(57)【要約】  流体注入器システムは、ピストンヘッドを有する少なくとも１つの往復動作可能なピストンと、ピストンヘッドと関連付けられるプランジャ係合機構とを有する。プランジャ係合機構は、ピストンヘッド内に配置されてピストンヘッドに対して移動可能なカムスリーブを有し、カムスリーブは、カム面を形成する１つ以上のトラックを有する。プランジャ係合機構は、ピストンヘッドに対してカムスリーブを移動させるためにカムスリーブに動作可能に接続されるアクチュエータと、カムスリーブ内に配置される１つ以上のピンとを更に有する。１つ以上のピンは、１つ以上のピンがピストンヘッド内に径方向で引き込まれる第１の位置又は引き込み位置と、１つ以上のピンがピストンヘッドの外面に対して径方向外側に突出する第２の位置又は延出位置との間でカムスリーブの移動に伴って１つ以上のトラックの内部で移動可能である。
2021514694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンヘッドを有する少なくとも１つの往復動作可能なピストンと、
前記ピストンヘッドと関連付けられるプランジャ係合機構と
を備える流体注入器システムにおいて、
前記プランジャ係合機構は、
前記ピストンヘッドの内部に配置されると共に前記ピストンヘッドに対して移動可能とされるカムスリーブであって、カム面を形成する１つ以上のトラックを有する前記カムスリーブと、
前記ピストンヘッドに対して前記カムスリーブを移動させるために前記カムスリーブに動作可能に接続されるアクチュエータと、
前記カムスリーブの内部に少なくとも部分的に配置される１つ以上のピンであって、１つ以上の前記ピンが径方向において前記ピストンヘッドの内部に引き込まれる第１の離脱位置と１つ以上の前記ピンが前記ピストンヘッドの外面に対して径方向外側に突出する第２の係合位置との間における前記カムスリーブの移動に伴って、１つ以上の前記トラックの内部で移動可能である、１つ以上のピンとを備える、流体注入器システム。
【請求項２】
前記ピストンヘッドが１つ以上の開口を備え、１つ以上の前記開口を通じて１つ以上の前記ピンが前記第１の離脱位置と前記第２の係合位置との間で移動可能である、請求項１に記載の流体注入器システム。
【請求項３】
１つ以上の前記ピンが、１つ以上の前記ピンが前記第２の係合位置にあるときにプランジャの一部のピン係合面と係合するように構成される、請求項１又は２に記載の流体注入器システム。
【請求項４】
前記カムスリーブは、前記ピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に移動可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【請求項５】
前記カムスリーブは、前記アクチュエータと動作可能に接続されるネジと螺合可能に相互作用するためのネジ付きインタフェースを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【請求項６】
前記ネジ付きインタフェースが雌ネジ山又は雄ネジ山を有し、前記ネジが対応する雄ネジ山又は雌ネジ山を有する、請求項５に記載の流体注入器システム。
【請求項７】
前記ネジが出力シャフトを介して前記アクチュエータと接続される、請求項５又は６に記載の流体注入器システム。
【請求項８】
１つ以上の前記トラックそれぞれは、前記トラックの遠位端が前記トラックの近位端よりもプランジャヘッドの縦軸から径方向に離れるように、近位−遠位方向において前記縦軸から逸れる、請求項１から７のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【請求項９】
１つ以上の前記ピンそれぞれが一の前記トラック又は１つ以上の前記トラックに受容される球状端部を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【請求項１０】
１つ以上の前記トラックそれぞれが対角的に直線状の形状又は弓形形状を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【請求項１１】
前記アクチュエータは、回転電気モータ、リニア電気モータ、リニアアクチュエータ、及び、ソレノイドのうちの少なくとも１つである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【請求項１２】
前記アクチュエータの回転運動は、前記カムスリーブを前記ピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に可逆的に移動させる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【請求項１３】
前記アクチュエータの直線運動は、前記カムスリーブを前記ピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に移動させる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【請求項１４】
前記アクチュエータは、前記アクチュエータの回転運動を制御するためのコントローラに動作可能に接続される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【請求項１５】
流体注入器のためのピストンであって、
ピストンヘッドと、
前記ピストンヘッドと関連付けられるプランジャ係合機構と、
を備える前記ピストンにおいて、
前記プランジャ係合機構は、
前記ピストンヘッドの内部に配置されると共に前記ピストンヘッドに対して移動可能なカムスリーブであって、カム面を形成する１つ以上のトラックを有する、前記カムスリーブと、
前記ピストンヘッドに対して前記カムスリーブを移動させるために前記カムスリーブに動作可能に接続されるアクチュエータと、
前記カムスリーブの内部に配置される１つ以上のピンであって、１つ以上の前記ピンが径方向において前記ピストンヘッドの内部に引き込まれる第１の離脱位置と１つ以上の前記ピンが前記ピストンヘッドの外面に対して径方向外側に突出する第２の係合位置との間における前記カムスリーブの移動に伴って、１つ以上の前記トラックの内部で移動可能である、１つ以上のピンとを備える、ピストン。
【請求項１６】
前記ピストンヘッドが１つ以上の開口を備え、１つ以上の前記開口を通じて１つ以上の前記ピンが前記第１の離脱位置と前記第２の係合位置との間で移動可能である、請求項１５に記載のピストン。
【請求項１７】
１つ以上の前記ピンが、１つ以上の前記ピンが前記第２の係合位置にあるときにプランジャの一部のピン係合面と係合するように構成される、請求項１５又は１６に記載のピストン。
【請求項１８】
前記カムスリーブは、前記ピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に移動可能である、請求項１５から１７のいずれか一項に記載のピストン。
【請求項１９】
前記カムスリーブは、前記アクチュエータと動作可能に接続されるネジと螺合可能に相互作用するためのネジ付きインタフェースを有する、請求項１５から１８のいずれか一項に記載のピストン。
【請求項２０】
前記ネジ付きインタフェースが雌ネジ山又は雄ネジ山を有し、前記ネジが対応する雄ネジ山又は雌ネジ山を有する、請求項１９に記載のピストン。
【請求項２１】
前記ネジが出力シャフトを介して前記アクチュエータと接続される、請求項１９又は２０に記載のピストン。
【請求項２２】
前記アクチュエータは、回転電気モータ、リニア電気モータ、リニアアクチュエータ、又は、ソレノイドである、請求項１５から２１のいずれか一項に記載のピストン。
【請求項２３】
前記アクチュエータの回転運動は、前記カムスリーブを前記ピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に可逆的に移動させる、請求項１５から２２のいずれか一項に記載のピストン。
【請求項２４】
前記アクチュエータの直線運動は、前記カムスリーブを前記ピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に移動可能な状態で移動させる、請求項１５から２２のいずれか一項に記載のピストン。
【請求項２５】
前記アクチュエータは、前記アクチュエータの回転運動を制御するためのコントローラに動作可能に接続される、請求項１５から２３のいずれか一項に記載のピストン。
【請求項２６】
シリンジプランジャを流体注入器システムのピストンヘッドと係合させるための方法であって、
前記ピストンヘッドをプランジャの内部キャビティの内部へ少なくとも部分的に前進させるステップと、
前記ピストンヘッドの内部に配置されるカムスリーブを前記ピストンヘッドに対して軸方向に前進させるステップと、
を備えている前記方法において、
前記カムスリーブの前進により、前記カムスリーブの１つ以上のトラックの内部に少なくとも部分的に配置される１つ以上のピンが、前１つ以上の記ピンが前記ピストンヘッドの内部に径方向で引き込まれる第１の離脱位置から、１つ以上の前記ピンが前記シリンジプランジャの少なくとも一部と係合するべく径方向外側に突出する第２の係合位置に移動する、方法。
【請求項２７】
前記ピストンヘッドに対して前記カムスリーブを前進させるステップは、前記カムスリーブのネジ付きインタフェースと動作可能に接続されるネジを回転させることを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ネジが回転電気モータによって回転される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ピストンヘッドに対して前記カムスリーブを前進させるステップは、前記カムスリーブを前記ピストンヘッドの遠位端に向けて移動させることを含む、請求項２６から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
１つ以上の前記ピンが、１つ以上の前記ピンが前記第２の係合位置にあるときに前記シリンジプランジャの一部のピン係合面と係合する、請求項２６から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
流体注入器システムのピストンヘッドのためのプランジャ係合機構であって、
前記ピストンヘッドに対して移動可能なカムスリーブであって、前記カムスリーブがカム面を形成する１つ以上のトラックを有する、前記カムスリーブと、
前記ピストンヘッドに対して前記カムスリーブを移動させるために前記カムスリーブに動作可能に接続されるアクチュエータと、
前記カムスリーブの内部に少なくとも部分的に配置されると共に前記カムスリーブの１つ以上の前記トラックの内部で移動可能とされる１つ以上のピンと、
を備える前記プランジャ係合機構において、
