ES2952520T3

ES2952520T3 - Sistema y procedimiento para la verificación del llenado del fluido de la jeringa y el reconocimiento de imágenes de las características del sistema inyector de energía

Info

Publication number: ES2952520T3
Application number: ES16842619T
Authority: ES
Inventors: Kevin P Cowan; Michael A Spohn; Michael Mcdermott; Herbert M Grubic; Henry Phalen
Original assignee: Bayer Healthcare LLC
Current assignee: Bayer Healthcare LLC
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2023-10-31
Anticipated expiration: 2036-08-24
Also published as: CN112999464A; US10201666B2; CA2996525C; AU2021204061B2; JP2018525169A; JP7723700B2; US20230310758A1; EP4241804A2; CN113521439A; US20200023143A1; JP7092909B2; JP2025078709A; US20170056603A1; CA3204561A1; US20240350745A1; US11865323B2; TW201713378A; EP3341048B1; JP2018528823A; CA3207632A1

Abstract

Un sistema de inyección de fluido y un sistema de verificación de fluido para confirmar que una jeringa, que contiene un fluido para inyección, está completamente llena de fluido y no tiene espacio libre (es decir, aire) cerca del extremo distal de la misma cuando la jeringa se proporciona en una posición vertical. ni contiene burbujas de aire. También se proporcionan sistemas y técnicas de procesamiento de imágenes para determinar diversos parámetros de inyección y verificar el tipo y ciertas propiedades del fluido que está presente dentro de una jeringa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema y procedimiento para la verificación del llenado del fluido de la jeringa y el reconocimiento de imágenes de las características del sistema inyector de energía

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta solicitud reivindica prioridad sobre la solicitud de patente provisional de Estados Unidos con número de serie 62/211,462, titulada "System and Method for Syringe Fluid Fill Verification and Image Recognition of Power Injector System Features",, presentada el 28 de agosto de 2015, y 62/259,824, titulada "System and Method for Syringe Fluid Fill Verification and Image Recognition of Power Injector System Features", presentada el 25 de noviembre de 2015.

ANTECEDENTES DE LA DIVULGACIÓN

Campo

La presente divulgación se refiere a sistemas y procedimientos para verificar que una jeringa está llena de fluido y, en particular, para determinar la presencia de dicho fluido basándose en un patrón iluminado producido por radiación electromagnética proyectada a través de una porción de la jeringa llena. En otros aspectos, la presente divulgación se refiere a sistemas y procedimientos para identificar las diversas características y propiedades del fluido dentro de la jeringa.

Descripción de la Técnica Relacionada

En muchos procedimientos médicos, diagnósticos y terapéuticos, un practicante médico, tal como un médico, inyecta a un paciente un fluido médico. En los últimos años, se han desarrollado una serie de jeringas accionadas por inyector e inyectores motorizados para la inyección a presión de fluidos, tales como medios de contraste (a menudo denominados simplemente "contraste"), medicamentos o solución salina, para su uso en procedimientos de obtención de imágenes tales como angiografía, tomografía computarizada, ultrasonidos y resonancia magnética. En general, estos inyectores motorizados están diseñados para suministrar una cantidad preestablecida de contraste u otro fluido a un caudal preestablecido.

Uno de los problemas que plantea la inyección de fluidos en un paciente mediante estos sistemas de inyección automáticos es la posibilidad de que haya aire en la jeringa o en el sistema de suministro de fluidos antes de la inyección. Esta cuestión es especialmente preocupante en los procedimientos de inyección de medios de contraste, que con frecuencia son incoloros o sólo están tintados en un grado limitado. Además, los procedimientos de obtención de imágenes se realizan a menudo con niveles de luz relativamente bajos para facilitar la lectura de radiografías, pantallas de ordenador y similares. En consecuencia, aumenta la preocupación de que no se identifique el aire en la jeringa antes del procedimiento de inyección. Por lo tanto, es deseable detectar fácilmente si la jeringa no se ha llenado con el fluido o sólo está parcialmente llena de fluido (es decir, la jeringa contiene una cantidad de aire) antes del intento de inyección.

Algunas soluciones se han proporcionado previamente, en las que la presencia de líquido se indica por una alteración de la forma de un patrón indicador en el barril de la jeringa, como se discute, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos No. 4,452,251 de Heilman y la Patente de Estados Unidos No. 5,254,101 de Trombley, III. Sin embargo, se necesitan sistemas y procedimientos que ayuden aún más a indicar la presencia de líquido cuando la jeringa se ve desde lejos o que permitan verificar de un vistazo si la jeringa está llena. También son deseables los sistemas automatizados para verificar que la jeringa está completamente llena y no incluye aire.

Además, dado que la mayoría de los fluidos médicos utilizados con inyectores eléctricos son transparentes, resulta muy difícil para un técnico distinguir rápida y fácilmente entre el fluido y el aire presentes en una jeringa translúcida. En consecuencia, existe la necesidad de un sistema utilizado con un dispositivo de inyección de fluido que sea capaz de diferenciar entre aire y diferentes tipos de fluido. Además, también son deseables sistemas automatizados que puedan determinar diversas propiedades del fluido, por ejemplo analizando propiedades y/o cambios de la interacción entre la radiación electromagnética con el contenido de la jeringa, y comunicando dichas propiedades al usuario, por ejemplo a través de una pantalla de visualización.

SUMARIO

Los sistemas y procedimientos discutidos en el presente documento proporcionan una indicación al operador de un inyector de fluido de la presencia de líquido en una jeringa cuando la jeringa se ve desde la distancia o para permitir la verificación de una jeringa llena de un vistazo. Además, también se proporcionan sistemas automatizados para verificar que la jeringa está completamente llena y no incluye aire. Dichos sistemas permiten diferenciar entre el aire y/o los distintos tipos de fluidos contenidos en una jeringa del inyector de fluidos, aumentando así la seguridad al evitar las inyecciones de aire, además de facilitar la mejora del flujo de trabajo al impedir que los técnicos mezclen los tipos de fluidos. Además, en ciertos aspectos el sistema puede determinar una o más propiedades del fluido dentro de la jeringa y/o el procedimiento de inyección.

Objeto de la presente invención es la jeringa de acuerdo con la reivindicación 1 y el sistema que comprende dicha jeringa y una fuente de radiación electromagnética de acuerdo con la reivindicación 9. Otras realizaciones se definen en las reivindicaciones dependientes. La siguiente descripción se proporciona para permitir a los expertos en la técnica fabricar y utilizar los aspectos descritos contemplados para llevar a cabo la divulgación. Cualquier característica definida por la reivindicación independiente es necesaria para formar una realización de la invención.

De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, se proporciona una jeringa que comprende: una jeringa que comprende un extremo proximal y un extremo distal que comprende una superficie en ángulo; y un émbolo dispuesto de forma deslizante en la jeringa y configurado para avanzar a través de la jeringa para expulsar un fluido de la misma. El émbolo comprende un material transparente o translúcido configurado para transmitir radiación electromagnética a través de él, de forma que se forma un patrón de identificación iluminado en una porción predeterminada del extremo distal de la jeringa cuando ésta se llena con el fluido.

En un aspecto, la jeringa puede tener una forma tal que cuando un volumen interior de la jeringa está total o parcialmente lleno de aire, al menos una propiedad del patrón de identificación iluminado es diferente en comparación con cuando la jeringa está completamente llena con el fluido. La al menos una propiedad puede comprender al menos una de las siguientes: presencia, tamaño, forma y brillo del patrón de identificación iluminado.

En un aspecto, el patrón de identificación iluminado puede no ser visible cuando un porcentaje de un volumen de aire presente en el extremo distal de la jeringa es superior a aproximadamente 15% del volumen del extremo distal de la jeringa que tiene la superficie angulada. En otro aspecto, el patrón de identificación iluminado puede ser visible para un observador o para un sensor cuando la jeringa se ve desde un lado, en una orientación recta o en una orientación inclinada hacia delante o hacia atrás. La superficie angulada del extremo distal de la jeringa puede tener un ángulo de aproximadamente 30 grados a 60 grados con respecto a un eje longitudinal de la jeringa.

En un aspecto, la fuente de radiación electromagnética puede comprender una bombilla, una bombilla LED, un emisor de fotones, un emisor de infrarrojos, un láser o luz ambiente. En otro aspecto, puede formarse al menos una línea o marca de referencia en un extremo distal de la jeringa y extenderse alrededor de una circunferencia del extremo distal de la jeringa. La línea o marca de referencia puede formarse en el barril de la jeringa mediante impresión, sobremoldeo o grabado. En un aspecto, una primera línea o marca de referencia de la al menos una línea o marca de referencia está configurada para alinearse con una primera porción predeterminada del patrón de identificación iluminado si un primer fluido está presente dentro de la jeringa y una segunda línea o marca de referencia está configurada para alinearse con una segunda porción predeterminada del patrón de identificación iluminado si un segundo fluido está presente dentro de la jeringa. La al menos una línea o marca de referencia puede estar configurada para alinearse con una porción predeterminada del patrón de identificación iluminado si un primer fluido está presente dentro de la jeringa y puede estar configurada para posicionarse lejos del patrón de identificación iluminado si un segundo fluido está presente dentro de la jeringa.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un sistema para indicar si una jeringa está lista para su uso en la inyección de un fluido en la misma a un paciente. El sistema comprende: una jeringa que comprende un barril que comprende un extremo distal que tiene una superficie en ángulo y define un volumen interior configurado para recibir el fluido; y una fuente de radiación electromagnética posicionada para emitir radiación electromagnética a través de al menos una porción de la jeringa. La jeringa tiene una forma tal que, cuando la jeringa se llena con el fluido, al menos una parte de la radiación electromagnética se ve afectada por una interacción de la radiación electromagnética con al menos una interfaz asociada con el fluido y la jeringa para formar un patrón de identificación iluminado indicativo del contenido de la jeringa en una parte predeterminada de la jeringa.

En un aspecto, la jeringa puede tener una forma tal que cuando el volumen interior está total o parcialmente lleno de aire, al menos una propiedad del patrón de identificación iluminado es diferente en comparación con cuando el volumen interior está completamente lleno del fluido. La al menos una propiedad puede comprender al menos una de las siguientes: presencia, tamaño, forma y brillo del patrón de identificación iluminado. El patrón de identificación iluminado puede no ser visible cuando un porcentaje de un volumen de aire presente en el extremo distal de la jeringa es superior a aproximadamente 15% del volumen del extremo distal de la jeringa que tiene la superficie angulada.

En otro aspecto, el sistema puede incluir además al menos un sensor configurado para medir la al menos una propiedad del patrón de identificación iluminado cuando está presente. El al menos un sensor puede comprender al menos uno de los siguientes: un sensor de obtención de imágenes, un sensor óptico, un detector de radiación electromagnética o una cámara digital. En otro aspecto, el sistema también puede incluir un inyector de fluido configurado para interactuar con la jeringa para expulsar el fluido de la jeringa. El inyector de fluido puede comprender un controlador configurado para recibir una señal de confirmación del al menos un sensor cuando la medición de la al menos una propiedad del patrón de identificación iluminado indica que la jeringa está sustancialmente llena de fluido, y el controlador está configurado para accionar el inyector para realizar una inyección cuando se recibe la señal de confirmación.

En un aspecto, el patrón de identificación iluminado puede ser visible para un observador o un sensor cuando la jeringa se ve desde un lado, en una orientación recta o en una orientación inclinada hacia delante o hacia atrás. En otro aspecto, el patrón de identificación iluminado puede comprender una forma anular que se extiende alrededor de al menos una porción del extremo distal de la jeringa. En otro aspecto, la superficie angulada del extremo distal del barril puede tener un ángulo de aproximadamente 30 y 60 grados con respecto al eje longitudinal de la jeringa. En un aspecto, la fuente de radiación electromagnética puede comprender una bombilla, una bombilla LED, un emisor de fotones, un emisor de infrarrojos, un láser o luz ambiente.

En ciertos aspectos, la jeringa puede comprender además un émbolo, y la fuente de radiación electromagnética está posicionada para proyectar al menos una porción de la radiación electromagnética para reflejarse o transmitirse a través del émbolo. En un ejemplo, al menos una porción del émbolo comprende un material transparente o translúcido. En otro ejemplo, al menos una porción del émbolo comprende un material coloreado.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un procedimiento para la verificación de llenado de fluidos de jeringa que comprende: emitir radiación electromagnética a través de al menos una porción de una jeringa; identificar si al menos una porción de la radiación electromagnética produce un patrón de identificación iluminado en una porción predeterminada de la jeringa; y determinar el contenido de la jeringa basándose en al menos una propiedad del patrón de identificación iluminado.

En un aspecto, la al menos una propiedad puede ser al menos una de una presencia del patrón de identificación iluminado, un tamaño del patrón de identificación iluminado, una forma del patrón de identificación iluminado y un brillo del patrón de identificación iluminado. En otro aspecto, el paso de: identificar si la al menos una porción de la radiación electromagnética produce un patrón de identificación iluminado puede comprender: medir la al menos una propiedad del patrón de identificación iluminado mediante al menos un sensor asociado a la jeringa; y recibir una señal de confirmación del al menos un sensor indicando un valor para la al menos una propiedad del patrón de identificación iluminado. En un aspecto adicional, la emisión de radiación electromagnética a través de al menos la porción de la jeringa puede comprender la emisión de radiación electromagnética a través de un émbolo de jeringa, al menos una porción del cual se comprende un material transparente o translúcido.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un sistema de inyección de fluido que comprende: un inyector de fluido; al menos una jeringa acoplada operativamente con el inyector de fluido; y una fuente de radiación electromagnética. La al menos una jeringa comprende una jeringa cuyo extremo distal tiene una superficie en ángulo y define un volumen interior configurado para recibir un fluido. La fuente de radiación electromagnética se coloca en relación con la al menos una jeringa para emitir radiación electromagnética a través de al menos una porción de la al menos una jeringa de tal manera que, cuando la jeringa se llena con el fluido, al menos una porción de la radiación electromagnética se ve afectada por una interacción de la radiación electromagnética con al menos una interfaz asociada con el fluido y la jeringa para formar un patrón de identificación iluminado indicativo del contenido de la al menos una jeringa en una porción predeterminada de la al menos una jeringa. El sistema de inyección de fluido también comprende: un dispositivo de captura de imagen posicionado para capturar una imagen del patrón de identificación iluminado; y al menos un dispositivo informático en comunicación con el dispositivo de captura de imagen y el inyector de fluido. El al menos un dispositivo informático comprende al menos un procesador configurado para: determinar una distancia desde una parte inferior hasta una parte superior del patrón de identificación iluminado en la imagen del patrón de identificación iluminado; comparar la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado con al menos una distancia predeterminada; y basándose en la comparación de la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado con la al menos una distancia predeterminada, al menos uno de los siguientes i) mostrar en un dispositivo de visualización en comunicación con el al menos un procesador una indicación de una característica de la al menos una jeringa; ii) habilitar el inyector de fluido para realizar una función; y iii) deshabilitar el inyector de fluido para realizar una acción.

En un aspecto, la determinación de una distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado puede comprender la determinación de un borde inferior del patrón de identificación iluminado y la determinación de un borde superior del patrón de identificación iluminado. El borde inferior y el borde superior del patrón de identificación iluminado pueden determinarse determinando un cambio de contraste entre píxeles vecinos en la imagen del patrón de identificación iluminado.

En otro aspecto, la característica de la al menos una jeringa puede ser la presencia de aire en la al menos una jeringa y el al menos un procesador puede estar configurado además para, si la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado es inferior a la al menos una distancia predeterminada, proporcionar una indicación de que hay aire presente en la al menos una jeringa y desactivar el inyector de fluido para que no lleve a cabo un procedimiento de inyección. Además, el al menos un procesador puede estar configurado para determinar un tamaño de la al menos una jeringa antes de determinar la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado haciendo coincidir una primera plantilla de un patrón de identificación iluminado conocido para una jeringa que tenga un primer tamaño con la imagen del patrón de identificación iluminado. En un aspecto, el al menos un procesador puede estar configurado además para proporcionar una indicación de que la al menos una jeringa tiene el primer tamaño si la primera plantilla coincide con la imagen del patrón de identificación iluminado. El al menos un procesador puede estar configurado además para hacer coincidir una segunda plantilla de un patrón de identificación iluminado conocido para una jeringa que tenga un segundo tamaño con la imagen del patrón de identificación iluminado si la primera plantilla no coincide con la imagen del patrón de identificación iluminado. El al menos un procesador puede estar configurado además para proporcionar una indicación de que la al menos una jeringa tiene el segundo tamaño si la segunda plantilla coincide con la imagen del patrón de identificación iluminado.

En otro aspecto, la característica de la al menos una jeringa puede ser el contenido de la al menos una jeringa. La al menos una distancia predeterminada puede comprender una primera distancia predeterminada indicativa de un primer fluido como contenido de la al menos una jeringa y una segunda distancia predeterminada indicativa de un segundo fluido como contenido de la al menos una jeringa. Si la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado corresponde a la primera distancia predeterminada, puede proporcionarse una indicación de que el primer fluido está contenido en la al menos una jeringa, y, si la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado corresponde a la segunda distancia predeterminada, puede proporcionarse una indicación de que el segundo fluido está contenido en la al menos una jeringa. Si el al menos un procesador determina que el primer fluido está presente en la al menos una jeringa, un color de la radiación electromagnética que forma el patrón de identificación iluminado puede establecerse en un primer color y, si el al menos un procesador determina que el segundo fluido está presente en la al menos una jeringa, el color de la radiación electromagnética que forma el patrón de identificación iluminado puede establecerse en un segundo color diferente del primer color.

En otros aspectos, la al menos una jeringa puede comprender además un émbolo, y la fuente de radiación electromagnética puede estar posicionada para proyectar al menos parte de la radiación electromagnética a través del émbolo. En tales aspectos, el émbolo puede comprender un material transparente o translúcido. En otros aspectos, la fuente de radiación electromagnética puede colocarse de forma que la radiación electromagnética se refleje desde una superficie distal del émbolo a través del barril. En tales aspectos, el émbolo puede comprender un material opaco de color. En otros aspectos, la fuente de radiación electromagnética puede estar situada junto a la jeringa y la radiación electromagnética se refleja desde un espejo situado cerca del extremo distal de la jeringa y se dirige hacia la superficie distal del émbolo de forma que la radiación electromagnética se refleja desde el émbolo a través de la jeringa.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente divulgación, se proporciona un sistema de inyección de fluido que comprende: un inyector de fluido; al menos una jeringa acoplada operativamente con el inyector de fluido, comprendineod la jeringa que un cilindro que comprende un extremo distal que tiene una superficie en ángulo y que define un volumen interior configurado para recibir el fluido; una fuente de radiación electromagnética colocada en relación con la al menos una jeringa para emitir radiación electromagnética a través de al menos una porción de la al menos una jeringa de tal manera que, cuando la jeringa se llena con el fluido, al menos una porción de la radiación electromagnética se ve afectada por una interacción de la radiación electromagnética con al menos una interfaz asociada con el fluido y la jeringa para formar un patrón de identificación iluminado indicativo del contenido de la al menos una jeringa en una porción predeterminada de la al menos una jeringa; un dispositivo de captura de imágenes situado para capturar una imagen del patrón de identificación iluminado; y al menos un dispositivo informático en comunicación con el inyector de fluido y el dispositivo de captura de imágenes. El al menos un dispositivo informático comprende al menos un procesador configurado para: determinar una distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado en la imagen del patrón de identificación iluminado; comparar la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado con una distancia predeterminada; y si la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado es inferior a la distancia predeterminada, proporcionar una indicación de que hay aire presente en la al menos una jeringa y desactivar el inyector de fluido para que no lleve a cabo un procedimiento de inyección.

En otro aspecto, el al menos un procesador puede estar configurado para determinar un tamaño de la al menos una jeringa antes de determinar la distancia desde la parte inferior hasta la parte superior del patrón de identificación iluminado haciendo coincidir una primera plantilla de un patrón de identificación iluminado conocido para una jeringa que tiene un primer tamaño con la imagen del patrón de identificación iluminado. El al menos un procesador puede estar configurado además para proporcionar una indicación de que la al menos una jeringa tiene el primer tamaño si la primera plantilla coincide con la imagen del patrón de identificación iluminado. El al menos un procesador puede estar configurado además para hacer coincidir una segunda plantilla de un patrón de identificación iluminado conocido para una jeringa que tenga un segundo tamaño con la imagen del patrón de identificación iluminado si la primera plantilla no coincide con la imagen del patrón de identificación iluminado. El al menos un procesador puede estar configurado además para proporcionar una indicación de que la al menos una jeringa tiene el segundo tamaño si la segunda plantilla coincide con la imagen del patrón de identificación iluminado.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un sistema de inyección de fluido que comprende: un inyector de fluido; al menos una jeringa acoplada operativamente con el inyector de fluido y configurada para ser iluminada con una fuente de radiación electromagnética para iluminar el fluido contenido en la misma; un sensor posicionado para capturar una imagen del fluido iluminado; y al menos un dispositivo informático en comunicación con el inyector de fluido y el sensor. El al menos un dispositivo informático comprende al menos un procesador configurado para: obtener del sensor la imagen del fluido iluminado; determinar, basándose en la imagen del fluido iluminado, al menos uno de los siguientes: un tipo de fluido contenido en la al menos una jeringa; y si hay aire contenido en la al menos una jeringa; y mostrar automáticamente en un dispositivo de visualización en comunicación con el al menos un procesador uno de los siguientes: una indicación del tipo de fluido contenido en la al menos una jeringa; y una indicación de que hay aire contenido en la al menos una jeringa.

En ciertos aspectos, el al menos un procesador puede estar configurado para desactivar el inyector de fluido de la realización de un procedimiento de inyección si se determina que el aire está contenido dentro de la al menos una jeringa. Las mediciones de brillo pueden realizarse en una región de interés en la imagen del fluido iluminado se utilizan para determinar al menos uno de los siguientes: el tipo de fluido contenido dentro de la al menos una jeringa; y si hay aire contenido dentro de la al menos una jeringa.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un sistema de inyección de fluidos que comprende: un inyector de fluidos; una jeringa acoplada operativamente con el inyector de fluidos; un dispositivo de captura de imágenes; y al menos un dispositivo informático en comunicación con el inyector de fluidos y el dispositivo de captura de imágenes. La jeringa comprende un barril que define un volumen interior y al menos un elemento situado en el barril de la jeringa. el al menos un elemento tiene un aspecto diferente cuando se observa a través de los distintos tipos de fluido contenidos en la jeringa. El dispositivo de captura de imágenes se coloca para capturar una imagen del al menos un elemento a través de un contenido de la jeringa. El al menos un dispositivo informático comprende al menos un procesador configurado para: obtener la imagen del al menos un elemento a través del fluido contenido dentro de la jeringa; determinar, basándose en la imagen del al menos un elemento, una apariencia del al menos un elemento; comparar la apariencia determinada con plantillas de apariencias del al menos un elemento cuando se ve a través de diferentes tipos de fluidos; y mostrar automáticamente en un dispositivo de visualización en comunicación con el al menos un procesador una indicación de un elemento de la jeringa basado en la comparación.

En un aspecto, el al menos un elemento puede formarse en el cilindro de la jeringa mediante al menos una de las técnicas de impresión, sobremoldeo y grabado. En otro aspecto, el al menos un elemento puede ser un punto fluido, una línea, una serie de líneas o cualquier combinación de las mismas. La apariencia del al menos un elemento puede comprender al menos una de las formas del al menos un elemento y una orientación del al menos un elemento.

En un aspecto, la característica de la jeringa puede ser la presencia de aire en la jeringa y el al menos un procesador puede estar configurado además para, si la apariencia determinada coincide con una de las plantillas de apariencias del al menos un elemento cuando se ve a través del aire, proporcionar una indicación de que hay aire presente en la al menos una jeringa y desactivar el inyector de fluido para que no lleve a cabo un procedimiento de inyección.

En otro aspecto, la característica de la al menos una jeringa puede ser el contenido de la al menos una jeringa y el al menos un procesador puede estar configurado además para, si la apariencia determinada coincide con una de las plantillas de apariencias del al menos un elemento cuando se ve a través de un primer fluido, proporcionar una indicación de que el primer fluido está presente dentro de la jeringa. En un aspecto, el al menos un procesador puede estar configurado además para, si la apariencia determinada coincide con una de las plantillas de apariencias del al menos un elemento cuando se ve a través de un segundo fluido, proporcionar una indicación de que el segundo fluido está presente dentro de la jeringa.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un sistema de inyección de fluido que comprende: un inyector de fluido; una jeringa acoplada operativamente con el inyector de fluido en una orientación vertical, comprendiendo la jeringa un barril y que define un volumen interior configurado para recibir un fluido y al menos un objeto que tiene una densidad que es diferente de la densidad del fluido de tal manera que el al menos un objeto flota si el fluido está presente dentro del barril; un dispositivo de captura de imágenes posicionado para capturar una imagen del barril; y al menos un dispositivo informático en comunicación con el inyector de fluido y el dispositivo de captura de imágenes. El al menos un dispositivo informático comprende al menos un procesador configurado para: obtener la imagen de la jeringa; determinar, basándose en la imagen de la jeringa, una posición del al menos un objeto dentro de la jeringa y, por lo tanto, si la jeringa está (i) llena completamente con el fluido y (ii) llena al menos parcialmente con aire; proporcionar una indicación, basándose en la determinación, de que hay aire presente en la jeringa basándose en la posición del al menos un objeto; y desactivar el inyector de fluido para que no lleve a cabo un procedimiento de inyección.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un sistema de inyección de fluidos que comprende: un inyector de fluidos; una jeringa acoplada operativamente con el inyector de fluidos; un dispositivo de captura de imágenes posicionado para capturar una imagen de al menos una poricón de la jeringa; y al menos un dispositivo informático en comunicación con el inyector de fluidos y el dispositivo de captura de imágenes. El al menos un dispositivo informático comprende al menos un procesador configurado para: obtener la imagen de al menos una porción de la jeringa; determinar, basándose en al menos una porción de la jeringa, al menos una característica de un procedimiento de inyección realizado por el inyector de fluido; y ajustar la al menos una característica del procedimiento de inyección realizado por el inyector de fluido para asegurar que el fluido se suministra a una región de interés predeterminada en un cuerpo de un paciente en un momento particular de tal manera que se producen imágenes viables durante un procedimiento de obtención de imágenes.

