用于在医学造影剂注射程序中监测血压的压力传感器以及管件套件.pdf

披露了用于在医学造影剂注射程序中监测血压的一种换能器组件(226)以及包括该换能器组件的一次性流体回路/管件套件(360，760)。该压力传感器(21)是通过一定体积的可压缩介质(像空气或其他适合的气体)与在此类程序中产生的较高的压力隔离的。该体积充满该压力换能器组件的一个腔(23)，并且被封装在一个压力传输膜(24)与该压力传感器(21)之间。该压力换能器组件被整合在一个流体回路中，使得该压力传输膜暴露于通过该流体回路(22)的流动。一旦达到一定的阈值压力，该压力传输膜(24)与该腔的一个第一部分(23A)的底部(235)相接触以保护该灵敏的压力传感器不受过度压力，并且当压力减退为低于所述阈值压力时，该压力传输膜脱离与该腔的第一部分的底部的接触而弹回。

1.  一种用于医疗注射系统的压力换能器组件，该组件包括：
一个压力传感器；
一个壳体，该壳体包括一个第一侧和一个第二侧，该第一侧与该注射系统的流体回路的流动通道联接，并且该压力传感器被装配到该第二侧中；
一个腔，该腔形成在该壳体内并且从在该壳体的第一侧的其第一开口延伸到邻近该壳体的第二侧的其第二开口，该压力传感器被定位为邻近该腔的第二开口并且与该腔处于流体连通；
一个压力传输接口，该压力传输接口完全在该腔的第一开口上延伸并且将该腔与该注射系统的流动通道隔离；以及
一定的气体体积，该气体体积充满整个该腔；
其中该腔的配置允许该气体体积将患者的血压从该流动通道经由该压力传输接口传输到该压力传感器，而防止该气体体积将较高的压力从该流动通道经由该压力传输接口传输到该压力传感器，该较高的压力为大于大约10psi与大约100psi之间的任何压力。

2.  如权利要求1所述的组件，其中该较高的压力为大于约50psi的任何压力。

3.  如权利要求1所述的组件，其中该气体体积不大于约十个立方毫米。

4.  如权利要求1所述的组件，其中：
该腔包括邻近该压力传输接口的一个第一部分和邻近该压力传感器的一个第二部分；并且
该第一部分的体积与该第二部分的体积的比率在大约一和大约六之间。

5.  如权利要求1所述的组件，其中该腔包括邻近该压力传输接口的一个第一部分和邻近该压力传感器的一个第二部分，该第一部分具有该压力传输接口以较高压力邻接的底部，并且该第二部分从该底部中的开口延伸到该腔的第二开口。

6.  如权利要求5所述的组件，其中该腔的第二部分包括具有在大约0.005英寸(0.13mm)与大约0.015英寸(0.38mm)之间的直径的孔。

7.  如权利要求5所述的组件，其中该腔的第一部分的底部包括该第二腔从其延伸的多个开口。

8.  如权利要求1所述的组件，其中该压力传输接口包括一种柔性气体渗透膜。

9.  如权利要求8所述的组件，其中该膜包括一个中央区域和一个周边区域，该中央区域比该周边区域更硬。

10.  如权利要求9所述的组件，其中：
该腔包括邻近该压力传输接口的一个第一部分和邻近该压力传感器的一个第二部分，该第二部分从该腔的第一部分的底部中的开口延伸到该腔的第二开口；并且
该膜的中央区域在该腔的第一部分的底部中的开口上方大致对齐。

11.  如权利要求1所述的组件，其中该压力传输接口包括硅橡胶隔膜片。

12.  如权利要求11所述的组件，其中该隔膜片具有在大约8mm与大约20mm之间的直径。

13.  如权利要求11所述的组件，其中该隔膜片的平均厚度在大约0.006英寸(0.15mm)与大约0.012英寸(0.3mm)之间。

14.  如权利要求11所述的组件，其中该隔膜片包括一个中央区域和一个周边区域，该中央区域具有的厚度大于该周边区域的厚度。

15.  如权利要求11所述的组件，其中该隔膜片包括一个中央区域和一个周边区域，该中央区域比该周边区域更硬。

16.  如权利要求15所述的组件，其中：
该腔包括邻近该压力传输接口的一个第一部分和邻近该压力传感器的一个第二部分，该第二部分从该腔的第一部分的底部中的开口延伸到该腔的第二开口；并且
该隔膜片的中央区域在该腔的第一部分的底部中的开口上方大致对齐。

