CN101160147B - 注射器自动排空 - Google Patents

Abstract

一种类型的用于静脉内对比的自动排空注射器，其具有电机以推进柱塞驱动压头，并与包含大致已知量空气的预充填或用户充填针管一起配置使用，其包括一处理器以导致电机运动，和一存储器以存储代表针管中大致已知量空气的预设排空停止点，所述注射器配置以自动推进柱塞驱动压头一定量，所述一定量基本上等于代表针管中所包含的大致已知量空气的预设排空停止点。

Description

注射器自动排空

技术领域

总体上说，本发明涉及一种注射液体至患者体中的注射器，更具体地说，涉及从此种注射器排空空气。

背景技术

在许多医疗环境中，在诊断和治疗过程中，医疗液体被注射入患者体内。一个例子是使用电动自动注射器，注射造影剂到患者体内以改进核医学、磁共振(MR)、CT、光学、血管造影或超声成像。

适合于这些和类似应用的注射器典型地使用相对大容积的针管，并能够产生相对大的流动速率和注射压力。由于该原因，这类应用的注射器典型地被机动化，并包括大的高质量注射器电机和传动系统。为了使用的容易性，电机和传动系统典型地被容纳注射头中，所述注射头用地面、墙面或固定在天花板的臂进行支撑。

注射头典型地以枢轴的方式固定在臂上，这样可以向上倾斜注射头，并使针管端部在针管剩余部分之上，以方便用液体充填针管，并且向下倾斜注射头，并使针管端部在针管剩余部分之下，以进行注射。以这种方式倾斜注射头方便在充填过程中从针管中去除空气，从而减少在注射过程中将空气注射入患者体内的可能。然而，意外地将空气注入患者体内的潜在性是一个严重的安全考虑，如果忽视，在一些情况下可以是致命的。

除了上述注射头之外，许多注射器包括控制台以控制注射器。控制台典型地包括可用于注射器的自动程序控制的可编程电路，所以注射器的操作可以是可预测的，并潜在地可与其它设备例如扫描仪或成像设备的操作同步。

注射器系统也可以配置双头。每一个注射头上的针管分别与形成的“Y”或“Y-管”的管子互连，通向患者上的单一静脉内注射位置。例如，这种针管可包含造影剂和盐溶液，并可合并使用以防止凝块。

注射器系统进行的一种典型的操作程序是从针管及其一起使用的任何延伸管排空所有空气，例如在充填中过程引入的空气。电动注射器的这种排空程序或顺序典型地包括操作人员竖直倾斜注射器头，并推进柱塞以使得从针管和延伸管排空任何空气。这降低在注射过程中将空气注射入对象中的可能性。这种手工流程典型地通过培训过的临床医生进行以确保使用合理的付出以最小化或消除空气注射入患者体内。在电动注射器中简化设置顺序是期望的，以使得操作人员在将医疗液体注射入患者体内前更加容易地(例如自动地)从注射器排空空气。

在很多应用中，使用带有多种不同尺寸针管的注射器是期望的。例如，使用比成人用更小的儿科针管是期望的。为了方便使用不同针管尺寸，注射器已经适配以包括存储器，该存储器含有用于多种不同尺寸的针管参数，并允许操作人员输入针管型号或参数。其它注射器已经改进以接收适用不同针管的不同注射头和选择基于上述情况的针管参数。

不管针管的典型尺寸或构造，基于该针管的尺寸或构造，每一个针管将陷入或包含一定量的空气或气体。例如一种尺寸的预充填针管是生产的具有小的例如约1毫升(ml)的氮气气泡以方便杀菌。这样，具有适合于不同注射器的注射器自动排空将是期望的。另外，与不同尺寸的预充填和/或空的针管一起工作的注射器的自动排空也将是期望的。

发明内容

本发明的特征在于一方面在电动注射器中简化设置顺序以使得操作人员可在将医疗液体注射入患者体内前从注射器自动排空空气。本发明的特征在于另一方面提供可用于一种或多种注射器的自动排空程序。根据上述一方面，本发明将可用预充填和/或用户充填针管。根据本发明的另一方面，空气可从任何延伸管和所用针管排空。然而本发明的另一方面涉及从具有双头的注射器所用的针管排空空气，所述每一个注射头配置接收一个针管。这种针管一般耦合至延伸管，从其中空气同样可以被排空。本发明的这些和其它特征、方面以及优点将从附图及其描述而变得清晰。

