监视可替换部件的有效寿命的系统和方法技术方案

提供了能够监视可替换部件的系统。系统包含用于控制系统的操作的控制器；编程指令，根据编程指令，系统配置为：接受部件的有效寿命的输入，基于与部件的每次先前使用相关联的先前收集的使用数据的每个集合来计算部件所经历的困境的累积量，并且部分基于困境的累积量来确定有效寿命的部件由于其先前的(多次)使用而已经经历的已使用部分以及有效寿命的未使用部分；以及反馈装置，其配置为向系统的操作者提供部件的有效寿命的未使用和已使用部分中的至少一个的指示。还提供了监视系统的可替换部件的方法。替换部件的方法。替换部件的方法。

【技术实现步骤摘要】
监视可替换部件的有效寿命的系统和方法
[0001]本申请是申请日为2016年8月11日的题为“确定其可替换部件的有效寿命的系统和指示其可替换部件的有效寿命的装置及其方法”的中国专利技术专利申请201680052310.5的分案申请。


[0002]本公开涉及流体注射器和流体递送系统，并且特别地，涉及用于在流体注射过程期间监视或跟踪可替换注射器部件的剩余的或未使用的有效寿命的系统和方法。

技术介绍

[0003]一些诊断和治疗过程涉及将诸如治疗剂、造影剂或营养溶液的流体注射到患者。在近年中，已经开发了若干用于流体(诸如造影剂溶液(通常简称为“造影剂”)、诸如生理盐水的淋洗剂和其他医疗流体)的加压注射的医疗流体递送系统，以用于诸如血管造影、计算机断层扫描(CT)、超声、磁共振成像(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)，以及其他分子成像过程。总体上，这些医疗流体递送系统被设计为以预设流速递送预设量的流体。
[0004]在一些注射过程中，医疗从业者将导管或针放入患者的静脉或动脉中。通过与流体注射器系统相接的管或连接器，导管或针连接到手动或自动的流体注射器系统。自动流体注射器系统典型地包含至少一个针筒，至少一个针筒连接到具有例如动力线性活塞的至少一个流体注射器。至少一个针筒包含例如造影剂的源和/或淋洗流体的源。对于固定体积的造影剂和/或生理盐水以及固定速率的注射，医疗从业者将设定(本文称为“注射参数设定”)输入到流体注射器的电子控制系统中。
[0005]注射器装置可以包含多次使用可丢弃流体路径套件(“MUDS”)，多次使用可丢弃流体路径套件具有用于将流体从针筒输送到注射器的流出端口的管路和连接器。MUDS管路和连接器通常由柔性塑料材料形成，其在重复使用的情况下变形或者退化。MUDS可以连接到用于将流体从MUDS输送到患者的单次使用可丢弃套件(SUDS)。
[0006]系统操作者必须监视和存档MUDS的使用，以确定其何时需要被移除以及替换。例如，诸如MUDS的可重复使用的部件可能需要每12、24或48小时替换。替代地，MUDS可以安排为在指定数目的注射过程之后被替换。然而，由于注射器可能由不同操作者使用或者在MUDS或其他部件的寿命期限期间的多次轮班(shift)期间使用，因此可能难以确定MUDS或者其他部件应该何时替换。目前，操作者通过记录何时安装MUDS以及对附连到注射器或MUDS的标签或标记的使用次数来监视MUDS使用期限。例如，注射器操作者可以为每次使用在标记或标签上的适当的行中写入日期和时间。一旦写入日期和时间的所有可用空间都被填入，则应该移除并替换MUDS。然而，这样的手动记录方法需要注射器操作者在每个注射活动之前和之后辛苦地检查和更新标记或标签。
[0007]为了在可替换部件的整个寿命周期中确保适当的功能和性能，诸如MUDS的部件典型地制造为耐受它们在整个相应的寿命周期中将可能经历的最大压力和流量。相应地，可替换部件制造为具有远远超出在常规注射过程期间所施加的实际水平的压力耐力。SUDS还
制造为耐受超过正常使用期间将遇到的最大压力和流率的力。然而，由于SUDS仅由单个患者使用并且然后丢弃，所以降低了破裂或失效的风险。
[0008]尽管各种手动和自动的流体递送系统在医疗领域是已知的，但适于在医疗诊断和治疗过程中使用的改善的流体递送系统是合乎需要的。特别地，需要具具有自监视功能的注射器系统，其能够监视诸如MUDS的可替换注射器部件的状态，并且能够为可替换注射器部件提供寿命周期的视觉指示或表示。通过提供对应该何时移除和替换这样的可替换部件的更精确和更精致的指示，提供可替换部件的寿命周期的视觉指示将帮助防止注射器的磨损困境。

