DE69833270T2

DE69833270T2 - Spritze mit doppelter öffnung

Info

Publication number: DE69833270T2
Application number: DE69833270T
Authority: DE
Inventors: Doug Chanhassen DUCHON; Thomas South Minneapolis PAULSON; F. Robert Shoreview WILSON; Jiyan Roseville LIU
Original assignee: ACIST Medical Systems Inc
Current assignee: ACIST Medical Systems Inc
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2018-10-24
Also published as: CA2309036A1; US7153288B2; HK1151251A1; EP1024847B1; WO1999021600A3; ATE491486T1; US20020151854A1; US6099502A; US7357785B2; EP2275156A2; US6746427B2; US20070055202A1; EP1602389A2; EP1602389A3; DE69833270D1; EP2260893A1; US6344030B1; US6945959B2; EP2260893B1; CA2309036C

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Angiographie und insbesondere den Injektor, der verwendet wird, um ein medizinisches Fluid, wie z. B. ein radiographisches Kontrastmaterial in einen lebenden Organismus zu injizieren.
Eines der Hauptsysteme im menschlichen Körper ist das Kreislaufsystem. Die Hauptkomponenten des Kreislaufsystems sind das Herz, die Blutgefäße und das Blut, die alle für den Transport von Materialien zwischen der äußeren Umgebung und den verschiedenen Zellen und Geweben des menschlichen Körpers lebenswichtig sind.
Die Blutgefäße sind das Strömungsweg-Netzwerk, durch welches sich das Blut im menschlichen Körper bewegt. Insbesondere führen die Arterien das mit Sauerstoff angereicherte Blut weg von der linken Kammer des Herzens. Die Arterien sind mit von der Aorta weg fortschreitend abnehmendem Durchmesser und Druckbelastbarkeit angeordnet, so dass das Blut von der Aorta direkt aus dem Herzen heraus zu anderen Hauptarterien, dann zu kleineren Arterien, zu Arteriolen und schließlich zu winzigen Kapillargefäßen geführt wird, welche die Zellen und die Gewebe des menschlichen Körpers speisen. In ähnlicher Weise führen die Venen das an Sauerstoff verarmte Blut zurück zum rechten Vorhof des Herzens, wobei ein hinsichtlich des Durchmessers fortschreitend zunehmendes Netzwerk von kleinen und großen Venen Verwendung findet.
Wenn die Herzkammern, Herzklappen, Arterien, Venen oder andere Kapillargefäße, die hiermit verbunden sind, entweder anormal (wie z. B. aufgrund eines Geburtsfehlers), eingeengt (wie z. B. durch den Aufbau von arteriosklerotischer Plaque) oder negativ verändert sind (wie z. B. durch die Bildung von Aneurysmen), dann kann es erforderlich sein, dass ein Arzt das Herz und das damit verbundene Gefäßnetzwerk untersucht. Es kann auch erforderlich sein, dass der Arzt irgendwelche Probleme behebt, die während der Untersuchung mit einem Katheter oder einem ähnlichen ärztlichen Instrument auftreten.
Die Angiographie ist ein Verfahren, das zur Erkennung und Behandlung von Abnormitäten oder Verengungen in Blutgefäßen verwendet wird. Während der Angiographie wird ein radiographisches Bild einer Gefäßstruktur dadurch erhalten, dass ein radiographisches Kontrastmaterial durch einen Katheter in eine Vene oder Arterie injiziert wird. Die Gefäßstrukturen, die mit der Vene oder der Arterie fluidmäßig verbunden sind, in welche die Injektion durchgeführt wird, werden mit Kontrastmaterial gefüllt. Röntgenstrahlen werden durch den Körperbereich gesandt, in dem das Kontrastmaterial injiziert worden ist. Die Röntgenstrahlen werden vom Kontrastmaterial absorbiert, was eine radiographische Umrissbildung oder Abbildung der Blutgefäße bewirkt, die das Kontrastmaterial enthalten. Die Röntgenstrahlen-Bilder der mit Kontrastmaterial gefüllten Blutgefäße werden übli cherweise auf einem Film oder einem Videoband aufgezeichnet und auf einem Fluoroskop-Monitor dargestellt.
Die Angiographie liefert dem Arzt ein Bild der interessierenden Gefäßstrukturen. Dieses Bild kann lediglich für diagnostische Zwecke verwendet werden, oder das Bild kann während eines Verfahrens wie z. B. der Angioplastie verwendet werden, bei der ein Ballon in das Gefäßsystem eingeführt und aufgeblasen wird, um eine Stenose zu öffnen, die durch den Aufbau von arteriosklerotischer Plaque verursacht ist.
Zurzeit wird während der Angiographie, nachdem ein Arzt einen Katheter in eine Vene oder Arterie eingeführt hat (durch direktes Einführen in das Blutgefäß oder durch eine Haut-Punkturstelle) der Angiographie-Katheter entweder mit einem von Hand zu betätigenden oder automatisch arbeitenden Kontrastmittel-Injektionsmechanismus verbunden.
Ein einfacher, von Hand zu betätigender Kontrastmittel-Injektions-Mechanismus umfasst typischerweise eine Spritze und einen Katheteranschluss. Die Spritze umfasst eine Kammer mit einem darin befindlichen Kolben. Das radiographische Kontrastmaterial wird in die Kammer eingesaugt. Jegliche Luft wird dadurch entfernt, dass der Kolben betätigt wird, während die Katheterverbindung nach oben weist, so dass Luft, die auf dem radiographischen Kontrastmaterial schwimmt, aus der Kammer in die Außenluft ausgestoßen wird. Die Katheterverbindung wird dann an einem Katheter befestigt, der in einer Vene oder einer Arterie im Patienten positioniert ist.
Der Kolben wird von Hand betätigt, um das radiographische Kontrastmaterial aus der Kammer durch den Katheter und in eine Vene oder Arterie auszustoßen. Der Verwender des von Hand zu betätigenden Kontrastmittel-Injektions-Mechanismus kann die Rate bzw. Geschwindigkeit und das Volumen der Injektion dadurch einstellen, dass er die Hand-Betätigungskraft ändert, die auf dem Kolben ausgeübt wird.
Häufig ist es wünschenswert, dass mehr als eine Fluidart injiziert wird, beispielsweise eine Salzlösungsspülung, auf welche das radiographische Kontrastmaterial folgt. Einer der häufigsten, von Hand zu betätigenden Injektionsmechanismen, die zur Zeit verwendet werden, umfasst einen Ventilmechanismus, der steuert, welches der Fluide in den Ventilmechanismus und aus dem Katheter im Patienten strömt. Der Ventilmechanismus enthält eine Vielzahl von Hand-Ventilen, die der Verwender von Hand betätigt, um den jeweiligen speziellen Fluidkanal zu öffnen und zu schließen. Wenn der Verwender Kontrastfluid in die Kammer ansaugt oder injiziert, wird das Fluid vom Ventilmechanismus über die offenen Ventile gezogen. Dadurch, dass die Ventilstellungen geändert werden, kann ein anderes Fluid injiziert werden.
Diese Hand-Injektionsmechanismen werden typischerweise von Hand betätigt. Dies ermöglicht dem Verwender eine Kontrolle über die Menge und den Druck der Injektion. Alle der Hand-Systeme sind jedoch nur in der Lage, das radiographische Kontrastmaterial mit dem Maximaldruck zu injizieren, der von der menschlichen Hand aufgebracht werden kann (d. h. ungefähr 1 MPa). Auch ist die Menge des radiographischen Kontrastmaterials typischerweise auf maximal ungefähr 12 cm³ begrenzt. Schließlich gibt es bei diesen von Hand zu betätigenden Kontrastmaterial-Injektions-Mechanismen keine Sicherheitsgrenzen, die dahingehend wirken, Injektionen zu begrenzen oder anzuhalten, die sich außerhalb vernünftiger Parameter (wie z. B. hinsichtlich der Geschwindigkeit oder des Drucks) befinden, und es sind keine aktiven Sensoren zum Erkennen von Luftblasen oder anderen Gefährdungen vorhanden.
Zurzeit verwendete, motorbetriebene Injektionseinrichtungen bestehen aus einer Spritze, die mit einem Linearantrieb verbunden ist. Der Linearantrieb ist mit einem Motor verbunden, der elektronisch gesteuert bzw. geregelt wird. Die Bedienungsperson gibt in die elektronische Steuerung- bzw. Regeleinrichtung ein festes Volumen für das Kontrastmaterial ein, das mit einer festgelegten Injektionsrate bzw. Injektionsgeschwindigkeit injiziert werden soll. Die festgelegte Injektionsrate umfasst eine spezifizierte Anfangsgeschwindigkeit des Strömungsanstiegs und eine endgültige Injektionsrate, bis das gesamte Volumen an Kontrastmaterial injiziert worden ist. Es gibt keine interaktive Steuerung zwischen der Bedienungsperson und der Maschine mit Ausnahme des Startens oder Anhaltens der Injektion. Jede Änderung der Strömungsrate muss dadurch erfolgen, dass die Maschine angehalten wird und die Parameter neu eingestellt werden.
Das Fehlen der Möglichkeit, die Injektionsrate während der Injektion zu verändern, führt zu einer suboptimalen Qualität der angiographischen Untersuchungen. Dies hat seinen Grund darin, dass die optimale Strömungsrate von Injektionen von Patient zu Patient sehr unterschiedlich ist. Im kardiovaskulären System hängen die Rate und das Volumen der Kontrastmittel-Injektion von der Größe und der Blutströmungsrate in der Kammer oder dem Blutgefäß ab, in die bzw. in das injiziert wird. In vielen oder sogar den meisten Fällen sind diese Parameter nicht genau bekannt. Darüber hinaus kann sich die optimale Rate der Injektion schnell ändern, wenn sich der Zustand des Patienten in Reaktion auf Medikamente, einer Erkrankung oder der normalen Physiologie ändert. Folglich kann die anfängliche Injektion von Kontrastmaterial hinsichtlich der Strömungsrate ungenügend sein, um die Struktur auf der Röntgenstrahlungs-Darstellung abzubilden, wodurch eine weitere Injektion erforderlich wird. Umgekehrt kann eine übermäßig große Strömungsrate die Kammer oder das Blutgefäß verletzen, in die bzw. das die Injektion erfolgt, bewirken, dass der Katheter verschoben wird (aufgrund des Kontrastmittel-Strahls, der aus der Katheterspitze austritt), oder zu toxischen Effekten aufgrund einer Kontrastmittel-Überdosis führen (wie z. B. zu einem anormalen Herzrhythmus).
Zur Zeit kann die Bedienungsperson zwischen zwei Systemen zum Injizieren von Kontrastmaterial wählen: einem von Hand zu betätigenden Injektionssystem, das eine variable, von der Bedienungsperson interaktiv veränderbare Strömungsrate einer begrenzten Strömungsrate ermöglicht, und einem vorprogrammierten motorisierten System ohne eine interaktive Rückkopplung mit der Bedienungsperson (mit Ausnahme, dass die Bedienungsperson den Vorgang starten oder stoppen kann).
Die in WO 96/32975 beschriebene Erfindung umfasst eine Spritze mit zwei Durchgängen, die verwendet wird, um medizinische Fluide, wie z. B. ein angiographisches, radiographisches Kontrastmaterial an einen Patienten abzugeben. Die zwei Durchgänge aufwei sende Spritze umfasst einen Spritzenkörper, einen Kolben, der im Spritzenkörper hin und her bewegbar ist und einen oberen und einen unteren Durchgang.
Der obere Durchgang ist mit einem Fluidbehälter verbunden, so dass ein medizinisches Fluid aus dem Fluidbehälter durch den oberen Durchgang in den Spritzenkörper angesaugt wird, wenn sich der Kolben in Rückwärtsrichtung bewegt. Der untere Durchgang ist mit einer Vorrichtung, wie z. B. einem Katheter verbunden, durch welche das medizinische Fluid unter Druck an den Patienten abgegeben wird. Wenn sich der Kolben in Vorwärtsrichtung bewegt, wird medizinisches Fluid unter Druck aus dem Spritzenkörper heraus durch den unteren Durchgang abgegeben.
Bei bevorzugten Ausführungsformen sind ein erstes Ventil zwischen dem Fluidbehälter und dem oberen Durchgang und ein zweites Ventil zwischen dem unteren Durchgang und dem Patienten angeschlossen. Das erste Ventil ermöglicht das Strömen von Fluid aus dem Fluidbehälter zum oberen Durchgang, wenn sich der Kolben rückwärts bewegt, sowie das Ausstoßen von Luft, wenn sich der Kolben vorwärts bewegt. Das zweite Ventil ermöglicht das Strömen von Material aus dem unteren Durchgang, wenn sich der Kolben in Vorwärtsrichtung bewegt.
Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
Bei einer Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung eine Spritze zur Verwendung in einem angiographischen Injektionssystem des Typs, bei dem ein Spritzenhalter vorhanden ist. Die Spritze umfasst einen Spritzenkörper mit einem distalen und einem proximalen Ende. Der Spritzenkörper umschließt eine Pumpenkammer und einen Einlassdurchgang. Eine Spritzen-Endwand befindet sich am distalen Ende des Spritzenkörpers und besitzt eine flache Fläche für einen Passeingriff mit dem Spritzenhalter. Die Endwand umfasst einen Auslassdurchgang. Ein Spritzenkolben befindet sich in der Pumpenkammer und kann sich zwischen einer Position in der Nähe des proximalen Endes und einer Position in der Nähe des distalen Endes hin und her bewegen.
Vorzugsweise besitzt die Spritzen-Endwand einen inneren Teil und einen äußeren Teil. Der äußere Teil bildet die flache Fläche. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist der äußere Teil mit einer Vielzahl von Rippen verstärkt. Die Rippen haben jeweils Endteile, die in einer Ebene enden, die quer zu einer Längsachse des Spritzenkörpers verläuft. Die Endteile der Rippen definieren die flache Fläche. Vorzugsweise bildet der innere Teil eine konusförmige Oberfläche.
Bei einer bevorzugten Anordnung besitzt der Spritzenkörper einen oberen Teil. Der Einlassdurchgang ist in dem oberen Teil angeordnet.
Vorzugsweise besitzt die Endwand einen ersten Teil und einen zweiten Teil. Der erste Teil befindet sich in der Nachbarschaft des oberen Teils des Spritzenkörpers und der zweite Teil befindet sich in der Nachbarschaft zu einem Ende der Endwand gegenüber dem ersten Teil. Der Auslassdurchgang ist vorzugsweise im zweiten Teil der Endwand angeordnet.
Vorzugsweise ist eine Ventilanordnung so aufgebaut und angeordnet, dass sie Flüssigkeit daran hindert, aus der Pumpenkammer durch den Einlassdurchgang hinauszuströmen, wenn sich der Kolben vom proximalen zum distalen Ende bewegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch ein Injektionssystem vorgesehen, dass eine Spritze und eine Spritzenhalteranordnung gemäß Anspruch 1 umfasst. Es wird auch eine Vergleichsspritzenanordnung beschrieben, die einen Zylinder umfasst, der eine Pumpenkammer, eine Längsachse und wenigstens einen Durchgang für eine Fluidströmungs-Verbindung mit der Pumpenkammer aufweist. Der Zylinder hat ein distales und ein proximales Ende. Das distale Ende umfasst einen flachen Wandabschnitt senkrecht zur zentralen Längsachse. Die Spritze umfasst einen Kolben, der so aufgebaut und in der Pumpenkammer angeordnet ist, dass er sich zwischen einer Position in der Nähe des proximalen Endes und einer Position in der Nähe des distalen Endes hin und her bewegen kann. Die Spritzenhalter-Anordnung umfasst einen Montagekammer-Körper und ein Türelement. Der Montagekammer-Körper ist so aufgebaut und angeordnet, dass er die Spritze hält, und er umfasst ein Beladungsende für die Aufnahme der Spritze. Das Türelement ist relativ zum Körper beweglich, um ein wahlweises Öffnen und Schließen des Beladungsendes des Montagekammer-Körpers zu ermöglichen. Das Türelement besitzt eine flache, ebene Oberfläche für einen Anlage-Eingriff mit dem flachen Wandabschnitt der Spritze.
