DE69433129T2 - Injektor mit Kolbenkontrollsystem für Flüssigkeitsinjektionen bei Tieren - Google Patents

Injektor mit Kolbenkontrollsystem für Flüssigkeitsinjektionen bei Tieren Download PDF

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Description

  • Injektoren sind Vorrichtungen zum Verdrängen von Flüssigkeiten, wie strahlenundurchlässigen Medien (Kontrastflüssigkeit), die zur Verbesserung von Röntgenbildern oder magnetischen Bildern verwendet werden, aus einer Spritze durch eine Röhre und in einen Tierkörper. Injektoren bestehen in der Regel aus einer Injektorbaugruppe, die verstellbar auf einem Ständer oder einer Abstützung befestigt ist und eine mit dem Kolben der Spritze verbundene Kolbenantriebsvorrichtung aufweist, die den Kolben zum Verdrängen der Flüssigkeit aus der Spritze in die Röhre hinein nach vom bzw. zum Ansaugen von Flüssigkeit zum Füllen der Spritze nach hinten bewegen kann.
  • Injektoren beinhalten oft Schaltkreise zur Steuerung des Kolbenantriebs, so dass die Injektionsgeschwindigkeit und die in den Körper injizierte Flüssigkeitsmenge kontrolliert werden können. Normalerweise sind in dem Regelkreis ein oder mehrere manuelle Schalter vorgesehen, die es dem Benutzer gestatten, den Kolbenantrieb von Hand zu betätigen und den Kolben in die Spritze hinein und aus ihr heraus zu bewegen. In der Regel hält der Benutzer einen „Vorwärts"- oder „Rückwärts"-Antriebsschalter niedergedrückt, um den Kolben in die angegebene Richtung zu bewegen.
  • Zur Herabsetzung der Infektionsgefahr wird die Spritze bei einem typischen Injektionsvorgang nur einmal benutzt und nach der Verwendung entsorgt. In einigen Fällen wird die Spritze leer in den Injektor eingesetzt. Zum Füllen der leeren Spritze wird der Kolben zurückgezogen, während das Innere der Spritze mit einem Kontrastmittelvorrat in Verbindung steht. Diese Verbindung wird durch eine Injektionsröhre hergestellt, die den Kanülenansatz der Spritze mit dem Kontrastmittelvorrat verbindet. Dann werden Blasen aus der Spritze entfernt, und die Injektion wird vorgenommen. Am Ende des Vorgangs befindet sich der Kolben der Spritze und damit auch der Kolbenantrieb in der Regel in der vorderen Stellung.
  • Bei einigen Injektoren kann die Spritze nur entfernt oder ausgetauscht werden, wenn der Kolbenantrieb vollständig in den Injektor hereingezogen wurde. Entsprechend der Darstellung in 1A ist eine leere Spritze 10 im Regelfall mit steriler Luft gefüllt, und der Kolben 12 befindet sich in der dargestellten Position am hinteren Ende der Spritze. Der Kolbenantrieb weist eine Klaue 18 auf, die dazu vorgesehen ist, einen Ansatz 14 auf der Rückseite des Kolbens zu fassen und freizugeben, wenn sich der Kolben an diesem hinteren Ende der Spritze befindet. Bevor eine leere neue Spritze gefüllt werden kann, muss der Kolben über den gesamten Weg in der Spritze nach vorn bewegt werden, damit die Spritze durch das Zurückziehen des Kolbens nach hinten gefüllt werden kann. Demzufolge kann der Vorgang der Wiederbestückung mit einer neuen Spritze Folgendes beinhalten: das völlige Zurückziehen des Kolbenantriebs, damit die Spritze entfernt und ersetzt werden kann, dann die Vorwärtsbewegung des Kolbenantriebs und des Kolbens zum Verdrängen der Luft aus der Spritze in die vorderste Stellung und anschließend das Zurückziehen des Kolbenantriebs und des Kolbens zum Füllen der Spritze. Diese langwierigen, manuell gesteuerten Bewegungen des Kolbens und des Antriebs sind zeitraubend.
  • Eine parallel anhängige Patentanmeldung in den Vereinigten Staaten mit der Serien-Nummer 07/88172, die am 11. Mai 1992 eingereicht wurde, beschreibt einen Injektor mit Frontbestückung, bei dem eine Spritze auch dann ausgetauscht werden kann, wenn der Kolbenantrieb nicht vollständig eingezogen ist. Dieser Injektor verringert die zur Vorbereitung einer Spritze auf eine neue Injektion erforderliche Anzahl von Kolbenantriebsbewegungen erheblich; nach einer Injektion kann die Spritze entfernt und ersetzt werden, ohne dass der Antrieb aus seiner vorderen Stellung zurück bewegt werden muss. (Die Kolbenantriebsklaue 18 kann den Ansatz 14 unabhängig von der Position des Kolbens fassen.) Nach dem Austausch der Spritze wird der Antrieb zum Füllen der Spritze für eine erneute Injektion eingezogen. Somit wird der Kolbenantrieb zur Vorbereitung des Injektors auf eine erneute Injektion nicht mehr dreimal, sondern nur noch einmal von Hand bewegt.
  • Die Patentschrift EP-A-0164904 beschreibt einen Infusionsapparat zum Betätigen einer Spritze, die eine zu verabreichende Flüssigkeit enthält. Der Durchmesser der Spritze wird durch die Verwendung eines Spritzenhalters erkannt, der die Spritze aufnimmt, und das Volumen der Spritze wird aus der Messung des Durchmessers ermittelt. Die Position des Stellantriebs für die Spritze wird überwacht. Die Position des Stellantriebs am Ende des Wegs wird durch die Bestückung des Apparats mit einer leeren Spritze ermittelt.
  • Die Patentschrift EP-A-0523343 bezieht sich auf ein System zur Ermittlung der Stellung eines Spritzenkolbens in einer Spritzenpumpe. Am distalen Ende des Kolbens ist eine Vorrichtung zur Positionsmarkierung angebracht, die sich mit dem Kolben bewegt und darüber hinaus an eine stationäre Vorrichtung zur Messwerterfassung angeschlossen ist. Die stationäre Vorrichtung erzeugt ein Signal, das der Kolbenposition entspricht. Der Typ der eingesetzten Spritze wird vom Bediener eingegeben.
  • Eine wertere neuere Entwicklung ist die Verwendung von vorgefüllten Wegwerfspritzen. Eine vorgefüllte Spritze verringert ebenfalls die zur Vorbereitung des Injektors auf eine erneute Injektion erforderliche Zahl von manuellen Bewegungen des Kolbenantriebs. Nach einer Injektion wird der Kolbenantrieb vollständig zurückbewegt, die benutzte Spritze wird entfernt und gegen die vorgefüllte Spritze ausgetauscht, dann ist der Injektor wieder einsatzbereit für eine erneute Injektion. Somit wird der Kolbenantrieb wiederum anstelle von dreimal nur einmal von Hand bewegt.
  • Zur Vermeidung von Infektionen muss das nach einer Injektion in einer Spritze verbleibende Kontrastmittel verworfen werden. Kontrastmittel sind jedoch relativ kostspielig. Aus diesem Grund wird eine leere Spritze bei der Vorbereitung einer Injektion nur mit der für die nächste Injektion benötigten Kontrastmittelmenge gefüllt. Aus dem gleichen Grund werden vorgefüllte Spritzen mit einer Reihe von Füllmengen verkauft, z. B. von 60 bis zu 125 Milliliter, so dass der Bediener bei der Vorbereitung einer Injektion eine Spritze auswählen kann, die nur die Kontrastmittelmenge enthält, die für die Injektion benötigt wird.
  • Die 1B zeigt eine typische vorgefüllte Spritze. Die vorgefüllte Spritze ist in vieler Hinsicht mit der in 1A dargestellten leeren Spritze identisch. Die zylindrischen Mäntel 10 und die Kolben 12 weisen bei beiden Spritzen die gleiche Größe und das gleiche Profil auf (in die gegenwärtig verwendeten Injektoren können nur wenige vom FDA zugelassene Spritzengrößen eingesetzt werden, z. B. eine Größe für 200 ml und eine Größe für 125 ml; demzufolge werden diese Größen bei allen Spritzen verwendet). Darüber hinaus weisen beide Spritzen einen Ansatz 14 auf , der sich in der Ausgangsposition am Ende des Mantels 10 befindet (damit sind beide Spritzen für Injektoren geeignet, die für das Fassen eines Ansatzes am Ende der Spritze ausgelegt sind). Der Hauptunterschied besteht darin, dass sich die Ausgangsstellung des Kolbens 12 bei der vorgefüllten Spritze der 1B in der Mitte der Spritze befindet (wodurch das Anfangsvolumen der vorgefüllten Spritze geringer wird). An dem Ansatz 14 des Kolbens ist ein Füllstoffelement 16 mit einem zweiten Ansatz am Ende der Spritze befestigt, der von dem Injektor gefasst werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung beinhaltet einen Injektor in Verbindung mit einer Spritze, wobei die Spritze in ihrem Inneren einen Kolben und der Injektor ein Antriebselement für den Kolben und einen Motor aufweist und der Kolben über das Kolbenantriebselement mit dem Motor verbunden ist, so dass der Kolben in Richtung auf eine an der Vorderseite der Spritze vorgesehene Kanüle zur Flüssigkeitsinjektion in ein Tier oder aus einem Tier bewegt und von dort zurückgezogen werden kann, und wobei der Injektor weiterhin ein Kontrollsystem aufweist, bestehend aus einem Regelkreis, der so betätigt werden kann, dass der Motor in Drehbewegung versetzt wird und die Position des Kolbens während der Drehbewegung verfolgt werden kann, sowie einem Speicher, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Spritze körperliche Markierungen vorgesehen sind und der Injektor Vorrichtungen zur Erkennung der körperlichen Markierungen aufweist und dass der Speicher genutzt werden kann, um einen Verschiebungswert zu speichern, der mit der Ausgangsposition des Kolbens in Bezug auf die Enden der Spritze im Zusammenhang steht, und dass der Regelkreis zur Berechnung des Verschiebungswerts aus der Erkennung der körperlichen Markierungen auf der Spritze und zur Berechnung der Position des Kolbens innerhalb der Spritze aus dem gespeicherten Verschiebungswert und der Position des Kolbenantriebselements, die verfolgt wird, sowie zum Beenden der Bewegung des Kolbens beim Erreichen eines Endes der Spritze genutzt werden kann.
  • Der Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Steuerung eines in Verbindung mit einer Spritze verwendeten Injektors, wobei die Spritze in ihrem Inneren mit einem Kolben und der Injektor mit einem Kolbenantriebselement und einem Motor ausgestattet ist und der Kolben über das Kolbenantriebselement mit dem Motor verbunden ist, so dass der Kolben in Richtung auf eine an der Vorderseite der Spritze vorgesehene Kanüle zur Flüssigkeitsinjektion in ein Tier bzw. aus einem Tier bewegt oder zurückgezogen werden kann, was die Erzeugung einer Drehbewegung des Motors und die Verfolgung der Position des Kolbenantriebselements während der Motorbewegung einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Spritze körperliche Markierungen vorgesehen sind und der Injektor Vorrichtungen zur Erkennung der körperlichen Markierungen aufweist und dass das Verfahren darüber hinaus die Berechnung eines Verschiebungswerts aus der Erkennung der körperlichen Markierungen auf der Spritze, die Speicherung des Verschiebungswerts, der die Ausgangsposition des Kolbens in Bezug auf die Enden der Spritze darstellt, und die Berechnung der Kolbenposition innerhalb der Spritze aus dem gespeicherten Verschiebungswert und der Stellung des Kolbenantriebselements, die verfolgt wird, sowie das Beenden der Kolbenbewegung beim Erreichen eines Ende der Spritze beinhaltet.
  • Für einen effektiven Betrieb muss das Kontrollsystem für den Kolbenantrieb die Stellung des Kolbens 12 in Bezug auf die Enden der Spritze 10 ermitteln, damit das Kontrollsystem beispielsweise die Menge Kontrastmittel, die noch in der Spritze vorhanden ist, bestimmen kann. Das kann mit einem Messfühler erfolgen, der die Position der Kolbenantriebsklaue 18 erkennt, die direkt mit dem Kolben verbunden ist und sich mit ihm bewegt. Eine vorgefüllte Spritze weist jedoch möglicherweise ein Füllstoffelement 16 auf, durch das die relative Position des Kolbens 12 und der Kolbenantriebsklaue 18 verändert wird, was zu einer Fehlfunktion des Kolbenkontrollsystems führt. Erfindungsgemäß wird die Fehlfunktion dadurch vermieden, dass ein Verschiebungswert, der sich auf die Ausgangsstellung der Kolbens bezieht, gespeichert wird und dass dieser Verschiebungswert auf die errechnete Position der Antriebsklaue bezogen wird.
