JP7450608B2 - 流体注入器システム、流体の逆流を防止する方法、およびコンピュータプログラム製品 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2018年8月28日に出願された米国仮特許出願第62／723，739号明細書の恩典を主張し、その開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、流体注入器システムに関し、具体的には、注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムに関する。本開示は、流体注入器システムを使用する流体注入処置中に、第2流体リザーバからの第2流体が第1流体リザーバ内に逆流するのを防止する方法を、さらに対象とする。本開示はまた、流体注入器システムを使用する流体注入処置中に、第2流体リザーバからの少なくとも第2流体が第1流体リザーバ内に逆流するのを防止するコンピュータプログラム製品も対象とする。

多くの医療診断および治療処置において、内科医または放射線科医などの医師は、患者に1つ以上の流体を注入する。近年、血管造影法、コンピュータ断層撮影法（CT）、分子イメージング（PETイメージングなど）および磁気共鳴画像法（MRI）などの処置で使用するために、流体の加圧注入用の注入器作動式シリンジおよび電動注入器が多数開発されてきた。これらの処置では、画像化プロセス中に特定の内蔵または身体の部分を強調するために、造影剤などの流体が使用され得る。一方、造影剤のボーラスの完全な注入を保証するため、および造影剤の濃度を調整するために、生理食塩水または類似のフラッシング剤が使用され得る。

2つ以上の流体タイプを送達するように設定されたマルチリザーバ消耗品を有する流体注入器システムでは、異なるリザーバ内での2つの流体の意図しない混合の防止が望まれる。使い捨てリザーバの使用寿命にわたって複数の患者に流体を送達するために1つまたは複数の同じリザーバが使用される複数患者用途において、これは特に適切であろう。生理食塩水リザーバへの造影剤の意図しない混合は、テスト注入またはフラッシュフェーズ中の患者への投与にエラーを生じる可能性がある。逆に、造影剤リザーバ内への生理食塩水の意図しない混合は、望ましくない希釈された投与をもたらし、診断に適さない、または低品質の画像を生成する可能性がある。したがって、流体注入器システム、流体の逆流を防止する方法、およびこれらで使用するためのコンピュータプログラム製品には、改善の余地がある。

これらの需要および他の需要は、改善された流体注入器システム、流体の逆流を防止する方法、およびこれらで使用するためのコンピュータプログラム製品を対象とする、開示される例または態様の実施形態によって満たされる。

本開示のいくつかの例または態様では、注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムが提供される。流体注入器システムは、第1流体リザーバから流体導管を通る第1流体、および第2流体リザーバから流体導管を通る少なくとも第2流体を、加圧および注入するように構成された2つ以上の駆動コンポーネントの各々に動作可能に関連付けられた制御装置を含み、流体導管は、第1流体リザーバおよび少なくとも第2流体リザーバと選択的に流体連通している。制御装置は、流体導管を通る第2流体を加圧および注入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第2駆動コンポーネントを作動させ、第2駆動コンポーネントが作動している間、流体導管を通る第2流体の第1流体リザーバ内への逆流を防止するために流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために、第1流体の間欠パルスを導入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントを作動させるようにプログラムまたは構成された、少なくとも1つのプロセッサを有する。

本開示のいくつかの例または態様では、注入プロトコルを実行するように構成された別の流体注入器システムが提供される。流体注入器システムは、第1流体リザーバから流体導管を通る第1流体、および第2流体リザーバから流体導管を通る少なくとも第2流体を、加圧および注入するように構成された2つ以上の駆動コンポーネントの各々に動作可能に関連付けられた制御装置を含み、流体導管は、第1流体リザーバおよび少なくとも第2流体リザーバと選択的に流体連通している。制御装置は、流体導管を通る第2流体を加圧および注入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第2駆動コンポーネントを作動させ、第2駆動コンポーネントが作動している間、流体導管を通る第2流体の第1流体リザーバ内への逆流を防止するために流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために、第1流体の間欠パルスを導入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントを作動させ、第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じである圧力に到達するまで第1流体の間欠パルスを導入し続け、第1流体の間欠パルスを減少させ、第1流体流量の第1流体および第2流体流量の第2流体を、流体導管を通る第1流体および第2流体の所望の比率で送達し、第1流体リザーバ内の圧力と第2流体リザーバ内の圧力との差が第1所定値に到達するか否かを判断するために、第1流体および第2流体の注入中に第1流体リザーバ内の圧力および第2流体リザーバ内の圧力を監視するか、または流体導管内の注入圧力を監視して、注入圧力が第2所定値だけ変化するか否かを判断し、第1所定値および第2所定値のうちの対応するものに到達すると、第2流体が第1流体リザーバに侵入するのを防止するために、流体導管を通る第1流体の間欠パルスを再開する、ようにプログラムまたは構成された、少なくとも1つのプロセッサを有する。

本開示のいくつかの例または態様では、第2流体リザーバからの第2流体が、注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムの第1流体リザーバ内に逆流するのを防止する方法が提供される。方法は、第1駆動コンポーネントおよび第2駆動コンポーネントに動作可能に関連付けられた制御装置を提供するステップであって、第1駆動コンポーネントは、患者の流体導管を通じて第1流体を加圧および注入するように構成されており、第2駆動コンポーネントは、流体導管を通じて第2流体リザーバから少なくとも第2流体を加圧および注入するように構成されている、ステップと、流体導管を通じて第2流体を加圧および注入するように、2つ以上の駆動コンポーネントの第2駆動コンポーネントを作動させるステップと、第2駆動コンポーネントが作動している間、流体導管を通る第2流体の第1流体リザーバ内への逆流を防止するために流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために、第1流体の間欠パルスを導入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントを作動させるステップとを含む。

本開示のいくつかの例または態様では、注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムを使用して、第2流体リザーバからの少なくとも第2流体が第1流体リザーバ内に逆流するのを防止するためのコンピュータプログラム製品が提供される。流体注入器システムは、流体導管を通じて第1流体を加圧および注入するように構成された第1駆動コンポーネント、ならびに流体導管を通じて第2流体を加圧および注入するように構成された少なくとも第2駆動コンポーネントの各々に動作可能に関連付けられた制御装置を含み、流体導管は、第1流体リザーバおよび第2流体リザーバと選択的に流体連通している。コンピュータプログラム製品は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、少なくとも1つのプロセッサに、流体導管を通る第2流体を加圧および注入するように第2駆動コンポーネントを作動させ、第2駆動コンポーネントが作動している間、流体導管を通る第2流体の第1流体リザーバ内への逆流を防止するために流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために、第1流体の間欠パルスを導入するように第1駆動コンポーネントを作動させる、1つ以上の命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体を有する。

本開示の他の様々な態様は、以下の条項の1つ以上に記載されている。

条項1．注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムであって、流体注入器システムは、第1流体リザーバから流体導管を通る第1流体、および第2流体リザーバから流体導管を通る少なくとも第2流体を、加圧および注入するように構成された2つ以上の駆動コンポーネントの各々に動作可能に関連付けられた制御装置であって、流体導管は第1流体リザーバおよび少なくとも第2流体リザーバと選択的に流体連通している、制御装置を含み、制御装置は、流体導管を通る第2流体を加圧および注入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第2駆動コンポーネントを作動させ、第2駆動コンポーネントが作動している間、流体導管を通る第2流体の第1流体リザーバ内への逆流を防止するために流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために、第1流体の間欠パルスを導入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントを作動させるようにプログラムまたは構成された少なくとも1つのプロセッサを含む、流体注入器システム。

条項2．少なくとも1つのプロセッサは、第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達するまで第1流体の間欠パルスを導入し続けるように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントを作動させるように、さらにプログラムまたは構成されている、条項1に記載の流体注入器システム。

条項3．少なくとも1つのプロセッサは、第2流体リザーバと比較した第1流体リザーバ内の圧力差、第1流体と第2流体との所望の比率と比較した第1流体と第2流体との観察された比率の差、流体導管内の流体流量または圧力の変化、第2流体の逆流の検出、第1流体と第2流体との流体特性の差、およびこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つに基づいて、増加する周波数、減少する周波数、増加する振幅、減少する振幅、およびこれらの任意の組み合わせからなる群より選択された周波数または振幅で第1流体の間欠パルスを導入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントをさらに作動させるように、さらにプログラムまたは構成されている、条項1または2に記載の流体注入器システム。

条項4．少なくとも1つのプロセッサは、第1流体の周波数または振幅のうちの少なくとも1つを減少させるように、または第1流体の間欠パルスの波形を変化させるように、ならびに流体導管を通る第1流体と第2流体との所望の比率で第1流体流量の第1流体と第2流体流量の第2流体を送達するように、さらにプログラムまたは構成されている、条項1から3のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項5．少なくとも1つのプロセッサは、第1流体リザーバ内の圧力と第2流体リザーバ内の圧力との差が第1所定値に到達するか否かを判断するために、第1流体および第2流体の注入中に第1流体リザーバ内の圧力および第2流体リザーバ内の圧力のうちの少なくとも1つを監視するように、さらにプログラムまたは構成されている、条項1から4のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項6．第1所定値に到達すると、少なくとも1つのプロセッサは、第2流体が第1流体リザーバに侵入するのを防止するために、流体導管を通る第1流体の間欠パルスの第2のセットを開始するように、さらにプログラムまたは構成されている、条項5に記載の流体注入器システム。

条項7．少なくとも1つのプロセッサは、流体導管内の注入圧力を監視し、注入圧力が第2所定値だけ変化するか否かを判断するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項1から4のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項8．少なくとも1つのプロセッサは、プログラムされた注入プロトコルおよびユーザ入力情報のうちの少なくとも1つに基づいて所定の注入圧力を計算し、これに応答して、間欠パルスの事前設定された波形を調整するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項1から4のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項9．少なくとも1つのプロセッサは、流体導管内の注入圧力の変化率を継続的に監視し、これに応答して、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムに基づいて間欠パルスのパルス間隔、パルス流量、およびパルス量のうちの少なくとも1つを調整するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項1から8のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項10．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス間隔を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項1から9のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項11．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス流量を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項10に記載の流体注入器システム。

条項12．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス量を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項1から11のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項13．ルックアップテーブルおよび所定のアルゴリズムのうちの少なくとも1つがメモリ装置に格納されている、条項10から12のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項14．第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達する前に、40ミリリットル未満の第1流体が流体導管内に導入される、条項1から13のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項15．第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達する前に、25ミリリットル未満の第1流体が流体導管内に導入される、条項14に記載の流体注入器システム。

条項16．流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために第1駆動コンポーネントが第1流体の間欠パルスを導入している間、流体導管内に導入される第1流体の総量は、ユーザがプログラムした量と15ミリリットルとの合計よりも少ない、条項1から15のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項17．第1駆動コンポーネントが作動すると、第1流体リザーバの容量が増加し、第2流体のいずれも第1流体リザーバに侵入しない、条項1から16のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項18．注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムであって、流体注入器システムは、第1流体リザーバから流体導管を通る第1流体、および第2流体リザーバから流体導管を通る少なくとも第2流体を、加圧および注入するように構成された2つ以上の駆動コンポーネントの各々に動作可能に関連付けられた制御装置であって、流体導管は第1流体リザーバおよび少なくとも第2流体リザーバと選択的に流体連通している、制御装置を含み、制御装置は、流体導管を通る第2流体を加圧および注入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第2駆動コンポーネントを作動させ、第2駆動コンポーネントが作動している間、流体導管を通る第2流体の第1流体リザーバ内への逆流を防止するために流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために、第1流体の間欠パルスを導入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントを作動させ、第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達するまで第1流体の間欠パルスを導入し続け、第1流体の周波数および振幅のうちの少なくとも1つを減少させるかまたは第1流体の間欠パルスの波形を変更し、第1流体流量の第1流体および第2流体流量の第2流体を、流体導管を通る第1流体および第2流体の所望の比率で送達し、第1流体リザーバ内の圧力と第2流体リザーバ内の圧力との差が第1所定値に到達するか否かを判断するために、第1流体および第2流体の注入中に第1流体リザーバ内の圧力および第2流体リザーバ内の圧力のうちの少なくとも1つを監視するか、または流体導管内の注入圧力を監視して、注入圧力が第2所定値だけ変化するか否かを判断し、第1所定値および第2所定値のうちの対応するものに到達すると、第2流体が第1流体リザーバに侵入するのを防止するために、流体導管を通る第1流体の間欠パルスの第2のセットを開始する、ようにプログラムまたは構成された、少なくとも1つのプロセッサを含む、流体注入器システム。

条項19．少なくとも1つのプロセッサは、第2流体リザーバと比較した第1流体リザーバ内の圧力差、第1流体と第2流体との所望の比率と比較した第1流体と第2流体との観察された比率の差、流体導管内の流体流量または圧力の変化、第2流体の逆流の検出、第1流体と第2流体との流体特性の差、およびこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つに基づいて、増加する周波数、減少する周波数、増加する振幅、減少する振幅、およびこれらの任意の組み合わせからなる群より選択された周波数または振幅で第1流体の間欠パルスを導入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントをさらに作動させるように、さらにプログラムまたは構成されている、条項18に記載の流体注入器システム。

条項20．少なくとも1つのプロセッサは、プログラムされた注入プロトコルおよびユーザ入力情報のうちの少なくとも1つに基づいて所定の注入圧力を計算し、これに応答して、間欠パルスの事前設定された波形を調整するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項18または19に記載の流体注入器システム。

