用于注射裝置的自動(dòng)控制的控制器的制造方法
【專利說(shuō)明】用于注射裝置的自動(dòng)控制的控制器 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及造影產(chǎn)品注射裝置的一般技術(shù)領(lǐng)域。
[0002] 現(xiàn)有巧術(shù)一般說(shuō)巧
[0003] 醫(yī)學(xué)的發(fā)展已經(jīng)導(dǎo)致多種分析并監(jiān)測(cè)患者的狀態(tài)的方法的發(fā)展。該些方法包括注 射造影產(chǎn)品后進(jìn)行分析，例如用于醫(yī)學(xué)成像，該涵蓋X射線成像和磁共振成像（MRI)或核醫(yī) 學(xué)。
[0004] 存在用于將液體產(chǎn)品（如造影產(chǎn)品）注射進(jìn)患者體內(nèi)的已知裝置，例如像直列累 技術(shù)、所謂的"注射器（syring)-推進(jìn)器"技術(shù)W及小袋注射器技術(shù)。
[0005] 在注射的背景下，使用者在鍵盤上輸入一種注射方案，特別是通過(guò)輸入在來(lái)自該 注射裝置的出口處所需的注射流速，被稱作"設(shè)定點(diǎn)流速"。
[0006] 與使用該樣的一種裝置注射液體產(chǎn)品相聯(lián)系的問(wèn)題設(shè)及維持符合該設(shè)定點(diǎn)流速 的出口流速。
[0007] 文獻(xiàn)WO 97/45150提議隨本發(fā)明裝置的出口處測(cè)量的流速的變化而控制注射裝 置。該注射裝置包括用于注射該液體產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)工具，一個(gè)安置在該注射裝置的出口處的 流量計(jì)，W及一個(gè)控制單元，該控制單元產(chǎn)生一個(gè)電機(jī)命令W控制該驅(qū)動(dòng)工具的電致動(dòng)。該 控制單元被連接至該流量計(jì)，W接收表示該液體產(chǎn)品離開(kāi)該注射裝置的流速的信號(hào)。該控 制單元隨該一信號(hào)的變化而改變?cè)撾姍C(jī)命令。
[000引 W上裝置的一個(gè)缺點(diǎn)一方面設(shè)及包括一種一次性流量計(jì)系統(tǒng)的耗材的成本并且 另一方面設(shè)及由該流量計(jì)產(chǎn)生的流速測(cè)量值的較差質(zhì)量，該測(cè)量值是不夠準(zhǔn)確的。
[0009] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提議一種用于注射液體產(chǎn)品的裝置，該裝置使得可W減少耗 材的成本并且可W改善評(píng)價(jià)來(lái)自該注射器的出口流速的準(zhǔn)確度。
[0010] 發(fā)巧概巧
[0011] 為此，本發(fā)明提議了一種用于將包含在一個(gè)容器中的液體產(chǎn)品注射進(jìn)患者體內(nèi)的 系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)增壓?jiǎn)卧?，用于?qū)動(dòng)包含在該容器中的該液體產(chǎn)品，其特征在于該系 統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)被編程用于實(shí)施W下步驟：
[0012] -接收表示該增壓?jiǎn)卧鲞M(jìn)的真實(shí)流速的信息，
[0013] -接收表示該容器內(nèi)的壓力的信息，
[0014] -在該容器內(nèi)的壓力的作用下，根據(jù)該注射系統(tǒng)的變形規(guī)律，估計(jì)假想的泄漏流 速，
[0015] -連續(xù)地估計(jì)來(lái)自該容器的出口流速，該流速對(duì)應(yīng)于該增壓?jiǎn)卧鲞M(jìn)的真實(shí)流速 與該假想的泄漏流速之間的差異。
[0016] "表示……的信息"被理解為意指獲得自檢測(cè)器（例如位置編碼器或壓力傳感器） 的信號(hào)。例如，通過(guò)使用應(yīng)變儀或使用一個(gè)流對(duì)一個(gè)力進(jìn)行測(cè)量可W獲得所述信號(hào)。在通 過(guò)所述信號(hào)獲得的值與實(shí)際傳輸至該計(jì)算機(jī)的值之間可W應(yīng)用一個(gè)轉(zhuǎn)換比率。