前記カムスリーブの移動が、１つ以上の前記トラックの内部で１つ以上の前記ピンの移動を引き起こし、１つ以上の前記ピンは、１つ以上の前記ピンが前記ピストンヘッドの内部に径方向で引き込まれる第１の離脱位置と、１つ以上の前記ピンが前記ピストンヘッドの外面に対して径方向外側に突出する第２の係合位置との間で移動可能である、プランジャ係合機構。
【請求項３２】
前記ピストンヘッドが１つ以上の開口を備え、１つ以上の前記開口を通じて１つ以上の前記ピンが前記第１の離脱位置と前記第２の係合位置との間で移動可能である、請求項３１に記載のプランジャ係合機構。
【請求項３３】
１つ以上の前記ピンが、１つ以上の前記ピンが前記第２の係合位置にあるときにプランジャの一部のピン係合面と係合するように構成される、請求項３１又は３２に記載のプランジャ係合機構。
【請求項３４】
前記カムスリーブは、前記ピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に移動可能である、請求項３１から３３のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【請求項３５】
前記カムスリーブは、前記アクチュエータと動作可能に接続されるネジと螺合可能に相互作用するためのネジ付きインタフェースを有する、請求項３１から３４のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【請求項３６】
前記ネジ付きインタフェースが雌ネジ山又は雄ネジ山を有し、前記ネジが対応する雄ネジ山又は雌ネジ山を有する、請求項３５に記載のプランジャ係合機構。
【請求項３７】
前記ネジが出力シャフトを介して前記アクチュエータと接続される、請求項３６に記載のプランジャ係合機構。
【請求項３８】
１つ以上の前記トラックそれぞれは、前記トラックの遠位端が前記トラックの近位端よりもプランジャヘッドの縦軸から径方向に離れるように、前記縦軸から近位−遠位方向に逸れる、請求項３１から３７のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【請求項３９】
１つ以上の前記ピンそれぞれが一の前記トラック又は１つ以上の前記トラックに受容される球状端部を有する、請求項３１から３８のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【請求項４０】
１つ以上の前記トラックそれぞれが対角的に直線状の形状又は弓形形状を有する、請求項３１から３９のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【請求項４１】
前記アクチュエータは、回転電気モータ、リニア電気モータ、リニアアクチュエータ、又は、ソレノイドである、請求項３１から４０のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【請求項４２】
前記アクチュエータの回転運動が前記カムスリーブを直線方向に移動させる、請求項３１から４１のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【請求項４３】
前記アクチュエータの直線運動が前記カムスリーブを直線方向に移動させる、請求項３１から４１のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【請求項４４】
前記アクチュエータは、前記アクチュエータの回転運動を制御するためのコントローラに動作可能に接続される、請求項３１から４２のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１８年２月２７日に出願された米国仮出願第６２／６３５，６６９号の優先権を主張し、その開示内容はその全体が本明細書中に組み入れられる。
【０００２】
本開示は、医療分野で使用するためのシリンジ及び医療用注入器に関し、より詳細には、往復摺動可能なプランジャがシリンジバレル内に配置されるシリンジに関し、プランジャは、電動流体注入器のピストン上のシリンジプランジャ係合機構と解放可能に係合するように構成される係合部を有する。また、本開示は、少なくとも１つのシリンジのプランジャの係合部と係合するためのシリンジプランジャ係合機構を有する電動流体注入器に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの医学診断及び治療処置では、医師などの開業医が患者に対して１つ以上の医用流体を注入する。近年、造影溶液（しばしば単に「造影剤」と称される）などの流体、生理食塩水などのフラッシング剤、及び、他の医用流体の加圧注入のための多くの医用流体送出システムが、血管造影法、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、超音波、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）、陽電子放射断層撮影法（ＰＥＴ）、及び、他の分子撮像処置などの処置で使用するために開発されてきた。一般に、電動流体注入器などのこれらの医用流体送出システムは、事前に設定された流速で事前に設定された量の流体を送出するように設計される。
【０００４】
一般に、電動流体注入器は、１つ以上のシリンジのプランジャに解放可能に接続する１つ以上のピストンを有する。プランジャは、ピストンがバレルの縦軸に対して近位及び／又は遠位方向にプランジャを駆動させて流体をシリンジバレルに引き込む又は流体をシリンジバレルから送出することができるようにバレル内に摺動可能に配置される。
【０００５】
ピストンをプランジャに解放可能に接続するための様々なシリンジプランジャ係合機構が医療分野で知られているが、改良された係合機構が引き続き求められる。特に、ピストンの往復動作によるシリンジバレルの内部でのプランジャの往復動作を可能にするべくシリンジプランジャとの確実で強固な接続及び対応する取り外しを容易にするシリンジプランジャ係合機構を有する電動流体注入器の必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、一般に、シリンジバレル内に配置される往復摺動可能なプランジャを有するシリンジに関し、プランジャは、電動流体注入器の少なくとも１つのピストン上のプランジャ係合機構と解放可能に係合／離脱するように構成される係合部を有する。本開示は、更に、少なくとも１つのピストンを有する電動流体注入器に関し、少なくとも１つのピストンは、プランジャの係合部を選択的に係合／離脱させるためのプランジャ係合機構を有する。
【０００７】
本開示の幾つかの例において、流体注入器システムは、ピストンヘッドを有する少なくとも１つの往復動作可能なピストンと、ピストンヘッドと関連付けられるプランジャ係合機構とを有してもよい。プランジャ係合機構は、ピストンヘッド内に配置されてピストンヘッドに対して移動可能なカムスリーブを含んでもよく、カムスリーブは、カム面を形成する１つ以上のトラックを有する。プランジャ係合機構は、ピストンヘッドに対してカムスリーブを移動させるためにカムスリーブに動作可能に接続されるアクチュエータと、カムスリーブ内に配置される１つ以上のピンとを更に有してもよい。１つ以上のピンは、１つ以上のピンがピストンヘッド内に径方向で引き込まれる第１の引き込み位置又は離脱位置と、１つ以上のピンがピストンヘッドの外面に対して径方向外側に突出する第２の延出位置又は係合位置との間でカムスリーブの可逆的な移動に伴って１つ以上のトラックの内部で可逆的に移動可能であってもよく、１つ以上のピンは、１つ以上のピンが第２の位置にあるときにプランジャの内部上の径方向内側に面する張出部などのピン係合面と係合するように構成される。
【０００８】
本開示の他の例では、ピストンヘッドが１つ以上の開口を有してもよく、１つ以上の開口を通じて１つ以上のピンが第１の位置と第２の位置との間で可逆的に移動可能である。１つ以上のピンは、１つ以上のピンが第２の位置又は延出位置にあるとき又は１つ以上のピンが第１の引き込み位置に移動されるときにそれぞれプランジャのピン係合面と係合又は離脱するように構成されてもよい。カムスリーブは、ピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に可逆的に移動可能であってもよい。カムスリーブは、アクチュエータと動作可能に接続されるネジと螺合可能に相互作用するためのネジ付きインタフェースを有してもよい。ネジ付きインタフェースは、雌ネジ山又は雄ネジ山を有してもよく、ネジは、対応する雄ネジ山又は雌ネジ山を有する。ネジは、出力シャフトを介してアクチュエータに接続されてもよい。アクチュエータは、回転電気モータ、リニア電気モータ、リニアアクチュエータ、又は、ソレノイドであってもよい。アクチュエータの回転運動は、カムスリーブを直線方向に可逆的に移動させてもよい。アクチュエータの直線運動は、カムスリーブをピストンヘッドの縦軸に沿う軸方向に移動させてもよい。アクチュエータは、アクチュエータの回転方向を含むアクチュエータの回転運動を制御するためのコントローラに動作可能に接続されてもよい。
【０００９】
他の実施形態によれば、本開示は、流体注入器用のピストンを提供する。ピストンは、ピストンヘッドと、ピストンヘッドと関連付けられるプランジャ係合機構とを備えてもよい。プランジャ係合機構は、ピストンヘッド内に配置されてピストンヘッドに対して移動可能なカムスリーブを含んでもよく、カムスリーブは、カム面を形成する１つ以上のトラックを有する。プランジャ係合機構は、ピストンヘッドに対してカムスリーブを移動させるためにカムスリーブに動作可能に接続されるアクチュエータと、カムスリーブ内に少なくとも部分的に配置される１つ以上のピンとを更に有してもよい。１つ以上のピンは、１つ以上のピンがピストンヘッド内に径方向で引き込まれる第１の引き込み位置又は離脱位置と、１つ以上のピンがピストンヘッドの外面に対して径方向外側に突出する第２の延出位置又は係合位置との間でカムスリーブの可逆的な移動に伴って１つ以上のトラックの内部で可逆的に移動可能であってもよく、１つ以上のピンは、１つ以上のピンが第２の位置にあるときにプランジャの内部上の径方向内側に面する張出部などのピン係合面と係合するように構成される。
【００１０】
本開示の他の例は、一般に、シリンジプランジャを流体注入器システムのピストンヘッドと係合させるための方法に関する。方法は、ピストンヘッドを少なくとも部分的にプランジャの内部キャビティの内部へ前進させるステップと、ピストンヘッド内に配置されるカムスリーブをピストンヘッドに対して軸方向に前進させるステップとを含んでもよい。カムスリーブの前進により、カムスリーブの１つ以上のトラック内に少なくとも部分的に配置される１つ以上のピンは、１つ以上のピンがピストンヘッド内に径方向で引き込まれる第１の位置又は引き込み位置から、１つ以上のピンがプランジャの少なくとも一部と係合するべく径方向外側に突出する第２の位置又は延出位置へ移動してもよい。
