[发明专利]针筒流体填充验证以及动力注射器系统特征的图像识别的系统和方法

说明书

流体注射系统和流体验证系统，用于确认含有用于注射的流体的针筒完全填充有流体，并且当针筒提供在直立位置中时靠近其远端处既不具有自由空间(即，空气)，也不含有气泡。还提供成像处理技术和系统，以确定各种注射参数并且验证存在于针筒内的流体的类型和某些性质。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年8月28日提交的题为“System and Method for Syringe FluidFill Verification and Image Recognition of Power Injector System Features”的美国临时专利申请No.62/211,462，以及2015年11月25日提交的题为“System and Methodfor Syringe Fluid Fill Verification and Image Recognition of Power InjectorSystem Features”的美国临时专利申请No.62/259,824的优先权，其中每一个的内容通过引用并入本文中。

技术领域

本公开涉及用于验证针筒填充有流体的系统和方法，并且特别是用于基于由穿过填充的针筒的部分而投射的电磁辐照产生的照明图案来确认这样的流体的存在的系统和方法。在其他方面，本公开涉及用于识别针筒内的流体的各种特征和性质的系统和方法。

背景技术

在许多医疗、诊断和治疗过程中，诸如内科医师的医疗从业者给患者注射医疗流体。近年来，已经开发了用于诸如造影剂介质(常简称为“造影剂”)、药剂、或生理盐水的流体的加压注射的许多注射器致动的针筒以及动力注射器，以在诸如血管造影、计算机断层扫描、超声和磁共振成像的成像过程中使用。总体上，这些动力注射器被设计为以预设流率递送预设量的造影剂或其他流体。

使用这样的自动化注射器系统将流体注射到患者中所涉及的问题中的一个是，注射之前在注射器或流体递送系统中可能存在空气的可能性。在用于造影剂介质的注射过程中尤其关心该问题，造影剂介质通常是无色的或只被有限程度地着色。另外，成像过程常常在相对低的光水平下进行，以便于读取x射线、计算机显示屏等。因此，增加了注射过程之前将不能识别针筒中的空气的担忧。因此，期望在试图注射之前容易地检测针筒是否尚未填充流体或仅部分填充有流体(即，针筒含有一定量的空气)。

先前已经提供了一些解决方案，其中例如在Heilman的美国专利No.4,452,251和Trombley，III的美国专利No.5,254,101(其每一个通过引用整体并入本文)中所讨论的，通过针筒的筒体上的标志图案的形状的改变来指示液体的存在。然而，需要系统和方法，来当从一定距离观察针筒时进一步帮助指示液体的存在，或者允许一眼就验证填充的针筒。还期望用于验证针筒完全填充并且不包含任何空气的自动化系统。

此外，由于与动力注射器一起使用的大多数医疗流体是透明的，所以技术人员很难快速且容易地区分半透明针筒中存在的流体和空气。因此，需要一种与流体注射装置一起使用的系统，其能够区分空气和不同类型的流体。此外，可以例如通过分析电磁辐照与针筒的内容物之间的相互作用的性质和/或改变来确定流体的各种性质并且例如经由显示屏将这些性质通信到用户的自动化系统也是合期望的。

发明内容

本文所讨论的系统和方法提供了当从一定距离观察针筒时针筒中存在液体的指示，或者允许看一眼就验证填充的针筒。此外，还提供了用于验证针筒完全填充并且不包含任何空气的自动化系统。这样的系统允许流体注射器的针筒内含有的空气和/或不同类型的流体之间的区分，从而通过防止空气注射而提高了安全性，并且通过防止技术人员混淆流体类型而促进改善的工作流程。另外，在某些方面中，系统可以确定针筒和/或注射过程内的流体的一个或多个性质。