медицинский инъектор с фронтальной загрузкой и шприцы для использования с ним

Формула изобретения

1. Шприц для использования с инъектором, содержащим механизм удержания шприца, содержащий гибкое кольцо, при этом шприц содержит:

корпус, имеющий задний конец и передний конец;

плунжер, подвижно размещенный в корпусе;

по меньшей мере, один крепежный элемент, связанный с корпусом, при этом этот, по меньшей мере, один крепежный элемент взаимодействует с гибким кольцом механизма удержания шприца для разъемного крепления шприца к инъектору; и

по меньшей мере, один освобождающий элемент, связанный с корпусом, при этом, по меньшей мере, один освобождающий элемент выполнен с возможностью деформирования гибкого кольца для обеспечения освобождения шприца из крепления к инъектору при вращении шприца вокруг его оси относительно инъектора, при этом этот, по меньшей мере, один освобождающий элемент расположен в осевом направлении перед, по меньшей мере, одним крепежным элементом.

2. Шприц по п.1, в котором, по меньшей мере, один крепежный элемент содержит отходящий радиально наружу фланец, охватывающий весь периметр шприца.

3. Шприц по п.2, в котором отходящий фланец имеет наклонную заднюю поверхность для облегчения взаимодействия с гибким кольцом удерживающего механизма.

4. Шприц по п.1, в котором, по меньшей мере, один крепежный элемент содержит множество отходящих радиально наружу фланцев, расположенных по периметру шприца.

5. Шприц по п.1, дополнительно содержащий элемент фланца, соединенный с корпусом и выполненный с возможностью контактировать с соответствующей поверхностью инъектора, когда шприц разъемно соединен с ним, при этом элемент фланца расположен в осевом направлении перед, по меньшей мере, одним освобождающим элементом.

6. Шприц по п.5, в котором элемент фланца выполнен с возможностью по существу предотвращать попадание жидкости внутрь инъектора.

7. Шприц по п.5, в котором контакт элемента фланца с соответствующей поверхностью инъектора является индикацией правильного осевого положения шприца относительно инъектора при разъемном зацеплении шприца с инъектором.

8. Шприц по п.1, в котором, по меньшей мере, один крепежный элемент соединен с задним концом корпуса.

9. Шприц по п.1, в котором, по меньшей мере, один освобождающий элемент содержит множество выступающих радиально наружу элементов, которые деформируют гибкое кольцо при повороте шприца вокруг его оси в положение разъединения.

10. Шприц по п.9, в котором, по меньшей мере, один крепежный элемент содержит отходящий радиально наружу фланец, окружающий весь периметр шприца, и выступающие элементы выступают радиально наружу, по меньшей мере, на такое же расстояние, что и крепежный элемент.

11. Шприц по п.9, в котором выступающие элементы непосредственно контактируют с гибким кольцом для деформирования гибкого кольца.

12. Шприц по п.1, в котором плунжер находится в разъемном зацеплении с приводным элементом инъектора через гибкое кольцо.

13. Инъектор для инъекции жидкости из установленного на нем шприца, содержащий:

корпус,

приводной элемент, по меньшей мере, частично расположенный в корпусе и выполненный с возможностью зацепления с плунжером, расположенным внутри шприца; и

механизм удержания шприца, соединенный с корпусом и выполненный с возможностью принимать шприц при его направленном назад осевом движении относительно механизма удержания шприца независимо от ориентации шприца вокруг его оси, при этом механизм удержания шприца по существу состоит из гибкого кольца, удерживаемого в фиксированном осевом положении в механизме удержания шприца.

14. Инъектор для инъекции жидкости из установленного на нем шприца, содержащий:

корпус;

приводной элемент, по меньшей мере, частично расположенный в корпусе, при этом приводной элемент содержит гибкое кольцо, расположенное на нем для зацепления с плунжером, расположенным внутри шприца, при этом гибкое кольцо в первом состоянии адаптировано к зацеплению с плунжером и образованию соединения с ним, когда плунжер повернут вокруг его оси в первое положение, и гибкое кольцо, деформированное до второго состояния, адаптировано для освобождения плунжера, когда плунжер повернут вокруг своей оси во второе положение; и

механизм удержания шприца, соединенный с корпусом.

15. Шприц для использования с инъектором, содержащим механизм удержания шприца, при этом шприц содержит:

корпус, имеющий задний конец и передний конец;

плунжер, подвижно установленный в корпусе; и

по меньшей мере, один крепежный элемент, связанный с корпусом, при этом этот, по меньшей мере, один крепежный элемент содержит гибкое кольцо, выполненное с возможностью разъемного крепления шприца к инъектору.

16. Шприц по п.15, в котором вращение шприца вокруг его оси, когда он прикреплен к инъектору, вызывает деформацию гибкого кольца, что обеспечивает возможность отсоединения шприца от инъектора.