条項21．少なくとも1つのプロセッサは、流体導管内の注入圧力の変化率を継続的に監視し、これに応答して、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムに基づいて間欠パルスのパルス間隔、パルス流量、およびパルス量のうちの少なくとも1つを調整するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項18から20のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項22．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス間隔を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項18から21のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項23．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス流量を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項22に記載の流体注入器システム。

条項24．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス量を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項18から23のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項25．ルックアップテーブルおよび所定のアルゴリズムのうちの少なくとも1つがメモリ装置に格納されている、条項22から24のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項26．第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じである圧力に到達する前に、40ミリリットル未満の第1流体が流体導管内に導入される、条項18から25のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項27．第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じである圧力に到達する前に、25ミリリットル未満の第1流体が流体導管内に導入される、条項26に記載の流体注入器システム。

条項28．流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために第1駆動コンポーネントが第1流体の間欠パルスを導入している間、流体導管内に導入される第1流体の総量は、ユーザがプログラムした量と15ミリリットルとの合計よりも少ない、条項18から27のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項29．第1駆動コンポーネントが作動すると、第1流体リザーバの容量が増加し、第2流体のいずれも第1流体リザーバに侵入しない、条項18から28のいずれか一項に記載の流体注入器システム。

条項30．第2流体リザーバからの第2流体が、注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムの第1流体リザーバ内に逆流するのを防止する方法であって、方法は、第1駆動コンポーネントおよび第2駆動コンポーネントに動作可能に関連付けられた制御装置を提供するステップであって、第1駆動コンポーネントは、患者の流体導管を通じて第1流体を加圧および注入するように構成されており、第2駆動コンポーネントは、流体導管を通じて第2流体リザーバから少なくとも第2流体を加圧および注入するように構成されている、ステップと、流体導管を通じて第2流体を加圧および注入するように、2つ以上の駆動コンポーネントの第2駆動コンポーネントを作動させるステップと、第2駆動コンポーネントが作動している間、流体導管を通る第2流体の第1流体リザーバ内への逆流を防止するために流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために、第1流体の間欠パルスを導入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントを作動させるステップとを含む方法。

条項31．第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達するまで第1流体の間欠パルスを導入し続けるように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントを作動させるように、少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップをさらに含む、条項30に記載の方法。

条項32．第2流体リザーバと比較した第1流体リザーバ内の圧力差、第1流体と第2流体との所望の比率と比較した第1流体と第2流体との観察された比率の差、流体導管内の流体流量または圧力の変化、第2流体の逆流の検出、第1流体と第2流体との流体特性の差、およびこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つに基づいて、増加する周波数、減少する周波数、増加する振幅、減少する振幅、およびこれらの任意の組み合わせからなる群より選択された周波数または振幅で第1流体の間欠パルスを導入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントをさらに作動させるように、少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップをさらに含む、条項30または31に記載の方法。

条項33．第1流体の周波数または振幅のうちの少なくとも1つを減少させるように、または第1流体の間欠パルスの波形を変化させるように、ならびに流体導管を通る第1流体と第2流体との所望の比率で第1流体流量の第1流体と第2流体流量の第2流体を送達するように、少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップをさらに含む、条項30から32のいずれか一項に記載の方法。

条項34．第1流体リザーバ内の圧力と第2流体リザーバ内の圧力との差が第1所定値に到達するか否かを判断するために、第1流体および第2流体の注入中に第1流体リザーバ内の圧力および第2流体リザーバ内の圧力のうちの少なくとも1つを監視するように、少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップをさらに含む、条項30から33のいずれか一項に記載の方法。

条項35．第1所定値に到達すると、第2流体が第1流体リザーバに侵入するのを防止するために、少なくとも1つのプロセッサを用いて流体導管を通る第1流体の間欠パルスの第2のセットを開始するステップをさらに含む、条項34に記載の方法。

条項36．流体導管内の注入圧力を監視し、注入圧力が第2所定値だけ変化するか否かを判断するように、少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップをさらに含む、条項30から33のいずれか一項に記載の方法。

条項37．プログラムされた注入プロトコルおよびユーザ入力情報のうちの少なくとも1つに基づいて所定の注入圧力を計算するように少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップと、これに応答して、間欠パルスの事前設定された波形を調整するステップとをさらに含む、条項30から33のいずれか一項に記載の方法。

条項38．流体導管内の注入圧力の変化率を継続的に監視するように少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップと、これに応答して、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムに基づいて間欠パルスのパルス間隔、パルス流量、およびパルス量のうちの少なくとも1つを調整するステップとをさらに含む、条項30から37のいずれか一項に記載の方法。

条項39．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサを用いてルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス間隔を選択するステップをさらに含む、条項30から38のいずれか一項に記載の方法。

条項40．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサを用いてルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス流量を選択するステップをさらに含む、条項39に記載の方法。

条項41．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサを用いてルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス量を選択するステップをさらに含む、条項30から40のいずれか一項に記載の方法。

条項42．ルックアップテーブルおよび所定のアルゴリズムのうちの少なくとも1つがメモリ装置に格納されている、条項39から41のいずれか一項に記載の方法。

条項43．第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じである圧力に到達する前に、40ミリリットル未満の第1流体が流体導管内に導入される、条項30から42のいずれか一項に記載の方法。

条項44．第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じである圧力に到達する前に、25ミリリットル未満の第1流体が流体導管内に導入される、条項43に記載の方法。

条項45．流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために第1駆動コンポーネントが第1流体の間欠パルスを導入している間、流体導管内に導入される第1流体の総量は、ユーザがプログラムした量と15ミリリットルとの合計よりも少ない、条項30から44のいずれか一項に記載の方法。

条項46．第1駆動コンポーネントが作動すると、第1流体リザーバの容量が増加し、第2流体のいずれも第1流体リザーバに侵入しない、条項30から45のいずれか一項に記載の方法。

条項47．注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムを使用して、第2流体リザーバからの少なくとも第2流体が第1流体リザーバ内に逆流するのを防止するためのコンピュータプログラム製品であって、流体注入器システムは、流体導管を通じて第1流体を加圧および注入するように構成された第1駆動コンポーネント、ならびに流体導管を通じて第2流体を加圧および注入するように構成された少なくとも第2駆動コンポーネントの各々に動作可能に関連付けられた制御装置を含み、流体導管は、第1流体リザーバおよび第2流体リザーバと選択的に流体連通しており、コンピュータプログラム製品は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、少なくとも1つのプロセッサに、流体導管を通る第2流体を加圧および注入するように第2駆動コンポーネントを作動させ、第2駆動コンポーネントが作動している間、流体導管を通る第2流体の第1流体リザーバ内への逆流を防止するために流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために、第1流体の間欠パルスを導入するように第1駆動コンポーネントを作動させる、1つ以上の命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体を含む、コンピュータプログラム製品。

条項48．少なくとも1つのプロセッサはさらに、第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じである圧力に到達するまで第1流体の間欠パルスを導入し続けるように第1駆動コンポーネントを作動させる、条項47に記載のコンピュータプログラム製品。

条項49．少なくとも1つのプロセッサはさらに、第2流体リザーバと比較した第1流体リザーバ内の圧力差、第1流体と第2流体との所望の比率と比較した第1流体と第2流体との観察された比率の差、流体導管内の流体流量または圧力の変化、第2流体の逆流の検出、第1流体と第2流体との流体特性の差、およびこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つに基づいて、増加する周波数、減少する周波数、増加する振幅、減少する振幅、およびこれらの任意の組み合わせからなる群より選択された周波数または振幅で第1流体の間欠パルスを導入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントをさらに作動させられる、条項47または48に記載のコンピュータプログラム製品。

条項50．少なくとも1つのプロセッサはさらに、第1流体の周波数または振幅のうちの少なくとも1つを減少させられ、または第1流体の間欠パルスの波形を変化させられ、ならびに流体導管を通る第1流体と第2流体との所望の比率で第1流体流量の第1流体と第2流体流量の第2流体を送達させられる、条項47から49のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項51．少なくとも1つのプロセッサはさらに、第1流体リザーバ内の圧力と第2流体リザーバ内の圧力との差が第1所定値に到達するか否かを判断するために、第1流体および第2流体の注入中に第1流体リザーバ内の圧力および第2流体リザーバ内の圧力のうちの少なくとも1つを監視させられる、条項47から50のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項52．第1所定値に到達すると、少なくとも1つのプロセッサはさらに、第2流体が第1流体リザーバに侵入するのを防止するために、流体導管を通る第1流体の間欠パルスの第2のセットを開始させられる、条項51に記載のコンピュータプログラム製品。

条項53．少なくとも1つのプロセッサはさらに、流体導管内の注入圧力を監視させられ、注入圧力が第2所定値だけ変化するか否かを判断させられる、条項47から50のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項54．少なくとも1つのプロセッサは、プログラムされた注入プロトコルおよびユーザ入力情報のうちの少なくとも1つに基づいて所定の注入圧力を計算し、これに応答して、間欠パルスの事前設定された波形を調整するようにさらにプログラムまたは構成されている、条項47から50のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項55．少なくとも1つのプロセッサはさらに、流体導管内の注入圧力の変化率を継続的に監視させられ、これに応答して、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムに基づいて間欠パルスのパルス間隔、パルス流量、およびパルス量のうちの少なくとも1つを調整させられる、条項47から54のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項56．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサはさらに、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス間隔を選択させられる、条項47から55のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項57．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサはさらに、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス流量を選択させられる、条項56に記載のコンピュータプログラム製品。

条項58．第1流体の間欠パルスが導入されると、少なくとも1つのプロセッサはさらに、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス量を選択させられる、条項47から57のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項59．ルックアップテーブルおよび所定のアルゴリズムのうちの少なくとも1つがメモリ装置に格納されている、条項56から58のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項60．第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達する前に、40ミリリットル未満の第1流体が流体導管内に導入される、条項47から59のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項61．第1流体の圧力が第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達する前に、25ミリリットル未満の第1流体が流体導管内に導入される、条項60に記載のコンピュータプログラム製品。

条項62．流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために第1駆動コンポーネントが第1流体の間欠パルスを導入している間、流体導管内に導入される第1流体の総量は、ユーザがプログラムした量と15ミリリットルとの合計よりも少ない、条項47から61のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

条項63．第1駆動コンポーネントが作動すると、第1流体リザーバの容量が増加し、第2流体のいずれも第1流体リザーバに侵入しない、条項47から62のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

本明細書で詳細に説明される様々な例のさらなる詳細および利点は、添付図面と併せて様々な例の以下の詳細な説明を検討すると、明らかになるだろう。

本発明の一例による、多流体送達システムの斜視図である。 図1の多流体送達システムとともに使用するための多患者使い捨てセット（MUDS）の斜視図である。 単回使用使い捨てセット（SUDS）コネクタを多流体送達システムに接続する前の接続インターフェースの斜視図である。 いくつかの例による、多流体送達システムの電子制御システムの概略図である。 本発明の別の例による、多流体送達システムの斜視図である。 第1流体および第2流体の圧力対時間を示すグラフであり、第1および第2流体は、時間とともに同じ圧力を発生する。 第1流体および第2流体の圧力対時間を示すグラフであり、第1および第2流体の圧力は時間とともに異なっている。 従来技術の流体注入器システムの一部のレンダリングである。 開示された概念の一態様による、流体注入器システムの一部のレンダリングである。 開示された概念の一態様による、図8の流体注入器システムの動作期間中のモータ速度対時間のグラフ表示である。 図8の流体注入器システムの一部の拡大図である。 開示された概念の一態様による、ルックアップテーブルの一部である。 開示された概念の一態様による、流体注入器システム内の逆流を防止する例示的な方法のフローチャートである。 開示された概念の別の態様による、図8の流体注入器システムの動作期間中のモータ速度対時間の別のグラフ表示である。 開示された概念の別の態様による、図8の流体注入器システムの動作期間中のモータ速度対時間の別のグラフ表示である。 開示された概念の別の態様による、図8の流体注入器システムの動作期間中のモータ速度対時間の別のグラフ表示である。 開示された概念の別の態様による、図8の流体注入器システムの動作期間中のモータ速度対時間の別のグラフ表示である。 開示された概念の別の態様による、図8の流体注入器システムの動作期間中のモータ速度対時間の別のグラフ表示である。 開示された概念の別の態様による、図8の流体注入器システムの動作期間中のモータ速度対時間の別のグラフ表示である。 開示された概念による、注入プロトコルの過程に対する生理食塩水および造影剤のモータ速度の別のグラフ表示である。 開示された概念による、注入プロトコルの過程に対する生理食塩水および造影剤のモータ速度の別のグラフ表示である。 開示された概念による、注入プロトコルの過程に対する生理食塩水および造影剤の圧力の別のグラフ表示である。 開示された概念による、注入プロトコルの過程に対する生理食塩水および造影剤の流量の別のグラフ表示である。 開示された概念による、注入プロトコルの過程に対する生理食塩水および造影剤の流量の別のグラフ表示である。 開示された概念による、注入プロトコルの過程に対する生理食塩水および造影剤の圧力の別のグラフ表示である。 開示された概念による、注入プロトコルの過程に対する生理食塩水および造影剤のモータ速度の別のグラフ表示である。

以下の説明の目的のために、用語「上」、「下」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「横」、「縦」、およびこれらの派生語は、図面に示されるように本開示に関連するものとする。多患者使い捨てセットのシリンジに関連して使用されるとき、用語「近位」は、シリンジから流体を送達するためのピストンに最も近いシリンジの部分を指す。