  • Der Verschiebungswert wird durch die Erkennung der körperlichen Markierungen auf der Spritze automatisch errechnet.
  • Wie vorstehend beschrieben, erfordert die Vorbereitung eines Injektors für eine Injektion beim gegenwärtigen Stand der Technik mindestens eine manuelle Bewegung des Kolbenantriebs in den Mantel der Spritze und aus ihm heraus und maximal drei derartige Bewegungen. Dieser Vorgang ist mühsam und uneffizient, nicht nur wegen des Zeitaufwands, sondern auch weil der Bediener manuelle Bewegungsschalter betätigen und halten muss, um die Bewegung hervorzurufen, und somit körperlich an den Injektor gebunden ist und diese Zeit nicht nutzen kann, um andere Vorbereitungen zu treffen.
  • Deshalb kann das Kontrollsystem für den Kolbenantrieb eine Verriegelungsfunktion aufweisen, bei der die Bewegung, die anfänglich durch das Betätigen eines manuellen Bewegungsschalters ausgelöst wurde, unabhängig davon, ob der Bediener den Schalter werter betätigt oder nicht, fortgesetzt wird, bis der Kolbenantrieb seine jeweilige Endstellung für die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung erreicht. Somit kann der Bediener, wenn das Kontrollsystem im Verriegelungsbetrieb arbeitet, den manuellen Schalter loslassen, und die gewünschte Bewegung – vorwärts oder rückwärts – wird fortgesetzt, während der Bediener andere Vorbereitungen für die nächste Injektion trifft.
  • Der Bediener kann die verriegelte Betriebsweise des Kontrollsystems auch durch Betätigen des manuellen Bewegungsschalters über eine vorbestimmte Zeitdauer erreichen. Aus Sicherheitsgründen kann der manuelle Bewegungsschalter aus zwei Tastern bestehen, die gleichzeitig betätigt werden müssen, damit die Bewegung hervorgerufen wird. Die Bewegung wird durch das Betätigen beider Taster ausgelöst. Solange beide Taster niedergedrückt werden, erhöht das Kolbenkontrollsystem die Bewegungsgeschwindigkeit bis zum Erreichen eines Höchstwerts, dann schaltet das Kolbenkontrollsystem auf Verriegelungsbetrieb um. Wird ein Taster losgelassen, bevor das Kontrollsystem die Höchstgeschwindigkeit erreicht und die Verriegelungsfunktion wirksam wird, wird die Bewegung fortgesetzt, aber die Geschwindigkeit bleibt konstant. Wird der zweite Taster losgelassen, wird die Bewegung abgebrochen.
  • Alternativ wird die Bewegung nach Erreichen der Höchstgeschwindigkeit und Wirksamwerden der Verriegelungsfunktion auch dann fortgesetzt, wenn beide Taster losgelassen werden; die Bewegung wird jedoch unterbrochen, wenn anschließend einer der Taster erneut betätigt wird. Das Kontrollsystem kann eine optische Rückmeldung beinhalten, beispielsweise mittels einer Anzeigeleuchte, die während der Bewegung blinkt und die ständig leuchtet, wenn das Kontrollsystem im Verriegelungsbetrieb arbeitet. Diese Anzeigeleuchte kann sich als wertere Rückmeldung der Bewegungsgeschwindigkeit auch selbst synchron mit dem Kolbenantrieb bewegen.
  • Wie bereits ausgeführt, erfolgt die Steuerung des Kontrollsystems für den Kolbenantrieb in der Regel von Hand mit Hilfe eines Schalters, dessen Betätigung dazu führt, dass der Kolbenantrieb sich in eine von zwei Richtungen bewegt. Die Handsteuerung kann dadurch verbessert werden, dass eine Einstellung vorgesehen wird, die es dem Bediener gestattet, die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung der Kolbenantriebsbewegung einzustellen.
  • Das erlaubt es dem Bediener, die Funktionsweise des Kontrollsystems für den Kolbenantrieb bedarfsgerecht zu gestalten, und verbessert die Bedienfreundlichkeit.
  • Die Handsteuerung kann ein Rad beinhalten, dessen Drehbewegung dazu führt, dass sich der Kolbenantrieb mit einer Geschwindigkeit bewegt, die der Geschwindigkeit der Drehbewegung proportional ist. Alternativ kann die Handsteuerung aus einem Vorwärts- und einem Rückwärtsschalter bestehen, durch die eine Bewegung des Kolbenantriebs in die angezeigte Richtung bei einer programmierbaren Geschwindigkeit oder Beschleunigung ausgelöst wird.
  • Ausführungsarten der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
  • Die 1A und 1B Seitenansichten mit teilweiser Schnittdarstellung einer leeren bzw. einer vorgefüllten Spritze,
  • die 2A, 2B und 2C die Steuerkonsole, das Antriebs- und Steuerteil bzw. das Netzteil eines Injektors,
  • die 3, 4 und 5 elektrische und elektromechanische Blockschaltbilder des Netzteils, der Steuerkonsole bzw. des Antriebs- und Steuerteils,
  • die 6A, 6B, 6C, 6D, 6E und 6F Darstellungen der Bildschirmanzeigen, die beim Betrieb des Injektors auf der Steuerkonsole erzeugt werden,
  • die 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F und 7G Fließbilddarstellungen der Software innerhalb des Netzteils.
  • Bezugnehmend auf die 2A, 2B und 2C wird ein Injektionssystem dargestellt, das aus drei Hauptbestandteilen, einer Steuerkonsole 30, einem Antriebs- und Steuerteil 40 und einem Netzteil 50, besteht.
  • Die Steuerkonsole 30 besteht aus einer Flüssigkristallanzeige 32, wie sie in Notebook-Computern verwendet wird (z. B. eine Anzeige, die von Sharp Electronics Corp. mit Sitz in 5700 N. W. Pacific Rim Blvd., Camas, WA 98607 mit der Teilbezeichnung Nr. LM64P62 vertrieben wird), verbunden mit einem 8-Tasten-Tastaturblock 34 in einem Gehäuse 36. Wie nachfolgend werter ausgeführt wird, liefern die auf dem Bildschirm 32 erscheinenden Bilder Informationen über die Injektion und stellen dem Bediener Menüs für eine oder mehrere mögliche Bedienhandlungen zur Verfügung, wobei jede Bedienhandlung mit einer der Tasten auf dem Tastaturblock 34 verbunden ist.
  • Das Antriebs- und Steuerteil 40 besteht aus einer Aufnahmevorrichtung 42 (wie die in der vorstehend angeführten Patentanmeldung beschriebene Aufnahme), in die für eine Injektion eine Spritze 10 eingesetzt wird. Das Antriebs- und Steuerteil beinhaltet einen (nicht dargestellten) Kolbenantriebsmotor, mit dem der Kolben 12 während eines Injektionsvorgangs nach einer vorprogrammierten, vom Bediener durch Tastenbetätigung auf der Steuerkonsole 30 gewählten Folge, auch als Protokoll bezeichnet, nach vom in die Spritze 10 hinein und nach hinten aus der Spritze 10 heraus bewegt wird.
  • Die Position und die Bewegung des Kolbenantriebs wird durch eine Lichtemitterdiode (LED) angezeigt, die auf dem Kolbenantrieb befestigt und für den Bediener durch ein mit Skala versehenes Fenster 44 an der Seite des Antriebs- und Steuerteils 40 sichtbar ist. Wie nachstehend ausgeführt wird, blinkt diese LED, wenn sich der Kolbenantrieb bewegt, und schaltet auf Dauerlicht um, wenn die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Kolbenantriebs, wie nachstehend beschrieben, von Hand auf Verriegelungsbetrieb umgeschaltet wurde.
  • An der Seite des Antriebs- und Steuerteils 40 befinden sich sechs Drucktaster: ein Ein/Aus-Taster 45, ein Taster 46 für die handgesteuerte Vorwärtsbewegung, ein Taster 47 für die handgesteuerte Rückwärtsbewegung und ein Freigabe-/Beschleunigungstaster 48. Die drei Freigabe-/Beschleunigungstaster 48 erfüllen alle die gleiche Funktion; es sind drei Taster anstelle nur eines Tasters vorgesehen, um die Zugänglichkeit für den Bediener zu verbessern.
  • Der Ein/Aus-Taster 45 wird verwendet, um ein auf dem Steuerpult ausgewähltes Injektionsprotokoll zu starten oder um eine Injektion abzubrechen und neu zu starten. Während einer Injektion erfüllen alle der acht Taster auf dem Tastaturblock 34 des Steuerpults 30 die gleiche Ein/Aus-Funktion.
  • Darüber hinaus kann zur Realisierung einer Ein/Aus-Funktion ein (nicht dargestellter) manueller Fernbedienungsschalter an das Netzteil 50 (siehe unten) angeschlossen sein. (Aus diesem Grunde enthält der Ein/Aus-Taster 45 ein Bild eines manuellen Schalters.) Um den Kolbenantrieb über die Handsteuerung in Bewegung zu setzen, muss der Bediener gleichzeitig einen Bewegungstaster 46 oder 47 und einen Freigabetaster 48 betätigen. Dabei handelt es sich um ein Sicherheitsmerkmal zur Herabsetzung der Gefahr, dass es zu einer versehentlichen Kolbenbewegung kommt. Wenn der Bediener den Vorwärtstaster 46 und einen der drei Freigabetaster 48 betätigt, beginnt der Kolben sich vorwärts zu bewegen; umgekehrt wird eine Rückwärtsbewegung eingeleitet, wenn der Bediener den Rückwärtstaster 47 und einen der drei Freigabetaster 48 betätigt. Nach dem Auslösen der Bewegung in die eine oder andere Richtung kann der Bediener einen der Taster loslassen; die Bewegung wird mit einer konstanten Geschwindigkeit in die gleiche Richtung fortgesetzt, solange einer der fünf Taster 46, 47 oder 48 niedergedrückt wird. Wenn der Bediener andererseits nach dem Auslösen der Bewegung in eine Richtung den Freigabetaster 48 und einen der Bewegungstaster 46 oder 47 weiter drückt, dauert die Bewegung in die gleiche Richtung nicht nur an, sondern wird in die gewählte Richtung beschleunigt, bis der Bediener entweder einen der Taster loslässt oder bis eine Höchstgeschwindigkeit erreicht ist. Der Bediener kann während der Beschleunigung jederzeit einen der Taster loslassen und den anderen weiter niederhalten – dann wird die Bewegung bei dieser Geschwindigkeit ohne Beschleunigung fortgesetzt. Danach kann der Bediener den losgelassenen Taster erneut betätigen, die Beschleunigung wird dann von diesem Zeitpunkt an wieder aufgenommen.
  • Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit einen Höchstwert erreich hat, schaltet die Kolbenantriebssteuerung in die Betriebsart „verriegelt" um. Bei diesem Verriegelungsbetrieb setzt sich die Bewegung, auch wenn der Bediener alle Taster freigibt, bei der Höchstgeschwindigkeit in die gleiche Richtung fort. Damit steht es dem Bediener frei, bei der Vorbereitung auf eine Injektion andere Aufgaben auszuführen, ohne dass er gezwungen ist, manuelle Taster auf dem Injektor niederzudrücken, bis der Kolbenantrieb seinen zeitraubenden Weg in die jeweilige Endposition der Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung zurückgelegt hat.
  • Aus Sicherheitsgründen kann der Verriegelungsbetrieb leicht beendet werden. Wenn der Bediener den Verriegelungsbetrieb erreicht und anschließend alle Taster losgelassen hat, kann die Verriegelung der Kolbenantriebssteuerung durch Betätigen eines der Taster jederzeit aufgehoben werden; die Bewegung wird dann unterbrochen.
  • An der Rückseite des Antriebs- und Steuerteils 40 zeigen zwei Leuchten 49A und 49B den Betriebszustand des Injektors an. Die Leuchte 49A ist eine Injektions-/Fehleranzeige. Sie leuchtet, wenn eine Injektion abläuft. Sie beginnt zu blinken, wenn ein Fehler erkannt wird. Die Leuchte 49B ist eine Freigabeanzeige. Sie leuchtet, wenn der Injektor freigegeben wurde und bereit ist, ein Injektionsprotokoll auszuführen.
  • Auf der Rückseite des Antriebs- und Steuerteils 40 (auf der Seite, die der Aufnahme 42 gegenüber liegt) befindet sich auch ein Rad oder ein Schalter für Tippbetrieb (in der 2B nicht dargestellt, siehe 163, 5), der in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise eingesetzt wird, um die Bewegung des Kolbenantriebs von Hand zu erreichen.
