KR101353637B1 - 의료용 유체 주입 장치의 가압 유닛에 유체의 자동 공급 - Google Patents

의료용 유체 주입 장치의 가압 유닛에 유체의 자동 공급 Download PDF

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Abstract

일반적으로, 본 발명은 의료용 유체 주입 장치에 이용되는 가압 유닛(예를 들면, 주사기)에 유체를 자동적으로 공급하는 기법에 관한 것이다. 예시적인 의료용 유체 주입 장치는, 제1 가압 유닛; 및 의료용 유체 주입 장치의 작동 상태 정보를 획득하여(501), 이 작동 상태 정보를 이용해 상기 제1 가압 유닛에 유체 보충 작업이 허용되는 지의 여부를 결정(502)하도록 구성된 주입기 헤드를 포함하며, 작동 상태 정보는 후속 주입 시술을 위한 유체 급송량 이외의 정보를 포함한다. 유체 보충 작업이 허용되는 경우에, 의료용 유체 주입 장치는, 소정 양의 의료용 유체를 제1 가압 유닛에 자동 공급한다(506).

Description

의료용 유체 주입 장치의 가압 유닛에 유체의 자동 공급{AUTOMATICALLY SUPPLYING A PRESSURIZING UNIT OF A MEDICAL INJECTION DEVICE WITH FLUID}
본 발명은 일반적으로는 전동 의료용 유체 주입 장치 내에서 주사기와 같은 가압 유닛의 이용에 관한 것이다.
의료용 유체 주입 장치는 통상 의료용 유체를 환자에게 주입하는 데에 이용된다. 그러한 장치는 흔히 의료용 유체를 수용하는 하나 이상의 저장조와, 이 의료용 유체를 환자에게 주입하기 위한 하나 이상의 가압 유닛을 포함한다. 예를 들면, 조영제(contrast media) 전동 주입 장치는 조영제를 수용하는 저장조, 및 이 조영제를 환자에게 주입하는 데에 이용되는 주사기를 포함할 수 있다. 조영제 주입 장치는 혈관 조영술 또는 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography : CT)법과 같은 특정 의료 시술 중에 이용될 수 있다.
수많은 의료용 유체 주입 장치는 유체를 주입하도록 하나 이상의 주사기를 포함하고 있다. 주사기는 유체를 수용하는 챔버, 및 이 챔버 내에서 이동할 수 있는 플런저를 구비한다. 유체는 통상 플런저를 제1 방향으로 이동시키는 경우에 유체 저장조로부터 챔버 내로 흡인된다. 이어서, 유체는 플런저를 반대측의 제2 방향으로 이동시키는 경우에 카테터(catheter)를 통해 챔버에서 환자 내로 토출된다. 그 유체는 플런저의 이동 속도에 의해 결정될 수 있는 속도로 급송(給送)된다.
소정 의료 시술 중에, 의료용 유체 주입 장치는 정해진 양의 의료용 유체를 급송할 필요가 있을 수 있다. 주사기와 같은 가압 유닛이 그 의료 시술를 위한 충분한 양의 유체를 수용하고 있지 않는 경우에, 임상의는 유체 보충 작업을 시작하도록 그 장치를 조작하는 것이 필요할 수 있다. 예를 들어, 임상의는 가압 유닛을 부분적으로 또는 완전히 채우도록 그 장치에 마련된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)의 버튼을 누르거나 기타 방식으로 그를 조작할 수 있다. 다른 경우에, 그 장치는 가압 유닛 내에 남은 유체의 양을 계산하거나 기타 방식으로 결정하여, 남은 양이 환자에 대한 주입 시술을 수행하는 데에 필요한 양보다 적은 경우에 가압 유닛에 유체를 공급할 수 있다.
일반적으로, 본 발명은 의료용 유체 주입 장치에 이용되는 가압 유닛(예를 들면, 주사기)에 의료용 유체를 자동적으로 공급하는 기법에 관한 것이다.
의료용 유체 주입 장치가 복수의 가압 유닛을 포함하는 경우, 그 장치는 아래에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 작동 중에 가압 유닛 중 하나 이상에 대해 자동 유체 보충 과정을 시작할 수 있다. 확인된 시간에 유체를 가압 유닛에 자동 공급함으로써, 의료용 유체 주입 장치는 의료 시술 중에 가압 유닛이 빈 상태로 작동하는 것을 방지할 수 있다. 의료용 유체 주입 장치는 주입 시술에 요구되는 유체의 양을 알거나 계산할 필요 없이 유체 보충 작업을 개시할 수 있다. 그 결과, 임상의와 같은 의료용 유체 주입 장치의 사용자는 유체 보충 사이클을 개시하도록 그 장치를 조작할 필요가 없을 수 있다. 게다가, 주어진 의료 시술 중에 중단을 최소화할 수 있고, 의료용 유체 주입 장치의 높은 작동 효율로 인해 주어진 시간 동안에 보다 많은 횟수의 의료 시술을 수행할 기회가 있을 수 있다.
하나의 실시예에서, 전동 의료용 유체 주입 장치에 의해 수행되는 예시적인 방법은, 후속 주입 시술을 위한 유체 급송량 이외의 정보를 포함하는 의료용 유체 주입 장치의 작동 상태 정보를 획득하는 것을 포함한다. 예시적인 방법은, 작동 상태 정보를 이용하여, 전동 의료용 유체 주입 장치가 제1 가압 유닛에 대한 유체 보충 작업을 허용할 지의 여부를 결정하는 것을 더 포함한다. 유체 보충 작업이 허용되는 경우에, 예시적인 방법은, 소정 양의 의료용 유체를 제1 가압 유닛에 자동 공급하는 것을 더 포함한다.
하나의 실시예에서, 예시적인 전동 의료용 유체 주입 장치는, 제1 가압 유닛 및 주입기 헤드를 포함하며, 이 주입기 헤드는, 의료용 유체 주입 장치의 작동 상태 정보를 획득하고, 작동 상태 정보를 이용하여, 제1 가압 유닛에 대한 유체 보충 작업을 허용할 지의 여부를 결정하도록 구성되며, 작동 상태 정보는 후속 주입 시술을 위한 유체 급송량 이외의 정보를 포함한다. 유체 보충 작업이 허용되는 경우에, 의료용 유체 주입 장치는, 소정 양의 의료용 유체를 제1 가압 유닛에 자동 공급한다.
본 발명에 따르면, 의료용 유체 주입 장치는 주입 시술에 요구되는 유체의 양을 알거나 계산할 필요 없이 유체 보충 작업을 개시할 수 있다. 그 결과, 임상의와 같은 의료용 유체 주입 장치의 사용자는 유체 보충 사이클을 개시하도록 그 장치를 조작할 필요가 없을 수 있다. 게다가, 주어진 의료 시술 중에 중단을 최소화할 수 있고, 의료용 유체 주입 장치의 높은 작동 효율로 인해 주어진 시간 동안에 보다 많은 횟수의 의료 시술을 수행할 기회가 있을 수 있다.
도 1a는 하나의 가압 유닛에 유체를 자동 공급하는 데에 이용될 수 있는 전동 의료용 유체 주입 장치의 하나의 실시예의 사시도이다.
도 1b는 유체 저장조 및 튜브를 비롯한 다양한 부품들에 연결된 도 1a의 전동 의료용 유체 주입 장치의 하나의 실시예의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2d는 하나 이상의 가압 유닛에 유체를 자동 공급하는 데에 이용될 수 있는 전동 의료용 유체 주입 장치의 다른 실시예의 사시도이다.
도 3은 하나의 실시예에 따라 전동 의료용 유체 주입 장치에 이용될 수 있는 예시적인 주사기의 사시도이다.
도 4는 하나의 실시예에 따라 전동 의료용 유체 주입 장치에 이용될 수 있는 환자 라인의 사시도이다.
도 5는 하나의 실시예에 따라 전동 의료용 유체 주입 장치에 의해 수행될 수 있는 방법의 흐름도이다.
도 6은 전동 의료용 유체 주입 장치가 하나 이상의 가압 유닛에 대한 유체 보충 작업을 개시할 수 있는 다양한 작동 상태를 나타내는 개념도이다.
도 1a에서는 슬리브(108) 내에 수용된 가압 유닛에 의료용 유체를 자동 공급하는 데에 이용될 수 있는 전동 의료용 유체 주입 장치(100)의 하나의 실시예의 사시도를 도시하고 있다. 도 1a의 실시예에서, 슬리브(108) 내의 가압 유닛은 주사기이다. 다른 실시예에서, 다른 형태의 용적형 펌프를 비롯한 기타 형태의 가압 유닛이 이용될 수도 있다. 주입 장치(100)는 몇몇 실시예에서 혈관 조영술이나 컴퓨터 단층 촬영(CT)법과 같은 의료 시술 중에 조영제 또는 식염수와 같은 의료용 유체를 환자에게 주입하는 데에 이용된다. 주입 장치(100)는 중앙 패널(102), 주입기 헤드(104), 가압 유닛을 수용하는 슬리브(108), 저장조 홀더(110), 모듈(112), 환자 매니폴드 센서(114), 및 공기 검출기(116)를 포함한다. 주입기 헤드(104)는 펌프(106)를 포함하고, 또한 주입 장치(100)의 주입기 헤드(104), 제어 패널(102), 슬리브(108) 내의 가압 유닛, 환자 매니폴드 센서(114), 및 공기 검출기(116)를 제어 및/또는 모니터링하는 데에 이용되는 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 저장조 홀더(110)는 주입 장치(100)의 작동 중에 주사기 내로 흡인될 소정 양의 유체를 수용한 유체 저장조를 유지할 수 있다. 예를 들면, 저장조 홀더(110)는 조영제 또는 희석제의 저장조를 수용할 수 있다. 제2 저장조 홀더(도시 생략)가 펌프(106)에 이용되는 희석제(예를 들면, 식염수)를 수용할 수 있다. 도 3에는 하나의 실시예에 따라 슬리브(108) 내에 이용될 수 있는 주사기의 일례가 도시되어 있다. 환자 매니폴드 센서(114)는 몇몇 경우에 도 1b를 참조하여 설명하는 바와 같이 환자 매니폴드에 연결될 수 있다.
임상의와 같은 주입 장치(100)의 조작자는 제어 패널(102)을 이용하여 주어진 주입 시술에 대해 이용될 수 있는 다양한 파라미터 및/또는 프로토콜을 설정할 수 있다. 예를 들면, 조작자는 유량, 최대 주입 체적, 최대 주입 압력 및 상승 시간(rise time)에 대한 주입 파라미터나 기타 파라미터를 입력하도록 제어 패널(102)을 조작할 수 있다. 하나의 실시예에서, 제어 패널(102)은 터치 스크린 패널을 포함한다.
