用于确定来自放射性栓塞输送装置的施用流体的流动参数的系统和方法

摘要

用于确定来自放射性栓塞输送装置的施用流体的流动参数的方法和系统可包括：使放射性栓塞输送装置的装置输送臂沿平移方向平移运动，其中，装置输送臂联接至注射器保持器，使得沿着平移方向的运动向近侧或向远侧之一推进注射器保持器；经由一个或多个图案传感器感测与装置输送臂的平移运动相关联的图案的相应运动，以作为感测到的图案运动；经由所述一个或多个图案传感器基于感测到的图案运动生成一个或多个输出信号；和经由处理器基于所述一个或多个输出信号产生施用流体的流速、施用流体的流量、和/或装置输送臂相对于注射器保持器的运动的平移方向。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月18日提交的题为“DUAL-STAGE SYRINGES WITH LOCKINGMECHANISM”的美国临时专利申请第62/673,628号和于2018年5月18日提交的题为“RADIOEMBOLIZATION DELIVERY DEVICE”的美国临时专利第62/673,632号的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本说明书总体上涉及用于治疗癌症的医疗装置，并且更特别地涉及被构造且可操作成在诸如经动脉放射性栓塞的程序中将放射性化合物输送至患者体内的治疗区域的医疗装置以及确定来自这样的放射性栓塞输送装置的施用流体的流动参数。

背景技术

在涉及放射疗法的癌症治疗中，无意或过量地暴露于放射性治疗剂的放射会是有害的，并且对患者或医务人员来说可能是致命的。因此，用于放射疗法的医疗仪器必须构造成将放射性物质的输送局限在患者身体的特定区域，同时屏蔽其他区域以避免不必要地暴露于辐射。

经动脉放射性栓塞是通过介入放射学实施的经导管动脉内程序，并且通常用于治疗恶性肿瘤。在此医疗程序中，将微导管引导到患者的肝脏中，在该肝脏中，装载有诸如钇-90(

通常，用于执行放射性栓塞程序的医疗装置需要多个注射器、外部管道、包含放射性化合物的小瓶、以及用于容纳和屏蔽放射性小瓶的笨重的屏蔽组件。这样的装置通常涉及耗时且劳动密集的设置程序。复杂的装置通常是固定的，因此将医生在手术室中的移动性限制在装置的一定范围内。

储存放射性物质的产品容器在放射性栓塞程序期间的常规操作通常需要核医学技术人员，该技术人员用钳子或镊子处理该物质。该过程涉及将其他医务人员暴露于放射线并污染手术室的其它可能性。手动施用作为施用流体的放射性化合物的注射器容易出现流速和压力不一致的情况。注射速率不足会导致珠粒分散性降低，这可能会影响治疗效果。

因此，需要一种医疗装置，该医疗装置被构造且可操作成实施放射性栓塞，该医疗装置结合了用于施用和监测放射性化合物流向患者身体的恒定流速和压力的简化设计和一致的设施。简化的装置在医疗程序期间为医生在手术室中提供了增强的可操作性，其包括根据需要将装置重新放置在患者周围的能力。另外，具有增强的放射性物质屏蔽性的装置使得能够为在治疗患者时利用医疗装置的医生提供更大的保护。

发明内容

在一个实施例中，一种用于确定来自放射性栓塞输送装置的施用流体的流动参数的方法可以包括使放射性栓塞输送装置的装置输送臂沿平移方向平移运动。装置输送臂可以联接至注射器保持器，使得沿平移方向的运动向近侧或向远侧之一推进注射器保持器。该方法可以进一步包括经由一个或多个图案传感器感测与平移装置输送臂运动相关联的图案的相应运动，以作为感测到的图案运动；经由所述一个或多个图案传感器基于感测到的图案运动生成一个或多个输出信号；以及经由处理器基于所述一个或多个输出信号生成施用流体的流速、施用流体的流量、或装置输送臂相对于注射器保持器的平移运动方向中的至少一者。

在另一个实施例中，一种用于确定来自放射性栓塞输送装置的施用流体的流动参数的系统可以包括：放射性栓塞输送装置，该放射性栓塞输送装置包括联接至注射器保持器的装置输送臂、图案组件、以及一个或多个图案传感器，所述图案传感器构造成基于图案组件的运动来检测图案组件，并且装置输送臂构造为沿平移方向运动，以向近侧或向远侧之一推进注射器保持器；和处理器，所述处理器通信地联接至放射性栓塞输送装置和非暂时性计算机存储介质。非暂时性计算机存储介质存储指令，这些指令在由处理器执行时使处理器：监测放射性栓塞输送装置的装置输送臂在平移方向上的平移运动；经由一个或多个图案传感器感测与平移装置输送臂运动相关联的图案组件的相应运动，以作为感测到的图案运动；经由所述一个或多个图案传感器基于感测到的图案运动生成一个或多个输出信号；和基于所述一个或多个输出信号产生施用流体的流速、施用流体的流量、或装置输送臂相对于注射器保持器的运动方向中的至少一者。

结合附图，根据以下详细描述，将更加充分地理解本文所描述的实施例所提供的这些和附加特征。

附图说明

在附图中阐述的实施例本质上是说明性和示例性的，并且不旨在限制由权利要求书限定的主题。当结合以下附图阅读时，可以理解说明性实施例的以下详细描述，其中，相同的结构用相同的附图标记表示，并且其中：

图1A示出了根据本文示出和描述的一个或多个实施例的具有平移和/或旋转柱塞以施用治疗流体的放射性栓塞输送装置的侧视图；

图1B是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的图1A的装置的齿轮组件的侧视透视图；

图2A是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的另一种放射性栓塞输送装置的局部展示的侧视透视图，所述放射性栓塞输送装置具有平移和/或旋转柱塞以施用治疗流体；

图2B是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的图2A的装置的环组件的侧视平面剖视图；

图3A是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的另一种放射性栓塞输送装置的局部展示的侧视透视图，所述放射性栓塞输送装置具有平移和/或旋转柱塞以施用治疗流体；

