前端装载式医用注入器以及供其使用的注射器、注射器接口、注射器适配器和注射器柱塞

本发明专利申请是申请人为梅德拉股份有限公司提交的国际申请号为PCT/US00/31991、国际申请日为2000年11月21日、进入中国国家阶段的申请号为00817905.0、题为“前端装载式医用注入器以及供其使用的注射器、注射器接口、注射器接合器和注射器柱塞”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及医用注入器，以及供其使用的注射器、注射器接口、注射器适配器和注射器柱塞。更具体地说，本发明涉及前端装载式医用注入器，以及供新型或现有医用注入器使用的注射器、注射器接口、注射器柱塞和适配器，其中通过一可释放的机构可以将特殊结构的注射器安装在注入器上并且从注入器上卸下。

背景技术

用于将造影剂注入病人体内以成像生物结构的医用注入器和注射器在本技术领域中是已知的。例如，1987年7月7日授予D.M.Reilly等人的题为“血管造影注入器以及供其使用的血管造影注射器”的美国专利No.4,677,980揭示了一种血管造影注入器装置，该专利被转让给与本申请相同的受让人。将装置设计成用于将造影剂注入动物的血管系统，其中注射器从后端装入注入器的压力护套。更具体地说，装置包括一可旋转的转动架，该转动架带有一对压力护套，并且是可旋转的，以便在压力护套之一(注射器从后端装入该压力护套)处于注射位置时，使另一压力护套处于可以从后端装入联合的注射器的位置。随后，在完成从第一注射器中注射造影剂时，旋转转动架以使第一注射器移动到未装载-装载位置，并且使第二压力护套和注射器同时移入注射位置。

在‘980专利揭示的装置中，通过一可释放机构在沿着注射器柱塞的移动路径的任何点处可将血管造影注入器的驱动构件驱动连接或脱离注射器的柱塞。然而，为了正确操作可释放机构，必须适当地定向注射器柱塞，以便与注入器活塞接合。此外，在注射器加载在注入器上的过程中，必须在相应的压力护套中正确地对准注射器，以使注射器柱塞与注入器活塞相互连接和脱离。

在1995年1月24日授予D.M.Reilly等人的题为“前端装载式医用注入器以及供其使用的注射器”的美国专利No.5,383,858中揭示了一种对‘980专利装置进行改进的装置，该专利被转让给与本申请相同的受让人。在‘858专利叙述的装置中，至少在一个实施例中将注射器从前端装载在没有压力护套的注入器上，克服‘980专利的注入器装置的缺点之一。

‘858专利中叙述的注入器具有一第一释放机构，该机构用于使注射器附连或脱离注入器。另外，装置包括一第二释放机构，该机构使注入器活塞接合和脱离注射器柱塞。在注射器旋转时，注射器附连或释放注入器，并且同时使柱塞附连或释放活塞。所揭示的结构需要以特定的方向将注射器安装在注入器上，以使注射器可释放地接合注入器，并且同时使柱塞可释放地接合活塞。另外，与‘980专利中揭示的注射器相同，在装配期间必须将注射器柱塞正确地定向在注射器中。

在1994年4月5日授予C.Neer等人的题为“用于将流体注入动物的装置以及用于该装置的可从前端装载的一次性注射器”的美国专利No.5,300,031中揭示了又一种注入器装置。‘031专利揭示了压力护套式注入器的多种实施例，其中通过一配置在压力护套的前端中的开口将一注射器装入注入器的压力护套以及从该护套中卸下注射器。为使注射器保持在压力护套中，例如，在注射操作期间，将注射器的前端锁定于压力护套的前端。为使注射器正确地连接于压力护套，以某个方向只将注射器插入压力护套。

在上面讨论的每个示例中，必须以特定的方向将注射器连接于注入器，以确保注射器的正确安装。需要正确的对准，以确保在医学显像过程中正确地操作注射器。然而，所需方向会妨碍注射器的快速附连和更换。所需的方向还会增加制造组件的成本和注射器的复杂度。

因此，尽管以上注入器和注射器装置具有经过证实的效果，仍然需要一种更简单的前端装载式医用注入器。更具体地说，为使装载操作更加容易，需要一种可以方便地连接于注入器的注射器，而且不必考虑注射器和/或注射器柱塞的特定方向。另外，为简化注射器构件的装配，需要一种具有不需要被定向成与注射器的套管或基座特定相关的柱塞的注射器。此外，需要一种提供自动特征的注入器，以使为注射过程准备注入器所需的时间减至最小。

发明内容

本发明提供医用注入器、注射器接口、注射器适配器、注射器柱塞以及与其一起使用的注射器，它们解决了产生更简单的注入器和注射器系统的需要。特别地，本发明一方面提供一种注射器接口以及一紧密配合的注射器，它们的协作可使注射器简单、方便并牢固地紧固在医用注入器上。在将注射器连接于注入器之前，不需要以任何特别的方式定向注射器。另外，不需要以任何特别的方式相对于注射器的套管定向柱塞。注射器和柱塞都设有释放机构，以使注射器可以迅速安装在注入器上并且从注入器上卸载，以及用一新的注射器替换。

为了完成这些目的，本发明提供了一种用于接合注入器的注射器。在一较佳实施例中，注射器包括一注射器本体，该本体具有一适于分配流体的注射器前端和一适于接合注入器的注射器后端。一柱塞或柱塞盖可以在注射器本体中轴向往复移动。一凸缘构件配置在注射器后端处。该凸缘适于接合注入器壳体上的或者与注入器壳体相连的注射器接口或适配器上的连接件机构中的柔性环。凸缘和柔性环的结合提供注射器与注入器的接合以及从注入器中释放注射器。此外，注射器包括一个或多个用于接合柔性环的构件，以使注射器与其脱离。

在另一实施例中，凸缘构件配置在注射器的前端处，柔性环配置在与注入器相连的压力护套的前端上。

在又一实施例中，注射器包括一注射器本体，该本体具有一适于分配流体的注射器前端和一适于接合注入器的注射器后端。一柱塞或柱塞盖可以在注射器本体中轴向往复运动。至少一个接片或凸缘构件(可以是弹性的)配置在注射器后端处。当注射器与注入器接合时，至少一个接片或凸缘适于接合注入器或者与注入器相连的注射器接口或适配器上的一壁部。至少一个接片或凸缘提供注射器与注入器的接合以及从注入器中释放注射器。

在又一实施例中，注射器包括一注射器本体，该本体具有一适于分配流体的注射器前端和一适于接合注入器的注射器后端。一柱塞可以在注射器本体中轴向往复运动。至少一个弹性接片配置在注射器后端处。当注射器与注入器接合时，至少一个弹性接片适于接合注入器或者与注入器相连的注射器接口或适配器上的一壁部。至少一个接片提供注射器与注入器的接合以及从注入器中释放注射器。

在另一实施例中，注射器包括至少两个弹性接片，当注射器接合注入器时，接片适于接合注入器的壁部。在又一实施例中，注射器包括多于两个接片，所述接片排列在其基座周围，以使注射器牢固地接合注入器。

本发明还提供了一种结合一注射器和一注入器的注入器系统。注射器具有与上述大致相同的结构。注入器包括一接口，该接口适于接纳注射器的后端。在一较佳实施例中，注入器的接口包括一柔性环，该柔性环用于接合配置在注射器上的凸缘构件。在另一实施例中，柔性环可配置在与注入器相连的压力护套的前端，凸缘构件可配置在注射器的前端上，以接合柔性环。

在又一实施例中，注入器包括一前部，该前部具有一适于接纳注射器后端的第一直径。注入器接口还包括：一后部，该后部具有一大于第一直径的第二直径；以及在前部与后部之间的一突出部分，该突出部分将前部和后部结合在一起。当注射器与注入器接合时，注射器上的至少一个接片适于弹性接合突出部分。注入器的接口还包括一可以在靠近一壁的后部中往复移动的套圈，该套圈适于向内推动至少一个接片，以使至少一个接片脱离接合突出部分，藉此可以从注入器中卸下注射器。

本发明还提供一注入器活塞、一注射器柱塞组件和一复合的活塞/柱塞组件。在一较佳实施例中，注射器柱塞组件包括一柱塞盖和一配置在注射器中的联合的柱塞盖支承环。在另一实施例中，注射器柱塞组件只包括一配置在注射器中的柱塞盖。注射器活塞的形状优选与柱塞盖的形状互补。另外，注入器活塞在向前轴向移动的过程中优选适于推动注射器的柱塞盖，而且不必在其间形成实际连接。然而，在柱塞收缩期间，注入器活塞连接性接合柱塞或柱塞盖的适配器。

在一实施例中，活塞/柱塞组件包括：一与注入器联合的活塞；一围绕该活塞的活塞套筒；一与活塞套筒的一端相连的套圈，该套圈限定一活塞穿过的开口；一与套圈相连的柱塞盖，该柱塞盖限定一内部空间；一夹具伸展器，该夹具伸展器被配置在柱塞盖的内部空间中的活塞的一端上；多条通过柱塞盖的一侧的狭槽；多个夹具，所述夹具被配置成通过狭槽并且可以与夹具伸展器接合；以及一偏压构件，该偏压构件与活塞套筒相接触。当活塞沿着一个方向移动时，偏压构件偏置活塞套筒的移动以限制沿相同的方向的移动，以使夹具伸展器将多个夹具推过柱塞盖中的狭槽，并且与注射器中的柱塞或橡胶盖接合。

在另一实施例中，适合用电动机械或电磁的方式将柱塞和活塞连接起来。

此外，根据上面阐述的实施例，本发明还提供了一种用于接纳注射器的适配器。适配器与注入器接合并且配置在注入器与注射器之间。适配器包括一适于接合注射器的适配器前端。在一实施例中，适配器后端具有至少一个适合与注入器接合的弹性接片。

本发明还提供了一种适配器组件。适配器组件包括一适配器以及与其一起使用的注射器。在一较佳实施例中，适配器包括一适配器后端，该后端包括一适合与注入器的柔性环接合的凸缘构件。在该实施例中，适配器可使根据本发明设计的注入器接纳传统的注射器。

在另一实施例中，适配器具有一后端和一前端，该后端包括一使其与现有的注入器(例如美国专利No.4,677,980、No.5,383,858和No.5,300,031中揭示的注入器，本文将援引这些专利揭示的内容作为参考)紧密配合的机构，该前端包括使其与根据本发明设计的注射器紧密配合的一柔性环或一突出部分或肩部构件。在该实施例中，适配器可使传统或现有的注入器接纳根据本发明设计的注射器。

另外，本发明提供了一种用于本发明的前端装载式注射器及适配器和/或现有的注射器以及本发明的前端装载式注入器和/或现有的注入器的接合或安装的方法。

此外，本发明提供了具有某些自动特征的注入器和注入器系统，所述特征便于准备注射过程。

本发明提供了许多超过现有技术的优点。例如，本发明提供了一种无需相对于注入器对准和/或定向的注射器，以便将其安装在注入器上。此外，本发明提供了一种无需在柱塞与注射器之间径向或轴向对准的注射器。

此外，对本发明的活塞进行设计，以使其不会永久地接合柱塞。这种设计可使柱塞在注射操作期间主要作为推进器。只有在诸如必须收缩柱塞以将流体吸入注射器时才启动为一接合机构，而使活塞与柱塞相连。借助这种配置，在从注入器系统上卸下注射器时，柱塞将停留在任何位置中。

结合附图考虑以下的详细叙述将更好地清楚和理解本发明及其属性和附带的优点。

附图说明

结合这里所附的附图来叙述本发明的多种实施例，其中：

图1是本发明的注入器装置的立体图，该图示出了处于分离关系的一注入器壳体和一注射器；

图2是图1所示的注射器的放大立体图，图中所示的注射器连接于注入器壳体的前壁，该图示出了配置在注射器后端处的凸缘如何防止渗漏的流体进入注入器壳体；

图3是图1和2所示的注射器的放大截面图，该图示出了注射器的前端的构造；

图4是本发明的又一实施例的立体图，该图示出了处于分离关系的一注射器和一压力护套式注入器；

图5是图4所示的实施例的又一立体图，与图4所示的位置相比，该图示出了一个移动到更前方位置处的活塞；

图6是图1和2所示的注射器和壳体的截面图，该图示出了通过附连在注射器的后端上的接片将注射器与注入器壳体的前壁牢固连接；

图7是被图6中的圆圈VII圈起的结构的放大截面图，该图更详细地示出了注射器与注入器壳体的前壁的连接；

图8是图7所示的接片的放大立体图，所述接片与图1所示的注射器的后端相连；

图9是附连在注射器的后端处、与注入器的前壁接合的接片的另一实施例的放大截面图，该图基本上示出了图7所示的相同结构；

图10是本发明的注射器的又一实施例的放大立体图，该图示出了至少一个在注射器的基座处、与形成在注入器壳体的接口中的一突出部分接合的接片；

图11是图10所示的注射器的放大立体图，该图示出了至少一个来自注射器的后端(或基座侧面)的接片；

图12是根据本发明的主旨的注射器的又一实施例的放大立体图，该图示出了在注射器的基座处、与注入器壳体接合的两个接片；

图13是图12所示的注射器的放大立体图，该图示出了在注射器的后端处的两个接片；

图14是本发明的注射器的又一实施例的放大立体图，该图示出了在注射器的基座处、与注入器壳体接合的多于两个的接片；

图15是图14所示的注射器的放大立体图，该图示出了具有多个接片的注射器的基端部；

图16是图1和8所示的接片排列的另一实施例的局部、放大立体图；

图17是沿着线XVII-XVII截取的图16所示的接片排列的截面图；

图18是图14和15所示的注射器的截面图，该注射器具有注入器的前壁的一部分，该图示出了通过注射器基座处的接片牢固接合的一突出部分，并且还示出使接片脱离突出部分的一往复式套圈；