펌프(106)는 유체를 펌핑할 수 있다. 하나의 실시예에서, 펌프(106)는 연동 펌프(peristaltic pump)이다. 이 실시예에서, 튜브 및 유체 저장조(도시 생략)가 펌프(106)에 연결되고 이 펌프(106)를 통과한다. 펌프(106)는 유체를 유체 저장조로부터 튜브를 거쳐 모듈(112)쪽으로 펌핑한다. 도 1a의 예에서, 펌프(106)와 슬리브(108) 내에 수용된 주사기는 모두 유체를 주입 장치(100)에서부터 카테터로 급송할 수 있다. 펌프(106)는 이 펌프(106)의 일부를 이루는 모터에 의해 구동되며, 주사기 내의 플런저는 주입기 헤드(104)의 일부인 액추에이터를 포함하는 모터 조립체에 의해 구동된다. 하나의 실시예에서, 주입기 헤드(104)는 모터 조립체를 구동하는 프로세서를 포함한다.
하나의 실시예에서, 저장조 홀더(110)는 유입 유체 튜브에 연결된 유체 저장조를 수용한다. 이 유입 유체 튜브는 주사기에 연결되어, 주사기 내의 플런저가 모터에 의해 제1 방향으로 이동할 때에 유체가 저장조로부터 주사기 내로 흡인되게 한다. 슬리브(108) 내의 주사기는 또한 유출 튜브에도 연결된다. 주사기 내의 플런저가 반대측의 제2 방향으로 이동할 때에, 유체가 주사기에서 유출 튜브 내로 토출된다. 하나의 실시예에서, 주사기는 이중 포트 주사기로서 유입 튜브가 주사기의 하나의 포트에 연결되고 유출 튜브는 주사기의 다른 하나의 포트에 연결된다. 도 3에는 아래에서 보다 상세하게 설명할 그러한 이중 포트 주사기의 일례가 도시되어 있다.
환자 매니폴드 센서(114)는 하나의 실시예에 따라 매니폴드 밸브(도시 생략)에 연결된다. 이 매니폴드 밸브는 슬리브(108) 내의 주사기나 펌프(106)에 연결된 튜브로부터의 유체의 흐름을 제어한다. 하나의 실시예에서, 매니폴드 밸브는 주사기로부터의 유출 튜브는 물론, 펌프(106)를 통과해 연장하는 튜브에 연결된다. 매니폴드 밸브와 공기 검출기(116) 사이에도 튜브가 연결된다. 이 튜브는 공기 검출기(116)를 통과한 후에 환자 라인 또는 카테터(도시 생략)에 연결되어, 유체가 궁극적으로 주입 장치(100)에서 환자에게로 급송될 수 있게 한다.
환자 매니폴드 센서(114)에 의해 유지된 매니폴드 밸브는 주사기 및 펌프(106)로부터 외부 카테터로 유체의 흐름을 제어하 수 있다. 하나의 실시예에서, 매니폴드 밸브는 유체가 주사기에서 카테터로만 급송될 수 있게 하는 제1 위치를 구비한다. 매니폴드 밸브는 유체가 펌프(106)에서 카테터로만 급송될 수 있게 하는 제2 위치를 구비한다. 하나의 실시예에서 매니폴드 밸브는 스프링 압박식 스풀 밸브를 포함할 수 있지만, 다른 실시예에서는 체크 밸브를 비롯한 기타 형태의 밸브도 이용될 수 있다. 환자 매니폴드 센서(114)는 안전을 위해 매니폴드 밸브 위치를 검출하여 그 위치를 주입기 헤드(104)에 보고할 수 있다.
주입 장치(100)는 또한 공기 검출기(116)를 포함한다. 주입 장치(100)로부터 외부 카테터로 연장하는 튜브는, 튜브 내의 공기 기포 또는 기주(air columns)를 검출할 수 있는 공기 검출기(116)를 지나간다. 공기 검출기(116)가 튜브 내에 측정 가능하거나 상당한 양의 공기를 검출하는 경우, 공기 검출기는 주입기 헤드(104)에 대해 알람 신호를 생성할 수 있다. 그 경우, 공기가 검출되었음을 나타내는 경보 또는 알람 신호가 제어 패널(102) 상에서 조작자에게 표시될 수 있다. 게다가, 하나의 실시예에서, 주입 장치(100)는 공기 검출기(116)가 튜브 내에 공기를 검출한 경우에 유체 주입 시술을 자동적으로 중지 또는 종료하여, 공기가 카테터로 급송되지 않게 할 수 있다.
주입 장치(100)가 수많은 주입술 또는 환자 시술에 이용될 수 있기 때문에, 주입 유체를 계속하여 교체할 필요가 있을 수 있다. 예를 들면, 저장조 홀더(110)에 수용된 저장조가 비워진 경우에, 조작자가 수동으로 새로운(완전히 채워진) 저장조로 교체할 필요가 있을 수 있다. 게다가, 슬리브(108) 내의 주사기에는 이따금씩 주입 유체가 공급되어, 환자 시술을 위한 주입을 수행하는 데에 충분한 유체가 주사기 내에 있도록 할 필요가 있다. 주사기 내의 유체 체적이 감소하였거나 작다는 것을 조작자가 검출하는 경우, 조작자는 제어 패널(102) 상의 버튼을 터치하거나 기타 방식으로 제어 패널(102)을 조작하여 수동 유체 보충 과정을 개시할 수 있다. 그렇게 함으로써, 조작자는 수동으로 저장조 내에 수용된 유체를 주사기에 부분적으로 또는 완전히 공급할 수 있다.
게다가, 주입 장치(100)는 특정 상황에서 정해진 양의 의료용 유체를 주사기에 자동으로 공급할 수 있다. 하나의 그러한 상황에서, 주입 장치(100)는 주입 시술 중에 급송될 유체의 최대량을 결정할 수 있다. 예를 들면, 주입 장치(100)는 제어 패널(102)을 이용하여 조작자에 의해 입력된 체적 정보에 기초하여 그 양을 결정할 수 있다. 주입 장치(100)는 또한 주사기로부터 주입된 유체의 양에 기초하여 남은 유체의 체적을 계산하는 등에 의해 주사기 내에 남은 유체의 양을 결정할 수 있다. 주사기에 남은 양이 주입 시술 중에 급송될 유체의 최대량보다 적은 경우에, 주입 장치(100)는 주입기 헤드(104)가 유체를 주사기에 추가하게 한다.
하나의 실시예에서, 주입 장치(100)의 주입기 헤드(104)는 슬리브(108) 내의 주사기에 대해 유체 보충 작업이 허용될 지의 여부를 결정하는 데에 주입 장치(100)에 대한 작동 상태 정보를 이용한다. 이 작동 상태 정보는 수많은 다양한 형태의 상태 정보를 포함할 수 있지만, 후속 주입 시술을 위해 주사기로부터 급송될 유체의 양 또는 체적 이외의 정보를 포함할 수 있다. 즉, 주입 장치(100)의 주입기 헤드(104)는 유체 보충 작업을 개시할 지의 여부를 결정하는 데에 주입 시술 중에 주사기로부터 얼마나 많은 유체가 급송될 필요가 있는 지를 반드시 알아야 필요가 없다. 대신에, 주입기 헤드(104)는 그러한 결정을 내리는 데에 다른 작동 상태 정보를 이용할 수 있다.
작동 상태 정보는 주입 장치(100)와 같은 유체 주입 장치의 다양한 부분의 작동 상태 또는 조건을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 작동 상태 정보의 예로는 아래의 작동 상태의 임의의 조합과 관련된 정보를 포함하며, 그들에 한정되진 않는다. (1) 현재 가압 유닛으로부터 유체를 급송/주입(예를 들면, "주입")(예/아니오); (2) 현재 펌프로부터 유체를 급송(예/아니오); (3) 환자에게 장착 상태(armed)(예/아니오); (4) 설정 완료(예/아니오); (5) 공기 존재(예/아니오); (6) 밸브 위치(예를 들면, 스풀 밸브)가 특정 위치로 설정(위치 값); (7) 가압 유닛/주사기의 완전 충전; 및 (8) 자동 유체 공급 모드(온/오프). 그러한 예를 예시할 때에, 작동 상태 정보는 몇몇 경우에 특정 상태와 관련된 유한한 개수, 즉 비교적 작은 개수의 값을 가질 수 있다. 예를 들면, "현재 가압 유닛으로부터 유체를 급송/주입" 상태는 단지 예 또는 아니오의 값만을 가질 수 있다. 몇몇 형태의 작동 상태 정보가 소정 작동 상태에 대해 2개보다 많은 값을 갖는 것도 가능하다. 예를 들면, 3-위치 스위치는 3가지의 상이한 상태 값 중 임의의 값을 가질 수 있으며, 가능한 위치가 2개보다 많은 밸브도 상이한 복수의 상태값(밸브의 위치에 따라)을 가질 수 있다. 따라서, 작동 상태 정보는 작동 상태 또는 조건의 소정 조합에 대해 유체 보충 작업이 허용되는 지의 여부를 결정하고 또한 그러한 유체 보충 작업을 자동적으로 개시시킬 수 있는 논리표(예를 들면, 일련의 규칙)를 확정하는 데에 이용될 수 있다. 주입 장치 내에 이용되는 각각의 가압 유닛(예를 들면, 주사기, 펌프)은 그 자신에 관한 작동 상태 정보를 갖고 있을 수 있다.
예를 들면, 주입기 헤드(104)가 작동 상태 정보를 이용하여, 주입 장치(100)가 펌프(106)로부터는 유체를 급송하지만 슬리브(108) 내에 수용된 주사기로부터는 급송하고 있지 않음을 결정하는 경우, 주입기 헤드(104)는 그 상태 정보를 이용하여, 필요하다면(자동 유체 공급 모드가 "온"으로 설정되었다면) 의료용 유체를 주사기에 자동 공급하는 것이 허용되도록 결정할 수 있다. 즉, 주사기가 현재 유체를 급송하고 있지 않다면, 주입기 헤드(104)는 주사기에 유체가 공급되게 할 수 있다. 주사기가 현재 채워져 있다면, 주입기 헤드(104)는 물론 유체 보충 작업을 개시할 필요가 없을 것이다. 그러나, 주사기가 완전히 채워져 있지 않다면, 주입기 헤드(104)는 주사기에 연결된 모터/액추에이터 조립체를 작동시켜 주사기에 정해진 양의 유체를 공급할 수 있다. 하나의 시나리오에서, 주입기 헤드(104)는 주사기를 그 용량까지 완전히 채우도록 결정할 수 있다. 따라서, 주사기가 100 밀리미터(ml) 주사기이고 현재 의료용 유체로 절반이 채워진 경우에, 주입기 헤드(104)는 주사기를 그 전체 100 ml 용량까지 채울 수 있다. 하나의 시나리오에서, 주입기 헤드(104)는 주사기를 단지 부분적으로만 유체로 채울 수 있다.
하나의 실시예에서, 기지의 양 또는 정해진 양의 유체가 보충 작업 중에 주사기에 공급될 수 있다. 하나의 실시예에서, 주입 장치(100)는 주사기에 남은 양이 주입 시술 중에 급송될 유체의 최대량보다 한계량만큼 적은 경우에 주사기의 보충을 실시할 수 있다(예를 들면, 과도한 유체 보충 작업을 억제하도록). 하나의 실시예에서, 유체에 의한 주사기의 보충은 주사기에 남은 유체의 양이 특정 수준보다 적은 경우(또는 남은 유체가 특정 양보다 적은 경우), 예를 들면 주사기에 남은 양이 주사기의 용량의 정해진 백분율보다 작거나 최대량의 정해진 백분율보다 적은 경우에 이루어질 수 있다. 사용자가 선택 가능한 파라미터를 이용하여, 한계량 또는 정해진 백분율을 규정할 수 있다.