Описание изобретения к патенту

Предпосылки создания изобретения

Настоящее изобретение относится к медицинским инъекторам, шприцам, интерфейсам шприцев, адаптерам шприцев и плунжерам шприцев для использования с ними. Более конкретно, настоящее изобретение относится к медицинским инъекторам с фронтальной загрузкой и шприцам, интерфейсам шприцев, плунжерам шприцев и адаптерам для использования с новыми или существующими медицинскими инъекторами, в которых шприц особой конструкции выполнен с возможностью установки в инъектор и освобождения из инъектора разъемным механизмом.

Медицинские инъекторы и шприцы для инъекций контрастного вещества в тело пациента для получения изображений биологических структур известны. Например, в патенте США № 4677980, выданном D. М. Reilly et al. 7 июля 1987 г. под названием "Инъектор для ангиографии и шприц для использования с ним", который переуступлен заявителю настоящей заявки, раскрывается устройство ангиографического инъектора. Устройство предназначено для введения контрастного вещества в сосудистую систему животного, в котором шприцы загружаются сзади в сжимающую оболочку инъектора. Более конкретно, устройство содержит поворотную турель, на которой установлена пара сжимающих оболочек и которая выполнена с возможностью поворота так, что когда одна из сжимающих оболочек, в которую сзади вставлен шприц, находится в положении инъекции, вторая сжимающая оболочка находится в положении, в котором в нее можно вставить сзади соответствующий шприц. Затем, когда инъекция контрастного вещества из первого шприца завершается, турель поворачивается для перевода первого шприца в положение выгрузки, а вторая сжимающая оболочка и шприц одновременно перемещаются в положение инъекции.

В устройстве, описанном в указанном выше патенте, приводной элемент ангиографического инъектора может оперативно соединяться или отсоединяться от плунжера шприца в любой точке на траектории движения плунжера шприца разъемным механизмом. Однако, чтобы разъемный механизм работал правильно, плунжер шприца должен быть правильно ориентирован, согласуясь с поршнем инъектора. Далее, во время загрузки шприца в инъектор, шприц должен быть правильно выровнен с соответствующей сжимающей оболочкой, чтобы плунжер шприца и поршень инъектора могли соединяться и разъединяться.

Устройство, усовершенствованное по сравнению с вышеописанным, раскрыто в патенте США № 5383858, выданном D.М.Reilly et al. 24 января 1995 г.под названием "Медицинский инъектор с фронтальной загрузкой и шприц для использования с ним", который также передан заявителю настоящей заявки. В устройстве, описанном в этом патенте, шприц устанавливается фронтально, по меньшей мере, в одном варианте, в инъектор, не содержащий сжимающей оболочки, чем устраняются недостатки инъектора по патенту № 4677980.

Инъектор, описанный в патенте № 5383858, имеет первый разъемный механизм для крепления и освобождения шприца из инъектора. Кроме того, устройство содержит второй разъемный механизм, который вводит в зацепление и выводит из зацепления поршень инъектора и плунжер шприца. Вращением шприца шприц крепится к инъектору или отсоединяется от него и, одновременно, плунжер крепится к поршню и отсоединяется от него. Такая конструкция требует, чтобы шприц устанавливался в инъектор в конкретной ориентации с тем, чтобы шприц мог войти в зацепление с инъектором с возможностью разъединения и, одновременно, чтобы плунжер мог войти в зацепление с поршнем с возможностью разъединения. Кроме того, как и в шприце, описанном в патенте № 4677980, при сборке плунжер должен быть правильно ориентирован внутри шприца.

Другое устройство инъектора описано в патенте США № 5300031, выданном С.Neer et al. 4 апреля 1994 г. под названием "Устройство для инъекций жидкости в животных и одноразовый шприц с фронтальной загрузкой для него". В этом патенте описаны разные варианты инъектора с сжимающей оболочкой, при этом шприц загружается в сжимающую оболочку инъектора и извлекается из нее через отверстие, выполненное на переднем конце сжимающей оболочки. Для удержания шприца в сжимающей оболочке, например, во время инъекции, передний конец шприца блокируется на переднем конце сжимающей оболочки. Для правильного соединения шприца с сжимающей оболочкой, шприц можно вставлять в сжимающую оболочку только в одной ориентации.

В каждом их приведенных выше примеров шприц должен быть соединен с инъектором в конкретной ориентации, чтобы обеспечить правильность установки шприца. Для того чтобы во время процедуры медицинской визуализации шприц работал правильно, необходимо провести правильную регулировку. Однако требуемая ориентация мешает быстрой установке и замене шприца. Требуемая ориентация также может привести к увеличению расходов на производство и сложности шприца.