图19是图18所示的实施例的截面图，该图示出了接合突出部分以使注射器牢固地接合注入器壳体的接片；

图20是图18和19所示的实施例的截面图，该图示出了往复式套圈与接片的接合，以使其脱离注入器壳体的突出部分；

图21是与图14和15所示的注射器相连的一适配器组件的截面图；

图22是图21所示的适配器组件的另一实施例的截面图，适配器包括一带接片的、与注入器壳体接合的开口；

图23是图22所示的适配器和注射器的立体图；

图24是图22所示的适配器和注射器的又一立体图；

图25是根据本发明的主旨的柱塞和活塞的实施例的截面图，该图示出了一电磁机构，该电磁机构在装置操作期间可使柱塞和活塞互相吸引；

图26是柱塞和活塞的又一实施例的局部截面图，该图示出了一电动机械机构，该电动机械机构在装置操作期间可使柱塞和活塞互相可释放地附连；

图27是图26所示的活塞和柱塞的放大截面图，该图示出了接合柱塞的活塞；

图28是沿着线XXVIII-XXVIII截取的图27所示的活塞和柱塞的组合的截面图，该图示出了两个突起，延伸所述突起以使活塞接合柱塞；

图29是图26-28所示的活塞和柱塞的组合的截面图，该组合具有两个突起，收缩所述突起以使活塞可以脱离柱塞；

图30是根据本发明的主旨的柱塞的放大截面图，该图示出了柱塞中的压力传感装置的放置；

图31是图30所示的柱塞的放大截面图，该图示出了受到容纳在注射器(图中未示出)中的流体压力的柱塞；

图32是本发明的另一实施例的侧视图，图中将接片加在与压力护套的端部接合的注射器盖上；

图33是图7所示的装置的另一实施例的放大截面图；

图34是图33所示的装置的另一实施例的放大截面图；

图35是使柱塞和活塞可释放地相互连接的装置的又一实施例的侧视图；

图36是使柱塞和活塞可释放地相互连接的装置的另一实施例的侧视图；

图37是图36所示的可分离构件的端视图；

图38是本发明的压力护套实施例的立体剖切图，该图示出了配置在压力护套中的往复式套圈；

图39是沿着线XXXIX-XXXIX截取的图38所示的压力护套实施例的截面图；

图40A是本发明的前端装载式注射器接口和注射器系统的又一实施例的分解立体图；

图40B是处在安装位置中的图40A所示的系统的立体图；

图40C是处在打开位置中的图40A所示的注射器接口的立体图；

图41A是本发明的前端装载式注射器接口和注射器系统的又一实施例的装配好的立体图；

图41B是处在打开位置中的图41A所示的系统的立体图；

图41C是处在打开位置中的图41A所示的注射器接口的正立体图；

图41D是处在打开位置中的图41A所示的注射器接口的后立体图；

图42A是图41A-41D所示的前端装载式注射器接口和注射器系统的实施例的另一实施例的装配好的立体图；

图42B是处在脱离接合位置中的图42A所示的系统的立体图；

图42C是处在关闭位置中的图42A所示的注射器接口的正立体图；

图42D是处在关闭位置中的图42A所示的注射器接口的平面立体图；

图43A是图41A-41D所示的前端装载式注射器接口和注射器系统的实施例的另一实施例的分解立体图；

图43B是处在关闭位置中的图43A所示的注射器接口的立体图；

图43C是处在第一脱离接合位置中的图43A所示的系统的侧立体图；

图43D是处在安装位置中的图43A所示的系统的立体图；

图43E是处在第二脱离接合位置中的图43A所示的系统的立体图；

图43F是处在用于拆卸注射器的打开位置中的图43A所示的系统的立体图；

图43G是图43A所示的系统的分解立体图，该系统具有处在打开位置中的注射器接口；

图43H是处在打开位置中的图43A所示的注射器接口的正立体图；

图43I是处在打开位置中的图43A所示的注射器接口的后立体图；

图44A是图43A-43I所示的注射器接口的型式略微变化的立体图，该注射器接口结合或安装在一注入器头部上；

图44B是图44A所示的注射器接口和注入器头部的后立体图；

图45A是图43A-43I所示的注射器接口的第二个型式略微变化的立体图，该注射器接口结合或安装在注入器头部上；

图45B是图45A所示的注射器接口和注入器头部的后立体图；

图46A是本发明的前端装载式注射器接口和注射器系统的第一较佳实施例的分解立体图；

图46B是图46A所示的注射器接口的装配好的立体图；

图46C是处在脱离接合位置中的图46A所示的系统的立体图；

图46D是处在安装位置中的图46A所示的系统的立体图；

图47A是处在安装位置中的图46A-46D所示的前端装载式注射器接口和注射器系统的第一较佳实施例的另一实施例的立体图；

图47B是处在脱离接合位置中的图47A所示的系统的立体图；

图47C是图47A所示的系统的分解立体图；

图47D是图47A所示的注射器接口的分解立体图；

图47E是图47A所示的注射器接口的部分装配好的后立体图；

图47F是图47A所示的注射器接口的分解的后立体图；

图48A是本发明的前端装载式注射器接口和注射器系统的又一实施例的分解立体图；

图48B是处在脱离接合位置中的图48A所示的系统的立体图；

图48C是处在安装位置中的图48A所示的系统的立体图；

图49A是本发明的注入器活塞和注射器柱塞接口系统的又一实施例的装配好的立体图；

图49B是图49A所示的活塞/柱塞系统的分解立体图；

图49C是图49B所示的活塞/柱塞系统的立体图，该系统具有与柱塞盖分离以及与活塞联合的柱塞基座；

图49D是图49B所示的活塞/柱塞系统的立体图，该系统具有与活塞分离的柱塞，该柱塞包括柱塞基座和柱塞盖；

图49E是处在脱离接合位置中的图49A所示的活塞/柱塞系统的后立体图；

图49F是图49C和49D所示的柱塞基座和柱塞盖的分解立体图；

图50A是本发明的注入器活塞和注射器的柱塞接口系统的又一实施例的分解立体图；

图50B是处在接合位置中的图50A所示的柱塞基座和活塞的放大的局部截面图；

图51A是图50A和50B所示的注入器活塞和注射器柱塞接口系统的另一实施例的分离立体图；

图51B是图51A所示的活塞/柱塞系统的立体图，该系统具有与柱塞盖分离以及与活塞联合的柱塞基座；

图51C是处在接合位置中的图51A所示的柱塞基座和活塞的放大的局部截面图；

图52A是本发明的注入器活塞和注射器柱塞接口系统的又一实施例的分解立体图；

图52B是图52A所示的活塞/柱塞系统的分解立体图；

图52C是处在脱离接合位置中的图52A所示的活塞/柱塞系统的后立体图；

图53A是图51A-51C和52A-52C所示的注入器活塞和注射器柱塞接口系统的另一实施例的分解立体图；

图53B是处在脱离接合位置中的图53A所示的活塞/柱塞系统的放大立体图；

图53C是图53A所示的活塞/柱塞系统的截面图；

图53D是图53A所示的活塞/柱塞系统的分解立体图；

图54A是现有注射器柱塞的立体图；

图54B是图54A所示的柱塞的分解立体图；

图54C是本发明的注射器柱塞的实施例的立体图；

图54D是图54C所示的柱塞的分解立体图；

图54E是本发明的注射器柱塞的又一实施例的立体图；

图54F是图54E所示的注射器柱塞的分解立体图；

图54G是本发明的注射器柱塞的又一实施例的立体图；

图54H是图54G所示的注射器柱塞的分解立体图；

图55是本发明的前端装载式注射器接口和注射器系统的第二较佳实施例的侧视图，该图示出了用于将注射器连接于注入器壳体的一释放机构；

图56是图55所示的注射器接口和注射器系统的分解、等角的正立体图；

图57是图56所示的注射器接口和注射器系统的分解、等角的后立体图；

图58是图55-57所示的注射器接口和注射器系统的一部分的分解、等角的后立体图；

图59是图55-57所示的注射器接口和注射器系统的又一部分的分解、等角的后立体图，该图详细地示出了接口/释放机构的柔性环和旋转环的一部分的后部；

图60是图55-59所示的注射器接口和注射器系统的等角后视图，该图详细地示出了注射器与释放机构的连接；

图61是本发明的图59所示部分的分离、等角的正立体图，该图详细地示出了旋转环的前部及其柔性环的一部分；

图62是本发明的第二较佳实施例的注射器的后部的局部、等角的正立体图，该图详细地示出了其突出部分和凸缘结构；

图63是图62所示的注射器的局部、等角的后立体图；

图64是本发明的第二较佳实施例的释放机构的前板的等角的后立体图；

图65是图64所示的前板的等角的正立体图；

图66是本发明的第二较佳实施例的释放机构的柔性环元件的等角的正立体图，该图详细地示出了其几个方面；

图67是图66所示的柔性环的等角的后立体图；

图68是本发明的第二较佳实施例的释放机构的旋转环元件的等角的正立体图，该图详细地示出了其几个方面；

图69是图68所示的旋转环的等角的后立体图；

图70是本发明的释放机构的第二较佳实施例的后板的等角的正立体图，该图详细地示出了其几个方面；

图71是图70所示的后板的等角的后立体图；

图72是本发明的第二较佳实施例的注射器接口和注射器系统的等角的正立体图；

图73是图72所示的注射器接口和注射器系统的等角的后立体图；

图74是在注射器插入接口/释放机构之前，本发明的第二较佳实施例的注射器接口/释放机构的一部分的截面图；

图75是图74所示的同一元件的侧视截面图，注射器部分地插入接口/释放机构；

图76是图74和75所示的本发明的第二较佳实施例的相同特征的侧视截面图，在该情况下示出了已经完全插入接口/释放机构以后的注射器；

图77是图76所示的本发明的注射器和柔性环元件的端视截面图，该图描述了通过柔性环完成注射器的接合；

图78是本发明的第二较佳实施例的注射器和柔性环的端视截面图，该图描述了注射器转过四分之一圈以后，该注射器与柔性环的脱离接合；

图79是相关技术的注射器的立体图，该图示出了注射器上的凸缘用于防止造影剂进入注入器壳体的功效；

图80是本发明的注入器活塞和注射器柱塞接口系统的第一较佳实施例的等角的正立体图；

图81是图80描述的活塞/柱塞组件的等角的后立体图；

图82是图80和81描述的活塞/柱塞组件的分解立体图；

图83是本发明的活塞/柱塞组件的第一较佳实施例的前端的分解、等角的后立体图；

图84是图83所示的活塞/柱塞组件的相同特征的分解立体图，所述组件是从图83所示的视图中以略微不同的角度看到的；

图85是来自图80-82所示的活塞/柱塞组件的活塞的等角正视图；

图86是图85所示的活塞的等角侧视图；

图87是图80-82所示的活塞/柱塞组件的活塞套筒的等角正视图；

图88是图80-82所示的活塞/柱塞组件的套圈构件的立体图；

图89是图88中描述的套圈的又一立体图；

图90是图88中描述的套圈元件的第三立体图；

图91是本发明的活塞/柱塞组件的第一较佳实施例的夹具伸展器元件的等角端视图；

图92是图91描述的夹具伸展器的第二立体图；

图93是图91和92描述的夹具伸展器的第三立体图；

图94是本发明的活塞/柱塞组件的第一较佳实施例的支承环夹具之一的第一立体图；

图95是图94所示的支承环夹具的第二立体图；

图96是图94和95所示的支承环夹具的又一立体图；

图97是本发明的活塞/柱塞组件的第一较佳实施例的柱塞盖元件的第一立体图；

图98是图97所示的柱塞盖的第二立体图；

图99是图97和98所示的柱塞盖的又一立体图；

图100是图97-99所示的柱塞盖元件的第四立体图；

图101是本发明的活塞/柱塞组件的第一较佳实施例的橡皮盖支承环元件的第一立体图；

图102是图101所示的橡皮盖支承环元件的第二立体图；

图103是图101和102所示的橡皮盖支承环元件的第三立体图；

图104是图101-103描述的橡皮盖支承环元件的第四立体图；

图105是本发明的活塞/柱塞组件的第一较佳实施例的柱塞的橡皮盖的等角侧视图；

图106是图105所示的橡皮盖的第二立体图；

图107是本发明的活塞/柱塞组件的第一较佳实施例的一部分的侧视图，该图示出了其活塞、套圈、夹具伸展器、支承环夹具和柱塞盖的相互关系，该图示出了这些构件在静止时或者在活塞向注射器的前端移动时的关系；

图108是图107描述的活塞/柱塞组件部分的侧视图，在这种情况下该图示出了其活塞、套圈、夹具伸展器、支承环夹具和柱塞盖在活塞向注射器的后端移动/收缩时的相互关系；

图109是活塞/柱塞组件和注射器的一部分的侧视图，该图示出了注射器、橡皮盖、支承环夹具和橡皮盖支承环在活塞向注射器的后端移动/收缩以及支承环夹具接合橡皮盖支承环时的相互关系；

图110是与本发明的柱塞一起使用的橡皮盖的另一实施例的立体图；

图111是图110所示的橡皮盖的侧视图；

图112是图110所示的橡皮盖的俯视图；

图113是图110所示的橡皮盖的截面图；

图114是本发明的注射器接口/释放机构的另一实施例的分解立体图；

图115是本发明的注射器接口/释放机构的又一实施例的端视图；

图116是本发明的注射器的第二较佳实施例的端部的截面图；

图117是图116所示的注射器的另一实施例的截面图；

图118是本发明的注射器接口/释放机构第二较佳实施例的旋转环中配置的槽的三个实施例的示意图；

图119是根据本发明的主旨的注射器接口/释放机构的又一实施例的分解立体图；

图120是根据本发明的主旨的注射器接口/释放机构的又一实施例的分解立体图；

图121是根据本发明的主旨的注射器接口/释放机构的又一实施例的正视图；以及

图122是图121所示的注射器接口/释放机构的侧视图。

具体实施方式

图1揭示了美国专利No.5,383,858中揭示的一种普通型注入器装置10，该装置用于将液态造影剂注入动物的血管系统。注入器装置10具有一前端装载式结构。图1的装置采用一种注射器12，可以通过一第一可释放机构22将该注射器从前端装入与注入器20的壳体18的前壁16相联合的安装组件14。无需使用压力护套，注射器12就可以起到注射操作的作用(尽管如同下面将结合图4和5更详细地进行叙述的那样，注射器可用在具有压力护套的注入器中)。在与该揭示一致的范围内，本文将援引‘858专利的揭示作为参考，该专利已被转让给本申请的受让人Medrad股份有限公司。

请参照图1和第一可释放机构22，安装组件14设有大致呈圆柱形的接口26，该接口可用于接纳注射器12的后端。接口26包括一环形表面28，该表面可以是圆柱形或圆锥形的。如图6和7最佳地所示，环形表面28包括一远端突出部分29，该突出部分与注射器12的后端上的接片30接合。将注射器12插入圆柱形接口26，直至接片30接合突出部分29，以使注射器12固定于注入器20。

其中，接片30使注射器12与突出部分29的附连力相等地分布在注射器周围。即使注射器12在使用期间的压力下变形或“变成椭圆形”，这也将有助于保持注射器12与突出部分29之间的连接。这将克服传统的前端装载式注入器系统的潜在不足，如果注射器在使用期间的压力下变成椭圆形，所述系统将不起作用。

请再次参见图1，注射器12包括一细长管状主体或套管32以及一同轴的排放注射部分34，它们通过一中间圆锥部分36互相连接。将一柱塞38可滑动地定位在管状体32中，并且可以与注入器壳体18中的活塞42上的第二可释放机构40相连。如同下面将更加详细阐述的那样，第二可释放机构40的一部分由柱塞38构成，一部分地由活塞42构成。

活塞42和柱塞38相互协作，以所需的数量和所需的速度喷射容纳在注射器12中的流体。将第二可释放机构40设计成便于柱塞38在致动时沿两个方向作轴向移动。无论柱塞38位于管状体32的任何位置，还可将第二可释放的机构40设计成使柱塞39接合或脱离接合活塞42。此外，在该连接中，致动机构使柱塞38在注射器管状体32中往复运动，该致动机构包括活塞42或可往复的驱动构件。在往复运动的同时，无需使驱动构件或活塞42可以旋转。

请参考图1，为了安装注射器，将注射器32插入安装组件14中的接口26。如图6和7最佳地所示，接片30最初移过环形表面28，在那里它们接合突出部分29，从而使注射器12牢固地保持在安装组件14上。如图2和7最佳地所示，安装组件14还包括一向前突伸的环形圈或套圈44，该套圈的作用是确保柱塞38与活塞42之间的垂直接合。如同上面所解释的那样，向前突伸的环形圈或套圈44还起到在注射器32上的凸缘46与安装组件14之间密封的作用。

弹性环形密封凸缘46环绕注射器12的管状体32，并且被配置在接片30向前一预定距离处，该距离与环形表面28的宽度基本相等。因而，当注射器12插入安装组件14中的接口26，直至密封凸缘46接合环形圈44时，环形圈44和凸缘46在注射器12与安装组件14之间形成密封。