하나의 실시예에서, 주입 장치(100)는 유체 보충 작업이 더 이상 허용되지 않도록 주입 장치(100)의 작동 상태가 변경되는 경우에 주사기의 유체 보충 과정을 다이내믹하게 종료시킬 수 있다. 예를 들면, 유체 보충 사이클 동안에 조작자가 주사기로부터 유체의 주입을 개시하기 원하는 경우에, 주입기 헤드(104)는 유체 보충 사이클을 종료하고 주사기로부터 유체의 주입하는 주입 시술을 시작할 수 있다. 자동 유체 보충 작업에 관한 추가적인 예 및 실시 형태에 대해서는 아래에서 보다 상세하게 설명할 것이다.
도 1b에서는 유체 저장조 및 튜브를 비롯한 다양한 부품들에 연결된 도 1a의 전동 의료용 유체 주입 장치(100)의 하나의 실시예의 사시도를 도시하고 있다. 예를 들면, 도 1b는 제1 유체 저장조(132) 및 제2 유체 저장조(138)를 도시한다. 제1 유체 저장조(132)는 조영제와 같은 제1 유체를 수용한다. 조작자는 제1 유체 저장조(132)를 저장조 홀더(110)에 걸 수 있다. 몇몇 경우에, 제1 유체 저장조(132)는 유리제 저장조일 수 있는 한편, 다른 경우는 플라스틱제 저장조일 수 있다. 제1 유체 저장조(132) 내에 수용된 유체는 작동 중에 튜브를 통해 인출되어 슬리브(108) 내에 삽입된 가압 유닛(130)(예를 들면, 주사기) 내로 보내진다. 자동 보충 작업 중에, 주입 장치(100)는 제1 유체 저장조(132)로부터 소정 양의 유체를 가압 유닛(130)에 자동적으로 공급할 수 있다.
제2 유체 저장조(138)는 식염수와 같은 제2 유체를 수용할 수 있다. 조작자는 제1 유체 저장조(138)를 후크(137)에 걸 수 있다. 몇몇 경우에, 제2 유체 저장조(138)는 백과 같은 플라스틱제 저장조일 수 있다. 제2 유체 저장조(138) 내에 수용된 유체는 펌프(106)의 작동을 통해 튜브(128)를 통해 인출될 수 있다.
도 1b는 또한 핸드 컨트롤 장치(136)가 커넥터(134)를 통해 제어 패널(102)에 연결된 것을 도시하고 있다. 하나의 실시예에서, 핸드 컨트롤 장치(136)는 제어 패널(102) 이외의 주입 장치(100)의 다른 구성 요소에 연결될 수도 있다. 도 1b에 도시한 바와 같이, 핸드 컨트롤 장치(136)는 이 핸드 컨트롤 장치(136)를 커넥터(134)에 연결하는 튜브, 케이블, 또는 와이어에 연결된다. 그러면, 커넥터(134)는 제어 패널(102)에 연결되거나 그 제어 패널(102)로부터 분리될 수 있다. 조작자는 주입 장치(100)로부터 유체의 주입을 제어하도록 핸드 컨트롤 장치(136)를 조작할 수 있다. 예를 들면, 조작자는 가변 유량 제어 장치로서 핸드 컨트롤 장치(136)를 이용하여 주입 장치(100)로부터의 유체의 유량[예를 들면, 가압 유닛(130)에서 배출되는 유체의 유량]을 가변적으로 제어할 수 있다. 하나의 실시예에서, 핸드 컨트롤 장치(136)는 전기식 장치를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 핸드 컨트롤 장치(136)는 공압식 장치를 포함할 수 있다.
튜브(128)는 압력 변환기(126)에 연결된다. 압력 변환기(126)는 또한 커넥터(120)를 통해 환자 라인에 연결될 수 있는 유출용 고압 튜브(122)에 연결된다. 고압 튜브(122)가 환자 라인(환자 내의 라인)에 연결되는 경우, 압력 변환기(126)는 환자에 대한 혈류역학 모니터(hemodynamic monitor)로서 기능할 수 있다. 압력 변환기(126)는 검출된 압력을, 주입 장치(100) 또는 다른 모니터링 장치에 의해 모니터링되거나 이용될 수 있는 전기 신호로 전환한다. 고압 튜브(122)는 또한 공기 검출기(116)를 지나간다. 공기 검출기(116)는 고압 튜브(122)를 통해 흐를 수 있는 유체 내에 공기의 존재(예를 들면, 기포 또는 기주)를 검출할 수 있다.
도 1b는 또한 매니폴드 밸브(124)를 도시한다. 이 매니폴드 밸브(124)는 환자 매니폴드 센서(114)에는 물론 고압 튜브(122)에 연결된다. 매니폴드 밸브(124)는 가압 유닛(130)으로부터 및/또는 펌프(106)를 통해 고압 튜브(122)로 흐르는 유체의 흐름을 제어할 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시예에서, 매니폴드 밸브(124)가 제1 위치에 있는 경우, 유체는 가압 유닛(130)에서 고압 튜브(122)로 흐를 수 있다. 그러나, 매니폴드 밸브(124)가 제2 위치에 있는 경우, 유체는 펌프(106)를 통해 튜브(128)를 거쳐 고압 튜브(122)로 흐를 수 있다. 하나의 실시예에서, 매니폴드 밸브(124)는 한번에 가압 유닛(130)과 펌프(106) 중 단지 하나로부터 고압 튜브(122)로 유체가 흐르게 할 수 있다.
도 2a에서는 다양한 기능을 수행하는 데에 이용할 수 있고 작동 시에 자동 유체 보충 작업을 개시할 수 있는 다른 실시예의 전동 유체 주입 장치(200)의 사시도를 도시하고 있다. 도 2a에서, 주입 장치(200)는, 제1 메인 저장조 홀더(202A), 제2 메인 저장조 홀더(202B), 전기적 연결 인터페이스(206), 제1 보조 저장조 홀더(208A), 제2 보조 저장조 홀더(208B), 제어 패널(212), 제1 주사기 슬리브(216A), 제2 주사기 슬리브(216B), 제1 전단 조립체(front-end assembly)(218A), 제2 전단 조립체(218B), 및 환자 연결 안내 로드(220)를 포함한다. 도 2a의 실시예에서, 의료용 유체를 급송하는 데에 이용되는 가압 유닛은 슬리브(216A, 216B)에 수용된 주사기이다. 주입기 헤드(201)는 저장조 홀더(202A), 저장조 홀더(202B), 연결 인터페이스(206), 저장조 홀더(208A), 저장조 홀더(208B), 및 제어 패널(212)을 포함한다. 주입기 헤드(201)는 또한 주입기 헤드(201)의 구성 요소 및 주입 장치(100)의 기타 구성 요소들을 제어 및/또는 모니터링하는 데에 이용되는 하나 또는 그 이상의 프로세서를 포함한다.
저장조 홀더(202A)는 의료용 유체의 제1 저장조를 유지할 수 있는 한편, 저장조 홀더(202B)는 의료용 유체의 제2 저장조를 유지할 수 있다. 하나의 실시예에서, 저장조 홀더(202A)는 조영제와 같은 제1 종류의 유체의 저장조를 유지하는 한편, 저장조 홀더(202B)는 희석제(예를 들면, 식염수)와 같은 제2의 다른 종류의 유체의 저장조를 유지한다. 다양한 형태의 저장조(예를 들면, 병, 백)가 저장조 홀더(202A, 202B)에 사용될 수 있다. 주입 장치(200)가 복수의 환자 시술 과정에 걸쳐 의료용 유체를 주입하는 데에 이용될 수 있기 때문에, 저장조 홀더(202A, 202B)에 의해 유지되는 저장조는 시간이 경과함에 따라 교체할 필요가 있을 수 있다. 통상적으로, 주입 장치(200)의 조작자가 저장조 홀더(202A, 202B) 상의 저장조를 수작업으로 교체한다. 조작자의 편의를 위해, 주입 장치(200)는 보조 저장조 홀더(208A, 208B)를 추가로 포함할 수 있다. 조작자는 보조 저장조 홀더(208A, 208B)에 보조 유체 저장조를 보관할 수 있다. 메인 저장조 홀더(202A 또는 202B) 상의 저장조가 비워져 가고 있어 교체가 필요한 경우에, 조작자는 신속하고 용이하게 보조 저장조 홀더(208A 또는 208B) 중 하나로부터 새 유체 저장조를 가져와 이를 메인 저장조 홀더(202A 또는 202B)에 부착할 수 있다.
주입 장치(200)는 전기적 연결 인터페이스(206)를 포함하여, 주입 장치(200)를 의료용 촬상 장치와 같은 외부 의료 장치에 직접 또는 간접적으로 연결하도록 된다. 통상적으로, 주입 장치(200)는 조영제 주입 장치로서 이용되는 경우에 의료용 촬상 장치와 함께 작동한다. 예를 들면, 주입 장치(200)는 혈관조영술 또는 AT 촬영 중에 의료용 촬상 장치와 함께 작동할 수 있다. 연결 인터페이스(206)는 주입 장치(200)를 그러한 촬상 장치에 직접 또는 간접적으로 연결하는 데에 이용될 수 있다. 하나의 실시예에서, 주입 장치(200)는 연결 인터페이스(206)를 통해 외부 촬상 장치로 주입 및/또는 제어 정보를 전송할 수 있는 한편, 역시 연결 인터페이스(206)를 통해 외부 촬상 장치로부터 촬상 및/또는 제어 정보를 수신할 수 있다.
도 2a는 주입 장치(200)가 또한 제어 패널(212)을 포함하는 것을 도시하고 있다. 제어 패널(212)은 예시적인 주입 장치(200)의 상측에 위치한다. 조작자는 제어 패널(212)을 조작하여, 주입 시술 중에 이용될 수 있는 다양한 주입 시술 파라미터 및/또는 프로토콜을 프로그래밍할 수 있다. 조작자는 또한 제어 패널(212)을 이용하여, 사용될 주입 장치(200)가 소정 시술을 시작하거나, 중지하거나, 재개하거나, 또는 종료하도록 설정하거나, 다양한 주입 관련 정보(예를 들면, 유량, 체적, 압력, 상승 시간, 시술의 형태, 유체 정보 및/또는 환자 정보)를 나타내도록 설정할 수 있다. 도 2a에는 제어 패널(212)의 측부에 다양한 사용자 조작 버튼이 도시되어 있다. 그러나, 하나의 실시예에서, 제어 패널(212)은 터치 작동식 스크린을 포함한다.
