(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンジ用着脱式接続機構であって、
１以上の半径方向に突出しているピンを有するヘッド部を有するピストンであって、前記ヘッド部が前記ピンとともに当該ピストンに沿った軸を中心として回転可能である、ピストンと、
プランジャー本体であって、当該プランジャー本体内に凹部が形成され、前記凹部は、（ｉ）前記ヘッド部を受けるようにそこを通して延びる経路を有する第１部分と、（ｉｉ）前記通過するヘッド部を前記経路から受けるように前記第１部分に隣接した第２部分であって、当該第２部分内で当該プランジャー本体に対して前記ヘッド部を回転させるように前記ピンに係合して前記ピンをガイドするために１以上の内向きに突出しているフランジを有する第２部分とを含む、プランジャー本体と、を含み、
前記ヘッド部が前記第２部分に受容されたとき、前記フランジは、前記プランジャー本体が前記ピストンから離脱することに抵抗するロック位置に前記ヘッド部を回転させ、且つ、前記ヘッド部が前記第２部分にさらに挿入されたとき、前記ヘッド部は、前記ロック位置から解放されて、前記ピストンが前記プランジャー本体から離脱することを許容する解除位置に回転することを特徴とする機構。
【請求項２】
前記フランジは、一方向において鋸歯経路に沿った前記ピンの相対移動をガイドするように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項３】
前記ロック位置において、前記ピストンが前記ヘッド部から離れて後方に移動するときに前記ピストンと前記プランジャー本体とが離れることを防止するように、前記フランジは前記ピンを受容するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項４】
前記凹部は、肩部を含み、
前記ピストンは、前記肩部に係合するための耐荷重面を含み、前記耐荷重面は、前記ヘッド部が前記凹部の前記第２部分内に完全に受容されたときに、前記肩部に対して同一平面上に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項５】
前記ピストンは、前記ヘッド部の後方に支持部材を含み、前記耐荷重面は、前記支持部材の一部であり、且つ、前記軸に対してほぼ直角の角度で位置することを特徴とする請求項４に記載の機構。
【請求項６】
前記ピストンは、前記プランジャー本体からの前記ピストンの係合及び離脱を検知するためのセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項７】
前記センサは光センサであることを特徴とする請求項６に記載の機構。
【請求項８】
前記センサは、前記軸に対してほぼ直角の角度で前記支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の機構。
【請求項９】
前記ヘッド部は、前記ピストンの端部から延在するピンに回転可能に結合されたベアリングに結合されており、前記ベアリングは、前記ヘッド部と前記ピンとの間に液体が浸入することを抑える密封を形成することを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項１０】
前記プランジャー本体は、前記プランジャー本体が前記シリンジの内部に嵌合されたときに前記シリンジの内壁に近接して位置する外壁を含み、前記外壁は、前記プランジャー本体が前記シリンジに沿って押されたときに変位することを抑えるのに十分な長さを有していることを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項１１】
前記ヘッド部の外径は、前記プランジャー本体の外径よりも小さくて、前記ヘッド部が前記凹部内に受容されるとき、前記凹部は、前記ヘッド部の外面に付着した残渣物を前記ヘッド部から押しのけるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項１２】
前記プランジャー本体は、
前記１以上の内向きに突出しているフランジを含む前記凹部の前記第２部分の一部を有する上部凹面部材と、
前記１以上の内向きに突出しているフランジを含む前記凹部の前記第２部分の一部及び前記第１部分を有する下部リング部材と、
前記上部凹面部材及び前記下部リング部材は、前記上部凹面部材及び前記下部リング部材の外面に係合する弾性キャップにより、確実に一体に保持されており、前記上部凹面部材及び前記下部リング部材の互いに対する回転を抑えるように、前記上部凹面部材は前記下部リング部材との連結係合を形成することを特徴とする請求項１に記載の機構。
【請求項１３】
シリンジバレルと、
前記シリンジバレルのチャンバ内に配置されるプランジャー本体であって、ピストンのヘッド部を受けるために、当該プランジャー本体内に形成された凹部を有するプランジャー本体と、を備え、