技术实现思路

[0009]鉴于前述内容，存在对于流体递送系统的需求，流体递送系统包含与控制器、计算单元或者远程计算机装置相关联的注射器，远程计算机装置跟踪可丢弃和/或可替换注射器部件(诸如MUDS)的寿命周期，并且就此向系统操作者提供适当的反馈。系统应当能够基于由于实际(或计划的)注射过程而导致的可替换部件所经受的困境的所计算的累积量或估计量来监视或跟踪可替换注射器部件的剩余有效寿命。可以基于关于可替换部件的实验数据，从贯穿注射器放置的、配置为测量对可替换注射器部件的注射力和/或困境的传感器提供的数据，以及来自流体递送系统的电子控制系统的注射器参数设定和相关信息的组合，来确定困境的所计算的累积量或估计量。
[0010]流体递送系统还可以与其他注射器控制系统集成，以基于可替换注射器部件的剩余的或未使用的有效寿命以及任何识别的累积的困境，来防止注射器在超过可替换注射器部件能够耐受的力、压力和流率下进行注射。因此，由于在累积的困境达到大量的水平时警告用户，注射器部件在使用期间失效的可能性显着降低。另外，由于注射器力可以更精确地匹配于可替换注射器部件能够耐受的最大水平，可以降低可替换注射器部件的制造和设计要求。具体而言，不需要将可重复使用的部件制造为耐受可重复使用的部件的整个寿命期限的最大注射器力，如目前所需要的。
[0011]根据本公开的方面，监视流体注射器的可替换部件的状态的方法包含：提供流体注射器的可替换部件的有效寿命；基于先前收集的注射参数数据的每个集合来计算由可替换部件所经历的困境的累积量，先前收集的注射参数数据与在一个或多个患者上先前用可替换部件进行的每个注射过程相关联；部分基于困境的累积量来确定有效寿命的可替换部件由于先前用可替换部件进行的注射过程而已经经历的已使用部分以及有效寿命的未使用部分；以及向流体注射器的操作者提供对可替换部件的有效寿命的未使用和已使用部分中的至少一个的指示。
[0012]在一些示例中，注射参数数据可以包含注射压力、注射时间和注射温度中的一个或多个。可以至少使用采用描述可替换部件的材料退化的模型的算法来各自计算困境的累积量。该模型基于例如Miner定律或者基于逆幂定理—Weibull模型(Inverse Power Law
‑
Weibull Model)。
[0013]在一些示例中，注射参数数据可以包含从流体注射器的多个部分收集的数据。此外，向流体注射器的操作者提供有效寿命的未使用和/或已使用部分的指示可以包含显示有效寿命的已使用部分相对于可替换部件的有效寿命的视觉表示。可以在流体注射器上安
装可替换部件之前确定可替换部件的有效寿命。
[0014]根据本公开的另一方面，能够监视流体递送系统中的可替换部件的流体递送系统包含：流体注射器；与流体注射器一起使用的至少一个可替换部件；控制器；以及视觉和/或听觉反馈装置。控制器可以配置为：获得至少一个可替换部件的有效寿命；基于先前收集的注射参数数据的每个集合来计算由可替换部件所经历的困境的累积量，先前收集的注射参数数据与使用流体注射器在一个或多个患者上先前进行的每个注射过程相关联；并且部分基于困境的累积量，来确定有效寿命的可替换部件由于先前进行的注射过程而已经经历的已使用部分以及有效寿命的未使用部分。视觉和/或听觉反馈可以配置为向流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.