En un aspecto, la al menos una característica del procedimiento de inyección puede ser al menos una de las siguientes: caudal, volumen de fluido restante dentro de la jeringa y medición de la capacitancia de la jeringa.

Estos y otros rasgos y características de los sistemas y/o dispositivos de la presente divulgación, así como los procedimientos de operación y funciones de los elementos relacionados de las estructuras y la combinación de partes y economías de fabricación, se harán más evidentes al considerar la siguiente descripción y las reivindicaciones anexas con referencia a los dibujos adjuntos, todos los cuales forman parte de esta memoria descriptiva, en la que números de referencia similares designan partes correspondientes en las diversas figuras. No obstante, debe entenderse expresamente que los dibujos tienen únicamente fines ilustrativos y descriptivos y no pretenden definir los límites de los sistemas y/o dispositivos de la presente divulgación. Tal como se utiliza en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones, la forma singular de "un", "una" y "el/la" incluye referentes plurales a menos que el contexto dicte claramente lo contrario.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIG. 1 es un dibujo esquemático de un inyector de fluido y un sistema de verificación de fluido, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

La FIG. 2 es un dibujo esquemático de una jeringa de acuerdo con un aspecto de la divulgación para su uso con el inyector de la FIG. 1;

Las FIGS. 3A-3D son dibujos esquemáticos de jeringas con extremos distales de diversas formas junto con la aparición de un patrón de identificación iluminado, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación; Las FIGS. 4A-4C son dibujos esquemáticos de jeringas que tienen diveras características provistas en un extremo distal de las mismas para cambiar la forma y/o el tamaño del patrón de identificación iluminado;

Las FIGS. 5A y 5B son vistas en perspectiva y esquemática, respectivamente, de un émbolo de jeringa que puede ser utilizado con la jeringa de la FIG. 2;

La FIG. 6 es un dibujo esquemático de una jeringa y sistema de verificación de fluidos que incluye un émbolo retroiluminado, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

La FIG. 7 es un dibujo esquemático de una jeringa que está total o parcialmente llena de aire en uso con el sistema de verificación de fluidos de la FIG. 6;

La FIG. 8 es un dibujo esquemático de una jeringa llena de fluido en uso con el sistema de verificación de fluido de la FIG. 6;

La FIG. 9 es un dibujo esquemático de otro ejemplo de jeringa y sistema de verificación de fluidos con émbolo retroiluminado, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

La FIG. 10 es un dibujo esquemático de una jeringa y un sistema de verificación de fluidos con un émbolo reflectante;

La FIG. 11 es un dibujo esquemático de otra realización de una jeringa y sistema de verificación de fluidos con un émbolo reflectante;

La FIG. 12 es un dibujo esquemático de otra realización de un sistema de verificación de jeringa y fluido con un émbolo reflectante y un tubo de luz de fibra óptica;

La FIG. 13 es un dibujo esquemático que muestra rayos de luz reflejándose dentro y transmitiéndose a través de una jeringa llena de fluido de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

Las FIGS. 14A-14C son dibujos esquemáticos de porciones del extremo distal de realizaciones de una jeringa llena de fluido para su uso con un sistema de verificación de fluido, de acuerdo con aspectos de la divulgación;

La FIG. 15A es una vista lateral de una jeringa de diafragma rodante de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 15B es una vista lateral en sección transversal de la jeringa de diafragma rodante mostrada en la FIG.

15A tomada a lo largo de la línea A-A;

La FIG. 16A es una vista en perspectiva de una jeringa de diafragma rodante y una chaqueta de presión de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 16B es una vista lateral transversal de la jeringa de diafragma rodante y la chaqueta de presión mostrada en la FIG. 16A;

La FIG. 16C es una vista en perspectiva de una jeringa de diafragma rodante y una tapa para uso con la chaqueta de presión mostrada en la FIG. 16A;

Las FIGS. 17A y 17B son una vista transversal en perspectiva y una vista transversal de la jeringa de diafragma rodante y porciones del mecanismo de acoplamiento que ilustran una primera configuración de una fuente de radiación electromagnética, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

Las FIGS. 18A y 18B son vistas transversales en perspectiva de la jeringa de diafragma rodante y porciones del mecanismo de acoplamiento que ilustran la segunda y tercera configuraciones de la fuente de radiación electromagnética, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

Las FIGS. 19A y 19B son una vista transversal en perspectiva y una vista transversal de la jeringa de diafragma rodante y porciones del mecanismo de acoplamiento que ilustran una tercera configuración de la fuente de radiación electromagnética, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

La FIG. 20 es una vista en sección transversal de la jeringa de diafragma rodante y porciones del mecanismo de acoplamiento que ilustran un elemento saliente, de acuerdo con un aspecto de la divulgación;

La FIG. 21 es un diagrama de flujo de un procedimiento para determinar la presencia de aire dentro de una jeringa utilizando técnicas de procesamiento de imágenes de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

Las FIGS. 22 y 23 son dibujos de imágenes ejemplares de un extremo distal de una jeringa utilizada en el procedimiento de la FIG. 21;

La FIG. 24 es un gráfico que ilustra la correlación entre la presencia de aire y el tamaño de la distancia entre el menisco y el halo utilizado en el procedimiento de la FIG. 21

La FIG. 25 es un dibujo esquemático de una jeringa alternativa para usar con el inyector de la FIG. 1;

La FIG. 26 es un diagrama de flujo de un procedimiento alternativo para determinar la presencia de aire dentro de una jeringa utilizando técnicas de procesamiento de imágenes y la jeringa de la FIG. 25 de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 27 es un dibujo de una imagen ejemplar de un extremo distal de una jeringa que contiene aire utilizada en el procedimiento de la FIG. 26;

La FIG. 28 es un dibujo de una imagen ejemplar utilizada por un sistema de reconocimiento de imágenes para determinar si hay aire presente dentro de una jeringa utilizando mediciones de brillo de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

Las FIGS.29 y 30 son dibujos de imágenes ejemplares utilizadas por un sistema de reconocimiento de imágenes para determinar el tipo de fluido contenido dentro de una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

Las FIGS. 31 y 32 son dibujos de imágenes alternativas ejemplares utilizadas por un sistema de reconocimiento de imágenes para determinar el tipo de fluido contenido dentro de una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

Las FIGS.33 y 34 son dibujos de imágenes ejemplares utilizadas por un sistema de reconocimiento de imágenes para determinar el tamaño de una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

Las FIGS.35 y 36 son dibujos de imágenes ejemplares utilizadas por un sistema de reconocimiento de imágenes para determinar si un conjunto de recorrido de fluido está conectado a una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 37 es una vista en perspectiva de un sistema de transferencia de fluidos que incluye un dispositivo de transferencia de fluidos para transferir fluidos desde un contenedor de fluidos a una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

Las FIGS.38 y 39 son dibujos de imágenes ejemplares utilizadas por un sistema de reconocimiento de imágenes para determinar si un dispositivo de transferencia de fluidos está conectado a una jeringa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 40 es una vista en perspectiva de un recipiente de purga conectado a un conjunto de transferencia de fluidos de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 41 es una vista en perspectiva del contenedor de purga de la FIG. 40;

La FIG. 42A es una vista en planta frontal del contenedor de purga de la FIG. 40 sin ningún fluido en su interior;

La FIG. 42B es una vista en planta frontal del contenedor de purga de la FIG.40 con fluido contenido en el mismo;

La FIG. 43A es una vista en perspectiva de una configuración alternativa del contenedor de purga de la FIG. 40 sin ningún fluido en su interior;

La FIG. 43B es una vista en planta frontal del contenedor de purga de la FIG. 43A con fluido contenido en el mismo;

La FIG. 44A es una vista en perspectiva de otra configuración alternativa del contenedor de purga de la FIG. 40 sin ningún fluido en su interior;

La FIG. 44B es una vista en planta frontal del contenedor de purga de la FIG. 44A con fluido contenido en el mismo;

La FIG. 45 es una vista en perspectiva de un ejemplo de un recipiente de purga conectado a un conjunto de transferencia de fluidos de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 46 es una vista frontal de un extremo de la tubería utilizada con el conjunto de transferencia de fluido de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG.47 es una vista esquemática de una jeringa durante un procedimiento de inyección que ilustra la manera en que la jeringa se estira y se hincha de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 48 es un gráfico que ilustra el volumen suministrado frente al tiempo durante un procedimiento de inyección ejemplar;

La FIG. 49 es un diagrama de flujo de un procedimiento para determinar el volumen de fluido restante dentro de una jeringa utilizando técnicas de procesamiento de imágenes de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 50 es una vista en perspectiva de una jeringa alternativa para su uso con el sistema de la FIG. 1; La FIG. 51 es una vista lateral de la jeringa de la FIG. 50;

La FIG. 52 es una vista esquemática de la jeringa de la FIG.50 que suministra fluido a baja presión y un sistema de verificación de fluido de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 53 es una vista esquemática de la jeringa de la FIG. 50 que suministra fluido a alta presión y un sistema de verificación de fluido de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 54 es una vista esquemática de la jeringa de la FIG. 50 que aspira fluido a presión negativa de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 55 es una vista esquemática de la jeringa de la FIG. 15A que tiene un mecanismo indicador de presión asociado al mismo de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 56A es una vista esquemática de una jeringa que suministra fluido a baja presión y un sistema de verificación de fluido de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 56B es una vista esquemática de la jeringa de la FIG. 56A que suministra fluido a alta presión y el sistema de verificación de fluido;

La FIG. 57 es una vista esquemática de una jeringa que tiene incorporada una banda de temperatura de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 58 es una vista en perspectiva frontal de un sistema de inyección de fluidos de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 59 es una vista esquemática del sistema de inyección de fluido de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 60 es una vista esquemática de una porción del inyector de fluido del sistema de inyección de fluido de la FIG. 59;

Las FIGS. 61-63 son vistas esquemáticas de diversas configuraciones del sistema de inyección de fluidos de la FIG. 59;

La FIG. 64 es una vista esquemática de otra jeringa alternativa para uso con el sistema de la FIG. 1;

La FIG. 65 es una vista esquemática de la jeringa de la FIG. 64 lleno de aire y un sistema de verificación de fluidos de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación;

La FIG. 66 es una vista esquemática de la jeringa de la FIG. 64 lleno de solución salina y un sistema de verificación de fluidos de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación; y

La FIG. 67 es una vista esquemática de la jeringa de la FIG. 64 lleno de contraste y un sistema de verificación de fluidos de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN

A efectos de la descripción en el presente documenot, los términos "superior", "inferior", "derecha", "izquierda", "vertical", "horizontal", "superior", "inferior", "lateral", "longitudinal" y derivados de los mismos se referirán a la divulgación tal y como está orientada en las figuras del dibujo. Cuando se utiliza en relación con una jeringa, el término "proximal" se refiere a la porción de una jeringa más cercana a un inyector, cuando una jeringa está conectada a un inyector. El término "distal" se refiere a la porción de la jeringa más alejada del inyector. Debe entenderse, no obstante, que la divulgación puede asumir variaciones y secuencias de pasos alternativas, salvo que se especifique expresamente lo contrario. También debe entenderse que los dispositivos y procesos específicos ilustrados en los dibujos adjuntos, y descritos en la siguiente memoria descriptiva, son simplemente realizaciones ejemplares de la divulgación. Por lo tanto, las dimensiones específicas y otras características físicas relacionadas con las realizaciones expuestas en el presente documento no deben considerarse limitativas.

Un aspecto de la presente divulgación está dirigido a un sistema de inyección de fluidos y a un sistema de verificación de fluidos para confirmar, mediante técnicas de procesamiento de imágenes, que una jeringa, que contiene un fluido para inyección, está completamente llena de fluido y no tiene espacio libre (es decir, aire) cerca del extremo distal de la misma cuando la jeringa se proporciona en posición vertical ni contiene burbujas de aire. La presente divulgación también se dirige generalmente al uso de técnicas de procesamiento de imágenes para determinar diversos parámetros de inyección para verificar el tipo y ciertas propiedades del fluido que está presente dentro de una jeringa.

Tal y como se utiliza en el presente documento, fluido y/o fluido médico se refiere a sustancias o soluciones líquidas, tales como, pero no limitadas a, contraste, solución salina y líquidos terapéuticos. En ciertos aspectos, el sistema de verificación de fluidos está configurado para emitir radiación electromagnética, tal como una luz visible o infrarroja, a través de al menos una porción del barril de jeringa. Por radiación electromagnética se entiende la energía radiante que se propaga por el espacio en forma de una o más ondas electromagnéticas. La radiación electromagnética puede ser visible (por ejemplo, tener una longitud de onda de entre 400 nm y 700 nm aproximadamente) o no visible para el ojo humano, como es el caso, por ejemplo, de los rayos X, los rayos de radio, la radiación infrarroja y la radiación ultravioleta. Además, tal y como se utiliza en el presente documento, la radiación electromagnética puede ser luz ambiental. Cuando la jeringa está completamente llena de un fluido, la radiación electromagnética es refractada por el fluido y/o la jeringa para iluminar el extremo distal de la jeringa y proporcionar un patrón de identificación distintivo. La zona iluminada que define el patrón de identificación en el extremo distal de la jeringa se denomina en el presente documento halo. Tal como se utiliza en el presente documento, el término "halo" incluye un patrón de identificación iluminado que incluye un anillo circular coloreado/iluminado alrededor o una subporción cónica de la porción distal del extremo distal cónico de la jeringa. Este halo puede ser fácilmente identificado por un operador cuando se observa en una posición recta, vista lateral real o ligeramente elevada. En un ejemplo, esta vista lateral recta o verdadera puede estar en un plano generalmente paralelo a un plano que se extiende a través de un eje central de la jeringa y generalmente a lo largo de un plano que se extiende a través de un extremo distal de la jeringa. La iluminación de la jeringa de la manera descrita en el presente documento también puede hacer que se iluminen las burbujas de aire presentes a lo largo de las paredes laterales de la jeringa, permitiendo así que un operador o sensor identifique más fácilmente la presencia de dichas burbujas de aire.

En algunos aspectos, uno o más sensores pueden estar configurados para capturar imágenes del extremo distal de la jeringa, por ejemplo para detectar el patrón de halo mediante técnicas automatizadas de procesamiento de imágenes. Si la jeringa está completamente llena de líquido, se ilumina un halo claramente observable, por ejemplo en forma de banda iluminada en al menos una porción del extremo distal de la jeringa, como identificación de que la jeringa está completamente llena de líquido. Si la jeringa no está completamente llena de fluido, como cuando la jeringa está total o parcialmente llena de aire, el tamaño y/o el brillo del halo se reduce sustancialmente o desaparece. Tal y como se utiliza en el presente documento, fluido se refiere a un líquido de grado médico configurado para ser administrado a un paciente, tal como solución salina o diversos tipos y concentraciones de contraste, en contraposición al aire u otros gases.

I. Generación del patrón de identificación iluminado

A. Sistema de inyección de fluido ejemplar

En referencia a la FIG. 1, un inyector 10 de fluido, tal como un inyector flúido automatizado o accionado, se ilustra, que se adapta para interconectar con y para actuar una o más jeringas 12, que se pueden llenar con un fluido F, tal como medios del contraste, solución salina, o cualquier líquido médico deseado. El inyector 10 de fluido puede utilizarse durante una angiografía, tomografía computarizada (TC), resonancia magnética (RM), imagen molecular u otro procedimiento médico para inyectar contraste y/o un agente de lavado común, como solución salina, en el cuerpo de un paciente. En algunos ejemplos, el inyector 10 de fluido puede ser al menos un inyector de doble jeringa, en el que las dos jeringas 12 de suministro de fluido están orientadas en una relación de lado a lado u otra relación espacial y son accionadas por separado por respectivos actuadores lineales o elementos de pistón asociados con el inyector 10.

El inyector 10 puede estar encerrado dentro de una carcasa 14 formada de un material estructural adecuado, tal como plástico y/o metal. La carcasa 14 puede adoptar diversas formas y tamaños en función de la aplicación deseada. Por ejemplo, el inyector 10 puede ser una estructura independiente configurada para colocarse en el suelo o puede configurarse para colocarse sobre una mesa o un marco de soporte adecuados. El inyector 10 incluye uno o más puertos 16 de jeringa para conectar a los extremos proximales de una o más jeringas 12 y para conectar los émbolos 26 a los respectivos elementos de émbolo. Los puertos 16 de jeringa están generalmente situados en un lado de la carcasa 14, como se muestra, por ejemplo, en la FIG. 1. La carcasa 14 puede ser giratoria para dirigir el puerto 16 de jeringa y la jeringa 12 que se extiende desde ella en dirección vertical, horizontal o hacia abajo. En algunos ejemplos, la jeringa 12 puede incluir al menos una etiqueta 34 de identificación, tal como una etiqueta o código de barras, que incluya información sobre las dimensiones de la jeringa, volumen, tolerancias de presión, y/o información sobre el fluido contenido en la jeringa 12. La al menos una etiqueta 34 de identificación puede ser leída por un sensor 36, colocado en o empotrado en el lateral de la carcasa 14 o dentro de al menos una porción de la superficie interior del al menos un puerto 16 de jeringa del inyector 10.

Un conjunto 17 de ruta de fluido puede interconectarse con la jeringa 12 para suministrar uno o más fluidos desde la jeringa 12 a un catéter (no mostrado) insertado en un paciente en un sitio de acceso vascular. Por ejemplo, un flujo de solución salina desde una primera jeringa 12 y de contraste desde una segunda jeringa 12 puede ser regulado por un módulo de control de fluidos (no mostrado) asociado al inyector 10. El módulo de control de fluidos controla operablemente las tasas de inyección, presiones, válvulas y estructuras reguladoras de flujo, tales como pistones o actuadores lineales, para regular la entrega de la solución salina y/o contraste al paciente basándose en parámetros de inyección seleccionados por el usuario, tales como tasa de flujo de inyección, duración, volumen total de inyección, y proporción de medios de contraste y solución salina, que pueden ser programados o introducidos de otra manera en el módulo de control de fluidos del inyector.

Un inyector de fluido de carga frontal adecuado para usar con el sistema descrito anteriormente se divulga en la Patente de Estados Unidos No. 5,383,858 de Reilly et al.

Otros sistemas y componentes ejemplares de suministro de múltiples fluidos se encuentran en la patente de Estados Unidos No. 7,553,294 de Lazzaro et al.; las Patentes de Estados Unidos Nos. 7,666,169 y 9,199,033 de Cowan et al.; la Patente de Estados Unidos No. 8,173,995 de Tucker et al.; la publicación PCT No. WO 2012/155035 de Shearer et al.; y la Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos No. 2014/0027009 de Riley et al., todas ellas asignadas al cesionario de la presente solicitud.

B. Jeringa ejemplar para utilizar con el dispositivo de inyección de fluidos

1. Detalles del cuerpo de la jeringa

Una vez descritas la estructura general y la función del inyector 10 de fluido, se analizará en detalle una jeringa 12 configurada para conectarse al inyector 10 y que contiene un fluido F. En referencia a la FIG. 2 , la jeringa 12 comprende una barril 18 cilíndrico sustancialmente cilíndrico formado de vidrio o de un plástico adecuado de calidad médica y que define un volumen 19 interior. Por ejemplo, el barril 18 puede estar formado de tereftalato de polietileno (PET) de grado médico o de otro material plástico de grado médico. El barril 18 tiene un extremo 20 proximal y un extremo 24 distal cónico que se extiende hasta una boquilla 22. El barril 18 puede estar formado de un material transparente o translúcido para que un usuario u operador del sistema pueda observar el fluido F contenido en el mismo y, como se discute en el presente documento, cuando se utiliza con un sistema de verificación de fluido, pueda identificar el halo en el extremo 24 distal del barril 18. En otros ejemplos, sólo el extremo 24 distal del barril 18 es transparente o translúcido, y otras porciones del barril 18 están formadas de un material reflectante opa

algunos aspectos, puede proporcionarse un escudo (no mostrado) alrededor de una circunferencia exterior del barril 18. El escudo puede estar formado por un material reflectante opa

18. El fluido F generalmente tiene un índice de refracción mayor que el del aire y puede ser diferente del material del barril 18 y, por lo tanto, altera la trayectoria de la radiación electromagnética, tal como la luz visible, que viaja a través del barril 18 de la jeringa 12. Por ejemplo, el índice de refracción del aire es aproximadamente 1, el índice de refracción de la solución salina es aproximadamente 1,34, el índice de refracción del contraste es aproximadamente 1,46 y el índice de refracción de la p Et es aproximadamente 1,57. Sin pretender ceñirnos a la teoría, la trayectoria de la radiación electromagnética se rige por las características de reflexión y refracción de los medios a través de los cuales viaja la radiación electromagnética.

El aspecto de una zona iluminada o halo 120 se determina, al menos en parte, en función del ángulo y/o la forma del extremo 24 distal cónico del barril 18, como se muestra en las FIGS. 3A-3D. En algunos aspectos, el extremo 24 distal cónico del barril 18 puede ahusarse en un ángulo que oscila de 30 grados a 60 grados, y en otros aspectos de 40 grados a 50 grados con respecto a la horizontal o a un eje latitudinal o radial que se extiende a través de la jeringa 12. En un ejemplo, el ángulo del extremo 24 distal cónico del barril 18 es de aproximadamente 45 grados con respecto a la horizontal (véase la FIG. 3A). También hay umbrales altos y bajos en los que la zona iluminada reflejada o el halo dejan de ser visibles. En consecuencia, cambiar el ángulo y/o la forma del extremo 24 distal cónico del barril 18 puede tener un impacto en el tamaño y la visualización del halo 120. Por ejemplo, a medida que aumenta el ángulo del extremo 24 distal cónico del cañón, aumenta el tamaño del halo visualizado (véase la FIG. 3C que ilustra una jeringa que tiene un extremo 24 distal cónico con un ángulo de 60 grados con respecto a la horizontal). Sin embargo, el brillo del halo disminuye generalmente con dicho aumento del ángulo. Esto puede compensarse aumentando la intensidad de la radiación electromagnética de la fuente utilizada para generar el halo. En otro ejemplo, a medida que el ángulo del extremo 24 distal cónico del barril 18 disminuye, el tamaño del halo 120 también disminuye como se muestra en la FIG. 3B. Por último, si el extremo 24 distal de la jeringa no tiene ninguna superficie en ángulo, tal como la jeringa en forma de cúpula mostrada en la FIG. 3D, no se genera el halo 120. Los detalles específicos de la forma en que se genera el halo 120 en el extremo distal de la jeringa 12 se proporcionan en el presente documento.

En algunos ejemplos, al menos una porción del extremo 24 distal de la barril 18 puede incluir uno o más elementos configurados para acentuar el aspecto del halo 120. El uno o más elementos pueden ser en forma de festones o crestas 24A que se extienden circunferencialmente alrededor de una superficie exterior del extremo 24 distal del barril 18. Los festones o crestas 24A pueden colocarse para refractar al menos una porción del halo 120, haciéndolo visible en una gama de ángulos de visión y posiciones de usuario. Los festones o crestas 24A pueden utilizarse para fabricar lentes de varias partes, como una lente Fresnel. Las lentes de este tipo pueden permitir que la luz que pasa a través de la porción de la jeringa 12 donde se visualiza el halo 120 sea redirigida en una trayectoria más directa hacia un detector o espectador. Estas lentes también pueden utilizarse para transmitir la luz a mayor distancia y parecer más brillantes en un mayor número de ángulos de visión. Además, los festones o crestas 24A permiten una mejor visualización del halo 120 u otras características dentro de la jeringa 12. La geometría de las crestas 24A puede estar determinada por la reflexión interna de la luz y la correspondiente combinación o convergencia de rayos hacia el ojo del espectador. En referencia a la FIGS.

4A-4C, se ilustran diferentes disposiciones de los festones o crestas 24A en el extremo 24 distal que conducen a diferentes formas o tamaños del halo 120 producido.

Volviendo a la FIG. 2 , en algunos ejemplos, una pestaña anular, a menudo denominada pestaña 28 de goteo, se extiende radialmente hacia fuera del barril 18 en una posición cercana al extremo 20 proximal de la misma. Cuando la jeringa 12 se inserta en el inyector 10 (mostrado en la FIG. 1), la pestaña 28 de goteo se coloca en relación con una abertura distal del puerto 16 de jeringa (mostrado en la FIG. 1) para evitar que el exceso de fluido expulsado de la jeringa 12 entre en el puerto 16. La porción del barril 18 entre la pestaña 28 de goteo y el extremo 20 proximal de la barril 18, denominada en el presente documento porción 30 de inserción, está dimensionada y adaptada para ser insertada en el puerto 16 de jeringa del inyector 10. Por consiguiente, en algunos ejemplos, la porción 30 de inserción del barril 18 incluye una o más estructuras de bloqueo, tales como una pestaña 32 de bloqueo, que se extiende radialmente hacia fuera desde el barril 18. La pestaña 32 de bloqueo puede adaptarse para formar un acoplamiento de bloqueo con las correspondientes protuberancias o estructuras de bloqueo en el puerto 16 de jeringa para mantener de forma segura la jeringa 12 en el puerto 16 de jeringa mientras el inyector 10 está en uso. Alternativamente, la porción 30 de inserción puede incluir uno o más pestillos, mecanismos de bloqueo, o nervaduras que se extienden radialmente para la conexión a porciones correspondientes del puerto 16 de jeringa.

