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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Steuervorrichtungen für Fluid-Zuführmaschinen.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine pneumatische
Steuerung zur Erzeugung eines veränderlichen Steuersignals zum
Steuern der Fluid-Abgabe an einen Patienten aus einem angiographischen
System.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bei
der Angiographie handelt es sich um ein Verfahren, das zur Erkennung
und Behandlung von Abnormitäten
oder Verengungen in Blutgefäßen verwendet
wird. Während
der Angiographie wird ein radiographisches Bild einer Gefäßstruktur
dadurch erhalten, dass man ein radiographisches Kontrastmittel durch
einen Katheter in eine Vene oder Arterie injiziert. Die Gefäßstrukturen,
die fluidmäßig mit
der Vene oder Arterie verbunden sind, in welche die Injektion erfolgte,
werden mit dem Kontrastmaterial gefüllt. Röntgenstrahlen werden durch
den Bereich des Körpers
gesandt, in den das Kontrastmaterial injiziert worden ist. Die Röntgenstrahlen
werden von dem Kontrastmittel absorbiert, was zu einer radiographischen
Darstellung oder einem radiographischen Bild des Blutgefäßes führt, welches
das Kontrastmittel enthält.
Die Röntgenstrahl-Bilder
der mit dem Kontrastmittel gefüllten
Blutgefäße werden üblicherweise auf
einem Film oder einem Videoband aufgezeichnet und auf einem Fluoroskop-Monitor
dargestellt.
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Während der
Angiographie ist, nachdem ein Arzt einen Katheter in eine Vene oder
Arterie eingeführt
hat, der angiographische Katheter mit einem entweder von Hand betätigten oder
automatisch gesteuerten Kontrast-Injektionsmechanismus verbunden.
Ein typischer von Hand betätigter
Kontrast-Injektionsmechanismus umfasst eine Spritze und eine Katheterverbindung.
Der Verwender des von Hand betätigten
Kontrast-Injektionsmechanismus stellt die Rate und das Volumen der
Injektion dadurch ein, dass er die Hand-Betätigungskraft ändert, die
auf den Kolben der Spritze ausgeübt
wird.
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Automatisch
arbeitende Kontrast-Injektionsmechanismen umfassen typischerweise
eine Spritze, die mit einer linearen Betätigungsvorrichtung verbunden
ist. Die lineare Betätigungsvorrichtung
ist mit einem Motor verbunden, der elektronisch gesteuert wird.
Die Bedienungsperson gibt in die elektronische Steuerung ein festes
Volumen für
das Kontrastmaterial und eine feste Injektionsrate ein. Es gibt
keine interaktive Kontrolle zwischen der Bedienungsperson und der
Maschine mit der Ausnahme, dass die Injektion gestartet oder angehalten
wird. Eine Änderung der
Strömungsrate
erfolgt durch Anhalten der Maschine und durch ein Rücksetzen
der Parameter.
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Verbesserungen
hinsichtlich der Steuerung eines Injektionsmechanismus sind wünschenswert. Die
US 5,423,759 betrifft ein
Ventilsystem zur Steuerung der Verabreichung von Fluiden von einer
Infusionspumpe an einem Patienten, wenn die Höhe der Pumpe relativ zum Patienten
verändert
wird. Das System umfasst ein Ventil, das den flexiblen Abgabeschlauch
dicht zusammen quetscht, der die Verbindung zwischen der Pumpe und
dem Patienten herstellt, wenn nicht ein Minimaldruck im Fluid-Vorratsbehälter der
Pumpe erreicht wird. Sobald der minimale Druck erreicht wird, bleibt
das Ventil offen, bis der Druck im Behälter unter einen vorbestimmten
Wert absinkt, der niedriger als der minimale „offen"-Druck ist. Der Druck des Fluids wird
durch einen Sensor gemessen, der gegen die Außenseite des Behälters gedrückt ist,
und das Ventil schließt
den Schlauch nur dadurch, dass es von außen her eine Kraft auf eine Außenwand
zu einer gegenüberliegenden
Wand hin ausübt,
und es kommt mit dem Fluid nicht in Berührung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine gesteuerte Vorrichtung zur Steuerung
einer Fluid-Zuführmaschine,
die im wesentlichen eines oder mehrere der Probleme vermeidet, die
auf Einschränkungen
und Nachteilen des Standes der Technik beruhen.
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Um
die Vorteile gemäß der Erfindung
und in Übereinstimmung
mit den Zwecken der Erfindung zu erzielen, wie sie hier dargestellt
und ausführlich
beschrieben wird, umfasst die Erfindung eine Steuervorrichtung zum
Steuern einer Fluid-Zuführmaschine.
Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse,
ein am Gehäuse
befestigtes Drucksteuerelement, ein erstes Fluid-Leitungselement
und einen ersten Sensor. Das Drucksteuerelement ist so konstruiert
und angeordnet, dass wahlweise der Fluiddruck im Steuerelement geändert werden
kann. Das erste Fluid-Leitungselement steht in Fluid-Strömungsverbindung mit
dem Drucksteuerelement. Der erste Sensor steht in Fluid-Strömungsverbindung
mit dem ersten Fluid-Leitungselement. Der Sensor ist so konstruiert
und angeordnet, dass er auf der Basis des Fluiddrucks im Steuerelement
ein Steuersignal erzeugt.
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Vorzugsweise
besteht das Gehäuse
aus einem kostengünstigen
Material mit geringem Gewicht. In manchen bevorzugten Anwendungsfällen besteht das
Gehäuse
aus Plastik. Dies ermöglicht
es, das Gehäuse
wegzuwerfen. Somit kann das gesamte Gehäuse weggeworfen werden, nachdem
es in Verbindung mit einem einzigen Patienten verwendet worden ist.
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Vorzugsweise
besitzt das Gehäuse
eine Wand, die einen Gehäuseinnenraum
umschließt. Das
Drucksteuerelement ist in dem Gehäuseinnenraum positioniert.
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In
manchen Systemen umfasst das Drucksteuerelement einen ersten Luftbalg,
der im Gehäuseinnenraum
ausgerichtet ist und aus einem elastischen Material besteht. Der
erste Luftbalg besitzt ein Volumen, das wahlweise eingestellt werden
kann, um den Fluiddruck in dem ersten Luftbalg zu verändern.
