醫(yī)療注射系統(tǒng)中的壓力感測的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本披露涉及醫(yī)療注射系統(tǒng)，并且更具體地涉及醫(yī)療注射系統(tǒng)中的壓力感測。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖1為用于將造影劑遞送到患者的血管系統(tǒng)中以用于醫(yī)學成像的示例性醫(yī)療注 射系統(tǒng)l〇〇(ACIST CVi?,系統(tǒng)）的透視圖。圖1示出用于通過填充管線27-F供應(yīng)注入器 /加壓單元130的注射器型正排量泵的第一流體貯器132,以及聯(lián)接到單元130上以便通過 插入導管（未示出）將例如不透射線的造影劑注射到患者的血管系統(tǒng)中的注射管線104,該 插入導管例如在患者管線122的連接器組件120處聯(lián)接到該患者管線上。圖1進一步示出 了第二流體貯存器138,蠕動泵106將稀釋劑例如鹽水從該第二流體貯存器抽吸穿過進料 至管線122內(nèi)的又一個管線128。歧管閥124和相關(guān)聯(lián)的傳感器114控制從加壓單元130 和從管線128進入管線122內(nèi)的流體的流動。
[0003] 壓力傳感器組件126被示為整合進管線128內(nèi)以在造影劑的注射之間監(jiān)測患者的 血壓。從加壓單元130注射造影劑期間，切換上述的歧管閥124以允許相對較高的壓力流 動穿過管線122并且進入患者血管系統(tǒng)內(nèi)，并且以使管線128和壓力傳感器組件126與該 流動隔離；然后，在注射之后，切換閥124以使得壓力傳感器組件126與患者管線122處于 流體連通，從而監(jiān)測患者血管的/血流動力學的壓力。壓力傳感器組件126可為購自史密 斯國際醫(yī)療公司（Smiths Medical International)的LogiCal?;系統(tǒng)，或者購自邁瑞特 醫(yī)療系統(tǒng)有限公司（Merit Medical Systems, Inc.)的Meritrans?，兩者皆旨在用于單個 醫(yī)療程序中。用于在類似系統(tǒng)100的醫(yī)療注射系統(tǒng)中進行壓力監(jiān)測的更加穩(wěn)健和/或被配 置用于在其中更柔性的整合的可替代的裝置為所期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，用于醫(yī)療注射系統(tǒng)的壓力傳感器包括一個套箍，一個 嵌入在套箍中位于套箍的內(nèi)表面和外表面之間的變換器，以及一個聯(lián)接到變換器并且暴 露在套箍的內(nèi)表面的傳力構(gòu)件，以使得管線的外表面適當?shù)匮b配在套箍內(nèi)時接觸該傳力構(gòu) 件。根據(jù)一些實施例，流體回路組件包括壓力傳感器和專用管線，其中專用管線具有比該管 線的其余部分具有更大順應(yīng)性的有限長度；壓力傳感器套箍被配置成裝配在有限長度的管 線周圍并且包封該有限長度的管線，以使得當例如注射期間填充管線內(nèi)腔的流體處于顯著 大于大氣壓力的壓力時，套箍的內(nèi)表面支撐抵抗塑性變形的所包封的第二長度的管線。
[0005] 根據(jù)一些實施例和方法，壓力傳感器的微處理器被編程為在將套箍裝配于管線周 圍之后，并且當將管線的內(nèi)腔開放于大氣壓力時，表征響應(yīng)于傳力構(gòu)件的變換器信號，以檢 測套箍是否適當?shù)匮b配在管線周圍，和/或以確定管線的特征，其中該特征可指示管線是 否適合于適當?shù)膲毫鞲衅魈坠康墓δ?。根?jù)一些實施例，可通過將管線軸向地或徑向地 插到套箍內(nèi)實現(xiàn)將套箍裝配在管線周圍，管線由形成于套箍中的狹縫容納。在套箍中檢測 到適當?shù)墓芫€及其裝配之后，傳感器的微處理器可被適配為將信號發(fā)送到注射系統(tǒng)的注入 器，其中該信號解鎖注入器以用于操作。
【附圖說明】
[0006] 以下附圖是對本披露的具體方法和實施例的說明，并且因此，并不限制本發(fā)明的 范圍。這些附圖不是按比例繪制的（除非這樣聲明）并且旨在與以下詳細說明的解釋結(jié)合 使用。將會在下文結(jié)合附圖來說明方法和實施例，在附圖中相同的參考號表示相同的元件， 并且：