17.  如权利要求16所述的组件，其中该隔膜片的中央区域的厚度大于在该底部中的开口的直径。

18.  如权利要求1所述的组件，其中：
该腔包括邻近该压力传输接口的一个第一部分和邻近该压力传感器的一个第二部分，该第二部分从该腔的第一部分的底部中的开口延伸到该腔的第二开口；并且
该压力传输接口在较高压力时移动为与该腔的第一部分的底部接触，并且当压力减退为低于该较高的压力时脱离与该底部的接触而弹回。

19.  如权利要求1所述的组件，其中该腔包括邻近该压力传输接口的一个第一部分和邻近该压力传感器的一个第二部分，该第一部分具有该压力传输接口以较高压力邻接的凹面底部，并且该第二部分从该底部中的开口延伸到该腔的第二开口。

20.  如权利要求19所述的组件，其中在该凹面底部与该腔的第一开口之间的最大距离为大约0.006英寸。

21.  如权利要求19所述的组件，其中该腔的第一部分的凹面底部包括形成在其中的至少一个径向延伸的肋状突出物，在面向该接口的至少一个突出物的表面与该腔的第一开口之间的距离为大约0.003英寸。

22.  如权利要求1所述的组件，进一步包括其中形成用于流动通道的流动腔室的一个帽，该帽包括一个入口端口和一个出口端口，并且该帽与围绕该压力传输接口的周边的壳体的第一侧联接。

23.  如权利要求22所述的组件，其中该流动腔室在大致平行于通过这些端口的流动的平面中具有一个圆形横截面，并且该入口端口在一个位置处与该圆形横截面的中心线偏移，以从该入口端口沿着该流动腔室的内周壁切向地导引该流动。

24.  如权利要求23所述的组件，其中该流动腔室的出口端口与该流动腔室的圆形横截面的中心线大致对齐。

25.  如权利要求22所述的组件，其中该压力传输接口包括一种柔性气体 渗透膜并且其周边被固定在该帽与该壳体之间。

26.  如权利要求1所述的组件，进一步包括其中形成用于该流动通道的流动腔室的一个帽，该帽与围绕该压力传输接口的周边的壳体的第一侧联接；且其中该流体回路的流动通道包括一对线路，并且该帽包括相应的入口端口和出口端口对。

27.  如权利要求1所述的组件，进一步包括邻近该壳体的第一侧的一个流动腔室，该流动腔室包括用于整合到该流动通道中的入口端口和出口端口，并且该压力传输接口在该流动腔室与该腔之间直接延伸。

28.  一种用于在高压注射流通过一个医疗注射系统的流体回路过程中隔离该流体回路中的压力传感器的方法，该压力传感器在该高压注射流之前和/或之后对于血压监测是主动的，并且该方法包括：
在该压力传感器与柔性气体渗透膜的第一侧之间封装一定体积的空气，被封装在一个腔中的该空气体积与该压力传感器和该膜的第一侧处于流体连通；并且
使该封装的空气体积与该流体回路联接，使得该膜的第二相对侧暴露于通过该流体回路的流动；
其中该腔被配置为允许该空气体积将患者的血压从该流体回路经由该膜传输到该压力传感器，而防止该空气体积将高压注射流的压力经由该膜传输到该压力传感器，该高压注射流的压力为大于在大约10psi与大约100psi之间。

29.  如权利要求28所述的方法，进一步包括：
从硅橡胶形成该柔性气体渗透膜；并且
将该膜的周边固定在一个壳体与一个帽之间；
其中该壳体包括形成在其中的腔并且具有安装在其上的压力传感器；并且
该帽包括一个流动腔室、一个入口端口、和一个出口端口，该入口端口和出口端口将该流动腔室与该流体回路联接，使得该高压注射流从其中穿过。

30.  一种用于医疗注射系统的一次性流体回路套件，该套件包括一个压力换能器组件、一个上游连接器和一个下游连接器；并且该压力换能器组件包括：
一个壳体；
一个压力传感器，该压力传感器安装在该壳体上；
一个腔，该腔形成在该壳体内并且从其开口延伸到所安装的压力传感器，使得该传感器与该腔处于流体连通；
一个流动腔室，该流动腔室邻近该腔的开口，该流动腔室具有与该上游连接器联接的入口端口和与该下游连接器联接的出口端口；
一定的气体体积，该气体体积充满整个该腔；以及
一个压力传输接口，该压力传输接口在该腔与流动腔室之间并且完全在该腔的开口的上方延伸，以便将该腔与该流动腔室隔离并且将该气体体积封装在该腔内；
其中该腔的配置允许该气体体积将患者的血压从该流动腔室经由该压力传输接口传输到该压力传感器，而防止该气体体积将较高的压力从该流动腔室经由该压力传输接口传输到该压力传感器，该较高的压力为大于大约10psi与大约100psi之间的任何压力。

