KR101373220B1 - 의료용 유체 주입 시스템 - Google Patents
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Abstract
일 실시예는 주입 시스템에서 주입 프로시저 정보를 제공하는 방법을 제공한다. 본 실시예에서, 상기 방법은 상기 시스템의 사용자 인터페이스에 다수의 상이한 주입 프로시저 옵션들을 표시하는 단계를 포함하며, 상기 다수의 상이한 주입 프로시저 옵션들은 심장 프로시저 옵션 및 심장외 프로시저 옵션을 포함한다. 또한 상기 방법은 상기 표시된 다수의 상이한 주입 프로시저 옵션들로부터 주입 프로시저의 사용자 선택을 수신하는 단계, 상기 선택된 주입 프로시저에 기초하여 주입 파라미터들의 디폴트 세트를 처리하는 단계, 및 주입 이전에 시스템의 사용자 인터페이스 내에 상기 주입 파라미터들의 디폴트 세트를 표시하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 전반적으로 의료용 유체들, 이를 테면 특정하게 조영술을 위한 방사성 조영 유체들을 주입하는 개선된 인젝터 시스템에 관한 것이다.
조영술(angiography)은 사람 또는 동물의 몸에서 혈액이 이동하는 통로들의 네트워크인 혈관에서의 이상 또는 제한을 포함하는 심혈관 상태의 진단 및 치료에 이용되는 조치법이다. 조영술 동안, 방사상 조영 물질은 카테터를 통해 정맥 또는 동맥 속으로 주입된 다음, 정맥 또는 동맥과 유체적으로 연통하는 혈관성 구조를 통과한다. X-레이가 조영 물질이 주입되는 신체 영역을 통과할 때, 이들은 조영 물질에 의해 흡수되어, 원하는 혈관성 구조(들)의 방사상 이미지를 제공한다. 이미지들은 필름 또는 비디오 테입 상에 기록 및/또는 투시기(fluoroscope) 모니터 상에 디스플레이된다. 이미지들은, 예를 들어, 조영술과 같은 진단 및 치료 조치법과 같이 다양한 목적을 위해 사용될 수 있으며, 밸룬(balloon)이 혈관계에 삽입되어 협착증을 공개되도록 팽창된다.
조영 물질은 수동 또는 자동 주입 시스템에 의해 카테터 속으로 주입될 수 있다. 조영 물질 주입 장치는 변형될 수 있지만, 현재 대부분의 시스템은 카테터와 동작가능하게 결합된 주사기(syringe)를 포함한다. 주사기는 조영 물질을 보유 하는 챔버 및 챔버내에서 상호 이동가능한 플런저(plunger)를 포함한다. 플런저가 챔버내에 부분 진공을 생성하도록 이동할 때 조영 물질이 챔버 속으로 흡입된다. 플런저 방향의 반전은 먼저 챔버로부터 공기를 밀어넣어 플런저의 이동 속도에 의해 결정되는 비율(rate) 및 부피(volume)로 조영 물질을 카테터로 운반한다.
수동 시스템에서, 사용자 또는 작업자는 주사기를 장착하고 카테터와 주사기를 연결하기 전에 챔버로부터 공기를 배출한다. 수동 시스템의 사용자는 플런저에 인가되는 수동 힘을 변경함으로써 주입 비율 및 부피를 조절한다. 수동 시스템에 대한 최대 주입 압력은 통상적으로 150 p.s.i(즉, 사람의 손으로 인가될 수 있는 최대 압력)로 제한되며, 최대 유체량은 약 12cc이다. 이러한 수동 시스템은 통상적으로 예정된 주입 파라미터들(비율 또는 압력)의 한계를 넘은 주입 방지 또는 제한과 같은 임의의 안정 특성을 수용하지 못하며, 일반적으로 기포 또는 다른 하자드(hazard)를 검출하는 액티브 센서 또는 알람을 포함하지 않는다.
조영술은 조영 물질 이외의 유체 주입을 포함할 수 있다. 예를 들어, 식염수(saline) 공급(flush) 및/또는 의료용 유체의 주입이 요구될 수 있다. 가장 통상적으로 이용되는 수동 주입 시스템중 하나는 작업자가 주사기 또는 카테터에 연결된 유체 채널들로 또는 유체 채널들로부터 원하는 유체들의 흐름을 선택적으로 개방 및 폐쇄하게 하는 수동으로 활성화되는 다수의 밸브를 갖는 밸브 메커니즘을 포함한다. 작업자가 주사기 챔버로 또는 주사기 챔버로부터 조영 유체를 흡입하거나 주입할 때, 유체는 밸브들의 상대적 위치에 의해 지향됨에 따라 적어도 저항 경로를 흐른다. 밸브 위치가 변할 때, 하나 이상의 유체가 선택적으로 주입될 수 있 다.
소정의 자동화 유체 전달 시스템은 의사와 같이 훈련된 전문가에 의해 사용 또는 동작될 수 있는 사용자 인터페이스 또는 제어 패널을 제공한다. 전문가는 제어 패널을 사용하여 하나 이상의 주입 파라미터들을 기입할 수 있다. 사용자 인터페이스는 터치-패널 스크린을 포함할 수 있다. 이러한 파라미터들은 환자 주입 프로시저(procedure) 동안 사용될 수 있다. 소정의 자동화 주입 시스템은 다음과 같은 주입 파라미터들의 기입을 요구한다: 주입되는 조영 물질의 부피, 주입 유량, 허용되는 최대 주입 압력 및 주입 유량의 변화율(즉, 상승 시간). 제어 패널은 인젝터 헤드 또는 환자 베드 테이블과 직접 연결될 수 있다.
본 발명의 일 면에 따라, 주입 프로시저 정보를 제공하는 방법을 실행하는 인젝터 시스템이 제공된다. 이 면에서, 상기 방법은 주입 기기의 사용자 인터페이스에 다수의 상이한 주입 프로시저 옵션들을 디스플레이하는 단계를 포함하며, 상기 다수의 상이한 주입 프로시저 옵션들은 심장 프로시저(procedure) 및 심장외(non-cardiac)(주변부) 프로시저 옵션을 포함한다. 상기 방법은 상기 디스플레이된 다수의 상이한 주입 프로시저 옵션들로부터 주입 프로시저의 사용자 선택을 수신하는 단계; 상기 선택된 주입 프로시저에 기초하여 주입 파라미터들의 디폴트(default) 세트를 처리하는 단계; 및 주입 이전에 기기의 사용자 인터페이스 내에서 주입 파라미터들의 상기 디폴트 세트를 디스플레이하는 단계를 더 포함한다. 사용자는 그래픽 사용자 인터페이스내에서 프로시저 형태를 선택할 수 있고, 사용자는 심장 또는 심장외 프로시저에 대한 주입 파라미터들(예를 들어, 유량, 부피, 압력, 상승 시간)의 디폴트 세트를 제공한다.
본 발명의 또 다른 면에 따라, 수축 또는 연장될 수 있는 조절 가능한 암(arm)을 사용하여 제어 패널과 연결될 수 있는 변형된 베드(테이블) 클램프를 갖는 인젝터 시스템이 제공된다. 일 구현예에서, 클램프는 베드(테이블)의 단부로부터 슬라이딩되지 않고 장착 및 제거될 수 있다.
본 발명의 또 다른 면에 따라, 조영 적하(contrast drip)를 관리하고 조영 레벨이 낮은 경우(또는 콘테이너가 빈 경우)의 표시를 제공하는 인젝터 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 면에 따라, 인젝터 헤드에 연결될 수 있는 유틸리티 트레이(utility tray)를 제공하는 인젝터 시스템이 제공된다. 트레이는 매니폴드로부터의 적하를 포착하는데 사용되며, 1회용(disposable) 부품들(접속기들 또는 커버들)를 수집하는데도 이용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 면에 따라, 개선된 행거 레벨 조절 부품을 갖는 인젝터 시스템이 제공된다. 일 구현예에서, 상기 부품은 가변하는 보틀(bottle), 또는 콘테이너 크기의 사용을 허용하도록 한손을 사용하여 조절될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들에 대한 상세한 설명은 하기 첨부되는 도면 및 설명에 개시된다. 본 발명의 또 다른 특징, 목적 및 장점은 상세한 설명 및 도면 및 특허청구범위로부터 명확해질 것이다.
도 1은 조영제 인젝터 시스템의 바람직한 실시예를 나타내는 도면.
도 2A-2G는 도 1 시스템의 동작을 나타내는 다이어드램들.
도 3은 도 1의 인젝터 시스템의 제어 시스템의 전기적 블록도.
도 4는 인젝터 시스템의 바람직한 실시예의 프론트 패널 제어 및 디스플레이를 나타내는 도면.
도 5A 및 도 5B는 도 1의 시스템의 원격 제어의 측면도 및 부분 상부도.
도 6은 풋-조작식(foot operated) 원격 제어의 투시도.
도 7A-7D는 조영제 충진, 공기 정화, 및 환자 주입 동작들 동안, 입구 검사 밸브 및 매니폴드의 동작을 나타내는 도면.
도 8A-8C는 입구 검사 밸브의 보다 상세한 동작을 나타내는 도면.
도 9A 및 도 9B는 조영제 인젝터 시스템의 제 2 실시예를 나타내는 투시도들.
도 10은 도 9에 개시된 시스템 부분들의 장착 구성을 나타내는 기계적 블록도.
도 11A 및 도 11B는 도 9 및 도 10 시스템의 제어 시스템 및 전기적 기능들의 전기적 블록도.
도 12는 도 11의 제어 시스템의 인젝터 모터 제어 부분의 전기적 블록도.
도 13은 도 11의 제어 시스템의 튜브연동식 펌프 모터 제어부와 관련된 안전 회로들의 전기적 블록도.
도 14는 도 11 시스템의 디스플레이의 파워 업 스크린을 나타내는 도면.
도 15는 도 11 시스템의 디스플레이의 백 교정 스크린을 나타내는 도면.
도 16은 도 11 시스템의 디스플레이의 체크 스크린을 나타내는 도면.
도 17은 도 11 시스템의 디스플레이의 포워드 교정 스크린을 나타내는 도면.
도 18은 도 11 시스템의 디스플레이의 제 1 스타트-업 지시 스크린을 나타내는 도면.
도 19는 도 11 시스템의 디스플레이의 제 2 스타트-업 지시 스크린을 나타내는 도면.
도 20은 도 11 시스템의 디스플레이의 제 3 스타트-업 지시 스크린을 나타내는 도면.
도 21은 도 11 시스템의 디스플레이의 제 4 스타트-업 지시 스크린을 나타내는 도면.
도 22는 도 11 시스템의 디스플레이의 주사기 충진 준비 스크린을 나타내는 도면.
도 23은 도 11 시스템의 디스플레이의 주사기 충진 노티스 스크린을 나타내는 도면.
도 24는 도 11 시스템의 디스플레이의 정화 노티스 스크린을 나타내는 도면.
도 25는 도 11 시스템의 디스플레이의 라인 정화 지시 스크린을 나타내는 도면.
도 26은 도 11 시스템의 디스플레이의 정화 라인 노티스 스크린을 나타내는 도면.
도 27은 도 11 시스템의 디스플레이의 최종 식염수 공급 지시 스크린을 나타내는 도면.
도 28은 도 11 시스템의 디스플레이의 식염수 공급 노티스를 나타내는 도면.
도 29는 도 11 시스템의 디스플레이의 최종 스타트-업 스크린을 나타내는 도면.
도 30은 도 11 시스템의 메인 디스플레이 스크린을 나타내는 도면.
도 31은 주입 모드에서의 동작을 나타내는 도 30의 메인 디스플레이 스크린을 나타내는 도면.
도 32는 고정 비율 동작 속도가 선택될 때 디스플레이되는 키패드를 나타내는 도 30의 메인 디스플레이 스크린을 나타내는 도면.
도 33은 가변 비율 동작 속도가 선택될 때 디스플레이되는 키패드를 나타내는 도 30의 메인 디스플레이 스크린을 나타내는 도면.
도 34는 수동 정화 모드에서의 동작을 나타내는 도 30의 메인 디스플레이 스크린을 나타나내는 도면.
도 35는 수동 재충진 모드에서의 동작을 나타내는 도 30의 메인 디스플레이 스크린을 나타나내는 도면.
도 36A-C는 환자 체중과 관련한 알고리즘에 의해 결정된 유량 제한치에 대한 디폴트 주입 파라미터 값들의 비교 그래프들.
도 37A-C는 환자 체중과 본 발명의 알고리즘에 의해 결정된 볼륨 제한치에 대한 디폴트 주입 파라미터 값들의 비교 그래프들.
도 38은 도 36 및 도 37의 환자 관련 디폴트 주입 파라미터들을 결정하는데 이용되는 프로세스를 나타내는 개략적 순서도.
도 39는 일 실시예에 따라, 심장 또는 주변부(심장외) 프로시저 형태의 옵션을 환자에게 제공하는 전력공급 주입 시스템의 제어 패널 상에 디스플레이될 수 있는 사용자 인터페이스 스크린을 나타내는 도면.
도 40은 일 실시예에 따라, 심장 프로시저 형태가 제공되는 사용자 인터페이스 스크린을 나타내는 도면.
도 41은 일 실시예에 따라, 주변부(심장외) 프로시저 형태가 제공되는 사용자 인터페이스 스크린을 나타내는 도면.
도 42는 일 실시예에 따라 환자 베드 테이블과 연결될 수 있는 클램프를 나타내는 도면.
도 43은 일 실시예에 따라 전력공급 주입 시스템의 제어 패널과 연결될 수 있는 조절식 암을 나타내는 도면.
도 44는 도 43에 도시된, 조절식 암과도 연결될 수 있는 베드 테이블의 레일과 연결된 클램프의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 45는 일 실시예에 따라, 제어 패널 및 베드 테이블의 레일 모두에 결합되는 도 43에 도시된 조절식 암을 나타내는 도면.
도 46은 일 실시예에 따라, 조영제와 같은 의료용 유체를 매달수 있는 조절식 부품을 나타내는 도면.
도 47은 도 46에 도시된 조절식 부품을 포함하는 전력공급 주입 시스템을 나 타내는 도면.
도 48은 또 다른 실시예에 따라, 의료용 유체 행거와 이용될 수 있는 조절식 부품을 나타내는 도면.
도 49는 일 실시예에 따라, 다수의 행거 및 다수의 유체 저장기를 포함하는 전력공급 주입 시스템을 나타내는 도면.
도 50은 전력공급 주입 시스템과 함께 사용될 수 있는 의료용 유체 행거의 또 다른 부품을 나타내는 도면.
도 51은 일 실시예에 따라, 전력공급 주입 시스템과 사용될 수 있는 트레이를 나타내는 도면.
도 52는 일 실시예에 따라, 전력공급 주입 시스템의 주입 헤드와 결합된 도 51에 도시된 트레이를 나타내는 도면.
보다 상세한 설명이 개시되며, 본 발명의 다양한 실시예들의 원리는 자동화 인젝터 시스템에 대한 다수의 상이한 물리적 구성에 적용될 수 있다. 이러한 시스템의 예는 하기에 보다 상세하게 설명된다. 특정 시스템(들)은 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 개시되지만, 본 발명의 원리는 개시되는 바람직한 실시예에서 사용되는 것으로 제한되는 것이 아니라는 것이 이해될 것이다. 도면들을 참조로, 도 1은 상호작용(interactive) 의사 제어하에 혈관 속으로 방사상 조영물을 주입하는 인젝터 시스템(10)을 나타낸다. 시스템(10)은 메인 콘솔(12), 핸드 헬드 원격 제어기(14), 주사기 홀더(16), 주사기 몸체(18), 주사기 플런저(20), 방사상 물질 저장기(보틀)(22), 단방향 밸브(24), 매니폴드(26), 고압력 튜브(28), 카테터(30), 환자 약물투여(medication) 포트(32), 3-방향 조절판(34), T-접속기(36), 압력 변환기(38), 조절판(40), 튜빙(42), 튜브연동식 펌프(44), 식염수 검사 밸브(46), 폐기물 검사 밸브(48), 식염수 백(50), 폐기물 백(52), 및 백 지지 랙(54)을 포함한다.
콘솔(12)은 피스톤(20) 및 튜브연동식 펌프(44)를 구동시키는 모터와 함께 시스템(10)용 전기적 제어부를 수용한다. 콘솔(12)의 정면에서, 사용자 인터페이스(55)는 제어 스위치(56) 및 디스플레이(58)를 제공하며, 이를 통해 사용자는 제어 설정치들(settings)을 기입하고 시스템(10)의 동작 상태를 모니터링할 수 있다. 콘솔은 독립형으로, 바람직하게는 운송 카트 어셈블리에 장착되도록 구성될 수 있다.
메인 전력원과의 전기적 안전 절연을 제공하는 적절한 전원장치에 의해 시스템의 모든 전기적 부품들에 전력이 공급된다. 전원장치는 콘솔(12) 내에 위치될 수 있으나, 바람직하게는 벽 또는 장착 카트 상에서 이들과 분리되게 장착된다.
원격 콘솔(14)은 (비록 다른 실시예에서, 원격 제어기(14)는 RF, 적외선 과학기, 또는 초음파 링크와 같은 무선 접속에 의해 접속될 수 있지만) 케이블(60)에 의해 콘솔(12)과 결합된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 원격 제어기(14)는 핸드 헬드 제어기로 각각 리셋 및 식염수 푸시 버튼 스위치들(62, 64), 및 유량 제어 레버 또는 트리거(66)를 포함한다. 트리거(66)를 압착함으로써(squeezing), 사용자는 연속적으로 가변 주입 비율이 제공되도록 콘솔(12)에 명령 신호를 제공할 수 있 다.
주사기 홀더(16)는 콘솔(12)의 왼쪽 측면으로부터 돌출된다. 주사기 홀더(16)는 바람직하게 클리어 물질(clear materials)이며, 반원형 백 셀(half cylindrical back shell)(68), 반원형 프론트 도어(70)(도 1의 개방 위치에 도시됨), 및 저장소 홀더(72)를 포함한다.
주사기(18)는 투명 또는 반투명 플라스틱 실린더로 콘솔(12)에 결합되는 개방 단부(74)를 갖는다. 주사기(18)의 폐쇄 단부(76)는 상부 포트(78) 및 하부 포트(80)의 2개의 포트를 포함한다.
플런저(20)는 주사기 몸체(18) 내에서 이동가능하다. 플런저(20)는 콘솔(12) 내에 위치된 모터에 접속되며 상기 모터에 의해 구동된다.
방사상 조영물 저장소(22)는 단방향 검사 밸브(24)를 통해 상부 포트(78)에 결합된다. 방사상 조영물은 저장소(22)로부터 검사 밸브(24) 및 상부 포트(78)를 통해 주사기 몸체(18) 및 플런저(20)에 의해 한정된 펌핑 챔버 속으로 흡입된다. 검사 밸브(24)는 바람직하게 공기가 주사기 몸체(18)로부터 다시 저장소(22) 속으로 흐르도록 허용하나, 주사기 몸체(18)로부터 저장소(22)로 방사상 조영물의 흐름은 허용하지 않는 가중(weighted) 단방향 밸브이다. 이는 하기에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 시스템으로부터 공기의 자동 정화를 허용한다.
주사기 몸체(18)의 하부 포트(80)는 매니폴드(26)에 연결된다. 매니폴드(26)는 통상적으로 변환기/식염수 포트(82) 및 환자 포트(84)와 결합되는 스프링 바이어스 스풀 밸브(spool valve)를 포함한다. 방사상 조영물이 주입될 때, 방사 상 물질의 압력은 하부 포트(80)가 환자 포트(84)에 결합되도록 스풀 밸브가 상태를 변화시키게 한다.