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Bei
manchen bevorzugten Ausführungsformen
besitzt die Gehäusewand
eine erste Öffnung, um
einen Zugang zum ersten Luftbalg zu ermöglichen. Vorzugsweise erstreckt
sich ein Teil des ersten Luftbalgs durch die erste Öffnung derart,
dass er durch einen Verwender betätigt werden kann.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Steuervorrichtung einen zweiten Luftbalg, der im Gehäuseinneren
ausgerichtet ist. Der zweite Luftbalg hat ein Volumen, das wahlweise
eingestellt werden kann, um den Fluiddruck im Inneren des zweiten
Luftbalgs zu verändern.
Ein zweites Fluid-Leitungselement steht im Fluid-Strömungsverbindung
mit dem zweiten Luftbalg, und ein zweiter Sensor steht in Fluid-Strömungsverbindung
mit dem zweiten Fluid-Leitungselement. Der Sensor ist so aufgebaut
und angeordnet, dass er auf der Basis des Fluiddrucks im zweiten
Luftbalg ein Steuersignal erzeugt. In manchen bevorzugten Systemen
steuert der zweite Luftbalg die Abgabe eines Salzlösungsfluids
an einen Patienten.
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In
einem bevorzugten System weist das Gehäuse eine zweite Öffnung auf.
Vorzugsweise erstreckt sich ein Teil des zweiten Luftbalgs durch
die zweite Öffnung.
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Bei
einer Ausführungsform
befinden sich die erste und die zweite Öffnung des Gehäuses in
der gleichen Ebene. Bei einer anderen Ausführungsform befinden sich die
erste Öffnung
und die zweite Öffnung
des Gehäuses
in einem Paar zueinander paralleler Ebenen. Bei noch einer anderen
Ausführungsform
befindet sich die erste Öffnung
des Gehäuses
in einer ersten Ebene, die zweite Öffnung des Gehäuses in
einer zweiten Ebene und die erste und die zweite Ebene schneiden
sich unter einem schiefen Winkel. Bei einer anderen Ausführungsform
befindet sich die erste Öffnung
des Gehäuses
in einer ersten Ebene, die zweite Öffnung des Gehäuses in
einer zweiten Ebene und die zweite Ebene steht auf der ersten Ebene
senkrecht.
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Vorzugsweise
besitzt das Gehäuse
wenigstens eine Rille, die so aufgebaut und angeordnet ist, dass
sie mit einem Rohr in Schnappverbindung gebracht werden kann. Bei
bestimmten bevorzugten Anordnungen sind zwei Rillen vorhanden, die
einander senkrecht schneiden. Dies ermöglicht es, das Gehäuse der
Steuervorrichtung im Schnappeingriff auf irgendeinem eine Reihe
von Rohren in einem typischen Angiographiesystem zu befestigen.
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Bei
gewissen bevorzugten Anordnungen besitzt der erste Luftbalg einen
ersten kugelförmigen Teil
und einen ersten planaren Teil. Der erste kugelförmige Teil steht durch die
erste Öffnung
im Gehäuse
vor und der erste planare Teil ist vollständig im Gehäuseinnenraum ausgerichtet.
Vorzugsweise besitzt bei gewissen Ausführungsformen der zweite Luftbalg einen
zweiten kugelförmigen
Teil und einen zweiten planaren Teil. Der zweite planare Teil erstreckt
sich vorzugsweise durch die zweite Öffnung und der zweite kugelförmige Teil
ist vollständig
im Gehäuseinneren
ausgerichtet. Diese bevorzugte Anordnung sorgt für ein unterschiedliches Berührungsempfinden
oder Gefühl
zwischen dem ersten und dem zweiten Luftbalg.
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Bei
gewissen bevorzugten Ausführungsformen
umfasst das erste Fluid-Leitungselement ein erstes flexibles Lumen
und das zweite Fluid-Leitungselement umfasst ein zweites flexibles
Lumen. Bei manchen bevorzugten Ausführungsformen bestehen das erste
Lumen und das zweite Lumen jeweils aus einem Kunststoffschlauch.
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Vorzugsweise
ist das Gehäuse
so bemessen, dass es bequem in die Hand einer Bedienungsperson passt.
Vorzugsweise besitzt das Gehäuse eine
Länge von
nicht mehr als ungefähr
12,7 cm und eine Breite von nicht mehr als ungefähr 5,1 cm.
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Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern
einer Fluid-Zuführmaschine
zur Abgabe von Fluid in einen Patienten. Das Verfahren umfasst den
Schritt der Befestigung eines Drucksteuerelements an einer Fluid-Zuführmaschine.
Ein Druck wird in dem Drucksteuerelement dadurch verändert, dass
ein Volumen des Drucksteuerelementes eingestellt wird. Ein Fluid
wird in einen Patienten auf der Basis des Drucks in den Drucksteuerelement
abgegeben. Die Schritte des Änderns
und Abgebens werden wahlweise wiederholt, bis das gewünschte Verfahren
am Patienten vollständig
durchgeführt
ist.
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Vorzugsweise
wird nach dem Schritt des wahlweisen Wiederholens das Drucksteuerelement von
der Fluid-Zuführmaschine
getrennt. Das Drucksteuerelement wird dann weggeworfen. Ein neues, anderes,
zweites Drucksteuerelement wird dann an der Fluid-Zuführmaschine
befestigt, um den Vorgang an einem anderen, zweiten Patienten durchzuführen.
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Bei
einem bevorzugten Verfahren umfasst der Schritt des Befestigens
das Anbringen eines Handstücks,
welches das Drucksteuerelement gehäuseartig umschließt. Das
Drucksteuerelement umfasst vorzugsweise einen nachgiebigen Kolben.
Vorzugsweise umfasst der Schritt des Änderns das Anlegen von Druck
an den Kolben. Dies vermindert das Volumen in dem Kolben und ändert den
Druck im Inneren des Kolbens.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass sowohl die vorausgehende allgemeine
Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung nur
beispielhaft und erläuternd
sind und die Erfindung so, wie sie durch die Ansprüche definiert
ist, nicht einschränken.
