描述改進(jìn)的電控制系統(tǒng)；不過(guò)，在此描述的單一電腦系統(tǒng)完成包含上述血管造影注射器系統(tǒng)10各部件的血管造影注射器系統(tǒng)的功能性描述。
[0090]電腦100通過(guò)包含馬達(dá)104、馬達(dá)放大器106、轉(zhuǎn)速計(jì)108、電位計(jì)110、整流器112、壓敏測(cè)壓?jiǎn)卧?14和A/D轉(zhuǎn)換器116的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路控制柱塞20的運(yùn)動(dòng)。
[0091]馬達(dá)放大器106響應(yīng)于來(lái)自電腦100的控制電壓、向前/向后、和/制動(dòng)信號(hào)以及來(lái)自轉(zhuǎn)速計(jì)108經(jīng)由整流器112的速度反饋信號(hào)而向馬達(dá)104提供驅(qū)動(dòng)器I信號(hào)。轉(zhuǎn)速計(jì)108和電位計(jì)110的輸出作為速`度監(jiān)控和位置監(jiān)控信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器116提供到電腦100。這允許電腦100檢查馬達(dá)速度、馬達(dá)方向和位置(容量為計(jì)算值)。
[0092]壓力感應(yīng)器114檢測(cè)馬達(dá)電流或柱塞力以測(cè)量施加于注射管主體18內(nèi)射線照像造影材料的壓力。這種壓力監(jiān)控信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器116和接口 102提供到電腦100。
[0093]蠕動(dòng)泵44在電腦100的控制下通過(guò)泵馬達(dá)120、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器122和光學(xué)編碼器124驅(qū)動(dòng)。電腦100將鹽水(向前)和廢料(向后)驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器122，以沿用于鹽水沖洗的向前方向和沿用于廢料抽吸的向后方向操作泵馬達(dá)120。光學(xué)編碼器124將速度方向監(jiān)控信號(hào)提供到接口 102，用以同時(shí)指示泵馬達(dá)120的旋轉(zhuǎn)速度和方向。
[0094]圖3例示了控制系統(tǒng)的實(shí)施例，其中，閥馬達(dá)130用于致動(dòng)各閥，例如單向閥24和歧管26內(nèi)的閥。在此實(shí)施例中，電腦100通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器132控制閥馬達(dá)130，并通過(guò)來(lái)自電位計(jì)134的位置監(jiān)控反饋信號(hào)而監(jiān)控位置。在此具體實(shí)施例中，閥馬達(dá)130為分級(jí)馬達(dá)。
[0095]電腦100根據(jù)來(lái)自溫度感應(yīng)器140的溫度控制信號(hào)監(jiān)控造影材料的溫度。溫度感應(yīng)器140優(yōu)選地位于注射管主體18附近。如果通過(guò)溫度感應(yīng)器140檢測(cè)到的溫度過(guò)高，則電腦100將使馬達(dá)104操作不能進(jìn)行，從而停止對(duì)病人注射。如果溫度過(guò)低，則電腦100將一溫度起動(dòng)驅(qū)動(dòng)器信號(hào)提供到加熱器驅(qū)動(dòng)器150，以起動(dòng)加熱器152。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，加熱器152是位于注射管保持器116內(nèi)且鄰近于注射管主體18的電阻膜加熱器。
[0096]電腦100還接收來(lái)自造影劑瓶感應(yīng)器160、向前極限感應(yīng)器162、向后極限感應(yīng)器164、注射管缺失感應(yīng)器166、腔開(kāi)放感應(yīng)器168、無(wú)造影劑氣泡探測(cè)器170和線路中空氣氣泡探測(cè)器172的反饋信號(hào)。
[0097]造影劑瓶感應(yīng)器160是位于儲(chǔ)器保持器72內(nèi)的微型開(kāi)關(guān)。來(lái)自感應(yīng)器160的造影劑瓶存在信號(hào)的狀態(tài)指示儲(chǔ)器22是否在保持器72內(nèi)就位。如果儲(chǔ)器22不存在，則電腦100將使填充操作不能進(jìn)行。
[0098]向前極限感應(yīng)器162和向后極限感應(yīng)器164檢測(cè)柱塞20的端極限位置。當(dāng)柱塞20到達(dá)其向前極限位置時(shí)，不允許柱塞20進(jìn)一步向前運(yùn)動(dòng)。類似地，當(dāng)向后極限感應(yīng)器164指示柱塞20已經(jīng)到達(dá)其向后極限位置時(shí)，不允許其進(jìn)一步向后運(yùn)動(dòng)。
[0099]注射管缺失感應(yīng)器166為微型開(kāi)關(guān)或紅外發(fā)射器/探測(cè)器，用于指示注射管主體18是否在注射管保持器16內(nèi)就位。如果注射管主體18未就位，則除了柱塞20可移動(dòng)到其向后極限位置(即，返回零點(diǎn))以外，所有運(yùn)動(dòng)功能均不能進(jìn)行。
[0100]腔開(kāi)放感應(yīng)器168為微型開(kāi)關(guān)或紅外發(fā)射器/探測(cè)器，用于檢測(cè)注射管保持器16的門(mén)70是否打開(kāi)。當(dāng)來(lái)自感應(yīng)器168的信號(hào)指示了門(mén)70打開(kāi)時(shí)，所有運(yùn)動(dòng)功能均不能進(jìn)行。僅當(dāng)門(mén)70關(guān)閉并鎖定時(shí)，才可以允許某種運(yùn)動(dòng)。當(dāng)指示了門(mén)70關(guān)閉且感應(yīng)器166指示了注射管主體18就位時(shí)，系統(tǒng)10的其他正常功能可以進(jìn)行。
[0101]氣泡探測(cè)器170位于儲(chǔ)器22與上端口 78之間，并且優(yōu)選地為檢測(cè)空氣氣泡的紅外發(fā)射器/探測(cè)器。如果在填充操作過(guò)程中在儲(chǔ)器22與上端口 78之間的流徑中檢測(cè)到存在空氣氣泡，則使填充操作不能進(jìn)行，直到連接好新的儲(chǔ)器。
[0102]氣泡探測(cè)器172定位用于檢測(cè)在高壓線路28中的空氣氣泡。氣泡探測(cè)器172優(yōu)選地為紅外發(fā)射器/探測(cè)器類型的氣泡探測(cè)器。在高壓線路28中檢測(cè)到任何空氣氣泡導(dǎo)致所有流體推出功能不能進(jìn)行，無(wú)論此流體是來(lái)自蠕動(dòng)泵44的鹽水溶液還是來(lái)自注射管主體18的造影材料。
[0103]圖3所示控制系統(tǒng)還能夠通過(guò)受控于電腦100的繼電器180將控制信號(hào)提供到x射線設(shè)備。此外，電腦100還接收來(lái)自血壓傳感器38的數(shù)據(jù)和來(lái)自分離于注射器系統(tǒng)10的心電圖儀(ECG)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。壓力和ECG信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)器和A/D轉(zhuǎn)換器190接收，并傳輸?shù)诫娔X100。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，電腦100使用ECG信號(hào)而使得馬達(dá)104的操作(以及對(duì)病人注射操作)與心跳同步。
[0104]在心舒期中(此時(shí)心臟處于收縮狀態(tài)之間)，血液主要流向心臟。在心縮期中(此時(shí)心臟收縮)連續(xù)注射造影材料可導(dǎo)致造影材料溢出至主動(dòng)脈中。通過(guò)主要在心舒期中注射，可減少造影劑劑量，而不損害將造影劑注射到冠狀動(dòng)脈中的過(guò)程的完整性。
[0105]在優(yōu)選實(shí)施例中，射線照像造影材料的注射與冠狀動(dòng)脈血流同步。心縮期和心舒期的時(shí)間周期可以使用心電圖(ECG)電信號(hào)、動(dòng)脈血壓波形分析或其他基于心跳速率的時(shí)序而確定。通過(guò)控制馬達(dá)104的速度、柱塞20的速度以及運(yùn)動(dòng)，造影材料注射在心縮期階段中斷，以在這段時(shí)間中減少或停止造影劑注射。結(jié)合遠(yuǎn)程控制器14，操作者可改變?cè)煊皠┳⑸涞焦跔顒?dòng)脈中的速率，而同時(shí)電腦100使造影劑注射相對(duì)于心臟循環(huán)而自動(dòng)脈動(dòng)。
[0106]運(yùn)動(dòng)中的造影材料的慣性力以及保持造影材料并將其傳送給病人的容器和管路的膨脹，可能導(dǎo)致在注射管主體18內(nèi)的柱塞20的運(yùn)動(dòng)與造影材料從導(dǎo)管30進(jìn)入病人體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)之間的相位滯后。為了調(diào)節(jié)在柱塞20運(yùn)動(dòng)與造影劑排入病人體內(nèi)之間的相位滯后，可通過(guò)控制面板54輸入可變時(shí)間補(bǔ)償值，使得心臟周期的時(shí)序可以通過(guò)選定的時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)償。由于相位滯后的量級(jí)可取決于心跳速率頻率，因此，電腦100內(nèi)的算法根據(jù)注射造影材料過(guò)程中的即時(shí)心跳速率而連續(xù)且自動(dòng)地調(diào)節(jié)時(shí)間補(bǔ)償值的量級(jí)。