上述安装设置具有许多优点。在注射操作期间，接片30与注射器12的后部周缘的附连可使注射器12的晃动减至最小。在使晃动减至最小的同时，接片30还可使注射器12在接口26中自由旋转。接片30还防止注射器12脱离注入器20。环形圈44与凸缘46之间的密封也可防止从注射器12的排放端34处溢出的造影剂流入注入器壳体18(如图2所示)，并且消除构造相应部件以使公差过紧的需要。为增强凸缘46与环形圈44之间的密封能力，可以在其间任选地提gog一适当的O形环(图中未示出)。

请参见图1，装置还包括一系统，该系统可用于从注射器12向注入器控制器51传送注射器的信息。注射器12具有一编码装置48，该装置位于接片30的前面、凸缘46的后面。编码装置48可以是一条形码或者任何其它适当的、为本技术领域中的熟练人士所知的编码装置。在将注射器12附连于安装组件14时，如果注射器12在接片30接合突出部分29之后旋转，则在环形表面28中配置一传感器50来读取编码装置48。传感器50然后向注入器控制器51发送相关信号，该注入器控制器解释信号并因此修改注入器20的功能。可以在编码装置48上编码的信息示例包括注射器12的尺寸、注射器12的体积、注射器12所含物体(在预先填充注射器的情况下)、诸如批号、日期和工具腔(tool cavity)号等制造信息、推荐的造影剂流动速率和压力以及装载/注射顺序。

作为可替代条形码的编码装置48，编码装置48还可以包括机器可读取的凸起或凹入表面。然后通过安装在环形表面28中的注入器传感器50以类似读取条形码的方式读取凸起或凹入表面。除了编码装置48以外，还可使用以机械方式读取的装置(例如，注射器12或柱塞38上的狭槽、孔或突起)，以便在安装组件14上记录转换。或者，可以使用以光学方式读取的装置(例如字符、圆点和其它几何形状)来发送涉及注入器20的智能线路所使用的注射器类型的信息。

在图1中，由于该实施例中使用的注射器12不具有用于增强和看到注射器12所含物体的压力护套，注射器12可由透明的PET聚酯材料制成。在另一方案中，注射器12的壁由聚丙烯制成，通过在注射器12的管状体32上提供一系列纵向隔开的环形肋可加强所述壁。(‘858专利的图5示出了该配置)。如同在‘858专利中讨论的那样，通过沿管状体32的长度适当地将诸肋隔开(例如以相等的增量)，所述诸肋还可以实现用于容积分级的双重职能，用以实现指示注射器12中的造影剂数量的目的。

请参考图1和2，注射器12的管状体32还设有一指示机构52，该指示机构可用于方便地检测注射器12中的液态造影剂的存在与缺乏。在该情况下，检测机构52包括多个一体模制在注射器12上的带纹理的点，无论注射器容纳液体还是空气，所述点将提供视觉指示。更具体地说，在观察空气为背景时，点52呈椭圆形，但在观察折射率与空气不同的液态造影剂为背景时，点52呈圆形。在美国专利No.4,452,251中详细地叙述了指示机构52的细节，该专利已被转让给本申请的受让人Medrad股份有限公司。在与本揭示一致的范围内，本文将援引美国专利4,452，251的内容作为参考。

图3示出了注射器排放端34的内部结构。特别地，虽然排放端34的后部54呈渐缩的圆椎形结构，但前方连接件部分56大致呈圆柱形结构并且由用于将连接管附连于排放端34的内螺纹58构成。此外，将缩径的喷嘴60配置在具有螺纹的圆柱形连接件部分56中，并且在靠近将锥形和圆柱形部分合并在一起的位置与排放端34的锥形后部54一体模制。

图4和5示出了本发明的另一实施例，其中前端装载式注射器112安装在压力护套170的前部，该压力护套优选由坚固的透明塑料制成，例如聚碳酸酯。压力护套170呈细长的管状构件形式，通过将压力护套170的凸缘装配入安装组件124上的套圈，可将该构件的后端适当地安装在壳体前壁116上的安装组件124中。压力护套170还具有一敞开的前端172，该前端可用于接纳注射器112。

在该实施例中，压力护套170的开口前端172附近具有环形表面174，该环形表面174有一远端突出部分175。环形表面174与图1和7所示的实施例中的环形表面28在结构上相似。类似地，注射器112的管状体132包括接片180，所述接片位于靠近其前端的位置，当管状体132插入压力护套170时，该前端与突出部分175接合。

另外，一对加强的环形手柄162位于注射器112的前端、排放端134的相对两侧，以便于注射器112的操作，所述手柄与排放端134和圆锥形中间部分136一体模制。在其它方面，虽然没有特别地揭示和叙述，但应当理解的是，可随意地将图1-3、6和7揭示的本发明的实施例的多种其它特征结合在图4和5的实施例中。

在使用中，可将图4和5的注射器112安装在压力护套170中，注入器120的活塞142处在图4所示的收缩位置中，或者处在图5所示的推进位置中。例如，如图4所示，活塞142处在收缩位置中，柱塞138配置在注射器112的后端。然后将注射器112插入压力护套170的前端的开口端172，直至第二可释放机构140与柱塞138接合。

在图5中，活塞142处在前方位置中，除了柱塞138同样处在注射器112中的前方位置以外，将注射器112装入压力护套170与图4所示相同。在其它方面，将注射器112装在压力护套170上与先前结合图4所述的过程基本相同。然而，如图5所示，使注射器柱塞138和活塞142处于其前方位置具有一些超过图4的后方位置配置的优点。例如，由于注射器柱塞138和活塞142已经处于其前方位置，因此无需使它们向前移动，以便将空气驱出注射器112，为注射器填充操作作准备。相反地，可以使柱塞138和活塞142立即收缩，以将流体吸入注射器112。类似地，在完成注射操作之后，通过不使柱塞138和活塞142收缩以便为下次注射操作作准备，可以节省额外的时间。

总之，已经揭示了一种新型和改进的系统，通过该系统可将注射器(例如图1-3的实施例中的注射器12)方便地装上注入器壳体18和/或从壳体上卸下。为实现该目的，使第一可释放机构22和第二可释放机构40相互协作，以便同时和/或独立地形成其相应的连接和分离，通过第一可释放机构可将注射器12附连或卸下注入器壳体18，通过第二可释放机构可使注射器12的柱塞38驱动地连接或脱离注入器20的活塞42。又一优点是可以在沿其通路的任何点处将柱塞38放置成被驱动或不被驱动的状态，藉此使注射器12脱离接合注入器20，而且不需要使活塞42收缩或者在活塞42收缩前首先使注射器12脱离正在进行注射的病人。

本发明的其它理想特征包括第一可释放机构22的结构，根据在注射操作期间使注射器的晃动和脱离接合减至最小以及消除使制造公差过紧的需要的观点，用牢固的配合将注射器12安装在注入器壳体18上是有利的。根据提供注入器20的“定制编程”的观点，注射器12上的编码装置48与注入器20上的传感器50相协作也是有利的。根据注射器12所含物体的最佳可见性、向注射器所含物体的最佳传热以及减少由于诸如造影剂损伤和污染压力护套所需的清洁和保养的观点，压力护套的消除也是合乎需要的。

为了消除对压力护套的需要，注射器12也可由相对坚固的透明塑料制成，或者提供环形加强肋(图中未示出)，可将所述肋隔开以起到容积分级的作用。此外，使用图1和2中的指示机构52可便于检测空气在注射器12中的存在，该指示机构以点52的形式模制在注射器管状体32中。根据管状体容纳的是空气还是液体，点52分别显示为椭圆形或圆形。除了作为用于注射器12的第一可释放机构22的一部分的作用以外，注射器弹性环形凸缘46还与环形圈44相协作，如图2所示，形成防止从注射器12的注射端溢出的造影剂流入注入器20的密封。图4和5所示的本发明的实施例提供一种具有多种其它优点的系统，所述优点包括节约注射器填充和注射器更换操作的时间，该系统可以采用压力护套以获得所述优点，例如安装在注入器壳体的前壁116上的压力护套170。

图6示出了在将注射器12插入注入器20以使接片30接合突出部分29之后的注射器的截面图。接片30优选是大致呈V形的构件，所述构件优选形成一环绕管状体32的后端的环圈。或者，在本体32的后端周围分离地配置一个或多个接片。环圈上的每一接片30具有一第一端62和一第二端64(图8示出了接片30的环圈的放大立体图)。如图8所示，当注射器12插入注入器20的接口26时，接片30的第一端62接合突出部分29。管状体32的周缘周围的间隙66使接片30的第一端62相互分离，以致它们是柔性的并且可以方便地压缩。另一方面，接片30的第二端64形成一附连于管状体32的环圈。

因此，简单地将管状体32的后端插入圆柱形接口26，可使注射器12方便地与注入器20相连。在将管状体32插入圆柱形接口26的过程中，环形表面28压缩接片30的第一端62，直至第一接片62越过突出部分29。一旦第一端部62越过突出部分29，它们将弹性打开并且接合突出部分29，以防止从接口26上卸下管状体32。

使用一往复式套圈68可以从壳体20上卸下注射器12，该套圈配置在注入器20中、注射器12的后方(一旦插入圆柱形接口26)。如图7中的箭头所示，往复式套圈68优选是可以沿向前和向后方向移动的圆柱形构件。在注射操作期间，往复式套圈68处在接片30后面的静止位置中，以使第一端62保持与突出部分29的接合。在完成注射操作时，为了从接口26处卸下注射器12，通过一致动机构(图中未示出)或者手动地将往复式套圈68推向突出部分29，以使其压缩第一端62，使它们可以方便地从突出部分29的后面滑出。然后可以方便地从注入器20上卸下注射器12。

或者，通过沿图33中的箭头1100的方向收缩环形表面28，可使接片30脱离突出部分29。为完成该过程，环形表面28由多个片段1102构成，所有的片段都可收缩以便释放注射器32。在图34所示的又一可替代实施例中，一部分内表面1104沿着箭头1106所示的方向向内移动，以使接片30缩合，致使注射器32脱离突出部分29。本技术领域中的熟练人士将方便地理解这两种配置的其它实施例。

在注射器112将要插入压力护套170(如图4和5所示)的情况下，接片180起到与接片30相同的作用，当然除了它们的定位向着注射器112的前端以外。事实上，若非管状体132上的接片180的定位，可以考虑本发明的接片180具有与接片30相同的结构。当接片180插过压力护套170的开口端172时，环形表面174压缩接片180的第一端62，直至它们越过突出部分175。然后将注射器112牢固地保持就位。在变得必须从压力护套170上卸下注射器112时，一往复式套圈68在压力护套170中向前延伸(下面将更详细地叙述)以压缩第一端62，以使它们不再接合突出部分174。然后可以从压力护套170上卸下注射器112。

然而，接片30、180不必具有图1和4-8所示的V形外观。如图9所示，可以考虑接片30的第二实施例具有b形外观。当接片30具有b形外观时，它们与注射器412的端部一体构成。当接片30具有b形外观时，它们具有从第二端72处向外延伸的球茎形的第一端70，间隙71(如图14和15最佳地所示)将所述第二端与相邻的接片30隔开。与第一端62相同，当注射器插入注入器壳体18时，第一端70接合突出部分29。与第一端62相同，在将要从注入器20上卸下注射器412时，作用在第一端70上的往复式套圈68使它们脱离突出部分29。

对于本发明考虑到的接片30的每一个实施例来说，还可考虑到的是，在保持在本发明的范围内的同时，可以改变所用接片的数量。例如，对于注射器212来说，如图10和11所示，可以考虑只在注射器的端部处提供一个接片。在图10和11中只示出一个具有第一端70和第二端72的接片30。然而，应当理解的是，可以用它方便地代替具有第一端62和第二端64的接片30。

由于接片应当弯曲以起到最佳作用，因此虽然可以使用单个接片30，但优选使用至少两个接片。图12和13中示出了具有至少两个接片的注射器312。当两个接片包括在注射器312上时，可以考虑将它们配置在管状体32的相对两侧上，以增加注射器312与注入器20的牢固接合的稳定性。接片具有适当的形状，并且具有任意的不同周向尺寸。

在图32所示的压力护套注入器系统的另一实施例中，可以在压力护套1002的端部提供注射器盖1000，以保持其中的注射器1032。或者，盖子1000可以附连于注射器1032或者模制成注射器的一部分，并且不需要成为一分离构件。如图32所示，压力护套1002是图4和5所示的压力护套170的修改型式。根据本发明的主旨，盖子1000包括在其周缘周围的接片1004。接片1004接合环绕压力护套1002的端部的突出部分1006。为使接片1004脱离突出部分1006，一往复式环圈1008沿着压力护套1002的外面滑动。环圈1008包括一锥形表面1010，以便于从突出部分1006上卸下接片1004。图中没有示出环圈1008的致动器。然而，本技术领域中的熟练人士将容易地理解，可以手动、机械或电气的方式(或者以任何其它适合使接片1004脱离接合突出部分1006的方式)操作环圈1008。

在结合图32叙述的装置的又一可替代实施例中，接片可以从盖子(它可以是与注射器分开的、附连的或者一体模制的)处延伸，使用与图4和5所示的实施例中的接片180接合环形构件174相同的方法，在压力护套170的端部处接合环形构件174。与结合图4和5所示和所述的实施例相同，然后将往复式套圈定位在压力护套170中，以使接片脱离环形构件。

图38和39中示出了用于释放机构的元件。该处所示的往复式套圈1402在压力护套170的内部。如图所示，往复式套圈1402配置在至少两个支承件1404的端部处，所述支承件也位于压力护套170的内部。为了接纳支承件1404，压力护套170的内壁1406包括至少两条轨道1408，支承件1404在所述轨道中滑动。在将要从压力护套170上卸下注射器1032时，往复式套圈1402在压力护套170中向前移动，以使注射器1032上的接片脱离与环形构件174的接合。

还可以结合图4和5所示和所述的压力护套系统来使用该设置。在将要从压力护套170上卸下注射器132时，往复式套圈1402在压力护套170中向前移动，压缩接片180，以使它们不再接合环形构件174。一旦接片180越过环形构件174，可以从压力护套170上卸下注射器132。

在注射器112将要插入图4和5所示的压力护套170的情况下，可以使用与应用接片180相同的方式将b形接片190加入注射器112的前端。如图16所示，接片190基本上包括一环圈74，该环圈从接片190的第二端部72沿向后方向延伸。如图17所示，具有接片190的环圈74形成一横截面呈V形的结构。与接片180相同，当接片190插入压力护套170(如图4和5所示)，它们将被压缩直至它们越过环形表面174，随即伸展以接合突出部分175。接片190将注射器112牢固地保持在压力护套170中，直至通过往复式套圈68脱离接合。

图18-20示出了注射器412的安装和拆卸。在图18中，示出了在插入注入器前壁16之前的注射器412。在接片30越过环形表面128并且靠在远端突出部分129上以后，处在静止状态中的图示的往复式套圈68将静止在接片30的第一端70之后。在该实施例中，图示的环形表面128具有锥形横截面，而不是图7和9所示的圆柱形横截面。由于锥形在注射器412插入注入器20的过程中有助于挤压接片30的第一端70，因此锥形横截面便于注射器412插入接口26。另外，当环形表面128渐缩时，该环形表面可作为用于注射器412(或揭示的任何其它实施例)的导向表面，即使以更大角度接触也可将注射器412插入前壁16。换句话说，即使在没有将注射器412准确定向成接口26的中心轴线时，也可将注射器412方便地插入前壁16。