图3B是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的图3A的装置的全向轮组件的俯视透视图；

图4A是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的另一种放射性栓塞输送装置的局部展示的侧视图，所述放射性栓塞输送装置具有平移和/或旋转柱塞以施用治疗流体；

图4B是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的图4A的装置的导电杆组件的顶侧透视图；

图4C是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的图4B的导电杆组件的俯视图；

图5A是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的另一种放射性栓塞输送装置的局部展示的侧视透视图，所述放射性栓塞输送装置具有平移和/或旋转柱塞以施用治疗流体；

图5B是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的图5A的装置的齿条和小齿轮杆组件的侧视图；

图6是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的另一种放射性栓塞输送装置的局部展示的侧视图，该放射性栓塞输送装置具有平移和/或旋转柱塞以施用治疗流体，该平移和/或旋转柱塞包括导光杆组件；

图7是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的放射性栓塞输送装置的侧视透视图，该放射性栓塞输送装置包括杠杆臂组件和流动参数显示器；

图8是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的包括杠杆臂组件和旋转编码器组件的另一种放射性栓塞输送装置的侧视图；

图9是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的包括杠杆臂组件和线性编码器组件的另一种放射性栓塞输送装置的侧视图；

图10是根据在此示出和描述的一个或多个实施例的包括杠杆臂组件和接触轮旋转编码器组件的另一种放射性栓塞输送装置的侧视图；

图11是根据在此示出和描述的一个或多个实施例利用图1至图10的装置的过程的流程图；

图12示意性地示出了根据在此示出和描述的一个或多个实施例用于实施基于计算机和软件的方法以将流动参数确定过程应用于图1至图10的装置的系统。

具体实施方式

大体上参照附图，本公开的实施例涉及用于确定来自如本文所述的放射性栓塞输送装置的施用流体的流动参数的系统和方法。本文详细描述了这种系统和方法的各种实施例。

放射性栓塞涉及以下方面的组合：(1)使用电离辐射杀死癌细胞并缩小肿瘤的放射疗法和(2)堵塞进给肿瘤的血管并因此治疗例如肝癌的栓塞程序。放射性栓塞是指将放射性物质直接置于患者体内，这种治疗形式称为内部合理治疗。在放射性栓塞中，将称为微球(或多个球)的微小玻璃或树脂珠放置在供给肿瘤的血管内，以阻断(例如堵塞)癌细胞的血液供应。一旦充满放射性同位素钇Y-90的微球停滞在肿瘤部位，则停滞的微球便向肿瘤而不是向正常组织传递高剂量的辐射。微球的输送包括将微球与稀释剂混合，所述稀释剂使用例如美国临时专利第62/673,628号和第62/673,632中所述的注射器保持器输送装置作为施用流体被注入患者体内，以上专利各自通过引用并入本文和以上内容。等于受试者的血管流速的施用流速通常是理想的，并且可由执行放射性栓塞程序的临床医生估计流速。临床医生可以进一步手动跟踪通过该程序施用的丸的数量以确定总体积。

本文所述的实施例涉及包括图案传感器组件的放射性栓塞输送装置，该图案传感器组件感测输送装置内的一个或多个图案以产生图案信号，从该图案信号自动生成并确定诸如治疗流体的流速、治疗流体的流量、和/或联接到施用治疗流体的注射器保持器的装置输送臂的行进方向的流动参数。因此，本文所述的实施例通过使用从流体路径移除并被构造为在施用程序期间确定注射器柱塞位置和致动方向的非侵入性图案传感器来确定和显示体积流速以及总输注体积的信息，从而有助于治疗流体输送程序，如下文进一步详细描述。装置输送臂可通过直接平移或通过产生平移的旋转而使注射器推进以施用流体，其中这种平移和/或旋转可由本文所述的传感器和/或系统监测。此外，可以通过本文所述的系统来显示基于所监测的信息的输送装置臂的对应方向和/或行进速度。本文所述的输送装置臂和/或图案传感器实施例包括一种或多种技术效果，该技术效果基于来自交替设置序列的图案检测来确定输出参数(例如基于沿着使得注射器推进的远侧方向感测到的图案指示运动测量注射器中的液体体积变化)而指向高可靠性、提高的准确性、和低能耗，如本文中的一个或多个实施例所述。

在实施例中，齿轮到螺纹柱塞(例如，装置输送臂)的附接有助于通过正交编码器感测旋转方向和距离，以确定塞子的位置和速度以计算流量，所述螺纹柱塞还包括具有呈一定图案的多个间隔开的环的环部分。参照图1A，示出了具有平移和/或旋转柱塞以施用诸如用于放射性栓塞程序的放射性化合物的治疗性流体的放射性栓塞输送装置100。放射性栓塞输送装置100包括装置输送臂106，该装置输送臂106构造成沿着放射性栓塞输送装置100的装置输送臂106的纵向轴线LA在箭头A或与箭头A相反的箭头B的方向上平移(例如，线性地)运动。装置输送臂106可联接到注射器保持器(未示出，但布置在放射性栓塞输送装置100的壳体102内)，使得沿平移方向的运动使注射器保持器向近侧或远侧推进。本文所述的放射性栓塞输送装置100、200、300、400、500、600类似地可以影响沿相应装置输送臂106、206、306、406、506、606的纵向轴线LA在箭头A或箭头B的方向上的平移运动以及围绕相应纵向轴线LA的逆时针或顺时针旋转。本文所述的放射性栓塞输送装置700、800、900、1000类似地可影响沿相应装置输送臂706、806、906、1006的纵向轴线LA在箭头A或箭头B的方向上的平移运动，如将在下面进一步详细描述。