「左」、「右」、「内側」、「外側」、「上」、「下」など、空間的または方向的な用語は、本発明が様々な代替的向を想定できるため、限定的と見なされるべきではない。

明細書および請求項で使用されるすべての数は、すべての事例において用語「約」によって修正されるものとして理解されるべきである。用語「約」は、記載された標準値のプラスマイナス10パーセントの範囲を意味する。

本明細書で使用される際に、用語「少なくとも1つ」は「1つ以上」と同義である。たとえば、句「A、B、およびCのうちの少なくとも1つ」は、A、B、およびCのうちのいずれか1つ、またはA、B、およびCのうちのいずれか2つ以上の組み合わせを意味する。たとえば、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つ」は、Aの1つ以上、Bの1つ以上、Cの1つ以上、Aの1つ以上およびBの1つ以上、Aの1つ以上およびCの1つ以上、Bの1つ以上およびCの1つ以上、またはA、B、およびCのすべての1つ以上を含む。同様に、本明細書で使用される際に、用語「少なくとも2つ」は「2つ以上」と同義である。たとえば、句「D、E、およびFのうちの少なくとも2つ」は、D、E、およびFのうちの2つ以上の任意の組み合わせを意味する。たとえば、「D、E、およびFのうちの少なくとも2つ」は、Dの1つ以上およびEの1つ以上、Dの1つ以上およびFの1つ以上、Eの1つ以上およびFの1つ以上、またはD、E、およびFのすべての1つ以上を含む。

添付図面に示されて以下の明細書に記載される特定の装置およびプロセスは、本開示の単なる例示的な例であることもまた、理解されるべきである。したがって、本明細書に開示される例に関する特定の寸法およびその他の物理的特性は、限定的であると見なされるべきではない。

シリンジ、ローリングダイヤフラム、または複数シリンジ使い捨てセットなど、流体リザーバに関連して使用されるとき、用語「遠位」は、患者に最も近い流体リザーバの部分を指す。シリンジ、ローリングダイヤフラム、または複数シリンジ使い捨てセットなど、流体リザーバに関連して使用されるとき、用語「近位」は、注入器システムに最も近い流体リザーバの部分を指す。

用語「開放」は、流体送達コンポーネントを指すために使用されるとき、流体リザーバ、たとえばチューブコンポーネントまたはカテーテルのノズルまたは開放端を通じて、大気圧への出口と流体連通しているか、または患者の血管系に接続されていることを意味する。開放システムでは、流体流は、たとえばチューブ径、流体経路狭窄、印加圧力、粘度などのような、システムおよび流体の物理パラメータによって流量が決定される、小径の流体経路内に流体を強制することによって、制約または制限され得る。用語「閉鎖」または「閉鎖可能」は、流体送達コンポーネントに関連して使用されるとき、流体リザーバが、コンポーネントが大気圧の下で出口と流体連通していない、または患者の血管系に接続されている、または流体リザーバが流体的に隔離されている、少なくとも1つの状態、たとえば流体流が、活栓、高クラック圧弁、ピンチ弁など、流体経路を閉鎖する弁によって停止されている状態を有することを、意味する。

類似の参照符号がいくつかの図を通して類似の部品を指す図面を参照すると、本開示の一実施形態は一般に、特定の実施形態では単回使用使い捨てセット（SUDS）190コネクタを使用して患者に流体を送達するように構成された多患者使い捨てセット（MUDS）130を含んでもよく、別の実施形態では、1回の注入処置または特定の回数の注入処置の後に廃棄され得る2つ以上の使い捨て流体リザーバまたはシリンジを含んでもよい、多流体医療用注入器／注入器システム100（以下、「流体注入器システム100」）を対象としている。流体注入器システム100は、本明細書で個別に説明されるように、複数のコンポーネントを含み得る。一般に、図1から図3に示される流体注入器システム100は、本明細書に記載されるように、電動注入器またはその他の投与装置と、圧力下の1つ以上の複数回投与量容器から患者に1つ以上の流体を送達するために注入器に関連付けられるように意図された流体送達セットとを有する。流体注入器システム100およびこれに関連付けられた流体送達セットの様々な装置、コンポーネント、および特徴は、同様に、本明細書に詳細に記載される。方法およびプロセッサの様々な実施形態は、図1から図3の複数回使用使い捨てセット（「MUDS」）および単回使用使い捨てセット（「SUDS」）構成を有する注入器システムに関連して示されるが、本開示はこのような注入器システムに限定されるものではなく、米国特許第7，553，294号明細書、米国特許第7，563，249号明細書、米国特許第8，945，051号明細書、米国特許第9，173，995号明細書、および米国特許第10，124，110号明細書、ならびに米国特許出願第15／305，285号明細書、米国特許出願第15／541，573号明細書、および米国特許出願第15／568，505号明細書、に記載されるものなど、ただしこれらに限定されない、その他のシリンジベースの注入器システムで利用されてもよく、これらの各々の開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

図1を参照すると、一実施形態による流体注入器システム100は、対向する側面104、遠位端または上端106、および近位端または下端108を有する注入器ハウジング102を含む。ハウジング102は、様々な機械的駆動コンポーネント、機械的駆動コンポーネントを駆動するために必要な電気および電力コンポーネント、ならびに本明細書に記載される流体注入器システム100に関連付けられた往復可動ピストン103（図示せず）の動作を制御するために使用される、電子メモリおよび電子制御装置などの制御コンポーネント（以下、1つまたは複数の電子制御装置）を包含する。このようなピストン103は、モータによって駆動されるボールねじシャフト、ボイスコイルアクチュエータ、ラックピニオン歯車駆動装置、リニアモータなどのような電気機械的駆動コンポーネントを介して、往復動作可能であり得る。いくつかの例では、機械的駆動コンポーネント、電気および電力コンポーネント、ならびに制御コンポーネントの少なくともいくつかは、ベース110上に提供され得る。

引き続き図1を参照すると、流体注入器システム100は、MUDS、機械的駆動コンポーネント、電気および電力コンポーネント、ならびに制御コンポーネントの少なくとも一部を包含する少なくとも1つのドア116を有してもよい。

流体注入器システム100は、少なくとも1つのバルク流体源120と接続するための少なくとも1つのバルク流体コネクタ118を含み得る。いくつかの例では、複数のバルク流体コネクタ118が提供されてもよい。たとえば、図1に示される流体注入器の実施形態に示されるように、3つのバルク流体コネクタ118が並んで、またはその他の配置で提供されてもよい。いくつかの例では、少なくとも1つのバルク流体コネクタ118は、バイアル、ボトル、またはバッグなど、少なくとも1つのバルク流体源120に取り外し可能に接続するように構成されたスパイクを含み得る。少なくとも1つのバルク流体コネクタ118は、本明細書に記載されるように、複数回使用使い捨てセット（「MUDS」）上に形成され得る。少なくとも1つのバルク流体源120は、流体注入器システム100によって患者に送達するために、生理食塩水、造影剤、またはその他の医療用流体などの医療用流体を受容するように構成され得る。

引き続き図1を参照すると、流体注入器システム100の実施形態は、グラフィカルユーザインターフェース（GUI）表示ウィンドウなどの1つ以上のユーザインターフェース124を含み得る。ユーザインターフェース124は、患者情報、プログラムされた注入プロトコル、注入状態または経過、現在の流量、流体圧力、および流体注入器システム100に接続された少なくとも1つのバルク流体源120内に残っている量など、流体注入器システム100に伴う流体注入処置に関する情報を表示することができ、オペレータが流体注入器システム100の動作のためのコマンドおよび／またはデータを入力すること、ならびに遠隔入力ステーションまたはディスプレイからオペレータコマンドを受信することを可能にするタッチスクリーンGUIであってもよい。ユーザインターフェース124は注入器ハウジング102上に示されているが、このようなユーザインターフェース124はまた、たとえばx線への曝露からユーザを保護するように設計された遠隔室などで、流体注入器システム100のハウジング102ならびに制御および機械的要素に有線または無線接続された遠隔ディスプレイの形態であってもよく、または流体注入器システム100がこれを追加で有してもよい。いくつかの例では、ユーザインターフェース124は、ハウジング102に取り外し可能に接続され、ハウジング102と有線または無線で通信接続された、タブレットコンピュータであってもよい。加えて、流体注入器システム100および／またはユーザインターフェース124は、流体注入器システム100のその場にいるオペレータによる触覚操作のための少なくとも1つの制御ボタン126を含み得る。特定の例では、少なくとも1つの制御ボタン126は、オペレータによってコマンドおよび／またはデータを入力するためのキーボードの一部であり得る。少なくとも1つの制御ボタン126は、1つまたは複数の電子制御装置への直接入力を提供するために、流体注入器システム100に関連付けられた1つまたは複数の電子制御装置と結線接続されてもよい。少なくとも1つの制御ボタン126はまた、タッチスクリーンなどのユーザインターフェース124のグラフィカル部分であってもよい。いずれの配置でも、少なくとも1つの制御ボタン126は、望ましくは、（1）多患者使い捨てセットが挿抜され
ていることを通知する、（2）注入プロトコルを選択またはプログラムする、（3）流体注入器システム100の充填／パージ、（4）患者および／または注入処置に関する情報および／またはデータを入力する、（5）流体注入器システム100をプリロードする、および（6）注入処置を開始／停止するなどの、ただしこれらに限定されない、特定の個々の制御機能を流体注入器システム100のその場にいるオペレータに提供する。ユーザインターフェース124および／または流体注入器システム100に関連付けられた任意の電子処理ユニットは、病院ネットワークシステムなどの動作および／またはデータ記憶システムに有線または無線で接続され得る。

図2を参照すると、図1に示される流体注入器システム100の実施形態は、1つ以上のバルク流体源120から患者に1つ以上の流体を送達するための流体注入器システム100に取り外し可能に接続されたMUDS130を含む。MUDSの実施形態の例および特徴は、2016年1月7日に出願された国際公開第2016／112163号パンフレットにさらに記載されており、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。MUDS130は、1つ以上のシリンジなどの1つ以上の流体リザーバ132を含み得る。本明細書で使用される際に、用語「流体リザーバ」は、たとえばシリンジ、ローリングダイヤフラム、ポンプ、圧縮バッグなどを含む、たとえば流体注入処置中に流体を取り入れて送達することが可能な任意の容器を意味する。流体リザーバは、システムが閉鎖されるかまたは流体経路の残部から流体的に隔離された後に流体リザーバと流体連通したままとなる流体経路の部分を含む、流体リザーバの内部と流体連通している、1つ以上のチューブ長などの流体経路の少なくとも一部の内部容積を含み得る。いくつかの例では、流体リザーバ132の数は、バルク流体源120の数に対応し得る。たとえば、図2を参照すると、MUDS130は、各シリンジ132が対応する3つのバルク流体源120のうちの1つ以上と流体的に接続可能なように、並んだ配置の3つのシリンジ132を有する。いくつかの例では、1つ以上のバルク流体源120がMUDS130の1つ以上のシリンジ132に接続されてもよい。各シリンジ132は、対応するバルク流体コネクタ118および関連するMUDS流体経路134によって、バルク流体源120の1つと流体的に接続可能であってもよい。MUDS流体経路134は、バルク流体コネクタ118および流体入口ライン150に接続するスパイク要素を有してもよい。いくつかの例では、バルク流体コネクタ118は、MUDS130上に直接提供されてもよい。

図2をさらに参照すると、MUDS130は、流体注入器システム100のハウジング102に取り外し可能に接続可能である。当業者によって理解されるように、流体注入器システム100との流体接続が確立されたこと、または流体リザーバから空気が除去されたことの視覚的検証を容易にするために、透明な医療グレードのプラスチックからMUDS130の少なくとも一部を構築することが望ましいだろう。視覚的検証は、一般に、たとえば、本明細書に記載されるような空気除去プロトコルを実行した後に、様々な流体接続内に気泡が存在しないことを確認するためにも望ましい。プライミング動作中に流体ラインまたは流体リザーバのいずれかで空気を検出するために、様々な光学センサ（図示せず）も提供され得る。

引き続き図2を参照すると、MUDS130は、どの医療用流体または医療用流体の組み合わせが複数回投与量バルク流体源120（図1参照）から流体リザーバ132に引き込まれ、および／または各流体リザーバ132から患者に送達されるかを制御するための、活栓弁などの1つ以上の弁136を含み得る。いくつかの例では、1つ以上の弁136は、複数のシリンジ132の遠位端、またはマニホールド148上に提供され得る。マニホールド148は、シリンジ132の内部容積と弁136を介して選択的に流体連通し得る。シリンジ132の内部容積は、弁136を介して、各シリンジ132を対応するバルク流体源120に接続するMUDS流体経路134の第1の端部と選択的に流体連通し得る。MUDS流体経路134の対向する第2の端部は、バルク流体源120と流体的に接続するように構成されたそれぞれのバルク流体コネクタ118に接続され得る。1つ以上の弁136の位置に応じて、流体は1つ以上のシリンジ132の内部容積に引き込まれてもよく、またはこれは1つ以上のシリンジ132の内部容積から送達されてもよい。シリンジ132の充填中など、第1の位置では、1つ以上の弁136は、流体が、MUDS流体経路などの流体入口ライン150を通じてバルク流体源120から所望のシリンジ132内に流れるように、配向されている。充填処置中、1つ以上の弁136は、1つ以上の流体出口ライン152またはマニホールド148を通る流体流が遮断または閉鎖されるように配置されている。流体送達処置中など、第2の位置では、1つ以上のシリンジ132からの流体は、1つ以上の流体出口ライン152またはシリンジ弁出口ポートを通じてマニホールド148に送達される。送達処置中、1つ以上の弁136は、1つ以上の流体入口ライン150を通る流体流が遮断または閉鎖されるように配置されている。第3の位置では、1つ以上の弁136は、1つ以上の流体入口ライン150および1つ以上の流体出口ライン152またはマニホールド148を通る流体流が遮断または閉鎖されるように配向されている。したがって、第3の位置では、1つ以上の弁136の各々は、対応するシリンジ132を隔離し、対応するシリンジ132の内部容積に出入りする流体流を防止する。このように、1つ以上のシリンジ132および対応する弁136の各々が、閉鎖形を画定する。