如图19所示，一旦将注射器412完全插入前壁16，接片30伸展以接合突出部分129。然后将注射器412牢固地保持就位。如图19所示，往复式套圈68保持在其静止位置中，直至完成注射操作以后。

在完成注射操作以后，向前移动往复式套圈68，压缩接片30的第一端70，以使接片30脱离突出部分129。图20示出了处在该向前位置中的往复式套圈68。还图示了接片30的压缩。然后可从注入器20上卸下注射器412。

本发明还考虑到优选在注射器与注入器20相连之前，将注射器连接于适配器500。如同本技术领域中的熟练人士将理解的那样，适配器可以是一次性的或者是可重复使用的。如同本技术领域中的熟练人士将理解的那样，注射器可以具有与本文的揭示不同的结构。1996年7月16日授予Hoover等人的美国专利No.5,535,746中叙述了一种用于注射器的适配器，本文将援引其揭示作为参考。示范适配器的其它专利包括美国专利No.5,520,653和WO 97/36635，它们都被转让于本申请的受让人，本文将援引这些专利作为参考。

在图21所示的实施例中，注射器412具有b形外观的接片30，该注射器卡合装配入适配器500的前端502。当然，可以用具有V形横截面的接片作为替代。适配器500包括一环形表面528，该表面在其前端502中具有一远端突出部分529，接片30的第一端70接合该前端，以使注射器412牢固地保持就位。注射器412可以配置与适配器500的前端502接合的凸缘46，倘若有渗漏，可防止造影剂通过适配器500进入注入器壳体18。适配器500的后端504优选也包括一凸缘546，该凸缘与注入器20的安装组件14上的环形圈44紧密配合。凸缘546起到与注射器12上的凸缘46相同的作用，即防止造影剂(或者包含在注射器中的任何流体)进入注入器20。

如果适配器500附连于注射器32，需要调整活塞42以适应整个结构所增加的长度。如果这样的话，如同本技术领域中的熟练人士将理解的那样，将一活塞伸展器或适配器(图中未示出)附连于活塞42的端部。或者，可以将活塞42构造成其长度足以适合不同长度的注射器32。

在这个特定实施例中，适配器500包括传统连接件506，例如在美国专利No.5,535,746或美国专利No.5,383,858中叙述的连接件。这样设计的话，适配器500可使注射器412连接于注入器，该注入器被设计成只接纳具有传统连接件506的注射器。

如图22所示，在适配器的另一实施例中，必须将传统的注射器接配在接纳本发明的注射器的注入器中。这里，适配器600包括在其后端604处的接片630。接片630的作用和功能类似通过接合安装组件14上的突出部分29将适配器固定于壳体18的接片30。通过往复式套圈68使接片630脱离突出部分29。适配器600还包括一凸缘646，该凸缘与前面已经叙述的其它实施例中的凸缘相同。虽然所示的适配器600具有一插入其中的、带有一脊形端部的注射器，但应当理解的是，可以将适配器600方便地设计成其前端602可以容纳传统连接件，例如美国专利No.5,535,746或美国专利No.5,383,858中叙述的连接件。

图23和24示出了两张注射器412和适配器600的组合的立体图。在该实施例中，省略了凸缘46。然而，如图22所示，可包括凸缘46。当然，与注射器212(图10和11所示)和注射器312(图12和13所示)相同，适配器只包括一个接片、两个接片或者多于两个接片630。图23和24示出了具有多个接片的适配器600。

现在将结合图25-29叙述用于接合及释放注射器柱塞和注入器活塞的第二可释放机构40的两个实施例。图25示出了电磁式释放机构。图26-29示出了电动机械式释放机构。

如图25所示，通过一电磁装置将柱塞738可释放地连接于活塞742。活塞742的前端702设有一电磁线圈704，可以通过应用一根穿过活塞742的通电导线706的电流使该电磁线圈致动。在其后端707处，柱塞738包括一用铁制成的磁性吸力环708，例如在电磁线圈704致动时吸引电磁线圈704的吸力环。活塞742的前端702和柱塞738的后端707中的凹部710的横截面都是圆柱形的。这可使活塞742与柱塞738的接合与注射器中的柱塞738的定向无关。

如图25所示，第二可释放机构40的操作如下。在将注射器插入注入器壳体18上的接口时，活塞742延伸入注射器，直至其前端702与柱塞738的凹部710紧密配合。然后使电磁线圈704致动，以使柱塞738收缩。在活塞742向后移动期间，磁性吸力环708与电磁线圈704之间的吸引力使柱塞738保持于活塞742的端部。或者，在活塞742延伸入注射器之前使电磁线圈704致动，以便与柱塞738紧密配合。一旦柱塞738和活塞742以电磁方式互相吸引，可根据需要在注射器中移动活塞742。为使活塞742脱离接合柱塞738，或者在不收缩柱塞738的情况下使活塞742收缩，只需要断开提供给电磁线圈704的电源。当然，活塞742可推进柱塞738，例如在注射期间，而且不使电磁线圈704致动。

为第二可释放机构40考虑的第二实施例包括活塞与柱塞之间的电动机械连接。图26-29示出了该实施例。

在图26-29中，活塞842具有一前端802，该前端与形成在柱塞838的后端806中的凹入区域804接合。活塞842的前端802包括若干突起808，所述突起可收缩地从该处延伸。如图27所示，突起808接合柱塞838中形成的凹口或槽810。活塞842和前端802封闭构件812。同样容纳在活塞842中的机构814可使构件812致动。机构814通过导线816接受电力。

如图28和29所示，突起808大致呈矩形。它们通过弹性构件818彼此连接。如图29所示，弹性构件818偏压突起808，以使它们无法从活塞842的前端802处突起。

现在将结合图26-29叙述第二可释放机构40的操作。在将注射器插入注入器20的前壁16时，活塞842向前延伸以碰到柱塞838。如图29所示，当活塞842向前延伸时，机构814不致动，以使构件812处在收缩状态中。换句话说，收缩构件812以使它不位于突起808之间。结果，如图29所示，弹性构件818偏压突起808，以使它们无法延伸到活塞842的前端802的外面。

一旦活塞842的前端802与柱塞838中的凹入区域804紧密配合，机构814致动，以使构件812向前延伸，位于突起808之间，藉此迫使突起808延伸到活塞842的前端802的外面。一旦延伸突起808，所述突起将延伸入柱塞838中的槽810。一旦这样设置的话，活塞842与柱塞838相连，以使活塞842的向后移动直接转化成柱塞838相应的向后移动。

在注射器脱离注入器或者在不收缩柱塞838的情况下使活塞842收缩变得必要时，使机构814致动，以使构件812从突起808之间退出。一旦退出，弹性构件818偏压突起808，以使它们不再接合槽810。然后使活塞842从柱塞838中退出。

现在结合图35-37叙述另外两个第二可释放机构40。

在图35所示的实施例中，通过配置在其前端处的弹性体构件1202的伸展，使柱塞1238可释放地连接于活塞1242。弹性体构件1202是一具有外壁1204和内壁1206的圆柱形元件。一杆1208穿过活塞1242延伸，并且在最靠近柱塞1238的杆1208的前端处与致动器1210相连。致动器1210在面对弹性体构件1202的侧面上具有截头圆锥形状。截头圆锥形状在致动器1210上限定一倾斜面1212。弹性体构件1202的直径略小于柱塞1238中的孔1214的直径。同样，致动器1210的直径小于孔1214的直径。

现在将叙述图35所示的第二可释放机构40的操作。由于柱塞1238中的孔1214的直径大于致动器1210和弹性体构件1202的直径，因此在向前推动活塞1242时，弹性体构件1202和致动器1210易于装配入孔1214。然后，通过其间不存在连接性接合的活塞1242可以推进柱塞1238。然而，如图35中的箭头1216所示，一旦以该方式定位，为了与柱塞1238连接性接合(例如使柱塞收缩)，通过杆1208将致动器1210拉向弹性体构件1202。来自致动器1210的压力压缩弹性体构件1202，以使外侧1204从它们未受力的状态中膨胀或伸展。图35中以虚线形式示出了弹性体构件1202的膨胀壁1218的大致形状。膨胀壁1218接合孔1214的壁1220，以使活塞1242可释放地接合柱塞1238。现在可使柱塞1238收缩，例如将流体吸入注射器。

现在将叙述图36-37所示的第二可释放机构40的实施例。如图36-37所示，柱塞1338通过片段构件1302接合活塞1342。片段构件1302由多个图37的端视图所示的分离元件1304构成。分离元件1304可由任何适当的材料制成，例如弹性体材料，只要材料优选(1)基本上可以承受重复变形以及(2)当它不再受到变形应力时，基本上回复其初始状态。将片段构件1302配置于活塞1342的前端。一杆1306穿过活塞1342的中间并且至少部分地伸入片段构件1302的中心孔1308。

为使柱塞1338与活塞1342可释放地相连，活塞1342向前移动，直至片段构件1302配置在柱塞1338中形成的孔1310内。然后使杆1306沿着箭头1312所示的方向向前移动，直至杆1306至少部分地被放置在片段构件1302中。由于杆1306的直径大于孔1308的直径，因此将杆1306插入孔1308可向外推动片段构件1304，直至它们到达图36和图37中以虚线所示的变形位置1314。在变形时，片段构件1304接合柱塞1338中的孔1310的壁1316，以便在柱塞1338与活塞1342之间形成一可释放的接合。

对于图25-29和35-37中所述的每个第二可释放机构来说，机构提供的优点是柱塞不需要以任何特定的方式来定向活塞，以便于活塞与柱塞之间的连接。与活塞和柱塞的定向无关，两者可以方便地相互紧密配合，并且可以方便地相互脱离接合。

另外，如果例如将预填充的注射器安装在注入器上，不必使注射器中的柱塞收缩就可以为随后的注射吸取注射器中的流体。在该种情况下，活塞可以在不需要活塞与柱塞之间的接合的“只推”模式中运行。如果以该种方式运行，接合机构根本不需要致动。或者，如果将注入器设计成只控制预填充的注射器，则需要提供不便于释放的机构。

本发明的柱塞还包括一压力传感器，该传感器类似1998年9月15日授予小Nolan等人并且转让于本申请的受让人的美国专利No.5,808,203中叙述的传感器。在与本揭示一致的范围内，本文将援引美国专利No.5,808,203的揭示作为参考。

图30和31示出了可以包括在本发明的柱塞中的传感器。柱塞938优选包括一基座902，该基座具有一贯穿其中的通道904。在通道904中配置一检测构件906，以便在操作中与接触面908的一部分P相接触。优选使检测构件908向前偏压，例如借助一弹簧910。如图31所示，随着注射器(图中未示出)中的流体压力的增加，接触面908的部分P变形。这种部分P的变形使检测构件906通过通道904和活塞942中的912和914向后移动。使用优选配置在活塞942中的传感器916来监控检测构件906的移动。由于检测构件906的移动程度是注射器中的流体介质的压力的函数，因此可以从其中确定流体介质的压力。优选借助导线918使传感器916与一数据收集和/或控制装置相连。

虽然图30和31叙述了可以结合在本发明的柱塞中的传感器的一个可能的实施例，但应当注意的是，可以包括任何适当的传感器。另外，传感器不需要只检测流体的压力。如同本技术领域中的熟练人士所理解的那样，传感器可测量许多不同的参数，包括注射器中的流体数量、压力和密度。

同样，柱塞包括编码元件，通过注入器或注入器活塞读取或检测所述编码元件，以识别注射器和/或其内含物体。在该实施例中，编码元件(例如集成电路)包括在柱塞上，而不是注射器上。然后在柱塞接触活塞时，以电子学的方法读取编码元件。柱塞包括诸如注射器的内含物体和容积等信息，以及过程或记账目的所需的其它信息。这种系统的一个示例是PCT公开No.WO 99/65548中叙述的系统，本文将援引该专利作为参考。

这里所示和所述的本发明常常用术语“注射器接口和注射器的协作”来表示。可将这里使用的术语“注射器接口”和“若干注射器接口”与新型医用注入器相结合或构成一体，或者构造成可安装或联合在现有或传统的医用注入器(例如美国专利No.5,383,858中所示和所述的注入器，本文将援引其内容作为参考)上的注射器适配器，以使本发明的注射器安装于其上。

图40A-40C示出了本发明的前端装载式注射器接口和注射器系统1500的又一实施例。系统1500包括一注射器1512和一注射器接口1514。注射器1512包括具有一后端1520和一前端1517的本体或套管部分1516，该前端限定一流体排放端1518。优选将至少一个接片或安装构件1522与注射器1512的后端1520处或附近的套管部分1516相联合。另外，如同美国专利No.5,383,858中更详细叙述的那样，优选将凸缘1524定位在安装构件1522的前面，以便于注射器1512与注射器接口1514接合和/或防止从注射器的排放端1518排出的流体进入注射器接口1514和注入器(图中未示出)。

优选将安装构件1522配置在套管部分1516的周长周围，并且包括一限定肩部1528的倾斜面1526。下面将详细叙述安装构件1522的作用。或者，安装构件1522只在套管部分1516的一部分周长的周围延伸，或者形成不连续的片段。

(除非以其它方式指出，将上面叙述的注射器1512(及其构件)应用于下面结合图40A-47F进行讨论和叙述的本发明的其余实施例。)

如图40A和40C最佳地所示，注射器接口1514处于“打开”位置，以准备接纳注射器1512。注射器接口1514包括一基座构件1530和两个协作的注射器保持构件1532。然而，在可替代的实施例中，可以配置三个或多个保持构件1532。每个保持构件1532优选借助两个倾斜轨道构件1534与基座构件1530相联合。然而，在可替代的实施例中，可使用一个、三个或多个构件1534，以使每个保持构件1532与基座构件1530相联合。

此外，每个保持构件1532优选形成一接触面1533和一槽1536，以将安装构件1522捕获并保持在注射器1512上。另外，保持构件1532优选借助两个轨道构件1538相互联合。同样，在可替代实施例中，可使用一个、三个或多个轨道构件1538，以使保持构件1532相互联合。

为将注射器1512安装在注射器接口1514上，注射器1512轴向(沿着图40A中的箭头A的方向)移入保持构件1532之间形成的空间。当注射器1512上的凸缘1524接合保持构件1532上的接触面1533时，促使保持构件1532沿轨道构件1534向基座构件1530移动。由于轨道构件1534向基座构件1530的中心倾斜，因此轨道构件1534的运行会使保持构件1532相互沿着轨道构件1538移动，并且在注射器1512的后端1520的周围“缩合”。随着保持构件1532缩合在注射器1512上，保持构件1532相互协作，将安装构件1522捕获在槽1536中，以使注射器1512与注射器接口1514牢固接合。

如同本技术领域中所知的那样，任何适当类型的锁定机构(图中未示出)可用来将保持构件1532固定在一起，以使注射器接口1512保持在注射器接口1514中。为了从注射器接口1514上卸下注射器1512，必须首先使锁松开，并且将保持构件1532移开(例如，用手或借助杠杆或任何其它适当的、被本技术领域认可的控制装置)，以使安装构件1522脱离槽1536。

