帶有針筒保持器和光照裝置的前端裝載壓力套系統的製作方法

2023-07-29 19:55:06

專利名稱：帶有針筒保持器和光照裝置的前端裝載壓力套系統的製作方法
技術領域：
本發明總的涉及用於將針筒固定至注射器的壓力套系統、與壓力套系統一起使用的針筒以及將針筒裝載在壓力套系統中和從壓力套系統拆下針筒的方法。更具體地說，本發明涉及用於能從其前端裝載和拆卸針筒的前端裝載的壓力套系統及其方法，以及涉及例如與壓力套一起使用的、具有特殊結構的針筒。
背景技術：
在醫療領域，病人通常在諸如血管造影術、計算機化斷層照相(CT)以及磁共振成像(MRI)之類的手術或操作中需要注射流體。在需要將相當大量的流體控制地注射入病人體內的這類手術或操作中，使用導管來作為流體的管道，導管通過連接管連接到針筒。針筒安裝在機械化的、帶有注射頭的注射器上。
為了與可注射的流體相容，針筒可用玻璃或諸如聚丙烯之類的聚合材料製成，並具有某一最小的壁厚。該厚度是關鍵的，因為通常使用高達1200磅/平方英寸的壓力(亦即在血管造影術中)來向病人注射流體。
在本技術領域中已知有至少兩種壓力套，尾部或後端裝載和前端裝載的類型，它們在使用時基本上包圍和保持針筒。壓力套用來限制針筒的徑向膨脹，這樣的徑向膨脹可能會導致在針筒柱塞的密封件周圍發生破裂或洩漏。壓力套的另一功能是防止針筒向前移動。例如通常需要2400磅的力來限制150毫升容量、橫截面積為2.0平方英寸的針筒在1200磅/平方英寸的壓力下的向前移動。
美國專利第4,677,980號(該專利的內容援引於此以供參考)揭示了一種血管造影術用的注射裝置，其中針筒是從後端裝載入注射器的壓力套中的。更具體地說，該裝置包括一轉架，該轉架裝有一對壓力套並可轉動，以在一個已裝載了針筒的壓力套處於注射位置時另一壓力套處於可後端裝載相關的針筒的位置。接著，當從第一針筒注射完對比基質時，轉架轉動以將第一針筒移動到未裝載—裝載位置，並同時將第二壓力套和第二針筒移動到注射位置。
後端裝載的壓力套的一個不利之處在於，在注射之後，通常必須在從壓力套的後端抽出並丟棄針筒之前先從針筒脫開病人的輸液管。這種操作不僅會耗費操作者的寶貴時間，而且在從針筒上拆下輸液管裝置時諸如對比基液和血液之類的流體可能會從針筒或輸液管中滴下或濺出，從而帶來潛在的不安全或危險的狀況。此外，在裝載和從針筒清除空氣的過程中所濺出的流體可能會進入壓力套和注射器內部，從而需要對它們進行清潔。
至少部分出於這方面的考慮，人們已研製出前端裝載的注射器(設有壓力套和不設有壓力套的注射器)。例如，美國專利第5,300,031號、第5,779,675號以及第5,800,397號揭示了設有前端裝載的壓力套的注射器系統，以及美國專利第5,383,858號揭示了設有前端裝載的壓力套和不設有壓力套的注射器系統。美國專利第5,300,031號、第5,779,675號、第5,800,397號以及第5,383,858號的內容援引於此以供參考。
美國專利第5,300,031號揭示了設有壓力套的注射器系統的各種實施例，其中針筒穿過設置在壓力套前端中的開口而裝載入注射器壓力套和從注射器壓力套拆下。為了例如在注射操作的過程中將針筒保持在壓力套內，針筒的前端鎖定在壓力套的前端上。
美國專利第5,779,675號也揭示了設有前端裝載的壓力套的注射器系統的各種實施例。在許多實施例中，例如『675專利的圖12-16中所示的，較佳的是由一根或多根臂或杆支撐的一個或多個保持板或壁將針筒保持在壓力套內。保持板或壁較佳的是在打開和關閉位置之間移動，以使針筒能插入壓力套和從壓力套拆下。
儘管在本技術領域中已知設有前端裝載的壓力套的注射器系統，但是仍十分需要對這種設有壓力套的注射器系統的設計、以及在設有壓力套和不設有壓力套的注射器系統所用的針筒加以改進。

發明內容
本發明總的涉及一種與一針筒一起使用的流體注射裝置，且所述針筒有一注射段，該注射段帶有一注射頸部。該流體注射裝置包括形成一開口的一殼體和一驅動活塞，所述驅動活塞可延伸穿過所述開口以對針筒內的一針筒柱塞施加動力。該流體注射裝置還包括與殼體相連用以在注射操作的過程中固定針筒的一壓力套組件。壓力套組件包括與殼體相連並與開口對準的一壓力套、與殼體相連並從殼體向外伸出的至少一根支撐臂、以及與所述至少一根支撐臂相連的一針筒保持件。針筒保持件形成一針筒接納槽，該針筒接納槽用於接納至少針筒的注射頸部並用於觀察注射段的至少一部分。所述至少一根支撐臂可以在一第一位置和一第二位置之間運動、較佳的是有選擇地運動，在所述第一位置，針筒保持件可防止針筒從壓力套卸開，而在第二位置，可以從壓力套拆卸針筒。在較佳的實施例中，壓力套組件是前端裝載的壓力套組件。
壓力套可以具有形成用於接納針筒的一針筒接納開口的一遠端和與殼體相連的一近端。壓力套組件還可包括與注射器相連、例如連接於殼體的一面板。面板可形成與開口對準的一通道，注射器驅動活塞可穿過該通道延伸。注射器驅動活塞可以設有軸向指向的光源用於照亮針筒。
壓力套與面板可拆卸地相連。壓力套組件還可包括一聯接件，該聯接件適於將壓力套與面板可拆卸地相連。壓力套通過與聯接件的螺紋連接而與聯接件可拆卸地相連。聯接件可以通過卡口插座連接機構與面板可拆卸地相連。壓力套可以與面板可拆卸地相連並較佳的是可相對面板軸向移動。
或者，可以將面板看作是注射器的一部分而非壓力套組件的一部分。具體地說，面板可以可拆卸或永久地連接於注射器殼體或與之一體地形成。此外，聯接件可以構造成並用作一接頭，以將不同或者各種類型的壓力套和/或針筒安裝到注射器或安裝在注射器上。為此，本發明的流體注射裝置可以設有一個或多個聯接件，以使該注射器適用於各種壓力套和/或針筒。
所述至少一根支撐臂可以包括定位成照亮接納在壓力套中的針筒的至少一個光源。除了在所述至少一根臂上設置所述至少一個光源之外或者作為其替代方式，可以在針筒保持件上設置所述至少一個光源並將其定位成照亮針筒。所述至少一根支撐臂較佳的是在第一位置沿著壓力套的縱向側部側向地延伸。較佳的是，壓力套用基本透明的塑料製成。壓力套可以包括一光漫射裝置，該光漫射裝置用於漫射來自壓力套外部的光源的光。
所述至少一根支撐臂可包括適於支撐針筒保持件的一對支撐臂。例如，支撐臂可以樞轉地支撐針筒保持件。支撐臂各具有一遠端和一近端。流體注射裝置還可包括適於在殼體內將支撐臂的近端連接在一起的一軸組件。該軸組件較佳的是構造成有選擇地在第一和第二位置之間移動支撐臂。支撐臂在第一位置沿著壓力套的縱向側部側向延伸。較佳的是，至少一根支撐臂具有定位成照亮接納在壓力套中的針筒的至少一個光源。可以在針筒保持件上設置所述至少一個光源並將其定位成照亮接納在壓力套中的針筒。
軸組件可以包括在支撐臂的近端之間延伸的一軸連杆。軸連杆較佳的是包括一基體件和兩向外伸出的軸。基體件形成一凹進部，在支撐臂處於任何位置時驅動活塞都可穿過該凹進部伸縮。
支撐臂的近端較佳的是各形成一圓孔以分別可轉動地接納一對圓形件。圓形件較佳的是支撐在軸連杆上。軸連杆的中心軸線可以從圓形件的轉動軸線偏置，以將圓形件的轉動轉化成支撐臂的平移運動。軸連杆可以通過一對支撐架支撐在面板上。圓形件可以分別與支撐架相連，以限制圓形件在圓孔中的轉動。圓形件可以各包括一滾珠卡子，所述滾珠卡子適於與形成在支撐架中的卡合孔匹配連接，以提供支撐臂設置到第一位置的至少一觸覺指示。
支撐臂的近端較佳的是與面板相連，以在第一和第二位置之間引導支撐臂的運動。為此，支撐臂的近端可以形成導軌，而面板可以具有與之相連的十字銷，所述十字銷分別與導軌協配，以在第一和第二位置之間引導支撐臂的運動。面板還包括一對滾珠卡子，所述滾珠卡子適於分別與形成在支撐臂近端中的卡合孔匹配連接，以防止支撐臂不受控制地移動到第二位置。
流體注射裝置的另一實施例包括一殼體和與殼體相連以在注射操作的過程中固定針筒的一壓力套組件。壓力套組件可以包括與殼體相連的一壓力套、從注射器殼體向外伸出的至少一根支撐臂以及與所述至少一根支撐臂相連的至少一個光源，所述光源定位成照亮接納在壓力套中的針筒、特別是流體以及可能是在流體中的任何氣泡。光源可以是多個發光二極體、一小型螢光燈條、一光纖床(fiber-optic bed)等等。
所述至少一根支撐臂可包括一對支撐臂。支撐臂中的至少一根可以具有所述至少一個光源。支撐臂可以在沿著壓力套的縱向側部側向延伸的一第一位置和懸垂在壓力套下方的一第二位置之間運動，且使當支撐臂在第一位置時，針筒在注射操作的過程中可基本上沿著其中心軸線被照亮。
為了漫射穿過壓力套的壁進入針筒的光，可以有一光漫射裝置與壓力套相連。該光漫射裝置可以與壓力套的內壁(或稱內表面)或者外壁(或稱外表面)相連，或者設置在壓力套的內壁(或稱內表面)或者外壁(或稱外表面)之間。在一個實施例中，光漫射裝置可以是一透鏡，該透鏡附接於壓力套的內表面並沿著壓力套的內表面縱向延伸。在另一實施例中，光漫射裝置可以是一蝕刻區域，該蝕刻區域形成在壓力套的內表面上並沿著壓力套的內表面縱向延伸。在再一實施例中，光漫射裝置可以是一例如用白色聚碳酸酯材料製成的光漫射條帶。壓力套的內壁(或稱內表面)可以形成一凹槽，所述凹槽沿著內表面縱向延伸。光漫射條帶可以設置在凹槽中以漫射穿過壓力套壁的光。凹槽可以橫截面呈梯形，並具有兩個面向內側、用於將光漫射條帶保持在凹槽中的凸部。
本發明的流體注射裝置的另一實施例包括一針筒、可動地接內在針筒中的一針筒柱塞、一注射器以及一壓力套組件中的一個或多個。針筒具有一圓筒形本體，且其帶有一注射段，所述注射段包括一圓錐部分和一注射頸部。圓錐部分形成一個對準凸緣或稱凸片件。對準凸緣較佳的是用作一定向「鍵」，該定向鍵接納在壓力套組件的針筒保持件中的針筒接納槽中。針筒柱塞位於圓筒形本體中並具有一連接端，所述連接端設有一對剛性或柔性的聯接件，所述聯接件之間形成一槽，如美國專利第4,677,980號和第5,873,861號中所示和所述，該兩專利的內容援引於此以供參考。當該槽基本上與對準凸緣對準，對準凸緣就提供諸如視覺指示之類的一對槽定向的指示。當「鍵」或對準凸緣與針筒接納槽對準或接納在其中時，針筒柱塞基本上相對注射器的驅動活塞(亦即所想要的安裝位置)定向成驅動活塞和針筒柱塞可以正確和可靠地接合。
注射器包括形成一開口的一殼體和可延伸穿過該中心開口的一活塞，所述活塞延伸成所述中心開口以對設置在針筒本體內的針筒柱塞施加動力。壓力套組件與殼體相連用以在注射操作的過程中固定注射器。壓力套組件包括與殼體相連並與開口對準的一壓力套、與殼體相連並從殼體向外伸出的至少一根支撐臂、以及與所述至少一根支撐臂相連的一針筒保持件。針筒保持件形成一針筒接納槽，該針筒接納槽用於接納針筒的注射頸部並用於觀察注射段的至少一部分。針筒的注射頸部還可形成至少一個開口，所述開口從針筒接納槽徑向外向間隔開，用於觀察注射段，例如用以察看在針筒本體中是否存在流體或空氣。所述至少一根支撐臂可以在一第一位置和一第二位置之間運動、較佳的是有選擇地運動，在所述第一位置，針筒保持件可防止針筒從壓力套卸開，而在第二位置，可以從壓力套拆卸針筒。對準凸緣與針筒保持件中的針筒接納槽的對準將聯接件自動地定向在所想要的位置，且使其間的槽定向成接納驅動活塞。
針筒本體的圓錐部分較佳的是還包括一作為光學輔助裝置215的一光敏流體點。對準凸緣可以從圓錐部分充分地向外伸出，以可被針筒使用者抓持並用作操縱針筒的手柄。聯接件可各具有一向內凸伸的接合臂用以接合驅動活塞。聯接件可以是柔性的聯接件。