1つ以上の弁136、流体入口ライン150、および／または流体出口ライン152は、マニホールド148に統合されるか、またはこれを介して流体連通してもよい。1つ以上の弁136は、手動または自動操作によって第1または第2の位置に選択的に配置され得る。たとえば、オペレータは、1つ以上の弁136を、充填、流体送達のための所望の位置、または閉位置に配置し得る。別の例では、流体注入器システム100の少なくとも一部は、オペレータによる、またはシステムコントローラ内のプロトコルによる入力に基づいて、1つ以上の弁136を、充填、流体送達のための所望の位置、または閉位置に配置するように動作可能である。

流体注入器システム100およびMUDS130のコンポーネントについて一般的に記載してきたが、単回使用使い捨てセット190（SUDS）の構造および使用方法ならびにMUDS130との相互作用が、以下に記載される。

図3を参照すると、記載される実施形態によれば、流体注入器システム100は、SUDS190の少なくとも一部との解放可能な流体接続を形成するように構成された接続ポート192を有する。いくつかの例では、接続ポート192は、MUDS130上に形成されてもよい。本明細書に記載されるように、SUDS190は、MUDS130および／またはハウジング102の少なくとも一部に形成された接続ポート192に接続され得る。望ましくは、SUDS190と接続ポート192との間の接続は、SUDS190を選択的に接続ポート192から切断させ、接続ポート192に接続させる、解放可能な接続である。いくつかの例では、SUDS190は、接続ポート192から切断され、各流体送達処置の後に廃棄されてもよく、新しいSUDS190が後続の流体送達処置のために接続ポート192に接続されてもよい。SUDS190は、SUDS190の本体から選択的に切り離されて患者のカテーテルに接続され得る遠位端を有するSUDS流体ライン208によって、1つ以上の医療用流体を患者に送達するために使用され得る。SUDS190の別の例および特徴は、2016年7月7日に出願された、米国特許公開第2016／0331951号明細書に記載されており、その開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

図4を参照すると、電子制御装置900は、流体注入器100の充填および送達動作を制御するために、流体注入器システム100に関連付けられてもよい。いくつかの例では、電子制御装置900は、所望のガス／空気除去、充填、および／または送達処置に作用するために、様々な弁、活栓、ピストン部材、およびその他の要素の動作を制御し得る。たとえば、電子制御装置900は、様々な個別のコンピュータ可読媒体コンポーネントを含み得る。たとえば、このコンピュータ可読媒体は、揮発性媒体、不揮発性媒体、リムーバブル媒体、非リムーバブル媒体、一時的媒体、非一時的媒体などのような、電子制御装置900によってアクセス可能な任意の媒体を含み得る。さらなる例として、このコンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータ；ランダムアクセスメモリ（RAM）、読み取り専用メモリ（ROM）、電子的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（EEPROM）、フラッシュメモリ、クラウド記憶媒体、または他のメモリ技術；ソリッドステートメモリ、クラウドメモリ、CD－ROM、デジタル多用途ディスク（DVD）、または他の光ディスクストレージ；磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、または他の磁気記憶装置；または所望の情報を記憶するために使用することができ、電子制御装置900によってアクセス可能な、他の任意の媒体など、情報の記憶のための任意の方法または技術で実装される媒体などのコンピュータ記憶媒体を含み得る。さらに、このコンピュータ可読媒体は、搬送波または他の輸送機構などの変調データ信号中のコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの通信媒体を含み得、任意の情報配信媒体、有線媒体（有線ネットワークおよび直接優先接続など）、および無線媒体（音響信号、無線周波数信号、光信号、赤外線信号、生体信号、バーコード信号など）を含み得る。当然ながら、上記のいずれの組み合わせも、コンピュータ可読媒体の範囲に含まれるべきである。

電子制御装置900は、ROMおよびRAMなどの揮発性および不揮発性メモリの形態のコンピュータ記憶媒体を有するシステムメモリ908をさらに含む。適切なコンピュータベースのルーチンを有する基本入出力システム（BIOS）は、典型的には、電子制御装置900内のコンポーネント間の情報の転送を支援し、通常はROM内に記憶されている。システムメモリ908のRAM部分は、プロセッサ904に直ちにアクセス可能であるかまたはこれにより現在動作されているデータおよびプログラムモジュール、たとえばオペレーティングシステム、アプリケーションプログラミングインターフェース、アプリケーションプログラム、プログラムモジュール、プログラムデータ、およびその他の命令ベースのコンピュータ可読コードを包含する。

引き続き図4を参照すると、電子制御装置900はまた、他のリムーバブルまたは非リムーバブル、揮発性または不揮発性、一時的または非一時的なコンピュータ記憶媒体製品を含み得る。たとえば、電子制御装置900は、ハードディスクドライブ912と通信してこれを制御する非リムーバブルメモリインターフェース910、たとえば非リムーバブル不揮発性磁気媒体；ならびに磁気ディスクドライブユニット916（リムーバブル不揮発性磁気ディスク918の読み取りおよび書き込みを行う）、光ディスクドライブユニット920（CD ROMなどのリムーバブル不揮発性光ディスク922の読み取りおよび書き込みを行う）、リムーバブルメモリカードとの接続で使用されるユニバーサルシリアルバス（USB）ポート921などと通信してこれらを制御するリムーバブル不揮発性メモリインターフェース914を含み得る。しかしながら、磁気テープカセットおよびフロッピーディスク、CD、DVD、デジタルビデオテープ、ソリッドステートRAM、ソリッドステートROM、クラウドメモリなどを含むがこれらに限定されない例示的な計算システム環境902において、他のリムーバブルまたは非リムーバブル、揮発性または不揮発性コンピュータ記憶媒体が使用され得ることが想定される。これらの様々なリムーバブルまたは非リムーバブル、揮発性または不揮発性磁気媒体は、システムバス906を介して、プロセッサ904および電子制御装置900の他のコンポーネントと通信している。上記で論じられ、図4に示される、ドライブおよびこれらの関連するコンピュータ記憶媒体は、電子制御装置900のオペレーティングシステム、コンピュータ可読命令、アプリケーションプログラム、データ構造、プログラムモジュール、プログラムデータ、およびその他の命令ベースのコンピュータ可読コードのストレージを提供する（システムメモリ908内のこの情報およびデータの複製であるか否かにかかわらず）。

ユーザは、ユーザ入力インターフェース928を介して図1に示されるユーザインターフェース124になど、特定の取り付け可能または操作可能な入力装置を通じて電子制御装置900にコマンド、情報、およびデータを入力し得る。外部の供給源から電子制御装置900へのデータおよび情報の入力を容易にする任意の配置を含む、たとえばマイクロフォン、トラックボール、ジョイスティック、タッチパッド、タッチスクリーン、スキャナなど、様々なこのような入力装置が利用され得る。前述のように、これらおよびその他の入力装置は、システムバス906に結合されたユーザ入力インターフェース928を通じてプロセッサ904に接続されることが多いが、パラレルポート、ゲームポート、またはUSBなど他のインターフェースまたはバス構造によって接続されてもよい。さらにまた、データおよび情報は、モニタ930（この情報およびデータを電子的な形態で視覚的に表示するため）、プリンタ932（この情報およびデータを印刷形態で物理的に表示するため）、スピーカ934（この情報およびデータを可聴形態で音声により提示するため）などの特定の出力装置を通じて、わかりやすい形態または形式でユーザに提示または提供され得る。これらの装置のすべては、システムバス906に結合された出力インターフェース936を通じて電子制御装置900と通信している。このような周辺出力装置はいずれも、情報およびデータをユーザに提供するために使用されることが想定される。

電子制御装置900は、電子制御装置900と一体であるかまたはそこから離れている通信装置940の使用を通じて、ネットワーク環境938で動作し得る。この通信装置940は、通信インターフェース942を通じて、電子制御装置900の他のコンポーネントによって動作可能であり、これらと通信している。このような配置を使用して、電子制御装置900は、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークパーソナルコンピュータ、ピアデバイス、またはその他の一般的なネットワークノードであり得る、リモートコンピュータ944などの1つ以上のリモートコンピュータに接続されるかまたは別途これと通信してもよく、通常は、電子制御装置900に関連して上述されたコンポーネントの多くまたはすべてを含む。適切な通信装置940、たとえばモデム、ネットワークインターフェース、またはアダプタなどを使用して、コンピュータ944は、ローカルエリアネットワーク（LAN）および広域ネットワーク（WAN）内で動作し、これらを通じて通信し得るが、仮想プライベートネットワーク（VPN）、オフィスネットワーク、病院ネットワーク、エンタープライズネットワーク、イントラネット、インターネットなどのような他のネットワークも含み得る。

本明細書で使用される際に、電子制御装置900は、本開示の方法およびシステムの処理ステップを実行および実装するために、適切なカスタム設計または従来のソフトウェアを含むかまたはこれを実行するように動作し、これにより、特殊な特定の計算システムを形成する。したがって、方法およびシステムは、本開示に関連して以下に論じられる方法、プロセス、および変換データ操作をプロセッサ904に実行、構成、または別途実装させるコンピュータ可読プログラムコードまたは命令を記憶することが可能なコンピュータ可読記憶媒体を有する、1つ以上の電子制御装置900または類似の計算装置を含み得る。さらにまた、電子制御装置900は、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、携帯コンピュータ、ラップトップ、タブレット、パームトップ、モバイルデバイス、携帯電話、サーバ、またはコンピュータ実装された方法およびシステムを効率的に実装するためデータを適切に処理するのに必要な処理ハードウェアおよびソフトウェアを有するその他いずれかのタイプの計算装置の形態であり得る。

システムが、それぞれのサーバと同じであってもなくてもよい1つ以上のコンピュータ上に物理的に配置された、またはこれによりアクセス可能な、たとえばルックアップテーブルなどのデータベースを利用し得ることは、当業者にとって明らかであろう。たとえば、電子制御装置900上のプログラミングソフトウェアは、ネットワークの別個のプロセッサ上または別の方法で物理的に格納されたデータベースを制御し得る。

いくつかの例では、電子制御装置900は、様々な流体リザーバの各々の中の流体の圧力、流体リザーバの下流の流体導管内の圧力、流体リザーバの各々に侵入するときまたは出るときの各流体の流体流量、流体導管内の流体の流体流量、流体導管内の流体の逆流の存在、流体リザーバ内および／または流体導管内の流体の粘度、流体リザーバ内の流体の温度、様々な流体リザーバの各々のピストンまたはプランジャなどの駆動コンポーネントの速度、駆動コンポーネントのパルスシーケンスのパルス周波数および／または振幅、ならびにこれらの様々な組み合わせからなる群より選択された注入パラメータなど、注入プロトコル中に1つ以上の注入パラメータを測定および／または監視するようにプログラムされ得る。制御装置900は、流体注入システムに関連付けられた1つ以上のセンサと電気的および／または機械的に通信することにより、1つ以上の注入パラメータを測定し得る。測定および／または監視された注入パラメータに基づいて、制御装置900は、たとえば注入パラメータが所望の範囲外であるかまたは所望の範囲から外れる傾向があることをセンサが読み取った場合に、パラメータが調整されて所望の範囲に向かって、または所望の範囲内に戻るように、対応する動作を変更、調整、開始、または停止し得る。

図1から図3は、流体注入器システム100および関連するコンポーネントおよび構造の一例を示すが、本開示は、いずれか特定のタイプまたは種類の流体注入器システム100に限定されないことを、理解すべきである。ここで図5を参照すると、本開示による流体注入器システム100の別の非限定的な例は、シリンジ12などの少なくとも1つの流体リザーバと、少なくとも1つのプランジャ14に接続可能な少なくとも1つのピストン103（図示せず）と、流体制御モジュール（図示せず、制御装置900など）とを含む。少なくとも1つのシリンジ12は、一般に、シリンジポート13などのシステムの少なくとも1つのコンポーネントとインターフェースするように適合されている。流体注入器システム100は一般に、注入処置中に少なくとも1つの流体Fを患者に送達するように構成されている。流体注入器システム100は、造影剤、生理食塩水溶液、またはいずれか所望の医療用流体などの少なくとも1つの流体Fで満たされる、少なくとも1つのシリンジ12を解放可能に受容するように構成されている。システムは、いくつかのシリンジが並んでまたは他の空間的関係で配向されてもよく、注入器に関連付けられたそれぞれのピストンによって別個に作動される、マルチシリンジ注入器であってもよい。少なくとも1つのシリンジ12は、直立、まっすぐなどいずれの配向であってもよく、またはいずれの角度で配置されてもよい。別の実施形態では、流体注入器100は、1つ以上のローリングダイヤフラムシリンジ（図示せず）とインターフェースし得る。ローリングダイヤフラムシリンジベースの注入器の非限定的な例は、米国特許出願第15／305，285号明細書および米国特許出願第15／568，505号明細書、ならびに国際出願US2017／056747号明細書に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。