하나의 실시예에서, 별도의 대형 제어 패널(도시 생략)이 주입 장치(200)와 통신 가능하게 될 수도 있다. 이 실시예에서, 대형 제어 패널은 제어 패널(212)에 의해 제공되는 것과 유사한 조작자 기능성을 제공한다. 그러나, 대형 제어 패널은 환자가 누운 베드의 레일에 장착하거나, 주입 장치(200)와는 별도의 기타 장치에 장착할 수 있다. 하나의 실시예에서, 대형 제어 패널은 도 1a에 도시한 제어 패널(102)과 유사한 외관을 한다.
주입 장치(200)는 슬리브(216A, 216B) 내에 수용된 2개의 주사기를 갖는 이중 주사기 장치이다. 두 주사기 모두 환자에게 의료용 유체를 급송할 수 있다.
하나의 실시예에서, 슬리브(216A) 내의 주사기는 저장조 홀더(202A)에 연결된 유체 저장조로부터의 유체를 흡인할 수 있는 한편, 슬리브(216B) 내의 주사기는 저장조 홀더(202B)에 연결된 유체 저장조로부터의 유체를 흡인할 수 있다. 예를 들면, 그 주사기들은 유체 보충 작업 중에 유체를 흡인할 수 있다. 각각의 주사기는 플런저를 두 방향 중 어느 한 방향으로 구동하는 모터/액추에이터 조립체(도시 생략)에 연결된다. 예를 들면, 유체 보충 사이클 중에, 주입 장치(200)의 모터/액추에이터 조립체는 슬리브(216A) 내의 주사기 내부의 플런저를 저장조 홀더(202A)에 연결된 저장조로부터 유체를 그 주사기 내로 흡인하는 한쪽 방향으로 구동할 수 있다. 주입 사이클 중에는 주입 장치(200)의 모터/액추에이터 조립체가 주사기 내의 플런저를 유체를 토출하는 그 반대 방향으로 구동할 수 있다. 하나의 실시예에서, 주입 장치(200)는 2개의 별개의 모터/액추에이터 조립체를 갖고 있어, 하나의 조립체는 슬리브(216A) 내의 주사기를 구동하는 한편, 다른 하나의 조립체는 슬리브(216B) 내의 주사기를 구동하게 된다. 이들 모터/액추에이터 조립체는 주입기 헤드(201)의 일부로서, 주입기 헤드(201) 내에 포함된 하나 이상의 프로세서에 의해 개별적으로 제어 또는 모니터링될 수 있다.
하나의 실시예에 따르면, 유체 유입 튜브가 슬리브(216A, 216B) 내의 주사기들을 유체 저장조 및 유출 라인에 연결한다. 하나의 실시예에서, 주사기들은 각각 이중 포트 주사기(예를 들면, 도 3에 도시한 이중 포트 주사기)이다. 이 실시예에서, 하나의 주사기 포트는 유체 저장조에 연결된 유입 튜브에 이용되고, 제2의 포트는 전단 조립체(218A 또는 218B)를 통해 유출 라인(환자 라인)에 작동적으로 연결된 유출 튜브에 이용된다.
전단 조립체(218A)는 슬리브(216A)와 관련이 있고, 전단 조립체(218B)는 슬리브(216B)와 관련이 있다. 슬리브(216A)로부터의 유출 튜브는 전단 조립체(218A)를 통과하여 환자 라인으로 나오는 한편, 슬리브(216B)로부터의 유출 튜브는 전단 조립체(218B)를 통과하여 환자 라인으로 나온다. 각각의 전단 조립체(218A, 218B)는 조작자에 의해 개폐될 수 있는 도어 또는 커버를 포함한다. 예를 들면, 조작자는 그 튜브를 장착시에 도어를 열고 장착 후에 그 도어를 닫을 수 있다. 하나의 실시예에서, 각각의 도어는 투명 또는 반투명 재료로 이루어져, 조작작가 도어가 닫힌 경우라도 전단 조립체(218A 또는 218B)의 속을 들여다 볼 수 있도록 될 수 있다.
하나의 실시예에서, 각각의 프론트 엔드 조립체(218A, 218B)는 공기 검출기 및 밸브 구성 요소(도시 생략)를 포함한다. 공기 검출기는 이용되는 유체 튜브 내의 기포 또는 기주를 검출하는 데에 이용된다. 밸브 구성 요소는 그 튜브를 통한 유체 흐름을 허용 또는 억제하는 데에 이용된다. 예를 들면, 핀치 밸브(pinch valve)가 이용되는 경우, 그 밸브는 하나의 상태에서는 유체 흐름을 억제하도록 유체 튜브를 죄는 한편, 다른 하나의 상태에서는 유체 흐름을 허용하도록 개방 상태로 유지된다. 다양한 상이한 형태의 밸브가 전단 조립체(218A, 218B) 내에 이용될 수 있다. 게다가, 다양한 상이한 형태의 공기 검출기(예를 들면, 초음파식, 광학식)가 역시 이용될 수 있다.
하나의 실시예에서, 슬리브(216A) 내의 주사기에 연결되는 유입 및 유출 튜브는 프론트 엔드 조립체(218A)를 통과하는 한편, 슬리브(216B) 내의 주사기에 연결되는 유입 및 유출 튜브는 프론트 엔드 조립체(218B)를 통과한다. 이 실시예에서, 각각의 전단 조립체(218A, 218B)는 해당 주사기에 대한 유입 튜브에 연결된 제1 핀치 밸브 및 제1 공기 검출기를 갖고 있고, 또한 해당 주사기에 대한 유출 튜브에 연결된 제2 핀치 밸브 및 제2 공기 검출기를 갖고 있다. 이들 구성 요소는 도 2d에 보다 명확하게 도시되어 있으며, 아래에서 보다 상세하게 설명할 것이다.
도 2a는 또한 환자 연결 안내 로드(220)를 도시하고 있다. 주사기(216A, 216B)로부터의 유출 튜브는 각각 전단 조립체(218A, 218B)를 통과한 후에 환자 라인 또는 키트(도시 생략)에 연결된다. 환자 라인은 하나의 실시예에 따르면 1회용 라인으로서 단일 환자의 시술에 이용된다. 각각의 환자 라인은 전단 조립체(218A, 218B)를 통과하는 유출 튜브에 연결하고 분리시킬 수 있다. 환자 라인은 하나의 실시예에 따르면 연결 안내 로드(220)를 통해 유출 튜브에 연결된다. 환자 라인은 유출 튜브와 연결되도록 연결 안내 로드(220) 위에 씌워질 수 있다. 하나의 실시예에서, 환자 라인은 2개의 튜브 요소를 포함하고, 이들 튜브 요소는 각각 슬리브(216A 또는 216B) 내의 주사기의 유출 튜브 요소 중 하나에 해당한다. 예시적인 환자 라인이 도 4에 도시되어 있으며, 이에 대해 아래에서 보다 상세하게 설명할 것이다.
하나의 실시예에서, 주입 장치(200)와 같은 의료용 유체 주입 장치는 3개 또는 그 이상의 가압 유닛을 비롯한 복수의 가압 유닛을 포함할 수 있다. 이들 가압 유닛은 각각 작동 중에 별개의 슬리브 내에 포함될 수 있다. 몇몇 경우에, 복수의 가압 유닛은 동일한 종류의 유체를 수용할 수 있다. 예를 들면, 제1 가압 유닛은 조영제를 수용하고, 제2 가압 유닛은 희석제(예를 들면, 식염수)를 수용하며, 그리고 제3 가압 유닛은 조영제를 수용할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 제3 가압 유닛은 조영제의 보조 공급원, 즉 2차 공급원을 포함할 수 있다. 이 예에서, 제1 및 제3 가압 유닛은 모두 전단 조립체(218A 또는 218B)와 유사한 전단 조립체와 같은 공용 전단 조립체에 연결될 수 있다.
도 2b에서는 도 2a에 도시한 주입 장치(200)의 다른 사시도를 도시하고 있다. 도 2b에서, 슬리브(216A, 216B)가 전단 조립체(218A, 218B)와 더불어 보다 명확하게 도시되어 있다. 도 2b의 예에서 전단 조립체(218A, 218B)의 도어는 닫혀있지만, 그 도어가 반투명 재료로 이루어져, 내부의 핀치 밸브 및 공기 검출기 구성 요소들을 보다 명확하게 볼 수 있다. 도 2b는 또한 연결 포트(222, 224)도 도시하고 있다. 하나의 실시예에서, 압력 변환기 커넥터[예를 들면, 도 4에 도시한 커넥터(410)에 연결되는 커넥터]가 연결 포트(224)에 연결될 수 있다. 압력 변환기 커넥터는 환자 라인에서 환자의 혈류역학적 신호를 측정하는 압력 변환기에 작동적으로 연결된다. 압력 변환기를 연결 포트(224)에 연결함으로써, 주입 장치(200)가 환자 라인에서 검출되는 환자의 혈류역학적 신호를 이용 및 처리할 수 있다.
주입 장치(200)는 또한 핸드 컨트롤 장치(도시 생략)에 연결될 수 있는 연결 포트(222)를 포함한다. 하나의 실시예에서, 핸드 컨트롤 장치는 단일 환자 조치에 조작자가 이용할 수 있는 폐기 가능 구성 요소이다. 핸드 컨트롤 장치는 슬리브(216A, 216B) 내의 주사기들 중 하나 또는 둘 모두의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들면, 조작자는 버튼을 누르거나 기타 방식으로 핸드 컨트롤 장치를 조작하여, 모터/액추에이터 조립체가 슬리브(216A) 내의 주사기로부터 유체를 주입하게 하는 한편, 다른 하나의 버튼을 누르거나 기타 방식으로 핸드 컨트롤 장치를 조작하여, 모터/액추에이터 조립체가 슬리브(216B) 내의 주사기로부터 유체를 주입하게 할 수 있다. 따라서, 슬리브(216A) 내의 주사기가 조영제를 수용하고 있고 슬리브(216B) 내의 주사기가 희석제를 수용하고 있는 경우, 조작자는 핸드 컨트롤 장치 상의 하나의 버튼을 눌러 환자 라인 내로 조영제를 주입하는 한편, 다른 하나의 버튼을 눌러 식염수를 주입할 수 있다. 하나의 실시예에서, 핸드 컨트롤 장치는 가변 유량 기능을 갖고 있어, 조작자가 보다 세게 버튼을 누르거나 소정 구성 요소를 작동시킬수록 슬리브(216A 또는 216B) 내의 주사기로부터 주입되는 유체의 유량이 증가한다.
도 2c에서는 주입 장치(200)의 다른 사시도를 도시하고 있다. 도 2c는 하나의 실시예에 따른 주입 장치(200)를 위에서 본 것을 도시하고 있다.
도 2c는 또한 전단 조립체(218A, 218B) 각각의 도어(221A, 221B)를 도시하고 있다. 전술한 바와 같이, 전단 조립체(218A, 218B)는 각각 가동 도어(221A, 221B)를 포함한다. 도어(221A)는 전단 조립체(218A)를 덮고, 도어(221B)는 전단 조립체(218B)를 덮는다. 도 2c의 실시예에서, 도어(221A, 221B)는 투명 또는 반투명 재료로 이루어져, 조작자가 전단 조립체(218A, 218B)(도 2d에 보다 상세하게 도시함)의 속을 들여다 볼 수 있게 된다. 도어(221A)는 손잡이(219A)를 포함하며, 도어(221B)는 손잡이(219B)를 포함한다. 조작자는 손잡이(219A, 219B)를 이용하여 도어(221A, 221B)를 각각 여닫을 수 있다. 도어(221A, 221B)는 이들 도어(221A, 221B)들이 개폐될 수 있게 하는 하나 이상의 힌지(228)에 연결된다.