放射性栓塞输送装置100的装置输送臂106可以进一步被构造为围绕纵向轴线LA旋转。装置输送臂106可以包括手柄107、环部分108和螺纹部分110。在实施例中，装置输送臂106可以是螺纹部分110的长度的大约两倍，并且壳体可以包括支撑板、传感器，如本文所述。此外，装置输送臂106可以包括按钮104，该按钮构造成在被按压时允许直接平移运动而装置输送臂106不旋转。作为非限制性示例，按钮104上的压力可以使内部特征件从螺纹部分110脱离，从而允许螺纹部分110滑过壳体102的内表面，使得装置输送臂106不需要旋转来影响平移运动。

参照图1B，环部分108包括环图案，该环图案由一系列间隔开的环特征件形成，该环特征件从装置输送臂106以设定的图案突出，其中相邻环之间具有间隔距离宽度。齿轮组件112构造成通过齿轮组件112与每个突出的环特征件的齿连接以转动顶齿轮112A并实现联接至顶齿轮112A的旋转轮编码器112B的对应旋转来检测环部分108的环图案。旋转轮编码器112B包括由图案传感器感测到的图案114，该图案传感器可以被布置在支撑板116的夹具118中，该夹具被构造为将齿轮组件112保持在放射性栓塞输送装置100中的适当位置。装置输送臂106沿箭头A的方向的平移使顶齿轮112A沿逆时针方向转动，而装置输送臂106沿箭头B的方向的平移使顶齿轮112A沿顺时针方向转动。

在一些方面，含铁物体被嵌入在柱塞杆(例如，装置输送臂)中，并且传感器被放置和构造成当含铁物体平移时感测含铁物体的体积变化，这改变了响应于跟踪平移的含铁物体中的对应图案的信号电平。基于信号电平改变的顺序和频率，可以确定包括嵌入的含铁物体的装置输送臂的方向和线速度。参照图2A，放射性栓塞输送装置200包括从壳体202突出的装置输送臂206，其布置在臂外壳203中并通过夹具220保持在其中。装置输送臂206包括嵌入在螺纹部分210内的环部分208，如图2B所示。构造成检测环部分208的图案的图案传感器222、224布置成面对环部分208。

环部分208可以由布置在装置输送臂206内的磁性或含铁物体制成并构造成由图案传感器222、224感测。环部分208可以包括滚珠轴承和/或图案杆，所述滚珠轴承和/或图案杆布置在装置输送臂206的中心，其中感应传感器布置在装置输送臂206的外部上。另外地或可替代地，图案传感器可以是霍尔效应传感器，其被构造为测量与环部分208的感测部分相关的磁场的大小，以感测环部分208的检测到的图案。一对反射传感器部件可与图案传感器222、224相对布置，以反射回发射的信号。图案传感器222、224可以布置在印刷电路板上并联接到印刷电路板，该印刷电路板被构造为感测来自图案传感器222、224的关于环部分208的检测到的图案的输出信号。

霍尔效应传感器的输出电压与通过霍尔效应传感器的磁场强度成正比，并且近侧磁性或含铁物质(例如环部分208的突出环)将引起与环部分208的一对突出环之间的间隙不同的、通过霍尔效应传感器检测的不同磁场。在已知了环部分208的突出环之间的间隔的情况下，通过图案传感器222、224中的一个对突出环的感测以及图案传感器222、224中的另一个对突出环之间的间隙的感测，可以生成行进方向和行进量并将其用于生成用于通过放射性栓塞输送装置200施用的流体的相关流动参数。与感应传感器(其对在电线线圈中感应出电流的动态磁场进行响应以产生电压输出)相反，霍尔效应传感器通过薄金属条检测静态磁场，所述薄金属条具有外加电流，使得在有磁场的情况下，薄金属条中的电子偏转到边缘并产生垂直于馈电电流的电压梯度。

尽管霍尔效应传感器被描述为图案传感器222、224的实施例，但是可以构思并且在本公开的范围内可以使用感应传感器、光学传感器、开关传感器、磁性传感器等来感测图2B的环部分208的环图案。作为示例而非限制，图案传感器222、224可以是光学传感器，其被构造为检测与环部分108的每个突出环以及突出环之间的每个间隙相关联的不同光反射率。在实施例中，环部分108的外部放置也可以由可以是作为一个或多个光学传感器的光学传感器的图案传感器222、224检测，所述光学传感器被构造为检测包括突出和间隙以及布置在它们之间的预定距离的外部图案。

在一实施例中，编码轮或一个或多个圆柱体可与装置输送臂表面接合以感测装置输送臂的旋转和平移运动，并且可通过单个全向轮组件感测旋转和平移这两种运动。参照图3A﹣3B，示出了包括全向轮组件328的放射性栓塞输送装置300。全向轮组件328被构造为与装置输送臂306的螺纹部分310的表面接合，使得装置输送臂306的平移运动使全向轮组件328的全向轮330旋转，这通过经由杆338的连接产生编码器轮332的对应旋转，该编码器轮332包括由至少一个图案传感器(未示出)所感测的图案334。在实施例中，装置输送臂306通过夹具320被容纳在放射性栓塞输送装置300的壳体内，并且全向轮组件328通过夹具336被容纳在壳体内。通过全向轮组件328的旋转产生编码器轮332的旋转进而引起编码器轮332的由至少一个图案传感器所感测的图案334旋转，该图案传感器可以是光学轮传感器、感应传感器、电容传感器等，以检测图案334并根据检测到的图案334生成流速、流量和行进方向。

在实施例中，为连接到电路并用作电开关的导电杆编码有助于确定感测到的图案。导电杆可以连接到轴环特征件，该轴环特征件在装置输送臂旋转时绕中心轴线自由旋转，以将导电杆保持在感测区域中。当装置输送臂通过导线或轴向负载平移时，导电杆将闭合电路。通过所生成的开关信息的顺序和频率，可以确定装置输送臂的方向和线速度。参照图4A至图4C，放射性栓塞输送装置400包括导电杆组件，该导电杆组件包括从夹子特征件440突出的一对导电杆442、452，该夹子特征件布置在从壳体402延伸的装置输送臂406周围并布置在外壳403中。夹子特征件440可以是滑环或其他紧固件，以将一对导电杆442、452附接到装置输送臂406，使得一对导电杆442、452与装置输送臂406一起运动，同时使得输送臂406的旋转不会导致夹子特征件440或一对导电杆442、452旋转。装置输送臂406包括螺纹部分410并构造为沿着和围绕装置输送臂406的纵向轴线平移和/或旋转运动。导电杆442包括交替图案444，导电杆452包括交替图案454。