Ejemplos de jeringas adecuadas para su uso con el inyector 10 representado en la FIG. 1, y que pueden adoptarse para su uso con un sistema de verificación de fluidos, se describen en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,383,858 de Reilly et al.; 7,666,169 y 9,199,033 de Cowan et al.; y No. 8,173,995 deTucker et al., asignadas al cesionario de la presente solicitud. Jeringas de ejemplo adicionales se divulgan en la Patente de Estados Unidos No. 6,322,535 de Hitchins et al. y la Patente de los Estados Unidos No. 6,652,489 de Trocki et al., cada uno de los cuales está asignado al cesionario de la presente solicitud.

2. Ejemplos de émbolos para jeringas ejemplares

Haciendo referencia a la FIG. 2, el extremo 20 proximal de la barril 18 puede sellarse con un émbolo o cubierta 26 de émbolo que se dispone deslizablemente dentro del barril 18. El émbolo o la cubierta 26 de émbolo puede tener una superficie 26A distal . El émbolo o la cubierta 26 de émbolo forma un sello hermético contra la pared lateral del barril 18 al avanzar o retroceder a través de ella. El émbolo o cubierta 26 de émbolo puede incluir una cavidad 27 interior y una abertura 29 proximal configurada para recibir y engranar un extremo distal de una barra de pistón (no mostrado) que se extiende desde el inyector 10 (mostrado en la FIG. 1). El inyector 10 hace avanzar o retroceder la barra de pistón del émbolo a través de la barril 18 para impulsar el émbolo o la cubierta 26 de émbolo a través del interior 19 de la barril 18 para expulsar el fluido F de la misma o suministrar fluido F al barril 18.

En algunos ejemplos, el émbolo o la cubierta 26 de émbolo está formado, al menos parcialmente, de un material sustancialmente transparente o translúcido y configurado para permitir que la radiación electromagnética, tal como la luz visible, la luz ambiental, la luz infrarroja o la luz ultravioleta, pase a través de una porción del émbolo o de la cubierta 26 de émbolo o sea emitida por ella. Por ejemplo, el émbolo o la cubierta 26 de émbolo puede incluir una porción central transparente o translúcida encerrada por un anillo elastomérico anular que proporciona el sello entre la cubierta 26 de émbolo y la superficie interna del barril 18. La radiación electromagnética emitida se irradia, propaga o viaja dentro y/o a través del barril 18 en una dirección sustancialmente axial hacia el extremo 24 distal del barril 18, mientras que otra radiación electromagnética se emite en una dirección no axial pero al menos una porción de la radiación electromagnética se refleja fuera de la superficie interior del barril 18 hacia el extremo 24 distal. También se propaga desde el émbolo o cubierta 26 de émbolo en una dirección no axial con una porción de la misma reflejándose en la pared lateral del barril 18 hacia el extremo 24 distal de la jeringa 12. Los haces de radiación electromagnética pueden dispersarse al atravesar el material transparente o translúcido del émbolo o de la cubierta 26 de émbolo, lo que contribuye a la aparición del halo. Mientras que el émbolo o la cubierta 26 de émbolo pueden ser transparentes, o teñidos de blanco, ciertos colores más perceptibles pueden ser útiles en aplicaciones particulares. Por ejemplo, el material del émbolo puede teñirse de un color llamativo, tal como rojo brillante o verde brillante, para impartir un color al halo. Dotar al halo de un color brillante y perceptible ayuda al operador del sistema a reconocerlo, cuando está presente. Por ejemplo, el émbolo o la cubierta 26 de émbolo pueden ser de color verde o azul para aumentar la visibilidad y como confirmación de que la jeringa 12 está lista para su uso (por ejemplo, el verde se entiende a menudo para significar un estado de "comenzar" o "ir" de preparación). Alternativamente, la radiación electromagnética que pasa a través del émbolo o de la cubierta 26 de émbolo puede tener un color, tal como un rojo, verde, azul u otro color de una fuente de luz para definir un halo de color.

Alternativamente, o además de incluir porciones transparentes o translúcidas, en otros aspectos el émbolo o la cubierta 26 de émbolo pueden incluir una o más ventanas o aberturas 31 que permiten que la radiación electromagnética pase a través de ellas. Por ejemplo, el émbolo o la cubierta 26 de émbolo pueden incluir un patrón de ventanas colocadas a lo largo de porciones de la cubierta 26 que contribuyen a la formación del halo. Las ventanas o aberturas 31 pueden cubrirse con un material o película transparente o translúcida para garantizar que el émbolo o la cubierta 26 de émbolo sea estanca a los fluidos. Otras partes del émbolo o de la cubierta 26 de émbolo pueden estar formadas de un material opaco y, a diferencia de los ejemplos descritos anteriormente, no necesitan ser capaces de permitir el paso de la luz. En un ejemplo, la iluminación selectiva a través de estas ventanas o aberturas 31 se puede utilizar para cambiar los patrones en el halo 120 visible o el color del halo 120 basado en ciertas condiciones o estados del sistema. Por ejemplo, algunas de las ventanas o aberturas 31 pueden configurarse para que emerja luz roja a través de ellas, mientras que otras ventanas o aberturas 31 pueden configurarse para que emerja luz amarilla a través de ellas. En consecuencia, el halo 120 puede tener un color rojo si sólo las luces rojas están encendidas, un color amarillo si sólo las luces amarillas están encendidas, o un color naranja si todas las luces están encendidas. Un determinado color del halo 120 puede proporcionar una indicación del funcionamiento de ciertas condiciones o estados del sistema, tales como, pero no limitado a, el tipo de fluido que se está utilizando, el tamaño de la jeringa, el volumen de fluido en la jeringa, la presión dentro de la jeringa, el volumen de fluido dentro de la jeringa, la presencia de aire dentro de la jeringa, etc.

En otro ejemplo, el émbolo o la cubierta 26 de émbolo pueden estar formados o recubiertos con un material reflectante o de color en lugar de un material translúcido o transparente. El material o superficie reflectante o de color refleja la luz dirigida hacia el émbolo o la cubierta 26 de émbolo en dirección distal a través del barril 18 para producir el halo. Ejemplos de sistemas de verificación de fluidos que incluyen un émbolo reflectante se ilustran en las FIGS. 10-12, que se analizan en el presente documento en detalle.

En otro ejemplo, como se muestra en las FIGS. 5A y 5B, el émbolo o la cubierta 26 de embolo pueden estar formados o recubiertos con un material reflectante que tenga una pluralidad de bandas 38 de diferentes colores. El material reflectante que forma las bandas 38 refleja la luz dirigida hacia el émbolo o la cubierta 26 de émbolo en dirección distal a través del barril 18 para producir el halo. A medida que el émbolo o la cubierta 26 de émbolo se mueven a través de la jeringa, la luz se refleja desde una banda 38 diferente dependiendo de la posición del émbolo o de la cubierta 26 de émbolo dentro del barril 18. Dado que cada una de las bandas 38 del émbolo o de la cubierta 26 de émbolo son de diferente color, el color y/o la apariencia del halo cambia dependiendo de la banda 38 sobre la que se refleja la luz a medida que el émbolo o la cubierta 26 de émbolo avanza o se retrae a través del barril 18 durante un procedimiento de inyección o llenado. Se puede colocar un sensor, tal como un dispositivo de captura de imágenes, para capturar imágenes del halo a medida que el émbolo o la cubierta 26 de émbolo avanzan o se retraen a través del barril 18 y detectar el cambio de color del halo. Un procesador acoplado operativamente al sensor y convenientemente programado puede entonces utilizarse para determinar el volumen restante dentro de la jeringa basándose en el color/apariencia del halo. Mientras que el ejemplo mostrado en las FIGS. 5A y 5B muestra ocho (8) bandas de diferentes colores, esto no debe interpretarse como una limitación de la presente invención, ya que puede utilizarse cualquier número adecuado de bandas. Alternativamente, un émbolo o cubierta 26 de émbolo puede configurarse para emitir diferentes colores de luz en porciones específicas de la jeringa para producir un halo de color diferente dependiendo del volumen de fluido restante en la jeringa. Además, se podrían utilizar patrones distintos a las bandas de colores para codificar información en el émbolo de forma que se vea en el halo 120. Un ejemplo de este tipo de patrón es un código de barras.

C. Generación de un patrón de identificación iluminado con la jeringa ejemplar

Habiendo descrito de manera general diversos aspectos de la estructura de la jeringa 12 y del émbolo o cubierta 26 de émbolo, con referencia a la FIG. 6, se discutirán en detalle los componentes de un ejemplo de sistema 110 de verificación de fluidos . El sistema 110 de verificación de fluidos incluye una fuente 112 de radiación electromagnética para generar el haz de radiación que forma un halo 120. La fuente 112 de radiación electromagnética puede ser una bombilla, una bombilla LED, un emisor de luz visible, un emisor de infrarrojos, un láser, otras fuentes de radiación electromagnética o la luz ambiental proporcionada para proyectar un haz de radiación electromagnética a través del interior 19 de la jeringa 12. En ciertos aspectos, la fuente 112 de radiación electromagnética emite radiación electromagnética generalmente en dirección axial a través de la barril 18 hacia el extremo distal de la jeringa.

1. Fuente de radiación electromagnética situada bajo el émbolo

Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 6, un haz de radiación electromagnética B atraviesa el émbolo translúcido o transparente o la cubierta 26 de émbolo y se dirige hacia el extremo 24 distal del barril 18. La fuente 112 de radiación electromagnética puede configurarse para aumentar la visibilidad del halo 120 o para adaptar el halo 120 a determinados sensores o detectores de radiación electromagnética. En un ejemplo, la fuente 112 de radiación electromagnética comprende un láser de una longitud de onda específica, por ejemplo en una realización que tiene una longitud de onda de aproximadamente 532 nm (por ejemplo, un láser verde). También se prevén láseres que emitan radiación electromagnética en otras longitudes de onda dentro de la región visible. La fuente 112 de radiación electromagnética láser puede utilizarse con émbolos de color neutro o transparentes y aún así producir un conspicuo halo 120 de color. En otros ejemplos, la fuente 112 de radiación electromagnética puede emitir radiación electromagnética fuera del espectro visible siempre que el sistema incluya un sensor o cámara capaz de detectar la radiación (por ejemplo, el halo 120) dentro de la longitud de onda emitida. En otros ejemplos, la fuente 112 de radiación electromagnética puede configurarse para emitir luz polarizada o determinadas longitudes de onda de luz filtrada, que pueden distinguirse más fácilmente de la luz ambiente. En otros ejemplos, la fuente 112 de radiación electromagnética puede configurarse para emitir pulsos de luz de acuerdo con una secuencia predeterminada e identificable, que puede ser identificada por un operador del sistema o detectada automáticamente por un sensor.

Haciendo referencia a la FIG. 6, la fuente 112 de radiación electromagnética está dispuesta debajo del émbolo o cubierta 26 de émbolo para retroiluminar el émbolo o cubierta 26 de émbolo. Por ejemplo, las bombillas LED u otros dispositivos emisores de radiación electromagnética pueden montarse en una porción de la base de un soporte receptor de jeringas, un pistón, un actuador o el puerto de la jeringa configurado para recibir la jeringa 12 y posicionado para emitir un haz de radiación electromagnética, por ejemplo, en la dirección axial a través del barril 18. Por consiguiente, en algunos ejemplos, la fuente 112 de radiación electromagnética puede integrarse con el inyector 10 (mostrado en la FIG. 1). Por ejemplo, la fuente 112 de radiación electromagnética puede colocarse en el puerto 16 inyector (mostrado en la FIG. 1), adyacente a la pestaña 28 de goteo del barril 18, o en algún otro lugar conveniente del inyector adyacente al puerto de la jeringa.

En otros ejemplos, el sistema 110 de verificación de fluidos puede ser una estructura independiente que incluya una base o soporte para recibir una jeringa 12 que se va a comprobar. La fuente 112 de radiación electromagnética, tal como el LED o la bombilla estándar, puede colocarse sobre la base o el soporte o adyacente a ellos. En ese caso, la jeringa 12 se verifica para garantizar que está correctamente llena de fluido F. Una vez completada la verificación, la jeringa 12 se retira de la base o soporte y se transfiere a un inyector, tal como el inyector 10 de fluido, para suministrar el fluido F al paciente.

La radiación electromagnética que pasa a través del émbolo o de la cubierta 26 de émbolo irradia sustancialmente a través del barril 18 para formar el halo 120 cuando la jeringa está llena de fluido. Con referencia específica a la FIG. 7, cuando la jeringa 12 está llena o parcialmente llena de aire, los haces de radiación electromagnética atraviesan la barril 18, pero no forman una porción iluminada distintiva o halo 120 cerca del extremo 24 distal de la misma. Por el contrario, como se muestra en la FIG. 8, cuando la jeringa 12 está completamente llena de fluido F, los haces de radiación electromagnética son refractados por el fluido F y las paredes de la jeringa, lo que produce un halo 120 cerca del extremo 24 distal de la jeringa 12. Como se discute en mayor detalle en relación con los procedimientos y pasos para la verificación de la jeringa en el presente documento, un operador del sistema o un dispositivo óptico o de lectura de imágenes automatizado (por ejemplo, el sensor 114) puede identificar si el halo 120 está presente y, si está presente, si tiene la forma y el tamaño correctos. Si el halo 120 es demasiado pequeño, no lo suficientemente brillante, o no está presente en absoluto, esto puede indicar que la jeringa no está llena con suficiente fluido o contiene aire, y el operador del sistema puede añadir fluido adicional F a la jeringa 12 para un llenado completo antes de la inyección en un paciente. Si se identifica un halo 120 con el tamaño, la forma y el brillo correctos, entonces se ha completado la verificación de que la jeringa está llena de fluido y el contenido de fluido de la jeringa 12 está listo para su administración a un paciente. En consecuencia, el sistema 110 de verificación de fluido proporciona una indicación visual adecuada de si una jeringa 12 está llena de fluido o si incluso una pequeña cantidad de aire está presente en el interior 19 de jeringa.

Además, como se muestra en las FIGS. 7 y 8, puede formarse una línea 40 en un extremo 24 distal del barril 18 y extenderse alrededor de una circunferencia del extremo 24 distal del barril 18. La línea 40 puede formarse en el barril l8 utilizando cualquier procedimiento adecuado tal como, por ejemplo, impresión, sobremoldeo y grabado. La línea 40 está configurada para trabajar en conjunción con el halo 120 para proporcionar al operador una indicación rápida y visual del tipo de fluido dentro de la jeringa 12. Por ejemplo, el halo 120 tendrá diferentes tamaños dependiendo del tipo de fluido presente dentro de la jeringa debido a las diferentes propiedades de los diferentes fluidos. En consecuencia, la línea 40 puede formarse en la jeringa 12 para alinearse con una porción particular del halo 120, tal como el borde inferior como se muestra en la FIG. 8, cuando un primer fluido está presente dentro de la jeringa 12 y para alinearse con una segunda porción predeterminada del halo 120, tal como una porción central, si un segundo fluido está presente dentro de la jeringa 12 o puede posicionarse lejos del halo 120 si el segundo fluido está presente dentro de la jeringa 12. De este modo, el operador puede determinar visualmente de forma rápida y sencilla la ubicación de la línea 40 en relación con el halo 120 y, basándose en esta información, determinar el tipo de fluido presente dentro de la jeringa 12.

En referencia a la FIG. 9, se ilustra otro ejemplo de jeringa 12 y sistema 110 de verificación de fluidos, que incluye un émbolo translúcido o transparente retroiluminado o una cubierta 26 de émbolo. La jeringa 12 se monta en un puerto 16 de jeringa de un inyector 10. Una o más fuentes 112 de radiación electromagnética, tales como LEDs, están montadas o incrustadas en un extremo distal de un varilla 124 de pistón del inyector 10. Cuando se acciona, el varilla 124 de pistón avanza hacia y se recibe dentro de la cavidad 27 definida por el émbolo o cubierta 26 de émbolo. Los LEDs emiten luz en dirección axial a través de la cubierta 26 de émbolo para producir el halo 120 adyacente al extremo 24 distal de la barril 18 de la manera comentada anteriormente. El halo 120 puede ser identificado por el sensor 114 situado junto al extremo 24 distal de la barril 18.

2. Fuente de radiación electromagnética colocada de forma que la radiación se refleje en la superficie del émbolo

En referencia a la FIG. 10, la fuente 112 de radiación también puede disponerse o posicionarse de modo que la energía o radiación electromagnética se refleje desde una superficie 26A distal del émbolo o cubierta 26 de émbolo axialmente a través del barril 18 para formar el halo 120. De acuerdo con la invención, una fuente 112 de radiación electromagnética, tal como se describe en el presente documento, se coloca fuera de la jeringa, por ejemplo cerca del extremo 24 distal del barril 18, para proyectar una radiación electromagnética o haz de luz B hacia la superficie 26A distal del émbolo o cubierta 26 de émbolo a través del barril 18. La radiación electromagnética o el haz de luz B se refleja entonces en el émbolo o en la cubierta 26 de émbolo en dirección distal con refracción/reflexión concomitante por el fluido y/o el material de la pared de la jeringa para formar un halo visible en el extremo distal de la jeringa.

3. Fuente de radiación electromagnética situada junto a la superficie del inyector

En otro ejemplo, como se muestra en la FIG. 11, el sistema 110 puede incluir una fuente 112 de radiación electromagnética posicionada adyacente a la superficie del inyector 10 y/o puerto 16 de jeringa (mostrado en la FIG. 1). La fuente 112 de radiación electromagnética, tal como se describe en el presente documento, puede configurarse para enfocar y reflejar un haz de luz o radiación B desde un espejo 122 u otro elemento reflectante situado cerca del extremo 24 distal del barril 18. El espejo 122 dirige el haz de luz o radiación electromagnética hacia la superficie 26A distal del émbolo o cubierta 26 de émbolo, de modo que la radiación o luz pueda reflejarse desde el émbolo o cubierta 26 de émbolo para formar el halo 120 cuando la jeringa se llena de fluido. El halo 120 puede ser identificado visualmente por el operador o por el detector o sensor 114.

4. Fuente de radiación electromagnética, incluyendo la fibra óptica

En referencia a la FIG. 12, en otro ejemplo, se utiliza un tubo 126 de luz de fibra óptica para proporcionar luz o radiación electromagnética desde una fuente 112 de radiación electromagnética hacia el extremo 24 distal del barril 18, por ejemplo en el que la fuente está asociada con el cuerpo del inyector, y para iluminar o dirigir la luz hacia la superficie 26A distal del émbolo o la cubierta 26 de émbolo. En un ejemplo, el tubo 126 de luz puede estar incrustado en el propio barril 18. Alternativamente, el tubo 126 de luz puede estar incrustado en una chaqueta de presión que rodea el barril 18. En ese caso, la luz puede dirigirse desde la fuente 112 de radiación electromagnética situada, por ejemplo, en el puerto 16 de jeringa del inyector 10 a través del tubo 126 de luz hacia el extremo 24 distal del barril 18. La luz emitida desde el tubo 126 de luz es mostrada o dirigida hacia la superficie 26A distal del émbolo o cubierta 26 de émbolo como se muestra por el haz de luz B, y se le permite reflejarse desde allí de la manera discutida en conexión con los ejemplos ilustrados en las FIGS. 10 y 11 para formar un halo en el extremo distal de la jeringa cuando ésta se llena de fluido.

5. El patrón de identificación iluminado o halo

En referencia a la FIG. 13, los detalles de cómo la radiación electromagnética es refractada por el fluido F y/o el material de la pared del barril 18 para producir el halo 120 serán discutidos en detalle. Como se muestra en la FIG. 13, los rayos de luz, denotados generalmente como 130, que se dispersan en múltiples orientaciones al pasar a través del émbolo o de la cubierta 26 de émbolo (mostrada en las FIGS. 6 y 9), se desplazan generalmente en la dirección axial A hacia el extremo 24 distal del barril 18. Algunos de los rayos 130 de luz salen del barril 18 a través de la pared lateral transparente o translúcida del barril 18, lo que significa que el émbolo 26 iluminado es visible para un observador 200. Algunos rayos 130 de luz alcanzan directamente el extremo 24 distal cónico y ahusado del barril 18 sin entrar en contacto con la pared lateral del barril 18. Los rayos 130 de luz que brillan directamente sobre el extremo 24 distal del barril 18 serían visibles para un observador 200 que mire a la parte superior de la jeringa 12 desde una posición elevada. Algunos rayos 130 de luz se enfocan hacia el extremo 24 distal del barril 18 por reflectancia interna total o parcial, mostrada en el número de referencia 132, desde el barril 18. Por ejemplo, los rayos 130 de luz dirigidos a un lado del extremo 24 distal cónico y ahusado de la barril 18 se reflejan por reflectancia interna total, como se muestra en el número 133, hacia el lado opuesto del extremo 24 distal cónico cuando la jeringa está llena de fluido y la diferencia en el índice de refracción entre el fluido, el material de la pared de la jeringa y el aire fuera de la jeringa son diferentes para causar la reflexión interna. Si la barril 18 está completamente llena de aire o sólo parcialmente llena de fluido F, los rayos 130 de luz no son suficientemente reflejados internamente o enfocados hacia el extremo cónico distal y serían sólo débilmente visibles, si acaso, para un observador 200 sobre el área de la jeringa 12 llena de aire. Sin pretender estar limitado por ninguna teoría, se cree que un gran porcentaje de los rayos de luz que viajan a través del volumen de la jeringa que contiene aire no se reflejan internamente en la pared de la jeringa y, en su lugar, salen de la jeringa a través de la pared lateral; y puesto que no hay reflexión interna sustancial, los rayos de luz no se enfocan hacia el extremo distal de la jeringa para producir un halo observable. En particular, los rayos 130 de luz enfocados no serían visibles como un halo cuando se mira el barril 18 desde una posición recta o una vista lateral real cuando hay aire en la jeringa. Así, el halo 120 no parece estar presente cuando el barril 18 no está completamente lleno de fluido.

Sin embargo, como se muestra en la FIG. 13, cuando la jeringa 12 se llena con fluido F, los rayos 130 de luz reflejados hacia y enfocados hacia el extremo 24 distal cónico del barril 18 se refractan, como se muestra en la línea 131, debido a la diferencia en el índice de refracción del fluido en relación con el aire exterior y el material de la pared de la jeringa. Específicamente, como se discute en el presente documento, el aire tiene un índice de refracción de sustancialmente 1. En comparación, el índice de refracción de la solución salina es de aproximadamente 1,34, el índice de refracción del contraste es de aproximadamente 1,46 y el índice de refracción de PET es de aproximadamente 1,57. Los rayos 130 de luz refractados que salen del barril 18 son visibles para un observador 200 en un ángulo inferior en comparación con cuando el barril 18 sólo está parcialmente lleno con el fluido F. Además, debido a la refracción, los rayos 130 de luz pueden enfocarse aún más para aumentar la intensidad del halo de luz observado por el observador 200. Por consiguiente, cuando se observa la jeringa 12 llena de fluido de frente, de lado o en una posición ligeramente elevada, el observador 200 ve el halo 120 iluminado que tiene un aspecto distintivo.

La estructura y las geometrías de la jeringa 12 y, en particular, el extremo distal cónico se eligen para garantizar que el halo 120 sea fácilmente visible en una porción predeterminada del barril 18 (es decir, el extremo 24 distal) desde un conjunto particular de posiciones u orientaciones. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el inyector 10 sujeta la jeringa 12 en una orientación inclinada (por ejemplo, inclinada hacia arriba o hacia abajo entre aproximadamente 0 y aproximadamente 30 grados con respecto al plano del inyector). Para tener en cuenta la orientación inclinada de la jeringa 12, la forma del barril 18 y el extremo 24 distal de la barril 18 pueden seleccionarse para aumentar la visibilidad del halo 120 cuando se ve en una posición inclinada. Si el inyector 10 mantiene la jeringa 12 en una posición sustancialmente recta (por ejemplo, no inclinada) , entonces la jeringa 12 tiene una forma tal que el halo 120 puede verse fácilmente cuando la jeringa 12 se ve desde una orientación de vista lateral recta o verdadera.

Más concretamente, en referencia a la FIG. 14A, si la jeringa 12 se orienta de manera que se vea generalmente desde una orientación recta o inclinada hacia atrás (por ejemplo, de 10 grados a 30 grados de inclinación), el ángulo 23 del extremo 24 distal cónico del barril 18 es de aproximadamente 30 grados a 60 grados, y en ciertas realizaciones de aproximadamente 45 grados con respecto a la horizontal. Un ángulo de aproximadamente 45 grados crea un halo 120 que puede verse más fácilmente que en un ángulo de visión recto. En particular, como se muestra en la FIG. 14A, el observador 200 puede ver los rayos 130 de luz que forman el halo 120 con una orientación bastante baja.

Por el contrario, como se muestra en la FIG. 14B, para una jeringa 12 que tiene un extremo 24 distal con un ángulo 23 más pronunciado, el halo 120 es visible para el observador 200 en una orientación más alta (por ejemplo, mirando hacia abajo). Si se espera que la jeringa 12 se vea en una posición inclinada hacia delante, el punto de vista más alto puede ser apropiado. En algunos ejemplos, el extremo 24 distal del barril 18 también puede tener forma de cúpula. Sin embargo, en la mayoría de las circunstancias, el halo 120 puede ser más fácil de ver a través de un extremo 24 distal cónico en lugar de un extremo 24 distal en forma de cúpula.

En otro ejemplo, como se muestra en la FIG. 14C, el extremo distal de la jeringa 12 incluye una porción 24 distal que incluye una porción curvada y angulada que se extiende desde el barril 18 hasta la boquilla 22 o punta. La porción 24 distal que tiene tal porción curvada y angulada produce un halo 120 que puede ser visto desde una gama más amplia de ángulos de visión. En particular, como se muestra en la FIG. 14C, los rayos 130 de luz pueden ser vistos por el observador 200 tanto en la orientación recta como en una orientación más dirigida hacia abajo. En consecuencia, para una jeringa 12 que tiene una porción 24 distal como se muestra en la FIG. 14C, el halo 120 es visible independientemente de si el inyector 10 sujeta la jeringa 12 en posición ligeramente inclinada o recta.