【００１１】
本開示の他の例は、一般に、流体注入器システムのピストンヘッドのためのプランジャ係合機構に関する。プランジャ係合機構は、ピストンヘッドに対して移動可能なカムスリーブを含んでもよい。カムスリーブは、カム面を形成する１つ以上のトラックを有してもよい。プランジャ係合機構は、ピストンヘッドに対してカムスリーブを移動させるためにカムスリーブに動作可能に接続されるアクチュエータと、カムスリーブ内に少なくとも部分的に配置されてカムスリーブの１つ以上のトラックの内部で移動可能な１つ以上のピンとを更に有してもよい。カムスリーブの動作は、１つ以上のトラックの内部で１つ以上のピンの動作を引き起こしてもよい。１つ以上のピンは、１つ以上のピンがピストンヘッド内に径方向で引き込まれる第１の位置又は引き込み位置と、１つ以上のピンがピストンヘッドの外面に対して径方向外側に突出する第２の位置又は延出位置との間で移動可能であってもよい。
【００１２】
他の例によれば、本出願の開示は、以下の項のうちの１つ以上によって特徴付けられてもよい。
【００１３】
［項１］ピストンヘッドを有する少なくとも１つの往復動作可能なピストンと、ピストンヘッドと関連付けられるプランジャ係合機構とを備え、プランジャ係合機構が、ピストンヘッド内に配置されてピストンヘッドに対して移動可能なカムスリーブであって、カムスリーブがカム面を形成する１つ以上のトラックを有する、カムスリーブと、ピストンヘッドに対してカムスリーブを移動させるためにカムスリーブに動作可能に接続されるアクチュエータと、カムスリーブ内に少なくとも部分的に配置される１つ以上のピンであって、１つ以上のピンがピストンヘッド内に径方向で引き込まれる第１の離脱位置と１つ以上のピンがピストンヘッドの外面に対して径方向外側に突出する第２の係合位置との間でカムスリーブの移動に伴って１つ以上のトラックの内部で移動可能である、１つ以上のピンとを備える、流体注入器システム。
【００１４】
［項２］ピストンヘッドが１つ以上の開口を備え、１つ以上の開口を通じて１つ以上のピンが第１の離脱位置と第２の係合位置との間で移動可能である、項１に記載の流体注入器システム。
【００１５】
［項３］１つ以上のピンが第２の係合位置にあるときに１つ以上のピンがプランジャの一部のピン係合面と係合するように構成される、項１又は２に記載の流体注入器システム。
【００１６】
［項４］カムスリーブは、ピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に移動可能である、項１から３のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【００１７】
［項５］カムスリーブは、アクチュエータと動作可能に接続されるネジと螺合可能に相互作用するためのネジ付きインタフェースを有する、項１から４のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【００１８】
［項６］ネジ付きインタフェースが雌ネジ山又は雄ネジ山を有し、ネジが対応する雄ネジ山又は雌ネジ山を有する、項５に記載の流体注入器システム。
【００１９】
［項７］ネジが出力シャフトを介してアクチュエータと接続される、項５又は６に記載の流体注入器システム。
【００２０】
［項８］１つ以上のトラックそれぞれは、プランジャヘッドの縦軸から近位−遠位方向に逸れ、それにより、トラックの遠位端がトラックの近位端よりも縦軸から径方向に離れている、項１から７のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【００２１】
［項９］１つ以上のピンそれぞれが一のトラック又は１つ以上のトラックに受容される球状端部を有する、項１から８のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【００２２】
［項１０］１つ以上のトラックそれぞれが対角的に直線状の形状又は弓形形状を有する、項１から９のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【００２３】
［項１１］アクチュエータは、回転電気モータ、リニア電気モータ、リニアアクチュエータ、及び、ソレノイドのうちの少なくとも１つである、項１から１０のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【００２４】
［項１２］アクチュエータの回転運動は、カムスリーブをピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に可逆的に移動させる、項１から１１のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【００２５】
［項１３］アクチュエータの直線運動は、カムスリーブをピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に移動させる、項１から１１のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【００２６】
［項１４］アクチュエータは、アクチュエータの回転運動を制御するためのコントローラに動作可能に接続される、項１から１２のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
【００２７】
［項１５］流体注入器のためのピストンであって、ピストンは、ピストンヘッドと、ピストンヘッドと関連付けられるプランジャ係合機構とを備え、プランジャ係合機構が、ピストンヘッド内に配置されてピストンヘッドに対して移動可能なカムスリーブであって、カムスリーブがカム面を形成する１つ以上のトラックを有する、カムスリーブと、ピストンヘッドに対してカムスリーブを移動させるためにカムスリーブに動作可能に接続されるアクチュエータと、カムスリーブ内に少なくとも部分的に配置される１つ以上のピンであって、１つ以上のピンがピストンヘッド内に径方向で引き込まれる第１の離脱位置と１つ以上のピンがピストンヘッドの外面に対して径方向外側に突出する第２の係合位置との間でカムスリーブの移動に伴って１つ以上のトラックの内部で移動可能である、１つ以上のピンとを備える、ピストン。
【００２８】
［項１６］ピストンヘッドが１つ以上の開口を備え、１つ以上の開口を通じて１つ以上のピンが第１の離脱位置と第２の係合位置との間で移動可能である、項１５に記載のピストン。
【００２９】
［項１７］１つ以上のピンが第２の係合位置にあるときに１つ以上のピンがプランジャの一部のピン係合面と係合するように構成される、項１５又は１６に記載のピストン。
【００３０】
［項１８］カムスリーブは、ピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に移動可能である、項１５から１７のいずれか一項に記載のピストン。
【００３１】
［項１９］カムスリーブは、アクチュエータと動作可能に接続されるネジと螺合可能に相互作用するためのネジ付きインタフェースを有する、項１５から１８のいずれか一項に記載のピストン。
【００３２】
［項２０］ネジ付きインタフェースが雌ネジ山又は雄ネジ山を有し、ネジが対応する雄ネジ山又は雌ネジ山を有する、項１９に記載のピストン。
【００３３】
［項２１］ネジが出力シャフトを介してアクチュエータと接続される、項１９又は２０に記載のピストン。
【００３４】
［項２２］アクチュエータは、回転電気モータ、リニア電気モータ、リニアアクチュエータ、又は、ソレノイドである、項１５から２１のいずれか一項に記載のピストン。
【００３５】
［項２３］アクチュエータの回転運動は、カムスリーブをピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に可逆的に移動させる、項１５から２２のいずれか一項に記載のピストン。
【００３６】
［項２４］アクチュエータの直線運動は、カムスリーブをピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に移動可能な状態で移動させる、項１５から２２のいずれか一項に記載のピストン。
【００３７】
［項２５］アクチュエータは、アクチュエータの回転運動を制御するためのコントローラに動作可能に接続される、項１５から２３のいずれか一項に記載のピストン。
【００３８】
［項２６］シリンジプランジャを流体注入器システムのピストンヘッドと係合させるための方法であって、方法は、ピストンヘッドを少なくとも部分的にプランジャの内部キャビティの内部へ前進させるステップと、ピストンヘッド内に配置されるカムスリーブをピストンヘッドに対して軸方向に前進させるステップとを含み、カムスリーブの前進により、カムスリーブの１つ以上のトラック内に少なくとも部分的に配置される１つ以上のピンが、１つ以上のピンがピストンヘッド内に径方向で引き込まれる第１の離脱位置から、１つ以上のピンがシリンジプランジャの少なくとも一部と係合するべく径方向外側に突出する第２の係合位置へ移動する、方法。
【００３９】
［項２７］ピストンヘッドに対してカムスリーブを前進させるステップは、カムスリーブのネジ付きインタフェースと動作可能に接続されるネジを回転させるステップを含む、項２６に記載の方法。
【００４０】
［項２８］ネジが回転電気モータによって回転される、項２７に記載の方法。
【００４１】
［項２９］ピストンヘッドに対してカムスリーブを前進させるステップは、カムスリーブをピストンヘッドの遠位端に向けて移動させるステップを含む、項２６から２８のいずれか一項に記載の方法。
【００４２】
［項３０］１つ以上のピンが第２の係合位置にあるときに１つ以上のピンがシリンジプランジャの一部のピン係合面と係合する、項２６から２９のいずれか一項に記載の方法。
【００４３】
［項３１］流体注入器システムのピストンヘッドのためのプランジャ係合機構であって、プランジャ係合機構は、ピストンヘッドに対して移動可能なカムスリーブであって、カムスリーブがカム面を形成する１つ以上のトラックを有する、カムスリーブと、ピストンヘッドに対してカムスリーブを移動させるためにカムスリーブに動作可能に接続されるアクチュエータと、カムスリーブ内に少なくとも部分的に配置されてカムスリーブの１つ以上のトラックの内部で移動可能な１つ以上のピンとを備え、カムスリーブの移動が１つ以上のトラックの内部で１つ以上のピンの移動を引き起こし、１つ以上のピンは、１つ以上のピンがピストンヘッド内に径方向で引き込まれる第１の離脱位置と、１つ以上のピンがピストンヘッドの外面に対して径方向外側に突出する第２の係合位置との間で移動可能である、プランジャ係合機構。
【００４４】
［項３２］ピストンヘッドが１つ以上の開口を備え、１つ以上の開口を通じて１つ以上のピンが第１の離脱位置と第２の係合位置との間で移動可能である、項３１に記載のプランジャ係合機構。
【００４５】