Der Auslassdurchgang ist vorzugsweise im flachen Wandabschnitt vorgesehen. Die Spritze umfasst vorzugsweise ein Einlassdurchgang-Gehäuse, das den Einlassdurchgang umgibt, und ein Auslassdurchgang-Gehäuse, das den Auslassdurchgang umgibt. Das Auslassdurchgang-Gehäuse steht vom flachen Wandabschnitt ab.
Vorzugsweise weist das Türelement einen Schlitz für eine Gleitverbindung mit dem Auslassdurchgang-Gehäuse auf. D. h. wenn das Türelement in eine geschlossene Stellung gedreht wird, gleitet das Auslassdurchgang-Gehäuse in dem Schlitz.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Spritzenhalter-Anordnung weiterhin eine Druck-Aufnahmehülse, die wahlweise im Montagekammer-Körper für eine gleitende Aufnahme der Spritze montiert werden kann. Die Druckaufnahme-Hülse besitzt ein offenes erstes und ein diesem gegenüber liegendes zweites Ende. Das erste Ende befindet sich in der Nachbarschaft des Beladungsendes des Montagekammer-Körpers. Das Türelement ist wahlweise bewegbar, um das erste Ende zu öffnen bzw. zu schließen.
Vorzugsweise besitzt die Druckaufnahmehülse einen offenen Kanal für eine Gleitverbindung mit dem Einlassdurchgang-Gehäuse.
Bei bevorzugten Anordnungen umfasst die Spritzenhalter-Anordnung weiterhin eine Platte, die in abdeckender Relation zum zweiten Ende der Druckaufnahmehülse montiert ist. Die Platte besitzt eine Öffnung, die das Betätigen des Spritzenkolbens ermöglicht, wenn sich die Spritze in der Druckaufnahmehülse befindet. Vorzugsweise umfasst die Spritzenhalter-Anordnung weiterhin eine Flaschenhalter-Baueinheit, die so aufgebaut und angeordnet ist, dass an ihr eine Flasche an einer Fluidströmungsverbindung mit dem Einlassdurchgang-Gehäuse montiert werden kann.
Es wird hier auch ein Verfahren zum Montieren einer Spritze beschrieben. Dieses Verfahren umfasst den Schritt, dass zuerst eine Spritze durch eine Frontöffnung in einer Spritzenhalter-Anordnung positioniert wird. Nach dem Schritt des Positionierens einer Spritze umfasst das Verfahren das Verschwenken einer Tür der Spritzenhalter-Anordnung zum Verschließen der Frontöffnung und zum Anlegen an einer vorderen Fläche der Spritze.
Vorzugsweise umfasst der Schritt des Positionierens einer Spritze das Bereitstellen einer Spritze, die ein erstes Ende an der Spritzen-Vorderfläche aufweist und einen Fluiddurchgang besitzt, sowie ein zweites Ende, das in verschieblicher Weise einen Kolben aufnimmt. Der Schritt des Positionierens umfasst das Ausrichten der Spritze durch die vordere Öffnung derart, dass das zweite Ende durch die vordere Öffnung hindurchtritt, worauf das erste Ende folgt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schritt des Positionierens einer Spritze das Einführen der Spritze in das Innere einer Druckaufnahme-Hülse.
Vorzugsweise ist die vordere Fläche der Spritze eben mit einem sich hiervon ausgehend erstreckenden Auslassdurchgang-Gehäuse, das den Auslassdurchgang umgibt, und die Tür umfasst eine ebene Oberfläche. Der Schritt des Verschwenkens der Tür umfasst das Verschieben der ebenen Oberfläche der Tür relativ zu der ebenen vorderen Fläche der Spritze.
Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl die vorausgehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung nur beispielhaft sind und zur Erläuterungszwecken dienen, ohne die Erfindung, die durch die Ansprüche definiert ist, einzuschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung, die ein angiographisches Vergleichs-Injektionssystem wiedergibt,
2A–2G Diagramme, die den Betrieb des Systems aus 1 erläutern,
3 ein elektrisches Blockdiagramm für das Steuer- bzw. Regelsystem des Injektionssystems aus 1,
4 die Fronttafel-Steuer- und Anzeigeorgane eines Vergleichs-Injektionssystems,
5A, 5B zeitliche und teilweise von oben gesehene perspektivische Darstellungen der Fernsteuerung des Systems aus 1,
6 eine perspektivische Darstellung einer mit dem Fuß zu betätigenden Fernsteuerung,
7A–7D den Betrieb des Einlass-Rückschlagventils und der Hauptleitung während der Vorgänge des Füllens mit Kontrastmittel, des Ausstoßens von Luft und der Injektion in dem Patienten,
8A–8C den Betrieb des Einlass-Rückschlagventils mehr im Einzelnen,
9 einen herkömmlichen Spritzenkörper, der für zwei Durchgänge ausgebildet ist,
10 eine perspektivische Ansicht eines Adaptereinsatzes, der bei der zwei Durchgänge umfassenden Spritze aus 9 verwendet wird,
11A, 11B eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Adaptereinsatzes aus 10,
12 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Spritze, die in einem angiographischen Injektionssystem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,
13 eine Draufsicht von unten auf die in 12 wiedergegebene Spritze,
14 eine Draufsicht von oben auf die in 12 wiedergegebene Spritze,
15 eine Seitenansicht der in 12 wiedergegebenen Spritze,
16 eine Vorderseitenansicht der in 12 wiedergegebenen Spritze,
17 eine Rückseitenansicht der in 12 wiedergegebenen Spritze, ohne dass sich der Kolben in ihr befindet,
18 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Spritzenhalteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung,
19 eine perspektivische Ansicht der Spritzenhalteranordnung aus 18, die eine Spritze und eine Fluid-Flasche hält,
20 eine auseinander gezogene perspektivische Darstellung einer Unterbaueinheit der Spritzenhalteranordnung aus 18,
21 eine Rückseitenansicht der Spritze aus 12 analog zur 17, jedoch mit einem in der Spritze angeordneten Kolben, und
22 eine schematische Seitenansicht eines Luftsäulen-Detektors und einer Schlauchanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt ein zum Vergleich dienendes, angiographisches Injektionssystem 10 zum Injizieren von radiographischen Kontrastmaterial in ein Blutgefäß unter der interaktiven Steuerung eines Arztes. Das System 10 umfasst eine Hauptkonsole 12, eine in der Hand gehaltene Fernsteuerung 14, einen Spritzenhalter 16, einen Spritzenkörper 18, einen Spritzenkolben 20, einen Behälter (Flasche) 22 für radiographisches Material, ein Einweg-Ventil 24, eine Hauptleitung 26, einen Hochdruckschlauch 28, einen Katheter 30, einen Patienten-Medikationsdurchgang 32, ein Drei-Wege-Steuerventil 34, einen T-Verbinder 36, einen Druckübertrager 38, ein Steuerventil 40, eine Schlauchleitung 42, eine peristaltische Pumpe 44, ein Salzlösungs-Rückschlagventil 46, ein Rückschlagsventil 48 für abzuführende Flüssigkeit, einen Salzlösungsbeutel 50, einen Beutel 52 für abzuführende Flüssigkeit und ein Beutel-Traggestell 54.
In der Konsole 12 sind die elektrischen Steuerungen bzw. Regelkreise für das System 10 zusammen mit den Motoren untergebracht, welche den Kolben 20 und die peristaltische Pumpe 44 antreiben. Auf der vorderen Oberfläche der Konsole 12 umfasst eine Verwenderschnittstelle 54 Steuerschalter 56 und eine Anzeige 58, mit deren Hilfe der Verwender Steuer- bzw. Regel-Einstellungen eingeben und den Betriebszustand des Systems 10 überwachen kann.
Die Fernsteuerung 14 ist mit der Konsole 12 durch ein Kabel 60 verbunden (obwohl bei anderen Ausführungsformen die Fernsteuerung 14 auch über eine drahtlose Verbindung wie z. B. eine Funkverbindung, eine Infrarotoptik oder eine Ultraschallverbindung angeschlossen sein kann). Die Fernsteuerung 14 ist bei der in 1 dargestellten Anordnung eine in der Hand zu haltende Steuerung, die Druckknopfschalter 62 und 64 zum Zurücksetzen bzw. für die Salzlösung umfasst, sowie einen Strömungsraten-Steuerhebel oder Trigger 66. Dadurch, dass er den Trigger 66 drückt, kann der Verwender ein Steuersignal an die Konsole 12 abgeben, um eine kontinuierlich veränderliche Injektionsrate zu erzielen.
Der Spritzenhalter 16 steht von der linken Seite der Konsole 12 vor. Der Spritzenhalter 16 besteht vorzugsweise aus einem durchsichtigen Material und umfasst eine halbzylindrische, hintere Schale 68, eine halbzylindrische vordere Tür 70 (die in 1 in der geöffneten Stellung dargestellt ist) und einen Behälterhalter 72.
Die Spritze 18 ist ein transparenter oder durchscheinender Kunststoffzylinder, dessen offenes Ende 74 mit der Konsole 12 verbunden ist. Das geschlossene Ende 76 der Spritze 18 enthält zwei Durchgänge: den oberen Durchgang 78 und den unteren Durchgang 80.
Der Kolben 20 ist im Spritzenkörper 18 beweglich. Der Kolben 20 ist mit einem Motor verbunden, der sich in der Konsole 12 befindet und von dem er angetrieben wird.
Der Behälter 22 für radiographisches Kontrastmaterial ist mit Hilfe des Einweg-Rückschlagventils 24 mit dem oberen Durchgang 78 verbunden. Radiographisches Kontrastmaterial wird aus dem Behälter 22 durch das Rückschlagventil 24 und den oberen Durchgang 78 in die vom Spritzenkörper 18 und dem Kolben 20 umschlossene Pumpenkammer angesaugt. Das Rückschlagventil 24 ist vorzugsweise ein mit einem Gewicht versehenes Einwegventil, das eine Luftströmung aus dem Spritzenkörper 18 zurück in den Behälter 22 ermöglicht, es dem radiographischen Kontrastmaterial aber nicht erlaubt, aus dem Spritzenkörper 18 zu dem Behälter 22 zu fließen. Dies ermöglicht ein automatisches Ausstoßen von Luft aus dem System, wie dies weiter unten noch genauer beschrieben wird.
Der untere Durchgang 80 des Spritzenkörpers 18 ist mit der Hauptleitung 26 verbunden. Die Hauptleitung 26 umfasst ein durch eine Feder vorgespanntes Trommelventil, das normalerweise einen Übertrager/Salzlösungs-Durchgang 82 und den Patientendurchgang 84 verbindet. Wenn radiographisches Kontrastmaterial injiziert werden soll, schließt der Druck des radiographischen Materials das Trommelventil, um dessen Zustand zu ändern, so dass der untere Durchgang 80 mit dem Patientendurchgang 84 verbunden ist.
Der Hochdruckschlauch 28 ist ein flexibler Schlauch, der den Patientendurchgang 84 mit dem Katheter 30 verbindet. Das Drei-Wege-Steuerventil 34 befindet sich am distalen Ende des Schlauches 28. Ein drehbarer Luer-Verriegelungsverbinder 86 ist mit dem Steuerventil 34 verbunden und passt zu dem Luer-Verbinder 88 am proximalen Ende des Katheters 30. Das Steuerventil 34 blockiert entweder den Strom zwischen dem Schlauch 28 und dem Katheter 30, oder es ermöglicht diesen Strom oder es verbindet den Medikationsdurchgang 32 mit dem Katheter 30.
Zusätzlich zum Injizieren von radiographischem Kontrastmaterial in einen Patienten durch den Katheter 30 ermöglicht das System 10 auch die Durchführung anderer zugehöriger Funktionen. Eine Vorrichtung zur Abgabe von Medikamenten für den Patienten (in 1 nicht dargestellt) kann mit dem Medikationsdurchgang 32 verbunden werden, wenn durch den Katheter 30 an den Patienten Medikamente verabreicht werden sollen.
Wenn sich der Katheter 30 an seinem Platz im Patienten befindet und keine Injektion eines radiographischen Kontrastmaterials stattfindet, überwacht der Druckübertrager 38 den Blutdruck durch die Flüssigkeitssäule, die sich vom Katheter 30, dem Schlauch 28, dem Patientendurchgang 84, die Hauptleitung 26, den Übertrager/Salzlösungs-Durchgang 82, den Schlauch 90, den T-Verbinder 36 und den Schlauch 92 erstreckt. Der Übertrager 38 hat ein zugehöriges Steuerventil 40, das es erlaubt, den Übertrager 38 während der Eichung dem Atmosphärendruck auszusetzen, und das auch das Entfernen/Ausstoßen von eingeschlossener Luft ermöglicht, so dass die Kuppelkammer des Überfragers 38 mit Salzlösung gespült werden kann.
Die peristaltische Pumpe 44 liefert eine Salzlösung vom Beutel 50 durch das Salzlösungs-Rückschlagventil 46, den Schlauch 42, den T-Verbinder 36 und die Schlauchleitung 90 an den Salzlösungs-Durchgang 82. Wenn die peristaltische Pumpe 44 arbeitet, um eine Salzlösung zuzuführen, wird die Salzlösung dem Katheter 30 durch die Hauptleitung 26, den Patientendurchgang 84 und dann durch den Schlauch 28 zugeführt.
Die peristaltische Pumpe 44 arbeitet auch in entgegengesetzter Richtung, um Fluid aus dem Katheter 30 und durch den Schlauch 28, die Hauptleitung 26, den Schlauch 90, den T-Verbinder 36 und den Schlauch 42 zum Rückschlagventil 48 für abzuführendes Fluid und in den Beutel 52 für abzuführendes Fluid zu ziehen.
In einer bevorzugten Anordnung sind der Spritzenkörper 18, die Hauptleitung 26, der Schlauch 28, der Katheter 30, der T-Verbinder 36, der Schlauch 42, die Rückschlagventile 46 und 48, die Beutel 50 und 52 und die Schlauchleitungen 90 und 92 wegwerfbar. Sie müssen im System jedes Mal dann installiert werden, wenn eine Angiographie mit einem neuen Patienten durchgeführt werden soll. Sobald das System 10 mit allen installierten wegwerfbaren Teilen eingerichtet ist, wird die Tür 70 geschlossen und der Spritzenkörper 18 wird mit Kontrastmaterial gefüllt; die Luft wird aus ihm ausgetrieben und der Verwender (typischerweise ein Arzt) gibt in das System 10 die Sicherheitsparameter ein, die für die Injektion von radiographischem Kontrastmaterial zutreffend sind. Diese Sicherheitsparameter umfassen typischerweise die maximale Menge an radiographischem Kontrastmaterial, die während einer Injektion injiziert werden soll, die maximale Strömungsrate bzw. Strömungsgeschwindigkeit der Injektion, den Maximaldruck, der im Spritzenkörper 18 entwickelt werden kann und die maximale Anstiegszeit oder Beschleunigung der Injektion. Um eine Injektion von Kontrastmaterial zu betätigen, bedient der Verwender die Fernsteuerung 14, in dem er den Trigger 66 drückt. Mit den voreingestellten Sicherheitsparametern veranlasst das System 10, dass die Strömungsrate der Injektion anwächst, wenn die Kraft oder der Bewegungshub des Triggers 66 erhöht wird.