引き続き図5を参照すると、注入器システム100は、少なくとも1つのピストン103（図示せず）などの駆動コンポーネントで少なくとも1つのシリンジ12のプランジャ14を駆動することによって少なくとも1つの医療用流体Fを患者の血管系に注入するために、医療処置中に使用され得る。少なくとも1つのピストンは、プランジャ14など、少なくとも1つのシリンジの少なくとも一部で往復動作可能であり得る。係合すると、少なくとも1つのピストンは、少なくとも1つのシリンジの遠位端19に向けてプランジャ14を動かし、ならびに少なくとも1つのシリンジ12の近位端11に向けてプランジャ14を後退させることができる。

チューブセット（たとえば、第1および第2流体導管17aおよび17b、ならびに共通の流体導管20）は、各シリンジ12から血管アクセス部位で患者に挿入されたカテーテル（図示せず）に流体Fを送達するためのカテーテルと流体連通して各シリンジを配置するために、各シリンジ12と流体連通し得る。第1および第2流体導管17aおよび17bは、当該技術分野で知られている任意の適切な機構（たとえば、YコネクタまたはTコネクタ）によって共通の流体導管20に接続され得る。特定の実施形態では、1つ以上のシリンジ12からの流体流は、注入流量、各シリンジ内の流体圧力、流体導管持続時間内の流体流量、および総注入量などのユーザ選択注入パラメータに基づいて、患者への少なくとも1つの流体の送達を調節するために様々な駆動コンポーネント、弁、活栓、および流れ調節構造を動作させる、電子制御装置900と同じかまたは類似であり得る流体制御モジュールによって、調節され得る。流体制御モジュールは一般に、様々な機能を実行するように構成されており、これらは、他の様々な実施形態と併せて本明細書に記載されるように、システムのシリンジからシリンジへの流体の逆流の防止を支援する能力を有する。

いくつかの例では、流体制御モジュールは、少なくとも1つのシリンジ12を少なくとも1つの流体Fで満たすように、流体注入器システム100に指示し得る。流体注入器システム100は、シリンジ12の各々を所望の流体で満たすために、それぞれがシリンジ12の各々に対する、複数のバルク流体源、たとえばバルク造影流体供給源およびバルク生理食塩水供給源を有してもよい。少なくとも1つのシリンジ12を少なくとも1つの流体Fで満たすステップは、少なくとも1つのシリンジ12を少なくとも1つのバルク流体源と流体連通して配置し、少なくとも1つのシリンジ12のプランジャ14に取り外し可能に係合されているピストンを、少なくとも1つのシリンジの遠位端19から少なくとも1つのシリンジの近位端11に向かって後退させるように、流体注入器システム100に指示することによって、行われ得る。特定の実施形態では、流体注入器システム100および流体制御モジュールは、空気除去プロトコルを実行するようにプログラムされ得る。図5に示されるように、流体注入器システム100は開放システムであってもよく、すなわち2つのシリンジ12が、いかなる中間弁または活栓も用いることなく共通の流体導管20に接続する第1および第2流体導管17aおよび17bと流体接続し得る。このような開放システムでは、第2のシリンジ内の流体圧力に対する第1のシリンジ内の流体圧力の差が、高圧シリンジから低圧シリンジ内への流体の逆流をもたらす可能性がある。このような状況、たとえば高圧の造影流体が低圧の生理食塩水シリンジに流入する状況は、たとえば、送達される流体量の不正確さ、イメージング法から最適な画像が得られない、および医療用流体の浪費などの結果をもたらす可能性がある。別の実施形態によれば、流体注入器システム100は、たとえば、シリンジ12および／または第1および第2流体導管17aおよび17bの各々の遠位端19が第1および第2流体導管17aおよび17bの他方ならびに別のシリンジ12から各シリンジの内部を流体的に隔離するための1つ以上の弁または活栓を含み得る、閉鎖系であってもよい。

造影流体および生理食塩水フラッシング流体など、2つ以上の流体タイプを送達するように設定された、本明細書で説明および図示されるような2つ以上のシリンジを有する流体注入器システムなどのマルチリザーバ消耗品を有する注入器システムでは、異なるリザーバ内での2つの流体の意図しない混合の防止が望まれる。使い捨てリザーバの使用寿命にわたって複数の患者のために1つまたは複数の同じリザーバが使用される複数患者用途において、これは特に適切であろう。たとえば生理食塩水リザーバへの造影剤の意図しない混合は、テスト注入またはフラッシュフェーズ中の意図しない患者への投与もたらす可能性がある。逆に、造影剤リザーバ内への生理食塩水の意図しない混合は、希釈された投与をもたらし、診断に適さない、または低品質の画像を生成する可能性がある。

特定の注入器では、消耗品の配向は、使用期間中に固定され得る。たとえば、一部の注入器では、リザーバは、常にリザーバの遠位出口を上に向けて配向されている。このようなリザーバ設定では、任意の流体混合は、リザーバの上部から侵入し、占有流体に向かって下方に続く、より密度の高い流体を伴う。造影剤と生理食塩水との相対密度を考えると、これは、造影剤が生理食塩水リザーバに侵入する場合、底に沈むであろうことを意味している。造影剤は、垂直設定のリザーバの底部で固まるので、リザーバから送達される最後の流体となる。生理食塩水リザーバへの造影剤の流入を繰り返すことで、注入ごとの生理食塩水リザーバ内の造影剤パーセンテージを増加させ続けるだろう。生理食塩水を造影剤リザーバに混入することは、逆の効果をもたらす。より軽い生理食塩水流体は、造影剤リザーバの上部に閉じ込められたままとなり、侵入時の流体の速度に応じて、ほんの一部のみが占有造影剤の中に分散する。その結果、生理食塩水は、次の造影剤フェーズの開始時に吸出され、時間とともに混合繰り返しの影響を最小化するが、不正確な投与量の造影剤が患者に投与される結果となる。図5に示される注入器のような、別の実施形態によれば、流体注入器ヘッドは、シリンジの遠位端が概して下向きの方向を指すに旋回し得る。この実施形態では、生理食塩水シリンジ内へのより密度の高い造影剤の逆流の結果、造影剤がシリンジの遠位先端に溜まるので、流体注入器が生理食塩水を注入するようにプログラムされているとき、遠位先端の造影剤が最初に注入され、造影剤の過剰投与および浪費をもたらし、得られた画像の品質に影響を及ぼす。造影剤シリンジ内への生理食塩水の逆流により、プランジャに近いシリンジの近位端に生理食塩水が溜まり、これは、造影剤シリンジがその中に少量の流体を有するときに投与された造影剤投与量を希釈して、得られた画像の品質に影響を及ぼす。

リザーバ間の混合の原因は、高圧流体が低圧流体の流れに逆らって上流に移動する逆流として識別される現象による。逆流は、少なくとも部分的に、圧力勾配の物理学に基づいている。基礎となる原理は、減圧方向に流れが発生すること、たとえば最高圧力点から最低圧力点に向かって流れが伝播することである。特定の消耗品では、この経路は、注入リザーバから、患者のチューブセットに移動し、カテーテルから出る傾向がある。リザーバ内の圧力は駆動コンポーネントによる流体の変位によって生成されるので、リザーバは最高圧力点にある。圧力の大きさは、流体粘度、流量、負荷がかかった注入器コンポーネントの機械的たるみ、流体圧力下のシリンジおよびチューブ材料の膨張、ならびに下流のインピーダンス（たとえば、非限定的に、シリンジ出口のID、カテーテルパージおよびチューブセットID）に依存する。2つのリザーバが同時に開放している場合、2つのリザーバ間で圧力が異なっていれば逆流のリスクがある。最も低い圧力を有するリザーバは、接続チューブセットを通る逆流を介した高圧流体の導入の影響を受けやすくなる。このメカニズムを介した逆流は、システムの機械的コンポーネントに対する圧力および付加の増加とともにその体積が増大するリザーバの適応しやすい性質によっても発生または悪化する可能性がある。前述のように、流体の意図しない混合のリスクは、3つのリザーバのうちの少なくとも2つがマニホールドの患者ラインに対して開放しているときにのみ存在する。

図6Aは、造影剤などの第1流体1002、および生理食塩水などの第2流体1004の、圧力対時間を示すグラフ1000であり、第1および第2流体1002、1004は、時間とともに同じ圧力を発生する。流体注入器システムが圧力プロファイルにしたがって流体を送達するとき、第1または第2流体1002、1004の一方が第1または第2流体1002、1004の他方を含むリザーバ内に逆流する可能性は、比較的低い、および／またはゼロであることが理解されるだろう。逆に、図6Bは、造影剤などの第1流体1012、および生理食塩水などの第2流体1014の、圧力対時間を示すグラフ1010であり、第1および第2流体1012、1014は、時間とともに異なる圧力を発生する。図6Bに示されるような圧力プロファイルを有する流体注入器システムでは、リザーバ間に圧力差ΔPがある間、高圧造影剤リザーバから低圧生理食塩水への望ましくない逆流が発生することが知られている。これは、従来技術の流体注入器システム1100の一部を示す図7に最も明確に示されている。図示されるように、低圧第1流体、たとえば生理食塩水1110は第1流体リザーバ1112内に収容され、第2流体、たとえば造影剤1114は第2流体リザーバ1116内に収容される。加えて、図示されるように、流体導管1101は、第1および第2流体リザーバ1112、1116の両方が開放しており、同時に造影剤と生理食塩水の特定の比率の混合物が患者ラインに流れる、デュアルフローとして知られる状況の間に、第1および第2流体リザーバ1112、1116の間に流体経路を提供し得る。図7に示されるように、たとえば造影剤1114が圧力曲線1012に対応し、生理食塩水1110が圧力曲線1014に対応する図6Bを参照する、第1および第2流体リザーバ1112、1116間の圧力差プロファイルのため、第2流体リザーバ1116からの造影剤1114は、不必要に「逆流」し、第1流体リザーバ1112に侵入している。

デュアルフローフェーズは、たとえば、1％造影剤／99％生理食塩水から99％造影剤／1％生理食塩水までの体積比でプログラムされることが可能である。そのため、第1の生理食塩水リザーバと第2の造影剤流体リザーバとの間に発生し得る、広範囲の圧力勾配がある。特定の流れ条件によれば、逆流は、密度差によって造影剤が底部に沈んで時間とともに蓄積するので、生理食塩水リザーバ内に混合する造影剤として識別され得る。特定の実施形態では、造影剤流量が生理食塩水流量よりもはるかに多く、したがって生理食塩水リザーバに対して造影剤リザーバの方が大きい圧力差を生じるので、デュアルフロー比がデュアルフローフェーズで95％から99％造影剤対5％から1％生理食塩水であるとき、このタイプの混合シナリオは一般的である。

様々な実施形態によれば、デュアルフローフェーズは、注入の最初にプログラムされたフェーズであり得るか、もしくは造影剤フェーズ、生理食塩水フェーズ、異なるデュアルフローフェーズ、または遅延フェーズに続くことができる。特定の実施形態では、プログラムされたプロトコルシーケンスは、造影剤フェーズ、次にデュアルフローフェーズ、続いて生理食塩水フェーズであってもよい。この場合、造影剤リザーバは、造影剤フェーズで注入し、何らかの定常状態圧力を生成する。デュアルフローフェーズが始まると、生理食塩水リザーバが開放し、生理食塩水流が開始されると圧力を上昇させ始める。生理食塩水リザーバ内の圧力を上昇させることは、流体を加圧するように駆動コンポーネントを動かすこと、ならびに適応性の取り込みおよび機械的たるみの取り込みによるリザーバの体積膨張を補償することを含み得る。しかしながら、大気圧または造影剤フェーズよりも低い圧力の間に生理食塩水圧力が出口ラインまで開放し、前に生成されたフェーズ圧力などから造影剤の圧力が高い場合、生理食塩水リザーバが定常状態圧力まで上昇している間に、流体導管を通って生理食塩水リザーバ内への逆流が発生する可能性がある。これを防止するためのアプローチの1つは、たとえば、造影剤フェーズの終了時およびデュアルフローフェーズの開始時に、生理食塩水リザーバ内の圧力が造影剤の圧力と実質的に等しいことを保証するために、生理食塩水リザーバを与圧することによる、圧力均等化を使用することである。生理食塩水は、デュアルフローフェーズ中に造影剤を希釈するので、造影剤／生理食塩水混合物の粘度の低下により、システム内の圧力は造影剤に対して低下し、逆流を駆動する圧力のデルタはなくなる。

特定の実施形では、デュアルフローフェーズが注入の最初にプログラムされたフェーズであるか、または生理食塩水フェーズ、遅延フェーズ、または20mL未満の体積の造影剤フェーズに続く場合、生理食塩水は、造影剤圧力を圧力等化するのに十分な時間を有していない場合がある。したがって、生理食塩水よりも速く造影剤圧力が上昇するリスクの可能性があり、逆流を防止するために追加の論理が実装されなければならない。これらの実施形態では、逆流を防止する1つの方法は、定常状態までの圧力の一時的上昇の間、生理食塩水圧力が造影剤よりも高いことを保証することである。しかしながら、造影剤ピストンは生理食塩水ピストンよりも速く流体を送達するので、50％造影剤を超えるデュアルフロー比でより高い生理食塩水圧力を保証することは困難である。別のアプローチは、乱流頭を通過して生理食塩水シリンジ内への造影剤の流れを防止するために流体導管内に乱流頭界面を作製するために、生理食塩水駆動コンポーネントのパルスを使用することであり得る。