  • Das in 2C dargestellte Netzteil 50 enthält die Elektronik, die in Verbindung mit der Steuerkonsole 30 und dem Antriebs- und Steuerteil 40 die vorstehend beschriebenen Funktionen ausführt. Das Netzteil ist mit (nicht dargestellten) Standardcomputerverbindungskabeln mit der Steuerkonsole 30 und dem Antriebs- und Steuerteil 40 verbunden. Durch diese Kabel übertragene Signale werden den Schaftkreisen innerhalb des Antriebs- und Steuerteils, der Steuerkonsole und des Netzteils wie nachfolgend beschrieben aufgegeben.
  • Wie in 3 dargestellt, beinhalten die Schaltkreise im Netzteil eine Prozessorbaugruppe (CPU) 52, von der die Abläufe in dem Antriebs- und Steuerteil 40 und der Steuerkonsole 30 kontrolliert werden. Die Prozessorbaugruppe ist vorzugsweise ein programmierbarer Mikroprozessor, wie der Mikroprozessor MC68332FN, der von Motorola, 2110 East Elliot, Tempe, Arizona 85284 hergestellt wird. Dieser Mikroprozessor gehört zur Mikroprozessor-Baureihe 68000 und weist Multitasking-Unterstützung auf. Er ist für die Verwendung in so genannten „eingebetteten" Umgebungen, wie der in dieser Patentschrift beschriebenen Schaltung, ausgelegt und hat deshalb mehr als die übliche Zahl direkt verdrahtete Eingangs- und Ausgangskanäle.
  • Die Prozessorbaugruppe ist an einen Adressbus 54 zum Ansprechen einer Reihe von Speicher- und Kommunikationsbaugruppen und an einen Datenbus 56 zum Wiederauffinden und/oder Versenden von Daten von und zu diesen Baugruppen angeschlossen. Die Zwischenspeicher 55 und 57 unterstützen die CPU 52 bei der Herstellung der Verbindung zum Adressbus bzw. zum Datenbus. Jedes der an den Adress- und den Datenbus angeschlossenen Bauteile wird nachfolgend kurz beschrieben.
  • Ein löschbarer programmierbarer Festwertspeicher (EPROM) 58, der an den Datenbus 56 angeschlossen ist, enthält die Programmsoftware, mit der die CPU 52 betrieben wird. Der EPROM enthält ein Betriebssystem, das auf unterer Ebene das Management der CPU und ihre Kommunikation mit anderen Schaltkreisen übernimmt, sowie ein kundenspezifisches Programm für die Steuerung der Konsole und des Antriebs- und Steuerteils zur Ausführung von Injektionsprotokollen. Bei einer Ausführungsart wird als Betriebssystemsoftware das Betriebssystem USX68K verwendet, ein Multitaskingbetriebssystem für Mikroprozessoren der Baureihe 68000, das von U.S. Software mit Sitz in 14215 N. W. Science Park Drive, Portland, Oregon, 97229 vertrieben wird. Das kundenspezifische Programm ist in der „C"-Programmiersprache geschrieben. Dieses kundenspezifische Programm wird nachstehend beschrieben.
  • Ein zweiter EPROM 60, der an den Datenbus 56 angeschlossen ist, enthält Sprachinformationen, die von der Programmsoftware im EPROM 56 bei der Erzeugung von Bildschirmanzeigen zur Darstellung auf dem Bildschirm 32 genutzt werden (2A). Wie nachfolgend werter ausgeführt wird, enthalten die Bilddarstellungen auf dem Bildschirm 32 Textbeschreibungen von Aktionen, die der Injektor ausführt, und bieten dem Bediener Menüs an, die er auswählen kann. Die Textteile dieser Darstellungen auf dem Bildschirm sind in dem Sprach-EPROM 56 gespeichert. Dorf werden sie aufgefunden und in eine Schablone eingesetzt, wenn die CPU 52 eine bildliche Darstellung auf dem Bildschirm erzeugt. Vorzugsweise enthält der Sprach-EPROM mehrere Versionen jedes Texteinsatzes, die unterschiedliche Sprachen darstellen, so dass der Bediener durch eine Menüwahl, die er auf dem Tastaturblock 34 des Steuerpults vornimmt, eine bevorzugte Sprache wählen kann, in der die Darstellungen auf dem Bildschirm erscheinen sollen. Beispielsweise wären die Sprachen Englisch, Deutsch, Französisch und Spanisch eine Gruppe von Sprachen, die für den nordamerikanischen und europäischen Markt geeignet wäre.
  • Weiterhin ist ein dritter elektrisch löschbarer und programmierbarer Festwertspeicher (EEPROM) 62 an den Datenbus angeschlossen. EEPROM 62 speichert Daten energieunabhängig (so dass sie nicht verloren gehen, wenn die Trennung vom Netz erfolgt. Unter anderem speichert EEPROM 62 vorprogrammierte Injektionsprotokolle. Diese Protokolle werden vom Nutzer nach Wunsch entwickelt und gespeichert (Einzelheiten werden unter Bezugnahme auf 6A nachfolgend untersucht). Weiterhin speichert EEPROM 62 Kalibrierungsinformationen, die von der CPU 52 bei der Interpretation von Informationen über den Flüssigkeitsdruck und die Kolbenposition verwendet werden, die sie während der Durchführung einer Injektion erhält. Darüber hinaus speichert EEPROM 62 Informationen über die zuletzt abgeschlossene Injektion, wie Injektionszeit und Injektionsvolumen, so dass sie für den Bediener wieder auffindbar sind. EEPROM 62 speichert auch Vorzugsdaten des Bedieners, die er am Steuerpult eingegeben hat (siehe die nachfolgende 6E). Dazu gehören die bevorzugte Sprache für die Darstellung, sowie Zeit- und Datenformate. Weiterhin speichert EEPROM 62 Betriebsparameter, wie eine programmierbare Druckbegrenzung, und ein (in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise verwendetes) Markierungszeichen, mit dem angezeigt wird, ob der Injektor mit vorgefüllten Spritzen mit einer Teilfüllmenge der Art, wie sie 1B zeigt, bestückt wird. Schließlich speichert EEPROM 62 zur Erleichterung des Kundendiensts und der Online-Hilfe für den Kunden den eingetragenen Namen und/oder die Nummer des Gerätebesitzers.
  • Der Datenbus 56 ist auch an einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 64 angeschlossen, der vom Betriebssystem zur Speicherung von bei CPU-Operationen erzeugten Registerwertestacks und Informationen über den Gerätezustand für aktuell nicht aktive Prozesse, die auf der CPU laufen, verwendet wird. Die Anwendungssoftware verwendet den verbleibenden Platz im RAM 64 (der vom Betriebssystem verwaltet und zugewiesen wird) zur Speicherung von Regelgrößen, die während des Injektorbetriebs berechnet und gestellt werden.
  • Die meisten Kommunikationen zwischen der CPU 52 und dem Antriebs- und Steuerteil 40 sowie der Steuerkonsole 30 erfolgen durch einen von zwei Eingabe-/Ausgabebausteinen für asynchrone Datenübertragung (UARTs) 66 und 68, die an den Datenbus angeschlossen sind. Ein UART ist ein Datenübertragungsschaftkreis, der im Allgemeinen als integrierte Schaltung vorliegt und Eingangs- und Ausgangsinfannationen erfasst und zwischenspeichert, damit asynchrone Datenübermittlungen zwischen Prozessoren oder Rechnersystemen über eine Datenverbindung möglich sind. Ein geeigneter UART ist der Baustein MC68681, der von Motorola vertrieben wird. Der erste UART 66 ist für die Datenübermittlungen zu den Schaltkreisen in dem Antriebs- und Steuerteil verantwortlich (siehe die nachfolgende 5), die über eine Schnittstelle 70 und ein an das Antriebs- und Steuerteil angeschlossenes Datenübertragungskabel 71 erfolgen. (Impulse von dem Drehgeber 166 in dem Antriebs- und Steuerteil (nachfolgende 5) werden jedoch über die Leitung 71 von der Schnittstelle 70 direkt zu einem Unterbrechereingang an die CPU 52 übertragen.) UART 66 übernimmt auch Datenübertragungen zu einer Hilfsschnittstelle 72, die über ein Datenübertragungskabel 73 an einen Drucker angeschlossen werden kann, damit die CPU 52 Injektionsprotokolle ausdrucken kann. Alternativ kann die Schnittstelle 72 (oder eine andere ähnliche Schnittstelle) verwendet werden, um die CPU 52 an einen an anderer Stelle befindlichen Computer oder ein anderes externes Gerät anzuschließen, so dass eine Fernüberwachung und/oder Fernsteuerung des Injektors möglich ist.
  • Der zweite UART 68 ist für die Datenübermittlung zur Steuerkonsole 30 (2A) zuständig. Über die Kabel 75, 76 können zwei Konsolen 30 an das Netzteil angeschlossen werden.
  • Die Kabel 75 und 76 übertragen Daten, die Tastenbefehle und Bildschinnaktivitäten darstellen, zwischen dem Netzteil 50 und der Steuerkonsole 30. Diese Daten werden in einem Kommunikationsprotokoll verschlüsselt und entsprechend dem Standard RS422 überragen. Die verschlüsselten Daten werden durch die Leitungen 75 und 76 zur Schnittstelle 74 übermittelt, die Übertragungen für einen zweiten UART 68 verschlüsselt und entschlüsselt. Der UART 68 leitet Tastenbefehle, die er von einer der Konsolen über die Schnittstelle 74 erhält, über den Datenbus 56 an die CPU 52 werter. Darüber hinaus übermittelt er von der CPU 52 erzeugte Bildschirmanzeigeinformationen an die Schnittstelle 74 zur Übertragung an die Konsolen über die Leitungen 75A und 76A.
  • Die Kabel 75 und 76 enthalten in Form von potenzialfreien Leitern auch die Leitungen 75B und 76B, die logische Signale übertragen, die der Taste 38 (2A) auf jedem Tastaturblock einer Konsole entsprechen. Wie nachstehend näher ausgeführt wird, ist die Software, von der die Bildschirmanzeigen auf den Steuerkonsolen erzeugt werden, so geschrieben, dass die Taste 38 die am häufigsten betätigte Taste ist. In Abhängigkeit von dem dargestellten Bild fungiert die Taste 38 als „Exit"-Taste zum Verlassen des Bildschirms, als „Enter"-Taste zur Bestätigung eines Werts oder einer Menüwahl und zum Verlassen des Bildschirms oder als „Ausschalt"- bzw. „Abbruch"-Taste zum Beenden eines Vorgangs. (Beispiele für Bildschirmanzeigen werden nachstehend unter Verweis auf die 6A–6F diskutiert.) Da die Taste 38 die am häufigsten benutzte ist und da sie für zeitempfindliche Eingaben wie Abbruchbefehle verwendet wird, ist die Taste 38 anders mit der CPU 52 verbunden als die anderen Tasten. Die Taste 38 ist über eine Unterbrecherleitung 79 direkt an die CPU 52 angeschlossen. Wenn eine Tastenbetätigung erkannt wird, setzt eine nicht überschreibbare Unterbrecherschnittstelle (NMI) 78 (die im Wesentlichen aus einem Sender und Empfänger RS422 besteht, der das Signal in den Leitungen 75B und 76B in ein rein logisches Signal in der Leitung 79 umwandelt) einen Unterbrechungsbefehl auf Leitung 79, der sofort von der CPU 52 erkannt und anschließend ausgeführt wird.
  • Eine ähnliche Schnittstelle wird für den manuellen Fernbedienungsschalter verwendet. Das Kabel 81, das von dem Handschalter abgeht, stellt eine Verbindung zu dem Schnittstellenschaltkreis 80 des Handschalters dar, der unter anderem den Handschalter elektrisch von der Erde des Netzteils trennt und den Handschalter „entprellt" (elektrische Störungen beseitigt, die entstehen, wenn der Schalter gedrückt oder losgelassen wird), so dass ein rein logisches Signal entsteht, das anzeigt, ob der Taster des manuellen Schalters betätigt ist oder nicht. Dieses logische Signal wird über die Leitung 82 an einen Eingang an der CPU 52 übermittelt, der ein Zeitverarbeitungsbaustein (TPU) ist. Die CPU 52 liest das logische Signal an diesem Zeitverarbeitungseingang und reagiert in Übereinstimmung mit der Software im EPROM 58 entsprechend.