附图说明

附图，其与本说明书一体并作为本说明书一部分，示出本发明实施例，并与上面给出的本发明的综述一起，以及以下给出的实施例的细节描述，用以解释本发明的原理。

图1是示出根据本发明原理的注射器的透视图，其包括电动头、控制台和电动包(在罩子下面)，其拆除了针管、压力护套、加热毯和和空气检测模块。

图2是示出图1中的注射器的电动头的透视图，其具有压力护套、针管、固定其上的加热毯，其更详细地显示电动头显示面板、手工操作控制、固定支撑臂。

图3是固定在压力护套中的针管的部分剖面图，空气检测模块在其位置上，显示空气检测模块的内部结构和及其与针管端部结构的相互作用。

图4是沿图3剖面线4-4剖开的空气检测模块的视图，其拆除了针管和压力护套。

图5是示出图1-4所示的电动头的电气和机-电方块图。

图6是具有单一针管的注射器的注射器自动排空程序的流程图。

图7是包括空气检测器的注射器的注射器自动排空程序的流程图。

图8是示出根据本发明原理的双头注射器的透视图。

图9是示出图8的双头注射器的手握头部分的透视图。

图10是双头注射器的注射器自动排空程序的流程图。

图11是使用低的流动速率完成排空的程序的流程图。

具体实施方式

参照图1，根据本发明的注射器20包括不同的功能组件，例如电动头22、控制台24和电动包26(固定在罩子中)。针管36(如图2所示)在电动头22的面板28中固定至注射器20，并且使用不同的注射器控制用于例如以核医学、磁共振(MR)、CT、光学，血管造影或超声或其他方法使用的造影剂充填针管，例如用户充填针管，然后在监测下在操作人员或预编程序控制下，所述介质被注射入对象或患者体内。应该认识到针管也可是预充填的。

注射器电动头22包括手工操作运动控制杆29和显示屏30，其中，所述杆29用于控制内部驱动电机的运动，所述显示屏30用于向操作人员表明注射器的当前状态和操作参数。控制台24包括触摸屏32，其可用于操作人员远程控制注射器20的操作，也可用于指定和存储注射器20的自动注射程序，所述程序可稍后通过操作人员的启始被注射器自动执行。

电动头22和控制台24通过线缆(未示出)连接至电动包26。电动包26包括注射器20的电源、控制台24与电动头22之间的通信接口电路和其它允许注射器20连接至远程单元的电路，例如连结至远程控制台、远程手或脚控制开关或其它原始设备制造商(OEM)远程控制接口，其允许例如注射器20的操作与图像系统的X-射线曝光同步。

电动头22、控制台24和电动包26固定在基座34上，基座34包括支撑臂35以支撑电动头22以容易安置电动头22在检查对象附近。然而，其它安装同样是可考虑的，例如，控制台24和电动包26可安置在工作台上或固定在检查室中的电气架上，而电动头22由天花板、地面或墙壁固定支撑臂支撑。

现参照图2，在操作中，针管36和压力护套38固定至电动头22，所以电动头22的内部电机可被加电以驱动如图1所示的柱塞驱动压头62和柱塞37在针管36的筒内向着或远离针管的排出口40运动，以从针管36排出或向其充填液体。压力护套38提供支撑给针管36的外壁以保护针管36的壁体不在高注射压力下失效。然而，应该认识到压力护套的使用并不是与本发明的原理密切相关，不管注射器是否包括压力护套，本发明的原理都可应用于注射器。

在示出的实施例中，针管36和压力护套38由透明塑料材料制成，通过其操作人员可观察柱塞37的当前位置和柱塞37与排出口40之间的针管中的任何液体或空气。相应地，操作人员可向上倾斜电动头22，从液体源充填针管36，同时目视监测充填流程，然后连接针管至通向(但非连接至)患者的管，然后从管和针管排出或排空空气，同时目视监测针管中的液体水平，然后一旦空气已经被排出，向下倾斜针管，连接管至患者，并进行注射液体至对象。

为了方便这种充填和排空流程，以及在对象的注射过程中可进行的其它操作，电动头22包括手工操作运动控制，其是以可旋转杆29的形式。特别地，杆29是在电动头22内部旋转轴上可旋转的。当手工操作控制杆29停留在其原点，如图1和2所示，电动头22不会产生柱塞运动。然而，当手工操作控制杆29向着针管36旋转，电动头22则驱动柱塞向前运动，从针管36排出液体或空气。或者，当手工操作控制杆29远离针管36旋转，电动头22会驱动柱塞反向运动，向针管36充填液体或空气。

从针管和与其一起所用的任何延伸管排空任何空气，典型地由操作人员进行。这同样降低了在注射过程中将空气注射入对象的可能性。这种手动排空方法同样典型地由并通常需要由培训过的临床医生进行以确保使用合理的付出最小化或消除空气注射入患者体内。