图41A-41D中示出了注射器接口和注射器系统1600的又一实施例。系统1600包括一注射器1512和一注射器接口1614。如图41B和41C较佳地所示，注射器接口1614处于“打开”位置，以准备接纳注射器1512。注射器接口1614包括一基座构件1630和两个协作的注射器保持构件1632。保持构件1632优选借助一枢销1631或其它适当的机构(见图41D)连接在一起，并且与基座构件1630相联合。另外，保持构件1632借助销1629(见图41D)与基座构件1630相联合，销1629与保持构件1632相联合并且被捕获在基座构件1630中限定的狭槽1635内。

此外，每个保持构件1632优选限定一槽1636，以捕获并保持注射器1512上的安装构件1522。如图41B和41C最佳地所示，弹簧销1637(或其它适当的锁定机构)与一个保持构件1632相连，而另一保持构件1632中限定一条具有销凹部1640的槽。另外，基座构件1630中优选限定两根套管导轨1639。

为将注射器1512安装在注射器接口1614上，注射器1512向下(沿着图41B中的箭头B的方向)移入保持构件1632之间形成的空间。通过基座构件1630中的套管导轨1639将注射器1512的套管1516引入保持构件1632之间的位置。当注射器套管1516接合保持构件1632的枢轴端1651时(见图41C)，促使保持构件1632在注射器1512的后端1520的周围缩合。位于基座构件1630所限定的狭槽1635内的销1629引导并控制保持构件1632的弧形运动，使之接合在注射器1512的周围。随着保持构件1632缩合在注射器1512上，保持构件1632相互协作，将安装构件1522捕获在槽1636中，以使注射器1512与注射器接口1614牢固接合。

此外，当保持构件1632缩合在注射器1512周围时，弹簧销1637沿着槽运动，并且锁定在销凹部1640中，以使注射器1512固定在注射器接口1614中。为了从注射器接口1614上卸下注射器1512，必须从销凹部1640上卸下弹簧销1637，以使保持构件1632松开，并且将保持构件1632与注射器1512脱离接合(例如，用手或任何适当的杠杆装置)。在这一点上，可以通过向上(沿着箭头B的相反方向)或轴向(沿着41B中的箭头C的方向)移动注射器1512将注射器1512卸下。

图42A-42D示出了图41A-41D所示的注射器接口和注射器系统1600的另一实施例1700。系统1700包括一注射器1512和一注射器接口1714。如图42C和42D最佳地所示，注射器接口1714与图41A-41D中的注射器接口1614的不同之处在于保持构件1732包括枢轴端1751，该枢轴端位于远离枢销1731的保持构件1732的端部。此外，如图42D所示，保持构件1732优选弹性偏压在“闭合”或“接合”位置中，以使注射器1512保持在注射器接口1714中。

为将注射器1512安装在注射器接口1714上，向下移动注射器1512(沿着图42B中的箭头D的方向)使之与保持构件1732接合。当注射器套管1516接合保持构件1732的枢轴端1751时，促使保持构件1732逆着弹力分开，以使注射器套管1516通过枢轴端1751之间，并且进入保持构件1732之间限定的空间。通过保持构件1732中限定的槽1736引导注射器安装构件1522，以使注射器1512正确定位在注射器接口1714中。一旦注射器1512通过枢轴端1751，弹力促使保持构件1732缩合在注射器1512的后端1520的周围。位于基座构件1730限定的狭槽1735中的销1729引导并控制保持构件1732的弧形运动，使之接合在注射器1512的周围。随着保持构件1732缩合在注射器1512上，保持构件1732相互协作，将安装构件1522捕获在槽1736中，以牢固接合注射器接口1714中的注射器1512。

为了从注射器接口1714上卸下注射器1512，靠着保持构件1732的枢轴端1751向上(沿着箭头D的相反方向)移动注射器1512。当注射器1512上的向上作用力克服使保持构件1732结合在一起的弹力时，保持构件1732将分开，并且使注射器1512滑离注射器接口1714。

图43A-43I示出了图41A-42D所示的注射器接口和注射器系统1600、1700的又一可替代实施例1800。系统1800包括一注射器1512和一注射器接口1814。如图43B和43H最佳地所示，注射器接口1814与图41A-42D中的注射器接口1614、1714的不同之处在于保持构件1832包括伸展构件1855和倒角1857。优选操纵伸展构件1855以使保持构件1832移动到打开位置(即抵制使保持构件1832保持在闭合位置中的弹力)。注射器1512的安装构件1522的倾斜面1526可操作地接合倒角1857，以使保持构件1832打开，并且使注射器1512轴向(沿着图43C中的箭头E的方向)安装在注射器接口1814上。注射器接口1814的其余结构与上述注射器接口1714的结构基本类似或相同。

如图43E最佳地所示，可使用与上面结合图42A-42D所述基本相同的方法来安装注射器1512，以及从注射器接口1814上卸下该注射器。另外，然而，如图43A、43C、43F和43G最佳地所示，可以轴向安装注射器1512并且从注射器接口1814上卸下该注射器。因此，注射器接口1814适合两种安装/拆卸注射器1512的方法。

为了轴向安装注射器1512，将注射器1512插入注射器接口1814，直至安装构件1522接合保持构件1832。安装构件1522的倾斜面1526接合保持构件1832上的倒角1857，藉此迫使保持构件1832逆着弹力分开。在安装构件1522越过倒角区域之后，保持构件1832缩合并且将安装构件1522捕获在槽1836的周围，以使注射器1512固定于注射器接口1814。

为了轴向拆卸注射器1512，操纵保持构件1832的延伸构件1855(即，共同加压)，以克服弹力并且促使保持构件1832分开。当保持构件1832移动分开到注射器1512的安装构件1522不再接合在槽1836中的程度时，可从注射器接口1814上轴向拆卸(沿着与箭头E相反的方向)注射器1512。

图44A和44B示出了图43A-43I所示的注射器接口1814的略微变化的第一实施例，所述注射器接口结合或安装在注入器头部上。注射器接口1914的功能性与上面结合注射器接口1814所述的基本类似或相同。

图45A和45B示出了图43A-43I所示的注射器接口1814的略微变化的第二实施例，所述注射器接口结合或安装在注入器头部上。注射器接口2014的功能性与上面结合注射器接口1814所述的基本类似或相同。

图46A-46D示出了本发明的前端装载式注射器接口和注射器系统2100的第一较佳实施例。系统2100包括一注射器1512和一注射器接口2114。如图46A最佳地所示，注射器接口2114包括一柔软的保持环2150，该保持环配置在后板2152与前板2154之间。保持环2150限定一后突出部分2160，当注射器1512安装在注射器接口2114中时，后突出部分2160适于接合注射器1512的安装构件1522。

环2150包括至少一个、但优选是两个释放构件2156以及至少一个、但优选是两个突起构件2158。此外，如同下面将详细叙述的那样，环2150的形状优选是椭圆形，以便可以与注射器1512的安装构件1522接合和脱离接合。如图46B-46D最佳地所示，释放构件2156从后板和前板2152、2154处突起，以使诸如操作者进行操纵，从注射器接口2114中释放注射器1512。此外，突起构件2158被捕获在前板2154的背面(图中未示出)中限定的槽(图中未示出)内并在其中滑动，在只能操纵一个释放构件2156来代替两个释放构件2156时，可从注射器接口2114中卸下注射器1512。(下面结合图47A-47F的另一实施例来叙述并且在图47E中示出诸槽。)

为将注射器1512安装在注射器接口2114上，注射器1512轴向(沿着图46C中的箭头F的方向)移动与注射器接口2114接合。当安装构件1522接合保持构件2150时，安装构件1522使得柔性、椭圆形的环2150成为一更加呈圆形的构造，藉此使安装构件1522移过环2150。在安装构件通过环2150之后，环2150回复其初始形状，藉此在其后突出部分2160的后面捕获安装构件1522，并且将注射器1512固定于注射器接口2114。

提供突起构件2158和槽(图中未示出)，以在注射器安装和拆卸期间控制/限制保持环2150的运动。更具体地说，在注射器安装和拆卸期间，通过可以在槽内滑动的突起构件2158来引导和控制环2150的运动(即，从大致呈椭圆形到大致呈圆形，以及从大致呈圆形到大致呈椭圆形)。因此，与注射器1512和保持环2150的最初接合期间的定向无关，突起构件2158和槽可引导和限制注射器作用在环2150上的力和所导致的环2150的运动。

为了从注射器接口2114上卸下注射器1512，向内按压一个或两个释放构件2156(即，朝着注射器接口2114的中心)，藉此迫使环2150与注射器1512的安装构件1522不再接合。当释放构件2156被致动时，抓紧并轴向移动(沿着图46C中的箭头F的相反方向)注射器1512，以便从注射器接口2114上卸下注射器1512。

当释放构件2156被致动时，突起构件2158在槽(图中未示出)中滑动，引导环2150的运动，从大致呈椭圆形的构形变为大致呈圆形的构形，以使安装构件1522不再与环2150的后突出部分2160接合。

可以理解的是，本实施例可使用简单、单步的轴向运动将注射器1512安装在注射器接口2114上。为了卸下注射器1512，按压一个或两个释放构件2156，并且从注射器接口2114上简单地轴向卸下注射器1512。

图47A-47F示出了图46A-46D所示的系统2100的另一实施例2200。系统2200的结构和作用与图46A-46D中的上述系统2100基本类似和相同，除了将释放构件2256明显放大以使操纵更加容易和简单以外。

如同上面结合图46A-46D所讨论的那样，图47E示出了形成在前板2254中的槽2270以及捕获在槽2270中的突起构件2258。

图48A-48C示出了本发明的前端装载式注射器接口和注射器系统2300的又一实施例。系统2300包括一注射器2312和一注射器接口2314。不同于图40A-47F所示结合本发明其它注射器接口和注射器系统实施例所讨论和叙述的注射器1512，注射器2312优选包括(除了注射器1512的其它构件以外)形成在其后部中的两条凹槽2327。或者，注射器2312中可形成一条、三条或多条凹槽2327。

注射器接口2314优选包括一基座构件2360和一可旋转安装在基座构件2360中的筒夹构件2362。如同下面将详细叙述的那样，基座构件2360优选包括两根插入其中的暗销2364。筒夹构件2362包括多个形成在其中的片段构件或柄脚2368，一限定在其后端中的螺旋形轨道2370，以及至少两根可操作地接合注射器2312中凹槽2327的支柱2372。较佳地是，出于下述原因，在螺旋形轨道2370中的适当位置处(例如，在或靠近其终端)形成小型棘爪2374。借助暗销2364将筒夹构件2362保持在基座构件2360中，所述暗销被捕获并位于在筒夹构件2362中的螺旋形轨道2370内。

为将注射器2312安装在注射器接口2314上，将注射器2312上的凹槽2327对准筒夹构件2362上的支柱2372，并且将注射器2312轴向(沿着图48B中的箭头G的方向)插入筒夹构件2362，直至凹槽2327接合支柱2372。然后，相对于最初的注射器位置旋转(优选沿着图48B中的箭头H的顺时针方向并且大约为90°)注射器2312以完成安装。随着注射器2312旋转，筒夹2362上的支柱2372与注射器2312上的凹槽2327之间的接合将使筒夹构件2362与基座构件2360中的注射器2312共同旋转。

随着筒夹构件2362与注射器2312共同旋转，位于螺旋形轨道2370中的暗销2364将筒夹构件2362拉入基座构件2360。随着筒夹构件2362被拉入基座构件2360，通过基座构件2360的倾斜面2365促使每个柄脚2368与注射器2312的安装构件2322接合，藉此将注射器2312固定在注射器接口2314。如同可以理解的那样，“支柱和凹槽”的接合防止注射器相对于筒夹构件2362旋转，而“柄脚和安装构件”的接合防止轴向注射器平移。

当注射器2312(和筒夹构件2362)完全旋转进入基座构件2360时，暗销2364卡合就位在小型棘爪2374中，以便为操作者提供触觉(并且可能是可以听见的)反馈，提示注射器2312被完全且牢固地安装在注射器接口2314中。

为了从注射器接口2314上卸下注射器2312，注射器2312(和筒夹构件2362)在基座构件2360中旋转(优选沿着与箭头H的方向相反的逆时针方向)。为发动旋转，必须对注射器2312(和筒夹构件2362)施加足够的力，以使暗销2364脱离棘爪2374，并且沿着螺旋形轨道2370安放。然后旋转注射器2312，直至暗销2364卡合就位在螺旋形轨道2370相对端处的棘爪2374中。(销2364卡合就位的触觉(并且可能是可以听见的)反馈将提示操作者：可从筒夹构件2362上卸下注射器2312。)随着筒夹构件2362旋转出基座构件2360中的“闭合”位置，柄脚2368释放注射器2312的安装构件2322，并且从注射器接口2314上轴向(沿着箭头G的相反方向)卸下注射器2312。

图49A-49F示出了本发明的注入器活塞和注射器柱塞接口系统2400的又一实施例。系统2400可结合在上述注射器接口和注射器系统中。系统2400包括具有一活塞头部2410和一注射器柱塞2404的注入器活塞2402，该注射器柱塞优选包括一柱塞基座2406和一柱塞盖2408。如图49F最佳地所示，优选借助一机械连接使柱塞基座2406和柱塞盖2408(可由橡胶制成)互相连接。

如下所述，活塞头部2410和柱塞基座2406优选借助一卡口型联锁机构彼此接合。如同本技术领域中已知的那样，优选将活塞2402配置在注入器(图中未示出)中，并且优选将柱塞2404配置在注射器中，例如上述注射器1512、2312。

活塞头部2410优选包括一对延伸凸缘2412，如图49E最佳地所示，柱塞基座2406优选包括一对被槽2416分隔的保持凸缘2414。为了连接活塞2402和柱塞2404，将活塞头部2410上的延伸凸缘2412沿着槽2416插入柱塞2404。当延伸凸缘2412越过保持凸缘2414时，(优选通过活塞2402上的凸缘2427接合柱塞2404上的接触面2430得以表示)，旋转活塞2402或柱塞2404以使保持凸缘2414被捕获在延伸凸缘2412的后面。为使活塞2402脱离柱塞2404，操作者优选采用相反的步骤。

如同本技术领域中的熟练人士可以理解的那样，通过将柱塞2404(配置在注射器中)平移和旋转成与活塞2402(配置在注入器中)相接合，可使活塞2402和柱塞2404接合，反之亦然。或者，可以在柱塞2404和活塞2402之间交换平移和旋转运动，以使两构件互相连接。

图50A和50B示出了本发明的注入器活塞和注射器柱塞接口系统2500的又一实施例。系统2500优选包括一活塞2502和一柱塞2504。优选将柱塞2504构造成上面结合图49A-49F所示和所述的结构。活塞2502优选包括一具有筒夹型机构2530的活塞头部2510。筒夹2530优选包括多个柔软的片段构件或柄脚2534。

为了连接活塞2502和柱塞2504，将筒夹机构2530插入柱塞2504。当柄脚2534通过柱塞的底部切槽2536时(如图50B最佳地所示)，优选通过筒夹机构2530的中心驱动一杆或销构件(图中未示出)，以使柄脚2534径向分开，与柱塞的底部切槽2536锁定接合。为使活塞2502脱离接合柱塞2504，从筒夹机构2530的中心收缩杆或销构件(图中未示出)，藉此使柄脚2534脱离接合柱塞的底部切槽2536。

由于筒夹机构2530的对称性质，活塞2502和柱塞2504的彼此接合和/或脱离接合并不需要活塞2502与柱塞2504之间的特别对准。该特征简化了注射器与注射器接口的安装和拆卸。

