[发明专利]具有基于系统损耗和使用的自动标定的医用流体注射器

说明书

相关申请

本申请要求序列号为61/022,003、于2008年1月18日递交且名为“Method for Correcting Medical Fluid Injection Pressures Based on Usage”的美国临时申请的优先权。

技术领域

本发明大体涉及医用流体的注射，更具体地涉及用于控制这种医用流体注射的方法。

背景技术

本部分意图向读者介绍与将在以下描述和/或要求权利的本发明各方面相关的领域的各方面内容。这部分讨论对于为读者提供背景信息来说非常有用，以有助于更好地理解本发明的各方面。因此，需理解应该依据以上角度阅读这些陈述，而并非认为是对现有技术的承认。

在许多医用环境中，医用流体在诊断或治疗期间被注射给患者。一个例子是利用插入患者血管的导管将造影剂注射给患者，以改善CT、血管造影、磁共振或超声成像。

当在前述程序中使用造影剂时会面临的其中一种风险是，以过大压力注射流体且由此对患者的循环系统造成压力或将造影剂输送给患者的管道或其它设备造成损坏的风险。设置最大允许输送压力的另一原因是提起医生注意由限制导致的压力增加，诸如这会在输送造影剂的导管没有在血管中处于其正确位置时发生。为了检测和防护过大的输送压力，医护人员或注射器操作者在注射器控制中通过程序设定最大允许的压力。基于该程序设定值，注射器可发出警报和/或关闭。

需要的是测量这样的压力。这样做的其中一个方法取决于对注射器提供动力的电机的电流汲取的测量。这种测量压力的间接方法基于指导供给电机的电流以及注射器的最终输出压力之间的关系。当注射器是新的时，该关系通过标定每个注射器来建立。

在标定过程中，对用于一系列被测量注射压力的电机电流进行记录。该被记录数据用于形成针对特定注射器的标定曲线。该标定曲线用于将具体电流值转换为相关联的压力值，或将具体压力值转换为相关联的电流值。该曲线可以多种方式记录，诸如以公式、图形或数据表的形式。该标定曲线可被注射器控制逻辑使用。

当电机和其驱动的过程自用于标定曲线的数据被记录的时刻起保持不变时，标定曲线是最准确的。如果发生变化，则需要建立新的标定曲线以保持最大的精确度。但是，执行另一标定是耗时的且通常很贵，还要求通常要使用在使用注射器的医疗场所中无法获得的设备。由此，现场标定很难且通常无法执行。

注射器是机械系统，机械系统通常经历因部件(诸如电机、轴承和密封件)的摩擦导致的变化。潜在地，这些部件上的摩擦在一开始时比磨合阶段(break-in period)结束时大。但是，在磨合后，摩擦在较长时间内保持相对稳定，但在注射器寿命周期后期，摩擦可再次增加(尽管也可能减小)，这是由机械失效已开始、缺乏润滑和/或其它原因导致的。

如上所述，注射器的机械特性的可能变化可改变注射器标定。由于注射器通常在其几乎全新时标定，所以在磨合阶段的变化可导致初始标定曲线很快变得不准确，且即使在磨合之后再次进行重新标定，在注射器的剩余寿命中，随着老化和磨损导致的额外变化也会再次影响标定，以变得不准确。

准确的标定可允许医用人员期望的压力极限得到更加准确地监视且被注射器响应，使得注射器对于医护人员来说更加有用；但是，实现该目的的现场重新标定的费用是令人望而却步的。

发明内容

以下阐述了本发明的一些示例方面。应理解，这些方面仅用于向读者提供本发明所采取的一些形式的简要总结，而这些方面并不是要限制本发明的范围。实际上，本发明可涵盖没有在以下明确指出的各方面。

在第一方面，本发明的主题是一种医用流体注射器，其通过使用从电源接收电能的电机来驱动来自流体容器的流体。医用流体注射器具有电机驱动控制器，其将电能输送给电机。电机驱动控制器测量输送至电机的电能，并计算基于被测量电能输送的流体压力值。该压力值利用被输送的电能和流体压力之间的标定关系来计算。电机驱动控制器还在电机的工作寿命期间跟踪时间因子，并基于该时间因子改变标定关系。