如在前及后所述，本发明提供注射器程序，操作人员可使用其以在注射医疗液体至患者体内前从针管和/或管自动排空空气。而且，根据本发明的原理，注射器自动排空程序可适用于不同的注射器，并与不同尺寸的预充填和/或空的例如用户充填针管工作。

为了确保注射入对象中的液体保持在体温左右，加热毯42毗邻压力护套3 8外壁体安装。加热毯42包括电热器，其产生热量以控制针管36中的液体温度。加热毯42固定至从面板28延伸的柱44，使得加热毯42与压力护套38热接触。

在电动头22的后端是显示灯46(被光-散射罩子罩住)，其表明电动头的状态。

现参照图3和图4，描述整个空气检测系统。空气检测模块122固定在柱44末端，并配置以围绕压力护套38末端包裹，并与围绕针管36的排出颈向外凸出的领环124a接触。在与领环124a的接触点，空气检测模块包括光源126和光传感器127。光传感器127是可商购电路，其包括传感器127和振荡器，所述振荡器产生触发信号表明何时光源126应该被激发产生光束。传感器127的输出是数字信号，其表明响应光源的触发，光束是否被检测器接收到。

图3和图4显示示例的光路，其显示从光源126发出的光线经过的路径。光源126包括整体聚焦透镜，位于针管36的排出颈的领环124a形成第二聚焦透镜。这些透镜与从光源126出发沿着路径129至针管36的排出颈上的领124b的直射光相互作用。领124b的内部形状形成角反射器，以使得从光源126入射至领124b的光反射至光传感器127。

作为这种结构的结果，当针管36的颈充填满液体时，从光源126发出的光线沿着路径通过针管36的颈，并反射和回到光传感器127，例如图3和图4中所示的路径。相应地，在这种条件下，传感器127将产生表明接收到光的数字信号，其表明在针管颈中没有空气。(光源126和领环124a中的透镜的总焦距比光沿着路径129通过的距离长，也就是说，比领环124a至领124b的距离的两倍长。)

然而，当针管颈包含空气或气泡时，在空气/液体或空气/针管界面发生的光衍射将导致光从如图3和图4所示的路径129实质上偏离。特别地，入射至针管36的颈的光线可沿着如图3所示的路径130或如图4所示的路径131。在任一情况下，气泡的存在会阻止光经过针管颈从光源126反射至光检测器127，从而导致光检测器产生表明未接收到光的信号，从而表明在针管颈中存在空气。

为了保证一致和可重复的结果，空气检测模块122被构造以确保在光源126、光传感器127和针管36上的领环124a的表面之间可靠的接触。特别地，空气检测模块122具有弹簧-金属内骨架133，其以柔韧塑料134包覆模塑。弹簧金属骨架133一端通过固定螺钉135(其可通过塑料包覆模塑134上的孔)固定至柱44。架133的另一端支撑空气检测器模块，其包括支撑光源126和光传感器127的硬塑料模件136。模件136包括倾斜部分137，其尺寸形成的在压力护套38的开口处与倒角138配合。倾斜部分137与倒角138的相互作用确保了光源126和光传感器127相对于压力护套38的精确定位。

针管36的颈尺寸为轻微的干涉配合，以使得当针管36插入压力护套38时，领环124a接触并轻微偏离空气检测模块122，弯曲弹簧骨架133，并导致光源126和光传感器127相对针管36的领环124a稳定的应力。该应力确保光从光源126至针管36的颈和从针管36的颈至光传感器127的良好传递。

可从美国专利No.5868710获知控制如图1-4所示的注射器系统的操作的示例的硬件和软件的进一步细节，该专利被转让给本发明的受让人，并在此作为参考文献全文引用。

注射器系统，例如注射器20，可包括确定针管参数的替代方法，那些针管参数要么涉及要么包括陷入或包含在针管和在此与其一起使用的任何延伸管中的空气或气体量。例如，针管参数可通过技术服务人员输入至注射器20。针管参数也可以从针管36的特定面板28导出，其适应与针管36一起使用的注射器20。面板28可用位置凸轮杆78被锁定或固定在电动头22上，以方便这种针管参数的获得。这些替代方法的每一种将依次在如下的一些细节中描述。

再次参照图1，如所述，控制台24和触摸屏32为注射器20的操作人员提供用户界面。因为与维护注射器20有关的功能通常与操作人员所用的不同，因此，典型地提供给服务人员的控制台上的界面与提供给操作人员的界面不同。从该服务界面，可提供给技术人员菜单选择以加入或更改存储的针管物理特征的定义。