  • Der letzte Baustein auf dem CPU-Datenbus 56 ist ein Analog/Digitalwandler (A/D) 84. Dieser Wandler wird zur Erzeugung eines von dem Datenbus 56 lesbaren digitalen Signals eingesetzt, das einem analogen Signal entspricht, das über die Leitung 85 empfangen wird. Ein geeigneter A/D-Wandler ist der Wandlertyp LT1094, der von Linear Technology mit Sitz in 1630 McCarthy Blvd., Milpitas, CA 95035 vertrieben wird. Der A/D-Wandler 84 wird für die nachfolgend beschriebenen Servosteuerkreise des Motors verwendet. Die CPU hat zwei zusätzliche Schnittstellen zur Servorsteuerung des Motors: eine Schnittstelle in der Leitung 87 zu einem Digital/Analog-Wandler (D/A) 86 (der in der Leitung 88 ein analoges Signal erzeugt, das einem digitalen Signal entspricht, das auf der Leitung 87 empfangen wird, zum Beispiel der Wandler AD7245, der von Analog Devices of One Technology Way, P. O. Box 9106, Norwood, MA 02062 vertrieben wird), und eine zweite Schnittstelle in der Leitung 90 zu dem Druckbegrenzungsregelkreis 92. Diese Schnittstellen (die Leitungen 87 und 90) sind an synchrone periphere Schnittstellenkanäle (SPI-Kanäle) im Mikroprozessor angeschlossen und werden entsprechend der Software im EPROM 58 gesteuert.
  • Die Wandler D/A 86, A/D 84, die Servosteuerung 94, die Druckbegrenzungssteuerung 92 und die Druckerfassungsschaltkreise 96 bilden gemeinsam einen Servosteuerkreis für den Motor 98, der den Kolben der Spritze in der Spritze hin- und herbewegt. (Der Motor 98 ist aus Gründen der Verständlichkeit dargestellt, es ist jedoch zu beachten, dass sich der Motor 98 als körperliches Bauteil in dem Antriebs- und Steuerteil 40 (2B, 5) befindet. Die Leitungen 91 und 93 sind durch mehrere Leiter des Computerschnittstellenkabels, mit dem das Antriebs- und Steuerteil 40 und das Netzteil verbunden sind, an den Motor angeschlossen.)
  • Der Servosteuerkreis 94 spricht auf eine analoge Spannung an, die von dem D/A-Wandler 86 in der Leitung 88 erzeugt wird, und erzeugt zwischen den Leitungen 99 und 100 eine Spannung, die dieser Spannung entspricht. Die Spannung zwischen den Leitungen 99 und 100 wird von einem Transformator 102 auf eine Spannungsebene transformiert, die ausreicht, um den Motor 98 über die Leitungen 91 und 93 anzutreiben. Der Servosteuerkreis 94 enthält einen Rücklauftransformatorkreis, der eine Ausgangsspannung erzeugt, die in einer Beziehung zu dem Arbeitsspiel eines Schalt-FET steht. Dieses Arbeitsspiel wird durch einen Impulsbreitenmodulationskreis (PWM-Kreis) UC3525 erzeugt – das ist ein integrierter Schaltkreis, der ein digitales Ausgangssignal von 100 kHz mit einem Arbeitsspiel erzeugt, das sich in Abhängigkeit von einer analogen Eingangsspannung in der Leitung 88 im Bereich von 0% bis 50% ändert. Ein geeigneter PWM-Schaltkreis ist der Schaltkreis UC3525, der von Unitrode mit Sitz in 7 Continental Boulevard, Merrimack, NH 03054 vertrieben wird. Somit steuert die CPU 52 die Drehzahl und die Leistungsabgabe des Motors 98 durch das Schreiben eines digitalen Worts, das eine Soll-Ausgangsspannung für den Wandler D/A 86 über die Leitungen 87 darstellt. Dieses digitale Wort wird dann in ein analoges Signal umgewandelt, und das analoge Signal wird in der Seroosteuerung in ein impulsbreitenmoduliertes Steuersignal umgewandelt, das zu der gewünschten Ausgangsspannung am Motor führt.
  • Die Druckerfassungsschaftung 96 beinhaltet einen Schaltkreis zur Erkennung der Stromstärke, der den Stromfluss durch die Leitung 93 (d. h. durch den Motor) erfasst und in den Leitungen 104 und 85 analoge Signale erzeugt, die dem erfassten Strom proportional sind. Im Wesentlichen besteht dieser Schaltkreis zur Ermittlung der Stromstärke aus einem niederohmigen Hochleistungswiderstand in Reihe mit der Leitung 93, die an den Motor 98 angeschlossen ist. Ein Spannungsdifferenzverstärker (auf der Grundlage eines fremdspannungsarmen Operationsverstärkers mit hochgradiger Gleichtaktunterdrückung) erfasst die Spannung über den Widerstand und wandelt sie in eine analoge Spannung in den Leitungen 85 und 104 um. Der Stromfluss durch den Motor ist proportional der von dem Motor abgegebenen Kraft und damit proportional dem Injektionsdruck. Demzufolge können die von dem Druckerfassungskreis 96 erzeugten analogen Signale verwendet werden, um daraus den Injektionsdruck abzuleiten.
  • Der Steuerkreis 92 zur Druckbegrenzung verwendet das analoge Signal aus der Leitung 104 zur Realisierung einer hardwareseitigen Druckregelfunktion. Der Schaltkreis 92 zur Druckbegrenzung enthält ein handelsübliches digitales Potenziometer, das eingesetzt wird, um eine analoge Vergleichsspannung zu erzeugen. Ein geeignetes Potenziometer ist das Potenziometer DS1267, das von Dallas Semiconductor mit Sitz in 4350 Beltwood Parkway South, Dallas, TX 75244 vertrieben wird. Die CPU 52 programmiert (über die Leitungen 90) dieses Potenziometer zur Erzeugung einer Vergleichsspannung, die dem maximal zulässigen Druck entspricht. Der Steuerkreis 92 zur Druckbegrenzung enthält ein Grenzwertglied, von dem das durch den Druckerfassungsschaltkreis 96 erzeugte analoge Signal in der Leitung 104 mit der Vergleichsspannung verglichen wird. Wenn der Druck größer ist als der maximal zulässige Druck (was auf einen Fehler in der CPU 52 hinweist, wird durch die Leitung 105 ein digitales Signal an den Servosteuerkreis 94 übertragen, der so anspircht, dass er das analoge Signal in der Leitung 88 ignoriert und anstelle dessen die Spannung in den Leitungen 99 und 100 herabsetzt, so dass der Motor angehalten wird. Somit lässt der Injektor, wenn die CPU 52 den Steuerkreis 92 zur Druckbegrenzung einmal programmiert hat, diesen Druck auch bei einem Ausfall der CPU 52 nicht über diesen Grenzwert ansteigen.
  • Unter normalen Bedingungen wird diese hardwareseitige Druckbegrenzung nicht betätigt, da die CPU 52 ständig Rückmeldeinformationen über die Motorleistung und den erzeugten Druck erhält und den Motor über den Wandler D/A 86 so regelt, dass das gewünschte Injektionsprotokoll eingehalten wird. Die CPU 52 erhält aus drei Quellen Rückmeldeinfonnationen über einen laufenden Injektionsvorgang: (1) Rückmeldeinformationen über den Injektionsdruck liefert der Wandler A/D 84, der auf dem Bus 56 ein digitales Wort erzeugt, das der in Leitung 85 durch den Druckerfassungskreis 96 erzeugten analogen Spannung entspricht, (2) Rückmeldeinformationen über die Motordrehzahl liefert ein optischer Drehgeber 166, der im Inneren des Antriebs- und Steuerteils 40 körperlich an den Motor angeschlossen ist (worauf unter Bezugnahme auf 5 nachstehend näher eingegangen wird), und (3) Rückmeldeinformationen über die Position des Kolbens im Inneren der Spritze liefert ein lineares Potenziometer 168, das körperlich an den Kolben angeschlossen ist (siehe die nachfolgende 5). Die CPU 52 verwendet diese Informationen zur sorgfältigen Steuerung des Injektionsdrucks, der Menge und der Drehzahl entsprechend einem vorprogrammierten Protokoll unter der Kontrolle der Software im EPROM 58.
  • Die Energieversorgung des Netzteils, des Antriebs- und Steuerteils und der Anzeige auf der Konsole erfolgt über die WS-Kraftstromleitungen 107 und 108. Die Anpassung der im Netz vorhandenen Wechselspannung wird von einer konventionellen Spannungsversorgungsschaltung 106 vorgenommen. Diese Schaffung enthält einen Transformator, der für die Verwendung des Geräts bei Netzspannungen, die nicht der in den Vereinigten Staaten üblichen Spannung entsprechen, eingestellt werden kann, sowie eine Schaltung zur Spannungserkennung für die Auswahl des geeigneten Transformators auf der Grundlage der festgestellten Netzspannung. Die Stromversorgung kann unterbrochen werden, indem der Stecker des Injektors gezogen wird, oder vorzugsweise durch einen Kippschalter, der ein Festkörperrelais in dem Fernbedienungsschaltkreis 110 zum Ein- und Ausschalten öffnet und schließt.
  • Wie die 4 zeigt, ist die Schaltung der Steuerkonsole ebenfalls um eine Allzweck-CPU 120 herum aufgebaut. Ein geeigneter Mikroprozessor ist das Gerät MC68332FN. Der Adressbus 122 und der Datenbus 124, die an die CPU 120 angeschlossen sind, stellen die Verbindung zu einer Reihe von unterstützenden Schaltkreisen her. Der Programm-ROM 126 enthält die Software mit den Befehlen für die CPU 120. (Diese Software ist in Assembly-Sprache geschrieben.) Der Font-ROM 128 enthält Font-Informationen, die von der CPU 120 bei der Erzeugung von Fonts für auf dem Bildschirm erscheinenden Text genutzt werden. Zu diesen Fonts gehören fremdsprachige Zeichen, wenn das zur Unterstützung von fremdsprachigen Texten erforderlich ist. Der RAM 130 wird von dem Mikroprozessor für die Durchführung von Anzeigeoperationen und das Wiederauffinden von Daten genutzt. Der batteriegepufferte RAM 132 speichert die aktuelle Tageszeit, so dass vom Netzteil ein mit Datums- und Uhrzeitstempel versehenes Injektionsprotokoll erstellt werden kann.
  • Die wichtigste Funktion der Schaltkreise der Steuerkonsole ist die Erzeugung von Bildern auf dem Bildschirm 32, der Empfang von Tastenbefehlen von dem Acht-Tasten-Tastaturblock 34 (2A) sowie die Weiterleitung der Tastenbefehle an das Netzteil. Die Bildschirmdarstellungen werden von einem Bildsteuersystem 134 erzeugt, wie z. B. dem VGA-Controller F82C455, der von Chips & Technologies mit Sitz in 3050 Zanker Road, San Jose, CA 95134 vertrieben wird. Der Informationsaustausch zwischen diesem VGA-Controller und der CPU 120 erfolgt über einen Adresszwischenspeicher 136 und einen Datenzwischenspeicher 138. Der VGA-Controller speichert weiterhin Bildschirminformationen in einem dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) 140. Die Informationsübermittlung an den Bildschirm 32 erfolgt über die Leitungen 142.
  • Tastenbefehle von dem Tastaturblock werden von dem Tastaturschnittstellenskreis 144 empfangen, von dem die Tastenbefehle „entprellt" und rein logische Signale für die Leitungen 146 erzeugt werden. Diese logischen Signale werden an die CPU 120 zurückgemeldet, damit sie Tastatureingaben dadurch bestätigen kann, dass durch den Steuerkreis 150 für den Lautsprecher ein akustisches Signal erzeugt wird. Der Steuerkreis für den Lautsprecher erzeugt auch eindeutig zugeordnete akustische Meldesignale, mit denen andere Vorgänge, wie zum Beispiel die Einleitung einer Injektion oder eine Meldung an den Bediener, dass die Aufnahme beginnen sollte, angezeigt werden. Ein geeignetes Steuergerät ist der von Motorola vertriebene Gerätetyp MC3487.
  • Die CPU 120 ist über eine RS-422-Schnittstellenschaltung 148, die über die Leitungen 75 und 76 digitale Signale versendet und empfängt, mit dem Netzteil verbunden. Die Schnittstellenschaltung 148 empfängt darüber hinaus direkt von der Tastaturschnittstelle 144 Tastenbefehle und leitet sie werter. Die acht Tasten auf der Konsole bilden ein einzelnes 8-Bit-Informationsbyte (bei dem jedes Bit anzeigt, ob die Taste betätigt ist oder nicht). Dieses Byte ist über einen logischen Zwischenspeicher Typ „245" direkt mit der CPU 120 verbunden.
  • Über die Leitungen 152 erfolgt die Beaufschlagung mit einer +28-Volt-Gleichspannung, die durch die Energieversorgung im Netzteil bereitgestellt wird. Ein Steuerkreis 154 für die Stormversorgung regelt diese +28-Volt-Gleichspannungsleitung so, dass sie eine Sammelleitung für die Spannungen ist, die von den verschiedenen Schaltkreisen in der Konsole benötigt werden. Darüber hinaus wandelt eine Wechselrichterschaltung den vom Stromversorgungskreis 154 erzeugten +12-Volt-Gleichstrom in 600-Volt-Wechselspannungseinspeisungen mit geringer Stromstärke für die Spannungsbeaufschlagung der Flüssigkristallanzeige um.