고압력 튜브(28)는 환자 포트(84)와 카테터(30)를 연결하는 플렉시블 튜브이다. 3방향 조절판(34)은 튜브(28)의 말단부에 위치된다. 회전식 루어 락(luer lock) 접속기(86)는 조절판(34)에 결합되어 카테터(30)의 근단부(proximal end)에서 루어 접속기(88)와 매칭된다. 조절판(34)은 튜브(28)와 카테터(30) 사이의 흐름을 차단하거나, 흐름을 허용하거나, 또는 약물투여 포트(32)를 카테터(30)와 결합시킨다.
카테터(30)를 통해 환자에게 방사상 물질을 주입하는 것 이외에, 시스템(10)은 수행되는 다른 관련 기능들을 허용한다. 카테터(30)를 통해 환자에게 약물이 전달될 때, 환자 약물을 전달하는 장치(도 1에는 미도시)가 약물투여 포트(32)에 결합될 수 있다.
카테터(30)가 환자 자리에 있고, 방사상 조영물의 주입이 이루어지지 않을 때, 압력 변환기(38)는 카테터(30), 튜브(28), 환자 포트(84), 매니폴드(26), 변환기/식염수 포트(82), 튜빙(90), T-접속기(36) 및 튜빙(92)로부터 연장되는 유체 컬럼(column)을 통해 혈압을 모니터한다. 변환기(38)는 교정 동안 변환기(38)가 대기압에 노출되게 허용하며 변환기(38)의 돔 챔버에 식염수가 공급될 수 있도록 포획된 공기를 제거/배출할 수 있게 허용하는 관련된 조절판(40)을 갖는다.
튜브연동식 펌프(44)는 식염수 검사 밸브(46), 튜빙(42), T-접속기(36) 및 튜빙(90)을 통해 백(50)으로부터의 식염수 용액을 식염수 포트(82)에 공급한다. 튜브연동식 펌프(44)가 식염수 용액을 공급하도록 동작할 때, 식염수 용액은 매니폴드(26)를 통해 환자 포트(84)로 공급된 다음 튜브(28)를 통해 카테터(30)로 공급된다.
또한 튜브연동식 펌프(44)는 카테터(30)로부터의 유체가 튜브(28), 매니폴드(26), 튜빙(90), T-접속기(36) 및 튜빙(42)을 통해 폐기물 검사 밸브(48)로 그리고 폐기물 수집 백(52)으로 흡입되도록 반대 방향으로 동작한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 주사기 몸체(18), 매니폴트(26), 튜브(28), 카테터(30), T-접속기(36), 튜빙(42), 검사 밸브들(46, 48), 백들(50, 52), 및 튜빙들(90, 92) 은 모두 1회용 아이템들이다. 이들은 조영술 가 새로운 환자에게 적용될 때마다 시스템(10)에 장착되어야 한다. 일단 시스템(10)이 장착된 1회용 아이템들 모두와 셋업되면, 도어(70)가 폐쇄되고, 주사기 몸체(18)는 조영물로 채워지고 공기로 정화되고, 사용자(통상적으로 의사)는 방사상 조영물의 주입이 적용될 수 있는 안전 파라미터들을 시스템(10)에 기입한다. 통상적으로 이러한 안전 파라미터들은 임의의 주입 동안 주입되는 방사상 조영물의 최대량, 최대 주입 유량, 주사기 몸체(18) 내에서 형성되는 최대 압력, 및 주입의 가속도 또는 최대 상승 시간을 포함한다. 조영물의 주입을 작동시키기 위해, 사용자는 트리거(66)를 압착함으로써 원격 제어기(14)를 동작시킨다. 프리셋 안전 파라미터들 내에서, 시스템(10)은 트리거(66)의 이동 거리 또는 힘이 증가함에 따라 주입 유량을 증가시킨다.
통상적으로, 사용자는 투시기 또는 다른 이미징 방법들을 사용하여 주입되는 구조물 속으로의 조영물 유출의 지속적인 관찰에 따라 주입되는 조영물의 양 및 비 율을 측정한다. 시스템(10)은 사용자가 환자의 요구에 따라 일정한 주입을 조절할 수 있게 하기 위해, 프로시저의 질을 최대화시키고, 투시기 실험을 수행하는데 요구되는 조영물의 양을 감소시킨다.
도 2A-2G는 시스템(10)의 7가지 상이한 동작들 동안 유체 흐름 경로를 나타내는 도면들이다. 이러한 동작으로는 조영물 충진(도 2A), 공기 정화(도 2B), 환자 주입(도 2C), 환자 압력(도 2D), 식염수 공급(도 2E), 폐기물 흡입(도 2F) 및 환자 치료(도 2G)가 있다.
도 2A에 도시된 조영물 충진 동작은 저장소(22)(조영제 공급)로부터의 방사상 조영물로 주사기 몸체(18)의 충진을 수반한다. 조영물 충진 동작은 시스템(10)의 초기 셋업 동안 수행되며, 주사기 몸체(18)가 방사상 조영물이 부족해질 때마다 시스템(10)의 동작 동안 반복될 수 있다.
시스템(10)의 초기 셋업 동안, 플런저(20)는 주사기 몸체(18)의 폐쇄 단부(76)에 인접한 가장먼 전방 위치로 초기에 구동된다. 이로 인해 주사기 몸체(18) 내에 위치되는 공기의 상당량이 대기로 배치된다.
다음 플런저가 수축되어, 검사 밸브(24)를 통해 저장소(22)로부터 상부 포트(78)를 통해 주사기 몸체(18) 속으로 조영물을 흡입하는 진공이 주사기 몸체(18)에 형성된다.
통상적으로 조영물 충진 동작은 일부 공기가 주사기 몸체(18) 내에서 유지되게 또는 주사기 몸체(18)로 흡입되게 한다. 물론 카테터(30)를 통해 환자에게 공기가 주입되는 것을 방지하는 것이 중요하다. 이는 도 2B에 도시된 공기 정화 동 작의 목적이 된다. 또한 상이한 높이에서 2개 포트의 위치는 보다 주입시 공기 방울을 방지하는데 있어 보다 큰 안정성을 허용한다.
공기 정화 동작 동안, 플런저(20)는 주사기 몸체(18) 내에서 포획된 공기가 배출되도록 전방으로 이동한다. 조영물보다 가벼운 공기는 주사기 몸체(18)의 상부 부근에서 수집된다. 플런저(20)가 전방으로 이동함에 따라, 상부 포트(78) 및 단방향 밸브(24)를 통해 주사기 몸체(18)로부터 공기가 배출된다. 도 2B에 도시된 실시예에서, 단방향 밸브(24)는 가중된 단방향 밸브로, 저장소(22)로부터의 방사상 조영물의 흐름을 상부 포트(78)로는 허용하나, 상부 포트(78)로부터 저장소(22)로 반대 방향으로의 방사상 조영물 흐름은 허용하지 않는다. 그러나, 밸브(24)는 포트(78)로부터 저장소(22)로의 공기 흐름은 허용한다. 방사상 조영물이 상부 포트(78)를 통해 주사기 몸체(18)로부터 밸브(24)로 흐르기 시작하자 마자, 밸브(24)는 저장소(22)를 향하는 임의의 추가적 흐름을 방지하기 위해 폐쇄된다.
또한, 선택적 실시예에서, 밸브(24)는 콘솔(12) 내에서 전자 회로의 제어하에 동작되는 솔레노이드 동작 또는 모터 구동 모터일 수 있다. 이중 한 경우, 밸브(24)는 주입 동작 동안 가해지는 비교적 높은 압력을 견딜 수 있다. 바람직하게, 밸브(24)는 약 1200 p.s.i에 이르는 정적 유체 압력을 견딜 수 있다.
도 2C는 환자 주입 동작을 나타낸다. 플런저(20)는 원격 제어기(14)의 트리거(66)를 제어하는 사용자의 상호작용 제어하에 전방으로 이동한다. 플런저(20)의 이동은 수압을 생성하여 하부 포트(80) 및 매니폴드(26) 및 고압력 튜브(28)를 통해 주사기 몸체(18)로부터 조영물을 카테터(30) 속으로 가압한다. 도 2C에 도시된 것처럼, 주사기 하부 포트(80) 및 환자 포트(84)는 환자 주입 동작 동안 유체 흐름을 위해 결합된다.
매니폴드(26)는 주사기 하부 포트(80) 또는 변환기/식염수 포트(82)중 하나와 환자 포트(84) 사이의 유체 접속 라우팅을 제어하는 밸브를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 매니폴드(26)는 환자 포트(84)가 변환기/식염수 포트(82)(도 2A 및 도 2B에 도시됨)와 정상적으로 접속되도록 스프링 바이어스되는 스풀(spool) 밸브를 포함한다. 주사기 하부 포트(80)에서의 압력은 전방을 향해 플런저(20)의 이동에 따라 증가될 때, 스풀 밸브에 대한 바이어스힘은 주사기 하부 포트(80)가 환자 포트(84)와 접속되게 하여, 변환기/식염수 포트(82)는 환자 주입 동작에 의해 생성된 높은 압력에 압력 변환기(38)가 노출되는 것을 보호하도록 매니폴드(26) 내에서 밸브와 분리된다.
스풀 밸브는 주사기 하부 포트(80)로부터 가압되는 압력 증가에 응답하여 환자 주입 동작 동안 자동으로 개방된다. 스풀 밸브는 폐쇄되며 각각의 환자 주입 동작의 마지막에 플런저(20)의 수축에 의해 약간의 진공이 적용될 때 화자 포트(84)와 변환기(38)의 접속이 허용되도록 원래 위치로 복귀된다.
선택적 실시예에서, 매니폴드(26)내의 밸브는 적절한 시기에 주사기 하부 포트(80) 또는 변환기/식염수 포트(82)가 환자 포트(84)와 접속되도록 작동하는 전자기계적 또는 모터 구동 밸브이다. 액추에이터 메커니즘은 콘솔(12)에 의해 제어도니다. 다시 본 선택적 실시예서, 밸브는 압력 변환기(38)가 높은 압력에 노출되는 것을 보호한다.
도 2D는 환자 압력 동작을 나타낸다. 시스템(10)은 카테터(30)를 통해 환자의 혈압 판독치가 모니터되게 한다. 환자 혈압은 환자 주입, 식염수 공급, 및 폐기물 흡입 동작 동안을 제외하고 임의의 시기에, 압력 변환기(38)의 사용을 통해 모니터될 수 있다. 압력 변환기(38)에 의해 생성되는 압력 판독치는 압력 변환기(38)가 대기압에 노출되도록 수동으로 조절판(40)을 개방하고 조절판(34)을 폐쇄시킴으로써 정규화된다.
도 2E에 도시된 식염수 공급 동작 동안, 식염수 용액은 내부 라인, 압력 변환기 챔버(38), 튜브(28), 및 카테터(30) 모두에 공급되도록 이용된다. 도 2E에 도시된 것처럼, 튜브연동식 펌프(44)는 검사 밸브(46) 및 튜빙(42)을 통해 백(50)으로부터 식염수 포트(82)로 식염수 용액이 흡입되는 방향으로 동작한다. 매니폴드(26)는 식염수 용액이 환자 포트(84)로부터 튜브(28) 및 카테터(30)를 통해 펌프되도록 환자 포트(84)를 식염수 포트(82)에 연결한다.
폐기물 흡입 동작 동안, 환자 포트(84)는 다시 식염수 포트(82)와 결합된다. 이 동작 동안, 튜브연동식 펌프(44) 실란 공급 동작 동안 펌프 회전 방향과 반대 방향으로 동작한다. 결과적으로, 환자 유체는 환자 포트(84)로부터 식염수 포트(82)로 그리고 튜빙(42) 및 검사 밸브(48)를 통해 폐기물 수집 백(52)으로 흡입된다. 튜브연동식 펌프(44)는 밸브 핀칭/폐쇄(occluding) 튜빙(42)으로 작용하여 검사 밸브들(46, 48)과 관련하여 식염수 및 폐기물 콘테이너(50, 52)에 대한 재흐름을 방지한다.
환자 위치의 카테터(30)를 이용하여 환자 약물을 공급하는 것이 바람직할 수 있다. 시스템(10)은 환자 약물투여 포트(32)를 제공함으로써 상기 옵션에 대해 허용된다. 도 2G에 도시된 것처럼, 조절판(34)이 개방될 때, 포트(32)에 연결된 약물 소스는 환자 포트(84) 및 카테터(30)에 연결될 수 있다. 환자 약품투여 동작 동안, 튜브연동식 펌프(44) 및 플런저(20)은 움직이지 않는다.
도 3은 앞서 개시된 조영물 인젝터 시스템이 사용되는 제어 시스템의 전기적 블록도이다. 도 3의 전기적 제어 시스템은 인터페이스(102)를 통해 원격 제어기(14)와 프론트 패널 제어기(56)로부터의 신호를 수신하는 단일 디지털 컴퓨터(100)를 포함하며, 작동 데이터, 경보, 상태 정보 및 작업자 프롬프트를 디스플레이하기 위해 디스플레이(58)에 신호를 제공한다. 차후 바람직한 실시예는 개선된 전기적 제어 시스템을 개시한다; 그러나 단일 컴퓨터 시스템은 본 명세서에서 앞서 개시된 조영물 인젝터 시스템(10)의 부품들이 통합되는 조영물 익젝터 시스템의 기능적 설명을 완료하기 위해 개시된다.
컴퓨터(100)는 모터(104), 모터 증폭기(106), 태코미터(108), 전위차계(110), 정류기(112), 압력 감지 로드 셀(114), 및 A/D 변환기(116)를 포함하는 모터 구동 회로를 통해 플런저(20)의 모션을 제어한다.
모터 증폭기(106)는 제어 전압, Fwd/Rev, 및 컴퓨터(100)로부터의 브레이크 신호들 및 태코미터(108)로부터 정류기(112)를 통한 속도 피드백 신호에 응답하여 모터(104)에 구동 1 신호를 공급한다. 태코미터(108) 및 전위차계(110)의 출력들은 A/D 변환기(116)를 통해 속도 모니터 및 위치 모니터 신호로서 A/D 변환기(116)에 공급된다. 이는 컴퓨터가 모터 속도, 모터 방향, 및 위치를 검사하게 한다(볼 륨은 계산된 값이다).
압력 센서(114)는 주사기 몸체(18) 내에서 방사상 조영물에 인가되는 압력을 측정하기 위해 모터 전류 또는 플런저 힘을 감지한다. 이러한 압력 모니터 신호는 A/D 변환기(116) 및 인터페이스(102)를 통해 컴퓨터(100)에 공급된다.
튜브연동식 펌프(44)는 펌프 모터(120), 모터 구동기(122) 및 광학 인코더(124)를 통해 컴퓨터(100)의 제어하에 구동된다. 컴퓨터(100)는 식염수 공급을 위해 전방향으로 그리고 폐기물 흡입을 위해 역방향으로 펌프 모터(120)를 동작시키기 위해 모터 구동기(122)에 식염수(전방향) 및 폐기물(역방향) 구동 신호를 제공한다. 광학 인코더(124)는 펌프 모터(120)의 회전 방향 및 속도 모두를 나타내는 인터페이스(102)로 속도 방향 모니터 신호를 제공한다.
도 3은 제어 시스템의 실시예를 나타내며 여기서 밸브 모터(130)는 단방향 밸브(24) 및 매니폴드(26) 내의 밸브와 같은 밸브들을 작동시키기 위해 사용된다. 본 실시예에서, 컴퓨터(100)는 모터 구동기(132)를 통해 밸브 모터(130)를 제어하며, 전위차계(134)로부터 위치 모니터 피드백 신호를 통해 위치를 모니터한다. 이러한 특정 실시예에서, 밸브 모터(130)는 스텝퍼 모터이다.
컴퓨터(100)는 온도 센서(140)로부터 온도 모니터 신호에 기초하여 조영물의 온도를 모니터한다. 온도 센서(140)는 주사기 몸체(18) 부근에 바람직하게 위치된다. 온도 센서(140)에 의해 감지되는 온도가 너무 높은 경우, 컴퓨터(100)는 환자 주입이 중단되도록 동작 모터(104)를 중단시킨다. 온도가 너무 낮다면, 컴퓨터(100)는 히터(152)를 작동시키는 히터 구동기(150)로 a/온도 이네이블 구동 신호를 제공한다. 바람직한 실시예에서, 히터(152)는 주사기 몸체(18)에 인접한 주사기 홀더(116) 내에 위치되는 저항성 필름 히터이다.
또한 컴퓨터(100)는 조영물 보텀(contrast bottom) 센서(160), 전방향 제한 센서(162), 역방향 제한 센서(164), 주사기 손실(missing) 센서(166), 챔버 개방 센서(168), 비 조영물(no contrast) 거품 검출기(170) 및 에어 인 라인 거품 검출기(172)로부터의 피드백 신호를 수신한다.
조영물 보톰 센서(160)는 저장소 홀더(172) 내에 위치되는 소형(miniature) 스위치이다. 센서(160)로부터의 조영물 보톰 센서(160) 제공 신호의 상태는 저장소(22)가 홀더(72) 내의 위치에 있는지 여부를 나타낸다. 저장소(22)가 존재하지 않는 경우, 컴퓨터(100)는 충진 동작을 하지 않을 수 있다.
전방향 제한 및 역방향 제한 센서들(162, 164)는 플런저(20)의 단부 제한 위치를 감지한다. 플런저(20)가 전방향 제한 위치에 도달할 때, 플런저(20)의 추가 전방향 이동이 허용되지 않는다. 유사하게, 역방향 제한 센서(164)는 플런저(20)가 그의 역방향 제한 위치에 도달할 때, 추가의 역방향 이동이 허용되지 않는다.
주사기 손실 센서(166)는 주사기 몸체(18)가 주사기 홀더(16) 내의 위치에 있지 않다는 것을 나타내는 적외선 방출기/검출기 또는 소형 스위치이다. 주사기 몸체(18)가 제 위치에 있지 않는 경우, 플런저(20)가 역방향 제한 위치로 이동할 수 있다(즉, 제로로 복귀)는 것을 제외하고 모든 동작 기능은 중단된다.
챔버 개방 센서(168)는 주사기 몸체(16)의 도어(70)가 개방될 때를 감지하는 적외선 방출기/검출기 또는 소형 스위치이다. 센서(168)로부터의 신호가 도어(70) 가 개방되었다는 것을 나타낼 때, 모든 이동 기능은 중단된다. 단지 도어(70)가 폐쇄되어 닫힐 때만, 임의의 이동이 허용된다. 도어(70)가 폐쇄되었다는 것을 나타내고 주사기 몸체(18)가 제 위치에 있다는 것을 센서(166)가 나타내면, 시스템(10)의 다른 정상 기능이 수행될 수 있다.
거품 검출기(170)는 저장소(22) 및 상부 포트(78) 사이에 위치되며, 바람직하게 공기 거품을 감지하는 적외선 방출기/검출기이다. 충진 동작 동안 공기 거품이 저장소(22)와 상부 포트(78) 사이의 흐름 경로에서 감지되면, 충진 동작은 새로운 저장소가 연결될 때까지 중단된다.
거품 검출기(172)는 고압력 라인(28)에서 공기 거품을 감지하도록 위치된다. 이는 바람직하게 거품 검출기의 적외선 방출기/검출기 형태이다. 고압력 라인(28)에서 감지되는 임의의 공기 거품은 유체가 주사기 몸체(18)로부터의 조영물 또는 튜브연동식 펌프(44)로부터의 식염수 용액인지에 따라, 유체 추진(push) 기능을 중단시킨다.
