САМООРИЕНТИРУЮЩИЙСЯ ШПРИЦ И ИНТЕРФЕЙС ШПРИЦА
SELF-ALIGNING SYRINGE AND SYRINGE INTERFACE

Область техники
Настоящее изобретение относится в целом к системе, включающей самоориентирующийся шприц с фронтальной загрузкой для использования с инжектором флюида, к соединительному интерфейсу для крепления шприца к инжектору, а также способу установки шприца в инжектор и удаления из него.
Уровень техники
В ходе многих медицинских диагностических и лечебных процедур врач вводит пациенту путем инъекции одну или несколько флюидов медицинского назначения. В последние годы разработано множество шприцов, приводимых в действие инжектором, и самих инжекторов для введения путем инъекции под давлением медицинских флюидов, таких как контрастный раствор (часто называемый просто «контрастом»), промывочное вещество, например физраствор, и др. для использования в таких процедурах, как ангиография, компьютерная томография (КТ), ультразвуковое исследование (УЗИ), магнитно-резонансная томография (МРТ), позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и другие процедуры молекулярной визуализации. В целом, эти инжекторы предназначены для доставки заданного количества флюида при заданном давлении и/или с заданной скоростью потока.
В ходе некоторых процедур инъекций врач помещает катетер или иглу, соединенную с трубкой, или снабженную другим соединением для доставки флюида в вену или артерию пациента. Катетер или трубка соединены с ручным или автоматическим устройством для инъекции флюида. Автоматические устройства для инъекции флюида, как правило, включают в себя по меньшей мере один шприц, соединенный с по меньшей мере одним инжектором флюида, имеющим, например, по меньшей мере один поршень с линейным приводом. По меньшей мере один шприц содержит, например, источник контраста и/или промывочной жидкости. Врач вводит настройки в электронную систему управления инжектором флюида для введения определенного объема контраста и/или физиологического раствора со скоростью введения, установленной для каждого из них.
Вводимый контраст и/или физиологический раствор поступает в сосудистую систему пациента через катетер или иглу, введенный(ую) в организм пациента, например в руку или паховую область. Доза контраста называется болюсом. После доставки болюса контраста в требуемое место проводят визуализацию этой области с использованием обычного способа получения изображений, например, ангиографической визуализации или сканирования, компьютерной томографии (КТ), УЗИ, магнитно-резонансной томографии (МРТ), позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и других процедур молекулярной визуализации. Наличие контраста хорошо заметно на фоне окружающей ткани.
Для облегчения установки шприца в инжектор и удаления из него были разработаны различные соединительные интерфейсы с фронтальной загрузкой. В некоторых вариантах осуществления шприц, имеющий удерживающий элемент, устанавливают в предназначенный для шприца порт инжектора флюида, совмещая шприц с соответствующим элементом фиксации, предусмотренным в инжекторе. Врачу зачастую приходится вручную совмещать удерживающий элемент шприца с соответствующим элементом фиксации на инжекторе флюида перед установкой шприца в инжектор. В некоторых случаях возможно(ы) лишь одно или два совмещения, например, как указано в патенте США №6,336,913. При использовании такого шприца оператор должен вручную поворачивать его, чтобы найти положение совмещения, в котором шприц можно зафиксировать в инжекторе флюида. Затем оператору необходимо вручную повернуть шприц относительно элемента фиксации, чтобы обеспечить достаточно сильное взаимодействие для правильной работы инжектора. В другом варианте шприца, описанном в патенте США 6,652,489, нет необходимости в совмещении шприца или его фиксации путем поворота. Для извлечения шприца оператор должен повернуть шприц по меньшей мере на 45°, а чаще на 90°, относительно его продольной оси, чтобы освободить запирающий механизм. После поворота оператор должен приложить некоторое физическое усилие, вытягивая шприц из инжектора. В некоторых вариантах осуществления оператору необходимо одновременно тянуть шприц и поворачивать его. Такие особенности инжектора требуют дополнительного времени и усилий, чтобы установить шприц в инжектор/удалить шприц из инжектора, что приводит к увеличению длительности медицинской процедуры инъекции.
Соответственно, в области техники существует необходимость в усовершенствовании соединения шприца и инжектора, интерфейса и/или элемента фиксации, чтобы облегчить для оператора установку шприца в инжектор и извлечение из него, например устранить необходимость в одновременном приложении оператором усилий по вытягиванию шприца из инжектора и поворота шприца. В данной области техники также существует потребность в упрощении или устранении необходимости совмещения шприца с инжектором флюида путем вращения во время установки шприца в инжектор флюида. Хотя в данной области медицины известны различные шприцы, соединительные интерфейсы и способы, улучшенные шприцы, соединительные интерфейсы между шприцем и инжектором флюида, а также способы установки шприца в инжектор флюида и удаления из него продолжают быть востребованы.
Сущность изобретения
Ввиду определенных недостатков существующих соединительных интерфейсов между шприцем и инжектором флюида в данной области техники существует необходимость в усовершенствованном соединительном интерфейсе между шприцем и инжектором флюида, преодолевающем недостатки уровня техники. Также существует необходимость в улучшенных шприцах, запирающих механизмах шприца и способах фиксации шприца в инжекторе флюида и извлечения из него, исключающих необходимость в совмещении шприца с инжектором флюида путем поворота шприца вручную вокруг продольной оси и упрощающих тем самым процесс установки шприца в инжектор флюида и извлечения из него.
В одном варианте осуществления шприц может включать цилиндр, имеющий проксимальный конец, дистальный конец и по существу круговую боковую стенку, простирающуюся между проксимальным концом и дистальным концом вдоль продольной оси. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может выступать радиально наружу относительно внешней поверхности боковой стенки. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может сужаться в осевом направлении вдоль внешней поверхности в направлении от дистального конца к проксимальному концу. Указанный по меньшей мере один элемент фиксации шприца может быть выполнен с возможностью взаимодействия с запирающим механизмом инжектора флюида для разъемной фиксации шприца в инжекторе флюида. Сужение по меньшей мере одного удерживающего шприц элемента может быть выполнено с возможностью вращательного направления шприца для самоориентируемого совмещения с запирающим механизмом и выталкивания шприца в осевом направлении при его вращении.
По меньшей мере один элемент фиксации шприца может иметь по меньшей мере одну первую поверхность, сужающуюся в осевом направлении от дистального конца к проксимальному концу. Указанный по меньшей мере один элемент фиксации шприца может дополнительно иметь вторую поверхность, выполненную с возможностью направления шприца в самоориентируемое совмещение с запирающим механизмом. Первая поверхность и вторая поверхность удерживающего шприц элемента могут быть прямолинейными, сегментированными, изогнутыми, непрерывными, прерывистыми или плоскими. Вторая поверхность может сужаться аксиально в направлении, противоположном первой поверхности. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может быть выполнен монолитно на внешней поверхности шприца. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может быть отделен от внешней поверхности шприца. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может иметь основную поверхность, расположенную по существу перпендикулярно продольной оси. По меньшей мере часть по меньшей мере одного удерживающего шприц элемента может выступать по существу перпендикулярно внешней поверхности шприца. Отдельные удерживающие шприц элементы из множества удерживающих шприц элементов могут иметь по существу одинаковую форму либо две или более разных форм.
В некоторых вариантах осуществления множество удерживающих шприц элементов могут быть распределены по меньшей мере по части внешней поверхности шприца. Множество удерживающих шприц элементов могут быть разделены по существу равными угловыми интервалами вдоль внешней поверхности шприца. Множество удерживающих шприц элементов могут быть разделены неравными угловыми интервалами вдоль внешней поверхности. Множество удерживающих шприц элементов могут быть совмещены по продольной оси в продольном направлении у проксимального конца или рядом с ним. По меньшей мере один из множества удерживающих шприц элементов может быть смещен в сторону проксимального конца цилиндра. По меньшей мере один из множества удерживающих шприц элементов может быть смещен в сторону дистального конца цилиндра.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один элемент фиксации шприца может иметь один или несколько стопорных выступов, имеющих по меньшей мере одну упорную поверхность для предотвращения вращения шприца внутри запирающего механизма. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может иметь по меньшей мере один первый зуб и по меньшей мере один второй зуб. По меньшей мере один первый зуб может быть таким же, как по меньшей мере один второй зуб, или может отличаться от него. По меньшей мере один первый зуб может быть продольно смещен вдоль продольной оси относительно по меньшей мере одного второго выступа. По меньшей мере один из зубьев, включающих первый зуб и второй зуб, может иметь наклонный освобождающий элемент, выступающий под углом от внешней поверхности цилиндра к верхней поверхности по меньшей мере одного из зубьев, включающих первый зуб и второй зуб. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может иметь по меньшей мере одну полость, и в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один упрочняющий элемент может быть предусмотрен в по меньшей мере одной полой части. Фланец может выступать в радиальном направлении наружу от внешней поверхности боковой стенки относительно продольной оси и дистально от по меньшей мере одного удерживающего шприц элемента. Фланец может проходить вокруг по меньшей мере части внешней поверхности боковой стенки. Фланец может иметь продольную упорную поверхность для ограничения по длине продольного введения шприца в запирающий механизм. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может иметь форму с треугольным контуром, контуром в виде стрелки, прямоугольным контуром или закругленным контуром. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может иметь форму верхней поверхности, соответствующую внешней поверхности шприца. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может быть выполнен с возможностью установки в пространство зазора на запирающем механизме.
В некоторых вариантах осуществления изобретения шприц может иметь цилиндр, имеющий проксимальный конец, дистальный конец и боковую стенку, проходящую по существу по окружности между проксимальным концом и дистальным концом вдоль продольной оси. Шприц может иметь по меньшей мере один элемент фиксации шприца, выступающий радиально наружу относительно внешней поверхности боковой стенки. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может иметь по меньшей мере одну поверхность, сужающуюся в осевом направлении вдоль внешней поверхности в направлении от дистального конца к проксимальному концу. Указанный по меньшей мере один элемент фиксации шприца может быть выполнен с возможностью взаимодействия с запирающим механизмом инжектора флюида для разъемной фиксации шприца в инжекторе флюида. Указанная по меньшей мере одна поверхность может быть выполнена с возможностью вращательного направления шприца в положение самоориентируемого совмещения с запирающим механизмом и выталкивания шприца в осевом направлении при его вращении.
В других вариантах осуществления изобретения шприц может иметь цилиндр, имеющий проксимальный конец, дистальный конец и боковую стенку, проходящую по существу по окружности между проксимальным концом и дистальным концом вдоль продольной оси. Шприц может иметь по меньшей мере один элемент фиксации шприца, выступающий радиально наружу относительно внешней поверхности боковой стенки. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может иметь первую поверхность и вторую поверхность, причем его первая поверхность смещена в осевом и радиальном направлении относительно второй поверхности. Указанный по меньшей мере один элемент фиксации шприца может быть выполнен с возможностью взаимодействия с запирающим механизмом инжектора флюида для разъемной фиксации шприца в инжекторе флюида. По меньшей мере одна из первой и второй поверхностей может быть выполнена с возможностью вращательного направления шприца в положение самоориентируемого совмещения с запирающим механизмом, а первая и вторая поверхности могут быть также выполнены с возможностью выталкивания шприца в осевом направлении при его вращении.
В некоторых вариантах осуществления устройство для инъекционного введения флюида может содержать по меньшей мере один шприц, имеющий цилиндр с дистальным концом, проксимальным концом, боковой стенкой и продольной осью, проходящей между ними. Цилиндр может иметь по меньшей мере один элемент фиксации шприца, выступающий радиально наружу из внешней поверхности боковой стенки. По меньшей мере один элемент фиксации шприца может иметь поверхность, сужающуюся в осевом направлении в направлении к проксимальному концу. Устройство может дополнительно содержать инжектор, имеющий корпус инжектора, определяющий по меньшей мере один порт для шприца для установки в него по меньшей мере одного шприца и запирающий механизм, связанный с по меньшей мере одним шприцевым портом для закрепления по меньшей мере одного шприца внутри по меньшей мере одного порта для шприца. Запирающий механизм может быть выполнен с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одним удерживающим шприц элементом шприца с возможностью разъемной фиксации по меньшей мере одного шприца в по меньшей мере одном порту для шприца и для выталкивания в осевом направлении по меньшей мере одного шприца из по меньшей мере одного порта для шприца после вращения шприца.
В некоторых вариантах осуществления первая поверхность может быть выполнена с возможностью вращательного направления по меньшей мере одного шприца в положение самоориентирумого совмещения с запирающим механизмом. Запирающий механизм может содержать корпус, имеющий проксимальный конец, дистальный конец и центральное отверстие, находящееся между ними, причем первое стопорное кольцо на дистальном конце корпуса и второе стопорное кольцо в центральном отверстии корпуса между проксимальным концом и первым стопорным кольцом. Второе стопорное кольцо может быть выполнено с возможностью поворота относительно первого стопорного кольца для оперативного вхождения в зацепление по меньшей мере с одним удерживающим шприц элементом шприца. Первое стопорное кольцо может иметь по меньшей мере одно первое углубление, выполненное с возможностью установки в него по меньшей мере одного удерживающего шприц элемента, когда проксимальный конец по меньшей мере одного шприца вставлен по меньшей мере в один порт для шприца. По меньшей мере одно первое углубление может выступать радиально наружу во внутреннюю боковую стенку первого стопорного кольца. Боковые поверхности по меньшей мере одного первого углубления могут образовывать направляющий путь для направления движения по меньшей мере одного удерживающего шприц элемента в по меньшей мере одном первом углублении. По меньшей мере одно первое углубление может иметь по меньшей мере одну направляющую поверхность для направления первой поверхности по меньшей мере одного шприца в по меньшей мере одно первое углубление. Первая поверхность по меньшей мере одного удерживающего шприц элемента может входить в контакт по меньшей мере с частью по меньшей мере одной направляющей поверхности при перемещении по меньшей мере одного шприца в проксимальном направлении. По меньшей мере одна направляющая поверхность может быть наклонена или изогнута относительно продольной оси в направлении от дистального конца к проксимальному концу. Множество удерживающих шприц элементов могут быть расположены вокруг по меньшей мере части внешней поверхности боковой стенки по меньшей мере одного шприца, например, вблизи проксимального конца, а множество первых углублений может быть разнесено вокруг по меньшей мере части внутренней поверхности первого стопорного кольца.
В других вариантах осуществления второе стопорное кольцо может иметь один или несколько запирающих элементов по меньшей мере на участке внутренней боковой стенки второго стопорного кольца. Один или несколько запирающих элементов могут проходить радиально наружу во внутреннюю боковую стенку второго стопорного кольца. Один или несколько запирающих элементов могут быть разделены одним или несколькими вторыми углублениями. Один или несколько вторых углублений могут быть выполнены с возможностью установки в них по меньшей мере одного удерживающего шприц элемента, когда проксимальный конец по меньшей мере одного шприца вставлен через первое стопорное кольцо. Первое стопорное кольцо может содержать одно или несколько первых углублений, а второе стопорное кольцо может содержать одно или несколько вторых углублений, выполненных с возможностью установки в них по меньшей мере одного удерживающего шприц элемента при вращении второго стопорного кольца в положение избирательного совмещения с одним или несколькими первыми углублениями. По меньшей мере один эластично упругий элемент может быть соединен со вторым стопорным кольцом. По меньшей мере один датчик может быть функционально связан с инжектором для считывания информации о шприце. По меньшей мере один датчик может быть выполнен с возможностью считывания информации, закодированной в устройстве кодирования на шприце.