参照图4C，交替图案444包括在接触时由引线开关446、448检测的高特征件444A和低特征件444B。类似地，交替图案454包括由引线开关456、458检测的高特征件454A和低特征件454B。引线开关446、448、456、458可以包括电触头，例如金属板开关，其被构造为接触交替图案以根据高和低读数打开和关闭，如本文所述。引线开关检测会导致遵循二进制模型并形成阶梯状波形的开/关波形。在实施例中，交替图案444、454可以由一个或多个其他图案传感器感测，所述其他图案传感器包括但不限于霍尔效应传感器、磁传感器、光学传感器等，并且可以产生一系列非二进制信号以形成类似正弦的波形。图案传感器可以检测与交替图案444、454间隔90度布置的正交信号。作为非限制示例，当引线开关446接触交替图案444的指示闭合开关的低特征件444B时，相对的引线开关456接触交替图案454的指示断开开关的高特征件454A。

在一个实施例中，一种编码的齿条和小齿轮组件包括：小齿轮，其附接至旋转正交编码器；以及齿条，其经由不受限于装置输送臂的旋转的轴环特征件而附接至平移装置输送臂。因此，轴环特征件在装置输送臂旋转和/或平移时防止齿条和小齿轮组件旋转，同时允许自由平移。参照图5A﹣5B，示出了放射性栓塞输送装置500，其包括齿条和小齿轮杆组件560，所述齿条和小齿轮杆组件包括小齿轮562，所述小齿轮可通过齿条542在平移方向上的运动而旋转并且附接到旋转编码器564，所述旋转编码器564包括被构造用于被传感器(未示出)检测的图案568。放射性栓塞输送装置500包括装置输送臂506，该装置输送臂506从壳体502延伸并且被封闭在包括夹具570以容纳内部部件的外壳503中。一对齿条杆布置在装置输送臂506的相对两侧上并从围绕装置输送臂506布置的夹子特征件540延伸。装置输送臂506的旋转不引起夹子特征件540的对应旋转，使得齿条杆542、552不会旋转，而只会与装置输送臂506一起平移。插入小齿轮562的槽中的齿条杆542的突出齿可以产生高低图案之一，而容纳小齿轮562的齿的齿条杆542的突出齿之间的间隙可产生高低图案中的另一个，以产生装置输送臂506的流速、流量和运动方向。

在一方面中，在装置输送臂通过轴向载荷或旋转而平移的同时，光学地感测线性编码构件。线性编码构件附接到轴环特征件，该轴环特征件在装置输送臂旋转时绕中心轴线自由旋转，以将线性编码构件保持在感测区域中。参照图6，放射性栓塞输送装置600包括具有螺纹部分610的装置输送臂606，该装置输送臂布置在外壳603中并且被导光杆组件的一对光学杆642、652围绕，所述导光杆组件包括一对图案传感器672、674，以检测来自一对光学杆642、652的光学图案，例如参照放射性栓塞输送装置400和500描述的通过非旋转的平移夹子特征件类似地附接到相应的装置输送臂406和506的光学高低交替图案。在实施例中，图案传感器672、674可以是被构造为感测一对光学杆642、652上的交替南北图案的磁传感器，并且输入已知起始位置被构造为辅助磁传感器产生输出信号，从所述输出信号确定装置输送臂606的增量推进数据和实际位置数据。

参照图7，放射性栓塞输送装置700可以包括杠杆臂组件701和流动参数显示器704，以监测和显示与如本文所确定和描述的装置输送臂的感测运动相关的流动参数信息。放射性栓塞输送装置组件700可以是如美国临时专利申请No.62/673,632所描述的输送装置并且可包括在放射性栓塞输送装置700的壳体702内的注射器保持器，以如美国临时专利申请No.62/673,628所描述的那样施用流体，上述申请中的每一个均通过引用并入此处和以上内容。流动参数显示器704可以被构造为显示施用流体的流速(例如，以ml/min为单位)、施用流体的流量(例如，以ml为单位的注入体积)、以及该装置输送臂706的行进方向(例如，向近侧或向远侧，，其中，通过向远侧的推进从壳体702中的注射器保持器施用流体)。

在一个实施例中，旋转正交编码器可以附接到输送装置的杠杆的枢轴点，使得可以感测杠杆的角位移和方向，并且可以将角位移转换成装置输送臂的线性位移。参照图8，放射性栓塞输送装置800包括杠杆臂组件801。杠杆臂组件801包括：经由枢轴点809联接至杠杆臂810的手柄808，所述杠杆臂810经由枢轴点811联接至基座812；连杆814，所述连杆814经由枢轴点813联接到杠杆臂810，所述连杆814经由枢轴点815联接到装置输送臂806。装置输送臂806构造为相对于壳体802向近侧和远侧突出，所述壳体包括注射器保持器(未示出)，以施用流体。在手柄808上施加远侧向下的力会导致杠杆臂810围绕枢轴点809沿逆时针方向旋转，连杆814围绕枢轴点813向远侧运动，以围绕枢轴点815向远侧驱动装置输送臂806，并且杠杆臂围绕枢轴点811沿逆时针方向旋转导致包括图案822的正交旋转编码器820旋转。图案传感器(未显示)构造为感测对应于装置输送臂806相对于杠杆臂810在远侧方向或近侧方向之一上的运动图案822。从正交旋转编码器820的中心水平方向与杠杆臂810的水平和纵向轴线之间的角度用于定义杠杆臂810的垂直位移的距离，该距离与装置输送臂806相对于壳体802的平移位移有关。正交旋转编码器820的图案822可以是交替的黑白图案，以将高低图案呈现给图案传感器，由此可以产生流量、流速、和装置输送臂806的行进方向。因此，包括正交旋转编码器820的放射性栓塞输送装置800被构造为感测杠杆臂810的角位移和方向。该角位移可被转换为装置输送臂806的线性位移。给定预定的注射器直径，可以基于感测到的装置输送臂806的线性位移来确定分配的体积和流速。