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Die
beigefügten
Zeichnungsfiguren, die in die Beschreibung aufgenommen sind und
einen Teil von ihr bilden, zeigen beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, die
Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer Steuerung,
welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwirklicht,
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2 ist
eine Seitenansicht der in 1 wiedergegebenen
Steuerung, welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwirklicht,
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3 ist
eine Querschnittsansicht eines Schnittes längs der Linie 3-3 aus 2,
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4 ist
eine Draufsicht von unten auf die Steuerung von 1,
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5 ist
eine Draufsicht von oben auf eine zweite Ausführungsform einer Steuerung,
welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwirklicht,
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6 ist
eine Seitenansicht der in 5 wiedergegebenen
Steuerung,
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7 ist
eine Draufsicht von oben auf eine dritte Ausführungsform einer Steuerung,
welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwirklicht,
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8 ist
eine Seitenansicht der in 7 wiedergegebenen
Steuerung,
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9 ist
eine Draufsicht von oben auf eine vierte Ausführungsform einer Steuerung,
welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwirklicht,
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10 ist
eine Seitenansicht der in 8 wiedergegebenen
Steuerung,
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11 ist
eine Draufsicht auf eine fünfte Ausführungsform
einer Steuerung, welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung
verwirklicht und
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12 ist
eine schematische Zeichnung, welche die Steuerungsgesichtspunkte
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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Detaillierte
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
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Das
US-Patent 5,573,515 für
Wilson et al, das gemeinsam mit der hier beschriebenen Offenbarung
auf die Anmelderin übertragen
wurde, beschreibt unter anderem ein angiographisches Injektionssystem,
welches es dem Verwender ermöglicht, die
Geschwindigkeit der Abgabe des angiographischen Fluids vermittels
einer Fernsteuerung zu steuern. Die vorliegende Erfindung ist eine
pneumatische Steuerung, die in dem System verwendet werden kann,
das in dem Patent für
Wilson et al. beschrieben wird. Insbesondere erzeugt die vorliegende
Erfindung ein veränderliches
Steuersignal zwischen einem voreingestellten Maximalwert und einem
Minimalwert, proportional zur Veränderung des Luftdrucks in einem
Luftbalg, um die angiographische Spritze zu steuern.
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Die 1 bis 4 zeigen
eine erste Ausführungsform
einer Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung. In den 1 und 2 ist die
Steuervorrichtung allgemein mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet.
Die Steuervorrichtung 20 umfasst allgemein ein Handstück oder
eine Hülle
oder ein Gehäuse 22,
das wenigstens ein einzelnes Drucksteuerelement 24 enthält, das
in ihm befestigt ist. Das Drucksteuerelement ist so aufgebaut und
angeordnet, dass es möglich
ist, basierend auf einer Einstellung durch einen Verwender wahlweise
einen Fluiddruck in dem Steuerelement zu ändern. Bei der speziellen in
den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform
enthält
das Gehäuse 22 ein
zweites Drucksteuerelement 26. Das zweite Drucksteuerelement 26 arbeitet
analog zum Drucksteuerelement 24.
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In 3 steht
ein Fluid-Leitungselement 28 in Fluid-Strömungsverbindung,
d.h. entweder in einer Luftströmungs-
oder einer Flüssigkeits-Strömungs-Verbindung
mit dem Drucksteuerelement 24. Ein Fluid-Stömungsweg 30, 2,
verbindet das Drucksteuerelement 24 mit dem ersten Fluid-Leitungselement 28.
Das erste Fluid-Leitungselement 28 ergibt einen Fluid-Stömungsweg
und eine Luftströmungsverbindung
zwischen dem Drucksteuerelement 24 und dem ersten Sensor 32 (12).
Der erste Sensor 32 ist so aufgebaut und angeordnet, dass
er basierend auf dem Fluiddruck im Steuerelement 24 ein
Steuersignal erzeugt. D.h. der erste Sensor 32 misst eine
Druckdifferenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druck innerhalb
des Drucksteuerelementes 24. Basierend auf der Größe der Druckdifferenz
erzeugt der erste Sensor 32 ein zu dieser Größe proportionales
Steuersignal. Das Steuersignal reguliert die Strömungsrate des Fluids, das von
dem angiographischen System abgegeben wird.
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Analog
zum Drucksteuerelement 24 ist das zweite Drucksteuerelement 26 mit
einem Fluid-Stömungsweg 34 verbunden, 2,
der eine Fluid-Strömungsverbindung
(Luftstrom oder Flüssigkeitsstrom) zwischen
dem zweiten Drucksteuerelement 26 und einem zweiten Fluid-Leitungselement 36 schafft (3).
Das zweite Fluid-Leitungselement 36 führt zu einem zweiten Sensor 38 (12).
Der zweite Sensor 38 misst eine Druckdifferenz zwischen
dem Atmosphärendruck
und dem Druck im Inneren des zweiten Drucksteuerelementes 26 und
erzeugt basierend hierauf ein Signal. Vorzugsweise sendet der zweite
Sensor 38 ein Signal zur Steuerung der Abgabe eines zweiten
Fluids in dem angiographischen System, wie z.B. einer Salzlösung.
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Unter
Berücksichtigung
der Gesamtprinzipien des Betriebs werden nun speziellere Einzelheiten der
bevorzugten Ausführungsformen
erläutert.
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Das
Gehäuse 22 ist
so ausgebildet, dass es die Drucksteuerelemente 24, 26 aufnimmt
und hält und
die Drucksteuerelemente 24, 26 gegen eine unabsichtliche
oder unfreiwillige Betätigung
schützt.
Bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen
ist das Gehäuse 22 aus
einem leichten, haltbaren Material hergestellt. Bei der bevorzugten,
dargestellten Ausführungsform
besteht das Gehäuse 22 aus
Kunststoff, d.h. aus einer oberen und einer unteren durch Spritzgießen hergestellten
Hälfte
(beispielsweise eine Bagger-Greifer-Konstruktion). Das Kunststoffmaterial
ist kostengünstig,
um ein Wegwerfen nach einer einzigen Verwendung zu ermöglichen.
D.h. nachdem die Steuervorrichtung 20 einmal an einem Patienten
verwendet worden ist, wird die gesamte Steuervorrichtung 20 weggeworfen
und nicht erneut verwendet. Bei anderen Ausführungsformen ist das Gehäuse 22 aus
Pappe oder Styropor aufgebaut.
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Das
Gehäuse 22 umfasst
eine Wand 40. Die Wand 40 umschließt ein Gehäuseinneres 42.
Das erste und das zweite Drucksteuerelement 24, 26 sind im
Gehäuseinneren 42 angeordnet
und ausgerichtet. Auf diese Weise hilft das Gehäuse 22 das erste und das
zweite Drucksteuerelement 24, 26 gegen eine versehentliche
oder unabsichtliche Betätigung
zu schützen.
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Die
Wand 40 besitzt wenigstens eine erste Öffnung 44. Die erste Öffnung 44 bildet
ein Fenster oder einen Zugangsdurchgang in das Gehäuseinnere 42.