本發明總的還涉及用於接納在流體注射操作中所使用的針筒的壓力套。本發明的壓力套包括一細長的本體和設置在本體上的光漫射裝置或機構。細長本體用基本透明的塑料製成。光漫射裝置或機構適於漫射位於外部的光源所發出的、穿過其的光。光漫射裝置或機構可以是一透鏡，該透鏡可以設置在本體的內表面上並沿著本體的內表面縱向延伸。透鏡也可以設置在本體的外表面上或者設置在本體的內表面和外表面之間。或者光漫射裝置或機構也可以是本體上的一蝕刻區域。該蝕刻區域設置在本體的內表面上並沿著本體的內表面縱向延伸。可以在本體的內表面上形成一凹槽。光漫射裝置或機構也可以是設置在凹槽中的一光漫射條帶。所述凹槽可沿著本體的內表面縱向延伸。光漫射條帶是白色聚碳酸酯材料。凹槽可以橫截面呈梯形，並具有兩個面向內側、用於將光漫射條帶保持在凹槽中的凸部。
或者，本發明總的涉及與壓力套、較佳的是前端裝載的壓力套以及結合壓力套、較佳的是前端裝載的壓力套的流體注射裝置一起使用的針筒。本發明的針筒一般包括一本體、一柱塞以及一個對準凸緣。本體較佳的是一圓筒形的主體。一圓錐部分連接於主體，一排出口連接於圓錐部分。柱塞可動地設置在主體的至少一部分內。對準凸緣設置在圓錐部分的至少一部分上並從其向外伸出。對準凸緣中形成一中空區域。該中空區域可以用來在其中截留氣泡。針筒可以是一次性的(亦即單次使用)或可重複使用的，以將液體介質注入病人體內。
在另一實施例中，針筒包括一本體，該本體具有一遠端和一近端。本體在遠端處有一注射段，在近端處具有一擴脹段。注射段和擴脹段通過具有相對均勻的外徑的一中間段(或稱主體)連接。本體的壁厚較佳的是在擴脹段變窄成減小的壁厚，以使擴脹段的內徑大於中間段的內徑，以使擴脹段在針筒柱塞放置在擴脹段中時能擴脹。
減小的壁厚較佳的是使擴脹段在柱塞設置在擴脹段中時能擴脹到不大於大致中間段外徑的一外徑。本體可用可變形的材料製成，以使擴脹段能在柱塞設置在擴脹段中時擴脹到不大於大致中間段外徑的一外徑。本體可以用基本透明的塑料製成，如聚丙烯、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、聚乙烯、聚碳酸酯等等。
本體的外表面可以向內朝向本體的中心軸線削斜或形成臺階，並且本體的內表面可以向外離開本體的中心軸線地削斜或形成臺階，從而形成減小的壁厚。或者，也可以僅本體的內表面向外離開本體的中心軸線削斜或形成臺階以形成減小的壁厚。另一可替代方式是僅使外表面削斜或形成臺階。
柱塞較佳的是可動地接納在本體中並安裝成存放在針筒本體的擴脹段中。柱塞可以具有一連接端，該連接端包括在其間形成一槽的一對聯接件。所述槽較佳的是與對準凸緣基本對準，以使對準凸緣在將針筒裝載入一壓力套、如一前端裝載的壓力套時提供對槽定向的指示。
針筒的再一實施例包括一圓筒形本體和可動地接納在圓筒形本體中的一柱塞。本體在一遠端處有一注射段，在一近端處有一擴脹段。柱塞可以安置成存放在擴脹段中。注射段和擴脹段通過外徑相對均勻的一圓筒形的中間段(或稱主體)連接。注射段包括一圓錐部分和一注射頸部。圓錐部分較佳的是包括從圓錐部分的至少譯本向外凸伸的一個對準凸緣。柱塞具有一連接端，該連接端較佳的是設有一對柔性聯接件，在該對柔性聯接件之間形成一槽用以接合一注射器的驅動活塞。所述槽較佳的是基本上與對準凸緣對準，以使對準凸緣能提供一諸如視覺指示之類的對槽定向的指示，以便於柔性聯接件與注射器的驅動活塞接合。聯接件可各具有一面向內側或凸出的接合臂用以接合注射器的驅動活塞。本體的壁厚較佳的是在擴脹段處變窄到減小的壁厚，以使擴脹段的的內徑大於中間段的內徑，從而使擴脹段能在柱塞所施加的徑向向外力的作用下擴脹。
此外，本發明總的涉及一種將針筒裝載到注射器上的方法。針筒包括一圓筒形主體、連接於主體的一圓錐部分以及連接於圓錐部分的一排出口。一柱塞可動地設置在主體的至少一部分內。一個對準凸緣設置在圓錐部分的至少一部分上並從其向外伸出。注射器包括一壓力套組件，該壓力套組件包括與注射器相連的一壓力套、與注射器相連並從注射器向外伸出的至少一根支撐臂、以及與所述至少一根支撐臂相連的一針筒保持件。針筒保持件形成一針筒接納槽用於接納的針筒的排出口。所述至少一根支撐臂可以在一第一位置和一第二位置之間運動，在所述第一位置，針筒保持件可防止針筒從壓力套卸開，而在第二位置，可以從壓力套拆卸針筒。本方法包括以下步驟將針筒的近端插入壓力套；將針筒上的對準凸緣與針筒保持件中的針筒接納槽對準；以及將所述至少一根支撐臂和針筒保持件從第二位置移動到第一位置。本方法還包括以下步驟將所述至少一根支撐臂和針筒保持件從第一位置移動到第二位置，以及從壓力套拆卸針筒。此外，本方法還包括以下步驟將柱塞連接於注射器的驅動活塞，並推進驅動活塞以在針筒內移動柱塞。此外，本發明可包括用驅動活塞在針筒內縮回柱塞的步驟。
本發明的流體注射裝置的另一實施例總的包括一殼體和與殼體相連的一壓力套組件。殼體形成一開口，注射器的一驅動活塞能穿過該開口延伸以對設置在針筒內的一針筒柱塞施加動力。與殼體相連的壓力套組件在注射操作的過程中固定針筒。壓力套組件一般包括與殼體相連並與開口對準的一壓力套、與殼體可樞轉地相連並從殼體向外伸出的至少一根支撐臂、以及與所述至少一根支撐臂可樞轉地相連的一針筒保持件。針筒保持件形成一針筒接納槽，該針筒接納槽用於接納針筒的注射頸部並用於觀察注射段的至少一部分。所述至少一根支撐臂可以在一第一位置和一第二位置之間運動，在所述第一位置，針筒保持件可防止針筒從壓力套卸開，而在第二位置，可以從壓力套拆卸針筒。
針筒保持件可以在與針筒的注射段協配的一針筒保持位置和從注射段充分脫開以使所述至少一根支撐臂能樞轉到第二位置的一樞轉位置之間樞轉。所述至少一根支撐臂可以包括與殼體可樞轉地相連的一近端和從殼體向外伸出的一遠端。近端的橫截面相對遠端的橫截面增加，從而繞與殼體可樞轉相連的機構形成一向上的力矩，用以將所述至少一根支撐臂保持在第一位置。所述至少一根支撐臂較佳的是在第一位置中沿著壓力套的縱向側部側向延伸。
可以在針筒保持件與所述至少一根支撐臂之間設置一彈簧裝置(亦即一彈簧)之類的裝置，用於相對所述至少一根支撐臂定向針筒保持件。彈簧適於將針筒保持件偏壓到基本垂直於所述至少一根支撐臂的位置。該彈簧可以是板簧、螺旋彈簧、扭轉彈簧等等。彈簧可以設置在形成在針筒保持件中、在所述至少一根支撐臂的遠端附近的一凹腔中。
所述至少一根支撐臂可以可樞轉地連接於與殼體相連或連接於殼體的面板。壓力套可以與面板可拆卸地相連。壓力套組件還可以包括一聯接件，該聯接件適於將壓力套與面板可拆卸地相連。壓力套可以通過螺紋連接機構與聯接件可拆卸地相連。聯接件可以通過卡口插座連接機構與面板可拆卸地相連。壓力套可以與面板可拆卸地相連並相對面板可軸向移動。
所述至少一根支撐臂也可以包括一對支撐臂，所述支撐臂各具有與殼體可樞轉地相連的一近端和從殼體向外伸出的一遠端。支撐臂近端的橫截面相對遠端的橫截面製成繞與殼體可樞轉相連的機構產生一向上的力矩，用以將支撐臂保持在第一位置。針筒保持件可以可樞轉地連接於支撐臂的遠端並互連這些遠端。一對彈簧(亦即彈性裝置)或類似裝置可以分別在各支撐臂與針筒保持件之間作用，以相對支撐臂定向針筒保持件。彈簧或類似裝置可以適於將針筒保持件偏壓到基本垂直於支撐臂的一位置。彈簧可以設置在形成在針筒保持件中、支撐臂遠端附近的相應凹腔中。
壓力套的一遠端形成一針筒接納開孔用以接納針筒。壓力套的遠端可以形成一斜面部分，該斜面部分相對壓力套的中心軸線形成一銳角。當所述至少一根支撐臂處於第一位置時，針筒保持件可以在一針筒保持位置和一樞轉位置之間樞轉，在所述針筒保持位置，針筒保持件的針筒面對側基本上與注射段協配並可防止針筒從壓力套卸開，而在所述樞轉位置，針筒保持件離開注射段並朝向斜面部分樞轉，用以使所述至少一根支撐臂能樞轉到第二位置。斜面部分可以相對壓力套的中心軸線形成大致60°或更小的一銳角。
支撐臂可以包括至少一個光源，所述至少一個光源定位成照亮接納在壓力套中的針筒並在第一位置中沿著壓力套的縱向側部側向延伸。針筒保持件可以包括至少一個光源用以照亮接納在壓力套中的針筒。如前所述，壓力套較佳的是用基本透明的塑料製成，如丙烯酸、聚乙烯以及聚碳酸酯。壓力套還可以包括一光漫射裝置用以漫射來自壓力套外部的光源的光。
此外，當結合附圖閱讀下面的詳細描述之後，本發明的其它細節和優點將變得清楚，在附圖中相同的零件用相同的標號表示，並且用帶撇號標號標示不同的實施例。


圖1是根據本發明實施例的一流體注射裝置的分解立體圖；圖2是與圖1所示的流體注射裝置相關連的一注射器和一壓力套組件的分解立體圖；圖3是與圖1所示的流體注射裝置相關連的注射器的立體局部剖視圖；圖4是沿著圖1所示流體注射裝置的縱軸線截取的剖視圖；圖5是圖1所示流體注射裝置的壓力套組件的分解立體圖；圖6是圖5所示壓力套組件從另一端所見的分解立體圖；圖7是圖5和6所示的壓力套組件的立體圖，圖中所示的壓力套組件的注射器支撐結構處於支撐注射器的針筒接合位置；圖8是圖5和6所示的壓力套組件的立體圖，圖中所示的壓力套組件的針筒支撐結構處於針筒脫開位置；圖9是針筒支撐結構的支撐臂的一部分的剖視圖，圖中所示的支撐臂處於第一位置；圖10是示出處於中間位置的圖9所示支撐臂的剖視圖；圖11是示出處於樞轉的第二位置的圖9所示支撐臂的剖視圖；圖12是本發明的流體注射裝置和壓力套組件的另一實施例的立體圖，圖中所示的壓力套組件的針筒支撐結構處於支撐注射器的針筒接合位置；圖13是圖12所示的壓力套組件的立體圖，圖中所示的針筒支撐結構處於針筒脫開位置；圖14是圖12和13所示的壓力套組件的分解立體圖；圖15是圖12所示的壓力套組件的側視圖；
圖16是圖12所示的壓力套組件的側視圖，圖中所示的針筒支撐結構的針筒保持件處於樞轉位置；圖17是圖12所示的壓力套組件的側視圖，圖中所示的針筒支撐結構出於針筒脫開位置；圖18是沿著圖12所示的壓力套組件的縱軸線截取的俯看剖視圖；圖19是沿著圖18中的線19-19截取的剖視圖；圖20是圖12所示壓力套組件的針筒支撐結構中所用的彈簧裝置的立體圖；圖21是與圖1和12所示的流體注射裝置和壓力套組件相關連的注射器的立體圖；圖22是從另一側所見的圖21所示注射器的立體圖；圖23是與本發明的壓力套組件相關連的一壓力套的立體圖；圖24是沿著圖23中的線24-24截取的剖視圖；圖25是沿著圖23中的線25-25截取的剖視圖；圖26是沿著圖23中的線26-26截取的剖視圖；圖27是沿著一現有技術注射器的縱軸線截取的俯看剖視圖；圖28是沿著圖21中的線28-28截取的剖視圖；圖29是沿著圖21中的線29-29截取的剖視圖；圖30是本發明的流體注射裝置和壓力套組件的另一實施例的剖視圖，在該實施例中，壓力套組件和壓力套直接與流體注射裝置的面板協配；以及圖31是圖30所示壓力套組件和面板的剖視圖，圖中示出壓力套在流體注射裝置的操作中的位置。
具體實施例方式
圖1示出根據本發明的一流體注射裝置10。流體注射裝置10包括一注射頭12，該注射頭12可以支撐在一支撐結構(未示出)上。注射頭12包括一注射器殼體14，該殼體有一前端16。一面板18附接在注射器殼體14的前端16上，並封閉注射器殼體14的前端16。面板18可以通過傳統的裝置(亦即機械緊固件等等)固定在注射器殼體14的前端16上，或者與注射器殼體14一體地形成。