根据一个方面，光学传感器可以被布置并且构造为靠近装置输送臂以充当线性正交编码器，其被编码以感测装置输送臂的线性位移和方向。参照图9，类似于放射性栓塞输送装置800的杠杆臂组件801，放射性栓塞输送装置900包括其中连杆914联接至装置输送臂906的杠杆臂组件，以引导装置输送臂906相对于壳体902的平移运动，在所述壳体902中容纳有注射器以施用流体，并且可以基于装置输送臂906的远侧平移来施用流体。装置输送臂906包括具有交替的高低序列的图案922，其构造用于由光学正交线性编码器920检测，该光学正交线性编码器920包括光学发射器传感器和光学接收器传感器。光学发射器传感器被构造为发射光信号以从图案922进行反射，并且光学接收器传感器被构造为接收反射的图案信号。在本公开内容的范围内，可以构思的是，用于线性编码器920的其他传感器可以用于检测装置输送臂906的高低图案922。作为示例而非限制，可以使用如本文所述的霍尔效应传感器、磁传感器、或电开关传感器。作为图案传感器的线性编码器920被构造为感测图案922以及装置输送臂906的线性位移和方向。给定注射器保持器的直径，可以基于装置输送臂906的感测到的位移计算施用流体的分配体积和流速。

根据另一方面，正交旋转编码器可以经由轮附接到装置输送臂，并且轮的感测到的角位移可以转换为装置输送臂的线性位移。参照图10，放射性栓塞输送装置1000类似于放射性栓塞输送装置800、900进行操作，以移动连杆1014，以使装置输送臂1006绕枢轴点1015旋转，并相对于包含注射器保持器的壳体1002沿平移方向平移。包括轮1022的图案传感器1020被构造为在轮接触点1022P处接触装置输送臂1006的表面，使得对应于装置输送臂1006朝向壳体1002的远侧平移，轮1022沿箭头R的方向顺时针旋转。对应于装置输送臂1006远离壳体1002向近侧平移，轮1022在与箭头R相反的方向上逆时针旋转。轮1022可以包括被构造为由图案传感器1020感测的图案，所述图案传感器1020可以是正交旋转编码器，其包括光学、霍尔效应、磁性或其他类似传感器以感测旋转轮1022的图案。图案传感器1020被构造为由此感测装置输送臂1006的线性位移和方向。此外，给定注射器保持器的直径，可以基于装置输送臂1006的线性位移和方向信息计算来自注射器保持器的施用流体的分配体积和流速。

参照图11，示出了利用图1至图10的放射性栓塞输送装置100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000来确定如本文所述的施用流体的流速、流量以及相应的装置输送臂的行进方向的过程1100的流程图。用于确定来自放射性栓塞输送装置100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000的施用流体的流动参数的过程1100可以在方框1102中包括使放射性栓塞输送装置100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000的相应装置输送臂106、206、306、406、506、706、706、806、906、1006沿平移方向平移运动。相应装置输送臂106、206、306、406、506、706、806、906、1006可以联接至注射器保持器，使得通过沿平移方向的运动使注射器保持器近侧或向远侧之一推进。例如，向远侧的推进可致注射器保持器施用治疗流体。因此，注射器保持器的向远侧推进可以被构造成将来自放射性栓塞输送装置100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000的流体施用到血管中。

在实施例中，平移方向是沿着装置输送臂106、206、306、406、506、706、806、906、1006的纵向轴线LA的第一方向或与第一方向相反的第二方向之一。第一方向可以是沿着纵向轴线LA的向近侧推进和向远侧推进中的一个，其对应于注射器保持器的向近侧推进或向远侧推进，并且第二方向可以是沿着纵向轴线的向近侧推进或向远侧推进中的另一个。此外，当沿着纵向轴线LA在平移方向上平移移动装置输送臂106、206、306、406、506、706、806、906、1006时，装置输送臂106、206、306、406、506、706、806、906、1006可以绕装置输送臂106、206、306、406、506、706、806、906、1006的纵向轴线LA旋转。

在框1104中，经由如本文参照图1至图10所述的一个或多个图案传感器感测与装置输送臂的平移运动相关联的图案的相应运动，以作为感测到的图案运动。在实施例中并且如本文所述，所述一个或多个图案传感器可以包括被构造为感测对应的交替高低图案的光学传感器、霍尔效应传感器、磁传感器、或基于开关的传感器中的至少一种，所述交替高低图案与装置输送臂106、206、306、406、506、706、806、906、1006相关并且包括对应的光学、电磁、磁性或开关图案。

在方框1106中，基于所感测到的图案运动，经由一个或多个图案传感器生成一个或多个输出信号。参照图1至图10，如此处和上文所描述的，所述一个或多个图案传感器被构造为检测与相应的装置输送臂的平移运动相关联的图案。通过示例而非限制的方式，并且参照图1A﹣1B，所述一个或多个图案传感器可包括齿轮组件112，该齿轮组件112构造成检测放射性栓塞输送装置100的装置输送臂106上的环部分108的环图案。参照图2A至图2B，所述一个或多个图案传感器222、224可包括环组件，该环组件被构造为检测包括在装置输送臂206上的环部分208的环图案的图案。该环组件可包括一对霍尔效应传感器，并且环图案可以包括嵌入在装置输送臂中的磁体或含铁物体之一。可替代地，环组件可以包括一对光学传感器，并且环图案可以包括至少两个不同的反射表面类型，以由所述一对光学传感器进行检测。