前記ピストンの前記ヘッド部が１以上の半径方向に突出しているピンを有し、前記ヘッド部が前記ピンとともに当該ピストンに沿った軸を中心として回転可能であり、
前記凹部は、（ｉ）前記ヘッド部を受けるためにそこを通して延びる経路を有する第１部分と、（ｉｉ）前記通過するヘッド部を前記経路から受けるように前記第１部分に隣接した第２部分であって、当該第２部分内の当該プランジャー本体に対して前記ヘッド部を回転させるように前記ピンに係合して前記ピンをガイドするために１以上の内向きに突出しているフランジを有する第２部分と、を含んでおり、
前記ヘッド部が前記第２部分に受容されたとき、前記フランジは、前記プランジャー本体が前記ピストンから離脱することに抵抗するロック位置に前記ヘッド部を回転させ、且つ、前記ヘッド部が前記第２部分にさらに挿入されたとき、前記ヘッド部は、前記ロック位置から解放されて、前記ピストンが前記プランジャー本体から離脱することを許容する解除位置に回転することを特徴とするシリンジ。
【請求項１４】
前記フランジは、一方向において鋸歯経路に沿った前記ピンの相対移動をガイドするように形成されていることを特徴とする請求項１３に記載のシリンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンジ及び該シリンジに使用可能な着脱式接続機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
知識の文書、行為又は事項が言及され又は論じられている本明細書において、その知識の文書、行為もしくは事項、又は、それらの任意の組合せが、優先日において公的に入手可能であり、公衆に知られており、公知の一般的知識であり、又は、本明細書が関係するすべての課題を解決しようとする試みに関連するものとして知られていたということを上記言及又は論述によって自認するものではない。
【０００３】
コントラストインジェクタ（造影剤注入器）において、交換式シリンジ（注射器）が、液体コントラスト剤（造影剤）を患者の体内に送り込むことに使用されている。コントラスト剤は、患者の血管において移動し、Ｘ線、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）また核磁気共鳴撮影（ＭＲＩ）スキャナを使用して、血管の位置及びいかなる血管閉塞をも検出することを可能にする。
【０００４】
この利用形態におけるシリンジは、コントラスト剤を進ませる移動部（プランジャー）と、シリンジアセンブリ（組立体）の本体を形成する容器（シリンジバレル）とから成る。コントラスト剤は典型的には液状である。シリンジ内のコントラスト剤は、プランジャーとシリンジバレル（注射筒）との間に形成されたシール（密封）を通って漏出しうる。コントラスト剤が残って乾いた場合、それは硬い固形残渣物を形成する。これは自動インジェクタシステムにとって問題であり、特に交換式シリンジを使用するこれらにとっては問題であろう。このようなシステムでは、患者にコントラスト剤を注入するようにシリンジに沿ってプランジャーを押すシステムによって駆動されるピストンに、シリンジ内のプランジャーが着脱可能に接続する。（例えば、使用中やプランジャーのシールの機能不良のために）プランジャーを通るコントラスト剤のどんな漏れも、プランジャーをピストンに接続させる部分に接触するかもしれない。コントラスト剤が乾いた場合、プランジャーはピストンに固着した状態になり、メンテナンスを困難し、メンテナンスにかかる費用を高額にする。プランジャーがピストンに接続する前に、コントラスト剤がプランジャーの接続部に漏出した場合、特に接続部が引き込み式（伸縮可能な）固定ピンのような移動部を有する機構を含む場合には、固形残渣物はピストン及びプランジャーが適切に係合、即ち、機能することを困難にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、1以上の上記問題に対処すること、又は、好ましくは最低限の移動部を有する有用な代替物を少なくとも提供することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、シリンジ用着脱式接続機構が提供され、
この機構は、
１以上の半径方向に突出しているピンを有するヘッド部を有するピストンであって、前記ヘッド部が前記ピンとともに当該ピストンに沿った軸を中心として回転可能である、ピストンと、
前記ヘッド部を受けるために、当該本体内に形成された凹部を有するプランジャー本体であって、前記凹部は、当該プランジャー本体に対して前記ヘッド部を回転させるように前記ピンをガイドするために１以上の内向きに突出しているフランジを含んでいる、プランジャー本体と、を含み、
前記ヘッド部が前記凹部に挿入されたとき、前記フランジは、前記プランジャー本体が前記ピストンから離脱することに抵抗するロック位置に、前記ヘッド部を回転させ、且つ、前記ヘッド部が前記凹部にさらに深く挿入されたとき、前記ヘッド部は、前記ロック位置から解放されて、前記ピストンが前記プランジャー本体から離脱することを許容する解除位置にまで回転することを特徴とする。