[0017] 在本發(fā)明的背景下，"估計(jì)"意指自一個(gè)或多個(gè)獲取的瞬時(shí)值計(jì)算注射流速。"連續(xù) 的估計(jì)"意指在某一時(shí)間段過(guò)程中W固定間隔重復(fù)該一注射流速計(jì)算，該時(shí)間段可W等于 注射時(shí)間段。
[0018] "推進(jìn)的真實(shí)流速"意指隨使用者輸入的設(shè)定點(diǎn)流速變化的、由增壓?jiǎn)卧a(chǎn)生的流 速。
[0019] 管道中的"假想泄漏"意指影響出口流速的所有物理現(xiàn)象，除被認(rèn)為是真實(shí)泄露的 液體的損失之外。該些現(xiàn)象可W包括例如流體的壓縮性、管道的變形或管道中的流體的回 流。
[0020] "假想的泄漏流速"意指每單位時(shí)間等于一個(gè)差異的液體的量，該差異是由注射器 施加的流速與來(lái)自包含有待注射的液體產(chǎn)品的容器排出的流速之間的差異。該一流速被稱 作"假想的泄漏流速"，因?yàn)樵诎写⑸涞脑撘后w產(chǎn)品的容器與該注射系統(tǒng)的出口之間 該注射系統(tǒng)中的液體沒(méi)有損失。
[0021] 該假想的泄漏流速因此：
[0022] -在注射階段過(guò)程中（在該階段過(guò)程中，該增壓?jiǎn)卧谠撊萜魃鲜┘右粋€(gè)力，W將 該液體產(chǎn)品從該容器中排出），對(duì)應(yīng)于每單位時(shí)間未從該容器中排出的液體的量，
[0023] -在流出階段過(guò)程中（在該階段過(guò)程中，該增壓?jiǎn)卧丛谠撊萜魃鲜┘恿Γ瑢?duì)應(yīng) 于每單位時(shí)間從該容器中流出的液體的量（在不存在該增壓?jiǎn)卧┘釉谠撊萜魃系牧Φ?情況下，從該容器中流出的殘余）。
[0024] 因此，并且如下所述，本發(fā)明提議根據(jù)該注射系統(tǒng)的變形規(guī)律，用計(jì)算機(jī)計(jì)算隨該 容器內(nèi)的壓力變化的假想的泄漏流速。
[0025] 讀者將意識(shí)到，該系統(tǒng)的該一變形具有彈力類型的性質(zhì)（目P，該一變形是可逆 的），與塑性變形或磨損變形（即不可逆變形）不同。此外，讀者將意識(shí)到，在本發(fā)明的背景 下，"系統(tǒng)"應(yīng)該被理解為意指W下組件，該組件由W下各項(xiàng)組成：
[0026] -增壓?jiǎn)卧?[0027]-容器，
[002引該一組件不包括（即沒(méi)有）：
[0029] -用于向患者供應(yīng)液體的連接，
[0030] -造影產(chǎn)品本身。
[0031] 因此，該系統(tǒng)的變形規(guī)律考慮到該增壓?jiǎn)卧淖冃魏驮撊萜鞯淖冃巍?br>[0032] 本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)選但非限制性方面如下：
[0033] -該計(jì)算機(jī)估計(jì)隨該容器內(nèi)的壓力變化的假想的泄漏流速，
[0034] -該增壓?jiǎn)卧芍辽僖粋€(gè)罩（enclosure)組成，該罩被設(shè)計(jì)成接收一個(gè)小袋，該小 袋包含有待注射的該液體產(chǎn)品并且包括至少一個(gè)流量孔口，該流量孔口被設(shè)計(jì)成連接至一 個(gè)管，該管經(jīng)由一個(gè)注射管道連接至患者，該罩包括至少一個(gè)由于注射進(jìn)所述罩中的驅(qū)動(dòng) 流體的作用而可變形的體積可變的膜，從而壓縮該小袋，W便迫使有待注射的該液體產(chǎn)品 在該管中流動(dòng)，
[0035] -該計(jì)算機(jī)包括一個(gè)自調(diào)整調(diào)節(jié)器-例如一個(gè)比例-積分型調(diào)節(jié)器-該計(jì)算機(jī)自 動(dòng)調(diào)整該調(diào)節(jié)器的參數(shù)-例如系數(shù)Ki、化-根據(jù)該容器內(nèi)的壓力和由使用者輸入的設(shè)定點(diǎn) 流速，
[0036] -該計(jì)算機(jī)被編程用于根據(jù)與包含在該容器中的該液體產(chǎn)品的性質(zhì)相關(guān)的信息確 定一個(gè)參比出口流速，
[0037]-該計(jì)算機(jī)被編程：
[003引-用于比較該參比出口流速與該估計(jì)的出口流速并且