6. Funcionamiento del sistema de inyección de fluidos con la jeringa ejemplar

Haciendo referencia de nuevo a las FIGS. 1,2, y 6, en uso, un operador inserta el extremo 20 proximal del barril 18 en un puerto 16 de jeringacorrespondiente. Puede ser necesario que el operador ejerza cierta fuerza contra cada jeringa 12 para que la pestaña 32 de bloqueo de la jeringa 12 encaje con las estructuras de bloqueo correspondientes (no mostradas) del puerto 16 de jeringa para formar una conexión adecuada con el mismo. En ciertos ejemplos, el operador continúa presionando la jeringa 12 en el puerto 16 hasta que la porción 30 de inserción del barril 18 esté completamente insertada. En algunos casos, una señal audible o táctil, tal como un clic, indica que la jeringa está completamente insertada, bloqueada y lista para su uso.

La jeringa 12 puede estar precargada con un fluido F. Alternativamente, el inyector 10 puede aspirar automática o manualmente fluido F en el barril 18 desde una fuente externa de fluido. Una vez que la jeringa 12 se inserta en el puerto 16 y se llena con el fluido F, la fuente 112 de radiación electromagnética se enciende haciendo que los haces de luz se proyecten a través del émbolo o de la cubierta 26 de émbolo. Alternativamente, como se discute en el presente documento en relación con los sistemas ejemplares ilustrados en las FIGS. 10-12, la radiación electromagnética o la luz pueden dirigirse hacia la superficie 26A distal de la cubierta 26 de émbolo y reflejarse desde allí en dirección axial. En algunos ejemplos, la inserción de la jeringa y la identificación del halo pueden coordinarse de forma que la fuente 112 de radiación electromagnética se encienda automáticamente cada vez que se carga una jeringa 12 en el inyector 10. Alternativamente, el operador del sistema puede encender manualmente la fuente 112 de radiación electromagnética, por ejemplo, introduciendo un comando a través de la interfaz de usuario o pulsando un botón de activación. Una vez activada la fuente 112 de radiación electromagnética, la presencia o ausencia de la porción iluminada o halo 120 (mostrada en las FIGS. 6 y 9) pueden ser identificadas y/o detectadas, ya sea por el técnico o automáticamente por el sensor. Concretamente, si la jeringa 12 está completamente llena con el fluido F, aparece el halo 120 . Si la jeringa 12 está llena de aire o sólo parcialmente llena de fluido, entonces el halo 120 es menos pronunciado o está totalmente ausente. Por ejemplo, el halo 120 comienza a hacerse menos pronunciado (es decir, de menor tamaño y/o menos brillante) tan pronto como se introduce aire en la jeringa y continúa desvaneciéndose hasta que está totalmente ausente cuando hay aproximadamente 5 mL de aire presentes en una jeringa 12 del extremo distal de la jeringa cuando una jeringa tal como la jeringa mostrada en la FIG. 2 se utiliza en el sistema. En otros ejemplos, el halo 120 no es visible cuando un porcentaje de un volumen de aire presente en el extremo 24 distal de la jeringa 12 es superior a aproximadamente 15% del volumen del extremo 24 distal de forma cónica de la jeringa 12. En otros ejemplos más, el halo 120 no es visible cuando un porcentaje de un volumen de aire presente en el extremo 24 distal de la jeringa 12 es mayor que aproximadamente 10% del volumen del extremo 24 distal de forma cónica de la jeringa 12 , y en otros ejemplos más, el halo 120 no es visible cuando un porcentaje de un volumen de aire presente en el extremo 24 distal de la jeringa 12 es mayor que aproximadamente 20% del volumen del extremo 24 distal de forma cónica de la jeringa 12. En algunos ejemplos, el operador del sistema confirma manualmente, tal como mediante verificación visual, que el halo 120 está presente antes de accionar el inyector 10.

Alternativamente, de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, el halo 120 iluminado puede ser detectado automáticamente por uno o más sensores 114, tal como una cámara digital. Más específicamente, una imagen o imágenes del extremo 24 distal del barril 18 pueden ser obtenidas por el uno o más sensores 114. La imagen obtenida puede ser analizada por un procesador mediante técnicas de procesamiento de imágenes (como se explicará con más detalle en el presente documento). Por ejemplo, y como se explicará en detalle en el presente documento, se pueden utilizar algoritmos de reconocimiento de patrones para identificar una estructura esperada y otras propiedades de la jeringa 12, el volumen de llenado de fluido, las propiedades del fluido y la forma y/o ubicación del halo 120, entre otras propiedades y características. El reconocimiento de patrones también puede utilizarse para identificar información sobre la jeringa 12, tal como el volumen de fluido de la jeringa o los parámetros de inyección preferidos para un tamaño y geometría de jeringa concretos. Se pueden utilizar algoritmos de cálculo de la distancia entre bordes para identificar la posición y la longitud del halo 120. También pueden utilizarse algoritmos de cálculo de la distancia entre bordes para determinar una longitud del menisco formado por el fluido F contenido en la jeringa 12. El reconocimiento de la posición y el tamaño del menisco puede utilizarse para determinar el volumen de fluido contenido en la jeringa 12 y el espacio libre (es decir, el volumen de aire), si lo hay, entre el menisco y la boquilla de la jeringa. Se pueden utilizar algoritmos de determinación de la luminosidad para determinar la intensidad del halo 120. Como se ha comentado anteriormente, el brillo del halo 120 puede utilizarse como indicador de una cantidad de aire presente en la jeringa 12. En consecuencia, el algoritmo de procesamiento podría configurarse para garantizar que el brillo del halo supere ciertos valores umbral predeterminados, indicando así que no se superan las cantidades umbral de aire en la jeringa.

En algunos ejemplos, el inyector 10 puede configurarse para "desbloquear/bloquear" con base en si se identifica el halo 120. Por ejemplo, si no se identifica el halo 120, el inyector 10 podría entrar en un estado de "bloqueo" impidiendo que se proceda a la inyección y/o solicitando que se sustituya la jeringa probada por una nueva. Si se identifica el halo 120 , el inyector 10 puede "desbloquearse" y permitir que el operador acceda a otras funciones de la interfaz de usuario del inyector 10 y que prosiga el procedimiento de inyección. Del mismo modo, el inyector 10 puede configurarse para cancelar o detener un procedimiento de inyección programado si el sensor 114 no identifica el halo 120 o si el halo 120 se identifica pero no tiene suficiente brillo. Si el halo 120 está presente, el inyector 10 puede configurarse para iniciar automáticamente el procedimiento de inyección. La activación del inyector 10 hace que el actuador lineal haga avanzar la varilla 124 de pistón en dirección distal para entrar en contacto con el émbolo o la cubierta 26 de émbolo y acoplarse. Al hacer avanzar el émbolo o la cubierta 26 de émbolo en dirección distal a través del barril 18, se expulsa el fluido F de la jeringa 12, inyectando así el fluido F en el paciente a través de cualquier estructura de inyección conocida, tal como un tubo IV o un accesorio de aguja.

D. Jeringa alternativa ejemplar para su uso con un sistema de inyección de fluidos

1. Estructura de una jeringa alternativa ejemplar

Las FIGS. 15A y 15B ilustran una jeringa ejemplar alternativa que puede utilizarse con el inyector 10 de fluido. Más específicamente, estas figuras ilustran una jeringa 135 de diafragma rodante de acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación. Diversas características de una jeringa de diafragma rodante se describen en detalle en la Publicación de Solicitud Internacional PCT No. WO 2015/164783, cuya divulgación se incorpora por esta referencia. La FIG. 15B es una vista lateral en sección transversal de la jeringa 135 de diafragma rodante mostrada en la FIG. 15A tomada a lo largo de la línea A-A. Refiriéndose inicialmente a la FIG. 15A, la jeringa 135 de diafragma rodante incluye generalmente un cuerpo hueco que incluye un extremo 137 anterior o distal, un extremo 139 posterior o proximal , y una pared 134 lateral flexible que se extiende entre ellos. La pared 134 lateral de la jeringa 135 de diafragma rodante define un cuerpo blando, maleable o flexible, pero autoportante, que está configurado para rodar sobre sí mismo, como un "diafragma rodante", bajo la acción de un pistón 138 (mostrado en las FIGS. 18A y 18B) de la inyección 10 de fluido. En particular, la pared 134 lateral de la jeringa 135 de diafragma rodante está configurada para enrollarse de tal manera que su superficie exterior se pliega e invierte en una dirección radialmente hacia dentro a medida que el pistón 138 se mueve en una dirección distal y se desenrolla y despliega de manera opuesta en una dirección radialmente hacia fuera a medida que el pistón 138, por ejemplo un pistón unido de manera liberable a un extremo proximal de una pared 136 de extremo de la jeringa 135 de diafragma rodante, se retrae en una dirección proximal.

La jeringa 135 de diafragma rodante puede estar hecha de cualquier material plástico o polimérico adecuado para uso médico. En diversas aspectos, el material plástico transparente puede soportar procedimientos de esterilización, tal como la exposición a óxido de etileno o procedimientos de esterilización por radiación electromagnética.

En referencia a la FIG. 15B y con referencia continuada a la FIG. 15A, el extremo 137 distal de la jeringa 135 de diafragma rodante tiene un cuello 140 de descarga de extremo abierto que tiene un miembro 140a de conexión para conectarse a un miembro de conexión correspondiente, por ejemplo la tapa de la FIG. 17 como se describe en el presente documento, que puede conectarse a un conjunto de ruta de fluido (no mostrado). El cuello 140 de descarga tiene un primer espesor de pared lateral T1 que es mayor que un espesor T2 de una pared 134 lateral. El espesor T1 se selecciona de tal manera que el cuello 140 de descarga pueda ser suficientemente rígido para permitir la conexión a un miembro de conexión correspondiente de un conjunto de ruta de fluido (no mostrado) sin deformar sustancialmente el cuello 140 de descarga, por ejemplo durante un procedimiento de inyección. El espesor T2 se selecciona de manera que la pared 134 lateral de la jeringa 135 de diafragma enrollable sea flexible para permitir el enrollado y desenrollado de la pared 134 lateral como se describe en el presente documento. El extremo 139 proximal de la jeringa 135 de diafragma enrollable, tal como la pared 136 de extremo cerrada, puede estar reforzado para evitar la deformación durante el enrollado o, en aspectos particulares, el desenrollado de la pared 134 lateral. En algunos aspectos, el extremo 139 proximal de la jeringa 135 de diafragma rodante está configurado para acoplarse con el pistón 138.

La pared 136 de extremo puede tener una porción 276 central que tiene una estructura sustancialmente en forma de cúpula y una porción 244 de acoplamiento de pistón que se extiende proximalmente desde la porción 276 central, tal como un punto medio aproximado de la porción 276 central. En algunos aspectos, un extremo más distal de la porción 276 central puede ser sustancialmente plano. La porción 244 de acoplamiento de pistón está configurada para acoplarse con el mecanismo de acoplamiento del pistón 138 del inyector 10 de fluido. El extremo 139 proximal de la jeringa 135 de diafragma rodante puede tener una o más nervaduras 278 que sobresalen radialmente hacia fuera desde la porción 244 de acoplamiento de pistón a lo largo de una superficie proximal de una rampa 272.

La FIG. 16A es una vista en perspectiva de un ensamblaje 204 de jeringa que tiene una jeringa 135 de diafragma rodante (mostrada en la FIG. 16B) y una chaqueta 210 de presión de acuerdo con la presente divulgación. El ensamblaje 204 de jeringa incluye la chaqueta 210 de presión que interactúa de forma extraíble con el inyector 10 (mostrado en la FIG. 1), tal como se describe en el presente documento. La chaqueta 210 de presión tiene un extremo 216 distal, un extremo 218 proximal, y una pared 219 lateral que se extiende entre el extremo 216 distal y el extremo 218 proximal a lo largo de un eje longitudinal de la chaqueta 210 de presión para definir un orificio 221 pasante interno (mostrado en la FIG. 16B). En algunos aspectos, la pared 219 lateral de la chaqueta 210 de presión está conformada para recibir al menos una porción de la jeringa 135 de diafragma rodante (mostrada en la FIG. 16B) dentro del orificio 221 pasante. La pared 219 lateral de la chaqueta 210 de presión tiene una primera porción 360a distal para recibir al menos una porción de la jeringa 135 de diafragma rodante, y una segunda porción 360b proximal para interconectarse con el inyector 10. La primera porción 360a distal puede tener un extremo abierto configurado para recibir de forma liberable una tapa 390 que encierra el interior de la chaqueta 210 de presión. La segunda porción 360b proximal puede tener un extremo abierto para permitir que el pistón 138 del inyector 10 de fluido se extienda a través del extremo abierto y enganche la jeringa 135 de diafragma rodante mantenida dentro del orificio 221 pasante. La jeringa 135 de diafragma rodante puede insertarse a través del extremo abierto de la primera porción 360a distal o de la segunda porción 360b proximal.

En algunos aspectos, la segunda porción 360b proximal tiene una lengüeta o labio 370 de bloqueo que sobresale radialmente hacia fuera desde una superficie exterior de la segunda porción 360b proximal. La lengüeta o labio 370 de bloqueo puede extenderse continua o discontinuamente alrededor de una circunferencia exterior de la segunda porción 360b proximal. La lengüeta o labio 370 de bloqueo está configurado para interactuar con las características correspondientes en el inyector 10 de fluido para bloquear de forma que se pueda liberar la chaqueta 210 de presión con el inyector 10 de fluido. En algunos aspectos, la lengüeta o labio 370 de bloqueo puede tener un miembro de conexión para asegurar de forma liberable la chaqueta 210 de presión a un mecanismo de bloqueo correspondiente del inyector 10 de fluido descrito en las Patentes de EE.UU. Nos. 5,383,858; 5,873,861; 6,652,489; 9,173,995; y 9,199,033. Otros miembros de conexión entre la chaqueta 210 de presión y el inyector 10 de fluido se describen en la solicitud internacional n.° PCT/US2015/057751, presentada el 28 de octubre de 2015, o en la Solicitud Internacional No. PCT/US2015/057747, presentada el 28 de octubre de 2015.

En referencia a la FIG. 16B y con referencia continuada a la FIG. 16A, la chaqueta 210 de presión puede tener una tapa 390 que se fija de forma liberable al extremo 216 distal. En algunos aspectos, la tapa 390 puede fijarse mediante un acoplamiento roscado, un ajuste de bayoneta u otra disposición de fijación mecánica con el extremo 216 distal de la chaqueta 210 de presión. Por ejemplo, como se muestra en la FIGS. 16B y 16C, la tapa390 puede tener al menos un saliente 430 que se recibe dentro de al menos una ranura 440 en la chaqueta 210 de presión de tal manera que la tapa 390 puede bloquearse con la chaqueta 210 de presión alineando el al menos un saliente 430 para encajar dentro de la ranura 440. La tapa 390 puede tener un elemento 400 interior con una boquilla 410. La boquilla 410 puede estar en comunicación fluida con el volumen interior de la jeringa 135 de diafragma rodante (o directamente formada sobre la jeringa 135 de diafragma rodante) para suministrar fluido hacia o desde la jeringa 135 de diafragma rodante. La boquilla 410 puede tener un miembro 420 de conexión para conectarse de forma retirable a un conector del conjunto 17 de ruta de fluido (mostrado en la FIG. 1).

La pared 460 lateral anular puede tener uno o más elementos 470de agarre (mostrados en la FIG. 16C) para facilitar el agarre la tapa 390 cuando éste se conecta y/o desconecta de la chaqueta 210 de presión. La tapa 390 puede tener una pestaña480 radial que se extiende radialmente hacia fuera desde una porción proximal de la pared 460 lateral anular.

En referencia a la FIG. 16C, al menos una porción de la jeringa 135 de diafragma rodante puede estar fijada de forma retirable a la tapa 390. En algunos aspectos, la tapa 390 puede tener un miembro de conexión que corresponde y se conecta con el miembro 140a de conexión (mostrado en la FIG. 15A) de la jeringa 135 de diafragma rodante. Como se muestra en la FIG. 16C, la jeringa 135 de diafragma rodante puede estar inicialmente en una configuración comprimida en la que la jeringa 135 de diafragma rodante se enrolla sobre sí misma. Proporcionar la jeringa 135 de diafragma rodante en una configuración inicial comprimida puede proporcionar beneficios económicos durante el empaquetado y el envío al requerir menos material de empaquetado por cada conjunto de jeringa y/o permitir que se empaqueten más conjuntos de jeringas.

2. Generación de un patrón de identificación iluminado con la jeringa alternativa ejemplar

Habiendo descrito de forma general la estructura de la jeringa 135 de diafragma rodante, se discutirán en detalle los sistemas para generar un patrón de identificación iluminado con la jeringa 135 de diafragma rodante para determinar un estado de llenado de la jeringa 135 de diafragma rodante . En un ejemplo, con referencia a las FIGS. 17A y 17B, el pistón 138 del inyector 10 de fluido puede tener una o más fuentes 212 de radiación electromagnética, tales como LEDs, montadas o incrustadas en un extremo distal del mismo. Cuando se acciona, el pistón 138 avanza hacia la porción 244 de acoplamiento de pistón de la jeringa 135 de diafragma rodante y se acopla. Los LED emiten luz en dirección axial a través de la porción 244 de acoplamiento de pistón para producir un patrón de identificación iluminado en un extremo 137 distal de la jeringa 135 de diafragma rodante.

La longitud de onda de la radiación electromagnética de los LED se elige para que coincida con el material utilizado para formar la jeringa de diafragma rodante, a fin de permitir la mejor transferencia de energía. Por ejemplo, las ventanillas de un coche están hechas de un material que impide el paso de la luz ultravioleta para evitar quemaduras solares durante la conducción. El mismo principio se aplica a la presente solicitud. La longitud de onda de los LED puede elegirse para que coincida con el material utilizado para fabricar la jeringa, a fin de garantizar la máxima transmitancia a través del material de la porción 244 de acoplamiento de pistón y/o el grosor de la pared de la jeringa. Alternativamente, en lugar de elegir la longitud de onda para que coincida con el material, se puede elegir una longitud de onda para los LED que sea la más visible para el ojo humano cuando se combina con el efecto de halo descrito en el presente documento. Por ejemplo, la luz verde se encuentra en el centro del espectro visible (aproximadamente 532 nm), lo que permite que la luz con esa longitud de onda sea fácilmente visible para un técnico. Además, en función de la concentración de soluto del fluido contenido en la jeringa, junto con los compuestos presentes y sus propiedades químicas, pueden seleccionarse las longitudes de onda de los LED para que sean absorbidas o transmitidas selectivamente por el fluido o tengan las propiedades de reflexión/dispersión deseadas. En consecuencia, puede seleccionarse una longitud de onda de los LED de tal manera que la luz producida por los LED sea dispersada por el fluido y genere más luz en el mismo, o bien la luz puede ser absorbida/transmitida por el fluido y atravesarlo de manera similar a como se forma el halo 120 tal como se describe en el presente documento.

En otros ejemplos, la fuente de radiación electromagnética puede colocarse en una variedad de otras ubicaciones tales como, pero no limitadas a, la porción 244 de acoplamiento de pistónde la jeringa 135 de diafragma rodante, la chaqueta 210 de presión, externa del inyector 10 de fluido similar a la disposición mostrada en las FIGS. 10 y 11, un mantenedor de calor asociado a la chaqueta 210 de presión, o cualquier otro lugar adecuado. En un ejemplo, con referencia a las FIGS. 18A y 18B, las fuentes 212 de radiación electromagnética pueden colocarse dentro de otra porción del inyector de fluido, tal como una abrazadera 213 colocada en el extremo distal de la jeringa 135 utilizada para asegurar la jeringa 135 dentro del inyector de fluido. Por ejemplo, en referencia a la FIG. 18A, las fuentes 212 de radiación electromagnética pueden colocarse alrededor de una circunferencia del lado de la abrazadera 213 para dirigir la luz a través de los lados de la chaqueta 210 de presión a la jeringa 135. Alternativamente, con referencia a la FIG. 18B, las fuentes 212 de radiación electromagnética pueden estar situadas en una superficie superior de la abrazadera 213 para dirigir la luz hacia abajo a través de la jeringa 135.

En un ejemplo, un extremo de la porción 244 de acoplamiento de pistón puede estar configurado para exponer los LEDs del pistón 138 cuando el pistón 138 se acopla a la porción 244 de acoplamiento de pistón. Más particularmente, la porción 244 de acoplamiento de pistón puede estar configurada para desacoplar una cubierta (no mostrada) para exponer los LEDs cuando el pistón 138 se acopla a la porción 244 de acoplamiento de pistón.

La porción 244 de acoplamiento de pistón de la jeringa 135 de diafragma rodante puede estar conformada de manera que recoja la luz de los LED y dirija la luz a través del volumen 214 interior de la jeringa 135 de diafragma rodante hacia el extremo distal de la misma. Por ejemplo, la porción 244 de acoplamiento de pistón puede tener una porción en forma de lente convexa tal que la porción enfoca la luz producida por las fuentes 212 de radiación electromagnética y dirige la luz hacia arriba de la porción 244 de acoplamiento de pistón. Además, si las fuentes de luz de las fuentes de radiación electromagnética están colimadas, entonces la forma de ciertas porciones de la porción 244 de acoplamiento de pistón puede ser plana o cualquier otra forma geométrica adecuada.

La porción 244 de acoplamiento de pistón también puede tener una superficie texturizada para mejorar las capacidades de recolección y transmisión de luz de la misma. Además, la porción 276 central de la pared 136 de extremo también puede incluir una superficie texturizada para mejorar la transmisión de luz al extremo 137 distal de la jeringa 135 de diafragma rodante cuando la jeringa 135 de diafragma rodante está llena de fluido, y difuminar la luz cuando la jeringa 135 de diafragma rodante está llena de aire o parcialmente llena de aire. Alternativamente, la porción 276 central de la pared 136 de extremo puede configurarse como una lente para mejorar la transmisión de luz al extremo 137 distal de la jeringa 135 de diafragma rodante.

En otro ejemplo, como se muestra en la FIGS. 19A y 19B, la chaqueta 210 de presión puede incluir la fuente 212 de radiación electromagnética como se menciona en el presente documento posicionada en el extremo 218 proximal de la misma. En tales casos, la luz producida por las fuentes 212 de radiación electromagnética puede dirigirse hacia arriba a través de la chaqueta 210 de presión, y la reflexión interna dentro de la chaqueta 210 de presión crea el patrón de identificación iluminado en el extremo 137 distal cónico de la jeringa 135 de diafragma rodante cuando la jeringa se llena de fluido. En otro aspecto, la chaqueta 210 de presión puede recubrirse con una sustancia que produzca un "espejo unidireccional" para distribuir adecuadamente el reflejo interno de la radiación electromagnética y permitir al mismo tiempo la observación por parte del técnico. Además o alternativamente, la fuente de radiación electromagnética y la chaqueta 210 de presión pueden estar polarizadas para evitar que la radiación electromagnética salga de la chaqueta 210 de presión.

La radiación electromagnética se recoge y se dirige hacia el extremo 137 distal de la jeringa 135 de diafragma rodante para crear un patrón de identificación iluminado cuando se llena de fluido. El interior del extremo 137 distal de la jeringa 135 de diafragma rodante puede tener un ángulo similar al del extremo 24 distal de la jeringa 12 analizada en el presente documento para generar un halo 120 de manera similar. Alternativa o adicionalmente, como se muestra en la FIG. 20, puede incorporarse un componente 224 saliente en el extremo 137 distal de la jeringa 135 de diafragma rodante, o colocarse cerca de él, para distribuir la luz con el fin de generar el halo 120. El componente 224 saliente puede tener diversas configuraciones para diversos propósitos. Por ejemplo, el componente 224 saliente puede ser una superficie reflectante que refleje la luz en diversas direcciones para mejorar la visualización del halo 120 o para mostrar otra indicación de que hay fluido presente. El componente 224 saliente puede ser un prisma, un espejo, una superficie texturizada o alguna otra alteración geométrica/material para dispersar/absorber la luz de tal manera que permita indicar la presencia de fluido, el tipo de fluido u otras características de la jeringa 135.

Dado que puede utilizarse una tapa 390 con la jeringa 135 de diafragma rodante tal como se describe en el presente documento, la tapa 390 puede fabricarse a partir de un material translúcido o transparente para que el halo pueda observarse a través del material de la tapa. A medida que la radiación electromagnética se transmite al extremo 137 distal de la jeringa 135 de diafragma rodante, hace que dicha tapa 390 transparente o translúcida se ilumine. La intensidad de la iluminación de la tapa 390 varía en función del fluido contenido en la jeringa, tal como se describe en el presente documento. Por ejemplo, si hay un fluido dentro de la jeringa, la tapa 390 se ilumina mucho más que si hay aire dentro de la jeringa.

II. Reconocimiento de imagen del patrón de identificación iluminado y otros aspectos diversos del sistema de inyección de fluidos

Habiendo discutido diversos ejemplos de fuentes de radiación, jeringas, cómo la radiación electromagnética o haz de luz se dirige a través de la jeringa para formar un patrón de identificación iluminado, se discutiran ahora en detalle sensores 114 para identificar el patrón de identificación iluminado y para monitorizar o controlar la operación del inyector 10 (mostrado en la FIG. 1) basado en la identificación del patrón de identificación iluminado y diversos otros aspectos del inyector 10 de fluido . Aunque los sistemas y procedimientos que se discuten en el presente documento se refieren al inyector 10 de fluido que incluye la jeringa 12, todos los conceptos discutidos en el presente documento pueden utilizarse también con la jeringa 135 de diafragma rodante .