【０００７】
本発明はまた、シリンジ用着脱式接続機構を提供し、
この機構は、
１以上の外向きに突出しているフランジを有するヘッド部を有するピストンであって、前記ヘッド部が前記フランジとともに当該ピストンに沿った軸を中心として回転可能である、ピストンと、
前記ヘッド部を受けるために、当該本体内に形成された凹部を有するプランジャー本体であって、前記凹部は、当該プランジャー本体に対する前記ヘッド部の回転をガイドするために１以上の内向きに突出しているピンを含んでいる、プランジャー本体と、を含み、
前記ヘッド部が前記凹部に挿入されたとき、前記ピンは、前記プランジャー本体が前記ピストンから離脱することに抵抗するロック位置に、前記ヘッド部を回転させ、且つ、前記ヘッド部が前記凹部にさらに挿入されたとき、前記ヘッド部は、前記ロック位置から解放されて、前記ピストンが前記プランジャー本体から離脱することを許容する解除位置に回転することを特徴とする。
【０００８】
本発明の代表的な実施形態は例示の方法としてのみ以下の添付図面に示され、ここに説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】接続機構の１実施形態のブロック図。
【図２】接続機構の１実施形態のブロック図。
【図３】接続機構の１実施形態のブロック図。
【図４】操作の異なる段階での接続機構の１実施形態の断面図。
【図５】操作の異なる段階での接続機構の１実施形態の断面図。
【図６】操作の異なる段階での接続機構の１実施形態の断面図。
【図７】プランジャーの上部凹面部材の図。
【図８】プランジャーの上部凹面部材の図。
【図９】プランジャーの上部凹面部材の図。
【図１０】プランジャーの上部凹面部材の図。
【図１１】プランジャーの下部リング部材の図。
【図１２】プランジャーの下部リング部材の図。
【図１３】プランジャーの下部リング部材の図。
【図１４】プランジャーの下部リング部材の図。
【図１５】プランジャーの下部リング部材の図。
【図１６】プランジャーの下部リング部材の図。
【図１７】プランジャーの下部リング部材の図。
【図１８】プランジャーの下部リング部材の図。
【図１９】ピストンの回転可能なヘッド部の図。
【図２０】ピストンの回転可能なヘッド部の図。
【図２１】ピストンの回転可能なヘッド部の図。
【図２２】ピストンの回転可能なヘッド部の図。
【図２３】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図２４】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図２５】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図２６】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図２７】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図２８】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図２９】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図３０】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図３１】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図３２】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図３３】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図３４】操作の異なる段階での接続機構の別実施形態の図。
【図３５】回転可能なヘッド部の図。
【図３６】回転可能なヘッド部の図。
【図３７】回転可能なヘッド部の図。
【図３８】回転可能なヘッド部の図。
【図３９】回転可能なヘッド部の図。
【図４０】回転可能なヘッド部の底面図。
【図４１】回転可能なヘッド部の底面図。
【図４２】ヘッド部の代表的な実施形態の異なる図。
【図４３】ヘッド部の代表的な実施形態の異なる図。
【図４４】ヘッド部の代表的な実施形態の異なる図。
【図４５】ヘッド部の代表的な実施形態の異なる図。
【図４６】ヘッド部の代表的な実施形態の異なる図。
【図４７】ヘッド部の代表的な実施形態の異なる図。
【図４８】ヘッド部の代表的な実施形態の異なる図。
【図４９】ヘッド部の代表的な実施形態の異なる図。
【図５０】組み立てられたプランジャーの代表的な実施形態の図。
【図５１】組み立てられたプランジャーの代表的な実施形態の図。
【図５２】組み立てられたプランジャーの代表的な実施形態の図。
【図５３】組み立てられたプランジャーの代表的な実施形態の図。
【図５４】組み立てられたプランジャーの代表的な実施形態の図。