Typischerweise dosiert der Verwender die Menge und die Geschwindigkeit des injizierten Kontrastmaterials basierend auf einer fortwährenden Beobachtung des Ausströmens des Kontrastmittels in die Struktur, in die hinein die Injektion erfolgt, unter Verwendung der Fluoroskopie oder anderer Abbildungsverfahren. Das System 10 ermöglicht es dem Verwender, die Kontrastinjektionen auf die Bedürfnisse des Patienten zuzuschneiden, wodurch die Qualität des Verfahrens maximiert, die Sicherheit erhöht und die Menge von Kontrastmaterial vermindert wird, die erforderlich ist, um die fluoroskopische Untersuchung durchzuführen.
Die 2A bis 2G sind Diagramme, welche die Fluid-Strömungswege bei sieben verschiedenen Betriebszuständen des Systems zeigen. Diese Betriebszustände sind: Einfüllen des Kontrastmaterials (2A), Ausstoßen der Luft (2B), Patienten-Injektion (2C), Patientendruck (2D), Salzlösungsspülung (2E), Ansaugen von abzuführendem Fluid (2F) und Versorgen des Patienten mit Medikamenten (2G).
Der Kontrastmittel-Einfüllvorgang, der in 2A dargestellt ist, umfasst das Füllen des Spritzenkörpers 18 mit radiographischem Kontrastmaterial aus dem Behälter 22 (Kon trastmedien-Vorrat). Der Kontrastmittel-Einfüllvorgang wird während des anfänglichen Einrichtens des Systems durchgeführt und kann während des Betriebs des Systems 10 immer dann wiederholt werden, wenn der Spritzenkörper 18 beginnt, zu wenig radiographisches Kontrastmaterial zu enthalten.
Während des anfänglichen Einrichtens des Systems 10 wird der Kolben 20 zunächst zu seiner vordersten Position in der Nähe des geschlossenen Endes 76 des Spritzenkörpers 18 bewegt. Dies treibt den größten Teil der Luft, die sich innerhalb des Spritzenkörpers 18 befindet, in die Atmosphäre aus.
Der Kolben 20 wird dann zurückgezogen, wodurch im Spritzenkörper 18 ein Unterdruck entsteht, der Kontrastmaterial aus dem Behälter 22 durch das Rückschlagventil 24 und durch den oberen Durchgang 78 in den Spritzenkörper 18 zieht.
Der Kontrastmittel-Einfüllvorgang hat typischerweise zur Folge, dass etwas Luft mit in den Spritzenkörper 18 gezogen wird oder in diesem verbleibt. Es ist natürlich wichtig, Luft daran zu hindern, dem Patienten durch den Katheter 30 injiziert zu werden. Dies ist der Zweck des Luftaustreib-Vorgangs, der in 2B dargestellt ist. Auch die Anordnung der beiden Durchgänge in verschiedenen Höhen ermöglicht eine höhere Sicherheit beim Verhindern von Luftblasen in der Injektion.
Während des Luftaustreib-Vorgangs bewegt sich der Kolben 20 nach vorne, um im Spritzenkörper 18 eingeschlossene Luft auszustoßen. Da sie leichter ist als das Kontrastmaterial, sammelt sich die Luft in der Nähe der Oberseite des Spritzenkörpers 18. Während sich der Kolben 20 nach vorwärts bewegt, wird die Luft aus dem Spritzenkörper 18 durch den oberen Durchgang 78 und das Einwegventil 24 ausgestoßen. Bei der in 2B dargestellten Anordnung ist das Einwegventil 24 ein mit einem Gewicht versehenes Einwegventil, das ein Strömen von radiographischem Kontrastmaterial aus dem Behälter 22 zum oberen Durchgang 78 ermöglicht, aber es dem radiographischen Kontrastmaterial nicht erlaubt, in der entgegengesetzten Richtung vom oberen Durchgang 78 zum Behälter 22 zu strömen. Das Ventil 24 ermöglicht es jedoch der Luft, vom Durchgang 78 zum Behälter 22 zu strömen. Sobald radiographisches Kontrastmaterial beginnt, aus dem Spritzenkörper 18 durch den oberen Durchgang 78 zum Ventil 24 zu strömen, schließt sich das Ventil 24, um jegliches weitere Strömen zum Behälter 22 zu verhindern.
Bei anderen Anordnungen kann das Ventil 24 auch ein magnetspulenbetätigtes oder von einem Motor angetriebenes Ventil sein, das unter der Steuerung einer elektrischen Schaltung in der Konsole 12 betätigt wird. In jedem Fall ist das Ventil 24 in der Lage, dem relativ hohen Druck zu widerstehen, dem es während des Injektionsvorganges ausgesetzt ist. Vorzugsweise ist das Ventil 24 in der Lage, statischen Fluiddrücken bis ungefähr 82,74 MPa zu widerstehen.
2C zeigt den Patienten-Injektionsvorgang. Der Kolben 20 bewegt sich unter der interaktiven Steuerung des Verwenders nach vorne, der den Trigger 66 der Fernsteuerung 14 betätigt. Die Bewegung des Kolbens 20 erzeugt einen hydraulischen Druck, um Kontrastmaterial aus dem Spritzenkörper 18 durch den unteren Durchgang 80 und durch die Hauptleitung 26 sowie den Hochdruckschlauch 28 in den Katheter 30 zu drücken. Wie in 2C gezeigt, sind der untere Durchgang 80 der Spritze und der Patienten-Durchgang 84 während des Patienten-Injektionsvorganges für einen Fluidstrom miteinander verbunden.
Die Hauptleitung 26 enthält ein Ventil, das die Wegesteuerung der Fluidverbindungen zwischen dem Patienten-Durchgang 84 und entweder dem unteren Durchgang 80 der Spritze oder dem Übertrager/Salzlösungs-Durchgang 82 vornimmt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Hauptleitung 26 ein Trommelventil, das so federvorgespannt ist, dass der Patienten-Durchgang 84 normalerweise mit dem Übertrager/Salzlösungs-Durchgang 82 verbunden ist (wie in den 2A und 2B) dargestellt. Wenn sich durch die Vorwärtsbewegung des Kolbens 20 der Druck am unteren Durchgang 80 der Spritze aufbaut, wird die auf das Trommelventil wirkende Vorspannkraft überwunden, so dass der untere Durchgang 80 der Spritze mit dem Patienten-Durchgang 84 verbunden wird und der Übertrager/Salzlösungs-Durchgang 82 wird abgetrennt. Das Ventil in der Hauptleitung 26 schützt den Druckübertrager 38 dagegen, dem hohen Druck ausgesetzt zu werden, der durch den Patienten-Injektionsvorgang erzeugt wird.
Das Trommelventil öffnet sich während des Patienten-Injektionsvorgangs automatisch in Reaktion auf den erhöhten Druck, der auf es vom unteren Durchgang 80 der Spritze ausgeübt wird. Das Trommelventil schließt sich und kehrt zu seiner ursprünglichen Position zurück, wodurch eine Verbindung des Patienten-Durchgangs 84 mit dem Übertrager 38 ermöglicht wird, wenn durch ein Zurückziehen des Kolbens 20 am Ende des Patienten-Injektionsvorgangs ein kleiner Unterdruck erzeugt wird.
Bei einer anderen Anordnung ist das Ventil in der Hauptleitung 26 ein elektromechanisches oder ein durch einen Motor angetriebenes Ventil, das zu geeigneten Zeitpunkten betätigt wird, um entweder den unteren Durchgang 80 der Spritze oder den Übertrager/Salzlösungs-Durchgang 82 mit dem Patienten-Durchgang 84 zu verbinden. Der Betätigungsmechanismus wird von der Konsole 12 gesteuert. Auch bei dieser anderen Anordnung schützt das Ventil den Druckübertrager 38 dagegen, einem hohen Druck ausgesetzt zu werden.
2D zeigt den Patienten-Druckvorgang. Das System 10 ermöglicht es, den Blutdruck des Patienten zu messen, der durch den Katheter 30 hindurch überwacht wird. Der Blutdruck des Patienten kann durch die Verwendung des Druckübertragers 38 zu jedem Zeitpunkt mit Ausnahme des Patienten-Injektionsvorgangs, des Salzlösungs-Spülvorgangs und des Vorgangs zum Ansaugen von abzuführenden Fluid überwacht werden. Der vom Druckübertrager 38 erzeugte Druck-Messwert kann dadurch normalisiert werden, dass von Hand das Steuerventil 40 geöffnet und das Steuerventil 34 geschlossen wird, um den Druckübertrager 38 dem Atmosphärendruck auszusetzen.
Während des in 2E dargestellten Salzlösungs-Spülvorgangs wird eine Salzlösung verwendet, um alle inneren Leitungen, die Druckübertrager-Kammer 38, den Schlauch 28 und den Katheter 30 zu spülen. Wie in 2E dargestellt, arbeitet die peristaltische Pumpe 44 in einer Richtung, die bewirkt, dass Salzlösung vom Beutel 50 durch das Rückschlagventil 46 und durch die Schlauchverbindung 42 zum Salzlösungs-Durchgang 82 gezogen wird. Die Hauptleitung 26 verbindet den Salzlösungs-Durchgang 82 mit dem Patientendurchgang 84, so dass Salzlösung aus dem Patienten-Durchgang 84 heraus und durch den Schlauch 28 und den Katheter 30 gepumpt wird.
Während des Ansaugvorgangs für abzuführendes Fluid ist der Patienten-Durchgang 84 wieder mit dem Salzlösungsdurchgang 82 verbunden. Während dieses Vorgangs dreht sich die peristaltische Pumpe in einer Richtung, die ihrer Drehrichtung während des Salzlösungs-Spülvorgangs entgegengesetzt ist. Infolge hiervon werden Patienten-Fluide vom Patienten-Durchgang 84 zum Salzlösungs-Durchgang 82 und dann durch die Schlauchleitung 42 und das Rückschlagventil 48 in den Sammelbeutel 52 für abzuführende Fluide angesaugt. Die peristaltische Pumpe 44 wirkt als Ventil, das den Schlauch 42 zusammendrückt und verschließt und eine rückwärtsgerichtete Strömung zu bzw. von den Behältern 50 und 52 für Salzlösung und abzuführende Fluide in Verbindung mit den Rückschlagventilen 46 und 48 verhindert.
Wenn sich der Katheter 30 im Patienten an seinem Ort befindet, kann es wünschenswert sein, dem Patienten Medikamente zuzuführen. Das System 10 ermöglicht dies, da es einen Patienten-Medikationsdurchgang 32 aufweist. Wie in 2G gezeigt, ist dann, wenn das Steuerventil 34 offen ist, eine Medikamentenquelle, die mit dem Durchgang 32 verbunden ist, mit dem Patienten-Durchgang 84 und damit mit dem Katheter 30 verbunden. Während des Patienten-Medikationsvorgangs bewegen sich die peristaltische Pumpe 44 und der Kolben 20 nicht.
3 ist ein elektrisches Blockdiagramm des Steuer- bzw. Regelsystems, das das Arbeiten des angiographischen Injektionssystems 10 steuert bzw. regelt. Das elektrische Steuer- bzw. Regelsystem umfasst einen Digitalrechner 100, der Eingangssignale von der Fernsteuerung 14 und von den Fronttafel-Steuereinrichtungen 56 über die Schnittstelle 102 erhält und für die Anzeigeeinrichtung 58 Signale liefert, um Vorgangsdaten, Alarmmeldungen, Statusinformationen und Eingabeaufforderungen für die Bedienungsperson anzuzeigen.
Der Rechner 100 steuert bzw. regelt die Bewegung des Kolbens 20 durch einen Motor-Antriebskreis, der den Motor 104, einen Motorverstärker 106, ein Tachometer 108, ein Potentiometer 110, einen Gleichrichter 112, eine Druckmess-Belastungszelle 114 und einen Analog/Digital-Konverter 160 umfasst.
Der Motorverstärker 106 liefert ein Treibersignal an den Motor 104 in Reaktion auf Steuerspannungs-, Vorwärts/Rückwärts- und Brems-Signale vom Rechner 100 und ein Geschwindigkeits-Rückkopplungssignal vom Tachometer 108 über den Gleichrichter 112. Die Ausgangssignale des Tachometers 108 und des Potentiometers 110 werden dem Rechner 100 durch den Analog/Digital-Konverter 116 als Geschwindigkeits-Überwachungs- und Positions-Überwachungs-Signale zugeführt. Dies ermöglicht es dem Rechner 100, die Motorgeschwindigkeit, die Drehrichtung des Motors und die Position zu überprüfen (das Volumen ist ein berechneter Wert).
Der Drucksensor 114 misst den Motorstrom oder die Kolbenkraft, um den Druck zu messen, der auf das radiographische Kontrastmaterial im Spritzenkörper 18 ausgeübt wird. Dieses Druck-Überwachungs-Signal wird durch den Analog/Digital-Konverter 116 und die Schnittstelle 102 dem Rechner 100 zugeführt.
Die peristaltische Pumpe 44 wird unter der Steuerung bzw. Regelung des Rechners 100 mit Hilfe des Pumpenmotors 120, eines Motortreibers 122 und eines optischen Kodierers 124 angetrieben. Der Rechner 100 liefert ein Salzlösungs-(Vorwärts)- und ein Ansaug-(Rückwärts)-Antriebssignal an den Motortreiber 122, um den Pumpenmotor 120 in einer Vorwärtsrichtung für eine Salzlösungsspülung und in einer Rückwärtsrichtung für das Ansaugen von abzuführendem Fluid anzutreiben. Der optische Kodierer 124 liefert ein Geschwindigkeits-Richtungs-Überwachungssignal an die Schnittstelle 102, das sowohl die Geschwindigkeit als auch die Richtung der Drehung des Pumpenmotors 120 angibt.
3 zeigt eine Anordnung des Steuer- bzw. Regelsystems, bei der ein Ventilmotor 130 verwendet wird, um Ventile wie z. B. das Einwegventil 24 und das Ventil in der Hauptleitung 26 zu betätigen. Bei dieser Anordnung steuert der Rechner 100 dem Ventilmotor 130 vermittels des Motortreibers 132 und überwacht die Position mit Hilfe eines Positions-Überwachungs-Rückkopplungssignals vom Potentiometer 134. Bei dieser speziellen Anordnung ist der Ventilmotor 130 ein Schrittmotor.