本開示の様々な実施形態によれば、高圧リザーバと低圧リザーバとの間に観察されるこの逆流に対抗するために、本明細書でマイクロ圧力変動またはパルスと呼ばれる挙動が実施され得る。たとえば、開示された概念の様々な実施形態によれば、注入プロトコルを実行するように構成された改良型の流体注入器システム1200が、図8に部分的に示されている。図示されるように、流体注入器システム1200は、2つ以上の駆動コンポーネント1204、1205（図8に簡略化された形態で部分的に示される）の各々に動作可能に関連付けられた制御装置1202（簡略化された形態で示される）を含む。駆動コンポーネント1204、1205は、第1流体リザーバ1212から流体導管1201を通る第1流体（たとえば、非限定的に、生理食塩水1210）、および第2流体リザーバ1216から流体導管1201を通る少なくとも第2流体（たとえば、非限定的に、造影剤1214）を、加圧および注入するように構成されており、流体導管1201は、第1流体リザーバ1212および少なくとも第2流体リザーバ1216と選択的に流体連通している。制御装置1202は、流体導管1201を通る造影剤1214を加圧および注入するように第2駆動コンポーネント1205を作動させ、第2駆動コンポーネント1205が作動している間、流体導管1201を通る造影剤1214の第1流体リザーバ1210内への逆流を防止するために流体導管1201内の生理食塩水1210と造影剤1214との間の乱流頭界面1211を作製するために、生理食塩水1210の間欠パルスを導入するように第1駆動コンポーネント1204を作動させるようにプログラムまたは構成された、少なくとも1つのプロセッサ1203（図8に簡略化された形態で示される）を含む。言い換えると、流頭界面1211は、第1流体リザーバ1212内への造影剤1214の逆流を防止する、乱流を有する物理的な流体バリアとして作用する。

加えて、生理食塩水流量の一時的なパルス状増加は、第1流体リザーバ1210内に上昇圧力を生成し、少なくとも一時的に圧力勾配の大きさを減少させる。したがって、第1駆動コンポーネント1204が作動されると、第1流体リザーバ1210の容量が増加し（圧力下のリザーバの膨張による）、流体導管1201内の流頭界面1211を超える逆流から第1流体リザーバ1210内に造影剤1214が侵入しない間、第1流体の圧力が増加する。また、間欠パルスの送達の間、たとえば、パルス間隔（たとえば、パルス間の時間、パルス周波数）、パルス流量（たとえば、パルスの流量、パルス振幅）、およびパルス量（たとえば、パルスの有効持続時間）など少なくとも3つの制御され得るパラメータがあり得るが、これらは本明細書でより詳細に論じられる。

図9は、流体注入器システム1200（図8）の動作期間中のモータ速度対時間のグラフ表示1300を示す。マイクロ圧力変動の実施は、デュアルフローフェーズ中のプログラムされた流量の生理食塩水1210を使用し、増加した流量の間欠パルスを導入することが、理解されるだろう。これらのパルスは、流頭界面1211で流体経路内の乱流を生成するとともに、逆流が発生するのを防止するために、急速な圧力を生成する。したがって、マイクロ圧力変動は、プログラムされた流量を取り、第1流体リザーバ1212内、ならびに特定の実施形態では圧力差による造影剤の逆流に対抗するために第1流体リザーバ1212に隣接する流体導管1201の一部で、乱流および高圧を生成するために、これを断続的に変化させる。たとえば、第1流体リザーバ1212の駆動コンポーネントの間欠パルスの結果として流体導管1201内の生理食塩水1210と造影剤1214との間の流頭界面1211を示す、図10の拡大図を参照されたい。

再び図8を参照すると、プロセッサ1203は、生理食塩水1210の圧力が造影剤1214の圧力と実質的に同じ圧力に到達する（すなわち、第1のリザーバ1212と第2のリザーバ1216との間に圧力差がなくなる）まで生理食塩水1210の間欠パルスを導入し続けるように第1駆動コンポーネント1204を作動させ得ることが、理解されるだろう。1つの例示的な実施形態では、生理食塩水1210の圧力が造影剤1214の圧力と実質的に同じ圧力に到達する前に、40ミリリットル未満の生理食塩水1210が流体導管1201内に導入され得る。別の例示的な実施形態では、生理食塩水1210の圧力が造影剤1214の圧力と実質的に同じ圧力に到達する前に、25ミリリットル未満の生理食塩水1210が流体導管1201内に導入され得る。圧力平衡に到達するのに必要な生理食塩水1210の量は、たとえば流体粘度、所望のデュアルフロー比、造影剤圧力、駆動コンポーネントの速度、取り付けられたカテーテルを含む流体経路の形状、およびこれらの組み合わせのうちの1つ以上に依存し得る。プロセッサ1203は、第2流体リザーバと比較した第1流体リザーバ内の圧力差、第1流体と第2流体との所望の比率と比較した第1流体と第2流体との観察された比率の差、流体導管内の流体流量または圧力の変化、第2流体の逆流の検出、第1流体と第2流体との流体特性の差、およびこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つに基づいて、増加する周波数、減少する周波数、増加する振幅、減少する振幅、およびこれらの任意の組み合わせのうちの1つである周波数または振幅で生理食塩水1210の間欠パルスを導入するように、第1駆動コンポーネント1204をさらに作動させ得る。加えて、プロセッサ1203は、生理食塩水1210の間欠パルスを減少させ、第1流体流量の生理食塩水1210および第2流体流量の造影剤1214を、流体導管1201を通る生理食塩水1210および造影剤1214の所望の比率で送達してもよい。

個々のパルス挙動の論理は、プロセッサ動作アルゴリズムまたはルックアップテーブル1400から決定され得る。たとえば、デュアルフローフェーズプログラム比および流量の入力パラメータに基づく、ルックアップテーブル1400の一部を示す、図11を参照されたい。個々のパルス挙動の論理はまた、たとえばユーザによって入力された、および／または保存された注入プロトコルに格納された、注入パラメータに基づいてパルスプロトコルを決定する、所定のアルゴリズムからも決定され得る。注入パラメータの適切な例は、プログラムされた流量、プログラムされた量、使用される造影剤タイプ、使用されるフラッシュ溶液、デュアルフロー比、および／またはカテーテルサイズを含む。したがって、生理食塩水1210の間欠パルスが導入されると、プロセッサ1203は、ルックアップテーブル（たとえば、図11に示されるテーブル1400）または所定のアルゴリズムから、パルス間隔、パルス流量、およびパルス量のうちの1つ以上を選択し得る。加えて、テーブル1400および／または所定のアルゴリズムは、プロセッサに関連付けられた、メモリ装置に格納されてもよい。別の実施形態によれば、プロセッサ1203はまた、流体導管内1201の注入圧力の変化率を継続的に監視し、これに応答して、ルックアップテーブル1400または所定のアルゴリズムに基づいて間欠パルスのパルス間隔、パルス流量、およびパルス量のうちの少なくとも1つを調整してもよい。

また、定常状態流れプロファイルに到達した後の特定の実施形態によれば、プロセッサ1203は、定常状態が達成された後に第1流体リザーバ1212内の圧力と第2流体リザーバ1216内の圧力との差が第1所定値に到達するか否かを判断するために、生理食塩水1210および造影剤1214の注入中に、第1流体リザーバ1212内の圧力および第2流体リザーバ1216内の圧力のうちの少なくとも1つを監視し得る。さらに、第1所定値に到達した場合には、プロセッサ1203は、造影剤1214が第1流体リザーバ1212に侵入するのを防止するために、流体導管1201を通る生理食塩水1210の間欠パルスの新しいプロトコルを再開または開始し得る。特定の実施形態では、プロセッサ1203は、流体導管1201内の注入圧力を監視し続け、流体導管1201内の注入圧力が第2所定値だけ変化するか否かを判断し得る。さらに別の実施形態では、プロセッサ1203は、第1流体リザーバ1212内の圧力と第2流体リザーバ1216内の圧力との差を監視し続けてもよく、ΔPが2回目に第1所定値に到達した場合、または流体導管1201内の注入圧力が2回目に第1の所定圧力に到達した場合、プロセッサは、再び定常状態に到達するまで、生理食塩水駆動コンポーネントの断続的パルスのプロトコルを再び開始してもよい。さらに別の実施形態では、プロセッサ1203は、後続のパルスプロトコルまたはシーケンスを開始する前に、第1流体リザーバ1212内の圧力と第2流体リザーバ1216内の圧力との差の第1所定値に到達したか否か、または流体導管1201内の圧力の第1所定値に到達したか否かを判断する必要がない場合がある。これらの実施形態によれば、プロセッサ1203は、流体リザーバのΔPまたは流体導管1201内の圧力の傾向に基づいて、たとえば予測アルゴリズムを使用して、値が第1所定値に向かう傾向があることを推定および計算してもよく、したがって、計算された傾向に基づいて、第1所定値に到達する前に後続のパルスプロトコルを開始してもよい。適切な実施形態では、第1および第2流体リザーバ1212、1216間のΔPは監視される必要がないが、パルスプロトコルは患者ライン内の単一の注入圧力の測定に基づき得ることが、理解されるだろう。加えて、所定のパルスシーケンスは、プログラムされたデュアルフロー比、量、流量、および／または注入パラメータの任意の組み合わせについて識別され得る。

生理食塩水1210の間欠パルスが送達されている間、パルスオン流量（たとえば、図9に示されるパルスオン流量1302参照）はプログラムされた流量（たとえば、図9に示されるプログラムされた流量1304参照）を超えて増加し、したがって、生理食塩水1210の過剰送達または造影剤1214の過小送達をもたらす可能性があることに留意することが重要である。1つの例示的な実施形態では、流体導管1201内の生理食塩水1210と造影剤1214との間に流頭界面1211を作製するために、第1駆動コンポーネント1204が生理食塩水1210の間欠パルスを導入している間、導入された生理食塩水1210の総量は、ユーザがプログラムした量と15ミリリットルとの合計よりも少ない。生理食塩水のこの過剰送達は、注入に利用可能または必要な量よりも多くの生理食塩水の量を必要とするので、一般にユーザの観点からは望ましくない。この潜在的な生理食塩水過剰送達を説明するために、パルスのパルスオフ流量（たとえば、図9のパルスオフ流量1306参照）（たとえば、流量が増加しない時間）は、生理食塩水流量をプログラムされた流量未満に減少させてもよい。したがって、流量の減少は、流量増加の期間の少なくとも一部に対抗することができ、その結果、生理食塩水送達量は、プログラムされた量にほぼ等しくなる可能性がある。プログラムされた流量1304に対してパルスオン流量1302が使用される期間とプログラムされた流量1304に対してパルスオフ流量1306が使用される期間との正味の差は、マイクロ圧力変動中に過剰送達または過小送達された量を識別する。たとえば、図9では、パルスシーケンス中のプログラムされた流量1304より上に描かれた曲線で区切られた台形は、送達された生理食塩水1210の量を表すのに対して、パルスシーケンス中のプログラムされた流量1304より下に描かれた曲線で区切られた台形は、送達されていない生理食塩水1210の量を表すことが、理解されるだろう。したがって、次に、プログラムされた流量1304とパルスオン流量1302／パルスオフ流量1306との曲線間の面積に基づいて、プロトコルごとの理論的に予想される過剰送達生理食塩水の量が計算され得る。加えて、生理食塩水の過剰送達を最小化および／または排除するために、間欠パルスが最適化され得る。

間欠パルスは、逆流がリスクである注入の一部として識別されている、最初の25ミリリットルの注入の間にのみ発生する可能性があることもまた、理解されるだろう。加えて、流体注入器システム1200が注入の定常状態に到達すると、第1流体リザーバ1212と第2流体リザーバ1216との間の圧力差は安定している。第1および第2流体リザーバ1212、1216間に圧力差（ΔP）がなければ、逆流の駆動力はなく、パルスは減少するか、または中断することさえあり得る。しかしながら特定の実施形態では、注入の途中で圧力の一時的上昇をもたらす有害事象が発生する場合、非定型的な注入処置が行われ得る。これは、たとえば、血管外漏出、カテーテルのねじれ、チューブセットのねじれなどによって引き起こされる可能性がある。これらの注入中の圧力上昇が逆流を引き起こすのを防止するために、流体注入器システム1200は、所定の論理を実行するループ内の注入全体の間、圧力を監視し得る。所定の論理は、以下のステップを含み得る。1）カウンタをゼロに設定し、2）タイマを500ミリ秒に設定し、3）システムの現在の圧力を記憶し、4）500ミリ秒タイマの終了後、圧力を開始時に記憶されたシステム圧力と比較し、5）その期間中に圧力が5psi以上上昇した場合にはカウンタを1だけ増加させ、その期間中に圧力が5psi以上上昇しなかった場合にはカウンタを0にリセットし、6）カウンタが3に到達するかまたは注入フェーズが終了するまでステップ2～5を繰り返し、7）カウンタが3に到達したら、100ミリ秒の間パルス挙動の実行をトリガし、100ミリ秒ごとに圧力をチェックし、圧力が1psiだけ上昇した場合には、100ミリ秒間パルスを継続する。100ミリ秒にわたって1psi以上の圧力上昇がなくなるまで、圧力をチェックし続ける。5psiは、逆流を発生することなく流体注入器システム1200が経験できる最大の圧力変化として識別されている。システムの弾性として知られるこの値、ならびに流体経路の長さは、システムごとに異なる。