[0107]圖4顯示了控制面板54的一個(gè)實(shí)施例，其中例示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的前面板控制開(kāi)關(guān)56和顯示器58。前面板控制開(kāi)關(guān)56包括:設(shè)定/填充/結(jié)束開(kāi)關(guān)200、清理開(kāi)關(guān)202、抽吸開(kāi)關(guān)204、鹽水開(kāi)關(guān)206、起動(dòng)OK開(kāi)關(guān)208、注射量極限開(kāi)關(guān)210a和210b、注射速率極限開(kāi)關(guān)212a和212b、注射壓力極限開(kāi)關(guān)214a和214b、上升時(shí)間開(kāi)關(guān)216a和216b、0K開(kāi)關(guān)218、注射范圍撥動(dòng)開(kāi)關(guān)220、大注射OK開(kāi)關(guān)222、和停止開(kāi)關(guān)224。 [0108]設(shè)定/填充/結(jié)束開(kāi)關(guān)200是瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)。當(dāng)開(kāi)關(guān)200首次啟動(dòng)時(shí)，將通知用戶將注射管18放置在注射管保持器16中。當(dāng)注射管18已經(jīng)放置在注射管保持器16中(這將通過(guò)感應(yīng)器166指示電腦100)時(shí)，將指示用戶關(guān)閉和鎖定所述腔(即，關(guān)閉門(mén)70)。柱塞20移動(dòng)到其向前最遠(yuǎn)位置，從而將注射管內(nèi)的所有空氣排出。顯示器58然后指示操作者應(yīng)連接造影劑儲(chǔ)器22。一旦造影劑儲(chǔ)器22已被放置就位，則需要操作者按下OK開(kāi)關(guān)218，此時(shí)柱塞20將以設(shè)定速率(優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于10毫升/秒的流速)回縮至達(dá)到注射管最大容量。如果實(shí)際速率(如通過(guò)從A/D轉(zhuǎn)換器116向電腦100反饋所示)大于所設(shè)定的速率，則系統(tǒng)10將停止。
[0109]一旦柱塞20處于其向后最遠(yuǎn)位置，則馬達(dá)104致動(dòng)而使柱塞向前移動(dòng)以清理所有空氣氣泡。壓力感應(yīng)器114提供單向閥24何時(shí)關(guān)閉的指示，壓力開(kāi)始在注射管主體18內(nèi)累積。一旦清理完成，則注射總量和注射次數(shù)計(jì)數(shù)被重置。
[0110]將開(kāi)關(guān)200致動(dòng)還允許Ml收縮并允許柱塞20與注射管主體18脫離接合。
[0111]清理開(kāi)關(guān)202是受保護(hù)的瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)。清理開(kāi)關(guān)202當(dāng)啟動(dòng)時(shí)使柱塞20向前移動(dòng)以將空氣通過(guò)上端口 78排出。柱塞20的向前移動(dòng)受限制并當(dāng)達(dá)到注射管18內(nèi)的預(yù)定壓力時(shí)停止。這通過(guò)壓力感應(yīng)器114檢測(cè)。通過(guò)清理開(kāi)關(guān)202啟動(dòng)的清理操作將排出注射管18內(nèi)的空氣。用戶也可以使用清理開(kāi)關(guān)202并通過(guò)按下清理開(kāi)關(guān)202且持續(xù)保持其狀態(tài)而清理通過(guò)病人端口 84的流體。
[0112]抽吸開(kāi)關(guān)204是瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)，其導(dǎo)致電腦100啟動(dòng)蠕動(dòng)泵44的泵馬達(dá)120。泵馬達(dá)120操作而以設(shè)定速度抽吸導(dǎo)管30內(nèi)的物質(zhì)，其中抽吸的流體被收集在廢料袋52中。在抽吸過(guò)程中，所有其他運(yùn)動(dòng)功能脫離接合。如果馬達(dá)120的實(shí)際速度大于設(shè)定速度，則電腦100將使馬達(dá)120停止。
[0113]鹽水開(kāi)關(guān)206是交替動(dòng)作開(kāi)關(guān)。泵馬達(dá)120響應(yīng)于鹽水開(kāi)關(guān)206的按動(dòng)而啟動(dòng)，來(lái)自袋50的鹽水溶液以設(shè)定速度被引入歧管26和導(dǎo)管30中。如果鹽水開(kāi)關(guān)206在10秒內(nèi)并未第二次按下以停止鹽水溶液流動(dòng)，則電腦100自動(dòng)停止泵馬達(dá)120。如果發(fā)生超時(shí)，則鹽水開(kāi)關(guān)206必須在啟動(dòng)任何進(jìn)一步的動(dòng)作之前重置到其原來(lái)的狀態(tài)。
[0114]起動(dòng)OK開(kāi)關(guān)208是瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)在注射結(jié)束時(shí)已探測(cè)到禁止功能而并非檢測(cè)到達(dá)到極限，則在啟動(dòng)OK開(kāi)關(guān)218并啟動(dòng)任何進(jìn)一步的功能之前必須啟動(dòng)起動(dòng)OK開(kāi)關(guān)208。
[0115]注射量極限鍵210a和210b被按壓以增大或減小系統(tǒng)將在任一注射中注射的最大注射量。鍵210a使最大量值增大，而鍵210b使最大量值減小。一旦最大注射量極限被設(shè)定，如果測(cè)得的量達(dá)到設(shè)定值，則電腦100將使馬達(dá)104停止，并將不重啟，直到壓下OK開(kāi)關(guān)218。如果已選定大的注射(即，大于10毫升)，則OK開(kāi)關(guān)218和大注射OK開(kāi)關(guān)220在啟動(dòng)大注射之前必須均重置。[0116]注射速率極限鍵212a和212b允許醫(yī)生選擇在任一注射中系統(tǒng)可以達(dá)到的最大流速。如果測(cè)得的速率(該速率通過(guò)來(lái)自轉(zhuǎn)速計(jì)108和電位計(jì)110的反饋信號(hào)確定)達(dá)到設(shè)定值，則電腦100將控制馬達(dá)104而將流速限制到設(shè)定值。
[0117]注射壓力極限鍵214a和214b允許醫(yī)生選擇在任一注射中系統(tǒng)可以達(dá)到的最大壓力。如果測(cè)得的壓力(如通過(guò)壓力感應(yīng)器114確定的壓力)達(dá)到設(shè)定值，則電腦100將控制馬達(dá)104而將壓力限制到注射壓力極限。注射速率也將由此受到限制。
[0118]上升時(shí)間鍵216a和216b允許醫(yī)生選擇在任一注射中當(dāng)流速改變時(shí)系統(tǒng)允許的上升時(shí)間。電腦100控制馬達(dá)104而將上升時(shí)間限制到設(shè)定值。
[0119]在可替代實(shí)施例中，鍵210a — 210b,212a — 212b,214a — 214b 和 216a — 216b可更換為用于選擇數(shù)字值的其他裝置。這些裝置包括:選擇盤(pán)、數(shù)字鍵盤(pán)、觸摸屏。
[0120]OK開(kāi)關(guān)218是重置各功能和硬件感應(yīng)器的瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)。電腦100響應(yīng)于OK開(kāi)關(guān)218的啟動(dòng)而控制顯示器58要求操作者確認(rèn)所選定的正確功能。啟動(dòng)OK開(kāi)關(guān)218導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)被設(shè)置為就緒。
[0121]注射范圍開(kāi)關(guān)220是撥動(dòng)開(kāi)關(guān)。根據(jù)開(kāi)關(guān)220是否處于“小”或“大”的位置，為
下一次注射選擇高或低的注射量范圍。
[0122]大注射OK開(kāi)關(guān)222是瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)。當(dāng)已通過(guò)注射范圍開(kāi)關(guān)220選定大注射范圍時(shí)，大注射OK按鈕222必須啟動(dòng)用以使OK開(kāi)關(guān)219能夠工作。OK開(kāi)關(guān)218必須在每一注射之前啟動(dòng)。在進(jìn)行大量注射時(shí)，需要用戶通過(guò)啟動(dòng)第一大注射OK開(kāi)關(guān)222并之后啟動(dòng)OK開(kāi)關(guān)218來(lái)確認(rèn)所選定的量。
[0123]停止開(kāi)關(guān)224是瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)。當(dāng)按動(dòng)停止開(kāi)關(guān)224時(shí)，使得所有功能不能進(jìn)行。顯示器58保持能夠顯示的狀態(tài)。
[0124]顯示面板58包括設(shè)定顯示器250、狀態(tài)顯示器252、警報(bào)顯示器254、極限顯示器256、注射總數(shù)顯示器260、注射總量顯示器262、流速顯示器264、注射量顯示器266、注射量極限顯示器268、注射速率極限顯示器270、壓力極限顯示器272、最小上升時(shí)間顯示器274、大注射顯示器276、和實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示器278。