Die Wand 40 kann auch bei bestimmten Ausführungsformen
eine zweite Öffnung 46 aufweisen. Die
zweite Öffnung 46 ist
analog zur ersten Öffnung 44 und
schafft eine Verbindung zwischen dem Gehäuseinneren 42 und
der Umgebung außerhalb
des Gehäuses 22.
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Bei
der speziellen, in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsform
sind die erste und die zweite Öffnung 44, 46 in
einer einzigen Ebene angeordnet. D.h. die Ebene, welche die erste Öffnung 44 enthält, ist
deckungsgleich mit der Ebene, welche die zweite Öffnung 46 enthält.
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Vorzugsweise
ist die Steuervorrichtung 20 so bemessen, dass sie leicht
in die Hand eines Menschen passt und durch diese betätigt werden
kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform,
die in den 1 und 2 dargestellt
ist, ist das Gehäuse 22 texturiert,
um das Erfassen zu unterstützen,
insbesondere für
eine Verwendung, bei der der Verwender einen aus Latex bestehenden
chirurgischen Handschuh trägt.
Die Texturierung besteht aus Mold Tech 11010, das von Mold Tech
in Villa Park, Illinois, geliefert wird.
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Das
Gehäuse 22 ist
so aufgebaut, dass es einer Kraft von wenigstens ungefähr 9,1 kg
widerstehen kann, wenn es durch die Hand einer Person zusammengedrückt wird.
Wie in 2 dargestellt, ist das Gehäuse 22 so geformt,
dass es bei der Benutzung einen Operationshandschuh weder einklemmt noch
durchbohrt.
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Bei
der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform
kann das Gehäuse 22 von
einer Person entweder mit der rechten oder mit der linken Hand verwendet
werden. Es ist so dimensioniert, dass es bequem in die Hand des
größten Teils
der Bevölkerung
passt und durch diese Hand bedient werden kann. Speziell hat das
Gehäuse 22 eine
Länge von
nicht mehr als ungefähr
12,7 cm, vorzugsweise von 8,9 bis 11,4 cm und in besonders bevorzugter Weise
von ungefähr
9,66 cm. Das Gehäuse 22 hat eine
Breite von nicht mehr als ungefähr
5,1 cm und vorzugsweise von ungefähr 2,5 cm. Die Tiefe des Gehäuses 22 liegt
zwischen ungefähr
1,3 bis 3,8 cm und beträgt
vorzugsweise ungefähr
2,5 cm.
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Entsprechend
den 1 und 2 wirkt, wie oben beschrieben,
das Drucksteuerelement 24 so, dass der Druck innerhalb
des Steuerelementes 24 wahlweise verändert werden kann. Basierend
auf der Änderung
des Drucks im Steuerelement 24 sendet der Sensor 32 ein
Signal an das angiographische System, um die Geschwindigkeit bzw.
Rate des Fluids, beispielsweise des Kontrastmediums zu steuern, das
in den Patienten abgegeben wird. Zwar ist eine Vielzahl von Ausführungsformen
möglich,
doch umfasst bei der speziell dargestellten Ausführungsform das Drucksteuerelement 24 einen
zusammendrückbaren
Kolben oder einen luftgefüllten
Hohlraum oder Sack oder einen Luftbalg 48.
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Der
erste Luftbalg 48 besteht aus einem elastischen Material,
so dass er seine Form beibehält,
jedoch ein Volumen umschließt,
das wahlweise einstellbar ist. D.h. dass ein Verwender Kraft auf
die äußere Oberfläche der
Wand 50 des Luftbalgs 48 ausübt. In Reaktion auf die äußere, auf
die Wand 50 ausgeübte
Kraft bewegt sich die Wand 50 bezüglich ihrer selbst nach innen
und das Volumen innerhalb des Luftbalgs 48 nimmt ab. In dem
Maß, in
dem das Volumen im Luftbalg 48 abnimmt, ändert sich
der Druck, d.h. er steigt. Der Luftdruck wird über den ersten Fluid-Strömungsweg 30 und
das erste Fluid-Leitungselement 28 an
den ersten Sensor 32 geleitet. Der erste Sensor 32 misst
die Druckdifferenz zwischen dem Druck in dem Luftbalg 48 und
dem Atmosphärendruck.
Basierend auf dieser Druckdifferenz sendet der Sensor 32 ein
Signal an das angiographische System, um die Strömung des Kontrastmediums zu
steuern.
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Beim
Wegnehmen der äußeren Kraft
von der Wand 50 nimmt der Luftbalg 48 seine ursprüngliche Form
wieder ein. Er ist dann bereit, durch den Verwender erneut betätigt zu
werden.
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Vorzugsweise
ist der Luftbalg 48 aus einem flexiblem Material aufgebaut,
jedoch aus einem, das in der Lage ist, seine ursprüngliche
Form beizubehalten. Geeignete Materialien sind Kunststoff, Latexgummi
oder elastomeres Material. Der Luftbalg 48 ist so aufgebaut,
dass der maximale Luftdruck, der erzeugt wird, wenn der Luftbalg 48 zusammengedrückt wird,
nicht den Druck übersteigt,
der von den Sensoren 32, 36 genau und sicher gehandhabt
werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform können die
Sensoren 32, 36 in genauer Weise einen Maximaldruck
von ungefähr
210 kPa handhaben. Wenn andere Sensoren statt der Sensoren 32, 36 verwendet
werden, kann der maximale Luftdruck basierend auf den speziellen
verwendeten Sensoren verändert werden.
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Das
zweite Drucksteuerelement 26 ist dem Drucksteuerelement 24 analog.
Insbesondere umfasst das zweite Drucksteuerelement 26 bei
der speziellen, dargestellten Ausführungsform einen mit Fluid
gefüllten
Hohlraum oder Sack oder Quetschkolben oder Luftbalg 52.
Der zweite Luftbalg 52 umfasst eine Wand 54, die
auf eine äußere Kraft
anspricht. Die Wand 54 ist aus einem elastischen Material
hergestellt, so dass sie auf eine äußere Kraft reagiert und sich
nach innen bewegt, um das Innenvolumen des zweiten Luftbalgs 52 einzustellen
und zu verändern.
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Wie
der erste Luftbalg 48 besitzt auch der zweite Luftbalg 52 ein
wahlweise einstellbares Volumen, um den Fluiddruck zu verändern, d.h.
den Luftdruck innerhalb des zweiten Luftbalgs 52. Wenn
eine äußere Kraft
auf die Wand 54 ausgeübt
wird, nimmt das Volumen des zweiten Luftbalgs 52 ab, was
den Druck erhöht.