技术服务人员然后可通过输入装置(例如键盘、触摸屏等)提供输入给用户界面，所述输入装置是注射器20的一部分或来至其它可连接至注射器20接口的诊断设备。因此，技术服务人员可使用控制台24来到达注射器20所提供的服务用户界面，并从大多数服务相关选择项中选择允许改变存储针管定义的程序。而且，这种特定的服务程序允许技术人员指定欲做的改变是创建新的针管定义还是更改现有的定义。如果更改现有的定义，可显示存储针管的名称给技术人员来帮助选择正确的需更新的定义。

根据本发明的一方面，技术人员也可输入描述所用针管和与其一起使用的任何延伸管中的空气和/或气体量的信息。根据本发明的另一方面，技术人员也可输入与柱塞驱动压头62和针管柱塞37之间的机械间隙相关的等量容积值。同样地，界面将优选地提供给技术服务人员标识或指定新的针管信息的机会。这样，将允许操作人员在操作注射器时更加容易地选择和校正针管。

使用存储的针管定义和相关的参数，注射器系统可自动运行的大量的协议和程序的其它细节可从美国专利No.5662612中获知，该专利被转让给本发明的受让人，并在此被参考文献全文引用。而且，也可输入针管和与其一起使用的任何延伸管中的空气和/或气体的量以及与柱塞驱动压头与针管柱塞之间的机械间隙相关的等量容积值相关的针管参数。

如所述，针管参数也可以从针管36的特定面板28推导出，其适应与针管36一起使用的注射器20。同样，面板28可使用位置凸轮杆78被锁定或啮合就位在电动头22上，以方便这种针管参数的获得。

现参照图5，示出了如图1-4所述的电动头的电气和机-电方块图。电动头22包括电路板48，电路板48包括微处理器以实施与电动包26的通信。电路板48接收和/或传送来自控制台24上的触摸屏32的输入或“接触”，这样，包括微处理器的电路板48可接收如上所述的针管参数。

电路板48也检测两个霍尔效应传感器52和54的输出。如所述，电动头22具有可移动面板28，如图1和图2所述。可具有不同尺寸的开口以接收不同尺寸针管的多个面板。这样，虽然不需要移去面板28，用另一类似尺寸的针管替换针管36，但是可移去面板28以使用不同尺寸的针管。

电路板48也接收表明来自固定在电动头22上的杆29的运动的电脉冲以及点亮和熄灭固定在电动头22背面的指示灯。电路板48也控制耦合至齿轮箱的电机50，所述齿轮箱将电机的旋转运动转换为柱塞驱动压头62和针管的柱塞37的直线运动。电路板48控制加热针管中的造影剂的加热毯42。电路板48还检测空气检测模块122的输出。

电路板48还可包括单芯片加速度计，其被配置作为倾斜传感器58。传感器58，其固定至电路板48，被配置以产生表明电动头22相对于地球重力方向的倾斜的模拟电压。而且，传感器58可用于检测电动头所在位置的任何角度。这样，传感器58可用于检测针管36的排出口是向上还是向下，由于当排出口向上时，空气通常将聚集在排出口，那么自动排空程序可配置以只有当排出口大体处在向上的位置时才操作。

本领域技术人员将认识到水银开关可替代地检测针管36的排出口向上还是向下。类似地，机械开关和开关促动器也可使用。不管所用传感器的类型，自动排空程序可配置以只有当排出口大体处在向上的位置时才操作。

传感器52检测面板28是否已经用位置凸轮杆78锁定就位在电动头22上，如果没有，电路板48将给电机50断电，从而防止任何进一步的注射程序直至当面板被锁定在其位置。传感器54检测在用面板尺寸。而且，该信息被传送至包括微处理器的电路板48，在此，该信息与针管参数例如尺寸和类型相关，并用于控制电机50及其所耦合至的任何针管。

不管针管参数从用户界面输入，还是存储在存储器中及调回以在以后控制针管柱塞中使用，还是从适合与特定尺寸的针管一起使用的面板导出来，还是一些它们的组合，都可发展根据本发明原理的注射器自动排空程序。而且，空气检测也可用于这类程序。

在描述程序80的程序流程图之前，如图6所示，将提供示例的针管的简要描述，所述针管带有耦合至其上的关联的延伸管。该示例的针管和延伸管将用作程序80以及分别在图7和图10中的程序94和程序140的描述的背景。

现参照图9，示例的针管64是许多特定尺寸的预充填针管的一种，其生产的具有例如约1毫升(ml)的氮气气泡以方便杀菌。当针管64置于如图9所示的垂直位置时，这种小的氮气气泡通常含在排出口66中。与针管64相连并耦合至其的是延伸管68。延伸管68是在到达患者上的注射位置的实际考虑。延伸管68是通常与针管64结合使用的直径大小，60英寸(60”)长。这样，延伸管68包含2.5ml空气。另一考虑是注射器柱塞驱动压头(例如，如图1所示的柱塞驱动压头62)和针管柱塞(例如，如图2所示的针管36柱塞37)之间的间隙。对于针管64和注射器70(其是手握头60b，图8更好的显示，将在在此及以后更详细讨论)，这相当于约3ml的量。这样，整个希望排空的气体和/或空气的量为6.5ml。