En referencia a la FIGS. 1, 6, y 9-12, el sistema 110 de verificación de fluidos está configurado como un sistema de reconocimiento de imágenes que incluye al menos un sensor 114, tal como un dispositivo de captura de imágenes, colocado teniendo un campo de visión dirigido al menos al extremo 24 distal de la jeringa 12, una unidad 116 central de procesamiento que incluye un controlador conectado operativamente al sensor 114 y configurado para procesar las imágenes obtenidas del sensor 114 utilizando un software de procesamiento de imágenes adecuado, y una pantalla 118 conectada operativamente a la unidad 116 central de procesamiento para mostrar los resultados del procesamiento de imágenes realizado por la unidad central de procesamiento. En un ejemplo, el software de procesamiento de imágenes puede ser el software Insight Explorer de Cognex Corporation de Natick, MA y el sensor 114 puede ser una cámara DataMan 100 también de Cognex Corporation. Además, el al menos un sensor 114 y la unidad 116 central de procesamiento pueden estar integrados en un único componente o suministrarse como componentes individuales. Además, el al menos un sensor 114, el inyector 10 de fluido, la pantalla 118, y/o la unidad 116 central de procesamiento pueden estar en comunicación por cable o pueden comunicarse de forma inalámbrica, por ejemplo a través de Bluetooth, WiFi, u otra tecnología de comunicación inalámbrica convencional.

En otro ejemplo, los sensores 114 pueden ser un tipo alternativo de sensor óptico, tal como un detector de radiación electromagnética u otro sensor adecuado como es conocido en la técnica. En algunos ejemplos, el al menos un sensor 114 es una cámara digital que puede configurarse para obtener una imagen digital de al menos el extremo 24 distal del barril 18 cuando la fuente 112 de radiación electromagnética está encendida. En otros ejemplos, el al menos un sensor 114 puede ser un detector de radiación infrarroja, un detector de luz ultravioleta, un dispositivo de obtención imágenes por ultrasonidos o cualquier otro sensor adecuado para identificar la radiación electromagnética emitida desde la fuente 112 de radiación electromagnética.

Como se apreciará por un experto en la técnica, el al menos un sensor 114 o detector puede adaptarse específicamente para identificar una longitud de onda de radiación electromagnética o luz asociada con la fuente 112 de radiación electromagnética y el patrón de identificación iluminado producido con ella. Por ejemplo, el al menos un sensor 114 puede incluir diversos filtros o elementos ópticos sintonizados o atenuados para identificar sólo la radiación dentro de una longitud de onda esperada (por ejemplo, la radiación electromagnética dentro de una longitud de onda emitida por la fuente 112 de radiación electromagnética). Además, la propia jeringa 12 puede utilizarse como filtro alterando las propiedades del material (por ejemplo, color, alineación molecular, aditivo pigmentario, superficie polarizada) para filtrar la luz de una determinada longitud de onda y lograr una visualización optimizada por el usuario. Alternativamente, se pueden utilizar técnicas de procesamiento de imágenes, conocidas en la técnica para eliminar porciones de las imágenes obtenidas fuera de la longitud de onda esperada, reduciendo así una influencia de la luz ambiente y aumentando la sensibilidad para el patrón de identificación iluminado.

Utilizando las características del sistema 110 de verificación de fluidos descrito en el presente documento, se pueden monitorizar diversos aspectos de un procedimiento de inyección de fluidos antes y durante la entrega de un fluido para proporcionar rápidamente información a un técnico de los detalles del procedimiento de inyección de una manera fácilmente aparente. Estos detalles de la inyección se analizarán en el presente documento.

A. Detección de aire

1. Utilización de una imagen de un patrón de identificación iluminado

Todos los sistemas de inyección actuales dependen de la inspección personal del técnico para determinar si hay aire en la jeringa antes de iniciar un procedimiento de inyección. El sistema 110 de verificación de fluidos está configurado para proporcionar la detección de aire utilizando al menos un sensor 114 y un software de reconocimiento de imágenes ejecutado por una unidad 116 central de procesamiento para permitir que el técnico tenga una corroboración adicional de su conclusión sobre el estado de las jeringas. Además, el técnico puede determinar manualmente si hay aire mirando la jeringa para determinar si el patrón de identificación iluminado está presente, proporcionando así un enfoque alternativo o doble para la detección de aire.

En un ejemplo, el sistema 110 de verificación de fluido determina si hay aire presente tomando una imagen del extremo distal de la jeringa 12 para determinar si el halo 120 ha sido generado en la jeringa 12 por la fuente 212 de radiación electromagnética con el sensor 114 y utilizando el software de reconocimiento de imagen de la unidad 116 central de procesamiento para revisar y analizar la imagen para medir una o más propiedades del halo 120 o patrón de identificación iluminado para determinar si la jeringa está correctamente llena de fluido antes de la inyección. Más específicamente de acuerdo con un aspecto y con referencia a la FIG. 21, en el paso 300, el al menos un sensor 114 se posiciona para capturar una imagen de al menos una porción de la jeringa 12 que incluye el halo 120 u otro patrón de identificación iluminado. A continuación, y con referencia a las FIGS. 22 y 23, en el paso 302, un borde 301 inferior de un menisco del fluido contenido dentro de la jeringa 12 y/o el borde 303 inferior del halo 120 es medido o determinado por el sistema 110.

Estos bordes 301, 303 son identificados en la imagen por el software proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento. Más concretamente, el software de procesamiento de imágenes ejecutado por la unidad 116 central de procesamiento puede ser capaz de detectar los bordes a través de una variedad de procedimientos diferentes. Un procedimiento consiste en determinar el cambio de contraste entre píxeles vecinos en la imagen del borde. Alternativamente, un cambio de contraste en varios píxeles adyacentes podría indicar la presencia del borde. Este cambio se indexa sobre cada píxel dentro de una ventana de búsqueda para encontrar las zonas en las que el cambio de contraste alcanza un umbral. Por ejemplo, el cambio se marca si el software de reconocimiento de imágenes encuentra un punto en el que un píxel de color claro es adyacente a un píxel oscuro. Si se comprueba que este umbral se cruza con varios píxeles seguidos, orientados específicamente en una dirección predeterminada, el software de tratamiento de imágenes determina que se trata de un "borde". En esta aplicación concreta, la dispersión de la luz causada por el efecto de lente del menisco provoca una zona oscurecida del fluido en la ubicación del menisco. Específicamente, hay un borde que se puede encontrar en la parte superior e inferior del menisco como se muestra más claramente en la FIG. 23.

La FIG. 22 es una imagen de una jeringa 12 en la que no hay aire, y la FIG. 23 es una imagen obtenida por el sensor 114 cuando hay aire en la jeringa 12. Como puede verse en estas imágenes, el halo 120 es mayor cuando no hay aire presente, como se muestra en la FIG. 22. Esto permite determinar el aire mediante técnicas de procesamiento de obtención de imágenes, como se explica con más detalle en el presente documento.

En el paso 304, se determina una distancia 305 desde el borde 301 inferior del menisco hasta el borde 303 inferior del halo 120 utilizando el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento.

Una vez determinado el borde 301 inferior del menisco, se puede hallar la ubicación de este borde en el espacio. Específicamente, se puede determinar el borde 303 inferior del halo 120 y este borde 303 inferior del halo 120 siempre permanece fijo mientras la jeringa 12 y el sensor 114 no se muevan. En consecuencia, el software de procesamiento de imágenes es capaz de determinar una distancia desde el borde 301 inferior del menisco hasta el borde 303 inferior del halo 120.

En el paso 306, la distancia 305 determinada en el paso 304 se compara con una distancia predeterminada. La distancia predeterminada se encontró mediante la creación de una curva, tal como la curva que se muestra en la FIG. 24. Esta curva se creó tomando una jeringa 12 llena y sustituyendo incrementos conocidos de fluido por volúmenes iguales de aire. A continuación, se tomaron imágenes después de sustituir cada incremento de fluido y se midió la distancia desde el borde inferior del menisco hasta el borde inferior del halo 120 utilizando el software de reconocimiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento. A continuación, se traza la curva y se ajusta una ecuación. La ecuación se proporciona entonces a un algoritmo lógico en el que los datos de la curva de la FIG. 24 se incorporan para calcular el volumen de aire presente en función de la distancia entre los dos bordes.

Si la distancia 305 medida es mayor que la distancia predeterminada, puede determinarse que prácticamente no hay aire presente y el inyector puede armarse para proceder con una inyección en el paso 308. Por otro lado, si la distancia 305 medida es menor que la distancia predeterminada, se proporciona una indicación de que hay aire presente en la jeringa 12 en el paso 310 y el inyector 10 de fluido se inhabilita para llevar a cabo un procedimiento de inyección en el paso 312.

Alternativamente, si hay aire presente, el inyector 10 de fluido puede realizar un proceso de purga para purgar el aire de la jeringa y luego repetir el procedimiento de medición de la FIG. 21. Este proceso de purga puede repetirse hasta que el proceso de medición indique que prácticamente no hay aire presente en la jeringa y puede procederse al procedimiento de inyección.

2. Utilizando los datos que figuran en el barril de la jeringa

Un procedimiento alternativo para detectar el aire en una jeringa mediante técnicas de procesamiento de imágenes consiste en obtener una imagen de determinadas características del barril de la jeringa. En concreto, y en referencia a las FIGS. 25 y 26, la jeringa 12 puede incluir al menos un punto 339 de fluido en la superficie de la jeringa 12 que es visible por el sensor a través del fluido contenido dentro de la jeringa 12. El uso de puntos de fluido se describe en la Patente de Estados Unidos No. 5,254,101, de Trombley, III, cuya divulgación se incorpora íntegramente por la presente referencia. Debido a las diferentes propiedades de los distintos fluidos, este punto 339 tendrá una apariencia diferente en función del fluido contenido en la jeringa. Por consiguiente, si la jeringa 12 contiene aire, el punto 339 de fluido tendrá una configuración determinada, tal como una forma ovalada, cuando se vea en una imagen, que puede detectarse como se indica a continuación. En primer lugar, en el paso 340, el al menos un sensor 114 se posiciona para capturar una imagen de al menos una porción de la jeringa 12 que incluye el punto 339 de fluido a través del fluido contenido dentro de la jeringa 12. A continuación y en referencia a la FIG. 27, en el paso 342, el punto 339 de fluido se identifica en la imagen utilizando umbrales de contraste de píxeles. Específicamente, el punto 339 de fluido se identifica detectando los bordes del mismo de manera similar a la forma en que se determina el borde inferior del menisco como se describe en el presente documento.

A continuación, en el paso 344, dado que se conoce la forma del punto 339 de fluido cuando se proporcionan diversos fluidos dentro de la jeringa, se pueden utilizar técnicas de comparación de patrones para determinar si hay aire o fluido dentro de la jeringa 12. En consecuencia, una plantilla de un punto 339 de fluido cuando el fluido está presente dentro de la jeringa puede coincidir con la imagen obtenida en el paso 340. En el paso 346, si la plantilla coincide con la imagen obtenida en el paso 340, puede determinarse que no hay aire presente y el inyector puede armarse para proceder con una inyección en el paso 348. Por otro lado, si la plantilla no coincide, se proporciona una indicación de que puede haber aire presente en la jeringa 12 en el paso 350 y se inhabilita el inyector 10 de fluido para llevar a cabo un procedimiento de inyección en el paso 352 hasta que un paso de análisis repetido indique que se ha eliminado el aire, por ejemplo mediante purga.

Mientras que los puntos 339 de fluido fueron descritos en el presente documento como siendo utilizados, diversas otras formas pueden ser utilizadas y visualizadas para determinar si el aire está presente en la jeringa. Esto se debe al hecho de que una jeringa cilíndrica es, de hecho, una lente en sí misma. Utilizando la curvatura de la pared de la jeringa, se pueden capturar imágenes que aparecerán diferentes al menos a un sensor 114 si hay aire o fluido en la jeringa 12. Este fenómeno puede utilizarse para detectar la presencia de aire bruto en el interior de una jeringa. Además, el tamaño relativo de la imagen puede permitir determinar el tipo de fluido dentro de la jeringa (por ejemplo, una imagen más grande se verá a través del contraste, mientras que una imagen pequeña se verá a través de la solución salina, por ejemplo, debido a las diferencias en el índice de refracción entre los fluidos). Más concretamente, dado que el barril 18 actúa como una lente cilíndrica cuando está llena de fluido, los puntos 339 de fluido se estiran sobre el eje horizontal. Por lo tanto, un punto 339 de fluido de forma ovalada se estira horizontalmente sin afectar a la altura vertical. Esta es la forma en que el punto 339 de fluido ovalado en una jeringa vacía se convierte en un círculo o más circular en una jeringa llena para el sensor 114.

El sensor puede medir el cambio en el ancho horizontal del punto 339 de fluido para determinar diversas características del fluido contenido dentro de la jeringa. Debido a este principio, se puede utilizar una variedad de formas diferentes para conseguir el efecto descrito anteriormente de los puntos 339 de fluido , por ejemplo, midiendo las diferencias en las características no verticales de los puntos 339 de fluido.

3. Uso de las mediciones de luminosidad

De acuerdo con otros aspectos, la detección de aire también es posible mediante la formación de imágenes de una porción de la jeringa que tiene radiación electromagnética de una fuente de la misma que pasa a través de ella y la determinación del valor medio de brillo de píxeles de una región de interés, tal como una porción del extremo 24 distal de la jeringa, por ejemplo, la región de halo como se describe en el presente documento. Tal disposición se ilustra en la FIG.28, por ejemplo, que muestra una jeringa 12 llena de contraste por la que pasa radiación electromagnética, en forma de haz 354 de luz láser, con una longitud de onda específica. Como puede verse en la FIG. 28, cuando la jeringa está llena de contraste, se puede ver la trayectoria de un haz 354 de láser distinto a medida que atraviesa el contraste. Sin estar limitado por ninguna teoría, se cree que el agente de contraste disuelto en la solución dispersa la radiación electromagnética en el haz354 de láser, proporcionando una trayectoria observable del haz de láser. Si la jeringa 12 está llena de aire, no se produce tal haz de láser (véase FIG. 27). En consecuencia, un brillo promedio de píxeles (por ejemplo, 0-255 unidades de intensidad) en una imagen de la porción del extremo 24 distal de la jeringa 12 cuando está llena de fluido, como se muestra en la FIG.

28, es mucho mayor que cuando la jeringa está llena de aire, como lo demuestra la presencia del haz 354 de láser debido a la dispersión de la luz láser. En consecuencia, la presencia de aire o contraste puede determinarse utilizando el brillo haciendo brillar una radiación electromagnética láser a través de una porción de la jeringa, obteniendo una imagen de la jeringa a través de la cual se hace pasar la radiación electromagnética; determinando una región de interés, tal como cerca del extremo 24 distal, de la jeringa; determinar el valor de brillo promedio de los píxeles de la región de interés asignando a cada píxel de 8 bits de la región de interés un valor de brillo de 0-255 unidades de intensidad y, a continuación, promediando estos valores de brillo; y comparar el valor de brillo promedio con un valor de brillo conocido para determinar si hay fluido o aire en el interior de la jeringa 12. La dispersión de la luz láser por contraste, en comparación con la no dispersión del aire, puede observarse haciendo brillar la luz láser a través de cualquier porción del fluido en la jeringa. En el aspecto descrito en el presente documenot, la luz láser puede mostrarse a través del extremo distal de la jeringa debido a una ubicación particular del al menos un sensor con respecto al barril de la jeringa. Un experto en la técnica reconocería que pueden utilizarse otras ubicaciones del al menos un sensor para determinar la intensidad de la luz láser en función de la ubicación de la trayectoria de la luz láser.

B. Diferenciación de fluidos

Todas las técnicas de procesamiento de imágenes descritas anteriormente para distinguir el aire del fluido dentro de una jeringa también pueden utilizarse para identificar el tipo de fluido contenido dentro de una jeringa. Por ejemplo, el contraste se puede diferenciar con precisión de la solución salina y los diferentes tipos de contraste se pueden diferenciar con precisión entre sí utilizando las técnicas de procesamiento de imágenes descritas anteriormente debido a la forma en que los diferentes fluidos interactúan con la luz. En particular, con referencia a las FIGS. 29 y 30, la dispersión de la luz láser puede variar de acuerdo con el fluido contenido en la jeringa. Por ejemplo, la trayectoria 354 del haz de láser muestra una intensidad débil al pasar a través de la solución salina en comparación con la intensidad de la trayectoria 354 del haz de láser al pasar a través del contraste en una jeringa.

1. Utilizando el patrón de identificación iluminado

Haciendo referencia a las FIGS. 29 y 30, el sistema 110 de verificación de fluidos de acuerdo con diversos aspectos en el presente documento puede determinar si una jeringa contiene solución salina o contraste tomando una imagen del halo 120 generado en la jeringa 12 por la fuente 112 de radiación electromagnética con el sensor 114 y utilizando el software de reconocimiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento. Aunque en el presente documento se describen detalladamente otros procedimientos para diferenciar entre solución salina y contraste, la misma técnica puede utilizarse para diferenciar entre distintos tipos o concentraciones de contraste. En primer lugar, el al menos un sensor 114 se posiciona para capturar una imagen de al menos una porción de la jeringa 12 que incluye el halo 120. A continuación, el sistema 110 mide la distancia entre el borde 301 inferior de un menisco en la interfaz aire/fluido dentro de la jeringa 12 y el borde 303 inferior del halo 120 . Estos bordes 301, 303 son identificados en la imagen por el software proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento a partir de umbrales de contraste de píxeles como se describe en el presente documento. La FIG. 29 es una imagen obtenida por el sensor 114 de una jeringa 12 que contiene solución salina y la FIG. 30 es una imagen obtenida por el sensor 114 cuando hay contraste en la jeringa 12. Como puede verse en estas imágenes, la distancia entre los bordes 301 y 303 es mayor (FIG. 29) cuando hay solución salina en la jeringa en comparación con la distancia entre los bordes 301 y 303 cuando hay contraste en la jeringa (FIG. 30). Con respecto a la diferenciación del contraste, el halo 120 también tendrá un tamaño diferente dependiendo del tipo de contraste que esté presente en la jeringa. Esto permite diferenciar el tipo de fluido -solución salina y diversos agentes de contraste- contenido en la jeringa mediante técnicas de procesamiento de obtención de imágenes, como se explica con más detalle en el presente documento.

Una distancia desde el borde 301 inferior del menisco entre la interfaz aire/fluido y el borde 303 inferior del halo 120 se determina utilizando el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento como se describe en el presente documento. A continuación, esta distancia puede compararse con diversas distancias predeterminadas correspondientes a diversos fluidos contenidos en la memoria de la unidad 116 central de procesamiento.

Si la distancia corresponde a la primera distancia predeterminada para la solución salina, se muestra automáticamente en la pantalla 118 una indicación 356 de que la jeringa 12 contiene solución salina, y si la distancia corresponde a la segunda distancia predeterminada para un contraste específico, se muestra automáticamente en la pantalla 118 una indicación 358 de que la jeringa 12 contiene el contraste específico .

Alternativamente, se pueden utilizar técnicas de comparación de patrones basadas en el tamaño del halo 120 para determinar si la jeringa contiene aire, solución salina o diversos agentes de contraste. Por ejemplo, el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento puede determinar una altura del halo 120 desde la parte inferior de las roscas de la boquilla 22 hasta el borde inferior del halo 120 y determinar la presencia y el tipo de fluido basándose en la altura, como se describe en detalle en el presente documento. Además, el software de procesamiento de imágenes también puede programarse para agentes de contraste específicos u otros fluidos utilizando el reconocimiento de patrones tomando una imagen de entrenamiento de una jeringa que se sabe que contiene un contraste particular. Esta imagen de entrenamiento registra todas las dimensiones del halo 120, incluyendo la altura. A continuación, el software de procesamiento de imágenes compara todas las características de las imágenes posteriores que captura con la imagen de entrenamiento para compararlas. Si las imágenes superan un umbral de similitud, el sistema indicará que la jeringa 12 contiene contraste o suero salino distinto del contraste para el que ha sido entrenada.

2. Utilizando los datos que figuran en el barril de la jeringa

Un procedimiento alternativo para determinar el tipo de fluido contenido en una jeringa mediante técnicas de procesamiento de imágenes consiste en obtener una imagen de determinadas características de la jeringa. En concreto, y en referencia a las FIGS. 27, 31 y 32, la jeringa 12 puede incluir al menos un punto 339 de fluido que es visible por el sensor a través del aire o fluido contenido dentro de la jeringa como se describe en el presente documento. Debido a las diferentes propiedades del aire y de los diferentes fluidos, este punto 339 tendrá una apariencia diferente, específicamente a lo largo de un eje horizontal, basado en el aire o en el fluido contenido dentro de la jeringa como se observa al comparar el punto 339 de fluido de la FIG 27, visto a través de una jeringa 12 que contiene aire, el punto 339 de fluido de la FIG.

31, que se ve a través de una jeringa 12 que contiene solución salina, y el punto 339 de fluido de la FIG. 32, que se ve a través de una jeringa 12 que contiene contraste. Por consiguiente, si la jeringa 12 contiene aire , el punto 339 de fluido tendrá una distancia más corta en la dirección horizontal cuando sea visto por el sensor, si la jeringa 12 contiene solución salina, el punto 339 de fluido tendrá una configuración determinada cuando sea visto en una imagen y si la jeringa 12 contiene contraste, el punto 339 de fluido tendrá una configuración determinada (es decir, una distancia más larga en la dirección horizontal) cuando sea visto en una imagen. Por lo tanto, el tipo de fluido contenido en la jeringa puede detectarse de la siguiente manera.

En primer lugar, el sensor 114 se posiciona para capturar una imagen de al menos una porción de la jeringa 12 que incluye el punto 339 de fluido u otra característica indicadora en el barril de jeringa a través del fluido contenido dentro de la jeringa 12. A continuación, el punto 339 de fluido se identifica en la imagen utilizando umbrales de contraste de píxeles como se describe en el presente documento. A continuación, en el paso 344, dado que se conoce la forma del punto 339 de fluido cuando se suministran diversos fluidos dentro de la jeringa, se pueden utilizar técnicas de coincidencia de patrones para determinar si hay aire, solución salina o contraste dentro de la jeringa 12. Por ejemplo, una plantilla de un punto 339 de fluido cuando la solución salina está presente dentro de la jeringa puede coincidir con la imagen. Si la plantilla coincide con la imagen, puede determinarse que hay solución salina y se proporciona una indicación 356 de que hay solución salina en la jeringa 12 en la pantalla 116. Por otro lado, si la plantilla no coincide, se puede hacer coincidir con la imagen una plantilla de un punto 339 de fluido cuando hay contraste dentro de la jeringa. Si la plantilla coincide con la imagen, se puede determinar que el contraste está presente y una indicación 358 de que el contraste está presente en la jeringa 12 se proporciona en la pantalla 118. Además, si la plantilla para la solución salina o varios contrastes no coinciden, una plantilla para un punto 339 de fluido cuando el aire está presente dentro de la jeringa puede coincidir con la imagen. Si se determina que hay aire en la jeringa, el procedimiento de inyección puede detenerse automáticamente.

Se pueden utilizar otras formas, distintas de los puntos 339 de fluido ovalados , para determinar el tipo de fluido contenido en la jeringa, como se describe con más detalle en el presente documento.

3. Uso de las mediciones de luminosidad

De acuerdo con ciertos aspectos, la diferenciación de fluidos también puede ser posible mediante la formación de imágenes de una porción de la jeringa que tenga radiación electromagnética de una fuente de la misma pasando a través de la misma y determinando el valor promedio de brillo de píxeles de una región de interés, tal como una porción del extremo 24 distal de la jeringa. Volviendo a las FIGS. 27, 29 , y 30, cuando la jeringa está llena de contraste (véase la FIG. 30), puede verse una trayectoria 354 distinta del haz de láser . La trayectoria 354 del haz de láser es mucho menos nítida si la jeringa 12 contiene solución salina (véase la FIG. 29) y es esencialmente indiscernible al pasar por una jeringa llena de aire. De acuerdo con ciertas realizaciones, puede utilizarse un láser que emita luz con longitudes de onda dentro de la región verde del espectro de luz visible. En consecuencia, el brillo medio de un píxel (por ejemplo, 0-255 unidades de intensidad) en una imagen de la porción del extremo 24 distal de la jeringa 12 cuando está llena de contraste es mucho mayor que cuando la jeringa está llena de solución salina o aire. En consecuencia, el tipo de fluido contenido dentro de la jeringa puede determinarse obteniendo una imagen de la jeringa a través de la cual se está haciendo pasar la radiación electromagnética; determinando una región de interés de la jeringa, tal como cerca del extremo 24 distal (aunque pueden utilizarse otras regiones de la jeringa); determinar el valor promedio de luminosidad de los píxeles de la región de interés asignando a cada píxel de 8 bits de la región de interés un valor de luminosidad de 0-255 unidades de intensidad y, a continuación, promediando estos valores de luminosidad; y comparar el valor medio de luminosidad con un valor de luminosidad conocido para determinar si hay contraste, solución salina o aire en el interior de la jeringa 12. Esta metodología también puede utilizarse para diferenciar entre distintos tipos (por ejemplo, marcas o concentración de soluto) de contraste.

C. Estado de la fuente de fluido

De acuerdo con otros aspectos, mediante el uso del al menos un sensor 114 para obtener imágenes de diversas porciones del inyector 10 de fluido, se puede obtener diversa información relativa al estado de las fuentes de fluido. Por ejemplo, se puede obtener una imagen de un contenedor de fluidos, tal como una bolsa de suero fisiológico o un frasco de contraste, y su contenido, y determinar la cantidad de fluido dentro del frasco mediante técnicas de procesamiento de imágenes. Esta información puede proporcionarse a la unidad central de procesamiento y un frasco puede mostrarse en la pantalla 118 ilustrando la cantidad de fluido presente o restante dentro de la botella. Además, puede utilizarse el reconocimiento óptico de caracteres para determinar el tipo de fluido contenido en la botella y esta información también puede mostrarse en la pantalla 118. Además, en ciertos aspectos, el fluido restante en la botella puede controlarse constantemente antes, durante y después de un procedimiento de inyección, y el volumen restante actualizado puede mostrarse en tiempo real en la pantalla 118. En otros aspectos, la unidad 116 central de procesamiento puede controlar el volumen restante y proporcionar una advertencia si el volumen de uno o más de los contrastes o solución salina no son suficientes para completar un procedimiento de inyección. Esta característica puede combinarse con un programa de pacientes para una serie de pacientes para proporcionar información en tiempo real sobre el volumen requerido de contraste y/o solución salina para que un técnico pueda estar seguro de tener suficiente suministro a mano para completar todos los procedimientos de inyección programados y puede, por ejemplo, cuando se utiliza un calentador de contraste, asegurar que el contenedor subsiguiente de contraste está a la temperatura de inyección deseada cuando el contenido del frasco utilizado actualmente está casi agotado.