Соответственно, хотя описанные выше устройства инъектора и шприца оказались эффективными, возникла необходимость в более простом инъекторе с фронтальной загрузкой. Более конкретно, для облегчения дополнительных операций загрузки возникла необходимость в шприце, который можно легко соединять с инъектором без учета конкретной ориентации шприца и/или плунжера шприца. Кроме того, для упрощения сборки компонентов шприца возникла необходимость в шприце с плунжером, который не требует ориентирования в конкретное положение в цилиндре или основании шприца. Помимо этого, для минимизации времени, требуемого для подготовки инъектора к процедуре инъекции, возникла необходимость в инъекторах, содержащих функции автоматизации и/или усовершенствованного управления.

Краткое описание изобретения

Согласно настоящему изобретению предлагаются медицинские инъекторы и шприцы для использования с ними, которые отвечают возникшим потребностям в упрощенной системе инъектора и шприца. Более конкретно, согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается интерфейс для шприца и сопрягаемый шприц, которые взаимодействуют для того, чтобы шприц можно было легко, быстро и прочно крепить к медицинскому инъектору. Шприц не требует какой-либо конкретной ориентации перед соединением с инъектором. Кроме того, плунжер не требует какой-либо конкретной ориентации относительно цилиндра шприца. И шприц, и плунжер снабжены разъемными механизмами так, что шприц можно быстро устанавливать в инъектор и удалять из него и заменять на новый шприц.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается шприц для использования с инъектором, содержащим механизм удержания шприца, имеющий гибкое кольцо. Шприц содержит корпус, имеющий задний конец и передний конец, плунжер, расположенный с возможностью перемещения в корпусе, и, по меньшей мере, один крепежный элемент, связанный с корпусом. Крепежный элемент взаимодействует с гибким кольцом механизма удержания шприца для разъемного крепления шприца к инъектору. Шприц далее содержит, по меньшей мере, один освобождающий элемент, связанный с корпусом. Освобождающий элемент приводится в действие для создания деформации гибкого кольца для вывода шприца из соединения с инъектором при повороте шприца вокруг его оси относительно инъектора. Освобождающий элемент предпочтительно расположен в осевом направлении впереди от крепежного элемента.

Крепежный элемент может быть соединен с задним концом корпуса. Крепежный элемент, например, может содержать отходящий радиально наружу фланец, окружающий весь периметр шприца. В другом варианте крепежный элемент содержит множество отходящих радиально наружу фланцев, расположенных по периметру шприца. Крепежный фланец (или фланцы) также могут иметь наклоненную назад поверхность для облегчения взаимодействия с гибким кольцом удерживающего механизма.

Освобождающий элемент, например, может включать множество отходящих радиально наружу выступающих элементов, которые деформируют гибкое кольцо при вращении шприца вокруг его оси до точки отсоединения. В одном варианте крепежный элемент содержит отходящий радиально наружу фланец, охватывающий весь периметр шприца, а выступающие элементы отходят радиально наружу, по меньшей мере, на такое же расстояние, что и крепежный элемент. Выступающие элементы могут непосредственно контактировать с гибким кольцом для деформирования гибкого кольца.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается инъектор для инъекции жидкости из фронтально установленного на нем шприца. Инъектор содержит корпус, приводной элемент, по меньшей мере, частично расположенный в корпусе и выполненный с возможностью зацепления с плунжером, расположенным внутри шприца, и механизм удержания шприца, соединенный с корпусом. Механизм удержания шприца выполнен с возможностью захвата шприца при движении шприца в осевом направлении назад относительно удерживающего механизма, независимо от ориентации шприца вокруг его продольной оси. В одном варианте удерживающий механизм содержит по существу гибкое кольцо, удерживаемое в фиксированном осевом положении в механизме удержания шприца.

Настоящее изобретение, его признаки и присущие ему преимущества будут более понятны из нижеследующего подробного описания со ссылками на приложенные чертежи.

Краткое описание чертежей

Различные варианты настоящего изобретения описаны со ссылками на приложенные чертежи, где:

Фиг.1А - вид сбоку варианта системы инъектора по настоящему изобретению в разъединенном состоянии;

Фиг.1В - вид в перспективе шприца системы инъектора по фиг.1А в положении для посадки в интерфейс шприца системы инъектора;

Фиг.1С - вид спереди со скрытыми линиями шприца по фиг.1А, повернутого вокруг оси для зацепления с гибким кольцом интерфейса шприца после посадки шприца движением назад в осевом направлении в интерфейсе шприца;

Фиг.1D - вид спереди со скрытыми линиями шприца по фиг.1А, повернутого вокруг оси для перехода в положение для отсоединения от гибкого кольца интерфейса шприца;

Фиг.2 - вид сзади в перспективе гибкого кольца по фиг.1А, отсоединенного от корпуса интерфейса шприца;

Фиг.3 - вид сзади в перспективе гибкого кольца по фиг.1А в оперативном соединении с корпусом интерфейса шприца;

Фиг.4 - разнесенный вид в перспективе варианта поршня или приводного элемента инъектора и взаимодействующего узла плунжера шприца;