В некоторых вариантах осуществления способ установки шприца в запирающий механизм порта для шприца инжектора флюида может включать следующие этапы: обеспечение шприца, имеющего по меньшей мере один элемент фиксации шприца, выступающий радиально наружу от внешней поверхности боковой стенки шприца с по меньшей мере одной сужающейся поверхностью, сужающейся в направлении от дистального конца к проксимальному концу шприца, и взаимодействие по меньшей мере одной сужающейся поверхностью шприца по меньшей мере с частью запирающего механизма для поворотного направления шприца в положение самоориентируемого совмещения с запирающим механизмом. Способ может дополнительно включать самоориентацию шприца в порту для шприца.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц, содержащий: цилиндр, имеющий проксимальный конец, дистальный конец и боковую стенку, проходящую по существу по окружности между проксимальным концом и дистальным концом вдоль продольной оси; и по меньшей мере один элемент фиксации шприца, имеющий по меньшей мере один первый зуб, выступающий радиально наружу относительно внешней поверхности боковой стенки, причем по меньшей мере один первый зуб содержит основную поверхность и по меньшей мере одну третью поверхность, причем по меньшей мере одна третья поверхность сужается в осевом направлении относительно продольной оси цилиндра в проксимальном направлении, причем по меньшей мере один первый зуб выполнен с возможностью взаимодействия с запирающим механизмом в порту для шприца на инжекторе флюида, и причем по меньшей мере часть по меньшей мере одной третьей поверхности выталкивает шприц в осевом направлении из порта для шприца при вращении шприца.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно предыдущему аспекту, в котором по меньшей мере один первый зуб дополнительно содержит проксимальную точку на проксимальном конце по меньшей мере одной третьей поверхности, причем по меньшей мере часть по меньшей мере одной третьей поверхности вращательно направляет шприц в положение самоориентируемого совмещения с запирающим механизмом.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере одна третья поверхность является одной из перечисленного: плоской, сегментированной, дугообразной, криволинейной, прерывистой поверхностью, определяющей сужающуюся поверхность и их комбинацией. В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере одна третья поверхность представляет собой дугообразную поверхность.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором основная поверхность разъемно входит в зацепление с запирающей поверхностью запирающего механизма в порту для шприца для разъемной фиксации шприца в инжекторе флюида.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере один первый зуб дополнительно содержит по меньшей мере одну первую поверхность, причем по меньшей мере одна первая поверхность проходит от первого конца основной поверхности к наиболее проксимальному концу по меньшей мере одной третьей поверхности.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере одна первая поверхность и наиболее проксимальный конец по меньшей мере одной третьей поверхности объединены вместе в скругленный или острый угол.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере одна первая поверхность и наиболее проксимальный конец по меньшей мере одной третьей поверхности объединены вместе в скругленный угол.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере один первый зуб дополнительно содержит по меньшей мере одну вторую поверхность, причем по меньшей мере одна вторая поверхность проходит от второго конца основной поверхности к наиболее дистальному концу по меньшей мере одной третьей поверхности.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором основная поверхность, по меньшей мере одна первая поверхность, по меньшей мере одна вторая поверхность и по меньшей мере одна третья поверхность ограничивают верхнюю поверхность по меньшей мере одного первого зуба.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором верхняя поверхность имеет кривизну, соответствующую круговой кривизне боковой стенки цилиндра.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором верхняя поверхность содержит множество отдельных поверхностей, образующих верхнюю поверхность. В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере один первый зуб имеет по меньшей мере одну полость, ограниченную множеством отдельных поверхностей верхней поверхности и выступающую радиально внутрь от верхней поверхности.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, дополнительно содержащий по меньшей мере один второй зуб, проходящий радиально наружу от боковой стенки цилиндра и содержащий вторую основную поверхность для разъемного взаимодействия с запирающей поверхностью запирающего механизма в порту для шприца для разъемной фиксации шприца в инжекторе флюида.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором основная поверхность по меньшей мере одного первого зуба и вторая основная поверхность по меньшей мере одного второго зуба имеет одинаковое продольное расстояние от проксимального конца цилиндра шприца.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере один первый зуб и по меньшей мере один второй зуб равномерно распределены по окружности цилиндра.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором шприц содержит два первых выступа. В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, причем два первых зуба находятся на противоположных сторонах окружности цилиндра.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором шприц содержит четыре вторых выступа. В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором первая пара четырех вторых зубьев находится рядом друг с другом, и вторая пара четырех вторых зубьев располагается рядом друг к другу по окружности цилиндра, но первая пара вторых зубьев не смежна со второй парой вторых зубьев.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц, содержащий: цилиндр, имеющий проксимальный конец, дистальный конец и боковую стенку, проходящую по существу по окружности между проксимальным концом и дистальным концом вдоль продольной оси; и по меньшей мере один элемент фиксации шприца, имеющий по меньшей мере один первый зуб, выступающий радиально наружу относительно внешней поверхности боковой стенки, причем по меньшей мере один первый зуб содержит основную поверхность, по меньшей мере одну третью поверхность и проксимальную точку в самом проксимальном конце по меньшей мере одной третьей поверхности, причем по меньшей мере одна третья поверхность сужается в осевом направлении относительно продольной оси цилиндра в проксимальном направлении, заканчиваясь в проксимальной точке, причем по меньшей мере один первый зуб выполнен с возможностью взаимодействия с запирающим механизмом в порту для шприца на инжекторе флюида для разъемной фиксации шприца в инжекторе флюида, причем проксимальная вершина и по меньшей мере часть по меньшей мере одной третьей поверхности вращательно направляет шприц в положение самоориентируемого совмещения с запирающим механизмом.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере часть по меньшей мере одной третьей поверхности аксиально выталкивает шприц из порта для шприца при вращении шприца.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере одна третья поверхность является одной из перечисленного: плоской, сегментированной, дугообразной, криволинейной, прерывистой поверхностью, определяющей сужающуюся поверхность и их комбинацией. В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере одна третья поверхность представляет собой дугообразную поверхность.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере один первый зуб дополнительно содержит по меньшей мере одну первую поверхность, причем по меньшей мере одна первая поверхность проходит от первого конца основной поверхности к самому проксимальному концу по меньшей мере одной третьей поверхности с образованием проксимальной точки. В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором проксимальная вершина по меньшей мере одного первого зуба содержит закругленную или острую вершину. В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором проксимальная вершина по меньшей мере одного первого зуба содержит закругленную вершину.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере один первый зуб дополнительно содержит по меньшей мере одну вторую поверхность, причем по меньшей мере одна вторая поверхность проходит от второго конца основной поверхности к дистальному концу по меньшей мере одной третьей поверхности.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором основная поверхность, по меньшей мере одна первая поверхность, по меньшей мере одна вторая поверхность и по меньшей мере одна третья поверхность ограничивают верхнюю поверхность по меньшей мере одного первого зуба.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором верхняя поверхность имеет кривизну, соответствующую круговой кривизне боковой стенки цилиндра.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором верхняя поверхность содержит множество отдельных поверхностей, образующих верхнюю поверхность. В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере один первый зуб включает по меньшей мере одну полость, ограниченную множеством отдельных поверхностей верхней поверхности и выступающую радиально внутрь от верхней поверхности.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, дополнительно содержащий по меньшей мере один второй зуб, проходящий радиально наружу от боковой стенки цилиндра и содержащий вторую основную поверхность для разъемного взаимодействия с запирающей поверхностью запирающего механизма в порту для шприца для разъемной фиксации шприца в инжекторе флюида.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором основная поверхность по меньшей мере одного первого зуба и вторая основная поверхность по меньшей мере одного второго зуба имеет одинаковое продольное расстояние от проксимального конца цилиндра шприца.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором по меньшей мере один первый зуб и по меньшей мере один второй зуб равномерно распределены по окружности цилиндра.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором шприц содержит два первых выступа. В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, причем два первых зуба находятся на противоположных сторонах окружности цилиндра.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором шприц содержит четыре вторых выступа. В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц согласно любому из предыдущих аспектов, в котором первая пара четырех вторых зубьев находится рядом друг с другом, и вторая пара четырех вторых зубьев располагается рядом друг к другу по окружности цилиндра, но первая пара вторых зубьев не смежна со второй парой вторых зубьев.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение обеспечивает шприц, содержащий: цилиндр, имеющий проксимальный конец, дистальный конец и боковую стенку, проходящую по существу по окружности между проксимальным концом и дистальным концом вдоль продольной оси; и по меньшей мере один элемент фиксации шприца, имеющий по меньшей мере один первый зуб, выступающий радиально наружу относительно внешней поверхности боковой стенки, причем по меньшей мере один первый зуб содержит основную поверхность, по меньшей мере одну третью поверхность и проксимальную точку в самом проксимальном конце по меньшей мере одной третьей поверхности, причем основная поверхность по существу перпендикулярна продольной оси цилиндра, и по меньшей мере одна третья поверхность сужается в осевом направлении относительно продольной оси цилиндра в проксимальном направлении, заканчиваясь в проксимальной точке, причем по меньшей мере один зуб выполнен с возможностью взаимодействия с запирающим механизмом в порту для шприца на инжекторе флюида для разъемной фиксации шприца в инжекторе флюида, причем проксимальная вершина и по меньшей мере часть по меньшей мере одной третьей поверхности вращательно направляет шприц в положение самоориентируемого совмещения с запирающим механизмом, и причем по меньшей мере часть по меньшей мере одной третьей поверхности аксиально выталкивает шприц из порта для шприца при вращении шприца.
Эти и другие признаки и характеристики шприца, соединительных интерфейсов для шприцов и систем, имеющих шприцы и/или соединительные интерфейсы для них, а также способы осуществления операций, функции соответствующих элементов конструкций, сочетание элементов и экономия производственных затрат станут более очевидными после рассмотрения следующего описания и прилагаемой формулы со ссылкой на прилагаемые графические материалы, являющиеся частью этого описания, причем на чертежах сходные части обозначены одинаковыми номерами. Однако необходимо понимать, что чертежи приводятся только с целью иллюстрации и описания. Использующиеся в настоящем описании и пунктах формулы изобретения неопределенные артикли, обозначающие единственное число, и определенный артикль соответствуют объектам во множественном числе, если контекст явно не подразумевает иное.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На ФИГ. 1А приведен схематический вид системы, включающей в себя инжектор флюида и шприц в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
На ФИГ. 1В приведен вид в перспективе шприца в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
На ФИГ. 2А приведен покомпонентный вид в перспективе соединительного интерфейса для крепления шприца в инжекторе флюида в соответствии с одним вариантом осуществления;
На ФИГ. 2В приведен подробный вид в перспективе и в собранном состоянии соединительного интерфейса, изображенного на ФИГ. 2А;
На ФИГ. 2С приведен вид в поперечном сечении соединительного интерфейса, изображенного на ФИГ. 2А, со шприцем, загруженным в порт для шприца;
На ФИГ. 2D приведен вид в поперечном сечении и в перспективе соединительного интерфейса, изображенного на ФИГ. 2С;
На ФИГ. 3А приведен покомпонентный вид спереди в перспективе соединительного интерфейса для крепления шприца в инжекторе флюида в соответствии с одним вариантом осуществления;
На ФИГ. 3В приведен покомпонентный вид сзади в перспективе соединительного интерфейса, изображенного на ФИГ. 3А;
На ФИГ. 3С приведен вид в поперечном сечении соединительного интерфейса, изображенного на ФИГ. 3А, со шприцем, загруженным в порт для шприца;
На ФИГ. 3D приведен вид в поперечном сечении соединительного интерфейса, изображенного на ФИГ. 3С, со шприцем, загруженным в порт для шприца;
На ФИГ. 3Е приведен вид в поперечном сечении соединительного интерфейса, изображенного на ФИГ. 3С, со шприцем, зафиксированном в порту для шприца;
На ФИГ. 3F приведен вид в поперечном сечении соединительного интерфейса, изображенного на ФИГ. 3С, демонстрирующий первый этап высвобождения шприца из порта для шприца;
На ФИГ. 3G приведен вид в поперечном сечении соединительного интерфейса, изображенного на ФИГ. 3С, демонстрирующий второй этап высвобождения шприца из порта для шприца;
На ФИГ. 3Н приведен вид в поперечном сечении соединительного интерфейса, изображенного на ФИГ. 3С, демонстрирующий третий этап высвобождения шприца из порта для шприца;
На ФИГ. 4А-4М приведены виды в цилиндрической проекции-развертке соединительных интерфейсов для фиксации шприца в инжекторе флюида в соответствии с различными другими вариантами осуществления;
На ФИГ. 5А-5Z проиллюстрированы различные варианты удерживающих шприц элементов;
На ФИГ. 6А приведен вид в перспективе муфты, выполненной с возможностью подсоединения шприца согласно настоящему изобретению к инжектору;
На ФИГ. 6В приведен вид в перспективе адаптера, выполненного с возможностью подсоединения шприца к инжектору согласно настоящему изобретению;
На ФИГ. 7А-7В приведены виды в перспективе альтернативных вариантов соединительных частей муфты, изображенной на ФИГ. 6А;
На ФИГ. 8А приведена схема сил, действующих на элемент фиксации шприца в варианте осуществления и соединительный интерфейс при выталкивании шприца из инжектора флюида;
На ФИГ. 8В приведен график зависимости угла скольжения для выталкивания шприца в зависимости от коэффициента трения между удерживающим шприц элементом и запирающим механизмом;
На ФИГ. 8C приведен график зависимости соотношения поворачивающей силы, приложенной к шприцу в процессе выталкивания, и восстанавливающей силы запирающего механизма от угла сужающихся поверхностей в соединительном интерфейсе;
На ФИГ. 9А приведена схема сил, действующих на элемент фиксации шприца в варианте осуществления и соединительный интерфейс при установке шприца в инжектор флюида;
На ФИГ. 9В приведен график зависимости угла скольжения для выталкивания шприца в зависимости от коэффициента трения между шприцем и запирающим механизмом; и
На ФИГ. 10А-10Н проиллюстрированы различные варианты удерживающих шприц элементов.
Подробное описание изобретения
Употребляемые в настоящем описании термины «верхний», «нижний», «правый», «левый», «вертикальный», «горизонтальный», «верх», «низ», «боковой», «продольный» и их производные должны толковаться в контексте описания согласно расположению компонентов на чертежах. При использовании применительно к шприцу термин «проксимальный» относится к ближайшей к инжектору части шприца, когда последний ориентирован для подсоединения к инжектору. Термин «дистальный» относится к наиболее удаленной от инжектора части шприца, когда шприц ориентирован для соединения с инжектором. Термин «радиальный» относится к направлению в плоскости поперечного сечения, перпендикулярной к продольной оси шприца, проходящей между проксимальным и дистальными концами. Термин «по окружности» относится к направлению вокруг внутренней или внешней поверхности боковой стенки шприца. Термин «осевой» относится к направлению вдоль продольной оси шприца, проходящей между проксимальным и дистальными концами. Термин «самоориентирующийся» означает, что шприц самостоятельно обретает правильную ориентацию в порту для шприца в процессе установки без усилий со стороны специалиста. Термины «осевое схождение», «сходящийся к оси» и «схождение вдоль оси» означает угол наклона по меньшей мере одной виртуальной или реальной поверхности шприца на цилиндрической проекции к направлению от дистального конца к проксимальному концу шприца. Однако следует понимать, что изобретение может предполагать альтернативные варианты и последовательности этапов, за исключением тех случаев, когда прямо указано иное. Кроме того, следует понимать, что конкретные устройства и процессы, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах и описанные в нижеследующем описании, являются только иллюстративными вариантами осуществления настоящего изобретения. Следовательно, конкретные размеры и другие физические характеристики, связанные с вариантами осуществления (т.е. аспектами, вариантами, вариациями и т.д.), описанные в данном документе, не должны рассматриваться как ограничивающие.
Как следует из чертежей, на которых одинаковыми номерами позиций обозначены сходные компоненты, приведенные на нескольких видах, настоящее изобретение в целом относится к шприцу и соединительному интерфейсу для подсоединения шприца к инжектору флюида.
На ФИГ. 1А изображен инжектор 10 флюида (далее - «инжектор 10»), такой как автоматизированный или механизированный инжектор флюида, выполненный с возможностью вхождения в зацепление и приведения в действие по меньшей мере одного шприца 12, который может быть заполнен медицинским флюидом F, например, контрастным веществом, физиологическим раствором или любым требуемым флюидом медицинского назначения, причем он может быть разным в разных шприцах. Инжектор 10 может использоваться во время медицинской процедуры для инъекции флюида медицинского назначения в организм пациента посредством приведения в действие поршня 26 по меньшей мере одного шприца 12 по меньшей мере одним поршневым элементом. Инжектор 10 может быть мультишприцевым инжектором, в котором несколько шприцев 12 могут быть ориентированы бок о бок или в другой конфигурации и могут быть предусмотрены поршни 26, приводимые в действие по отдельности поршнями 26, связанными с инжектором 10. В вариантах осуществления с двумя шприцами, расположенными бок о бок и заполненными двумя различными текучими средами медицинского назначения инжектор 10 может быть выполнен с возможностью подачи флюида из одного или обоих шприцев 12.
Инжектор 10 может находиться внутри корпуса 14, выполненного из подходящего конструкционного материала, например, пластмассы или металла. Корпус 14 может иметь различную форму и размеры в зависимости от применения. Например, инжектор 10 может быть отдельной конструкцией, выполненной с возможностью размещения на полу, или может представлять собой устройство меньшего размера, предназначенное для размещения на соответствующем столе или опорной раме. Инжектор 10 содержит по меньшей мере один шприцевый порт 16 для соединения по меньшей мере одного шприца 12 с соответствующими поршневыми элементами. Как будет описано ниже, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один шприц 12 содержит по меньшей мере один элемент фиксации шприца, выполненный с возможностью фиксации шприца 12 в шприцевом порту 16 инжектора 10. По меньшей мере один элемент фиксации шприца выполнен с возможностью эффективного вхождения в зацепление с запирающим механизмом, предусмотренным в шприцевом порту 16 инжектора 10, чтобы облегчить самоориентируемую установку шприца 12 в инжектор 10 или извлечение из него, как будет описано далее. По меньшей мере один элемент фиксации шприца и запирающий механизм вместе образуют соединительный интерфейс для подсоединения шприца 12 к инжектору 10.
По меньшей мере один контур флюида 17 может быть соединен по текучей среде с по меньшей мере одним шприцом 12 для доставки флюида F медицинского назначения из по меньшей мере одного шприца 12 в катетер, иглу или другое соединение доставки флюида (не показано), введенное в организм пациента в месте доступа к сосуду. Поток флюида из по меньшей мере одного шприца 12 может регулироваться с помощью модуля управления флюидом (не показано). Модуль управления флюидом может приводить в действие различные поршни, клапаны и/или регулирующие поток структуры, чтобы регулировать доставку флюида медицинского назначения, например, физиологического раствора и контраста, в организм пациента на основе выбранных пользователем параметров инъекции, таких как скорость потока, продолжительность, общий вводимый объем и/или соотношение контрастного вещества и физраствора. Один вариант осуществления подходящего инжектора флюида с фронтальной загрузкой, который может быть модифицирован для использования с вышеописанной системой, содержащей по меньшей мере один шприц и по меньшей мере один интерфейс шприца для установки с самоориентированием и разъемного удержания по меньшей мере одного шприца в инжекторе флюида, описанном здесь со ссылкой на ФИГ. 1А, раскрыт в патенте США №5,338,858 Reilly et al., включенной в данный документ в полном объеме посредством ссылки. Другой вариант осуществления соответствующих систем доставки нескольких текучих сред, который можно модифицировать для использования с предлагаемой системой, описан в патенте США №7,553,294, Lazzaro et al.; патенте США №7,666,169, Cowan et al.; международной патентной заявке РСТ/US 2012/037491 (публикация WO 2012/155035) и публикации заявки на патент США 2014/0027009, Riley et al.; и все они переданы правопреемнику настоящей заявки, а также включены в данное описание во всей своей полноте путем ссылки. Другие варианты осуществления могут включать в себя новые системы инжектора флюида, предназначенные для включения в себя различных вариантов осуществления описанного здесь интерфейса.