도 2c는 또한 피벗 핀(229)도 도시하고 있다. 피벗 핀(229)은 하나의 실시예에 따르면, 힌지(228)를 통해 삽입되어, 도어(221A, 221B)가 확실하게 조작자에 의해 자유로이 개폐될 수 있게 한다. 도어(221A, 221B)는 피벗 핀(229)을 지나 연장하는 축선을 중심으로 선회한다.
하나의 실시예에서, 피벗 핀(229)은 적소에 나사 체결될 수 있다. 피벗 핀(229)은 또한 조작자에 의해 제거할 수도 있다. 예를 들면, 조작자는 피벗 핀(229)의 나사를 풀어 전단 조립체(218A, 218B)로부터 제거할 수 있다. 피벗 핀(229)을 제거한 후에, 도어(221A, 221B)도 역시 전단 조립체(218A, 218B)로부터 제거할 수 있다. 예를 들면, 조작자는 도어(221A, 221B)를 청소하거나 교체하고자 할 경우에 도어(221A, 221B)를 제거하길 원할 수 있다.
도 2d에서는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전단 조립체(218A, 218B)를 보다 상세하게 도시한 사시도를 도시하고 있다. 도 2d에는 도어(221A, 221B)를 도시하진 않았지만, 도어(221A, 221B)는 이들을 닫았을 경우에도 전단 조립체(218A, 218B)의 속을 조작자가 보다 명확하게 들여다 볼 수 있도록 투명 또는 반투명 재료로 이루어진다.
전단 조립체(218A)는 제1 공기 검출기(230A), 제1 핀치 밸브(232A), 제2 핀치 밸브(234A), 및 제2 공기 검출기(236A)를 포함한다. 저장조 홀더(202A) 상의 저장조로부터의 유입 튜브는 하나의 실시예에 따르면 공기 검출기(230A) 및 핀치 밸브(232A)를 지나 제1 주사기 포트를 거쳐 슬리브(216A) 내의 주사기 내로 연장한다. 슬리브(216A) 내의 주사기의 제2 주사기 포트에 연결된 유출 튜브는 핀치 밸브(234A) 및 공기 검출기(236A)를 지난 후에 외부 환자 라인 또는 키트(예를 들면, 도 4에 도시한 것)에 연결된다. 공기 검출기(230A)는 유입 튜브 내의 기포 또는 기주를 검출하는 데에 이용하며, 공기 검출기(236A)는 유출 튜브 내의 기포 또는 기주를 검출하는 데에 이용된다. 공기 검출기(230A, 236A)는 음향식, 광학식, 또는 기타 형태의 공기 검출기로 이루어질 수 있다. 공기 검출기(230A, 236A) 중 어느 하나 또는 둘 모두가 유입 및/또는 유출 튜브 내에 측정 가능한 양의 공기를 검출하는 경우에, 그 공기 검출기들은 주입 장치(200)의 주입기 헤드(201)에 신호를 전송할 수 있다. 수신된 신호는 주입기 헤드(201)의 하나 이상의 프로세서에 의해 처리될 수 있다. 주입기 헤드(201)는 제어 패널(212)을 통해 경고 메시지 또는 알람을 조작자에게 제공하여 조작자가 적절한 조치를 취하게 할 수 있다. 하나의 실시예에서, 주입기 헤드(201)는 또한 유입 및/또는 유출 튜브에서 공기가 검출된 경우에 주사기를 구동하는 모터/액추에이터 조립체의 작동을 제어함으로써 슬리브(216A) 내의 주사기로부터의 임의의 유체 주입을 자동적으로 중단 또는 종료시킬 수 있다.
핀치 밸브(232A)는 유입 튜브에서 슬리브(216A) 내의 주사기 내로 흐르는 유체의 흐름을 제어한다. 주입기 헤드(201)는 핀치 밸브(232A)의 작동을 제어한다. 주입기 헤드(201)가 핀치 밸브(232A)를 개방하는 경우, 유체는 저장조 홀더(202A)에 연결된 저장조로부터 주사기 내로 흐를 수 있다. 핀치 밸브(232A)가 폐쇄되는 경우, 어떠한 유체의 흐름도 유입 튜브 내에서 허용되지 않는다. 예를 들면, 주사기에 유체를 공급하고 있는 경우에 주입기 헤드(201)는 핀치 밸브(232A)를 개방하여 유입 튜브 내에서 유체의 흐름을 허용하는 한편, 핀치 밸브(234A)는 폐쇄하여 유출 튜브 내에서 어떠한 유체 흐름도 방지할 수 있다. 주사기 내의 플런저는 주사기로 유체가 공급되도록 제1 방향으로 (모터/액추에이터 조립체에 의해) 이동될 수 있다. 유체 주입이 이루어지는 경우, 모터/액추에이터 조립체는 반대측의 제2 방향으로 주사기 내의 플런저를 이동시킬 것이다. 주입기 헤드(201)는 주입 과정 중에 핀치 밸브(232A)를 폐쇄하여 유입 튜브 내에서 유체의 흐름을 방지한다. 그러나, 주입기 헤드(201)는 그러한 과정 중에 핀치 밸브(234A)는 개방시켜 유출 튜브 내에서 유체의 흐름을 허용할 수 있다. 그러한 방식에서, 주입기 헤드(201)는 다양한 작업(예를 들면, 보충 작업 및 주입 작업) 중에 핀치 밸브(232A, 234A)를 이용하여 유입 튜브 및 유출 튜브 내에서의 유체의 흐름을 제어한다.
하나의 실시예에서, 핀치 밸브(232A, 234A)는 솔레노이드식 핀치 밸브이다. 다른 실시예에서, 공압식 밸브와 같은 다른 형태의 핀치 밸브(232A, 234A)도 이용될 수 있다. 하나의 실시예에서, 핀치 밸브(232A, 234A)는 폐쇄 위치가 디폴트 상태(default state)이다. 따라서, 주입 장치(200)가 슬리브(216A) 내의 주사기 내로 유체를 공급하거나 그 주사기로부터 유체를 주입하지도 않는 경우, 핀치 밸브(232A, 234A)는 모두 폐쇄 상태로 있다. 그러면, 핀치 밸브(232A 및/또는 234A)에 에너지가 활성적으로 가해지는 경우에 핀치 밸브(232A, 234A)는 주입 장치(200)에 의해 개방될 수 있다. 핀치 밸브(232A 및/또는 234A)에 어떠한 에너지도 가해지지 않는 경우에 핀치 밸브들은 디폴트 상태인 폐쇄 위치로 되돌아간다. 따라서, 주입 장치(200)에 어떠한 전원 고장이 발생한다면, 핀치 밸브(232A, 234A)는 폐쇄 위치로 되돌아 갈 것이다. 이는 주입 장치(200)의 안정성을 개선시키는 데에 기여할 수 있다.
마찬가지로, 전단 조립체(218B)는 제1 공기 검출기(230B), 제1 핀치 밸브(232B), 제2 핀치 밸브(234B), 및 제2 공기 검출기(236B)를 포함한다. 저장조 홀더(202B)에 연결된 저장조로부터의 유입 튜브는 공기 검출기(230B) 및 핀치 밸브(232B)를 지나 슬리브(216B) 내의 주사기의 제1 주사기 포트로 연장한다. 그 주사기의 제2 주사기 포트에 연결된 유출 튜브는 핀치 밸브(234B) 및 공기 검출기(236B)를 통과한 후에 환자 라인에 연결될 수 있다. 하나의 실시예에 따르면, 전단 조립체(218B) 내의 구성 요소들은 전술한 바와 같은 전단 조립체(218A) 내에 수용된 구성 요소들과 유사하게 기능한다.
하나의 실시예에서, 도 2a 내지 도 2d의 주입 장치(100)는 주입 장치(200)의 상이한 작동 상태 중에 슬리브(216A 및/또는 216B) 내의 주사기에 대해 유체 보충 사이클을 수행할 수 있다. 이 실시예에서, 주입기 헤드(201)는 예를 들면 도 1a 내지 도 1b와 관련하여 설명한 형태의 작동 상태 정보와 같은 주입 장치에 대한 작동 상태 정보를 획득할 수 있다. 그러면, 주입기 헤드(201)는 주사기 중 하나 또는 둘 모두의 유체 보충 작업을 허용할 지의 여부를 결정하는 데에 그 작동 상태 정보를 이용할 수 있다. 유체 보충 작업이 주사기들 중 하나에 대해 허용되면, 주입기 헤드(201)는 정해진 양의 의료용 유체를 갖고 유체 보충 작업을 개시한다. 작동 상태 정보는 하나의 실시예에 따르면 후속 주입 시술을 위한 유체 급송 유량 이외의 정보를 포함하여, 주입 장치(200)가 유체 보충 작업을 허용하고 개시할 지의 여부를 결정하는 데에 환자 주입 시술을 위해 슬리브(216A 또는 216B) 내의 주사기로부터 주입될 유체의 양을 반드시 알 필요는 없다. 이는 유체를 주사기에 공급하기 위한 보다 효율적이면서 효과적인 방법을 제공한다.
예를 들면, 주입기 헤드(201)는 주입 장치(200)가 슬리브(216A) 내의 주사기로부터는 유체를 주입하고 있지만 슬리브(216B) 내의 주사기로부터는 유체를 주입하고 있지 않음을 결정하도록 주어진 시점에 작동 상태 정보를 획득할 수 있다. 이러한 작동 상태 정보가 주어지면, 주입기 헤드(201)는 슬리브(216B) 내의 주사기가 현재 유체 주입에 이용되고 있지 않다면 필요한 경우에 그 주사기에 유체를 공급할 수 있음을 결정할 수 있다. 주입기 헤드(201)는 먼저 그 주사기가 이미 완전히 채워졌는지를 확인하도록 추가적인 작동 상태 정보를 체크하거나 계산을 행하는 등에 의해 체크할 수 있다. 주사기가 이미 완전히 채워진 경우, 주입기 헤드(201)는 공급량을 실질적으로 0인 것으로 결정할 것이기 때문에 유체 보충 작업을 개시할 필요가 없다. 그러나, 주사기가 그 용량까지 완전히 채워지지 않은 경우, 주입기 헤드(201)는 정해진 양의 유체를 슬리브(216B) 내의 주사기에 공급할 수 있다. 예를 들면, 주입기 헤드(201)는 주사기가 그 용량까지 완전히 채워지게 할 수 있다. 혹은, 주입기 헤드(201)가 작동 상태 정보를 이용하여 유체 보충 작업 중에 이용될 유체의 양을 결정할 수 있다.