本领域技术人员将认识到可作的其它关于在空的针管的充填过程中陷入的空气的量的假定，所述空气是由于在充填针管过程中通风而引入。这些假定是基于例如针管和所用造影剂的体积。另外，本领域技术人员将认识到假定可基于历史数据和/或经验。

考虑示例的预充填针管64和延伸管68，并再次参照图6，示出了具有单一针管的注射器例如图1-5所示的注射器20的注射器自动排空程序80的流程图。具有及时公开的优势，本领域普通技术人员将认识到，注射器通常在微处理器控制下操作，并执行或依靠不同的计算机软件、组件、程序、目标、模块、数据结构等。而且，不同的应用程序、组件、程序、目标、模块、数据结构等也可在注射器的一个或多个处理器上执行，也就是说，完成程序的不同功能所需的处理可分配到注射器的多个处理器中。

通常，执行以完成本发明的实施例的程序，不管其是作为操作系统的一部分还是一特定应用程序、组件、程序、模块或指令顺序，或者甚至是它们的子集来完成，在此都将参考为指令或“程序”。程序典型地包括一个或多个指令，其在不同时段驻留在注射器的存储器和存储设备中，并且，当被注射器中的一个或多个处理器读取和执行时，会导致注射器进行实施包含本发明不同方面的步骤或元素所必需的不同步骤。而且，当本发明具有并在此及后将在全功能注射器的内容中描述，本领域技术人员将认识到本发明的不同实施例能够以不同的形式作为程序产品被分配，并且不管用于实际执行所属分配的信号承载介质的特定类型，本发明都可同样应用。信号承载介质的例子包括，但不限于，记录型介质例如可挥发或不可挥发存储装置、软盘、移动盘和硬盘，磁带，光盘(例如CD-ROM、DVD等)及其它，传输型介质例如数字和模拟通信。

另外，在此及后所述的不同程序可基于在本发明的特定实施例中所完成的应用而进行识别。然而，应该认识到所遵循的任何特定的指令或程序术语只是为了使用方便，因此本发明不会只限于只在任何被该术语确定和/或包涵该术语的特定程序中使用。而且，考虑到典型地无穷尽的方式，其中，指令功能可组织入程序、流程、方法、模块、目标等，以及其它不同方式，其中，指令功能可在不同软件层间分配，所述软件层驻留在典型的注射器中，应该认识到本发明不限于在此所述的指令功能的特定组织和分配。

本领域技术人员将认识到如图6所示的示例的程序并不是为了限定本发明。事实上，本领域技术人员将认识到其它替代硬件和/或软件环境可被使用，其并未背离本发明的实质。

自动排空程序80起始于执行步骤82。在步骤82中，针管尺寸和类型是例如用霍尔效应传感器54确定。预充填针管是普通可商购的，其尺寸包括50、75、100、125毫升(ml)，然而可商购的空的或用户充填针管的尺寸可大至包括200ml。如果确定针管必须是用户充填，执行进行至步骤84，其中用户被提示充填针管，并且随后执行进行至86。但是，反之，如果确定针管是预充填，执行直接进行至步骤86，然后用户被提示按下或启始排空按钮。

如步骤88所示，一旦按下排空按钮，柱塞驱动压头，例如柱塞驱动压头62，运动至在步骤82所确定或收集到的针管参数的预设停止点，迫使空气和/或气体从针管例如针管36中排出。在步骤90中，用户完成排空顺序，例如通过控制杆29迫使任何残余空气和/或气体从针管36中排出。最后，在步骤92中，注射器待命，用户可进行注射医疗液体至患者体内。

这样，自动排空程序80简化了电动注射器的设置顺序，因此操作人员在注射医疗液体至患者之前，可从注射器自动排空空气和/或气体。而且，注射器自动排空程序80是适应于各种的注射器，并与不同尺寸的预充填和/或空针管工作。

在本发明的替代实施例中，步骤90中的排空顺序的完成可包括下述的参照图11给出的其它的指令步骤。

现参照图7，示出了用于包括空气检测器的注射器的注射器自动排空程序94的流程图。更具体地说，程序94是用于用户充填针管，尽管本领域技术人员可很容易地改编程序94从而用于预充填针管。