31.  如权利要求30所述的套件，其中该压力为大于约50psi的任何压力。

32.  如权利要求30所述的套件，其中该压力换能器组件的气体体积不大于约十个立方毫米。

33.  如权利要求30所述的套件，其中：
该压力换能器组件的腔包括邻近该组件的压力传输接口的第一部分和邻近该组件的压力传感器的第二部分；并且
该第一部分的体积与该第二部分的体积的比率在大约一和大约六之间。

34.  如权利要求30所述的套件，其中该压力换能器组件的腔包括邻近该组件的压力传输接口的第一部分和邻近该组件的压力传感器的第二部分，该第一部分具有该压力传输接口以较高压力邻接的底部，并且该第二部分从该底部中的开口延伸到该压力传感器。

35.  如权利要求34所述的套件，其中该腔的第二部分包括具有在大约0.005英寸(0.13mm)与大约0.015英寸(0.38mm)之间的直径的孔。

36.  如权利要求34所述的套件，其中该腔的第一部分的底部包括该第二腔从其延伸的多个开口。

37.  如权利要求30所述的套件，其中该压力换能器组件的压力传输接口包括一种柔性气体渗透膜。

38.  如权利要求37所述的套件，其中该膜包括一个中央区域和一个周边区域，该中央区域比该周边区域更硬。

39.  如权利要求38所述的套件，其中：
该压力换能器组件的腔包括邻近该组件的压力传输接口的第一部分和邻近该组件的压力传感器的第二部分，该第二部分从该腔的第一部分的底部中的开口延伸到该压力传感器；并且
该膜的中央区域在该腔的第一部分的底部中的开口上方大致对齐。

40.  如权利要求30所述的组件，其中该压力换能器组件的压力传输接口包括硅橡胶隔膜片。

41.  如权利要求40所述的套件，其中该隔膜片具有在大约8mm与大约20mm之间的直径。

42.  如权利要求40所述的套件，其中该隔膜片的平均厚度在大约0.006英寸(0.15mm)与大约0.012英寸(0.3mm)之间。

43.  如权利要求40所述的套件，其中该隔膜片包括一个中央区域和一个周边区域，该中央区域具有的厚度大于该周边区域的厚度。

44.  如权利要求40所述的组件，其中该隔膜片包括一个中央区域和一个周边区域，该中央区域比该周边区域更硬。

45.  如权利要求44所述的套件，其中：
该压力换能器组件的腔包括邻近该组件的压力传输接口的第一部分和邻近该组件的压力传感器的第二部分，该第二部分从该腔的第一部分的底部中的开口延伸到该压力传感器；并且
该隔膜片的中央区域在该腔的第一部分的底部中的开口上方大致对齐。

46.  如权利要求45所述的套件，其中该隔膜片的中央区域的厚度大于在 该底部中的开口的直径。

47.  如权利要求30所述的套件，其中：
该压力换能器组件的腔包括邻近该组件的压力传输接口的第一部分和邻近该组件的压力传感器的第二部分，该第二部分从该腔的第一部分的底部中的开口延伸到该压力传感器；并且
该压力传输接口在较高压力时移动为与该腔的第一部分的底部接触，并且当压力减退为低于该较高的压力时脱离与该底部的接触而弹回。

48.  如权利要求30所述的套件，其中该压力换能器组件的腔包括邻近该组件的压力传输接口的第一部分和邻近该组件的压力传感器的第二部分，该第一部分具有该压力传输接口以较高压力邻接的凹面底部，并且该第二部分从该底部中的开口延伸到该压力传感器。

49.  如权利要求48所述的套件，其中在该凹面底部与该腔的开口之间的最大距离为大约0.006英寸。

50.  如权利要求48所述的套件，其中该腔的第一部分的凹面底部包括形成在其中的至少一个径向延伸的肋状突出物，在面向该接口的至少一个突出物的表面与该腔的开口之间的距离为大约0.003英寸。

51.  如权利要求30所述的套件，其中该压力换能器组件的流动腔室在大致平行于通过该流动腔室的入口端口的流动的平面中具有一个圆形横截面，并且该入口端口在一个位置处与该圆形横截面的中心线偏移，以从该入口端口沿着该流动腔室的内周壁切向地导引该流动。