Dieser Druck wird durch den Fluid-Strömungsweg 34 und durch
das zweite Fluid-Leitungselement 36 zum zweiten Sensor 38 weitergeleitet.
Der zweite Sensor 38 misst die Druckdifferenz zwischen
dem Druck innerhalb des zweiten Luftbalgs 52 und dem Atmosphärendruck.
Obwohl der zweite Sensor 38 analog zum ersten Sensor 32 arbeiten
und ein Signal erzeugen könnte,
das proportional zur Druckdifferenz ist, ist der zweite Sensor so
aufgebaut und angeordnet, dass er als Schalter arbeitet, d.h. als digitale
Einrichtung. Wenn die Druckdifferenz eine bestimmte Größe übersteigt,
sendet der zweite Sensor 38 ein Signal an das angiographische
System, das ein zweites Fluid in den Patienten abgibt, z.B. eine
Salzlösung.
Mit anderen Worten: wenn der zweite Luftbalg 52 in einem
gewissen Ausmaß zusammengedrückt oder
niedergedrückt
wird, beispielsweise um 50% des Gesamtvolumens des zweiten Luftbalgs 52,
so sorgt er für
einen Salzlösungsstrom
in den Patienten.
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Der
erste und der zweite Luftbalg 48 und 52 sind jeweils
so aufgebaut, dass sie einer abgeflachten Kugel ähnlich sind. D.h. der erste
Luftbalg 48 besitzt einen ersten kugelförmigen Teil 56 und
einen ersten planaren Teil 58. Analog hierzu besitzt der zweite
Luftbalg 52 einen zweiten kugelförmigen Teil 60 und
einen zweiten planaren Teil 62. Im Profil sind, wie in 2 dargestellt,
der erste und der zweite Luftbalg 48, 52 im wesentlichen
jeweils D-förmig.
Wie unten noch genauer beschrieben wird, ist diese Form nützlich,
um den Verwender Informationen darüber zu liefern, welchen der
Luftbälge
er betätigt.
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Wie
in den 1 und 2 dargestellt, umfasst der erste
Luftbalg 48 einen Teil, der sich durch die erste Öffnung 44 der
Wand 40 erstreckt. Der zweite Luftbalg 52 umfasst
einen Teil, der sich durch die zweite Öffnung 46 der Wand 40 erstreckt.
Bei der speziellen, dargestellten Ausführungsform sind der erste und
der zweite Luftbalg 48, 52 so ausgerichtet, dass
verschiedene ihrer Oberflächen
durch die jeweilige Öffnung
vorstehen. Dies liefert dem Verwender ein unterschiedliches äußeres Gefühl und eine
Information darüber,
welchen Knopf er betätigt,
ohne dass er auf die Steuervorrichtung 20 blicken muss.
Insbesondere steht der erste kugelförmige Teil 56 des
ersten Luftbalgs 48 durch die erste Öffnung 44 vor, während der
erste planate Teil 58 vollständig im Gehäuseinneren 42 ausgerichtet
ist. Der zweite planate Teil 62 des zweiten Luftbalgs 52 steht
durch die zweite Öffnung 46 nach
außen
vor, während
der zweite kugelförmige
Teil des zweiten Luftbalgs 52 vollständig im Gehäuseinneren 42 ausgerichtet
ist. Wegen der unterschiedlichen Kontur zwischen dem ersten kugelförmigen Teil 56 und
dem zweiten planaren Teil 62 ist der Verwender in der Lage,
zwischen dem ersten und dem zweiten Luftbalg 48 und 52 zu
unterscheiden.
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In 2 sind
der erste und der zweite Fluid-Strömungsweg 30, 34 so
dargestellt, dass sie den ersten und den zweiten Luftbalg 48, 52 mit
dem ersten bzw. dem zweiten Fluid-Leitungselement 20 bzw. 36 verbinden.
Insbesondere kann der Fluid-Strömungsweg 30 eine
Vielzahl von Ausführungsformen umfassen,
beispielsweise Paraschläuche,
Kunststoff-Luer-Fittings,
hohle Kunststoffschläuche,
zwei getrennte, aneinander geklebte Schläuche, Schläuche mit zwei, drei oder mehreren
Lumen usw.. Bei der speziell dargestellten Ausführungsform ist der Fluid-Strömungsweg 30 ein
hohles Kunststoffrohr bzw. hohler Kunststoffschlauch. In entsprechender Weise
ist der Fluid-Strömungsweg 34 ein
hohler Kunststoffschlauch bzw. ein hohles Kunststoffrohr.
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Gemäß den 2 und 3 bilden
das erste und das zweite Fluid-Leitungselement 28, 36 einen Fluidweg
vom Fluid-Strömungsweg 30 bzw. 40.
Bei der speziellen, dargestellten Ausführungsform umfasst das erste
Fluid-Leitungselement 28 ein Rohr 70 mit einem
einzigen Lumen. Das zweite Fluid-Leitungselement 36 umfasst
ebenfalls ein Rohr 72 mit einem einzigen Lumen. Die Rohre 70, 72 werden
von einem einzigen, äußeren Rohr
oder Versorgungsrohr 74 gehalten. Das Versorgungsrohr 74 ist
flexibel, jedoch halbstarr, um ein Abknicken und Blockieren des durch
jedes Lumen 70, 72 hindurchgehenden Luftstroms
zu verhindern. Vorzugsweise haben die Leitungselemente 28, 36 eine
ausreichende Flexibilität für eine leichte
und bequemere Verwendung, jedoch eine minimale Dehnungsfähigkeit
für eine
verbesserte Luftdruck-Übertragung.
Bei einer bevorzugten Anordnung widersteht das umhüllende Rohr 74 einer zusammendrückenden
Kraft von ungefähr
138 kPa, ohne dass einer der Lumen 70, 72 kollabiert.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
sind das erste und das zweite Fluid-Leitungselement 28, 36 starre
Kanäle,
Säulen
oder Rohre.
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Vorzugsweise
ist das Versorgungsrohr 74 lang genug, um den Verwender
die erforderliche Flexibilität
und Beweglichkeit während
der angiographischen Verfahren zu ermöglichen. Bei dem in 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel
hat das Versorgungsrohr 74 eine Länge von ungefähr 1,83
m.
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Gemäß 2 ist
das Versorgungsrohr 74 mit Verbindern versehen, um die
Lumen 70, 72 mit der zugehörigen Luftleitung und dem Sensor
zu verbinden. Zwar kann eine Vielzahl von Ausführungsformen realisiert werden,
doch zeigt die in 2 wiedergegebene Ausführungsform
Kunststoff-Bohrungs-Fittings oder -Verbinder 76, 78.