参照图3A至图3B，所述一个或多个图案传感器可以包括全向轮组件328，该全向轮组件328被构造为检测包括装置输送臂306上的螺纹部分310的螺纹图案的图案。参照图4A至图4C，所述一个或多个图案传感器可以包括导电杆组件，该导电杆组件包括一对导电杆442、452并且被构造为基于布置在附接于装置输送臂406上的该对导电杆442、452上的交替开关图案444、454来检测图案。参照图5A﹣5B，所述一个或多个图案传感器可以包括齿条和小齿轮杆组件560，该齿条和小齿轮杆组件560被构造为基于附接到装置输送臂506的至少一个齿条杆542上的齿条图案来检测图案。参照图6，所述一个或多个图案传感器可以包括导光杆组件，该导光杆组件包括一对图案传感器672、652，该一对图案传感器被构造为基于附接到装置输送臂606的至少一个导光杆642、652的光学图案来检测图案。

参照图8，所述一个或多个图案传感器可以包括旋转编码器组件，该旋转编码器组件被构造为基于对应于装置输送臂806的平移的围绕枢轴接头811的枢转从正交旋转编码器820的旋转检测图案822。参照图9，所述一个或多个图案传感器可以包括光学线性编码器组件，该光学线性编码器组件包括光学正交线性编码器920，该光学正交线性编码器被构造为将图案922检测为布置在装置输送臂906上的交替光学高低图案。参照图10，所述一个或多个图案传感器1020可包括具有轮1022的旋转编码器组件。该旋转编码器组件可包括作为轮1022的轮编码器，该轮构造成接触装置输送臂1006的表面。在装置输送臂沿平移方向平移时，包括图案的轮编码器被构造为旋转，并且所述一个或多个图案传感器1020被构造为检测轮编码器(例如，轮1022)上的与装置输送臂1006的平移相对应的图案。

在方框1108中，基于一个或多个输出信号，经由处理器产生施用流体的流速、施用流体的流量、以及装置输送臂106、206、306、406、506、706、806、906、1006相对于已知直径的注射器保持器的运动的平移方向。在实施例中，施用流体的流速、施用流体的流量、或装置输送臂106、206、306、406、506、706、806、906、1006的运动方向中的至少一者可以在通信地联接到放射性栓塞输送装置100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000的显示器704上显示。

参照图12，示出了用于实施基于计算机和软件的方法以利用本文所述的输送装置实施例来确定来自此类放射性栓塞输送装置1224的施用流体的流动参数的系统1200，其与图形用户界面(GUI)1226一起实施，图形用户界面(GUI)通信地联接至放射性栓塞输送装置1224，以例如显示一个或多个流动参数。系统1200包括通信路径1202、一个或多个处理器1204、存储器部件1206、图案工具1212，存储器或数据库1214、被构造为感测来自如本文所述的图案工具1212的图案的图案传感器1216、网络接口硬件1218、网络1222、服务器1220(其可包括基于云的服务器)、和放射性栓塞输送装置1224。放射性栓塞输送装置1224可以是在此描述的装置100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000的实施例中的任意一个和/或在美国临时专利申请No.62/673,628或美国临时专利申请No.62/673,632中描述的输送装置，其各自通过引用并入此处和以上内容。系统1200的各个部件及其交互将在下面详细描述。图案传感器1216可以是例如光学传感器、霍尔效应传感器、磁传感器、基于开关的传感器、感应传感器、电容传感器、无线

在一些实施例中，使用诸如内联网或因特网之类的广域网(WAN)或网络1222来实施系统1200。放射性栓塞输送装置1224可以包括数字系统和其他允许连接到网络并导航网络的装置。图12描绘的线表示通信，而不是各个部件之间的物理连接。

如上所述，系统1200包括通信路径1202。通信路径1202可以由能够传输信号的任何介质形成(例如导线、导电迹线、光波导等)或者由能够传输信号的介质的组合形成。通信路径1202通信地联接系统1200的各个部件。如本文所使用的，术语“通信地联接”是指联接的部件能够彼此交换数据信号，例如经由导电介质的电信号、经由空气的电磁电信号、经由光波导的光信号、等。

如上所述，系统1200包括处理器1204。处理器1204可以是能够执行机器可读指令的任何装置。因此，处理器1204可以是控制器、集成电路、微芯片、计算机、或任何其他计算装置。处理器1204通过通信路径1202通信地联接到系统1200的其他部件。因此，通信路径1202可以将任何数量的处理器彼此通信地联接在一起，并且允许联接到通信路径1202的模块在分布式计算环境中操作。具体地，模块中的每一个可以用作可以发送和/或接收数据的节点。

如上所述，系统1200包括存储器部件1206，其联接到通信路径1202并且可通信地联接到处理器1204。存储器部件1206可以是非暂时性计算机可读介质或非暂时性计算机可读存储器，并且可以被构造为非易失性计算机可读介质。存储器部件1206可以包括RAM、ROM、闪存、硬盘驱动器、或能够存储机器可读指令的任何装置，使得机器可读指令可以被处理器1204访问和执行。机器可读指令可以包括用任何编程语言(例如可以由处理器直接执行的机器语言，或可以被编译或汇编成机器可读指令并存储在存储器部件1206中的汇编语言、面向对象的编程(OOP)、脚本语言、微代码等)编写的逻辑或算法。替代地，机器可读指令可以用硬件描述语言(HDL)编写，例如通过现场可编程门阵列(FPGA)构造或专用集成电路(ASIC)或其等效物实施的逻辑。因此，本文描述的方法可以以任何常规计算机编程语言实现为预编程的硬件元件、或硬件和软件部件的组合。

仍然参照图12，如上所述，系统1200包括显示器(比如在屏幕上的GUI 1226)，该显示器可通信地联接至一个或多个放射性栓塞输送装置1224，用于提供视觉输出，例如信息、图形报告、消息、或它们的组合。屏幕上的显示器联接到通信路径1202并且通信地联接到处理器1204。因此，通信路径1202将显示器通信地联接到系统1200的其他模块。显示器可以包括能够传输光学输出的任何介质，例如，阴极射线管、发光二极管、液晶显示器、等离子显示器等。另外，要注意的是，显示器可以包括处理器1204和存储器部件1206中的至少一者。虽然系统1200在图12中被示为单个集成系统，但是在其他实施例中，系统可以是独立的系统。