도 3의 제어 시스템은 컴퓨터(100)에 의해 제어되는 중계기(180)를 통해 x-레이 장치에 제어 신호를 공급할 수 있는 능력을 포함한다. 또한, 컴퓨터(100)는 혈압 변환기(38) 및 인젝터 시스템(10)과 구별되는 심전도(ECG) 시스템으로부터의 데이터를 수신한다. 압력 및 ECG 신호들은 신호 조절기 및 A/D 변환기(190)를 통해 수신되며 컴퓨터(100)로 전송된다. ECG 신호는 바람직한 일 실시예에서 컴퓨터(100)에 의해 심박과 모터(104)의 동작(환자 주입 동작)을 동기화시키기 위해 이용된다.
심장으로의 혈류는 심이완(diastole)시 (심장이 수축 사이에 있을 때) 주로 발생한다. 조영물의 연속적 주입은 심장 수축기 동안(수축 동안) 대동맥으로 조영물의 유출을 야기시킨다. 심이완 동안 주로 주입함으로써, 조영물 양은 관상 동맥 속으로의 조영물 주입의 완성에 영향을 미치지 않고도 감소될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 방사상 조영물의 주입은 관상 동맥 혈류와 동기화된다. 심장 수축기 및 심이완의 시간은 심전도기(ECG) 전기 신호, 동맥 혈압 파형 분석, 또는 심박에 기초한 다른 타이밍을 사용하여 결정된다. 모터(104), 플런저(20)의 속도 및 이동을 제어함으로써, 조영물의 주입은 심장 수축 기간 동안 중단되어, 상기 시간 동안 조영물 주입이 감소 또는 중단된다. 원격 제어기(14)의 조합으로, 작업자는 컴퓨터(100)가 심장의 주기로 조영물 주입을 자동적으로 공급하게 하면서 관상 동맥으로의 조영물 주입 속도를 변화시킬 수 있다.
조영물 이동 및 콘테어너 및 조영물을 보유하는 튜빙의 팽창 및 조영물을 환자에게 전달하는 관성력은 환자에게로 주사기 몸체(18) 내에서 플런저(20)의 이동과 카테터(30)로부터 조영물의 이동 사이에서 위상 지연을 야기시킬 수 있다. 플런저(20) 이동과 환자 속으로 조영물 배출 간의 위상 지연을 조절하기 위해, 심장 주기의 타이밍이 선택된 시간에 의해 오프셋될 수 있도록 제어 패널(54)을 통해 시변 오프셋이 기록될 수 있다. 위상 지연의 크기는 심장박동수의 주파수, 조영물을 주입하는 동안 순간 심장 박동수에 기초하여, 시간 오프셋의 크기를 연속적으로 자동적으로 조절하는 컴퓨터 내의 알고리즘과 관련될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 디스플레이(58) 및 프론트 패널 제어 스위 치(56)를 나타내는 제어 패널(54)의 일 실시예를 나타낸다. 프론트 패널 제어 스위치(56)는 셋업/충진/종료 스위치(200), 정화 스위치(202), 흡입 스위치(204), 식염수 스위치(206), 이네이블 OK 스위치(208), 주입 볼륨 제한 스위치들(210a, 210b), 주입 유량 제한 스위치들(212a, 212b), 주입 압력 제한 스위치들(214a, 214b), 상승 시간 스위치들(216a, 216b), 및 중지 스위치(224)를 포함한다. 셋업/충진/종료 스위치(200)는 순간적 푸시 버튼 스위치이다. 셋업/충진/종료 스위치가 먼저 작도되면, 사용자는 주사기 홀더(16)에 주사기(18)가 위치되도록 통지한다. 주사기(18)가 주사기 홀더(16)에 위치될 때(센서(166)에 의해 컴퓨터(100)에 표시됨), 사용자는 챔버가 폐쇄되고 닫히도록 지시한다(즉, 도어(70) 폐쇄). 플런저(20)는 주사기 내의 모든 공기를 배출하도록 전방 위치로 완전히 이동된다. 다음 디스플레이(58)는 작업자가 조영물 저장소(22)와 연결되게 지시한다. 일단 조영물 저장소(22)가 제위치에 놓이면, 작업자는 OK 스위치(218)를 누르도록 요청되어, 이때 플런저(20)가 최대 주사기 볼륨에 대한 설정 비율(바람직하게 초당 10ml의 유량에 해당)로 수축된다. 실제 속도(A/D 변환기(116)로부터 컴퓨터(100)로 피드백에 의해 표시)가 설정 속도 보다 클 때, 시스템(10)은 중단된다.
일단 플런저(20)가 후방 위치에 있게 되면, 모터(104)는 모든 공기 거품이 정화되도록 플런저(20)가 전방향으로 이동되도록 동작한다. 압력 센서(114)는 단방향 밸브(24)가 폐쇄되고 압력이 주사기 몸체(18) 내에서 증가하기 시작할 때의 표시를 제공한다. 일단 정화가 완료되면, 주입된 전체 볼륨 및 주입 카운터 수가 리셋된다.
스위치(200) 작동은 MI 수축 및 주사기 몸체(18)로부터 플런저(20)의 철회 모두를 허용한다.
정화 스위치(202)는 보호된 순간적 푸시 버튼 스위치이다. 작동될 때, 정화 스위치(202)는 플런저(20)가 상부 포트(78)를 통해 공기를 배출하도록 전방향으로 이동하게 한다. 플런저(20)의 전방향 이동은 주사기(18) 내에 예정된 압력이 도달될 때 제한 및 중단된다. 이는 압력 센서(114)에 의해 감지된다. 정화 스위치(202)에 의해 시작되는 정화 동작은 주사기(20) 내에서 공기를 배출한다. 또한 사용자는 지속적으로 정화 스위치(202)를 온으로 누르고 유지함으로써 환자 포트(84)를 통해 유체를 정화시키기 위해 정화 스위치(202)를 사용할 수 있다.
흡입 스위치(204)는 튜브연동식 펌프(44)의 펌프 모터(120)를 컴퓨터가 작동시키게 하는 순간적 푸시 버튼 스위치이다. 펌프 모터(120)는 설정(set) 속도로 카테터(30)를 흡입하도록 동작하며, 흡입된 유체는 폐기물 백(52)에 수집된다. 다른 모든 동작 기능들은 흡입(aspiration) 동안 중단된다. 모터(120)의 실제 속도가 설정 속도 보다 크다면, 컴퓨터(100)는 모터(120)를 중단시킨다.
식염수 스위치(206)는 선택적 액션 스위치이다. 펌프 모터(120)는 온으로 눌러지는 식염수 스위치(206)에 응답하여 동작하며, 백(50)으로부터의 식염수 용액은 설정 속도로 매니폴드(26) 및 카테터(30)에 주입된다. 식염수 스위치(206)가 10초 이내에 식염수 흐름을 중단시키도록 제 2 시간으로 눌러지지 않는다면, 컴퓨터(100)는 자동으로 펌프 모터(120)를 중단시킨다. 타임-아웃이 도달되면, 식염수스위치(206)는 임의의 추가 동작을 개시하기 이전에 원래 상태로 리셋되어야 한다.
이네이블(Enable) OK 스위치(208)는 순간적 푸스 버튼 스위치이다. 시스템이 주입 종료시 제한치 이외의 디스에이블링 기능을 검출하면, 이네이블 OK 스위치(208)는 OK 스위치(218)가 동작되어 임의의 추가 기능이 개시되기 이전에 동작되어야 한다.
주입 볼륨 제한 키들(210a, 210b)은 임의의 주입 동작 동안 시스템에 주입되는 최대 주입 볼륨을 증가 또는 감소시키기 위해 눌려진다. 키(210a)는 최대 볼륨 값의 증가를 야기시키며, 키(210b)는 감소를 야기시킨다. 일단 최대 주입 볼륨 제한치가 설정되면, 측정된 볼륨이 설정값에 도달할 경우, 컴퓨터(100)는 모터(104)를 중단시키고 OK 스위치(218)가 눌려질 때까지 재가동되지 않는다. 라지(large) 주입(즉, 10ml 이상)이 선택되면, OK 스위치(218) 및 라지 주입 OK 스위치(220)는 라지 주입이 시작되기 이전에 모두 리셋되어야 한다.
주입 유량 제한 키들(212a, 212b)은 임의의 주입 동작 동안 시스템이 도달할 수 있는 최대 볼륨을 의사가 선택할 수 있게 한다. 측정된 유량(태코미터(108) 및 전위차계(110)로부터의 피드백 신호들에 의해 결정됨)이 설정값에 도달하면, 컴퓨터(100)는 설정 값으로 유량을 제한하기 위해 모터(104)를 제어한다.
주입 압력 제한 키들(214a, 214b)는 임의의 주입 동작 동안 시스템이 도달할 수 있는 최대 압력을 의사가 선택할 수 있게 한다. 압력 센서(114)에의해 결정되는 바와 같이, 측정된 압력이 설정 값에 도달하면, 컴퓨터(100)는 주입 압력 제한치로 압력을 제한하기 위해 모터(104)를 제어한다. 또한 주입 속도는 결과에 따라 제한될 수 있다.
상승 시간 키들(216a, 216b)은 의사가 시스템이 임의의 주입 동작 동안 유량을 변화시키도록 허용하는 상승 시간을 선택할 수 있게 한다. 컴퓨터(100)는 상승 시간을 설정값으로 제한하기 위해 모터(104)를 제어한다.
선택적 실시예들에서, 키들(210a-210b, 212a-212b, 214a-214b 및 216a-216b)은 공칭 값들을 선택하기 위해 다른 장치들로 대체될 수 있다. 여기에는 선택기 다이얼, 공칭 키패드, 및 터치 스크린이 포함된다.
OK 스위치(218)는 기능 및 하드웨어 센서들을 리셋하는 순간적 푸시 버튼 스위치이다. 작동되는 OK 스위치(218)에 응답하여, 컴퓨터(100)는 정확한 기능이 선택되었는지를 작업자에게 확인하기 위해 디스플레이(58)를 제어한다. OK 스위치(218)의 활성화는 상태가 준비 상태로 설정되게 한다.
주입 범위 스위치(220)는 토글(toggle) 스위치이다. 스위치(220)가 "스몰" 또는 "라지" 위치에 있는지 여부에 따라, 다음 주입을 위한 높은 또는 낮은 주입 볼륨 범위가 선택된다.
라지 주입 OK 스위치(222)는 순간적 푸시 버튼 스위치이다. 라지 주입 범위가 주입 범위 스위치(220)에 의해 선택될 때, 라지 주입 OK 버튼(222)은 OK 스위치(218)가 작동하도록 활성화되어야 한다. OK 스위치(218)는 각각의 주입 이전에 활성화되어야 한다. 라지 볼륨 주입시, 사용자는 먼저 라지 주입 OK 스위치(222)를 활성화시킨 다음 OK 스위치(218)를 활성화시킴으로써 선택된 볼륨을 확인하는 것이 요구된다.
정지 스위치(224)는 순간적 푸시 버튼 스위치이다. 정지 스위치(224)가 눌 러지면, 모든 기능은 중단된다. 디스플레이(58)는 활성상태가 유지된다.
디스플레이 패널(58)은 셋업 디스플레이(250), 상태 디스플레이(252), 경보 디스플레이(254), 제한치 디스플레이(256), 전체 주입 수 디스플레이(260), 전체 주입 볼륨 디스플레이(262), 유량 디스플레이(264), 주입 볼륨 디스플레이(266), 주입 볼륨 제한치 디스플레이(268), 주입 속도 제한 디스플레이(270), 압력 제한치 디스플레이(272), 상승 시간 최소값 디스플레이(274), 라지 주입 디스플레이(276), 및 실시간 클록 디스플레이(278)를 포함한다.
셋업 디스플레이(250)는 작업자가 셋업 프로시저를 겪으면서 디스플레이되는 일련의 메시지를 포함한다. 셋업 디스플레이(250)의 메시지 표시는 앞서 개시된 것처럼 셋업 스위치(200)의 활성화에 의해 개시된다.
상태 디스플레이(252)는 몇 가지 상이한 동작 조건들중 하나의 공급(flashing) 표시를 제공한다. 도 4에 도시된 실시예에서, 디스플레이될 수 있는 이러한 상태 조건들은 "준비(Ready)", "셋업(Set-Up)", "주입(Injecting)", "충진(Filling)", "공급(Flusing)", 및 "흡입(Aspirating)"을 포함한다.
경보 디스플레이(254) 및 제한치 디스플레이(256)는 시스템이 임계 제어 파라미터에 충족되고 동작을 중단될지, 또는 상한치 또는 하한치에 도달되고 제한된 형태로 기능을 지속할지, 또는 상한치 또는 하한치에 도달되고 동작이 지속될지에 대한 조건을 작업자에게 통지한다.
전체 주입 수 디스플레이(260)는 현재 환자 케이스에 대해 주어진 전체 주입 수(누적)을 디스플레이한다. 현재 환자 케이스 동안 주입된 전체 누적 볼륨은 전 체 주입 볼륨 디스플레이(262)에 디스플레이된다.
디스플레이들(264, 266)은 현재 또는 최종 주입에 대한 정보를 제공한다. 디스플레이(264)는 주입 동안 환자에 대한 실시간 유량의 디지털 값을 나타낸다. 일단 주입이 완료되면, 디스플레이(264) 상에 표시되는 값은 주입 동안 도달되는 피크 유량을 나타낸다. 디스플레이(266)는 가장 최근 주입 동안 주입된 볼륨의 디지털 값을 나타낸다.
디스플레이(268)는 스위치들(210a, 210b)의 동작에 의해 선택된 최대 주입 볼륨의 디지털 값을 나타낸다. 유사하게, 디스플레이(270)는 스위치들(212a, 212b)에 의해 선택됨에 따라 시스템이 허용하는 최대 유량의 디지털 값을 나타낸다.
디스플레이(272)는 주사기(18)에서 시스템이 전개되도록 허용하는 최대 압력의 디지털 값을 나타낸다. 압력 제한치는 스위치들(214a, 214b)에 의해 선택된다.
디스플레이(274)는 유량이 변하는 동안 시스템이 허용하는 최소 상승 시간을 나타낸다. 최소 상승 시간은 스위치들(216a, 216b)을 통해 선택된다.
라지 주입 디스플레이(276)는 라지 주입 스케일이 작업자에 의해 선택될 때 클리어 표시를 제공한다.
실시간 클록 디스플레이(278)는 시, 분 및 초로 현재 시간을 나타낸다.
도 5A 및 도 5B는 사용자 손에 적합하게 설계된 메인 하우징(300)을 포함하는 원격 제어기(14)의 일 실시예를 나타낸다. 트리거(66)는 하우징(300)을 중심으로 이동가능하며, 트리거(66)의 위치는 트리거 위치의 함수인 명령 신호를 생성한 다. 일 실시예에서, 트리거(66)는 하우징(300) 내의 전위차계와 연결된다. 명령 신호는 주입 유량 또는 속도를 제어한다. 유량은 트리거 위치와 정비례한다.
리셋 스위치(62)는 순간적 푸시 버튼 스위치로 OK 스위치(218)와 동일한 기능을 갖는다. 선택적으로, 리셋 스위치(62)는 "OK"로 라벨링될 수 있다.
원격 제어기(14) 상의 식염수 스위치(64)는 온으로 눌리고 다시 오프로 눌리는 선택적 동작 푸시 버튼 스위치이다. 식염수 스위치(62)의 기능은 프론트 패널(54) 상의 식염수 스위치(206)와 같다.
본 발명의 또 다른 실시예로 도시된 것처럼, 풋 페달(foot pedal) 형태의 선택적 원격 제어기(14') 는 도 1 및 도 5A 및 도 5B에 도시된 핸드 헬드 제어기(14) 대신 사용된다. 풋 페달 원격 제어기(14')는 명령 신호를 제공하는 풋 동작 속도 페달 또는 트리거(66') 및 리셋 또는 OK 스위치(62') 및 식염수 스위치(64')를 포함한다. 커버들(310, 312)은 스위치들(62', 64')을 보호하여 이들이 손에 의해서만 작동되고 발에 의해서는 우발적으로 작동되지 않게 한다. 풋 페달 원격 제어기(14')는 케이블(60')에 의해 콘(12)과 접속되나 무선 링크에 의해 선택적으로 접속될 수도 있다.
도 7A-7D 및 도 8A-8C는 조영물 충진, 공기 정화 및 환자 주입 동작 동안 단방향 밸브(24) 및 매니폴드(26)의 구성 및 동작을 나타낸다.
도 7A 및 도 8A는 조영물 충진 동작 동안 단방향 또는 검사 밸브(24), 매니폴드(26), 주사기 몸체(18), 및 플런저(20)를 나타낸다. 단방향 밸브(24)의 입구 검사 밸브는 도 7A 및 도 7B의 밸브 챔버(352) 내의 하부 장착 위치에 위치되는 가 중 볼(weighted ball)을 포함한다. 조영물은 플런저(20)의 후방 이동에 의해 주사기 몸체(18)로 흡입된다. 조영물은 볼(350) 부근의 통로(354)를 통해 상부 포트(78)로 흐른다.
매니폴드(26)는 스풀 바디(362), 샤프트(364), O-링들(366, 368, 370), 바이어스 스프링(372), 및 리테이너(374)를 포함하는 스프링 장착(spring loaded) 스풀 밸브(360)를 포함한다. 도 7A에 도시된 것처럼, 조영물 충진 동작 동안, 바이어스 스프링(372)은 스풀 바디(362)를 주사기 몸체(18)를 향해 가장오른쪽(right-most) 위치로 가압된다. 이 위치에서, 스풀 바디(362)는 대각선 통로(376)를 통해 환자 포트(84)와 변환기 식염수 포트(82)를 연결시키면서 주사기 몸체(18)의 하부 포트(80)를 차단한다. 한편으로는 O-링들(366, 368) 및 다른 한편으로는 O-링(370)이 대각선 통로(376)의 대향 측면 상에 위치되어 유체 시일(fluid seal)을 제공한다.
도 7B 및 도 8B는 공기 정화 동작을 나타낸다. 주사기 몸체(18)는 조영물 유체로 충전되나, 포획 공기(trapped air)를 포함한다. 플런저(20)는 상부 포트(78) 및 검사 밸브(24)를 통해 주사기 몸체(18)로부터 공기를 가압하기 위해 전방으로 구동된다. 공기의 힘은 검사 밸브(20)에서 볼(350)을 약간 상승시킬 수 있다. 그러나 볼(350)은 충분히 무거워 주사기 몸체(18)로부터 저장소(22)를 향해 다시 가압되는 힘은 주사기 몸체(18)로부터 공기의 흐름이 차단되는 최상부 장착 위치로 볼(350)을 들어올릴 수는 없다.
공기 정화 동작 동안, 스풀 밸브(360)는 도 7A와 동일한 위치에 있다. 대각 선 통로(376)는 환자 포트(84)와 변환기 식염수 포트(82)를 연결한다. 결과적으로 압력 변환기(38)에 의한 압력 모니터링이 공기 정화(및 조영물 충진) 동작 동안 수행된다.
도 7C 및 도 8C는 공기 정화 동작의 마지막 및 환자 주입 동작의 초기에 매니폴드(26) 및 검사 밸브(24)의 상태를 나타낸다.
도 7C에서, 주사기 몸체(18)로부터 모든 공기가 배출된다. 볼(350)은 방사상 조영물 상에 부유되어, 모든 공기가 제거되고 주사기 몸체(18)로부터 상부 포트(78)를 통해 밸브 챔버(352)로 방사상 조영물이 흐르기 시작할 때, 볼(350)은 상부 장착 위치로 상향 이동한다. 볼(350)은 도 7C 및 도 8C에 도시된 것처럼 방사상 조영물의 임의의 지속적인 상향 흐름을 차단한다.