［項３３］１つ以上のピンが第２の係合位置にあるときに１つ以上のピンがプランジャの一部のピン係合面と係合するように構成される、項３１又は３２に記載のプランジャ係合機構。
【００４６】
［項３４］カムスリーブは、ピストンヘッドの縦軸に沿った方向で軸方向に移動可能である、項３１から３３のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【００４７】
［項３５］カムスリーブは、アクチュエータと動作可能に接続されるネジと螺合可能に相互作用するためのネジ付きインタフェースを有する、項３１から３４のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【００４８】
［項３６］ネジ付きインタフェースが雌ネジ山又は雄ネジ山を有し、ネジが対応する雄ネジ山又は雌ネジ山を有する、項３５に記載のプランジャ係合機構。
【００４９】
［項３７］ネジが出力シャフトを介してアクチュエータと接続される、項３６に記載のプランジャ係合機構。
【００５０】
［項３８］１つ以上のトラックそれぞれは、プランジャヘッドの縦軸から近位−遠位方向に逸れ、それにより、トラックの遠位端がトラックの近位端よりも縦軸から径方向に離れている、項３１から３６のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【００５１】
［項３９］１つ以上のピンそれぞれが一のトラック又は１つ以上のトラックに受容される球状端部を有する、項３１から３７のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【００５２】
［項４０］１つ以上のトラックそれぞれが対角的に直線状の形状又は弓形形状を有する、項３１から３８のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【００５３】
［項４１］アクチュエータは、回転電気モータ、リニア電気モータ、リニアアクチュエータ、又は、ソレノイドである、項３１から４０のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【００５４】
［項４２］アクチュエータの回転運動がカムスリーブを直線方向に移動させる、項３１から４１のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【００５５】
［項４３］アクチュエータの直線運動がカムスリーブを直線方向に移動させる、項３１から４１のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【００５６】
［項４４］アクチュエータは、アクチュエータの回転運動を制御するためのコントローラに動作可能に接続される、項３１から４２のいずれか一項に記載のプランジャ係合機構。
【００５７】
シリンジプランジャ係合機構のこれらの及び他の特徴及び特性、並びに、構造の関連要素及び部品の組み合わせの動作方法及び機能、及び、製造の経済性は、添付図面に関連する以下の説明及び添付の特許請求の範囲を考慮すると更に明らかとなり、添付図面の全てはこの明細書の一部を形成する。しかしながら、言うまでもなく理解できるように、図面は単に例示及び説明の目的のためにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】本開示の１つの例に係る多流体送出システムの斜視図である。
【図１Ｂ】アクセスパネルが開位置にある図１Ａの多流体送出システムの斜視図である。
【図２】図１Ａの多流体送出システム内の様々な流体経路の概略図である。
【図３Ａ】多流体送出システムの受け入れスロットに挿入されるときの多目的使い捨てシステムの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの多目的使い捨てシステムの側面図である。
【図４Ａ】図３Ａの多流体送出システムの受け入れスロットに設置される多目的使い捨てシステムの斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａの多目的使い捨てシステムの側面図である。
【図４Ｃ】図４Ａの多目的使い捨てシステムの側断面図である。
【図５】本開示の１つの例に係る多目的使い捨てシステムのシリンジと共に用いるためのプランジャの側断面図である。
【図６】本開示の１つの例に係る多流体送出システムのピストンの斜視図である。
【図７】図６に示されるピストンの側断面図である。
【図８Ａ】ピストンのプランジャ係合機構が離脱位置で示されるピストン及びプランジャの側断面図である。
【図８Ｂ】プランジャ係合機構が係合位置で示される図８Ａに示されるピストン及びプランジャの側断面図である。
【図９】本開示の他の例に係る多流体送出システムのピストンの側断面図である。
【図１０】本開示の他の例に係る多流体送出システムのピストンの分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
例図は、一般に、本開示のシステム及び方法の好ましい非限定的な態様を示す。説明は装置の様々な態様を提示するが、それが決して開示を限定するものとして解釈されるべきでない。更に、本開示の態様の改変、概念、及び、用途は、当業者により、本明細書中の例図及び説明に包含されるがこれらに限定されないものとして解釈されるべきである。
【００６０】
以下の説明は、当業者が本開示を実行するために考えられる説明された態様を作り出して使用できるようにするために与えられる。しかしながら、様々な改変、等価物、変形、及び、代替が、当業者に依然として容易に明らかなままである。そのような改変、変形、等価物、及び、代替のありとあらゆるものが、本開示の思想及び範囲内にあることが意図される。
【００６１】
以下の説明の目的で、「上」、「下」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「上端」、「下端」、「横」、「縦」という用語及びそれらの派生語は、それが図面中で方向付けられる際の開示に関連するものとする。複数患者使い捨てセットのシリンジに関して使用される場合、「近位」という用語は、シリンジから流体を送出するためのピストンに最も近いシリンジの部分を指す。複数患者使い捨てセットのシリンジに関して使用される場合、「遠位」という用語は、送出ノズルに最も近いシリンジの部分を指す。複数患者使い捨てセットのシリンジに関して使用される場合、「径方向」という用語は、近位端と遠位端との間で延びるシリンジの縦軸に対して垂直な断面内の方向を指す。複数患者使い捨てセットのシリンジに関して使用される場合、「周方向」という用語は、シリンジの側壁の内面又は外面の周りの方向を指す。複数患者使い捨てセットのシリンジに関して使用される場合、「軸方向」という用語は、近位端と遠位端との間で延びるシリンジの縦軸に沿った方向を指す。本明細書中で使用される場合、「〜のうちの少なくとも１つ」という用語は、「〜のうちの１つ以上」と同義である。
【００６２】
また、添付図面に示されて以下の明細書に記載される特定の装置及びプロセスが本開示の単なる典型的な態様であることも理解されるべきである。したがって、本明細書中に開示される例に関連する特定の寸法及び他の物理的特性は、限定的であると見なされるべきでない。
【００６３】
同様の参照文字がその幾つかの図の全体にわたって同様の部分を指す図面を参照すると、本開示は、一般に、単一使用使い捨てセット（ＳＵＤＳ）コネクタを使用して患者に流体を送出するように構成される複数患者使い捨てセット（ＭＵＤＳ）１３０を有する多流体医療用注入器／注入システム１００（以下、「流体注入器システム１００」）に関する。本開示の流体注入器システム１００の実施形態に適したＭＵＤＳ１３０構成及びＳＵＤＳ構成の例は、ＰＣＴ出願国際公開第２０１６／１１２１６３号パンフレット及び国際公開第２１０５／１０６１０７号パンフレットに記載されており、それぞれの開示内容は、これを参照することによりその全体が本明細書中に組み入れられる。流体注入器システム１００は、本明細書中に個別に記載される複数の構成要素を含む。一般に、流体注入器システム１００は、本明細書中に記載されるように、電動注入器管理部又は装置、及び、１つ以上の流体を加圧下で１つ以上の多用量容器から患者に送出するために注入器と関連付けられるようになっている流体送出セットを有する。流体注入器システム１００の様々な装置、構成要素、及び、特徴、並びに、それらと関連付けられる流体送出セットは、同様に本明細書中で詳細に記載される。
【００６４】
図１Ａを参照すると、流体注入器システム１００は、対向する側面１０４、遠位端又は上端１０６、及び、近位端又は下端１０８を有する注入器ハウジング１０２を含む。幾つかの例において、ハウジング１０２は、床面上でハウジング１０２を回転可能及び移動可能に支持するための１つ以上のホイール１１２を有するベース１１０上に支持されてもよい。１つ以上のホイール１１２は、ハウジング１０２が所望の位置に位置決めされた時点で不用意に移動するのを防止するべくロック可能であってもよい。少なくとも１つのハンドル１１４が、流体注入器システム１００の移動及び位置決めを容易にするために設けられてもよい。他の例において、ハウジング１０２は、床、天井、壁、又は、他の構造体などの固定表面に取り外し可能に又は取り外し不能に固定されてもよい。ハウジング１０２は、様々な機械的駆動構成要素、機械的駆動構成要素を駆動させるために必要な電気的及び電力構成要素、並びに、本明細書中に記載される流体注入器システム１００と関連付けられる往復移動可能なピストン１０３（図２に示される）の動作を制御するために使用される電子メモリ及び電子制御装置などの制御構成要素（以下、電子制御装置）を収容する。そのようなピストン１０３は、モータによって駆動されるボールネジシャフト、ボイスコイルアクチュエータ、ラックアンドピニオンギアドライブ、リニアモータなどの電気機械駆動構成要素を介して往復動作可能であってもよい。幾つかの例では、機械的駆動構成要素、電気的及び電力構成要素、及び、制御構成要素のうちの少なくとも幾つかがベース１１０上に設けられてもよい。
【００６５】
図１Ｂを参照し及び引き続き図１Ａを参照すると、流体注入器システム１００は、機械的駆動構成要素、電気的及び電力構成要素、及び、制御構成要素のうちの少なくとも幾つかを収容する少なくとも１つのドア１１６を有する。ドア１１６は、望ましくは、開位置（図１Ｂに示される）と閉位置（図１Ａに示される）との間で移動可能である。幾つかの例では、ドア１１６がロック可能であってもよい。
【００６６】