После общего описания конструкции и функций инжектора 10 остановимся более подробно на рассмотрении по меньшей мере одного шприца 12. На ФИГ. 1В проиллюстрирован шприц 12, имеющий, как правило, цилиндр 18 шприца цилиндрической формы, выполненный из стекла, металла или подходящей пластмассы медицинского сорта. Цилиндр 18 имеет проксимальный конец 20 и дистальный конец 24 с боковой стенкой 19, расположенной между ними по длине продольной оси 15, проходящей через центр цилиндра 18. Цилиндр 18 может быть изготовлен из прозрачного или полупрозрачного материала и может содержать по меньшей мере один элемент 11 проверки флюида для подтверждения наличия флюида F внутри цилиндра 18 шприца. Наконечник 22 выступает из дистального конца 24 цилиндра 18. Цилиндр 18 имеет внешнюю поверхность 21 и внутреннюю поверхность 23, определяющую внутренний объем 25, выполненный с возможностью заполнения его флюидом. Проксимальный конец 20 цилиндра 18 может быть герметизирован поршнем 26, выполненным с возможностью скользящего перемещения в цилиндре 18. Поршень 26 образует непроницаемое для жидкости уплотнение с внутренней поверхностью 23 боковой стенки 19 цилиндра 18 при перемещении поршня по цилиндру. Поршень 26 может иметь жесткий внутренний элемент 28, выполненный с возможностью взаимодействия с поршнем инжектора 10. Поршень 26 может дополнительно содержать эластомерную крышку 29, расположенную над по меньшей мере частью жесткого внутреннего элемента 28. Эластомерная крышка 29 выполнена с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью 23 цилиндра 18 и обеспечения непроницаемого для жидкости уплотнения с боковой стенкой 19 цилиндра 18 при перемещении поршня по цилиндру.
Каплезащитный фланец 36 может проходить в радиальном направлении наружу от внешней поверхности 21 цилиндра шприца 18 относительно продольной оси 15. Каплезащитный фланец 36 может проходить вокруг по меньшей мере части внешней окружности цилиндра 18. В одном варианте осуществления каплезащитный фланец 36 расположен дистально по продольной оси 15 относительно элемента 32 фиксации шприца. Каплезащитный фланец 36 может быть выполнен таким образом, чтобы предотвращать попадание флюида из наконечника 22 в шприцевый порт 16 инжектора 10. Таким образом, каплезащитный интерфейс 36 способствует уменьшению количества флюида, которая может попасть в шприцевый порт 16 и загрязнять или мешать работе соединительного интерфейса 100 (изображенного на ФИГ. 2А) и/или внутренних механизмов и электронных компонентов инжектора 10. В некоторых вариантах осуществления каплезащитный фланец 36 задает стопорную поверхность, которая ограничивает вводимую часть 30 шприца 12. Каплезащитный фланец 36 может быть выполнен как одно целое с цилиндром 18 или может быть прикреплен или иным образом присоединен к внешней поверхности 21 цилиндра 18 с использованием, например, фрикционной посадки, клея, сварки или отливки в форме. В других вариантах осуществления каплезащитный фланец 36 может быть выполнен на внешней поверхности 21 цилиндра 18 путем травления, лазерной резки или механической обработки.
Как показано на ФИГ. 1В, проксимальный конец 20 шприца 12 имеет соответствующий размер и выполнен с возможностью введения в шприцевый порт 16 инжектора 10 и извлечения из него (изображен на ФИГ. 1А). В некоторых вариантах осуществления проксимальный конец 20 шприца 12 определяет вводимую часть 30, выполненную с возможностью введения в шприцевый порт 16 инжектора 10 и извлечения из него, в то время как оставшаяся часть шприца 12 остается вне шприцевого порта 16. Как более подробно описано здесь, в некоторых вариантах осуществления проксимальный конец 20 шприца 12 содержит по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца, выполненный с возможностью запирающего взаимодействия с соответствующим запирающим механизмом в шприцевом порту 16 инжектора 10 для разъемного удержания шприца 12 в шприцевом порту 16. Комбинация шприца, имеющего один или несколько элементов 32 фиксации шприца, с запирающим механизмом 35 (изображено на ФИГ. 2А) инжектора 10 определяет соединительный интерфейс для установки шприца 12 в инжектор 10 и извлечения из него. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере часть одного или нескольких элементов 32 фиксации шприца может взаимодействовать по меньшей мере с частью запирающего механизма для самоориентации шприца 12 относительно шприцевого порта 16 для введения шприца 12 в шприцевый порт 16 с возможностью извлечения из него.
На ФИГ. 2A-2D изображен соединительный интерфейс 100 для установки по меньшей мере одного шприца 12 (ФИГ. 1B) в по меньшей мере один шприцевый порт 16 инжектора 10 (изображен на ФИГ. 1) и извлечения из него в соответствии с одним вариантом осуществления. Шприц 12 и инжектор 10 содержат соединительный интерфейс 100, имеющий по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца на шприце 12 и соответствующий запирающий механизм 35 в шприцевом порту 16 инжектора 10. В одном варианте осуществления по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца расположен на проксимальном конце 20 цилиндра 18 шприца или рядом с ним и/или по меньшей мере на участке вводимой части 30. Например, по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца может располагаться на внешней поверхности 21 цилиндра 18 шприца на по меньшей мере части вводимой части 30. По меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца может быть выполнен как одно целое с цилиндром 18 или может быть прикреплен или иным образом присоединен к внешней поверхности 21 цилиндра 18 с использованием, например, фрикционной посадки, клея, сварки или отливки в форме. В других вариантах осуществления по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца может быть выполнен на внешней поверхности 21 цилиндра 18 путем травления, лазерной резки или механической обработки.
На ФИГ. 1B по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца может быть выполнен таким образом, что он содержит один или несколько зубьев 34, которые выступают радиально наружу от внешней поверхности 21 цилиндра 18 шприца относительно продольной оси 15. В некоторых вариантах осуществления множество зубьев 34 могут быть разнесены радиально по окружности цилиндра 18. В таких вариантах осуществления зубья 34 отделены друг от друга участками внешней поверхности 21 цилиндра 18. Вместе, каждый зуб 34 и внешняя поверхность 21 цилиндра 18 на одной радиально смежной стороне (слева или справа) от зуба 34 задают элемент 32 фиксации шприца. В вариантах осуществления, где имеется более двух зубьев 34, такие зубья 34 могут быть равномерно или неравномерно разнесены в радиальном направлении на внешней поверхности 21 цилиндра 18. В одном иллюстративном и не ограничивающем варианте осуществления с шестью элементами 32 фиксации шприца с равным угловым расстоянием между ними, как показано на ФИГ. 1В, каждый элемент 32 фиксации шприца простирается более чем на 60° и поэтому отстоит на 60° от элемента 32 фиксации шприца, расположенного смежно с любой из сторон. В таком варианте осуществления каждый зуб 34 может простираться более чем на 30° по окружности цилиндра 18, в то время как часть внешней поверхности 21 цилиндра 18, которая определяет остальную часть элемента 32 фиксации шприца, простирается на оставшиеся 30°. В других вариантах осуществления каждый зуб 34 может проходить под углом α (изображено на ФИГ. 2B), который может превышать 30° или быть меньше 30°, по окружности цилиндра 18. Аналогично, каждая часть внешней поверхности 21 цилиндра 18 между смежными зубьями 34 может проходить под углом β (изображено на ФИГ. 2B), который может превышать 30° или быть меньше 30°, по окружности цилиндра 18. В некоторых вариантах осуществления элементы 32 фиксации шприца могут иметь неравное угловое распространение и/или неравное угловое расстояние между элементами 32 фиксации шприца по внешней окружности цилиндра 18. Кроме того, один или несколько элементов 32 фиксации шприца может быть совмещен продольно вдоль продольной оси 15 от проксимального конца 20. В других вариантах осуществления по меньшей мере один зуб 34 может быть смещен в продольном направлении относительно остальных зубьев в направлении к проксимальному концу 20 или дистальному концу 24. В варианте осуществления, в котором один или несколько зубьев 34 отсутствуют, соответствующий элемент 32 фиксации шприца может быть задан определяющей(ими) зазор поверхностью(ями), которая(ые) является(ются) внешней поверхностью 21 цилиндра 18 между смежными зубьями 34. Хотя на прилагаемых чертежах изображены в качестве иллюстрации варианты осуществления, в которых каждый элемент 32 фиксации шприца простирается более чем на 60°, шприцы с удерживающими элементами 32, разнесенные на другие углы, например 360/x, где x - значение от 1 до 36, также входят в объем настоящего изобретения.
На ФИГ. 2А-2В, один или каждый из нескольких зубьев 34 может иметь форму треугольника, прямоугольника, многоугольника или стрелки. Один или несколько зубьев 34 выступают радиально наружу от внешней поверхности 21 цилиндра 18 в направлении, по существу перпендикулярном внешней поверхности 21. В некоторых вариантах осуществления один или несколько зубьев 34 или части зубьев 34 выступают радиально наружу от внешней поверхности 21 цилиндра 18 с тупым или острым углом между внешней поверхностью 21 цилиндра 18 и верхней поверхностью 46 одного или нескольких зубьев 34. В некоторых вариантах осуществления зубья 34 могут иметь одинаковую форму. В других вариантах осуществления по меньшей мере один из зубьев 34 может иметь форму, отличную от формы остальных зубьев 34.
В некоторых вариантах осуществления каждый из одного или нескольких зубьев 34 имеет основную поверхность 38, которая может быть по существу перпендикулярной продольной оси 15 цилиндра 18 в радиальном поперечном сечении. В других вариантах осуществления основная поверхность 38 может быть наклонена относительно направления продольной оси 15 при ее прохождении по внешней окружности цилиндра 18 в радиальном поперечном сечении. Основная поверхность 38 может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией. В некоторых вариантах осуществления основная поверхность 38 может иметь множество отдельных участков, которые вместе задают основную поверхность 38. Множество отдельных участков основной поверхности 38 может задавать поверхность, которая может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна первая поверхность 40 может простираться от по меньшей мере одного конца основной поверхности 38 в направлении, по существу параллельном или сужающемся к продольной оси 15. На ФИГ. 2B пара первых поверхностей 40 изображена на противоположных концах основной поверхности 38. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна первая поверхность 40 может сужаться аксиально к продольной оси 15 в проксимальном или дистальном направлении продольной оси 15. Осевое схождение по меньшей мере одной первой поверхности 40 относительно продольной оси 15 может быть определено как угол схождения первой поверхности 40 на цилиндрической развертке в направлении от дистального конца 24 к проксимальному концу 20. Первые поверхности 40 могут сужаться в одном направлении или в противоположных направлениях относительно направления продольной оси 15. По меньшей мере одна первая поверхность 40 может быть непосредственно соединена с основной поверхностью 38. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна первая поверхность 40 может быть отсоединена от основной поверхности 38. По меньшей мере одна первая поверхность 40 может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна первая поверхность 40 может иметь множество отдельных участков, которые вместе определяют по меньшей мере одну первую поверхность 40. Множество отдельных участков по меньшей мере одной первой поверхности 40 может определять поверхность, которая может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией.
По меньшей мере одна вторая поверхность 42 проходит по меньшей мере от одной первой поверхности 40 или основной поверхности 38. На ФИГ. 2B пара вторых поверхностей 42 изображена проходящей от проксимальных концов первых поверхностей 40. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна вторая поверхность 42 может сужаться по оси и по окружности (и, необязательно, по радиусу) относительно продольной оси 15 в проксимальном или дистальном направлении продольной оси 15. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна вторая поверхность 42 может сужаться аксиально относительно продольной оси 15 в проксимальном направлении. Осевое и окружное сужение по меньшей мере одной второй поверхности 42 по отношению к продольной оси 15 может быть определено как угол схождения по меньшей мере одной второй поверхности 42 на цилиндрической развертке в направлении от дистального конца 24 к проксимальному концу 20. Например, по меньшей мере одна вторая поверхность 42 может располагаться под углом у (изображено на ФИГ. 2B) относительно плоскости, перпендикулярной продольной оси 15. Каждая из вторых поверхностей 42 может располагаться под одинаковым или различным углом γ относительно плоскости, перпендикулярной продольной оси 15. Вторые поверхности 42 могут соединяться в скругленной или острой вершине 44. По меньшей мере одна вторая поверхность 42 может быть непосредственно соединена по меньшей мере с одной из поверхностей: первой поверхности 40, основной поверхности 38 и вершины 44. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна вторая поверхность 42 может быть отсоединена от по меньшей мере одной из поверхностей: первой поверхности 40, основной поверхности 38 и вершины 44. В некоторых вариантах осуществления пара вторых поверхностей 42 может отсутствовать, так что только первые поверхности 40 могут соединяться в скругленной или острой вершине 44. В других вариантах осуществления скругленная или острая вершина 44 может быть отсоединена от первых поверхностей 40 или вторых поверхностей 42. По меньшей мере одна вторая поверхность 42 может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна вторая поверхность 42 может иметь множество отдельных участков, которые вместе определяют по меньшей мере одну вторую поверхность 42. Множество отдельных участков по меньшей мере одной второй поверхности 42 может определять поверхность, которая может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией.
Основная поверхность 38, первая и вторая поверхности 40, 42 и вершина 44 ограничивают верхнюю поверхность 46 одного или каждого из нескольких зубьев 34. В некоторых вариантах осуществления верхняя поверхность 46 может иметь форму, соответствующую кривизне цилиндра шприца 18. В других вариантах осуществления верхняя поверхность 46 одного или нескольких зубьев 34 может быть наклонена относительно внешней поверхности 21 цилиндра шприца 18, так что первый конец верхней поверхности 46 выше второго конца верхней поверхности 46 относительно поверхности цилиндра шприца 18. Верхняя поверхность 46 может быть непрерывной и сплошной, или она может состоять из множества отдельных поверхностей, которые вместе образуют верхнюю поверхность 46. Верхняя поверхность 46 может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией. В некоторых вариантах осуществления основная поверхность 38, первая и вторая поверхности 40, 42 и вершина 44 определяют границу или контур зуба 34, имеющего в целом форму стрелки, как показано на ФИГ. 2А-2B.
На ФИГ. 2А-2D проиллюстрирован один вариант осуществления, в котором шприцевый порт 16 инжектора 10 (изображено на ФИГ. 1А) имеет запирающий механизм 35, выполненный с возможностью оперативного вхождения в зацепление с по меньшей мере одним элементом 32 фиксации шприца 12. Рассмотрим вначале ФИГ. 2А, где запирающий механизм 35 содержит корпус 70 с центральным отверстием 71, выполненным с возможностью установки в него проксимального конца 20 шприца 12. Корпус 70 может быть выполнен в виде части корпуса 14 инжектора 10 (изображен на ФИГ. 1А) или как установленное крепление к корпусу 14 инжектора 10. Первое стопорное кольцо 48 прикреплено к дистальному концу корпуса 70, так что центральное отверстие 71 корпуса 70 совмещается с центральным отверстием 50 первого стопорного кольца 48. Первое стопорное кольцо 48 имеет основной компонент 72, имеющий радиально выступающий фланец 74. По меньшей мере часть основного компонента 72 проходит от фланца 74 в проксимальном направлении. При установке на корпус 70 фланец 74 входит в соприкосновение с верхней частью корпуса 70 и закреплен одним или несколькими крепежными элементами (не показаны), проходящими через одно или несколько отверстий для крепежных элементов 76. По меньшей мере часть основного компонента 72 первого стопорного кольца 48 вставляется в центральное отверстие 71 корпуса 70. В других вариантах осуществления первое стопорное кольцо 48 может быть прикреплено к корпусу 70 другими механическими крепежными приспособлениями, такими как зажимы, винты, адгезивы, сварка или защелкивающиеся приспособления. При установке на корпусе 70 центральная ось 59 первого стопорного кольца 48 соосна центральной оси корпуса 70.
Как показано на ФИГ. 2А, внутренняя часть боковой стенки 58 в центральном отверстии 50 первого стопорного кольца 48 имеет одно или несколько первых углублений 60, выполненных с возможностью установки в них одного или нескольких зубьев 34 шприца 12, когда вводимая часть 30 шприца 12 вставляется через центральное отверстие 50 первого стопорного кольца 48. Одно или несколько первых углублений 60 могут быть равномерно распределены по внутренней окружности боковой стенки 58. В таких вариантах осуществления первые углубления 60 отделены друг от друга частями боковой стенки 58 первого стопорного кольца 48. Вместе, каждое первое углубление 60 и боковая стенка 58 первого стопорного кольца 48 на одной радиально смежной стороне (левой или правой) первого углубления 60 определяют пространство зазора 63 для установки в него элемента 32 фиксации шприца на шприце 12. Первое углубление 60 каждого пространства зазора 63 может быть выполнено с возможностью установки в него по меньшей мере одного зуба 34 элемента 32 фиксации шприца, а боковая стенка 58 первого стопорного кольца 48 может быть выполнена с возможностью установки в нее части внешней поверхности 21 цилиндра 18 при помещении элемента 32 фиксации шприца в пространство зазора 63. Например, в варианте осуществления, где первое стопорное кольцо 48 включает шесть пространств зазора 63, равномерно распределенных по окружности первого стопорного кольца 48, причем каждое пространство зазора 63 отделено на 60° от смежных пространств зазоров 63 с обеих сторон. В таких вариантах осуществления каждое первое углубление 60 может простираться более чем на 30° по окружности первого стопорного кольца 48, в то время как часть боковой стенки 58 первого стопорного кольца 48, определяющая остаток пространства зазора 63, простирается на оставшиеся 30° окружности. В других вариантах осуществления первое стопорное кольцо 48 может содержать 1-5 или 7-12 или больше пространств зазора 63, при этом каждое первое углубление 60 может простираться более чем на 30° или менее чем на 30° по окружности боковой стенки 58 первого стопорного кольца 48. В некоторых вариантах осуществления количество зубьев 34 на шприце 12 соответствует количеству первых углублений 60 на стопорном кольце 48. В других вариантах осуществления количество зубьев 34 на шприце 12 меньше количества первых углублений 60 на стопорном кольце 48. В таких вариантах осуществления зубья 34 на шприце 12 разнесены по внешней окружности цилиндра шприца 18, так что каждый зуб 34 может быть совмещен с соответствующим первым углублением 60 на стопорном кольце 48. В других вариантах осуществления количество зубьев 34 на шприце 12 больше чем число первых углублений 60 на стопорном кольце 48, так что больше одного зуба 34 может быть установлено в по меньшей мере одно первое углубление 60.