[0125]當(dāng)操作者進(jìn)行設(shè)定過(guò)程時(shí)，設(shè)定顯示器250包含一系列消息。在設(shè)定顯示器250中的消息顯示通過(guò)如前所述地致動(dòng)設(shè)定開(kāi)關(guān)200而啟動(dòng)。
[0126]狀態(tài)顯示器252提供多種不同操作狀況之一的閃爍指示。在圖4中所示實(shí)施例中，這些可顯示的狀態(tài)狀況包括:“就緒”、“設(shè)定”、“注射”、“填充”、“沖洗”和“抽吸”。
[0127]警報(bào)顯示器254和極限顯示器256通知操作者如下?tīng)顩r:系統(tǒng)10遭遇臨界控制參數(shù)并將不能進(jìn)行操作，或系統(tǒng)10達(dá)到上極限或下極限并將以受限制方式繼續(xù)作用，或系統(tǒng)10達(dá)到上極限或下極限并將繼續(xù)工作。
[0128]注射顯示器260的總數(shù)顯示了為當(dāng)前病人情況提供的(累積)注射總數(shù)。在當(dāng)前病人情況中的累積總量通過(guò)總量顯示器262顯示。
[0129]顯示器264和266提供對(duì)于當(dāng)前或上一次注射的信息。顯示器264顯示在注射過(guò)程中對(duì)病人的實(shí)時(shí)流速的數(shù)字值。一旦注射完成，則顯示器264上所顯示的值表示在此注射過(guò)程中達(dá)到的流速峰值。顯示器266顯示在最近的注射過(guò)程中注射量的數(shù)字值。
[0130]顯示器268顯示了通過(guò)操作開(kāi)關(guān)210a和210b所選定的最大注射量的數(shù)字值。類似地，顯示器270顯示了通過(guò)開(kāi)關(guān)212a和212b所選定的系統(tǒng)允許的最大流速的數(shù)字值。顯示器272顯示了系統(tǒng)允許在注射管18中形成的最大壓力的數(shù)字值。壓力極限通過(guò)開(kāi)關(guān)214a和214b選定。
[0131]顯示器274顯示了當(dāng)改變流速時(shí)系統(tǒng)允許的最小上升時(shí)間。最小上升時(shí)間通過(guò)開(kāi)關(guān)216a和216b選定。
[0132]當(dāng)操作者已選定了大注射級(jí)別時(shí)，顯示器276提供清晰指示。
[0133]實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示器278以小時(shí)、分鐘和秒顯示了當(dāng)前時(shí)間。
[0134]圖5A和5B顯示了遠(yuǎn)程控制器14的一個(gè)實(shí)施例，其包括設(shè)計(jì)為符合用戶的手的主殼體300。觸發(fā)器66相對(duì)于殼體300可移動(dòng),而觸發(fā)器66的位置產(chǎn)生隨觸發(fā)器位置而變化的命令信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，觸發(fā)器66聯(lián)接到殼體300內(nèi)的電位計(jì)。命令信號(hào)控制指令流動(dòng)速率或速度。流速直接成比例于觸發(fā)器位置。
[0135]重置開(kāi)關(guān)62是瞬時(shí)按鈕開(kāi)關(guān)，其功能與OK開(kāi)關(guān)218相同?？商娲兀刂瞄_(kāi)關(guān)62也可被標(biāo)為“0K”。
[0136]在遠(yuǎn)程控制器14上的鹽水開(kāi)關(guān)64是交替動(dòng)作按鈕開(kāi)關(guān)，此開(kāi)關(guān)被按動(dòng)而開(kāi)通并被再次按動(dòng)而關(guān)斷。鹽水開(kāi)關(guān)62的功能與在前面板54上的鹽水開(kāi)關(guān)206相同。
[0137]如本發(fā)明另一實(shí)施例中所示，采用腳踏形式的可替代的遠(yuǎn)程控制器14’用于替代如圖1以及圖5A和5B中所示的手持式遠(yuǎn)程控制器14。腳踏控制器14’包括用于提供命令信號(hào)的腳操作速度踏板或觸發(fā)器66’以及重置或OK開(kāi)關(guān)62’和鹽水開(kāi)關(guān)64’。蓋310和312保護(hù)開(kāi)關(guān)62’和64’，使得其可僅通過(guò)手致動(dòng)而不會(huì)意外通過(guò)腳致動(dòng)。腳踏遠(yuǎn)程控制器14’通過(guò)纜線60’連接到控制臺(tái)12，但可以可替代地通過(guò)無(wú)線聯(lián)接實(shí)現(xiàn)連接。
[0138]圖7A — 7D和圖8A — 8C例示了在造影劑填充、空氣清理和對(duì)病人注射操作的過(guò)程中單向閥24和歧管26的結(jié)構(gòu)和`操作。
[0139]圖7A和8A例示了在造影劑填充操作過(guò)程中的單向閥或止回閥24、歧管26、注射管主體18和柱塞20。入口止回閥或單向閥24包括受力球350，球350位于圖7A和7B中的閥腔352內(nèi)的下方就位位置。造影材料通過(guò)柱塞20向后運(yùn)動(dòng)被引入注射管主體18中。造影材料流動(dòng)穿過(guò)球350周?chē)耐?54并進(jìn)入上端口 78。
[0140]歧管26包含彈簧載荷滑閥360，滑閥360包括閥心主體362、軸364、O形環(huán)366、368和370、偏置彈簧372和保持器374。如圖7A中所示，在造影劑填充操作過(guò)程中，偏置彈簧372促使閥心主體362至其朝向注射管主體18的最右位置。在此位置，閥心主體362阻塞注射管主體18的下端口 80，而同時(shí)通過(guò)斜通路376將傳感器鹽水端口 82連接到病人端口 84。一方面的O形環(huán)366和368以及另一方面的O形環(huán)370位于斜通路376的相反側(cè)上以提供流體密封。
[0141]圖7B和SB例示了空氣清理操作。注射管主體18已被填充以造影劑流體，但還具有滯留空氣。柱塞20被驅(qū)動(dòng)向前以將空氣通過(guò)上端口 78并通過(guò)止回閥24壓出注射管主體18之外?？諝獾牧蓪?dǎo)致止回閥20中的球350略微升起。不過(guò)，球350足夠重，使得被壓出注射管主體18之外并朝向儲(chǔ)器22返回的空氣不能將球350升起至其最上就位位置而在此處阻塞空氣流出注射管主體18。
[0142]在空氣清理操作過(guò)程中，滑閥360處于與圖7A中相同的位置。斜通路376將傳感器鹽水端口 82與病人端口 84相連。其結(jié)果是，通過(guò)壓力傳感器38的壓力監(jiān)控可在空氣清理(以及造影劑填充)操作過(guò)程中進(jìn)行。
[0143]圖7C和8C例示了在空氣清理操作結(jié)束時(shí)和在對(duì)病人注射操作開(kāi)始時(shí)歧管26和止回閥24的狀態(tài)。
[0144]在圖7C中，所有空氣已經(jīng)從注射管主體18中排出。球350可浮在射線照像造影材料上，使得當(dāng)所有空氣已經(jīng)被去除且射線照像造影材料開(kāi)始流出注射管主體18并通過(guò)上端口 78至閥腔352時(shí)，球350向上移動(dòng)至其上就位位置。球350阻塞任何射線照像造影材料的連續(xù)向上流動(dòng)，如圖7C和8C中所示。
[0145]在圖7C中所示的狀態(tài)中，注射管主體18內(nèi)的壓力，特別是下端口 80中的壓力，尚未達(dá)到克服彈簧372的偏置力的水平。其結(jié)果是，閥心主體362尚未移動(dòng)到左方，而斜通路376繼續(xù)連接傳感器鹽水端口 82與病人端口 84。
[0146]圖7D例示了對(duì)病人注射操作。柱塞20向前移動(dòng)，入口止回閥24關(guān)閉。下端口 80處的壓力變得足夠高以克服彈簧372的偏置力。閥心主體362已被驅(qū)動(dòng)到左方，從而使下端口 80連接到病人端口 84。與此同時(shí)，閥心主體362阻塞傳感器/鹽水端口 82。
[0147]通過(guò)操作滑閥360，柱塞20和注射管主體18運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的高壓直接連接到病人端口 84，而鹽水端口 82和壓力傳感器38被保護(hù)而免于高壓。
[0148]用于致動(dòng)的壓力在制造后可通過(guò)增大或減小注射管預(yù)載荷而改變和確定。
[0149]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，可以配置常用血管造影注射器系統(tǒng)10的其他結(jié)構(gòu)。例如，在名稱為“雙端口注射管(Dual Port Syringe)”的美國(guó)專利6，099，502 (在此以參見(jiàn)的方式引入本文)的文獻(xiàn)中描述的可替代的注射管和安裝系統(tǒng)部分，可用于替換和/或修改以上所述的方案。進(jìn)一步地，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，可采用其他改進(jìn)，例如對(duì)組件歧管部分的改進(jìn)，例如，如在名稱為“具有自動(dòng)高/低壓開(kāi)關(guān)的血管造影注射器系統(tǒng)(Angiographic Injector System with Automatic High/Low Pressure Switching)，，的美國(guó)專利6，221，045 (在此以參見(jiàn)的方式引入本文)中所述，也可以采用遠(yuǎn)程控制器14的其他結(jié)構(gòu)。遠(yuǎn)程控制器組件的許多可替代結(jié)構(gòu)在所引用的申請(qǐng)文件以及名稱為“氣動(dòng)控制器和方法(Pneumatic Controller and Method)”的美國(guó)專利5，916，165和名稱為“手持式氣動(dòng)控制器裝置(Hand-Held Pneumatic Control Device)”的美國(guó)專利D404, 717中進(jìn)行描述，所有這些專利文獻(xiàn)在此以參見(jiàn)的方式引入本文。