주입기 헤드(201)는 다수의 다양한 기법을 이용하여 슬리브(216B) 내의 주사기가 이미 완전히 채워졌는지의 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 하나의 시나리오에서, 주입기 헤드(201)가 작동 상태 정보를 이용하여 그 주사기 내에 얼마나 많은 유체가 남았는지를 결정할 수 있다. 다른 시나리오에서, 주입기 헤드(201)는 주입 장치(200)의 작동 상태 정보로부터 역시 획득할 수 있는 이전 주입 시술에서 주사기로부터 주입된 유체의 양에 기초하여 남은 유체의 양을 계산할 수 있다. 작동 상태 정보에는, 작동 정보, 이용된 주입 파라미터, 오류 메시지, 경보 조건, 및 임의의 기타 관련 정보를 비롯한 주입 장치(200)에 관한 현재는 물론 과거의 상태 정보가 포함된다.
또 다른 예를 이용하면, 주입기 헤드(201)는 또한 슬리브(216A, 216B) 내의 주사기 중 어느 것도 주어진 시간에 유체 주입에 이용되고 있지 않음을 나타내는 작동 상태 정보를 수집할 수 있다. 이는 조작자가 수행될 하나 이상의 후속 절차에 대한 주입 파라미터를 설정하기 위해 제어 패널(212)을 이용하고 있는 경우일 수 있다. 이 경우, 주입기 헤드(201)는 두 주사기 모두에 대해 유체 보충 작업을 개시할 수 있다.
주입기 헤드(201)가 슬리브(216A 또는 216B) 내의 주사기에 유체를 공급하고 있는 경우, 하나의 실시예에 따르면, 주입기 헤드는 주입 장치(200)의 상태를 계속 모니터링한다. 주입 장치(200)의 상태가 변하는 경우에, 주입기 헤드(201)는 이루어지고 있는 유체 보충 작업을 중단 또는 중지할 수 있다. 예를 들면, 주입 장치(200)가 슬리브(216A) 내의 주사기에 유체를 자동적으로 공급하고 있지만 조작자가 현재 그 주사기로부터의 유체를 이용하여 주입 시술을 개시하길 원하고 있음이 검출된 경우, 주입기 헤드(201)는 유체 보충 작업을 중지하고 주입 작업을 개시할 것이다. 그 작업들 중 어느 작업 중에라도 주입기 헤드(201)는 하나 이상의 프로세서를 이용하여 특정 작업을 수행할 수 있다.
하나의 실시예에서, 유체 보충 작업은 슬리브(216A, 216B) 내의 가압 유닛(예를 들면, 주사기) 중 하나로부터 이전의 의료용 유체의 주입이 이루어진 후로 적어도 정해진 길이의 시간이 경과하면 허용될 수 있다. 예를 들면, 주사기가 유체를 환자측의 카테터로 급송하는 경우, 임상의는 환자 내에 카테터를 배치하는 중에 주입 장치(200)로부터 조영제를 단속적으로 주기적인 "퍼프(puff)"식으로 주입할 수 있다. 이 예에서, 때로는 "퍼프"식 주입들 사이에는 보충 작업을 피하거나 금지하는 것이 유리할 수 있다. 따라서, 몇몇 경우에 조영제의 이전의 주입 또는 "퍼프" 이후로 정해진 길이의 시간(예를 들면, 30초)이 경과하였을 때에만 유체 보충 작업이 허용될 수 있다. 몇몇 경우에, 유체 보충 작업은 주사기 내의 유체 체적이 이전의 보충 작업이 수행된 이래로 적어도 정해진 양만큼 감소한 경우에 허용될 수 있다.
아래의 표 1에서는 슬리브(216A, 216B) 내의 주사기에 대한 유체 보충 작업 중 하나 이상이 개시될 수 있는 주입 장치(200)의 다수의 다양한 상태의 예를 제시하고 있다. 표 1에 제시한 예로부터, 슬리브(216A) 내의 주사기는 조영제를 주입하는 데에 이용되고 슬리브(216B) 내의 주사기는 희석제인 식염수를 주입하는 데에 이용되고 있다고 가정한다. 열거한 것 외의 추가적인 상태 및/또는 작업 또한 가능하다.
주입 장치(200)의 상태 유체 보충 작업
슬리브(216A) 내의 주사기로부터 조영제 퍼징 슬리브(216B) 내의 주사기에 식염수 공급
슬리브(216B) 내의 주사기로부터 식염수 퍼징 슬리브(216A) 내의 주사기에 조영제 공급
슬리브(216A) 내의 주사기로부터 조영제 주입 슬리브(216B) 내의 주사기에 식염수 공급
슬리브(216B) 내의 주사기로부터 식염수 주입(또는, KVO 사이클) 슬리브(216A) 내의 주사기에 조영제 공급
조작자가 제어 패널(212) 상에서 주입 파라미터 입력/변경 슬리브(216A) 내의 주사기에 조영제 공급, 및/또는 슬리브(216B) 내의 주사기에 식염수 공급
주입 장치(200)에 대한 대기 모드 슬리브(216A) 내의 주사기에 조영제 공급, 및/또는 슬리브(216B) 내의 주사기에 식염수 공급
조작자에 의한 조영제 저장조 변경(예를 들면, 저장조 홀더(202A) 상의 유체 저장조를 교체) 슬리브(216B) 내의 주사기에 식염수 공급
조작자에 의한 식염수 저장조 변경(예를 들면, 저장조 홀더(202B) 상의 유체 저장조를 교체) 슬리브(216A) 내의 주사기에 조영제 공급
표 1의 예에서, 주입 장치(200)가 환자에게 사용하도록 프라이밍(priming)되거나 준비되고 있는 경우에, 슬리브(216A 및/또는 216B) 내의 주사기로부터 퍼징 작업이 이루어진다. 따라서, 퍼징 작업 중에 주입 장치(200)는 아직 환자에게 연결되지 않는다. 반대로, 주사기로부터 주입 작업 중에는 유체가 환자에게 주입된다. 주입 장치(200)는 또한 KVO, 즉 "혈관 확보(keep vessel open)" 작업에 이용될 수 있다. KVO 작업은 소량의 희석제를 반복적으로 또는 연속적으로 주입하는 경우에 이루어진다. 표 1을 역시 참조하면, 주입 장치(200)는 어떠한 주사기도 유체를 주입하고 있지 않는 대기 모드로 있을 수 있다. 예를 들면, 주입 장치(200)는 소정 환자 케이스(patient case)를 완료한 후 조작자가 새로운 케이스에 대해 제어 패널(212)을 이용하여 파라미터를 입력하거나 주입 장치를 설정하기 전에 대기 모드로 들어갈 수 있다. 하나의 실시예에서, 표 1에 제시한 예는 한번에 조영제와 희석제 중 하나만을 주입한다는 가정에 기초한 것이다.
몇몇 경우에, 자동 유체 보충 작업 동안에, 제어 패널(102)(도 1a 참조) 또는 제어 패널(212)과 같은 제어 패널을 조작하기 위해 사용자 또는 조작자가 개입할 수 있다. 예를 들면, 조작자는 유체 보충 작업을 종료시킬 것을 원하거나, 하나 이상의 유체 공급 파라미터를 수정할 것을 원할 수 있다.
도 3에서는 하나의 실시예에 따라 주입 장치(200) 내에 이용될 수 있는 예시적인 주사기(301)의 사시도를 도시하고 있다. 주사기(301)는 슬리브(216A 또는 216B) 내에 탑재될 수 있다. 주사기(301)가 슬리브(216A) 내에 탑재되는 경우에, 그 주사기는 저장조 홀더(202A)(도 2a 참조)에 연결된 유체 저장조에 연결되고, 또한 환자 라인(도 4 참조)에 연결될 수 있다.
도 3의 예에서 주사기(301)는 이중 포트 주사기이다. 유입 포트(300)는 유입 튜브(308)에 연결되고, 유출 포트(302)는 유출 튜브(304)에 연결된다. 유입 튜브는 주사기(301)가 슬리브(216A) 내에 탑재된다고 할 때에 저장조 홀더(202A)의 유체 저장조에 연결될 수 있는 커넥터(310)에 연결된다. 예를 들면, 그 커넥터(310)가 바늘(spike)인 경우, 이 바늘은 저장조 홀더(202A)에 연결된 의료용 유체의 병에 삽입될 수 있다. 유출 튜브(304)는 이 유출 튜브(304)를 별개의 환자 라인에 연결하는 커넥터(306)에 연결된다. 하나의 실시예에서, 커넥터(306)는 루어형 커넥터(Luer-type connector)이다.
유체는 유체 저장조로부터 유입 튜브(308)를 통해 주사기(301)의 포트(300)로 인출된다. 이 유체는 주사기(301)의 포트(302)로부터 유출 튜브(304)로 토출된다. 유입 튜브(308)는 앞서 보다 상세하게 설명한 전단 조립체(218A)의 공기 검출기(230A) 및 핀치 밸브(232A)를 통과해 연장하는 한편, 유출 튜브(304)는 핀치 밸브(234A) 및 공기 검출기(236A)를 통과해 연장할 수 있다. 하나의 실시예에서, 주사기(301)는 유입 튜브(308), 커넥터(310), 유출 튜브(304), 및 커넥터(306)와 더불어 폐기 가능한 다중 사용 구성 요소들이다. 즉, 그 구성 요소들은 주입 장치(200)로부터 분리하여 폐기할 때까지 주입 장치(200 내에서 복수 회 또는 복수의 환자 시술에 걸쳐 이용될 수 있다. 다른 실시예에서, 그 구성 요소들인 폐기 가능한 1회용 구성 요소로서, 단일 환자 시술 후에 폐기될 수 있다.
하나의 실시예에서, 주사기(301)는 또한 주입 장치(100)(도 1a 참조)에 이용될 수도 있다. 주입 장치(100)에 이용되는 경우, 커넥터(310)는 저장조 홀더(110) 상의 유체 저장조에 연결되고 유출 튜브(304)는 환자 매니폴드 센서(114)를 통과해 연장할 수 있다.
도 4에서는 하나의 실시예에 따라 도 2a 내지 도 2c에 도시한 주입 장치(200)에 이용될 수 있는 환자 라인(400)의 사시도를 도시하고 있다. 환자 라인(400)은 조립체(401), 밸브(416), 스톱코크(stopcock)(418) 및 커넥터(420)를 포함한다. 환자 라인(400)은 의료용 유체를 환자에게 급송하는 데에 이용되는 카테터와 주입 장치(200)를 연결하는 데에 이용된다.
조립체(401)는 제1 커넥터(402) 및 제2 커넥터(404)를 포함한다. 조립체(401)가 주입 장치(200)에 연결되는 경우, 커넥터(402)는 슬리브(216A, 216B) 내의 주사기 중 하나에 연결되는 유출 튜브를 위한 커넥터와 연결되는 한편, 커넥터(404)는 다른 주사기에 연결되는 유출 튜브를 위한 커넥터에 연결된다. 예를 들면, 커넥터(402)는 슬리브(216A) 내의 주사기를 위한 유출 튜브(304)에 연결되는 커넥터(306)(도 3 참조)에 연결될 수 있다. 환자 라인(400)은 하나의 실시예에서는 폐기 가능한 키트로서, 커넥터(402, 404)를 조작자가 커넥터(306)와 같은 튜브 커넥터에 연결하거나 그로부터 분리할 수 있게 된다. 하나의 실시예에서, 환자 라인(402)은 폐기 가능한 1회용 키트로서, 1명의 환자에 사용하도록 주입 장치(200)에 연결한 후에 분리하여 폐기할 수 있다.