Одно или каждое из нескольких первых углублений 60 проходит радиально наружу во внутреннюю часть боковой стенки 58 относительно центральной оси 59. Боковые поверхности каждого первого углубления 60 определяют траекторию перемещения для направления движения зуба 34 в первое углубление 60 и из него при введении вводимой части 30 шприца 12 в первое стопорное кольцо 48 и извлечении из него. Каждое первое углубление 60 проходит по существу параллельно вдоль направления центральной оси 59. В некоторых вариантах осуществления каждое первое углубление 60 может иметь одну или несколько направляющих поверхностей 62 и 65, которые направляют зубья 34 в самоориентируемое совмещение с первыми углублениями 60 так, чтобы зубья 34 можно было вставить в первые углубления 60 и достигнуть самосовмещения шприца 12 в шприцевом порту 16 без каких-либо регулировок или усилий со стороны технического специалиста. Направляющие поверхности 62 и 65 могут быть наклонены радиально и аксиально к отверстию первого углубления 60 для самоориентации и направления движения вторых поверхностей 42 зубьев 34. В некоторых вариантах осуществления направляющие поверхности 65 могут быть направлены в осевом направлении так, что первая часть направляющей поверхности 65 наклонена к одному из первых углублений 60, в то время как вторая часть направляющей поверхности 65 наклонена к смежному первому углублению 60. Одна или несколько направляющих поверхностей 62 и 65 способствуют самоориентации шприца 12 при его установке в шприцевый порт 16, направляя один или несколько зубьев 34 шприца 12 в соответствующее одно или несколько первых углублений 60 в шприцевом порту 16. Таким образом, шприц 12, продольная ось которого 15 может быть аксиально смещена от оси 59 шприцевого порта 16 и одного или нескольких зубьев 34, которые могут быть первоначально не совмещены с соответствующим одним или несколькими первыми углублениями 60 в направлении вращения относительно продольной оси 15 шприца 12, приводятся в совмещение в осевом направлении с шприцевым портом 16 и в направлении вращения - с одним или несколькими первыми углублениями 60 посредством взаимодействия по меньшей мере вторых поверхностей 42 зубьев 34 и одной или нескольких направляющих поверхностей 62 и 65. Одно или несколько первых углублений 60 может иметь нижнюю поверхность 67, по существу перпендикулярную центральной оси 59. В некоторых вариантах осуществления нижняя поверхность 67 может быть расположена под углом или сужаться в радиальном направлении.
Продолжая рассматривать вариант осуществления, проиллюстрированный на ФИГ. 2А, запирающий механизм 35 может дополнительно содержать второе стопорное кольцо 78, имеющее по существу кольцевую форму с внутренней боковой стенкой 80. Второе стопорное кольцо 78 расположено внутри центрального отверстия 71 в корпусе 70 между проксимальным концом основного компонента 72 первого стопорного кольца 48 и нижней частью 82 корпуса 70. Как подробно описано далее, второе стопорное кольцо 78 выполнено с возможностью вращения относительно первого стопорного кольца 48 и корпуса 70, взаимное расположение которых зафиксировано. Второе стопорное кольцо 78 может иметь один или несколько первых запирающих элементов 84 и, необязательно, один или несколько вторых запирающих элементов 86, расположенных по меньшей мере на части внутренней боковой стенки 80. Один или несколько первых и вторых запирающих элементов 84, 86 могут быть расположены чередующимся образом, так что у каждого первого запирающего элемента 84 с обеих его сторон по периметру внутренней боковой стенки 80 расположен второй запирающий элемент 86. В других вариантах осуществления по меньшей мере один второй запирающий элемент 86 предусмотрен для множества первых запирающих элементов 84. В некоторых вариантах осуществления общее количество первых и вторых запирающих элементов 84, 86 может соответствовать общему количеству первых углублений 60 и/или по меньшей мере одного элемента 32 фиксации шприца 12. В других вариантах осуществления общее количество первых и вторых запирающих элементов 84, 86 может соответствовать кратному или доле количества по меньшей мере одного элемента 32 фиксации шприца 12.
Один или несколько первых и вторых запирающих элементов 84, 86 выступают радиально наружу от внутренней боковой стенки 80 второго стопорного кольца 78 и разделены одним или несколькими вторыми углублениями 88. Одно или несколько вторых углублений 88 выполнены с возможностью установки в них одного или нескольких зубьев 34 шприца 12, когда вводимая часть 30 шприца 12 вставляется через центральное отверстие 50 первого стопорного кольца 48. Одно или несколько вторых углублений 88 расположены по окружности внутренней боковой стенки 80 второго стопорного кольца 78, так что одно или несколько вторых углублений 88 могут быть избирательно совмещены с одним или несколькими первыми углублениями 60 на первом стопорном кольце 48. Например, в варианте осуществления, в котором первое стопорное кольцо 48 включает шесть первых углублений 60, расположенных на одинаковом расстоянии вокруг корпуса 70, второе стопорное кольцо 78 может также иметь шесть вторых углублений 88, равномерно разделенных (т.е. разнесенных на 60°) от вторых углублений 88, смежных с обеих сторон.
На ФИГ. 2В один или несколько первых запирающих элементов 84 имеют первую наклонную поверхность 90, выполненную с возможностью взаимодействия по меньшей мере со второй поверхностью 42 по меньшей мере одного зуба 34. Первая наклонная поверхность 90 может быть прямолинейной, сегментированной, изогнутой или их комбинацией. Один или несколько первых запирающих элементов 84 могут иметь вторую наклонную поверхность 92, дополнительно выполненную с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одной из вершин 44, первой поверхностью 40 и/или второй поверхностью 42 зубьев 34. Аналогичным образом, один или несколько вторых запирающих элементов 86 могут иметь вторую наклонную поверхность 92, выполненную с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одной из вершин 44, первой поверхностью 40 и/или второй поверхностью 42 зубьев 34. Вторая наклонная поверхность 92 может быть прямолинейной, сегментированной, изогнутой или их комбинацией. Первая наклонная поверхность 90 на одном или нескольких вторых запирающих элементах 86 может переходить в прямолинейную верхнюю поверхность 94, по существу параллельную верхней поверхности второго стопорного кольца 78. Угол и профиль первой наклонной поверхности 90 одного или нескольких первых запирающих элементов 84 может быть таким же, как у второй наклонной поверхности 92 запирающих элементов 84 и 86 или отличаться. В некоторых вариантах осуществления только первая наклонная поверхность 90 может быть обеспечена в прямолинейной, сегментированной, изогнутой или комбинированной форме.
Как показано на ФИГ. 2С-2B, один или несколько первых запирающих элементов 84 могут располагаться выше вдоль внутренней боковой стенки 80 относительно одного или несколько вторых запирающих элементов 86. Прямолинейная верхняя поверхность 94 одного или нескольких вторых запирающих элементов 86 может быть расположена ниже относительно верхней части одного или нескольких первых запирающих элементов 84, чтобы обеспечить скользящее относительное движение одного или нескольких стопорных выступов 96, проходящих проксимально от первого стопорного кольца 48. Один или несколько стопорных выступов 96 определяют упорную для поворота поверхность для одного или нескольких зубьев 34 после установки шприца 12 в шприцевый порт 16. В других вариантах осуществления один или несколько стопорных выступов 96 могут быть предусмотрены отдельно от одного или несколько вторых запирающих элементов 86. В некоторых вариантах осуществления один или несколько стопорных выступов 96 могут быть предусмотрены на шприце и/или по меньшей мере одном из зубьев 34, как описано здесь.
На ФИГ. 2D второе стопорное кольцо 78 удерживается с возможностью вращения в корпусе 70. По меньшей мере один направляющий штифт 98 проходит в проксимальном направлении от нижней поверхности второго стопорного кольца 78. По меньшей мере один направляющий штифт 98 устанавливается в по меньшей мере одно гнездо для направляющего штыря 101, выполненное в нижней части 82 корпуса 70. По меньшей мере одно гнездо для направляющего штифта 101 может занимать часть окружности нижней части 82 (см. ФИГ. 2А). По меньшей мере один эластично упругий элемент 102 (изображен на ФИГ. 2А), например, пружина, соединен или контактирует по меньшей мере с частью второго стопорного кольца 78 и с по меньшей мере частью корпуса 70. В одном варианте осуществления эластично упругий элемент 102 может быть соединен или контактировать с одним концом по меньшей мере одного направляющего штифта 98, в то время как противоположный конец эластично упругого элемента 102 может быть соединен или контактировать с концом по меньшей мере одного гнезда для направляющего штифта 101. Указанный по меньшей мере один эластично упругий элемент 102 (изображен на ФИГ. 2А) побуждает второе стопорное кольцо переместиться в 78 в первое положение (см. ФИГ. 2B), в котором одно или несколько первых углублений 60 не совмещены с одним или несколькими вторыми углублениями 88. При установке шприца 12 в шприцевый порт 16 один или несколько зубьев 34 взаимодействуют с одним или несколькими первыми и вторыми запирающими элементами 84, 86 для поворота второго стопорного кольца 78 во второе положение и создания возможности для установки одного или нескольких зубьев 34 в одно или несколько вторых углублений 88, как описано здесь.
Для установки шприца 12 в шприцевый порт 16 вводимая часть 30 шприца 12 приводится в контакт с первым стопорным кольцом 48. Если зубья 34 первоначально не совмещены с первыми углублениями 60, направляющие поверхности, например, вершина 44 и/или по меньшей мере одна первая поверхность 40 и/или по меньшей мере одна вторая поверхность 42 на одном или нескольких зубьях 34 и направляющие поверхности 62, 65 на запирающем механизме 35, направляют зубья 34 в положение самосовмещения с первыми углублениями 60 при перемещении вводимой части 30 проксимально относительно стопорного кольца 48. Продолжение проксимального движения шприца 12 относительно первого стопорного кольца 48 приводит к тому, что зубья 34 направляются в первые углубления 60, пока по меньшей мере часть одного или нескольких зубьев 34 не перейдут в состояние контакта с одним или несколькими первыми и вторыми запирающими элементами 84, 86 второго стопорного кольца 78. Первая и вторая наклонные поверхности 90, 92 выполнены с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одним из зубьев 34 поверхностей 40, 42 или вершиной 44. Продолжение проксимального движения шприца 12 относительно первого стопорного кольца 48 заставляет зубья 34 прилагать проксимально направленное усилие к первой и/или второй наклонной поверхности 90, 92 и, таким образом, ко второму стопорному кольцу 78. Поскольку проксимальному перемещению второго стопорного кольца 78 препятствует корпус 70 и из-за наклона или сужения на первой и второй наклонных поверхностях 90, 92 и/или вершины 44 и/или по меньшей мере одной первой поверхности 40 и/или по меньшей мере одной второй поверхности 42 на зубе 34, проксимальное движение создает силу, которая имеет компонент в направлении вращения, который действует против восстанавливающей силы по меньшей мере одного эластично упругого элемента 102 для поворота второго стопорного кольца 78 из первого положения, показанного на ФИГ. 2B, во второе положение, в котором одно или несколько первых углублений 60 совмещены с одним или несколькими вторыми углублениями 88. В этом варианте осуществления вершина 44 и/или по меньшей мере одна первая поверхность 40 и/или по меньшей мере одна вторая поверхность 42 на зубе 34 являются открывающими поверхностями, которые принудительно открывают запирающий механизм или механизм крепления 35. Один или несколько зубьев 34 могут вызвать вращение второго стопорного кольца 78 в первом направлении, например, по часовой стрелке или против часовой стрелки. При вращении второго стопорного кольца 78 в процессе проксимального движения шприца 12 в шприцевом порту 16 один или несколько зубьев 34 направляются в соответствующее одно или несколько вторых углублений 88, пока вершина 44 зубьев 34 не войдет во взаимодействие с нижней или упорной поверхностью одного или нескольких вторых углублений 88. Когда оператор отпускает шприц 12, под действием восстанавливающего усилия со стороны эластично упругого элемента 102 второе стопорное кольцо 78 поворачивается во втором направлении, противоположном первому направлению, из второго положения назад в первое положение. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления поворот второго стопорного кольца 78 относительно корпуса 70 заставляет шприц 12 поворачиваться вместе с ним, пока один или несколько зубьев 34 зафиксированы за одной или несколькими стопорными поверхностями 64 первого стопорного кольца 48 и взаимодействуют с одним или несколькими фиксаторами 96. В этом примерном варианте осуществления первая поверхность 40 представляет собой упорную для поворота поверхность, которая взаимодействует с фиксатором 96. В некоторых вариантах осуществления перемещение второго стопорного кольца 78 может быть ограничено положением одного или нескольких направляющих штифтов 98 в одном или нескольких гнездах направляющих штифтов 101. В альтернативном варианте один или несколько первых и вторых запирающих элементов 84, 86 второго стопорного кольца 78 могут взаимодействовать с одним или несколькими элементами на первом стопорном кольце 48, например, расширением одного или нескольких стопорных выступов 96 для ограничения вращения второго стопорного кольца 78. В процессе поворота второго стопорного кольца 78 вместе со шприцем 12 в первое положение одно или несколько вторых углублений 88 смещены относительно одного или нескольких первых углублений 60, так что извлечение шприца 12 в дистальном направлении предотвращается одной или несколькими стопорными поверхностями 64 первого стопорного кольца 48, взаимодействующими с одной или несколькими основными поверхностями 38 одного или нескольких зубьев 34.
В другом варианте осуществления эластично упругий элемент 102 продолжает создавать крутящий момент, чтобы закрыть или удержать зуб 34 напротив фиксатора 96. В некоторых вариантах осуществления вторая наклонная поверхность 92 продолжает прижиматься ко второй поверхности 42 зуба 34. В таких вариантах осуществления, поскольку шприц 12 не может поворачиваться дальше, сила, действующая между двумя поверхностями, заставляет шприц 12 перемещаться в дистальном направлении, толкая одну или несколько основных поверхностей 38 к одной или нескольким стопорным поверхностям 64. Это обеспечивает преимущество, состоящее в выбирании механического люфта, проскальзывания или зазоров, которые необходимы для обеспечения свободного движения шприца 12 в процессе установки и извлечения. Величина крутящего момента, наклоны/сужения поверхностей и трение могут быть отрегулированы для достаточно надежной фиксации шприца 12, чтобы свести к минимуму обратное или проксимальное движение во время заполнения шприца 12. Может обеспечиваться звуковой и/или тактильный сигнал, подаваемый при установке и фиксации шприца 12 в шприцевом порту 16. Звуковой и/или тактильный сигнал может генерироваться при взаимодействии любой поверхности шприца 12 с соответствующей поверхностью в шприцевом порту 16, когда шприц 12 находится в зафиксированном положении. Например, звуковой и/или тактильный сигнал может генерироваться при взаимодействии по меньшей мере одной поверхности на зубе 34, например, вершины 44, и/или по меньшей мере одной первой поверхности 40 и/или по меньшей мере одной второй поверхности 42 с по меньшей мере частью запирающего механизма 35. Вращение шприца 12 за счет усилия, создаваемого эластично упругим элементом 102 в ходе взаимодействия, может создавать тактильный сигнал.
Чтобы разблокировать и извлечь шприц 12 из шприцевого порта 16, шприц 12 поворачивают относительно первого стопорного кольца 48 относительно центральной оси 59 против восстанавливающей силы эластично упругого элемента 102. Например, если шприц 12 зафиксирован в шприцевом порту 16 путем вращения шприца 12 в направлении по часовой стрелке, шприц 12 может быть разблокирован вращением шприца 12 в направлении против часовой стрелки. Вращение шприца 12 обеспечивает совмещение вторых углублений 88 с первыми углублениями 60. Затем шприц 12 можно легко удалить/вытолкнуть из шприцевого порта 16 путем движения шприца 12 в дистальном направлении. В процессе поворота шприца 12 и, таким образом, вращения второго стопорного кольца 78 против усилия эластично упругого элемента 102, по меньшей мере одна вторая поверхность 42 или вершина 44 на шприце 12 и первая и/или вторая наклонная поверхность 90, 92 на втором стопорном кольце 78 взаимодействуют для создания дистально направленной силы, действующей на шприц 12 для извлечения/выталкивания шприца 12 из шприцевого порта 16. При высвобождении, разблокировке или отсоединении шприца 12 пользователь может свободно извлечь или вытянуть шприц 12 из шприцевого порта 16. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, когда шприц 12 высвобождается из шприцевого порта 16, возникает аксиальное усилие, выталкивающее, толкающее, побуждающее к движению или перемещающее шприц 12 дистально из шприцевого порта 16 без каких-либо регулировок или усилий со стороны технического специалиста. В некоторых вариантах осуществления эта сила или перемещение необязательно могут быть достаточными для полного выталкивания шприца 12 из шприцевого порта 16, однако, сила или перемещение могут быть достаточными, чтобы пользователь получил тактильный сигнал или индикацию о том, что поворот является достаточным для высвобождения, и шприц 12 можно легко извлечь из шприцевого порта 16. Например, вращение цилиндра шприца 18 может заставить вершину 44 на зубе 34 скользить вдоль поверхности в дистальном направлении вдоль поверхности первой и/или второй наклонной поверхности 90, 92 на втором стопорном кольце 78. Когда основная поверхность 38 одного или нескольких зубьев 34 освобождает соответствующую одну или несколько стопорных поверхностей 64 на втором стопорном кольце 78, дистально направленная сила заставляет шприц 12 перемещаться в дистальном направлении и, если это возможно, приводит к выталкиванию шприца из шприцевого порта 16 в первое положение, указывая оператору, что шприц 12 полностью высвобожден и может быть извлечен из шприцевого порта 16. При извлечении шприца 12 из шприцевого порта 16 восстанавливающая сила эластично упругого элемента 102 заставляет второе стопорное кольцо 78 вернуться в первое положение для последующего введения нового шприца 12. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 2А-2D, шприц 12 может поворачиваться на 30° или менее вокруг продольной оси 15 для разблокировки шприца 12 с целью его извлечения из шприцевого порта 16.