Фиг.5А - вид сбоку в сечении и вид сверху со скрытыми линиями узла шприца и плунжера, повернутых вокруг их общей оси до положения зацепления;

Фиг.5В - вид сбоку в сечении и вид сверху со скрытыми линиями узла шприца и плунжера, повернутых вокруг их общей оси до положения расцепления;

Фиг.6А - вид сбоку в сечении и вид сверху со скрытыми линиями узла плунжера, повернутого вокруг своей оси в положение зацепления относительно поршня;

Фиг.6В - вид сбоку в сечении и вид сверху со скрытыми линиями узла плунжера, повернутого вокруг своей оси в положение расцепления относительно поршня;

Фиг.7А - вид сбоку шприца и соединителя или интерфейса шприца, в котором шприц содержит гибкое кольцо для разъемного крепления шприца к соединителю;

Фиг.7В - шприц и соединитель по фиг.7А, на котором соединитель показан в вырезе, и где шприц разъемно соединен с соединителем, и

Фиг.7С - шприц и соединитель по фиг.7А, на котором соединитель показан в вырезе, и где шприц повернут для перевода гибкого кольца в напряженное состояние для освобождения шприца из соединителя.

Подробное описание изобретения

Другие варианты настоящего изобретения показаны на фиг.1А-6В. На этих чертежах фиг.1А-3 показывают вариант интерфейса/соединителя для шприца, который разъемно крепит шприц к корпусу инъектора. На фиг.4-6В показан вариант системы/узла интерфейса между поршнем инъектора и плунжером шприца согласно настоящему изобретению, которые взаимодействуют для осевого перемещения плунжера внутри шприца.

Система инъектора содержит интерфейс шприца, охватывающий соединитель 4010' для соединения шприца 4012' с инъектором 4014'. Интерфейс/соединитель 4010' шприца образует механизм, посредством которого шприц 4012' можно быстро установить относительно инъектора 4014', при этом не требуется как-либо ориентировать или поворачивать шприц 4012' вокруг его продольной оси относительно инъектора 4014' во время установки. На фиг.1А, например, показан интерфейс/соединитель 4010' шприца (далее иногда для краткости именуемый "соединитель 4010') по настоящему изобретению, отсоединенный от инъектора 4014'. Задняя поверхность 4016' соединителя 4010' крепится к передней поверхности 4018' инъектора 4014'. В альтернативном варианте соединитель 4010' может быть выполнен интегрально с инъектором 4014.

Механизм разъемного соединения корпуса 4024' соединителя может иметь только по существу эллиптическое гибкое кольцо 4026', которое расположено в фиксированном осевом положении в соединителе 4010' рядом с передним концом 4020'. Хотя форма гибкого кольца 4026' здесь именуется по существу эллиптической, специалистам понятно, что форма гибкого кольца 4026' не обязательно должна точно повторять эллипс. Гибкое кольцо 4026' работает для крепления к нему шприца 4012'. Однако, в варианте на фиг.1А-3, другие элементы или компоненты в соединителе 4010', предназначенные для взаимодействия с гибким кольцом 4026', позволяющие освобождать шприц 4012' из соединения с соединителем 4010', не требуются. Поэтому гибкое кольцо 4026' и шприц 4012' выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом (предпочтительно, без использования дополнительных элементов или компонентов), как более подробно описано ниже, чтобы обеспечить возможность соединения и разъединения шприца 4012' и соединителя 4010' (и, соответственно, инъектора 4014'). Таким образом, интерфейс или соединитель 4010' шприца по существу имеет упрощенную конструкцию. Шприц 4012', однако, также пригоден для разъемного соединения с интерфейсом инъектора, известного в уровне техники.

Шприц 4012' содержит цилиндрический корпус 4030' с коническим участком 4032' на переднем конце 4034'. Конический участок 4032' интегрально соединен с выпускным концом 4036'. Выпускной конец 4036' снабжен наконечником 4038' Люэра, который может быть соединен с трубкой (не показана), которая в итоге соединена с пациентом (также не показан). Шприц 4012' далее содержит фланец 4039', выполненный с возможностью взаимодействия с соединителем, как описано в опубликованной заявке на патент США № 2002-0147429, поданной 20 февраля 2002 года и переданной заявителю настоящего изобретения, содержание которой включено в настоящее описание путем ссылки.

Шприц 4012' может быть выполнен из любого подходящего материала, например, полимерного материала. На заднем конце 4022' шприц 4012' может содержать фланец 4042', который, когда шприц 4012' соединен с соединителем 4010', помогает предотвратить попадание контрастного вещества, вытекающего, например, из выпускного конца 4036' или наконечника 4038' Люэра, в соединитель 4010'.