系统1200可包括模式传感器1216，以根据本文所述的一个或多个实施例从图案工具1212感测图案，以传输用于基于图案信号信息计算一个或多个流动参数的图案信号信息。如将在下面进一步详细描述的那样，处理器1204可以处理从系统模块接收的输入信号和/或从这些输入信号中提取信息。例如，在实施例中，处理器1204可以执行存储在存储器部件1206中的指令，以实施本文描述的过程。

系统1200包括用于将系统1200与诸如网络1222之类的计算机网络通信联接的网络接口硬件1218。网络接口硬件1218联接至通信路径1202，使得通信路径1202将网络接口硬件1218通信联接到系统1200的其他模块。网络接口硬件1218可以是能够通过无线网络发射和/或接收数据的任何装置。因此，网络接口硬件1218可以包括用于根据任何无线通信标准发射和/或接收数据的通信收发器。例如，网络接口硬件1218可以包括芯片组(例如，天线、处理器、机器可读指令等)，以通过诸如无线局域网(Wi-Fi)、WiMax、

仍参照图12，来自在与放射性栓塞输送装置1224相关联的程序上运行的各种应用的数据可以经由网络接口硬件1218被提供给系统1200。放射性栓塞输送装置1224可以是具有硬件的任何装置(例如，芯片组、处理器、存储器，等)，以与网络接口硬件1218和网络1222通信联接。

网络1222可以包括任何有线和/或无线网络，例如，广域网、城域网、因特网、内联网、卫星网络等。因此，网络1222可以用作无线接入点，以访问一个或多个服务器(例如，服务器1220)。服务器1220和任何其他服务器通常包括处理器、存储器和芯片组，用于经由网络1222传送资源。资源可以包括例如经由网络1222从服务器1220向系统1200提供处理、存储、软件和信息。另外，应注意，服务器1220和任何其他服务器可以通过网络1222彼此共享资源，例如经由网络的有线部分、网络的无线部分、或其组合。

在本文描述的实施例中，在远离流体施用路径布置的放射性栓塞输送装置中的一个或多个图案传感器用于记录装置输送臂的位置和运动，以连续地计算和以子毫升/分的分辨率确定治疗流体的注入体积和流速并且实时地动态地显示信息。然后，临床人员能够使用显示的信息来动态调整给药速率，并在整个过程中将速率保持在所需范围内，并跟踪总输注量，所有这些都可提供更有效和更安全的过程。实际上，本文所述的系统和方法允许在过程中记录治疗流体的流速和输注量并动态地显示这两个参数。本文所述的图案传感器可以是可重复使用的传感器，其包括伴随电子装置和与输送装置集成在一起并远离用于治疗流体的流体输送路径布置的显示器。在实施例中，机电驱动的给药过程可包括基于与电动机速度、方向和频率有关的驱动和感测信息来自动确定流速和输注量，以控制联接至注射器保持器的装置输送臂以输送治疗流体。临床医师可以通过例如操纵杆或按钮来自动地、部分自动地、或手动地控制用于控制本文所述的输送装置的系统，以开始、暂停、和/或停止注射操作进行控制。

本文描述的实施例采用一个或多个图案传感器来感测在放射性栓塞过程中用于输送Y90微球的一个或多个部件的角位移或线性位移。所感测到的信息然后可以被用于确定该过程期间所施用的治疗流体的体积流量和流速。可以针对图案传感器使用不同的方法来感测相对位移，包括但不限于角度和线性编码器、电感式接近传感器、光学式接近传感器、电容式接近传感器、超声式接近传感器、和/或机械开关。此外，除了本文所述的使用图案传感器来感测流量之外，还可以使用其他传感器，例如使用放射性剂量计以监视珠浓度和潜在泄漏，使用压力传感器以监测和报告流体压力、以及使用温度传感器以在过程中监测和报告流体或环境的温度。

项目清单

项目1：一种用于确定来自放射性栓塞输送装置的施用流体的流动参数的方法，其可以包括：使所述放射性栓塞输送装置的装置输送臂沿着平移方向平移运动，其中，所述装置输送臂联接至注射器保持器，使得沿着所述平移方向的运动向近侧或向远侧之一推进所述注射器保持器；以及经由一个或多个图案传感器感测与所述装置输送臂的平移运动相关联的图案的相应运动，以作为感测到的图案运动。所述方法可以进一步包括：经由所述一个或多个图案传感器基于所述感测到的图案运动生成一个或多个输出信号；以及经由处理器基于所述一个或多个输出信号生成施用流体的流速、施用流体的流量、或者所述装置输送臂相对于所述注射器保持器的运动的平移方向中的至少一者。

项目2：根据项目1所述的方法，还包括在通信地联接到所述放射性栓塞输送装置的显示器上显示所述施用流体的流速、所述施用流体的流量、或所述装置输送臂的运动的方向中的至少一者。

项目3：根据项目1或2所述的方法，其中，所述注射器保持器的远侧推进构造成将来自所述放射性栓塞输送装置的流体施用到血管中。

项目4：根据项目1至3中的任一项所述的方法，其中，所述平移方向是沿着所述装置输送臂的纵向轴线的第一方向、或第二方向中的一个；所述第二方向与所述第一方向相反；所述第一方向是沿着所述纵向轴线的向近侧推进和向远侧推进中的一个，其对应于所述注射器保持器的向近侧推进或向远侧推进；和所述第二方向是沿着所述纵向轴线的向近侧推进或向远侧推进中的另一个。