Vorzugsweise sind die Verbinder 76 und 78 einander
entgegengesetzt, so dass der Verwender nicht in der Lage ist, die Anschlüsse zu verwechseln.
D.h. ein eindringendes Luer-Fitting verbindet die Steuerleitung
von dem ersten Luftbalg (der die Strömung des Kontrastmediums steuert)
mit seinem entsprechenden ersten Sensor 32, während ein
aufnehmendes Luer-Fitting die Steuerleitung vom zweiten Luftbalg 52 anschließt (der
die Salzlösungs-Abgabe
steuert).
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Gemäß der Erfindung
kann die Steuervorrichtung 20 üblicherweise in einer Position
mit dem angiographischen System gelagert oder orientiert werden,
wenn es sich nicht gerade in Verwendung befindet. Gemäß 4 umfasst
die Steuervorrichtung 20 eine Struktur, die es der Steuervorrichtung 20 ermöglicht,
an einer reziproken Struktur aufgenommen, eingehängt oder eingeschnappt zu werden.
Die Ausführungsform
der 4 zeigt wenigstens einen Kanal, Graben oder Rille 80,
der bzw. die so aufgebaut und angeordnet ist, dass er bzw. sie auf
eine reziproke, passende Struktur, wie z.B. ein Rohr aufgeschnappt
werden kann. Eine zweite Rille 82 schneidet die erste Rille 80 und
verläuft
zu dieser senkrecht. Die Rillen 80, 82 sind in
der Wand 40 des Gehäuses 22 eingebettet.
Die Rillen 80, 82 ermöglichen es, das Gehäuse 22 in
verschiedenen Orientierungen an verschiedenen Rohren im angiographischen
System aufzuhängen
oder einzuschnappen.
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Wie
man aus der vorausgehenden Beschreibung entnimmt, kann zumindest
bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen
deswegen, weil die Steuervorrichtung 20 im wesentlichen
nur aus dem Gehäuse 22,
dem ersten und dem zweiten Luftbalg 48, 52, dem
ersten und dem zweiten Fluid-Strömungsweg 30, 34 und
den Rohrleitungen 70, 72, 74 besteht,
die Vorrichtung 20 ohne weiteres weggeworfen werden. D.h.
dass beispielsweise die Steuervorrichtung 20 kostengünstig herzustellen
ist und dass sie deswegen, weil keine besonderen oder teuren Bestandteile
oder elektronische Bestandteile vorhanden sind, nach der Verwendung
an nur an einem einzigen Patienten weggeworfen werden kann. Beispielsweise
sind an dem Handstück
keine aktiven Sensoren und Magnete vorhanden. Dies trägt zu reineren,
sterileren und gesundheitsförderlichen
Bedingungen bei.
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Unter
Bezugnahme auf die 5 und 6 wird nun
eine zweite Ausführungsform
einer Steuervorrichtung 90 erläutert. Die Steuervorrichtung 90 umfasst
ein Handstück
oder Gehäuse 92,
das eine Wand 93 besitzt. Die Wand 93 weist erste
und zweite Öffnungen 95, 96 auf.
Bei dieser Ausführungsform sind
die Öffnungen 95, 96 in
zwei unterschiedlichen Ebenen ausgerichtet, die im wesentlichen
parallel zueinander verlaufen, 6. Zusätzlich sind,
wie in 5 gezeigt, die Öffnungen 95, 96 axial
nicht ausgerichtet. D.h. dass das Zentrum der Öffnung 95 nicht linear
mit dem Zentrum der Öffnung 96 ausgerichtet
ist. Eine zentrale Achse, die durch das Zentrum der Öffnung 95 verläuft, ist
parallel zu einer zentralen Achse, die durch das Zentrum der Öffnung 96 verläuft.
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Die
Steuervorrichtung 90 umfasst einen ersten und einen zweiten
Luftbalg 98, 99. Die Luftbälge 98, 99 stehen
in Fluid-Strömungsverbindung
mit den Luftströmungsleitungen 100, 101,
die zu Sensoren führen,
wie sie in 12 gezeigt sind.
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Die
Steuervorrichtung 90 arbeitet analog zur Steuervorrichtung 20.
Der erste und der zweite Luftbalg 98, 99 sind
zueinander anders orientiert als bei der Ausführungsform der 1 bis 3.
Die Ausführungsform
der 5 bis 6 kann unter bestimmten Umständen für einen
Verwender aufgrund der unterschiedlichen Konfiguration und Anordnung der
Luftbälge
bevorzugt sein.
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Die 7 bis 8 zeigen
eine weitere Ausführungsform
einer Steuervorrichtung 110. Die Steuervorrichtung 110 umfasst
ein Handstück
oder Gehäuse 112 mit
einer Wand 114. Die Wand 114 weist erste und zweite Öffnungen 116, 117 auf.
Bei dieser Ausführungsform
ist die erste Öffnung 116 in
einer ersten Ebene enthalten und definiert und eine zweite Öffnung 117 ist
in einer zweiten Ebene enthalten und definiert. Wie in 8 gezeigt,
schneiden sich die erste und die zweite Ebene unter einem schiefen Winkel.
Insbesondere ist bei dieser Ausführungsform der
Winkel zwischen den beiden Ebenen stumpf oder größer als 90°. Eine zentrale Achse, die hierdurch das
Zentrum der Öffnung 116 verläuft, und
eine zentrale Achse, die durch das Zentrum der Öffnung 117 verläuft, schneiden
sich in einem Punkt im Raum.
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Die
Steuervorrichtung 110 arbeitet analog zur Steuervorrichtung 20 und
zur Steuervorrichtung 90. Die Steuervorrichtung 110 umfasst
einen ersten und einen zweiten Luftbalg 120, 121 und
eine erste und eine zweite Luftströmungsleitung 122, 123.
Die Luftströmungsleitungen 122, 123 stellen
eine Fluid-Strömungsverbindung
zwischen den Luftbälgen 120 und 121 und
Sensoren her, wie sie in 12 gezeigt
sind.
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Nun
werden die 9 und 10 erläutert. In
den 9 und 10 ist eine Steuervorrichtung 130 dargestellt.
Die Steuervorrichtung 130 umfasst ein Handstück oder
Gehäuse 132 mit
einer Wand 134. Die Wand 134 weist eine erste Öffnung 136, 9,
und eine zweite Öffnung 138 auf, 10.