커넥터(402)는 튜브(406)에 작동적으로 연결되는 한편, 커넥터(404)는 튜브(408)에 작동적으로 연결된다. 하나의 실시예에서, 커넥터(402)는 조영제를 수용한 슬리브(216A) 내의 주사기에 연결되는 한편, 커넥터(404)는 식염수와 같은 희석제를 수용한 슬리브(216B) 내의 주사기에 연결된다. 따라서, 이 실시예에서, 조영제는 환자 라인(400)의 튜브(406) 내로 주입되는 한편, 희석제는 튜브(408) 내로 주입된다. 튜브(406, 408)는 밸브(416)에 연결되며, 이 밸브(416)는 하나의 실시예에서 유체가 튜브(406, 408) 중 단지 하나로부터 유출 튜브(417)로 흐를 수 있게 하는 엘라스토머 타입 밸브를 포함한다. 하나의 실시예에서, 밸브(416)는 유체가 유출 튜브(417)를 향한 방향으로만 흐를 수 있게 하는 1방향 밸브를 포함한다. 몇몇 경우에, 안내 로드(200)가 삽입 중에 커넥터(402, 404)들을 정렬시켜 비살균 물품과의 접촉을 방지함으로써 커넥터들의 무균성을 유지하는 데에 기여할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 튜브(408)는 체크 밸브(412) 및 변환기(414)에 연결된다. 하나의 실시예에서, 체크 밸브(412)는 양방향 체크 밸브(bi-directional check valve)를 포함한다. 변환기(414)는 하나의 실시예에서 환자 내에 삽입된 카테터에 환자 라인(400)이 연결되어 있을 때에 환자의 혈류역학적 신호를 측정할 수 있는 압력 변환기를 포함한다. 변환기 커넥터(410)는 포트(224)(도 2b 참조) 등을 통해 주입 장치(200)에 연결될 수 있다. 연결된 경우, 변환기(414)에 의해 생성되는 혈류역학적 신호는 주입 장치(200) 내의 프로세서에 의해 처리될 수 있다.
유출 튜브(417)는 도 4에 도시한 스톱코크(418) 및 커넥터(420)에 연결된다. 스톱코크(418)는 조작자가 손으로 조작하여 유체의 흐름을 제어할 수 있는 한편, 주사기와 같은 기타 외부 장치에 연결될 수도 있다. 커넥터(420)는 환자에게 유체를 급송할 수 있는 외부 카테터에 환자 라인(400)을 연결하는 데에 이용된다. 하나의 실시예에서, 커넥터(420)는 루어형 커넥터를 포함한다.
하나의 실시예에서, 환자 라인(400)은 또한 도 1a에 도시한 주입 장치(100)에 이용될 수도 있다. 주입 장치(100)에 이용되는 경우, 변환기 커넥터(410)는 주입 장치(100) 내의 대응하는 포트(도시 생략)에 연결되어, 주입 장치(100)의 프로세서가 혈류역학적 신호를 처리할 수 있도록 된다. 이 실시예에서, 조립체(401)는 또한 주입 장치(100)에 연결될 수 있다. 환자 라인(400)은 환자 매니폴드 센서(114)에 연결된 매니폴드 밸브에 연결되어, 연결 포트(402)는 주사기로부터 나오는 튜브에 연결될 수 있는 한편, 연결 포트(404)는 펌프(106)를 통과해 지나는 튜브에 연결되게 될 수 있다. 이 실시예에서, 튜브(417)는 또한 주입 장치(100)의 공기 검출기(116)에 연결되거나 그 공기 검출기를 통과해 연장할 수 있다.
도 5에서는 자동 유체 보충 작업을 개시하도록 하나의 실시예에 따라 주입 장치(100)(도 1a 참조) 또는 주입 장치(200)(도 2a 참조)에 의해 수행될 수 있는 예시적인 방법의 흐름도를 도시하고 있다. 이 방법은 단계(500, 501, 503, 504, 506, 508)는 물론 체크포인트(502)를 포함한다.
단계(500)에서, 주입 장치(100) 또는 주입 장치(200)는 사용자 입력을 획득할 수 있다. 예를 들면, 주입 장치(100)의 사용자 또는 조작자는 제어 패널(102)을 조작함으로써 하나 이상의 파라미터를 규정할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 주입 장치(100)를 환자에게 장착 또는 분리시키거나, 하나 이상의 설정 파라미터를 제공하거나, 자동 공급 모드를 온/오프할 수 있다. 통상, 주입 장치(100)는 환자에게 장착된 경우에만 유체를 주입할 수 있다. 주입 장치(100)는 하나의 실시예에서 자동 공급 모드가 온 상태로 된 경우에만 자동 유체 보충 작업을 수행할 수 있다.
단계(501)에서, 주입 장치(100) 또는 주입 장치(200)는 이들 주입 장치의 작동 상태 정보를 획득할 수 있다. 주입기 헤드(104) 또는 주입기 헤드(201)의 하나 이상의 프로세서가 그 정보를 획득할 수 있다. 작동 상태 정보는 주입 장치(100) 또는 주입 장치(200)의 현재 또는 이전의 작동 정보와 더불어 현재 또는 이전의 상태 정보를 포함할 수 있다. 단계(502)에서, 주입 장치(100) 또는 주입 장치(200)는 작동 상태 정보가 하나 이상의 가압 유닛에 대한 유체 보충 작업을 허용하는 지의 여부를 결정한다. 예를 들면, 주입 장치(100)는 그러한 정보가 슬리브(108) 내의 주사기의 유체 보충 작업을 허용하는 지의 여부를 결정할 수 있는 한편, 주입 장치(200)는 그러한 정보가 슬리브(216A 및/또는 216B) 내의 주사기의 유체 보충 작업을 허용하는 지의 여부를 결정할 수 있다. 대부분의 경우에, 유체 보충 작업은 주어진 가압 유닛이 현재 임의의 유체를 주입 또는 퍼징하는 데에 이용되고 있지 않은 경우에 허용될 것이다.
유체 보충 작업이 허용되지 않는 경우(예를 들면, 그 가압 유닛이 실제로 유체를 주입 또는 퍼징하고 있는 등의 경우), 주입 장치(100) 또는 주입 장치(200)는 필요하다면 단계(503)에서 가압 유닛에 대한 임의의 현재의 유체 보충 작업을 종료할 수 있다. 예를 들면, 주입 장치(200)가 현재 슬리브(216A) 내의 주사기에 대한 유체 보충 작업 중에 있지만, 단계(501)에서 조작자가 그 주사기로부터의 유체를 이용하여 주입 시술을 진행하길 원함을 나타내는 작동 상태 정보를 수신한 경우에, 주입 장치(200)는 그 유체 보충 작업을 종료할 것이다. 그러나, 주입 장치(200)가 현재 슬리브(216A) 내의 주사기에 유체를 공급하고 있지 않은 경우, 주입 장치(200)는 어떠한 추가적인 조치도 취할 필요가 없을 수 있다. 그러면, 주입 장치(100 또는 200)는 추가적인 새로운 상태 정보를 다시 획득할 수 있다.
그러나, 체크포인트(502)에서 유체 보충 작업이 허용되는 경우, 주입 장치(100 또는 200)는 단계(504)에서 상태 정보를 이용하여 가압 유닛에 공급될 유체의 양(보충량)을 결정한다. 예를 들면, 주입기 헤드(104) 또는 주입기 헤드(201)의 하나 이상의 프로세서가 상태 정보를 이용하여 가압 유닛[예를 들면, 슬리브(216A 및/또는 216B) 내의 주사기 등]이 이미 완전히 채워져 있는 지의 여부를 결정할 수 있다. 완전히 채워져 있는 경우, 결정되는 양은 0일 것이다. 완전히 채워져 있지 않다면, 주입 장치(100 또는 200)는 그 가압 유닛으로부터 얼마의 유체가 주입되었는지 또는 그 가압 유닛 내에 현재 얼마의 유체가 수용되어 있는지에 기초하여 그 양을 결정 또는 계산할 수 있다.
단계(506)에서, 주입 장치(100 또는 200)는 유체의 결정된 양(공급량)을 가압 유닛에 공급한다. 주입 장치(100 또는 200)는 유체 보충 작업을 개시하도록 그 가압 유닛에 연결된 모터/액추에이터 조립체를 작동시킨다. 단계(508)에서, 주입 장치(100 또는 200)의 작동 상태가 변하게 되면, 그 주입 장치는 단계(501)에서 새로운 작동 상태 정보를 획득하고 체크포인트(502)에서 유체 보충 작업이 허용되는 지의 여부를 다시 결정함으로써 상기한 방법을 반복하게 된다. 예를 들면, 주입 장치(100 또는 200)가 유체 보충 작업을 시작하였지만 새로운 작동 상태 정보에서는 그 가압 유닛이 이제 주입에 이용되어야 함을 나타내는 경우, 주입 장치(100 또는 200)는 단계(503)에서 유체 보충 작업을 종료할 것이다.
도 6에서는 주입 장치(100)(도 1a 참조) 또는 주입 장치(200)(도 2a 참조)가 하나 이상의 가압 유닛에 대한 유체 보충 작업을 개시할 수 있는 다양한 작동 상태를 나타내는 개념도를 도시하고 있다. 도 6은 예시적인 작동 상태(600, 602, 604, 606, 608, 610)를 도시한다. 임의의 작동 상태 정보를 획득하는 경우, 주입 장치(100) 또는 주입 장치(200)는 주입기 헤드(104 또는 201) 내의 프로세서와 같은 하나 이상의 프로세서를 이용하여, 그러한 작동 상태 중 하나 이상과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 작동 상태 정보는 주입 장치(100 또는 200)의 현재의 작동 상태에 관한 정보와 함께 임의의 기타 관련 정보를 포함할 수 있다. 도 6에 도시한 예시적인 상태는 주입 장치(100 또는 200)의 통상의 작동 상태의 예를 제공한다.
작동 상태(600)에서, 주입 장치(100 또는 200)는 주입을 위한 하나 이상의 유체 라인 또는 경로를 준비한다. 이 상태에서, 예를 들면 주입 장치(100 또는 200)는 나중에 소정 주입 과정을 수행하는 것을 예상하여 조영제 또는 희석제에 이용되는 유체 튜브를 퍼징할 수 있다. 소정 가압 유닛이 소정 준비 작동 중에 이용되지 않는 경우에, 그 가압 유닛에는 유체가 공급될 수 있다. 예를 들면, 주입 장치(200)가 퍼징 사이클 중에 슬리브(216A) 내의 주사기에 연결된 유출 튜브에 대한 유체 라인을 준비하는 경우, 주입기 헤드(201)는 자동적으로 슬리브(216B) 내의 주사기에 유체를 공급할 수 있다.