如同本技术领域中的熟练人士可以理解的那样，通过将柱塞2504(配置在注射器中)平移成与活塞2502(配置在注入器中)接合，可使活塞2502和柱塞2504接合，反之亦然。

图51A-51C示出了图50A和50B所示的注入器活塞和注射器柱塞接口系统2500的另一实施例2600。系统2600的结构和作用与图50A和50B所示的系统2500基本类似和相同，除了将筒夹机构2630构造成与柱塞盖2608的形状互补，以便在注射过程中支承柱塞盖2608，并且提供诸如美国专利No.5,808,203中所述的通过柱塞2604监测流体压力，本文将援引其内容作为参考。

图52A-52C示出了本发明的注入器活塞和注射器柱塞接口系统2700的又一实施例。系统2700包括一活塞2702和一柱塞盖2708。与上面的实施例相比，柱塞2704中不存在柱塞基座。相反地，活塞头部2710被构造成与柱塞盖2708的形状互补，以便在流体注射期间支承柱塞盖2708。

如图52A最佳地所示，活塞2702优选包括一基座构件2760、一套筒2762、一片段式挡板构件2764和一活塞盖2766。在活塞2702的向前移动期间(即，在流体注射期间)，活塞2702优选接触并移动柱塞盖2708，而且不与其连接性接合或锁定。当活塞2702(即基座构件2760、挡板构件2764和盖2766)收缩时，将套筒2762移动(沿着图52B中的箭头I的方向)成与片段式挡板构件2764相接触，并且促使挡板2765径向向外地与柱塞盖2708(如图52C最佳地所示)中形成的底部切槽2767接合，以使活塞2702和柱塞盖2708连接在一起。活塞2702和柱塞盖2708的共同收缩是有用的，例如，在将流体吸入注射器用以随后注入病人体内的过程中。

图53A-53D示出了图51A-51C和52A-52C所示的注入器活塞和注射器柱塞接口系统2600、2700的又一实施例2800。系统2800的作用与系统2600、2700基本类似或相同，但具有下面将要解释的不同的结构构件。

如图53C和53D最佳地所示，配置在活塞2802中的致动器2870对筒夹机构2830起作用，促使柄脚2834径向向外地与柱塞盖2808上形成的底部切槽2836接合，以使活塞2802和柱塞盖2808互相连接。筒夹机构优选包括弹性保持构件2872(例如O形环)，以使柄脚2834保持在一起，并且使柄脚在“脱离”位置中弹性偏压。

图54A和54B示出了一种现有的注射器柱塞2980，它包括一柱塞基座2984和一机械连接的柱塞盖2982。

图54C和54D示出了本发明的柱塞3080的一个实施例。柱塞3080包括一柱塞盖3082，该柱塞盖具有一较大的注射器接触区域(与图54A和54B所示的柱塞盖2982相比)和至少三个密封元件3083。如同PCT公开No.WO 98/20920所示和所述的那样，柱塞基座3084包括至少两个柔软的活塞保持构件3085，本文将援引其内容作为参考。如图54D最佳地所示，柱塞盖3082优选以机械方式连接于柱塞基座3084。

图54E和54F示出了本发明的柱塞3180的又一实施例。柱塞盖3182与图54A和54B所示的柱塞盖2982基本类似或相同。柱塞基座3184包括至少两个柔软的活塞保持构件3185。

图54G和54H示出了本发明的柱塞3280的另一实施例。柱塞盖3282与图54A和54B所示的柱塞盖2982基本类似或相同。柱塞基座3284包括一较长的基座区域和至少两个柔软的活塞保持构件3285。

如同可以理解的那样，可将上面所示和所述的柱塞2980、3080、3180、3280结合在本文所述的注射器1512、2312中。

结合图55-109叙述本发明的最佳实施例。在这些附图中，图55-78涉及将注射器可释放地固定于注入器壳体的注射器结合/释放机构的第二较佳实施例。图79示出了与相关技术的医用注入器组件的注射器相联合的凸缘组件的功效，该功效的应用与本发明的注射器上的凸缘的作用相等。图80-109示出了本发明的注入器活塞和注射器柱塞接口系统/组件的第一较佳实施例，该系统的协作使注射器中的柱塞轴向移动。

在其它特征(如图55-57所示)之中，本发明的注射器接口的第二较佳实施例围绕一释放机构4010，该释放机构用于将注射器4012连接在注入器4014上。

特别地，本发明的第二较佳实施例提供一机构，通过该机构可将注射器4012迅速连接在注入器4014上，而且在安装期间不需要(存在于现有技术中)任何注射器4012与注入器4014的特别定向。当注射器4012完全接合连接件/释放机构4010时，本发明的释放/连接件机构4010还提供了可听见的“滴答”声。另外，当注射器4012脱离释放/连接件机构4010时，本发明提供了可听见的“滴答”声。由于为操作者提供注射器4012与释放/连接件机构4010适当接合和脱离接合的可听见的确认，因此用于注射器4012与释放/连接件机构4010的连接和拆卸的可听见的“滴答”声是特别有用的特征。

图55总的示出了本发明的注射器接口/释放机构4010(为简便起见，在下文中称为释放或连接件机构4010)。释放机构4010的后面4016附连于注入器4014的正面4018。释放机构4010的正面4020适合接纳注射器4012的后端4022。

可以用本技术领域普通技术人员已知的适当方式将释放机构4010固定于注入器4014的正面4018。例如，借助从注入器4014的正面4018处延伸的螺钉(图中未示出)附连释放机构4010。如同本技术领域普通技术人员理解的那样，可采用任何适当的可替代连接。例如，借助接片或其它适当的连接件固定释放机构4010，所述连接件可以从注入器4014上卸下释放机构4010，用以清洁容纳在其中的组件。另外，释放机构4010适合安装在传统注入器上，以使本发明的注射器与其一起使用。

图55-78所示的注射器接口/释放机构的第二较佳实施例包括一连接件壳体4024。连接件壳体4024中容纳了至少两个便于将注射器4012连接在注入器4014上的元件。两个元件中的第一个是一柔性环4026，该柔性环配置在靠近释放机构4010的前端4020。两个元件中的第二个是一旋转环4028，该旋转环配置在靠近释放机构4010的后端4016。如同下面将详细叙述的那样，柔性环4026和旋转环4028适合相互协作，以使注射器4012与释放机构4010(因此与注入器4014)连接和释放。

图56和57示出了释放机构4010和注射器4012的分解立体图，以便于理解本发明的这个方面。注射器4012包括一圆柱形本体4030，该本体在前端4034处具有一渐缩的圆锥部分4032。圆锥部分4032与排放端4036一体相连。排放端4036设有可与一管(图中未示出)相连的路厄(luer)锁4038，该管最终与病人(图中同样未示出)相连。

如同本技术领域中的普通技术人员理解的那样，注射器4012可由任何适当的材料制成，例如聚合材料。特别地，注射器4012可由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成。或者，注射器4012可由聚甲基戊烯(Mitsui塑料公司制造的商品名称为“TPX”)构成。

在后端4022，注射器4012包括一凸缘4042，当注射器4012连接于释放机构4010时，该凸缘有助于基本上防止从诸如排放端4036或路厄锁4038中渗出的造影剂进入释放/连接件机构4010。图79示出了一种相关技术的注射器，该图有助于示出注射器4012上的凸缘4042提供的优点。

如图55-57所示，脊4044一体构成在朝向注射器4012后端4022的凸缘4042后面的注射器4012上。脊4044包括两部分：一倾斜部分4046和一肩部4048，该肩部与圆柱形本体4030的外表面基本垂直。注射器4012的后端4022处设有至少一个、优选是两个或多个延伸的接片或突起4050。接片4050接合环4028中的沟槽4052。或者，如同本技术领域普通技术人员理解的那样，可以在注射器4012的后端4022提供狭槽、凹部或麻点等，并且可以在旋转环4028的内表面提供接片或突起。

另外，为了将传统的注射器安装在本发明的注射器接口4010上，结合注射器4012后端4022的结构组件(例如，脊4044、接片4050和/或凸缘4042)的注射器适配器可适合装配于传统的注射器，用以将传统注射器安装于本发明的注入器。当然，为了正确接合传统注射器，适配器优选包括与传统注射器的安装元件互补的结构组件。

释放/连接件机构4010包括一前板4054和一后板4056。前板4054和后部4056优选由涂覆含氟聚合物(例如General Magna Plate公司制造的产品名称为Tufram^TM的含氟聚合物)的铝构成。含氟聚合物涂层提供改进的耐磨性，并且还提供前板4054和后部4056的外表面的润滑能力。润滑能力是特别有利的，因为当造影剂在前板4054或后部4056的外表面上结晶时，由于表面涂覆了含氟聚合物，因此易于将结晶从表面上剥离。当然，前板4054或后板4056的外表面上可使用任何适当的可替代涂覆材料。

在又一可替代实施例中，如果任何一块板是由适当材料制成的，则前板4054或后板4056的表面无需施加涂层。例如，如果前板4054和后部4056由高密度塑料(例如乙酰共聚物)构成，材料自身将提供与涂覆在铝上的含氟共聚物相同的防止造影剂结块的性能。

如图56和57所示，前板4054包括一贯穿其中的孔4058。唇缘4060围绕穿过前板4054的孔4058的周缘延伸。在一个较佳实施例中，当注射器4012接合释放/连接件机构4010时，凸缘4042和唇缘4060相互接合，以使通过孔4058进入连接件机构4010内部的任何渗漏的造影剂减至最少。图72特别说明了唇缘4060与凸缘4042之间的接合。或者，如同本技术领域普通技术人员理解的那样，将注射器4012构造成不包括凸缘4042。另外，在注射器4012或前板4054上提供一些可替代结构，以使进入释放/连接件机构4010内部的造影剂减至最少。

在图55-78所述和所示的实施例中，当凸缘4042与前板4054的正面4020接合时，它也可起到作为机械止动件的附加作用。

注射器4012中使用的这种造影剂通常会妨碍连接件/释放机构4010的操作。因此，优选包括一些使进入连接件机构4010内部的造影剂减至最少的结构，例如凸缘4042(见图79)。然而，即使被一些造影剂阻塞(这通常是无法避免的)，相信连接件/释放机构4010也能够运行。

柔性环4026是一大致呈椭圆形的构件，配置在释放/连接件机构4010的前板4054的后面。柔性环4026由乙缩醛共聚物或任何其它适当的材料制成。如图66和67最佳地所示，柔性环4026在任何一侧上包括一直线或扁平部分4062，该部分与两个弧形部分4064一体相连。支柱4066基本上从弧形部分4064的中点处向后板4056延伸。如图所示，柔性环4026包括一贯穿其中的孔4068。如图66所示，柔性环4026的正面4080上设有一斜切表面4082。如下所示，斜切表面4082便于注射器4012的后端4022和脊4044通过其中插入。

在图56和57所示的实施例中，从柔性环4026向后延伸的支柱4066具有轴承4070。(图66和67详细示出了柔性环4026)。轴承4070优选是具有内、外座圈的复合轴承(例如金属和塑料)，所述座圈之间设有滚珠轴承。或者，轴承4070是环绕支柱4066和相对其旋转的塑料元件。轴承4070接合旋转环4028上的槽或凸轮轨道4072。然而，如同本技术领域中的熟练人士将理解的那样，轴承对释放/连接件机构4010的操作而言不是必需的。图114示出了本发明的另一实施例，其中省略了轴承4070，以简化连接件机构4402的结构，并因此使其制造成本降低。

旋转环4028配置在壳体4024中的柔性环4026的后面，它包括在其正面4074上的两条槽或凸轮轨道4072。如图61、68和69最佳地所示，凸轮轨道4072的形状可使外表面4074的直径沿其弧线从距离旋转环4028的中心最近的点4076向距离环4028的中心最远的点4078增加。槽4072通过轴承4070接合支柱4066，并且在注射器4012旋转的同时接合旋转环4028(例如，使注射器4012不与释放/连接件机构4010接合)，迫使支柱4066分开，以使柔性环4026沿着图66和67中的箭头4084所示的方向伸展。如图所示，柔性环4026具有一穿过其中心的孔4068，以使注射器4012的后端4022容纳在其中或贯穿其中。

图68和69中详细示出了旋转环4028，该旋转环配置在后板4056的正面4088中形成的凹口或凹部4090内。(图70和71详细示出了后板4056)。后板4056具有一贯穿其中的孔4092，以容纳注射器4012的后部4022。旋转环4028配置在凹口4090中，以使环4028在其中自由旋转。后板4056具有一背面4094，图57和71示出了该背面。

如图57、58和64所示，前板4054的背面4096包括一凹口或凹部4098，该凹部4098具有与柔性环4026基本相同的形状。同样，凹口4098包括两个直线或扁平部分4100和两个弧形部分4102。(例如，见图58和64)。前板4054的背面4096中的两条凹槽4104大约定位在弧形部分4102的中心点处。凹槽4104容纳支柱4066以及使支柱4066与柔性环4026相连的联合结构。凹口4098的形状大于柔性环4026，而凹槽4104之间的距离4106大于处在松弛状态的支柱4066(见图66和67)之间的距离4108。凹槽4104有助于防止柔性环4026在壳体4024中旋转，并且在旋转环4028旋转时，可使柔性环4026伸展。

结合图74-78和55-73来图示和叙述释放/连接件机构4010的操作。

如图74-76所示，沿着箭头4110所示的方向，通过前板4054中的孔或接口4058将注射器4012的后端4022插入连接件壳体4024。柔性环4026位于前板4054的背面4096中形成的凹口4098中，以使支柱4066接合凹槽4104。因此，当注射器4012的脊4044的倾斜面4046接合柔性环4026上的斜面4082时，脊4044沿方向4084(如图66和67所示)推动柔性环4026，以使其从松弛距离4108(见图77)张开到伸展(或张紧)距离4106(见图58和78)。图75说明了该特征。柔性环4026沿箭头4112所示的方向张开。

如图76所示，当脊4044越过柔性环4026的后缘时，柔性环4026的弹性性质使柔性环4026沿箭头4114的方向恢复其松弛状态。当柔性环4026恢复其松弛状态时，脊4044的肩部4048接合柔性环4026的后缘。注射器4012藉此通过柔性环4026保持就位，并且无法从释放/连接件机构4010上轴向卸下该注射器。当柔性环4026恢复其松弛状态时，它优选提供一种可听见的“滴答”声，以指示操作者注射器4012已经被安装在注入器上。

如下所述，从释放/连接件机构4010上卸下注射器优选需要将注射器4012旋转1/4圈或大约四分之一圈。结合图77、78和55-73示出并叙述这种操作。

如图60和73所示，一旦柔性环4026接合注射器4012，突起4050接合旋转环4028中的两条沟槽4052。图77示出了注射器4012和柔性环4026的接合的截面图(为方便起见，表示成完全呈椭圆形的结构)。在一较佳实施例中，随着注射器4012沿逆时针方向旋转大约四分之一圈，接合沟槽4052的突起4050迫使旋转环4028也沿着相同方向旋转基本相同的量。虽然优选将机构4010设计成借助逆时针的旋转释放注射器4012，但应当特别考虑的是，机构4010也可以适合借助顺时针旋转释放注射器4012。(应当注意的是，本文提到的四分之一圈并不意味恰好是四分之一圈。术语“四分之一圈”是指四分之一圈左右，优选处在从注射器4012静止位置起45至90度的范围内。或者，可使用任何适当的旋转范围，以便于注射器4012脱离机构4010。)