流体注入器システム１００は、少なくとも１つのバルク流体源１２０と接続するための少なくとも１つのバルク流体コネクタ１１８を更に含む。幾つかの例では、複数のバルク流体コネクタ１１８が設けられてもよい。例えば、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、３つのバルク流体コネクタ１１８が並んで又は他の配列で設けられてもよい。幾つかの例において、少なくとも１つのバルク流体コネクタ１１８は、バイアル、ボトル、又は、バッグなどの少なくとも１つのバルク流体源１２０に取り外し可能に接続するように構成されるスパイクであってもよい。少なくとも１つのバルク流体コネクタ１１８は、それぞれの新しいバルク流体源１２０との再利用可能な又は再利用不可能なインタフェースを有してもよい。少なくとも１つのバルク流体コネクタ１１８は、本明細書中に記載されるように、複数患者使い捨てセットに形成されてもよく又は複数患者使い捨てセットとチューブにより取り付けられてもよい。少なくとも１つのバルク流体源１２０は、流体注入器システム１００に送出するための生理食塩水、撮像造影溶液、又は、他の医用流体などの医用流体を受けるように構成されてもよい。ハウジング１０２は、それが流体注入器システム１００に接続された時点で少なくとも１つのバルク流体源１２０を支持するための少なくとも１つの支持部材１２２を有してもよい。
【００６７】
図１Ａを参照すると、流体注入器システム１００は、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）表示ウィンドウなどの１つ以上のユーザインタフェース１２４を含む。ユーザインタフェース１２４は、現在の流量、流体圧力、及び、流体注入器システム１００に接続される少なくとも１つのバルク流体源１２０に残っている量など、流体注入器システム１００にかかわる流体注入手順に関する情報を表示してもよく、また、オペレータが流体注入器システム１００の動作のためのコマンド及び／又はデータを入力できるようにするタッチスクリーンＧＵＩであってもよい。ユーザインタフェース１２４は、流体注入器システム１００の制御要素及び機械的要素と共に、注入器ハウジング１０２上に示されるが、幾つかの例において、ユーザインタフェース１２４は、ハウジング１０２に取り外し可能に接続されてハウジング１０２と有線又は無線リンク通信状態にあるタブレットであってもよい。更に、流体注入器システム１００及び／又はユーザインタフェース１２４は、流体注入器システム１００の付き添いオペレータによる触覚操作のための少なくとも１つの制御ボタン１２６を含んでもよい。特定の例において、少なくとも１つの制御ボタン１２６は、オペレータによりコマンド及び／又はデータを入力するためのキーボードの一部であってもよい。少なくとも１つの制御ボタン１２６は、電子制御装置に直接的な入力を行うために流体注入器システム１００と関連付けられる電子制御装置に配線で接続されてもよい。また、少なくとも１つの制御ボタン１２６は、タッチスクリーンなどのユーザインタフェース１２４のグラフィック部分であってもよい。いずれの構成においても、少なくとも１つの制御ボタン１２６は、望ましくは、（１）複数患者使い捨てセットが装填された又は取り外されたことを認識すること、（２）複数患者使い捨てセットのロック／ロック解除、（３）流体注入器システム１００の充填／パージを開始すること及び／又は確認すること、患者及び／又は注射手順に関連する情報及び／又はデータを入力すること、及び、（４）注入手順を開始する／停止すること、などを含むがこれらに限定されない特定の個々の制御機能を流体注入器システム１００の付き添いオペレータに与える。ユーザインタフェース１２４及び／又は流体注入器システム１００と関連する任意の電子処理ユニットは、病院ネットワークシステムなどの操作及び／又はデータ記憶システムに有線又は無線で接続されてもよい。
【００６８】
図１Ｂを参照すると、流体注入器システムは、１つ以上の流体を１つ以上のバルク流体源１２０から患者に送出するために流体注入器システム１００に取り外し可能に接続されるＭＵＤＳ１３０を含む。流体注入器システム１００は、本明細書中に記載されるように、単一使用使い捨てセットをＭＵＤＳ１３０に解放可能に接続するための少なくとも１つのスロット又はアクセスポート１２８（図１Ａに示される）を含む。ＭＵＤＳ１３０は、１つ以上のシリンジ又はポンプ１３２を含んでもよい。幾つかの例では、シリンジ１３２の数がバルク流体源１２０の数に対応してもよい。例えば、図１Ｂを参照すると、特定の実施形態において、ＭＵＤＳ１３０は、各シリンジ１３２がバルク流体源１２０のうちの１つに流体接続可能であるように並んだ配列を成す３つのシリンジ１３２を有する。幾つかの例において、１つ又は２つのバルク流体源１２０は、ＭＵＤＳ１３０の１つ以上のシリンジ１３２に接続されてもよい。各シリンジ１３２は、対応するバルク流体コネクタ１１８及び関連するＭＵＤＳ流体経路１３４によってバルク流体源１２０のうちの１つに流体接続可能であってもよい。ＭＵＤＳ流体経路１３４は、バルク流体コネクタ１１８に接続するスパイク要素を有してもよい。幾つかの例では、バルク流体コネクタ１１８がＭＵＤＳ  １３０上に直接に設けられてもよい。
【００６９】
図３Ａを更に参照すると、ＭＵＤＳ１３０は、流体注入器システム１００のハウジング１０２に取り外し可能に接続可能である。ＭＵＤＳ１３０は、１つ以上のシリンジ１３２を支持するためのフレーム１５４を含んでもよい。シリンジ１３２は、フレーム１５４に取り外し可能に又は取り外し不能に接続されてもよい。特定の例において、少なくとも１つのシリンジ１３２は、フレーム１５４と共成形されてもよく、或いは、フレーム１５４に接着又は溶着されてもよい。図３Ｂを更に参照すると、各シリンジ１３２は、前端又は遠位端１４０及び後端又は近位端１４２を有する長尺で略円筒状のシリンジ本体１３８を有する。シリンジプランジャ１４４は、シリンジ本体１３８内に配置されると共に、流体注入器システム１００と関連するピストン１０３の動きに起因してシリンジ本体１３８の内部で往復移動できる。シリンジ本体１３８の遠位端１４０は、本明細書中に記載されるように、略円錐形状であると共に、流体注入器システム１００内に形成される凹部に形成される対応する頂点曲線と適合するようになっている頂点又は円錐点へと先細る。シリンジの頂点又は円錐点は、シリンジ本体１３８の中心縦軸Ｌに沿って位置される。各シリンジ１３２は、頂点又は円錐点の末端に排出出口又は排出導管１４６を有する。各シリンジ１３２の排出出口１４６は、マニホールド１４８及びバルク流体コネクタ１１８との流体連通をもたらす弁１３６（図２に示される）と流体連通している。また、マニホールド１４８は、シリンジ１３２を単一の一体構造として取り扱うことができるようにフレーム１５４と共にシリンジ１３２を支持してもよい。幾つかの例では、マニホールド１４８が各シリンジ１３２の遠位端１４０を支持し、一方、フレーム１５４が各シリンジ１３２の近位端１４２を支持する。シリンジ１３２は、並んだ向き又はシリンジ１３２の相対的な位置決めを保持する他の向きで配置されてもよい。
【００７０】
特に図２を参照すると、流体注入器システム１００の様々な流体経路の概略図が与えられる。ＭＵＤＳ１３０は、どの医用流体又は医用流体の組み合わせが多用量バルク流体源１２０から引き出されるか及び／又は各シリンジ１３２を介して患者に送出されるかを制御するためのストップコック弁などの１つ以上の弁１３６を含んでもよい。幾つかの例において、１つ以上の弁１３６は、複数のシリンジ１３２の遠位端１４０又はマニホールド１４８に設けられてもよい。マニホールド１４８は、弁１３６及び／又はシリンジ１３２を介して、各シリンジ１３２を対応するバルク流体源１２０に接続するＭＵＤＳ流体経路１３４の第１の端部と流体連通してもよい。ＭＵＤＳ流体経路１３４の反対側の第２の端部は、バルク流体源１２０と流体接続するように構成されるそれぞれのバルク流体コネクタ１１８に接続されてもよい。１つ以上の弁１３６の位置に応じて、流体が１つ以上のシリンジ１３２に引き込まれてもよく又は流体が１つ以上のシリンジ１３２から送出されてもよい。シリンジ１３２の充填中などの第１の位置において、１つ以上の弁１３６は、流体がＭＵＤＳ流体経路１３４などの流体入口ライン１５０を介してバルク流体源１２０から所望のシリンジ１３２へと流れるように方向付けられる。充填手順の間にわたって、１つ以上の弁１３６は、１つ以上の流体出口ライン１５２又はマニホールド１４８を通じた流体の流れが遮断されるように位置決めされる。流体送出手順中などの第２の位置において、１つ以上のシリンジ１３２からの流体は、１つ以上の流体出口ライン１５２又はシリンジ弁出口ポートを介してマニホールド１４８に送出される。第３の位置において、１つ以上のシリンジ１３２への全ての流体の流入及び１つ以上のシリンジ１３２からの全ての流体の流出は、例えばシリンジ１３２の内部と流体入口ライン１５０又は１つ以上の流体出口ライン１５２／マニホールド１４８との間が流体連通しない位置へと１つ以上の弁１３６を切り換えることによって遮断されてもよい。送出手順の間にわたって、１つ以上の弁１３６は、１つ以上の流体入口ライン１５０を通じた流体の流れが遮断されるように位置決めされる。１つ以上の弁１３６、流体入口ライン１５０、及び／又は、流体出口ライン１５２は、マニホールド１４８に組み込まれてもよい。１つ以上の弁１３６は、手動又は自動の処理によって第１、第２、又は、第３の位置に選択的に位置決めされてもよい。例えば、オペレータは、１つ以上の弁１３６を充填又は流体送出のための所望の位置に位置決めしてもよい。他の例において、流体注入器システム１００の少なくとも一部は、本明細書中に記載されるように、オペレータによる入力に基づいて１つ以上の弁１３６を充填又は流体送出のための所望の位置に自動的に位置決めするように動作可能である。
【００７１】
引き続き図２を参照すると、幾つかの例において、流体出口ライン１５２は、流体注入器システム１００上の廃棄物リザーバ１５６に接続されてもよい。廃棄物リザーバ１５６は、汚染を防ぐためにシリンジ１３２とは別個であることが望ましい。幾つかの例において、廃棄物リザーバ１５６は、例えばプライミング動作中にシリンジ１３２から排出される廃棄物流体を受けるように構成される。廃棄物リザーバ１５６は、廃棄物リザーバ１５６の内容物を処分するためにハウジング１０２から取り外し可能であってもよい。他の例において、廃棄物リザーバ１５６は、廃棄物リザーバ１５６をハウジング１０２から取り外すことなく廃棄物リザーバ１５６の内容物を空にするための排出ポート（図示せず）を有してもよい。幾つかの例では、廃棄物リザーバ１５６がＭＵＤＳ１３０とは別個の構成要素として設けられる。
【００７２】