この論理は、有害事象の条件下でも、システムが生理食塩水リザーバを造影剤による汚染から保護することを保証する。

図12に示されるように、本開示の別の実施形態によれば、第2流体リザーバからの第2流体が、注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムの第1流体リザーバ内に逆流するのを防止する方法1500が提供される。方法1500は、第1駆動コンポーネントおよび少なくとも第2駆動コンポーネントに動作可能に関連付けられた制御装置を提供するステップであって、第1駆動コンポーネントは、患者の流体導管を通じて第1流体を加圧および注入するように構成されており、第2駆動コンポーネントは、流体導管を通じて第2流体リザーバから少なくとも第2流体を加圧および注入するように構成されている、ステップと、流体導管を通じて第2流体を加圧および注入するように、2つ以上の駆動コンポーネントの第2駆動コンポーネントを作動させるステップと、第2駆動コンポーネントが作動している間、流体導管を通る第2流体の第1流体リザーバ内への逆流を防止するために流体導管内の第1流体と第2流体との間の流頭界面を作製するために、第1流体の間欠パルスを導入するように2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントを作動させるステップとを含み得る。別の実施形態によれば、本開示は、本明細書に記載される様々なプロセッサ開始ステップと同様に修正された方法を含み得る。

図13から図18は、開示された概念の別の態様による、様々な非限定的なパルスプロトコルを使用する図8の流体注入器システム1200の動作期間中の、モータ速度対時間のグラフ表示1600、1610、1620、1630、1640、および1650の様々な実施形態を示す。間欠パルスの挙動は任意のパラメータの組み合わせを有し得ることが、理解されるだろう。たとえば、図13では、t、t₁、t₂、T、A₁、およびA₂は、それぞれパルス間の時間、目標を上回る時間、目標を下回る時間、合計パルス持続時間、目標を上回るパルスの振幅、および目標を下回るパルスの振幅に対応し得る。図14から図18のグラフ表示1610、1620、1630、1640、および1650に示されるように、これらのパラメータのすべては、異なるパルス挙動、シーケンス、およびプロトコルを生成するために修正されることが可能である。加えて、本明細書では、他の適切な代替パルスパターンが想定されることは、理解されるだろう。たとえば、非限定的に、異なる勾配を有するパルスのグラフ表示が想定され、パルスはまた、より鋸歯状（最大パルス流の時間が短い）であってもよい。さらに、本明細書では、たとえば、ピストンコンポーネントに対するひずみの解放、またはパルスの開始または終了時の駆動コンポーネントの運動量の喪失または獲得の結果として、頂点がより丸みを帯びた正弦波パルスパターンが想定される。

図19から図25は、流体注入器システム1200の一実施形態による、注入プロトコルの過程にわたる生理食塩水および造影剤のモータ速度（図19、図20、および図25）、圧力（図21および図24）、および流量（図22および図23）の別のグラフ表示1700、1710、1720、1730、1740、1750、および1760を示す。各グラフ表示1700、1710、1720、1730、1740、1750、および1760において、t₀はシステム内の圧力が定常状態に到達する時間を表し、グラフ表示1750および1760では、t₂は圧力デルタが間欠パルスの第2のセットを開始する時間を表す。グラフ表示1700、1740では、モータ速度の調整はなされていないが、グラフ表示1710、1720、および1730に示されるように、生理食塩水の間欠パルスが導入されている。また、グラフ表示1750および1760に示されるように、生理食塩水の間欠パルスが一定期間導入されており、後の第2の期間には、間欠パルスの第2のセットが導入されている。

開示された概念によれば、プロセッサ1203によって実行されると、プロセッサ1203に、流体導管1201を通る造影剤1214を加圧および注入するように第2駆動コンポーネント1205を作動させ、第2駆動コンポーネント1205が作動している間、流体導管1201を通る第2流体1214の第1流体リザーバ1210内への逆流を防止するために流体導管内1201の生理食塩水1210と造影剤1214との間の流頭界面1211を作製するために、生理食塩水1210の間欠パルスを導入するように第1駆動コンポーネント1204を作動させる、1つ以上の命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品が、さらに提供され得る。別の実施形態によれば、本開示は、本明細書に記載される様々なプロセッサ開始ステップをコントローラに実行させることができるコンピュータプログラム製品を含み得る。

流体注入器システム、その逆流を防止する方法、およびコンピュータプログラム製品の例が上記の説明で提供されたが、当業者は、本開示の範囲および精神から逸脱することなく、これらの例に修正および変更を加えることができる。したがって、上記の説明は、限定的ではなく例示的であるように意図される。上記で説明された開示は添付請求項によって定義され、請求項の均等物の意味および範囲に含まれる本開示へのすべての変更は、その範囲内に包含されるべきである。

11 近位端
12 シリンジ
13 シリンジポート
14 プランジャ
17a 第1流体導管
17b 第2流体導管
19 遠位端
20 共通の流体導管
100、1100、1200 流体注入器システム
102 注入器ハウジング
103 往復可動ピストン
104 側面
106 遠位端または上端
108 近位端または下端
110 ベース
116 ドア
118 バルク流体コネクタ
120 バルク流体源
124 ユーザインターフェース
126 制御ボタン
130 多患者使い捨てセット（MUDS）
132 流体リザーバ（シリンジ）
134 MUDS流体経路
136 弁
148 マニホールド
150 流体入口ライン
152 流体出口ライン
190 単回使用使い捨てセット（SUDS）
192 接続ポート
208 SUDS流体ライン
900 電子制御装置
902 計算システム環境
904、1203 プロセッサ
906 システムバス
908 システムメモリ
910 非リムーバブルメモリインターフェース
912 ハードディスクドライブ
914 リムーバブル不揮発性メモリインターフェース
916 磁気ディスクドライブユニット
918 リムーバブル不揮発性磁気ディスク
920 光ディスクドライブユニット
921 ユニバーサルシリアルバス（USB）ポート
922 リムーバブル不揮発性光ディスク
928 ユーザ入力インターフェース
930 モニタ
932 プリンタ
934 スピーカ
936 出力インターフェース
938 ネットワーク環境
940 通信装置
942 通信インターフェース
944 リモートコンピュータ
1000、1010 グラフ
1101、1201 流体導管
1002、1012 第1流体
1004、1014、1114、1214 第2流体
1012、1014 圧力曲線
1110、1210 生理食塩水
1112、1210、1212 第1流体リザーバ
1114、1214 造影剤
1116、1216 第2流体リザーバ
1202 制御装置
1204、1205 駆動コンポーネント
1211 流頭界面
1300、1600、1610、1620、1630、1640、1650、1700、1710、1720、1730、1740、1750、1760 グラフ表示
1302 パルスオン流量
1304 プログラムされた流量
1306 パルスオフ流量
1400 ルックアップテーブル
1500 方法
F 流体

Claims (63)