[0150]以上附圖所示血管造影注射器系統(tǒng)的可替代實(shí)施例結(jié)構(gòu)在圖9a和9b中以10’指示。在圖9中所示實(shí)施例中，血管造影注射器系統(tǒng)10的一些部件的物理位置已重新設(shè)置以利于系統(tǒng)使用。例如，在描述的第一實(shí)施例中的用戶界面54、控制開(kāi)關(guān)56和顯不器58已被并入單一的控制面板400中。在所示第二實(shí)施例中，控制面板400安裝到旋轉(zhuǎn)基底上的控制臺(tái)或注射器頭12’，其可通過(guò)用戶脫離連接或再連接以優(yōu)化位置。圖9所示結(jié)構(gòu)的機(jī)械流程圖在圖10中例示。參見(jiàn)圖9和10，電源59’電路例示為機(jī)械安裝而與控制臺(tái)12’分離?？刂婆_(tái)和電源安裝到整體指示為402的車(chē)，車(chē)402包括便于移動(dòng)的輪，并優(yōu)選地設(shè)計(jì)為當(dāng)用于其預(yù)計(jì)方法時(shí)提供穩(wěn)定性并防止傾翻。所述車(chē)使控制臺(tái)和電源組件能夠快速附接和拆除，以允許控制臺(tái)和電源靠置在裝備有配合連接部的床或其他靜止裝置上。參見(jiàn)圖10，手動(dòng)式控制器14’例示為有效連接到控制面板400，蠕動(dòng)泵組件44’顯示為機(jī)械安裝到控制臺(tái)12’。用于保持如之前相對(duì)于本發(fā)明第一實(shí)施例所述的注射管和相關(guān)部件的組件整體指示為名稱為“安裝腔”404的`功能塊。這些如前所述并且被稱為“一次性”物件的部件(即，注射管、注射管主體內(nèi)的活塞、造影劑閥、病人歧管、造影劑針、和病人血壓端口)整體表示為功能塊406。
[0151]用于血管造影注射器系統(tǒng)10’的第二優(yōu)選控制結(jié)構(gòu)的電子功能結(jié)構(gòu)圖如圖11中所示。多幅圖(圖1la和圖1lb)均包括血管造影注射器系統(tǒng)10’的電子控制網(wǎng)絡(luò)。為了易于描述圖11的網(wǎng)絡(luò)，之前用于第一實(shí)施例中相應(yīng)電子部件的數(shù)字，在描述圖11中的類似功能電子部件時(shí)將不必完全相同。參見(jiàn)圖11，控制系統(tǒng)包括兩個(gè)分立的電腦系統(tǒng)，每一系統(tǒng)具有智能以監(jiān)測(cè)和控制注射器系統(tǒng)的功能。如同之前實(shí)施例所述，電腦系統(tǒng)通常接收離子控制面板400的輸入信號(hào)，并且提供信號(hào)以顯示數(shù)據(jù)、警報(bào)、狀態(tài)詳細(xì)和操作員提示。在優(yōu)選實(shí)施例中，電腦系統(tǒng)包括兩個(gè)微電腦。整體指示為410的PC處理器用作控制系統(tǒng)的主處理器，整體指示為412的嵌入處理器用作從處理器。通常，主處理器指令嵌入處理器執(zhí)行命令，但兩個(gè)處理器均監(jiān)控所進(jìn)行的動(dòng)作。為了安全，兩個(gè)處理器均用作獨(dú)立的動(dòng)作監(jiān)控器。鍵功能，例如注射器馬達(dá)運(yùn)動(dòng)和蠕動(dòng)馬達(dá)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)通過(guò)兩個(gè)微電腦監(jiān)控。在優(yōu)選實(shí)施例中，PC處理器410具有386D0S中央處理單元，而嵌入核處理器412具有HC16位中央處理單元。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，在本發(fā)明的精神和意圖的范圍內(nèi)，可以使用其他類型的微處理器。
[0152]參見(jiàn)圖11，應(yīng)注意的是，PC處理器410通過(guò)第一通訊總線414與系統(tǒng)中的電子部件通訊，而嵌入核處理器412通過(guò)第二通訊總線416與系統(tǒng)中的電路通訊。兩個(gè)處理器通過(guò)其相應(yīng)的數(shù)據(jù)總線和整體指示為417和418的一對(duì)通訊寄存器而相互通訊。通常的“監(jiān)控/動(dòng)力失效/重置”功能由功能塊419指示，ECG所需信息可基于先入先出方式由用于通過(guò)兩個(gè)微處理器進(jìn)行處理的功能塊420收集。通常，系統(tǒng)中不同電子功能塊以及兩個(gè)總線414和416之間的通訊類型，通過(guò)與相應(yīng)電子功能塊相關(guān)聯(lián)的圖11中各信號(hào)流路徑并通過(guò)這些信號(hào)流路內(nèi)的信號(hào)流注釋進(jìn)行指示。
[0153]參見(jiàn)圖11，與安裝腔404相關(guān)聯(lián)的各種電子功能和檢測(cè)功能包括:名稱為“腔關(guān)閉”(422)的感應(yīng)器，其指示用于將一次性注射管加載到安裝腔中的前加載腔門(mén)何時(shí)關(guān)閉；指示為“造影劑排空”(423)的造影劑瓶感應(yīng)器，其位于并保持器內(nèi)并指示瓶中是否存在流體；指示為“上、下閥感應(yīng)器”(424)的兩個(gè)閥感應(yīng)器，其用于使電腦確定病人歧管閥和造影劑閥的狀態(tài)；指示為“EL背燈”(425)的電致發(fā)光背燈，其有利于手動(dòng)探測(cè)注射管和一次性物件內(nèi)的氣泡；指示為“造影劑加熱器”(426)的加熱元件，其位于注射管保持器內(nèi)并鄰近注射管主體；指示為“RTD溫度感應(yīng)器”(427)的一對(duì)溫度感應(yīng)器，其位于注射管主體的鄰近處，用于提供信號(hào)以控制造影劑加熱器，從而使造影材料保持相對(duì)恒定的溫度；和指示為“氣泡探測(cè)”(428)的空氣柱探測(cè)感應(yīng)器，其定位以檢測(cè)高壓線路中的空氣，并監(jiān)控泵送至病人的流體的氣泡或空氣柱情況。如圖11中所示，除了 EL背燈425以外，安裝腔中的每一感應(yīng)器與兩個(gè)處理器均實(shí)現(xiàn)通訊。
[0154]通常，控制面板400包括臂燈430、揚(yáng)聲器431、觸摸屏432、顯示器433和應(yīng)急開(kāi)關(guān)434。臂燈430當(dāng)注射器準(zhǔn)備執(zhí)行注射時(shí)點(diǎn)亮。揚(yáng)聲器431是可選特征，可提供與用戶的聲訊界面交流。在優(yōu)選實(shí)施例中，顯示器433為用于顯示系統(tǒng)操作狀態(tài)的液晶(LCD)面板。觸摸屏432覆蓋在IXD面板上并供用戶用于控制系統(tǒng)，這將在下文中更詳細(xì)地描述?？刂泼姘宓乃泄δ軌K與PC處理器410直接通訊。應(yīng)急開(kāi)關(guān)434與兩個(gè)通訊總線414和416以及將在下文中描述的斷流繼電器和注射器馬達(dá)固態(tài)繼電器直接通訊。
[0155]手動(dòng)控制功能塊14’包括遠(yuǎn)程手動(dòng)控制器單兀的電路功能。如如所述，手動(dòng)控制器是用于以一定方式控制血管造影注射器泵的裝置，使得控制器當(dāng)被用戶致動(dòng)時(shí)輸出成比例于手動(dòng)控制裝置的位移的電信號(hào)。所述控制器是與兩個(gè)微處理器均通訊的無(wú)源電機(jī)械裝置，如圖11中所示。手動(dòng)控制器包含一對(duì)標(biāo)度接觸感應(yīng)器，所述感應(yīng)器可遠(yuǎn)程確定物體位置并用于確定控制器的可手動(dòng)移動(dòng)部分的有效行進(jìn)距離和方位。所述感應(yīng)器由指示為“模擬霍耳效應(yīng)”(440)和“數(shù)字霍耳效應(yīng)壓電”(441)的兩個(gè)功能塊指示。鹽水重置功能通過(guò)“鹽水重置鈕”(442)指示，而指示為“控制類型和連接”(443)的功能塊通過(guò)手動(dòng)控制器向微處理器提供設(shè)定指示，即系統(tǒng)是否用于執(zhí)行“固定速率”或“可變速率”注射。在可變速率操作模式下，允許操作者通過(guò)手動(dòng)控制器改變即時(shí)注射速率至預(yù)定最大流速。在固定操作模式下，當(dāng)操作者按壓手動(dòng)控制器致動(dòng)器時(shí)，控制器系統(tǒng)將相應(yīng)地以在注射過(guò)程之前已進(jìn)入控制系統(tǒng)的預(yù)定固定速率簡(jiǎn)單地注射造影材料。
[0156]蠕動(dòng)泵44’在微處理器的控制下通過(guò)泵馬達(dá)和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器而驅(qū)動(dòng)。整體指示為“PWM控制電路”(450)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，將脈寬調(diào)制控制信號(hào)提供到蠕動(dòng)泵馬達(dá)。電腦將向前(鹽水)和向后(廢料)驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，以沿用于鹽水沖洗的向前方向和沿用于抽吸廢料的向后方向而操作泵馬達(dá)。優(yōu)選實(shí)施例的蠕動(dòng)泵包括“過(guò)速過(guò)扭轉(zhuǎn)”感應(yīng)器451和“斷流繼電器”452。過(guò)速/過(guò)扭轉(zhuǎn)感應(yīng)器451將反饋信號(hào)提供到微處理器，以通過(guò)泵驅(qū)動(dòng)電路450準(zhǔn)確控制蠕動(dòng)泵的速度。斷流繼電器452可通過(guò)微處理器或通過(guò)應(yīng)急停止開(kāi)關(guān)434啟動(dòng)。
