[发明专利]使用用于流体注入器设备的基于压力的电机控制来递送流体的系统和方法

说明书

公开了用于流率算法的系统、方法和计算机程序产品，该算法利用设定时间间隔内流体压力的变化来计算与编程的流率相比的真实流率，确定在设定时间间隔内递送的流体量的任何递送过多或递送过少，在后续的设定时间间隔内补偿流体流率的任何确定的递送过多或递送过少，并且在流体注入过程的持续时间内对一系列后续的设定时间间隔重复流率算法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月21日提交的美国临时申请No.62/938,379的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于在流体注入过程期间使用流体注入器的一个或多个驱动部件的实时、基于压力的控制来改善流体递送的系统、设备、产品、装置和方法。

背景技术

在许多医疗诊断和治疗过程中，医疗从业者(内科医师或放射科医师)使用动力流体注入器系统向患者注入一种或多种流体。已经开发了许多用于流体的加压注入的动力流体注入器系统，用于诸如血管造影术、计算机断层扫描(CT)、分子成像(例如PET成像)和磁共振成像(MRI)的过程中。

递送给患者的流体的实际流率(或递送体积)旨在尽可能接近编程的流率(或期望体积)。然而，由于流体递送系统的整体阻抗(impedance)、顺应性(compliance)和容度(capacitance)，流体递送系统的实际性能是许多因素的函数，例如流体路径部件的压力引起的膨胀和系统内的机械松弛。在某些递送过程中，流体递送系统的阻抗、顺应性和容度可能导致编程的流率(或期望体积)的流体流率过高或过低(或体积递送过多或过少)。此外，在具有不同流体性质(例如，粘度、密度、体积模量)的两种或多种流体之间存在固有的相互作用，这可能导致流出注入器的流率与注入器设定的流率相比出现异常。这些各种相互作用的组合不容易被建模成流体递送系统的顺应性的表征。

现有注入器系统和方案未能解决由系统阻抗、顺应性和/或容度导致的流体递送过少或递送过多。结果，可能会出现低于最佳的注入团剂(bolus)和/或流体递送过程可能会导致相对大量的流体浪费和/或对患者的流体递送过少。因此，在本领域中需要在使用流体注入设备的流体注入过程期间改善流体递送曲线，以便获得最佳的流体递送。

发明内容

因此，提供了用于流体注入器系统的系统、设备、产品、装置和/或方法，该流体注入器系统通过响应注入储器内流体压力的改变实时控制流体注入器电机来改善流体递送。由于造影剂递送的准确性，本公开的实施例允许改善造影剂递送的剂量效率和减少造影剂体积的情况下的相似成像质量。

根据非限制性实施例，流体注入器系统用于向患者给药至少一种流体。流体注入器系统可以包括存储器，用于在其中存储在使用流体注入器执行流体递送过程期间要递送的编程的流率和编程的流率的最大可允许偏差。流体注入器还可以包括至少一个传感器，用于测量至少一种流体的压力，其中压力由流体注入器的至少一个驱动部件在执行流体递送过程期间生成。流体注入器还可以包括控制设备，该控制设备与流体注入器的至少一个驱动部件可操作地相关联，该控制设备包括至少一个处理器，该至少一个处理器被编程或配置成执行操作。根据实施例，至少一个传感器可以通过至少一个驱动部件的电机上的应变来测量压力，例如通过测量电机的电流。该操作可以包括：基于在指定时间间隔内由至少一个传感器测量的压力改变，确定在流体递送过程的指定时间间隔期间的实际流率，确定在指定时间间隔内实际流率与编程的流率的偏差，和基于编程的流率和在指定时间间隔内实际流率与编程的流率的偏差，计算指定时间间隔之后的后续时间间隔的新的编程的流率。

根据一些非限制性实施例，包括至少一个处理器的控制设备可以被进一步编程或配置为执行包括以下的操作：将最大可允许偏差与指定时间间隔内实际流率与编程的流率的偏差进行比较，以确定流率校正，并基于编程的流率和流率校正计算后续时间间隔的新的编程的流率。