Más concretamente, la misma metodología utilizada para reconocer el tamaño del halo 120 con técnicas de reconocimiento de patrones descritas en el presente documento puede utilizarse para determinar el estado de la fuente de fluido. Por ejemplo, el software de procesamiento de imágenes busca componentes geométricos en la imagen para compararlos con imágenes de entrenamiento con objetos conocidos. En un ejemplo, si el software de procesamiento de imágenes está entrenado para conocer el aspecto de las letras del alfabeto y se reducen los umbrales de tamaño y angular para el reconocimiento, entonces el software de procesamiento de imágenes es capaz de leer eficazmente la etiqueta dle frasco y determinar el fabricante, el tipo de contraste, las fechas de caducidad, etc. Además, el nivel de líquido dentro de la botella puede identificarse utilizando las técnicas de detección de bordes descritas en el presente documento y el software de procesamiento de imágenes puede programarse para calcular el volumen restante en la botella hasta que un usuario necesite sustituirla. Este aspecto utiliza cálculos similares a los realizados con el volumen de aire presente en la jeringa, tal como se describe en el presente documento. En concreto, puede generarse una curva y ajustarse una ecuación para cada uno de los tamaños y formas de botella o puede desarrollarse un algoritmo para determinar los volúmenes restantes.

D. Determinación del tipo de jeringa (tamaño/presencia)

En ciertos aspectos, el sistema 110 de verificación de fluidos también puede utilizarse para determinar diversas propiedades o parámetros de la jeringa 12 insertada en el inyector, por ejemplo, tipo de jeringa, tamaño, fabricante, fecha de fabricación o número de lote, idoneidad para un procedimiento de inyección específico, uso anterior, vida útil restante, presión máxima, etc., antes de un procedimiento de inyección de fluidos. Esta información puede utilizarse para identificar la jeringa y el fabricante, determinar si la jeringa se ha utilizado previamente y determinar los caudales, presiones, volúmenes, etc. deseados. En un ejemplo, con referencia a las FIGS. 33 y 34, el tamaño de la jeringa puede determinarse del siguiente modo. En primer lugar, el al menos un sensor 114 se posiciona para capturar una imagen de al menos una porción de la jeringa 12 tal como el extremo 24 distal de la jeringa 12. Dado que se conoce la posición del al menos un sensor 114, también se conoce la ubicación de ciertas características de una jeringa 12 de un primer tamaño, tal como la boquilla 22 o el halo 120, y la ubicación de ciertas características de una jeringa 12 de un segundo tamaño, tal como la boquilla 22 o el halo 120, en la imagen del extremo 24 distal de la jeringa. Utilizando este hecho, se pueden utilizar técnicas de comparación de patrones para determinar el tamaño de una jeringa 12 utilizada con el inyector 10 de fluido. Por ejemplo, se puede aplicar a la imagen una plantilla 365 de una jeringa de un primer tamaño (por ejemplo, 150 mL). Si la plantilla coincide con la imagen, la unidad 116 central de procesamiento puede determinar que la jeringa es una jeringa de 150 mL y se proporciona una indicación 367 del tamaño de la jeringa 12 en la pantalla 118. Por otro lado, si la plantilla 365 no coincide, se puede aplicar a la imagen una plantilla 369 de una jeringa de un segundo tamaño (por ejemplo, 200 mL). Si la plantilla coincide con la imagen, la unidad 116 central de procesamiento puede determinar que la jeringa es una jeringa de 200 mL y se proporciona una indicación 367 del tamaño de la jeringa 12 en la pantalla 118. Si ninguna de las plantillas almacenadas coincide, se puede proporcionar una indicación en la pantalla 118 de que no hay jeringa presente o que no se puede determinar la identidad de la jeringa. En otro aspecto, el al menos un sensor 114 puede estar situado en una posición para tomar imágenes de al menos una marca de identificación en la jeringa 12, tal como un código de barras que contenga información sobre la jeringa, tal como por ejemplo, fabricante, fecha de fabricación o lote, uno o más parámetros de la jeringa, un código de identidad/seguridad específico que pueda ser confirmado por la unidad central de procesamiento para determinar si la jeringa es auténtica o está siendo potencialmente reutilizada, etc., y transmitir la imagen de la marca de identificación a la unidad 116 central de procesamiento para su deconvolución.

E. Indicador de presencia de tubos

De forma similar a la determinación del tipo de jeringa, en otros aspectos la presencia o ausencia de un conjunto 17 de ruta de fluido conectado a la jeringa 12 también puede determinarse utilizando técnicas de procesamiento de obtención de imágenes. Esta información puede ser utilizada por la unidad 116 central de procesamiento para desactivar el inyector si un operador intenta inadvertidamente iniciar un procedimiento de inyección sin que el conjunto 17 de ruta de fluido esté conectado a la boquilla 22 de la jeringa o si el conjunto de ruta de fluido no ha sido cebado. En un ejemplo, con referencia a las FIGS. 35 y 36, el sensor 114 se posiciona para capturar una imagen de la boquilla 22 de la jeringa 12. Dado que se conoce la posición del sensor 114, también se conoce la ubicación de ciertas características de la jeringa 12, tal como la boquilla 22 y el conjunto 17 de ruta de fluido, si está conectado a la boquilla 22, en la imagen de la jeringa 12. Utilizando este hecho, se pueden utilizar técnicas de coincidencia de patrones para determinar si un conjunto 17 de ruta de fluido está conectado a la jeringa 12. Por ejemplo, puede aplicarse a la imagen una plantilla 373 de una jeringa 12 que tenga un conjunto 17 de ruta de fluido conectado a la misma. Si la plantilla coincide con la imagen, la unidad 116 central de procesamiento puede determinar que el conjunto 17 de ruta de fluido está conectado a la jeringa 12 y se proporciona una indicación 375 de que el conjunto 17 de ruta de fluido está presente en la pantalla 118 (véase la FIG. 31). Por otra parte, si la plantilla 373 no coincide, la unidad 116 central de procesamiento puede determinar que no hay presente ningún conjunto 17 de ruta de fluido y se proporciona una indicación 377 de que no hay presente ningún conjunto 17 de ruta de fluido en la pantalla 118.

F. Indicador de presencia de pico o conjunto de transferencia

En referencia a la FIG. 37, de acuerdo con ciertos aspectos, a menudo se utiliza un dispositivo 46 de transferencia de fluido para llenar una jeringa 12 desde un contenedor 44 de fluido. El dispositivo 46 de transferencia incluye típicamente un pico 48 que tiene al menos una ruta de fluido, y en ciertos aspectos un paso de aire, para perforar el sello del contenedor 44 de fluido, un soporte de contenedor o copa 50 para sostener el contenedor 44 de fluido en el pico 48, una válvula (no mostrada), tal como una válvula de retención, para permitir que el fluido entre en la jeringa 12 y un miembro de soporte de jeringa o manguito 54 para sostener la jeringa 12 en relación con el dispositivo 46 de transferencia.

Durante un procedimiento de llenado, una vez montada la jeringa 12 en el inyector 10 de fluido, el émbolo 26 se hace avanzar para expulsar el aire de la jeringa 12. La jeringa 12 está entonces lista para ser llenada con fluido. A continuación, el dispositivo 46 de transferencia puede insertarse en el contenedor 44 de fluido de forma que el pico 48 perfore el sello del contenedor 44 de fluido. El miembro 54 de soporte de jeringa del dispositivo 46 de transferencia puede colocarse entonces sobre la boquilla 22 de la jeringa 12. Dentro del miembro 54 de soporte, la punta luer de la jeringa 12 se acopla y acciona la válvula para abrir un paso para que el fluido fluya desde el contenedor 44 a la jeringa 12. Para aspirar el contenido del contenedor 44 de fluido en la jeringa 12, el pistón inyector (no mostrado) retrae el émbolo 26 de la jeringa 12. Después de llenar la jeringa 12, el contenedor 44 de fluido se retira del dispositivo 46 de transferencia. El llenado de la jeringa con fluido puede ser monitorizado, por ejemplo en tiempo real, por el al menos un sensor 114 para asegurar un llenado preciso de la jeringa.

Una vez completado el llenado, puede ser deseable que se proporcione al operador una indicación de si se ha retirado el dispositivo 46 de transferencia de fluido. Esto puede hacerse automáticamente utilizando el sistema 110 de verificación de fluidos descrito en el presente documento. Específicamente, con referencia a las FIGS. 38 y 39, el al menos un sensor 114 está posicionado para capturar una imagen de la boquilla 22 de la jeringa 12. Dado que se conoce la posición del al menos un sensor 114, también se conoce la ubicación de ciertas características de la jeringa 12, tal como la boquilla 22 y el dispositivo 46 de transferencia de fluido, si está conectado a la boquilla 22, en la imagen de la jeringa 12. Utilizando este hecho, se pueden utilizar técnicas de comparación de patrones para determinar si un dispositivo 46 de transferencia de fluido está conectado a la jeringa 12. Por ejemplo, puede aplicarse a la imagen una plantilla 383 de una jeringa 12 que tenga un dispositivo 46 de transferencia de fluido conectado a la misma. Si la plantilla coincide con la imagen, la unidad 116 central de procesamiento puede determinar que el dispositivo 46 de transferencia de fluido está conectado a la jeringa 12 y se proporciona una indicación 385 de que el dispositivo 46 de transferencia de fluido está presente en la pantalla 118 (véase la FIG. 38). Esta información también puede mostrarse en un controlador 82 de pantalla táctil de un sistema 600 de inyección de fluido como se muestra en la FIG. 58. Por otro lado, si la plantilla 383 no coincide, la unidad 116 central de procesamiento puede determinar que no hay ningún dispositivo 46 de transferencia de fluido presente y se proporciona una indicación 387 de que no hay ningún dispositivo 46 de transferencia de fluido presente en la pantalla 118 (véase la FIG. 39).

G. Indicador de tubo purgado

En referencia a la FIG. 40, en ciertos aspectos de los inyectores 10 de fluido descritos en el presente documento, un contenedor 550 de purga puede configurarse para conectarse al extremo de un conector 552 del conjunto 17 de ruta de fluido que suministra medio de contraste u otro fluido a un paciente durante un procedimiento de purga previo a una inyección. Cuando el conjunto 17 de ruta de fluido se ceba o purga de aire antes de un procedimiento de inyección, el contenedor 550 de purga puede recoger la descarga de medios de contraste del extremo del conjunto 17 de ruta de fluido que suministra los medios al paciente cuando la jeringa 12 y el conjunto 17 de ruta de fluido se purgan y ceban, y proporcionar una indicación de que la purga es aceptable basándose en la cantidad de contraste que contiene. En ciertos aspectos, un operador puede inspeccionar visualmente el contenedor 550 de purga para determinar que contiene una cantidad aceptable de contraste y que la purga ha sido aceptable y la jeringa y el recorrido del fluido están cebados con fluido. Sin embargo, en ciertos aspectos este proceso puede automatizarse mediante la captura de una imagen del contenedor 550 de purga con el al menos un sensor 114 y el procesamiento de la imagen utilizando las técnicas de procesamiento de imágenes discutidas en el presente documento.

Por ejemplo, en referencia a las FIGS. 41, 42A, y 42B, puede formarse o proporcionarse un punto 554 de fluido u otra marca indicadora, similar al punto 339 de fluido discutido en el presente documento, en una superficie del contenedor 550 de purga. El al menos un sensor 114 está posicionado de tal manera que tomará imágenes del punto 554 de fluido a través de cualquier fluido contenido dentro del contenedor 550 de purga. Debido a las diferentes propiedades, tal como el índice de refracción, de los diferentes fluidos y/o la curvatura seleccionada del contenedor 550 de purga, este punto 554 tendrá una apariencia diferente en función del fluido contenido dentro de la jeringa y el contenedor 550 de purga. En consecuencia, si el aire está contenido dentro del contenedor 550 de purga, el punto 554 de fluido tendrá una primera configuración cuando se vea en una imagen, por ejemplo de acuerdo con un aspecto como se muestra en la FIG. 42A y, si un fluido, tal como contraste o solución salina, está contenido dentro del contenedor 550 de purga, el punto 554 de fluido tendrá una segunda configuración, por ejemplo como se muestra en la FIG. 42B. La configuración del punto 554 de fluido puede detectarse como sigue. En primer lugar, el último sensor 114 se coloca para capturar una imagen de al menos una porción del contenedor 550 de purga que incluye el punto 554 de fluido a través del fluido contenido dentro del contenedor 550 de purga después de que el conjunto 17 de jeringa y tubo se hayan cebado y purgado de aire. A partir de entonces, dado que se conoce la forma del punto 554 de fluido cuando se proporcionan diversos fluidos dentro del contenedor 550 de purga, se pueden utilizar técnicas de comparación de patrones para determinar si hay aire o fluido dentro del contenedor 550 de purga. En consecuencia, una plantilla de un punto 554 de fluido cuando un determinado fluido, tal como contraste o solución salina, está presente dentro del contenedor 550 de purga puede coincidir con la imagen del punto 554 de fluido obtenida por el sensor 114. Si la plantilla coincide con la imagen, se puede determinar que no hay aire presente en el conjunto 17 de jeringa y tubo y que el contenedor 550 de purga contiene suficiente fluido para indicar que el sistema ha sido cebado y se puede enviar una señal al inyector 10 de fluido de que el conjunto 17 de ruta de fluido ha sido correctamente purgado y cebado. También se puede indicar en la pantalla 118 que el conjunto 17 de ruta de fluido se ha purgado y cebado correctamente y que el inyector está listo para el procedimiento de inyección. De acuerdo con ciertos aspectos, el cebado y purgado de la jeringa y el conjunto de ruta de fluido pueden ser monitorizados en tiempo real. En este aspecto, el al menos un sensor 114 monitoriza el punto 554 de fluido en el contenedor 550 de purga a medida que la configuración del punto 554 de fluido cambia durante el procedimiento de cebado, monitorizando así el cambio en el volumen del contenedor 550 de purga e indicando cuándo se ha cebado suficiente fluido en el sistema y no queda aire adicional en el sistema. De acuerdo con un aspecto, se puede utilizar un algoritmo que correlaciona el cambio de volumen en el contenedor 550 de purga con el flujo de fluido a través del conjunto 17 de tubo para confirmar la finalización de la operación de cebado.

Alternativamente de acuerdo con otro aspecto, con referencia a las FIGS. 43A y 43B, en lugar de utilizar un punto 554 de fluido, se pueden formar o proporcionar una o más líneas 556 de referencia en una superficie del contenedor 550 de purga. La línea 556 de referencia puede cebarse en la superficie del contenedor 550 de purga, moldearse en la superficie del contenedor 550 de purga, o formarse o proporcionarse en la superficie del contenedor 550 de purga de cualquier otra manera adecuada. El al menos un sensor 114 está posicionado de tal manera que tomará una imagen de la línea 556 de referencia a través de cualquier fluido contenido dentro del contenedor 550 de purga. Una vez obtenida una imagen del contenedor 550 de purga, el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento identifica un borde 558 superior del fluido F contenido dentro del contenedor 550 de purga junto con la línea 556 de referencia utilizando umbrales de contraste de píxeles como se describe en el presente documento. Una distancia 560 desde el borde 558 superior del fluido F contenido dentro del contenedor 550 de purga hasta la línea 556 de referencia se determina utilizando el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento. La unidad 116 central de proceso compara esta distancia 560 con diversas distancias predeterminadas correspondientes a procesos de purga aceptables e inaceptables para determinar si la purga es aceptable y el sistema está cebado. Una vez más, la operación de purga/imprimación y el cambio de volumen en el contenedor 550 de purga pueden monitorizarse en tiempo real a medida que la jeringa y el conjunto 17 de ruta de fluido se ceban para garantizar una imprimación precisa del sistema.

En otra alternativa, con referencia a las FIGS. 44A y 44B, una línea 562 indicadora que tiene la forma mostrada puede formarse o proporcionarse en una superficie del contenedor 550 de purga. La línea 562 indicadora puede imprimirse en la superficie del contenedor 550 de purga, moldearse en la superficie del contenedor 550 de purga, o formarse o proporcionarse en la superficie del contenedor 550 de purga de cualquier otra manera adecuada. El sensor 114 está posicionado de tal manera que tomará una imagen de la línea 562 indicadora a través de cualquier fluido contenido dentro del contenedor 550 de purga. Debido a las propiedades de los diferentes fluidos y/o a la curvatura seleccionada del contenedor 550 de purga, la línea 562 indicadora parece tener una longitud diferente en una imagen cuando hay fluido en comparación con cuando hay aire. Además, la línea 562 indicadora puede tener un aspecto más brillante cuando se ve en el aire que cuando se ve en el fluido. En consecuencia, las técnicas de coincidencia de patrones y/o la medición del nivel de brillo de la línea 562 indicadora se pueden realizar en una imagen de la línea 562 indicadora por el software de procesamiento de imágenes en la unidad 1l6 central de procesamiento para determinar si hay fluido o aire presente dentro del contenedor 550 de purga. Basándose en esta determinación, la unidad 116 central de proceso puede determinar la aceptabilidad de la purga y proporcionar una indicación, a través de la pantalla 118, a un operador. Nuevamente, la operación de purga/imprimación y el cambio de volumen en el contenedor 550 de purga basado en los cambios en la línea 562 indicadora pueden ser monitorizados en tiempo real a medida que la jeringa y la ruta 17 de fluido son imprimadas para asegurar una imprimación precisa del sistema. Un experto en la técnica reconocerá que son posibles otras configuraciones de la línea 562 indicadora y que el software de reconocimiento de imágenes y los algoritmos descritos en el presente documento pueden controlar los cambios en la configuración de la línea 562 indicadora durante una operación de purga/imprimación e indicar al técnico que el sistema se ha imprimado correctamente y está listo para su uso en un procedimiento de inyección. Tales otras configuraciones están dentro del alcance de esta divulgación.

En referencia a la FIG. 45, se ilustra una configuración alternativa del contenedor 550 de purga . Este contenedor 550 de purga también está configurado para conectarse, durante un procedimiento de purga, al extremo de un conector 552 del conjunto 17 de ruta de fluido que está diseñado para suministrar medios de contraste u otro fluido a un paciente durante un procedimiento de inyección de diagnóstico posterior. El contenedor 550 de purga incluye un cuerpo 563 cilíndrico que tiene un extremo 564 proximal y un extremo 565 distal cónico similar al extremo 24 distal cónico de la jeringa 12 descrita en el presente documento. Una fuente 566 de radiación electromagnética, tal como un LED, se coloca debajo del extremo 564 proximal del cuerpo 563 cilíndrico. En consecuencia, cuando el contenedor 550 de purga se llena con una cantidad adecuada de fluido, se genera un halo 567 similar a la manera en que se forma el halo 120 dentro de la jeringa 12 , tal como se describe en el presente documento. Esto permite al operador determinar rápida y fácilmente si contiene una cantidad aceptable de contraste y que la purga fue aceptable si el halo 567 está presente y que la jeringa y el conjunto 17 de ruta de fluido están adecuadamente imprimados. Además, este proceso puede automatizarse, y en ciertos aspectos monitorizarse en tiempo real, capturando una o más imágenes del halo 567 generado dentro del contenedor 550 de purga con al menos un sensor 114 y procesando la imagen utilizando las técnicas de procesamiento de imágenes discutidas en el presente documento.

En referencia a la FIG. 46, de acuerdo con un aspecto, el conjunto 17 de ruta de fluido puede alterarse para permitir el reconocimiento de una imagen de la tubería obtenida por al menos un sensor 114 para determinar si el conjunto 17 de ruta de fluido se ha purgado suficientemente. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 46, la tubería del conjunto 17 de ruta de fluido puede incluir un cable 610 de fibra óptica colocado adyacente a la misma. El cable 610 de fibra óptica también puede coextrudirse con la tubería del conjunto 17 de ruta de fluido, de modo que el cable 610 de fibra óptica quede incrustado dentro de la tubería o pueda colocarse dentro de la tubería del conjunto 17 de ruta de fluido. En otro ejemplo, puede proporcionarse una superficie reflectante en el interior o el exterior de la tubería del conjunto 17 de ruta de fluido para transmitir la luz mediante reflexión interna a lo largo de toda la longitud del tubo o, alternativamente, el material de la ruta de fluido puede seleccionarse para que tenga un índice de refracción adecuado para la reflexión interna, tal como se describe en el presente documento. Esto permitirá que la luz se refleje a lo largo de la tubería del conjunto 17 de ruta de fluido cuando haya fluido (de forma similar a como funciona un tubo de luz) y dará como resultado un indicador visible de que la tubería del conjunto 17 de ruta de fluido está purgada y llena de fluido. Este indicador visual puede ser un componente iluminado en el extremo del conjunto de tubos que puede ser reconocido por el sensor 114 o simplemente por el operador. Si hay aire en el conjunto 17 de ruta de fluido, por ejemplo cuando la tubería no se ha imprimado totalmente, no se producirá la reflexión interna de la luz y no se observará el efecto "tubo de luz".

Además, la tubería del conjunto 17 de ruta de fluido puede configurarse para tener un conector (no mostrado) en el extremo del mismo que se acopla al inyector 10 o se coloca en un lugar en el que una fuente de radiación electromagnética emite a través de una sección del conector. El conector entero sólo se encendería de acuerdo con esta realización si está lleno de fluido, indicando que la tubería del conjunto 17 de ruta de fluido está completamente purgada de aire y está imprimada y lista para su uso. La fuente de radiación electromagnética puede ser inalámbrica, funcionar con batería o estar conectada a una fuente de alimentación del inyector. Esto significa que puede estar en contacto directo o indirecto con los tubos del conjunto 17 de ruta de fluido y puede ser desechable o reutilizable según aspectos específicos.

En otro ejemplo, el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento puede utilizarse para determinar el volumen de fluido necesario para purgar el conjunto 17 de ruta de fluido. Más específicamente, el sistema puede determinar la cantidad de aire presente dentro de la jeringa 12 utilizando cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento. A continuación, el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento puede determinar el tipo de conjunto 17 de ruta de fluido conectado a la jeringa mediante técnicas de coincidencia de patrones, tal como se describe en el presente documento. Utilizando esta información, la unidad 116 central de procesamiento puede calcular el volumen de fluido necesario para purgar/imprimar el conjunto 17 de ruta de fluido. Utilizando esta información, la unidad 116 central de procesamiento puede ordenar al inyector 10 que accione la jeringa para mover el émbolo una distancia suficiente correspondiente al volumen de aire que se calcula que hay en la jeringa y en el conjunto 17 de ruta de fluido. El émbolo puede desplazarse una distancia adicional para expulsar otro volumen y garantizar el imprimado completo del sistema.

En otra configuración del contenedor 550 de purga, uno o más sensores pueden estar asociados al mismo. Más particularmente, un componente (no mostrado) puede ser provisto en el contenedor 550 de purga que se mueve cuando el fluido entra (lo que significa que la tubería está siendo purgada). El componente móvil puede ser detectado por el sensor 114 o ser un indicador visual para el operador, y puede determinarse un volumen de fluido que entra en el contenedor 550 de purga para confirmar cuándo se ha completado la imprimación de la jeringa y el conjunto 17 de ruta de fluido .

Por ejemplo, en un aspecto, el componente podría ser un filtro de aire (por ejemplo, un filtro de la marca Porex) que permite el paso de aire mientras se produce el imprimado y, a continuación, entra en contacto con el fluido, acumula presión, rompe la fricción con la superficie y es impulsado hacia delante hasta una posición que puede ser detectada por el sensor 114 o el operador. El componente también podría consistir en bolas flotantes que suben y bajan en función de la presencia de fluido y de la densidad del fluido presente, como se explica con más detalle en el presente documento en relación con la colocación de dichas bolas en la jeringa.

H. Medición de la capacitancia basada en el hinchamiento y estiramiento de al menos una porción de la jeringa

La capacitancia se define como el cambio de volumen de un elemento o elementos del ruta del fluido, o de todo el sistema, como resultado de un cambio de presión en el sistema, por ejemplo cuando la presión interna del sistema aumenta por la operación del émbolo para presurizar el sistema durante un proceso de inyección. El volumen total de expansión, capacidad o volumen de capacitancia del sistema representa la cantidad o volumen total de fluido suprimido (es decir, el volumen de reflujo) que se captura en la hinchazón de los componentes del sistema inyector debido a la presión aplicada. La capacitancia total del sistema y el volumen de capacitancia son inherentes a cada sistema de inyección de fluido y dependen de una pluralidad de factores, incluyendo la construcción del inyector, las propiedades mecánicas de los materiales utilizados para construir la jeringa, el pistón, la chaqueta de presión que rodea la jeringa, el movimiento o flexión de la camisa de presión y la restricción, la densidad, compresibilidad y/o viscosidad del fluido, el cambio en el volumen de flujo bajo presión constante, las líneas de fluido que suministran el contraste y la solución salina a un dispositivo de mezcla de flujo, la presión inicial, la presión final, etc. Por ejemplo, en los inyectores de jeringa doble, la cantidad de flujo de retorno o inverso aumenta cuando la diferencia de velocidad relativa entre los dos pistones del sistema de inyección es grande y la presión requerida es alta, lo que puede ocurrir cuando el flujo de fluido simultáneo es a través de una restricción pequeña, la velocidad de la inyección total de fluido es grande, y/o la viscosidad del fluido es alta. El flujo de retorno o inverso puede impedir que se produzcan diferentes proporciones de fluido suministrado simultáneamente en determinadas inyecciones, lo que puede ser perjudicial para todos los sistemas inyectores de tipo de dos jeringas, tal como el inyector 10 de fluido.