【図５５】組み立てられたプランジャーの代表的な実施形態の図。
【図５６】組み立てられたプランジャーの代表的な実施形態の図。
【図５７】組み立てられたプランジャーの代表的な実施形態の図。
【図５８】組み立てられたプランジャーの代表的な実施形態の図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、シリンジバレル２０１（図４参照）のメインチャンバ２００の内部で動作する構成要素１００を示し、この構成要素１００は、プランジャー本体１０２と、回転可能なヘッド部１０６を有するピストン１０８とを含む。好ましくはゴムのような弾性材料から形成される弾性キャップ２０２（図４参照）がプランジャー本体１０２上に嵌合して、シリンジバレル２０１のメインチャンバ２００の内面２０４でシール（密封）を形成する。シリンジバレル２０１のメインチャンバ２００は、コントラスト剤のような液体を蓄える。使用の間、ピストン１０８のヘッド部１０６はプランジャー本体１０２に接続して、チャンバ２００内に保存された任意の物質（例えばコントラスト剤）を放出するように、プランジャー本体１０２がピストン１０８によってメインチャンバ２００に沿って押されうる。接続機構は、２つの構成部（例えばプランジャー本体１０２、及び、ピストン１０８のヘッド部１０６）の間の機械的接合面を表し、（この機械的接合面は）これらの構成要素が着脱可能に互いに接続することを可能にする。
【００１１】
図１に示すとおり、ピストン１０８は、１以上の半径方向に突出しているピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８（好ましくは、図２１に示すように、放射状に且つ均一に互いに離間している）を有するヘッド部１０６を有する。ヘッド部１０６は、ピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８と一緒にピストン１０８の長手方向に沿った軸１２４を中心として回転可能である。
【００１２】
図８及び１３に示すとおり、プランジャー本体１０２は、ヘッド部１０６を受けるために当該本体１０２内に形成された凹部１０４を有する。凹部１０４は、１以上の内側に突出しているフランジ１２０を内壁１２２上に含み、ここでは、フランジ１２０のエッジ（端部）が、本体１０２（の内部）に対してヘッド部１０６を回転させるようにピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８の動きをガイドするための経路を形成する。
【００１３】
代表的な実施形態では、接続機構は、奇数のピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８を含む。代表的な実施形態では、接続機構は全部で３つのピンを有する。別の実施形態では、接続機構は全部で５つのピンを有する。好ましくは、ピンはヘッド部１０６に位置し、又は、別の代表的な実施形態では、プランジャー本体１０２の一部として含まれている。
【００１４】
接続機構において、奇数のピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８を（例えばヘッド部に）有することの利点の一部は、図４０及び４１に示される例から、より良く理解可能である。図４０及び４１は、それぞれ、異なるヘッド部１０６の平面図をであり、ヘッド部１０６は、５つ及び４つの放射状に離間したピン４０００、４００２、４００４、４００６、４００８及びピン４１００、４１０２、４１０６、４１０８を有する。コントラスト剤が１以上のピン４０００、４００２、４００４、４００６及び４００８上に堆積されて、乾燥即ち硬化した場合、コントラスト（剤）で覆われたピン４０００、４００２、４００４、４００６及び４００８の実効直径が増加して、プランジャー本体１０２とヘッド部１０６とが係合する際に、（フランジ１２０によって形成された）経路の横断面をさらに干渉（妨害）し易くなる。
【００１５】
図４１に示すとおり、ピン４１００、４１０２、４０１６及び４１０８のそれぞれが、ピン対と呼称できる、対応する反対側のピンを有するので、４ピン構成を有するヘッド部１０６は生来の２つの回転軸を有する。このような回転軸は、偶数の均等に離間したピンを有する接続機構に存在するであろう。図４１では、ヘッド部１０６は通常、上方向に動いて（即ち、読者に向かって頁から出るように動いて）、プランジャー本体１０２（図４１には図示せず）に係合するように、反時計方向に回転する。しかしながら、ピン対の一本のピン（例えば４１００）が硬化したコントラスト（剤）で覆われた状態になった場合、コントラスト（剤）で覆われたピンは、当初は、覆われたピン（及びヘッド部１０６）のプランジャー本体１０２への係合にいくらかの抵抗を生じさせる。これによって、回転するピストンの接合面のベアリング（軸受）全体の回動中心点４１０４を通る、垂直ピン対４１００及び４１０２のＥ−Ｅ軸の周囲で回転モーメントが生じうる。