Der Rechner 100 überwacht die Temperatur des Kontrastmaterials basierend auf einem Temperatur-Überwachungssignal vom Temperatursensor 140. Der Temperatursensor 140 ist vorzugsweise in der Nähe des Spritzenkörpers 18 angeordnet. Wenn die vom Temperatursensor 140 gemessene Temperatur zu hoch ist, schaltet der Computer 100 den Betrieb des Motors 104 ab, um die Patienten-Injektion zu unterbrechen. Wenn die Temperatur zu niedrig ist, liefert der Rechner 100 ein Temperatur-Freigabe-Antriebssignal an eine Heizvorrichtung 150, welche den Heizer 152 mit Energie versorgt. Bei einer bevorzugten Anordnung ist der Heizer 152 ein Widerstandsfilm-Heizer, der innerhalb des Spritzenhalters 116 in der Nähe des Spritzenkörpers 18 angeordnet ist.
Der Rechner 100 erhält auch Rückkopplungssignale von einem Kontrastmittel-Flaschenfühler 160, einem Sensor 162 für eine vordere Grenze, einem Sensor 164 für eine hintere Grenze, einem das Fehlen der Spritze anzeigenden Sensor 166, einem das Offenstehen der Kammer anzeigenden Sensor 168, einem kein Kontrastmittel-Blasen-Detektor 170 und einem das Vorhandensein von Luft in der Leitung anzeigenden Blasendetektor 172.
Der Kontrastmittel-Flaschensensor 160 ist ein Miniaturschalter, der im Halter 72 für den Behälter angeordnet ist. Der Status des Kontrastmittel-Flasche-Vorhanden-Signals vom Sensor 160 zeigt an, ob sich ein Behälter 22 an seinem Platz im Halter 72 befindet. Wenn kein Behälter 22 vorhanden ist, macht der Rechner 100 den Einfüll-Vorgang unmöglich.
Die Sensoren 162, 164 für die vordere und die hintere Grenze messen die Endgrenzen-Positionen des Kolbens 20. Wenn der Kolben 20 seine vordere Grenzposition erreicht, wird keine weitere Vorwärtsbewegung des Kolbens 20 zugelassen. In ähnlicher Weise wird dann, wenn der Sensor 164 für die hintere Grenze anzeigt, dass der Kolben 20 seine hintere Grenzposition erreicht hat, keine weitere Rückwärtsbewegung zugelassen.
Der Sensor 166, der das Fehlen der Spritze anzeigt, ist ein Miniaturschalter oder ein Infrarot-Sender/Detektor, der anzeigt, wenn sich der Spritzenkörper 18 nicht an seiner Position im Spritzenhalter 16 befindet. Wenn sich der Spritzenkörper 18 nicht in Position befindet, werden alle Bewegungsfunktionen mit der Ausnahme unmöglich gemacht, dass sich der Kolben 20 zu seiner hinteren Endposition bewegen (d. h. auf den Punkt 0 zurückkehren) kann.
Der das Offenstehen der Kammer anzeigende Sensor 168 ist ein Miniaturschalter oder ein Infrarot-Sender/Detektor, der erfasst, ob die Tür 70 des Spritzenhalters 16 offen ist. Wenn das Signal vom Sensor 168 anzeigt, dass die Tür 70 offen ist, werden alle Bewegungsfunktionen unmöglich gemacht. Nur wenn die Tür 70 geschlossen und verriegelt ist, kann eine Bewegung zugelassen werden. Wenn die Tür 70 als geschlossen angezeigt ist und der Sensor 166 anzeigt, dass sich der Spritzenkörper 18 in seiner Position befindet, können die anderen normalen Funktionen des Systems 10 weiter ablaufen.
Der Blasendetektor 170 ist zwischen dem Behälter 22 und dem oberen Durchgang 78 angeordnet und er ist vorzugsweise ein Infrarot-Sender/Detektor, der Luftblasen erfasst. Wenn eine Luftblase in dem Strömungspfad zwischen dem Behälter 22 und dem oberen Durchgang 78 während eines Einfüll-Vorgangs erfasst wird, wird der Einfüll-Vorgang ausgesetzt, bis ein neuer Vorratsbehälter angeschlossen ist.
Der Blasendetektor 172 ist so angeordnet, dass er Luftblasen in der Hochdruckleitung 28 erfasst. Er ist vorzugsweise ein Infrarot-Emitter-Detektor. Jede Luftblase, die in der Hochdruckleitung 28 erfasst wird, führt zum Abschalten aller Fluid-Ausstoß-Funktionen ganz gleich, ob es sich bei dem Fluid um eine Salzlösung von der peristaltischen Pumpe 44 oder das Kontrastmaterial aus dem Spritzenkörper 18 handelt.
Das Steuer- bzw. Regelsystem aus 3 weist auch die Fähigkeit auf, ein Steuersignal über ein vom Rechner 100 gesteuertes Relais 180 an ein Röntgenstrahlengerät zu liefern. Zusätzlich erhält der Rechner 100 Daten vom Blutdruck-Übertrager 38 und von einem EKG-System, das vom Injektionssystem getrennt ist. Die Druck- und EKG-Signale werden über Signal-Konditionierschaltungen und Analog/Digital-Wandler 190 empfangen und an den Rechner 100 übertragen. Das EKG-Signal wird bei einer bevorzugten Ausführungsform vom Rechner 100 verwendet, um den Betrieb des Motors 104 (und somit den Patienten-Injektionsvorgang) mit dem Schlagen des Herzens zu synchronisieren.
Eine Blutströmung zum Herzen tritt überwiegend bei einer Diastole auf (wenn sich das Herz zwischen zwei Kontraktionen befindet). Eine kontinuierliche Injektion von Kontrastmaterial führt zu einem Ausspülen des Kontrastmaterials in die Aorta während der Systole (während der Kontraktion). Dadurch, dass man primär während der Diastolen injiziert, kann die Dosierung des Kontrastmittels vermindert werden, ohne die Vollständigkeit der Kontrastmittelinjektion in die Koronararterie zu verschlechtern.
Bei einer bevorzugten Anordnung wird die Injektion des radiographischen Kontrastmaterials mit dem Blutstrom der Koronararterie synchronisiert. Die Zeitperioden der Systolen und Diastolen werden unter Verwendung eines elektrischen EKG-Diagramms, einer Wellenformanalyse des arteriellen Blutdrucks und anderer Zeitparameter basierend auf der Herzfrequenz ermittelt. Dadurch, dass die Geschwindigkeit des Motors 104 und dadurch die Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens 20 gesteuert bzw. geregelt wird, wird die Injektion vom Kontrastmaterial während der Systolenperioden unterbrochen, wodurch die Kontrastmittelinjektion während dieses Zeitraumes vermindert oder angehalten wird. In Verbindung mit der Fernsteuerung 14 kann die Bedienungsperson die Rate der Kontrastmittelinjektion in die Koronararterie variieren, während der Rechner 100 automatisch die Kontrastmittelinjektion impulsförmig an den Herzzyklus anpasst.
Die Trägheitskräfte des sich bewegenden Kontrastmaterials und die Ausdehnung der Behälter und der Schläuche, die das Kontrastmaterial enthalten und zum Patienten überführen, können eine Phasenverschiebung zwischen der Bewegung des Kolbens 20 im Spritzenkörper 18 und der Bewegung des Kontrastmaterials aus dem Katheter 30 heraus in den Patienten bewirken. Um die Phasenverschiebung zwischen der Bewegung des Kolbens 20 und dem Kontrastmittelausstoß in den Patienten einzustellen, kann ein variabler Zeitversatz durch die Steuertafel 54 so eingegeben werden, dass die Zeitsteuerung des Herzzyklus um einen vorgewählten Zeitraum versetzt werden kann. Da die Größe des Phasenversatzes von der Frequenz des Herzschlages abhängig sein kann, stellt ein Algorithmus im Rechner 100 kontinuierlich und automatisch die Größe des Zeitversatzes basierend auf der momentanen Herzrate während der Injektion des Kontrastmaterials ein.
4 zeigt eine Ausführungsform einer Steuertafel 54, welche die Frontpanel-Steuerschalter 56 und die Anzeigeeinrichtung 58 wiedergibt. Die Frontpanel-Steuerschalter 56 umfassen einen Hochfahr/Füllen/Ende-Schalter 200, einen Luft-Austreib-Schalter 202, einen Ansaugschalter 204, einen Salzlösungs-Schalter 206, einen Freigabe-OK-Schalter 208, Injektionsvolumen-Begrenzungsschalter 210a und 210b, Injektions-Strömungsgeschwindigkeits-Begrenzungsschalter 212a und 212b, Injektionsdruck-Begrenzungsschalter 214a und 214b, Anstiegszeit-Schalter 216a und 216b, einen OK-Schalter 218, einen Injektionsbereich-Kippschalter 220, einen Großes-Injektionsvolumen-OK-Schalter 222 und einen Halt-Schalter 224.
Der Hochfahr/Einfüll/Ende-Schalter 200 ist ein Kurzzeit-Druckknopfschalter. Wenn er das erste Mal betätigt wird, wird der Verwender darauf hingewiesen, die Spritze 18 im Spritzenhalter 16 anzubringen. Wenn die Spritze 18 im Spritzenhalter 16 angebracht worden ist (was dem Rechner 100 durch den Sensor 166 angezeigt wird), wird der Verwender angewiesen, die Kammer zu schließen und zu verriegeln (d. h. die Tür 70). Der Kolben 20 wird zu seiner vordersten Position bewegt, wodurch sämtliche Luft aus der Spritze ausgestoßen wird. Die Anzeige 58 zeigt dann der Bedienungsperson an, dass ein Kontrastmittel-Behälter 22 angeschlossen werden soll. Sobald der Kontrastmittel-Vorratsbehälter 22 angebracht worden ist, wird die Bedienungsperson aufgefordert, den OK-Schalter 218 niederzudrücken; zu diesem Zeitpunkt zieht sich der Kolben 20 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit (die vorzugsweise einer Strömungsrate von 10 ml/s ent spricht) bis auf das maximale Spritzenvolumen zurück. Wenn die tatsächliche Geschwindigkeit (wie sie durch die Rückkopplung an den Rechner 100 vom Analog/Digital-Wandler 116 angezeigt wird) größer ist als die eingestellte Geschwindigkeit, hält das System 10 an.
Sobald sich der Kolben 20 in seiner am weitesten zurückgezogenen Stellung befindet, wird der Motor 104 betätigt, um den Kolben 20 vorwärts zu bewegen, um alle Luftblasen auszustoßen. Der Drucksensor 114 liefert eine Anzeige, ob das Einwegventil 24 geschlossen ist und sich Druck im Spritzenkörper 18 aufzubauen beginnt. Sobald der Luftausstoß vollständig durchgeführt ist, werden das injizierte Gesamtvolumen und der Zähler für die Anzahl der Injektionen zurückgesetzt.
Die Betätigung des Schalters 200 ermöglicht auch ein vollständiges Zurückziehen und Außer-Eingriff-Bringen des Kolbens 20 vom Spritzenkörper 18.
Der Ausstoß-Schalter 202 ist ein geschützter Kurzzeit-Druckknopfschalter. Wenn er betätigt wird, veranlasst der Ausstoß-Schalter 202 den Kolben 20, sich nach vorne zu bewegen, um Luft durch den oberen Durchgang 78 auszustoßen. Die Vorwärtsbewegung des Kolbens 20 wird begrenzt und angehalten, wenn ein vorbestimmter Druck in der Spritze 18 erreicht worden ist. Dies wird vom Drucksensor 114 gemessen. Der Ausstoßvorgang, der durch den Ausstoß-Schalter 202 eingeleitet wird, stößt in der Spritze 20 enthaltene Luft aus. Der Verwender kann den Ausstoß-Schalter 202 auch verwenden, um Fluid durch den Patienten-Durchgang 84 auszustoßen, indem er den Ausstoß-Schalter 202 niederdrückt und kontinuierlich gedrückt hält.
Der Ansaugschalter 204 ist ein Kurzzeit-Druckknopfschalter, der den Rechner 100 veranlasst, den Pumpenmotor 120 der peristaltischen Pumpe 44 zu aktivieren. Der Pumpenmotor 120 wird so betrieben, dass er aus dem Katheter 30 mit einer eingestellten Geschwindigkeit ansaugt, wobei das angesaugte Fluid im Beutel 52 für abzuführendes Fluid gesammelt wird. Alle anderen Bewegungsfunktionen werden während des Ansaug-Vorgangs abgeschaltet. Wenn die tatsächliche Geschwindigkeit des Motors 120 größer ist als eine eingestellte Geschwindigkeit, stoppt der Rechner 100 den Motor 120.
Der Salzlösungs-Schalter 206 ist ein Aktions-Wechselschalter. Der Pumpenmotor 120 wird in Reaktion auf ein Drücken des Salzlösungsschalters 206 aktiviert und Salzlösung aus dem Beutel 50 wird in die Hauptleitung 26 und den Katheter 30 mit einer eingestellten Geschwindigkeit eingeführt. Wenn der Salzlösungs-Schalter 206 nicht innerhalb von 10 s ein zweites Mal gedrückt wird, um das Strömen der Salzlösung anzuhalten, stoppt der Rechner 100 den Pumpenmotor 120 automatisch. Wenn eine vorgegebene Zeit abgelaufen ist, muss der Salzlösungsschalter 206 auf seinen ursprünglichen Zustand zurückgesetzt werden, bevor irgendwelche weiteren Aktionen eingeleitet werden.
Der Freigabe-OK-Schalter 208 ist ein Kurzzeit-Druckknopfschalter. Nachdem das System eine Abschaltfunktion am Ende einer Injektion erkannt hat, die nicht von einem Grenzwert stammt, muss der Freigabe-OK-Schalter 208 aktiviert werden, bevor der OK-Schalter 218 aktiviert und irgendeine weitere Funktion eingeleitet wird.
Die Injektionsvolumen-Begrenzungs-Tasten 210a und 210b werden gedrückt, um das Maximalvolumen, welches das System während einer Injektion injiziert, entweder zu erhöhen oder zu vermindern. Die Taste 210a bewirkt eine Erhöhung des Maximalvolumenwertes und die Taste 210b bewirkt eine Verminderung. Wenn der Grenzwert für das maximale Injektionsvolumen eingestellt worden ist, stoppt der Rechner 100 dann, wenn das gemessene Volumen den eingestellten Wert erreicht, den Motor 104 und startet ihn nicht erneut, bis der OK-Schalter 218 gedrückt worden ist. Wenn eine große Injektion (d. h. größer als 10 ml) gewählt worden ist, müssen der OK-Schalter 218 und der OK-Schalter 220 für eine große Injektion beide zurückgesetzt werden, bevor die großvolumige Injektion initiiert wird.
Die Injektions-Strömungsraten-Grenzwert-Tasten 212a und 212b ermöglichen es dem Arzt, die maximale Strömungsrate auszuwählen, die das System während einer Injektion erreichen kann. Wenn die gemessene Rate (, die durch die Rückkopplungssignale vom Tachometer 108 und dem Potentiometer 111 ermittelt wird) den eingestellten Wert erreicht, steuert bzw. regelt der Rechner 100 den Motor 104 so, dass die Strömungsrate auf den eingestellten Wert begrenzt bleibt.
Die Injektionsdruck-Begrenzungstasten 214a und 214b ermöglichen es dem Arzt, den Maximaldruck auszuwählen, den das System während eines Injektionsvorgangs erreichen kann. Wenn der gemessene Druck, der vom Drucksensor 114 ermittelt wird, den eingestellten Wert erreicht, steuert bzw. regelt der Rechner 100 den Motor 104 so, dass der Druck auf den Injektionsdruck-Grenzwert begrenzt bleibt. Infolge hiervon wird auch die Injektionsgeschwindigkeit begrenzt.