Работа запирающего механизма 35 может быть дополнительно объяснена посредством взаимодействия стопорных поверхностей шприца 12 и шприцевого порта 16, которые взаимодействуют для удержания шприца 12 в шприцевом порту 16, когда одна или несколько основных поверхностей 38 шприца 12 взаимодействует с одной или несколькими стопорными поверхностями 64 первого стопорного кольца 48. Направляющие поверхности шприца 12 и шприцевый порт 16, взаимодействующие для самосовмещения или автоматического поворотного совмещения шприца 12 и шприцевого порта 16 для самоориентированной установки шприца 12, включают одну или несколько вторых поверхностей 42 и/или вершину 44 шприца 12 и одну или несколько направляющих поверхностей 65 шприцевого порта 16. Открывающие поверхности шприца 12 и шприцевого порта 16, взаимодействующие для открытия шприцевого порта 16 с целью установки шприца 12, включают одну или несколько вторых поверхностей 42 шприца 12 и одну или несколько первых и/или вторых наклонных поверхностей 90, 92 в шприцевом порту 16. Зажимные поверхности шприца 12 и шприцевый порт 16, взаимодействующие, чтобы выбрать механический люфт или допуски, включают одну или несколько поверхностей 38, 40, 42 шприца 12 и/или поверхностей 64, 96, 90, 92 шприцевого порта 16. Отсоединяющие поверхности шприца 12 и шприцевого порта 16, взаимодействующие для высвобождения или извлечения шприца 12 из шприцевого порта 16, включают поверхности 42 шприца 16 и поверхности 90, 92 в шприцевом порту 16. Выталкивающие поверхности шприца 12 и шприцевого порта 16, взаимодействующие для создания дистально направленной силы, способствующей выталкиванию шприца 12 из шприцевого порта 16, включают вторые поверхности 42 шприца 12 и вторые наклонные поверхности 92 шприцевого порта 16. Упорные для поворота поверхности шприца 12 и шприцевого порта 16, взаимодействующие для предотвращения вращения при навинчивании люэровского соединителя на шприц 12, включают одну или несколько первых поверхностей 40 шприца 12 и один или несколько стопорных выступов 96 шприцевого порта 16, а также любую силу трения между одной или несколькими основными поверхностями 38 шприца 12 и одной или несколькими стопорными поверхностями 64 шприцевого порта 16. Определяющая(ие) зазор поверхность(и) шприца, которая(ые) позволяет(ют) шприцу входить в шприцевый порт 16, включают внешнюю поверхность 21 цилиндра 18 на одной радиально смежной стороне (слева или справа) от зуба 34, освобождающую боковую стенку 58 первого стопорного кольца 48.
На ФИГ. 3А-3B проиллюстрирован соединительный интерфейс 100 для установки и извлечения по меньшей мере одного шприца 12 из по меньшей мере одного шприцевого порта 16 инжектора 10 согласно с другим вариантом осуществления. Шприц 12 и инжектор 10 содержат соединительный интерфейс 100, имеющий по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца на шприце 12 и соответствующий запирающий механизм 35 в шприцевом порту 16 инжектора 10.
На ФИГ. 3А-3B проиллюстрирован шприц 12, имеющий, как правило, цилиндр шприца 18 цилиндрической формы, выполненный из стекла или подходящей пластмассы медицинского сорта. Цилиндр 18 имеет проксимальный конец 20 и дистальный конец 24 с по существу цилиндрической боковой стенкой 19 (изображено на ФИГ. 3В), проходящей между ними вдоль длины продольной оси 15, проходящей через центр цилиндра 18. Наконечник 22 выступает из дистального конца 24 цилиндра 18. Цилиндр 18 имеет внешнюю поверхность 21 и внутреннюю поверхность 23 (изображено на ФИГ. 3В), определяющие внутренний объем 25 (изображено на ФИГ. 3В), выполненный с возможностью помещения в него флюида медицинского назначения.
Каплезащитный фланец 36 может необязательно проходить в радиальном направлении наружу от внешней поверхности 21 цилиндра шприца 18 по отношению к продольной оси 15. Каплезащитный фланец 36 может проходить вокруг по меньшей мере части внешней окружности цилиндра 18. В одном варианте осуществления каплезащитный фланец 36 расположен дистально вдоль продольной оси 15 относительно элемента 32 фиксации шприца. Каплезащитный фланец 36 может быть выполнен таким образом, чтобы предотвращать попадание флюида из наконечника 22 в шприцевый порт 16 инжектора 10. Таким образом, каплезащитный интерфейс 36 способствует уменьшению количества жидкости, которая может попасть в шприцевый порт 16 и загрязнять или мешать работе соединительного интерфейса 100 и/или внутренних механических или электронных компонентов инжектора 10 (показано на ФИГ. 1А). В некоторых вариантах осуществления каплезащитный фланец 36 определяет упорную поверхность, которая ограничивает вводимую часть 30 шприца 12. Каплезащитный фланец 36 может быть выполнен как одно целое с цилиндром 18 или может быть прикреплен или иным образом присоединен к внешней поверхности 21 цилиндра 18 с использованием, например, фрикционной посадки и/или клея. В других вариантах осуществления каплезащитный фланец 36 может быть выполнен на внешней поверхности 21 цилиндра 18 путем травления, лазерной резки, механической обработки или литья в форму.
Как показано на ФИГ. 3А-3В, проксимальный конец 20 шприца 12 имеет соответствующий размер и выполнен с возможностью введения в шприцевый порт 16 инжектора 10 (изображено на ФИГ. 1А). В некоторых вариантах осуществления проксимальный конец 20 шприца 12 определяет вводимую часть 30, выполненную с возможностью введения и извлечения в шприцевый порт 16 инжектора 10, в то время как оставшаяся часть шприца 12 остается вне шприцевого порта 16. Один или несколько элементов 32 фиксации шприца расположены на проксимальном конце 20 цилиндра шприца 18 или вблизи него, как описано здесь, для формирования запирающего взаимодействия с соответствующим запирающим механизмом 35 в шприцевом порту 16 согласно варианту осуществления, показанному в на ФИГ. 3А-3В. Например, один или несколько элементов 32 фиксации шприца могут располагаться на внешней поверхности 21 цилиндра шприца 18. Элемент 32 фиксации шприца может быть выполнен как одно целое с цилиндром 18 или может быть прикреплен или иным образом присоединен к внешней поверхности 21 цилиндра 18 с использованием, например, фрикционной посадки, сварки и/или клея. В других вариантах осуществления элемент 32 фиксации шприца может быть выполнен на внешней поверхности 21 цилиндра 18 путем травления, лазерной резки, механической обработки или литья в форму. Комбинация шприца 12, имеющего один или несколько элементов 32 фиксации шприца и запирающий механизм 35 инжектора 10 (изображено на ФИГ. 1А) определяет соединительный интерфейс для установки шприца 12 в инжектор 10 и извлечения из него. В некоторых вариантах осуществления один или несколько элементов 32 фиксации шприца взаимодействуют по меньшей мере с частью запирающего механизма 35 для самоориентации шприца 12 относительно шприцевого порта 16 для разъемной фиксации шприца 12 в шприцевом порту 16.
В варианте осуществления изобретения, проиллюстрированном на ФИГ. 3А-3В, по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца выполнен как один или несколько первых зубьев 34 и, необязательно, один или несколько вторых зубьев 37, выступающих радиально наружу от внешней поверхности 21 цилиндра шприца 18 относительно продольной оси 15. Один или несколько первых зубьев 34 и/или один или несколько вторых зубьев 37 выступают радиально наружу от внешней поверхности 21 цилиндра 18 в направлении, по существу перпендикулярном внешней поверхности 21. В вариантах осуществления, где имеется более двух первых и/или вторых зубьев 34, 37, первые и вторые зубья 34, 37 могут быть равномерно или неравномерно разнесены в радиальном направлении по внешней окружности цилиндра 18. В таких вариантах осуществления первый и второй зубья 34, 37 отделены друг от друга участками внешней поверхности 21 цилиндра 18. Вместе каждый первый или второй зуб 34, 37 и внешняя поверхность 21 цилиндра 18 на одной радиально смежной стороне (слева или справа) от первого или второго зуба 34, 37 определяют элемент 32 фиксации шприца. В некоторых вариантах осуществления множество первых и/или вторых зубьев 34, 37 могут быть сгруппированы и отделены в радиальном направлении по окружности цилиндра 18 от одного или нескольких смежных кластеров первого или второго зубьев 34, 37. Например, в варианте осуществления с шестью элементами 32 фиксации шприца с равномерным угловым распределением каждый элемент 32 фиксации шприца простирается более чем на 60° и поэтому отделен на 60° от смежного элемента 32 фиксации шприца с одной и другой стороны. В таком варианте осуществления каждый первый или второй зуб 34, 37 может простираться более чем на 30° по окружности цилиндра 18, в то время как часть внешней поверхности 21 цилиндра 18, определяющая остальную часть элемента 32 фиксации шприца простирается на оставшиеся 30° окружности. В других вариантах осуществления каждый первый или второй зуб 34, 37 может простираться более чем на 30° или менее чем на 30° окружности цилиндра 18. В некоторых вариантах осуществления элементы 32 фиксации шприца могут иметь неравное угловое распространение и/или неравное угловое расстояние между элементами 32 фиксации шприца по внешней окружности цилиндра 18. Один или несколько первых зубьев 34 смещены продольно вдоль продольной оси 15 относительно одного или нескольких вторых зубьев 37. В одном варианте осуществления один или несколько первых зубьев 34 расположены ближе к проксимальному концу 20, чем один или несколько вторых зубьев 37. В других вариантах осуществления один или несколько первых зубьев 34 совмещены в продольном направлении с одним или несколькими вторыми зубьями 37 вдоль продольной оси 15, так что по меньшей мере часть одного или нескольких первых зубьев 34 находится на одном и том же продольном расстоянии от проксимального конца 20, как и по меньшей мере часть одного или нескольких вторых зубьев 37. В варианте осуществления, в котором один или несколько зубьев 34 или 37 отсутствуют, соответствующий элемент 32 фиксации может быть определен как поверхность(и) зазора, которая(ые) является(ются) внешней поверхностью 21 цилиндра 18 между смежными зубьями 34, 37. Хотя на прилагаемых чертежах изображены в качестве иллюстрации варианты осуществления, в которых каждый элемент 32 фиксации шприца простирается более, чем на 60°, шприцы с элементами 32 фиксации, разнесенные на другие углы, например, 360/x, где x - значение от 1 до 36, также входят в объем настоящего изобретения.
Как показано на ФИГ. 3А, каждый из одного или нескольких первых зубьев 34 может иметь форму треугольника, многоугольника или стрелки либо, в альтернативном варианте, может быть сформирован согласно ФИГ. 5А-Z или 10А-Н. Каждый из одного или нескольких первых зубьев 34 имеет основную поверхность 38, которая может быть по существу перпендикулярна продольной оси 15 цилиндра 18. В некоторых вариантах осуществления основная поверхность 38 может быть наклонена относительно направления продольной оси 15 в радиальном поперечном сечении. В других вариантах осуществления основная поверхность 38 может быть наклонена относительно направления продольной оси 15 при ее прохождении по внешней окружности цилиндра 18 в радиальном поперечном сечении. Основная поверхность 38 может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией. В некоторых вариантах осуществления основная поверхность 38 может иметь множество отдельных участков, которые вместе определяют основную поверхность 38. Множество отдельных участков основной поверхности 38 может определять поверхность, которая может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна первая поверхность 40 может простираться на одном конце основной поверхности 38 в направлении, по существу параллельном продольной оси 15. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна первая поверхность 40 может сужаться аксиально относительно продольной оси 15 в проксимальном или дистальном направлении продольной оси 15. Осевое сужение по меньшей мере одной первой поверхности 40 по отношению к продольной оси 15 может быть определено как угол наклона первой поверхности 40 на цилиндрической проекции-развертке в направлении от дистального конца 24 к проксимальному концу 20. По меньшей мере одна первая поверхность 40 может быть непосредственно соединена с основной поверхностью 38. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна первая поверхность 40 может быть отсоединена от основной поверхности 38. По меньшей мере одна первая поверхность 40 может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна первая поверхность 40 может иметь множество отдельных участков, которые вместе определяют по меньшей мере одну первую поверхность 40. Множество отдельных участков по меньшей мере одной первой поверхности 40 может определять поверхность, которая может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией.
По меньшей мере одна вторая поверхность 40' может простираться на одном конце основной поверхности 38 напротив первой поверхности 40 в направлении, по существу параллельном продольной оси 15. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна вторая поверхность 40 может сужаться аксиально относительно продольной оси 15 в проксимальном или дистальном направлении продольной оси 15. Осевое сужение по меньшей мере одной второй поверхности 40 по отношению к продольной оси 15 может быть определено как угол наклона первой поверхности 40 на цилиндрической проекции-развертке в направлении от дистального конца 24 к проксимальному концу 20. По меньшей мере одна вторая поверхность 40' может быть непосредственно соединена с основной поверхностью 38. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна вторая поверхность 40' может быть отсоединена от основной поверхности 38. По меньшей мере одна вторая поверхность 40' может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна вторая поверхность 40' может иметь множество отдельных участков, которые вместе определяют по меньшей мере одну вторую поверхность 40'. Множество отдельных участков по меньшей мере одной второй поверхности 40' может определять поверхность, которая может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна третья поверхность 42 простирается от одного конца второй поверхности 40' к концу первой поверхности 40. По меньшей мере одна третья поверхность 42 может сужаться аксиально относительно продольной оси 15 в проксимальном или дистальном направлении продольной оси 15. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна третья поверхность 42 может сужаться аксиально относительно продольной оси 15 в проксимальном направлении. Осевое сужение по меньшей мере одной третьей поверхности 42 по отношению к продольной оси 15 может быть определено как угол наклона по меньшей мере одной третьей поверхности 42 на цилиндрической проекции-развертке в направлении от дистального конца 24 к проксимальному концу 20. По меньшей мере одна третья поверхность 42 и по меньшей мере одна первая поверхность 40 могут соединяться в скругленной или острой вершине 44. По меньшей мере одна третья поверхность 42 может быть непосредственно соединена по меньшей мере с одной из первых поверхностей 40 в вершине 44. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна третья поверхность 42 может быть отсоединена от по меньшей мере одной из первых поверхностей 40 в вершине 44. В некоторых вариантах осуществления вершина 44 может быть отсоединена от по меньшей мере одной третьей поверхности 42 и первой поверхности 40. По меньшей мере одна третья поверхность 42 может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна третья поверхность 42 может иметь множество отдельных участков, которые вместе определяют по меньшей мере одну третью поверхность 42. Множество отдельных участков по меньшей мере одной третьей поверхности 42 может определять поверхность, которая может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией.
Основная поверхность 38 и первая, вторая и третья поверхности 40, 40', 42 ограничивают верхнюю поверхность 46 каждого из одного или нескольких первых зубьев 34. В некоторых вариантах осуществления верхняя поверхность 46 может иметь форму, соответствующую кривизне цилиндра шприца 18. В других вариантах осуществления верхняя поверхность 46 одного или нескольких зубьев 34 может быть наклонена относительно внешней поверхности 21 цилиндра шприца 18, так что первый конец верхней поверхности 46 выше второго конца верхней поверхности 46 относительно цилиндра шприца 18. Верхняя поверхность 46 может быть непрерывной и сплошной, или она может состоять из множества отдельных поверхностей, которые вместе образуют верхнюю поверхность 46. Верхняя поверхность 46 может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией.
Каждый из одного или нескольких вторых зубьев 37 может быть выполнен в виде зуба, который выступает радиально наружу от внешней поверхности 21 цилиндра 18. Один или несколько вторых зубьев 37 необязательно имеют наклонный освобождающий элемент 104, проходящий от внешней поверхности 21 цилиндра 18 к верхней поверхности 106 по меньшей мере одного второго зуба 37 в направлении окружности цилиндра 18. Наклонный освобождающий элемент 104 (если имеется) может облегчать формование шприца 12 в простой форме из двух частей. В некоторых вариантах осуществления верхняя поверхность 106 может иметь форму, соответствующую кривизне цилиндра шприца 18. В других вариантах осуществления верхняя поверхность 106 может располагаться под углом к внешней поверхности 21 цилиндра шприца 18. Верхняя поверхность 106 может быть непрерывной и сплошной, или она может состоять из множества отдельных поверхностей, которые вместе образуют верхнюю поверхность 106. Верхняя поверхность 106 может быть плоской, сегментированной, дугообразной, изогнутой или их комбинацией. Освобождающий элемент 104 может быть выполнен с возможностью взаимодействия с третьим стопорным кольцом 108 для высвобождения шприца 12 из шприцевого порта 16, как описано здесь.
Как показано на ФИГ. 3А, по меньшей мере один шприцевый порт 16 инжектора 10 (изображено на ФИГ. 1А) имеет запирающий механизм 35, выполненный с возможностью оперативного вхождения в зацепление с по меньшей мере одним элементом 32 фиксации шприца шприца 12. Запирающий механизм 35 содержит корпус 70, имеющий по существу круглую форму, с центральным отверстием 71, выполненным с возможностью установки в него проксимального конца 20 шприца 12. Корпус 70 может быть выполнен в виде части корпуса 14 инжектора 10 (изображен на ФИГ. 1А) или как установленное крепление корпуса 14 инжектора 10. Первое стопорное кольцо 48 прикреплено к дистальному концу корпуса 70, так что центральное отверстие 71 корпуса 70 совмещается с центральным отверстием 50 первого стопорного кольца 48. Первое стопорное кольцо 48 включает основной компонент 72, имеющий радиально выступающий фланец 74. По меньшей мере часть основного компонента 72 проходит от фланца 74 в проксимальном направлении. При установке на корпус 70 фланец 74 взаимодействует с верхней частью корпуса 70 и закреплен одним или несколькими крепежными элементами (не показаны), проходящими через одно или несколько отверстий для крепежных элементов 76. По меньшей мере часть основного компонента 72 первого стопорного кольца 48 вставляется в центральное отверстие 71 корпуса 70. В других вариантах осуществления первое стопорное кольцо 48 может быть прикреплено к корпусу 70 другими механическими крепежными приспособлениями, такими как зажимы или защелкивающиеся приспособления. При установке на корпусе 70 центральная ось 59 первого стопорного кольца 48 соосна центральной оси корпуса 70.