（例えば、ピン４１００が紙面内に向かう方向に押圧されて、結果として、ピン４１０２が紙面から出る反対方向に押圧される。）コントラスト（剤）で覆われていない他のピン４１０２、４１０６及び４１０８は、プランジャー本体１０２の（フランジ１２０によって形成される）各経路内に適切に受けられる。これらのピン４１０２、４１０６及び４１０８は、プランジャー本体１０２に対してヘッド部１０６を回転させることを助けるトルクを発生させる。ヘッド部１０６がこのように回転されたとき、コントラスト（剤）で覆われたピン４１００は強制的に他のピン４１０２、４１０６及び４１０８とともに回転し、そして、覆われたピン４１００をプランジャー本体１０２内のその対応する経路内に押し込む。経路を形成するフランジ１２０のエッジは、覆われたピン４１００の周りのコントラスト（剤）を押しのけることを助ける。より多くのピン４１００、４１０２、４１０６及び４１０８を有することによって、ヘッドポーション１０６を回転させるようにトルクが（そこから）発生する、より多くの場所が存在することは理解されよう。
【００１６】
図４０は、図４１に示されるヘッド部１０６と同様に動作する、５ピン構成を有するヘッド部１０６に関する。ピン４０００、４００２、４００４、４００６及び４００８の配列は、図４１に関して説明されたようなタイプの生来の回転軸を有さない。その結果、単一ピン４０００が固化したコントラスト剤で覆われたとしても、反対側のピン「対」４００２又は４００４は、単一ピン４０００の回転モーメントを分配して分散させるであろう。５ピン型のヘッド部１０６の各ピンは、三角構造で、少なくとも１対の反対側のピンを有する。図４０に表される例において、各ピン４０００、４００２、４００４、４００６及び４００８は、ピンの回転をガイドする２つの別の反対側のピンを有し、そして、ピンがコントラスト（剤）で覆われた状況において、プランジャー本体１０２の（フランジ１２０によって形成された）経路内にピンが受容されることを助ける。
【００１７】
ヘッド部１０６とプランジャー１０２との間の接続機構の接合面は、典型的には、全てのピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８がフランジ１２０によって形成された経路に一緒に（即ち同時に）入って、ヘッド部１０６とプランジャー本体１０２との係合を開始することを必要とする。ヘッド部１０６がプランジャー１０２内に受容されると、ピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８の全てが同時に導入経路先端部１２１（図１３及び１６参照）に当接することができ、それによって、ヘッド部１０６の回転ではなくてプランジャー１０２への押圧動作を生じる。ヘッド部上のピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８の数に関わらず、この問題が生じる。しかしながら、典型的には、プランジャー１０２のフランジ１２０の先端部１２１は非常に小さく、ピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８の直径は先端部１２１の直径よりも大幅に大きい。従って、ピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８の中心線と導入経路先端部１２１とがぴったり整合することを抑えるように、先端部１２１の位置決めにおいて非常に厳しい精度（例えば、例えば０．０５ｍｍレベルの公差）であることを確実にすることによって、この問題が生じる可能性を減少させることができる。
【００１８】
代表的な実施形態において、ヘッド部１０６全体は、凹部１０４によって受容されて、フランジ１２０とピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８との機械的連結配置を完全にプランジャー本体１０２の内部で機能させる。この閉塞型連結配置（構造）は、シリンジバレル２０１の内部に蓄えられた、弾性キャップ２０２を通って漏出可能な物質（例えば、コントラスト剤）に対するフランジ１２０並びにピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８の露出を減少させる。例えば、閉塞型構造は、コントラスト剤がフランジ１２０並びにピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８に接触する可能性を減少させ、そして、プランジャー本体１０２のフランジ１２０とヘッド部１０６のピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８との間の機械的連結配置を妨害したら、乾燥した（又は固形）コントラスト剤の量を減少させる。閉塞型連結構造は、プランジャー本体１０２の肩部２２０に対して同一平面上に位置する耐荷重（ロードベアリング）面２２２を有するピストンサポート部材２２４によって、さらに強化されて、ピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８がフランジ１２０に接続する空間内へのシリンジ内物質（例えばコントラスト剤）の流出を実質的に防止する。