請參見圖1-4，注射器殼體14有一中心開孔20，該開孔20與面板18所形成的一中心通道21對準，且注射頭12的注射器驅動活塞22可以穿過該開孔伸縮。在美國專利第5,383,858號中描述了該注射頭12、更具體地說是注射器驅動活塞22的細節，該專利的內容預先援引於此，以供參考。如下面所進一步描述的，注射頭12一般是用來致動流體注射操作、如血管造影手術中所用的針筒24。
一壓力套組件30與注射頭12相關聯。壓力套組件30支撐針筒24並將針筒24安裝在注射頭12上。一般來說，壓力套組件30從注射器殼體14的前端16向外伸出，並用來在流體注射操作中支撐針筒24。壓力套組件30一般包括前述的面板18、一圓筒形壓力套32、用於將壓力套32連接到面板18的一聯接件34以及用於支撐針筒24的一針筒支撐結構36。
壓力套32一般是圓筒形的結構，該結構具有一前端(或稱遠端)42和一後端(或稱近端)44。壓力套32的遠端42形成一針筒接納口或孔45，以將針筒24接納在壓力套32中。壓力套32的近端44面對面板18，並構造成與聯接件34固定地接合。為此目的，近端44可以設有外螺紋部分46。壓力套32的內徑尺寸製成為可平滑貼合地接納針筒24的外徑。針筒24的外徑和壓力套32的內徑之間的一般間隙可以約0.005英寸。壓力套32較佳的是用能在注射操作中限制針筒24向外擴脹的材料製成。如前面所述，針筒24自身通常不能承受與某種注射操作(如血管造影術)相關的高壓。如現有技術中所熟知的，壓力套32用來限制針筒24的徑向擴脹，這樣的徑向擴脹原本會導致如前所述的破裂或洩漏。
針筒24可以用相對廉價的醫用級塑料製成，並可以是一次性的(亦即只使用一次)。或者，針筒24可以是多病人使用的針筒。典型的用於針筒24的塑料包括聚丙烯、聚乙烯以及聚碳酸酯。壓力套32較佳的是可重複使用的，並用能承受高至約1200磅/平方英寸和更高壓力的材料製成。例如，壓力套32可以用諸如鋼或鋁之類的金屬製成。不過，如下文所進一步說明的，可以透過壓力套32可見針筒24是有利的，這樣，流體注射裝置10的操作者就可以在注射操作中觀察針筒24。因此，壓力套32較佳的是用如聚碳酸酯之類的基本透明的塑料製成，以便在注射操作中觀察針筒24。
聯接件34是圓筒形的，與壓力套32相似。聯接件34具有用於連接壓力套32的一前端(或稱遠端)48和用於連接面板18的一後端(或稱近端)50。遠端48包括形成一內螺紋部分52的內螺紋。在壓力套32的近端44處的螺紋部分46與聯接件34的內螺紋部分52協配，以將壓力套32固定到聯接件34。壓力套32與聯接件34之間的螺紋連接是目前為較佳的本發明實施例，也可以使用等效的連接方式來替代上述的螺紋連接。合適的等效連接方式包括但不局限於永久結合、幹涉壓配合、傳統的機械緊固件等等。聯接件34可以用上面關於壓力套32所述的任何材料製成。在可替代的實施例中，可以省去聯接件34，壓力套32直接連接到面板18，在下面所述的圖30和31中示出了一個這樣的例子。
請參見圖1-6，聯接件34可拆卸地連接在附接於注射器殼體14前端16的面板18上。目前為較佳的本發明實施例在聯接件34與面板18之間提供卡口插座連接。具體地說，為此目的，聯接件34的近端50包括一對相反面向的卡口凸部54、56。卡口凸部54、56設置成與從面板18向外伸出的凸緣58協配。凸緣58形成一對相對的凹進部60、62，用以將卡口凸部54、56接納在凸緣58中。凸緣58還包括一對卡口接納槽64、66。卡口凸部54、56可以穿過凹進部60、62插入凸緣58並可轉動，以接合卡口接納槽64、66，從而將聯接件固定於面板18。卡口接納槽64、66可以形成為，在聯接件34插入凹進部60、62之後例如有四分之一圈的聯接件34將聯接件34固定與面板18。
卡口接納槽64、66較佳的是構造成，當卡口凸部54、56接納在卡口接納槽64、66中且壓力套32近端44的螺紋部分46旋入聯接件34的螺紋部分52時，卡口凸部54、56完全安置在卡口接納槽64、66中。因此，卡口凸部54、56在卡口接納槽64、66中的接合便於將壓力套32的近端44旋入聯接件34的遠端48。壓力套32與聯接件34之間的螺紋連接可以是傳統的(亦即順時針轉動以接合，逆時針轉動以旋開)。不過，根據本發明也可將傳統的布置反過來。此外，可以用任何合適的等效機械連接方式來替代聯接件34與面板18之間的卡口插座連接方式，如利用螺紋連接、磁體、傳統的機械緊固件、扣環等等。
流體注射裝置10中所用的針筒24一般包括一細長的圓筒形針筒本體70，該本體有一前端(或稱遠端)72和一後端(或稱近端)74。針筒本體70在形成在遠端82處有一注射段76。如本文將進一步討論的，針筒本體70較佳的是在近端74包括一擴脹段78。針筒本體70的大體成圓筒形的中間段(或稱主體)80連接注射段76和擴脹段78。中間段(亦即主體)80具有相對均勻的外徑。注射段76收細以形成一細長的注射頸部82，該注射頸部的直徑與中間段80的內徑相比相對較小。注射段76和注射頸部82一般形成針筒24的排出口。針筒支撐結構36構造成支撐針筒本體70的注射段76。
針筒支撐結構36包括至少一個、較佳的是兩個支撐臂90、92，兩支撐臂從注射器殼體14向外伸出。具體地說，支撐臂90、92延伸穿過相應的前開孔94、96，所述開孔形成在附接於注射器殼體14的面板18中。面板18中的前開孔94、96基本垂直定向，以使支撐臂90、92能相對注射器殼體14上下樞轉。支撐臂90、92的後端(或稱近端)98、100分別伸入注射器殼體14，並且其遠端102、104分別從注射器殼體14向外凸伸。支撐臂90、92的遠端102、104通過針筒保持壁(或稱保持件)106互連。針筒保持件106可以通過傳統的機械緊固件(亦即螺栓)等等附連於支撐臂90、92。針筒保持件106形成一中心針筒接納槽108，該接納槽基本垂直定向，並構造成接納和支撐注射段76的注射頸部82。針筒保持件106還形成一個或多個開口110，這些開孔從針筒接納槽108徑向向外間隔開。針筒接納槽108和開口110使流體注射裝置10的操作者能在注射操作中觀察針筒24。更重要的是，針筒接納槽108和開口110使操作者能在注射操作中觀察注射段76。
參見圖1-11，如上所述，支撐臂90、92的近端98、100伸入注射器殼體14。支撐臂90、92一般構造成可在一第一位置(圖7)和一轉動的第二位置(圖8)之間移動，在第一位置，針筒保持件106接納注射頸部82並與針筒本體70的注射段76協配，以防止針筒24從壓力套32卸開；在第二位置，針筒本體70的注射頸部82和注射段76從針筒接納槽108和保持件106充分地脫開，以使針筒24能從壓力套32上卸開。具體地說，在第二位置，注射頸部82從針筒接納槽108充分地脫開且注射段76從針筒保持件106充分地分開，以使針筒24能容易地從前端裝載的壓力套32上拆下。較佳的是，在第二位置，支撐臂90、92和針筒保持件106在壓力套32和針筒24下方間隔開一距離。
當支撐臂處於第一位置時，針筒支撐結構36就處於針筒接合位置。當支撐臂90、92運動到第二位置時，針筒支撐結構36一般處於針筒脫開(或稱卸開)位置(或稱配置)。
支撐臂90、92一般在它們的第一和第二位置之間進行兩維(亦即X和Y)的運動。具體地說，支撐臂90、92構造成，通過大體向遠端或者說是直線向前離開面板18而移動、然後從壓力套32和針筒24大體向下轉動，來從第一(亦即針筒接合)位置移動到第二(亦即針筒卸開)位置。類似地，支撐臂90、92構造成，通過朝向壓力套32和針筒24向上轉動、然後向近端移動面板18，以使注射頸部82再次被接納在針筒接納槽108中且保持件106與注射段76協配以固定針筒24，從而使支撐臂90、92回到第一位置。
軸組件112與支撐臂90、92的近端98、100互連，以利於支撐臂90、92如上總述的那樣作兩維運動。軸組件112位於注射器殼體14內，並連接於面板18的面向內的側面114。軸組件112一般包括一軸連杆116，一對圓形件118、120，一對支撐架122、124以及一致動手柄126。
軸組件116包括U形基體件128，該基體件具有兩根向外伸出的軸130、132，支撐臂90、92中的每一個設置一根軸。基體件128形成一開口(或稱凹進部)134，注射頭12的注射器驅動活塞22穿過該開口(或稱凹進部)134伸縮，以致動位於針筒24中的針筒柱塞，如本文將進一步討論的那樣。軸130、132各包括一多邊形的部分136，該部分用於接合圓形件118、120。
支撐臂90、92的近端98、100形成相應的圓孔138、140，這些圓孔構造成分別接納圓形件118、120。圓形件118、120安置成可在圓孔138、140中轉動。圓形件118、120分別形成多邊形的孔142、144，以接納軸130、132的多邊形部分136。軸130、132中的至少一根(在本情況中為軸130)被構造成支撐致動手柄126。為此目的，軸130從注射器殼體14向外伸出。致動手柄126安置在軸130的端部之上，並較佳的是固定於軸130，從而可將施加在致動手柄126上的轉動傳遞到軸130、132。在軸130、132上可設置套筒146、148，以利於軸130、132相對支撐架122、124轉動。
在組裝好的軸組件112中，支撐臂90、92的近端98、100被接納在支撐架122、124所形成的凹進部150、152中。支撐架122、124在水平剖面中大體呈U形，並且各具有由一端壁158互連的兩側壁154、156。各支撐架122、124的側壁154、156形成對準的孔160、162。支撐架122、124的側壁154、156和端壁158形成相應的凹進部150、152。軸130、132延伸穿過支撐架122、124中對準的孔160、162，以互連支撐臂90、92的近端98、100。
軸連杆116的U形基體件128位於支撐架122、124之間，且基體件128所形成的開孔134與面板18的中心通道21對準，以使注射器驅動活塞22能從注射器殼體14伸出和縮入該殼體。支撐架122、124固定於面板18的面向內的側面114上以支撐軸組件112。支撐架122、124可以通過傳統的機械緊固件164(亦即螺栓)等等固定於面板18的面向內的側面114上。基體件128所形成的開孔134使注射器驅動活塞22不管針筒支撐結構36的位置如何(亦即針筒接合或卸開位置)都能進行伸縮。基體件128一般呈方形或矩形，由形成在矩形基體件128中的兩個基本呈半圓形的通道形成開孔134。
圓形件118、120便於支撐臂90、92如前所述地作兩維運動。如前所述，支撐臂90、92通過首先向遠端移動離開面板18、然後向下運動到懸垂在壓力套32和針筒24下方的第二位置，而通常可從第一(亦即針筒接合)位置移動到第二(亦即針筒卸開)位置。圓形件118、120是使支撐臂90、92能軸向或者說是向遠端移動到凸輪。圓形件118、120也使支撐臂90、92可轉動或樞轉運動到懸垂在壓力套32和針筒24下方的第二位置，這使針筒24能從壓力套32上拆下。支撐臂90、92向遠端或者說是軸向的移動是重要的，這是因為該移動使針筒保持件106從針筒本體70的注射段76脫開，並且可在支撐臂90、92轉動到懸垂在壓力套32和針筒24下方的第二位置時避讓壓力套32的遠端42。
如前所述，當致動手柄126時，圓形件118、120在它們相應的軸130、132上轉動。相應的軸130、132所穿過的孔142、144從圓形件118、120的中心偏置。因此，圓形件118、120的中心離開圓形件118、120的轉動軸線(亦即軸130、132)有一距離。該距離是「起凸輪作用的」圓形件118、120的「偏心距(throw)」，並且是支撐臂90、92在圓形件118、120的凸輪作用下向遠端或者說是直線離開面板18的軸向距離。如前所述，該軸向距離使針筒保持件106能從針筒本體70的注射段76脫開，並在支撐臂90、92樞轉到第二位置時避讓壓力套32的遠端42。