도 7C에 도시된 상태에서, 주사기 몸체(18) 내의 압력, 및 특히 하부 포트(80)에서의 압력은 스프링(372)의 바이어스 힘을 견디는 레벨에 아직 이르지 않는다. 결과적으로, 수풀 바디(362)는 좌측으로 이동하지 않고 대각선 통로는 환자 포트(84)와 변환기 식염수 포트(82) 연결을 지속한다.
도 7D는 환자 주입 동작을 나타낸다. 플런저(20)는 전방향으로 이동하며 입구 검사 밸브(24)는 폐쇄된다. 하부 포트(80)에서의 압력은 스프링(372)의 바이어스 힘을 견딜 수 있도록 충분히 높아진다. 스풀 바디(362)는 좌측으로 구동되어 하부 포트(80)가 환자 포트(84)와 연결된다. 동시에, 스풀 바디(362)는 변환기/식염수 포트(82)를 차단한다.
수풀 밸브(360)의 동작에 의해, 플런저(20) 및 주사기 몸체(18)의 이동에 의 해 생성된 높은 압력은 환자 포트(84)와 직접 연결되는 반면, 식염수 포트(82)와 압력 변환기(38)는 높은 압력으로부터 보호된다. 동작을 위한 압력은 변할 수 있으며 주사기 예비하중(preload)을 증가 또는 감소시킴으로써 제조 이후 결정될 수 있다.
당업자는 일반적인 조영술 인젝터 시스템(10)의 다른 구성이 구성될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, "듀얼 포트 주사기"란 명칭으로 미국 특허 번호 6,099,502호(본 발명에서 참조됨)에 개시된 참조되는 조영술 인젝터 시스템의 선택적 스프링 및 장착 시스템 부분들이 앞서 개시된 것들과 교체 및/또는 변형되도록 이용될 수 있다. 또한, 당업자들은 예를 들어, "자동 높은/낮은 압력 스위칭을 이용한 조영술 인젝터 시스템"이란 명칭으로, 미국 특허 번호 6,211,045호(본 발명에서 참조됨)로서, 어셈블리의 매니폴드 부분과 같은 다른 개선안, 및 원격 제어기(14)의 다른 구성이 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 원격 제어기 어셈블리에 대한 몇 가지 선택적 구성은 "공기압 제어기 및 방법" 이란 명칭의 미국 특허 번호 5,916,165호 및 "핸드 헬드 공기압 제어 장치"란 명칭의 미국 특허 번호 D404,717호에 개시되어 있으며, 상기 문헌들은 본 발명에서 참조된다.
상기 도면들의 조영술 인젝터 시스템의 선택적 실시예 구성은 도 9A 및 도 9B에서 10'로 표시된다. 도 9에 도시된 실시예에서, 조영술 인젝터 시스템(10)의 일부 부품들의 물리적 위치는 시스템의 사용이 용이하도록 재정렬된다. 예를 들어, 개시된 제 1 실시예의 사용자 인터페이스(54), 제어 스위치(56) 및 디스플레이(58)는 단일 제어 패널(400)에 통합된다. 도시된 제 2 실시예에서, 제어 패 널(400)은 최적의 배치를 위해 사용자에 의해 해체되거나 재결합될 수 있는 스위블 베이스(swivel base) 상의 콘솔 또는 인젝터 헤드(12')에 장착된다. 도 9 구성의 기계적 개략적 챠트는 도 10에 도시된다. 도 9 및 도 10을 참조로, 전력원(59') 회로는 콘솔(12')로부터 이격되어 기계적으로 장착되는 것으로 도시된다. 콘솔 및 전력원은 이동이 쉽게 바퀴들을 포함하며 의도된 방법에 사용될 때 팁핑(tipping)을 방지하고 안정성을 제공하도록 설계된, 전반적으로 402로 표시된 카트에 장착된다. 카트는 콘솔 및 전력원 어셈블리들이 콘솔 및 전력원이 베드(bed) 또는 매팅(mating) 접속 장치를 갖춘 다른 고정 장치의 도킹(docking)을 허용되도록 쉽게 부착 및 탈착되게 할 수 있다. 도 10을 참조로, 핸드 제어기(14')는 제어 패널(400)에 동작가능하게 접속되는 것으로 도시되었으며, 튜브연동식 펌프 어셈블리(44')는 콘솔(12')에 기계적으로 장착되는 것으로 도시된다. 본 발명의 제 1 실시예와 관련하여 앞서 개시된 관련 부품들 및 주사기를 보유하는 어셈블리는 "장착 챔버"(404)란 명칭의 기능 블록으로 표시된다. "일회용(disposable)" 아이템(즉, 주사기, 주사기 몸체 내의 피스톤, 조영물 밸브, 환자 매니폴드, 조영물 스파이크 및 환자 혈압 포트)으로 간주되어 앞서 개시된 부품들은 전반적으로 기능 블록(406)으로 설계된다.
조영술 인젝터 시스템(10')에 대한 제 2 바람직한 제어 구성의 전기적 기능 블록도는 도 11에 도시된다. 총체적으로 다수의 도면들(도 11a 및 도 11b)은 조영술 인젝터 시스템(10')이 전기적 제어 네트워크를 포함한다. 도 11 네트워크의 설명을 용이하게 하기 위해, 제 1 실시예와 동등한 전기적 부품들에 대해 사용되는 번호들은 도 11의 유사한 기능의 전기적 부품들의 설명에 중복되게 할 필요는 없다. 도 11을 참조로, 제어 시스템은 2개의 개별 컴퓨터 시스템을 포함하며, 이들 각각은 인젝터 시스템의 모니터링 및 제어 기능들을 위한 인텔리전시(intelligence)을 갖는다. 이전 실시예에서 처럼, 일반적으로 컴퓨터 시스템은 제어 패널(400)로부터의 입력 신호들을 수신하며 데이터, 경보, 상태 정보 및 작업자 프롬프트를 디스플레이하도록 신호들을 제공한다. 바람직한 실시예에서, 컴퓨터 시스템은 2개의 마이크로-컴퓨터를 포함한다. 전반적으로 410으로 표시되는 PC 프로세서는 제어 시스템의 마스터 프로세서로 작용하며, 전반적으로 412로 표시된 내장형 프로세서는 슬래브 프로세서로 작용한다. 일반적으로, 마스터 프로세서는 내장형 프로세서가 명령을 수행하도록 지시하나, 이들 프로세서들은 취해진 동작을 모니터한다. 이들 프로세서들은 안전성을 위한 독립적인 동작 모니터들로 작용한다. 인젝터 모터 이동 및 튜브연동식 모터 이동과 같은 주요 기능들은 마이크로컴퓨터들에 의해 모니터된다. 바람직한 실시예에서, PC 프로세서(410)는 386 DOS 중앙 처리 유닛을 가지며, 내장형 코어 프로세서(412)는 HC 16 비트 중앙 처리 유닛을 갖는다. 다른 형태의 마이크로프로세서들이 본 발명의 의도 및 범주 내에서 이용될 수 있다.
도 11을 참조로, PC 프로세서(410)는 제 1 통신 버스(414)에 의해 시스템을 통해 전기적 부품들과 통신하며, 내장형 코어 프로세서(412)는 제 2 통신 버스(416)에 의해 시스템을 통해 전기 회로들과 통신한다. 2개의 프로세서들은 이들 각각의 버스들 및 417 및 418로 표시된 한 쌍의 통신 레지스터에 의해 서로 통신한 다. 일반적인 "와치 도그(watch dog)/전력 장애/리셋" 기능들은 기능 블록(419)으로 표시되며, ECG 습득 정보는 상기 마이크로프로세서들에 의해 프로세싱되도록 기능 블록(420)에 의해 선입선출(First-in, First-out) 원리로 수집될 수 있다. 일반적으로, 시스템의 다양한 전기적 기능 블록들과 도 11의 개별 신호 흐름 경로들로 표시된 2개의 버스들(414, 416) 간의 통신 형태는 각각의 전기적 기능 블록들과 이들 신호 흐름 경로내에서 신호 흐름 표시와 관련된다.
도 11을 참조로, 장착 챔버(404)와 관련된 다양한 전기적 및 감지 기능들은 장착 챔버로 1회용 주사기를 장착하는데 사용되는 프론트 장착 챔버 도어가 폐쇄될 때를 나타내는 "챔버 폐쇄(chamber closed)"(422)란 명칭의 센서; 유체가 보틀(bottle) 내에 존재하는지 여부를 나타내며 보틀 홀더내에 위치되는 "조영물 엠프티(contrast empty)"(423)로 표시되는 조영물 보틀 센서; 환자 매니폴드 밸브 및 조영물 밸브의 상태를 결정하도록 컴퓨터에 의해 사용되는 "상부 & 하부 밸브 센서들"(424)로 표시되는 2개의 밸브 센서; 주사기 및 1회용 아이템내에서 수동 거품 검출을 용이하게 하는 "EL 역광(backlight)"(425)으로 표시되는 전계발광 역광;주사기 몸체에 인접한 주사기 홀더 내부에 위치되는 "조영물 히터(contrast heater)"(426)로 표시되는 가열 엘리먼트; 비교적 일정한 온도에서 조영물을 유지하기 위해 조영물 히터를 제어하는 신호를 제공하도록 주사기 몸체 부근에 위치되는 "RTD 온도 센서"(427)로 표시되는 한 쌍의 온도 센서; 및 임의의 거품 또는 공기 기둥으로 펌프되는 유체를 모니터하는 고압 라인에서 공기를 감지하도록 위치된 "거품 검출(bubble detect)"(428)로 표시된 공기 기둥 검출 센서를 포함한다. 도 11에 도시된 것처럼, EL 역광(425)을 제외하고, 장착 챔버의 센서들 각각은 상기 프로세스들과 통신한다.
일반적으로, 제어 패널(400)은 아암 광(arm light)(430), 스피커(431), 터치 스크린(432), 디스플레이(433), 비상 스위치(434)를 포함한다. 아암 광(430)은 인젝터가 주입을 수행할 준비가 될 때 조명된다. 스피커(431)는 사용자와 가청(audible) 인터페이스 통신을 제공할 수 있는 선택적 피쳐(featrue)이다. 디스플레이(433)는 바람직한 실시예에서 시스템의 동작 상태를 표시하는데 이용되는 액정(LCD) 패널이다. 터치 스크린(432)은 LCD 패널 상에 중첩되며 하기에 보다 상세히 설명되는 것처럼, 시스템을 제어하기 위해 사용자에 의해 사용된다. 제어 패널의 모든 기능들은 PC 프로세서(410)와 직접적으로 통신한다. 비상 스위치(434)는 통신 버스들(414, 416) 과 컷오프 릴레이와 직접 통신하며 인젝터 모터 고체 상태 릴레이는 하기 개시된다.
핸드 제어 기능 블록(14')은 원격 핸드 제어 유닛의 회로 기능을 포함한다. 앞서 개시된 것처럼, 핸드 제어기는 사용자에 의해 동작할 때, 핸드 제어 장치의 변위(displacement)와 비례하는 전기 신호를 출력하는 방식으로 조영술 인젝터 펌프를 제어하는데 이용되는 장치이다. 제어기는 도 11에 표시된 것처럼 마이크로프레서들과 통신하는 수동형 전자기계 장치이다. 핸드 제어기는 물체의 위치를 원격적으로 결정할 수 있고 제어기의 핸드 이동식 부분의 배치 및 활성 이동(active travel) 간격을 결정하는데 이용되는 한 쌍의 시일 온-콘택(sealed-on contact) 센서들을 포함한다. 센서들은 "아날로그 홀 효과(analog Hall effect)"(440) 및 "디 지털 홀 효과 시퀴즈(digital Hall effect squeeze)"(411)로 표시된 2개의 기능 블록들로 표시된다. 식염수 리셋 기능은 "식염수 리셋 버튼"(422)으로 표시되며 "제어 형태 및 접속"(433)으로 표시된 기능 블록은 시스템이 "고정 속도" 또는 "가변 속도" 주입을 수행하는데 사용되는지에 따라 핸드 제어기를 통한 설정치(setting) 표시를 마이크로프로세서들에 제공한다. 가변 속도 동작 모드하에서, 작업자는 예정된 최대 유량으로 핸드 제어기에 의해 순간적 주입 속도를 변화시키도록 허용된다. 고정 동작 모드하에서, 작업자가 핸드 제어기 액추에이터를 압착할 때, 제어 시스템은 예정된 고정 속도로 주입 프로시저 이전에 제어 시스템으로 진입되는 조영물을 간단히 주입함으로써 반응한다.
튜브연동시 펌프(44')는 펌프 모터 및 모터 구동기를 통해 마이크로프로세서의 제어하에 구동된다. 전반적으로 "PMW 제어 회로"(450)로 표시된 모터 구동기는 펄스 폭 변조 제어 신호를 튜브연동식 펌프 모터에 제공한다. 컴퓨터는 식염수 공급을 위해 잔방향으로 그리고 폐기물 흡입을 위해 역방향으로 펌프 모터가 동작하도록 모터 구동기에 전방향(식염수) 및 역방향(폐기물) 구동 신호를 공급한다. 바람직한 실시예의 튜브연동식 펌프는 "과속 오버토크(overspeed overtorque)" 센서(451) 및 "컷오프 릴레이"(452)를 포함한다. 과속/오버토크 센서(451)는 펌프 구동기 회로(450)에 의해 튜브연동식 펌프의 속도를 정확하게 제어하기 위해 마이크로프로세서들에 피드백 신호를 제공한다. 컷오프 릴레이(452)는 비상 정지 스위치(434)에 의해 또는 마이크로프로세서들에 의해 활성화될 수 있다.
인젝터 모터(460)는 주사기 내에서 피스톤 또는 와이퍼가 이동하도록 동작가 능하게 접속되며 "모터 제어기" 증폭기(461)에 의해 제어된다. 바람직한 실시예에서, 모터 구동기(461)는 이후 설명되는, 네스트 루프(nested loop) 제어 구성에 의해 정확하게 제어될 수 있다. 일반적으로, 모터 증폭기는 제어 전압에 응답하여 모터에 구동 신호를 제공한다. 전방향, 역방향 및 브레이크 신호들은 컴퓨터로부터 발생되며 광학 인코더로부터의 속도 피드백 신호는 속도를 제어하는데 이용된다. 모터 상태의 모니터링은 "모터 상태 과속/오버토크"(462)란 명칭의 기능 블록으로 표시되며 모터 속도 및 위치를 감지하는 독립적인 광학 인코더 센서는 "인코더" 기능 블록(463)으로 표시된다. 전위차계는 모터의 절대 "위치"를 나타내는 내장형 마이크로프로세서에 백업 신호를 제공하는데 이용된다. 전위차계는 "절대 위치 폿(pot)" 기능 블록(464)와 같이 블록도로 표시된다. 광학 인코더 및 전위차계의 출력은 속도 모니터 및 위치 모니터 신호들로서 프로세서에 공급되며 컴퓨터가 모터 속도, 모터 방향 및 위치를 검사하게 허용한다. 한 쌍의 전방향 및 역방향 제한 센서들은 주사기 피스톤의 단부 제한 위치들을 감지하며 "F/R 제한 스위치들"(465)이란 명칭의 기능 블록으로 표시된다. 피스톤이 전방향 제한 위치에 도달할 때, 추가의 전방향 이동은 허용되지 않는다. 유사하게, 역방향 제한치 센서가 피스톤이 역방향 제한 위치에 도달했다고 나타내면, 추가의 역방향 이동은 허용되지 않는다. 인젝터 모터는 비상 스위치(434) 또는 프로세서로부터의 명령하에 인젝터 모터가 정지하도록 고체 상태 릴레이(470)를 포함한다.
전력원(59')은 모든 전력을 시스템에 공급하며 110-220볼트 AC 또는 220-240볼트 AC와 전력원의 선택적 접속이 가능하도록 외부적으로 선택가능한 전압 범위 스위치(59a')를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 라인 전압 동작 주파수는 47 내지 63Hz 사이이며, 라인 전압은 10 암페어의 전류를 운반할 수 있어야 한다. 전력원은 전력 표시기 광(59b'), 온/오프 스위치(59c') 및 새시(chassis)(12') 내에 회로들로 유도되는 캐이블을 접속기에 제공하는 케이블 접속기(59d')를 더 포함한다.
인젝터 모니터(460)의 제어를 위한 바람직한 네스트(nested) 제어 루프 구성에 대한 보다 상세한 전기적 기능 블록 회로 네트워크는 도 12에 도시된다. 이를 참조로, 인젝터 모터(460)는 바람직한 실시예에서 서보 증폭기 네트워크 회로(461)에 의해 제어되는 브러시리스(brushless) DC 모터이다. 바람직한 실시예에서, 서보 증폭기 네트워크(461)는 높은 스위칭 주파수에서 부러시리스 DC 모터를 구동시키도록 설계된 BE30A 시리즈 PWM 브러시리스 서보 증폭기 모델 BE25A20이다. 바람직한 실시예에서, 서보 증폭기는 속도 제어를 위해 구적 인코더 피드백 입력 신호를 이용한다. 서보 증폭기는 전반적으로 461a로 표시된 출력 구동 포트, 피드백 신호 입력 포트(461b), 속도 제어 신호 입력 포트(461c) 및 한 쌍의 아날로그 출력 신호 포트(각각 461d, 461e)를 포함한다. 출력 포트(461d)는 모터(460)의 압력 또는 토크에 비례하며 서보 증폭기 내에서 전개되는 전압 신호를 운반하며, "아날로그 전류" 라인으로서 간주되는 출력 피드백 라인에 신호를 공급한다. 출력 포트(461e)는 모터(460)의 속도에 비례하며 서보 증폭기 내에서 전개되는 전압 신호를 보유하며, "아날로그 속도"로 표시되는 라인에 신호를 공급한다. 광학적 구적 인코더(도 12에는 도시되지 않음)는 인젝터 모터(460)(및 도 11에 463으로 표시됨)의 출력 드라이브에 동작가능하게 접속되며, 서보 증폭기(461)를 통해 모터(460)의 정확한 속도 제어를 제공하도록 서보 증폭기(461)의 피드백 입력 포트(461b)로 다시 펄스 트레인 피드백 신호를 제공한다. 이러한 루프는 도면에서 제 1 루프 또는 "서보 루프"로 간주된다. 바람직한 실시예에서, 서보 증폭기(461)는 이러한 표준 서보 루프 구성을 통해 인젝터 모터(460)의 속도를 매우 정확하게 제어하며 약간의 추가 제어를 요구하는 일반주문형(off-the-shelf) 증폭기이다. 구적 인코더 신호는 472로 표시된 신호 조절 디코드 회로를 통해 다시 한 쌍의 계수기(473, 474)로 공급되며, 상기 계수기 각각은 내장형 프로세서(412) 및 PC 프로세서(410) 각각에 누적 계수 신호들을 공급한다. 서보 증폭기(461)의 각각의 출력 포트들(461d, 461e)로부터의 아날로그 전류 및 아날로그 속도 신호들은 내장형 프로세서(412)에 입력 신호로서 직접 공급되며 "모터 상태 과속 오버토크" 기능 블록(462)의 비교기들(462a, 462b)의 제 1 신호 입력들에 각각 인가된다. 비교기들(462a, 462b)에 대한 기준 신호 입력들은 "토크 기준" 및 "속도 기준" 입력 신호들에 해당한다.
비교기들(462a, 462b)은 각각 서보 증폭기(461)로부터 수신된 피드백 신호들과 PC 프로세서(410)로부터 수신된 기준 전압 신호들을 비교하며 도 12에 도시된 것처럼, 내장형 프로세서(412)와 PC 프로세서(410) 모두에 각각 "오버토크" 및 "과속"을 나타내는 신호 출력을 제공한다.