Die Anstiegszeit-Tasten 216a und 216b ermöglichen es dem Arzt, die Anstiegszeit auszuwählen, die das System zulässt, wenn die Strömungsrate während eines Injektionsvorgangs geändert wird. Der Rechner 100 steuert bzw. regelt den Motor 104 so, dass die Anstiegszeit auf den eingestellten Wert begrenzt wird.
Bei anderen Ausführungsformen können die Tasten 210a–210b, 212a–212b, 214a–214b und 216a–216b durch andere Einrichtungen ersetzt werden, die zur Auswahl numerischer Werte dienen. Hierzu gehören Wählscheiben, numerische Tasten und berührungsempfindliche Schirme.
Der OK-Schalter 218 ist ein Kurzzeit-Druckknopfschalter, der Funktionen und Hardware-Sensoren zurücksetzt. In Reaktion auf eine Aktivierung des OK-Schalters 218 steuert der Rechner 100 die Anzeige 58 so, dass die Bedienungsperson aufgefordert wird, die korrekte Funktion zu bestätigen, die ausgewählt worden ist. Eine Aktivierung des OK-Schalters 218 bewirkt, dass der Status auf „Bereit" gesetzt wird.
Der Injektionsbereich-Schalter 220 ist ein Kippschalter. In Abhängigkeit davon, ob sich der Schalter 220 in der Stellung „klein" oder „groß" befindet, wählt er für die nächste Injektion entweder einen großen oder einen kleinen Injektionsvolumen-Bereich aus.
Der OK-Schalter 222 für ein großes Injektionsvolumen ist ein Kurzzeit-Druckknopfschalter. Wenn der große Injektionsvolumen-Bereich durch den Injektionsbereich-Schalter 220 ausgewählt worden ist, muss der OK-Schalter 222 für ein großes Injektionsvolumen betätigt werden, um den OK-Schalter 218 freizugeben. Der OK-Schalter 218 muss vor jeder Injektion betätigt werden. Bei Injektionen mit großem Volumen muss der Verwender das ausgewählte Volumen dadurch verifizieren, dass er zuerst den OK-Schalter 222 für ein großes Injektionsvolumen und dann den OK-Schalter 218 betätigt.
Der Halt-Schalter 224 ist ein Kurzzeit-Druckknopfschalter. Wenn der Halt-Schalter 224 gedrückt wird, setzt er alle Funktionen außer Betrieb. Die Anzeige 58 bleibt aktiv.
Die Anzeigetafel 258 umfasst eine Einricht-Anzeige 250, eine Status-Anzeige 252, eine Alarm-Anzeige 254, eine Grenzwert-Anzeige 256, eine Anzeige 260 für die Gesamtzahl von Injektionen, eine Anzeige 262 für das Injektions-Gesamtvolumen, eine Strömungsraten-Anzeige 264, eine Injektionsvolumen-Anzeige 266, eine Injektionsvolumen-Grenzwert-Anzeige 268, eine Injektionsraten-Grenzwert-Anzeige 270, eine Druck-Grenzwert-Anzeige 272, eine Anstiegszeit-Minimalwert-Anzeige 274, eine Anzeige 276 für ein großes Injektionsvolumen und eine Echtzeit-Uhr-Anzeige 278.
Die Einricht-Anzeige 250 umfasst eine Reihe von Nachrichten, die angezeigt werden, wenn die Bedienungsperson das Hochfahr-Verfahren durchläuft. Die Anzeige von Nachrichten in der Hochfahr-Anzeige 250 werden durch die Betätigung des Hochfahr-Schalters 200 initiiert, wie oben beschrieben.
Die Status-Anzeige 252 liefert eine blinkende Anzeige eines von mehreren verschiedenen Betriebszuständen. Bei der in 4 dargestellten Anordnung gehört zu den Status-Zuständen, die angezeigt werden können, die Zustände „Bereit", „Hochfahren", „Injektion", „Füllen", „Spülen" und „Ansaugen".
Die Alarm-Anzeige 254 und die Grenzwert-Anzeige 256 weisen die Bedienungsperson auf Zustände hin, bei denen das System 10 auf einen kritischen Steuerparameter getroffen ist und den Betrieb unterbrechen wird, oder einen oberen oder unteren Grenzwert erreicht hat und den Betrieb in begrenzter Weise fortsetzen wird, oder einen oberen oder unteren Grenzwert erreicht hat und weiterhin arbeitet.
Die Anzeige 260 für die Gesamtzahl von Injektionen zeigt die Gesamtzahl von Injektionen (kumulativ), die bei der momentanen Patienten-Behandlung verabreicht wurden. Das kumulative Gesamtvolumen, das während der momentanen Patienten-Behandlung injiziert wurde, wird durch die Anzeige 262 für das Gesamtvolumen angezeigt.
Die Anzeigen 264 und 266 liefern Informationen bezüglich der momentanen oder der letzten Injektion. Die Anzeige 264 zeigt den digitalen Wert der Echtzeit-Strömungsrate zum Patienten während der Injektion. Wenn die Injektion abgeschlossen ist, stellt der von der Anzeige 264 wiedergegebene Wert die maximale Strömungsrate dar, die während dieser Injektion erreicht wurde. Die Anzeige 266 zeigt den Digitalwert des während der allerletzten Injektion injizierten Volumens.
Die Anzeige 268 zeigt den Digitalwert des maximalen Injektionsvolumens, das durch die Betätigung der Schalter 210a und 210b ausgewählt wurde. In ähnlicher Weise zeigt die Anzeige 270 den Digitalwert der maximalen Strömungsrate, die das System zulassen wird, wie sie durch die Schalter 212a und 212b ausgewählt wurde.
Die Anzeige 272 zeigt den Digitalwert des Maximaldrucks, den das System in der Spritze 18 zulassen wird. Der Druck-Grenzwert wird durch die Schalter 214a und 214b ausgewählt.
Die Anzeige 274 zeigt die minimale Anstiegszeit, die das System bei einer Änderung der Strömungsrate zulassen wird. Die minimale Anstiegszeit wird durch die Schalter 216a und 216b ausgewählt.
Die Anzeige 276 für ein großes Injektionsvolumen liefert eine deutliche Anzeige, wenn der große Injektionsvolumen-Maßstab durch die Bedienungsperson ausgewählt worden ist.
Die Echtzeit-Uhr-Anzeige 278 zeigt die momentane Zeit in Stunden, Minuten und Sekunden.
Die 5A und 5B zeigen die Fernsteuerung 14, die ein Hauptgehäuse 300 umfasst, das so geformt ist, dass es in die Hand des Verwenders passt. Der Trigger 66 ist bezüglich des Gehäuses 300 beweglich und die Position des Triggers 66 erzeugt ein Steuer- bzw. Regelsignal, das eine Funktion der Triggerposition ist. Bei einer Anordnung ist der Trigger 66 mit einem Potentiometer im Gehäuse 300 verbunden. Das Steuer- bzw. Regelsignal steuert bzw. regelt die Injektions-Strömungsrate oder Injektions-Geschwindigkeit. Die Strömungsrate ist direkt proportional zur Trigger-Position.
Der Rücksetzschalter 62 ist ein Kurzzeit-Druckknopfschalter, dessen Funktion mit der des OK-Schalters 218 identisch ist. Alternativ kann der Rücksetzschalter 62 auch mit der Bezeichnung „OK" versehen sein.
Der Salzlösungs-Schalter 64 an der Fernsteuerung 14 ist ein Wechsel-Druckknopfschalter, der gedrückt wird, um einzuschalten, und erneut gedrückt wird, um abzuschalten. Die Funktion des Salzlösungs-Schalters 62 ist die gleiche wie die des Salzlösungs-Schalters 206 auf der Fronttafel 54.
Wie dargestellt, kann eine andere Fernsteuerung 14' in Form eines Fußpedals anstelle der in der Hand gehaltenen Fernsteuerung 14 verwendet werden, die in den 1 und 5A und 5B gezeigt ist. Die Fußpedal-Fernsteuerung 14' umfasst ein mit dem Fuß zu betätigendes Geschwindigkeitspedal oder einen Trigger 66' zur Abgabe eines Steuer- bzw. Regelsignals sowie einen Rücksetz- oder OK-Schalter 62' und einen Salzlösungs-Schalter 64'. Abdeckungen 310 und 312 schützen die Schalter 62' und 64', so dass sie nur von Hand und nicht versehentlich mit dem Fuß betätigt werden können. Die Fußpedal-Fernsteuerung 14' ist mit der Konsole 12 über ein Kabel 60' verbunden, doch könnte sie alternativ auch durch eine drahtlose Verbindung angeschlossen sein.
Die 7A bis 7D und 8A bis 8C zeigen den Aufbau und die Arbeitsweise des Einwegventils 24 und der Hauptleitung 26 während des Kontrastmittel-Einfüll-, Luft-Ausstoß- und Patienten-Injektions-Vorgangs.
Die 7A und 8A zeigen das Einweg- oder Rückschlagventil 24, die Hauptleitung 26, den Spritzenkörper 18 und den Kolben 20 während eines Kontrastmittel-Einfüll-Vorgangs. Das Einlass-Rückschlagventil des Einwegventils 24 umfasst eine mit einem Gewicht versehene Kugel 350, die sich in den 7A und 7B in ihrer unteren Sitzposition in der Ventilkammer 352 befindet. Kontrastmaterial wird in den Spritzenkörper 18 durch eine rückwärts gerichtete Bewegung des Kolbens 20 eingesaugt. Das Kontrastmaterial strömt durch die Durchgänge 354 um die Kugel 350 herum und in den oberen Durchgang 78.
Die Hauptleitung 26 enthält ein durch eine Feder vorgespanntes Trommelventil 360, das den Trommelkörper 362, einen Schaft 364, O-Ringe 366, 368 und 370, eine Vorspannfeder 372 und eine Rückhalteeinrichtung 374 umfasst. Wie in 7A dargestellt, drückt die Vorspannfeder 372 während des Kontrastmittel-Einfüll-Vorgangs den Trommelkörper 362 in seine am weitesten rechts liegende Position zum Spritzenkörper 18 hin. In dieser Stellung blockiert der Trommelkörper 362 den unteren Durchgang 80 des Spritzenkörpers 18 und verbindet den Übertrager-Salzlösungs-Durchgang 82 mit dem Patienten-Durchgang 84 vermittels des diagonalen Kanals 376. Die O-Ringe 366 und 368 einerseits und der O-Ring 370 andererseits sind auf den gegenüberliegenden Seiten des diagonalen Kanals 376 angeordnet, um für eine fluidmäßige Abdichtung zu sorgen.
Die 7B und 8B zeigen den Luft-Ausstoß-Vorgang. Der Spritzenkörper 18 ist mit Kontrastmittel gefüllt, enthält aber auch eingeschlossene Luft. Der Kolben 20 wird vorgeschoben, um die Luft aus dem Spritzenkörper 18 durch den oberen Durchgang 78 und das Rückschlagventil 24 hinaus zu drücken. Die Kraft der Luft kann ein geringfügiges Anheben der Kugel 350 im Rückschlagventil 20 verursachen. Die Kugel 350 ist jedoch ausreichend schwer, so dass die Luft, die aus dem Spritzenkörper 18 heraus und zurück zum Behälter 22 gedrückt wird, die Kugel 350 nicht in ihre oben liegende Sitzposition drücken kann, in der sie das Ausströmen von Luft aus dem Spritzenkörper 18 blockieren würde.
Während des Luft-Ausstoß-Vorgangs befindet sich das Trommelventil 360 in der gleichen Position wie in 7A. Der diagonale Kanal 376 verbindet den Übertrager-Salzlösungs-Durchgang 82 mit dem Patienten-Durchgang 84. Infolge hiervon kann eine Drucküberwachung mit Hilfe des Druckübertragers 38 während des Luft-Ausstoß-Vorgangs (sowie auch während des Kontrastmittel-Einfüll-Vorgangs) durchgeführt werden.
Die 7C und 8C zeigen den Zustand der Hauptleitung 26 und des Rückschlagventils 24 am Ende des Luft-Ausstoß-Vorgangs und am Anfang eines Patienten-Injektions-Vorgangs.
In 7C ist die gesamte Luft aus dem Spritzenkörper 18 ausgestoßen worden. Die Kugel 350 schwimmt auf dem radiographischen Kontrastmaterial, so dass dann, wenn alle Luft entfernt worden ist und das radiographische Kontrastmaterial beginnt, aus dem Spritzenkörper 18 heraus und durch den oberen Durchgang 78 zur Ventilkammer 352 zu strömen, die Kugel 350 nach oben in ihre oben liegende Sitzposition bewegt wird. Die Kugel 350 blockiert ein weiteres, nach oben gerichtetes Strömen von radiographischem Kontrastmaterial, wie in den 7C und 8C gezeigt.
In dem Zustand, der in 7C dargestellt ist, hat der Druck im Spritzenkörper 18 und insbesondere der Druck im unteren Durchgang 80 noch nicht eine Höhe erreicht, bei der die Vorspannkraft der Feder 372 überwunden wird. Infolge hiervon hat sich der Trommelkörper 362 noch nicht nach links bewegt und der diagonale Kanal 376 verbindet weiterhin den Übertrager-Salzlösungs-Durchgang 82 mit dem Patienten-Durchgang 84.
7D zeigt den Patienten-Injektions-Vorgang. Der Kolben 20 bewegt sich nach vorne und das Einlass-Rückschlagventil ist geschlossen. Der Druck am unteren Durchgang 80 ist ausreichend hoch geworden, um die Vorspannkraft der Feder 372 zu überwinden. Der Trommelkörper 362 ist nach links geschoben worden, so dass der untere Durchgang 80 mit dem Patienten-Durchgang 84 verbunden ist. Gleichzeitig blockiert der Trommelkörper 362 den Übertrager-Salzlösungs-Durchgang 82.
Durch das Arbeiten des Trommelventils 360 wird der hohe Druck, der durch die Bewegung des Kolbens 20 im Spritzenkörper 18 erzeugt wird, direkt mit dem Patienten-Durchgang 84 verbunden, während der Salzlösungs-Durchgang 82 und der Druckübertrager 38 gegen diesen hohen Druck geschützt sind. Der Betätigungsdruck kann veränderlich sein und wird nach der Herstellung des Ventils dadurch festgelegt, dass die Feder-Vorspannung erhöht oder vermindert wird.
9 bis 11B zeigen eine weitere Anordnung der Spritze mit zwei Durchgängen. Bei dieser Anordnung ist ein herkömmlicher Spritzenkörper 400 so modifiziert, dass er eine Zwei-Durchgangs-Funktionalität besitzt. Die Modifikation wird durch den Adapter-Einsatz 402 und den T-Verbinder 404 erreicht.
Der Spritzenkörper 400 hat eine zylindrische Seitenwand 410, eine stumpfkegelige Endwand 412 und einen rohrförmigen End-Durchgang 414. Der Adaptereinsatz 402, der in die 10 und 11 mehr im Einzelnen dargestellt wird, wird in den Spritzenkörper 400 so eingeführt, dass er zur Endwand 412 und zum Rohr 414 passt. Der T-Verbinder 404 ist mit dem Ende des Rohrs 414 verbunden und liefert einen oberen Durchgang 420 und einen unteren Durchgang 422.