La medición de la capacitancia puede utilizarse para corregir los cambios en el caudal y el volumen suministrado de forma dinámica con el fin de mejorar las prácticas de obtención de imágenes clínicas. Más concretamente, en los procedimientos médicos, tal como en la infusión intravenosa de un medio de contraste para la obtención de imágenes radiográficas con contraste, a menudo es deseable introducir un "bolo agudo" de fluido en el que la medicación y/o el fluido de diagnóstico se introducen a una presión mayor para su rápida administración en un lugar específico del cuerpo. En el caso de la obtención de imágenes radiográficas con contraste, debe haber suficiente medio de contraste en el lugar específico o región de interés del cuerpo en un momento predeterminado para que se tomen imágenes de calidad diagnóstica durante el procedimiento. Por lo tanto, es importante la precisión en la cantidad o volumen de medio de contraste administrado al paciente y el momento en que este volumen de medio de contraste alcanza un punto concreto en el cuerpo de un paciente. Un "bolo agudo" de medio de contraste en la práctica puede definirse como una columna distinta o definida de líquido que tiene extremos o límites opuestos bien definidos. En consecuencia, la exactitud en la cantidad de fluido suministrado por vía intravenosa a un paciente es a menudo de importancia en los procedimientos terapéuticos y de diagnóstico médico y tal precisión puede ser disminuida por la expansión del volumen de capacitancia de los componentes de la ruta de suministro de fluido cuando el sistema de suministro de fluido está bajo presión. En la Patente de Estados Unidos No.

8,403,909 de Spohn et al. se describen más detalles sobre la medición de la capacitancia y su corrección.

En referencia a la FIG. 47, a medida que se suministra un fluido porciones, de la jeringa 12 se hincharán y estirarán debido al aumento de la presión interna durante un procedimiento de inyección. De acuerdo con aspectos de la presente divulgación, el volumen de capacitancia puede entonces determinarse como sigue. Este hinchamiento y estiramiento puede ser detectado en tiempo real por el al menos un sensor 114 y su extensión puede medirse utilizando el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento. Por ejemplo, el diámetro exterior de la jeringa 12 a lo largo de la longitud del barril 18 de la jeringa 12 puede determinarse como se muestra en la FIG. 47. La unidad 116 central de procesamiento puede entonces integrar a través de las diferentes mediciones de diámetro exterior a lo largo de la longitud del barril 18 por encima del sello inferior del émbolo 26 para determinar un volumen preciso dentro de la jeringa 12 dinámicamente. A continuación, el volumen esperado si la jeringa 12 no tuviera capacitancia se resta del volumen dinámico determinado y se obtiene un volumen restante que corresponde al volumen de capacitancia. Una vez conocido el volumen de capacitancia, el inyector 10 de fluido puede ser controlado para controlar el pistón 124 para compensar la expansión del barril 18 bajo presión para asegurar la entrega de un bolo agudo.

En referencia a la FIG. 48, se ilustra un gráfico de volumen frente a tiempo de un procedimiento de inyección realizado por el inyector 10 de fluido en el que la línea 501 representa un volumen de fluido que el inyector 10 de fluido ha sido programado para creer que ha sido suministrado sin ninguna corrección por capacitancia; la línea 503 representa el volumen de fluido que ha sido realmente suministrado al paciente; y la línea 505 representa la diferencia debida a la capacitancia del sistema entre lo que se cree que ha sido suministrado y lo que ha sido realmente suministrado. El escáner (no mostrado) utilizado para capturar una imagen con fines diagnósticos se activa y se le ordena que comience a capturar imágenes en el intervalo de tiempo exacto en que se espera que el fármaco pase por la parte concreta del cuerpo de la que se desea obtener la imagen. Ese tiempo se basa en la cantidad de fluido que el inyector 10 de fluido cree que se está introduciendo durante un cierto período de tiempo (es decir, la línea 501 en la FlG.48). Dado que la cantidad real de fluido se suministra más tarde de lo esperado, el escáner puede, en ciertos casos, capturar imágenes cuando el fluido (es decir, el contraste) no se ha introducido completamente en la parte del cuerpo que se está mostrando en imágenes. Esto se debe a la capacitancia, o hinchazón del conjunto de jeringa y tubo con la presión, tal como se describe en el presente documento. Para corregirlo, la mayoría de los operadores introducen un retardo estimado para intentar compensar la capacitancia. Sin embargo, al determinar el caudal y la capacitancia basándose en las secciones de hinchamiento y estiramiento como se describe en el presente documento, el controlador del inyector 10 de fluido puede automatizar este retardo para el operador y capturar imágenes de la mejor calidad para fines de diagnóstico.

I. Determinación del volumen restante

En un ejemplo, el sistema 110 de verificación de fluidos puede disponerse de tal manera que el al menos un sensor 114 pueda capturar una imagen de la jeringa 12 que incluya el barril 18 y el émbolo 26 de tal manera que pueda determinarse una posición del émbolo 26 en cada una de las imágenes. Basándose en estas imágenes, se puede determinar el volumen de contraste o solución salina que queda dentro de la jeringa 12 . Concretamente, en referencia a la FIG. 49, el sensor 114 obtiene una imagen de la jeringa 12 en el paso 570. A continuación, en el paso 572, el software de procesamiento de imágenes identifica el émbolo 26 en la imagen mediante el reconocimiento de patrones basado en una imagen de entrenamiento como se discute en el presente documento. A continuación, en el paso 574, el software de procesamiento de imágenes determina la posición del émbolo 26 dentro del barril 18 de la jeringa 12 determinando el cambio de ubicación del émbolo 26 con respecto a un punto de referencia. Una vez que se ha determinado la posición del émbolo 26 dentro del barril 18 de la jeringa 12 , esta posición puede compararse con posiciones conocidas correspondientes a un volumen de fluido restante dentro de la jeringa 12 en el paso 576. La unidad 116 central de procesamiento envía entonces una señal para mostrar el volumen restante a la pantalla 118 en el paso 578. El volumen restante puede mostrarse como un valor numérico o puede mostrarse una representación gráfica de la jeringa 12 que ilustre el volumen restante en tiempo real dentro de la jeringa. Las imágenes se toman continuamente y la visualización del volumen restante se actualiza continuamente hasta que el procedimiento de inyección se completa según lo determinado en el paso 580. También puede incorporarse al protocolo la corrección del volumen restante de la jeringa mediante la medición de la expansión de la jeringa durante la inyección debido a la capacitancia. En consecuencia, el al menos un sensor puede medir el cambio en el diámetro exterior de la jeringa, por ejemplo mediante la comparación de una imagen con una plantilla de referencia, y calcular el volumen debido a la capacitancia. Este volumen de capacitancia puede monitorizarse en tiempo real y transmitirse a la unidad central de procesamiento, donde el análisis algorítmico puede permitir la compensación de la capacitancia para ajustar la administración de fluido y proporcionar la administración de un bolo agudo.

En un ejemplo alternativo, el volumen restante en la jeringa 12 puede determinarse utilizando únicamente una imagen del halo 120 si se utiliza el émbolo 26 de las FIGS. 5A y 5B. Más específicamente, el émbolo 26 puede estar formado o recubierto con un material reflectante que tenga una pluralidad de bandas 38 de diferentes colores. El material reflectante que forma las bandas 38 refleja la luz dirigida hacia el émbolo 26 en dirección distal a través del barril 18 para producir el halo. A medida que el émbolo o la cubierta 26 de émbolo se mueve a través de la jeringa, la luz se refleja desde una banda 38 diferente dependiendo de la posición del émbolo 26 dentro del barril 18. Dado que cada una de las bandas 38 del émbolo 26 es de diferente color, el color y/o apariencia del halo cambia dependiendo de la banda 38 sobre la que se refleja la luz a medida que el émbolo 26 avanza o se retrae a través del barril 18 durante un procedimiento de inyección o llenado. El al menos un sensor 114 puede posicionarse para capturar imágenes del halo a medida que el émbolo avanza o se retrae a través del barril 18. El software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento detecta el cambio de color del halo. La unidad central de procesamiento está configurada para determinar entonces una posición del émbolo 26 dentro del barril 18 basándose en el color del halo. Una vez que la unidad 116 central de procesamiento determina la posición del émbolo 26, se determina el volumen de fluido que queda dentro de la jeringa. A continuación, la unidad 116 central de proceso envía una señal para mostrar el volumen de fluido restante en la pantalla 116. El volumen de fluido restante puede mostrarse como un valor numérico o puede mostrarse una representación gráfica de la jeringa 12 que ilustre el volumen restante dentro de la jeringa. En una realización alternativa, se pueden colocar luces LED de diferentes colores en el émbolo para transmitir la luz a través de un material de émbolo translúcido o transparente en círculos concéntricos similares en el émbolo.

J. Retroalimentación de presión basada en el hinchamiento y estiramiento de la jeringa

En otro ejemplo, se pueden utilizar técnicas de procesamiento de imágenes para determinar la presión a la que se suministra un fluido dentro de la jeringa 12 a un paciente durante un procedimiento de inyección de fluido debido al hecho de que algunas partes, tal como una porción del extremo 24 distal, de la jeringa 12 se hincharán y estirarán durante un procedimiento de inyección. Se sabe que la magnitud de este hinchamiento y estiramiento corresponde a la presión que ejerce el fluido dentro de la jeringa en un momento dado.

En referencia a la FIGS. 50 y 51, de acuerdo con una realización, para mejorar este hinchamiento y estiramiento, puede utilizarse un ejemplo alternativo de la jeringa 12 que tiene una sección 590 flexible colocada en un extremo 24 distal de la misma. Muchos componentes de la jeringa 12 mostrada en las FIGS. 50 y 51 son sustancialmente similares a los componentes de la jeringa 12 descritos en el presente documento con referencia a la FIG. 2. Los números de referencia en las FIGS. 50 y 51 se utilizan para ilustrar componentes idénticos a los números de referencia correspondientes de la FIG. 2. Como la discusión anterior con respecto a la jeringa 12 generalmente mostrada en la FIG. 2 es aplicable al aspecto mostrado en las FIGS. 50 y 51, en el presente documento sólo se tratan las diferencias relevantes entre estos sistemas.

En un aspecto, la sección 590 flexible puede estar configurada para expandirse cuando la presión interna de la jeringa 12 aumenta durante un procedimiento de inyección. La sección 590 flexible puede ser moldeada por inserción a partir de un material más flexible que el barril 18. El material que forma la sección 590 flexible puede ser cualquier material flexible adecuado tal como, por ejemplo, TPU, TPE, polipropileno, polietileno y elastómeros termoplásticos. Además, el material 590 flexible puede ser un material transparente o translúcido de tal manera que pueda ser iluminado con la fuente 112 de radiación electromagnética y mostrar una característica de halo como se describe en el presente documento.

Mientras que la sección 590 flexible se ilustra en las FIGS. 50 y 51 como situadas en el extremo 24 distal de la jeringa 12, esto no debe interpretarse como una limitación de la presente divulgación, ya que la sección 590 flexible puede aplicarse a muchas zonas de la jeringa 12. Entre los factores que hay que tener en cuenta se incluye la minimización de la capacitancia del fluido al tiempo que se maximiza el hinchamiento para obtener una mejor resolución de la presión.

En referencia a la FIGS. 52 y 53 y referencia continuada a las FIGS. 50 y 51, el sistema 110 de verificación de fluidos que comprende el al menos un sensor 114, la unidad 116 central de procesamiento, y la pantalla 118 de acuerdo con este aspecto puede colocarse de tal manera que el sensor 114 sea capaz de capturar una imagen de la sección 590 flexible durante un procedimiento de inyección. Una vez obtenida una imagen de la sección 590 flexible, el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento mide un aumento del diámetro de la sección 590 flexible y correlaciona el aumento del diámetro con la presión interna de la jeringa. Por ejemplo, la FIG.52 ilustra la sección 590 flexible que tiene un pequeño aumento de diámetro que corresponde a una pequeña presión interna de la jeringa mientras que la FIG. 53 ilustra la sección 590 flexible que tiene un gran aumento de diámetro que corresponde a una gran presión interna de la jeringa. La unidad 116 central de procesamiento puede estar configurada para mostrar esta presión interna de la jeringa en la pantalla 118 y controlar el inyector 10 de fluido para permitir el control activo de la presión dentro de la jeringa durante los procedimientos de inyección.

En consecuencia, la sección 590 flexible proporciona una lectura "en vivo" o en tiempo real de la presión dentro del barril 18 de la jeringa 12 durante un procedimiento de inyección. En referencia a la FIG. 54, la presión negativa creada durante un procedimiento de llenado hace que la sección 590 flexible se mueva hacia dentro. Los cambios dimensionales de la sección 590 flexible pueden medirse utilizando el sensor 114 y el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento y, a continuación, puede determinarse el nivel de vacío subsiguiente.

Dicha presión negativa puede ser importante para la jeringa 135 de diafragma rodante descrita en el presente documento porque tener un alto nivel de vacío durante un llenado de dicha jeringa 135 podría aplastar o deformar las paredes de la jeringa 135. En consecuencia, con referencia a la FIG. 55, una realización de la jeringa 135 de diafragma rodante puede adaptarse para incluir una sección flexible o diafragma 591 en un conector 592 unido al extremo 137 distal de la jeringa 135 de diafragma rodante o proporcionado en la tapa 390 (no mostrada). El diámetro exterior de la sección 591 flexible puede medirse dinámicamente en tiempo real utilizando el al menos un sensor 114 y el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento, tal como se describe en el presente documento con respecto a la medición del diámetro de la sección 590 flexible. El diámetro exterior de la sección 591 flexible disminuye a medida que aumenta el vacío dentro de la jeringa de diafragma rodante durante un procedimiento de llenado. Por lo tanto, el tamaño del diámetro exterior de la sección 591 flexible puede utilizarse para determinar el nivel de vacío dentro de la jeringa 135 de diafragma rodante. A continuación, el nivel de vacío puede mantenerse por debajo de un umbral especificado ajustando la velocidad a la que se retira el pistón 138 para evitar el aplastamiento de la jeringa 135 de diafragma rodante.

En referencia a la FIGS. 56A y 56B, de acuerdo con un aspecto, también puede obtenerse una determinación de la presión dentro de la jeringa 12 posicionando la fuente 212 de radiación electromagnética de forma que se refleje a través de al menos una porción de una pared lateral del barril 18. La luz que brilla a través de la pared lateral del barril 18 se visualiza en la parte inferior del halo 120 como muestran las líneas 121a y 121b. Por ejemplo, si no hay luz que incida sobre la pared lateral del barril 18, esta zona aparecerá como una línea negra (121b). Al colocar la fuente 212 de radiación electromagnética debajo de la jeringa 12 orientada hacia arriba, hacia la pared lateral de la barril 18, la línea situada en la parte inferior del halo 120 aparece iluminada (véase el elemento 121a en la FIG. 56A) porque la luz sube por el interior de la pared lateral de la barril 18 y se representa en el halo 120.

Cuando la jeringa 12 es sometida a presión, por ejemplo durante un procedimiento de inyección, se hincha, empujando las paredes de la jeringa 12 hacia fuera, como se muestra en la FIG. 56B. Esto elimina la trayectoria en línea recta de la luz desde la fuente 212 de radiación electromagnética hasta la parte inferior del halo 120. Esta línea pasa de clara a oscura a medida que la jeringa 12 se hincha (es decir, aumenta la presión) (véase el elemento 121b de la FIG. 56B). La fuente 212 de radiación electromagnética también puede colocarse de forma que la luz desaparezca por completo cuando se alcance el límite de presión de la jeringa (es decir, que la jeringa se hinche lo suficiente como para bloquear la luz). Alternativamente, el brillo podría determinarse en función de la presión (es decir, el hinchamiento) y utilizarse para determinar la presión. Por ejemplo, se puede utilizar un software de reconocimiento de imágenes para monitorizar el cambio en la intensidad de la línea y proporcionar información en tiempo real sobre la capacitancia de la jeringa.

K. Retroalimentación del caudal

La información sobre el caudal del fluido suministrado por el inyector de fluido también podría proporcionarse a un operador utilizando muchos de los conceptos descritos en el presente documento. Más específicamente, la posición del émbolo 26 axialmente dentro del barril 18 puede ser monitorizada por el sensor 114 y el software de procesamiento de imágenes durante un procedimiento de inyección. A continuación, se puede crear una curva que muestre la posición del émbolo en relación con el tiempo durante el procedimiento de inyección. A continuación, puede obtenerse una ecuación para ajustar la curva. A continuación, la ecuación se proporciona a un algoritmo lógico en el que se incorporan los datos de la curva para calcular el caudal de fluido que suministra el inyector. Este caudal puede mostrarse al operador en la pantalla 118.

L. Información sobre el llenado de jeringas

Al llenar la jeringa 12, con contraste o solución salina, se ha observado que el halo o patrón 120 de identificación iluminado descrito en detalle en el presente documento sólo está presente si la jeringa se está llenando a un ritmo adecuado. Por ejemplo, utilizando una jeringa tal como la jeringa 12, la velocidad de llenado adecuada es de aproximadamente 4mL/seg porque esta es la velocidad de llenado más rápida con el fluido más espeso que se puede lograr antes de que una cabeza de vacío se introduzca en la jeringa. Sin embargo, la velocidad de llenado más rápida especificada dependerá de las restricciones particulares del sistema de inyección de fluido en cuestión. El pistón debe retroceder de forma que la jeringa se llene de la forma más rápida posible en función del sistema de inyección de fluido que se esté utilizando. Esto se logra utilizando los conceptos descritos en el presente documento mediante el examen dinámico del halo 120 utilizando el sensor 114 y el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento durante un procedimiento de llenado. Mientras se determine que el halo 120 está completamente presente, entonces el vacío no ha alcanzado un umbral en el que se genere una cabeza de vacío (es decir, aire) en la jeringa. El halo 120 se reconoce utilizando el sensor 114 y el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento, tal como se describe en el presente documento, y se detecta la posición del borde superior del halo 120 en relación con el borde inferior del halo 120. Si el borde superior del halo 120 comienza a moverse hacia abajo, se puede proporcionar al operador una indicación de que se está introduciendo aire en la jeringa 12 . Además, el inyector 10 de fluido puede controlarse para ajustar la velocidad a la que el émbolo 124 arrastra el émbolo 26 hacia atrás para restablecer el tamaño adecuado del halo 120. Esto permite que el inyector 10 de fluido alcance la velocidad de llenado más rápida posible, independientemente del tamaño de la jeringa, el tipo de fluido o la velocidad de llenado.

En otras palabras, si la jeringa se está llenando demasiado rápido, lo que provoca la introducción de aire en la jeringa, el halo 120 no estará presente. En consecuencia, el sensor 114 puede posicionarse para capturar una imagen del halo 120 durante un procedimiento de llenado. El software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento procesa la imagen para determinar la presencia del halo 120. Si se produce una ausencia del halo 120 , se envía una señal al inyector 10 de fluido para detener el proceso de llenado y ajustar la velocidad a la que el varilla 124 de pistón retrae el émbolo 26 de modo que el halo 120 esté presente durante todo el proceso de llenado.

M. Otras características de la jeringa que pueden identificarse con el procesamiento de imágenes

Otras características de la jeringa 12 pueden ser visualizadas utilizando el sistema 110 de verificación de fluidos y la información obtenida puede ser proporcionada al inyector 10 de fluidos. Por ejemplo, a menudo es necesario que el operador o el técnico validen la jeringa antes de realizar la inyección. La validación puede incluir la confirmación de que la jeringa es aceptable para el inyector y la determinación de diversas características de la jeringa y del fluido contenido en ella. Por ejemplo, el operador debe verificar que la información de identificación, tal como las dimensiones de la jeringa (por ejemplo, diámetro, longitud y volumen de fluido), y el contenido de fluido son correctos para el procedimiento que se está realizando. Además, se puede requerir al operador que proporcione cierta información sobre la jeringa, tal como la fecha de fabricación, la fuente, las características de fricción entre el émbolo y el barril de la jeringa, la viscosidad del fluido y similares (denominados en general en el presente documento "parámetros de inyección de la jeringa") al inyector de fluido o al sistema operativo del inyector para controlar la fuerza y la aceleración del émbolo para suministrar fluido a un caudal deseado. La información de identificación puede estar contenida o asociada a una etiqueta de identificación legible por máquina, tal como un código de barras. Por consiguiente, el sensor 114 puede obtener una imagen de dicho código de barras. El software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento puede entonces configurarse para leer la información de identificación del código de barras y proporcionar esta información al inyector 10 de fluido. En ciertos ejemplos, el código de barras puede estar retroiluminado por la fuente 112 de radiación electromagnética, haciéndolo así más claramente visible para el sensor 114.

Además, el barril 18 de jeringa cilíndrica es, en efecto, una lente en sí misma. Utilizando la curvatura de la pared de la jeringa, las imágenes que se capturan y reconocen aparecen diferentes al software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento si hay aire en la jeringa 12 o si hay fluido presente en la jeringa 12. Si hay aire en la jeringa 12, la imagen del código de barras recibida por el sensor 114 aparece en un primer tamaño y/u orientación. Si hay líquido presente en la jeringa 114, la imagen del código de barras aparece en un segundo tamaño y está invertida. En consecuencia, en un ejemplo, el código de barras puede estar codificado con información tal que cuando es leído por el sensor 114 cuando hay aire en la jeringa 12, el código informa al sistema que la jeringa 12 está presente, el tamaño de la jeringa 12, y que hay aire en la jeringa 12. Cuando hay líquido dentro de la jeringa 12, la imagen del código de barras se invierte y el software de procesamiento de imágenes proporcionado en la unidad 116 central de procesamiento reconoce el nuevo código que proporciona una señal al sistema indicando que hay líquido dentro de la jeringa 12. Además, el tamaño relativo del código de barras proporciona una indicación del tipo de fluido dentro de la jeringa 12 (es decir, solución salina, contraste o el tipo de contraste).

En otro ejemplo, con referencia a la FIG. 57, se puede añadir una tira 58 de temperatura a la jeringa 12 para proporcionar una indicación de la temperatura del contenido de la jeringa 12 a un operador. Esta banda 58 de temperatura puede ser visualizada por el sensor 114 y leída automáticamente por el software de procesamiento de imágenes. Específicamente, el sensor 114 está posicionado para capturar una imagen de la banda 58 de temperatura en el barril 18. La banda 58 de temperatura está configurada para cambiar de color con la temperatura o tener algún otro procedimiento que indique la temperatura. El software de procesamiento de imágenes está configurado para detectar este cambio de color y determinar la temperatura basándose en el cambio de color. A continuación, la información sobre la temperatura puede proporcionarse al inyector de fluido. En algunos ejemplos, la banda de temperatura y el código de barras pueden estar ambos en una etiqueta que se aplica a la jeringa 12.

N. Sistema ejemplar de inyección de fluidos que utiliza técnicas de reconocimiento de imágenes

En referencia a la FIGS. 58-60, un sistema 600 de inyección de fluido ejemplar comprende un inyector 10 de fluido que puede tener una carcasa 14 formada a partir de un material estructural adecuado, tal como plástico, un material compuesto, y/o metal. La carcasa 14 puede ser de diveras formas y tamaños dependiendo de la aplicación deseada. Por ejemplo, el sistema 600 de inyección de fluido puede ser una estructura independiente que tiene una porción 70 de soporte conectada a una base 72 con uno o más rodillos o ruedas de tal manera que el inyector 10 de fluido es móvil sobre el suelo. El inyector 10 de fluido puede incluir al menos un puerto 16 de jeringa para conectar de forma segura la al menos una jeringa 12 a las respectivas barras 124 de pistón. En diversos ejemplos, la al menos una jeringa incluye al menos un miembro de retención de jeringa configurado para retener la jeringa dentro del puerto 16 de jeringa del inyector 10 de fluido. En ejemplos no limitantes, el al menos un miembro de retención de la jeringa está configurado para acoplarse operativamente a un mecanismo de bloqueo proporcionado en o sobre el puerto 16 de jeringa del inyector 10 de fluido para facilitar la carga y/o extracción autoorientada de la jeringa hacia y desde el inyector 10. El miembro de retención de la jeringa y el mecanismo de bloqueo definen conjuntamente una interfaz de conexión para conectar la jeringa al inyector 10 de fluido. En la Patente de e E. UU.No. 9,173,995 se describe un ejemplo de diveras interfaces de conexión.

En ciertos ejemplos no limitantes, es deseable rotar y/o invertir temporalmente la carcasa 14 del inyector , incluyendo los puertos de jeringa, entre una posición sustancialmente vertical (es decir, con los puertos de jeringa apuntando hacia arriba), que puede facilitar, por ejemplo, la carga de una jeringa en un puerto de jeringa o el llenado de una jeringa con fluido médico, y una posición invertida, que puede facilitar, por ejemplo, la eliminación de burbujas de aire en un fluido médico contenido dentro de una jeringa, o la realización de un procedimiento de inyección. Por consiguiente, en ejemplos no limitantes de la presente divulgación, la carcasa 14 puede estar conectada a la porción 70 de soporte de forma giratoria, de tal manera que la carcasa 14 es giratoria con respecto a la porción 70 de soporte y a un poste 74 retráctil .

El sistema 600 de inyección de fluido puede incluir además un miembro 76 de soporte inferior que puede extenderse o retraerse en dirección vertical para ajustar la altura del inyector 10 de fluido. Un operador puede empujar hacia abajo un mango 78 para liberar una conexión de bloqueo entre el miembro 76 de soporte inferior y un calentador 80 de fluido proporcionado en el miembro 76 de soporte inferior. Al presionar el mango 78, el operario puede subir o bajar el calentador 80 de fluido para ajustar la altura del inyector 10 de fluido.

