Général

Emplacement du capteur de pression d'actionnement d'injection Cat c7

Emplacement du capteur de pression d'actionnement d'injection Cat c7

Emplacement du capteur de pression d'actionnement d'injection Cat c7:

- Le capteur de pression est situé sur l'aiguille d'injection afin qu'il puisse être en contact avec le milieu aqueux environnant.

- Le capteur de pression peut être déplacé sur la surface sur laquelle l'aiguille est collée.

- Le capteur de pression peut être situé à l'extrémité de l'aiguille d'injection pour mesurer la pression statique dans l'aiguille.

![Vue schématique du système aiguille d'injection/transducteur à micro-ondes (pas à l'échelle).](v-93-1252-f1){#f1}

- Si le capteur de pression est collé sur la surface externe de l'aiguille d'injection, il n'est pas directement en contact avec le milieu aqueux, réduisant ainsi le signal de pression dans le système.

- Si le capteur de pression se trouve à l'extrémité de l'aiguille d'injection, il n'est pas physiquement attaché à l'aiguille. Elle ne sera influencée que par la pression de l'injection.

Lors de l'injection, l'onde de pression se déplace le long de l'aiguille. La réflexion de cette onde de pression dépend de l'emplacement du capteur de pression (position et propriétés du matériau de l'aiguille et propriétés du matériau du milieu aqueux environnant, par exemple la distance entre l'aiguille et le matériau de réflexion). Ainsi, la pression mesurée à la pointe de l'aiguille dépend de la distance entre le capteur de pression et la pointe de l'aiguille. Le temps d'injection entre la pointe de l'aiguille et le capteur de pression influence également le signal de pression. Le signal de pression mesuré au niveau du capteur de pression dépend de la forme et de la taille de l'aiguille et de la longueur de l'aiguille. Enfin, la longueur de l'aiguille influe sur le débit et la profondeur de pénétration de l'aiguille d'injection. En général, la position du capteur de pression influence le débit, la profondeur de pénétration et la position du pic (la profondeur de pénétration ne peut pas être évaluée par le capteur).

Dans la présente étude, toutes les expériences d'injection ont été réalisées par la même personne pour éviter les variations inter-utilisateurs. Le temps maximum pour remplir une chambre d'injection de la cartouche était de 10 secondes (la durée de mesure est de 5 secondes). La longueur de l'aiguille a toujours été fixée à la longueur maximale de la cartouche (voir detls dans la section expérimentale). Par conséquent, la longueur de l'aiguille est connue pour chaque mesure dans cette étude.

2.2. Mesure {#sec0020}

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L'aiguille était fixée dans le support d'une seringue (voir [Fig. 1](#fig0005){ref-type="fig"}b et d). De manière similaire, l'extrémité de la seringue a été pressée sur une plaque d'acier. Un capteur à cristal piézo-électrique (type PE401, Freescale Semiconductor, USA, taux d'échantillonnage : 100 Hz) a été fixé à la plaque d'acier et une vanne à 3 voies (Kreuzwerk GmbH, Allemagne) a été utilisée pour connecter la plaque de métal au réservoir et permettre de mesurer la pression dans la seringue.Fig. 1Signaux de pression avec (a) et sans (b) sonde à ultrasons.

Des sondes à ultrasons ont été utilisées pour vérifier si un signal ultrasonore pouvait être envoyé à travers la peau. Si l'onde se propageait à travers la peau, une impulsion de pression maximale était enregistrée sur le capteur. Si aucune impulsion de pression de pointe n'était enregistrée sur le capteur, l'extrémité de la seringue était retirée (voir [Fig. 1](#fig0005){ref-type="fig"}d). Cette procédure a permis de vérifier la pression et le débit nécessaires au remplissage de la première chambre d'injection (voir detls dans la partie expérimentale).

Lorsque la première chambre d'injection était complètement remplie, une aiguille de plus grand diamètre a été utilisée pour remplir la deuxième chambre d'injection. Cette procédure a été répétée avec des aiguilles de plus en plus grosses jusqu'à ce que la dernière chambre d'injection soit complètement remplie.