Как показано на ФИГ. 3А, внутренняя часть боковой стенки 58 в центральном отверстии 50 первого стопорного кольца 48 включает одно или несколько первых углублений 60, выполненных с возможностью установки в них одного или нескольких первых зубьев 34 шприца 12, когда вводимая часть 30 шприца 12 вставляется через центральное отверстие 50 первого стопорного кольца 48. Одно или несколько первых углублений 60 могут быть равномерно распределены по внутренней окружности боковой стенки 58. В таких вариантах осуществления первые углубления 60 отделены друг от друга частями боковой стенки 58 первого стопорного кольца 48. Вместе, каждое первое углубление 60 и боковая стенка 58 первого стопорного кольца 48 на одной радиально смежной стороне (левой или правой) первого углубления 60 определяют пространство зазора 63 для установки в него элемента 32 фиксации шприца на шприце 12. Первое углубление 60 каждого пространства зазора 63 может быть выполнено с возможностью установки в него по меньшей мере одного первого зуба 34 или второго зуба 37 элемента 32 фиксации шприца, а боковая стенка 58 первого стопорного кольца 48 может быть выполнена с возможностью установки в нее части боковой стенки 19 цилиндра 18 при помещении элемента 32 фиксации шприца в пространство зазора 63. Например, в варианте осуществления, где первое стопорное кольцо 48 включает шесть пространств зазора 63, равномерно распределенных по окружности первого стопорного кольца 48, причем каждое пространство зазора 63 отделено на 60° от смежных пространств зазоров 63 с обеих сторон. В таких вариантах осуществления каждое первое углубление 60 может простираться более чем на 30° по окружности первого стопорного кольца 48, в то время как часть боковой стенки 58 первого стопорного кольца 48, определяющая остаток пространства зазора 63, простирающегося на оставшиеся 30° окружности. В других вариантах осуществления первое стопорное кольцо 48 может содержать 1-5 или 7-12 или больше пространств зазора 63, при этом каждое первое углубление 60 может простираться более чем на 30° или менее чем на 30° по окружности боковой стенки 58 первого стопорного кольца 48. В некоторых вариантах осуществления количество первых и вторых зубьев 34, 37 на шприце 12 соответствует количеству первых углублений 60 на стопорном кольце 48. В других вариантах осуществления количество первых и вторых зубьев 34, 37 на шприце 12 меньше количества первых углублений 60 на стопорном кольце 48. В таких вариантах осуществления первый и второй зубья 34, 37 на шприце 12 разнесены по внешнему периметру цилиндра шприца 18, так что каждый первый или второй зуб 34, 37 может быть совмещен с соответствующим первым углублением 60 на стопорном кольце 48. В других вариантах осуществления количество первых и вторых зубьев 34, 37 на шприце 12 больше, чем число первых углублений 60 на стопорном кольце 48, так что более одного первого и второго зубьев 34, 37 можно установить в по меньшей мере один первый углублений 60. Например, первый или второй зуб 34, 37 могут быть сформированы в виде набора зубьев в одном положении зубьев, либо в двух или несколько положениях зубьев, которые функционально взаимодействуют для выполнения одной или нескольких функций, описанных здесь для первого или второго зубьев 34, 37 либо любой их поверхности.
Каждое из одного или нескольких первых углублений 60 проходит радиально наружу во внутреннюю часть боковой стенки 58 относительно центральной оси 59. Боковые поверхности каждого первого углубления 60 определяют траекторию перемещения для направления движения первого и второго зубьев 34, 37 в первое углубление 60 и из него при введении вводимой части 30 шприца 12 в первое стопорное кольцо 48 и извлечении из него. Каждое первое углубление 60 проходит по существу параллельно вдоль направления центральной оси 59. В некоторых вариантах осуществления каждое первое углубление 60 может иметь одну или несколько направляющих поверхностей 62, которые направляют первый и второй зубья 34, 37 в самосовмещение с первыми углублениями 60, так что первый и второй зубья 34, 37 могут быть вставлены в первые углубления 60 и могут самостоятельно совместить шприц 12 в шприцевом порту 16 без каких-либо регулировок или усилий со стороны технического специалиста. Направляющие поверхности 62 могут быть наклонены к отверстию первого углубления 60 для направления движения первого и второго зубьев 34, 37. Таким образом, один или несколько первых и вторых зубьев 34, 37, которые могут быть первоначально не совмещены с соответствующими одним или несколькими углублениями 60, приводятся в состояние совмещения с одним или несколькими углублениями 60 одной или несколькими направляющими поверхностями 62.
Продолжая рассматривать вариант осуществления, проиллюстрированный на ФИГ. 3А, запирающий механизм 35 дополнительно содержит второе стопорное кольцо 78, имеющее по существу кольцевую форму с внутренней боковой стенкой 80. Второе стопорное кольцо 78 расположено внутри центрального отверстия 71 в корпусе 70 между проксимальным концом основного компонента 72 первого стопорного кольца 48 и нижней частью 82 корпуса 70. Как подробно описано ниже, второе стопорное кольцо 78 выполнено с возможностью поворота и аксиальной зафиксировано относительно первого стопорного кольца 48 и корпуса 70. Второе стопорное кольцо 78 включает одно или несколько вторых углублений 88. Одно или несколько вторых углублений 88 выполнены с возможностью установки в них одного или нескольких первых и вторых зубьев 34, 37 шприца 12, когда вводимая часть 30 шприца 12 вставляется через центральное отверстие 50 первого стопорного кольца 48. Одно или несколько вторых углублений 88 расположены по окружности внутренней боковой стенки 80 второго стопорного кольца 78, так что одно или несколько вторых углублений 88 избирательно совмещены с одним или несколькими первыми углублениями 60 на первом стопорном кольце 48. Например, в варианте осуществления, где первое стопорное кольцо 48 включает шесть первых углублений 60, второе стопорное кольцо 78 может также иметь шесть вторых углублений 88, разделенных друг от друга на 60°. Вращательное движение второго стопорного кольца 48 может направляться и ограничиваться одним или несколькими проксимальными штифтами 98' и/или одним или несколькими эластично упругими элементами 102', размещенными в одном или нескольких гнездах в корпусе 70.
Как показано на ФИГ. 3А, запирающий механизм 35 может дополнительно содержать третье стопорное кольцо 108, имеющее по существу кольцевую форму с внутренней боковой стенкой 110. Третье стопорное кольцо 108 расположено внутри центрального отверстия 71 в корпусе 70 между первым стопорным кольцом 48 и вторым стопорным кольцом 78. Как подробно описано ниже, третье стопорное кольцо 108 выполнено с возможностью поворота относительно первого стопорного кольца 48, второго стопорного кольца 78 и корпуса 70, взаимное расположение которых зафиксировано. Третье стопорное кольцо 108 включает один или несколько запирающих элементов 112, расположенных по меньшей мере на части внутренней боковой стенки 110. Один или несколько запирающих элементов 112 проходят радиально наружу относительно внутренней боковой стенки 110 и расположены чередующимся образом, так что каждый запирающий элемент 112 отделен третьим углублением 114.
Один или несколько запирающих элементов 112 имеют наклонную поверхность 116 выполненную с возможностью избирательного взаимодействия с третьей поверхностью 42 одного или нескольких первых зубьев 34. Наклонная поверхность 116 может быть прямолинейной, сегментированной, изогнутой или их комбинацией.
Как показано на ФИГ. 3А, третье стопорное кольцо 108 удерживается с возможностью вращения внутри корпуса 70. По меньшей мере один направляющий штифт 98 проходит от третьего стопорного кольца 108 и помещается в по меньшей мере одно гнездо для направляющего штифта 101 (не показано), выполненное на одном или обоих из первого и второго стопорных колец 48, 78. По меньшей мере один эластично упругий элемент 102, такой как пружина, соединен на одном конце по меньшей мере с частью третьего стопорного кольца 108 и по меньшей мере с частью одного или обоих из первого и второго стопорных колец 48, 78. В одном варианте осуществления эластично упругий элемент 102 может быть соединен с одним концом по меньшей мере одного направляющего штифта 98, в то время как противоположный конец эластично упругого элемента 102 может быть соединен с концом по меньшей мере одного гнезда для направляющего штифта 101. По меньшей мере один эластично упругий элемент 102 заставляет третье стопорное кольцо 108 занять первое положение. При установке шприца 12 в шприцевый порт 16 в проксимальном направлении открывающая поверхность, которая в этом варианте осуществления является третьей поверхностью 42 одного или нескольких зубьев 34, входит во взаимодействие с одним или несколькими запирающими элементами 112 для поворота третьего стопорного кольца 108 во второе положение, в котором по меньшей мере одно третье углубление 114 совмещается по меньшей мере с одним первым углублением 60 и по меньшей мере одним вторым 88. Когда вторая поверхность 40' на первом зубе 34 освобождает наклонную поверхность 116 запирающего элемента 112, третье стопорное кольцо 108 поворачивается в противоположном направлении назад в свое первоначальное первое положение и фиксирует шприц 12 в шприцевом порту 16, где основная поверхность 38 удерживается проксимально к запирающему элементу 112, как описано здесь. Звуковой и/или тактильный сигнал может подаваться, когда шприц 12 зафиксирован в шприцевом порту 16, например, посредством перемещения третьего стопорного кольца 108 в первое положение.
Для установки шприца 12 в шприцевый порт 16 вводимая часть 30 шприца 12 приводится в контакт с первым стопорным кольцом 48, как показано на ФИГ. 30. Если первый и второй зубья 34, 37 первоначально не совмещены с первыми углублениями 60, направляющие поверхности 65 направляют первый и второй зубья 34, 37 в положение самосовмещения с первыми углублениями 60 при перемещении вводимой части 30 в проксимальном направлении относительно первого стопорного кольца 48. Продолжение проксимального движения шприца 12 относительно первого стопорного кольца 48 вызывает направление первого и второго зуба 34, 37 в первых углублениях 60, пока по меньшей мере часть третьей поверхности 40' одного или нескольких первых зубьев 34 приводится в контакт с наклонной поверхностью 116 одного или нескольких запирающих элементов 112 третьего стопорного кольца 108. Наклонная поверхность 116 выполнена с возможностью взаимодействия со второй поверхностью 40' первых зубьев 34. Как показано на ФИГ. 3D, продолжение проксимального движения шприца 12 относительно первого стопорного кольца 48 заставляет первые зубья 34 действовать против восстанавливающей силы по меньшей мере одного эластично упругого элемента 102 для поворота третьего стопорного кольца 108 из первого положения, показанного на ФИГ. 3D, во второе положение, показанное на ФИГ. 3E. Один или несколько первых зубьев 34 могут заставить третье стопорное кольцо 108 поворачиваться в первом направлении, например, по часовой стрелке или против часовой стрелки. При вращении третьего стопорного кольца 108 во время проксимального движения шприца 12 в шприцевом порту 16 один или несколько первых зубьев 34 и вторых зубьев 37 направляются в соответствующие одно или несколько вторых углублений 88, пока основная поверхность 38 всех первых и вторых зубьев 34, 37 освободит нижнюю часть третьего стопорного кольца 108. Под действием восстанавливающей силы эластично упругого элемента 102 третье стопорное кольцо 108 поворачивается во втором направлении, противоположном первому направлению. Вращение третьего стопорного кольца 108 относительно корпуса 70 заставляет запирающие элементы 112 занять положение над одним или несколькими первыми и вторыми зубьями 34, 37, так что предотвращается извлечение шприца 12 в дистальном направлении.
Чтобы разблокировать шприц 12 от шприцевого порта 16, шприц 12 поворачивают в первом направлении вокруг продольной оси 15, как показано на ФИГ. 3F. Вращательное движение шприца 12 заставляет третью поверхность 42 первых зубьев 34 упираться в первую наклонную поверхность 90 второго стопорного кольца 78 и поворачивать второе стопорное кольцо 78 против силы, создаваемой упругим элементом 102' (изображено на ФИГ. 2А). После поворота, например, приблизительно на 30°, направляющий штифт 98 на втором стопорном кольце 78 вступает во взаимодействие с третьим стопорным кольцом 108, чтобы заставить его также вращаться в первом направлении. После дополнительного вращения, например, приблизительно на 30°, первый и второй зубья 34, 37 выстраиваются в линию с первыми углублениями 60 первого стопорного кольца 48, и запирающие элементы 112 на третьем стопорном кольце 108 отходят, чтобы освободить пространство, проксимальное к первым углублениям 60, так что по меньшей мере одно первое углубление 60 совмещается по меньшей мере с одним третьим 114, как показано на ФИГ. 3G. В этот момент дистально направленная составляющая силы, создаваемая вращательным движением третьей поверхности 42 первых зубьев 34 против первой наклонной поверхности 90, заставляет шприц 12 перемещаться в дистальном направлении и выходить из шприцевого порта 16, как показано на ФИГ. 3Н. При выталкивании шприца 12 из шприцевого порта 16 восстанавливающая сила эластично упругих элементов 102 и 102' заставляет третье стопорное кольцо 108 и второе стопорное кольцо 78 вернуться в их соответствующие первые положения путем вращения во втором направлении при подготовке к последующему введению нового шприца 12.
Для дальнейшего описания работы запирающего механизма 35 примем, что фиксирующие поверхности шприца 12 и шприцевого порта 16, взаимодействующие для фиксации шприца 12 в шприцевом порту 16 сразу как его ввели, являются одной или несколькими основными поверхностями 38 и верхними поверхностями 106 шприца 12 и одной или несколькими поверхностями запирающих элементов 112 в шприцевом порту 16. Направляющие поверхности шприца 12 и шприцевый порт 16, взаимодействующие для самосовмещения или автоматического поворотного совмещения шприца 12 и шприцевого порта 16 для установки, представляют собой одну или несколько вершин 44 и/или третьих поверхностей 42 шприца 12 и одну или несколько направляющих поверхностей 65 шприцевого порта 16. Открывающие поверхности шприца 12 и шприцевого порта 16, взаимодействующие для открытия шприцевого порта 16 с целью установки шприца 12, представляют собой одну или несколько третьих поверхностей 42 шприца 12 и одну или несколько наклонных поверхностей 116 в шприцевом порту 16. Отсоединяющие поверхности шприца 12 и шприцевого порта 16, взаимодействующие для высвобождения или извлечения шприца 12 из шприцевого порта 16, представляют собой третьи поверхности 42 шприца 16 и наклонную поверхность 90 в шприцевом порту 16. Выталкивающие поверхности шприца 12 и шприцевого порта 16, взаимодействующие для создания дистально направленной силы, способствующей выталкиванию шприца 12 из шприцевого порта 16, представляют собой третьи поверхности 42 шприца 12 и наклонные поверхности 90 шприцевого порта 16. Упорные для поворота поверхности шприца 12 и шприцевого порта 16, взаимодействующие для предотвращения вращения при навинчивании люэровского соединителя на шприц 12, представляют собой одну или несколько первых поверхностей 40 и/или вторых поверхностей 40' шприца 12 и одно или несколько вторых углублений 88 шприцевого порта 16, а также любую силу трения между одной или несколькими основными поверхностями 38 шприца 12 и одним или несколькими запирающими элементами 112 шприцевого порта 16. Определяющая(ие) зазор поверхность(и) шприца, которая(ые) позволяет(ют) шприцу входить в шприцевый порт 16, представляют собой внешнюю поверхность 21 цилиндра 18 на одной радиально смежной стороне (слева или справа) от зуба 34, освобождающую боковую стенку 58 первого стопорного кольца 48.
Вариант осуществления шприцевого порта 16 согласно ФИГ. 3А-3Н был описан с учетом того, что имеются первые углубления 60, вырезанные в боковой стенке 58 первого стопорного кольца 48. В другом варианте осуществления боковая стенка 58 может рассматриваться как выступающая с цилиндрической поверхности, определенной первыми углублениями 60 первого стопорного кольца 48. Каждая из этих двух конфигураций может использоваться для описания или воплощения в одном варианте осуществления.
В то время как на ФИГ. 2А-3G проиллюстрированы несколько неограничивающих вариантов осуществления по меньшей мере одного элемента 32 фиксации шприца, возможны и различные другие формы. Например, один или несколько первых зубьев 34 и/или вторых зубьев 37 по меньшей мере одного элемента 32 фиксации шприца может иметь в целом круглую, квадратную, прямоугольную, пятиугольную или любую другую многоугольную форму. Различные элементы могут быть предусмотрены на по меньшей мере одном элементе 32 фиксации шприца, чтобы содействовать самоориентации шприца 12 относительно шприцевого порта 16 или для разъемного запирания шприца 12 в шприцевом порту 16. В каждом варианте осуществления по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца выполнен с возможностью образования обратимого запирающего вхождения в зацепление с соответствующим запирающим механизмом в шприцевом порту 16 инжектора 10 для удержания шприца 12 в шприцевом порту 16. Различные другие формы одного или нескольких зубьев 34 по меньшей мере одного элемента 32 фиксации шприца рассмотрены здесь со ссылкой на ФИГ. 4А-5Z и 10А-10Н.