  • Wie in 5 dargestellt, weist die Antriebs- und Steuereinheit auch eine Leiterplatte 160 auf, die mit einem Mikroprozessor zur Datenübertragung an das Netzteil 50 (2C) bestückt ist. Ein geeigneter Mikroprozessor ist der von Motorola vertriebene Mikroprozessor 68HC11E2, bei dem es sich um einen kostengünstigen Mikroprozessor mit Minimalfunktionalität aus der Baureihe 68000 handelt. Die Leiterplatte empfängt Tastenbefehle von den Tastern auf der (vorstehend beschriebenen) Tastatur 162 sowie elektrische Impulse, die Bewegungen des am hinteren Ende des Antriebs- und Steuerteils angebrachten handbetätigten Drehknopfs 163 entsprechen, und leitet sie weiter. Ein geeigneter handbetätigter Drehknopf ist das Daumenrad Modell 600, das von Clarostat mit Sitz in 1 Washington Street, Dover, NH 03820 vertrieben wird. Die Leiterplatte schaltet auch die Injektions-/Fehleranzeigeleuchte 49A und die Freigabeanzeigeleuchte 49B ein und aus.
  • Der Motor 98 ist mit einem Getriebe verbunden, das die Drehbewegung des Motors in eine lineare Translationsbewegung des Kolbens umsetzt. Ein geeigneter Motor ist der Motor CYMS A2774-2, der von Barber-Colman, P. O. Box 7040, Rockford, IL 61125 vertrieben wird. Die Drehbewegung des Motors wird von einem optischen Drehgeber 166 erfasst. (Der Drehgeber 166 besteht im Wesentlichen aus einem Sprossenrad, das sich zur Erzeugung von elektrischen Impulsen zwischen einer Lichtquelle und einem Lichtdetektor dreht, beispielsweise der Drehgeber HEDS-9100, den Hewlett-Packard mit Sitz in 3003 Scott Boulevard, Santa Clara, CA 95054 vertreibt.) Der Drehgeber 166 übermittelt elektrische Impulse an die Leiterplatte 160, die sie zum Netzteil 50 weiterleitet, so dass die CPU 52 im Netzteil die Motorbewegung überwachen kann.
  • Die Stellung des Kolbens wird durch ein lineares Potenziometer 168 erfasst, beispielsweise das Potenziometer LCPL200, das von ETI Systems mit Sitz in 215 Via Del Norte, Oceanside, CA 92054 vertrieben wird. Der Schleifkontakt 169 des Potenziometers 168 ist mechanisch mit dem Kolben 12 verbunden und bewegt sich mit ihm. Zwischen den Potenziometerklemmen 170 und 171 liegt ein Gleichspannungsabfall vor, und dementsprechend wird an dem Schleifkontakt 169 eine analoge Spannung erzeugt, die der Stellung des Kolbens und des Schleifkontakts 169 entspricht. Ein A/D-Wandler auf der Leiterplatte 160 wandelt diese analoge Spannung in ein digitales Signal um, das von der Leiterplatte 160 an das Netzteil 50 weitergegeben wird.
  • Die Leiterplatte 160 erkennt auch den Ausgang von zwei Hall-Gebern 172 und 174. Das Antriebs- und Steuerteil weist eine abnehmbare Aufnahmeplatte 42 auf (2B). Zur Zeit gibt es zwei unterschiedliche Aufnahmeplatten mit unterschiedlich großen Öffnungen zur Aufnahme von unterschiedlich großen Spritzen. Demzufolge muss die Aufnahmeplatte zwar nicht demontiert werden, wenn die Spritze ausgetauscht werden soll, sie kann aber demontiert werden, wenn eine andere Spritzengröße zum Einsatz kommen soll. Der Signalgeber 172 erkennt, ob die Aufnahmeplatte 42 offen ist. Wenn das der Fall ist, sendet die Leiterplatte 160 eine Information an das Netzteil 50, das alle werteren Injektionsabläufe verhindert, bis die Aufnahmeplatte geschlossen ist. Der Signalgeber 174 erkennt die Größe der verwendeten Aufnahmeplatte. Derzeit ist nur eine der beiden Aufnahmeplatten mit einem Magneten versehen, der den Signalgeber 174 ansteuert. Dementsprechend kann die Leiterplatte feststellen, welche Aufnahmeplatte installiert wurde, indem sie feststellt, ob der Signalgeber 174 angesteuert wurde. Diese Information wird ebenfalls an die CPU 52 im Netzteil weitergeleitet, so dass die CPU 52 bei der (nachfolgend beschriebenen) Steuerung des Motors 98 auch die unterschiedlichen Spritzengrößen berücksichtigen kann.
  • Aufgrund von Befehlen von der CPU 52 steuert die Leiterplatte 160 auch die Heizdecke 176, von der das Kontrastmittel in der Spritze erwärmt wird. Darüber hinaus steuert die Leiterplatte 160 die Bewegungsanzeige 178. Die Bewegungsanzeige 178 ist mechanisch mit dem Kolben 12 verbunden und weist zwei Lichtemissionsdioden LED 179 auf, die durch das Fenster 44 in dem Antriebs- und Steuerteil (2B) zu sehen sind. Die LEDs 179 melden dem Bediener die Kolbenstellung durch Herstellung einer Korrelation zwischen der Position der Dioden und der Skaleneinteilung am Fenster 41 1. Die beiden Seiten des Fensters 41 weisen unterschiedliche Skaleneinteilungen auf: eine für große Spritzen kalibrierte und eine für kleine Spritzen. In Abhängigkeit von der vom Signalgeber 174 erkannten Spritzengröße leuchtet die LED auf der Seite der entsprechenden Skaleneinteilung. Darüber hinaus erhält die Leiterplatte 160 von der CPU 52 auf die nachfolgend ausführlicher beschriebene Art und Weise den Befehl, die LED blinken zu lassen, solange sich der Kolben bewegt. Weiterhin erteilt die CPU 52 der Leiterplatte 160 auch den Befehl, die LED auf Dauerlicht zu schalten, wenn die CPU 52 (wie vorstehend beschrieben) auf „Verriegelungsbetrieb" schaltet. Somit melden die LEDs 179 dem Bediener die Kolbenstellung, die Bewegungsrichtung und den „Verriegelungsbetrieb".
  • Unter Bezugnahme auf die 6A–6F wird ein Injektionsprotokoll aus der Perspektive des Bedieners beschrieben. Der Hauptbedienbildschirm ist in 6A dargestellt. Das Feld 200, das mit einer bildlichen Darstellung 201 des Antriebs- und Steuerteils verbunden ist, zeigt die aktuelle Menge Kontrastmedium in der Spritze an. Das Feld 202, das mit einer bildlichen Darstellung 203 der Spritze verbunden ist, zeigt die Gesamtmenge an, die bei dem zur Zeit ausgewählten Protokoll bisher verabreicht wurde. Das Feld 204 zeigt die vom Bediener für den Injektionsvorgang gewählte Druckbegrenzung, und das Feld 206 zeigt eine Aufnahmeverzögerung (in Sekunden). Bei dieser Aufnahmeverzögerung handelt es sich um den zeitlichen Abstand zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Bediener die Injektion einleitet (mit dem Handschalter, mit einem Tastenbefehl auf der Konsole oder einem Taster auf dem Antriebs- und Steuerteil), und dem Zeitpunkt, zu dem mit der Anfertigung der Röntgenaufnahme oder mit der Magnetabtastung des untersuchten Tierkörpers begonnen werden sollte. (Nach Ablauf dieser Verzögerungszeit erzeugt die CPU 120 einen Ton, der dem Bediener anzeigt, dass mit der Anfertigung der Aufnahme begonnen werden sollte; alternativ könnte die Aufnahme durch eine geeignete elektrische Verbindung zwischen dem Aufnahmegerät und dem Injektor automatisch ausgelöst werden.) In dem dargestellten Fall enthält die Spritze eine Flüssigkeitsmenge von 180 ml, von der bei dem gewählten Protokoll 30 ml eingesetzt werden, der Grenzwert für den Druck beträgt 1,4 MPa (200 psi), und es ist keine Verzögerung für die Anfertigung der Aufnahme vorgegeben.
  • Auf dem Bildschirm, der in 6A dargestellt ist, erscheinen in den oberen Bereichen des Bildschirms gespeicherte Injektionsprotokolle. Der Bereich 208 zeigt die Protokolle, die der Bediener auswählen kann, und der Bereich 210 enthält Angaben zu dem zum aktuellen Zeitpunkt ausgewählten Protokoll. Wie der Bereich 210 zeigt, umfasst ein Protokoll eine Reihe von Phasen; während jeder Phase erzeugt der Injektor einen vorprogrammierten Mengenstrom, so dass eine vorprogrammierte Gesamtflüssigkeitsmenge abgegeben wird. Das gezeigte Protokoll „SERIO VASCUL" hat nur eine Phase; andere Protokolle, die vom Bediener ausgewählt werden können, weisen jedoch mehrere Phasen auf. Im Bereich 208 sind die Protokolle mit ihren Namen und der Anzahl der Phasen aufgeführt; demzufolge weist das „LEBER"-Protokoll entsprechend der Darstellung 2 Phasen auf, und das Protokoll „ABDOMEN PI" weist drei Phasen auf.
  • Der Nutzer kann Protokolle auswählen, eine Injektion freigeben und sich anderweitig durch die Bildschirmanzeigen bewegen, indem er die Taster auf dem Tastaturblock 34 neben dem Bildschirm betätigt. Der Bereich 212 auf dem Bildschirm ist für die Angabe der Funktionen vorgesehen, die bei Betätigung der Taster im Tastaturblock 34 zur Verfügung stehen. Dementsprechend kann der Nutzer bei dem in 6A dargestellten Bild im Bereich 208 das vorige oder das folgende Protokoll in der Liste dadurch auswählen, dass er die Taster neben den Wörtern „VORIGES PROTOKOLL" bzw. „NÄCHSTES PROTOKOLL" auf dem Bildschirm drückt. Der Nutzer kann darüber hinaus die Werte für den Mengenstrom, das Volumen und die Injektionsverzögerung für das aktuelle Protokoll durch Betätigen des Tasters neben „WERTE ÄNDERN" verändern. Wenn dieser Taster betätigt wird, wird die Funktion des Tastaturblocks und des Bereichs 212 auf dem Bildschirm so verändert, dass der Bediener einen Wert wählen, den Wert erhöhen oder verringern, Zeichen zum Erstellen oder Ausgeben eines Protokollnamens wählen und dann zu dem in 6A gezeigten Bildschirm zurückkehren kann. Ausgehend von der 6A kann der Bediener auch zu einem Bild „Leitbedienfeld" gelangen (siehe 6E im Folgenden), auf dem er Betriebsparameter und andere Daten anpassen kann. Weiterhin kann der Bediener zu einem Protokollmanager überwechseln, in dem er Protokolle umbenennen oder löschen und die Reihenfolge der im Bereich 208 dargestellten Protokollliste bestimmen kann. Schließlich kann der Nutzer auch von dem in 6A dargestellten Bildschirm aus eine Injektion freigeben, indem er den Taster neben „FREIGABE" betätigt.
  • Wie 6B zeigt, erscheint auf dem Bildschirm nach der Erteilung einer Freigabe für eine Injektion zunächst ein Textfeld 214, das den Bediener fragt, ob alle Luft aus der Spritze entfernt wurde. Der Bereich 212 des Bildschirms enthält nur die Wörter „JA" und „NEIN", was zeigt, dass der Bediener die Frage mit ja oder nein beantworten muss. Wenn der Taster neben „NEIN" betätigt wird, wird die Injektion abgebrochen. Wenn die Antwort „JA" lautet, geht der Injektor in den Freigabezustand über, den die 6C zeigt. Hier zeigt der Bereich 208 des Bilds die erwartete Dauer, und der Bereich 212 enthält die Wörter „START", „AUTO-FREIGABE" und „ABBRECHEN". Wenn der Bediener den Taster neben „ABBRECHEN" betätigt, kehrt der Injektor zu dem in 6A dargestellten Zustand zurück. Wenn der Bediener den Taster neben „AUTO-FREIGABE" drückt, schaltet der Injektor auf die Betriebsart „AUTO-FREIGABE" um, was durch ein Feld bestätigt wird, das kurz in der Mitte des Bildschirms erscheint. Wenn der Bediener den Taster neben „START" drückt, beginnt die Injektion, und der Injektor erreich den in 6D gezeigten Betriebszustand.