1. 注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムであって、前記流体注入器システムは、
   第1流体リザーバから流体導管を通る第1流体、および第2流体リザーバから前記流体導管を通る少なくとも第2流体を、加圧および注入するように構成された2つ以上の駆動コンポーネントの各々に動作可能に関連付けられた制御装置であって、前記流体導管は前記第1流体リザーバおよび少なくとも前記第2流体リザーバと選択的に流体連通している、制御装置を含み、前記制御装置は、
   前記流体導管を通る前記第2流体を加圧および注入するように前記2つ以上の駆動コンポーネントの第2駆動コンポーネントを作動させ、
   前記第2駆動コンポーネントが作動している間、前記流体導管を通る前記第2流体の前記第1流体リザーバ内への逆流を防止するために前記流体導管内の前記第1流体と前記第2流体との間の流頭界面で前記流体導管内に乱流を作製するために、前記流体導管内の前記第1流体の間欠パルスを導入するように前記2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントを作動させる
   ようにプログラムまたは構成された少なくとも1つのプロセッサ
   を含む、流体注入器システム。
2. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達するまで前記第1流体の間欠パルスを導入し続けるように前記2つ以上の駆動コンポーネントの前記第1駆動コンポーネントを作動させるように、さらにプログラムまたは構成されている、請求項1に記載の流体注入器システム。
3. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記第2流体リザーバと比較した前記第1流体リザーバ内の圧力差、前記第1流体と前記第2流体との所望の比率と比較した前記第1流体と前記第2流体との観察された比率の差、前記流体導管内の流体流量または圧力の変化、前記第2流体の逆流の検出、前記第1流体と前記第2流体との流体特性の差、およびこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つに基づいて、増加する周波数、減少する周波数、増加する振幅、減少する振幅、およびこれらの任意の組み合わせからなる群より選択された周波数または振幅で前記第1流体の間欠パルスを導入するように前記2つ以上の駆動コンポーネントの前記第1駆動コンポーネントをさらに作動させるように、さらにプログラムまたは構成されている、請求項1または2に記載の流体注入器システム。
4. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記第1流体の周波数または振幅のうちの少なくとも1つを減少させるように、または前記第1流体の前記間欠パルスの波形を変化させるように、ならびに前記流体導管を通る前記第1流体と前記第2流体との所望の比率で第1流体流量の前記第1流体と第2流体流量の前記第2流体を送達するように、さらにプログラムまたは構成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
5. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記第1流体リザーバ内の圧力と前記第2流体リザーバ内の圧力との差が第1所定値に到達するか否かを判断するために、前記第1流体および前記第2流体の注入中に前記第1流体リザーバ内の前記圧力および前記第2流体リザーバ内の前記圧力のうちの少なくとも1つを監視するように、さらにプログラムまたは構成されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
6. 前記第1所定値に到達すると、前記少なくとも1つのプロセッサは、前記第2流体が前記第1流体リザーバに侵入するのを防止するために、前記流体導管を通る前記第1流体の間欠パルスの第2のセットを開始するように、さらにプログラムまたは構成されている、請求項5に記載の流体注入器システム。
7. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記流体導管内の注入圧力を監視し、前記注入圧力が第2所定値だけ変化するか否かを判断するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
8. 前記少なくとも1つのプロセッサは、プログラムされた注入プロトコルおよびユーザ入力情報のうちの少なくとも1つに基づいて所定の注入圧力を計算し、これに応答して、前記間欠パルスの事前設定された波形を調整するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
9. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記流体導管内の注入圧力の変化率を継続的に監視し、これに応答して、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムに基づいて前記間欠パルスのパルス間隔、パルス流量、およびパルス量のうちの少なくとも1つを調整するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項1から8のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
10. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス間隔を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項1から9のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
11. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス流量を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項10に記載の流体注入器システム。
12. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス量を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項1から11のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
13. 前記ルックアップテーブルおよび前記所定のアルゴリズムのうちの少なくとも1つがメモリ装置に格納されている、請求項10から12のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
14. 前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達する前に、40ミリリットル未満の前記第1流体が前記流体導管内に導入される、請求項1から13のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
15. 前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達する前に、25ミリリットル未満の前記第1流体が前記流体導管内に導入される、請求項14に記載の流体注入器システム。
16. 前記流体導管内の前記第1流体と前記第2流体との間の前記流頭界面を作製するために前記第1駆動コンポーネントが前記第1流体の間欠パルスを導入している間、前記流体導管内に導入される前記第1流体の総量は、ユーザがプログラムした量と15ミリリットルとの合計よりも少ない、請求項1から15のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
17. 前記第1駆動コンポーネントが作動すると、前記第1流体リザーバの容量が増加し、前記第2流体のいずれも前記第1流体リザーバに侵入しない、請求項1から16のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
18. 注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムであって、前記流体注入器システムは、
    第1流体リザーバから流体導管を通る第1流体、および第2流体リザーバから前記流体導管を通る少なくとも第2流体を、加圧および注入するように構成された2つ以上の駆動コンポーネントの各々に動作可能に関連付けられた制御装置であって、前記流体導管は前記第1流体リザーバおよび少なくとも前記第2流体リザーバと選択的に流体連通している、制御装置を含み、前記制御装置は、
    前記流体導管を通る前記第2流体を加圧および注入するように前記2つ以上の駆動コンポーネントの第2駆動コンポーネントを作動させ、
    前記第2駆動コンポーネントが作動している間、前記流体導管を通る前記第2流体の前記第1流体リザーバ内への逆流を防止するために前記流体導管内の前記第1流体と前記第2流体との間の流頭界面で前記流体導管内に乱流を作製するために、前記流体導管内の前記第1流体の間欠パルスを導入するように前記2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントを作動させ、
    前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達するまで前記第1流体の間欠パルスを導入し続け、
    前記第1流体の周波数および振幅のうちの少なくとも1つを減少させるかまたは前記第1流体の前記間欠パルスの波形を変更し、第1流体流量の前記第1流体および第2流体流量の前記第2流体を、前記流体導管を通る前記第1流体および前記第2流体の所望の比率で送達し、
    前記第1流体リザーバ内の圧力と前記第2流体リザーバ内の圧力との差が第1所定値に到達するか否かを判断するために、前記第1流体および前記第2流体の注入中に前記第1流体リザーバ内の前記圧力および前記第2流体リザーバ内の前記圧力のうちの少なくとも1つを監視するか、または前記流体導管内の注入圧力を監視して、前記注入圧力が第2所定値だけ変化するか否かを判断し、
    前記第1所定値および前記第2所定値のうちの対応するものに到達すると、前記第2流体が前記第1流体リザーバに侵入するのを防止するために、前記流体導管を通る前記第1流体の間欠パルスの第2のセットを開始する
    ようにプログラムまたは構成された、少なくとも1つのプロセッサ
    を含む、流体注入器システム。
19. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記第2流体リザーバと比較した前記第1流体リザーバ内の圧力差、前記第1流体と前記第2流体との所望の比率と比較した前記第1流体と前記第2流体との観察された比率の差、前記流体導管内の流体流量または圧力の変化、前記第2流体の逆流の検出、前記第1流体と前記第2流体との流体特性の差、およびこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つに基づいて、増加する周波数、減少する周波数、増加する振幅、減少する振幅、およびこれらの任意の組み合わせからなる群より選択された周波数または振幅で前記第1流体の間欠パルスを導入するように前記2つ以上の駆動コンポーネントの前記第1駆動コンポーネントをさらに作動させるように、さらにプログラムまたは構成されている、請求項18に記載の流体注入器システム。
20. 前記少なくとも1つのプロセッサは、プログラムされた注入プロトコルおよびユーザ入力情報のうちの少なくとも1つに基づいて所定の注入圧力を計算し、これに応答して、前記間欠パルスの事前設定された波形を調整するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項18または19に記載の流体注入器システム。
21. 前記少なくとも1つのプロセッサは、前記流体導管内の注入圧力の変化率を継続的に監視し、これに応答して、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムに基づいて前記間欠パルスのパルス間隔、パルス流量、およびパルス量のうちの少なくとも1つを調整するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項18から20のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
22. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス間隔を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項18から21のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
23. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス流量を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項22に記載の流体注入器システム。
24. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサは、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス量を選択するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項18から23のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
25. 前記ルックアップテーブルおよび前記所定のアルゴリズムのうちの少なくとも1つがメモリ装置に格納されている、請求項22から24のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
26. 前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達する前に、40ミリリットル未満の前記第1流体が前記流体導管内に導入される、請求項18から25のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
27. 前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達する前に、25ミリリットル未満の前記第1流体が前記流体導管内に導入される、請求項26に記載の流体注入器システム。
28. 前記流体導管内の前記第1流体と前記第2流体との間の前記流頭界面を作製するために前記第1駆動コンポーネントが前記第1流体の間欠パルスを導入している間、前記流体導管内に導入される前記第1流体の総量は、ユーザがプログラムした量と15ミリリットルとの合計よりも少ない、請求項18から27のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
29. 前記第1駆動コンポーネントが作動すると、前記第1流体リザーバの容量が増加し、前記第2流体のいずれも前記第1流体リザーバに侵入しない、請求項18から28のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
30. 第2流体リザーバからの第2流体が、注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムの第1流体リザーバ内に逆流するのを防止する方法であって、前記方法は、
    第1駆動コンポーネントおよび第2駆動コンポーネントに動作可能に関連付けられた制御装置を提供するステップであって、前記第1駆動コンポーネントは、流体導管を通じて第1流体を加圧および注入するように作動され、前記第2駆動コンポーネントは、前記流体導管を通じて前記第2流体リザーバから少なくとも第2流体を加圧および注入するように作動される、ステップと、
    前記流体導管を通じて前記第2流体を加圧および注入するように、前記2つ以上の駆動コンポーネントの前記第2駆動コンポーネントが作動されるステップと、
    前記第2駆動コンポーネントが作動している間、前記流体導管を通る前記第2流体の前記第1流体リザーバ内への逆流を防止するために前記流体導管内の前記第1流体と前記第2流体との間の流頭界面で前記流体導管内に乱流を作製するために、前記流体導管内の前記第1流体の間欠パルスを導入するように前記2つ以上の駆動コンポーネントの前記第1駆動コンポーネントが作動されるステップと
    を含む方法。
31. 前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じ圧力に到達するまで前記第1流体の間欠パルスを導入し続けるように前記2つ以上の駆動コンポーネントの前記第1駆動コンポーネントを作動させるように、前記少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップをさらに含む、請求項30に記載の方法。
32. 前記第2流体リザーバと比較した前記第1流体リザーバ内の圧力差、前記第1流体と前記第2流体との所望の比率と比較した前記第1流体と前記第2流体との観察された比率の差、前記流体導管内の流体流量または圧力の変化、前記第2流体の逆流の検出、前記第1流体と前記第2流体との流体特性の差、およびこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つに基づいて、増加する周波数、減少する周波数、増加する振幅、減少する振幅、およびこれらの任意の組み合わせからなる群より選択された周波数または振幅で前記第1流体の間欠パルスを導入するように前記2つ以上の駆動コンポーネントの第1駆動コンポーネントをさらに作動させるように、前記少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップをさらに含む、請求項30または31に記載の方法。
33. 前記第1流体の周波数または振幅のうちの少なくとも1つを減少させるように、または前記第1流体の前記間欠パルスの波形を変化させるように、ならびに前記流体導管を通る前記第1流体と前記第2流体との所望の比率で第1流体流量の前記第1流体と第2流体流量の前記第2流体を送達するように、前記少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップをさらに含む、請求項30から32のいずれか一項に記載の方法。
34. 前記第1流体リザーバ内の圧力と前記第2流体リザーバ内の圧力との差が第1所定値に到達するか否かを判断するために、前記第1流体および前記第2流体の注入中に前記第1流体リザーバ内の前記圧力および前記第2流体リザーバ内の前記圧力のうちの少なくとも1つを監視するように、前記少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップをさらに含む、請求項30から33のいずれか一項に記載の方法。
35. 前記第1所定値に到達すると、前記第2流体が前記第1流体リザーバに侵入するのを防止するために、前記少なくとも1つのプロセッサを用いて前記流体導管を通る前記第1流体の間欠パルスの第2のセットを開始するステップをさらに含む、請求項34に記載の方法。
36. 前記流体導管内の注入圧力を監視し、前記注入圧力が第2所定値だけ変化するか否かを判断するように、前記少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップをさらに含む、請求項30から33のいずれか一項に記載の方法。
37. プログラムされた注入プロトコルおよびユーザ入力情報のうちの少なくとも1つに基づいて所定の注入圧力を計算するように前記少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップと、これに応答して、前記間欠パルスの事前設定された波形を調整するステップとをさらに含む、請求項30から33のいずれか一項に記載の方法。
38. 前記流体導管内の注入圧力の変化率を継続的に監視するように前記少なくとも1つのプロセッサをプログラムまたは構成するステップと、これに応答して、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムに基づいて前記間欠パルスのパルス間隔、パルス流量、およびパルス量のうちの少なくとも1つを調整するステップとをさらに含む、請求項30から37のいずれか一項に記載の方法。
39. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサを用いてルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス間隔を選択するステップをさらに含む、請求項30から38のいずれか一項に記載の方法。
40. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサを用いてルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス流量を選択するステップをさらに含む、請求項39に記載の方法。
41. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサを用いてルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス量を選択するステップをさらに含む、請求項30から40のいずれか一項に記載の方法。
42. 前記ルックアップテーブルおよび前記所定のアルゴリズムのうちの少なくとも1つがメモリ装置に格納されている、請求項39から41のいずれか一項に記載の方法。
43. 前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じである圧力に到達する前に、40ミリリットル未満の前記第1流体が前記流体導管内に導入される、請求項30から42のいずれか一項に記載の方法。
44. 前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じである圧力に到達する前に、25ミリリットル未満の前記第1流体が前記流体導管内に導入される、請求項43に記載の方法。
45. 前記流体導管内の前記第1流体と前記第2流体との間の前記流頭界面を作製するために前記第1駆動コンポーネントが前記第1流体の間欠パルスを導入している間、前記流体導管内に導入される前記第1流体の総量は、ユーザがプログラムした量と15ミリリットルとの合計よりも少ない、請求項30から44のいずれか一項に記載の方法。
46. 前記第1駆動コンポーネントが作動すると、前記第1流体リザーバの容量が増加し、前記第2流体のいずれも前記第1流体リザーバに侵入しない、請求項30から45のいずれか一項に記載の方法。
47. 注入プロトコルを実行するように構成された流体注入器システムを使用して、第2流体リザーバからの少なくとも第2流体が第1流体リザーバ内に逆流するのを防止するためのコンピュータプログラム製品であって、前記流体注入器システムは、流体導管を通じて第1流体を加圧および注入するように構成された第1駆動コンポーネント、ならびに前記流体導管を通じて前記第2流体を加圧および注入するように構成された少なくとも第2駆動コンポーネントの各々に動作可能に関連付けられた制御装置を含み、前記流体導管は、前記第1流体リザーバおよび前記第2流体リザーバと選択的に流体連通しており、前記コンピュータプログラム製品は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、前記少なくとも1つのプロセッサに、
    前記流体導管を通る前記第2流体を加圧および注入するように前記第2駆動コンポーネントを作動させ、
    前記第2駆動コンポーネントが作動している間、前記流体導管を通る前記第2流体の前記第1流体リザーバ内への逆流を防止するために前記流体導管内の前記第1流体と前記第2流体との間の流頭界面で前記流体導管内に乱流を作製するために、前記流体導管内の前記第1流体の間欠パルスを導入するように前記第1駆動コンポーネントを作動させる、
    1つ以上の命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体を含む、コンピュータプログラム製品。
48. 前記少なくとも1つのプロセッサはさらに、前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じである圧力に到達するまで前記第1流体の間欠パルスを導入し続けるように前記第1駆動コンポーネントを作動させる、請求項47に記載のコンピュータプログラム製品。
49. 前記少なくとも1つのプロセッサはさらに、前記第2流体リザーバと比較した前記第1流体リザーバ内の圧力差、前記第1流体と前記第2流体との所望の比率と比較した前記第1流体と前記第2流体との観察された比率の差、前記流体導管内の流体流量または圧力の変化、前記第2流体の逆流の検出、前記第1流体と前記第2流体との流体特性の差、およびこれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つに基づいて、増加する周波数、減少する周波数、増加する振幅、減少する振幅、およびこれらの任意の組み合わせからなる群より選択された周波数または振幅で前記第1流体の間欠パルスを導入するように前記2つ以上の駆動コンポーネントの前記第1駆動コンポーネントをさらに作動させられる、請求項47または48に記載のコンピュータプログラム製品。
50. 前記少なくとも1つのプロセッサはさらに、前記第1流体の周波数または振幅のうちの少なくとも1つを減少させられ、または前記第1流体の前記間欠パルスの波形を変化させられ、ならびに前記流体導管を通る前記第1流体と前記第2流体との所望の比率で第1流体流量の前記第1流体と第2流体流量の前記第2流体を送達させられる、請求項47から49のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
51. 前記少なくとも1つのプロセッサはさらに、前記第1流体リザーバ内の圧力と前記第2流体リザーバ内の圧力との差が第1所定値に到達するか否かを判断するために、前記第1流体および前記第2流体の注入中に前記第1流体リザーバ内の前記圧力および前記第2流体リザーバ内の前記圧力のうちの少なくとも1つを監視させられる、請求項47から50のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
52. 前記第1所定値に到達すると、前記少なくとも1つのプロセッサはさらに、前記第2流体が前記第1流体リザーバに侵入するのを防止するために、前記流体導管を通る前記第1流体の間欠パルスの第2のセットを開始させられる、請求項51に記載のコンピュータプログラム製品。
53. 前記少なくとも1つのプロセッサはさらに、前記流体導管内の注入圧力を監視させられ、前記注入圧力が第2所定値だけ変化するか否かを判断させられる、請求項47から50のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
54. 前記少なくとも1つのプロセッサは、プログラムされた注入プロトコルおよびユーザ入力情報のうちの少なくとも1つに基づいて所定の注入圧力を計算し、これに応答して、前記間欠パルスの事前設定された波形を調整するようにさらにプログラムまたは構成されている、請求項47から50のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
55. 前記少なくとも1つのプロセッサはさらに、前記流体導管内の注入圧力の変化率を継続的に監視させられ、これに応答して、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムに基づいて前記間欠パルスのパルス間隔、パルス流量、およびパルス量のうちの少なくとも1つを調整させられる、請求項47から54のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
56. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサはさらに、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス間隔を選択させられる、請求項47から55のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
57. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサはさらに、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス流量を選択させられる、請求項56に記載のコンピュータプログラム製品。
58. 前記第1流体の前記間欠パルスが導入されると、前記少なくとも1つのプロセッサはさらに、ルックアップテーブルまたは所定のアルゴリズムからパルス量を選択させられる、請求項47から57のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
59. 前記ルックアップテーブルおよび前記所定のアルゴリズムのうちの少なくとも1つがメモリ装置に格納されている、請求項56から58のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
60. 前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じである圧力に到達する前に、40ミリリットル未満の前記第1流体が前記流体導管内に導入される、請求項47から59のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
61. 前記第1流体の圧力が前記第2流体の圧力と実質的に同じである圧力に到達する前に、25ミリリットル未満の前記第1流体が前記流体導管内に導入される、請求項60に記載のコンピュータプログラム製品。
62. 前記流体導管内の前記第1流体と前記第2流体との間の前記流頭界面を作製するために前記第1駆動コンポーネントが前記第1流体の間欠パルスを導入している間、前記流体導管内に導入される前記第1流体の総量は、ユーザがプログラムした量と15ミリリットルとの合計よりも少ない、請求項47から61のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。
63. 前記第1駆動コンポーネントが作動すると、前記第1流体リザーバの容量が増加し、前記第2流体のいずれも前記第1流体リザーバに侵入しない、請求項47から62のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム製品。

Images