Гребень или фланец 4044' интегрально сформирован на шприце 4012' сзади от фланца 4042', ближе к заднему концу 4022' шприца 4012'. В показанном варианте фланец 4044' сформирован непрерывно вокруг периметра шприца 4012'. Альтернативно, гребень или фланец, вместо того, чтобы иметь форму единого непрерывного элемента, могут быть разделены на две или более секции. Однако такие секции в сумме должны давать достаточную площадь поверхности и прочность, чтобы удерживать шприц 4012' в инъекторе 4014'.

Гребень 4044' содержит две части - наклонный участок 4046' и участок 4048' заплечика, проходящий по существу перпендикулярно внешней поверхности цилиндрического корпуса 4030'. Два или более выступающих язычка или выступа 4050' предпочтительно расположены перед заплечиком 4048' между заплечиком 4048' и фланцем 4042'. Язычки 4050' взаимодействуют с упругим кольцом 4026' для освобождения шприца 4012' из соединения с соединителем 4010', как описано ниже.

Для установки шприцев другого типа на соединитель или интерфейс 4010' шприца по настоящему изобретению, можно изготовить адаптер, содержащий структурные компоненты (такие как гребень 4044', язычки 4050' и/или фланец 4042') заднего конца 4022' шприца 4012' для установки на такой шприц для его крепления на инъектор по настоящему изобретению. Чтобы правильно соединить такой шприц, этот адаптер предпочтительно содержит структурные компоненты, являющиеся ответными относительно крепежных элементов шприца.

Как показано на фиг.1, 2 и 3, передняя плита 4054' содержит проходящий сквозь нее проем или отверстие 5058'. Вокруг периферии отверстия 4058' в передней плите 4054' проходит кромка 4060'. В одном предпочтительном варианте, когда шприц 4012' взаимодействует с соединителем 4010', фланец 4042' и кромка 4060' сопрягаются друг с другом для минимизации попадания любого вытекшего контрастного вещества внутрь соединителя 4010' через отверстие 4058'. Альтернативно, шприц 4012' может быть сконструирован так, чтобы не содержать фланца 4042', как понятно специалистам. Хотя желательно минимизировать проникновение контрастного вещества внутрь соединителя 4010', считается, что соединитель 4010' будет работать даже при часто неизбежном загрязнении некоторым количеством контрастного вещества. Однако фланец 4042' также может выполнять дополнительную функцию механического упора, когда он зацепляется с передней поверхностью 4020' передней плиты 4054', обеспечивая правильное осевое положение шприца 4012 относительно инъектора 4014'.

Гибкое кольцо 4026' может быть выполнено из ацеталевого сополимера или любого другого подходящего материала. Как показано, например, на фиг.2, гибкое кольцо 4026' может содержать на любой из сторон линейный или плоский участок 4062', интегрально соединенный с двумя криволинейными участками 4064'. Как показано на чертеже, гибкое кольцо 4026' содержит сквозное отверстие 4 068'. На передней стороне гибкого кольца 4026' могут быть выполнены одна или более скошенные поверхности 4082' для облегчения установки заднего конца 4022' и гребня 4044' шприца 4012'.

Как показано, например, на фиг.3, задняя поверхность 4096' передней плиты 4054' содержит впадину или углубление 4098', которое имеет форму, подобную форме гибкого кольца 4026'. В задней поверхности 4096' передней плиты 4054' выполнены два выреза 4104'. В вырезы 4104' вставлены выступы 4068' гибкого кольца 4026'. Углубление 4098' имеет такую форму, чтобы это углубление было больше, чем гибкое кольцо 4026', и расстояние между вырезами 4104' больше, чем расстояние между выступами 4068, когда гибкое кольцо 4026' не сжато. Вырезы 4104' помогают предотвратить вращение гибкого кольца 4026' внутри корпуса 4024', в то же время позволяя гибкому кольцу 4026' расширяться, как описано ниже.

Для соединения шприца 4012' с интерфейсом 4010' задний конец 4022' шприца 4012' вставляют в корпус 4024' соединителя сквозь отверстие или интерфейс 4058' в передней плите 4054'. Гибкое кольцо 4026' удерживается или фиксируется в углублении 4098', выполненном в задней поверхности 4096' передней плиты 4054' так, что выступы 4068' садятся в вырезы 4104'. Когда наклонная поверхность 4046' гребня 4044' шприца 4012' входит во взаимодействие со скосами 4082' на гибком кольце 4026', гребень 4044' переводит гибкое кольцо 4026' из ненапряженного состояния (см., напр., фиг.1С) в растянутое (или напряженное) состояние (см., напр., фиг.10).