[0007] 圖1為示例性醫(yī)療注射系統(tǒng)的透視圖；
[0008] 圖2A為根據(jù)一些實施例的用于醫(yī)療注射系統(tǒng)的流體回路組件的平面圖；
[0009] 圖2B為根據(jù)一些實施例沿圖2A的剖面線B-B取得的組件的壓力傳感器的橫截面 圖；
[0010] 圖3A為根據(jù)一些可替換的實施例用于流體回路組件的專用管線的平面圖；
[0011] 圖3B為通過裝配在圖3A中所示的一定長度的管線周圍的壓力傳感器的軸向橫截 面圖；并且
[0012] 圖4是概述了本發(fā)明的一些方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0013] 以下詳細說明在本質(zhì)上是示例性的，并且絕非旨在以任何方式對本發(fā)明的范圍、 適用性、或配置進行限制。更確切地說，以下說明提供了用于實現(xiàn)示例性的方法和實施例的 實用解釋。對于所選擇的元件提供了構(gòu)造、材料和尺寸的實例，并且所有其他的元件都采用 本發(fā)明領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的那些。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，所提供的許多實例具有 可以利用的適合的替代方案。
[0014] 圖2A為用于例如圖1的系統(tǒng)100的醫(yī)療注射系統(tǒng)的流體回路組件210的平面圖。 圖2A示出了包括壓力傳感器200的組件210,該壓力傳感器被裝配在患者管線122周圍，靠 近連接器組件120。圖2A進一步示出了包括近側(cè)連接器21(即魯爾裝配件）的管線122,該 近側(cè)連接器例如用以將組件210連接到上述的系統(tǒng)100的歧管閥124。根據(jù)一些實施例，采 用壓力傳感器200以測量例如由注入器130 (圖1)產(chǎn)生的系統(tǒng)壓力，并且管線122具有壁厚 和剛度以承受相對較高的注射壓力（即高至大約1200psi)，其中管線122可由尼龍強化的 聚氨酯形成，并且具有大約〇. 188英寸（4. 78mm)的標稱外直徑和大約0. 05英寸（I. 27mm) 的標稱壁厚。根據(jù)一些可替代的實施例，可采用壓力傳感器200以測量患者的系統(tǒng)壓力和 生理壓力（即血壓），或者僅測量生理壓力，在這種情況下，管線122可包括在整合于其中的 止回閥22。根據(jù)一些優(yōu)選的實施例，其中壓力傳感器200測量生理壓力，用將在下文進行更 詳細描述的專用管線例如圖3A的管線322替代管線122。
[0015] 圖2B為沿圖2A的剖面線B-B取得的組件210的橫截面圖。圖2B示出了壓力傳 感器200,該壓力傳感器包括套箍250、傳力構(gòu)件216和聯(lián)接到傳力構(gòu)件216的變換器206， 其中變換器206被嵌在套箍250的內(nèi)表面253和外表面255之間。圖2B進一步示出了暴 露于套箍250的內(nèi)表面253的傳力構(gòu)件216,并且內(nèi)表面253被配置成裝配在一定長度（例 如圖2A所示的長度222)的管線122周圍。根據(jù)示出的實施例，當將套箍250適當?shù)匮b配 在管線122周圍時，將壓力傳感器套箍250的尺寸設(shè)定成使得管線122的外表面202與傳 力構(gòu)件216密切接觸；由此，管線122的壁12將管線122的內(nèi)腔220內(nèi)的流體的壓力傳輸 到傳力構(gòu)件216,當插入導管（未示出）在連接器組件120處被連接到管線122時該內(nèi)腔與 患者血管系統(tǒng)連通。根據(jù)示例性實施例，長度222為大約1英寸和1. 5英寸（2. 5-3. 8cm) 之間，對于上述的0. 188英寸（4. 78mm)的管線122的外直徑，套箍250的內(nèi)表面253限定 大約0. 19英寸（0. 48cm)的直徑，并且傳力構(gòu)件216和變換器206分別為例如類似于霍尼 韋爾公司（Honeywell (Golden Valley, MN))的FSS系列力傳感器中采用的不銹鋼球/柱塞 和壓阻式硅片。