【００１９】
ピストン１０８がプランジャー本体１０２から開放された後に、プランジャー本体１０２は、好ましくは、プランジャー本体１０２がシリンジバレル２０１とともに処理（廃棄）され得るように、シリンジバレル２０１のチャンバ２００内に残る。ピストン１０８は、シリンジ２０１で使用した後に交換されないインジェクタ装置の一部であってもよい。使用の間、シリンジバレル２０１のチャンバ２００内の物質がキャップ２０２を通って漏出することができる。例えば、シリンジを除去していると、キャップ２０２を通って漏出するコントラスト剤が、ピストン１０８の回転するヘッド部１０６上のピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８（又はフランジ１２０）に接触して、これらの部分に固形残渣物（放置された乾燥した場合）を残すかもしれない。この残渣物は、ヘッド部１０６が別のシリンジバレル２０１のプランジャー本体１０２に係合または接続することを困難にする。ヘッド部１０６上のピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８（又はフランジ１２０）の小さいサイズもまた、これらの部分を（例えば、手によって）掃除することを困難にする。
【００２０】
プランジャー本体１０２は、（ポリカーボネート又は同様の混合物のような）硬質材料から形成され、凹部１０４は、好ましくは、ヘッド部１０６の外面に密接な嵌合を提供するように形成される。図１〜３及び２３〜３４に示した実施形態では、ヘッド部１０６が後方からプランジャー本体１０２の凹部１０４内に嵌合するように、ヘッド部１０６は直径においてプランジャー本体１０２よりも小さい。この構造によって、それ（ヘッド部１０６）を凹部１０４内に受容しているとき、プランジャー本体１０２がヘッド部１０６からヘッド部１０６上のいかなる乾燥コントラスト剤（又はいかなる別種の残渣物）を押しのけることが可能である。代表的な実施形態では、プランジャー本体１０２は、２つの部分が一体に結合するために互いの方向に向かって動く際に、ヘッド部１０６に付着した固形残渣物の除去（又は掃除）を可能とするように形成される。
【００２１】
図２及び３は、異なる着脱式結合構成における、図１での同等の構成を示す。図２では、プランジャー本体１０２及びピストン１０８は、係合するために互いに向かって移動しているように表されている。図３では、プランジャー本体１０２がヘッド部１０６に係合して、ピストン１０８に接続している。
【００２２】
図７から１８は、代表的な実施形態に従った、プランジャー本体１０２の構成要素の様々な視点からの図である。プランジャー本体１０２は、下部リング部材１０２ｂ（図１１から１８参照）の上部に嵌合する上部凹面部材１０２ａ（図７から１０参照）で構成されている。
【００２３】
図７は、上部部材１０２ａの側面図である。図８は、図７のＡ−Ａ断面に沿った上部部材１０２ａの断面図である。図９は、図７に示された上部部材１０２ａの底面図である。図１０は、図７に示された上部部材１０２ａの斜視図であって、点線は、視界から隠れた上部部材１０２ａの内部のエッジを示す。図８に示すとおり、上部部材１０２ａは、凹部１０４の一部を成すように形成されて、且つ、内壁１２２及びフランジ１２０の一部をまた成す。
【００２４】
図１１は、図１２に示された下部部材１０２ｂの上面図である。図１２は、下部部材１０２ｂの側面図である。図１３は、図１２のＢ−Ｂ断面に沿った下部部材１０２ｂの断面図である。図１４は、図１２に示された下部部材１０２ｂの底面図である。図１５は、図１２に示された下部部材１０２ｂの斜視図であって、点線は、視界から隠れた下部部材１０２ｂの内部のエッジを示す。図１６は、図１２に示された下部部材１０２ｂの斜視図である。図１７は、図１５のＣ−Ｃ断面に沿った下部部材１０２ｂの別の断面図であって、点線は、視界から隠れている下部部材１０２ｂのエッジを示す。図１８は、図１７の詳細Ｄのさらなる拡大図である。図１３に示すとおり、下部部材１０２ｂは、凹部１０４の一部を形成するように形成されて、且つ、内壁１２２及びフランジ１２０の一部をもまた形成する。
【００２５】
図９及び１０に示すとおり、上部部材１０２ａの下側部分は、上部部材１０２ａの下側外周に沿って放射状に且つ均等に互いに離間している1以上の位置決め部材８０２、８０４、８０６、８０８及び８１０を有する。位置決め部材８０２、８０４、８０６、８０８及び８１０は、対応形状に形成された位置決め凹部１１０２、１１０４、１１０６、１１０８及び１１１０内に受容されて、互いに対する上部部材１０２ａと下部部材１０２ｂとの回転を抑えるように、上部部材１２０ａが下部部材１０２ｂとの連結係合を形成することができる。上部部材１０２ａと下部部材１０２ｂとが互いに結合されたとき、これらの部材１０２ａ及び１０２ｂの両方のフランジ１２０が組み合わされて、一方向での鋸歯経路に沿って（例えば、図３９参照）ピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８の（プランジャー本体１０２に対する）動きをガイドするために作られた経路（図３８参照）を形成する。別の代表的な実施形態では、位置決め部材８０２、８０４、８０６、８０８及び８１０が下部部材１０２ｂ上に形成され、且つ、位置決め凹部１１０２、１１０４、１１０６、１１０８及び１１１０が上部部材１０２ａ上に形成される。