現請具體參見圖9-11，圖中示出了圓形件118、120之一(亦即圓形件120)和支撐臂90、92之一(亦即支撐臂92)。圖9示出圓形件120出於「關閉」位置，該位置大體相應於支撐臂90、92和針筒保持件106處於第一(或稱針筒接合)位置的狀態。圖10示出圓形件120處於「打開」位置，該位置大體相應於支撐臂90、92和針筒保持件106處於從面板18向遠端移動的中間位置、或者處於第二位置(亦即針筒卸開位置)的狀態。圖11示出支撐臂92完全運動到第二位置之後的定向。支撐臂90的運動與支撐臂92的運動相同。
如上所述，在圓形件118、120的關閉位置，支撐臂90、92和針筒保持件106處於第一(亦即針筒接合)位置，在該位置中，針筒保持件106接合針筒本體70的注射段76。為了將支撐臂90、92和針筒保持件106移動到第二(亦即針筒卸開)位置，例如可順時針轉動手柄126。這種順時針的轉動致使圓形件118、120相對它們相應的軸130、132轉動。支撐臂90、92和針筒保持件106通過圓形件118、120的凸輪作用而向遠端或者說是直線向前地移動到中間位置。支撐臂90、92和針筒保持件106的中間位置大體相應於圖10和11中所示的圓形件118、120的完全轉動的「打開」位置。一旦支撐臂90、92和針筒保持件106位於中間位置，則它們就可以完全轉動或樞轉到第二位置。通過只是在支撐臂90、92上施加向外壓力就可使支撐件90、92移動到第二位置。支撐臂90、92和針筒保持件106繞圓形件118、120轉動，以運動到懸垂在壓力套32和針筒24下方的第二位置，較佳的是足夠向下以允許容易地從前端裝載的壓力套32卸開針筒24。因此，致動手柄126主要用來「打開」起凸輪作用的圓形件118、120以及將支撐臂90、92和保持件移動到中間位置。之後，操作者提供原動力以將針筒支撐結構36移出針筒卸開操作所經過的路徑。
圓形件118、120在圓孔138、140中的轉動較佳的是受到限制的。為此，圓形件118、120形成相應的槽166、168，這些槽穿過圓形件118、120而延伸。槽166、168大體呈弧形，並較佳的是形成一圓弧。相應支撐架122、124的側壁154、156各形成一銷接納孔170。一對銷172、174穿過相應支架122、124中的銷接納孔170以及相應圓形件118、120中的槽166、168延伸。與銷接納孔170和槽166、168協配的銷172、174將圓形件118、120在圓孔128、140的轉動限制到圓孔138、140中的大致四分之一圈(亦即四分之一轉)。槽166、168通過設置硬止擋來阻止圓形件118、120過度轉動，這些硬止擋限制圓形件118、120的轉動。較佳的是，硬止擋相應於圓形件118、120的打開和關閉位置。因此，一個硬止擋大體相應於支撐臂90、92和針筒保持件106出於第一(或稱針筒接合)位置以及圓形件118、120處於關閉位置的狀態。第二硬止擋位於支撐臂90、92軸向移動的末端處(亦即中間位置)。槽166、168大體如導軌那樣地工作，這樣的導軌引導和限制「起凸輪作用的」圓形件118、120的轉動。
支撐臂90、92的近端98、100較佳的是形成相應的導軌176、178，這些導軌當支撐臂90、92在圓形件118、120的影響下向遠端或者說是直線地離開面板18移動時引導它們的移動。導軌176、178形成支撐臂90、92在從第一(或稱針筒接合)位置到中間位置的移動中支撐臂90、92所遵循的精確路徑。導軌176、178還在支撐臂90、92完全樞轉到第二(或稱針筒卸開)位置時形成和限制支撐臂90、92的移動。一對十字銷180、182分別與導軌176、178協配。十字銷180、182穿過面板18以分別與導軌176、178協配延伸。十字銷180、182較佳的是固定於面板18。
導軌176、178所形成的路徑通常可使支撐臂90、92和針筒保持件106向遠端或者說是直線地離開面板18、並稍垂直向下地從第一位置(圖9)移動到中間位置(圖10)。為了將支撐臂90、92和針筒保持件106完全移動到第二位置，流體注射裝置10的操作者在支撐臂90、92上施加向外的力。十字銷180、182和導軌176、178用作引導和止動機構，以防止支撐臂90、92在垂直前開孔94、96中向下撞擊到面板18。如圖11所示，十字銷180、182在支撐件90、92的向下運動過程中安置在導軌176、178的上端中，這就將支撐臂90、92的向下運動限制在特定的距離中。
較佳的是，支撐臂90、92還分別形成卡合孔(或稱凹進部)184、186，它們一般位於導軌176、178下方並從導軌176、178偏置。卡合孔184、186與附接於面板18的一對滾珠卡子188、190協配。滾珠卡子188、190一般位於十字銷180、182下方並固定於面板18。當支撐臂90、92和針筒保持件106移動到中間位置時，滾珠卡子188、190與卡合孔(或稱凹進部)184、186相配。滾珠卡子188、190與卡合孔184、186之間的配合連接可以在對支撐臂90、92施加向下的力而將支撐臂90、92完全移動到第二位置之前，將支撐臂90、92保持在中間位置。滾珠卡子188、190還提供一觸覺、較佳的是聲音指示，表示支撐臂90、92正確地設置在中間位置且圓形件118、120設置在打開位置。
滾珠卡子188、190與卡合孔184、186之間的配合連接使流體注射裝置10能用一隻手進行操作。例如，在裝載針筒的操作中，一旦針筒24裝載在壓力套32中，就可以用一隻手將支撐臂90、92向上轉動到滾珠卡子188、190與卡合孔184、186相配為止，這就可由致動手柄126將支撐臂90、92支撐到由致動手柄126將圓形件118、120轉動到關閉位置為止，並且支撐臂90、92和針筒保持件106向遠端移回到第一(或稱針筒接合)位置。
圓形件118、120形成相應的滾珠卡子接納孔192、194，一第二滾珠卡子196位於所述接納孔中。當圓形件118、120處於關閉位置(圖9)時，滾珠卡子196與形成在支撐架122、124的側壁154、156中的滾珠卡子孔(或稱凹進部)198協配。滾珠卡子196與卡合孔198之間的配合連接提供一觸覺、較佳的是聲音指示，表示圓形件118、120處於關閉位置，並且還進一步表示支撐臂90、92和保持件設置在第一(或稱針筒接合)位置。這些觸覺和聲音上的提示使流體注射裝置10的操作者能辨認出何時支撐臂90、92和針筒保持件106處於正確的位置從而可開始流體注射操作。
請參見圖12-20，圖中示出了本發明的流體注射裝置10′和壓力套組件30′的第二實施例。在圖12-20中，省略畫出注射頭12′和注射器殼體14′以簡化對流體注射裝置10′的說明，但這些零件仍被認為是流體注射裝置10′的一部分。壓力套組件30′的聯接件34′和面板18′以與前述的聯接件34和面板18相同的方式協配。面板18′與前述的面板18基本相同，只是支撐臂90′、92′在本實施例中直接樞轉連接於面板18′，而不是在注射器殼體14′中互連並支撐在面板18′的面向內的側面114′上。為此，支撐臂90′、92′近端98′、100′中的圓孔138′、140′製作得較小，並分別與形成在面板18′側面中的側孔200、202對準。支撐臂90′、92′的近端98′、100′通過樞轉連接裝置203(亦即諸如螺栓等的機械緊固件)可樞轉地連接於面板18′。支撐臂90′、92′的近端98′、100′與面板18′之間的樞轉連接裝置203使支撐臂90′、92′能在前述的第一和第二位置之間移動。不過，支撐臂90′、92′在流體注射裝置10′中在第一和第二位置之間所作的運動在本實施例中基本上是樞轉或轉動，而不是前述的平移和轉動。
壓力套32′和聯接件34′以與前面關於第一流體注射裝置10所述的相同方式協配。不過，壓力套32′與前述的壓力套32相比稍加修改。壓力套32′的遠端42′在本實施例中形成一斜面部分204。該斜面部分204一般包括壓力套32′遠端42′的圓周的大致一半。如圖所示，例如在圖15中，斜面部分204相對壓力套32′的中心軸線L形成銳角θ。斜面部分204較佳的是與壓力套32′的軸線L形成約5°到60°之間的銳角。一般來說，斜面部分204使針筒保持件106′能在一針筒保持位置和一樞轉位置之間樞轉或轉動，在針筒保持位置中，針筒保持件106′可防止從針筒24壓力套32′卸開；在樞轉位置，針筒保持件106′的上部與針筒24的注射段76間隔開，這使支撐臂90′、92′和針筒保持件106′能向下轉動到第二位置(或稱針筒卸開)位置，如前所述。在支撐臂90′、92′和針筒保持件106′從壓力套32′向下轉動時，斜面部分204通常可給針筒保持件106′提供從針筒24的注射段76脫開並避讓壓力套32′的遠端42′所需的軸向距離。
在壓力套32′的近端44′處的外螺紋部分46′與聯接件34′的內螺紋部分52′之間的螺紋連接較佳的是構造如下當近端44′完全旋入內螺紋部分52′時，斜面部分204形成壓力套32′的下部(亦即，當壓力套32′安裝在面板18′上時，位於平分圓筒形壓力套32′的一水平平面的下方)。壓力套32′構造成以與前述的壓力套32相同的方式接納針筒24。
針筒保持件106′與前述的針筒保持件106的不同之處在於，針筒保持件106′通過樞轉連接裝置205(亦即機械緊固件等等)樞轉連接於支撐臂90′、92′的遠端102′、104′。樞轉連接裝置205使針筒保持件106′的上部能樞轉離開針筒本體70的注射段76，並且使其下部向斜面部分204樞轉。如前所述，這種樞轉運動一般使針筒保持件106′能從針筒本體70的注射段76脫開(亦即針筒保持位置)。斜面部分204相應地為針筒保持件106′提供所需的間隙，以供壓力套32′的遠端42′在支撐臂90′、92′和針筒保持件106′從第一位置移動到第二位置或反之時通過。
如圖所示，例如在圖13和19中，針筒保持件106′的一針筒面對側206一般形成為與針筒本體70的注射段76的圓錐形狀協配。針筒保持件106′的針筒面對側206在支撐臂90′、92′的遠端102′、104′附近形成相應的凹腔207、208。凹腔207、208容納諸如板簧之類的相應的彈簧209(亦即彈簧裝置)。彈簧209定位成可在支撐臂90′、92′的遠端102′、104′和針筒保持件106′之間起作用。具體地說，彈簧209適於將針筒保持件106′偏壓到基本上定向成垂直於支撐臂90′、92′的縱軸線的一位置。例如，當針筒保持件106′向斜面部分204(亦即樞轉位置)樞轉時，彈簧209提供一反作用力，該反作用力起作用以將針筒保持件106′偏壓回相對支撐臂90′、92′基本呈90°的位置。可以用諸如壓縮螺旋彈簧之類的任何等效彈簧裝置來代替彈簧209。
總之，彈簧偏壓的針筒保持件106′在一第一位置(或稱針筒保持)位置和一第二位置(或稱樞轉)位置之間運動，在所述第一位置，針筒保持件106′與注射段76協配並可防止針筒24從壓力套32′卸開；在所述第二位置，針筒保持件106′的針筒面對側206從針筒24的注射段76脫開，從而使針筒保持件106′和支撐臂90′、92′能移動到第二(或稱針筒卸開)位置，以使針筒24能從壓力套32′上拆卸下來。