程序94起始于执行步骤96，其中用户用医疗液体充填针管。然后，在步骤98中，用户被提示按下或启始排空按钮。如步骤100所示，一旦按下排空按钮，柱塞驱动压头，例如柱塞驱动压头62，推进或驱动直到空气检测器，例如空气检测模块122，检测到液体，然后，继续一预设量，迫使空气和/或气体从针管中排出。所述预设量和相关停止位置可基于假定的延伸管尺寸。示例的延伸管如图8和9所示，并在此及后更详细讨论。

然后，在步骤102中，用户再次例如通过控制杆29迫使任何残余空气和/或气体从针管36中排出，从而完成排空顺序。最后，在步骤104中，注射器待命，用户可注射医疗液体至患者体内。

在本发明的替代实施例中，在步骤102中的排空顺序的完成可包括下述的参照图11给出的其它程序步骤。

这样，自动排空程序94简化了电动注射器的设置顺序，因此操作人员在注射医疗液体至患者之前，可从注射器自动排空空气和/或气体。而且，注射器自动排空程序80是适应于不同的注射器，并与各种尺寸的用户充填或空针管工作。

本领域技术人员将认识到如图7所示的示例的程序并不是为了限定本发明。事实上，本领域技术人员将认识到其它替代硬件和/或软件环境可被使用，其并未背离本发明的实质。

现参照图8，示出了双头注射器60的透视图。双头注射器60包括固定头60a和可收回的或手握头60b。固定头60a和手握头60b是配置的以分别接收针管106和108。手握头60b的压头通过排空/收回扳机而被启始，并比例地移动至扳机压下的量。双头注射器60可配置以从各自的针管106、108和“Y-管”110排空空气和/或气体，固定头60a和手握头60b彼此电通信。

Y-管110包括管110a-c三部分和连接器110d。管部分110a和110b是分别耦合至针管106和108，以及连接器110d。管部分110c也是耦合至连接器110d，并典型地提供与患者注射位置(为示出)的连接。

双头注射器60是配置以上述类似的方式从Y-管110排空空气。例如，头60a可包含造影剂，手握头60b可包含其所用的盐溶液。在这种情况下，头60a首先从管110a排空空气至连接器110d处的Y-管110交叉部分。然后，手握头60b从管110b、连接器110d和管110c排空残余空气，这样，基本上从注射器60排空所有空气和/或气体。本领域技术人员将认识到通过固定头60a和手握头60b的通信，排空顺序是被控制的。

本领域技术人员将认识到用盐充填管有几个好处。第一，盐可用于保持对象患者静脉没有血结块。第二，盐可用于作为测试注射以检查外溢。第三，盐可帮助使医疗液体例如造影剂不分散从而保持造影剂在一起。

现参照图10，示出了双头注射器的注射器自动排空程序140的流程图。例如，自动排空程序140可用于如图8所示的双头注射器60，其中，头60a包含造影剂，并可被参考作为第二注射针管或第二针管，手握头60b包含盐溶液，并可被参考作为第一注射针管或第一针管。

自动排空程序140起始于执行步骤142，其中，针管尺寸和类型例如针管106、108已经被确定。再次，预充填针管是普通可商购的，尺寸包括50、75、100、125毫升(ml)，然而，可商购的空的或用户充填针管的尺寸可大至包括200ml。如果确定针管之一或者两个都必须是用户充填，执行进行至步骤144，其中用户被提示充填针管，并且随后执行进行至146。但是，如果反之，如果确定针管是预充填，执行直接进行至步骤146，然后用户被提示按下或启始排空按钮。

在步骤148中，一旦按下排空按钮，第二注射针管柱塞驱动压头(例如头60a和针管106)运动至基于步骤142所确定或收集到的针管参数的预设停止点，迫使空气和/或气体从针管或其所连的管或管110a中排出。在步骤150中，用户使用手动钮或排出钮手工完成第二针管的排空顺序，迫使任何残余空气和/或气体从针管106和管110a排出至连接器110d中的Y-管110交叉部分。

然后，在步骤152中，用户再次被提示按下或启始排空按钮。在步骤154中，一旦按下排空按钮，第一注射针管的柱塞驱动压头例如头60b和针管108运动至基于步骤142所确定或收集到的针管参数的预设停止点，迫使空气和/或气体从针管或其所连的管或管110b、连接器110d和管110c中排出。在步骤156中，用户使用手动钮或排出钮手工完成第一针管的排空顺序，迫使任何残余空气和/或气体从针管108和管110b、连接器110d和管110c中排出。

最后，在步骤158中，注射器待命，用户可注射医疗液体或造影剂和/或盐溶液至患者体内。

在本发明的替代实施例中，步骤156中的排空顺序的完成可包括下述的参照图11给出的附加程序步骤。

这样，自动排空程序140简化了电动注射器的设置顺序，使得操作人员在注射医疗液体至患者之前，可从注射器自动排空空气和/或气体。而且，自动排空程序140是对双头注射器的，并且其适应于多种的注射器，并与不同尺寸的预充填和/或空针管工作。