Der Adapter-Einsatz 402 hat einen stumpfkegeligen Flansch 430 und einen im Wesentlichen zylindrischen Schaft 432. Der Flansch 430 passt zur inneren Oberfläche der Endwand 412 des Spritzenkörpers 400. Der Schaft 432 erstreckt sich durch das Rohr 414 und durch den T-Verbinder 404, so dass die Endoberfläche 434 des Schaftes 432 im Wesentlichen am distalen Ende des T-Verbinders 404 angeordnet ist. Eine obere Durchgangsrille 436 erstreckt sich längs der oberen Oberfläche des Schaftes 432 und der geneigten oberen Oberfläche des Flansches. Die obere Durchgangsrille 436 endet kurz vor dem Ende 434.
Eine untere Durchgangsrille 438 erstreckt sich über die gesamte Länge des Schaftes 432, längs seiner unteren Oberfläche und erstreckt sich dann nach unten auf der geneigten unteren Oberfläche des Flansches 430.
Wenn der Adaptereinsatz 402 im Spritzenkörper 400 angeordnet ist, wie in 9 gezeigt, bildet er einen engen Passsitz sowohl mit dem Spritzenkörper 400 als auch dem T-Verbinder 404. Die obere Durchgangsrille 436 liefert einen oberen Durchgangs-Kanal, der sich vom Durchgang 420 zum inneren des Spritzenkörpers 400 erstreckt. Wie in 9 gezeigt, öffnet sich die obere Durchgangsrille 436 in das Innere des Spritzenkörpers 400 am obersten Teil des Innenraums.
Die untere Durchgangsrille 438 erstreckt sich vom distalen Ende des T-Verbinders 404 zur untersten Position im Inneren des Spritzenkörpers 400.
Die in den 9 bis 11B gezeigte Anordnung ergibt eine kostengünstige Anpassung eines herkömmlichen Spritzenkörpers, so dass er die Vorteile einer Zwei-Durchgangs-Anordnung aufweisen kann.
Zusammenfassend liefert das angiographische Injektionssystem, das hier beschrieben wird, eine interaktive Steuerung bzw. Regelung der Abgabe von radiographischem Kontrastmaterial an einen Katheter durch eine vom Verwender betätigte Proportional-Steuerung bzw. -Regelung. Dies ermöglicht es dem Verwender, die Strömungsrate des Kontrastmaterials interaktiv in der benötigten Weise und dann, wenn sich der Zustand des Patienten ändert, einzustellen.
Detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wird, sieht der Fachmann, dass Änderungen hinsichtlich der Form und von Einzelheiten durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann der Spritzenhalter 16 andere Formen als ein vom Ende her zu beladender Zylinder besitzen. In ähnlicher Weise kann die Hauptleitung 26 andere Konfigurationen besitzen und beispielsweise einen Teil der Durchgänge 78 und 80 mit umschließen.
Die 12 bis 17 zeigen eine bevorzugte Spritze 500, die in dem angiographischen System der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Die Spritze 500 umfasst einen Spritzenkörper 502, der eine Wand besitzt, welche einander gegenüberliegende erste und zweite Enden 504, 506 aufweist. Das erste Ende 504 entspricht dem distalen Ende der Spritze 500 und das zweite Ende 506 entspricht dem proximalen Ende der Spritze 500. Die Wand des Körpers 502 ist bei der dargestellten Ausführungsform zylindrisch und besitzt eine zentrale Achse 508, die sich in Längsrichtung durch ihn hindurch erstreckt.
Der Spritzenkörper 502 umschließt eine Pumpenkammer 510 in seinem Inneren. Ein Abstreifer oder Kolben 512 befindet sich in der Pumpenkammer 510 und ist für eine Hin- und Herbewegung zwischen einer Position in der Nähe des ersten Endes 504 und einer Position in der Nähe des zweiten Endes 506 konstruiert und angeordnet. D. h., dass dann, wenn die Spritze 500 in einem zu dem oben beschriebenen angiographischen System analogen System montiert ist, eine Betätigungsvorrichtung des Systems den Kolben antreibt und bewirkt, dass er sich zwischen dem zweiten Ende 506 und dem ersten Ende 504 bewegt. Der Kolben 512 wird von einem Kolben-Tragelement 617 getragen. Das Element 617 besteht vorzugsweise aus einem starren, harten Material, beispielsweise einem ABS-Kunststoff, um eine Schnittstelle zwischen der Betätigungsstelle und dem Kolben 512 zu bilden. Am Element 617 ist der Kolben 512 vorzugsweise durch eine Schnappverbindung befestigt.
Die Spritze 500 umfasst eine Endwand 514, die am ersten Ende 504 des Spritzenkörpers 502 angeordnet ist. Die Endwand 514 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur zentralen Längsachse 508 der Spritze 500. Die Endwand 514 umfasst eine ebene bzw. flache Fläche 516. Die flache Fläche 516 ist speziell für einen Passeingriff mit einem weiter unten beschriebenen Spritzenhalter in einem angiographischen System ausgebildet, wie es oben beschrieben wurde. Die flache Fläche 516 ist erfindungsgemäß von Vorteil. Bei dem hier beschriebenen angiographischen System müssen beträchtliche Druckbelastungen aufgenommen werden, um das Kontrastmaterial in geeigneter Weise in das kardiovaskuläre System des Patienten einzuspritzen. Die flache Fläche 516 ermöglicht es, die durch die Injektionen entstehenden Druckbelastungen in einer brauchbaren Weise zu verteilen. Eine abgewinkelte Fläche würde im Gegensatz hierzu eine Keilwirkung erzeugen, die in unnötiger Weise die Spritze belasten und im Spritzenhalter eine unnötige Seitenbelastung erzeugen würde. Die Erfinder haben erkannt, dass eine kugelige oder konische Fläche eine große Tür im Spritzenhalter erfordern würde, um die Druckbelastung abzustützen, und dass auch ein komplizierter Mechanismus erforderlich wäre, um die Tür in korrekter Weise gegen die Spritze anzudrücken. Die flache Fläche 516 an der Spritze 500 ermöglicht es jedoch, die Druckbelastung durch eine dünne, flache Tür zu handhaben, die weiter unten noch genauer beschrieben wird und in der Lage ist, die Druckbelastung von angiographischen Injektionen aufzunehmen.
Die Spritze 500 besitzt wenigstens einen Durchgang, um eine Fluidströmungs-Verbindung mit der Pumpenkammer 510 zu schaffen. Bei der speziellen, dargestellten Ausführungsform umfasst die Spritze 500 zwei Durchgänge, die eine Fluidverbindung mit der Pumpenkammer 510 bilden. Insbesondere ermöglicht ein Einlassdurchgang 518, 14, dass die Pumpenkammer 510 in der Spritze 500 mit Kontrastmaterial gefüllt und Luft durch den Einlassdurchgang 518 ausgestoßen wird, wodurch man eine Spritze mit „unbegrenzter Kapazität" erhält. Der Ausdruck „unbegrenzte Kapazität" bedeutet, dass die Spritze 500 fortfährt, Kontrastmedium aus einer Kontrastmedien-Flasche aufzunehmen, wenn die Flaschen ausgetauscht werden, nachdem eine leer geworden ist. Ein Gehäuse 520 umschließt den Einlassdurchgang 518 und ermöglicht es, den Einlassdurchgang 518 mit einer geeigneten Flasche 602 für Kontrastfluid zu verbinden. Wenn die Spritze 500 in einem Spritzenhalter in einem angiographischen System, wie es oben beschrieben wurde, ausgerichtet ist, besitzt die Spritze 500 einen oberen Teil und einen unteren Teil.
15 zeigt die Ausrichtung der Spritze 500, wie sie in einem angiographischen System der bevorzugten Ausführungsform montiert wird. Wenn sie sich in einer solchen Ausrichtung befindet, ist der Einlassdurchgang 518 im oberen Teil 522 der Spritze 500 positioniert.
Bei bevorzugten Ausführungsformen wird die Spritze 500 in einem angiographischen System so montiert, dass die Spritze 500 etwas gegen die Horizontale geneigt ist. Durch die Neigung der Spritze 500 gegen die Horizontale kann sich Luft um den Einlassdurchgang 518 herum ansammeln, um durch den Einlassdurchgang 518 während eines Luftausstoß-Vorgangs ausgestoßen zu werden. Winkel im Bereich von 5° bis 30° und vorzugsweise von ungefähr 10° bis 15° gegen die Horizontale sind bevorzugt.
Das Einlassgehäuse 520 umschließt eine Ventilanordnung analog zum Rückschlagventil 24, wie es oben beschrieben und erläutert wurde. Das Rückschlagventil 24 ist in der Lage, auf das Fluid anzusprechen, nicht aber auf Luft. D. h. das Rückschlagventil 24 ermöglicht es, dass Luft aus der Spritze 500 ausgestoßen oder ausgetrieben wird, ermöglicht es aber dem Fluid nicht, aus der Pumpenkammer 510 heraus und zurück in die Flasche 602 des Kontrastfluids zu strömen, wenn auf der Spritzenseite des Rückschlagventils 24 eine Druckbewegung ausgeübt wird.
Die Spritze 500 umfasst auch einen Auslassdurchgang 524, 16, in Fluidströmungsverbindung mit der Pumpenkammer 510. Der Auslassdurchgang 524 ermöglicht eine Fluidströmung von der Pumpenkammer 510 zu stromab liegenden Fluid-Durchgängen und schließlich in das kardiovaskuläre System des Patienten. Der Auslassdurchgang 524 wird von einem Auslassdurchgangs-Gehäuse 526 umschlossen, das sich von der Endwand 514 erstreckt bzw. von dieser vorsteht. Das Auslassdurchgangs-Gehäuse 520 ist geeignet, d. h. so aufgebaut und angeordnet, dass es einen Auslassschlauch aufnehmen kann. Der Auslassdurchgang 524 und das Auslassgehäuse 526 sind analog zum unteren Durchgang 80, wie er oben im Einzelnen beschrieben wurde.
Wenn die Spritze 500 in dem bevorzugten angiographischen System der vorliegenden Erfindung ausgerichtet ist, befindet sich der Auslassdurchgang 524 in der Nähe des Bodenteils 523 der Spritze 500.
Die Spritzenendwand 514 umfasst einen inneren Teil 528, 17, und einen äußeren Teil 530, 14. Es ist der äußere Teil 530, der die flache Fläche 516 der Spritze 500 definiert. Der äußere Teil 530 umfasst eine Vielzahl von Rippen 532. Bei der dargestellten Ausführungsform sind sieben Rippen 532 vorhanden, die sich quer über die Endwand 514 erstrecken. Die Rippen 532 helfen, eine Verstärkungsfunktion auszuüben. Die Rippen 532 verleihen der Spritze 500 auch ein attraktives ornamentales Aussehen.
Die Rippen 532 haben jeweils Endteile 534, die in einer quer zur Längsachse 508 des Spritzenkörpers 502 verlaufenden Ebene enden. Die Endteile 534 definieren die flache Fläche 516.
Der innere Teil 528 bildet eine konusförmige Oberfläche 536, 17. Diese konusförmige Oberfläche 536 ist in 17 dargestellt. Die konusförmige Oberfläche 536 hilft, die Flüssigkeit in der Pumpenkammer 510 zu einem geeigneten Fluid-Durchgang zu leiten.
Im Folgenden werden bevorzugte Abmessungen der Spritze 500 beschrieben. Der Spritzenkörper 502 hat einen Durchmesser von ungefähr 3,3 cm. Die Länge des Spritzenkörpers 502 zwischen dem ersten Ende 504 und dem zweiten Ende 506 ist ungefähr 15 bis 18 cm. Die Innenseite des Spritzenkörpers 502 ist verjüngt, so dass das zweite Ende 506 einen Innendurchmesser besitzt, der größer ist als der Innendurchmesser des inneren Teils 528 der Endwand 514. Diese Verjüngung beträgt ungefähr 0,1° bezüglich der Horizontalen über den Hauptteil ihrer Länge. Der Winkel der Verjüngung wächst auf ungefähr 1° an einem Punkt, der ungefähr 2,5 cm vom zweiten Ende 506 der Spritze 500 entfernt ist. Der innere Teil 528, der die konusförmige Oberfläche 536 definiert, hat einen Neigungswinkel von ungefähr 27° gegen die Vertikale und der Scheitel des Konus ist mit einem Radius von ungefähr 0,6 cm abgerundet. Jede der Rippen 532 ist ungefähr 0,25 cm dick. Die Rippen 532 haben Abstände von ungefähr 0,3 cm voneinander. Das Auslassdurchgangs-Gehäuse 526 hat einen Außendurchmesser von ungefähr 0,76 cm und einen Innendurchmesser von ungefähr 0,5 cm. Die Längsachse des Auslassdurchgangs-Gehäuses 526 verläuft parallel zur zentralen Längsachse 508 des Spritzenkörpers 502 und liegt ungefähr 1,3 cm tiefer als diese. Das Auslassdurchgangs-Gehäuse 526 ist relativ zum Spritzenkörper 502 so angeordnet, dass der Außendurchmesser des Auslassdurchgangs-Gehäuses 526 an einem Tangentenpunkt des Durchmessers des Spritzenkörpers 502 schneidet. Das Einlassdurchgangs-Gehäuse 520 hat einen Außendurchmesser von ungefähr 1 cm und einen Innendurchmesser von ungefähr 0,5 cm. Die Längsachse des Einlassdurchgangs-Gehäuses 520 ist ungefähr 10° gegen die vertikale zur Endwand 514 hin gekippt. Der Einlassdurchgang 518 besitzt einen Durchmesser von ungefähr 0,25 cm. Das Einlassdurchgangs-Gehäuse 520 ist, gemessen von der Stelle, an der das Einlassgehäuse 520 den Spritzenkörper 502 im Oberteil 522 der Spritze 500 trifft, ungefähr 1,3 cm lang.
In den 18 bis 20 ist eine Spritzenhalter-Anordnung allgemein mit dem Bezugszeichen 540 bezeichnet.
Im allgemeinen umfasst die Spritzenhalter-Anordnung 540 einen Montagekammer-Körper 542, ein Türelement 544, eine hintere Platte 546 und eine Druckaufnahmehülse 548. Bevorzugte Baueinheiten umfassen weiterhin eine Flaschenhalter-Baueinheit 550, einen Luftsäulendetektor 552 und einen Hauptleitungshalter 554.
Der Montagekammer-Körper 542 dient dazu, die Spritze während eines angiographischen Vorgangs an ihrem Platz zu halten. Der Montagekammer-Körper 542 ist so aufgebaut und angeordnet, dass er ausreichend haltbar ist, um große Druckbelastungen von der Fluidverdrängung durch die Spritze 500 hindurch aufzunehmen. Der Montagekammer-Körper 542 hat eine gebogene Konfiguration für die Aufnahme der Hülse 548. Er umfasst ein Beladungsende 556 für die Aufnahme der Spritze 500 und ein Betätigungsende 558 zur Aufnahme der Betätigungsvorrichtung zum Hin- und Herbewegen des Spritzenkolbens 512 zwischen seinen jeweiligen proximalen und distalen Positionen in nerhalb der Spritze 500. Das Beladungsende 556 entspricht auch der Vorderseite des Montagekammer-Körpers 542 und das Betätigungsende 558 entspricht der Rückseite des Montagekammer-Körpers 542.