支撐臂90′、92′較佳的是形成為有這樣一個力矩，該力矩將支撐臂90′、92′和針筒保持件106′保持在第一位置(或稱針筒接合)位置。在第一位置，支撐臂90′、92′基本定向成平行於針筒24。如圖所示，例如在圖15中，支撐臂90′在其遠端102′的橫截面減小，並在近端98′處橫截面增大。具體地說，支撐臂90′接近其遠端102′的一部分210橫截面面積減小，因而質量也減小，而支撐臂90′接近其遠端102′的一部分211的橫截面增大且質量也增大。支撐臂90′的遠端102′和近端98′之間的質量差產生相對面板18′繞樞轉連接裝置203的一力矩。另一支撐臂92′在其遠端104′處也具有相似的橫截面減小的部分210。支撐臂90′、92′所產生的力矩保持支撐臂90′、92′定向成基本上平行於壓力套32′和針筒24，從而將針筒保持件106′保持在大體與針筒24接合的針筒保持位置。
現將參照圖2-4、21和22討論與流體注射裝置10、10′相關聯的針筒24的其它特徵。如前所述，針筒24可以是單次使用或多次使用的針筒。針筒本體70的注射段76通常是向內朝向針筒本體70的中心軸線L收細。注射段76包括從圓筒形的中間段(或稱主體)80向注射頸部82收細的一圓錐部分212。圓錐部分212形成一個對準凸緣(或稱凸片件)214。在較佳的實施例中，該對準凸緣(或稱凸片件)214中形成有中空空間或區域。設置對準凸緣(或稱凸片件)214用以作為觀察針筒24內的流體的裝置。此外，對準凸緣(或稱凸片件)214用作為將針筒24正確地對準在壓力套32、32′中的一可視指示。此外，對準凸緣(或稱凸片件)214還為操縱針筒24並將其插入壓力套32、32′提供一方便的把手。其次，對準凸緣214所形成的中空空間可以起到氣泡捕獲器的作用。較佳的是，對準凸緣(或稱凸片件)214大體在針筒本體70的中間段80與注射頸部82之間延伸。可以在圓錐部分212中形成諸如在黑暗中可發亮的流體點215之類的一流體點，以作為光學上的輔助裝置。
針筒柱塞216構造成連接注射器驅動活塞22。如前所述，注射器驅動活塞22可延伸穿過面板18中的中心通道21，以對設置在針筒24內的針筒柱塞施加動力。因此，注射器驅動活塞22較佳的是機械化的。注射器驅動活塞22包括一矩形注射器端板218，該端板218適於抓住針筒柱塞216並對其施加動力。端板218包括一體的軸向定位的光源219，用以照亮裝入針筒24中的流體。針筒柱塞216一般呈圓錐形，以與針筒本體70的注射段76的圓錐部分212相協配。針筒柱塞216包括一基體件220，該基體件220基本上被一蓋子222所封閉，該蓋子222形成針筒柱塞216的圓錐形狀並例如由橡膠製成。針筒柱塞216包括面對針筒本體70的近端74的一連接端224。針筒柱塞216可以是透明的，以使從發光的注射器端板218發出的光線能透過。在較佳的實施例中，一對柔性凸出部(或稱聯接件)226從連接端224向外伸出，以接合注射器驅動活塞22，或者更具體地說是接合附接於注射器驅動活塞22的端板218，如美國專利第5,873,861號和第5,947,935號中所述，這兩個專利的內容援引於此以供參考。聯接件226是柔性的，並可以與基體件220一體地形成。在可替代的實施例中，聯接件可以是基本固定或剛性的，如美國專利第4,677,980號中所述，該專利的內容在前文已援引以供參考。聯接件226各具有一接合臂228。聯接件226之間形成一槽230。槽230構造成接納附接於注射器驅動活塞22的注射器端板218。對準凸緣或凸片件214提供在遠端(亦即蓋子222)伸入圓錐部分212並從中「開始回升(bottom out)」時最後依靠的防止空氣汙染裝置。在注射頭12的操作過程中，任何未被注意到的氣泡會積聚在對準凸緣(或稱凸片件)214所形成的中空區域中。
為了便於將槽230與注射器驅動活塞22的矩形注射器端板218對準，槽230較佳的是與對準凸緣(或稱凸片件)214對準，以使對準凸緣(或稱凸片件)214提供槽230定向的視覺指示。因此，流體注射裝置10、10′的操作者在將針筒24插入壓力套32、32′並試著將針筒柱塞216放置成與注射器驅動活塞22對準時就可以看見對槽230的位置的視覺指示。當針筒24插入壓力套32、32′時，對準凸緣214將聯接件226自動地定向在與矩形注射器端板218對準的所要安裝位置。對準凸緣214較佳的是從圓錐部分212充分地向外凸伸，以可被流體注射裝置10、10′的操作者抓持並用作操縱針筒24的手柄特別是在將針筒24裝入壓力套32、32′的過程中。對準凸緣214和針筒柱塞216較佳的是定向成當針筒24裝入壓力套32、32′中時對準凸緣214基本垂直地定向。因此，在該「裝載位置」，槽230也垂直地定向以接合注射器端板218。此外，在針筒24的較佳裝載位置中，使對準凸緣214的鳥瞰結構特徵最大化。
為了如圖1-11所示地將針筒24裝入壓力套組件30，一般進行如下所述步驟。針筒保持件106的支撐臂90、92位於從壓力套32向下懸垂的第二位置(或稱針筒卸開)位置。因為壓力套32的遠端42是露出的，以允許針筒24插入針筒接納孔45。針筒24前端裝載入針筒接納孔45，且使對準凸緣214基本對準垂直方向。這使針筒柱塞216的聯接件226對準在所要的安裝位置，在該位置中，槽230與附接於注射器驅動活塞22的矩形注射器端板218垂直地對準。一旦將針筒24正確地安置在壓力套32中，操作者將支撐臂90、92(以及針筒保持件106)向上轉動到中間位置。然後，操作者例如逆時針地轉動致動手柄126以向近端朝向面板18移動支撐臂90、92，並將它們移回到針筒接合的第一位置，在該位置中，針筒保持件106接合針筒24的圓錐部分212。針筒本體70的注射頸部82被接納在定位件106所形成的針筒接納槽108中。對準凸緣214較佳的是與針筒接納槽108對準，該針筒接納槽108與聯接件226對準以接合注射器端板218。然後，可以將針筒24設置成與要注射入病人體內的流體相流體連通。一旦針筒24充注了所要的流體，操作者可以透過定位件106中的開口110和針筒接納槽108看見針筒本體70的注射段76中的流體，以保證在針筒24中沒有空氣。
一旦流體注射裝置10被設置成與病人的身體流體連通，操作者就可以致動注射器驅動活塞22。當注射器驅動活塞22向前移動穿過面板18中的中心通道21時，注射器端板218接觸到聯接件226的接合臂228。當注射器驅動活塞22繼續向前移動時，注射器端板218就將柔性聯接件推壓分開直至注射器端板218安置在聯接件226之間的垂直槽230中為止。然後，注射器驅動活塞22就可以對針筒柱塞216施加動力以將流體注射入病人體內。接合臂228保證注射器驅動活塞22與針筒柱塞216之間在注射操作過程中的接合，並使柱塞216能縮回(亦即如果需要的話，在注射操作結束時向近端移動)針筒24中的流體可以被集成在注射器端板218中的光源照亮。
一旦完成了流體注射操作，流體注射裝置10的操作者就順時針轉動致動手柄126，致動手柄126將支撐臂90、92和針筒保持件106移動到中間位置。在中間位置，針筒保持件106部分地從針筒24的圓錐部分212脫開。然後，操作者在支撐臂90、92上施加向下的力，以將支撐臂90、92和針筒保持件106移動到懸垂在壓力套32和針筒24下方的位置(亦即第二位置(或稱針筒卸開)位置)。然後，一旦注射器端板218從針筒柱塞216脫開，就可以從壓力套32拆下針筒24。
流體注射裝置10′可以與上述的流體注射裝置10基本類似的方式操作。流體注射裝置10′的操作與流體注射裝置10的操作的不同之處在於，針筒保持件106′相對支撐臂90′、92′樞轉，支撐臂90′、92′相對注射器殼體14和面板18樞轉，而不朝向或離開注射器殼體14和面板18軸向移動。現將參照圖12-20討論流體注射裝置10′的大體操作。
當支撐臂90′、92′處於第一位置且針筒保持件106′處於針筒保持位置時，針筒保持件106′支撐注射頸部並防止針筒24從壓力套32′卸開。彈簧209將針筒保持件106′保持在基本垂直於支撐臂90′、92′定向的針筒保持位置。在注射操作中，針筒24通過會向遠端向前移動、接觸並在針筒保持件106′的針筒面對側206上施加力。針筒面對側206一般形成為與針筒24的圓錐部分212協配。非連續橫截面支撐臂90′、92′所提供的力矩一般足以將支撐臂90′、92′和針筒保持件106′保持在第一位置或針筒接合位置並防止針筒保持件106′相對支撐臂90′、92′繞樞轉連接裝置25樞轉。
當完成注射操作之後，可以從壓力套32′上拆下針筒24。流體注射裝置10′的操作者抓住針筒保持件106′並將針筒保持件106′從針筒保持位置樞轉到樞轉位置來實現這一操作，例如如圖13所示。針筒保持件106′繞樞轉連接裝置205轉動，以使針筒保持件106′的針筒面對側206的上部從針筒本體70的注射段76脫開，並且針筒面對側206的下部轉動或樞轉向壓力套32′的斜面部分204。當針筒保持件106′此時基本從針筒24脫開時，操作者可以將針筒保持件106′和支撐臂90′、92′轉動到從壓力套32′向下懸垂的位置(亦即第二位置(或稱針筒卸開)位置)。在該運動中，支撐臂90′、92′繞將支撐臂90′、92′的近端98′、100′連接於面板18′的樞轉連接裝置203樞轉。斜面部分204為針筒保持件106′提供所需的間隙，以避讓壓力套32′的遠端42′。可以拆下用過的針筒24並更換上一新的針筒24以進行下一次注射過程。可以顛倒前述的過程以將針筒保持件106′和支撐臂90′、92′回復到進行另一注射操作的正確位置。如前所述，通過支撐臂90′、92′的不連續橫截面部分210′、211′所產生的力矩，支撐臂90′、92′可以自動定向到第一位置(或稱針筒接合)位置，在該位置，針筒保持件106′將放置在正確地位置以與針筒24的圓錐部分212協配。當支撐臂90′、92′回到第一位置(或稱針筒接合)位置時，彈簧209將相對支撐臂90′、92′和針筒24自動定向針筒保持件106′。
圖5-8示出了本發明的流體注射裝置10、10′的附加裝置。下面的討論將參照流體注射裝置的第一實施例10，但這些討論也同樣可應用於流體注射裝置的第二實施例10′和前述的壓力套組件30′。在流體注射操作的過程中，尤為有利的是流體注射裝置10的操作者可以看見針筒24的流體內容物。尤為重要的是，操作者要能觀察到針筒24內的流體。因此，本流體注射裝置10包括一照明裝置，用以在流體注射操作的過程中照亮針筒24。
如圖5-8所示，壓力套組件30還包括附接於支撐臂90、92中的一個或兩者上並面對壓力套32的至少一個光源240。較佳的是，支撐臂90、92各包括多個光源240。諸光源240(下面集合地稱作「光源240」)如圖5和6所示為多個發光二極體(LED)。處於第一位置(亦即針筒接合位置)的支撐臂90、92較佳的是沿著壓力套32的側向側242、244側向延伸，並較佳的是基本平行於針筒24的中心軸線L，該中心軸線L基本上也是壓力套32的中心軸線。發明人已經發現，沿著針筒24的中心軸線L、也因而沿著壓力套32的中心軸線進行照亮可在針筒本體70中提供最佳的光線漫射。因此，壓力套32較佳的是用基本透明的塑料製成，以使光線能透入針筒本體70。如上所述，光源240可以是多個發光二極體(LED)。不過，也可以使用任何等效的光源來替代發光二極體(LED)，如小型螢光燈條245，在圖5和6中示意地示出了這樣的小型螢光燈條245。另一可能的光源240是光纖床。此外，光源240可以設置在針筒保持件106上並面對針筒24的圓錐部分212。例如，光源240可以附接於針筒保持件106′的針筒面對側206′，如圖12-20所示。