项目5：根据项目1至4中任一项所述的方法，所述方法还包括：当装置输送臂沿着纵向轴线在平移方向上平移运动时，使装置输送臂围绕装置输送臂的纵向轴线旋转。

项目6：根据项目1至6中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个图案传感器包括构造为感测相应的交替高-低图案的光学传感器、霍尔效应传感器、磁传感器、或基于开关的传感器中的至少一者，所述交替高-低图案与所述装置输送臂相关联并且包括相应的光学、电磁、磁性或开关图案。

项目7：根据项目1至6中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个图案传感器包括齿轮组件，所述齿轮组件构造成检测所述装置输送臂上的环图案。

项目8：根据项目1至6中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个图案传感器包括环组件，所述环组件被构造为检测包括所述装置输送臂上的环图案的图案。

项目9：根据项目8所述的方法，其中，所述环组件包括一对霍尔效应传感器，并且所述环图案包括嵌入在所述装置输送臂中的磁体或含铁物体中的一者。

项目10：根据项目8所述的方法，其中，所述环组件包括一对光学传感器，并且所述环图案包括用于由所述一对光学传感器进行检测的至少两种不同的反射表面类型。

项目11：根据项目1至6中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个图案传感器包括全向轮组件，所述全向轮组件被构造为检测包括所述装置输送臂上的螺纹图案的图案。

项目12：根据项目1至6中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个图案传感器包括导电杆组件，所述导电杆组件被构造为基于布置在附接到所述装置输送臂的一对导电杆上的交替开关图案来检测所述图案。

项目13：根据项目1至6中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个图案传感器包括齿条和小齿轮杆组件，所述齿条和小齿轮杆组件被构造为基于附接到所述装置输送臂的至少一个齿条杆上的齿条图案来检测所述图案。

项目14：根据项目1至6中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个图案传感器包括导光杆组件，所述导光杆组件被构造为基于附接到所述装置输送臂的至少一个导光杆的光学图案来检测所述图案。

项目15：根据项目1至6中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个图案传感器包括旋转编码器组件，所述旋转编码器组件被构造为基于围绕枢轴接头的、对应于所述装置输送臂的平移的枢转来检测所述图案。

项目16：根据项目1至6中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个图案传感器包括光学线性编码器组件，所述光学线性编码器组件被构造为将所述图案检测为布置在所述装置输送臂上的交替的光学高﹣低图案。

项目17：根据项目1至6中的任一项所述的方法，其中，所述一个或多个图案传感器包括旋转编码器组件，所述旋转编码器组件包括轮编码器，所述轮编码器被构造为接触所述装置输送臂的表面，以使得当所述装置输送臂沿着所述平移方向平移运动时，包括所述图案的所述轮编码器被构造为旋转，并且所述一个或多个图案传感器被构造为检测所述轮编码器上的与所述装置输送臂的平移相对应的图案。

项目18：一种用于确定来自放射性栓塞输送装置的施用流体的流动参数的系统，所述系统可以包括：放射性栓塞输送装置，所述放射性栓塞输送装置包括联接至注射器保持器的装置输送臂、图案组件、以及一个或多个图案传感器，所述一个或多个图案传感器构造成基于所述图案组件的运动来检测所述图案组件，并且所述装置输送臂构造成沿着平移方向运动，以向近侧或向远侧之一推进所述注射器保持器；和通信地联接到所述放射性栓塞输送装置和非暂时性计算机存储介质的处理器。所述非暂时性计算机存储介质可以存储指令，所述指令在由处理器执行时使所述处理器：监测所述放射性栓塞输送装置的所述装置输送臂在所述平移方向上的平移运动；经由所述一个或多个图案传感器感测与所述装置输送臂的平移运动相关联的所述图案组件的相应运动，以作为感测到的图案运动；经由所述一个或多个图案传感器基于所述感测到的图案运动生成一个或多个输出信号；和基于所述一个或多个输出信号产生施用流体的流速、施用流体的流量、或所述装置输送臂相对于所述注射器保持器的运动方向中的至少一者。

项目19：根据项目18所述的系统，还包括当由所述处理器执行时使通信地联接到所述放射性栓塞输送装置的显示器显示所述施用流体的流速、所述施用流体的流量、或所述装置输送臂运动方向中的至少一者的指令。

项目20：根据项目18或项目19所述的系统，其中，所述注射器保持器的向远侧推进构造成将来自所述放射性栓塞输送装置的流体施用到血管中。

项目21：根据项目18至20中任一项所述的系统，其中：所述平移方向是沿着所述装置输送臂的纵向轴线的第一方向、或第二方向中的一个；所述第二方向与所述第一方向相反；所述第一方向是沿着所述纵向轴线的向近侧推进和向远侧推进中的一个，其对应于所述注射器保持器的向近侧推进或向远侧推进；和所述第二方向是沿着所述纵向轴线的向近侧推进或向远侧推进中的另一个。

项目22：根据项目18至21中任一项所述的系统，所述系统还包括当由所述处理器执行时导致所述处理器监测在所述装置输送臂沿着所述纵向轴线在所述平移方向上平移运动时所述装置输送臂围绕所述装置输送臂的纵向轴线的旋转。

项目23：根据项目18至22中的任一项所述的系统，其中，所述一个或多个图案传感器包括构造为感测相应的交替高-低图案的光学传感器、霍尔效应传感器、磁传感器、或基于开关的传感器中的至少一者，所述交替的高-低图案与所述装置输送臂相关联并且包括相应的光学、电磁、磁性或开关图案。

注意，术语“基本上”、“大约”和“近似”在本文中可以用来表示固有的不确定性程度，其可以归因于任何定量比较、值、测量或其他表示。这些术语在本文中还被用来表示定量表示可以不同于所陈述的参考的程度，而同时又不会导致所讨论的主题的基本功能发生变化。

尽管这里已经示出和描述了特定的实施例，但是应该理解，在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以做出各种其他改变和修改。此外，尽管本文已经描述了所要求保护的主题的各个方面，但是这些方面不需要结合使用。因此，意图是所附权利要求覆盖在所要求保护的主题的范围内的所有这样的改变和修改。