주입 프로시저 동안, 마스터 PC 프로세서(410)는 주입이 수행되도록 내장형 프로세서(412)를 지시한다. 이러한 명령의 일부로서, 내장형 프로세서는 원하는 유량 및 최대 압력 허용 조건이 어떤 것인지를 PC 프로세서에 의해 알려준다. PC 프로세서가 주입 명령을 발행하기 직전에, 내장형 프로세서가 달성하도록 허용되는 최대 유량을 표시되며 최대 허용가능한 압력이 표시된다. 주입 동안, 서보 증폭기(461)로부터 "아날로그 전류" 및 "아날로그 속도" 피드백 신호들은 비교기들(462a, 462b)로 다시 공급된다. 이러한 피드백 신호 전압중 하나가 비교기들의 각각의 기준 전압을 초과하는 경우, 트리거된 비교기에 의해 적절한 출력 신호가 프로세서들 모두에 다시 공급된다. 하나의 프로세서가 비교기들로부터 하나 또는 2개의 신호를 수신하면, 프로세서는 인젝터 모터(460)로의 전력을 차단하여 주입이 즉시 중단된다.
주입 동안, 내장형 프로세서(412)는 램(ram) 또는 주사기 피스톤의 현재 위치를 결정하기 위해 디지털 인코더(463)를 사용한다. 바람직한 실시예에서, 각각 1,317밀리미터의 주입된 조영물 계수(counts)가 인코더(463)로부터 수신된다. 주입 동안 피스톤이 이동함에 따라, 내장형 프로세서는 10 밀리초마다 램 또는 피스톤의 현재 위치에 고정된다. 다음 내장형 프로세서는 간단한 사다리꼴( trapezoidal) 형 이동에 기초하여 램의 이론상 위치를 계산한다. 현재 위치가 실제 위치와 상이한 예정된 수의 밀리미터보다 큰 경우, 주입은 중단되고 에러가 기록된다.
"아날로그 피스톤" 신호를 제공하는 전위차계(464)는 유사한 형태로 사용되지만, 그 톨러런스는 더 높다. 램 또는 피스톤 이동 교정 동안, 시스템은 이동에 대해 밀리미터당 옴의 수로 표시되는 정수를 계산한다. 주입 동안, 내장형 프로세서는 피스톤의 이론상 위치를 결정하기 위해 동일한 이론상 사다리꼴 이동을 이용한다. 디지털 인코더 프로세스에 따라, 램의 전류 위치가 실제 아날로그 위치 판 독치와 상이한 예정된 수의 옴 보다 크다면, 주입은 중단되고 에러가 기록된다.
따라서, 네스트 루프 제어 네트워크가 설정되며, 모터(460)의 제 1 다이렉트(primary direct) 서보 피드백 루프 제어는 디코더 회로(472) 및 게수기(473) 및 내장형 프로세서(412)를 통해 서보 증폭기(461)의 신호 입력 단자(461c)로 다시 공급되는 인코더 신호를 통해 제공되는 "에러 루프" 제어에 의해 보충된다. 제 1 또는 "서보 루프"는 부분 적분(proportional integration)을 사용하는 표준 속도 제어 루프인 반면; 외부 "에러 루프"는 서보 루프가 모터 속도를 정확하게 제어게 보장하는 서보 루프 제어에 대해 간단히 주기적으로 검사하는 위치 제어 루프이다. 모터(460)의 기어(gear) 트레인 출력과 동작가능하게 접속되는 전위차계는 간단히 인코더 루프에 대한 백업으로 작용하는 절대 위치 센서이다. 유사하게, 내장형 프로세서(412)를 통해 제 1 에러 루프 제어에 대한 리던던트 피드백으로 작용하는 계수기(474)를 통해 PC 프로세서(410)에 대한 인코더 피드백은 프로세서(412)가 제 2차 "에러 루프"를 통한 속도 교정 신호 제공시 의도된 방식으로 동작할 수 없게 한다.
앞서 간략하게 설명된 바와 같이, 다수의 프로세서들의 이용성은 감지 회로들 모두에서의 인텔리전시를 사용하는 트루(true) 멀티-리던던시 감지 능력을 갖는다. 또한, 듀얼 또는 멀티 프로세서 특징(feature)은 리던던트 제어 능력 및 주입 모터 이동 및 튜브연동식 모터 이동과 같은 시스템의 주요 기능들에 대한 모니터링 안전 특성을 제공한다. 이러한 모든 조건은 도 11 및 도 12에 도시되고 앞서 개시된 것처럼 모든 마이크로프로세서들에 의해 활성적으로 모니터링된다. 예를 들어, 주입 모터에 대한 "과속 안전 회로"는 디코드 회로(472) 및 쌍의 계수기(473, 474)를 통해 신호를 공급하는 구적 인코더(463)에 의해 2개의 프로세서에 공급된다. 인코더 정보를 수신하는 2개의 독립적인 프로세서의 사용은 유량을 감지하는 안전 회로로서 작용하며, 이는 내장형 및 PC 프로세서들이 주입 유량을 결정하기 위해 펄스를 계산하기 때문이다. 앞서 언급된 것처럼, 개별적 계수(count)는 특정된 시간 간격에 따라 축적되며 평균 속도가 계산된다. 안정 특성은 하나의 프로세서가 과속 조건 발생시 그 자체의 결정 창출 능력에 기초하여 인젝터 모터를 독립적으로 중단시킬 수 있다는 사실에 의해 제공된다. 이러한 리던던트 감지 경로 듀얼 프로세서 제어는 신호 콤포넌트 결함 발생시 안전성 모니터링을 허용한다.
유사하게, "오버 볼륨 안전 회로"는 과속 안전 회로를 제공하는데 사용되는 것과 동일한 하드웨어에 의해 제공된다. 인코더로부터 계수기들(473, 474)를 통해 내장형 PC 프로세서에 공급되는 펄스들은 모든 프로세서들이 주입 볼륨을 결정하도록 독립적으로 펄스를 계산하게 한다. 하나의 프로세서는 오버 볼륨 조건 발생시 인젝터 모터를 독립적으로 중단시킬 수 있다.
다수의 프로세서를 요구하지 않는 또 다른 듀얼 안전 특성은 전위차계로부터 아날로그 전압 출력의 변화를 판독함으로써 내장형 프로세서가 볼륨을 검사하도록 허용하는 전위차계(464)로부터 수신되는 "아날로그 위치" 신호에 의해 제공된다. 구적 인코더에 대한 백업으로서 전위차계를 제공함으로써, 추가의 듀얼 리던던시 안전성이 주입 볼륨 감지를 위해 제공된다.
듀얼 리던던트 모터 안전 회로들은 인젝터 모터 "오버 전류" 및 "과속" 조건 에 대해 앞서 개시된 것처럼 제공된다. 이들 회로들은 비교기들(462a, 462b)을 참조로 앞서 개시되었다. 비교기(462a)는 서보 증폭기(461)로부터의 "아날로그 전류" 피드백을 사용하여 내장형 및 PC 프로세서들 모두에 듀얼 입력 신호를 공급하여 듀얼 프로세서 전류 측정 안전 회로 감지를 제공한다. 유사하게, 비교기(462b)는 인젝터 모터 속도의 듀얼 리던던트 감지를 제공하기 위해 서보 증폭기(461)로부터 "아날로그 속도" 신호의 결과로서 프로세서들 모두에 듀얼 입력 신호들 인가한다.
유사한 안전 회로들이 튜브연동식 펌프(44')의 제어를 위해 제공된다. 도 11에 도시된 것처럼, 튜브연동식 펌프는 과속/오버토크 네트워크(451)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 튜브연동식 펌프(44')는 주입 모터와 같은 부러시리스 모터가 아니며, PWM 제어 회로(450)로부터 펄스 폭 변조 입력 신호를 수신한다. 펌프 모터(44')는 모터 구동기 회로(450)로부터의 출력 전류와 함께 피드백 신호로서 감지 및 사용될 수 있는 역 EMF를 전개한다. 튜브연동식 펌프 안전 회로의 전기적 블록도는 도 13에 상세히 도시된다. 이를 참조로, PC 및 내장형 프로세서들은 각각 410 및 412로 표시된다. 도 13에 도시된 안전 회로는 인젝터 모터의 속도 및 전류를 감지하는데 이용되는 것과 실질적으로 동일하다. 과속/오버토크 네트워크(451)의 한 쌍의 비교기(451a, 451b)는 인젝터 모터의 안전 회로를 기준으로 앞석 개시된 비교기들(462a, 462b)과 유사한 방식으로 사용된다. 비교기(451a)는 2개의 프로세서들에 오버토크 출력 신호를 제공하고 비교기(451b)는 2개의 프로세서들에 과속 입력 신호를 제공한다. 비교기(451)는 PC 프로세서(410)로부터의 토크 기준 전압 신호를 수신하며, 비교기(451b)는 프로세서(410)로부터 속도 기준 전압 신호를 수신한다. 비교기(451a)는 모터 구동기 네트워크(450)로부터 전류 출력 신호를 모니터하며 모니터된 전류 출력 신호가 프로세서(410)로부터 제공된 토크 기준 신호를 초과할 때마다 출력 신호를 제공한다. 비교기(451b)는 모터(44')로부터 역 EMF 신호를 모니터하며 역 EMF 신호가 프로세서(410)에 의해 인가되는 속도 기준 전압 신호를 초과할 때마다 출력 신호를 제공한다. 내장형 프로세서(412)는 모터 구동기(450)에 제 1 구동 제어 신호를 공급한다.
도 9에 도시된 본 발명의 실시예에서, 시스템과의 모든 작업자/사용자 인터페이스는 전력원의 턴온 및 비상 정지 스위치의 활성화를 제외하고, 제어 패널을 통해 수행된다. 시스템의 프로세서 또는 프로세서들과의 통신은 디스플레이(433) 상의 터치 시크린(432)에 대한 스위치들을 통해 수행된다. 컴퓨터는 디스플레이에 대한 다양한 스크린을 생성하며, 적절하게 시뮬레이팅된 스위치 표시기는 터치 스크린 상의 터치 패드와 정렬되어, 작업자가 터치 스크린을 통한 마이크로프로세서(들)과의 통신을 가능하게 한다. 전력이 시스템에 대해 초기화될 때, 제어 패널 디스플레이는 사용자와 통신하여 시스템이 자체 진단 테스트를 수행한다. 진단 및 교정 테스트가 이어져, 디스플레이는 일반적으로 주사기 장착, 고정 및 충진, 1회용 접속, 및 공급을 포함하는 단계적 셋업 프로시저를 통해 작업자를 유도하는 작업자에 대한 일련의 명령들을 제공하는 다양한 셋업 윈도우를 나타낸다.
PC 프로세서에 의해 생성되며 전력공급(power-up), 교정 및 자체 진단 기능들을 위해 사용자에게 디스플레이되는 샘플 스크린이 도 14-17에 도시된다. 이를 참조로, 초기 전력공급 스크린이 도 14에 도시된다. 이 스크린은 내부 진단 검사시 시스템이 모든 기능이 적절히 동작하는지를 확인하도록 동작하는 동안 볼 수 있다. 다음 시스템은 자동적으로 셋업 및 교정을 시작한다. 도 15의 스크린은 주사기 램이 후방 위치로 이동하는 것을 나타내며, 이후 도 16의 스크린은 작업자가 어떻게 주사기 어셈블리를 장착하는지를 지시하는 것을 나타낸다. 주사기 장착 시퀀 스가 완료됨에 따라, 작업자는 도 16의 터치 스크린 상의 "Done" 패드를 누른다. 시스템은 "셋-업" 프로시저를 시작하도록 준비되며 주사기 램이 전방 방향으로 이동하는 동안 도 17의 스크린이 표시된다.
"셋-업" 명령들은 도 18의 스크린에서 시작된다. 이를 참조로, 작업자는 시스템의 튜빙 어셈블리 부분이 어떻게 장착되는지에 따라 단계적 방식으로 명령된다. 작업자가 도 18에서 확인된 단계들을 완료할 때, 작업자는 "Done" 스위치를 누름으로써 터치 스크린을 활성화시키고, 도 19의 스크린에 표시된 단계들을 진행한다. 도 19의 스크린은 압력 돔, 매니폴드 및 유체 라인들의 공급 동작을 포함한다. 이들 단계들이 완료되고 "Done" 스위치가 활성화될 때, 도 20의 셋업 명령 스크린이 표시된다. 스크린(20)은 시스템의 압력 변환기 및 펌프 어셈블리들의 부착 명령들을 제공한다. 도 20 스크린 아이템 및 "Done" 스위치의 활성화가 완료될 때, 도 21의 스크린의 셋업 명령들이 표시된다. 도 21의 단계들이 셋업 명령들을 완료하고, 작업자가 도 21 스크린의 "Done" 스위치를 활성화시킬 때, 시스템은 주사기 충진을 준비한다. 도 18-21의 스크린 상에 포함된 모든 셋-업 단계들 동안, 작업자는 스크린 상의 "Back" 스위치 영역을 누름으로써 이전 스크린으로의 복귀 옵션을 갖는다는 것을 주목해야 한다.
셋업 명령들의 완료됨에 따라, 시스템이 식염수 충진을 진행하기 이전에, 작업자는 도 22의 스크린의 "OK" 스위치를 활성화시켜야 한다. "OK" 스위치의 활성화에 따라, 시스템은 자동 충진 및 정화 동작을 진행한다. 주사기 피스톤이 주사기 후방으로 철회되어, 조영물이 주사기 속으로 흡입됨에 따라, 도 23의 스크린이 표시된다. 다음, 역방향 피스톤이 전방향으로 이동하기 시작함에 따라, 공기가 주사기의 상부 포트로부터 정화되어, 이 동안 도 24의 스크린이 표시된다. 주사기 피스톤은 환자 매니폴드내에서 하부 밸브가 이동하기 이전에 자동으로 중단된다. 주사기 정화 동작이 이어져, 도 25의 스크린이 표시되고, 시스템의 고압 라인으로 주사기 하부 포트로부터의 라인의 정화가 어떻게 진행되는지에 따라 작업자에게 명령이 제공된다. 라인의 정화를 위해, 작업자는 도 25 스크린의 "Purge" 스위치를 누르고 유지해야 하며 공기 및 거품이 주사기와 환자 매니폴드 사이의 라인 및, 환자 매니폴드의 전방/노즈(nose) 및 고압 라인에서 밖으로 방출됨에 따라 정화 프로세스가 시각적으로 관찰된다. 이러한 프로시저가 완료될 때, 작업자는 "Purge" 스위치에서 손을 떼고 도 25 스크린의 "Done" 스위치를 활성화시킨다. 작업자가 "Purge" 스위치와 접촉하면, 도 26의 스크린이 표시된다. 작업자가 "Purge" 스위치 접촉에서 손을 떼면, 도 25 스크린이 다시 나타난다. 도 25의 "Done" 스위치가 활성화되면, 도 27의 디스플레이 스크린이 표시된다.
도 27 프로세스 단계는 최종 식염수 공급 프로시저와 관련된다. 작업자가 도 27 스크린의 "Flush" 스위치와 접촉할 때, 시스템은 식염수 백으로부터 조절판 에 라인을 공급하여, 라인에 어떠한 거품도 존재하지 않게 한다. 작업자가 도 27 스크린의 "Flush" 스위치와의 접촉을 지속하는 한, 도 28의 스크린이 표시된다. 최종 식염수 공급 프로시저가 완료됨에 따라, 작업자는 "Flush" 스위치에서 손을 떼고 도 27 스크린의 "Done" 스위치와 접촉하여, 도 29 디스플레이 스크린이 표시된다. 도 29 스크린은 최종 개시 스크린이다. 도 29 스크린의 명령이 완료되고, 작업자는 디스플레이의 "Done" 스위치를 활성화시켜, 개시 프로시저가 완료되며, 시스템은 카테터와의 접속을 준비한다.
앞서 개시된 개시 프로시저의 연속적 완료에 따라, 시스템은 전반적으로 도 30에 도시된 메인 스크린을 표시한다. 바람직한 구성의 제어 패널의 메인 디스플레이 스크린은 도 30에 도시된 것처럼 섹션들로 나뉜다. 디스플레이 스크린에 대한 모든 포맷팅은 PC 프로세서(410)에 의한 제어하에서 제공된다. 도 30을 참조로, 스크린의 우측에 따라 "주입(Inject)"(500), "식염수(Saline)"(501), "흡입(Aspirate)"(502), 및 "정화(Purge)"(503)로 표시된 수직으로 정렬된 4개의 "기능 키들"들이 제공된다. 이들 4개의 기능 소프트 키들에 대한 아이콘들은 작업자가 기능 키들중 선택된 하나를 눌러 선택된 기능에 대한 상태 윈도우가 나타나도록 터치 스크린(432)의 적절한 스위치 패드들과 정렬된다. 상태 윈도우는 505로 표시되며 표시기 윈도우는 506에 위치된다. 상태 윈도우는 시스템 메세지를 표시하고 시스템 동작의 상태에 대해 사용자에게 피드백을 제공하기 위해 이용된다. 상태 표시기 윈도우(506)는 센서들이 활성화될 때 키 시스템 센서들을 표시한다.
LCA(좌관상 동맥)(508); RCA(우관상 동맥)(509); 및 LA/Ao(좌심실/대동맥)(510)으로 표시된 3개의 "주입 형태" 또는 "주입 선택" 키들이 상기 기능 키들 위에 위치되어 수행되는 주입 프로시저 형태로 작업자 입력을 제공한다. 주입 형태는 이들 3개의 버튼중 하나를 간단히 누름으로써 변할 수 있다. 새로운 형태가 선택될 때, 선택된 형태에 대한 디폴트 파라미터 값들이 계산되고 파라미터 키들에 표시된다. 바람직한 실시예에서(이후 보다 상세히 설명됨), 주입 파라미터들은 치료될 환자의 체중과 같은 실제 값에 기초하여 계산된다. 선택된 주입 키의 축어적 표시는 디스플레이 스크린의 상부에 표시된다. 도 30에 표시된 샘플 스크린에서, LCA 키가 선택되고 이와 관련된 "좌 관상(LEFT CORONARY)" 표시가 스크린의 상부에 표시된다.
다음 파라미터들은 주입 상태 윈도우가 개방되는 동안, 또는 셋업 프로시저:유량; 주입 볼륨; 주입 압력; 및 상승 시간 동안, 원하는 파라미터의 아이콘을 누름으로써 변할 수 있다. 주입 파라미터/제한치 키들은 디스플레이 스크린의 상부를 따라 위치된다.
"유량(Flow Rate)" 윈도우(512)는 핸드 원격 제어기가 완전히 눌러진 경우 얻을 수 있는 최대 유량을 나타낸다. 유량에 대한 단위는 ml/sec이다. "주입 볼륨(Injection Volume)" 패널(513)은 단일 주입 동안 주입될 수 있는 전체 볼륨 제한치를 나타낸다. 이 파라미터에 대한 단위는 ml이다. "주입 압력(Injection Pressure)" 윈도우(514)는 주입 동안 허용되는 주사기 내의 최대 압력을 나타낸다. 이 압력에 도달되면, 경보 광이 발생되고 주입 유량은 표시된 압력으로 제한된다. 압력에 대한 단위는 psi이다. "상승 시간(Rise Time)" 윈도우(515)는 주입 동안 허용되는 최대 상승 시간을 나타낸다. 상승 시간에 대한 단위는 초이다.
본 명세서에서 참조되는 "자동 높은/낮은 압력 스위칭을 이용한 조영술 인젝터 시스템"이란 명칭의 미국 특허 No.5,800,397호에 개시된 것처럼, 상기 시스템은 자동으로 또는 수동으로 주사기를 재충진시키기는 신규한 능력을 갖는다. "재충진(Refill)" 키는 디스플레이 스크린의 "옵션들" 부분을 포함하는 디스플레이 스크린의 최하위 부분에 위치된다. 전반적으로 517로 표시된 재추인 키는 원하는 아이콘을 간단히 누름으로써 케이스 또는 프로시저 동안 임의의 시간에 리셋될 수 있다.