En ejemplos no limitantes, al menos un conjunto 17 de ruta de fluido puede estar conectado fluidamente con el extremo distal de la al menos una jeringa para suministrar fluido médico desde la al menos una jeringa a un catéter, aguja u otra conexión de suministro de fluido (no mostrada) insertada en un paciente en un sitio de acceso vascular. El flujo de fluido de la al menos una jeringa puede ser regulado por un módulo de control de fluido operado por un controlador, tal como un controlador 82 de pantalla táctil desmontable o cualquier dispositivo adecuado. El módulo de control de fluidos puede accionar diversos pistones, válvulas y/o dispositivos reguladores de flujo para regular la administración del fluido médico, tal como la solución salina y el contraste, al paciente basándose en uno o más parámetros de inyección seleccionados por el usuario, tal como el caudal de inyección, la duración, el volumen total de inyección y/o la proporción de medio de contraste y solución salina.

El controlador 82 puede incluir uno o más procesadores, memoria, interfaces de red, y/o similares y puede estar configurado para controlar una pantalla que comprende una interfaz gráfica de usuario ("GUI"), que puede permitir a un usuario ver y/o interactuar con diversos parámetros de inyección a través de iconos gráficos e indicadores visuales producidos en la pantalla. El controlador 82 puede incluir la unidad 116 central de procesamiento con el software de procesamiento de imágenes en ella o en una unidad separada. En ejemplos no limitantes, el controlador 82 puede estar formado como un controlador de pantalla táctil desmontable. El controlador 82 también puede estar unido de forma no retirable al inyector 10 de fluido. El controlador 82 puede utilizarse para monitorizar uno o más parámetros de inyección, incluyendo, por ejemplo, información específica del paciente (edad, peso, sexo, órgano que se va a visualizar, dosificación del agente de imagen, etc.), que puede ser introducida por el usuario o recuperada/descargada de una base de datos, una red, una memoria u otro controlador en comunicación con el sistema mediante un proceso de comunicación por cable o inalámbrico. El controlador 82 puede estar configurado además para controlar diversos parámetros de inyección que pueden ser introducidos por un usuario y/o calculados por uno o más cálculos algorítmicos realizados por el controlador 82, el dispositivo de control de fluidos y/o otro controlador o procesador en comunicación con el dispositivo de control de fluidos y/o el controlador 82 basándose en datos descargados de una base de datos y/o introducidos por un usuario.

Con referencia específica a la FIGS. 59 y 60, el sistema 600 ejemplar de inyección de fluido utiliza el patrón de identificación iluminado y las técnicas de procesamiento de imágenes que se tratan en el presente documento. Como se ha descrito anteriormente, el sistema 600 incluye un inyector 10 de fluido similar al inyector de fluido descrito con referencia a la FIG. 1. El inyector 10 de fluido está configurado para acoplar un par de jeringas 12. Las jeringas 12 se montan en los puertos 16 de jeringa del inyector 10 de fluido. Una serie de fuentes 112 de radiación electromagnética, tal como los LED, están montadas o incrustadas en un extremo distal de una varilla 124 de pistón del inyector 10. Los LED están configurados para iluminarse en un primer color cuando se detecta un primer fluido dentro de la jeringa 12 y en un segundo color cuando se detecta un segundo fluido dentro de la jeringa 12. Cuando se acciona, la varilla 124 de pistón avanza hacia y se recibe dentro de la cavidad (no mostrada) definida por el émbolo 26. Los LEDs emiten luz en dirección axial a través de la cubierta 26 de émbolo para producir el halo 120 adyacente al extremo 24 distal de la barril 18 de la manera comentada anteriormente. El sensor 114 puede proporcionarse de forma retirable en una porción 602 de soporte del sistema 600 de inyección de fluido de tal manera que el sensor 114 se coloca detrás de las jeringas 12 cuando las jeringas 12 se están llenando con fluido de un frasco o bolsa de fluido multidosis. Como se describe en el presente documento, el sistema 600 de inyección de fluido puede estar configurado para identificar el tipo de fluido que se dirige a la jeringa 12 o el nivel de fluido en cada jeringa 12 utilizando técnicas de procesamiento de imágenes. Basándose en la información identificada por las técnicas de procesamiento de imágenes, el inyector 10 puede ajustar sus parámetros de funcionamiento para conseguir los parámetros de llenado e inyección deseados.

Como se ha comentado en el presente documento, la fuente 112 de radiación electromagnética puede ser una bombilla, una bombilla LED, un emisor de luz visible, un emisor de infrarrojos o un láser, colocados para proyectar un haz de radiación electromagnética a través de un interior de la jeringa 12. La fuente de radiación electromagnética emite radiación electromagnética generalmente en dirección axial a través de la jeringa 12. Por ejemplo, un haz de radiación electromagnética puede pasar a través de un émbolo translúcido o transparente o una cubierta 26 de émbolo y hacia el extremo 24 distal de la jeringa 12.

Como se explica con más detalle en el presente documento, la fuente 112 de radiación electromagnética puede configurarse para aumentar la visibilidad del halo 120 o para adaptar el halo 120 a sensores o detectores de radiación electromagnética concretos. En un ejemplo, la fuente 112 de radiación electromagnética incluye un láser con una longitud de onda de aproximadamente 532 nm (por ejemplo, un láser verde). La fuente de radiación electromagnética láser verde puede utilizarse con émbolos de color neutro o transparentes y seguir produciendo un halo de color llamativo. En otros ejemplos, la fuente 112 de radiación electromagnética puede emitir radiación electromagnética fuera del espectro visible siempre que el sistema incluya un sensor o cámara capaz de detectar la radiación (por ejemplo, el halo) dentro de la longitud de onda emitida. En uno de estos aspectos, se puede proporcionar un sensor de infrarrojos para detectar la radiación en la jeringa 12. En otros ejemplos, la fuente de radiación electromagnética puede configurarse para emitir luz polarizada o determinadas longitudes de onda de luz filtrada, que pueden distinguirse más fácilmente de la luz ambiente. En otros ejemplos, la fuente de radiación electromagnética puede estar configurada para emitir pulsos de luz de acuerdo con una secuencia predeterminada e identificable, que puede ser identificada por un operador del sistema o detectada automáticamente por un sensor.

La luz o la radiación electromagnética que atraviesa el émbolo o la cubierta 26 de émbolo irradia sustancialmente a través de la jeringa 12 para formar el halo 120. Cuando la jeringa 12 está vacía o sólo parcialmente llena, los haces de radiación electromagnética pasan a través de la jeringa 12, pero no forman una porción iluminada distintiva o halo cerca del extremo distal de la misma como se muestra en la FIG. 8. Por el contrario, cuando la jeringa 12 está completamente llena de fluido, los haces de radiación electromagnética son refractados por el fluido, lo que produce un halo 120 cerca del extremo 24 distal de la jeringa 12. Un operador del sistema o un dispositivo óptico o de lectura de imágenes automatizado, tal como el sensor 114, puede identificar si el halo, en caso de estar presente, tiene la forma y el tamaño correctos. Si el halo es demasiado pequeño, no lo suficientemente brillante o no está presente en absoluto, el operador del sistema puede añadir fluido adicional a la jeringa 12 para completar el llenado. Si se identifica un halo con el tamaño, la forma y el brillo correctos, la verificación se ha completado y el contenido líquido de la jeringa 12 está listo para su administración a un paciente.

En ciertos ejemplos, el sistema 600 también es capaz de, mediante el uso del reconocimiento de imágenes, determinar si dos jeringas 12 están presentes en el inyector 10 de fluido simultáneamente. Además, el sistema 600 detecta si las jeringas 12 están llenas de fluido o de aire. El sistema 600 también, utilizando imágenes obtenidas del sensor 114, visualiza características en el barril 18, visualiza diferencias de altura del halo 120, o visualiza la luz láser que pasa a través del fluido para detectar cuál de las dos jeringas 12 tiene contraste y cuál tiene solución salina, como se describe con mayor detalle en el presente documento. Una vez determinado esto, el sistema 600 puede enviar una señal a la fuente 112 de radiación electromagnética situada en la barra 124 de pistón debajo de los émbolos translúcidos de la cabeza del inyector. Esta señal puede alertar a la fuente de radiación electromagnética para que encienda los LED de un primer color, tal como el verde, debajo de la jeringa 12 que se ha determinado que tiene contraste, y para que encienda los LED de un segundo color, tal como el azul, debajo de la jeringa 12 que se ha determinado que tiene solución salina. Esta luz iluminará el halo 120, que también tendrá un color correspondiente al color de los LED, para su visualización por el operador.

El sistema también puede enviar una señal para alertar al operador del tipo de fluido mediante cualquier otro procedimiento de señales visuales, auditivas o sensoriales. Por ejemplo, una vez que se ha determinado mediante técnicas de reconocimiento de imagen que una jeringa 12 contiene contraste, señales visuales (LEDs, luz láser, gráficos, texto) y/o señales auditivas (alarmas, campanas, silbatos, otros sonidos) alertan al operador del hecho de que una jeringa 12 en particular contiene contraste. Por ejemplo, pueden utilizarse características de superposición verdes para el lado del inyector 10 especificado para el contraste. Se pueden utilizar LED verdes para iluminar el halo 120 de la jeringa 12 que se ha determinado que tiene contraste, independientemente del lado en el que se encuentre la jeringa 12 . Esto se logrará teniendo circuitos de ambos colores de LED (verde y azul) donde el verde se iluminará si se determina que hay contraste y el azul si se determina que hay solución salina. También es posible enviar mensajes al operador en la sala de control alertándole de qué jeringa está en cada lado, y si eso entra en conflicto con el protocolo prescrito por el médico tratante.

Con referencia específica a la FIG. 59, el sistema 600 ha determinado que una jeringa 12a de contraste está instalada a la derecha y una jeringa 12b de solución salina a la izquierda, como se muestra. En la pantalla 118, se muestra "C" a la derecha y "S" a la izquierda para indicar que el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento ha identificado el contenido de la jeringa de la izquierda como solución salina y el contenido de la jeringa de la derecha como contraste. En referencia a la FIG. 61, la jeringa 12a de contraste se ha movido a la posición izquierda y la jeringa 12b de solución salina a la posición derecha como se muestra. En la pantalla 118, aparece ahora "C" a la izquierda y "S" a la derecha para indicar que el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento ha identificado el contenido de la jeringa de la izquierda como contraste y el contenido de la jeringa de la derecha como solución salina. En referencia a la FIG. 62, el inyector 10 de fluido se muestra con las jeringas 12a, 12b ausentes. En la pantalla 118, aparece ahora "A" tanto a la izquierda como a la derecha para indicar que el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento ha identificado aire presente en ambas ubicaciones. En referencia a la FIG. 63, una jeringa 12 vacía ha sido instalada en la posición izquierda y otra jeringa 12 vacía ha sido instalada en la posición derecha como se muestra. En la pantalla 118, aparece ahora "A" tanto a la izquierda como a la derecha para indicar que el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento ha identificado la presencia de aire en ambas jeringas.

O. Utilización de una jeringa con elementos flotantes

En referencia a la FIG. 64, se ilustra otro ejemplo alternativo de una jeringa 12 que puede utilizarse con el inyector 10 de fluido y el sistema 110 de verificación de fluido para determinar el tipo de fluido dentro de la jeringa 12 . Esta jeringa 12 es similar a la jeringa 12 de la FIG. 2 excepto que incluye una pluralidad de objetos, tales como bolas 650a, 650b, y 650c flotantes, posicionadas entre el extremo 24 distal de la jeringa 12 y el émbolo. La densidad de las bolas 650a, 650b y 650c son diferentes para permitir que la bola 650b flote en solución salina (densidad igual o inferior a 1,0 g/ml) y que la bola 650c se hunda en solución salina pero flote en contraste (densidad superior a 1,1 g/ml pero inferior al contraste menos denso).

Las bolas 650a, 650b y 650c flotantes para contraste y diferenciación salina funcionan según el principio de flotabilidad. Se trata de una fuerza ascendente sobre un objeto en un fluido que se opone a su peso hacia abajo. La variable motriz de este fenómeno es la densidad, concretamente del fluido y del peso sumergido en el fluido. Si la densidad de las bolas 650a , 650b y 650c es mayor que la del fluido por un margen suficiente, el peso vence a la fuerza de flotación y las bolas 650a, 650b y 650c se hunden hasta el fondo. Si la densidad de las bolas 650a, 650 b y 650c es inferior por un margen suficiente, la bola 650a, 650b y 650c flota.

La solución salina y el contraste tienen densidades diferentes. Por ejemplo, la solución salina puede tener una densidad en torno a 1 g/mL, mientras que los contrastes más espesos tienen densidades en torno a 17 g/mL). En un ejemplo, la bola 650b tiene una densidad de 0,5g/mL y la bola 650c tiene una densidad de 5g/mL. En referencia a la FIG. 65, cuando la jeringa 12 está llena de aire y colocada en posición vertical, todas las bolas 650a, 650b y 650c flotantes se asientan en el fondo de la jeringa 12 debido a la gravedad. En consecuencia, una jeringa 12 llena de aire no tiene bolas flotando cerca del extremo 24 distal de la misma. En referencia a la FIG.66, cuando la jeringa 12 se llena con solución salina, basándose en el principio descrito anteriormente, la bola de densidad 0,5g/mL (es decir, la bola 650b) flota hacia el extremo 24 distal de la jeringa 12, mientras que la bola de densidad 5g/mL (bola 650c) permanece en el fondo ya que la fuerza de flotación no supera su peso. También puede colocarse dentro de la jeringa 12 una bola 650a de referencia con una densidad inferior a 0,5 g/mL. Esta bola 650a también flota hacia el extremo 24 distal de la jeringa 12 cuando hay solución salina dentro de la jeringa 12. En consecuencia, una jeringa 12 llena de solución salina tiene dos bolas flotando cerca del extremo 24 distal de la misma. En referencia a la FIG. 67, cuando la jeringa 12 se llena con contraste de densidad 17g/mL, las tres bolas 650a, 650by 650c flotan hacia la parte superior ya que cada bola tiene una densidad menor que la del fluido en el que están sumergidas.

Haciendo referencia a la FIGS. 65-67, el sensor 114 puede posicionarse para capturar una imagen del extremo 24 distal de la jeringa 12. A continuación, el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento puede detectar la presencia o ausencia de las bolas 650a, 650b y 650c en la imagen. Si el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento determina que no hay bolas presentes, se puede enviar una señal a la pantalla 118 para mostrar que hay aire dentro de la jeringa 12. Si el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento determina que las bolas 650a y 650b están presentes, se puede enviar una señal a la pantalla 118 para mostrar que hay solución salina dentro de la jeringa 12. Por último, si el software de procesamiento de imágenes en la unidad 116 central de procesamiento determina que las tres bolas están presentes, se puede enviar una señal a la pantalla 118 para mostrar que el contraste está presente dentro de la jeringa. Este principio funciona para cualquier número de bolas en la jeringa, siempre que tengan las densidades correspondientes adecuadas. Una aplicación más profunda consiste en disponer de varias bolas de densidades variables que corresponden a las densidades variables de las diferentes marcas y concentraciones de contraste. Este principio puede utilizarse para determinar los distintos tipos de contraste presentes mediante el reconocimiento de imágenes de bolas flotantes. Además, las bolas 650a, 650b y 650c pueden tener diferentes tamaños para proporcionar otra característica que permita al software de procesamiento de imágenes diferenciar entre contraste y solución salina.

La jeringa 12 de la FIG. 64 también puede utilizarse para determinar la temperatura de un fluido contenido en la jeringa 12. Las bolas 650a, 650b y 650c flotantes para la determinación de la temperatura funcionan de nuevo basándose en el principio de flotabilidad. Se trata de una fuerza ascendente sobre un objeto en un fluido que se opone a su peso hacia abajo. La variable motriz de este fenómeno es la densidad, concretamente del fluido y del peso sumergido en el fluido. Si la densidad de las bolas 650a, 650b y 650c es mayor que la del fluido por un margen suficiente, el peso vence a la fuerza de flotación y las bolas 650a, 650b y 650c se hunden hasta el fondo. Si la densidad de las bolas 650a, 650b y 650c es inferior en un margen suficiente, las bolas flotan. En esta aplicación, la densidad cambia con la temperatura. Al calentarse el fluido contenido en la jeringa 12 , su volumen tiende a aumentar, lo que disminuye su densidad. En consecuencia, las bolas 650a, 650b, y 650c flotantes pueden tener densidades incrementales (por ejemplo, 0,5g/mL, 0,6g/mL, 0,7g/mL para la solución salina y 15g/mL, 15,5g/mL, 16g/mL para el contraste) de modo que al aumentar la temperatura del fluido, la correspondiente disminución de la densidad hará que las bolas 650a, 650b, y 650c específicas floten o se hundan. El extremo 24 distal de la jeringa 12 puede visualizarse mediante el sensor 114 y el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento puede determinar el número de bolas presentes en la imagen. Una vez determinado el número de bolas, la unidad 116 central de proceso puede correlacionar el número de bolas con la temperatura del fluido. El diámetro de las bolas 650a, 650b y 650c también puede variarse para que se corresponda con su relación densidad/temperatura, de modo que el software de procesamiento de imágenes de la unidad 116 central de procesamiento pueda medir el diámetro y correlacionarlo con una densidad y, a partir de la densidad, con una temperatura del fluido.

La jeringa 12 de la FIG. 64 también puede utilizarse como limitador de presión. Más específicamente, una de las bolas 650a, 650b y 650c puede estar configurada para tener una flotabilidad ligeramente positiva a presión cero cuando está sumergida en un fluido. Por consiguiente, dicha bola flota cuando la jeringa no inyecta fluido y está llena de fluido. Al comenzar la inyección, aumenta la presión en el interior de la jeringa. Dado que el aire de la bola flotante es más compresible que el fluido contenido en la jeringa, el volumen de la bola disminuye, aumentando así su densidad. Por lo tanto, las bolas flotantes pueden diseñarse para hundirse a una presión interna determinada dentro de la jeringa. Por ejemplo, la bola podría estar diseñada para caer al fondo de la jeringa a presiones superiores a 325 psi. A continuación, la bola que cae se captura en imágenes tomadas por el sensor 114 y detectadas por el software de procesamiento de imágenes. A continuación, se envía una señal al inyector de fluido para limitar la presión de la inyección.

III. Otros conceptos

En otro ejemplo, la fuente 112 puede emitir luz de una longitud de onda determinada y la velocidad a la que la luz viaja a través de la jeringa puede ser medida por un detector y un procesador y es indicativa del tipo de fluido contenido dentro de la jeringa 12.

Cabe señalar que, si bien todos los conceptos descritos en el presente documento se describen con referencia a jeringas e inyectores de fluidos, esto no debe interpretarse como una limitación de la presente invención, ya que estos conceptos pueden utilizarse con cualquier contenedor de fluidos. Por ejemplo, estos conceptos se pueden utilizar en un entorno de embotellado de bebidas para garantizar que cada botella que se fabrica incluye el volumen correcto de líquido y el líquido correcto. Las botellas pueden estar provistas de un fondo translúcido o transparente coloreado y un cuello en ángulo. Después de llenar las botellas, se coloca una fuente de radiación electromagnética debajo de las botellas para iluminarlas y generar un halo cerca del cuello de los frascos. Este halo puede identificarse utilizando un sensor y un programa informático de tratamiento de imágenes, tal como se describe en el presente documento. Si el halo no está presente o tiene un tamaño inadecuado, podría generarse una señal de que la botella no se ha llenado correctamente.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una jeringa (12) que comprende:

un barril (18) de jeringa con un extremo (20) proximal y un extremo (24) distal cónico ahusadocon una superficie en ángulo; y

un émbolo (26) dispuesto de forma deslizante en el barril (18) de jeringa y configurado para avanzar a través del barril (18) de jeringa para expulsar un fluido (F) de la misma,

en el que el émbolo (26) comprende un material transparente o translúcido configurado para transmitir a través de él radiación electromagnética coloreada procedente de una fuente de radiación electromagnética situada debajo del émbolo o de la cubierta del émbolo (26), o bien

en el que al menos una porción del émbolo comprende un material coloreado configurado para reflejar en una superficie (26A) distal del émbolo o de la cubierta del émbolo (26) axialmente a través del barril (18) de jeringa, radiación electromagnética emitida desde una fuente (112) electromagnética situada fuera del barril (18) de jeringa para emitir radiación electromagnética a través de al menos una porción de la pared lateral del barril (18) de jeringa hacia la superficie (26A) distal del émbolo o de la cubierta del émbolo (26),

caracterizado porque

la superficie en ángulo del extremo (24) distal cónico está configurada de tal manera que se forma un patrón de identificación iluminado en forma de halo(120) circunferencial coloreado en una porción predeterminada de la superficie en ángulo del extremo (24) distal cónico del barril (18) de jeringa cuando la jeringa (12) se llena con el fluido (F), en la que la superficie en ángulo en el extremo (24) distal cónico de la jeringa (12) tiene una forma tal que, cuando la jeringa (12) se llena con el fluido (F), al menos una porción de la radiación electromagnética se ve afectada por una interacción de la radiación electromagnética con al menos una interfaz asociada con el fluido (F) y la jeringa (12) para formar el halo (120) circunferencial coloreado indicativo del contenido de fluido de la jeringa (12) en una porción predeterminada de la jeringa (12).

2. La jeringa (12) de la reivindicación 1, en la que el barril (18) de jeringa tiene una forma tal que cuando un volumen (19) interior del barril (18) de jeringa está total o parcialmente lleno de aire, al menos una propiedad del halo (120) circunferencial coloreado es diferente en comparación con cuando la jeringa (12) está completamente llena con el fluido (F),

donde preferentemente la al menos una propiedad comprende al menos una de las siguientes: presencia, tamaño, forma y brillo del halo (120) circunferencial coloreado.

3. La jeringa (12) de la reivindicación 1, en la que el halo (120) circunferencial coloreado no es visible cuando un volumen de aire presente en el extremo (24) distal cónico ahusado de la jeringa (12) definido por la superficie en ángulo es superior a aproximadamente 15% del volumen total del extremo (24) distal cónico ahusado de la jeringa (12) definido por la superficie en ángulo.

4. La jeringa (12) de la reivindicación 1, en la que el halo (120) circunferencial coloreado es visible para un observador o para un sensor (114) cuando la jeringa (12) se ve desde un lado, en una orientación recta, o en una orientación inclinada hacia delante o inclinada hacia atrás.

5. La jeringa (12) de la reivindicación 1, en la que la superficie en ángulo del extremo (24) distal cónico ahusado de la barril (18) de jeringa tiene un ángulo de aproximadamente 30 grados a 60 grados con respecto a un eje longitudinal de la jeringa (12).

6. La jeringa (12) de la reivindicación 1, en la que una fuente (112) de radiación electromagnética comprende una bombilla, una bombilla LED, un emisor de fotones, un emisor de infrarrojos, un láser o luz ambiental.

7. La jeringa (12) de la reivindicación 1, que comprende además al menos una línea o marca (556) de referencia formada en el extremo (24) distal cónico ahusado del barril (18) de jeringa y que se extiende alrededor de una circunferencia del extremo (24) distal cónico ahusado del barril (18) de jeringa,

en la que la al menos una línea o marca (556) de referencia se forma preferentemente en el barril (18) de la jeringa (12) mediante al menos una de las técnicas de impresión, sobremoldeo y grabado.

8. La jeringa (12) de la reivindicación 7, en la que una primera línea de referencia o marca (40) de la al menos una línea de referencia o marca (556) está configurada para alinearse con una primera porción predeterminada del halo (120) circunferencial coloreado si un primer fluido está presente dentro de la jeringa (12) y una segunda línea de referencia o marca (40) está configurada para alinearse con una segunda porción predeterminada del halo (120) circunferencial coloreado si un segundo fluido está presente dentro de la jeringa (12), en la que una posición de la primera porción predeterminada del halo (120) circunferencial coloreado y una posición de la segunda porción predeterminada del halo (120) circunferencial coloreado están determinadas por un índice de refracción del primer fluido y del segundo fluido.

9. Un sistema (110) para indicar si una jeringa (12) está lista para ser utilizada para inyectar un fluido en ella a un paciente, comprendiendo el sistema (110):

la jeringa (12) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes;

en la que la superficie en ángulo en el extremo (24) distal cónico de la jeringa (12) tiene una forma tal que, cuando la jeringa (12) se llena con el fluido (F), al menos una porción de la radiación electromagnética se ve afectada por una interacción de la radiación electromagnética con al menos una interfaz asociada con el fluido (F) y la jeringa (12) para formar el halo (120) circunferencial coloreado indicativo del contenido de fluido de la jeringa (12) en una porción predeterminada de la jeringa (12).

10. El sistema (110) de la reivindicación 9, en el que la jeringa (12) tiene una forma tal que cuando el volumen (19) interior está total o parcialmente lleno de aire, al menos una propiedad del halo (120) circunferencial coloreado es diferente en comparación con cuando el volumen (19) interior está completamente lleno del fluido (F),

11. El sistema (110) de la reivindicación 10, que comprende además al menos un sensor (114) configurado para medir la al menos una propiedad del halo (120) circunferencial coloreado cuando está presente,

en el que preferentemente el al menos un sensor (114) comprende al menos uno de los siguientes: un sensor de imágenes, un sensor óptico, un detector de radiación electromagnética o una cámara digital.

12. El sistema (110) de la reivindicación 11 que comprende además un inyector (10) de fluido configurado para interactuar con la jeringa (12) para expulsar el fluido (F) de la jeringa (12),

en el que preferentemente el inyector (10) de fluido comprende un controlador (82) configurado para recibir una señal de confirmación del al menos un sensor (114) cuando una medición de la al menos una propiedad del halo (120) circunferencial coloreado indica que la jeringa (12) está sustancialmente llena de fluido (F), y

en el que el controlador (82) está configurado para accionar el inyector (10) para realizar una inyección cuando se recibe la señal de confirmación.

13. El sistema (110) de la reivindicación 9, en el que el halo (120) circunferencial coloreado es visible para un observador o para el sensor (114) cuando la jeringa (12) se ve desde un lado, en una orientación recta, o en una orientación inclinada hacia delante o inclinada hacia atrás, y

en el que preferentemente el halo (120) circunferencial coloreado comprende una forma anular que se extiende alrededor de al menos una porción del extremo (24) distal cónico de la barril (18) de jeringa.