52.  如权利要求51所述的套件，其中该流动腔室的出口端口与该流动腔室的圆形横截面的中心线大致对齐。

53.  如权利要求30所述的套件，其中该上游连接器为该套件的一对上游连接器之一，并且该压力换能器组件的流动腔室具有相应的入口端口对。

用于在医学造影剂注射程序中监测血压的压力传感器以及管件套件
技术领域
本披露涉及医疗注射系统并且更具体地涉及用于隔离其血压监测传感器的设备和方法。
背景技术
例如将造影剂递送到患者的血管系统中用于医学成像的医疗注射系统典型地包括整合在该系统的流体回路中的压力传感器，目的在于在成像程序中监测患者的血压。然而，注射造影剂的压力显著高于(即高达1200psi)被监测的血压(即，在0和5psi之间)，因而，通过将压力传感器联接到其上的流体回路的部分与高压注射流从中穿过的部分隔离，典型的血压监测压力传感器受到保护，以免暴露于该高的注射压力。这样的医疗注射系统的一个实例，ACIST CV_i^TM系统，显示在图1中。
图1为示例性医疗注射系统100的透视图，其中第一流体贮器132供应用于经由流体回路线路304(进入另一流体回路线路122中)将例如不透射线的造影剂注射到患者的血管系统中的增压单元130。图1进一步展示了借助于蠕动泵106通过又另一个流体回路线路128(进入线路122中)从中抽吸稀释剂例如盐水的第二流体贮器138。系统100的流体回路进一步包括歧管阀124和关联的传感器114，用于控制从增压单元130和从线路128进入线路122中的流体流量。当阀124从增压单元130对线路128打开并且对线路304关闭时，例如通过与在连接器120处的线路122连接的患者线路，线路122与患者的血管系统联接，整合到线路128中的压力换能器组件126监测患者的血压。但是，当增压单元130被启动以注射造影剂时，阀124被切换为允许较高的压力流从增压单元130进入线路122中，并且将线路128与该高压流隔离，不仅阻止了 返流进入线路128中，而且保护了组件126的压力换能器暴露于该可能损害其压力传感器的较高的注射压力。
可以由系统100采用的压力换能器组件的一个实例为可从史密斯医疗国际有限公司(Smiths Medical International)获得的系统；并且另一个实例为可从麦瑞通医疗系统公司(Merit Medical Systems，Inc.)获得的前述换能器组件的每一者都包括较低成本的且为一次性的压力传感器(即，旨在用于在单次医疗程序中使用)，其工作范围适合于血压测量。因此，如以上提及的，如果暴露于较高注射压力，这种类型的传感器对于在多次注射(在单次医学成像程序中常见)之间的血压监测就会变得不可操作。虽然更多的对于血压监测足够敏感的经过暴露于更高的注射压力仍然未被损害的稳健的压力传感器是可得的，但是这样的传感器的成本对于一次性/单次使用的医学应用是过高的。
图1进一步展示了包括气泡检测器116的系统100，该气泡检测器在检测到线路122中的显著体积的空气时可以产生警报。本领域技术人员应当理解的是，在流体回路中显著体积的空气的存在不仅造成在造影剂的注射过程中在患者的血管系统中产生空气栓塞的风险，而且还可能通过对流体回路增加顺应性(可有效降低压力传感器的自然频率响应)而使得前述血压监测失真。
发明内容
本发明的一些实施例和方法是针对将医疗注射系统的血压监测传感器与较高的注射压力隔离。根据一些实施例和方法，用于医疗注射系统的压力换能器组件被配置为在该组件的压力传感器与该组件的压力传输接口(例如柔性气体渗透膜)之间封装一定体积的可压缩介质，优选空气，或其他适合的气体。该换能器组件可以是一次性流体回路子组件的一部分，例如，被包装为一个套件。根据优选的实施例，例如不大于约十个立方毫米的气体体积充满在该压力传输接口与该压力传感器之间延伸的整个腔；其中该腔的配置允许该气体体积将患者的血压从该流体回路经由该接口传输到该压力传感器，而防止该体积将注射 流的较高的且潜在地损害性的压力传输到该压力传感器。
邻近该压力传输接口的该压力换能器组件的第一部分的体积与邻近该压力传感器的该腔的第二部分的体积的比率优选地在大约一与大约六之间，并且根据一些实施例，该腔的第二部分作为发自该腔的第一部分的底部的开口的孔而延伸。在优选的实施例中，该压力传输接口响应于较高的注射压力而收缩或移动为与该腔的第一部分的底部接触，然后在该压力减退时脱离接触而弹回。
应当注意的是，除了医疗注射系统之外，本发明的实施例和方法可以在希望采用成本较低的、大量生产的压力传感器的情况下的其他领域中应用，用于测量/监测较低压力而不用担忧暴露于传感器的范围之外的较高压力。其他潜在的医学应用的实例包括但不限于，用于伤口治疗仪、用于医院病床、以及用于氧浓缩器、或甚至用于其他类型的医用输注设备(例如手动歧管)的压力监测。