【００２６】
図１９から２２は、ピストン１０８の回転可能なヘッド部１０６の図である。ヘッド部１０６は、プランジャー本体１０２の凹部１０４の内部に受容される（また、好ましくは完全に受容される）ことを可能にするように形成される。図２０に示すとおり、ヘッド部１０６は、ピストン１０８の端部に係合するためのキャビティ（空洞）２０００を有する。
【００２７】
図４から６は、操作の異なる段階での接続機構の代表的な実施形態を表す断面図である。図４は、プランジャー本体１０２の内部に完全に受容されているヘッド部１０６を表し、ここでは、（例えば、注入の間）プランジャー本体１０２とヘッド部１０６とが完全に係合した位置にある。図５は、注入のためにフランジ１２０に係合しているピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８の位置を示す。図６は、プランジャー本体１０２から完全に離脱したヘッド部１０６を示す。
【００２８】
図４に示すとおり、弾性キャップ２０２は、上部部材１０２ａ及び下部部材１０２ｂの外部にわたって嵌合される。キャップ２０２のリム２０６は、プランジャー本体１０２（及び好ましくは、下部リング部材１０２ｂ上）の外周に沿って形成された溝部２０８（又は凹部）内に確実に嵌合するように形成される。上部部材１０２ａ及び下部部材１０２ｂは、溝２０８に締め付けられた（クランプされた）キャップ２０２によって一緒に保持される。代表的な実施形態では、上部部材１０２ａ及び下部部材１０２ｂは一緒に接着又は溶接される。
【００２９】
図４に示すとおり、ヘッド部１０６は支持ピン２１８を中心として回転する。好ましくは、支持ピン２１８は、一端でネジ切りされて、ピストン１０８の端部内にネジ締めされる（及びそこから延伸する）。ヘッド部１０６のキャビティ２０００内部では、ヘッド部１０６はベアリング２１０に結合されて、ベアリング２１０は回転可能に支持ピン２１８に結合される。これによって、ヘッド部１０６が支持ピン２１８を中心として自由に回転することが可能である。ベアリング２１０は、ベアリング２１０の上方及び下方に配置されたクリップ部材２１４及び２１６（例えば円形クリップ）によって所定位置に保持される。ベアリング２１０は、液体（例えばコントラスト剤）がヘッド部１０６と支持ピン２１８との間の空間内に浸入することを最小化するシール（密封）を形成する。これは、これらの部分１０６及び２１８の間の機械的な詰まりを生じさせる、ヘッド部１０６と支持ピン２１８との間の空間で、コントラスト剤が乾燥される危険性を減少させる。
【００３０】
ヘッド部１０６が凹部１０４内に挿入されたとき、フランジ１２０は、ヘッド部１０６を、プランジャー本体１０２がピストン１０８から離脱することに抵抗するロック位置にまで回転させる。ヘッド部１０６が凹部１０４内に（ロック位置から）さらに挿入されたとき、ヘッド部１０６は、ロック位置から解放されて、ピストン１０８をプランジャー本体１０２から離脱させる解除位置に回転可能である。
【００３１】
図４２から４９は、ピストン１０８の回転するヘッド部１０６の代表的な実施形態の異なる視点からの図である。特に、図４２から４９はそれぞれ、ヘッド部１０６の代表的な実施形態の正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図、底面図、上方等角図及び下方等角図である。
【００３２】
図５０から５８は、組み立てられた形態（即ち、上部部材１０２ａ及び下部部材１０２ｂが一緒に保持された又は一緒に結合された形態）におけるプランジャー１０２の代表的な実施形態の図である。特に、図５０から５８はそれぞれ、プランジャー１０２の代表的な実施形態の正面図、左側面図、右側面図、背面図、平面図、底面図、（図４２のＡ−Ａ断面に沿った）断面図、上方等角図及び下方等角図である。図５６は、図１から６に示された実施形態のフランジの代表的な構成を示す。
【００３３】
ロック位置において、ピストン１０８がプランジャー１０２から後方に移動するとき、ヘッド部１０６がプランジャー１０２から離れることを防止するように、フランジ１２０がヘッド部１０６のピン１１０、１１２、１１４、１１６及び１１８を受容するように形成されている。
【００３４】
