特許7346309IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

医療診断および治療処置における流体送達用途のための流体ポンプデバイスを有する流体注入システムのインピーダンスのモデル化、評価、予測、利用、および/または制御のためのさまざまなシステムおよび方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

を考慮して、医療診断および治療処置における流体送達用途のための改善された流体注入システムの必要性が存在する。医療分野では、安全性評価または流体送達性能の改善ために、システムインピーダンスおよび関連するエネルギー貯蔵とその変化のモデル化、評価、予測、予想、補償、制御、および/または利用を提供する流体注入システムの追加のニーズがある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

一例では、流体注入システムは、流体送達性能を改善する方法を利用し、この方法は、1つまたは複数の既知の推定および測定されたパラメータに基づいて、流体注入システムのインピーダンスに影響する1つまたは複数のファクタをモデル化するステップと、第1の流量で患者への少なくとも第1の流体の送達を開始するステップと、流体送達の1つまたは複数の特性を測定するステップと、流体送達の1つまたは複数の特性の1つまた・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本開示の一例による流体送達システムの斜視図である。
【図2】 図1の流体送達システムとともに使用するように構成されたシリンジの側面断面図である。
【図3】 本開示の別の例による流体送達システムの斜視図である。
【図4】 図3の流体送達システムとともに使用するように構成されたシリンジの側面断面図である。
【図5】 本開示の別の例による流体送達システムの斜視図である。
【図6】 図5の流体送達システムとともに使用するように構成された複数回使用可能な使い捨てシステムの正面斜視図である。
【図7】 流体注入システムを使用して患者に第1の流体および第2の流体を注入する既知の方法を示す概略図である。
【図8】 流体注入システムを使用して患者に第1の流体および第2の流体を注入する既知の方法を示す別の概略図である。
【図9】 流体注入システムを使用して患者に第1の流体および第2の流体を注入する既知の方法を示すさらに別の概略図である。
【図10】 流体注入システムを使用して患者に第1の流体および第2の流体を注入する既知の方法を示すさらに別の概略図である。
【図11】 本開示の一例による流体注入システムを示す概略図である。
【図12】 本開示の一例による流体注入システムを示す別の概略図である。
【図13】 本開示の別の例による流体注入システムを示す概略図である。
【図14】 本開示の別の例による流体注入システムを示す概略図である。
【図15】 本開示の別の例による流体注入システムを示す概略図である。
【図16】 本開示の別の例による流体注入システムを示す概略図であり、伸長位置にあるプランジャを示している。
【図17】 プランジャがオーバートラベル位置にある図16の流体注入システムを示す概略図である。
【図18】 本開示の別の例による流体注入システムを示す概略図である。
【図19】 本開示の一例によるシリンジの正面図である。
【図20】 線A-Aに沿った、図19の例による流体注入システムのシリンジを示す断面図である。
【図21】 本開示の別の例による流体注入システムのシリンジを示す断面図である。
【図22】 本開示の別の例による流体注入システムを示す概略図である。
【図23】 本開示の別の例による流体注入システムを示す概略図である。
【図24】 現行の多流体注入処置中の造影剤の注入と生理食塩水の注入との間の移行期間のグラフ図である。
【図25】 本開示による造影剤の注入と生理食塩水の注入との間の延長された移行期間のグラフ図である。
【図26】 本開示の一実施形態による、注入に関する経時的な可変圧力限界を示すグラフである。
【図27】 本開示の一実施形態による、注入に関する流量および圧力特徴の比較を示すグラフである。
【図28A】 本開示の一実施形態による、注入中に可変圧力限界が利用される場合の経時的な流量を示すグラフである。
【図28B】 本開示の一実施形態による、注入中に特定のアクションがとられる場合の経時的な流量を示すグラフである。
【図29】 造影剤から生理食塩水への移行を伴ってカテーテルを出る流体の全体の流量を示すグラフである。
【図30】 生理食塩水から生理食塩水への移行を伴ってカテーテルを出る流体の全体の流量を示すグラフである。
【図31】 造影剤から生理食塩水への移行を伴ってカテーテルを出る流体の全体の流量を示す注釈付きグラフである。
【図32】 さまざまな造影剤粘度のいくつかの異なる全体的なカテーテルの流量を示すグラフである。
【図33】 いくつかの異なる全体的なカテーテルの流量を示すグラフである。
【図34】 本開示の一例による多流体注入システムの概略図である。
【図35】 本開示の別の例による流体注入システムを示す概略図である。
【図36】 本開示の別の例による、流体注入システムで使用される圧力軽減方法のグラフ図である。
【図37】 本開示による多流体注入システムの概略図である。
【図38】 既知の開ループ制御システムの一例である。
【図39】 既知の閉ループ制御システムの一例である。
【図40】 本開示の一実施形態によるマルチループおよび/または多変数フィードバック制御システムの一例を示す図である。
【図41】 本開示によるシステムの追加の態様をさらに示す図40のフィードバック制御システムを示す図である。
【図42】 本開示による通信チャネルラインをさらに示す図41のフィードバック制御システムを示す図である。
【図43】 温度に応じてヨウ素濃度に対してプロットされた造影剤のさまざまな濃度レベルの粘度を示すグラフである。
【図44】 温度に応じてヨウ素濃度に対してプロットされた造影剤のさまざまな濃度レベルの粘度を示す別のグラフである。
【図45】 圧力に対するさまざまな造影剤の流量を示すグラフである。
【図46】 圧力に対するさまざまな造影剤のヨウ素送達レートを示すグラフである。
【図47】 さまざまな造影剤のヨウ素送達レート対流量を示すグラフである。
【図48】 流量と比較したヨウ素送達レートおよび造影剤濃度を示すグラフである。
【図49】 本開示の一例による、生理食塩水の過剰レートを回避するためのピストンのモータ制御を伴う多段階注入の時間に対する流量を示すグラフである。
【図50】 本開示の一例による、フロー過剰レートを低減する多段階注入のための流体送達プロセスのフローチャートである。
【図51】 多段階注入の時間に対する流量を示すグラフである。
【図52A】 注入量および圧力に関するシリンジ内の未送達流体の残量を示す三次元表面のグラフであり、シリンジ、ピストン、およびプランジャの線形弾性材料の特性を反映している。
【図52B】 注入量および圧力に関するシリンジ内の未送達流体の残量を示す三次元表面の別のグラフであり、同じコンポーネントの非線形材料の特性を示している。
【図53】 異なる温度での注入中の圧力に対するシリンジバレル直径を示すグラフである。
【図54】 本開示の一例による、ピストン位置を調整することにより過剰レートを低減するための流体送達処置の態様を実施するための擬似コードである。
【図55】 シリンジ内の圧力およびシリンジ内のプランジャ位置の関数としてのシリンジキャパシタンスを含むモデルである。
【図56】 ベースラインプランジャ位置および実際のエアチェックプランジャ位置に基づいて、空気量の推定に対して行われ得る調整を示すモデルである。