參見圖5-8和23-26，為了進入針筒24中的流體，從光源240發出的光必須穿過壓力套32的壁246和針筒本體70的本體壁248。用位於外部的光源來照亮諸如壓力套32和針筒本體70之類的圓筒形結構的困難之處在於，圓筒形結構的所有區域不是同樣地照亮的，特別是當圓筒形結構充注有流體時。為了保證光線在針筒24中充分地漫射，本發明包括與壓力套32接入或結合有在壓力套32中的一個或多個漫射元件。在可替代的實施例中，漫射元件可以設置在壓力套32的內壁或外壁上或者結合於如壓力套32的內壁或外壁內，抑或嵌入在內壁和外壁之間。下面參照圖23-26討論壓力套32的幾個實施例。這些實施例分別標示有小寫字母「a」、「b」和「c」。
圖24是根據本發明的第一光漫射壓力套的縱剖視圖，該壓力套標示為標號32a。壓力套32a包括位於壓力套壁246的內表面262上的透鏡269。該透鏡260可以利用粘結劑附著在壓力套壁246的內表面262上，或者與壓力套壁246形成為一體。透鏡260沿著壓力套壁246的內表面262縱向延伸，並漫射從光源240進入壓力套32a的光線。較佳的是，透鏡260基本上在壓力套32a的遠端42與近端44之間的距離上延伸。不過，在可替代的實施例中，透鏡260可以是分段的，或者也可以沿壓力套32a設置多個透鏡。此外，透鏡260較佳的是位於內表面262上直接與光源240相對。一旦透過透鏡260，光線就發生漫射並進入針筒本體70，以完全照亮針筒本體70中的流體，而不會存在「死角」區域(或稱陰影區域)，或者存在增強的閃耀「過亮點」。
圖25中示出了本發明的第二實施例，該實施例用標號32b標示。在本實施例中，將壓力套壁246的內表面262弄得粗糙或進行蝕刻，以形成粗糙區域或蝕刻區域263。具體地說，用化學方法和機械方法將壓力套壁246的內表面262弄得粗糙，以致在原本透明的光潔表面中形成粗糙區域263。粗糙的程度和面積可以製成為散射或漫射從光源240進入針筒本體70的光線所需的那樣寬。粗糙區域263也可以是分段的，並較佳的是設置成基本上與光源240相對。
圖26示出了目前為較佳的壓力套實施例，該實施例標示為標號32c。根據本實施例，壓力套32c包括貼附在壓力套壁246的內表面262上的一光漫射條帶264。該光漫射條帶164例如可以通過粘結劑來附著在內表面262上。光漫射條帶264沿著壓力套壁246的內表面262縱向延伸，並漫射從光源240進入壓力套32c的光線。較佳的是，光漫射條帶264基本上在壓力套32c的遠端42與近端44之間的距離上延伸。不過，在可替代的實施例中，光漫射條帶264也可以是分段的，或者可以沿著壓力套設置多個條帶。此外，光漫射條帶264較佳的是位於內表面262上直接與光源240相對。
將光漫射條帶264的一種較佳的附接方式是將光漫射條帶264放置在一凹槽266(或者，如果使用多條條帶264時則為多條凹槽)中，所述凹槽沿著壓力套壁246的內表面262縱向延伸。凹槽266較佳的是橫截面基本上呈梯形，並設有用於將光漫射條帶264保持在凹槽266中的面向內側的凸部268、270。較佳的是，光漫射條帶264是白色聚碳酸酯材料。如熟悉本技術領域的人們會認同的那樣，可以按照需要增加凹槽266和光漫射條帶264的寬度，以完全漫射進入針筒本體70的光線。
參見圖27，如前所述，現有技術的用於注射操作的針筒(如針筒280)通常存放有預定位的針筒柱塞282。目前的一次性針筒280的所面臨的一個難題是這些針筒280隨著時間的過去、特別是在消毒殺菌熱循環的過程中會出現塑性蠕變。這就會導致塑性針筒280在針筒柱塞282周圍的柱塞區域284中發生脹大。由於存放針筒柱塞282的柱塞區域284中的脹大286，通常就會導致難於將現有技術的柱塞280裝載在前端裝載的壓力套中。
如圖3、20、21、28和29所示，本發明的針筒24通過將針筒柱塞216存放在擴脹段78中而克服了這樣的問題。擴脹段78較佳的是形成在針筒本體70的圓筒形中間段80附近、針筒本體70的近端74處。不過，擴脹段78可以形成在或設置在針筒本體70中要存放針筒柱塞216的任何位置處。在擴脹段78處，針筒本體70的壁248從厚度t變窄到一減小的壁厚tr。這樣，擴脹段78的內徑IDes就比圓筒形中間段(或稱主體)80的內徑IDcs大。在擴脹段78處減小的壁厚tr使擴脹段78能在針筒柱塞216所施加的力的作用下向外擴張，但擴脹段78的外徑ODes不會變得比針筒本體70的中間段80的外徑ODcs大。如圖20和21所示，針筒本體70的壁248的外表面290和針筒本體70的壁248的內表面292在擴脹段78處都削斜或形成臺階以形成減小的厚度tr。具體地說，針筒本體70的壁248的外表面290向內朝向針筒本體70的中心軸線L削斜或形成臺階，而針筒本體70的壁248的內表面292則向外離開針筒本體70的中心軸線L地削斜或形成臺階，從而形成減小的壁厚tr。前述方式的一可替代結構是僅使針筒本體70的壁248的內表面292向外離開針筒本體70的中心軸線L地削斜或形成臺階。另一可替代的方式是僅使外表面290削斜或形成臺階。
在針筒24的擴脹段78處該減小的壁厚tr可適應塑性針筒本體70即便是在長時間存放之後的膨脹和塑性蠕變。即便在長時間的存放之後，帶有預定位的針筒柱塞216的針筒24也可以被快速容易地插入前端裝載的壓力套系統、諸如前述的壓力套組件30、30′中。如前所述，針筒柱塞216存放在擴脹段78中。當針筒24被插入壓力套32、32′並準備好以供使用時，針筒柱塞216以前述方式被注射器驅動活塞22接合，並從擴脹段78向前移動到針筒24的中間段(或稱主體)80，該中間段(或稱主體)80可被稱作針筒24的「工作區段」。
參見圖30和31(以及圖4-6)，如前文所指出的，圖中示出了一種可替代的壓力套32、32′與面板18、18′之間的連接方式。圖30和31中所示的可替代結構使壓力套32、32′能相對面板18、18′軸向移動(亦即向遠端或向近端)。在較高的壓力下，在流體注射裝置10、10′的相應實施例中的針筒支撐結構36、36′會由於支撐臂90、92和90′、92′的拉伸而稍稍向遠端向前移動。當針筒24向前推抵在針筒支撐結構36、36′中的針筒保持件106、106′上時，就會發生這樣的拉伸。此外，在較高的壓力下，針筒24也會脹大，並與壓力套32、32′中的內壁摩擦接合。針筒24、更具體地說是針筒24的主體80與壓力套32、32′之間的摩擦接合會隨著針筒24的向前而拉動壓力套32、32′。如果壓力套32、32′不允許向前移動一增加的量，則就會形成常規性粘滑，在這樣的情況下，針筒24就被摩擦力暫時阻止前進，直至該摩擦力被克服為止。之後，針筒24向前滑動並撞擊在針筒保持件106、106′上。
如前文所指出的，圖30和31中所示的布置是將壓力套32、32′直接附接在面板18、18′上的。壓力套32、32′在近端44、44′上可以形成有卡口凸部54、56和54′、56′，它們用於與面板18、18′上的相對凹進部60、62和60′、62′以及卡口接納槽64、66和64′、66′相協配。不過，卡口接納槽64、66和64′、66′在本實施例中較佳的是形成為使壓力套32、32′的近端44、44′能在槽64、66和64′、66′中軸向移動一小段距離，從而避免前述的粘滑問題。只需要一段小的軸向距離「A」即可緩解粘滑問題。例如，該軸向距離可以約為0.050英寸。
儘管已參照流體注射裝置和與其一起使用的針筒的較佳實施例進行了描述，但熟悉本技術領域的人們可以對本發明加以修改和變化而不會超出本發明的保護範圍。因此，上述的詳細描述是用來說明而非加以限制的。本發明由所附的權利要求書來限定，落入權利要求書的含義和等效範圍內的所有變化都應涵蓋在權利要求書的保護範圍之內。
權利要求
1.一種與針筒一起使用的流體注射裝置，且所述針筒有一注射段，該注射段帶有一注射頸部，該流體注射裝置包括形成一開口的一殼體和一驅動活塞，所述驅動活塞可延伸穿過所述開口以對針筒內的一針筒柱塞施加動力；和與殼體相連用以在注射操作的過程中固定針筒的一壓力套組件，該壓力套組件包括與殼體相連並與開口對準的一壓力套；與殼體相連並從殼體向外伸出的至少一根支撐臂；以及與所述至少一根支撐臂相連的一針筒保持件，該針筒保持件形成一針筒接納槽，該針筒接納槽用於接納針筒的注射頸部並用於觀察針筒注射段的至少一部分，所述至少一根支撐臂可以在一第一位置和一第二位置之間有選擇地運動，在所述第一位置，針筒保持件可防止針筒從壓力套卸開，而在第二位置，可以從壓力套拆卸針筒。
2.如權利要求1所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套具有形成用於接納針筒的一針筒接納開口的一遠端和與殼體相連的一近端。
3.如權利要求1所述的流體注射裝置，其特徵在於，還可包括與殼體相連的一面板，該面板形成與開口對準的一通道，驅動活塞可穿過該通道延伸。
4.如權利要求1所述的流體注射裝置，其特徵在於，驅動活塞還包括軸向指向的光源用於照亮針筒。
5.如權利要求1所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套與連接於殼體的一面板可拆卸地相連。
6.如權利要求1所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套組件還包括一聯接件，該聯接件適於將壓力套與連接於殼體的一面板可拆卸地相連。
7.如權利要求6所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套通過螺紋連接機構與聯接件可拆卸地相連。
8.如權利要求6所述的流體注射裝置，其特徵在於，聯接件通過卡口插座連接機構與面板可拆卸地相連。
9.如權利要求1所述的流體注射裝置，其特徵在於，所述至少一根支撐臂包括一對支撐臂，所述支撐臂適於支撐針筒保持件，並且各具有一遠端和一近端。
10.如權利要求9所述的流體注射裝置，其特徵在於，支撐臂可樞轉地支撐針筒保持件。
11.如權利要求9所述的流體注射裝置，其特徵在於，還包括適於在殼體內將支撐臂的近端連接在一起的一軸組件，該軸組件構造成有選擇地在第一和第二位置之間移動支撐臂。
12.如權利要求9所述的流體注射裝置，其特徵在於，支撐臂在第一位置沿著壓力套的縱向側部側向延伸。
13.如權利要求9所述的流體注射裝置，其特徵在於，至少一根支撐臂包括定位成照亮接納在壓力套中的針筒的至少一個光源。
14.如權利要求9所述的流體注射裝置，其特徵在於，針筒保持件包括定位成照亮接納在壓力套中的針筒的至少一個光源。
15.如權利要求9所述的流體注射裝置，其特徵在於，軸組件包括在支撐臂的近端之間延伸的一軸連杆，軸連杆包括一基體件和兩向外伸出的軸。
16.如權利要求15所述的流體注射裝置，其特徵在於，基體件形成一凹進部，在支撐臂處於任何位置時驅動活塞都可穿過該凹進部伸縮。
17.如權利要求11所述的流體注射裝置，其特徵在於，支撐臂的近端各形成一圓孔，軸組件包括一軸連杆和一對圓形件，所述圓形件分別可轉動地接納在圓孔中，圓形件支撐在軸連杆上。