После того как гребни 4044' освободят заднюю кромку гибкого кольца 4026' и радиально выступающие выступы или язычки 4050' повернутся, выйдя из контакта с гибким кольцом 4026', как описано ниже (см., напр., фиг.1С), упругий характер гибкого кольца 4026' заставит его перейти в ненапряженное состояние. Когда гибкое кольцо 4026' может восстановить ненапряженное состояние, заплечик 4048' гребня 4044' взаимодействует с задней кромкой гибкого кольца 4026'. За счет этого шприц 4012' удерживается на месте гибким кольцом 4026' и не может быть извлечен в осевом направлении из соединителя 4010'. Когда гибкое кольцо 4026' восстанавливает ненапряженное состояние, может выдаваться звуковой или другой сигнал, как описано выше, указывающий оператору, что шприц 4012' установлен в инъектор. Звуковой и/или другой сигнал может генерироваться, например, механическими или электронными средствами. В варианте фиг.1А-3, гибкое кольцо 4026' имеет прикрепленный к нему, по меньшей мере, на одном из по существу плоских участков 4062' (по существу соответствующих длинной или главной оси гибкого элемента 4026') магнит 4027' или другой элемент, который взаимодействует с бесконтактным датчиком 4059' (например, датчиком Холла) для определения, вернулось ли гибкое кольцо 4026' в ненапряженное состояние, например, после установки шприца 4012'. В этом смысле, когда гибкое кольцо 4026' находится в ненапряженном состоянии, магнит 4027' находится поблизости от датчика 4059'. Наоборот, когда гибкое кольцо 4026' растянуто, магнит 4027' отведен от датчика 4059'. Предпочтительно, датчик 4059' находится в оперативном соединении с системой управления инъектором для предотвращения работы инъектора 4014', если гибкое кольцо находится в растянутом состоянии (что указывает на неправильное или неполное соединение шприца 4012' с интерфейсом или соединителем 4010'). Датчик 4059' также может включать звуковой и/или другой сигнал, указывающий на то, что шприц 4012' правильно соединен с соединителем 4010' или на то, что шприц 4012' отсоединен от соединителя 4010'.

После правильного соединения шприца 4012' с соединителем 4010' для извлечения шприца из соединителя 4010' требуется повернуть шприц 4012' приблизительно на 1/4 оборота или приблизительно на 90°, как описано ниже. Эта операция показана, например, на фиг.1С и 1D. По существу, выступы 4050' предпочтительно отходят радиально наружу, по меньшей мере, на такое же расстояние, что и гребень или фланец 4044'. Когда шприц 4012' поворачивается вокруг своей оси в положение, показанное на фиг.1D, выступы 4050' упираются в гибкое кольцо 4026' и растягивают его. В этом положении шприц 4012' можно перемещать в осевом направлении вперед относительно соединителя 4010' так, чтобы гребень 4044' прошел вперед сквозь кольцо 4026', и шприц 4012' выходит из соединения с соединителем 4010'.

Шприц 4012' выполнен с возможностью полной посадки в соединитель 4010' (то есть, перемещаться в его самое заднее осевое положение) независимо от ориентации или поворота шприца 4012' вокруг его оси относительно соединителя 4010'. Как описано выше, устранение требования точной ориентации для полной посадки шприца с фронтальной загрузкой в интерфейс или соединитель существенно упрощает операцию соединения шприцев по настоящему изобретению с механизмами интерфейса или соединителя по настоящему изобретению по сравнению с обычными шприцами, в которых, например, крепежные фланцы нужно точно совмещать с вырезами, сформированными в интерфейсе для шприца, для посадки шприца движением назад.

Когда шприц 4012' полностью посажен в соединитель 4010' (или в соединитель, известный из уровня техники), оператор должен убедиться, что шприц 4012' повернут вокруг своей оси так, чтобы выступы 4050' вышли из контакта с гибким кольцом 4026', и гибкое кольцо 4026' могло вернуться в ненапряженное состояние, как показано, например, на фиг.1С. Необходимость повернуть шприц 4012' в заранее определенное положение или в заранее определенный диапазон положений после того, как шприц 4012' полностью посажен движением назад в соединитель 4010', лишь минимально увеличивает время, необходимое оператору для соединения шприца 4012' с соединителем 4010' по сравнению с взаимодействием шприца и соединителя, известных из уровня техники. Однако, использование выступов 4050' для освобождения шприца 4012' из соединения с соединителем 4010' позволяет существенно упростить соединитель 4010' по сравнению с известным соединителем. Как показано на фиг.1С, шприц 4012' можно повернуть так, чтобы выступы 4050' находились в диапазоне положений, меняющихся в пределах угла , равного приблизительно 90°, для удержания соединения с соединителем 4010' или с известным соединителем. Аналогично, как показано на фиг.1D, шприц 4012' можно повернуть так, чтобы выступы 4050' находились в диапазоне положений в пределах угла Ф, равного приблизительно 10°, для освобождения шприца 4012' из соединения с соединителем 4010' или известным соединителем.