现参照图11，示出了完成排空顺序的本发明的替代实施例。如上所述，分别在图6、7和10的步骤90、102和156中，在注射器自动排空至预设停止点之后，用户完成排空顺序，所述预设停止点典型地短于完全排尽位置。用户可在手工控制下从针管排出残余空气，或者可以开启压头的自动排出运动，然后，当空气已经完全排空后，手工停止所述运动。两种方法的难点是自动或手工生成的运动速度非常大。例如，典型的8ml/s的排空流动速率将在管和针管延伸部分产生快速液体流动-仅0.5ml/s的速率将转化为管内10英寸/秒的的液体运动。用户期望在液体边界超过管的末端小于1英寸后，结束排空流动，这意味着用户在典型的排空流动速率下必须具有小于1秒的反应时间。即使当使用例如上述的手动控制，也很难控制流动速率至液体边界精确排空至期望的1英寸位置所需的低水平。

相应地，在本发明的实施例中，用户被提供精确低流动速率排空作为排空程序的最后步骤。特别地，在使用可调手动控制例如如图1所示的控制29的实施例中，当注射器到达步骤90、102或156，然后注射器产生手动控制的低的流动速率，例如1ml/s的最大流动速率。然后在步骤162中，用户利用手工控制从管中排空剩余空气，其使用这种低的流动速率范围内的手工控制操作，其观察当液体刚充填至连接管的时刻。最后，在步骤164中，当管被充填满时，用户通过返回手工控制至“停止”位置结束手工流动。然后，在步骤92、104或158中，注射器待命并且禁用手动控制的低流动速率范围。

在本发明的替代实施例中，当在步骤90、102或156中排空顺序完成后，在步骤166中注射器产生(和/或用户被提示启始或手工启始)低的流动速率排空操作，其中液体以稳定的慢的低流动速率例如0.5ml/s进行排空。当在步骤168中注射器继续这种手工排空时，用户观察当液体刚好充填至连接管的时刻。最后，在步骤170中，当管被充填满时，用户例如通过按下按钮或启始注射器上的另一控制停止排空流动。然后，在步骤92、104或158中注射器待命，以及注射器继续正常操作。

如所述的低流动速率完成步骤可实质上提高注射器的可用性，改进液体排空，并减少液体的相关浪费和溢出。

尽管本发明已经通过不同的实施例的描述而被示出，并且这些实施例已经在相当的细节中被描述，但是申请人的意图并不是限制或以任何方式限定权利要求的范围至这些细节。其它优点和改进对本领域技术人员将是显而易见的。例如，在具有倾斜传感器的注射器中，图6、7和10的程序可被改进，其通过在那里引入以确定注射器是否垂直倾斜的步骤作为进行排空操作的预设条件，从而确保当排空时所陷获的空气毗邻针管颈和排出口。因此，本发明的更广的方面不是限定至特定的细节、代表性系统、仪器和方法，以及所示和所述的示例的例子。相应地，可从该细节做出偏离，其并不脱离申请人的总体发明概念的实质和范围。

Claims (36)

1.一种与针管一起使用的注射器，该注射器具有用于推进柱塞驱动压头的电机以及一控制电机运动的程序处理器，所述处理器配置为具有排空顺序，其特征在于，所述程序处理器执行所述排空顺序以自动推进柱塞驱动压头至预设排空停止点，其中排空顺序包括：推进装置在当接近预设排空停止点时以降低的速率随后推进柱塞驱动压头。

2.如权利要求1所述的注射器，其中，所述推进装置是由手动启始推进装置组成。

3.如权利要求1或2所述的注射器，其与包含大致已知量气体的预充填针管一起使用，所述注射器还包括存储参数的存储器，从所述参数，预设排空停止点可从所述注射器上的特定预充填针管中包含的大致已知量气体推导出。

4.如权利要求3所述的注射器，其中，所述注射器还配置为与包含大致已知量空气的延伸管一起配置使用；

所述存储器存储代表延伸管中的大致的空气量的值；和

所述注射器配置为自动推进柱塞驱动压头一定附加量，所述一定附加量基本上等于包含在延伸管中的大致已知量的空气。

5.如权利要求1或2所述的注射器，其中，所述注射器配置为使得所述预设排空停止点是用户调节的。

6.如权利要求1或2所述的注射器，其中，所述注射器配置为使得所述预设排空停止点是经过校准的。

7.如权利要求1或2所述的注射器，其中，所述注射器配置为使得所述预设排空停止点是基于历史信息的。

8.如权利要求1所述的注射器，其中，所述注射器以降低的流动速率自动排出额外的液体以完成排空直至排空被操作人员输入停止。

9.如权利要求1所述的注射器，其与用户充填针管一起使用，其中，所述针管潜在地包含由于充填中通气而引入的大致已知量的空气，并具有柱塞驱动压头和所述针管的针管柱塞间的机械间隙，所述注射器还包括存储预设排空停止点的存储器，所述预设排空停止点代表用户充填针管中的由于充填中通气而引入的大致已知量的空气和/或柱塞驱动压头和针管柱塞间的机械间隙。