  • Während eine Injektion abläuft, erscheint das in 6D gezeigte Bild. Bei diesem Bild zeigt der Bereich 208 die Gesamtinjektionszeit und das an den Patienten verabreichte Volumen (in ml). Der Bereich 212 enthält das Wort „STOP" neben jedem der Taster im Tastaturblock 34, was zeigt, dass der Bediener die Injektion abbrechen kann, indem er einen beliebigen Taster betätigt (oder durch Betätigen des Ein/Aus-Tasters 45 auf dem Antriebs- und Steuerteil bzw. durch Betätigen des Handschalters). Zusätzlich verringert sich die Anzeige des Gesamtvolumens Flüssigkeit in der Spritze im Feld 200 in dem Maße, wie Flüssigkeit in den Körper injiziert wird.
  • Nach der Abarbeitung des Injektionsprotokolls kehrt der Injektor entweder in den in 6A oder in den in 6C gezeigten Betriebszustand zurück. Wenn der Bediener durch Betätigen von „AUTO-FREIGABE" in 6C die Betriebsart „AUTO-FREIGABE" eingegeben hat, kehrt der Injektor zu dem in 6C dargestellten Betriebszustand zurück. Dagegen kehrt der Injektor zu dem in 6A gezeigten Betriebszustand zurück, wenn der Bediener die Betriebsart Auto-Freigabe nicht eingegeben hat. Somit kann der Bediener durch Eingabe der Betriebsart Auto-Freigabe ein Injektionsprotokoll leichter wiederholen. Das kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn sich das Kontrastmittel relativ schnell verteilt und mehrere Aufnahmen vom gleichen Körperbereich gemacht werden. Durch Verwendung der Betriebsart „AUTO-FREIGABE" kann der Bediener das Kontrastmittel unmittelbar vor der Anfertigung jeder einzelnen Aufnahme wieder auffüllen, indem er nur eine einzige Taste (oder den Handschalter) betätigt, ohne dass er eine erneute Freigabe des Injektors vornehmen muss.
  • Wie vorstehend bereits erwähnt, kann es sein, dass Bediener bei Injektionen vorgefüllte Spritzen einsetzen möchten. Vorgefüllte Spritze weisen jedoch oft Füllstoffelelemente auf, mit denen das Füllvolumen der Spritze verringert wird (Spritzen dieser Art sind unter der Bezeichnung vorgefüllte Spritzen „mit Teilfüllmenge" bekannt). Der in dieser Patentschrift beschriebene Injektor weist ein nachfolgend beschriebenes Merkmal auf, mit dem das reduzierte Volumen in einer vorgefüllten Spritze mit Teilfüllmenge kompensiert wird.
  • Wie vorstehend bereits erwähnt, kann der Bediener bei der Anfangseinrichtung des Injektors das „Leitbedienfeld" aufrufen, das in 6E dargesteltt ist. In dem Leitbedienfeld zeigt der Bildschirm die aktuell gültigen Betriebseinstellungen des Injektors. Dementsprechend enthält das Leitbedienfeld ein Feld 220, das die aktuell gültige Druckbegrenzung festlegt, ein Feld 222, das die aktuell gültige Sprache festlegt (wie vorstehend angegeben, kann der Bediener eine Sprache für die Textteile des Bildschirms wählen), die Felder 226 und 228, von denen die aktuelle Zeit und das Datum festgelegt werden, sowie ein Feld 230, das den eingetragenen Namen und/oder die Nummer des Besitzers enthält. Diese Angaben werden mit Hilfe des Tastaturblocks und des Bereichs 212 des Bildschirms, wie vorstehend besprochen, eingegeben.
  • Ein weiteres Feld 232 auf dem Bildschirm „Leitbedienfeld" wird genutzt, um anzuzeigen, ob der Injektor mit vorgefüllten Spritzen, die nur eine Teilfüllmenge enthalten, bestückt werden soll. Das Feld 232 enthält in Abhängigkeit von der Wahl, die der Bediener vorgenommen hat, die Wörter „JA" oder „NEIN". (Wie in 6E gezeigt wird, erscheint auf dem Bildschirm im Bereich 212 ein Menü mit den Alternativen „JA" und „NEIN", wenn der Bediener versucht, dieses Feld zu ändern.) Wenn der Bediener das Feld 232 geändert hat, um anzuzeigen, dass eine vorgefüllte Spritze mit Teilfüllmenge verwendet werden kann, (d. h. im Feld 232 steht „JA"), wird der vorstehend beschriebene Ablauf zur Freigabe etwas veränder. Wenn vorgefüllte Spritzen, die nur zum Teil gefüllt sind, eingesetzt werden können, erscheint nach der Freigabe der Injektion dadurch, dass der Bediener die „FREIGAGE"-Taste auf dem Bildschirm der 6A betätigt, der in 6F dargestellte Bildschirm, auf dem der Bediener die Größe der vorgefüllten Spritze festlegen muss, indem er einen Taster neben „50 ml", „65 ml", „75 ml", „100 ml" oder „125 ml" betätigt. Nachdem der Bediener die Größe der vorgefüllten Spritze eingegeben hat, kehrt der Injektor zu dem in 6B dargestellten Bild zurück. Die CPU 52 (3) nimmt dann in der nachfolgend unter Bezugnahme auf 7E beschriebenen Art und Weise einen Ausgleich für das Füllstoffelement in der Spritze vor.
  • Entsprechend 7A wird das Betriebsprogramm in der CPU 52 durch den Programmschritt 240 aufgerufen, wenn die Spannungsbeaufschlagung erfolgt. Das Programm initialisiert während des Schritts 242 zunächst die Hardware und Software, die zum Netzteil 50, dem Antriebs- und Steuerteil 40 und dem Bildschirm 30 gehören. Dann nimmt die CPU 52 im Schritt 244 eine Diagnose vor, um zu gewährleisten, dass der Injektor richtig arbeitet; im Wesentlichen besteht diese Diagnose dann, dass Prüfdaten an verschiedene Hardware-Elemente versandt werden und dass der Empfang der entsprechenden Antworten überprüft wird.
  • Nachdem diese Diagnosevorgänge abgelaufen sind, leitet die CPU 52 eine Reihe von „Threads" oder parallel ablaufenden Prozessen ein; anschließend werden diese Prozesse auf der CPU 52 unter der Kontrolle des zuvor beschriebenen Betriebssystems USX68K zeitlich vielfach übertragen. Diese Threads kommunizieren mit dem Betriebssystem und untereinander durch „Nachrichten" oder Semaphoren – im Wesentlichen werden prozessübergreifende Datenübermittlungen in einen vom Betriebssystem verwalteten Bereich platziert, auf den global zugegriffen werden kann und wo sie von anderen Threads später wieder aufgefunden werden können. Das Betriebssystem ordnet den Threads Verarbeitungszeit zu. Sehr häufig werden Threads „inaktiv" sein, d. h. keine anstehenden Operationen durchzuführen haben. Die Threads sind im Allgemeinen so geschrieben, dass sie dem Betriebssystem mitteilen, wenn der Thread inaktiv ist („Zeit" an das Betriebssystem „zurückgeben"), so dass das Betriebssystem einem anderen Thread Verarbeitungszeit neu zuordnen kann.
  • Die Zuweisung von Verarbeitungszeit an Threads durch das Betriebssystem erfolgt nach einer Zeitrasterfolge unter Berücksichtigung von Vorrangigkeiten. Dementsprechend stellt das Betriebssystem grundsätzlich jedem einzelnen der Threads der Reihe nach Verarbeitungszeit zur Verfügung. Wenn ein aktiver Thread mit einer niedrigen Priorität mehr als einen Höchstbetrag Verarbeitungszeit verbraucht, unterbricht das Betriebssystem den Thread und räumt anderen Threads mit einer höheren Priorität die Möglichkeit ein, Verarbeitungszeit zu nutzen. Ein Thread mit einer hohen Priorität wird jedoch nicht von Threads mit niedrigeren Prioritäten unterbrochen, auch nicht, wenn der Thread mit der hohen Priorität mehr als den Höchstbetrag Verarbeitungszeit verbraucht. Im Normalbetrieb sind die meisten der Threads inaktiv, und es treten zwischen den Threads keine Konflikte wegen der Inanspruchnahme von Verarbeitungszeit auf. In Fällen, wo ein Konflikt auftritt, gestattet es dieses nach dem Vorrangigkeitsprinzip arbeitende System jedoch den wichtigsten Threads, ununterbrochen weiterzuarbeiten, wenn das notwendig ist. Es ist zu beachten, dass selbst der Thread mit der höchsten Priorität (der Servo-Thread 254) gelegentlich Zeit an das Betriebssystem zurückgibt (zu Zeitpunkten, zu denen eine Unterbrechung geduldet werden kann), so dass andere Threads in der Lage sind, ihre Operationen selbst dann fortzusetzen, wenn der Thread mit der höchsten Priorität aktiv ist.
  • Die Threads, die in der CPU 52 arbeiten, untergliedern sich grundsätzlich in zwei Kategorien: „Übertragungs"-Threads, die Informationen an das Netzteil und aus dem Netzteil 50 senden, und „Betriebs"-Threads, von denen die vom Netzteil versandten oder empfangenen Informationen erzeugt oder verarbeitet werden. Es gibt zwei Betriebs-Threads: den Gerätezustands-Thread 246 und den Servo-Thread 254.
  • Der Gerätezustands-Thread 246 erteilt der Steuerkonsole 30 die Befehle, Bildschirmansichten der Art, wie sie in den 6A–6E dargestellt sind, zu erzeugen, und verarbeitet darüber hinaus die Tasterbetätigungen durch den Nutzer. Der Thread 246 ist im Wesentlichen ein Gerätezustand, bei dem jeder „Zustand" einem Bild auf dem Bildschirm entspricht und jeder Tastenbefehl des Bedieners zu einem Übergang in einen anderen Zustand führt. Die Software im Programm-EPROM 58 (3) ist im Wesentlichen die Festlegung eines Diagramms für den Zustandsübergang, wobei spezifische Zustände, Bildschirmansichten in Verbindung mit diesen Zuständen sowie für jeden Zustand die Tastenbefehle bzw. eine andere Handlung, die einen Übergang in einen anderen Zustand bewirkt, festgelegt sind.
  • Wie die 7B zeigt, sucht der Thread 246, wenn er gestartet wurde, in 270 nach einer Nachricht, beispielsweise einer Nachricht von einem Übermittlungs-Thread, die zeigt, dass auf der Konsole ein Taster betätigt wurde, oder nach einer Nachricht vom Servo-Thread, die zeigt, dass der Bildschirm aktualisiert werden sollte, damit er der neuesten Injektionsaktivität entspricht. Wenn keine Nachricht vorliegt, gibt der Thread 272 Zeit an das Betriebssystem zurück. Wenn jedoch eine Nachricht eingegangen ist, nutzt der Thread die Software im Programm-EPROM 58 zu ihrer Erkennung, und es kommt in 274 zum Übergang in den neuen Zustand, der dem erhaltenen Tastenbefehl oder einer anderen Aktivität zugeordnet ist. In einigen Fällen, z. B. wenn der Bediener einen nicht gültigen Taster betätigt hat, ist der neue Zustand der gleiche wie der alte; in anderen Fällen handelt es sich bei dem neuen Zustand um einen, der sich von dem vorherigen unterscheidet. Wenn sich der neue Zustand von dem alten unterscheidet, versendet der Gerätezustands-Thread Nachrichten an den entsprechenden Übermittlungs-Thread, so dass in 276 der Bildschirm so geändert wird, dass er den neuen Zustand wiedergibt. Zusätzlich kann der Gerätezustands-Thread in 278 Nachrichten an den Servo-Thread übermitteln, z. B. dem Servo-Thread mitteilen, dass der Bediener einen Taster betätigt hat, mit dem ein Protokoll gestartet wird. Wenn das abgeschlossen ist, kehrt der Gerätezustand in 280 zum Betriebssystem zurück.
  • Wenn eine Start-Mitteilung an den Servo-Thread versandt wird, initiiert der Thread, der die Mitteilung versendet, eine oder mehrere Globalregelgrößen zur Angabe der Art der verlangten Bewegung. Dazu werden acht Globalregelgrößen (Regelgrößen, die vom Betriebssystem verwaltet werden und auf die alle Threads Zugriff haben), die als vier Paare organisiert sind, verwendet. Jedes Paar Regelgrößen legt einen neuen Sollwert für die Kolbenstellung sowie eine Geschwindigkeit fest, mit der sich der Kolben in diese Position bewegen sollte. Mit den vier Paaren Regelgrößen können vier Protokollphasen beschrieben und somit als eine Nachricht an den Servo-Thread ausgeführt werden. Wenn demzufolge der Gerätezustands-Thread in 278 eine Nachricht an den Servothread übermittelt, errechnet er aus dem ausgewählten Protokoll einen oder mehrere Sollwerte für die Endstellung und Geschwindigkeit und platziert die errechneten Werte in globale Regelgrößen.