На ФИГ. 4А-4L изображены цилиндрические проекции-развертки различных вариантов осуществления проксимального конца 20 по меньшей мере одного шприца 12 и соответствующего по меньшей мере одного шприцевого порта 16 для установки в него проксимального конца 20 шприца 12. На ФИГ. 4А изображен вариант осуществления проксимального конца 20 шприца 12, как в целом показано на ФИГ. 2А, совмещенный по центру, как показано пунктирными линиями, для введения шприца 12 в дистальный конец шприцевого порта 16. С этой точки зрения, при самосовмещении элементы 32 фиксации шприца, включая зубья 34 и внешнюю поверхность 21 цилиндра 18, расположенные между зубьями 34, выполнены с возможностью установки в пространство зазора 63 шприцевого порта 16 для обеспечения возможности введения шприца 12 в шприцевый порт 16. Аналогично, внешняя поверхность 21 цилиндра шприца 18 освобождает боковую стенку 58 первого стопорного кольца 48. Одним из способов измерения или выражения соотношения между этими элементами является угол, который они образуют снаружи шприца 12 и внутри шприцевого порта 16. Например, в варианте осуществления с шестикратной симметрией элементов 32 фиксации шприца каждый зуб 34 образует номинальный угол 30° и каждое первое углубление 60 аналогично образует угол 30°, конечно, с учетом зазора и допуска, так чтобы зуб 34 мог скользить в первом углублении 60. Поскольку один или несколько стопорных выступов 96 простираются с конечной угловой протяженностью, основная поверхность 38 зуба 34 может не располагаться полностью под стопорной поверхностью 64. Например, если зубья 34 и первые углубления 60 имеют величину по 30°, и фиксатор 96 занимает угол 4°, основная поверхность 38 зуба 34 будет перекрываться с фиксатором 96 над поверхностью размером 26°. Чтобы достигнуть максимального перекрытия, зуб 34 может быть уменьшен до 28°, а углубление 60 может быть увеличено в ширину до 32°, включая 4° фиксатора 96. При установке вся ширину зуба 34 может быть расположена под стопорной поверхностью 64 рядом с фиксатором 96. Каждый зуб 34 выполнен с возможностью установки в первое углубление 60 на первом стопорном кольце 48. Вторая поверхность 42 каждого зуба 34 может самонаправляться в положение совмещения с первым углублением 60 вдоль направляющей поверхности 65, чтобы обеспечить возможность введения зуба 34 в первое углубление 60. На ФИГ. 4K второе стопорное кольцо 78 включает первые запирающие элементы 84 и вторые запирающие элементы 86, имеющие по существу прямоугольную форму с углублением 91 в одном из верхних углов. Углубление 91 выполнено с возможностью направления второй поверхности 42 зубьев 34 во второе углубление 88 при установке зубьев 34 в шприцевый порт 16.
На ФИГ. 4B показан другой вариант осуществления, в котором количество зубьев 34 меньше, чем количество углублений 60 в шприцевом порту 16. Если один или несколько зубьев 34 отсутствуют, недостающая площадь занята большей площадью внешней поверхности 21 шприца 12. В некоторых вариантах осуществления предусмотрены по меньшей мере два зуба 34, смежные друг с другом, распределенные по цилиндру 18 или расположенные на противоположных сторонах цилиндра 18, так что один из зубьев 34 выполнен с возможностью поворота относительно соответствующих стопорных выступов 96 для правильного взаимодействия со шприцом 12 в шприцевом порту 16. Каждый зуб 34 выполнен с возможностью установки в первое углубление 60 на первом стопорном кольце 48. Вторая поверхность 42 каждого зуба 34 может направляться в положение совмещения с первым углублением 60 вдоль направляющей поверхности 65, чтобы обеспечить возможность введения зуба 34 в первое углубление 60.
На ФИГ. 4C показан другой вариант осуществления, в котором один или несколько стопорных выступов 96 выполнены на верхней поверхности 38 по меньшей мере одного из зубьев 34. В других вариантах осуществления один или несколько стопорных выступов 96 могут быть сформированы отдельно от зубьев 34. В других вариантах осуществления изобретения фиксаторы 96 могут быть предусмотрены на обоих из по меньшей мере одного зуба 34 шприца 12 и по меньшей мере одного элемента 58 фиксации шприцевого порта 16.
На ФИГ. 4D приведена цилиндрическая проекция-развертка варианта осуществления шприца 12 и шприцевого порта 16, показанного на ФИГ. 3А-3E. На ФИГ. 4Е показан еще один вариант осуществления, в котором некоторые, но не все, из первого и второго зубьев 34, 37 были удалены. На ФИГ. 4J запирающие элементы 112 на третьем стопорном кольце 108 не имеют наклонной поверхности 116, показанной на ФИГ. 4D-4Е. Вместо этого предусмотрен пробел SS между запирающими элементами 112 и боковой стенкой 58 для введения вершины 44 первых зубьев 34. В каждом из этих вариантов осуществления предусмотрен по меньшей мере один первый зуб 34.
На ФИГ. 4F показан другой вариант осуществления с восьмикратной симметрией. Преимущество более высокократной симметрии заключается в том, что для установки и извлечения необходим меньший угол поворота шприца 12. Например, при восьмикратной симметрии угол поворота шприца 12 для его извлечения и выталкивания может быть 22,5° или меньше. Дополнительные зубья также распределяют фиксирующее или сдерживающее усилие более равномерно вокруг цилиндра шприца 18. В других вариантах осуществления соединение между шприцем 12 и шприцевым портом 16 может иметь 8-кратную, 10-кратную, 12-кратную, 16-кратную или любую другую симметрию.
На ФИГ. 4G зубья 34 имеют в целом треугольную форму с парой вторых поверхностей 42, сужающихся в осевом направлении до вершины 44. Вторые поверхности 42 выполнены с возможностью взаимодействия с направляющими поверхностями 65 на первом стопорном кольце 48 для самонаправления зубьев 34 в первое углубление 60. Второе стопорное кольцо 78 включает вторые углубления 88, имеющие соответствующую форму для установки зубьев 34. По меньшей мере некоторые из первых запирающих элементов 84 имеют уклон 89 для направления зубьев 34 ко второму углублению 88 при введении шприца 12 в проксимальном направлении в шприцевый порт 16. На ФИГ. 4Н зубья 34 имеют треугольную форму с по меньшей мере одной поверхностью, которая по существу параллельна продольной оси 15 (изображено на ФИГ. 3А). Второе стопорное кольцо 78 включает вторые углубления 88, имеющие соответствующую форму для установки зубьев 34. На ФИГ. 4I зубья 34 имеют цельный фиксатор 96.
На ФИГ. 5А-5Z проиллюстрированы различные варианты реализации зубьев 34. На ФИГ. 5А показан пример зуба 34, имеющего конфигурацию, описанную здесь со ссылкой на ФИГ. 2A-2D, а на ФИГ. 5В проиллюстрирован контур зуба 34 с пунктирной линией, обозначающей каждую из поверхностей зуба 34.
На ФИГ. 5С приведен пример зуба 34с, в котором центральная секция 612 полая, а зуб 34с определяется поверхностями по периметру. В некоторых вариантах осуществления центральная секция 612 может иметь толщину, соответствующую толщине цилиндра шприца 18 (изображено на ФИГ. 2А). В других вариантах осуществления центральная секция 612 может иметь толщину, большую или меньшую, чем толщина цилиндра шприца 18 (изображено на ФИГ. 2А). В некоторых вариантах осуществления полая центральная секция 612 простирается только через часть толщины боковой стенки цилиндра шприца 18. Поверхности по периметру могут быть соединены друг с другом или иметь один или несколько промежутков между собой. Одно преимущество наличия полой центральной секции 612 состоит в возможности уменьшения или предотвращения сокращения пластмассы при охлаждении после литья в форму. На ФИГ. 5D проиллюстрирован один или несколько упрочняющих элементов 614, которые могут быть предусмотрены в центральной секции 612. Один или несколько упрочняющих элементов 614 могут быть соединены с поверхностями по периметру зуба 34D или отделены от них. В тех случаях, когда удерживающее усилие должно быть высоким и, следовательно, существует значительное напряжение на поверхности зуба 34D, наличие дополнительного материала или упрочняющих элементов, например, одного или нескольких упрочняющих элементов 614, может позволить зубу 34D работать под действием таких больших усилий. На ФИГ. 5Е показан зуб 34Е, в котором имеется множество пустот 612''. В некоторых вариантах осуществления пустоты 612'' могут иметь по существу круглую форму; однако могут быть легко реализованы различные другие формы.
На ФИГ. 5F проиллюстрирован зуб 34F, в котором вторые поверхности 42 не являются физическими поверхностями, а являются виртуальными поверхностями, определяемыми пунктирными линиями, проходящими между точками 620 и 622. Эти виртуальные поверхности сужаются в осевом направлении так, как описано здесь со ссылкой на первую и вторую поверхности 40, 42 на зубе 34, как показано на ФИГ. 2A и 3А.
Согласно некоторым вариантам осуществления зуб 34 может быть комбинацией множества зубьев, которые вместе образуют поверхности зуба 34, которые могут быть комбинацией физических поверхностей и/или виртуальных поверхностей. На ФИГ. 5G проиллюстрирован вариант осуществления, в котором зуб 34G представляет собой сборку из множества зубьев от 34G-1 до 34G-5. Как показано пунктирными линиями на ФИГ. 5G, функциональные поверхности зуба 34G определяются взаимодействием двух или более зубьев от 34G-1 до 34G-5. Вторые поверхности 42 не являются физическими поверхностями, а являются виртуальными поверхностями, определяемыми пунктирными линиями, проходящими между 34G-1 и 34G-2, а также между 34G-4 и 34G-5. Эти виртуальные поверхности сужаются в осевом направлении так, как описано здесь со ссылкой на первую и вторую поверхности 40, 42 на зубе 34, как показано на ФИГ. 2А.
На ФИГ. 5Н показан зуб 34Н, имеющий пару зубьев 34Н-1 и 34Н-4. В варианте осуществления изобретения, изображенном на ФИГ. 5Н, основная поверхность 38 и первые поверхности 40 формируются на зубе 34Н-1, а вершина 44 является поверхностью зуба 34Н-2. Вторые поверхности 42 являются виртуальными поверхностями, образованными между двумя зубьями 34Н-1 и 34Н-2. Эти виртуальные поверхности сужаются в осевом направлении так, как описано здесь со ссылкой на первую и вторую поверхности 40, 42 на зубе 34, как показано на ФИГ. 2А.
На ФИГ. 5I показан зуб 34I с четырьмя зубьями 34I-1-34I-2. В варианте осуществления изобретения, изображенном на ФИГ. 5I, основная поверхность 38 формируется на зубе 34I-1, а вершина 44 является поверхностью зуба 34I-3. Первые поверхности 40 являются виртуальными поверхностями, образованными между 34I-1 и 34I-2, а также между 34I-2 и 34I-4. Вторые поверхности 42 являются виртуальными поверхностями, образованными между 34I-2 и 34I-3, а также между 34I-3 и 34I-4. Эти виртуальные поверхности сужаются в осевом направлении так, как описано здесь со ссылкой на первую и вторую поверхности 40, 42 на зубе 34, как показано на ФИГ. 2А.
На ФИГ. 5J показан зуб 34J, имеющий Т-образный центральный зуб 34J-1 и пару боковых зубьев 34J-2 и 34J-3. В варианте осуществления изобретения, изображенном на ФИГ. 5J, основная поверхность 38 образована на верхней поверхности зуба 34G-1, а вершина 44 находится на нижней поверхности зуба 34J-1. Первые поверхности 40 являются виртуальными поверхностями, образованными между верхней частью 34J-1 и 34J-2, а также между верхней частью 34J-1 и 34J-3. Вторые поверхности 42 являются виртуальными поверхностями, образованными между нижней частью 34J-1 и 34J-2, а также между нижней частью 34J-1 и 340J-3. На ФИГ. 5W изображен Т-образный зуб 34W без пары боковых зубьев, показанных на ФИГ. 5J. На ФИГ. 5W вторые поверхности 42 являются виртуальными поверхностями, образованными между верхней частью зуба 34W и нижней частью в вершине 44. Эти виртуальные поверхности сужаются в осевом направлении так, как описано здесь со ссылкой на первую и вторую поверхности 40, 42 на зубе 34, как показано на ФИГ. 2А.
На ФИГ. 5K изображен зуб 34K, имеющий верхний зуб 34K-1 и нижний зуб 34K-2. В варианте осуществления изобретения, изображенном на ФИГ. 5K, основная поверхность 38 образована на верхней поверхности зуба 34K-1, а вершина 44 представлена зубом 34K-2. Пара первых поверхностей 40 простирается вдоль боковых частей 34K-1 и 34K-2. Вторые поверхности 42 являются виртуальными поверхностями, образованными между концевой частью первых поверхностей 40 и 34K-2. Эти виртуальные поверхности сужаются в осевом направлении так, как описано здесь со ссылкой на первую и вторую поверхности 40, 42 на зубе 34, как показано на ФИГ. 2А.
На ФИГ. 5L изображен зуб 34L, имеющий форму, аналогичную форме зубьев 34С, описанных здесь со ссылкой на ФИГ. 5С. зуб 34L дополнительно включает цельный фиксатор 96а, простирающийся от части основной поверхности 38.
На ФИГ. 5М изображен зуб 34М, имеющий по существу линейную основную поверхность 38 и изогнутые первую и вторую поверхности 40, 42. Первая и вторая поверхности 40, 42 могут быть изогнутыми, имея по существу эллиптическую форму. Первая и вторая поверхности 40, 42 сужаются в осевом направлении по кривой линии до вершины 44. На ФИГ. 5N изображен зуб 34N имеющий форму, аналогичную форме зуба 34M, изображенного на ФИГ. 5M. зуб 34N образован из верхнего зуба 34N-1 и нижнего зуба 34N-2. Верхний зуб 34N-1 определяет по существу прямолинейную основную поверхность 38, тогда как нижний зуб 34N-2 отделен от верхнего зуба 34N-1 зазором и имеет по существу криволинейную форму, которая сужается в осевом направлении внутрь вдоль вторых поверхностей 42.
На ФИГ. 5O-5P показаны зубья 34O, 34P, имеющие форму, аналогичную форме зубьев 34С, описанных здесь со ссылкой на ФИГ. 5С. У зубьев 34O, 34P удалена по меньшей мере одна из первой или второй поверхностей 40, 42, так что зубья 34O, 34Р имеют прерывистый контур с по меньшей мере одной виртуальной второй поверхностью 42O, проходящей между вершиной 44 и первой поверхностью 40. Эта виртуальная вторая поверхность 42O сужается в осевом направлении так, как описано здесь со ссылкой на первую и вторую поверхности 40, 42 на зубе 34, как показано на ФИГ. 2А.
На ФИГ. 5Q изображен зуб 34Q, образованный из трех круговых зубьев 34Q-1-34Q-3. Круговые зубья 34Q-1-34Q-3 расположены таким образом, что виртуальные поверхности определяются между ними. В частности, пара вторых виртуальных поверхностей определяется парой верхних круговых зубьев 34Q-2 и 34Q-3, а также нижним круговым зубом 34Q-1. Зубья 34Q-1-34Q-3 могут иметь любую другую форму, например, овальную, квадратную, треугольную, ромбовидную или другую многоугольную форму. Каждая виртуальная вторая поверхность 42 сужается в осевом направлении так, как описано здесь со ссылкой на первую и вторую поверхности 40, 42 на зубе 34, как показано на ФИГ. 2А. На ФИГ. 5R изображен зуб 34R, имеющий форму, образованную двумя круговыми зубьями 34R-1-34R-2 с одной виртуальной второй поверхностью 42, определенной между ними. Зубья 34R-1-34R-2 могут иметь любую другую форму, например, овальную, квадратную, треугольную, ромбовидную или другую многоугольную форму. На ФИГ. 5Y изображен зуб 34Y, образованный из трех круговых зубьев 34Y-1-34Y-3, причем верхняя пара зубьев 34Y-1 и 34Y-2 ближе в осевом направлении к нижнему зубу 34Y-3, чем в варианте с зубьями 34Q, описанном со ссылкой на ФИГ. 5Q. На ФИГ. 5Z нижний зуб 34Z-3 зуба 34Z представлен как прямоугольный, а не круговой элемент.
На ФИГ. 5S(1)-5S(3) пара зубьев 34SA и 34SB предусмотрены на отдельных зубьях 34, отделенных внешней поверхностью 21 цилиндра 18. На первом зубе 34SA предусмотрен один зуб 34S-1 в верхнем углу, например, в правом верхнем углу контура зуба 34, где виртуальная основная поверхность 38 соединяется с виртуальной первой поверхностью 40. Первый зуб 34SA выполнен с возможностью взаимодействия с фиксатором 96 на первом стопорном кольце 48 запирающего механизма 35 при введении шприца 12 в шприцевый порт 16 (как показано на цилиндрической проекции-развертке на ФИГ. 5S(3)). Второй зуб 34SB образован как одиночный зуб 34S-2, расположенный на вершине 44. Второй зуб 34SB выполнен с возможностью самоориентации и направления шприца 12 в шприцевый порт 16 путем взаимодействия с направляющей поверхностью 65 на первом стопорном кольце 48. Зубья 34S-1 и 34S-2 могут иметь круглую, овальную, треугольную, квадратную, прямоугольную или другую многоугольную форму.
На ФИГ. 5Т зуб 34Т образован в виде прямоугольной второй поверхности 42, которая сужается в осевом направлении от основной поверхности 38 к вершине 44. Эта вторая поверхность 42 сужается в осевом направлении так, как описано здесь со ссылкой на первую и вторую поверхности 40, 42 на зубе 34, как показано на ФИГ. 2А.
На ФИГ. 5U зуб 34U имеет форму квадратного зуба, имеющего две стороны, ориентированные вдоль направления сужающихся вторых поверхностей 42. На ФИГ. 5V изображен треугольный зуб 34V с двумя сторонами, совмещенными вдоль направления сужающихся вторых поверхностей 42. В других вариантах осуществления зуб 34V может содержать по меньшей мере один второй зуб, определяющий основную поверхность 38. Вторые поверхности 42 на ФИГ. 5Т-5V сужаются в осевом направлении аналогично тому, как описано здесь со ссылкой на первую и вторую поверхности 40, 42 на зубе 34, изображенном на ФИГ. 2А.
