用于注射液體的注射器和用于控制注射器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的注射器以及根據(jù)權(quán)利要求2的前序部分的、用于控制注射器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從US 6, 673, 033 BI中已知了一種用于在醫(yī)學(xué)的注射方法中的注射液體的注射器系統(tǒng)和用于其控制的方法，其中，該注射器系統(tǒng)具有用于在壓力下注射液體的驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置和用于檢測(cè)變量的傳感器，該變量與液體壓力成比例并且包括壓力監(jiān)控機(jī)械裝置，該壓力監(jiān)控機(jī)械裝置與傳感器和驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置連接，并且當(dāng)傳感器測(cè)量到所檢測(cè)的變量的、對(duì)應(yīng)于危險(xiǎn)壓力(pressure hazard limit)的值的時(shí)候，中斷注射過(guò)程。當(dāng)與液體壓力成比例的變量達(dá)到與預(yù)定的壓力極限(power limiting pressure)相對(duì)應(yīng)的值,其中該預(yù)定的壓力極限位于危險(xiǎn)壓力之下的時(shí)候，為了防止液體壓力接近或者超過(guò)該危險(xiǎn)壓力，在壓力監(jiān)控機(jī)械裝置中進(jìn)一步設(shè)置的是，將驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)功率限制在預(yù)定的極限值上。在此，要么間接地、例如通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置的電動(dòng)機(jī)的電流，要么直接地通過(guò)力傳感器或壓力傳感器檢測(cè)用于注射液體的壓力，其中，優(yōu)選地通過(guò)力傳感器或壓力傳感器直接地檢測(cè)液體壓力，因?yàn)檫@樣更精確，并且補(bǔ)償了注射器系統(tǒng)的可能的公差。將該壓力監(jiān)控機(jī)械裝置設(shè)置為，當(dāng)所監(jiān)測(cè)的液體壓力位于預(yù)定的針對(duì)功率減少的壓力極限(power limiting pressure)之上，或者超過(guò)危險(xiǎn)壓力(pressure hazard limit)的時(shí)候,其取消由注射器系統(tǒng)的、應(yīng)當(dāng)運(yùn)行注射器系統(tǒng)的操作人員預(yù)定的參數(shù)，并且減少或完全停止驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置的驅(qū)動(dòng)功率。在所監(jiān)測(cè)的液體壓力超過(guò)預(yù)定的功率減少的壓力極限(power limiting pressure)時(shí)，通過(guò)減少驅(qū)動(dòng)功率的功率能夠防止完全到達(dá)危險(xiǎn)壓力(pressure hazard limit)。如果還是到達(dá)甚至超過(guò)了危險(xiǎn)壓力，那么就完全停止驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置的功率輸送，用以避免進(jìn)一步的壓力上升和因此的對(duì)病人的危害或者對(duì)注射器系統(tǒng)的損害。
[0003]然而，這種已知的注射器系統(tǒng)和用于其控制的方法已經(jīng)證明是有缺陷的，因?yàn)橐后w壓力的、能夠例如出現(xiàn)在啟動(dòng)注射器系統(tǒng)以開(kāi)始注射過(guò)程時(shí)的短時(shí)間的上升，能夠?qū)е虏槐匾尿?qū)動(dòng)機(jī)械裝置的驅(qū)動(dòng)功率的功率減少，或者在有非常高的、短時(shí)間的壓力峰值時(shí)甚至能夠?qū)е买?qū)動(dòng)機(jī)械裝置完全關(guān)閉，并且因此能夠?qū)е伦⑸溥^(guò)程的中斷。這導(dǎo)致了注射時(shí)間的延長(zhǎng)，在該注射時(shí)間內(nèi)應(yīng)當(dāng)將要注射的液體的預(yù)定的數(shù)量(計(jì)量)輸送給病人。在中斷注射過(guò)程時(shí)，需要通過(guò)操作人員檢查系統(tǒng)并且重新開(kāi)始注射過(guò)程，這同樣導(dǎo)致了注射過(guò)程的持續(xù)時(shí)間的不期望的延長(zhǎng)，并且導(dǎo)致了多個(gè)在利用注射系統(tǒng)依次實(shí)行注射過(guò)程時(shí)流量的減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]由此，本發(fā)明的目的在于，提供這種類(lèi)型的注射器和其控制的方法，利用這些，一方面能夠有效地防止在注射系統(tǒng)中超過(guò)危險(xiǎn)壓力，另一方面能夠通過(guò)減少功率或者關(guān)閉驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置來(lái)避免注射過(guò)程的不必要的延長(zhǎng)。在同時(shí)已有的安全情況下，即在注射系統(tǒng)中要注射的液體的壓力不能超過(guò)預(yù)定的極限值的情況下，應(yīng)當(dāng)利用注射器和其控制的方法提高多個(gè)利用注射器連續(xù)實(shí)行的注射過(guò)程的效率和流量。
[0005]利用具有權(quán)利要求1的特征的注射器和具有權(quán)利要求2的特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。該注射器和該方法的優(yōu)選的實(shí)施例能夠從附屬權(quán)利要求中獲知。