전반적으로 "비율 타입(Rate Type)"키로 표시된 제 2 옵션 키는 518에 위치되며 원격 핸드 제어기(14')에 의해 실시간 제어될 수 있는 "고정(Fixed)" 비율 또는 "가변(Variable)" 비율중 하나로 주입 프로시저의 선택을 허용한다.
프로세서는 주입 프로시저 동안 존재하는 순간적인 조건을 사용자에게 실시간 제공한다. 이러한 조건들은 도 31의 샘플 스크린 상에 표시된 것처럼 상태 윈도우(505)에 표시된다. 디스플레이 패널은 "최종 주입(Last Injection)" 윈도우(520)에서 최종 주입 결과를 표시한다. 최종 주입 결과는 수행된 최종 주입의 "전체 볼륨" 및 "최종 주입" 결과를 표시한다. 또한 디스플레이 패널은 "전체 조영물(Contrast Total)" 디스플레이 윈도우(52)에 표시된, 전류 케이스에 대해 환자에게 주입된 전체 누적된 조영물을 나타낸다. 최종 주입 및 전체 조영물 디스플레이 윈도우는 디스플레이 스크린의 좌측 하단부 부근에 위치된다. 전체 조영물 디스플레이는 주입 프로시저 동안 순간적으로 이용가능한 중요한 정보를 제공하며, 이는 케이스 프로시저가 주사기의 다수의 충진 프로시저를 수반할 수 있기 때문이다. 또한, 이러한 충진 프로시저는 주사기 전체 또는 단지 일부 충진을 나타낼 수 있다. 이전 기술들은 연속적인 주입 과정에 대해 환자에 대해 관리되는 전체 조영물 양의 로그를 유지하기 위해 작업자/사용자와 관련된다. 주입된 조영물의 양에 대해 정확한 전체 누적 유지 실패는 환자에 대해 주입된 물질의 오버도즈를 야기시킬 수 있다.
바람직한 실시예에서, "환자 체중(Patient's Weight)"으로 표시되는 디스플레이 윈도우/키는 524에 표시된다. 바람직한 실시예에서, 이러한 디스플레이 윈도우는 현재 환자의 체중을 나타낸다. 이 키의 선택은 사용자가 시스템에 환자 체중(kg)을 입력하게 한다. 환자 체중은 주입 값 및 제한치(이후 보다 상세히 설명됨)를 계산하는데 이용된다.
디스플레이 패널 상의 마지막 키는 디스플레이 패널의 우측 하단부 부근에 위치된 "종료 케이스(End Case)" 키(526)이다. 이러한 키의 활성화는 사용자에 의해 새로운 케이스를 시작하기 이전에 또는 시스템이 중단되기 이전에 적절한 단계를 통해 이루어진다.
비상 버튼 또는 스위치(434)(도 11)는 제어 패널의 우측 상단부에 물리적으로 위치된다. 이는 디스플레이 스크린 상에 위치되지 않는 단지 기능 스위치(전력원 스위치 이외)이다. 비상 스위치는 임의의 진행(on-going) 기능을 중단시키고 비상 버튼과 접촉되는 상태 윈도우에 메시지를 표시한다. 비상 버튼 또는 스위치는 스위치의 선택적 동작 형태이다. 접촉될 때, 버튼은 발광된다. 스위치와 분리 되도록, 사용자는 버튼을 다시 눌러야 한다.
주입 제한치는 원하는 파라미터의 키(512-515)를 누름으로써 변할 수 있다. 주입(키(518))이 "고정" 모드로 설정되면, 상태 윈도우에서 키패드가 사용자에게 제공된다. 이러한 조건은 도 32에 도시된다. 새로운 값이 입력될 수 있다. 이러한 새로운 값은 선택된 방출 형태에 대해 허용가능한 범위내에 있는지를 검사하기 위해 프로세서에 의해 검사된다. 기입된 값이 허용가능한 범위를 벗어난 경우, 사용자에게 이러한 사실을 알리는 메세지가 표시된다. "취소(Cancel)" 키가 눌러지면, 이전의 설정 값의 설정이 유지된다. 주입 옵션(키(518))이 "가변" 모드로 설정되면, 선택을 위해 6개의 상이한 값들의 선택이 사용자를 위해 상태 윈도우에 표시된다. 이러한 상황에 해당하는 샘플 디스플레이 윈도우는 도 33에 도시된다. "취소"키가 눌러지면, 이전 설정 값의 설정이 유지된다.
주입은 "주입" 버튼 또는 키(500)를 누름으로써 개시된다. LA/Ao(라지 주입 버튼)이 선택되면, 사용자는 이를 확인하도록 요청된다. LA/Ao 주입 프로시저는 조영물의 최대 사용 볼륨을 나타내는 반면, RCA 주입 프로시저는 최소 조영물의 양을 이용한다. 오케이인 경우 사용자는 디스플레이 상의 프롬프트에 의해 주입이 "활성화준비(Arm)"되도록 요청한다. 사용자는 상태 윈도우에서 "OK" 키를 눌러야 한다. 이때, 요구되는 주입을 수행하기 위한 충분한 조영물이 주사기에 없다면, 시스템은 재충진이 촉구된다. 재충진은 "재충진" 옵션 키(517)의 상태에 따라 자동으로 또는 수동으로 이루어진다. 볼륨 레벨이 정확할 때, 사용자는 주입 프로시저를 개시하도록 핸드 제어기(14')가 활성화되게 한다.
주입된 볼륨이 볼륨 제한치의 10% 미만이면, 주입 수는 증가하지 않고 핸드 제어기가 활성화준비된다(armed). "라지" 주입은 또 다른 주입이 허용되기 이전에 다시 사용자가 "라지 OK"를 누를 것을 요구한다. 사용자는 스크린 상의 임의의 키를 누름으로써 주입 기능을 내보낸다.
"식염수(Saline)"키(501)의 활성화에 의해 개시되는 식염수 공급 기능은 식염수 백으로부터 식염수를 뽑아내어 1회용 및 라인 접속부에 공급한다. 이러한 기능이 개시되면, "식염수 공급" 상태 윈도우는 "Flush(공급)"키 및 "Done(완료)" 키로 표시된다. "Flush(공급)" 키를 누름으로써 10초 동안 또는 사용자가 키 누름을 중단할 때까지 1회용품에 식염수가 공급된다. 윈도우의 "Done(완료)" 버튼을 누름으로써 공급 프로세스가 종료되고 사용자는 "메인" 스크린으로 복귀된다.
흡입(Aspirate) 기능은 1회용품을 통해 카테터로부터 폐기물 백으로 다시 라인 유체를 흡입한다. 이는 라인에서 거품이 검출될 경우 거품을 제거하는데 이용될 수 있다. 흡입 기능은 디스플레이 패널 상의 "흡입" 버튼 또는 키(502)를 선택함으로써 개시된다. "흡입" 상태 윈도우가 스크린에 표시된다. "흡입" 키를 누름으로써 1회용품을 통해 "흡입" 키가 눌러져 있는 한 폐기물 백으로 라인 유체가 10초 동안 유출된다.
수동 정화 기능은 1회용품으로부터 공기를 공급하는데 이용된다. 주사기 정화 및 라인 정화를 포함하는 정화시 2가지 선택안이 제공된다. 주사기 정화는 주사기로부터 공기를 정화하고 공기가 주사기로부터 정화되고 유체가 폐쇄된 주사기 검사 밸브를 압박할 때 중단된다. 라인 정화는 환자 매니폴드를 통해 주사기로부 터 조절판으로 공기를 정화시킨다. 이러한 방법은 1회용품을 통해 조영물을 보내고 거품 검출 장치를 분리시킨다. 이러한 정화는 환자 매니폴드 밸브 상의 정면 및 환자 매니폴드와 주사기의 상호접속부로부터 공기를 제거하기 위해 개시 시스템에서 행해진다. 프로시저 동안, 라인 정화는 흡출기 공급 프로시져가 시도된 후 1회용품 내에 공기 거품이 유지될 때 이용될 수 있다. "정화" 기능을 액세스하기 위해, "정화" 키(503)가 "메인" 스크린으로부터 선택된다. "정화" 상태 윈도우가 표시된다. 스크린 상에는 "주사기", "취소", 및 "라인"의 3가지 옵션이 제공된다. "취소"가 선택되면 "메인"스크린으로 복귀된다. "라인"이 선택되면, 사용자는 환자가 분리되도록 경보한다. 사용자는 "okay" 키를 누름으로써 이를 확인해야 한다. 이 때, 또는 "주사기"가 선택될 경우, 윈도우에는 "정화"키 및 "완료(Done)"키가 표시된다. "정화"키는 누름(press) 및 보유(hold)키로 사용자가 키에서 손을 뗄때까지 라인 및 주사기를 통한 정화를 10초 동안 지속한다. 정화는 공기가 완전히 정화되고 조영물 밸브가 성공적으로 폐쇄될 경우 자동으로 중단된다. 밸브가 폐쇄되기 이전에 사용자가 정화를 중단할 경우, 정화가 완료되지 않았다는 메세지가 표시된다. "완료(Done)" 키 또는 스크린 상의 임의의 다른 키를 누름으로써 정화 기능이 유도된다. 수동 정화 기능을 위한 샘플 스크린이 도 34에 도시된다.
자동 재충진 옵션이 키(517)에 의해 선택될 경우, 원하는 주입 볼륨 제한치에 대해 주사기 내에 충분한 조영물이 없다면, 주사기는 110ml로 자동으로 재충진된다. 이는 주입 시기에 자동으로 이루어진다. 수동 재충진이 선택되면, "재충진" 상태 윈도우가 표시된다. "정화"키, "완료"키, 및 "재충진"키는 상기 윈도우 에서 능동적이다. "재충진"키를 누르고 유지함으로써 플런저가 다시 흡입되고 주사기가 충진된다. 주사기에서 현재 조영제의 양은 충진된 것으로 표시된다. "재충진" 버튼이 손에서 떼어지면, 재충진 동작은 중단된다. "정화"키가 눌러지면 "정화"키가 눌려져 있는 한 주사기로부터 공기 및 유체가 정화된다. "완료" 버튼이 눌러지면 사용자에게는 다시 "메인"스크린이 전송된다. 주입 제한치 값을 충족시키도록 주사기에 충분한 조영물이 존재하지 않는다면, "재충진" 상태 윈도우는 주입시 재개방된다. 수동 재충진 동작을 위한 샘플 스크린이 도 35에 도시된다.
케이스 종료를 위해, "종료 케이스(End Case)" 버튼(526)이 활성화된다. "취소" 키 및 "종료"키가 상태 박스에 표시된다. "취소"키가 선택되면, 사용자에게는 "메인" 스크린이 복귀된다. "종료"키가 선택되면, 종료 케이스 시퀀스가 시작된다. 고압 라인이 분리되고 조영물 콘테이너가 리셉터클로부터 제거되면, "조영물 없음(No Contrast)" 표시가 나타난다. "완료" 버튼이 선택 또는 눌러지면, 플런저는 주사기 몸체로부터 자동으로 철회되고 주사기는 챔버를 개방 또는 잠금해제함으로써 시스템으로부터 제거된다.
종래의 시스템은 치료될 환자의 특성 또는 값들과 직접 관련된 디폴트 주입 파라미터들의 자동화 결정을 제공하지 못했다. 이러한 특성에는 체중, 나이, 건강, 혈관 강도, 카테터 크기 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 종래의 시스템들에는 환자 프로시저 또는 특정 환자에 대해 의사에 의해 저장될 수 있는 저장된 주입 파라미터 값들에 대한 메모리 철회 피쳐들(features)이 포함되며, 저장된 파라미터들은 의사의 통상적인 주입 파라미터 선택을 나타낸다. 본 발명의 다양한 실시예 들은 주입 프로시저 이전에 제시된 디폴트 주입 파라미터 값들을 결정하는 자동화 방법을 제공하며, 주입 파라미터 값들은 치료될 환자의 상태 또는 값들과 직접 관련된다. 이러한 방법의 바람직한 실시 구현예에서, 주입 파라미터 디폴트 값들은 환자의 "체중"을 사용하여 계산된다. 그러나, 앞서 개시된 것처럼, 다른 신규한 환자 팩터들이 디폴트 값 계산 생성시 이용될 수 있다. 환자의 체중을 기초로한 디폴트 주입 파라미터들의 결정을 위한 바람직한 실시예에 대해, 시스템(즉, LCA, RCA 또는 LA/Ao)에 의해 수행될 수 있는 3가지 상이한 주입 형태에 해당하는, 3가지 상이한 세트의 공식 또는 알고리즘이 사용된다. LCA(좌관상 프로시저)에 대해, 4개의 주입 파라미터 디폴트 값들을 결정하는데 사용되는 식들은 다음과 같다.
LCA 유량 제한치 = 3.5Ln(체중)-7.6 식1
LCA 볼륨 제한치 = 5.17Ln(체중)-11 식2
LCA 상승 시간 = (유량+10)/100 식3
LCA 압력 제한치 = (유량+20)25 식4
표 1은 선택된 환자 체중에 대해 식 1-4에 의해 결정되어 계산된 디폴트 주입 파라미터 값들의 리스트를 제공한다.
표 1 좌관상 디폴트 파라미터들
바람직한 RCA(우관상 프로시저) 실시예에 대한 디폴트 주입 파라미터들은 식 5-8에 의해 결정된다.
RCA 유량 제한치 = 2.1Ln(체중)-4.8 식5
RCA 볼륨 제한치 = 2.7Ln(체중)-6 식6
RCA 상승 시간 = (유량+10)/100 식7
RCA 압력 제한치 = (유량+15)25 식8
표 2는 선택된 환자 체중에 대해 식 5-8에 의해 결정된 4개의 주입 파라미터값들에 대한 값 리스트를 제공한다.
표 2 우관상 디폴트 파라미터들
바람직한 실시예에 대한 LA/Ao 주입 선택(좌심실/대동맥 프로시저)을 위한 디폴트 주입 파라미터 값들은 식 9-12에 따라 계산된다.
LA/Ao 유량 제한치 = 7Ln(체중)-16 식9
LA/Ao 볼륨 제한치 = 22Ln(체중)-46 식10
LA/Ao 상승 시간 = (유량+10)/100 식11
LA/Ao 압력 제한치 = 60(유량)+200 식12
표 3은 선택된 환자 체중에 대해 식 9-12에 의해 결정된 디폴트 주입 파라미터 값을 나타낸다.
표 3: 좌심실/대동맥 디폴트 파라미터들
도 36은 10-130kg의 환자 체중들에 대해 좌관상, 우관상 및 좌심실/대동맥 기능들에 대해 각각 식 1, 5 및 9에 따라 결정된 유량 제한치들에 대한 디폴트 주입 파라미터 값들의 비교 그래프들이다.
도 37은 10-130kg의 환자 체중들에 대해 각각 좌관상, 우관상 및 좌심실/대동맥 선택들에 대해 식 2, 6 및 10에 따라 계산된 볼륨 제한치 디폴트 주입 파라미터 값들의 비교 그래프들이다.
환자의 독특한 특성들(체중)을 기초로한 디폴트 주입 파라미터 값들의 자동 결정은 특정 환자에 대한 적절한 디폴트 파라미터들의 선택과 관련된 추정 팩터들을 최소화시키고, 주입 프로시저들 사이에 환자의 상태 변화를 허용하고 적절한 주입 파라미터 디폴트 값들을 선택 또는 결정하기 위해 의사 또는 작업자 관리 주입 프로시저가 신뢰할 수 있는 부가 챠트 및 그래프들에 대한 요구조건을 없애는 디폴트 파라미터 결정 방법을 제공한다.
따라서, 환자 주입 프로시저에 대한 디폴트 주입 파라미터 세트를 결정하기 위해, 사용자는 선택 버튼들(508-510)에 의해 제공되는 3개의 주입 선택기중 하나를 간단히 선택하고 환자 체중 윈도우(524)에 킬로그램 단위의 환자 체중을 입력할 필요가 있다. 이러한 프로세스의 흐름도가 도 38에 도시된다. 이를 참조로, 수행할 주입 형태의 초기 선택을 포함하는 초기 셋업 프로세스(530) 이후, 작업자는 환자의 체중을 입력한다(블록 531). 선택된 주입 프로시저에 따라(즉, LCA, RCA 또는 LA/Ao) 그리고 디스플레이 패널을 통해 시스템으로 입력되는 환자의 체중에 따라 적절한 알고리즘(블록 532)을 사용함으로써 디폴트 주입 파라미터들을 마이크로프로세서가 자동으로 결정한다. 다음 계산된 디폴트 주입 파라미터 값들이 메인 스크린 상에 표시되고(533) 프로세스가 완료된다. 작업자는 결정된 값들을 변화시키는 옵션을 갖지만, 대부분의 어플리케이션에 대해 디폴트 값 변화가 요구되는 것은 아니다.
도 39는 일 실시예에 따라, 심장 또는 주변부(심장외) 프로시저 형태의 선택안을 사용자에게 제공하도록 전력화 주입 시스템의 제어 패널 상에 표시될 수 있는 사용자 인터페이스 스크린(550)을 나타낸다. 예를 들어, 스크린(550)은 도 9A에 도시된 주입 시스템의 제어 패널(400) 상에 표시될 수 있다. 스크린(550)은 시스템의 개시동안, 또는 이전 케이스 종료 이후 사용자에게 표시된다. 각각의 프로시저, 또는 케이스에 대해, 사용자는 주입 프로시저 형태를 선택할 수 있다. 도 39의 예에서, 2가지 옵션으로 심장 및 주변부(심장외)가 있다. 주변부 프로시저는 특히 심장과 관련되지 않는다(예를 들어, 팔, 다리, 신장, 경동맥 등). 시스템은 스크린(500) 상의 "심장(Cardiac)" 또는 "주변부(Peripheral)" 옵션의 사용자 선택에 따라 주입 파라미터들의 디폴트 그룹을 선택한다. 일 실시예에서, 시스템에 의해 선택된 디폴트 파라미터들은 시스템 제조자에 의해 결정된 디폴트 값들에 기초하여 이전에 시스템에 장착되고 저장된 예비-설정 주입 파라미터들이다. 또 다른 실시예에서, 디폴트 주입 파라미터들은 시스템 사용자에 의해 미리 형성되고 시스템내에 저장된 파라미터들이다. 하기에 설명되는 바와 같이, 프로시저 형태를 기초한 이러한 디폴트 주입 파라미터들은 이후 사용자에 의해 조절되거나(customized) 또는 변할 수 있다. 일 실시예에서, 선택된 주입 파라미터들은 환자의 체중과 무관하다.
일 실시예에서, 스크린(550)은 터치-스크린을 포함하며, 사용자는 터치-스크린 상에 "심장" 또는 "주변부" 옵션을 수동으로 선택할 수 있다. 도 39에 도시된 "심장" 및 "주변부" 옵션들은 단지 예시적인 것이다. 또 다른 실시예에서, 다른 다양한 프로시저 형태들이 스크린(550)내에서 사용자에게 제공될 수 있다. 각각의 프로시저 형태는 의학적 프로시저 동안 사용되는 디폴트 주입 파라미터들의 개별 그룹과 관련된다. 일정 시나리오에서, 디폴트 파라미터들은 시스템 제조자에 의해 미리 형성되는 반면, 다른 시나리오에서 이들 디폴트 파라미터들은 한명 이상의 시스템 사용자에 의해 형성된다.