10.一双头注射器，包括

第一头，其配置为接收第一针管；

第二头，其配置为接收第二针管；和

Y-管，其耦合第一和第二针管；

所述双头注射器配置为具有排空顺序，用于从第一和/或第二针管和/或Y-管自动排空空气，并且配置为在针管和/或Y-管的自动排空中当接近预设排空停止点时产生降低的流动速率。

11.如权利要求10所述的注射器，其与包含大致已知量空气的预充填针管一起使用，所述注射器还包括存储器以存储参数，从所述参数，预设排空停止点可从包含在所述注射器上的特定预充填针管中的大致已知量的气体推导出。

12.如权利要求10或11所述的注射器，其中，所述Y-管包括耦合至第一头的第一部分，并且所述注射器配置为使得所述第一头首先从第一针管和管的第一部分排出空气。

13.如权利要求12所述的注射器，其中，所述Y-管还包括耦合至第二头的第二部分，耦合至第一和第二部分的连接器，和耦合至所述连接器的第三部分，其中所述注射器配置为使得所述第二头接着从第二针管、管的第二部分、连接器和管的第三部分排空空气。

14.如权利要求10或11所述的注射器，其中，所述第一针管是造影剂预充填针管。

15.如权利要求14所述的注射器，其中，所述第二针管包含盐溶液。

16.如权利要求10或11所述的注射器，其中，第一和第二针管之一包含造影剂。

17.如权利要求10或11所述的注射器，其中，第一和第二针管之一包含盐溶液。

18.如权利要求10或11所述的注射器，还包括产生降低的流动速率的手动启始的推进装置。

19.如权利要求10或11所述的注射器，还包括产生降低的流动速率直至排空被操作人员输入停止的自动推进装置。

20.一种从固定在注射器上的针管排出空气的方法，所述方法包括给电机加电以推进与针管一起使用的柱塞驱动压头，控制电机的运动以自动推进柱塞驱动压头至预设排空停止点，和当接近预设排空停止点时以降低的流动速率推进柱塞驱动压头。

21.如权利要求20所述的方法，其中，所述柱塞驱动压头在当接近预设排空停止点时被以降低的速率手动驱动。

22.如权利要求20所述的方法，其中，所述柱塞驱动压头在当接近预设排空停止点时被以降低的速率自动地推进。

23.如权利要求20-22之一所述的方法，还包括确定针管尺寸和型号，以及确定基于所述针管尺寸和型号而从包含在所述针管中的大致量的空气而推导出的预设排空停止点。

24.如权利要求20-22之一所述的方法，还包括允许用户充填针管。

25.如权利要求20-22之一所述的方法，还包括通过用户启始排空按钮而进行加电。

26.如权利要求20-22之一所述的方法，其中，预设排空停止点是基于陷入在特定预充填针管和与其所使用延伸管中的一定量的空气的实际值。

27.如权利要求20-22之一所述的方法，其中，预设排空停止点是基于历史数据。

28.如权利要求20-22之一所述的方法，其中，针管尺寸和型号是从用户界面输入。

29.如权利要求20-22之一所述的方法，其中，针管尺寸和型号是从与针管耦合的面板推导出来。

30.从注射器中排出空气的方法，所述方法包括

监测邻近注射器的空气检测器；

给电机加电以移动压头以推动注射器柱塞同时监测空气检测器；

在空气不再检测出达到预定条件时停止压头；和

一达到预定条件就产生一降低的流动速度。

31.如权利要求30所述的方法，进一步包括允许用户充填针管。

32.如权利要求30或31所述的方法，其中，在用户启始排空按钮时电机被加电。

33.如权利要求30或31所述的方法，其中当检测不出空气而预定量的流体已经排出时停止压头。

34.如权利要求30或31所述的方法，其中空气检测器定位在邻近所述针管的排出端。

35.如权利要求30或31所述的方法，其中降低的流动速度通过注射器的手动运动控制启动。

36.如权利要求30或31所述的方法，其中降低的流动速度被自动启动以完成排空直到排空由操作者的输入停止。

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