Vorzugsweise umfasst der Montagekammer-Körper 542 eine Reihe von Schichten, um eine geeignete und bevorzugte Struktur zum Halten der Spritze 500 zu liefern. Insbesondere handelt es sich bei der äußersten Schicht um eine Elektrolumineszenz-Schicht. Die Elektrolumineszenz-Schicht ermöglicht die Beleuchtung des Montagekammer-Körpers 542 und der zugehörigen Schlauchleitungen. D. h. die Elektrolumineszenz-Schicht beleuchtet den Fluid-Strömungsweg des Kontrastmaterials, wenn dieses von der Spritze 500 zu stromabwärts liegenden Komponenten und schließlich in das kardiovaskuläre System des Patienten gefördert wird.
In der Nähe der Elektrolumineszenz-Schicht befindet sich ein Membran-Heizelement. Diese Schicht hält die Temperatur des Kontrastfluids aufrecht, um eine gewünschte Viskosität des Kontrastfluids beizubehalten, um dieses in das kardiovaskuläre System des Patienten zu fördern.
Die nächste Schicht des Montagekammer-Körpers 542 und benachbart zur Membran-Heizelement-Schicht ist eine Schaum-Schicht. Die Schaum-Schicht hält den Berührungswiderstand mit der Spritze 500 hoch und den thermischen Widerstand niedrig. Ihre Funktion besteht darin, Toleranzen aufzufangen, und sie hilft dabei, die Spritze 500 in der Spritzenhalter-Anordnung 540 gut festzuhalten.
Die letzte Schicht des Montagekammer-Körpers 542 ist ein Aluminium-Extrusionskörper. Er sorgt für eine starre Form und für eine bequeme Herstellung. Eine Schicht aus Klebstoff befestigt die Schaumstoff-Schicht am Aluminium-Extrusionskörper.
Wie in 20 gezeigt, umfasst der Montagekammer-Körper 542 zwei hintere Flansche 559, 560, die zwischen sich eine Rinne 561 einschließen. Die Rinne 561 ermöglicht die Lagerung und Aufnahme von Drähten, die zur Spritzenhalteranordnung 540 führen. Eine Platte 562 gleitet in der Rinne 561 und ist an ihr so befestigt, dass sie gesichert werden kann, um für eine ordentliche und bequeme Speicherung zu sorgen.
Wie man weiterhin der 18 entnimmt, ist das Türelement 544 vorgesehen, um das wahlweise Öffnen und Schließen des Beladungsendes 556 des Körpers 542 zu ermöglichen. D. h., das Türelement 544 ist relativ zum Montagekammerkörper 542 zwischen Positionen bewegbar, die einen Zugang zum Montagekammerkörper 542 und in das Innere der Hülse 548 ermöglichen, und einer Position, die den Zugang zum Inneren der Hülse 548 blockiert oder verschließt. In der Position, in der sie den Zugang verschließt, liefert die Tür 544 eine Anschlagsoberfläche, um die Last zu tragen und ihr zu widerstehen, die durch die Spritze 500 ausgeübt wird, wenn der Kolben eingedrückt wird.
Bei der speziellen, dargestellten Ausführungsform ist das Türelement 544 bezüglich des Montagekammerkörpers 542 verschwenkbar. Dies ermöglicht ein schnelles und bequemes Beladen und Entladen der Spritze 500 in die bzw. aus der Halteanordnung 540.
Wenn sich die Tür 544 in ihrer geschlossenen Stellung befindet, 19, verriegelt sie die Spritze 500 an ihrem Platz in der Halteanordnung 540.
Wie man weiterhin den 18 und 20 entnimmt, ist das Türelement 544 eine Struktur mit einem Paar flacher, ebener, einander gegenüber liegender Oberflächen 563, 564. Vorzugsweise handelt es sich bei ihr um eine bearbeitete Edelstahlplatte mit einer Dicke von ungefähr 1 bis 2,5 cm. Die flache Oberfläche 564, 20, ist so aufgebaut und angeordnet, dass sie mit der flachen Endwand 514 der Spritze 500 und der Druckhülse 548 in einen gleitenden Anlageeingriff eintreten kann. Sie gleitet auch relativ zur Endoberfläche der Hülse 548 und liegt an dieser an. Wegen der Geometrie der flachen Fläche 516 der Endwand 514 der Spritze 500 kann die Druckbelastung, die von dem angiographischen System 10 durch die Spritze 500 ausgeübt wird, von dem flachen Türelement 544 aufgenommen werden.
Wie man wiederum der 18 entnimmt, besitzt das Türelement 544 einen Kanal bzw. eine Rille oder einen Schlitz 565. Der Schlitz 565 ist ein offenes, durchgehendes Loch durch das Türelement 544 hindurch und erstreckt sich bis zum Rand des Türelements 544. Der Schlitz 565 sorgt für eine Gleitverbindung mit dem Auslassdurchgangs-Gehäuse 526 der Spritze 500. D. h. dass dann, wenn die Spritze 500 für ein Einladen in die Halteanordnung 540 korrekt ausgerichtet ist und sich die Spritze 500 in der Hülse 548 befindet, das Auslassdurchgangs-Gehäuse 526 in der Rille 565 gleitet, wenn das Türelement 544 zur geschlossenen Position hin verschwenkt wird, 19. Die Rille 565 ermöglicht es, dass sich das Auslassdurchgangs-Gehäuse 526 durch das Türelement 544 hindurch erstreckt, damit Flüssigkeit von der Spritze 500 zu stromabwärts liegenden Komponenten gefördert werden kann.
Weiterhin entnimmt man der 18, dass das Türelement 544 einen Handgriff 566 aufweist. Der Handgriff 566 erstreckt sich von einer Seitenkante des Türelementes 544 und ermöglicht es einem Verwender, das Türelement 544 bequem zwischen seiner geschlossenen Stellung und seinen offenen Stellungen hin und her zu schwenken. Das Türelement 544 schwenkt um seinen tiefsten Punkt, wodurch verhindert wird, dass das Türelement 544 als Guillotine wirkt, wenn die Schwerkraft auf es einwirkt. Somit verhindert die Anordnung des Türelements 544 relativ zu seinem Schwenkpunkt Fingerverletzungen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Tür-Offen-Sensor vorgesehen. Der Tür-Offen-Sensor teilt dem Verwender oder der Bedienungsperson mit, dass sich das Türelement 544 in einer offenen Position befindet. Er bildet somit ein Sicherheitsmerkmal, so dass das angiographische System 10 nicht betätigt wird, wenn sich das Türelement 544 nicht in einer sicher geschlossenen Stellung befindet. Bei der speziellen, dargestellten Ausführungsform umfasst der Tür-Offen-Sensor einen Magneten 567 im Türelement 544 und einen Hall-Effekt-Sensor im Montagekammerkörper 542. Wenn das Türelement 544 in seine geschlossene Stellung verschwenkt wird, 19, steht der Magnet 567 in Berührung mit dem Montagekammerkörper 542. Der Hall-Effekt-Sensor misst das Vorhandensein des Magneten 567 und liefert eine Anzeige für die Bedienungsperson, dass das Türelement 544 geschlossen ist. Wenn der Hall-Effekt-Sensor die Anwesenheit des Magneten 567 nicht erfasst, liefert er ein Signal an die Bedienungsper son, dass sich das Türelement 544 nicht in der geschlossenen, sondern in einer offenen Stellung befindet. Ein geeigneter Sensor ist der Hall-Effekt-Sensor 55449A, der von Microswitch (einer Abteilung von Honeywell) geliefert wird.
Wie man weiterhin der 18 entnimmt, ist die Druckaufnahmehülse 548 in der Halteanordnung 540 vorgesehen, um die Spritze 500 gut zwischen dem Türelement 544 und der hinteren Platte 546 zu halten. Die Hülse 548 hilft, den durch die Spritze 500 ausgeübten Druck aufzunehmen und ermöglicht große Druckkräfte durch die Spritze 500. Die enge Passung zwischen der hinteren Platte 546 und dem Türelement 544 hält die Spritze 500 so, dass keine Vorwärts- oder Rückwärts-Bewegung zugelassen wird.
Bei der speziellen, dargestellten Ausführungsform ist die Hülse 548 so aufgebaut und angeordnet, dass sie in den Montagekammerkörper 542 passt oder gleitet. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Hülse 548 zylindrisch bzw. rohrförmig mit einem ersten und zweiten offenen Ende 568 bzw. 569 (20). Die Hülse 548 ist vorzugsweise aus einem festen, dauerhaften, prinzipiell transparenten Material hergestellt, um großen Druckbelastungen standzuhalten und zu ermöglichen, dass die Spritze durch sie hindurch sichtbar ist. Ein bevorzugtes Material umfasst Polycarbonat.
Gemäß 19 ist das erste Ende 568 der Hülse 548 offen und ermöglicht es dem Auslassdurchgangs-Gehäuse 526 vorzustehen oder sich von dort durch den Schlitz 565 im Türelement 544 zu erstrecken. Das zweite Ende 569, 20, ermöglicht es einer Betätigungsvorrichtung des angiographischen Systems 10, in die Hülse 548 einzudringen und zum Spritzenkolben-Tragelement 617 zu gelangen.
Weiterhin entnimmt man den 18 und 19, dass das Türelement 544 relativ zum ersten Ende 568 der Hülse 548 gleitet, wenn das Türelement 544 zwischen seiner geschlossenen Stellung und den offenen Stellungen bewegt wird.
Die Hülse 548 besitzt eine offene Rille bzw. einen offenen Kanal 570, die bzw. der sich vom ersten Ende 568 aus erstreckt. Der Kanal 570 nimmt einen Sensor 571 auf. Der Sensor 571 ist bezüglich der Ventilbaueinheit im Einlassgehäuse 520 ausgerichtet, um den Status des Rückschlagventils zu detektieren. D. h., der Sensor 571 detektiert, ob die Kugel im Rückschlagventil in ihrer am weitesten unten gelegenen Position sitzt oder ob sie aus dieser tiefsten Position heraus bewegt worden ist. In der speziellen, dargestellten Anordnung ist der Sensor 571 eine unterbrechbare Emitter/Detektor-Infrarot-Fotodetektorvorrichtung. Wenn die Kugel den Infrarot-Lichtstrahl unterbricht, wird ein Signal ausgesandt, das anzeigt, dass sich die Kugel in ihrer untersten Position bzw. auf ihrem Sitz befindet. Wenn die Kugel aus ihrer untersten Position oder ihrem Sitz heraus bewegt wird, wird der Infrarotlichtstrahl nicht unterbrochen und es wird ein Signal erzeugt, das anzeigt, dass sich die Kugel außerhalb ihres unteren Sitzes befindet.
Ein Verbinder 690 und ein Draht 692 versorgen den Sensor 571 mit Energie. D. h. der Verbinder 690 verbindet die elektrischen Komponenten und Drähte innerhalb der Rille 691 mit dem Sensor 571.
Wie man den 18 und 20 entnehmen kann, ist der Sensor 571 im Wesentlichen U-förmig. Zusätzlich dazu, dass sie die Detektion der Kugel im Rückschlagventil erlaubt, ermöglicht die U-Form, dass das Einlassdurchgangs-Gehäuse 520 in die Hülse 548 in der Halteanordnung 540 passt. Wie in 19 gezeigt, wird dann, wenn die Spritze 500 in die Halteanordnung 540 geladen wird, sie durch die Hülse 548 geschoben und der Sensor 571 ermöglicht es dem Einlassdurchgangs-Gehäuse 520, in der U-Form des Sensors 571 zu liegen und sich radial von der Hülse 548 zu erstrecken. Auf diese Weise wird nach einem Einladen der Spritze 500 in die Halteanordnung 540 eine Fluid-Verbindung von der Quelle für das Kontrastfluid und in die Spritze 500 selbst ermöglicht. Eine Art von Sensor 571, die verwendet werden kann, ist ein Bauelementepaar bestehend aus einer Infrarotdiode (Teilenummer SE-1450-004L) und einem Fototransistor (Teilenummer SD-1440-004L), die beide von Microswitch (einer Abteilung von Honeywell) geliefert werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Hülse 548 bequem vom Montagekammerkörper 542 entfernbar. Auf diese Weise kann sie getrennt vom Kammerkörper 542 gereinigt und desinfiziert werden. Bei der speziellen, in 20 dargestellten Ausführungsform ist die Hülse 548 relativ zum Montagekammerkörper 542 verschiebbar und kann in verriegelbarer Weise mit ihm durch das Zusammenwirken eines Verriegelungsstiftes 572 und einer Verriegelungsbaueinheit 574 in der hinteren Platte 546 befestigt werden. Der Verriegelungsstift 572 erstreckt sich vom zweiten Ende 569 der Hülse 548. Die Verriegelungsbaueinheit 574 ist ein durch eine Feder vorgespanntes Verriegelungselement, das mit dem Stift 572 in Eingriff tritt und ihn hält.
Weiterhin entnimmt man der 18, dass die hintere Platte 546 am Montagekammerkörper 542 befestigt ist und sich in einer Abdeckrelation zum zweiten Ende 569 der Hülse 548 befindet. Die hintere Platte 546 trägt das Betätigungsende 558 des Montagekammerkörpers 542.
Bei der speziellen, dargestellten Ausführungsform hat die hintere Platte 546 eine rechtwinklige Konfiguration. Vorzugsweise handelt es sich bei ihr um eine aus Aluminium hergestellte Platte mit einer Dicke von ungefähr 1,5 cm.
Wie man der 20 entnimmt, besitzt die hintere Platte 546 eine durch einen zentralen Teil von ihr hindurchgehende Öffnung 576. Die Öffnung 576 ermöglicht einen Zugang zum Inneren der Hülse 548. D. h. die Öffnung 576 ermöglicht es der angiographischen Betätigungsvorrichtung, durch sie hindurchzutreten und den Spritzenkolben 512 zwischen dem proximalen und dem distalen Ende der Spritze 500 zu bewegen.
Gemäß den 18 und 19 ist die Flaschenhalter-Baueinheit 550 vorgesehen, um eine Flasche 602 mit Kontrastfluid zu halten, um schnell und bequem eine konstante Kontrastmittelquelle für die Spritze 500 zu liefern, wenn diese in die Haltebaueinheit 540 eingeführt ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Flaschenhalterbaueinheit 550 am Montagekammerkörper 542 befestigt. Die Flaschenhalter-Baueinheit 550 umfasst eine Säule 578 und einen Halsteil 580.
Der Halsteil 580 ist bezüglich des Montagekammerkörpers 542 in Richtung des Pfeils 581 verschwenkbar. Die Schwenkbarkeit des Halsteils 580 erleichtert das Verbinden der Schlauchleitung von der Flasche 602 für das Kontrastmedium mit dem Einlassgehäuse 520 der Spritze 500.