일 실시예에서, 시스템은 하나 이상의 주입 형태에 대한 디폴트 파라미터들 들 제공한다. 예를 들어, 시스템은 좌관상 동맥 또는 LCA, 주입 형태에 대한 디폴트 주입 파라미터들의 제 1 그룹을 제공할 수 있고, 우관상 동맥 또는 RCA, 주입 형태에 대한 디폴트 주입 파라미터들의 제 2 그룹을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 디폴트 주입 파라미터들은 환자 체중과 무관하다. 선택적 실시예에서, 디폴트 파라미터들은 환자의 체중에 기초하거나 또는 환자의 체중으로부터 계산된다. 이러한 선택적 실시예에서, 환자의 체중을 알고 있거나 또는 시스템에 의해 얻어야 한다.
도 40은 일 실시예에 따라, 심장 프로시저 형태가 제공되는 사용자 인터페이스 스크린(522)을 나타낸다. 도 40에 도시된 스크린(552)은 도 39에 도시된 "심장" 옵션을 사용자가 선택한 후 사용자에게 표시된다. 도 40에 도시된 것처럼, 사용자는 스크린(522)내에서 주입 형태(LCA, RCA, LA/Ao(이후 좌심실/대동맥), 기타)을 추가로 선택할 수 있다. 주입 형태가 좌관상 동맥, 우관상 동맥, 또는 좌심실/대동맥 이외의 형태라면 사용자는 다른 것을 선택할 수 있다. 각각의 주입 형태는 디폴트 주입 파라미터들의 그룹과 관련된다. 도 40의 예에서, 이들 파라미터들은 유량, 유체 볼륨, 압력 및 상승 시간이다. 디폴트 주입 파라미터들의 그룹은 사용자가 주입 형태를 선택한 후 시스템에 의해 선택되며, 다음 파라미터들은 스크린(522) 상에 표시된다. 일 실시예에서, 사용자는 파라미터들이 스크린 상에 표시된 이후, (맞춤형 주입을 위해)임의의 파라미터들을 수동으로 변화시킬 수 있다.
또한 사용자는 주입 모드(주입, 식염수, 정화)를 선택할 수 있다. 케이스 또는 프로시저가 완료된 이후, 사용자는 스크린(522) 상의 "종료 케이스" 버튼 옵 션을 선택할 수 있다. 이러한 선택 이후, 시스템은 다시 도 39에 도시된 스크린을 표시한다.
도 41은 일 실시예에 따른 주변부(심장외) 프로시저 형태를 제공하는 사용자 인터페이스 스크린(554)을 나타낸다. 도 41에 도시된 스크린(554)은 사용자가 도 39에 도시된 "주변부" 옵션을 선택한 후 사용자에게 표시된다. 도 41에 도시된 것처럼, 사용자는 스크린(554) 내에서 주입 형태(피그테일, 셀렉티브, 마이크로, 기타)를 추가로 선택할 수 있다. 이러한 선택을 통해, 사용자는 피그테일 카테터, 마이크로-카테터, 셀렉티브, 또는 다른 형태의 카테터 또는 라인이 프로시저에 사용되었는지를 특정화시킬 수 있다. 이 경우, 다양한 상이한 팩터들이 주변부, 또는 심장외 형태, 사용 및 표시되는 주입 형태를 결정하는데 이용될 수 있지만, 주입 형태는 사용되는 카테터의 형태 또는 크기와 관련된다. 각가의 주입 형태는 디폴트 주입 파라미터들의 그룹과 관련된다. 도 41의 실시예에서, 이들 파라미터들은 유량, 유체 볼륨, 압력 및 상승시간이다. 디폴트 주입 파라미터들의 그룹은 사용자가 주입 형태를 선택한 수 시스템에 의해 선택되며, 다음 파라미터들은 스크린(544) 상에 표시된다. 일 실시예에서, 파라미터들이 스크린 상에 표시된 이후, 사용자는 (맞춤형 주입을 위해) 임의의 파라미터들을 수동으로 변화시킬 수 있다.
또한, 사용자는 주입 모드(주입, 식염수, 정화 또는 KVO)를 선택할 수 있다. 주변부 모드일 때, 시스템은 KVO, 또는 킵-베슬-오픈(keep-vessel-open) 기능을 제공한다. 이 기능은 의사가 환자에 대한 유체 경로 개방을 유지하도록 주기적으로 식염수 펄스를 제공하게 허용한다. 도 41에 도시된 것처럼, 사용자는 KVO 기능을 선택한 다음 KVO 속도를 선택할 수 있다.
주변부 모드일 때, 시스템은 x-레이 동기화(synchronization) 기능을 제공한다. 이러한 기능은 전력화 주입 시스템이 외부 이미징 시스템과 접속되고 동기화되게 허용한다. x-레이 동기화 특성(feature)은 도 41에 도시된 것처럼 온 및 오프로 토글될 수 있다. 또한 사용자는 스크린(554) 내에서 주입 또는 x-레이 지연을 선택할 수 있다. 주입 지연은 주입 시작을 지연시키는데 이용될 수 있다. x-레이 지연은 주입이 시작된 이후 이미징 시스템의 동작을 지연시키는데 이용될 수 있다.
케이스 또는 프로시저가 완료된 후, 사용자는 스크린(554) 상의 "종료 케이스" 버튼 또는 옵션을 선택할 수 있다. 이러한 선택 이후, 시스템은 다시 도 39에 도시된 스크린(550)을 표시한다.
하기에 도시된 표 4는 주입 시스템에 프로그래밍될 수 있는 디폴트 주입 파라미터 범위의 예를 나타낸다. 이러한 예시적 테이블에 도시된 것처럼, 파라미터 범위는 프로시저 형태(예를 들어, 심장, 주변부) 및 주입 형태와 관련된다. 파라미터 범위는 유량, 볼륨, 압력, 및 상승시간 파라미터들에 대해 표시된다. 시스템에 의해 선택되는 디폴트 주입 파라미터들은 이러한 파라미터 범위에 있으며, 사용자에 의한 이러한 파라미터들의 변화 또는 조절은 일 실시예에 따라 상기 범위내에서 이루어진다. 일 실시예에서, 이들 범위는 안전성, 시스템, 용량성, 및/또는 다른 기준에 따라 시스템 제조자에 의해 미리 결정된다.
표 4: 파라미터 범위
1. In 0.1 ml/s 증가
2. In 0.1 ml 증가
3. In 1 psi(1kPa) 증가
4. In 0.1s. 증가
도 42는 일 실시예에 따라, 환자 베드 테이블과 접속될 수 있는 클램프(600)를 나타내는 도면이다. 일반적으로, 전력화 주입 시스템이 환자 베드 또는 테이블에 위치되는 환자에게 조영제와 같은 의학 유체를 주입하는데 이용된다. 도 42에 도시된 클램프(600)는 일 실시예에 따라, 테이블(도 42에는 미도시)과 주입 시스템의 제어 패널을 결합시키는데 이용된다.
도 42에 도시된 것처럼, 클램프(600)는 아암 소켓(610), 레일 클립(620), 및 노브(630)를 포함한다. 아암 소켓(610)은 주입 시스템의 제어 패널에 대한 접속기를 수용한다. 조절 가능한 아암으로 간주되는 이러한 접속기중 하나가 도 43에 도시된다. 레일 클립(620)은 환자 베드 또는 테이블의 레일과 클램프(600)를 결합시킨다. 노브(630)는 클램프(600)를 레일에 고정하는데 이용된다. 노브(630)는레일과 클램프(600) 간의 결합을 단단하게 위해 또는 느슨하게 하기 위해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 일 실시예에서, 노브(630)는 레일의 단부로부터 클램프(600)가 미끄러지지 않도록 레일로부터 클램프(600)를 제거하고 결합을 느슨하게 하는데 이용될 수 있다. 이는 사용자가 레일로부터 클램프(600)를 매우 빠르고 쉽게 제거할 수 있게 한다.
도 43은 일 실시예에 따라, 전력화 주입 시스템의 제어 패널과 결합될 수 있는 조절 가능한 아암(650)을 나타내는 도면이다. 예를 들어, 조절 가능한 아암(650)은 도 9A에 도시된 주입 시스템의 제어 패널(400)과 결합될 수 있다.
조절 가능한 아암(650)은 샤프트(660), 조인트(670), 코드 관리 클립(680), 하부 지지체(690), 및 상부 지지체(700)를 포함한다. 일 실시예에 따라, 샤프트(660)는 조절 가능한 아암과 베드 레일을 결합시키기 위한 클램프(600)의 소켓(610)에 삽입된다. 일 실시예에서, 샤프트(660)는 전력화 주입 시스템과 직접 결합된다.
하부 지지체(690)는 조인트(670)를 사용하여 샤프트(660) 부근에서 회전한다. 조인트(670)는 하부 지지체(690)가 샤프트(660) 부근(축 A 부근)을 360도 회전하게 허용한다. 또한, 상부 지지체(700)는 하부 지지체(690)를 기준으로 회전한다. 조인트(682)는 상부 지지체(700)가 하부 지지체(690)를 기준으로(축 B 부근) 실질적으로 360도 회전하게 허용한다. 도시된 실시예에서, 축 A는 축 B와 평행하 나, 다른 실시예에서, 이러한 것이 요구되는 것은 아니다.
상부 지지체(700)는 제어 패널(400)과 같은 제어 패널과 직접 결합될 수 있다. 전력 또는 다른 결합 코드와 같은, 제어 패널의 하나 이상의 결합 접속기들은 코드 관리 클립(680)을 사용하여 조절 가능한 아암(650)에 고정될 수 있다. 이들 클립들(680)은 제어 패널 또는 일반적 주입 장치가 동작하는 동안 사용자를 피해 다양한 접속기/코드/ 등의 유지를 돕는다.
도 44는 도 43에 도시된 것처럼, 조절 가능한 아암과 접속될 수 있고 베드 테이블의 레일(710)과 접속되는 클램프(720)의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 클램프(720)는 소켓(730), 레일 클립(740), 및 노즈(750)를 포함한다. 클램프(720)는 베드 레일(710)과 결합될 수 있다. 의사 또는 다른 건강-관리자와 같은 사용자는 레일 클립(740)을 레일(710)에 고정하고 노브(750)를 사용하여 고정시킴으로써 클램프(720)를 레일(710)에 결합시킬 수 있다. 노브(750)를 조절함으로써, 사용자는 접속을 고정할 수 있으나, 레일 단부로터 클램프(720)를 이동시키지 않고 레일(710)로부터 클램프(720)를 제거할 수 있다.
클램프(720)는 조절 가능한 아암(650)(도 43에 도시됨)과 결합될 수 있다. 이를 위해, 조절 가능한 아암(650)의 샤프트(660)는 클램프(720)의 소켓(730)속에 삽입되어 고정된다.
도 45는 일 실시예에 따라, 제어 패널(760) 및 베드 테이블(790)의 레일(710) 모두와 결합되는, 도 43에 도시된 조절 가능한 아암(650)을 나타내는 도면이다. 도 45의 실시예에서, 클램프(600)는 테이블(790)에 조절 가능한 아암(650)을 결합시키는데 이용되지만, 다른 다양한 형태의 클램프(도 44에 도시된 클램프(720))가 사용될 수 있다.
제어 패널(760)은 전력화 주입 시스템과 결합되어 사용될 수 있는 다수의 상이한 형태의 제어 패널중 하나이다. 예를 들어, 제어 패널(760)은 도 9A에 도시된 제어 패널(400)일 수 있다. 사용자는 일 실시예에 따라, 전력화 주입 시스템에 대한 주입 프로시저의 동작 파라미터들 또는 다양한 면들을 제어, 관리 및 관찰하기 위해 제어 패널(760)을 사용한다. 사용자는 제어 패널(760)과 상호작용할 수 있고 일 실시예에서, 제어 패널은 터치-스크린 모니터를 포함한다.
제어 패널(760)은 조절 가능한 아암(650)의 상부 지지체(700)에 결합되는 장착 아암(770)과 결합된다. 조절 가능한 아암(650)은 클램프(600)를 사용하여 베드 테이블(790)의 레일(710)과 결합된다. 또 다른 실시예에서, 조절 가능한 아암(650)은 전력화 주입 시스템과 직접 접속될 수 있고, 이 경우 베드 레일은 접속되지 않는다.
도 45에 도시된 것처럼, 소켓(610)은 연장 아암을 더 포함하며, 상기 연장 아암은 소켓(610)의 높이 및 실제적으로, 테이블(790)과 관련하여 조절 가능한 아암(650)의 높이로 연장한다. 조절 가능한 아암(650) 다양한 장점을 제공한다. 예를 들어, 연결식(articulated) 아암 위치들은 사용자가 유체 주입 프로시저 동안 편리하고 안전한 위치에 제어 패널(760)을 위치시킬 수 있게 하기 위해 제공된다. 사용자는 안전하고 편하게 이를 수행할 수 있다.
조절 가능한 아암(650)은 사용자를 위한 다수의 상이한 원하는 위치로 조절된다. 클램프(600)를 사용하여, 아암(650)은 바람직한 위치로 베드 레인(710)의 길이를 따라 효율적으로 이동할 수 있다. 연장 아암이 사용되는 또는 사용되지 않는지를 결정함으로써, 사용자는 테이블(790)을 기준으로 아암(650)의 실제 높이를 조절할 수 있다. 하부 지지체(690)는 샤프트(660) 부근을 완전히 회전하기 때문에, 사용자는 최적의 위치에 아암(650)을 빠르고 쉽게 위치시킬 수 있다. 이러한 형태로, 사용자는 테이블(790), 환자 및/또는 주입 시스템을 기준으로 원하는 위치에 제어 패널(760)을 효과적으로 위치시킬 수 있다. 상부 지지체(700)는 하부 지지체(690)를 기준으로 회전할 수 있어, 아암(650)의 사용시 사용자에게 보다 나은 유연성을 제공한다. 아암(650)을 조절함으로써, 사용자는 룸 내에서 임의의 주어진 방향으로 아암(650) 및 제어 패널(760)이 연장되는 정도(amount)를 효과적으로 조절할 수 있다. 샤프트(660)를 기준으로 하부 지지체(690)를 조절하고, 하부 지지체(690)를 기준으로 상부 지지체(700)를 조절함으로써, 사용자는 다수의 상이한 방향에서(그리고 다수의 상이한 간격으로) 의료용 프로시저 동안 사용자에게 가장 적합한 위치로 제어 패널(760)을 연장시킬 수 있다. 주어진 시나리오에서 아암의 사용자 조절은 환자의 크기, 주입 시스템의 위치, 사용자의 위치, 또는 다른 팩터와 관련될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 사용자는 장착 아암(770)을 기준으로 제어 패널(760)을 기울일 수 있다. 이렇게 함으로써, 사용자는 사용자가 제어 패널(760)과 상오작용하는 각도를 제어할 수 있다.
도 46은 일 실시예에 따라, 조영제와 같은 의료용 유체를 처리하는 조절 가능한 부품을 나타내는 도면이다. 도 46은 샤프트(810), 후크(820), 록킹 너트(830), 및 조절 가능한 클램프(844)를 포함하는 유체 행거(800)를 나타낸다. 조절 가능한 클램프(844)는 리벗(860) 및 후크(850)를 포함한다. 유체 행거(800)는 도 9A에 도시된 것처럼, 전력화 유체 주입 시스템과 접속되어 사용될 수 있다. 유체 행거(800)는 조영제 또는 식염수(희석) 용액과 같은 의료 유체의 하나 이상의 콘테이너를 보유할 수 있다. 예를 들어, 행거(800)는 일 실시예에 따라, 조영제의 보틀 및/또는 식염수 용액의 백을 보유할 수 있다. 후크(850)는 하나의 유체 콘테이너를 보유하는데 이용되며, 후크(820)는 또 다른 콘테이너를 보유하는데 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 후크(850)는 주입 프로시저를 위해 사용되는 제 1 유체 콘테이너를 보유하며, 후크(820)는 제 1 콘테이너가 비워진 후 사용되는 유체의 백-업(온-데크) 콘테이너를 보유한다. 이러한 시나리오에서, 사용자는 제 1 콘테이너가 비워질 때, 후크(820)로부터 후크(850)로 백-업 또는 온-데크 콘테이너를 이동시킨다.
잠재적 가변 도관 길이 및 콘테이너/저장소 및 분배 장치 간의 도관 경로 조절에 대한 필요성은 일 실시예에 따라, 클램프(844)에 의해 조절된다. 클램프(844)의 사용하여 저장소 위로 콘테이너를 거는 높이 조절을 통해 가변 콘테이너 길이를 보상함으로써 직선 수직 흐름 도관이 유지될 수 있다.
록킹 너트(830)는 전력화 주입 시스템에 샤프트(810)를 고정하는데 이용된다. 조절 가능한 클램프(844)는 제 1 상부 부분(840) 및 제 2 하부 부분(842)를 포함한다. 일 실시예에서, 부분들(840, 842)은 도 46에 도시된 것처럼 개방 "U"자 형상으로 형성된 공통 부품의 부품이다. 일 실시예에서, 부분들(840, 842)은 공통 금속성 물질로 구성된다. 각각의 부분(840, 842)은 샤프트(810)가 통과하는 홀을 포함한다. 후크(850)는 리벗(860)의 사용을 통해 상부 부분(840)과 결합된다. 일 실시예에서, 클램프(844)는 스프링형 구조물을 포함한다.
임의의 주어진 수직 위치에서, 조절 가능한 클램프(844)는 샤프트(810)에 견고히 고정되어, 사용자는 후크(850) 상에 유체 콘테이너를 부착할 수 있다. 유체 콘테이너의 다양한 상이한 형상 및 크기는 전력화 주입 시스템과 함께 사용될 수 있기 때문에, 사용자는 상이한 형태의 유체 콘테이너가 사용될 때 클램프(844)의 높이를 조절할 수 있다. 또한 일 실시예에 따라, 사용자는 단지 한 손으로돌 이를 수행할 수 있다. 본 실시예에서, 사용자는 클램프(844)와 샤프트(810) 간의 결합을 느슨하게 하도록, 상부 부분(840)과 하부 부분(842)이 서로 밀폐되게 가압할 수 있다. 다음, 사용자는 샤프트(810) 위 또는 아래로 클램프(844)를 수동으로 이동시킬 수 있다. 사용자가 클램프(844)에 대한 적절한 높이를 선택했을 때, 사용자는 상부 부분(840) 및 하부 부분(842)이 간격을 두고 분산되어 클램프(844)가 다시 샤프트(810)에 견고히 고정되는 지점에서, 사용자의 손(또는 손가락)의 영향력으로부터 클램프(844)를 해체할 수 있다. 클램프(844)의 높이를 조절하기 위해, 예를 들어 사용자는 상부 표면(840)상에 검지 손가락(pointer finger)을 위치시키고 하부 표면(842) 상에 엄지 손가락을 위치시키고 이들 손가락이 서로 가까워지게 가압하여 사용자가 샤프트(810)를 위 또는 아래로 이동시킬 수 있다.
앞서 개시된 것처럼, 조절 가능한 클램프(844)는 자체-고정되며 위치-유지된다. 사용자는 양방향성 형태로 한 손으로(예를 들어, 한 손의 2개 손가락 이용) 조절 가능한 클램프를 수동으로 이동시킬 수 있다. 클램프(844)는 위치를 유지하는데 쐐기작용(wedging action) 및 포인트 콘택 스트레스를 따르며, 이는 로드가 증가함에 따라 자동적으로 클램핑력을 증가시킬 수 있다. 클램프(844)는 멸균(sterile) 동작 필드에서 또는 그 부근에서 사용될 수 있고 혈액 및 약물 유출에 잠재적으로 노출됨에 따라 쉽게 세척될 수 있다. 일 실시예에서, 클램프(844)에 사용되는 물질들은 의료용 멸균제, 표면 살균제, 농축 염용액, 사람 피부 오일, 라텍스 오일 및 X-레이 노출과 호환될 수 있다.