18.如權利要求17所述的流體注射裝置，其特徵在於，軸連杆的中心軸線從圓形件的轉動軸線偏置，以將圓形件的轉動轉化成支撐臂的平移運動。
19.如權利要求18所述的流體注射裝置，其特徵在於，軸連杆通過一對支撐架支撐在與殼體相連的一面板上，圓形件分別與支撐架相連，以限制圓形件在圓孔中的轉動。
20.如權利要求19所述的流體注射裝置，其特徵在於，圓形件各包括一滾珠卡子，所述滾珠卡子適於與形成在支撐架中的卡合孔匹配連接，以提供支撐臂處於第一位置的至少一觸覺指示。
21.如權利要求9所述的流體注射裝置，其特徵在於，支撐臂的近端與連接於殼體的一面板相連，以在第一和第二位置之間引導支撐臂的運動。
22.如權利要求21所述的流體注射裝置，其特徵在於，支撐臂的近端形成導軌，面板包括十字銷，所述十字銷分別與導軌協配，以在第一和第二位置之間引導支撐臂的運動。
23.如權利要求9所述的流體注射裝置，其特徵在於，還包括連接於殼體的一面板，所述面板包括一對滾珠卡子，所述滾珠卡子適於分別與形成在支撐臂近端中的卡合孔匹配連接，以防止支撐臂不受控制地移動到第二位置。
24.如權利要求1所述的流體注射裝置，其特徵在於，所述至少一根支撐臂包括定位成照亮接納在壓力套中的針筒的至少一個光源。
25.如權利要求1所述的流體注射裝置，其特徵在於，針筒保持件包括定位成照亮接納在壓力套中的針筒的至少一個光源。
26.如權利要求1所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套與連接於殼體的一面板可拆卸地相連，並可相對面板軸向移動。
27.如權利要求1所述的流體注射裝置，其特徵在於，所述至少一根支撐臂在第一位置沿著壓力套的縱向側部側向延伸。
28.如權利要求1所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套用基本透明的塑料製成。
29.如權利要求29所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套包括用以漫射來自壓力套外部的光源的光的一光漫射裝置。
30.一種與針筒一起使用的流體注射裝置，所述流體注射裝置包括一殼體；和與殼體相連以在注射操作的過程中固定針筒的一壓力套組件，壓力套組件包括與殼體相連的一壓力套；從殼體向外伸出的至少一根支撐臂；以及與所述至少一根支撐臂相連的至少一個光源，所述光源定位成照亮接納在壓力套中的針筒。
31.如權利要求30所述的流體注射裝置，其特徵在於，光源選自以下裝置發光二極體、小型螢光燈條和光纖床。
32.如權利要求30所述的流體注射裝置，其特徵在於，所述至少一根支撐臂包括一對支撐臂，並且支撐臂中的至少一根包括所述至少一個光源。
33.如權利要求32所述的流體注射裝置，其特徵在於，支撐臂在沿著壓力套的縱向側部側向延伸的一第一位置和懸垂在壓力套下方的一第二位置之間運動，且使當支撐臂在第一位置時，針筒基本上沿著其中心軸線被照亮。
34.如權利要求32所述的流體注射裝置，其特徵在於，所述至少一個光源選自以下裝置發光二極體、小型螢光燈條和光纖床。
35.如權利要求30所述的流體注射裝置，其特徵在於，還包括與壓力套相連、用於漫射穿過壓力套壁的光的一光漫射裝置。
36.如權利要求35所述的流體注射裝置，其特徵在於，光漫射裝置與壓力套的內表面或外表面相連。
37.如權利要求35所述的流體注射裝置，其特徵在於，在壓力套的內表面與外表面之間設置光漫射裝置。
38.如權利要求35所述的流體注射裝置，其特徵在於，光漫射裝置包括透鏡。
39.如權利要求38所述的流體注射裝置，其特徵在於，透鏡沿著壓力套的內表面縱向延伸。
40.如權利要求35所述的流體注射裝置，其特徵在於，光漫射裝置包括形成在壓力套上的蝕刻區域。
41.如權利要求40所述的流體注射裝置，其特徵在於，蝕刻區域沿著壓力套的內表面縱向延伸。
42.如權利要求35所述的流體注射裝置，其特徵在於，光漫射裝置包括光漫射條帶。
43.如權利要求42所述的流體注射裝置，其特徵在於，光漫射條帶包括白色聚碳酸酯材料。
44.如權利要求30所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套的壁在其內表面上形成一凹槽，壓力套組件包括設置在凹槽中、用於漫射穿過壓力套壁的光的一光漫射條帶。
45.如權利要求44所述的流體注射裝置，其特徵在於，光漫射條帶包括白色聚碳酸酯材料。
46.如權利要求44所述的流體注射裝置，其特徵在於，凹槽的橫截面呈梯形，並具有兩個面向內側的凸部用於將光漫射條帶保持在凹槽中。
47.如權利要求44所述的流體注射裝置，其特徵在於，凹槽沿著壓力套的內表面縱向延伸。
48.如權利要求30所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套用基本透明的塑料製成。
49.如權利要求48所述的流體注射裝置，其特徵在於，基本透明的塑料選自以下材料聚丙烯、聚乙烯以及聚碳酸酯。
50.一種流體注射裝置，該流體注射裝置包括一針筒，該針筒包括一圓筒形本體，該圓筒形本體帶有一注射段，所述注射段包括一圓錐部分和一注射頸部，圓錐部分形成一個對準凸緣；和一針筒柱塞，該針筒柱塞可動地接納在本體中並具有一連接端，所述連接端包括一對聯接件，所述聯接件之間形成一槽，該槽基本上與對準凸緣對準，以使對準凸緣提供對槽定向的指示；和一注射器，該注射器包括一殼體，該殼體形成一開口和一驅動活塞，該驅動活塞可以延伸穿過所述開口以對設置在本體內的針筒柱塞施加動力；和一壓力套組件，該壓力套組件與殼體相連以在注射操縱的過程中固定針筒，該壓力套組件包括與殼體相連並與開口對準的一壓力套，與殼體相連並從殼體向外伸出的至少一根支撐臂，以及與所述至少一根支撐臂相連的一針筒保持件，該針筒保持件形成一針筒接納槽，該針筒接納槽用於接納針筒的注射頸部並用於觀察針筒注射段的至少一部分，所述至少一根支撐臂可以在一第一位置和一第二位置之間有選擇地運動，在所述第一位置，針筒保持件可防止針筒從壓力套卸開，而在第二位置，可以從壓力套拆卸針筒；其中，對準凸緣與針筒保持件中的針筒接納槽的對準將聯接件定向在所想要的、定向成接納驅動活塞的安裝位置。
51.如權利要求50所述的流體注射裝置，其特徵在於，圓錐部分還包括光敏流體點以作為光學輔助裝置。
52.如權利要求50所述的流體注射裝置，其特徵在於，對準凸緣從圓錐部分充分地向外伸出，以可被針筒使用者抓持並用作操縱針筒的手柄。
53.如權利要求50所述的流體注射裝置，其特徵在於，聯接件各具有一向內凸伸的接合臂用以接合驅動活塞。
54.如權利要求50所述的流體注射裝置，其特徵在於，聯接件包括柔性的聯接件。
55.一種用於與在流體注射操作中所使用的針筒一起使用的壓力套，該壓力套包括一細長的本體，該細長本體用基本透明的塑料製成；和設置在本體上的光漫射裝置，所述光漫射裝置適於漫射位於外部的光源所發出的、穿過其的光。
56.如權利要求55所述的壓力套，其特徵在於，光漫射裝置是透鏡。
57.如權利要求56所述的壓力套，其特徵在於，透鏡沿著本體的內表面縱向延伸。
58.如權利要求55所述的壓力套，其特徵在於，光漫射裝置包括在本體上的蝕刻區域。
59.如權利要求58所述的壓力套，其特徵在於，蝕刻區域沿著本體的內表面縱向延伸。
60.如權利要求55所述的壓力套，其特徵在於，還包括形成在本體的內表面上形成一凹槽，光漫射裝置包括設置在凹槽中的一光漫射條帶。
61.如權利要求60所述的壓力套，其特徵在於，凹槽沿著本體的內表面縱向延伸。
62.如權利要求60所述的壓力套，其特徵在於，光漫射條帶包括白色聚碳酸酯材料。
63.如權利要求60所述的壓力套，其特徵在於，凹槽的橫截面呈梯形，並具有兩個用於將光漫射條帶保持在凹槽中的面向內側的凸部。
64.如權利要求55所述的壓力套，其特徵在於，基本透明的塑料選自以下材料聚丙烯、聚乙烯以及聚碳酸酯。
65.一種針筒，所述針筒包括一圓筒形主體，連接於主體的一圓錐部分以及連接於圓錐部分的一排出口；一柱塞，該柱塞可動地設置在主體的至少一部分內；以及一個對準凸緣，該對準凸緣設置在圓錐部分的至少一部分上並從其向外伸出，對準凸緣中形成一中空區域。
66.如權利要求65所述的壓力套，其特徵在於，柱塞具有一連接端，所述連接端包括一對聯接件，所述聯接件之間形成一槽，該槽基本上與對準凸緣對準，以使對準凸緣提供對槽定向的指示。
67.如權利要求66所述的壓力套，其特徵在於，聯接件包括柔性聯接件。
68.如權利要求65所述的壓力套，其特徵在於，圓錐部分還包括光敏流體點以作為光學輔助裝置。
69.如權利要求65所述的流體注射裝置，其特徵在於，對準凸緣從圓錐部分充分地向外伸出，以可被針筒使用者抓持並用作操縱針筒的手柄。
70.一種針筒，該針筒包括一本體，該本體具有一遠端和一近端，本體在遠端處包括一注射段，在近端處包括一擴脹段，注射段和擴脹段通過具有相對均勻的外徑的一中間段連接；並且其中，本體的壁厚在擴脹段變窄成減小的壁厚，以使擴脹段的內徑大於中間段的內徑，以使擴脹段在柱塞放置在擴脹段中時能擴脹。
71.如權利要求70所述的針筒，其特徵在於，減小的壁厚使擴脹段在柱塞設置在擴脹段中時能擴脹到不大於大致中間段外徑的一外徑。
72.如權利要求70所述的針筒，其特徵在於，本體用可變形的材料製成，以使擴脹段能在柱塞設置在擴脹段中時擴脹到不大於大致中間段外徑的一外徑。
73.如權利要求70所述的針筒，其特徵在於，本體的外表面向內朝向本體的中心軸線削斜或形成臺階，並且本體的內表面向外離開本體的中心軸線地削斜或形成臺階，從而形成減小的壁厚。
74.如權利要求70所述的針筒，其特徵在於，採用本體的外表面向內朝向本體的中心軸線削斜或形成臺階和本體的內表面向外離開本體的中心軸線地削斜或形成臺階兩種方式中的至少一個方式來形成減小的壁厚。
75.一種針筒，該針筒包括一本體，該本體具有一遠端和一近端，本體在遠端處包括一注射段，在近端處包括一擴脹段，注射段和擴脹段通過具有相對均勻的外徑的一中間段連接；和一柱塞，該柱塞被可動地接納在本體中並安置成存放在擴脹段中；並且其中，本體的壁厚在擴脹段變窄成減小的壁厚，以使擴脹段的內徑大於中間段的內徑，以使擴脹段在柱塞所施加的徑向向外的力的作用下能擴脹。
76.如權利要求75所述的針筒，其特徵在於，減小的壁厚使擴脹段能在柱塞安置在擴脹段中時擴脹到不大於大致中間段外徑的一外徑。
77.如權利要求75所述的針筒，其特徵在於，本體用可變形的材料製成，以使擴脹段能在柱塞安置在擴脹段中時擴脹到不大於大致中間段外徑的一外徑。
78.如權利要求75所述的針筒，其特徵在於，本體的外表面向內朝向本體的中心軸線削斜或形成臺階，並且本體的內表面向外離開本體的中心軸線地削斜或形成臺階，從而形成減小的壁厚。
79.如權利要求75所述的針筒，其特徵在於，採用本體的外表面向內朝向本體的中心軸線削斜或形成臺階和本體的內表面向外離開本體的中心軸線地削斜或形成臺階兩種方式中的至少一個方式來形成減小的壁厚。
80.如權利要求75所述的針筒，其特徵在於，注射段包括一圓錐部分和一注射頸部，並且圓錐部分包括從圓錐部分的至少一部分向外伸出的一個對準凸緣，該對準凸緣中形成一中空區域。
81.如權利要求80所述的針筒，其特徵在於，柱塞具有一連接端，所述連接端包括一對聯接件，所述聯接件之間形成一槽。