[0157]注射器馬達(dá)460有效連接以移動(dòng)在注射管內(nèi)的活塞或擦刷，并受控于“馬達(dá)控制器”放大器(461)。在優(yōu)選實(shí)施例中，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器461是標(biāo)配的伺服放大器，其可通過(guò)在下文中描述的多重循環(huán)控制結(jié)構(gòu)而準(zhǔn)確控制。通常，馬達(dá)放大器響應(yīng)于一控制電壓而將驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供到馬達(dá)。向前、向后和中斷信號(hào)來(lái)自電腦，來(lái)自光學(xué)編碼器的速度反饋信號(hào)用于控制速度。監(jiān)控馬達(dá)狀態(tài)，整體由名稱為“馬達(dá)狀態(tài)過(guò)速/過(guò)扭轉(zhuǎn)”(462)的功能塊指示，用于檢測(cè)馬達(dá)速度和位置的獨(dú)立 的光學(xué)編碼器由“編碼器”功能塊(463)指示。電位計(jì)用于將備份信號(hào)提供到嵌入微處理器，以指示馬達(dá)的絕對(duì)“位置”。電位計(jì)在結(jié)構(gòu)圖中指示為“絕對(duì)位置電位”功能塊(464)。光學(xué)編碼器和電位計(jì)的輸出作為速度監(jiān)控信號(hào)和位置監(jiān)控信號(hào)提供到處理器，而且，允許電腦檢查馬達(dá)速度、馬達(dá)方向和位置。一對(duì)向前和向后極限感應(yīng)器檢測(cè)注射管活塞的端極限位置，并通過(guò)名稱為“F/R極限開(kāi)關(guān)”(465)的功能塊指示。當(dāng)活塞到達(dá)其向前極限位置時(shí)，不允許進(jìn)一步的向前運(yùn)動(dòng)。類似地，當(dāng)向后極限感應(yīng)器指示活塞已到達(dá)其向后極限位置時(shí)，不允許進(jìn)一步的向后運(yùn)動(dòng)。注射管馬達(dá)控制器還包括固態(tài)繼電器(470 )，用于在來(lái)自處理器或應(yīng)急開(kāi)關(guān)434的命令下使注射器馬達(dá)不能進(jìn)行工作。
[0158]電源59’將所有電力提供到系統(tǒng)，并包括能夠選擇將電源連接到110 - 120伏特交流電或220 - 240伏特交流電的外置的可選擇電壓范圍的開(kāi)關(guān)59a’。在優(yōu)選實(shí)施例中，線路電壓操作頻率必須在47至63Hz之間，而且線路電壓必須能夠承載10安培電流。電源進(jìn)一步包括電力指示燈5%’、導(dǎo)通/阻斷開(kāi)關(guān)59c’和提供連接器用于將纜線引導(dǎo)至底盤(pán)12’內(nèi)的電路的纜線連接器59d’。
[0159]圖12中例示了用于控制注射器馬達(dá)460優(yōu)選的多重循環(huán)控制結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)的電子功能塊電路網(wǎng)絡(luò)。參照?qǐng)D12，在此優(yōu)選實(shí)施例中，注射器馬達(dá)460是受控于伺服放大器網(wǎng)絡(luò)電路461的無(wú)刷直流馬達(dá)。在優(yōu)選實(shí)施例中，伺服放大器使用積分編碼器反饋輸入信號(hào)，用于速度控制。伺服放大器具有整體指示為461a的輸出驅(qū)動(dòng)端口、反饋信號(hào)輸入端口461b、速度控制信號(hào)輸入端口 461c和一對(duì)模擬輸出信號(hào)端口 461d和461e。輸出端口 461d承載形成于伺服放大器內(nèi)并成比例于馬達(dá)460的壓力或扭矩的電壓信號(hào)，并向被稱為“模擬流量”線路的輸出反饋線路提供信號(hào)。輸出端口 461e承載形成于伺服放大器內(nèi)并成比例于馬達(dá)460的速度的電壓信號(hào)，并向被稱為“模擬速度”的線路提供信號(hào)。光學(xué)積分編碼器(在圖12中未示出)有效連接到注射器馬達(dá)460的輸出驅(qū)動(dòng)器(在圖11中指示為463)，并將脈沖序列反饋信號(hào)提供返回伺服放大器461的反饋輸入端口 461b，從而通過(guò)伺服放大器461提供馬達(dá)460的準(zhǔn)確速度控制。這種循環(huán)被稱為第一循環(huán)或圖中的“伺服循環(huán)”。在優(yōu)選實(shí)施例中，伺服放大器461是標(biāo)配放大器，其通過(guò)此標(biāo)準(zhǔn)伺服循環(huán)結(jié)構(gòu)提供非常準(zhǔn)確的注射器馬達(dá)460速度控制，并幾乎不需要進(jìn)一步的控制。積分編碼器信號(hào)也通過(guò)指示為472的信號(hào)調(diào)節(jié)解碼電路被反饋到一對(duì)計(jì)數(shù)器473和474，所述計(jì)數(shù)器將累積計(jì)數(shù)信號(hào)分別提供到嵌入處理器412和PC處理器410。分別來(lái)自伺服放大器461的輸出端口 461d和461e的模擬流量信號(hào)和模擬速度信號(hào)作為輸入信號(hào)被直接饋送到嵌入處理器412，并分別應(yīng)用于“馬達(dá)狀態(tài)過(guò)速過(guò)扭轉(zhuǎn)”功能塊462的對(duì)比器462a和462b的第一信號(hào)輸入。用于對(duì)比器462a和462b的基準(zhǔn)信號(hào)輸入相連，以從PC處理器410接收與“扭轉(zhuǎn)基準(zhǔn)”和“速度基準(zhǔn)”輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)。
[0160]對(duì)比器462a和462b分別將接收自伺服放大器461的反饋信號(hào)與接收自PC處理器410的基準(zhǔn)電壓信號(hào)比較，并將表示“過(guò)扭轉(zhuǎn)”和“過(guò)速”分別提供到嵌入處理器412和PC處理器410，如圖12中所示。
[0161]在注射過(guò)程中，主PC處理器410指令嵌入處理器412執(zhí)行注射。在此命令中的一部分中，PC處理器告知嵌入處理器所希望流速和最大壓力所允許的條件。PC處理器恰在發(fā)出注射命令之前，在兩個(gè)對(duì)比器462a和462b中設(shè)定基準(zhǔn)電壓值，其中一個(gè)表示嵌入處理器所允許實(shí)現(xiàn)的最大流速，而另一個(gè)表示所允許的最大壓力。在注射過(guò)程中，來(lái)自伺服放大器461的“模擬流量”和“模擬速度”反饋信號(hào)被反饋到對(duì)比器462a和462b。如果這些反饋信號(hào)電壓中的任一個(gè)超過(guò)相應(yīng)的對(duì)比器的基準(zhǔn)電壓，則通過(guò)所觸發(fā)的對(duì)比器將適合的輸出信號(hào)提供回到兩個(gè)處理器。如 果任一處理器接收到一個(gè)或兩個(gè)來(lái)自對(duì)比器的信號(hào)，則此處理器將切斷對(duì)注射器馬達(dá)460的供電，從而立刻停止注射。
[0162]在注射過(guò)程中，嵌入處理器412使用數(shù)字編碼器463確定沖頭或注射管活塞的當(dāng)時(shí)位置。在優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)于注射每毫米的造影材料，從編碼器463接收1317次計(jì)數(shù)。隨著活塞在注射過(guò)程中移動(dòng)，嵌入處理器每10毫秒觀測(cè)一次沖頭或活塞的當(dāng)時(shí)位置。嵌入處理器然后基于簡(jiǎn)單的梯形類型運(yùn)動(dòng)而計(jì)算沖頭的理論位置。如果當(dāng)時(shí)位置與實(shí)際位置之差大于預(yù)定的毫米數(shù)，則停止注射并報(bào)告誤差。
[0163]電位計(jì)464提供“模擬位置”信號(hào)，并以類似方式使用，但其容差較高。在對(duì)沖頭或活塞移動(dòng)的校準(zhǔn)過(guò)程中，系統(tǒng)計(jì)算出表示每移動(dòng)I毫米的歐姆數(shù)。在注射過(guò)程中，嵌入處理器使用相同的理論梯形運(yùn)動(dòng)以確定活塞的理論位置。關(guān)于數(shù)字編碼器處理，如果沖頭的當(dāng)時(shí)位置與實(shí)際模擬位置讀數(shù)之差大于預(yù)定的歐姆數(shù)，則停止注射并報(bào)告誤差。
[0164]相應(yīng)地，建立多重循環(huán)控制網(wǎng)絡(luò)，其中，馬達(dá)460的主導(dǎo)伺服反饋循環(huán)控制通過(guò)借助編碼器信號(hào)提供的“誤差循環(huán)”而補(bǔ)償，所述編碼器信號(hào)反饋通過(guò)解碼器電路472和計(jì)數(shù)器473和嵌入處理器412而返回到伺服放大器461的信號(hào)輸入端461c。第一或稱“伺服循環(huán)”是使用比例積分的標(biāo)準(zhǔn)的速度控制循環(huán)；而外“誤差循環(huán)”是位置控制循環(huán)，用于簡(jiǎn)單地周期檢查伺服循環(huán)控制，從而確保伺服循環(huán)準(zhǔn)確控制馬達(dá)速度。有效連接到馬達(dá)460齒輪機(jī)構(gòu)輸出的電位計(jì)是絕對(duì)位置感應(yīng)器，其簡(jiǎn)單用作編碼器循環(huán)的備份。類似地，如果處理器412在通過(guò)副“誤差循環(huán)”提供速度校正信號(hào)時(shí)無(wú)法以預(yù)計(jì)的方式操作，則通過(guò)計(jì)數(shù)器474至PC處理器410的編碼器反饋，用作通過(guò)嵌入處理器412至主誤差循環(huán)控制的冗余備份。