Après la dernière injection, la seringue a été retirée de l'aiguille et l'aiguille a été déconnectée de la valve à 3 voies. La seringue a été laissée dans le réservoir pendant 2 minutes pour permettre au liquide de sortir complètement de l'aiguille (voir [Fig. 1](#fig0005){ref-type="fig"}b). Cette procédure a permis de mesurer la pression d'injection du dernier remplissage de la seringue (voir [Fig. 1](#fig0005){ref-type="fig"}a).

2.2. Configuration expérimentale {#sec0020}

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Pour permettre la mesure de la pression et du débit en temps réel avec un système à ultrasons, l'aiguille d'injection devait être placée en contact avec le transducteur à ultrasons ([Fig. 2](#fig0010){ref-type="fig"}a). Pour obtenir un contact sécurisé, un clip en métal (0,1 mm d'épaisseur) a été attaché à l'extrémité de l'aiguille d'injection qui serait utilisée pour pousser la seringue. Un tube fin (diamètre de 1,5 ,mm) a été fixé sur le dessus de la seringue ([Fig. 2](#fig0010){ref-type="fig"}a). Le tube avait la forme d'un cercle (forme cylindrique avec une ouverture circulaire) et la même longueur que la seringue. Il a servi à deux fins : i) Pour garantir que la pression et le débit pouvaient être mesurés sans fuite de fluide, ii) Pour fournir une fixation stable pour le tube, ce qui était nécessaire pour stabiliser l'aiguille d'injection pendant les mesures. Le tube et l'injecteur peuvent être facilement fixés sur la pointe du transducteur à ultrasons avec des élastiques.

La configuration a été contrôlée par un ordinateur de bureau exécutant un programme LabView sur mesure. Le programme a enregistré la position de l'aiguille d'injection et le déplacement de la tige de poussée pendant toute la procédure d'injection. Il a également fourni les valeurs de vitesse et de pression en temps réel. La visualisation en temps réel de la procédure d'injection a été effectuée en ajustant la mise au point de la caméra vidéo CCD de l'échographe ([Fig. 2](#fig0010){ref-type="fig"}b).

Un générateur de pression (pompe à seringue commandée par CNC, KD Scientific, Holliston, MA) a été utilisé pour délivrer l'agent de contraste ultrasonore et la pression d'injection a été mesurée par un manomètre (MPX50, Transducer Techniques, Inc. MA). Le déplacement de la tige de poussée était enregistré par un moteur pas à pas entraîné par une alimentation électrique (5V 1.5A DC).

### 2.2.3. Configuration mécanique {#sec0035}

L'aiguille a été connectée à un injecteur d'aiguille à grande vitesse (VIP-Injector, Bracco, Suisse) et a été poussée à travers le tube dans l'échantillon par un pousse-seringue (VIP-Drill, Bracco, Suisse).

### 2.2.4. Détermination de la vitesse de l'aiguille de l'injecteur {#sec0040}

La vitesse de l'aiguille a été mesurée en plaçant un tube en plastique de 8 ,mm de diamètre interne et un piston en plastique ([Fig. 2](#fig0010){ref-type="fig"}a) avec un volume de 1 ,ml sur l'axe du tube. Un vélocimètre laser Doppler LDI500 (LaVision, Bielefeld, Allemagne) a été monté à l'intérieur du tube et le temps s'écoulant entre le début du mouvement d'entraînement du piston et le début de l'injection a été mesuré. Sur la base de la position du piston lorsqu'un certain volume a été injecté, une valeur de vitesse de *u* ,= ,1,7 ,m/s peut être calculée en divisant la distance du piston de 7,5 ,mm par le temps nécessaire pour injecter le volume défini.

### 2.2.5. Validation du modèle mécanique {#sec0045}

Une bille d'acier de 2,5 mm de diamètre a été montée sur un pousse-seringue. Une aiguille de 1,8 mm de long a été placée perpendiculairement à l'axe de rotation. Pendant que l'aiguille était enfoncée manuellement dans l'échantillon, le


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