Bei dieser Ausführungsform
ist die erste Öffnung 136 in einer
ersten Ebene enthalten oder definiert, während die zweite Öffnung 138 in
einer zweiten Ebene enthalten oder definiert ist, die auf der ersten
Ebene senkrecht steht. D.h. die zweite Ebene ist senkrecht zur ersten
Ebene. Eine zentrale Achse, die durch die Öffnung 136 verläuft, und
eine zentrale Achse, die durch die Öffnung 138 verläuft, sind
zueinander nicht parallel und schneiden einander im Raum nicht.
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Die
Steuervorrichtung 130 arbeitet analog zur Steuervorrichtung 20.
Die Steuervorrichtung 130 umfasst erste und zweite Luftbälge 140, 141 und
erste und zweite Luftströ mungsleitungen 143, 144.
Der erste und der zweite Luftbalg 140, 141 stehen
im Fluid-Strömungs-,
d.h. Luftstrom-Verbindung mit Sensoren, wie sie in 12 gezeigt
sind.
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Die
Anordnung des ersten und des zweiten Luftbalgs 140 bzw. 141 relativ
zueinander kann für bestimmte
Verwender hinsichtlich der Bequemlichkeit und der angenehmen Handhabung
bevorzugt sein.
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Nun
wird 11 erläutert.
In 11 ist eine Steuervorrichtung 150 dargestellt.
Die Steuervorrichtung 150 hat keinerlei Handstück oder
Gehäuse.
Die Steuervorrichtung 150 umfasst ein Drucksteuerelement 152 und
in der speziell dargestellten Ausführungsform einen Luftbalg 154.
Der Luftbalg 154 steht in Luftströmungsverbindung mit einem Fluid-Leitungselement 156.
Das Fluid-Leitungselement 156 steht in Luftströmungsverbindung
mit einem ersten Sensor, wie z.B. dem Sensor 32, der in 12 dargestellt
ist. Die Steuervorrichtung 150 arbeitet analog zur Steuervorrichtung 20.
D.h. beim Drücken
auf den Luftbalg 154 nimmt dessen Innenvolumen ab, wodurch
der in ihm herrschende Luftdruck erhöht wird. Der Sensor 32 misst
den Druckunterschied und sendet ein Signal an das angiographische
System, um die Ausströmungsrate
des Fluids wie z.B. des Kontrastmittels zu steuern.
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Bei
der Ausführungsform
der 11 ist ein optionales Befestigungselement 158 dargestellt.
Das Befestigungselement 158 wirkt derart, dass es in wählbarer
Weise das sichere Anbringen oder Befestigen des Steuerungselements 152 an
der Hand der Bedienungsperson ermöglicht. Zwar kann eine Vielzahl
von Ausführungsformen
verwendet werden, doch ist bei der speziellen dargestellten Form
das Befestigungselement 158 ein geteilter Ring 160.
Der Ring 160 umfasst einen gekrümmten Teil 162, der sich
nahezu über
einen vollen Kreis erstreckt. Bei der dargestellten Ausführungsform
erstreckt sich der gekrümmte
Teil 162 über
ungefähr
320° bis
355°. Bei anderen
Ausführungsformen
erstreckt sich der gekrümmte
Teil 162 über
volle 360°.
Der Ring 160 besteht aus einem festen, aber flexiblen Material.
In Kombination mit dem gekrümmten
Teil 162 ist der Ring 160 auf verschiedene Verwender
einstellbar. Der gekrümmte
Teil 162 ist so bemessen, dass er zum Finger eines Verwenders
passt. Bei anderen Ausführungsformen
ist der gekrümmte
Teil 162 so bemessen, dass er zu anderen Körperteilen
passt.
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Mit
dem gekrümmten
Teil 162 ist eine Hülse 164 verbunden.
Die Hülse 164 passt
auf die Versorgungsleitung 166 und hält sie. Die Hülse 164 ist
so dimensioniert, dass sie in verschieblicher Weise auf die Versorgungsleitung 166 passt,
so dass die Steuervorrichtung 150 bequem und angenehm in Abhängigkeit
von den Bedürfnissen
und der relativen Größe des Verwenders
gehandhabt werden kann.
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Die
Ausführungsform
der 11 wird in der Weise verwendet, dass ein Finger
des Verwenders in den gekrümmten
Teil 162 geschoben wird. Der Luftbalg 154 wird
gegen die Handfläche
des Verwenders angedrückt.
Wenn der Verwender Fluid in einem angiographischen System injizieren
will, drückt
der Verwender auf die Luftblase 154 zwischen seinem Finger
(oder seinen Fingern) und seiner Handfläche.
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Zwar
ist in 11 ein Befestigungselement 158 dargestellt,
doch ist dieses Befestigungselement 158 optional. D.h.
dass Fluid in dem angiographischen System kann einfach durch Betätigung des Luftbalgs 154 gesteuert
werden. Es ist kein Befestigungselement 158 erforderlich,
obwohl es bei der Ausführungsform
der 11 bequem und bevorzugt ist.
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Nunmehr
wird 12 beschrieben. Im allgemeinen ist die Steuervorrichtung 20 betriebsmäßig mit
einem Handsteuer-Schaltkreis-Funktionsblock 200 verbunden,
der den pneumatischen Druck vom ersten Fluid-Leitungselement 28 und
vom zweiten Fluid-Leitungselement 36 in elektrische Ausgangssignale
umwandelt, die an einen Rechner für eine Verarbeitung weitergeleitet
werden. Der Rechner ist in dem US-Patent 5,573,515 beschrieben,
dessen Inhalt hierdurch Bezugnahme mit aufgenommen wird.
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Die
Hand-Steuerschaltung 200 erzeugt drei Primärsignale
von den Eingangs-Fluid-Leitungselementen 28 bzw. 36.
Es handelt sich hierbei um ein ANA-Control-Signal, ein CTRL-Squeeze-Signal
und ein CTRL-Saline-Signal. Das ANA-Control-Signal stellt eine 1:1
lineare Relation zwischen dem vom Verwender auf den ersten Luftbalg 48 ausgeübten Druck
(0 bis 100%) und einer Analog-Spannung von 0 bis 5 Volt dar. Das
CTRL-Squeeze-Signal
ist ein digitales Signal, das anzeigt, dass der erste Luftbalg 48 um
10 seiner maximalen Zusammendrückbarkeit
zusammengedrückt
worden ist. Das CTRL-Saline-Signal ist ein digitales Signal, das
anzeigt, dass der zweite Luftbalg 52 auf 50% seiner maximalen
Zusammendrückbarkeit
zusammengedrückt
worden ist.