[0165]如上文中簡(jiǎn)要所述，多處理器的可用性提供了在各檢測(cè)電路中使用智能而進(jìn)行真正多冗余檢測(cè)的能力。此外，兩個(gè)或更多個(gè)處理器的特征提供了冗余控制和監(jiān)控諸如注射馬達(dá)運(yùn)動(dòng)和蠕動(dòng)馬達(dá)運(yùn)動(dòng)之類的系統(tǒng)關(guān)鍵功能安全特征的能力。這些狀態(tài)均由如上所述的兩個(gè)微處理器主動(dòng)監(jiān)控，如圖11和12所示。例如，通過(guò)積分編碼器463將信號(hào)經(jīng)由解碼電路472和一對(duì)計(jì)數(shù)器473和474饋送到兩個(gè)處理器，而提供用于注射馬達(dá)的“過(guò)速安全電路”。使用兩個(gè)獨(dú)立處理器用于接收編碼器信息，這作為用于檢測(cè)流速的安全電路，這是因?yàn)榍度胩幚砥骱蚉C處理器均對(duì)脈沖計(jì)數(shù)以確定注射流速。如前所述，各自的計(jì)數(shù)累積一指定時(shí)程，從而計(jì)算出平均速度。如果出現(xiàn)過(guò)速狀態(tài)，則任一處理器可基于其自身的決策能力而獨(dú)立地關(guān)斷注射器馬達(dá)，這樣提供了安全特征。這種冗余檢測(cè)路徑雙處理器控制允許在單部件失效的情況下進(jìn)行安全監(jiān)控。
[0166]類似地，通過(guò)與用于提供過(guò)速安全電路相同的硬件，而提供“過(guò)量安全電路。通過(guò)計(jì)數(shù)器473和474提供的從編碼器至嵌入處理器和PC處理器的脈沖，允許兩個(gè)處理器對(duì)脈沖獨(dú)立計(jì)數(shù)以確定注射量。任一處理器可在過(guò)量情況下獨(dú)立關(guān)斷注射器馬達(dá)。
[0167]從電位計(jì)464接收的“模擬位置”信號(hào)允許嵌入處理器通過(guò)讀取電位計(jì)的模擬電壓輸出變化而檢查注射量，由此，通過(guò)“模擬位置”信號(hào)提供進(jìn)一步的不需要多處理器的雙重安全特征。通過(guò)提供電位計(jì)作為積分編碼器的備份，為檢測(cè)注射量提供進(jìn)一步的雙重冗余安全。
[0168]如前所述地提供雙重冗余馬達(dá)安全電路，用于注射器馬達(dá)的“過(guò)流”和“過(guò)速”狀況。這些電路之前通過(guò)對(duì)比器462a和462b描述。對(duì)比器462a使用來(lái)自伺服放大器461的“模擬流量”反饋信號(hào)而將雙輸入信號(hào)提供到嵌入處理器和PC處理器，從而提供雙處理器流量測(cè)量安全電路檢測(cè)。類似地，對(duì)比器462b根據(jù)來(lái)自伺服放大器461的“模擬速度”信號(hào)而將雙輸入信號(hào)施加于兩個(gè)處理器，從而提供對(duì)注射器馬達(dá)速度的雙冗余檢測(cè)。
[0169]提供類似的安全電路用于控制蠕動(dòng)泵44’。如圖11中所示，蠕動(dòng)泵還包括過(guò)速/過(guò)扭轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)451。在優(yōu)選實(shí)施例中，蠕動(dòng)泵44’不是類似于注射器馬達(dá)的無(wú)刷馬達(dá)，并且從PWM控制電路450接收脈寬調(diào)制輸入信號(hào)。泵馬達(dá)44’提供反向電勢(shì)(backEMF)，此反向電勢(shì)可被檢測(cè)到并與來(lái)自馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器電路450的輸出電流一起用作反饋信號(hào)。在圖13中更詳細(xì)地例示了蠕動(dòng)泵安全電路的電子結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖13，PC處理器和嵌入處理器分別指示為410和412。圖13中所示的安全電路與用于檢測(cè)注射器馬達(dá)的速度和流量的電路大致相同。過(guò)速/或扭轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)451的一對(duì)對(duì)比器451a和451b的使用方式，類似于如前所述的注射器馬達(dá)的安全電路使用對(duì)比器462a和462b的方式。對(duì)比器451a向兩個(gè)處理器提供過(guò)扭轉(zhuǎn)輸出信號(hào)，對(duì)比器451b向兩個(gè)處理器提供過(guò)速輸入信號(hào)。對(duì)比器451a從PC處理器410接收扭矩基準(zhǔn)電壓信號(hào)，對(duì)比器451b從處理器410接收速度基準(zhǔn)電壓信號(hào)。對(duì)比器451a監(jiān)控來(lái)自馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器網(wǎng)絡(luò)450的流量輸出信號(hào)，并且當(dāng)所監(jiān)控的流量輸出信號(hào)超過(guò)從處理器410提供的扭矩基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)提供一輸出信號(hào)。對(duì)比器451b監(jiān)控來(lái)自馬達(dá)44’的反向電勢(shì)信號(hào)，并當(dāng)此反向電勢(shì)超過(guò)由處理器410施加的速度基準(zhǔn)電壓信號(hào)時(shí)提供一輸出信號(hào)。嵌入處理器412將主驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)提供到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器450。
[0170]在如圖9中所示的實(shí)施例中，操作者/用戶所有與系統(tǒng)的交互作用通過(guò)控制面板進(jìn)行，例外是開(kāi)通電源和啟動(dòng)應(yīng)急停止開(kāi)關(guān)。與系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)處理器的通訊，通過(guò)覆蓋顯示器433的觸摸屏432上的開(kāi)關(guān)進(jìn)行。電腦在顯示器上形成不同屏幕，屏幕具有對(duì)準(zhǔn)觸摸屏上的觸模板的適合的激活開(kāi)關(guān)指示物，這樣使得操作者能夠通過(guò)觸摸屏與微處理器交流。當(dāng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行電力啟動(dòng)時(shí)，控制面板顯示器將通知用戶系統(tǒng)正在進(jìn)行自診檢查。在診斷和校準(zhǔn)檢查之后，顯示器將圖示出不同設(shè)定窗口，從而為操作者提供一系列指示，這些指示將通過(guò)逐步設(shè)定過(guò)程而指導(dǎo)操作者，通常包括注射管加載、鎖定和填充，一次性連接，和沖洗。
[0171]圖14 一 17中圖示了樣品屏幕，其通過(guò)PC處理器生成，并為用戶顯示動(dòng)力開(kāi)啟、校準(zhǔn)和自診斷功能。參見(jiàn)圖14 一 17，初始動(dòng)力開(kāi)啟屏幕如圖14中所示。此屏幕當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行以進(jìn)行內(nèi)部診斷檢查時(shí)保持可見(jiàn)，從而確保所有功能正確工作。系統(tǒng)然后將自動(dòng)開(kāi)始設(shè)定和校準(zhǔn)。圖15中的屏幕將在注射管沖頭移動(dòng)到后位置時(shí)顯示，此后，圖16中的屏幕將顯示以指令操作者如何對(duì)注射管組件加載。當(dāng)完成注射管加載步驟時(shí)，操作者按壓圖16中的觸摸屏上的“完畢”塊。系統(tǒng)現(xiàn)在準(zhǔn)備開(kāi)始“設(shè)定”進(jìn)程，并在注射管沖頭移向其向前位置時(shí)顯示圖17中的屏幕。 [0172]“設(shè)定”指令隨著圖18中的屏幕開(kāi)始。參見(jiàn)圖18，，操作者被指令以逐步進(jìn)行的方式對(duì)系統(tǒng)的管路組件部分進(jìn)行加載。當(dāng)操作者已經(jīng)完成圖18中確認(rèn)的步驟時(shí)，其通過(guò)按壓“完畢”開(kāi)關(guān)激活觸摸屏，并繼續(xù)進(jìn)行圖19中的屏幕上指示的步驟。圖19中的屏幕包括壓力拱頂、歧管和流體線路的沖洗操作。當(dāng)這些步驟已完成并且“完畢”開(kāi)關(guān)已激活時(shí)，圖20的設(shè)定指令屏幕將顯示。屏幕20提供用于將系統(tǒng)的壓力感應(yīng)器和泵組件附接的指令。當(dāng)完成圖20中的屏幕項(xiàng)目并激活“完畢”開(kāi)關(guān)時(shí)，圖21的設(shè)定指令屏幕將顯示。圖21的步驟完成了設(shè)定指令，當(dāng)操作者激活圖21屏幕的“完畢”開(kāi)關(guān)時(shí)，系統(tǒng)準(zhǔn)備填充注射管。應(yīng)注意的是，在包含圖18 - 21所示屏幕上的所有設(shè)定步驟中，操作者可以通過(guò)按壓屏幕上的“返回”開(kāi)關(guān)區(qū)域而選擇退回至前一屏幕。
[0173]當(dāng)完成設(shè)定指令時(shí)，在系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)填充注射管之前，操作者必須激活圖22中的屏幕的“0K”開(kāi)關(guān)。當(dāng)激活“0K”開(kāi)關(guān)時(shí)，系統(tǒng)將繼續(xù)進(jìn)行自動(dòng)填充和清理操作。當(dāng)注射管活塞縮回注射管后部從而將造影材料抽吸注射管中時(shí)，圖23的屏幕將顯示。然后，當(dāng)活塞變向并開(kāi)始向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，空氣將被清理至注射管上端口之外，在此時(shí)段中，圖24中的屏幕將顯示。注射管活塞在病人歧管移動(dòng)之前自動(dòng)停止。在注射管清理操作之后，圖25中的屏幕將顯示，以向操作者提供如何對(duì)從注射管下端口至系統(tǒng)高壓線路的線路繼續(xù)進(jìn)行清理的指令。為了清理線路，操作者必須壓下并保持圖25中的“清理”開(kāi)關(guān)，而且在空氣和氣泡被壓出注射管與病人歧管之間的線路并從病人歧管的前部/前端排出進(jìn)入高壓線路中時(shí)實(shí)際觀察清理過(guò)程。當(dāng)這一進(jìn)程已經(jīng)完成時(shí)，操作者松開(kāi)“清理”開(kāi)關(guān)并激活圖25中的屏幕的“完畢”開(kāi)關(guān)。當(dāng)操作者接合“清理”開(kāi)關(guān)時(shí)，圖26的屏幕將顯示。當(dāng)操作者不再接觸“清理”開(kāi)關(guān)時(shí)，圖25的屏幕將再次出現(xiàn)。當(dāng)激活圖25中的“完畢”開(kāi)關(guān)之后，圖27中的顯示屏幕將顯示。