流体注入器システム１００及びＭＵＤＳ１３０の前述の説明を念頭に置き、ここで、ハウジング１０２上の受け入れ空間１５８（図３Ａに示される）の内部へのＭＵＤＳ１３０の典型的な装填について図３Ａ〜図４Ｂを参照して説明する。以下の説明では、ＭＵＤＳ１３０が単一又は複数の患者により使用するために流体注入器システム１００に接続されて流体注入器システム１００との接続が外されてもよいことが想定される。最初に図３Ａを参照すると、受け入れ空間１５８は、後部側壁１６４によって上端プレート１６２から分離される下端プレート１６０を有する。下端プレート１６０は複数の開口１６６を有し、これらの開口１６６を通じて流体注入器システム１００のピストン１０３（図２に示される）がＭＵＤＳ１３０それぞれのプランジャ１４４と係合するように延在する。ＭＵＤＳ１３０が流体注入器システム１００に装填されるときにＭＵＤＳ１３０のフレーム１５４を案内するために、少なくとも１つの下端ガイド１６８が下端プレート１６０上に形成される。幾つかの例において、下端ガイド１６８は、下端プレート１６０に対して隆起して後部側壁１６４に向かって挿入方向に狭くなる一対の壁として構成されてもよい。矢印Ｂの方向でのＭＵＤＳ１３０の挿入中、下端ガイド１６８は、ＭＵＤＳ１３０のフレーム１５４を位置決めしてフレーム１５４を受け入れ空間１５８の後部側壁１６４に向けて案内する案内面を形成する。このようにすると、ＭＵＤＳ１３０が最初に受け入れ空間１５８との位置がずらされるときであっても、ＭＵＤＳ１３０を受け入れ空間１５８の内部へと位置合わせすることができる。
【００７３】
図３Ｂを参照すると共に引き続き図３Ａを参照すると、上端プレート１６２は、少なくとも１つのシリンジ１３２の遠位端１４０を受けるように構成される。上端プレート１６２は、シリンジ１３２の遠位端１４０の少なくとも一部を受けるように形成される１つ以上のシリンジスロット１７０（図３Ａに示される）を有する。幾つかの例では、ＭＵＤＳ１３０が受け入れ空間１５８に挿入されると、上端プレート１６２のシリンジスロット１７０が少なくとも１つのシリンジ１３２の遠位端１４０とマニホールド１４８との間に配置されてもよい。上端プレート１６２は、図３Ｂに示される回動点Ｐ１を中心に回転可能であってもよく、又は、ＭＵＤＳ１３０に対して垂直方向に移動可能であってもよい。受け入れ空間１５８の内部へのＭＵＤＳ１３０の装填中などの第１の位置では、少なくとも１つのシリンジ１３２の頂点又は円錐点１４５が上端プレート１６２の下面を通過するように上端プレート１６２が上昇されてもよい。幾つかの例では、ＭＵＤＳ１３０が例えば付勢機構によって受け入れ空間１５８から取り外されるたびに上端プレート１６２が第１の位置に初期設定し得る。他の例では、少なくとも１つのシリンジ１３２の頂点又は円錐点１４５が少なくとも１つのシリンジスロット１７０と係合すると、上端プレート１６２を第１の位置に付勢することができる。
【００７４】
例えば図４Ａに示されるようにＭＵＤＳ１３０が後部側壁１６４と係合すると、上端プレート１６２を第２の位置に移動させることによってＭＵＤＳ１３０を受け入れ空間１５８にロックできる。第２の位置では、少なくとも１つのシリンジ１３２の頂点又は円錐点１４５が上端プレート１６２の下面と係合するように上端プレート１６２が下げられる。幾つかの例では、上端プレート１６２を付勢機構（図示せず）によって第２の位置に付勢できる。他の例では、上端プレート１６２を図４Ａ〜図４Ｂに示される矢印Ｃの方向に回動させることによって上端プレート１６２を第１の位置と第２の位置との間で手動又は自動により移動させることができる。上端プレート１６２は、ラッチ１７２による受け入れ空間１５８からのＭＵＤＳ１３０の取り外しを防止するためにＭＵＤＳ１３０に対してロックされ得る。ラッチ１７２は、上端プレート１６２が回動点Ｐ１を中心に回転するのを防止するように動作可能であってもよい。ラッチ１７２は、図４Ｂに示される矢印Ｄの方向で回動点Ｐ２を中心に回動可能なバネ荷重ラッチであってもよい。幾つかの例において、ラッチ１７２は、回動点Ｐ２を中心に回動可能なオーバーセンターバネ荷重ラッチであってもよい。図４Ｃを参照すると、ＭＵＤＳ１３０が受け入れ空間１５８内にロックされると、上端プレート１６２の下面が少なくとも１つのシリンジ１３２の頂点又は円錐点１４５と係合する。ロック位置では、各シリンジ１３２の縦軸Ｌが各シリンジスロット１７０の中心と位置合わせされる。上端プレート１６２がロック位置にあるときの受け入れ空間１５８からのＭＵＤＳ１３０の取り外しは、上端プレート１６２の下面と少なくとも１つのシリンジ１３２の頂点又は円錐点１４５との係合によって防止される。上端プレート１６２は、ロックされると、注入手順中にシリンジ１３２が軸方向に移動しないように実質的に保持する。
【００７５】
図４Ｃを参照すると、注入手順中、流体注入器システム１００の１つ以上のピストン１０３は、下端プレート１６０の開口１６６を通じて延在し、ＭＵＤＳ１３０それぞれのプランジャ１４４と係合する。各ピストン１０３は、各シリンジ１３２のバレルの内部でプランジャを近位方向及び遠位方向に移動できるようにするために、それぞれのプランジャ１４４に解放可能に接続するように構成される。本明細書中に記載されるように、ピストン１０３をそれぞれのプランジャ１４４に解放可能に接続するためにシリンジ係合機構が設けられてもよい。
【００７６】
注入手順が完了した時点で、少なくとも１つのシリンジ１３２の頂点又は円錐点又は円錐部１４５から上端プレート１６２をロック解除することにより、ＭＵＤＳ１３０が受け入れ空間１５８から取り外されてもよい。幾つかの例において、上端プレート１６２は、回動点Ｐ２を中心とするラッチ１７２の回動動作によってラッチ１７２をラッチ解除することによってロック解除される。ラッチ１７２がラッチ解除されると、上端プレート１６２がＭＵＤＳ１３０に対して上方に回動される。上端プレート１６２をロック解除することにより、上端プレート１６２をＭＵＤＳ１３０に対して移動（すなわち、回動又は上昇）させて、少なくとも１つのシリンジ１３２の頂点又は円錐点又は円錐部１４５が上端プレート１６２のシリンジスロット１７０（図３Ａに示される）を通過できるようにし得る。その後、ＭＵＤＳ１３０を後部側壁１６４（図３Ａに示される）から離れるように移動させることによって挿入方向Ｂとは反対の方向にＭＵＤＳ１３０を引き出すことができる。ＭＵＤＳの例及び特徴は、２０１６年１月７日に出願された国際出願公開第２０１６／１１２１６３号パンフレットに更に記載されており、その開示内容は参照によりその全体が本願に組み入れられる。ＭＵＤＳ１３０の取り外しの前又はそれと同時に、注入器の１つ以上のピストン１０３が１つ以上のプランジャから離脱されて最初の近位位置に引き込まれる。
【００７７】
図５を参照すると、本開示の１つの例に係るプランジャ１４４が示される。他の適切なプランジャ形態が米国出願公開第２０１７／００４３０８２号明細書に記載されており、また、例えば、本開示のＭＵＤＳ１３０で用いるのに適し得る動的なシールが２０１８年１月４日に出願された国際出願公開第２０１８／１２９１１６号パンフレットに記載され、その開示内容はこれを参照することによりその全体が本願に組み入れられる。明確にするために、シリンジ１３２のバレルが図５から省かれる。プランジャ１４４はプランジャ本体２００を含み、プランジャ本体２００は、プランジャ縦軸２０２、近位端２０４、遠位端２０６、及び、近位端２０４と遠位端２０６とを接続する周方向側壁２０８を有する。側壁２０８は、近位端２０４と遠位端２０６との間に均一又は不均一な厚さを有してもよい。側壁２０８は、連続の又は不連続の外面を有してもよい。プランジャ本体２００は、医療グレードバージョンを含む、ガラス、金属、プラスチック、又は、他の適切な材料から形成されてもよい。
【００７８】
引き続き図５を参照すると、プランジャ本体２００は、プランジャ本体２００の遠位端２０６の円錐形状部２１２とプランジャ本体２００の近位端２０４の円筒形状部２１４とによって形成される内部キャビティ２１０を有する。円錐形状部２１２は円筒形状部２１４と一体に形成されてもよい。幾つかの例において、円錐形状部２１２は、例えば摩擦嵌合及び／又は接着、溶着を使用して又は成形によってプランジャ本体２００の円筒形状部２１４に取り付けられ又はさもなければ固定されてもよい。円錐形状部２１２は、遠位端２０６で先が切り取られてもよい。
【００７９】
引き続き図５を参照すると、プランジャ本体２００は、プランジャ本体２００の外面の少なくとも一部を覆う弾性プランジャカバー２１６を有してもよい。シール２１８が、プランジャカバー２１６とシリンジバレルの内面との間の界面でプランジャカバー２１６に設けられてもよい。シール２１８は、シール２１８がシリンジバレルの内容積を液密態様でシールするようにシリンジバレルの内面と係合する弾性及び可撓性のシールであってもよい。プランジャカバー２１６は、プランジャ本体２００とは別個に設けられてもよく、又は、共成形などによってプランジャ本体２００と一体的に形成されてもよい。幾つかの例において、プランジャ本体２００の外面は、プランジャカバー２１６の少なくとも一部が周方向溝２２０内に保持されるように周方向溝２２０を有してもよい。
【００８０】
引き続き図５を参照すると、プランジャ１４４は、少なくとも１つの径方向内側に面するピン係合面２２２（以下、「ピン係合面２２２」と称する）をその内面に有する。ピン係合面２２２は、プランジャ本体２００の内面へと径方向外向きに凹まされる溝として形成されてもよい。ピン係合面２２２は、プランジャ本体２００の内周の少なくとも一部の周りで延在してもよい。幾つかの例において、ピン係合面２２２は、プランジャ本体２００の内周全体にわたって周方向に連続している。他の例において、ピン係合面２２２は、１つ以上の別個の周方向セグメントから構成されてもよい。ピン係合面２２２は、ピストン１０３の移動によってプランジャ１４４をシリンジ１３２のバレルの内部で往復駆動させることができるようにプランジャ１４４をピストン１０３と解放可能にロックできるようにするべく、本明細書中に記載されるプランジャ係合機構などのピストン１０３の少なくとも一部と相互作用するように構成される。特定の実施形態において、ピン係合面２２２は、ピストン１０３が近位方向に引き込まれるときに近位側の力に抗してピン係合面２２２を強化するために複数の補強機能部２０５を含んでもよい。
【００８１】
図６〜図７を参照すると、ピストン１０３が流体注入器システム１００（図１に示される）とは別個に示される。ピストン１０３は、ピストン１０３の移動によってプランジャ１４４をシリンジ１３２のバレルの内部で往復駆動させることができるようにプランジャ１４４を解放可能にロックするべくプランジャ１４４（図８Ａ〜図８Ｂに示される）と相互作用するように構成される。ピストン１０３は、好ましくはハウジング１０２内に収容される電動手段（図示せず）を介して流体注入器システム１００のハウジング１０２から伸縮可能である。電動手段は、例えば、適切な歯車装置（図示せず）を含む電気モータ、油圧システム、又は、空気圧システムを含んでもよい。
【００８２】