由于柔性环4026的支柱4066(具有轴承4070)接合旋转环4028上的凸轮轨道4072并位于其内，因此环4028的旋转促使柔性环4026从其松弛(即接合注射器)状态变成其伸展(即脱离接注射器)状态。随着支柱4066沿着凸轮轨道4072从最内部的位置4076移动到最外部的位置4078，柔性环4026从松弛距离4108拉伸至伸展距离4106(沿着箭头4112的方向)，在该处注射器4012的肩部4048不再接合柔性环4026的后缘。随后，注射器4012脱离柔性环4026和机构4010，并且轴向地从柔性环和机构上卸下。在从机构4010上卸下注射器4012时，柔性环4026的弹力促使支柱4066沿凸轮轨道4072从最外部的位置4078移动到最内部的位置4076，藉此使柔性环4025恢复其松弛状态以接纳一新注射器。另外，当注射器4012脱离接合柔性环4026时，操作者优选听到第二次可听见的“滴答”声，以指示注射器4012已经脱离接合机构4010(并因此脱离注入器)。

在又一实施例中，在壳体4024中增加一复位弹簧(图中未示出)，以协助柔性环4026和旋转环4028在注射器4012脱离接合释放/连接件机构4010之后恢复其静止状态。在该实施例中，复位弹簧连接在旋转环4028与壳体4024(前板4054或后板4056)之间。如果注射器释放/连接件机构4010的元件在医学过程中(以至在反复使用多次之后的超时)被造影剂阻塞，则复位弹簧将更加有用。

如同上面所讨论的那样，图79示出了凸缘4042的功效，该凸缘用于防止注射器4012中的造影剂进入本发明的注射器接口和注入器。

本发明还包括用于注入器4014的注入器活塞和注射器柱塞接口组件4200的第一较佳实施例的结构，该组件可接合注射器4012中柱塞，而且与释放/连接件机构4010中的注射器的定向或注射器4012中的柱塞的定向无关。图80-109说明活塞/柱塞组件4200及其操作。

将活塞/柱塞组件4200可移动地定位成与注入器4014和注射器4012轴向相关。如图85和86所示，活塞4202包括一后端4204和一前端4206。活塞4202也包括在后端4204与前端4206之间延伸的一细长轴4208。活塞4202的后端4204与注入器4014中的一推进器或驱动系相连。推进器可以是任何类型的适合将活塞4202轴向移入及移出注入器4014的推进器，包括一电动机和驱动系的组合。

如图80-82所示，一活塞套筒4210围绕活塞4202的轴4208。活塞套筒4210相对于活塞4202可以自由移动。换句话说，活塞套筒4210不与活塞4202相连。活塞套筒4210基本上是一具有前端4212和后端4214的圆柱形管。(见用于放大活塞套筒4210的图87)。

一套圈4216配置在活塞套筒4210的前端4212处。如图88-90所示，套圈4216包括一穿过孔4218的活塞4202。套圈4216的后侧4220上设有一环形凸缘4219，用以接合活塞套筒4210的前端4212。套圈4216的正面4224上设有一第二环形凸缘4222。环形凸缘4222接合一柱塞盖4226，图97-100总地描述了该柱塞盖。

柱塞盖4226具有一从其基座向外延伸的基座部分4230(见图97-100)。基座部分4230与截头圆锥部分4232相连，该截头圆锥部分朝柱塞盖4226的中心线向内渐缩。环形槽4234配置在截头圆锥部分4232附近的柱塞盖4226中。狭槽4236配置在环形槽4232中，用以保持支承环夹具4238。柱塞盖4226的顶部4240从环形槽4234处向上延伸。顶部4240呈圆锥形，并且终止于圆形尖端4242。如图98所示，柱塞盖4226基本上是一个限定内部容积4244的中空本体。

活塞4202的前端4206延伸入柱塞盖4226的内部容积4244。如图107和108所示，活塞4202的前端4206连接于夹具伸展器4246。夹具伸展器4246通过任何适当的装置连接于活塞4202的前端4206，例如一螺钉(图中未示出)，该螺钉配置在穿过夹具伸展器4246的中心的孔4248中。(图91-93中提供了夹具伸展器4246的详细说明。)

夹具伸展器4246具有一顶面4250和一底面4252。夹具伸展器4246从顶面4250向内渐缩，以形成一截头圆锥部分4254。圆柱形部分4256从截头圆锥部分4254向底面4252延伸。如图107和108所示，在与活塞4202的前端4206相连时，夹具伸展器4246形成一具有活塞4202的T形结构。

如图83、84、94-96、107和108所示，支承环夹具4238穿过柱塞盖4226的环形槽4234中的狭槽4236。当活塞/柱塞组件4200沿着向后方向移动或收缩(进入注入器4014)时，支承环夹具4238被设计成从环形槽4234向外延伸。如图94-96所示，支承环夹具4238具有一横截面为L形的本体4258。在内边缘4260上，支承环夹具4238设有一斜面4262，该斜面与夹具伸展器4246上的截头圆锥面4254相贴合。当夹具伸展器4246沿着注入器4014的方向(该方向由图108中的箭头4264表示)移动时，支承环夹具4238沿着箭头4266(同样如图108所示)的方向从柱塞盖4226处向外移动。

一橡胶盖4268(它在图105和106中被详细示出)通常与注射器4012装配在一起，并且位于其中。橡胶盖4268的移动通过排放端4036将容纳在注射器4012中的液体推出，并且进入病人体内。橡胶盖4268包括一圆锥形顶部4270，该顶部具有向后延伸的、大致呈圆柱形的部分4272。圆柱形部分4272包括特定应用所需的任何数量的脊4274和槽4276，以确保液体不会在诸如注射期间通过柱塞并且渗出注射器4012。

橡胶盖4268的内部是空的，因此，它具有一圆锥形内表面4278。另外，在底端4280处设有一唇缘4282，该唇缘限定一进入橡胶盖4268内部的圆形开口4284。将唇缘4282设计成与橡胶盖支承环4286接合。

图101-104详细示出了橡胶盖支承环4286，它由适当的塑性材料制成。橡胶盖支承环4286接合橡胶盖4268内部上的唇缘4282，并且为橡胶盖4268提供附加刚度。橡胶盖支承环4286包括一在其底部4290处的环形圈4288。环形圈4288的上方设有一槽4292，用以接合橡胶盖4268的唇缘4282。一截头圆锥部分4294从槽4292处向上延伸，并且接合在橡胶盖4268的内表面4278中。孔4296穿过橡胶盖支承环4286。橡胶盖支承环4286的内表面包括一具有斜切表面4300的唇缘4298。唇缘4298可作为接合支承环夹具4238的位置。

在橡胶盖4268的另一实施例中，可完全消除橡胶盖支承环4286。图110-113示出了橡胶盖的另一实施例，该橡胶盖以4306表示。由于橡胶盖4306并不包括橡胶盖支承环4286，因此橡胶盖4306的横截面比橡胶盖4268厚。因而夹具4238至少在注入器4014的收缩操作期间接合橡胶盖4306，橡胶盖包括一内表面上的唇缘4308。

橡胶盖4306具有与橡胶盖4286基本相同的形状。橡胶盖4306包括一具有圆形尖端4312的圆锥形顶部4310。在其较低端4314，橡胶盖4306包括沿着圆柱形部分定位的三条肋4316和两条槽4318。橡胶盖4306的内部限定一具有渐缩侧面4322的内部容积4320。橡胶盖4306比橡胶盖4286厚，以使其具有增加的强度和密封能力(即，密封注射器4012的内部)。

现在将结合图107-109叙述活塞/柱塞组件4200的操作。如果注射器4012中采用橡胶盖4268(与橡胶盖支承环4286一起)或橡胶盖4306的话，活塞/柱塞组件4200的操作基本相同。

当注入器4014的操作者希望推进或向前推动活塞/柱塞组件4200时，他将按动注入器4014上的按钮4302之一，以促使活塞4202向前移动。活塞4202沿着向前方向的移动将沿向前方向推动橡胶盖4268。由于橡胶盖4268沿着向前方向的向前移动不需要任何活塞组件4202与橡胶盖4268之间的连接，因此两者只是彼此紧密配合地接合。然而，如果注入器的操作者希望沿着向后方向收缩或移动橡胶盖4268，则活塞/柱塞组件4200必须抓住橡胶盖4268，以便向着注入器4014拉动橡胶盖。

为了抓住橡胶盖4268(以及包括其联合的橡胶盖支承环4286)，夹具4238向外延伸以便抓住橡胶盖支承环4286的唇缘4298。如果使用另一橡胶盖4306，夹具4238接合唇缘4308。下面将叙述唇缘4298(或唇缘4308)与夹具4238的接合。

如上所述，活塞套筒4210没有与活塞4202相连。取而代之的是，它可以相对于活塞4202自由移动(沿着轴向方向)。在注入器4014中，有一与活塞套筒4210的外表面接合的O形环4304。(见图107和108。)因此，当活塞4202缩入注入器4014时，活塞套筒4210经受与O形环4304的摩擦性接合，该O形环趋向使活塞套筒4210保持就位。换句话说，当活塞4202沿着向后方向收缩时，环4304沿着向前方向偏压活塞套筒4210。

由于活塞4202与夹具伸展器4246相连，因此随着活塞4202移入注入器4014，夹具伸展器4226同样移入注入器。然而，活塞套筒4210、套圈4216和柱塞盖4226是彼此相连的元件，O形环4304使它们沿着向前方向偏压。因此，在致动时，活塞4202和夹具伸展器4246相对于活塞套筒4210、套圈4216和柱塞盖4226向后移动。然后使夹具伸展器4246的截头圆锥部分4254接合斜切区域4262，迫使夹具4238向外通过柱塞盖4226中的狭槽4236(如同图108中的箭头4266所示)，并且与支承环4286的唇缘4298(或唇缘4308)接合。为使夹具4238保持就位，在柱塞盖4226的上方放置一橡胶护套(图中未示出)。橡胶护套还可协助防止造影剂通过狭槽4236进入柱塞盖4226。

于是，通过该构造，橡胶盖4268只在活塞4202沿着向后方向缩入或移向注入器4014时与活塞4202连接性接合。在静止或者向前移动时，橡胶盖4268不会接合活塞4202，以使注射器4012方便地脱离接合注射器接口10。

如同可以理解的那样，本发明的活塞/柱塞组件4200优选未被特别定向。也就是说，活塞4202与柱塞盖4268之间的接合可以发生在与注射器4012中的柱塞的定向和/或柱塞相对于活塞4202的定向无关的情况下。连同本发明的适当的注射器接口，提供了注入器和注射器系统，该系统不需要操作者以任何特定的方式相对于注入器定位注射器，以便将注射器安装在其上。本发明至少在一个方面中藉此改进并方便注射器装配和安装在注入器上。

图114示出了本发明的释放/连接件机构4402的另一实施例。这里，柔性环4026不包括支柱4066周围的轴承4070。如上所述，这简化了连接件机构4402的结构。这里，使用与连接件机构4010相同的方式运行释放/连接件机构4402，除了支柱4066直接接合凸轮轨道4072以外。为方便起见，示出了将前板4054保持于后板4056的螺钉4404。

图115示出了本发明的注射器结合/连接件机构4406的又一实施例。这里，完全省略了旋转环4028。在该实施例中，在柔性环4410的内表面上提供沟槽4408，用来与注射器4414上的突起4412(见图117)接合。支柱4416从柔性环4410的上、下部位置延伸，并且接合后板4420中(或者，前板(图中未示出)中)的狭槽4418。图117示出了注射器4414的截面图，当该注射器4414旋转(优选沿着逆时针方向)时，突起4412使柔性环4410旋转，以使支柱4416在狭槽4418中移动，伸展柔性环4410并且释放注射器4414。对于接合沟槽4408的套管突起4412，将突起4412定位在脊4044与凸缘4042之间。为了评估两种可替代设计之间的差别，示出了注射器4012附近的注射器4414(见图116和117)。

图118示出了三个用于旋转环4028或柔性环4410的槽的不同形状的可替代实施例。应当注意的是，用于沟槽4052的不同形状可以与任何本文所述的旋转环或柔性环的可替代实施例一起使用。首先，在实施例#1中示出了沟槽4052，该槽与图59描述的槽相同。在实施例#1中，沟槽4052是在旋转环4028的内表面上的半圆柱形凹口。实施例#2示出了呈三角形的沟槽4052′。实施例#3示出了U形的沟槽4052″。本技术领域普通技术人员应当容易理解的是，沟槽4052、4052′、4052″可以是与突起4050或其等价物接合的任何适当的形状。

通过图77和78的图示使本发明的注射器接合/连接件机构的先前所述实施例的一个可能的缺点更为清楚。那里，可以观察到柔性环4026只在注射器4012的周缘周围的两个位置4400处接合注射器4012上的脊4044。虽然在大多数情况下这可以使注射器4012保持就位，但在某些情况下必须施加高压以使注射器4012中的造影剂注入病人体内。在施加高压(例如1000磅/平方英寸或以上的压力)的情况下，两个区域4400无法提供与脊4044接触的足够区域，以使注射器4012牢固地保持在释放/连接件机构4010中。在这些情况下，如果柔性环4026不能接触接触环绕注射器4012的脊4044的全部，也优选接触脊的大部分。

图119示出了本发明的释放/连接件机构4440的实施例，该机构提供一个柔性环4450，该柔性环呈圆形，以便沿着注射器4012的周缘与脊4044的主要部分接合。柔性环4450几乎是一个完整的圆周，在松弛状态中，该圆周具有一个恰好大于注射器本体4030的外径的内径。柔性环4450包括两根在其上的支柱，支柱4452接合前板4462中的槽4460中的孔4456，另一支柱4454装配入旋转环4464中的孔4458。旋转环4464嵌在后板4466的凹口(图中未示出)中。螺钉4468可用于装配释放/连接件机构4440。

与其它实施例相同，注射器4012通过前板4462中的孔4470插入。当注射器4012的脊4044越过柔性环4450时，柔性环4450卡合就位在注射器4012的周围，并且提供一种可听见的“滴答”声。在就位时，注射器4012上的突起4050接合旋转环4464的内表面上的沟槽4472。

为使注射器4012脱离接合释放/连接件机构4440，注射器4012旋转大约四分之一圈。注射器4012的旋转致使旋转环4464沿箭头4474的方向旋转。随着旋转环4464的旋转，施加于支柱4454的压力致使柔性环4450在具有较大内径的位置处进入张紧状态。在向柔性环4450施加足够大的力时，将释放注射器4012，并且在释放的同时提供可听见的“滴答”声。

在先前的实施例中，柔性环被显示为一单片结构。然而，可以将柔性环构造成以某种方式相互连接或连接在壳体上的几片，用于释放/连接件机构，使得分离的元件也具有松弛和张紧的状态(与单片结构相同)。

图120示出了一种两片式“柔性环”的可能的实施例。如图所示，注射器接合/连接件机构4480包括一前板4482，该前板被设计成与前板4054(如图56和57所示)类似。前板4482包括在其后表面中的一凹口4484，该凹口的尺寸可容纳柔性环4486。前板4482具有一贯穿其中的孔4488。它还具有容纳柔性环4486上的支柱4492的槽4490。

柔性环4486的形状与柔性环4026类似。如图所示，柔性环4486具有两个分离的弧形片4494、4496，所述片沿着任何一侧上的接缝4498、4500连接在一起。两个弹簧4502、4504位于柔性环4486的任何一侧，一旦注射器4012从其间插入，所述弹簧就会将柔性环4486围绕注射器偏压至松弛位置。