[0174]圖27的處理步驟與最終鹽水沖洗進(jìn)程相關(guān)。當(dāng)操作者接合圖27中的屏幕的“沖洗”開(kāi)關(guān)時(shí)，系統(tǒng)將沖洗從鹽水袋至旋塞的線路，以確保在線路中不存在空氣氣泡。只要操作者持續(xù)接合圖27中的屏幕的“沖洗”開(kāi)關(guān)，則圖28中的屏幕將顯示。當(dāng)完成最終鹽水沖洗進(jìn)程時(shí)，操作者將松開(kāi)“沖洗”開(kāi)關(guān)并接合屏幕27中的“完畢”開(kāi)關(guān)，這將使得圖29的顯示屏幕顯示。圖29的屏幕是最終啟動(dòng)屏幕。在完成圖29中的屏幕的指令之后，操作者激活顯示的“完畢”開(kāi)關(guān)，完成啟動(dòng)進(jìn)程，系統(tǒng)現(xiàn)在準(zhǔn)備連接導(dǎo)管。
[0175]當(dāng)成功完成上述啟動(dòng)進(jìn)程時(shí)，系統(tǒng)顯示出整體上在圖30中指示的主屏幕。優(yōu)選結(jié)構(gòu)的控制面板主顯示屏幕分為圖30中所示的各部分。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，顯示屏幕的所有格式通過(guò)PC微處理器410提供和控制。參見(jiàn)圖30，四個(gè)“功能鍵”沿屏幕右側(cè)豎直排列，并表示為“注射”(500)、“鹽水”501、“抽吸“(502)和“清理” (503)。這四個(gè)功能軟鍵的圖標(biāo)對(duì)準(zhǔn)觸摸屏432的適合的開(kāi)關(guān)塊，使得操作者可壓下所選擇的功能鍵并調(diào)出所選功能的狀態(tài)窗口。狀態(tài)窗口指示為505，指示物窗口位于506處。狀態(tài)窗口用于顯示系統(tǒng)消息和向用戶提供關(guān)于系統(tǒng)操作狀態(tài)的反饋。狀態(tài)指示物窗口 506顯示被激活的關(guān)鍵系統(tǒng)傳感器。
[0176]三個(gè)“注射類型”或“選擇注射”鍵指示為L(zhǎng)CA (左冠狀動(dòng)脈)508、RCA (右冠狀動(dòng)脈)509和LV/Ao (左心室/主動(dòng)脈)510，其位于功能鍵上方并為操作者提供與將執(zhí)行的注射進(jìn)程的類型相關(guān)的輸入?？赏ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單地壓下這三個(gè)類型按鈕之一而改變注射類型。當(dāng)選擇了新的類型時(shí)，所選擇類型的默認(rèn)參數(shù)值被計(jì)算出并顯示在參數(shù)鍵中。在優(yōu)選實(shí)施例中(在下文中更詳細(xì)描述)，注射參數(shù)的計(jì)算基于實(shí)際值，例如，被治療病人的體重。所選擇注射鍵的文子指不在顯不屏.的最頂部指不。在圖30中所不的不例屏.中，LCA鍵已被選擇且其相關(guān)指示“左冠狀動(dòng)脈“顯示在屏幕的頂部。
[0177]當(dāng)注射狀態(tài)窗口打開(kāi)時(shí)或在設(shè)定進(jìn)程中，可通過(guò)壓下所希望的參數(shù)的圖標(biāo)而改變以下參數(shù):流速，注射量，注射壓力，和“上升時(shí)間”。注射參數(shù)/極限鍵沿顯示屏幕的頂部定位。
[0178]“流速”窗口 512顯示出在完全壓下手動(dòng)遠(yuǎn)程控制器時(shí)可獲得的最大流速。流速的單位是毫升/秒?！白⑸淞俊泵姘?13顯示出在單一注射中可注射的總量極限。此參數(shù)的單位是毫升?！白⑸鋲毫Α贝翱?512顯示出在注射過(guò)程中注射管內(nèi)所允許的最大壓力。如果達(dá)到此壓力，則將亮起警示燈，注射流速將被限制在所指示壓力的情況。壓力的單位是psi?！吧仙龝r(shí)間”窗口 515顯示出在注射過(guò)程中所允許的最大上升時(shí)間。上升時(shí)間的單位是秒。
[0179]系統(tǒng)具有自動(dòng)或手動(dòng)對(duì)注射管補(bǔ)充的獨(dú)特能力，如在名稱為“具有自動(dòng)高/低壓力開(kāi)關(guān)的血管造影注射器系統(tǒng)(Angiographic Injector System with Automatic High/Low Pressure Switching)”的美國(guó)專利5，800, 397中所述,在此以參見(jiàn)的方式引入此專利。“補(bǔ)充”鍵位于顯示屏幕的包含顯示屏幕“選項(xiàng)”部分的最下部分中。整體上指示為517的補(bǔ)充鍵可在某一情況或進(jìn)程中的任意時(shí)間通過(guò)簡(jiǎn)單地壓下所希望的圖標(biāo)而重置。
[0180]第二個(gè)選項(xiàng)鍵整體上指示為“速度類型”鍵并位于518處，其允許將注射進(jìn)程選擇為“固定”速度或“可變”速度，這可以通過(guò)遠(yuǎn)程手動(dòng)控制器14’實(shí)時(shí)控制。
[0181]處理器將在注射進(jìn)程中存在的即時(shí)狀況相關(guān)實(shí)時(shí)信息提供給用戶。這些狀況顯示在狀態(tài)窗口 505中，如在圖31中的不例屏眷上所不。顯不面板還在“最后注射”窗口 520中顯示最后注射的結(jié)果。最后注射的結(jié)果包括最后執(zhí)行的注射的“總量”和“最大流速”。顯示面板還指示在當(dāng)前病例中已注射到病人體內(nèi)的造影材料累積總量，如在“造影劑總量”顯示窗口 522中所示。最后注射的和造影劑總量的窗口位于顯示屏幕左下部分附近。由于病例進(jìn)程可涉及多種注射管填充進(jìn)程，因此，造影劑總量顯示提供了在注射進(jìn)程中即時(shí)可用的重要信息。進(jìn)一步地，這樣的填充進(jìn)程可呈現(xiàn)出整體或僅部分的注射管填充?，F(xiàn)有技術(shù)依賴于操作者/用戶保持已通過(guò)連續(xù)注射過(guò)程給藥至病人的造影材料的總量的記錄。如果不能保持造影材料注射量的準(zhǔn)確的累積總量，則可能導(dǎo)致對(duì)病人的注射材料過(guò)量。
[0182]在優(yōu)選實(shí)施例中，指示為“病人體重”的顯示窗口 /鍵指示為524。在優(yōu)選實(shí)施例中，此顯示窗口顯示出當(dāng)前病人的體重。選擇此鍵將允許用戶將病人體重kg值輸入到系統(tǒng)中。病人體重用于計(jì)算注射的值和極限(在下文中更詳細(xì)描述)。
[0183]顯示面板上的最終鍵是位于顯示面板右下部分附近的“結(jié)束病例”鍵526。激活此鍵將提示用戶在系統(tǒng)停機(jī)之前或在開(kāi)始新的病例之前進(jìn)行正確步驟。
[0184]應(yīng)急按鈕或開(kāi)關(guān)434 (圖11)物理定位在控制面板的右上部分上。這是位于顯示屏幕上的(除了動(dòng)力供應(yīng)開(kāi)關(guān)以外)僅有的功能開(kāi)關(guān)。應(yīng)急開(kāi)關(guān)使得任何正在進(jìn)行的功能不能進(jìn)行，并在狀態(tài)窗口中顯示消息:應(yīng)急按鈕被接合。應(yīng)急按鈕或開(kāi)關(guān)是預(yù)備動(dòng)作類型的開(kāi)關(guān)。此按鈕在被接合時(shí)啟動(dòng)。為了使此開(kāi)關(guān)脫離接合，用戶必須再次按壓此按鈕。
[0185]可通過(guò)按壓所希望參數(shù)的鍵(512 - 515)改變注射極限。如果注射(鍵518)設(shè)定為“固定”模式，則將在狀態(tài)窗口中為用戶呈現(xiàn)鍵盤(pán)。這種狀況如圖32中所示?，F(xiàn)在可輸入新的值。這種新的值將由處理器檢查其是否處于所選擇排出類型的可接受范圍內(nèi)。如果輸入值超出可接受范圍，則將顯示消息而向用戶指示這一事實(shí)。如果按壓“取消”鍵，則先前設(shè)定值將保持設(shè)定。如果注射選項(xiàng)(鍵518)設(shè)定為“可變”模式，則在狀態(tài)窗口中顯示六個(gè)不同值的選項(xiàng)供用戶選擇。對(duì)應(yīng)于這種情況的示例顯示窗口如圖33中所示。如果按壓“取消”鍵，則先前設(shè)定值將保持設(shè)定。
[0186]通過(guò)按壓“注射”按鈕或鍵500開(kāi)始注射。如果選擇了 LV/Ao (大注射按鈕)，則用戶將需要對(duì)此確認(rèn)。LV/Ao注射進(jìn)程表示使用最大量的造影材料；而1^^注射進(jìn)程使用最小量的造影材料。然后，通過(guò)在顯示上的提示詢問(wèn)用戶是否準(zhǔn)備好“供給”注射。用戶必須按壓狀態(tài)窗口中的“0K”鍵。對(duì)此，如果在注射管中沒(méi)有足夠造影劑執(zhí)行所需注射，則系統(tǒng)將提示補(bǔ)充。補(bǔ)充將自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行`，這取決于“補(bǔ)充”選項(xiàng)鍵517的狀態(tài)。當(dāng)量級(jí)正確時(shí)，將提示用戶激活手動(dòng)控制器14’用于啟動(dòng)注射進(jìn)程。
[0187]如果注射量小于量極限的10%，則注射量將不會(huì)增加，手動(dòng)控制器將保持供給狀態(tài)?！按蟆弊⑸湫枰脩粼谠试S另一注射之前再次按壓“大0K”。用戶通過(guò)按壓屏幕上的任意鍵退出注射功能。