附图说明
以下附图是对本披露的具体方法和实施例的说明，因此，并不限制本发明的范围。这些附图没有按比例绘制(除非这样规定)并且旨在与以下详细说明的解释结合使用。将会在以下结合附图进行方法和实施例的描述，其中相同的参考号表示相同的元件，并且：
图1为示例性医疗注射系统的透视图；
图2为注射系统流体回路的框图，其中放大的截面为根据本发明的一些实施例和方法配置的所包括的压力换能器组件的示意图；
图3为根据一些实施例的一次性流体回路子组件的平面图；
图4为根据一些实施例的通过图3的剖面线A-A的截面视图；
图4A为示于图4的组件的一部分的放大的截面视图；
图5为根据本发明一些实施例的示于图3中的压力换能器组件的分解图；
图5A为根据一些替代实施例的通过压力换能器组件的一部分的示意性截面；
图5B为根据一些实施例的显示了任选特征的通过压力换能器组件的一部 分的示意性截面图；
图5C为根据一些实施例的压力换能器组件的另一个部分的透视图；
图6为压力换能器组件的一部分的替代实施例的透视图；并且
图7为根据一些替代实施例的注射系统流体回路的替代配置的框图，其中放大的平面图为其子组件。
具体实施方式
以下详细说明在本质上是示例性的，并非旨在以任何方式限制本发明的范围、适用性、或配置。更确切地说，以下说明提供了用于实现示例性的方法和实施例的实用解释。对于所选择的元件提供了构造、材料和尺寸的实例，并且所有其他的元件都采用本发明领域技术人员已知的那些。本领域技术人员将认识到，所提供的许多实例具有可以使用的适合的替代方案。
图2为注射系统流体回路200的框图，连同包括在其中的根据一些实施例和方法配置的压力换能器组件226的放大的示意性截面图。流体回路200类似于图1中的系统100所示，但是，不同于像压力换能器组件126那样整合在流体回路线路228中，压力换能器组件226整合在线路122中。图2展示了位于较接近连接器120的组件226，患者线路与该连接器连接以便进入患者的血管系统，使得安装在其中的较敏感的一次性压力传感器21可以较近地在患者的附近运行以监测患者的血压。止回阀214显示为位于组件226的上游侧以防在血压监测过程中的返流。(用箭头I指示注射流的方向。)较近地在患者附近监测血压是令人希望的，以便将血压信号失真降低到最低限度，血压信号失真可以由在患者的血管系统与压力传感器之间延伸的流体回路线路内的流体体积增加强加产生的机械因素引起。这些因素中的一些包括：1)由于摩擦所致的流体阻力；2)流体充满的管件线路的顺应性或刚度；和3)流体惯性(即，引起随着时间的流率的变化所需要的在流体中的压力梯度的量度)。
根据本发明的方法，组件226结合保护压力传感器21免受通过线路122的较高压力的注射流的损害的、由增压单元130产生的一定体积的空气或其他 适合的气体，而不降低压力传感器21在高压注射之间的时间期间的血压监测性能。图2进一步展示了包括用一定体积的空气/气体完全充满的腔23的组件226。应当注意的是，对于例如其中压力换能器组件的消毒不必要的替代应用，替代性可压缩介质(如凝胶)可以取代一定体积的气体。
根据图2，一定体积的空气/气体被封装在压力传输接口24的第一侧与压力传感器21之间的腔23中。接口24，例如柔性气体渗透膜，在腔23与流体回路线路122的流动通道22之间延伸，使得接口24的第二侧暴露于流动通道22。腔23被显示为包括第一部分23A和第二部分23B，其配置允许气体/空气体积将较低的压力，即，患者的血压从流动通道22经由压力传输接口24传输到压力传感器21，而防止气体/空气体积将较高的压力从流动通道22传输到压力传感器21。较高的压力可以是大于大约10psi与大约100psi之间的任何压力，优选地大于大约50psi，例如可以高达1200psi的前述注射压力。空气/气体的体积优选地不大于约10立方毫米。这样的空气/气体体积不显著影响压力传感器21下游的流体回路200的顺应性而降低传感器21在监测血压时的频率响应性。应当注意的是，腔23的第一部分23A的配置允许接口24在低压下不受约束地移动，以将低压传输到传感器21用于血压监测，如将在下文更详细地描述的。
进一步参考图2，双虚线代表当响应于流动通道22中的前述较高压力而收缩为与腔23的第一部分23A的底部235接触时的接口24；收缩的接口24保护传感器21以免暴露于该较高的压力。当流动通道22中的压力减退到该较高压力之下时，接口24离开底部235弹回，再次变成可操作地传输患者的血压。根据优选的实施例，腔23的第一部分23A的体积与第二部分23B的体积的比率在大约一和六之间。