  • Wie aus der 7C zu entnehmen ist, überprüft der Servothread 254 nach seiner Initiierung durch das Betriebssystem zunächst in 282, ob eine Nachricht vorliegt, die der Servosteuerung den Befehl erteilt, die Kolbenbewegung zu starten. Wenn keine Nachricht vorliegt, gibt der Thread in 284 Zeit an das Betriebssystem zurück. Wenn jedoch eine Startnachricht vorliegt, startet der Servo-Thread in 286 den Motor, so dass die in einer Globalregelgröße vorgegebene Soll-Position bei der von einer weiteren Globalregelgröße vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit erreicht wird. An diesem Punkt beginnt im Servo-Thread eine Schleife; bei jeder Iteration prüft die Schleife im Schritt 288, ob der Kolben die Soll-Position erreicht hat (die Kolbenstellung wird vom Empfangs-Thread 260 des Antriebs- und Steuerteils, wie nachfolgend in 7E dargestellt, ermittelt), und wenn das der Fall ist, endet die Schleife und der Servo-Thread stoppt in 290 den Motor und kehrt zurück. Wenn der Kolben dagegen die Soll-Position nicht erreicht hat, prüft der Servothread in 292, ob die Motordrehzahl richtig ist (die Messung der Motordrehzahl übernimmt ein nachfolgend in 7D dargestelltes Unterbrechungsprogramm). Wenn die Drehzahl des Motors nicht richtig ist, wird sie in 294 durch eine Anpassung der Motorspannung korrigiert. Wenn diese Schritte abgeschlossen sind, räumt der Servo-Thread in 296 dem Betriebssystem drei Zeitscheiben (ca. 21 Millisekunden) ein, um andere Prozesse durchzuführen, dann kehrt er zum Schritt 288 zurück, um die Schleife zu schließen.
  • Wie vorstehend bereits erwrähnt, wird die Drehzahl des Motors durch ein Unterbrechungsprogramm, wie in 7D dargestellt, gemessen. Wenn der an dem Motor 98 angebrachte optische Drehgeber 166 (5) einen Impuls erkennt, bewirkt der Prozessor auf der Leiterplatte 160 im Antriebs- und Steuerteil, dass ein Interrupt durch die Leitung 71 zur CPU 52 gelangt. Wenn dieser Interrupt in 300 empfangen wird, errechnet das Unterbrechungsprogramm in 302 die Zeit, die seit dem vorigen Zähl-Interrupt vergangen ist, und in 304 wird aus dieser abgelaufenen Zeit die Geschwindigkeit des Kolbens errechnet. Der Wert dieser Geschwindigkeit wird in 306 in einer Globalregelgröße gespeichert (auf die das Servoprogramm zugreifen kann), und der Interrupt wird in 308 ausgeführt.
  • Wie in 7E dargestellt, ist der Empfangs-Thread 260 des Antriebs- und Steuerteils für den Empfang von Mitteilungen vom Antriebs- und Steuerteil sowie für die Ausführung einer Reihe von Aufgaben aufgrund dieser Mitteilungen zuständig, wozu auch die Weiterleitung von manuellen Kolbenbewegungen an den Servo-Thread und (wie vorstehend ausgeführt) die Weitergabe von Positionsmessungen, die während der Kolbenbewegung erfolgen, an den Servo-Thread gehören.
  • Wenn das Betriebssystem in 260 den Thread für das Antriebs- und Steuerteil initiiert, nimmt der Thread zunächst in 310 eine Überprüfung auf Nachrichten vor. Wenn keine eingegangen sind, gibt der Thread in 312 Zeit an das Betriebssystem zurück. Wenn der Thread jedoch eine Nachricht empfangen hat, ermittelt er in 312 den Inhalt der Nachricht und handelt entsprechend. (Diese Ermittlung ist zur besseren Verdeutlichung als Mehrwegzweig dargestellt, im Code erfolgt sie jedoch als eine Reihe von Einzelprüfungen, die nacheinander durchgeführt werden.) Die Nachricht kann eine Fehlermeldung sein – 314 –, eine Bewegung des handbetätigten Drehschalters – 316 -, ein Messwert des linearen Potenziometers – 318 – (diese Werte werden in regelmäßigen Zeitabständen von dem Antriebs- und Steuerteil erzeugt), ein Fülltastermesswert – 320 – (der in regelmäßigen Zeitabständen vom Antriebs- und Steuerteil erzeugt wird), eine Betätigung des Ein/Aus-Tasters – 322 – oder verschiedene andere (es können gleichzeitig mehrere Nachrichten empfangen werden).
  • Wenn die Nachricht einen Messwert des linearen Potenziometers enthält – 318 – (dazu werden die im EEPROM 62 gespeicherten Kalibrierungsablesungen verwendet), wird dieser Messwert, wie in 7E dargestellt, in 324 in ein entsprechendes Volumen umgewandelt. Dann wird in 326 ein Korrekturwert (der das Vorhandensein des Füllstoffelements in einer vorgefüllten Spritze mit einer Teilfüllmenge ausgleicht) von dem errechneten Volumen abgezogen und das Ergebnis in einer globalen Regelgröße gespeichert, auf die der Servo-Thread später im Schritt 288 (7C) zugreifen kann. Der im Schritt 326 verwendete Korrekturwert wird erzeugt, wenn der Nutzer bei der Bearbeitung des in 6F dargestellten Bildschirms die Festlegung „vorgefüllte Spritze mit Teilfüllmenge" trifft. Wenn keine vorgefüllten Spritzen mit einer Teilfüllmenge eingesetzt werden, wird der Korrekturwert auf einen konstanten Wert null gesetzt. Wenn das angepasste Volumen gespeichert ist, gibt der Thread für das Antriebs- und Steuerteil in 328 Zeit an das Betriebssystem zurück.
  • Entsprechend 7F wird beim Empfang eines Fülltastermesswerts (d. h. bei Eingang einer Nachricht, die den Zustand der Taster 46, 47 und 48 auf dem Tastaturblock 162 des Antriebs- und Steuerteils anzeigt), von dem Thread für das Antriebs- und Steuerteil im Schritt 330 zunächst ermittelt, welcher Taster bzw. welche Taster betätigt sind.
  • Wenn in 332 ein „Schnell"-Taster 48 und der Vorwärts-Taster 46 oder der Rückwärts-Taster 47 niedergedrückt sind, ermittelt der Thread in 334 zunächst, ob der Motor bei seiner maximalen Verriegelungsdrehzahl arbeitet (durch Ablesung der globalen Regelgröße zur Angabe der Motordrehzahl, die von dem in 7D dargestellten Unterbrechungsprogramm erzeugt wurde). Wenn das nicht der Fall ist, erhöht der Thread in 336 die Motordrehzahl in der angegebenen Drehrichtung – und zwar dadurch, dass der Wert der globalen Regelgröße für die Solldrehzahl erhöht wird, indem die Globalregelgröße, durch die der Sollwert für die Kolbenstellung festgelegt wird, auf das Ende der Spritze gesetzt wird (und an den Servo-Thread eine Nachricht zum Starten der Servosteuerung versendet wird, wenn der Motor nicht bereits läuft) – und gibt in 338 Zeit an das Betriebssystem zurück. Wenn der Motor jedoch seine Verriegelungsdrehzahl erreicht hat, ermittelt der Thread in 340, ob die Taster bei der letzten Verarbeitung eines Fülltastermesswerts betätigt waren. Wenn das der Fall war, hat der Bediener den Motor auf seine maximale Drehzahl beschleunigt und drückt die Taster auch weiterhin. In diesem Fall soll der Motor weiterhin bei seiner maximalen Drehzahl arbeiten; dementsprechend gibt der Thread in 338 einfach Zeit an das Betriebssystem zurück. Wenn die Taster jedoch bei der letzten Messweriverarbeitung nicht betätigt waren, hat der Bediener den Motor bei der maximalen Drehzahl verriegelt, die Taster losgelassen und einige Zeit später einen Taster betätigt, womit versucht wurde, den Motor anzuhaften. In dieser Situation hält der Thread in 342 den Motor an (indem er die Globalregelgröße für die Solldrehzahl auf null setzt), und gibt in 338 Zeit an das Betriebssystem zurück.
  • Wenn der Bediener in 344 nur den Vorwärts- oder den Rückwärtstaster oder irgendeine andere Tasterkombination betätigt, ermittelt der Thread in 346 zunächst, ob der Motor läuft (indem er den Wert der globalen Regelgröße für die Motordrehzahl prüft). Wenn der Motor nicht in Betrieb ist, wird er durch nur eine Tasterbetätigung nicht in Betrieb gesetzt, somit kehrt der Thread in 338 einfach zum Betriebssystem zurück. Wenn der Motor jedoch läuft, ermitelt der Thread in 348, ob bei der letzten Verarbeitung eines Fülltastermesswerts Taster betätigt waren. Wenn beim letzten Mal Taster betätigt waren, versucht der Bediener, indem er einen Taster drückt, einfach nur, den Motor weiterhin bei der vorliegenden Drehzahl laufen zu lassen. Dementsprechend kehrt der Thread unter diesen Umständen einfach in 338 zum Betriebssystem zurück und lässt den Motor weiterlaufen. Wenn jedoch bei der letzten Verarbeitungsoperation keine Taster betätigt waren, hat der Bediener den Motor bei einer Höchstdrehzahl verriegelt, die Taster losgelassen und einige Zeit danach versucht, den Motor anzuhalten, indem er einen Taster betätigt hat. Unter diesen Umständen hält der Thread dann in 342 den Motor an (indem er die globale Regelgröße für die Solldrehzahl auf null setzt) und gibt in 338 Zeit an das Betriebssystem zurück.
  • Wenn in 352 keine Taster betätigt sind, ermittelt der Thread in 354 einfach, ob der Motor bei seiner Veriegelungsdrehzahl arbeitet. Wenn das nicht der Fall ist, hält der Thread in 356 den Motor an und gibt Zeit an das Betriebssystem zurück. Ansonsten kehrt der Thread in 338 unmittelbar zurück und lässt den Motor bei der Verriegelungsdrehzahl weiterarbeiten.
  • Eine Kolbenbewegung kann, wie aus 7G hervorgeht, von Hand auch dadurch hervorgerufen werden, dass der am hinteren Ende des Antriebs- und Steuerteils vorgesehene Drehknopf 163 für Handsteuerung (5) betätigt wird. Vorstehend wurde bereits beschrieben, dass die CPU 160 des Antriebs- und Steuerteils Bewegungen des Handdrehknopfs regelmäßig an die CPU 52 des Netzteils meldet. Aus dieser Meldung geht die Bewegungsrichtung und die Zahl der elektrischen Impulse hervor, die seit der letzten Meldung von dem Drehknopf empfangen wurden (wobei mehre Impulse eine größere Drehzahl anzeigen). Wenn in 316 eine Nachricht von dem Handdrehknopf eingegangen ist, errechnet der Empfangs-Thread des Antriebs- und Steuerteils in 340 zunächst aus der in der Nachricht angegebenen Impulszahl eine Sollgeschwindigkeit des Kolbens und errechnet dann in 342 aus der Zahl der Impulse und der Drehrichtung des Knopfs einen Sollwert für die Endposition. Diese werden in 344 in globalen Regelgrößen gespeichert, auf die der Servo-Thread wie vorstehend beschrieben zugreifen kann. Wenn der Motor nicht bereits läuft, übermittelt der Empfangs-Thread des Antriebs- und Steuerteils weiterhin eine Servostart-Nachricht an den Servo-Thread. Dann gibt der Thread in 346 Zeit an das Betriebssystem zurück.
  • Es ist klar, dass an der vorstehend beschriebenen spezifischen Ausführungsart verschiedene Änderungen und Veränderungen vorgenommen werden können.
  • Beispielsweise kann der Drehknopf 163 für die Bewegung des Kolbens von Hand durch ein beliebiges anderes Bedienelement ersetzt werden, das eine Steuerung der Geschwindigkeit und der Richtung gestattet, zum Beispiel durch einen Taster oder einen Knebel, die in mehrere Stellungen gedreht bzw. gedrückt werden können, die verschiedenen Bewegungsgeschwindigkeiten und Bewegungsrichtungen entsprechen, oder durch eine Gruppe von Tastern oder Drehknöpfen, die es dem Bediener gestatten, mit einem Taster oder Drehknopf eine Sollgeschwindigkeit und mit einem anderen Taster oder Drehknopf eine gewünschte Richtung zu wählen.