引き続き図６〜図７を参照すると、ピストン１０３はステム３００とピストンヘッド３０２とを含み、ピストンヘッド３０２は、ピストンヘッド３０２の少なくとも一部がステム３００よりも遠位側に延びるようにステム３００の遠位端に形成される。ピストン１０３は、変形に耐える金属又はプラスチックなどの硬質材料から構成される。ピストンヘッド３０２は、尖った遠位端３０６を伴う略円筒状の近位端３０４を有してもよい。近位端３０４及び遠位端３０６は、互いに取り外し可能に又は取り外し不能に接続されてもよい。例えば、図７に示されるように、近位端３０４は、遠位端との間に取り外し可能な接続をもたらすために遠位端３０６と螺合接続されてもよい。ピストンヘッド３０２の近位端３０４及び遠位端３０６は、プランジャ１４４（図５に示される）の内部キャビティ２１０の少なくとも一部の内側に受けられるように形成される。幾つかの例において、近位端３０４は、外側部分３０４ｂ内に配置される内側部分３０４ａを有してもよい。ピストン１０３は、内部キャビティ３１７がピストン１０３の少なくとも一部に形成されるように中空であってもよい。
【００８３】
特定の実施形態において、ピストンヘッド３０２は、例えば図８Ａ〜図８Ｂに示されるように、プランジャ１４４と相互作用してプランジャ１４４と解放可能に係合するように構成されるプランジャ係合機構３０８（図７に示される）を有してもよい。ピストン１０３をプランジャ１４４と係合させることにより、プランジャ１４４をシリンジ１３２のバレルの内部で往復駆動させることができる。プランジャ係合機構３０８は、ピストンヘッド３０２に対して径方向に可逆的に移動できる１つ以上のピン３１０を有してもよい。例えば、１つ以上のピン３１０は、１つ以上のピン３１０がピストンヘッド３０２の内部へと径方向に引き込まれる第１の位置又は引き込み位置と、１つ以上のピン３１０が近位端３０４の外面などのピストンヘッド３０２の外面に対して径方向外側に突出する第２の位置又は延出位置との間で移動可能であってもよい。１つ以上のピン３１０は、ピストンヘッド３０２の対応する開口３１２を通じて移動してもよい。係合機構への流体の進入を防ぐために１つ以上のＯリング３１９が各ピンと関連付けられてもよい。係合機構の内部への流体進入を防止するために追加のＯリング３１９ａ及びガスケット３１９ｂがピストンに沿う様々な位置と関連付けられてもよい（図１０を参照）。例えば、１つ以上のピン３１０は、プランジャ１４４の離脱及び係合をそれぞれ行うために、ピストンヘッド３０２の近位端３０４の対応する開口３１２を通じて矢印Ｅの方向で径方向内側に及び矢印Ｆの方向で径方向外側に（図７）移動できてもよい。１つ以上のピン３１０は、１つ以上のピン３１０が第２の位置又は延出位置にあるときにプランジャ１４４のピン係合面２２２と係合するように構成される。幾つかの例では、１つ以上のピン３１０が略円形の断面形状を有する。他の例において、１つ以上のピン３１０は、任意の他の規則的な又は不規則な幾何学的形状、例えば、正方形の断面、長方形の断面、又は、任意の他の多面体の断面を有してもよい。更なる例において、各ピン３１０は、ピストン１０３内に受けられる球状の第１の端部３１０ａと、ピストンヘッド３０２の対応する開口３１２を通じて延びるように形成される略角柱状の第２の端部３１０ｂとを有してもよい。
【００８４】
図７を参照すると、特定の実施形態によれば、プランジャ係合機構３０８は、カム面３１４ａに対して移動可能にピストン１０３の内部キャビティ３１７内に配置されるカムスリーブ３１４を有する。本明細書中に記載されるように、カムスリーブ３１４は、アクチュエータ３２４の作動に起因してピストン１０３の縦軸３１５に沿って近位方向又は遠位方向に移動可能である。カムスリーブ３１４は、ネジ付きインタフェース３２０を有する近位端３１８と、１つ以上のトラック３１６を有する遠位端３２２とを有する。ネジ付きインタフェース３２０は、雄ネジ山又は雌ネジ山を有してもよく、アクチュエータ３２４の雌ネジ山又は雄ネジ山の少なくとも一部とネジ係合するように構成される。カムスリーブ３１４は、近位端３１８上のネジ付きインタフェース３２０とアクチュエータ３２４の少なくとも一部との間の回転係合を介して内部キャビティ３１７の内部で直線的に可逆的に移動可能である。
【００８５】
引き続き図７を参照すると、カムスリーブ３１４の各トラック３１６は、ピン３１０のうちの１つの少なくとも一部を受けるように構成されてもよい。例えば、各トラック３１６は、各ピン３１０の球状の第１の端部３１０ａを受けてもよい。１つ以上のトラック３１６は、ピストン１０３の縦軸３１５に対して角度が付けられ、対応するピン３１０との係合のためのカム面を形成する。幾つかの例では、１つ以上のトラック３１６が対角的に直線状の形状を有する。他の例では、１つ以上のトラック３１６が弓形形状を有する。１つ以上のトラック３１６は、１つ以上のトラック３１６が近位−遠位方向で縦軸３１５から逸れるように配置される。すなわち、各トラック３１６の遠位端３１６ａは、各トラック３１６の近位端３１６ｂよりも縦軸３１５から径方向に離れている。プランジャヘッド３０２に対するカムスリーブ３１４の縦軸３１５に沿う遠位方向での移動により、ピン３１０がプランジャヘッド３０２の開口３１２に引き込まれるようにピン３１０がトラック３１６の遠位端３１６ａから近位端３１６ｂに向かって移動してもよい（図８Ａ）。逆に、近位方向へのカムスリーブ３１４の移動により、ピン３１０がプランジャヘッド３０２の開口３１２から径方向外側に延在されるようにピン３１０がトラック３１６の近位端３１６ｂから遠位端３１６ａに向かって移動してもよい（図８Ｂ）。他の実施形態では、１つ以上のトラック３１６の方向を近位−遠位方向で縦軸３１５から逆収束させることができることが理解されるべきである。プランジャヘッド３０２に対するカムスリーブ３１４の縦軸３１５に沿う近位方向での移動により、ピン３１０がプランジャヘッド３０２の開口３１２から延出されるようにピン３１０がトラック３１６の遠位端３１６ａから近位端３１６ｂに向かって移動してもよい（図８Ａ）。
【００８６】
他の実施形態では、１つ以上のトラック３１６の方向を逆にして１つ以上のトラック３１６が近位−遠位方向で縦軸３１５へ向けて収束するようにし得ることが理解されるべきである。すなわち、各トラック３１６の遠位端３１６ａは、各トラック３１６の近位端３１６ｂよりも径方向で縦軸３１５に近い。プランジャヘッド３０２に対するカムスリーブ３１４の縦軸３１５に沿う遠位方向での移動により、ピン３１０がプランジャヘッド３０２の開口３１２から径方向外側に延在されるようにピン３１０がトラック３１６の遠位端３１６ａから近位端３１６ｂに向かって移動してもよい（図８Ａ）。逆に、近位方向へのカムスリーブ３１４の移動により、ピン３１０がプランジャヘッド３０２の開口３１２に引き込まれるようにピン３１０がトラック３１６の近位端３１６ｂから遠位端３１６ａに向かって移動してもよい。
【００８７】
引き続き図７を参照すると、カムスリーブ３１４の近位端３１８は、アクチュエータ３２４によって駆動されるネジ３２６と螺合取り付け状態にある。ネジ３２６は、ネジ３２６のネジ山３２８がカムスリーブ３１４の近位端３１８のネジ付きインタフェース３２０と噛み合うように形成される。図７は、雌ネジ付きインタフェース３２０と螺合する雄ネジ付きネジ３２６を示すが、この構成は、ネジ付きインタフェース３２０が対応する雄ネジ山を有する状態でネジ３２６が雌ネジ式であるように逆にすることができる。ネジ３２６は、駆動シャフト３３０によってアクチュエータ３２４に接続され、駆動シャフト３３０は、アクチュエータ３２４の出力シャフト３３２に接続される。幾つかの例において、アクチュエータ３２４の出力シャフト３３２は、例えば近位端３３９を介してネジ３２６に直接接続されてもよい。アクチュエータ３２４の出力シャフト３３２の回転が縦軸３１５を中心にネジ３２６を回転させ、それにより、プランジャヘッド３０２の内部キャビティ３１７の内部でカムスリーブ３１４が直線的に移動する。このように、アクチュエータ３２４は、カムスリーブ３１４を第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成される（それぞれ図８Ａ〜図８Ｂ）。幾つかの例では、アクチュエータ３２４が回転電気モータであってもよい。図７に示される例において、アクチュエータ３２４は、縦軸３１５を中心に回転可能な出力シャフト３３２を有する回転電気モータである。
【００８８】
アクチュエータ３２４は、アクチュエータ３２４の回転運動を制御するためのコントローラ３３４に動作可能に接続される。例えば、アクチュエータ３２４は、アクチュエータ３２４の動作を制御するためにコントローラ３３４からアクチュエータ３２４に制御信号を送信する配線３３６によってコントローラ３３４に接続されてもよい。他の例では、アクチュエータ３２４がコントローラ３３４に無線で接続されてもよい。コントローラ３３４は、コントローラ３３４から受信される信号に応じてプランジャを係合させ又は離脱させるために、適切な方向、例えば時計回り又は反時計回りに回転するようにアクチュエータ３２４に指示してもよい。他の実施形態では、アクチュエータ３２４が一方向にのみ回転してもよく、また、ネジ３２６を時計回り又は反時計回りの方向に回転させるために歯車装置（図示せず）が使用されてもよい。
【００８９】
図９を参照すると、ピストン１０３’の実施形態が他の例に従って示される。図９に示されるピストン１０３’の構成要素は、図６〜図８Ｂに関連して本明細書中に記載されるピストン１０３の構成要素とほぼ同様である。図９における参照番号は、図６〜図８Ｂにおける対応する参照番号の同一の構成要素を示すために使用される。図６〜図８Ｂに一般的に示されるピストン１０３に関する前述の議論は、図９に示されるピストン１０３’に適用可能であるため、以下、図６〜図８Ｂに示されるピストン１０３と図９に示されるピストン１０３’との間の相対的な違いのみについて説明する。
【００９０】
図６〜図８Ｂに関連して本明細書中で説明されるプランジャ係合機構３０８は、回転運動のために構成されるアクチュエータ３２４を有するが、図９に示されるアクチュエータ３２４’は、縦軸３１５に沿った方向での直線運動のために構成される。幾つかの例において、アクチュエータ３２４’は、リニア電気モータ、リニアアクチュエータ、ソレノイド、ラックアンドピニオンなどであってもよい。アクチュエータ３２４’は、縦軸３１５に沿った方向でのアクチュエータ３２４’の直線運動がピストン１０３の内部キャビティ３１７の内部でのカムスリーブ３１４の対応する直線運動をもたらすようにカムスリーブ３１４に接続される。特に、カムスリーブ３１４は、アクチュエータ３２４’の直線運動に起因してピストン１０３の縦軸３１５に沿って近位／遠位方向に移動可能である。幾つかの例において、カムスリーブ３１４の近位端３１８は、螺合取り付けなどによって、アクチュエータ３２４’に取り外し可能に接続されてもよい。図６〜図８Ｂに関連して本明細書中に記載されるように、プランジャヘッド３０２に対するカムスリーブ３１４の縦軸３１５に沿う遠位方向での移動により、ピン３１０がプランジャヘッド３０２の開口３１２に引き込まれるようにピン３１０がトラック３１６の遠位端３１６ａから近位端３１６ｂに向けて移動してもよい。逆に、近位方向でのカムスリーブ３１４の移動により、ピン３１０がプランジャヘッド３０２の開口３１２から径方向外側に延在されるようにピン３１０がトラック３１６の近位端３１６ｂから遠位端３１６ａに向かって移動してもよい。前と同様に、他の実施形態では、１つ以上のトラック３１６の方向を逆にして１つ以上のトラック３１６が近位−遠位方向で縦軸３１５へ向けて収束するようにし得ることが理解されるべきである。その結果、そのような実施形態では、プランジャヘッド３０２に対するカムスリーブ３１４の遠位方向での移動により、ピン３１０が径方向外側に延在し、また、プランジャヘッド３０２に対するカムスリーブ３１４の近位方向での移動によりピン３１０が引き込まれる。