图3为根据一些实施例的一次性流体回路子组件360的平面图，例如，其可以被包装为一个套件并且可以结合在图2的注射系统流体回路200中。图3展示了流体回路子组件/套件360，其包括大体上相应于回路200的线路122的管件线路350、大体上相应于回路200的组件226的压力换能器组件326、联接在组件326与管件线路350之间的止回阀314、以及分别位于子组件360的任 一末端的上游和下游连接器(例如鲁尔型装配件)301和302。子组件360可以整合在流体回路200中，通过上游连接器301与y形接头224连接在线路304和128的会聚处的下游。根据一些替代实施例，其中一个可以结合图7在下文描述，y形接头224和线路122/350可以从流体回路200中去除。
图4为根据一些实施例的通过图3的剖面线A-A的截面视图。图4展示了包括壳体42的压力换能器组件326，该壳体具有与流体回路子组件360的流动通道450联接的第一侧421和其中安装压力传感器41并且其上附接底座49的第二侧422。以下将更详细地描述压力传感器41。流动通道450显示为经由入口端口451和出口端口452延伸通过组件326的帽46，并且以下也将更详细地描述通道450在帽46内的配置。图4进一步分别展示了形成在壳体42中的与上述腔23类似的一个腔的第一和第二部分43A和43B。压力传输接口44完全在该腔的第一开口431上延伸，将该腔与流动通道450隔离，并且压力传感器41位于该腔的第二开口432的附近，与该腔处于流体连通。根据所展示的实施例，气体体积充满整个该腔，并且接口44例如柔性气体渗透膜对流动通道450中的压力做出响应，类似于上述接口24。
结合图5，进一步参考图4，图5为根据一些实施例的压力换能器组件326的分解图，腔第一部分43A被配置为在壳体42的第一侧421中的较浅的凹面或凹陷，并且腔第二部分43B作为孔从腔第一部分43A的底部435中的开口403延伸到邻近压力传感器41的在壳体42的第二侧422处的第二开口432。腔第一部分43A的底部435的轮廓可遵循抛物线函数，并且相对于在第一开口431具有大约0.006英寸的深度，可以在孔开口403处具有最大深度。
根据所展示的实施例，响应于流动通道450中较低的压力，接口44例如在大约0.001英寸到大约0.002英寸的范围上转向进入腔第一部分43A中，以便将患者的血压信号通过该腔中的气体体积传输到压力传感器41。然而，当流动通道450中的压力变得较高时，例如在前述注射过程中大于约10psi到100psi之间并且高达大约1200psi，接口44收缩成与底部435接触，而不穿透到腔第二部分43B中，以防传输可能损害传感器41的压力。当流动通道450中的压 力减退回到下限时，接口44弹回而脱离与底部435的接触，并且再次响应于将低压传输到压力传感器41。进一步参考根据一些替代实施例的图5，底部435的周边边缘410限定了阻流板415，例如，如在图5A的示意性截面图(交叉阴影线)中所示。根据所展示的实施例，阻流板415具有大约0.003英寸的高度h，可以用作用于接口44的铰链，并且可以防止接口44在较高压力减退之后粘到底部435上。在任何情况下，底部435和接口44的面向侧两者都优选地具有无光表面以阻碍其间的粘附。
图5展示了包括在其中形成的一个或多个、任选的、径向延伸的肋状突出物405的腔第一部分43A的底部435。如果接口44在老化或暴露于较高温度或其他环境条件之后变得“有点松弛”，一个或多个突出物405在延长组件的326的寿命中可以是有用的。图5B为通过壳体42的一部分的示意性截面图，以显示任选的肋状突出物405之一的轮廓/正视图。根据一些实施例，在每个任选的突出物405的面向接口表面与开口431的平面(以虚线表示)之间的距离d大约为0.003英寸，以至于如果“有点松弛”的接口下垂到腔第一部分43A中，当例如在血压监测过程中响应于低压时，该一个或多个任选的突出物405可以防止接口44阻塞进入腔第二部分43B中的开口403。一些实施例可以包括与一个或多个突出物405结合而限定周边410周围的上述阻流板415。
应当注意的是，如果接口44并非“有点松弛”，其响应于较低压力的转向将不会使接口44与该一个或多个任选的突出物405接触。然而，根据一些替代实施例，突出物405的表面可以与开口431的平面大致齐平以部分地支撑接口44，甚至当接口44还没有变得“有点松弛”时也是如此。应当注意的是在一些实施例中可以包括比图5中所示更少数量的突出物405。此外，突出物405可以具有不同于所展示(肋状)的形式/几何形状，例如突出物405可以作为球形凸块形成在底部435中。在任何情况下，与接口44接触的一个或多个突出物405的表面优选地被圆化以防当接口44在较高压力下收缩时或者当“有点松弛”的接口下垂时对接口44的损害。