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In 12 ist
ein schematisches Blockdiagramm dargestellt, das die wesentlichen
Schaltkreiskomponenten einer bevorzugten Ausführungsform wiedergibt, die
verwendet werden, um die pneumatischen Eingangssignale von den Fluid-Leitungssignalen 28, 36 in
die ANA-Control-, CTRL-Squeeze- und CTRL-Saline-Signale umzuwandeln,
die vom Rechner verwendet werden. Wie dargestellt, ist das erste Fluid-Leitungselement 28 betriebsmäßig mit
dem ersten Sensor 32 verbunden. In dieser speziellen Ausführungsform
umfasst der erste Sensor 32 einen ersten Druckübertrager 202 in
der Handsteuerschaltung 200. Der erste Druckübertrager 202 misst
die Kontrastströmungsrate
des Verwenders, die proportional zum Handkolbendruck im ersten Fluid-Leitungselement 28 ist.
Wenn der Druck im ersten Fluid-Leitungselement 28 ansteigt,
erzeugt der Druckübertrager 202 ein
elektrisches Ausgangssignal, das in linearer Weise proportional
mit dem Druck in dem Eingangs-Fluid-Leitungselement 28 ansteigt.
Das Ausgangssignal des ersten Druckübertragers 202 wird einem
Verstärker 204 zugeführt, der
das Differential-Signal
in ein 0 bis 5 Volt Analog-Signal konvertiert und verstärkt. In
dieser unkonditionierten Form ist dieses Signal das ANA-Control-Signal.
Das ANA-Control-Signal wird einem Schnittstellen-Netzwerk zugeführt, dass
allgemein mit dem Bezugszeichen 220 versehen ist und in
dem es verstärkt,
konditioniert, gepuffert und gefiltert wird. In der bevorzugten
Ausführungsform
durchläuft
das konditionierte ANA-Control-Signal dann einen weiteren Signal-Konditionierungsschritt,
der allgemein durch den Signal-Konditionierungs-Funktionsblock 222 angedeutet ist,
bei dem das Signal einen Instrumentations-Verstärker mit softwaremäßig wählbaren
Gewinn und einen analogen Multiplexer durchläuft und zu einem 12 bit A/D-Konverter
gelangt (allgemein mit dem Bezugszeichen 223 versehen).
Das Ausgangssignal des A/D-Konverters wird direkt einem Rechner
zuge führt.
Der Rechner steuert die Strömungsrate
der Kontrastmittel-Injektion durch Einstellen der Energie bzw. Leistung,
die an die Betätigungsvorrichtung
angelegt wird, in dem Maße,
in welchem ein Verwender auf den ersten Luftbalg 48 drückt bzw.
den Druck auf diesen Balg verringert. In der bevorzugten Ausführungsform
liest der Rechner das ANA-Control-Signal alle
zehn Millisekunden, um die Treiber-Einstellungen zu ermitteln, die
für die
Betätigungsvorrichtung benötigt werden,
um die richtige Strömungsrate
zu erzielen.
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Das
ANA-Control-Signal vom Verstärker 204 wird
einem Komparator 206 mit einstellbarem Offset zugeführt, der
durch das Potentiometer 207 eingestellt werden kann. Der
erste Luftbalg 48 kann von 0 bis 100% seiner Zusammendrückbarkeit
zusammengepresst werden. Der Offset des Komparators 206 wird
eingestellt, wenn der Balg ungefähr
10% seines vollen Bereiches zusammengedrückt ist, so dass der Komparator
ein Ausgangssignal liefert, wenn die 10%-Schwelle erreicht worden
ist. Das Ausgangssignal des Komparators 206 wird durch
zwei Inverter gepuffert, die allgemein durch den Puffer-Funktionsblock 208 gekennzeichnet
sind, um das CTRL-Squeeze-Signal zu erzeugen, das ein 0 bis 5 Volt
Digitalsignal ist. Das CTRL-Squeeze-Signal wird mit Hilfe von Schaltkreisen
konditioniert und gepuffert, die sich im Schnittstellen-Funktionsblock 220 befinden,
und wird weiterhin durch einen Bus-Puffer im Signal-Konditionierungs-Funktionsblock 222 gepuffert,
worauf es direkt in ein Register des Rechners eingespeist wird,
der dieses Verwendersignal direkt liest.
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Wenn
der Verwender den zweiten Luftbalg 52 drückt, steigt
der Druck in dem zweiten Fluid-Leitungselement 36 und wird
an den zweiten Sensor 38 angelegt; bei der speziellen,
gezeigten Ausführungsform
handelt es sich um einen zweiten Druckübertrager 212. Der
zweite Druckübertrager 212 wandelt den
pneumatischen Eingangsdruck im zweiten Fluid-Leitungselement 36 in
eine elektrische Ausgangsspannung gemäß einer direkten linearen Relation um.
Der zweite Druckübertrager 212 erfasst
die Salzlösungs-Injektion
des Verwenders (Start/Stop). Das Ausgangssignal vom Übertrager 212 wird
einem Instrumentations-Verstärker 214 zugeführt, der
ein 0 bis 5 Volt analoges Ausgangssignal liefert, das dem ersten
Signaleingang eines Komparators 216 zugeführt wird.
Der Komparator 216 besitzt ebenfalls einen einstellbaren
Offset, der mit Hilfe eines Potentiometers 217 eingestellt
wird. Die Komparator-Offset-Einstellung arbeitet ähnlich wie
die, die unter Bezugnahme auf den Komparator 206 beschrieben wurde,
mit der Ausnahme, dass der Offset eingestellt wird, um den Komparator 216 zu
triggern, wenn der zweite Luftbalg 52 auf 50% seiner vollen
Zusammendrückbarkeit
zusammengedrückt
worden ist. Das Ausgangssignal des Komparators 216 wird
durch zwei Inverter, die allgemein durch den Puffer-Funktionsblock 218 angedeutet
sind, gepuffert, dessen Ausgangssignal das CTRL-Saline-Signal ist.
Das CTRL-Saline-Signal wird durch geeignete Schaltkreise innerhalb
des Schnittstellennetzwerkes 220 konditioniert und gepuffert
und wird dann durch einen Bus-Puffer in dem Signal-Konditionierungs-Funktionsblock 222 weiter
gepuffert und dann direkt dem Rechner zugeführt. Der Rechner liest direkt
das CTRL-Saline-Signal, um die Salzlösungs-Injektion zu starten
und zu stoppen, wie dies in dem Patent für Wilson et al. beschrieben
ist.