代表図 図1本件の代表的な図

10 フロントローディング流体注入器 12 シリンジ 12a シリンジ 12b シリンジ 13 シリンジポート 14 プランジャ 15 長手方向軸 17 流体経路セット 18 円筒形バレル、円筒形シリンジバレル 19 駆動部材、ピストン 20 近位端 21 外面 22 ノズル 23 内面 24 遠位端 25 内部容積 30 挿入セクション 31 モータ 32 圧力ジャケット 34 ローリングダイヤフラムシリンジ 36 本体 38 内部容積 40 遠位端 42 近位端 44 側壁 46 閉端壁 48 排出ネック 50 中央部分 52 駆動部材係合部 54 ハウジング 56 MUDS 58 シリンジ、ポンプ 58a シリンジ 60 バルク流体コネクタ 62 MUDS流体経路 64 フレーム 66 充填ポート 68 排出出口、導管 70 マニホールド 72 弁 74 流体出口ライン 76 ポート 112 流体経路セット 119 側壁 200 カテーテルチューブ 210 カテーテル 220 シリンジ 230 シリンジインタフェース 240 ピストンヘッド、プランジャヘッド 250 ピストン 260 ポリマーカバー 270 ひずみゲージキャップ 300 超音波または質量流量センサ 310 空気センサ 400 システム 410 イメージング機器 412 経路 414 撮像装置コントローラ、コンピュータシステム 416 ユーザインタフェース 420 流体注入システム 422 モータ制御回路、モータコントローラ 422z コネクタまたは弁 424 注入器コントローラ、コンピュータシステム 426 ユーザインタフェース 428 経路 430a、430b~430n 流体送達サブシステム 431a モータ 432a ドライブトレイン 434 マウント部、マウント 436a ピストン 437a ピストンヘッド 438a プランジャ 440a シリンジバレル、シリンジ 442a 流体経路導管 444a 流体経路要素 444z 流体経路要素 450a センサ、エンコーダ 452a センサ 454a センサ 456a センサ 458a センサ 470 カテーテル 500 開ループ制御システム、開ループシステム 501 入力信号 502 閉ループ制御システム 503 インタフェース 504 制御システム、フィードバックループ 504a 位置フィードバック制御システム、フィードバックループ 504b 圧力限界制御システム、フィードバックループ 504c フィードバックループ 506a 第1の位置フィードバックループ 506a’ 第2の位置フィードバック 510 エフェクタサブシステム 511 電圧制御信号、速度 513 フィードバック信号 515 制御信号 515b 出力信号 515b’ 出力信号 517 出力 518 ユーザインタフェース 520 コントローラ 522 信号結合器 522a 結合器 522a’ 結合器 524 コントローラ 524a コントローラ 524b コントローラ 524c コントローラ 526 センサ 526a センサ 526b センサ 526c センサ 527 信号 527a 信号、入力 527b センサ信号、入力 527c センサ信号 528 コンディショナ 528a コンディショナ 528b コンディショナ 528c コンディショナ 529 フィードバック信号、速度 560 データシステム 621 トレース 622 トレース 623 トレース 710 造影剤 712 生理食塩水 720 第1の流体 722 第2の流体 724 コントローラ、注入制御機構 725 モータ 726 プランジャ 727 モータ 728 プランジャ 740 逆止弁、高クラッキング圧力弁 742 逆止弁、高クラッキング圧力弁 744 圧力ジャケット 746 圧力ジャケット 748 閉塞部材 750 開口部 752 外部制限部材 756 流れ均等化弁

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