[0188]鹽水沖洗功能通過(guò)激活“鹽水”鍵501啟動(dòng)，其中將鹽水從鹽水袋中吸出并沖洗一次性部分和線路連接部分。當(dāng)啟動(dòng)這一功能時(shí)，“鹽水沖洗”狀態(tài)窗口將顯示有“沖洗”鍵和“完畢”鍵。按壓“沖洗”鍵將以鹽水沖洗一次性部分達(dá)10秒或直到用戶停止按壓所述鍵。按壓窗口中的“完畢”鍵將結(jié)束沖洗過(guò)程并使得用戶返回到“主”屏幕。
[0189]抽吸功能將線路流體從導(dǎo)管中通過(guò)一次性部分吸回到廢料袋中。這還可用于當(dāng)在線路中探測(cè)到氣泡時(shí)去除氣泡。抽吸功能通過(guò)在顯示面板上選擇“抽吸”按鈕或鍵502而啟動(dòng)?！俺槲睜顟B(tài)窗口將在屏幕上顯示。按壓“抽吸”鍵時(shí)，只要壓下“抽吸”鍵，則將線路流體通過(guò)一次性部分吸回到廢料袋中，并可持續(xù)10秒。按壓“完畢”按鈕將使得用戶返回“主”屏幕。
[0190]手動(dòng)清理功能用于從一次性部分中沖洗空氣。清理時(shí)有兩個(gè)選項(xiàng)，包括注射管清理和線路清理。注射管清理包括從注射管中清理空氣，并在空氣已被清理出注射管且流體推壓注射管止回閥關(guān)閉時(shí)將停止。線路清理將空氣從注射管通過(guò)病人歧管清理至旋塞。這種方法將通過(guò)一次性部分發(fā)送造影材料，并將與氣泡探測(cè)裝置脫離接合。這種清理在系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)進(jìn)行，以將空氣從注射管的相連部分清除至病人歧管和病人歧管閥上的前部。在一進(jìn)程中，也可當(dāng)在已經(jīng)嘗試了抽吸沖洗進(jìn)程之后在一次性部分內(nèi)仍留存有空氣氣泡時(shí)使用線路清理。為了實(shí)現(xiàn)“清理”功能，從“主”屏幕中選擇“清理”鍵503。“清理”狀態(tài)窗口將顯示。在屏幕上呈現(xiàn)三個(gè)選項(xiàng):“注射管”，“取消”，和“線路”。選擇“取消”將返回“主”屏幕。如果選擇“線路”，則警告用戶使病人脫離連接。用戶必須通過(guò)按壓“OK”鍵對(duì)此確認(rèn)。對(duì)此，或者如果選擇“注射管”，則“清理”鍵和“完畢”鍵顯示在窗口中?！扒謇怼辨I是按壓保持鍵，其將啟動(dòng)并持續(xù)清理線路或注射管，直到用戶松開(kāi)此鍵，其中可持續(xù)10秒。如果空氣被完全清理出去而且造影劑閥成功關(guān)閉，則清理將自動(dòng)停止。如果用戶在閥關(guān)閉之前停止清理，則將有消息指示清理未完成。按壓屏幕上的“完畢”鍵或其他任何鍵將退出清理功能。手動(dòng)清理功能的示例屏幕如圖34中所示。
[0191]當(dāng)對(duì)于所希望的注射量極限而在注射管內(nèi)沒(méi)有足夠造影劑介質(zhì)時(shí)，如果通過(guò)鍵517選擇自動(dòng)補(bǔ)充選項(xiàng)，則注射管將自動(dòng)補(bǔ)充至110ml。這將在注射時(shí)自動(dòng)進(jìn)行。如果選擇手動(dòng)補(bǔ)充，則“補(bǔ)充”狀態(tài)窗口將顯示。“清理”鍵、“完畢”鍵和“補(bǔ)充”鍵在此窗口中激活。按壓并保持“補(bǔ)充”鍵將吸引柱塞返回以填充注射管。在注射管中造影劑介質(zhì)的當(dāng)前量顯示為其在填充。當(dāng)松開(kāi)“補(bǔ)充”按鈕時(shí)，不繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)充操作。按壓“清理“鍵時(shí)，只要“清理”鍵被壓下，則空氣和流體將清理出注射管。按壓“完畢”按鈕將使得用戶返回“主”屏幕。如果在注射管中仍然沒(méi)有足夠當(dāng)造影劑以滿足注射值的極限，則在注射時(shí)將重新打開(kāi)“補(bǔ)充”狀態(tài)窗口。用于手動(dòng)補(bǔ)充操作的示例屏幕如圖35中所示。
[0192]為了結(jié)束病例，激活“結(jié)束病例”按鈕526。“取消”鍵和“結(jié)束”鍵顯示在狀態(tài)框中。如果選擇“取消”鍵，則用戶返回“主”屏幕。如果選擇“結(jié)束”鍵，則開(kāi)始結(jié)束病例的進(jìn)程。當(dāng)高壓線路脫離連接且造影劑容器從接收器移除時(shí)，“無(wú)造影劑”的指示物將出現(xiàn)。如果然后壓下或選擇“完畢”按鈕，則柱塞從注射管主體自動(dòng)縮回，并可通過(guò)解鎖和打開(kāi)腔而將注射管從系統(tǒng)中移除。
[0193]現(xiàn)有的系統(tǒng)并未提供自動(dòng)確定與將被治療的病人的值或特性直接相關(guān)的默認(rèn)注射參數(shù)的功能。這樣的特性可能包括例如如下事物，即，人的體重、年齡和健康程度，血管強(qiáng)度，導(dǎo)管尺寸，等等。例如，現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)已經(jīng)包括對(duì)于所存儲(chǔ)注射參數(shù)值的記憶回憶特征，所述參數(shù)值可已經(jīng)由針對(duì)特定病人或特定進(jìn)程的醫(yī)生存儲(chǔ)，其中，所存儲(chǔ)的參數(shù)表示此醫(yī)生的典型注射參數(shù)選擇。本發(fā)明的不同實(shí)施例提供了恰在注射進(jìn)程之前用于確定建議默認(rèn)注射參數(shù)值的自動(dòng)方法，所述注射參數(shù)值與將被治療的病人的值或狀況直接相關(guān)。在此方法的優(yōu)選實(shí)施例方案中，使用病人的“體重”計(jì)算出注射參數(shù)默認(rèn)值。不過(guò)，如上所述，在進(jìn)行默認(rèn)值計(jì)算時(shí)可使用其他特定的病人因數(shù)。在優(yōu)選實(shí)施例中，基于病人體重確定默認(rèn)注射參數(shù)，已使用了三套不同的公式或算法，其對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)可執(zhí)行的三種不同的注射類型(即LCA、RCA或LV/Ao )。對(duì)于LCA (左冠狀動(dòng)脈進(jìn)程)，用于確定三個(gè)注射參數(shù)默認(rèn)值的公式是:
[0194]LCA流速極限=3.5Ln (體重)一7.6公式I
[0195]LCA 量極限=5.17Ln (體重)一11 公式 2
[0196]LCA上升時(shí)間=(流速+10)/100 公式3[0197]LCA壓力極限=(流速+20) 25公式4
[0198]表1提供了對(duì)于所選擇的病人體重通過(guò)公式I 一 4確定的計(jì)算默認(rèn)注射參數(shù)值的清單。
[0199]表1:左冠狀動(dòng)脈默認(rèn)參數(shù)
[0200]
【權(quán)利要求】
1.一種一次性流體連接器，用于將醫(yī)用流體注入病人體內(nèi)的動(dòng)力注射器，所述一次性流體連接器包括: 第一管路部件，其具有近端和遠(yuǎn)端，所述近端有效聯(lián)接到所述動(dòng)力注射器的第一加壓?jiǎn)卧妮敵龆耍鲞h(yuǎn)端有效聯(lián)接到病人線路； 第二管路部件，其具有近端和遠(yuǎn)端，所述第二管路部件的近端有效聯(lián)接到所述動(dòng)力注射器的第二加壓?jiǎn)卧妮敵龆耍龅诙苈凡考倪h(yuǎn)端有效聯(lián)接到所述病人線路； 不可拆除地附接到所述第一管路部件和所述第二管路部件的構(gòu)件； 其中，所述一次性流體連接器為單一用途連接器，其在病人注射過(guò)程之前作為一個(gè)組件聯(lián)接到所述動(dòng)力注射器并在所述過(guò)程完成時(shí)被棄置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一次性流體連接器，進(jìn)一步包括: 將所述一次性流體連接器連接到外部醫(yī)用裝置的連接部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一次性流體連接器，其中，所述連接器被設(shè)置為能加載到所述動(dòng)力注射器中注射頭的一部分中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一次性流體連接器,其中: 當(dāng)連接到所述動(dòng)力注射器時(shí)，所述第一管路部件的近端聯(lián)接到第一注射管的輸出端；和 當(dāng)連接到所述動(dòng)力注射器時(shí)，所述第二管路部件的近端聯(lián)接到第二注射管的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的一次性流體連接器，其中: 所述第一管路部件的遠(yuǎn)端聯(lián)接到流體閥的第一輸入端口； 所述第二管路部件的遠(yuǎn)端聯(lián)接到所述流體閥的第二輸入端口 ；和 所述流體閥的輸出端口聯(lián)接到所述病人線路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的一次性流體連接器，其中，所述流體閥為彈性閥。
【文檔編號(hào)】A61M5/31GK103550846SQ201310150127
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2006年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2005年11月21日
【發(fā)明者】T.巴倫, N.克勞森-斯塔克, M.費(fèi)希爾, J.格雷斯法, D.J.哈吉塞克, M.G.希布, A.G.卡拉哈利奧斯, K.肯索克, R.金, L.倫澤, M.邁爾斯, A.小梅嫩德斯, K.莫休丁, V.羅斯, R.A.奧夫特達(dá)爾, J.奧利里 申請(qǐng)人:阿西斯特醫(yī)療系統(tǒng)有限公司