작동 상태(602)에서, 조작자는 주입 장치(100 또는 200)에 대해 새로운 케이스를 시작할 수 있다. 예를 들면, 조작자는 제어 패널(102)[주입 장치(100)] 또는 제어 패널(212)[주입 장치(200)] 상의 버튼을 누르거나 기타 방식으로 조작하여 새로운 케이스를 시작할 수 있다. 이 작동 상태에서, 가압 유닛은 통상 작동되지 않거나 이용되지 않는다. 따라서, 작동 상태(602)에서 주입 장치(100)는 슬리브(108) 내의 주사기에 유체를 공급할 기회를 갖는 한편, 주입 장치(200)는 슬리브(216A, 216B) 내의 주사기 모두에 유체를 공급할 기회를 갖는다.
마찬가지로, 작동 상태(604)에서, 조작자가 주입 파라미터를 입력하고 있다면, 주입 장치(100)는 슬리브(108) 내의 주사기에 유체를 공급하는 한편, 주입 장치(200)는 슬리브(216A, 216B) 내의 주사기에 유체를 공급할 수 있다. 통상, 조작자는 제어 패널(102)[주입 장치(100)] 또는 제어 패널(212)[주입 장치(200)]을 이용하여 그 파라미터들을 입력할 것이다. 그 케이스가 일단 시작되고 파라미터가 입력되고 나면, 주입 장치(100 또는 200)는 유체를 주입할 상태로 된다.
작동 상태(606)에서, 주입 장치(100 또는 200)는 하나 이상의 가압 유닛을 이용하여 유체를 주입한다. 소정 가압 유닛이 유체 주입에 이용되지 않는 경우에, 유체 보충 작업 중에 그 가압 유닛에는 유체가 공급될 가능성이 있다. 따라서, 주입 장치(100)에 있어서, 예를 들어 유체가 펌프(106)를 통해서만 급송되고 있는 경우, 주입 장치(100)는 슬리브(108) 내의 주사기가 아직 그 용량까지 채워지지 않았다면 그 주사기에 유체를 공급할 수 있다. 주입 장치(200)의 경우, 예를 들어 슬리브(216A) 내의 주사기가 유체를 급송하는 데에 이용되고 있다면, 주입 장치(200)는 슬리브(216B) 내의 주사기가 아직 그 용량까지 채워지지 않았다고 할 때에 그 주사기에 유체를 공급할 수 있다. 몇몇 경우에, 주입은 사용자에 의해 수동으로 개시될 수도 있다. 이 경우, 사용자는 도 1b에 도시한 핸드 컨트롤러(136)와 같은 핸드 컨트롤러를 조작하여 주입을 개시할 수 있다. 몇몇 경우에, 주입은 주입 장치(200)에 연결된 외부 X-레이 시스템과 같은 외부 시스템에 의해 개시될 수도 있다.
소정 케이스 중에, 조작자는 하나 이상의 주입 파라미터를 변경하길 원할 수 있다. 작동 상태(608)에서, 조작자는 제어 패널(102)[주입 장치(100)] 또는 제어 패널(212)[주입 장치(200)]을 조작하여 그러한 변경을 행하게 된다. 통상적으로, 조작자가 주입 파라미터를 변경하는 경우에 어떠한 주입도 이루어지지 않는다. 따라서, 작동 상태(608)에서 주입 장치(100)는 슬리브(108) 내의 주사기에 유체를 공급할 기회를 갖는 한편, 주입 장치(200)는 슬리브(216A, 216B) 내의 주사기에 유체를 공급할 기회를 갖는다.
소정 시술이 완료된 경우, 조작자는 그 케이스를 종료한다. 통상적으로, 조작자는 제어 패널(102) 또는 제어 패널(212)을 조작하여 케이스를 종료시킬 것이다. 작동 상태(610)에서, 케이스가 종료된 경우, 어떠한 유체 주입도 이루어지고 있지 않다고 하면, 주입 장치(100)는 슬리브(108) 내의 주사기에 유체를 자동적으로 공급할 수 있는 한편, 주입 장치(200)는 슬리브(216A, 216B) 내의 주사기에 유체를 자동적으로 공급할 수 있다. 따라서, 도 6의 개념도에서 확인할 수 있는 바와 같이, 주입 장치(100 또는 200)가 해당 가압 유닛에 유체를 공급할 기회를 갖는 복수의 상태를 가져 그 주입 장치들의 효율을 개선 또는 최대화시키게 된다.

Claims (19)

  1. 의료용 유체 주입 장치로서,
    제1 주사기를 포함하는 제1 가압 유닛;
    제2 주사기를 포함하는 제2 가압 유닛; 및
    후속 주입 시술을 위한 유체 급송량 이외의 의료용 유체 주입 장치의 작동 상태 또는 조건을 나타내는 정보를 포함하는 상기 의료용 유체 주입 장치의 작동 상태 정보를 획득하고, 이 작동 상태 정보에 기초하여 정해지는 하나 이상의 규칙을 이용하여 상기 제1 가압 유닛 및 제2 가압 유닛 중 하나 이상에 대해 1회 이상의 유체 보충 작업이 허용되는 지의 여부를 결정하도록 구성된 주입기 헤드
    를 포함하며, 상기 1회 이상의 유체 보충 작업 중에서 상기 제1 가압 유닛에 대해 유체 보충 작업이 허용되는 경우에, 상기 주입기 헤드는 또한,
    일정 양의 의료용 유체를 제1 가압 유닛에 공급하도록 유체 보충 작업을 개시하며;
    상기 유체 보충 작업 중에, 제1 가압 유닛의 의료용 유체를 이용하여 주입 과정을 개시해야할 지의 여부를 나타내는 의료용 유체 주입 장치의 추가적인 작동 상태 정보를 획득하고;
    상기 추가적인 작동 상태 정보를 이용하여, 의료용 유체 주입 장치가 제1 가압 유닛에 대해 유체 보충 작업을 더 이상은 허용하지 않아야 할 지의 여부를 결정하며;
    상기 유체 보충 작업이 더 이상 허용되지 않는 것으로 결정된 경우에, 제1 가압 유닛에 대한 유체 보충 작업을 종료하도록
    구성되는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 의료용 유체 주입 장치의 작동 중에 상기 제1 가압 유닛에 연결되는 유체 저장조 홀더를 더 포함하며, 이 유체 저장조 홀더는 상기 제1 가압 유닛에 공급되는 의료용 유체의 저장조를 유지하도록 구성되는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주입기 헤드는 또한 상기 작동 상태 정보를 이용하여 상기 제1 가압 유닛에 공급될 의료용 유체의 양을 결정하도록 구성되는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 주입기 헤드는, 상기 작동 상태 정보를 이용하여 상기 제1 가압 유닛에 공급될 의료용 유체의 양을 결정하는 경우에 제1 가압 유닛이 그 용량까지 이미 채워져 있는지의 여부를 결정하도록 구성되는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 가압 유닛이 그 용량까지 이미 채워져 있는 경우에 의료용 유체의 결정되는 양은 0인 것인 의료용 유체 주입 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 주입기 헤드는 상기 제1 가압 유닛에 일정 양의 유체를 공급하는 경우에 제1 가압 유닛을 그 용량까지 채우도록 구성되는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 주입기 헤드는 상기 제1 가압 유닛에 일정 양의 유체를 공급하는 경우에 제1 가압 유닛을 그 용량보다 적게 채우도록 구성되는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 주입기 헤드가 작동 상태 정보를 이용하여 전동 의료용 유체 주입 장치가 제1 가압 유닛에 대해 유체 보충 작업을 허용할 지의 여부를 결정할 때에, 상기 주입기 헤드는 의료용 유체가 제1 가압 유닛으로부터 급송(給送)되고 있는 지의 여부를 결정하도록 구성되는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 주입기 헤드는 작동 상태 정보를 이용하여, 전동 의료용 유체 주입 장치가 상기 제2 가압 유닛으로부터 의료용 유체를 급송하고 있는지의 여부를 결정함으로써, 전동 의료용 유체 주입 장치가 상기 제1 가압 유닛에 대해 유체 보충 작업을 허용할 지의 여부를 결정하도록 구성되는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  11. 제10항에 있어서, 의료용 유체 주입 장치가 현재 제2 가압 유닛으로부터 의료용 유체를 주입하고 있는 경우, 상기 주입기 헤드는 또한 상기 제1 가압 유닛의 유체 보충 작업이 허용되는 것으로 결정하도록 구성되는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 주입기 헤드는, 상기 제1 가압 유닛이 남은 유체에 대한 정해진 양보다 적은 양을 수용하고 있는 경우에 상기 제1 가압 유닛에 일정 양의 유체를 공급하도록 구성되며, 상기 남은 유체에 대한 정해진 양은 사용자에 의해 선택 가능한 파라미터에 의해 정해지는 양을 포함하는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 주입기 헤드는, 상기 제1 가압 유닛으로부터 이전의 의료용 유체의 주입이 이루어진 이후로 정해진 길이의 시간이 경과한 경우에 상기 제1 가압 유닛에 대해 유체 보충 작업을 허용하도록 구성되는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 주입기 헤드는 상기 가압 유닛에 대한 이전의 유체 보충 작업 이후로 제1 가압 유닛 내의 유체 체적이 정해진 양만큼 감소한 경우에 상기 제1 가압 유닛에 대해 유체 보충 작업을 허용하도록 구성되는 것인 의료용 유체 주입 장치.
  15. 의료용 유체 주입 장치의 가압 유닛에 유체를 자동 공급하는 방법으로서:
    제1 주사기를 포함하는 제1 가압 유닛 및 제2 주사기를 포함하는 제2 가압 유닛에 작동적으로 연결된 전동 의료용 유체 주입 장치에 대해, 후속 주입 시술을 위한 유체 급송량 이외의 의료용 유체 주입 장치의 작동 상태 또는 조건을 나타내기 위한 정보를 포함하는 작동 상태 정보를 획득하며;
    상기 작동 상태 정보에 기초하여 정해지는 하나 이상의 규칙을 이용하여, 전동 의료용 유체 주입 장치가 제1 가압 유닛 및 제2 가압 유닛 중 하나 이상에 1회 이상의 유체 보충 작업을 허용할 지의 여부를 결정하며;
    상기 1회 이상의 유체 보충 작업 중에서 상기 제1 가압 유닛에 대해 유체 보충 작업이 허용되는 경우에,
    일정 양의 의료용 유체를 제1 가압 유닛에 공급하도록 유체 보충 작업을 개시하며;
    상기 유체 보충 작업 중에, 제1 가압 유닛의 의료용 유체를 이용하여 주입 과정을 개시해야할 지의 여부를 나타내는 전동 의료용 유체 주입 장치의 추가적인 작동 상태 정보를 획득하고;
    상기 추가적인 작동 상태 정보를 이용하여, 전동 의료용 유체 주입 장치가 제1 가압 유닛에 대한 유체 보충 작업을 더 이상은 허용하지 않아야 할 지의 여부를 결정하며;
    상기 유체 보충 작업이 더 이상 허용되지 않는 것으로 결정된 경우에, 제1 가압 유닛에 대한 유체 보충 작업을 종료하는 것
    을 더 포함하는 것인,
    의료용 유체 주입 장치의 가압 유닛에 유체의 자동 공급 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
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