На фиг.4-6В показан вариант интерфейсного узла 7000 для осуществления взаимодействия поршня инъектора и плунжера шприца, для использования, например, в инъекторе 4014'. В этом варианте поршень 7100 содержит по существу эллиптическое или овальное упругое кольцо 7110, которое выполнено с возможностью разъемного соединения поршня 7100 инъектора с узлом 7000 интерфейса плунжера. Хотя форма гибкого кольца 7110 названа здесь по существу эллиптической, специалистам понятно, что форма гибкого кольца 7110 не обязательно должна в точности следовать форме эллипса. Как показано, например, на фиг.4, поршень 7100 содержит первый или задний элемент 7120, который имеет седло 7130 для эллиптического гибкого кольца 7110. Предпочтительно, гибкое кольцо 7110 содержит один или более элемент, например, отходящие радиально внутрь элементы 7112, которые предотвращают вращение гибкого кольца 7110 относительно поршня 7100, когда гибкое кольцо 7110 посажено в седло 7130. В варианте фиг.4, седло 7130 содержит по существу цилиндрический, выступающий в осевом направлении наружу элемент 7132, по которому и вокруг которого проходит гибкое кольцо 7110 до упора в по существу круглую полку 7134. В элементе 7132 выполнен паз 7136, в который садятся выступы 7112 для предотвращения вращения гибкого кольца 7110 относительно поршня 7100. Поршень 7100 далее может содержать второй или передний элемент 1740, который крепится к заднему элементу 7120, как показано, например, на фиг.4-6В.

Когда по существу эллиптическое или овальное гибкое кольцо 7110 садится в седло 7130, как описано выше, и гибкое кольцо 7110 находится в ненапряженном состоянии, часть гибкого кольца 7110 в области главной оси или на самом широком участке гибкого кольца 7110 выходит за внешнюю кромку полки 7134, как показано, например, на фиг.5А. Когда шприц 4012' движется в осевом направлении назад, для установки в соединитель 4010', узел 7000 интерфейса плунжера может быть правильно позиционирован в осевом направлении, и шприц 4012' и поршень 7100 принимают соответствующие осевые положения так, чтобы соответствующее направленное назад движение узла 7000 плунжера при направленном назад движении шприца 4012' заставляло поршень 7100 полностью сесть в узел 7000 плунжера, когда шприц 4012' полностью посажен в соединитель 4010'. Альтернативно, поршень 7100 можно сажать в узел 7000 отдельно от установки шприца 4012' в соединитель 4010'. Относительная ориентация или поворот узла 7000 плунжера вокруг его оси предпочтительно не влияет на способность поршня 7100 садиться в узел 7000 плунжера.

В вариантах фиг.4-6В, узел плунжера содержит основание 7005, имеющее скошенную поверхность 7010 на заднем конце, которая деформирует гибкое кольцо 7110 до растянутого состояния (фиг.134В и 135В), что необходимо для прохождения гибкого кольца 7110 в положение перед полкой 7020, сформированной вокруг внутренней поверхности основания 7005 плунжера. После того, как гибкое кольцо 7110 окажется перед полкой 7020, гибкое кольцо 7110 возвращается в ненапряженное состояние, если основание 7005 плунжера повернуть вокруг его оси в положение, показанное на фиг.5А и 6А.

В этом отношении, перед полкой 7020, по существу цилиндрическая внутренняя стенка основания 7005 плунжера содержит проходящие радиально внутрь или плоские участки 7030. Когда узел 7000 плунжера поворачивают вокруг оси так, чтобы плоские участки 7030 по существу совместились с длинной или главной осью гибкого кольца 7110, упор плоских участков 7030 в гибкое кольцо 7110 переводит это кольцо 7110 в напряженное состояние, как показано на фиг.5В и 6В. В этом состоянии поршень 7100 может перемещаться в осевом направлении назад относительно узла 7000 плунжера (или узел 7000 плунжера может перемещаться в осевом направлении вперед относительно поршня 7100) так, что узел 7000 плунжера можно отсоединить от поршня 7100. Наоборот, когда плоские участки 7030 повернуты приблизительно на 1/4 оборота или 90° от положения совмещения с длинной или главной осью гибкого кольца 7110 (так, чтобы плоские участки по существу совместились с короткой или малой осью гибкого кольца 7110), гибкое кольцо 7110 будет находиться в ненапряженном состоянии, как показано на фиг.5А и 6А, и задняя поверхность гибкого кольца 7110 упирается в полку 7020, и движение поршня 7100 назад заставит узел 7000 плунжера двигаться назад в шприце 4012' (например, для засасывания жидкости в шприц 4012').