图4和图5进一步展示了联接在压力传输接口44的周边周围并且配合在壳 体42的凹槽内的环47，该环有待夹在壳体42与帽46之间，以便将接口44固定在该腔的第一开口431上方。以下将描述在壳体42与帽46之间展示的接合。根据一些优选的实施例，第一开口431的直径在大约8mm与大约20mm之间，并且接口44是由成型的硅橡胶隔膜片形成的，该隔膜片具有的直径与开口431的直径匹配，并且其厚度例如在大约0.006英寸(0.15mm)与大约0.012英寸(0.3mm)之间，以便大体上与底部435在前述较高压力下收缩时一致。该硅橡胶隔膜片接口44可以根据本领域已知的方法插入成型到环47上，该环优选地从聚碳酸酯例如本领域已知的1745形成。参考图4A，接口44的外周边边缘404显示为通过插入成型工艺附接到环47的内表面407上。硅橡胶提供适合的气体渗透膜，其允许组件326的有效EtO消毒、以及压力传感器相对于局部大气压的平衡。根据示例性实施例，917CK硅橡胶(明尼苏达州明尼阿波利斯橡塑制品集团(Minnesota Rubber&Plastics of Minneapolis，MN))形成压力传输接口44，这种硅橡胶优选地为天然/半透明的并且具有范围在大约40-55的基于肖氏A标度计的硬度(durometer)。虽然对于大约50A的硬度而言，我们已经发现在可接受范围内(即，大于范围的±3％或±3mmHg)的最小的压力误差，但是更低的硬度(例如大约40A)可降低压力误差。
进一步参考图4和图5，开口403的直径优选地小于与开口403的上方对齐的硅橡胶隔膜片接口44的中央区域44B的厚度，从而阻止接口44在较高压力下穿透/挤入腔第二部分43B中。更厚的中央区域44B可以由硅橡胶成型工艺的浇口人工制品(gate artifact)形成。根据示例性实施例，开口403和腔第二部分43B的直径在大约0.005英寸(0.13mm)和大约0.015英寸(0.38mm)之间；并且开口403的边缘优选地被圆化以防当抵靠底部435收缩时对接口44的损害。根据一些替代实施例，腔第二部分35B从例如在图6中所展示的腔第一部分43A的底部435中的多个开口503延伸。多个开口503中的每一个的直径可以是从约0.001英寸到约0.006英寸的任何一点，例如，根据本领域已知的方法通过激光修整形成，并且开口503的数目可以从图6中展示的数量减少或增加。
根据一些另外的替代实施例，接口44可以被构造为具有相对于周边区域44A更硬的中央区域44B，而不依赖于前述增加的厚度，例如，使得开口403的直径不必小于中央区域44B的厚度。根据示例性的实施例，接口44的中央区域44B可以作为盘从聚碳酸酯(优选前述1745)形成，并且接口44的周边区域44A可以从硅橡胶根据本领域已知的方法例如包覆成型到聚碳酸酯盘上而形成。聚碳酸酯盘形成可以具有底切的中央区域44B，这些底切用于与包覆成型的橡胶机械互锁。
进一步参考图5，压力传感器41显示为包括凝胶接口411，该凝胶接口覆盖传感器41的测量芯片并且从其突出。这样一种构造在可从美国MEAS传感器公司(Measurement Specialties，Inc.)获得的1620型压力换能器以及在可从通用诺瓦传感器公司(GE Novasensor，Inc.)获得的NPC-100压力传感器中采用。返回参考图4，传感器41显示为配合在壳体42的第二侧422中，使得凝胶接口411很接近该腔的第二开口432。在一些情况下，凝胶接口411包括位于组件326中的开口432附近的弯月面，并且可以按高达大约2个立方毫米增加腔第二部分43B的体积。图5进一步展示了包括电路板418的传感器41，在该电路板上安装测量芯片并且联接多根引线401，这些引线用于将传感器41与压力监测系统电连接。根据示例性实施例，用氰基丙烯酸酯粘合剂(例如4541^TM)凝胶珠沿着凝胶接口411的周边周围延伸将传感器41粘接并密封到壳体42上，例如在图4、5、和5C中指定为参考号412的一般区域中。氰基丙烯酸酯粘合剂提供较快的部分固化(即，在2-10秒内)，进而经过后续几个小时继续固化；并且这种粘合剂的凝胶制剂将该粘合剂保持在适当位置直到传感器41配合到第二侧422中时为止。应当注意的是，可以采用其他类型的粘合剂如UV固化粘合剂代替氰基丙烯酸酯。参考图5C，显示了壳体42的第二侧422，根据一些优选实施例的沿着区域412周围延伸的沟槽520，该沟槽用于接收在传感器配合到第二侧422中时流出的过量粘合剂。图5C进一步展示了从沟槽520延伸的引流通道521，用于进一步导引过量的未固化粘合剂离开开口432。