[0006]在根據(jù)本發(fā)明的注射器中，提供了這種用于通過(guò)泵將要注射的液體以預(yù)定的流率或流速輸送到人類(lèi)或者動(dòng)物的身體中的驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置。為了設(shè)定能夠由注射器的操作人員預(yù)定的所期望的流率(每單位時(shí)間要注射的液體的體積)或者流速(注射系統(tǒng)、特別是注射軟管中的要注射的液體的速度)，由控制裝置來(lái)控制該泵。用于檢測(cè)由泵輸送的液體的壓力的壓力測(cè)量裝置與控制裝置聯(lián)接。注射器的操作人員為控制設(shè)備預(yù)定注射系統(tǒng)中的要注射的液體的額定壓力，并且壓力測(cè)量裝置在注射系統(tǒng)中的預(yù)定位置檢測(cè)液體的實(shí)際上的壓力(實(shí)際壓力)，其中，能夠要么直接地、例如通過(guò)力傳感器或壓力傳感器，要么間接地通過(guò)檢測(cè)與注射系統(tǒng)中的液體的壓力成比例的參量的測(cè)量值來(lái)實(shí)現(xiàn)液體壓力的檢測(cè)。
[0007]把以這種方式檢測(cè)到的液體的壓力(實(shí)際壓力)在控制裝置中與預(yù)定的額定壓力進(jìn)行比較。如果在一定的時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)到的液體的壓力(實(shí)際壓力)超過(guò)了預(yù)定的額定壓力，那么對(duì)由壓力測(cè)量裝置檢測(cè)的壓力(實(shí)際壓力)的時(shí)間上的壓力變化曲線關(guān)于這個(gè)時(shí)間段進(jìn)行積分，并且(僅)當(dāng)該如此確定的壓力積分超過(guò)預(yù)定的積分極限值的時(shí)候，才關(guān)閉泵。因此，如果或者只要所檢測(cè)的液體壓力位于額定壓力之上，那么對(duì)由壓力測(cè)量裝置(直接地或者間接地)檢測(cè)的液體的壓力(實(shí)際壓力)關(guān)于時(shí)間積分。通過(guò)對(duì)所檢測(cè)的液體的壓力(實(shí)際壓力)的時(shí)間上的壓力變化曲線關(guān)于這個(gè)所檢測(cè)的壓力位于額定壓力之上的時(shí)間段的積分，抑制可能出現(xiàn)的壓力峰值。只有當(dāng)由控制裝置計(jì)算出的壓力積分超過(guò)預(yù)定的積分極限值的時(shí)候，才關(guān)閉泵。只有經(jīng)常性地當(dāng)所檢測(cè)的液體的壓力(實(shí)際壓力)在較長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)處于預(yù)定的額定壓力之上的時(shí)候，才會(huì)有關(guān)閉泵的這種情況，這也是為何有可能短時(shí)間地出現(xiàn)的壓力峰值要被抑制并且不會(huì)導(dǎo)致泵的關(guān)閉，該有可能短時(shí)間地出現(xiàn)的壓力峰值通常對(duì)病人來(lái)說(shuō)是沒(méi)有危險(xiǎn)的。以這種方式能夠避免泵的不必要的關(guān)閉或者驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置的功率降低，這種功率降低會(huì)導(dǎo)致注射過(guò)程的不必要的延長(zhǎng)。
[0008]符合目的地計(jì)算和設(shè)定預(yù)定的積分極限值，以使得注射系統(tǒng)中的液體的實(shí)際上的壓力不能達(dá)到或超過(guò)可能的危險(xiǎn)壓力值。因此，能夠放棄對(duì)注射系統(tǒng)中的液體的壓力預(yù)定與危險(xiǎn)壓力極限值相對(duì)應(yīng)的上極限值。然而出于安全原因，能夠附加地預(yù)定這種上極限值，并且能夠?qū)⒈玫目刂圃O(shè)定為，每當(dāng)由壓力測(cè)量裝置檢測(cè)的液體的壓力(實(shí)際壓力)達(dá)到或者甚至超過(guò)了與危險(xiǎn)壓力相對(duì)應(yīng)的上極限值的時(shí)候，就關(guān)閉泵。
[0009]為了確定壓力積分，對(duì)由壓力測(cè)量裝置檢測(cè)的壓力(實(shí)際壓力)和額定壓力之間的壓力差關(guān)于時(shí)間段進(jìn)行有效地積分，在該時(shí)間段中所測(cè)量的壓力(實(shí)際壓力)位于額定壓力之上。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的注射器或者根據(jù)本發(fā)明的控制方法的一種優(yōu)選的實(shí)施例中，將控制裝置設(shè)置為，其把由壓力測(cè)量裝置檢測(cè)的液體的壓力(實(shí)際壓力)與額定壓力進(jìn)行比較，并且在超過(guò)額定壓力時(shí)減少泵的功率，直到液體的實(shí)際上的壓力(實(shí)際壓力)再次與額定壓力相對(duì)應(yīng)。以這種方式能夠防止注射系統(tǒng)中的液體的實(shí)際上的壓力在較長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)位于額定值之上，這能夠取決于預(yù)定的積分極限值地導(dǎo)致泵的關(guān)閉。
【附圖說(shuō)明】
[0011]從下面的對(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)明的實(shí)施例中得出本發(fā)明的這些和另外的優(yōu)點(diǎn)和特征。在此:
[0012]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的注射器的構(gòu)件的示意圖；
[0013]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的注射器的具體實(shí)施例的主視圖；
[0014]圖3示在出圖2的注射器中應(yīng)用的、具有注射軟管和壓力測(cè)量裝置的軟管系統(tǒng)；
[0015]圖4a和圖4b分別示出在執(zhí)行用于控制圖2的注射器的、根據(jù)本發(fā)明的方法時(shí)，具有在圖3的注射軟管中所輸送的液體的壓力和流率(flow)的時(shí)間上的變化曲線的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1在框圖中示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的注射器的構(gòu)件。注