  • FIGUREN
  • 3 – Seite 3/11
    • 52
    CPU
    55
    Adresszwischenspeicher
    57
    Datenzwischenspeicher
    58
    Programm-EPROM
    60
    Sprach-EPROM
    62
    EEPROM
    64
    RAM
    68
    UART Nr. 2
    70
    Schnittstelle Antriebs- und Steuerteil
    72
    Hilfsschnittstelle für Eingaben/Ausgaben
    74
    Schnittstelle
    78
    Schnittstelle Tastatur
    80
    Potenzialfreie Schnittstelle Handschalter
    84
    A/D
    86
    UART Nr. 1
    86
    D/A
    92
    Steuerung Druckbegrenzung
    94
    Servosteuerung
    96
    Druckerfassung
    106
    Energieeinspeisungen
    110
    Fernbetätigung Ein/Aus
  • 4 –Seite 4/11
    • 120
    CPU
    122
    Adressen
    124
    Daten
    126
    Programm-ROM
    128
    Font-ROM
    130
    RAM
    132
    batteriegepufferter RAM
    134
    Bildschirmsteuerung
    136
    Adresszwischenspeicher
    138
    Datenzwischenspeicher
    140
    DRAM
    142
    Bildschirmanzeige
    144
    Schnittstelle Tastatur
    148
    Schnittstelle RS-422
    150
    Steuerung für Lautsprecher
    154
    Energieeinspeisungen
    156
    Wandler
    KEYBOARD
    Tastatur
  • 5 – Seite 5/11
    • 98
    Motor
    160
    Hauptleiterplatte
    162
    Tastenfeld
    164
    Getriebe
    166
    Drehgeber
    170
    lineares Poti
    172
    Hall-Geber – Frontplatte geschlossen
    174
    Hall-Geber – Spritzengröße
    176
    Heizdecke
    POWER UP
    Energie – Sendeaufruf ohne Folgenummer
  • 6A – Seite 6/11
    • BEREICH 208 Protokollspeicher Brust Abdomen Abdomen PI Leber Serio Vascul
    • BEREICH 210 Serio Vascul Phase Mengenstrom (ml/s) Volumen (ml) Injektionsverzögerung (s)
    • 203 Protokoll
    • 204 Max. Druck (200 psi = 1,4 MPa)
    • 206 CT
    • BEREICH 212 Freigabe Voriges Protokoll Nächstes Protokoll Werte ändern Leitbedientafel Protokollmanager
  • 6B – Seite 6/11
    • BEREICH 214 Wurde die gesamte Luft aus der XXX-ml-Spritze und der Röhre entfernt?)
    • BEREICH 212 Ja – Nein Die restlichen Bereiche des Bildschirms sind identisch mit 6A
  • 6C – Seite 7/11
    • BEREICH 208 Bereit zur Injektion Erwartete Dauer: 0:15
    • BEREICH 212 Start Auto-Freigabe Abbrechen Die restlichen Bereiche des Bildschirms sind identisch mit 6A
  • 6D – Seite 7/11
    • BEREICH 208 Vorgang eingeleitet Injektionszeit: 0:06 Verabreichte Menge: 12
    • BEREICH 212 8 × Stop (für alle 8 Taster) Die restlichen Bereiche des Bildschirms sind identisch mit 6A
  • 6E – Seite 8/11
    • Leitbedienfeld
    220
    Druckbegrenzung – (100 psi = 0,7 MPa)
    222
    Sprache Englisch
    226
    Zeit
    232
    Werden vorgefüllte Spritzen mit Teilfüllmenge eingesetzt? – JA
    228
    Datum: 2. Aug. 93
    230
    Eingetragener Name
    • BEREICH 212 Ja Nein Abbrechen
  • 6F – Seite 8111
  • Taste betätigen, die der Größe der vorgefüllten Spritze entspricht Darunter liegende Bereiche des Bildschirms identisch mit 6A
  • 7A – Seite 5/11
    • 240
    Energie – Sendeaufruf ohne Folgenummer
    242
    Hardware und Software initialisieren
    244
    Energie – Sendeaufruf ohne Folgenummer – Diagnostik
    246
    Gerätezustand
    248
    Übertragung Konsole 1
    250
    Übertragung Konsole 2
    252
    Übertragung Antriebs- und Steuerteil
    254
    Servo
    256
    Empfang Konsole 1
    258
    Empfang Konsole 2
    260
    Empfang Antriebs- und Steuerteil
  • 7B - Seite 9/11
    • 246
    Gerätezustand
    270
    Nachricht eingegangen?
    272
    Zurück
    274
    Übergang zu einem neuen Zustand für betätigten Taster
    276
    Bildschirm zur Wiedergabe des neuen Zustands ändern (wenn erforderlich)
    278
    Nachrichten an Folgeregelung senden (nach Bedarf) und neuen Zielort
    speichern
    280
    Zurück
  • 7C - Seite 9/11
    • 254
    Folgeregelung
    282
    Nachricht ,Folgeregelung starten' eingegangen?
    284
    Zurück
    286
    Motor starten, damit Sollstellung bei Sollgeschwindigkeit angefahren wird.
    288
    Hat der Kolben die Sollstellung erreicht?
    290
    Stopp und zurück
    292
    Ist die gemessene Geschwindigkeit richtig?
    294
    Motorspannung korrigieren
    296
    Drei Zeitscheiben (21 ms) einräumen.
  • 7D - Seite 10/11
    • 300
    Interrupt für Zählung eingegangen?
    302
    Seit der letzten Zählung vergangene Zeit ausrechnen
    304
    Kolbengeschwindigkeit berechnen
    306
    Geschwindigkeit in globaler Regelgröße speichern
    308
    Erledigt
  • 7E - Seite 10/11
    • 260
    Empfang Antriebs- und Steuerteil
    310
    Nachricht eingegangen?
    312
    Zurück
    312
    Welche Nachricht?
    314
    Fehler
    316
    Handdrehknopf
    318
    Lineares Potenziometer
    320
    Fülltaster
    322
    Ein/Aus-Taster
    324
    Messwert in entsprechendes Volumen umrechnen
    326
    Verschiebung für Füllstoffelement abziehen und speichern
    328
    Zurück
  • 7F - Seite 11/11
    • 320
    Fülltaster
    330
    Welche Taster sind betätigt?
    332
    Schnellvorlauf vorwärts/rückwärts
    334
    Verriegelungsdrehzahl erreich?
    336
    Drehzahl erhöhen
    338
    Zurück
    340
    Waren letztes Mal Taster betätigt?
    342
    Bewegung stoppen
    344
    Vorwärts/Rückwärts/Anderer
    346
    Läuft der Motor?
    348
    Waren letztes Mal Taster betätigt?
    350
    Bewegung stoppen
    352
    Keine Taster betätigt
    354
    Verriegelungsdrehzahl erreich?
    356
    Bewegung stoppen
  • 7G – Seite 11/11
    • 316
    Handdrehknopf
    340
    Drehzahl aus Anzahl der empfangenen Zählungen errechnen
    342
    Endstellung errechnen
    344
    Sollstellung und -drehzahl speichern
    346
    Zurück

Claims (5)

  1. Injektor in Verbindung mit einer Spritze (10), wobei die Spritze (10) einen in der Spritze befindlichen Kolben (12) und der Injektor ein Kolbenantriebselement und einen Motor (98) aufweist und der Kolben (12) über das Kolbenantriebselement mit dem Motor (98) verbunden ist, so dass der Kolben (12) auf eine am vorderen Ende der Spritze (10) vorgesehene Kanüle zur Flüssigkeitsinjektion in ein Tier oder aus einem Tier zu bewegt bzw. zurückgezogen werden kann, und wobei der Injektor weiterhin ein Kontrollsystem aufweist, bestehend aus einem Regelkreis, der so geschaltet werden kann, dass er die Drehbewegung des Motors und die Verfolgung der Position des Kolbenantriebselements während der Drehbewegung des Motors bewirkt, sowie einem Speicher, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Spritze (10) körperliche Markierungen befinden und der Injektor Vorrichtungen zur Erkennung der körperlichen Markierungen aufweist, sowie dadurch, dass der Speicher zur Speicherung eines Verschiebungswerts dienen kann, der sich auf die Ausgangsposition des Kolbens (12) in Bezug auf die Enden der Spritze (10) bezieht, und dass mit Hilfe des Regelkreises der Verschiebungswert aus der Erkennung der körperlichen Markierungen auf der Spritze (10) errechnet wird, die Stellung des Kolbens (12) innerhalb der Spritze (10) aus dem gespeicherten Verschiebungswert und der Stellung des Kolbenantriebselements, die verfolgt wurde, errechnet wird und die Bewegung des Kolbens (12) gestoppt werden kann, wenn der Kolben (12) ein Ende der Spritze (10) erreicht.
  2. Gerätekombination nach Anspruch 1, wobei der Injektor einen Bildschirm (32) zur Erzeugung von Anzeigen aufweist, die einen Bediener in die Lage versetzen, Betriebsparameter des Injektors auszuwählen und eine Injektion einzuleiten, und wobei der Regelkreis wie folgt genutzt werden kann: zur Erzeugung von Anzeigen, die auf dem Bildschirm (32) dargestellt werden, zur Veränderung der Betriebsparameter des Injektors entsprechend der vom Bediener getroffenen Auswahl, zur Erzeugung eines Setup-Bilds, das den Bediener zwischen der Verwendung des Injektors mit einer Spritze (10), die ein an dem Kolben (12) in der Spritze (10) angebrachtes Füllstoffelement (16) aufweist, und der Verwendung des Injektors mit einer Spritze (10), die kein an dem Kolben (12) in der Spritze (10) angebrachtes Füllstoffelement (16) aufweist, wählen lässt, sowie zur Erzeugung entweder einer ersten oder einer zweiten unterschiedlichen Folge von Anfangsbildern auf dem Bildschirm, nachdem eine Spritze (10) an den Injektor angesetzt wurde und bevor bewirkt wird, dass der Motor den Kolben (12) zur Flüssigkeitsinjektion in Richtung auf die am distalen Ende der Spritze (10) vorgesehene Kanüle zu bewegt, wodurch der Bediener in der Lage ist, die Konfiguration des Injektors und jeder Injektion so vorzunehmen, dass der Regelkreis zur Erzeugung der ersten Folge von Startanzeigen betätigt werden kann, wenn der Bediener auswählt, dass die Spritze (10) ein Füllstoffelement (16) aufweist, und dass der Regelkreis zur Erzeugung einer zweiten Folge von Startanzeigen betätigt werden kann; wenn der Bediener wählt, dass die Spritze (10) kein Füllstoffelement (16) aufweist.
  3. Verfahren zur Regelung eines Injektors, der in Verbindung mit einer Spritze (10) verwendet wird, wobei die Spritze (10) in ihrem Inneren einen Kolben (12) und der Injektor ein Antriebselement für den Kolben und einen Motor (98) aufweist und der Kolben (12) über dieses Antriebselement mit dem Motor verbunden ist, so dass der Kolben (12) auf eine am vorderen Ende der Spritze vorgesehene Kanüle zur Flüssigkeitsinjektion in ein Tier oder aus einem Tier zu bewegt oder zurückgezogen werden kann, was das Hervorrufen einer Drehbewegung des Motors und die Verfolgung der Stellung des Kolbenantriebselements während der Motorbewegung einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Spritze (10) körperliche Markierungen vorhanden sind und der Injektor Vorrichtungen zur Erkennung der körperlichen Markierungen aufweist, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschiebungswert aus der Erkennung der körperlichen Markierungen auf der Spritze (10) errechnet wird, dass der Verschiebungswert, der die Ausgangsposition des Kolbens (12) in Bezug auf die Enden der Spritze (10) darstellt, gespeichert wird, dass die Position des Kolbens (12) innerhalb der Spritze (10) aus dem gespeicherten Verschiebungswert und der Stellung des Kolbenantriebselements, die verfolgt wurde, errechnet wird und dass die Bewegung des Kolbens (12) gestoppt wird, wenn der Kolben (12) ein Ende der Spritze (10) erreicht.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, darin bestehend, dass auf einem Bildschirm (32) ein Setup-Bild erzeugt wird, das einen Bediener in die Lage versetzt, Betriebsparameter des Injektors auszuwählen, auf einem Bildschirm entweder eine erste oder zweite unterschiedliche Folge von Startbildern zu erzeugen, nachdem eine Spritze (10) an den Injektor angesetzt wurde und bevor bewirkt wird, dass der Motor den Kolben (12) in Richtung auf eine am distalen Ende der Spritze vorgesehene Kanüle zur Flüssigkeitsinjektion zu bewegt, wodurch der Bediener die Konfiguration des Injektors und jeder Injektion so vornehmen kann, dass die erste Folge von Startbildern auf dem Bildschirm erzeugt wird, wenn der Bediener die Verwendung des Injektors mit einer Spritze (10) mit einem am Kolben (12) in der Spritze (10) angebrachten Füllstoffelement (16) wählt, und die zweite Folge von Anfangsanzeigen erzeugt wird, wenn der Bediener die Verwendung des Injektors (10) mit einer Spritze (10) ohne ein am Kolben (12) der Spritze (10) angebrachtes Füllstoffelement wählt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Bediener im Setup-Bild die Sprache festlegen kann, die in den vom Regelkreis erzeugten Bildschirmanzeigen verwendet wird.
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