Der Hals 580 umfasst eine Universalhalterung 584 in den Rillen 586. Die Universalhalterung 584 ist vorzugsweise ein federvorgespanntes, konfiguriertes Element, das es dem Flaschenhalter 550 ermöglicht, Flaschen mit verschiedenen Größen aufzunehmen und zu halten.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Anzeigeanordnung vorgesehen, um Informationen zu liefern, ob sich eine Flasche in der Flaschenhalter-Baueinheit 550 befindet. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist in der Universalhalterung 584 ein Schalter vorgesehen. Wenn sich eine Flasche 602 mit Kontrastmittel im Hals 580 befindet, drückt die Flasche 602 gegen die Feder der Universalhalterung 584, die den Schalter betätigt. Wenn der Schalter betätigt wird, liefert er ein optisches Signal für die Bedienungsperson des Systems, dass sich eine Flasche tatsächlich in der Flaschenhalter-Baueinheit 550 befindet. Wenn der Schalter nicht betätigt wird, wird für den Verwender ein Signal erzeugt, dass sich keine Flasche in der Halter-Baueinheit 550 befindet. Ein geeigneter Schalter ist ein Microswitch (MMGGDILOO), der von C&K geliefert wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Sensor vorgesehen, um anzuzeigen, ob sich der Fluidpegel in der Flasche 602 für das Kontrastmittel entweder unter einem bestimmten Niveau befindet oder ob die Flasche leer ist. Vorzugsweise umfasst der Sensor einen Sensor, der in der Rille 586 im Hals 580 angeordnet ist. Der Sensor erkennt, wenn der Fluidpegel in der Flasche 602 unter das Niveau des Sensors im Hals 580 abgesunken ist. Vorzugsweise ist der Sensor eine reflektive Infrarotvorrichtung. Eine Art eines verwendbaren Sensors ist der Infrarotsensor HOA1405-2, der von Microswitch (einer Abteilung von Honeywell) geliefert wird.
Weiterhin entnimmt man den 18 und 19, dass ein Säulendetektor 552 vorgesehen ist, um das Vorhandensein von Luft in der Fluidleitung 588 (19) zu erkennen. Der Luftsäulendetektor 552 ist analog zum oben beschriebenen Luftblasendetektor 172. Er verwendet eine Ultraschalleinrichtung, um das Vorhandensein von Luft in der Leitung 588 zu erkennen. Eine geeignete Ultraschalleinrichtung wird von Introtek, New York, geliefert.
Der Luftsäulendetektor 552 besitzt eine Rille 590, 18, die einen Reibsitz mit der Fluidleitung 588 bildet. D. h. der Schlauch schnappt in die Rille 590 ein, in der er sicher gehalten wird. Halter 627, 628 schwenken über die Fluidleitung 588 nach unten, um sie an ihrem Ort festzuhalten (19). Ein Flansch 592 ermöglicht die Befestigung des Luftsäulendetektors 552 am Montagekammerkörper 542.
In 22 ist ein Luftsäulendetektor 552 dargestellt, der mit einer Fluidleitung 588 in Eingriff steht, die auf sich selbst zurück gebogen ist, um eine Schlaufe bzw. Schlinge 651 zu bilden. Obwohl keine spezielle Theorie bezüglich dieser Anordnung bestätigt wurde, wird angenommen, dass durch die Bildung einer Schlinge 651 in der Fluidleitung 588 irgend welche Luftblasen, die in der Fluidleitung 588 vorhanden sind, sich an einer Oberseite des Schlauches aufgrund des Auftriebs befinden, der sich aus den Gravitationskräften ergibt, und aufgrund von Zentrifugalkräften aufgrund der Fluidströmung. Die Gravitationskräfte drücken die Blasen zur Oberseite des Schlauches 588. Die Zentrifugalkräfte drücken die Blasen zur Innenseite des gebogenen Radiuses der Schleife 651. Dadurch, dass der Abschnitt sich am Bodenquadranten befindet, wirken diese beiden Kräfte in die gleiche Richtung, in dem sie die Blase zur Innenseite der Biegung der Schleife 651 und zur Oberseite des Schlauches 588 unabhängig vom Biegeradius oder der Fluidgeschwindigkeit drücken. Somit wird die Blase zur Oberseite des Schlauches 588 gezwungen. In bestimmten Anordnungen ergibt dies die Tendenz, die Erkennung irgendwelcher Luftblasen durch den Luftsäulendetektor 552 zu verstärken.
Wie man weiterhin den 18 und 19 entnimmt, ist ein Hauptleitungshalter 544 vorgesehen, um eine Hauptleitung analog zu der oben beschriebenen Hauptleitung 26 zu sichern und zu halten. Eine Klemmenstruktur 597 hält die Hauptleitung sicher an ihrem Platz. Der Hauptleitungshalter 554 ist an einem Flansch 594 montiert, der am Montagekammerkörper 542 befestigt ist. Der Hauptleitungshalter 554 ist am Flansch 594 in einem Schlitz 596, 20, montiert, um es dem Hauptleitungshalter 554 zu ermöglichen, in der Rille 596 vor und zurück zu gleiten. Dies ermöglicht es dem Hauptleitungshalter 554, sich an unterschiedliche Längen des Schlauches 598, 19, vom Auslassdurchgangs-Gehäuse 526 der Spritze 500 anzupassen.
Der Hauptleitungshalter 554 ist so aufgebaut und geformt, dass die Hauptleitung nur in einer Ausrichtung einrasten kann. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Hauptleitung immer in der gleichen Position bezüglich des Hauptleitungshalters 554 ausgerichtet ist. Deswegen kann ein Sensor 599 die Position des Ventils in der Hauptleitung detektieren. Der Sensor 599 ist in einem integralen Teil der Hauptleitung 554 angeordnet. Der Sensor 599 ist vorzugsweise eine Induktions-Vorrichtung. Eine Art von Sensor, die in der gezeigten Ausführungsform verwendet werden kann, ist ein induktiver Sensor (Teilenummer IFRM 12P1701\L) der von Baumer geliefert wird.
Weiterhin ist in 20 ein Paar von Volumenanzeigern 606, 607 dargestellt. Die Volumenanzeiger 606, 607 sind bezüglich des Montagekammerkörpers 542 so ausgerichtet, dass dann, wenn sich die Spritze 500 im Montagekammerkörper 542 befindet, die Volumenanzeiger 606, 607 einen optischen Hinweis für das Fluidniveau im Spritzenkörper 502 liefern. Wie in 20 dargestellt, umfasst jeder der Volumenanzeiger 606, 607 eine Vielzahl von Markierungen 608. Wenn sich der Fluidpegel im Spritzenkörper 502 ändert, ist der Verwender in der Lage, optisch zu erkennen, wo sich der Pegel befindet, indem er ihn mit den Markierungen 608 vergleicht.
Ein Verfahren zum Montieren oder Einladen einer Spritze wird hier beschrieben. Dieses Verfahren umfasst einen Schritt des Positionierens einer Spritze durch eine vordere Öffnung in einer Spritzenhalteranordnung. Dies umfasst das Einschieben einer Spritze, wie z. B. der Spritze 500 durch das vordere Ende einer Spritzenhalteranordnung 540. Unter Verwendung der in den Zeichnungen dargestellten Komponenten wird die Spritze 500 so ausgerichtet, dass sie in einer Linie mit dem offenen Ende des ersten Endes der Hülse 548 liegt. D. h. das zweite Ende 506 der Spritze 500 wird mit der Vorderseite der Hülse 548 ausgerichtet und das Einlassdurchgangs-Gehäuse 520 ist mit dem Schlitz 570 ausgerichtet. Das hintere oder zweite Ende 506 der Spritze 500 (das den Kolben aufnehmende Ende) wird zunächst durch das offene Ende geschoben, das vom ersten Ende 568 der Hülse 548 gebildet wird. Hierauf folgt das Fluid-Abgabeende der Hülse, d. h. das erste Ende 504, das die flache Fläche 516 definiert. Die Spritze 500 wird in das Innere der Hülse 548 eingeschoben.
Als nächstes wird die Tür geschlossen. Dies verhindert einen weiteren Zugang zum Inneren der Hülse 548. Dies liefert auch eine Anschlagsoberfläche, Eingriffsoberfläche oder Anlageoberfläche für die Spritze 500, um Druckbelastungen durch die Spritze 500 zu absorbieren und aufzunehmen. Insbesondere wird das Türelement 564 von einer seiner offenen Positionen, 18, in seine geschlossene Position geschwenkt, 19. Der Verwender ergreift den Handgriff 566 und schwenkt die Tür, um die Öffnung zu schließen. Wenn das Türelement 544 verschwenkt wird, wird die flache Oberfläche 564 der Tür relativ zur flachen Fläche 516 der Spritze 500 und relativ zum ersten Endteil 568 der Hülse 548 verschoben. Wenn das Türelement 544 in seine geschlossene Position bewegt wird, steht das Auslassrohr-Gehäuse 526 mit der Rille 565 in Verbindung und gleitet durch diese.
Um die Spritze 500 aus der Spritzenhalteranordnung 540 zu entnehmen, wird der obige Vorgang im Wesentlichen in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen. Das Türelement 544 wird aus seiner geschlossenen Stellung, 19, in eine seiner offenen Stellungen geschwenkt, wie in 18 dargestellt. Die Spritze 500 wird dann aus der Halterbaueinheit 540 entnommen. Insbesondere wird die Spritze 500 aus dem Inneren der Hülse 548 heraus geschoben. Das vordere Ende der Spritze 500, d. h. das Ende mit der flachen Fläche 516, wird zunächst herausgezogen, worauf dann das hintere oder zweite Ende 506 folgt.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist das hier beschriebene angiographische System so aufgebaut und angeordnet, dass sichergestellt ist, dass die Spritze 500 nicht erneut verwendet wird. D. h. das angiographische System der vorliegenden Erfindung umfasst Merkmale, die sicherstellen, dass die Spritze 500 nach der Verwendung mit einem Patienten weggeworfen und nicht versehentlich mit einem neuen, anderen Patienten nochmals verwendet wird. Wie hier ausgeführt, umfasst die Spritze 500 eine Struktur an ihrem Kolben-Tragelement 617, um die einmalige Verwendung sicherzustellen. Wie in 21 dargestellt, besitzt das Kolben-Tragelement 617 eine Vielzahl von Vorsprüngen oder Laschen 610. Die Laschen 610 erstrecken sich radial nach innen zum Zentrum oder Apex des Kolbens 512. Die Laschen 610 sind aus einem flexiblen, verformbaren, aber auch zerbrechlichen oder zerbrechbaren Material hergestellt, so dass dann, wenn die Betätigungsvorrichtung mit dem Kolbentragelement 617 in Eingriff tritt, die Laschen 610 nach innen gebogen werden, um sich an die Betätigungsvorrichtung anzupassen. Wenn jedoch die Spritze 500 von der Betätigungsvorrichtung getrennt wird, werden die Laschen 610 zerbrochen und das Kolben-Tragelement 617 wird zerstört. Dies verhindert, dass die Spritze 500 erneut verwendet wird.
Nach einer gewissen Nutzungsdauer kann es wünschenswert sein, die Druckaufnahmehülse 548 für eine Reinigung zu entnehmen. Zu diesem Zweck wird die Verriegelungsbaueinheit 574 in der hinteren Platte 546 so verschoben, dass sie mit dem Verriegelungsstift 572 außer Eingriff tritt und diesen freigibt. Wenn der Verriegelungsstift 572 außer Eingriff mit der Verriegelungsbaueinheit 574 ist, kann die Hülse 548 an einem ersten Ende 568 ergriffen und aus ihrem engen Eingriff mit dem Montagekammerkörper 542 gezogen werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Hülse 548 gereinigt werden.
Um die Hülse 548 wieder einzusetzen, wird die Hülse 548 in einen sicheren, engen Eingriff mit der Montagekammer 542 zurückgeschoben. Die Verriegelungsbaueinheit 574 wird verschoben, um einen Verriegelungseingriff mit dem Verriegelungsstift 572 zu ermöglichen.

Claims

Injektionssystem (10), umfassend: (a) Eine Spritze (500), umfassend einen Zylinder, der eine Pumpkammer (510) bildet, eine Längsachse, ein distales Ende (504) und ein proximales Ende (506), eine Einlassöffnung (518) und außer dem proximalen Ende eine Auslassöffnung (524) zum Bereitstellen einer Fluid-Strömungsverbindung mit der Pumpkammer; (i) wobei das distale Ende einen flachen Wandabschnitt aufweist, der senkrecht zur zentralen Längsachse steht; (ii) wobei die Spritze einen Kolben (512) aufweist, der innerhalb der Pumpkammer konstruiert und angeordnet ist, um eine wechselseitige Bewegung zwischen einer Position nahe dem proximalen Ende und dem distalen Ende auszuführen; und (b) eine Spritzenhalter-Anordnung (540), umfassend: (i) Einen Montagekammer-Körper (542), der dazu ausgelegt und angeordnet ist, die Spritze (500) zu halten, wobei der Montagekammer-Körper ein Belade-Ende (556) zur Aufnahme der Spritze aufweist; gekennzeichnet durch (ii) ein Türelement (544), das relativ zum Körper beweglich ist, um ein wahlweises Öffnen oder Schließen des Belade-Endes des Montagekammer-Körpers zu ermöglichen; (A) wobei das Türelement eine flache, ebene Fläche bildet, die an dem flachen Wandabschnitt der Spritze anliegt.
Injektionssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (a) die Auslassöffnung vom flachen Wandabschnitt gebildet wird; (i) wobei die Spritze ein Einlassöffnungs-Gehäuse (520), das die Einlassöffnung umgibt, und ein Auslassöffnungs-Gehäuse (525) umfasst, das die Auslassöffnung umgibt; wobei das Auslassöffnungs-Gehäuse von dem flachen Wandabschnitt vorragt.
Injektionssystem (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass (a) das Türelement (544) einen Schlitz (565) aufweist, der mit dem Auslassöffnungs-Gehäuse (526) gleitend in Verbindung gebracht werden kann.
Injektionssystem (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass (a) die Spritzenhalter-Anordnung (540) ferner eine Drucksicherheits-Hülse (548) enthält, die wahlweise innerhalb des Montagekammer-Körpers (542) montiert ist, um die Spritze (500) gleitend darin aufzunehmen; (i) wobei die Drucksicherheits-Hülse offene, gegenüberliegende erste und zweite Enden (568, 569) aufweist, wobei das erste Ende nahe dem Belade-Ende (556) des Montagekammer-Körpers (542) angeordnet ist, wobei das Türelement (544) wahlweise bewegbar ist, um das erste Ende zu öffnen oder zu schließen.
Injektionssystem (10) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass (a) die Drucksicherheits-Hülse (548) einen offenen Kanal aufweist, der mit dem Einlassöffnungs-Gehäuse (520) gleitend in Verbindung gebracht werden kann.
Injektionssystem (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass (a) die Spritzenhalter-Anordnung (540) ferner eine Platte (544) umfasst, die das zweite Ende der Drucksicherheits-Hülse (548) abdeckt, wobei die Platte eine Öffnung aufweist, die eine Bedienung des Spritzenkolbens (512) ermöglicht, wenn die Spritze (500) in der Drucksicherheitshülse angeordnet ist.
Injektionssystem (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass (a) die Spritzenhalter-Anordnung (540) ferner eine Flaschenhalter-Anordnung (550) umfasst, die dazu ausgelegt und angeordnet ist, eine Flasche in Fluid-Strömungsverbindung mit dem Einlassöffnungs-Gehäuse (520) zu befestigen.
Injektionssystem (10) nach Anspruch 1, umfassend (a) einen Luftsäulendetektor (552), der stromabwärts der Spritze (500) angeordnet ist; und (b) eine Rohrleitung, die eine Fluid-Strömungsverbindung zwischen der Spritze und dem Luftsäulendetektor bereitstellt.
Injektionssystem (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass (a) die Rohrleitung eine Schleife (651) bildet, wobei ein Abschnitt der Schleife den Luftsäulendetektor (552) aufweist.