На ФИГ. 5Х изображен зуб 34Х, имеющий множество параллельных элементов, отстоящих друг от друга по горизонтали относительно вертикальной оси. Виртуальная вторая поверхность 42 определена между по меньшей мере двумя соседними параллельными элементами. Вторая поверхность 42 на ФИГ. 5Х сужается в осевом направлении аналогично тому, как описано здесь со ссылкой на первую и вторую поверхности 40, 42 на зубе 34, изображенном на ФИГ. 2А. Некоторые варианты осуществления шприца 12 могут включать в себя различные комбинации любых из зубьев 34A-34X и/или 10А-10Н в по меньшей мере одном из элементов 32 фиксации шприца.
На ФИГ. 6А проиллюстрирована муфта 130, содержащая монтажный элемент, она может быть выполнена с возможностью прикрепления к цилиндру шприца 18 или отделения от него. Муфта 130 может, например, быть выполнена с возможностью установки в нее шприца 12, имеющего по меньшей мере один описанный здесь элемент 32 фиксации шприца, и адаптации шприца 12 для использования с инжектором флюида, имеющим порт для шприца с запирающим механизмом, не предназначенным для установки в него по меньшей мере одного элемента 32 фиксации шприца. Например, муфта 130 может адаптировать шприц 12 для использования с инжектором флюида, описанным в патенте США №5,338,858 или в патенте США №6,652,489, либо с любым другим инжектором флюида. В некоторых вариантах осуществления муфта 130 разъемно соединяется с инжектором. В других вариантах осуществления муфта 130 может быть установлена в запирающий механизм инжектора флюида и удерживаться в нем. Муфта 130 также может быть разъемно соединена или прикреплена к шприцу 12 независимо от присоединения муфты к инжектору.
На ФИГ. 6А муфта 130 включает первую часть 132, выполненную с возможностью установки в нее шприца 12, имеющего по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца в соответствии с описанным здесь вариантом осуществления, и вторую часть 134, выполненную с возможности установки в инжектор, имеющий порт для шприца, не предназначенный для установки в него шприца 12, имеющего по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца согласно описанному здесь варианту осуществления. Первая часть 132 может быть непосредственно соединена и сформирована как единое целое со второй частью 134. В некоторых вариантах осуществления первая часть 132 может быть разъемно соединена со второй частью 134, так что различные вторые части (изображенные на ФИГ. 7А-7B) могут использоваться с первой частью 132. Как показано на ФИГ. 6А, первая часть 132 включает запирающий механизм 35, описанный здесь со ссылкой на ФИГ. 2А-2D. В других вариантах осуществления первая часть 132 может иметь запирающий механизм 35, описанный со ссылкой на ФИГ. 3А-3Н. В различных вариантах осуществления первая часть 132 муфты 130 выполнена с возможностью разъемной установки в нее шприца 12, имеющего соответствующий по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца, как описано здесь. На ФИГ. 7А-7B вторая часть 134 муфты 130 может иметь соединительный интерфейс, выполненный с возможностью соединения с инжектором, в который иначе невозможно было бы установить шприц 12, имеющий элемент 32 фиксации шприца согласно приведенному описанию. На ФИГ. 7А проиллюстрирована вторая часть 134, выполненная с возможностью использования с механизмом взаимодействия инжектора, описанного в патенте США №5,338,858, тогда как на ФИГ. 7B проиллюстрирована вторая часть 134, выполненная с возможностью использования с механизмом взаимодействия инжектора, описанного в патенте США №6,652,489. Вторая часть 134 может быть выполнена с возможностью взаимодействия с различными другими инжекторами, не описанными здесь в явном виде. В некоторых вариантах осуществления муфта 130 может иметь отдельный механизм для взаимодействия и освобождения от взаимодействия муфты 130 с запирающим механизмом инжектора.
На ФИГ. 6B адаптер 230 может быть выполнен с возможностью установки в него шприца S, не имеющего одного или нескольких описанных здесь элементов 32 фиксации шприца, для разъемного соединения с инжектором, имеющим запирающий механизм 35 в соответствии с одним из описанных здесь вариантов осуществления. В различных вариантах осуществления адаптер 230 может быть выполнен с возможностью подсоединения к шприцу S для последующей установки в инжектор. Например, адаптер 230 может быть соединен с несовместимым шприцем S с возможностью отсоединения или без таковой. Указанный адаптер 230 может иметь соединительный интерфейс, имеющий по меньшей мере один элемент взаимодействия 32 в соответствии с описанными здесь вариантами осуществления. Адаптер 230 может быть выполнен с возможностью разъемного соединения с инжектором, имеющим описанный здесь запирающий механизм 35. Адаптер 230 и шприц S могут быть соединены до подсоединения к инжектору, либо адаптер 230 может быть подсоединен к инжектору до соединения шприца S с адаптером 230. Адаптер 230 и шприц S могут быть извлечены из инжектора после использования и выброшены, либо может быть предусмотрено снятие адаптера 230 с использованного шприца S и сохранение до последующего использования с другим шприцем S.
В одном варианте осуществления изобретения первая часть 232 адаптера 230 может быть выполнена с возможностью постоянного или разъемного приема шприца S, не подходящего для использования с любым из описанных здесь запирающих механизмов 35. В некоторых вариантах осуществления шприц S может быть шприцем, описанным в патенте США №5,338,858, патенте США №6,652,489, или шприцем любого другого типа. Адаптер 230 позволяет использовать несовместимый шприц S, устанавливая его в описанные здесь запирающие механизмы 35 и закрепляя в них. В некоторых вариантах осуществления адаптер 230 может иметь отдельный механизм для подсоединения и отсоединения шприца S, в то время как адаптер 230 остается подсоединенным к запирающему механизму 35 инжектора 10. Первая часть 232 может также быть подставкой или гнездом для удержания или хранения других шприцев S, например, приводимых в действие вручную или шприцев, имеющих различные удерживающие механизмы или особенности, обеспечивая возможность их взаимодействия с запирающими механизмами 35 и удержания в них. Вторая часть 234 адаптера 230 может иметь по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца в соответствии с описанными здесь вариантами осуществления. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца может иметь один или несколько зубьев 34, описанных здесь со ссылкой на ФИГ. 2А-5Z и 10А-10Н. Вторая часть 234 адаптера 230 может быть выполнена с возможностью разъемного соединения с инжектором, имеющим описанный здесь запирающий механизм 35. Таким образом, различные несовместимые шприцы S могут использоваться с инжектором, имеющим описанный здесь запирающий механизм 35. В различных вариантах осуществления адаптер 230 может быть выполнен с возможностью подсоединения гильзы высокого давления (не изображена) к инжектору для использования в процедурах инъекции, требующих высокого давления. Например, адаптер 230 с гильзой высокого давления может быть выполнен с возможностью разъемного соединения с инжектором. Такой адаптер 230 может иметь соединительный интерфейс, имеющий по меньшей мере один элемент 32 фиксации шприца в соответствии с одним из описанных здесь вариантов осуществления, или, в альтернативном варианте, может иметь соединительный интерфейс, позволяющий использовать не предназначенные для инжектора шприцы. Адаптер 230 может быть выполнен с возможностью разъемного, постоянного или полупостоянного соединения с инжектором, имеющим описанный здесь запирающий механизм 35, позволяя использовать с инжектором шприцы S с альтернативными запирающими механизмами. После подсоединения к инжектору шприц S может быть загружен в адаптер 230 или гильзу высокого давления и удерживаться в нем/ней за свой проксимальный или дистальный конец.
В различных вариантах осуществления адаптер 230 может быть выполнен с возможностью подсоединения шприца 12, имеющего некоторые, но не все, компоненты, необходимые для последующей установки в описанный здесь инжектор 10. Например, со ссылкой на ФИГ. 4L адаптер 320 может представлять собой кольцо 300, обеспечивающее поверхности 42 и 44 и сопрягающееся со шприцем, который имеет один или несколько зубьев, имеющих по меньшей мере основную поверхность 38 для удерживания внутри запирающего механизма 35. Согласно этому варианту осуществления кольцо 300 может быть вставлено в шприцевый порт 16 и может оставаться в нем для использования с последующими шприцами. Адаптер 320 позволяет в случае шприца, который сам по себе не может быть сопряжен с шприцевым портом 16 или полноценно функционировать с ним, достигнуть сопряжения и по меньшей мере выполнения функции удержания посредством запирающего механизма 35. На ФИГ. 4М изображен другой вариант осуществления адаптера 320, имеющего кольцо с возвышениями 340, которые выступают дистально из шприцевого порта 16. Эти возвышения 340 могут быть объединены или соединены, например, с образованием кольца, проходящего радиально наружу из шприцевого порта 16. Путем вращения адаптера 320 шприц 12 и сам адаптер 320 могут высвобождаться из шприцевого порта 16. Аналогично, после введения адаптер 320 может проталкиваться в проксимальном направлении для достижения взаимодействия со шприцем 12.
На ФИГ. 8А проиллюстрирована обобщенная схема свободных тел с указанием сил, действующих при выталкивании шприца 12 из шприцевого порта 16. Нормальная сила N1 и сила трения F1 зуба 34 действуют против первого запирающего элемента 84, а нормальная сила N2 и сила трения F2 зуба 34 воздействуют на фиксирующую поверхность боковой стенки 58, равно как и сила Т, прилагаемая пользователем для вращения шприца 12, и любая сила D, заставляющая шприц 12 перемещаться в дистальном направлении и действующая со стороны каплезащитного фланца или других средств. В некоторых вариантах осуществления шприц 12 может быть изготовлен из полиэтилентерефталата (ПЭТ), а первый запирающий элемент 84 - из полиоксиметиленового (ПОМ) материала, такого как DELRIN™. Коэффициент трения μ DELRIN™ по другой поверхности из DELRIN™ составляет приблизительно 0,4. Используя это значение, определен практический предел угла А, обеспечивающий выталкивание. Это значение составляет около 20° относительно направления продольной оси 15 шприца 12. Таким образом, для углов, превышающих 20°, будет наблюдаться скольжение и при достаточном перемещении зубьев 34 для освобождения зубьев шприц 12 будет выталкиваться в дистальном направлении из порта для шприца (ФИГ. 8В). На ФИГ. 8С проиллюстрировано, что отношение силы Т вращения шприца 12 к восстанавливающей силе S упругого элемента 102 увеличивается с увеличением угла А. Отношение остается по существу постоянным по мере увеличения угла при небольших его значениях, но резко возрастает для больших величин углов. В некоторых примерах может использоваться угол, составляющий по меньшей мере 30° и меньше, чем около 60°.
На ФИГ. 9А проиллюстрирована обобщенная схема свободных тел с указанием сил, действующих в интерфейсе при установке шприца 12 в шприцевый порт 16. Один или несколько зубьев 34 взаимодействуют с одним или несколькими первыми запирающими элементами 84 благодаря боковому усилию Р, обеспечиваемому пользователем. Во время вращения один или несколько зубьев 34 находятся в скользящем контакте с боковой стенкой 58. Кроме того, второе стопорное кольцо (не показано) скользит по нижней поверхности 82 корпуса. Анализ статических сил в этом обобщенном взаимодействии позволяет оценить усилие, необходимое для введения, как функцию угла А взаимодействия двух поверхностей, для различных коэффициентов трения μ между поверхностями, как показано на ФИГ. 9В.
На ФИГ. 10А-10Н проиллюстрированы различные варианты осуществления зубьев 34 для использования с различными вариантами описанных здесь запирающих механизмов 35. На ФИГ. 10А показан пример зуба 34АА, имеющего конфигурацию, описанную здесь со ссылкой на ФИГ. 3А-3Н, а на ФИГ. 10В проиллюстрирован контур зуба 34ВВ с пунктирной линией, обозначающей каждую из поверхностей зуба 34. На ФИГ. 10С приведен пример зуба 34СС, в котором центральная секция 612 полая, а зуб 34СС определяется поверхностями по периметру. В некоторых вариантах осуществления центральная секция 612 может иметь толщину, соответствующую толщине цилиндра шприца 18 (изображено на ФИГ. 3А). В других вариантах осуществления центральная секция 612 может иметь толщину, большую или меньшую, чем толщина цилиндра шприца 18 (изображено на ФИГ. 3А). Поверхности по периметру могут быть соединены друг с другом или иметь один или несколько промежутков между собой. Одно преимущество наличия полой центральной секции 612 состоит в возможности уменьшения или предотвращения сокращения пластмассы при охлаждении после литья в форму. На ФИГ. 10D проиллюстрирован один или несколько упрочняющих элементов 614, которые могут быть предусмотрены в центральной секции 612, имеющей два периферийных зазора, как указано выше. Один или несколько упрочняющих элементов 614 могут быть соединены с поверхностями по периметру зуба 34DD или отделены от них. В тех случаях, когда фиксирующее усилие должно быть высоким и, следовательно, существует значительное напряжение на поверхности зуба 34DD, наличие дополнительного материала или упрочняющих элементов, например, одного или нескольких упрочняющих элементов 614, может позволить зубу 34ЕЕ работать под действием таких больших усилий. На ФИГ. 10Е изображен зуб 34ЕЕ, имеющий один вертикальный или продольный элемент, например, определяющий поверхность 40, вершину 44 и основную поверхность 38. На ФИГ. 10F изображен зуб 34FF с двумя в целом скругленными выступами, например, определяющими поверхность 40, вершину 44 и основную поверхность 38. На ФИГ. 10G изображен зуб 34GG с одним скругленным выступом. Нижняя часть зуба 34GG определяет вершину 44, а верхняя часть - основную поверхность 38. На ФИГ. 10Н изображен зуб 34НН, собранный из трех в целом вертикальных и параллельных зубьев с ровной верхней поверхностью, которые образуют основную поверхность 38 и сужающуюся нижнюю поверхность. Следует отметить, что один или несколько вариантов зубьев 34, показанных на ФИГ. 5 и 10, или другие варианты осуществления входят в объем настоящего изобретения, могут работать с одним или несколькими вариантами портов для шприца 16, которые входят в объем настоящего изобретения.
На ФИГ. 1В проиллюстрирована система, которая может быть предусмотрена для передачи информации от шприца 12 инжектору 10 (изображено на ФИГ. 1А). В одном варианте осуществления шприц 12 может быть обеспечен одним или несколькими устройствами кодирования 49, например, на одном или нескольких элементах 32 фиксации шприца. В других вариантах осуществления одно или несколько устройств кодирования 49 могут располагаться на внешней поверхности 21 (изображено на ФИГ. 1В), внутренней поверхности 23 (изображено на ФИГ. 1В), в пределах по меньшей мере части боковой стенки 19 (изображена на ФИГ. 1В) проксимального конца 20 шприца 12 или на поршне 26. В некоторых вариантах осуществления устройство кодирования 49 может быть оптически считываемым элементом, таким как штрих-код, в то время как в других вариантах осуществления устройство кодирования 49 может быть меткой RFID, устройством связи ближнего поля (NFC) или любым другим подходящим устройством кодирования. Множество устройств кодирования 49 может быть расположено по внутренней или внешней окружности шприца 12 и/или поршня 26. По меньшей мере один датчик 51 (изображен на ФИГ. 2А) может быть предусмотрен в шприцевом порту 16 для считывания данных устройства кодирования 49. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один датчик 51 может быть предусмотрен в по меньшей мере одном втором углублении 88. Примеры информации, которая может быть закодирована в устройстве кодирования 49, включают, без ограничения, размеры шприца 12, объем шприца 12, содержимое шприца 12 (в случае предварительно заполненного шприца), информация о производителе, такая как номер партий, даты и номер пресс-формы при изготовлении, рекомендуемые значения скорости потока и давления контрастного вещества и/или последовательности загрузки/инъекции. В одном варианте осуществления наличие, отсутствие или форма одного или нескольких элементов 32 фиксации шприца может служить в качестве устройства кодирования. Например, один отсутствующий элемент 32 фиксации шприца может представлять собой первый код. Два или более смежных отсутствующих элементов 32 фиксации шприца могут представлять собой второй код. Два или более несмежных отсутствующих элементов 32 фиксации шприца могут представлять собой третий код. Различные другие комбинации присутствующих/отсутствующих или имеющих различную форму элементов 32 фиксации шприца могут представлять различные другие коды. Наличие или отсутствие отдельных элементов 32 фиксации шприца может определяться инжектором с использованием механических переключателей, электрических датчиков, оптических, визуальных или других средств, известных в области техники распознавания. Эта закодированная информация о шприце передается в блок управления инжектором для последующей передачи оператору и использования для правильного программирования инжектора и управления им.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере часть инжектора 10 (изображена на ФИГ. 1А), такая как основание 70 запирающего механизма 35, изображенное на ФИГ. 2А и 3А, может иметь внутреннее опорное кольцо (не показано), выступающее по меньшей мере в часть внутреннего объема 25 проксимального конца 20 шприца 12. Такое опорное кольцо может быть выполнено с возможностью выдвижения по меньшей мере в часть внутреннего объема 25 и возврата из него. Опорное кольцо может обеспечивать радиальную и осевую опору по меньшей мере для части одного или нескольких элементов 32 фиксации шприца и/или внутренней боковой стенки 23 (изображено на ФИГ. 1В) шприца 12 при установке шприца 12 в запирающий механизм 35. В вариантах осуществления, в которых по меньшей мере один датчик 51 предусмотрен в шприцевом порту 16, как показано на ФИГ. 2А, опорное кольцо может обеспечить контрастную поверхность для обнаружения наличия или отсутствия по меньшей мере одного устройства кодирования 49 на шприце 12. Например, опорное кольцо может обеспечивать контрастную непрозрачную поверхность напротив прозрачной или полупрозрачной боковой стенки 19 шприца 12 для облегчения обнаружения по меньшей мере одного устройства кодирования 49.
Хотя для иллюстрации вариантов осуществления изобретения, считающихся нами наиболее практичными и предпочтительными, приводится детальное описание, следует понимать, что подобная детализация приведена исключительно для достижения указанной цели и что изобретение не ограничивается приведенными вариантами воплощения, и даже напротив, приведенное описание имеет своей целью отразить модификации и равнозначные схемы. Например, следует понимать, что настоящее изобретение предусматривает, что, в возможных пределах, одна или несколько характерных особенностей одного варианта воплощения этого изобретения могут объединяться с одной или несколькими характерными особенностями любого другого варианта воплощения этого изобретения.