当所有展示的组件326的部分联接在一起时，传感器41的引线401延伸通过底座49的通道419和帽46的相应开口416。底座49的底面优选地包括在医学成像程序过程中暂时将组件326附接到患者身上的粘合剂表面(未显示)，例如，附接到在血管通路部位附近覆盖患者的布单上。图4-5进一步展示了组件326的底座49，该底座包括藉此在壳体42和压力传输接口44与帽46联接之后将帽46经由互锁接合附接到其上的棘爪型特征492。如前述和在图4中所示，其上附接接口44的环47被夹在帽46和壳体42之间，并且帽46、环47和壳体42均以本领域技术人员已知的任何适合的方式联接在一起，从而提供在其间的能够抵抗前述较高的压力(即，高达1200psi的注射压力)的防漏密封。根据所展示的实施例，在帽46、环47和壳体42之间的配合接口被配置为根据本领域已知的方法便于通过超声波焊接而联接，其中接口44在焊接过程中与超声能隔离开。进一步参考图4和图5，在帽46和底座49之间的互锁接合为使得在底座49中的凹槽496接合帽46的周边边缘以防其在高压注射过程中侧向扩展，高压注射过程可能导致在帽46与环47之间以及在环47与壳体42之间的焊接接头的过度压力。图5进一步展示了任选的定位在帽46的周边周围的外部肋(可以在数量上增加)以便例如对焊接接头提供另外的支撑。根据示例性实施例，为了超声波焊接的相容性，帽46、壳体42和底座49全都是从较硬的塑料通过例如注射成型形成的，优选的塑料为形成环47的前述优选的聚碳酸酯(1745)。
进一步参考图4，在入口端口451和出口端口452之间，流动通道450在形成在帽46中的流动腔室内扩展。根据所展示的实施例，形成在帽46中的腔在大致平行于通过端口451、452(以箭头I指定)的流动的平面中具有一个圆形横截面，并且入口端口451与该圆形横截面的中心线偏移(最佳地在图3中看出)以从入口端口451沿着该流动腔室的内周壁切向地导引该流动。图4进一步展示了该腔的出口端口452，其与该腔的前述圆形横截面的中心线大致对齐。所展示的该流动腔室和端口的配置导致通过该腔的旋拧流，该旋拧流可以例如在流体回路200的预程序清扫过程中扫除沿着该流动腔室的壁捕获的任何 气泡。根据一些实施例，例如结合在芯片中的LED照明可以在组件326中采用，来照明流动通道450的腔部分，以便于气泡检测，该芯片被安装在壳体42的第二侧422中的传感器41的旁边、或者整合在传感器41的电路板418中。
图7为根据一些替代实施例的注射系统流体回路700的替代配置的框图，其中放大的平面图为其子组件760。类似于结合图3在上文介绍的子组件360，子组件760可以是一次性的并且作为套件包装，以便结合到回路700中，类似于回路200，回路700包括第一流体贮器132和第二流体贮器138，该第一流体贮器供应用于例如将不透射线的造影剂经由流体回路线路304注射到患者的血管系统中的增压单元130，从该第二流体贮器中通过蠕动泵106抽吸稀释剂如盐水穿过用于注射的另一个流体回路线路128。图7展示了子组件760，其包括上游连接器301和下游连接器302、和压力换能器组件726，根据优选的实施例，该压力换能器组件与上述压力换能器组件326共享横截面(以图3中的剖面线A-A指示并示于图4中)、以及组件326的几乎所有部件。组件726与组件326的不同之处在于，组件726的帽76形成有一对入口端口751C和751S，每个端口都具有与之联接的上游连接器301，目的在于直接地将形成在帽76之内的流动腔室(类似于图4中的流动通道450)与线路304和128连接，而不需要y型连接器和增加长度的流体线路，例如显示在图2中的y型连接器224和线路122。由于在通过端口751C注射造影剂之后可以在端口751S处直接用盐水(来自贮器138)通过形成在帽76中的流动腔室进行冲洗，在患者的血管系统与组件726的压力传感器之间的流体可具有更低的粘度(更少的残余造影剂和更多的盐水)，从而导致更好的信号保真，以便改进压力监测。对于类似于以上描述的帽46的旋拧流而言，入口端口751C、751S的每一者优选地与形成在帽76内的流动腔室的圆形横截面的中心线偏移，以便沿着该流动腔室的内周壁切向地导引流动。图7的放大平面图中的虚线代表在止回阀314与连接器301之间延伸的管件的任选长度。
在上述详细说明中，已经参照具体的实施例说明了本发明。然而应当理解的是，在不脱离如在所附权利要求书中提出的本发明的范围下可以做出不同的 修改和变化。