Предпочтительно, узел 7000 плунжера ориентирован или повернут вокруг своей оси в шприце 4012' так, что положение плоских или радиально внутрь выступающих участков 7030 по существу совмещено с выступающими радиально наружу участками 4050' шприца 4012', как показано на фиг.5А и 5В. Узел 7000 плунжера также предпочтительно расположен внутри шприца 4012' так, чтобы плунжер не вращался вокруг своей оси относительно шприца 4012'. Трение между эластомерным покрытием 7040 плунжера и внутренней стенкой цилиндра шприца, например, препятствует вращению узла 7000 плунжера относительно шприца 4012'. Таким образом, после того, как шприц 4012' будет сдвинут назад для посадки в соединитель 4010', когда шприц 4012' поворачивают в положение, описанное со ссылками на фиг.1С для полного зацепления с соединителем 4010', узел 7000 плунжера повернется для полного зацепления с поршнем 7100, как показано, например, на фиг.5А. Аналогично, когда шприц 4012' поворачивают на 1/4 оборота для расцепления с соединителем 4010', как показано, например, на фиг.5В, плоские участки 7030 основания 7005 по существу совместятся с длинной или главной осью гибкого кольца 7110, как описано выше, и поршень 7100 можно будет отсоединить от узла 7000 плунжера.

Из вышеприведенного описания специалистам понятно, что эллиптическое или овальное гибкое кольцо, описанное выше, можно также установить внутри узла плунжера, и поршень может содержать взаимодействующее седло в поршне инъектора, образовать систему/узел интерфейса для плунжера шприца. Такой вариант может работать так же, как шприц 4012' соединяется с соединителем 4010' и отсоединяется от него.

Аналогично, на фиг.7А-7С показан другой вариант интерфейса/соединителя 4010'' для шприца 4012'' (показанного частично), который разъемно крепит шприц 4012'' к корпусу инъектора (не показан на фиг.7А-7С), как и в случае с корпусом 4014' инъектора. Шприц 4012'' и интерфейс 4010'' взаимодействуют по существу так же, как и поршень 7100 и узел 7000 плунжера, описанные выше. В этом смысле, шприц 4012'' содержит гибкое кольцо 4044'', посаженное в углубление 4048'', сформированное в задней части шприца 4012''. Задняя часть 4046'' гибкого кольца 4044'' может быть наклонена или скошена для облегчения взаимодействия с соединителем 4010'', как описано ниже.

В этом отношении, для соединения шприца 4012'' с соединителем 4010'', шприц 4012" вставляют в отверстие или канал 4011''. Передний конец 4011а'' отверстия или канала 4011'' может быть скошен или расширен для облегчения прохода гибкого кольца 4044'' в отверстие 4011''. Шприц 4012'' сдвигают назад относительно соединителя 4010'' до тех пор, пока гибкое кольцо 4044'' не пройдет за полку 4020'' в соединителе 4010''. Шприц 4012'' может содержать фланец 4042'' для ограничения, как описано выше, протекания инъецируемых жидкостей в инъектор и/или для помощи в правильном осевом позиционировании шприца 4012''.

Как и в конструкции основания 7005 плунжера, сзади от полки 4020'' по существу цилиндрическая стенка канала 4011'' содержит отходящие радиально внутрь или плоские участки 4030''. Когда шприц 4012'' поворачивают вокруг его оси так, чтобы плоские участки 4030'' по существу совместились с длинной или главной осью гибкого кольца 4044'', упор плоских участков 4030'' в гибкое кольцо 4044'' заставляет гибкое кольцо 4044'' растянуться, как показано на фиг.7С. В этом состоянии шприц 4012'' можно перемещать в осевом направлении относительно соединителя 4010'' так, что шприц 4012'' можно отсоединять от соединителя 4010''. Наоборот, когда шприц 4012'' и гибкое кольцо 4044'' повернуты в положение приблизительно на 1/4 оборота или 90° от вышеуказанного положения, так, что плоские участки 4030'' по существу совмещены с короткой или малой осью гибкого кольца 4044'', гибкое кольцо 4044'' находится в ненапряженном состоянии, как показано на фиг.7В, и передняя поверхность гибкого кольца 4044'' упирается в полку 4020'' и препятствует направленному вперед осевому движению и отсоединению шприца 4012''. Вращение гибкого кольца 4044'' относительно шприца 4012'' предпочтительно предотвращается, например, за счет наличия упоров 4049'' (см. фиг.7А) на гибком кольце 4044'', которые препятствуют такому относительному вращению. Такие упоры могут, например, работать так же, как и выступающие элементы 7112 гибкого кольца 7110.

В вышеприведенном описании и на приложенных чертежах показаны предпочтительные в настоящее время варианты изобретения. Различные модификации, добавления и альтернативные конструкции, не выходящие за пределы объема раскрытого изобретения, разумеется, будут понятны специалистам в свете приведенного описания. Например, соответствующие механизмы сопрягаемого соединения и разъединения на инъекторах и шприцах, описанные выше, могут быть взаимозаменяемыми. Объем изобретения определяется прилагаемой формулой, а не вышеприведенным описанием. Все изменения и варианты, подпадающие под смысл и диапазон эквивалентности формулы изобретения, должны быть включены в ее объем.