能够监视流体注射器的可替换注射器部件的系统，所述系统包括：(a)控制器，用于控制所述系统的操作；(b)编程指令，与所述控制器可操作地关联，所述系统根据所述编程指令配置为：(i)接受所述可替换注射器部件的有效寿命的输入；(ii)至少使用由至少一个传感器提供的使用数据，基于收集的与由所述流体注射器对所述可替换注射器部件的每次先前使用相关联的使用数据，计算所述可替换注射器部件所经历的困境的累积量，所述至少一个传感器配置为测量注射器力和所述可替换注射器部件的困境中的至少一者；并且(iii)部分基于所述困境的累积量，确定所述可替换注射器部件由于其先前的一次或多次使用而已经经历的所述有效寿命的已使用部分和所述有效寿命的未使用部分；以及(c)基于所述可替换注射器部件的有效寿命的未使用部分和已使用部分中的至少一者执行行为。2.根据权利要求1所述的系统，其中与所述可替换注射器部件的每次先前使用相关联的所述使用数据包括与使用所述流体注射器在一个或多个患者上先前进行的每个注射过程相关联的注射参数数据，并且其中所述注射参数数据包括注射压力、注射时间和注射参数中的一者或多者。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述可替换注射器部件包括以下中的至少一者：针筒、管路套件、阀、流体连接器、多患者流体路径套件、单患者流体路径套件、所述流体注射器的机械驱动部件、所述流体注射器的电力部件、所述流体注射器的动力部件、所述流体注射器的控制部件，及其任意组合。4.根据权利要求2所述的系统，还包括感测或计时装置，所述感测或计时装置与所述流体注射器的部分相关联且配置为收集所述注射参数数据。5.根据权利要求1所述的系统，其中至少使用采用描述所述可替换注射器部件的材料退化的模型的算法来计算所述困境的累积量，其中所述模型是基于由以下等式表示的Miner定律：其中n
i
是周期的数目，S
i
是每个周期的应力量，W
failure
是所述系统在失效之前能够耐受的应力的总量，并且C是由暴露于n
i
个应力周期所消耗的寿命的分数。6.根据权利要求1所述的系统，其中执行所述行为包括为所述系统的操作者提供所述可替换注射器部件的有效寿命的未使用部分和已使用部分中的至少一者的指示，并且其中所述可替换注射器部件的有效寿命的未使用部分和已使用部分中的至少一者的指示包括显示所述有效寿命的已使用部分相对于所述可替换注射器部件的有效寿命的视觉表示。7.根据权利要求1所述的系统，其中在将所述可替换注射器部件安装在所述流体注射器上之前确定所述可替换注射器部件的有效寿命。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器是图像传感器，所述图像传感器配置为用于探测所述可替换注射器部件中的裂缝或应力区域。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述使用数据还包括由至少一个部件验证传感器
提供的数据，所述至少一个部件验证传感器配置为自动地识别与所述可替换注射器部件相关联的识别标记。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述至少一个部件验证传感器是图像传感器，并且其中所述识别标记是条形码，所述条形码含有关于所述可替换注射器部件的至少一个特性的信息。11.监视流体注射器的可替换注射器部件的状态的方法，所述方法包括：(a)提供所述可替换注射器部件的有效寿命；(b)至少使用由至少一个传感器提供的使用数据，基于先前收集的与先前用所述可替换注射器部件进行的每个注射过程相关联的使用数据，计算所述可替换注射器部件所...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA斯庞，MJ斯旺特纳，EJ莱因哈特，
申请(专利权)人：拜耳医药保健有限公司，
类型：发明
国别省市：