将旋转环4506定位在柔性环4486的后面。旋转环4506具有一个贯穿其中的孔4508，并且在其内表面中设有多条槽4510。旋转环4506并未直接连接于柔性环4486(与其它实施例相同)。取而代之的是，旋转环4506包括两根支柱4512、4514，所述支柱通过后板4516从背面延伸。与其它实施例相同，旋转环4506定位在后板4516的内表面上的凹口(图中未示出)中。

将两条半圆形的臂4518、4520定位在后板4516的后面。每条臂包括与柔性环4486上的支柱4492接合的支柱4522、4524。每条臂还包括凹槽4526、4528，所述凹槽分别接合旋转环上的支柱4512、4514。

释放/连接件机构4480的操作与先前的实施例基本相同。当注射器4012通过柔性环4486插入时，柔性环4486的两个片段4494、4496弹性分开并成为张紧状态，直至注射器4012上的脊4044越过柔性环4486的片段4494、4496的后缘。当脊4044越过柔性环4486时，弹簧4502、4504恢复松弛状态并且拉片段4494、4496与注射器4012接合。当片段4494、4496恢复松弛状态时，它们优选提供可听见的“滴答”声。

为了从释放/连接件机构4480上卸下注射器4012，将注射器4012旋转大约四分之一圈。与前面相同，注射器4012设有突起4050，该突起接合旋转环4506的内表面上的槽4510。随着旋转环4506的旋转，臂4518、4520从松弛位置向外移动到张紧位置，并且向支柱4492施加压力，促使柔性环4486的片段4494、4496分开。一旦注射器旋转一段充分的距离，片段4494、4496彼此充分地分开以释放注射器4012，优选带有可听见的“滴答”声。

图121和122示出了根据本发明的主旨的释放/连接件机构4550的又一实施例。这里，为了代替柔性环，围绕通过连接件机构4550的共有孔4560的周缘提供四个片段4552、4554、4556、4558。通过任何适当的机构偏压这四个片段4552-4558。例如，使用与连接件机构4480类似的方式通过臂将片段4552-4558连接于旋转环。

本发明还提供了具有某种“自动”或“自动化”特征的注入器和注入器系统，以便于其操作。例如，本发明的注入器和注入器系统提供一个或多个以下功能：“自动推进”、“自动接合”、“自动填充”、“自动灌注(priming)”以及“自动收缩”。下面将结合空的、预加载和/或预填充式注射器详细叙述这些功能中的每一个及其附带的优点和益处。如同本技术领域中已知的那样，“空的”注射器是安装在注入器上以用于注射过程时未容纳流体的注射器。空注射器通常分成两种：“柱塞向后”式注射器和“柱塞向前”式注射器。柱塞向后式注射器是具有最初处于其后端或近端的柱塞的注射器。柱塞向前式注射器是具有最初处于其前端或远端的柱塞的注射器。“预加载”式注射器是在注射过程之前充满流体(例如用手或者使用注入器将流体吸入注射器)，然后将流体储存于注射过程的注入器以供随后使用的空注射器。“预填充”式注射器是在向用户输送之前充满流体的注射器。

在一较佳实施例中，本发明的注入器和注入器系统适于自动识别诸如安装在其上的注射器的类型、尺寸、所含流体(如果可适用的话)和结构。上面和美国专利No.5,383,858和PCT公开No.WO 99/65548(本文将援引这两者作为参考)中讨论的适当的传感器和编码装置可以区分使用在注入器(例如，空的、预加载或预填充式注射器)上的不同注射器。这些检测方案或本技术中已知的适当替代物还可以用于实现下面讨论的自动特征。

“自动接合”特征可使注入器自动推进其驱动活塞，以便在注射器安装或附连于注入器时与注射器柱塞接合。在一较佳实施例中，自动接合特征的发生没有操作者的干涉。该特征对于预加载和预填充式注射器以及柱塞向前式注射器特别有用，所述注射器通常具有位于注射器套管(除了在其近端和远端处)中的某些位置的柱塞。在预填充式注射器的情况下，自动接合特征自动连接注入器活塞和注射器柱塞，以用于注射器(以及联合的管)的灌注和随后的注射。对于柱塞向前式注射器，自动接合特征使活塞与柱塞接合以用于随后的柱塞收缩以及将流体(例如造影剂)吸入注射器。

“自动推进”特征与自动接合特征相关，并且被认为是自动接合特征的一种或子集。自动推进特征在将注射器安装在注入器上之后，可将柱塞向后式注射器的柱塞(即，通过注入器的驱动活塞)自动推进到注射器的远端。该特征的运行可从空的柱塞向后式注射器中排出空气，并且将注射器柱塞定位在随后收缩以使流体(例如造影剂)吸入用于注射过程的注射器的位置中。在一较佳实施例中，注入器检测注射器上的安装或装配，并且在没有操作者干涉的情况下自动推进活塞，以将柱塞驱动到注射器的远端。当然，该特征通常只与空注射器一起使用(与预加载或预填充式注射器相比)，以防止流体从其中排出。

如同上面所讨论的那样，在一较佳实施例中，本发明的注入器和注入器系统适于自动区分诸如空的注射器和预加载式注射器。由于预加载式注射器是在注射过程之前充满并储存流体的空注射器，另外由于操作者根据应用的需要与否会或者不会在注射操作之前用流体来加载空注射器以用于储存，因此注入器很难区分空的柱塞向后式注射器和预加载式注射器。

一种解决该问题的可能的设置是使用定位在注射器的最大填充容量的后面位置处的柱塞来装配柱塞向后式注射器。如同可以理解的那样，该设置将导致预加载式注射器具有定位在(在加载流体之后)注射器的最大填充容量的某些相等或前面位置处的柱塞。在操作中，在将注射器放置在注入器上并且识别成空注射器之后，自动接合特征将向前驱动活塞，以接合注射器柱塞。如果活塞在注射器的最大填充容量的后面位置处接合注射器柱塞，则注入器可识别已经安装于其上的柱塞向后式注射器，自动推进特征可将柱塞驱动到注射器的远端以从其中排出空气，并且将柱塞放置就位以用于将流体吸入注射器。另一方面，如果活塞在注射器的最大填充容量的相等或前面位置处接合注射器柱塞，则注入器可识别已经安装于其上的预加载式注射器。当然，在注入器确定已经安装于其上的预加载式注射器时，自动推进特征无法启动(即，防止活塞将柱塞推进到注射器的远端，藉此将预加载的流体排出注射器)。

“自动填充”或“自动加载”特征可使注入器自动收缩注射器柱塞(即，借助注入器活塞)，以将数量制定好的流体(例如造影剂)引入或吸入注射器。自动填充特征优选发生在没有操作者干涉的情况下，藉此在注射器正在充流体的同时使操作者去完成其它任务(例如，为扫描仪或注入器编程、将病人放在扫描台上、将导管插入病人体内)。当然，已经容纳流体的预填充或预加载式注射器通常不需要该特征。

在一较佳实施例中，自动填充特征还包括一“俘获空气减少”特征，以使流体吸入过程期间吸入注射器的空气数量减少。在吸入过程期间，诸如自动填充特征有利于注入器活塞收缩注射器柱塞，以将流体引入注射器。通常，例如在吸收流动速率足够大时，空气与流体一起被吸入注射器。为了减少吸入注射器的空气数量，俘获空气减少特征使注入器活塞的运动(即，轻微地推进注入器活塞)在吸入过程期间反转一次或多次。通过减少在填充操作期间吸入注射器的空气数量，注射器中形成的气泡的数量和尺寸以及随后使空气排出注射器和连接管(即，灌注系统)所需的时间将减少，致使不注意地注入空气的可能性降低。

“自动灌注”特征可使注入器在注射过程之前自动灌注流体通路(即，注射器和连接管)。优选将与注射器一起使用的连接件管中容纳的流体容量预先编制进注入器。例如，本发明的受让人Medrad股份有限公司提供的与其一次性注射器一起使用的60′低压连接管(“LPCT”)通常容纳大约2.78毫升的流体。或者，操作者将连接件管中容纳的流体容量手工地编制进注入器。

如同将逐渐清楚的那样，自动灌注特征在某些方面的功能上取决于上述自动填充特征。当注射器充满流体(即，借助自动填充特征)时，通过将其相应的流体容量加入操作者期望吸入注射器以用于注射操作的流体容量，使注入器自动补偿连接件管。例如，如果操作者期望将150毫升流体填充入注射器以用于注射过程，则自动填充特征将通过自动增加2.78毫升的流体(例如，对于一60′LPCT)来补偿连接件管的流体容量，以使吸入注射器的总容量为152.78毫升。在注射器充满流体之后，自动灌注特征然后使注入器活塞将注射器柱塞推进至足以使空气排出注射器和连接件管系统的程度，优选不需要操作者的提示。一旦实施自动灌注作用，流体将存在于连接件管的病人端(即，与导液管相连的端部)。

如同可以理解的那样，自动灌注特征将节省操作者的时间并且减少浪费的流体数量。通过自动补偿容纳在连接件管中的流体，操作者无需警惕地注视流体通过连接件管排出注射器的进程，以便在数量较大的流体排出连接件管的端部之前停止活塞的推进。同样，由于某些传统注入器的操作者迅速推进活塞，以减少灌注注射器和管系统所需的时间，因此数量较大的流体通常在操作者停止活塞的推进之前排出连接件管的端部。如果排出足够数量的造影剂，将不得不重新填充注射器(并且随后重新灌注注射器和管系统)，以确保其容纳足够数量的流体以用于所需的注射过程。

虽然自动灌注特征优选与通过注入器的吸入过程(即，预先未填充的和预先未加载的注射器)充满流体的空注射器一起使用，但自动灌注特征也可以与预填充和预加载式注射器一起使用。

“自动收缩”特征可使注入器在注射器卸下或脱离注入器以后自动收缩注入器活塞。在注射过程的结尾，注入器活塞和注射器柱塞通常位于注射器的远端。因此，如同上面和美国专利No.5,383,858和5,300,031(本文将援引两者的内容作为参考)中叙述的那样，在注射器脱离注入器以后，注射器活塞通常从注入器的前部(或者在附连于注入器前部的压力护套中)延伸。尤其是在柱塞向后式注射器、预加载式注射器和预填充式注射器的情况下，活塞通常必须收缩，将新的注射器安装在注入器上，以用于下次注射过程。为了节省操作者收缩活塞的时间，自动收缩特征在注入器检测到注射器已经从其上被卸下以后(例如，在注射过程以后)自动地收缩活塞，使注入器活塞放置就位以接纳一新的注射器。如果注入器上使用柱塞向前式注射器，则自动收缩特征将失效，以防止不必要的和/或冗余的活塞移动。可以通过操作者手动地或者通过注入器自动地使自动收缩特征失效。例如，当柱塞向前式注射器被安装在注入器上，并且被注入器识别时，注入器可以自动地启动一默认设置，以使随后的注射器的自动收缩特征失效，直至操作者启动超驰或者直至系统检测到预填充、预加载或柱塞向后式注射器的附连。当注入器检测到预填充或预加载式注射器时，系统可以通过调整将要实施的灌注数量来补偿任何注射器中的剩余空气残留。例如，如果预填充式注射器通常容纳大约1.2毫升的空气或“无用空间”，并且与一60′LPCT(容纳大约2.78毫升的流体)相连，则注入器系统将从注射器和连接管系统中灌注大约3.97毫升。

如同将理解的那样，根据操作者的需要，可以独立或相互结合地使用上述自动特征，以便于注入器的使用。例如，上述自动特征可以使用以下方式与柱塞向后式注射器一起使用。当操作者将柱塞向后式注射器安装在注入器上以后，自动推进特征将注射器柱塞推进到注射器的远端(即，将空气排出注射器并且将柱塞放置就位以便吸入流体)。根据操作者为注射过程、优选是补偿连接件管的流体容量所需的数量，自动填充特征随后将预定数量的流体吸入注射器。然后自动灌注特征自动地推进注入器活塞和注射器柱塞，以去除注射器和连接管系统中的空气。随后，在完成注射过程并且从注入器上卸下注射器之后，自动收缩特征使注入器活塞收缩，将注入器放置在用于柱塞向后式注射器、预加载式注射器或预填充式注射器的下次注射过程的位置中。

作为另一个示例，自动特征可以使用以下方式与预填充式注射器或预加载式注射器一起使用。当操作者将预填充式注射器或预加载式注射器放置在注入器上以后，自动接合特征将注入器活塞推进入注射器，以便与注射器柱塞接合或接触。然后自动灌注特征推进活塞和柱塞，以使空气排出并藉此灌注注射器和连接件管系统。随后，在完成注射过程并且从注入器上卸下注射器之后，自动收缩特征使注入器活塞收缩，将注入器放置在用于柱塞向后式注射器、预加载式注射器或预填充式注射器的下次注射过程的位置中。

作为又一个示例，自动特征可以使用以下方式与柱塞向前式注射器一起使用。当操作者将柱塞向前式注射器放置在注入器上以后，自动接合特征将注入器活塞推进到注射器，以便与注射器柱塞接合或接触。根据操作者为注射过程、优选是补偿连接件管的流体容量所需的数量，自动填充特征随后将预定数量的流体吸入注射器。然后自动灌注特征自动地推进注入器活塞和注射器柱塞，以去除注射器和连接管系统中的空气。随后，在完成注射过程并且从注入器上卸下注射器之后，自动收缩特征使注入器活塞收缩(例如，如果操作者的超驰使柱塞向前式注射器的自动收缩特征失效的默认设置)，将注入器放置在用于柱塞向后式注射器、预加载式注射器或预填充式注射器的下次注射过程的位置中。如果新的柱塞向前式注射器与注入器一起使用(以及操作者的超驰没有使柱塞向前式注射器的自动收缩特征失效的默认设置)，于是自动收缩特征将不再运行，活塞将停留在其用于下一个注射器的伸展位置中。

本发明的注入器和注入器系统还包括与上述自动特征中的一个或多个特征互补的附加特征，以进一步增强自动特征的有用性并且使操作者自由完成附加功能。例如，本发明的注入器和注入器系统设有一附连装置，该装置用于在自动填充作用期间保持流体源，例如瓶子或包。在自动填充作用期间通过保持流体源可消除需要操作者在注射器的填充期间保持流体源，藉此解放操作者可为准备注射过程做其它的工作。当然，流体源附连装置为操作者提供了除自动填充作用以外的益处。例如，如果自动填充特征无法在特定注入器上使用，流体源附连装置在操作者填充操作期间仍然起保持流体源的作用。

另外，本发明的注入器、注射器和注入器系统设有一附连装置，该装置在灌注作用(例如，自动灌注或操作者启动灌注)期间用于保持连接件管的病人端部。通过保持连接件管的病人端部(优选是沿垂直方向)以防止流体从病人端中滴出，连接件管附连装置解放操作者为准备注射过程做其它的工作。当然，在多种自动作用之间可以实施多种其它的注入器操作(注射协议编程、空气检查等)。

目前以上叙述和附图阐述了本发明的较佳实施例。当然，在不背离本发明揭示的范围的情况下，本技术领域中的熟练人士根据上面的主旨将对多种修改、添加和可替代的设计更为清楚。通过后面的权利要求书而不是通过前面的说明书来表示本发明的范围。处在权利要求书的等价含义和范围中的所有变化和变型都将包括在其范围内。