82.如權利要求81所述的針筒，其特徵在於，形成在聯接件之間的槽基本上與對準凸緣對準，以使對準凸緣提供對槽定向的指示。
83.如權利要求81所述的針筒，其特徵在於，聯接件包括柔性聯接件。
84.如權利要求80所述的壓力套，其特徵在於，圓錐部分還包括光敏流體點以作為光學輔助裝置。
85.一種注射器，該注射器包括一圓筒形本體，該本體具有一遠端和一近端，本體在遠端處包括一注射段，在近端處包括一擴脹段，注射段和擴脹段通過具有相對均勻的外徑的一中間段連接，注射段包括一圓錐部分和一注射頸部，並且圓錐部分包括從圓錐部分的至少一部分向外伸出的一個對準凸緣；一柱塞，該柱塞被可動地接納在本體中並具有一連接端，所述連接端設有一對聯接件，所述聯接件之間形成一槽用以接合一注射器的驅動活塞，所述槽基本上與對準凸緣對準，以使對準凸緣提供對槽定向的指示，柱塞安置成存放在擴脹段中；其中，本體的壁厚在擴脹段變窄成減小的壁厚，以使擴脹段的內徑大於中間段的內徑，以使擴脹段在柱塞所施加的徑向向外的力的作用下能擴脹。
86.如權利要求85所述的針筒，其特徵在於，減小的壁厚使擴脹段能在柱塞所施加的徑向向外的力的作用下擴脹到不大於大致中間段外徑的一外徑。
87.如權利要求85所述的針筒，其特徵在於，本體用可變形的材料製成，以使擴脹段能在柱塞所施加的徑向向外的力的作用下擴脹到不大於大致中間段外徑的一外徑。
88.如權利要求85所述的針筒，其特徵在於，本體用基本透明的塑料製成，所述基本透明的塑料選自以下材料聚丙烯、聚乙烯以及聚碳酸酯。
89.如權利要求85所述的針筒，其特徵在於，本體的外表面向內朝向本體的中心軸線削斜或形成臺階，並且本體的內表面向外離開本體的中心軸線地削斜或形成臺階，從而形成減小的壁厚。
90.如權利要求85所述的針筒，其特徵在於，採用本體的外表面向內朝向本體的中心軸線削斜或形成臺階和本體的內表面向外離開本體的中心軸線地削斜或形成臺階兩種方式中的至少一個方式來形成減小的壁厚。
91.如權利要求85所述的針筒，其特徵在於，聯接件各具有一向內凸伸的接合臂用以接合驅動活塞。
92.如權利要求85所述的針筒，其特徵在於，對準凸緣從圓錐部分充分地向外伸出，以可被針筒使用者抓持並用作操縱針筒的手柄。
93.一種將針筒裝載到注射器上的方法，所述針筒包括一圓筒形主體、連接於主體的一圓錐部分、以及連接於圓錐部分的一排出口，一柱塞可動地設置在主體的至少一部分內，並且一個對準凸緣從圓錐部分的至少一部分向外伸出；所述注射器包括一壓力套組件，該壓力套組件包括與注射器相連的一壓力套、與注射器相連並從注射器向外伸出的至少一根支撐臂、以及與所述至少一根支撐臂相連的一針筒保持件，針筒保持件形成一針筒接納槽用於接納的針筒的排出口，所述至少一根支撐臂可以在一第一位置和一第二位置之間運動，在所述第一位置，針筒保持件可防止針筒從壓力套卸開，而在第二位置，可以從壓力套拆卸針筒，所述本方法包括以下步驟將針筒的近端插入壓力套；將針筒上的對準凸緣與針筒保持件中的針筒接納槽對準；以及將所述至少一根支撐臂和針筒保持件從第二位置移動到第一位置。
94.如權利要求93所述的方法，其特徵在於，該方法還包括以下步驟將所述至少一根支撐臂和針筒保持件從第一位置移動到第二位置；以及從壓力套拆卸針筒。
95.如權利要求93所述的方法，其特徵在於，該方法還包括將柱塞連接於注射器的驅動活塞；以及推進驅動活塞以在針筒內移動柱塞。
96.如權利要求95所述的方法，其特徵在於，該方法還包括用驅動活塞在針筒內縮回柱塞的步驟。
97.一種與針筒一起使用的流體注射裝置，所述針筒包括一針筒本體和一注射段，所述注射段帶有一注射頸部，所述流體注射裝置包括形成一開口的一殼體和一驅動活塞，該驅動活塞能穿過該開口延伸以對設置在針筒內的一針筒柱塞施加動力；和一壓力套組件，該壓力套組件與殼體相連以在注射操縱的過程中固定針筒，該壓力套組件包括與殼體相連並與開口對準的一壓力套；與殼體可樞轉地相連並從殼體向外伸出的至少一根支撐臂；以及與所述至少一根支撐臂可樞轉地相連的一針筒保持件，針筒保持件形成一針筒接納槽，該針筒接納槽用於接納針筒的注射頸部並用於觀察注射段的至少一部分，所述至少一根支撐臂可以在一第一位置和一第二位置之間運動，在所述第一位置，針筒保持件可防止針筒從壓力套卸開，而在第二位置，可以從壓力套拆卸針筒。
98.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，針筒保持件在與針筒的注射段協配並可防止針筒從壓力套卸開的一針筒保持位置和從注射段充分脫開以使所述至少一根支撐臂能樞轉到第二位置的一樞轉位置之間樞轉。
99.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，所述至少一根支撐臂包括與殼體可樞轉地相連的一近端和從殼體向外伸出的一遠端，近端的橫截面相對遠端的橫截面增加，從而繞與殼體可樞轉相連的機構形成一向上的力矩，用以將所述至少一根支撐臂保持在第一位置。
100.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，還包括在針筒保持件與所述至少一根支撐臂之間作用的一彈簧，用於相對所述至少一根支撐臂定向針筒保持件。
101.如權利要求100所述的流體注射裝置，其特徵在於，彈簧適於將針筒保持件偏壓到基本垂直於所述至少一根支撐臂的位置。
102.如權利要求100所述的流體注射裝置，其特徵在於，彈簧選自以下彈簧裝置板簧、螺旋彈簧、扭轉彈簧。
103.如權利要求100所述的流體注射裝置，其特徵在於，彈簧設置在針筒保持件中、所述至少一根支撐臂的遠端附近的一凹腔中。
104.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，所述至少一根支撐臂包括一對支撐臂，各支撐臂具有與殼體可樞轉地相連的一近端和從殼體向外伸出的一遠端，支撐臂近端的橫截面相對遠端的橫截面增加，從而繞與殼體可樞轉相連的機構形成一向上的力矩，用以將所述至少一根支撐臂保持在第一位置。
105.如權利要求104所述的流體注射裝置，其特徵在於，針筒保持件可樞轉地連接於支撐臂的遠端並互連支撐臂的這些遠端。
106.如權利要求104所述的流體注射裝置，其特徵在於，還包括分別在各支撐臂與針筒保持件之間作用的一對彈簧，用以相對支撐臂定向針筒保持件。
107.如權利要求106所述的流體注射裝置，其特徵在於，彈簧適於將針筒保持件偏壓到基本垂直於支撐臂的一位置。
108.如權利要求106所述的流體注射裝置，其特徵在於，彈簧選自以下彈簧裝置板簧、螺旋彈簧、扭轉彈簧。
109.如權利要求106所述的流體注射裝置，其特徵在於，彈簧設置在針筒保持件中、支撐臂遠端附近的相應凹腔中。
110.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，驅動活塞還包括用於照亮針筒的一軸向指向的光源。
111.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，所述至少一根支撐臂可樞轉地連接於一連接在殼體上的面板。
112.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套與連接於殼體的一面板可拆卸地相連。
113.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套還包括一聯接件，所述聯接件適於將壓力套與面板可拆卸地相連。
114.如權利要求113所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套通過螺紋連接機構與聯接件可拆卸地相連。
115.如權利要求115所述的流體注射裝置，其特徵在於，聯接件通過卡口插座連接機構與面板可拆卸地相連。
116.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套的一遠端形成一針筒接納開孔用以接納針筒，壓力套的遠端形成一斜面部分，該斜面部分相對壓力套的中心軸線形成一銳角。
117.如權利要求116所述的流體注射裝置，其特徵在於，針筒保持件有一針筒面對側，所述針筒面對側與針筒的注射段協配，並且當所述至少一根支撐臂處於第一位置時，針筒保持件可以在一針筒保持位置和一樞轉位置之間樞轉，在所述針筒保持位置，針筒保持件的針筒面對側基本上與注射段協配並可防止針筒從壓力套卸開，而在所述樞轉位置，針筒保持件離開注射段並朝向斜面部分樞轉，用以使所述至少一根支撐臂能樞轉到第二位置。
118.如權利要求116所述的流體注射裝置，其特徵在於，斜面部分相對壓力套的中心軸線形成大致60°或更小的一銳角。
119.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，所述至少一根支撐臂包括至少一個光源，所述至少一個光源定位成照亮接納在壓力套中的針筒。
120.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，所述至少一根支撐臂包括一對支撐臂，所述支撐臂可樞轉地支撐針筒保持件，支撐臂中的至少一根包括定位成照亮接納在壓力套中的針筒的至少一個光源。
121.如權利要求120所述的流體注射裝置，其特徵在於，支撐臂在第一位置中沿著壓力套的縱向側部側向延伸。
122.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，針筒保持件包括定位成照亮接納在壓力套中的針筒的至少一個光源。
123.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套與連接於殼體的一面板可拆卸地相連，並可相對面板軸向移動。
124.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，所述至少一根支撐臂在第一位置沿著壓力套的縱向側部側向延伸。
125.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套用基本透明的塑料製成。
126.如權利要求125所述的流體注射裝置，其特徵在於，基本透明的塑料選自以下材料丙烯酸、聚乙烯以及聚碳酸酯。
127.如權利要求97所述的流體注射裝置，其特徵在於，壓力套包括用以漫射來自壓力套外部的光源的光的一光漫射裝置。
全文摘要
本發明提供一種與針筒一起使用的流體注射裝置，該注射裝置包括一注射器和與注射器相連的一壓力套組件。注射器包括形成一中心開口的一殼體和一驅動活塞，所述驅動活塞可延伸穿過所述中心開口以對設置在針筒內的一針筒柱塞施加動力。壓力套組件包括一壓力套和與殼體相連並從殼體向外伸出的至少一根支撐臂。一針筒保持件附接於所述至少一根支撐臂。針筒保持件形成一針筒接納槽用以接納針筒的至少一部分。在支撐臂上設置一光源，且該光源面對壓力套以照亮針筒。針筒包括一個對準凸緣，該對準凸緣較佳的是形成一凸起的氣泡觀察窗。對準凸緣用來在壓力套中正確地定向針筒。
文檔編號A61M5/31GK1753699SQ200380109894
公開日2006年3月29日 申請日期2003年12月17日 優先權日2002年12月20日
發明者R·H·舒瑞弗, M·A·斯波恩, T·P·喬伊斯, R·G·克裡齊羅, J·A·豪瑞, H·M·格魯比克, M·P·瓊格瓦德 申請人:梅德拉股份有限公司