[0016] 傳力構(gòu)件216結(jié)合變換器206,產(chǎn)生對應(yīng)于內(nèi)腔220內(nèi)流體壓力的響應(yīng)信號，并且 電引線260 (圖2A)可將來自變換器206的信號引導到系統(tǒng)微處理器，該系統(tǒng)微處理器可例 如在類似系統(tǒng)100的面板152(圖1)的控制面板的顯示器上產(chǎn)生血壓對時間的繪圖。可替 代地，根據(jù)本領(lǐng)域已知的方法，傳感器200可包括用于無線傳輸信號的裝置。
[0017] 圖2B的虛線示出了通過套箍250形成的可選的狹縫240和形成在套箍250的相 對側(cè)中的對應(yīng)的活動鉸鏈242,該狹縫和活動鉸鏈允許套箍250打開以用于將管線122徑向 地插入到套箍中?？商娲?，可將管線122軸向地插到套箍250內(nèi)，例如通過圖2A的箭頭 X，以使得套箍250不需要包括狹縫240和鉸鏈242。
[0018] 圖3A為根據(jù)一些可替代的實施例與流體回路組件（例如以軸向橫截面示出的圖 3B的組件310)結(jié)合的上述專用管線322的平面圖。圖3A示出了包括第一長度351和第二 長度352的管線322,該第一長度從近側(cè)連接器31延伸，并且該第二長度352在第一長度 351和遠側(cè)連接器32之間延伸。管線322可由系統(tǒng)100 (圖1)中的管線122替代，其中近側(cè) 連接器31被聯(lián)接到歧管閥124,并且遠側(cè)連接器被聯(lián)接到連接器組件120。圖3B示出了裝 配在管線322的第二長度352周圍并且包封管線322的第二長度352的壓力傳感器200,以 使得第二長度352的外表面302接觸壓力傳感器200的傳力構(gòu)件216。根據(jù)示出的實施例， 第一長度351的壁具有能夠經(jīng)受相對較高的注射壓力而沒有塑性變形的順應(yīng)性或剛度，而 第二長度的壁具有較大順應(yīng)性或較低剛度，這允許第二長度352提供更敏感/更積極響應(yīng) 的界面以用于將管線322的內(nèi)腔320內(nèi)的流體的更低生理壓力通過傳力構(gòu)件216傳輸?shù)阶?換器206。因此，進一步參考圖3B，壓力傳感器200的套箍250通過包封第二長度352的全 部，在相對較高的壓力注射期間，支撐其更順應(yīng)的壁以抵抗塑性變形。
[0019] 進一步參考圖3A，應(yīng)當指出，當通過連接器組件120將導管連接在遠側(cè)連接器32 處時，第二長度352靠近遠側(cè)連接器32的位置，允許將壓力傳感器套箍250定位成相對地 靠近患者的導管接入點。圖3A進一步示出根據(jù)優(yōu)選的實施例，整合進管線322的第一長度 351的止回閥22,其中當連接器組件120將管線322聯(lián)接到插入患者血管系統(tǒng)中的導管時， 閥22在生理壓力監(jiān)測期間阻止來自遠側(cè)連接器32的回流并且提供對于改進的信號響應(yīng)的 壓力支持。
[0020] 進一步參考圖3B，管線322的第二長度352的壁厚可小于第一長度351的壁厚， 以增加第二長度352的順應(yīng)性。根據(jù)示例性實施例，管線322由上述的尼龍強化的聚氨酯 形成，其中第一長度351具有大約0. 05英寸（I. 27mm)的標稱壁厚并且第二長度352具有 大于大約0.01英寸（0.254mm)的標稱壁厚。然而，根據(jù)可替代的實施例，管線322沿長度 351、352兩者的厚度可為相同的，其中第二長度352由比第一長度351更順應(yīng)的材料形成， 例如由沒有進行尼龍強化的聚氨酯和/或降低硬度的聚氨酯形成。根據(jù)示出的實施例，第 二長度352的外直徑優(yōu)選大于第一長度351的外直徑，例如，作為用于檢測套箍250沿管線 322的適當布置的方式，如下文所述。
[0021] 圖4為概述了本發(fā)明的用于裝配醫(yī)療注射系統(tǒng)（例如，像系統(tǒng)100)的流體回路的 一些方法的流程圖。在初始步驟42中，壓力傳感器套箍（例如傳感器200的套箍250)被 定位在一定長度的管線（例