【００９１】
幾つかの例において、プランジャ係合機構は、その開示内容の全体が参照により本願に組み入れられる米国特許第８，９４５，０５１号の図４６Ｅ及び図４７Ｅに示されるプランジャ係合機構と同様又は同一であってもよい。例えば、プランジャ係合機構は、少なくとも１つのピンをシリンジプランジャとピストンとの間の干渉係合状態へと選択的に移動させるように構成される回転ソレノイド又はリニアソレノイドを有してもよい。
【００９２】
少なくとも１つのピストン１０３及び対応するプランジャ係合機構３０８の構造、対応するプランジャ１４４に対する少なくとも１つのピストン１０３のロック又は係合、及び、対応するプランジャ１４４からの少なくとも１つのピストン１０３のロック解除又は離脱について説明してきたが、これらを図８Ａ〜図８Ｂ及び図１０の分解図を参照して１つの実施形態に従って説明する。
【００９３】
ＭＵＤＳが流体注入器システム１００に装填された後にプランジャ１４４をピストン１０３と係合又はロックするために、ピストン１０３の遠位端がプランジャ１４４の遠位端の内面と接触するまでピストン１０３が縦軸３１５の方向で遠位側に前進される。プランジャ１４４は、シリンジバレルの近位端に、シリンジバレルの遠位端に、又は、シリンジバレルの近位端と遠位端との間の任意の軸方向位置に位置決めされてもよい。幾つかの態様において、ピストン１０３は、電気モータ（図示せず）などの電動手段を介してプランジャ１４４へ向けて遠位側に前進されもよい。他の態様では、手動操作によってピストン１０３がプランジャ１４４へ向けて遠位側に前進されてもよい。センサ（図示せず）を使用して、ピストン１０３がプランジャ１４４の遠位端と接触していることをセンサが検出した時点でピストン１０３の遠位側への移動を停止してもよい。或いは、ピストン１０３は、プランジャ１４４と接触して、プランジャ１４４がシリンジ１３２の遠位側円錐内面１４５と接触するまでプランジャ１４４を遠位側に前進されてもよく、プランジャ１４４とシリンジ１３２の遠位側円錐内面１４５との接触は、例えば、センサによって又はプランジャ１４４がシリンジ１３２の遠位側円錐内面１４５と接触する際の対抗力の増大によって感知されてもよい。ピストン１０３がプランジャ１４４とロックするように位置決めされた状態（図８Ａ）で、アクチュエータ３２４は、出力シャフト３３２の移動によりネジ３２６を縦軸３１５に対して第１の方向（時計回り又は反時計回り）に回転させるなどしてネジ３２６を移動させるべく作動される。
【００９４】
ネジ３２６の移動は、ネジ３２６のネジ山とカムスリーブ３１４上のネジ付きインタフェース３２０のネジ山との間の係合に起因してプランジャヘッド３０２の内部キャビティ３１７の内部でカムスリーブ３１４の対応する動きを引き起こす。特に、第１の方向でのネジ３２６の回転は、近位方向などの第１の方向でのカムスリーブ３１４の直線運動を引き起こし得る。逆に、縦軸３１５を中心とする反時計回り又は時計回りの方向など、第１の方向とは反対の第２の方向でのネジ３２６の回転は、遠位方向など、第１の方向とは反対の第２の方向でのカムスリーブ３１４の直線運動を引き起こし得る。
【００９５】
例えば図９に示されるような回転運動ではなく直線運動のためにアクチュエータ３２４’が構成された例に関し、縦軸３１５に沿う遠位方向でのアクチュエータ３２４’の動作は、プランジャヘッド３０２に対してカムスリーブ３１４を遠位側に移動させ、それにより、ピン３１０が第１の引き込み位置又は離脱位置へとプランジャヘッド３０２の開口３１２内に引き込まれるようにピン３１０をトラック３１６の遠位端３１６ａから近位端３１６ｂに向けて移動させる。逆に、縦軸３１５に沿う近位方向でのアクチュエータ３２４’の動作は、プランジャヘッド３０２に対してカムスリーブ３１４を近位側に移動させ、それにより、ピン３１０が第２の延出位置又は係合位置へとプランジャヘッド３０２の開口３１２から径方向外側に延在されるようにピン３１０をトラック３１６の近位端３１６ｂから遠位端３１６ａに向けて移動させる。
【００９６】
図８Ｂを参照すると共に引き続き図８Ａを参照すると、ネジ付きインタフェース３２０とネジ３２６との相互作用に起因するプランジャヘッド３０２の内部キャビティ３１７の内部でのカムスリーブ３１４の近位側への動作により、ピン３１０がプランジャヘッド３０２の開口３１２から第２の延出位置又は係合位置へと径方向外側に延在されるようにピン３１０がトラック３１６の近位端３１６ｂから遠位端３１６ａに向けて移動してもよい。図８Ｂに示される延出位置では、ピストン１０３の近位側への動作に伴ってプランジャ１４４を近位方向に移動できるように、ピン３１０がプランジャ１４４のピン係合面２２２と係合するように構成される。プランジャ検出ピン３２５が、プランジャの存在を検出するべく縦軸に沿って位置合わせされて遠位端３０６から突出してもよい。
【００９７】
流体注入器システム１００からＭＵＤＳを取り外すべくピストン１０３からプランジャ１４４を離脱させる又はロック解除するために、出力シャフト３３２の移動によりネジ３２６を第１の方向とは反対の第２の方向に回転させるなどしてネジ３２６を移動させるべくアクチュエータ３２４が作動される。ネジ３２６の移動は、ネジ３２６のネジ山とカムスリーブ３１４上のネジ付きインタフェース３２０のネジ山との間の係合に起因してプランジャヘッド３０２の内部キャビティ３１７の内部でカムスリーブ３１４の対応する動きを引き起こす。特に、第２の方向でのネジ３２６の回転は、遠位方向などの第２の方向でのカムスリーブ３１４の直線運動を引き起こし得る。ネジ付きインタフェース３２０とネジ３２６との相互作用に起因するプランジャヘッド３０２の内部キャビティ３１７の内部でのカムスリーブ３１４の遠位側への動作により、ピン３１０がプランジャヘッド３０２の開口３１２から第１の引き込み位置又は離脱位置へと径方向内側方向に引き込まれるようにピン３１０がトラック３１６の遠位端３１６ａから近位端３１６ｂに向けて移動してもよい。図８Ａに示される引き込み位置において、ピン３１０は、ピストン１０３がシリンジ１３２の内部から近位側に引き込まれた時点でＭＵＤＳの取り外しを可能にするべくプランジャ１４４をピストン１０３から取り外してプランジャ１４４をシリンジ１３２内に残したままにすることができるようにプランジャ１４４のピン係合面２２２から離脱される。
【００９８】
例えば図９に示されるような回転運動ではなく直線運動のためにアクチュエータ３２４’が構成された例では、縦軸３１５に沿う遠位方向でのアクチュエータ３２４’の動作は、プランジャヘッド３０２に対してカムスリーブ３１４を遠位側に移動させ、それにより、ピン３１０が第１の引き込み位置又は離脱位置へとプランジャヘッド３０２の開口３１２内に引き込まれるようにピン３１０をトラック３１６の遠位端３１６ａから近位端３１６ｂに向けて移動させる。逆に、縦軸３１５に沿う近位方向でのアクチュエータ３２４’の動作は、プランジャヘッド３０２に対してカムスリーブ３１４を近位側に移動させ、それにより、ピン３１０が第２の延出位置又は係合位置へとプランジャヘッド３０２の開口３１２から径方向外側に延在されるようにピン３１０をトラック３１６の近位端３１６ｂから遠位端３１６ａに向けて移動させる。
【００９９】
シリンジプランジャ係合機構の幾つかの例が添付図面に示されて詳しく前述したが、本開示の範囲及び思想から逸脱することなく他の例が当業者に明らかであり且つ当業者によって容易になされる。例えば、この開示が、可能な範囲で、任意の例の１つ以上の特徴を任意の他の例の１つ以上の特徴と組み合わせることができることを予期していることが理解されるべきである。したがって、前述の説明は、限定的ではなく例示的であるように意図される。
【符号の説明】
【０１００】
１００  流体注入器システム
１０２  注入器ハウジング／ハウジング
１０３  ピストン
１０３’  ピストン
１０４  側面
１０６  遠位端又は上端
１０８  近位端又は下端
１１０  ベース
１１２  ホイール
１１４  ハンドル
１１６  ドア
１１８  バルク流体コネクタ
１２０  バルク流体源
１２２  支持部材
１２４  ユーザインタフェース
１２６  制御ボタン
１２８  スロット又はアクセスポート
１３０  複数患者使い捨てセット（ＭＵＤＳ）
１３２  シリンジ又はポンプ
１３４  ＭＵＤＳ流体経路
１３６  弁
１３８  シリンジ本体
１４０  前端又は遠位端
１４２  後端又は近位端
１４４  シリンジプランジャ／プランジャ
１４５  頂点又は円錐点
１４６  排出出口又は排出導管
１４８  マニホールド
１５０  流体入口ライン
１５２  流体出口ライン
１５４  フレーム
１５６  廃棄物リザーバ
１５８  受け入れ空間
１６０  下端プレート
１６２  上端プレート
１６４  後部側壁
１６６  開口
１６８  下端ガイド
１７０  シリンジスロット
１７２  ラッチ
２００  プランジャ本体
２０２  プランジャ縦軸
２０４  近位端
２０５  補強機能部
２０６  遠位端
２０８  周方向側壁
２１０  内部キャビティ
２１２  円錐形状部
２１４  円筒形状部
２１６  プランジャカバー
２１８  シール
２２０  周方向溝
２２２  ピン係合面
３００  ステム
３０２  ピストンヘッド／プランジャヘッド
３０４  近位端
３０４ａ  内側部分
３０４ｂ  外側部分
３０６  遠位端
３０８  プランジャ係合機構
３１０  ピン
３１０ａ  第１の端部
３１０ｂ  第２の端部
３１２  開口
３１４  カムスリーブ
３１４ａ  カム面
３１５  縦軸
３１６  トラック
３１６ａ  遠位端
３１６ｂ  近位端
３１７  内部キャビティ
３１８  近位端
３１９  Ｏリング
３１９ａ  Ｏリング
３１９ｂ  ガスケット
３２０  ネジ付きインタフェース
３２２  遠位端
３２４  アクチュエータ
３２４’  アクチュエータ
３２６  ネジ
３２８  ネジ山
３３０  駆動シャフト
３３２  出力シャフト
３３４  コントローラ
３３６  配線
３３９  近位端
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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