図４に示すとおり、凹部１０４は肩部２２０を含み、ピストン１０８は肩部２２０に係合するための耐荷重面２２２を含む。ヘッド部１０６が完全に凹部１０４内に受容されたとき、耐荷重面２２２は、好ましくは、肩部２２０に対して同一平面に位置するように形成される。肩部２２０及び耐荷重面２２２は、シリンジのメインチャンバ２００に沿ってプランジャー本体１０２を押すための力をピストンが発揮することができる、より広い表面積を提供する。耐荷重面２２２は支持部材２２４の一部である。支持部材２２４はヘッド部１０６の後方に位置してもよい。好ましくは、支持部材２２４は、回転軸１２４に対してほぼ直角の角度で耐荷重面２２２を位置決めする。
【００３５】
支持部材２２４は、プランジャー本体１０２からのヘッド部１０６の係合及び離脱を検知するためのセンサ２２６を含んでもよい。センサ２２６は光センサであってもよく、あるいは、赤外線トランシーバ及びレシーバの組合せユニットであってもよい。ピストン１０８は、電気線や信号線をセンサ２２６へとつなげ、更にそのセンサ２２６から制御コンピュータ（図示略）へとつながらせる中空部２２８を含む。制御コンピュータは、プランジャー本体１０２がヘッド部１０６及びプランジャー（１０２）と係合しているか、それとも離脱しているか（即ち分離しているか）否かを示すセンサ２２６からの信号を受け取る。
【００３６】
代表的な実施形態において、センサ２２６は、プランジャー本体１０２の外壁２３０（又は裾部）に連動して動作する。図６に示された例について、センサ２２６は、例えば、センサ２２６の放射要素によって発生された反射赤外線信号の検出の中断によって、ヘッド部１０６がプランジャー本体１０２から離れたときを検知することができる。従って、センサは制御コンピュータに信号を送らず、プランジャー本体１０２及びヘッド部１０６がその時に互いに離れていることを示す。ピストン１０８のヘッド部１０６がプランジャー本体１０２内に受容されたとき、外壁２３０は、センサ２２６によって発生させられた赤外線信号の少なくとも一部を、センサ２２６の検出要素に向けて反射する。この結果、センサ２２６は、制御コンピュータに対して信号を発生させて、プランジャー本体１０２とヘッド部１０６とが互いに結合したことを示す。
【００３７】
プランジャー本体１０２がヘッド部１０６に結合しているかどうかを検知する機能は、利用形態によっては重要である。例えば、プランジャー本体１０２がヘッド部１０６に結合されたときに、引き戻す方向にピストンを操作することは望ましくない。即ち、この操作は、シリンジに接続された患者からの体液をシリンジ内に引き込ませるかもしれない。また、例えば、プランジャー本体１０２への係合又は離脱（軽い前進又は後退動作）のために、又は、患者に物質を注入するようにシリンジに沿ってプランジャー本体１０２を押すためにより大きい力を発揮するために、制御コンピュータは、センサ１１６によって、ピストン１０８及びヘッド部１０６によって提供される水平方向の移動及び力を制御することができる。
【００３８】
プランジャー本体１０２の外壁２３０は、シリンジの内壁２０４に近接して位置する。（例えば、シリンジに沿って押されるとき）シリンジ２０１の内壁２０４に対するプランジャー本体１０２の変位（変形）（例えば、水平方向の回転）を最小化するように、外壁２３０は（長さにおいて）十分に長い。
【００３９】
図２３から３４は、操作の異なる段階での接続機構の別の代表的な実施形態の図である。図３５から３９は、該実施形態の回転可能なヘッド部の図である。
【００４０】
図２３から３９に示された実施形態では、着脱式接続は、１以上の外向きに突出しているフランジ３６００を有するヘッド部１０６を有するピストン１０８を含む。ヘッド部１０６は、ピストン１０８に沿った軸を中心としてフランジ３６００とともに回転可能である。プランジャー本体１０２は、ヘッド部１０６を受容するためにプランジャー本体１０２内に形成された凹部１０４を有し、凹部１０４は、プランジャー本体１０２に対してヘッド部１０６の回転をガイドするために1以上の内向きに突出しているピン２３００を含む。従って、ヘッド部１０６が凹部１０４内に挿入されたとき、ピン２３００は、プランジャー本体１０２がピストン１０８から離脱することに抵抗するロック位置３０００（図３０参照）に、ヘッド１０６を回転させる。また、ヘッド部１０６が凹部１０４内にさらに挿入されたとき、ヘッド部１０６はロック位置３０００から解放されて、ピストン１０８がプランジャー本体１０２から離脱することを許容する解除位置３２００（図３２参照）に回転されうる。
【００４１】
この明細書及び請求の範囲で用いられた「含む」、「備える」、又は「有する」という用語は、請求項に記載の発明を、いかなる変形や付加をも除外するように限定するものではない。
【００４２】
本発明に改変及び改良をすることは、当該技術分野における当業者には自明である。このような改変及び改良は、本発明の技術的範囲内に含まれることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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