클램프(844)의 일 실시예에서, 2개의 홀이 샤프트(810) 위에 공급된다. 일 실시예에서, 클램프(844)는 하나의 공통 샤프트(810) 상에서의 홀 정렬이 허용되도록 구부러진다. 홀들은 샤프트(810) 보다 약간 더 큰 직경을 갖는다. 홀들 각각의 에지는 2개의 대략 정반대 위치에서 샤프트(810)와 콘택된다. 콘택은 대략 "포인트 콘택"이다. 로드 증가는 콘택 포인트에서 콘택 스트레스 및 수직력(normal force)을 증가시킨다. 마찰력은 수직력과 마찰 계수의 곱과 관련된다. 따라서, 일 실시예에 따라, 인가된 로드 증가는 제한되는 마찰력을 자동적으로 증가시킨다.
일 실시예에 따라, 높은 콘택 스트레스와 결합되는 작은 콘택 영역은 최소 표면 오염 및 윤활제로부터 힘과 결합된다. 이러한 자체-세정 동작은 일반적 사용 환경에서 보유 신뢰성을 개선한다.
앞서 언급된 바와 같이, 일 실시예에 따라, 클램프(844)는 개방 "U"자 형상으로 구성된다. "U"자의 개방 단부가 서로 좁혀질때(pinched), 비록 작은 양이지 만 샤프트(810)와의 콘택이 해체되어 클램프(844)가 슬라이딩될 수 있다. 개방 "U"자 형상의 레그들은 대각(opposite angle)으로 샤프트(810)와 교차한다. 따라서, 한쪽 레그의 외부면이 샤프트(810)의 "개방"측면 상에서 범핑될 때(bumped), 클램프(844)가 이동할 수 있다. 그러나, 내부면의 범핑은 록킹 동작을 강화시킬 수 있다. 이러한 특성 때문에, "U"자의 개방 측면은 일 실시예에 따라 사용자가 장치를 조작하는 조절 측면이다.
핑거 그립 또는 부착 노치 등과 같은 피쳐들(feature)이 사용 개선을 위해 "U"자의 개방 단부에 부가될 수 있다. 일 실시예에서, 작업자는 사람 손이 아니어도 된다; 클램프(844)는 주입 시스템에 의해 자동 동작할 수 있다. 본 실시예에서, 전력화 주입 시스템은 이동을 위해 클램프(844)가 결합되어 동작할 때를 결정한다. 전력화 주입 시스템은 제공되는 유체 저장소 크기 또는 형태에 따른 정보를 제공할 수 있다. 다음 시스템은 클램프(844)가 얼마나 멀리 조절 및 이동되는지를 결정할 수 있다. 시스템은 클램프(844)의 핑거들과 결합되는 액추에이터를 포함한다.
일 실시예에서, 보강(stiffening) 피쳐들이 클램프(844)에 부가된다. 일 실시예에서, 이들 피쳐들은 아래로 굽은(bend-down) 플랜지들이다. 또 다른 실시예에서, 관통홀들(through-holes)과 인접한 영역에서 클램프(844)의 표면과 결합되는 물질들 또는 현성장형(Formed-in-place) 드루(through)와 같은 다른 피쳐들이 사용될 수도 있다.
일 실시예에서, 클램프(844)는 다른 부재에 대해 포착된 아이템을 구 축(crowding)하기 보다는 바깥쪽으로 휜 표면상에서 로드를 지지한다. 또한, 클램프(844)는 다수의 사용 주기를 유지하며, 클램프(844)는 사용자에 의해 수차례 조절된다.
다양한 실시예에서, 클램프(844)에 대해 상이한 물질 두께가 이용될 수 있다. 일 실시예에서 클램프(844)가 스테인레스 스틸로 구성되지만, 다른 실시예에서, 다른 형태의 물질(도금된 스틸 또는 BeCu, 베릴륨 구리)이 이용될 수 있다.
도 47은 도 46에 도시된 조절 가능한 부품을 포함하는 전력화 주입 시스템을 나타낸다. 도 47에서, 시스템은 주입 헤드(910) 및 제어 유니트(900)를 포함한다. 제어 유니트(900)는 주입을 위한 시스템 동작을 제어하며, 주입 헤드(910)는 환자에게 유체를 주입하는데 이용된다. 도시된 것처럼, 록킹 너트(830)는 행거(800)와 주입 헤드(910)를 결합시킨다. 액체 콘테이너는 조절 가능한 클램프(844)로부터 걸려있을 수 있다. 다음 스파이크(spike) 및 튜빙이 콘테이너에 접속되어 콘테이너로부터 액체를 흡입한다. 일 실시예에서, 액체는 주입 헤드(910)과 결합된 주사기 속으로 흡입될 수 있다. 다음 액체가 제어 유니트(900)의 방향에서 주사기로부터 환자에게 주입된다.
도 48은 또 다른 실시예에 따라, 의료용 유체 행거로 이용될 수 있는 조절 가능한 부품(951)을 나타내는 도면이다. 도 48에 도시된 부품(951)은 일 실시예에 따라, 조절 가능한 클램프(844)를 대체하는데 이용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따라, 사용자는 유체 행거의 샤프트 상에서 부품(951)의 높이를 조절하는데 한 손을 이용할 수 있다. 부품(951)은 교번 슬라이드 록(lock) 구성을 나타낸다. 부품(951)은 염력(torsion)을 위해 사용될 수 있는 나선형 코일 스프링(952), 상부 플레이트(954), 하부 플레이트(960), 스프링(952)에 플레이트들을 부착하기 위한 부착물(956) 및 부품(951) 상에 핑거를 로딩하도록 구성가능한 그립 단부(958)를 포함한다. 스프링(952)은 와이어 물질(950)을 포함한다. 직경 및 나선 각도는 상부 프레이트(954)와 하부 플레이트(960)가 서로 가깝게 이동하는데 요구되는 작동력 설정을 보조한다. 상부 플레이트(954) 및 하부 플레이트(960) 모두는 샤프트(810)의 통로를 위한 홀들을 포함한다. 부품(951)은 샤프트(810) 상의 부품(951)의 높이를 조절하기 위해 사용자에 의해 사용될 수 있는 조절 가능한 부품이다. 하나의 시나리오에서, 사용자는 상부 플레이트(954) 상에 한 손의 검지 손가락을 위치시키고 하부 플레이트 상에 엄지 손가락을 위치시켜 위치설정을 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 상부 플레이트(954) 및 하부 플레이트(960)는 강성 플레이트를 포함한다.
도 49는 일 실시예에 따라, 다수의 행거(1010, 1011) 및 다수의 유체 저장소(1012, 1014)를 포함하는 전력화 주입 시스템을 나타낸다. 도 49의 예에 도시된 것처럼, 시스템은 의료용 유체를 주입하는데 사용되는 주입 헤드(910)를 포함한다. 일 실시예에서, 주입 헤드(910)는 환자에게 의료용 유체를 환자에게 주입하는데 이용되는 적어도 하나의 주사기(미도시)를 포함한다. 적어도 하나의 주사기는 도 49에 도시된 튜빙을 통해 유체 저장소들(1012, 1014) 중 적어도 하나로부터 의료용 유체를 흡입한다.
튜빙은 센서(1018)를 통해 흐를 수 있다. 일 실시예에서, 센서(1018)는 공 기-기둥 또는 공기-거품 검출 센서이다. 도 49의 예에서, 저장소(1014)는 활성(active) 저장소이며, 행거(1010)와 결합된다. 저장소(1012)는 제 2 저장소이며 행거(1011)와 결합된다. 각각의 저장소는 개별 형태의 유체(조영제 또는 식염수)를 포함하거나, 또는 동일한 형태의 유체를 포함할 수 있다. 유체의 적하 및/또는 유출을 최소화시키기 위해, 도 49의 시스템은 드립 트레이(drip tray)를 포함한다. 저장소(1012, 1014)로부터 적하, 유출, 누설 등이 발생할 수 있는 임의의 잠재적 유체는 드립 트레이 내에 포획 및 수집될 수 있다. 사용자는 수집될 수 있는 임의의 과도한 유체를 폐기시키기 위해 프로시저들 사이에 드립 트레이를 쉽게 제거, 세척 또는 교체할 수 있다.
도 49의 시스템은 저장소들(1012, 1014) 내에서 낮은 레벨의 유체를 검출하는데 이용되는 센서(1016)를 포함한다. 일 실시예에서, 센서(1016)는 저장소(1012 또는 1014)가 낮은 레벨의 유체를 갖는지를 결정하고 사용자에게 경고할 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 센서(1016)는 저장소(1012 또는 1014)가 비었는지를 결정하고, 사용자에게 경고할 신호를 생성할 수 있다. 이러한 경고들은 사용자에게 특정한 조건을 표시하도록 제어 패널에 제공되는 시각적 또는 청각적 경보를 포함할 수 있다. 다음 사용자는 (하나 이상의 저장소들(1012 또는 1014) 교체와 같은) 적절한 동작을 취할 수 있다.
도 50은 전력화 주입 시스템과 함께 사용될 수 있는 의료용 유체의 또 다른 실시예를 나타낸다. 도 50은 환자에게 유체를 주입하기 위한 주사기(미도시)를 포함할 수 있는 슬리브(111)를 포함하는 주입 헤드(910)를 나타낸다. 행거는 (보틀 또는 백과 같은) 유체 저장소를 홀딩하는 상부 후크(1102)를 포함한다. 상부 후크(1102)의 높이는 록킹 너트(1108)를 사용하고 샤프트(1104)를 상승 및/또는 하강시킴으로써 조절될 수 있다. 하부 후크(1106)는 2차 유체 저장소를 홀딩하는데 이용될 수 있다.
도 50의 시스템은 과잉 유체를 포착하고 이러한 유체가 주입 헤드(910)에 도달하거나 또는 주입 헤드(910)와 간섭하는 것을 방지하다. 유체 저장소가 보틀을 포함할 때, 시스템은 드립 트레이(1100)와 결합된 스파이크(1110)를 포함한다. 유체는 스파이크를 통해 저장소로부터 튜빙으로 흐른 다음 슬리브(1111) 속에 장착되는 주사기 속으로 흐른다. 일 실시예에서, 스파이크(1110)는 각각의 프로시저(또는 환자 사용) 이후 처분 및 폐기된다. 또 다른 실시예에서, 스파이크(1110)는 재사용가능하며 특정한 수의 상이한 프로시저들에 대해 재사용될 수 있다.
도 51은 일 실시예에 따라, 전력화 조영제 주입 시스템을 이용할 수 있는 트레이(1200)를 나타낸다. 일 실시예에서, 트레이(1200)는 시스템 내의 과도한 의료용 유체를 포착 및/또는 보유하기 위한 드립 트레이로서의 기능을 하는 액세서리이다. 일 실시예에서, 트레이(1200)는 범용성 용도의 트레이로 시스템 내의 임의의 과잉 의료용 유체를 보유하는 것 이외에, 튜빙 캡 또는 다른 공급물과 같은 다양한 의료용 부품을 보유하는데 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 트레이(1200)는 의료용 부품 또는 유체와 같이, 결정된 양의 물질을 보유하도록 특정화된 깊이를 갖는다. 도 51에 도시된 것처럼, 트레이는 일반적으로 "J"자 형상을 가지며, 삽입 위치에서 전력화 주입 시스템의 형상을 따르 도록 구성된다. 물론, 트레이에 대한 다수의 다른 형상 및/또는 크기가 사용되어 유사한 기능을 달성할 수 있다. 일 실시예에서, 트레이(1200)는 플라스틱 물질로 구성된다. 또 다른 실시예에서, 트레이(1200)는 1회용 물질의 또 다른 형태로 구성될 수 있다. 트레이(1200)는 단일 프로시저(환자 사용)를 위해서만 사용되거나 또는 다수의 프로시저에 대해 재사용될 수 있다.
도 51에 도시된 것처럼, 접착제를 갖춘 브라켓(1210)은 전력화 주입 시스템에(또는 보다 상세하게, 일 실시예에 따라 주입 헤드에) 트레이(1200) 고정을 보조하기 위해 트레이(1200)의 일부 아래가 고정되도록 형상화된다. 다양한 상이한 형태의 접착 물질들이 브라켓(1210)에 사용될 수 있다. 선택적 실시예에서, 접착제는 나사와 같은 다른 고정 수단으로 대체될 수 있다.
도 52는 일 실시예에 따라, 전력화 주입 시스템의 주입 헤드(910)와 결합되는 도 51에 도시된 트레이(1200)를 나타낸다. 도시된 것처럼, 트레이(1200)는 주입 헤드(910)의 일부 아래 및 브라켓(1210)을 사용하는 슬리브(1111)의 단부에 인접하게 결합된다. 슬리브(1111)는 환자에게 주입되는 유체를 갖는 주사기와 같은 유체 저장소를 포함하도록 동작가능하다. 사용자는 사용 동안 트레이(1200) 내에, 튜빙 또는 주사기 캡과 같은 다양한 의료 부품들을 편리하게 배치할 수 있다. 또한, (예를 들어, 슬리브(1111)내의 주사기로부터 또는 튜빙 교체 동안 튜빙으로부터) 임의의 과도한 또는 적하되는 유체는 트레이(1200) 내에 포획될 수 있다. 트레이(1200)는 의료 프로시저들 중간에 분리 및 쉽게 세정될 수 있다. 일 실시예에서, 트레이(1200)는 재사용가능하며 제거 및 세정된 이후 시스템에 재부착될 수 있 다.
본 발명의 바람직한 실시예 및 적용분야가 개시되었지만, 앞서 개시된 설명에 해당하는 당업자는 특정한 설명 및 언급이 없더라도 다른 변형이 가능하다는 것을 알 것이다. 상기 설명은 바람직한 실시예, 구조, 방법, 알고리즘 및 적용분야의 특정한 예를 제공하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 특정한 실시예 또는 구성 또는 부품으로 제한되지 않는다.
Claims (30)
- 유체 주입 시스템에 유체 주입 프로시저(procedure) 정보를 제공하는 방법으로서,사용자 인터페이스의 제 1 스크린에, 심장 프로시저 옵션 및 심장외 프로시저 옵션을 포함하는 다수의 상이한 선택가능한 주입 프로시저 옵션들을 표시하는 단계;상기 사용자 인터페이스의 제 1 스크린에서 표시되는 다수의 상이한 주입 프로시저 옵션들로부터 주입 프로시저 타입의 사용자 선택을 수신하는 단계;상기 사용자 선택의 주입 프로시저 타입에 기초하여, 표시를 위해 상기 주입 시스템에 의해 선택되는 주입 타입들의 그룹을, 상기 제 1 스크린과는 상이한 상기 사용자 인터페이스의 제 2 스크린에서 표시하는 단계;상기 사용자 인터페이스의 제 2 스크린에서 상기 주입 타입들의 표시되는 그룹으로부터 주입 타입의 사용자 선택을 수신하는 단계;상기 사용자 선택의 주입 타입에 기초하여 다수의 주입 파라미터들의 디폴트 세트를 결정하는 단계; 및주입 이전에, 상기 사용자 인터페이스의 제 2 스크린에서, 상기 주입 파라미터들의 디폴트 세트를 표시하는 단계를 포함하는, 유체 주입 프로시저 정보 제공 방법.
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- 제 1 항에 있어서,디폴트 주입 파라미터들 중 하나는 주입 유량, 주입 볼륨, 주입 유량의 상승 시간, 또는 의료용 유체의 주입 압력인, 유체 주입 프로시저 정보 제공 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 주입 파라미터들의 디폴트 세트는 미리 정의된 파라미터들을 포함하는, 유체 주입 프로시저 정보 제공 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 주입 파라미터들의 디폴트 세트는 좌관상 동맥 주입, 우관상 동맥 주입, 또는 대동맥 주입을 위한 파라미터들을 포함하는, 유체 주입 프로시저 정보 제공 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 주입 파라미터들의 디폴트 세트는 피그테일 카테터(pigtail catheter) 또는 마이크로카테터(microcatheter)에서 사용하기 위한 파라미터들을 포함하는,유체 주입 프로시저 정보 제공 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 시스템의 사용자 인터페이스 내에서 x-레이 동기화 기능의 사용자 선택을 수신하는 단계를 더 포함하는, 유체 주입 프로시저 정보 제공 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 시스템의 사용자 인터페이스 내에서 KVO(keep-vessel-open) 기능의 사용자 선택을 수신하는 단계를 더 포함하는, 유체 주입 프로시저 정보 제공 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 사용자 선택의 주입 타입은 좌관상 동맥 주입 타입, 우관상 동맥 주입 타입, 또는 대동맥 주입 타입을 포함하는,유체 주입 프로시저 정보 제공 방법.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 사용자 선택의 주입 프로시저 타입이 상기 심장외 프로시저 옵션을 포함하는 경우, x-레이 동기화 기능을 상기 사용자 인터페이스의 제 2 스크린에서 표시하는 단계를 더 포함하는,유체 주입 프로시저 정보 제공 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 사용자 선택의 주입 프로시저 타입이 상기 심장외 프로시저 옵션을 포함하는 경우, KVO(keep-vessel-open) 기능을 상기 사용자 인터페이스의 제 2 스크린에서 표시하는 단계를 더 포함하는,유체 주입 프로시저 정보 제공 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 사용자 선택의 주입 프로시저 타입이 상기 심장 프로시저 옵션에 대응하는 경우, 상기 주입 타입들의 그룹을 표시하는 단계는 상기 사용자 인터페이스의 제 2 스크린에서 표시를 위해 상기 주입 시스템에 의해 선택되는 주입 타입들의 제 1 그룹을 표시하는 단계를 포함하고,상기 사용자 선택의 주입 프로시저 타입이 상기 심장외 프로시저 옵션에 대응하는 경우, 상기 주입 타입들의 그룹을 표시하는 단계는 상기 사용자 인터페이스의 제 2 스크린에서 표시를 위해 상기 주입 시스템에 의해 선택되는 주입 타입들의 제 2 그룹을 표시하는 단계를 포함하고,상기 주입 타입들의 제 2 그룹은 상기 주입 타입들의 제 1 그룹과 상이한,유체 주입 프로시저 정보 제공 방법.
- 전력화 유체 주입 시스템으로서,사용자 인터페이스를 제공하는 제어 패널; 및적어도 하나의 프로세서를 포함하고,상기 적어도 하나의 프로세서는,상기 사용자 인터페이스의 제 1 스크린에서 표시를 위해, 심장 프로시저 옵션 및 심장외 프로시저 옵션을 포함하는 다수의 상이한 선택가능한 주입 프로시저 옵션들을 제공하고,상기 사용자 인터페이스의 제 1 스크린에서 표시되는 다수의 상이한 주입 프로시저 옵션들로부터 주입 프로시저 타입의 사용자 선택을 수신하고,상기 제 1 스크린과는 상이한 상기 사용자 인터페이스의 제 2 스크린에서 표시를 위해, 상기 사용자 선택의 주입 프로시저 타입에 기초하여, 표시를 위해 상기 주입 시스템에 의해 선택되는 주입 타입들의 그룹을 제공하고,상기 사용자 인터페이스의 제 2 스크린에서 상기 주입 타입들의 표시되는 그룹으로부터 주입 타입의 사용자 선택을 수신하고,상기 사용자 선택의 주입 타입에 기초하여 다수의 주입 파라미터들의 디폴트 세트를 결정하고,주입 이전에, 상기 사용자 인터페이스의 제 2 스크린에서 표시를 위해, 상기 주입 파라미터들의 디폴트 세트를 제공하도록 구성되는,전력화 유체 주입 시스템.
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