[0039] -如果該參比出口流速與該估計(jì)的出口流速之間的差異高于某一闊值，用于發(fā)出 警報(bào)，
[0040] -該系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)顯示器，用于顯示一個(gè)表示來(lái)自該容器的出口流速隨時(shí) 間變化的曲線，該出口流速等于該設(shè)定點(diǎn)流速與該估計(jì)的假想泄露流速之間的差異，
[0041] -該液體產(chǎn)品是一種造影產(chǎn)品。
[0042] 本發(fā)明進(jìn)一步提議了一種控制系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)用于將包含在一個(gè)容器中的液 體產(chǎn)品注射進(jìn)患者體內(nèi)，該方法包括一個(gè)使用該注射系統(tǒng)的增壓?jiǎn)卧獊?lái)控制包含在該容器 中的該液體產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)的步驟，其特征在于該方法包括W下步驟：
[0043] -接收表示該增壓?jiǎn)卧鲞M(jìn)的真實(shí)流速的信息，
[0044] -接收表示該容器內(nèi)的壓力的信息，
[0045] -在該容器內(nèi)的壓力的作用下，根據(jù)該注射系統(tǒng)的變形規(guī)律，估計(jì)假想的泄漏流 速，
[0046] -連續(xù)地估計(jì)來(lái)自該容器的出口流速，該流速對(duì)應(yīng)于該增壓?jiǎn)卧鲞M(jìn)的真實(shí)流速 與該假想的泄漏流速之間的差異。
【附圖說(shuō)明】
[0047] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢(shì)將自W下描述顯露，該描述純粹是示意性的并且不限制 本發(fā)明并且必須參考附圖閱讀，其中：
[0048] -圖1和2示出了一種注射裝置的一個(gè)實(shí)施例，
[0049] -圖3和4示出了包含可注射液體產(chǎn)品的小袋的兩個(gè)實(shí)例，
[0050] -圖5和6示出了增壓?jiǎn)卧囊粋€(gè)實(shí)施例的關(guān)閉和打開(kāi)位置，
[0化1]-圖7示出了一種注射裝置的第二個(gè)實(shí)施例，
[0052] -圖8示出了示于圖7中的裝置的半殼的一個(gè)實(shí)例，
[0053] -圖9和10示出了示于圖7中的裝置的囊狀物，
[0054] -圖11和12示出了示于圖7中的裝置的襯墊，
[0055] -圖13示出了一種變形規(guī)律，
[0056] -圖14示出了比例和積分功能，
[0化7]-圖15示出了一種算法，該算法用于估計(jì)來(lái)自示于圖7中的裝置的出口流速。
[005引 本發(fā)巧的連施例的說(shuō)巧
[0059] 現(xiàn)在將通過(guò)參考附圖來(lái)更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。在不同附圖中，等效元件具有同 一參考號(hào)。
[0060] 1.來(lái)自該注射裝晉的m 口流巧的估計(jì)
[0061] 并非直接測(cè)量來(lái)自該注射裝置的出口流速，本發(fā)明提議估計(jì)來(lái)自該注射裝置的出 口流速。
[0062] 一方面，該使得可W改善來(lái)自該注射器的出口流速的評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度。大部分流量計(jì) 未考慮包含在該容器中的每單位體積的液體產(chǎn)品的質(zhì)量的可能變化，該是在出口流速的測(cè) 量中的一種誤差來(lái)源。
[0063] 另一方面，該使得可W減少耗材的成本，用于測(cè)量來(lái)自注射裝置的出口流速的流 量計(jì)通常是一次性的。
[0064] 1.1.注射器椎講器類巧裝晉
[0065] 參考圖1和2,示出了注射器-推進(jìn)器類型注射裝置的一個(gè)實(shí)例。該裝置包括一個(gè) 增壓?jiǎn)卧?和一個(gè)控制單元3。
[0066] 該注射裝置使得可W注射包含在注射器1中的液體產(chǎn)品。
[0067] 111注射器
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