CN101212992A - 双腔注射器 - Google Patents

Abstract

一种双腔注射器(10)，其包括内圆柱形主体(30)，内圆柱形主体具有开口、具有形成在其中的内排放出口(35)的封闭端，和在内主体内密封地可滑动的内活塞(91)；以及包围内圆柱形主体的外圆柱形主体(11)，外圆柱形主体具有开口端、具有形成在其中的外排放出口(20)的封闭端，和在外主体和内主体之间密封地可滑动的外活塞(75)，内排放出口延伸到外排放出口内，以使得内主体通过外排放出口与内和外主体的外部流体相通。

Description

双腔注射器

技术领域

本发明涉及一种用于通过注入器注射造影剂的双腔注射器。

背景技术

注射器典型地用于医学应用，以保持用来注射到病人的药液。在诸如使用造影剂的医学成像的一些应用中，注射器被接合到动力注入器，用于驱动注射器活塞，从而以医疗程序要求的期望流速和/或压力注射药液。

多种药液经常必须在一个程序内被注射，如在CT、血管造影或其它医疗成像程序中，其中用于医疗成像的造影剂的注射在盐溶液的注射之后和/或之前。类似的多药液注射还可能出现在核医疗或其它应用中。

对于这样的应用，现有技术经常使用双头注入器，其具有两个注射器和两个注入器驱动器，用于驱动双注射器的每个中的各自的活塞。然而，该方法引起各种困难，如增加了双注射器的管理和从在两个注射器之间延伸的连接管排出空气的复杂性。

现有技术包括各种单注射器的方案，单注射器包括多个腔，允许来自单个注射器的两种药液的选择性注射。然而，这些各种方案不能容易地用于如典型成像程序中要求的灵活的情况。例如，许多双腔注射器使用沿注射器的长度被活塞或其它间隔物隔开的腔。这样的注射器具有缺点，即注射器内的两种药液不能被选择性地注射，或以可控的方式混合，因为一种药液必须穿过包含其它药液的腔到达病人。

现有技术存在双腔注射器的方案，其中两个腔室同轴定位；即第二腔环状地围绕第一腔。该结构具有优点，即来自腔的药液的运动和流动可被独立地注射。然而，在这些已知的结构中，外腔和内腔在注射器主体内具有连接点，其造成本文前段中提到的同样的困难，即药液不能被可选择地注射或混合，因为在腔的连接点总存在药液的混合。因此，本发明允许药液被可选择地且独立地注射到目标，或在注射前在注射器腔外被混合。

发明内容

本发明涉及一种双腔注射器，其避免了现有技术的这些缺点，双腔注射器包括内圆柱形主体，其具有开口端、具有形成在其中的内排放出口的封闭端，和在内主体内密封地可滑动的内活塞；以及包围内圆柱形主体的外圆柱形主体，其具有开口端、具有形成在其中的外排放出口的封闭端，和在外主体和内主体之间密封地可滑动的外活塞，内排放出口延伸到外排放出口内，使得内主体通过外排放出口与内主体和外主体的外部流体相通。

在注射器的特定实施例中，注射器包括安装在内主体和外主体的后端开口之间的支撑板，以在其间保持间隔。压头(或推杆)从内活塞穿过内主体的开口端延伸到内主体外，且压头(或推杆)从外活塞穿过支撑板内的孔延伸到外主体外，从而允许用来注射的内活塞和外活塞的选择性运动。

用于上述注射器的注入器，包括第一和第二电动驱动器，第一驱动器接合连接到内活塞的压头，且第二驱动器接合连接到外活塞的压头，驱动器独立地驱动内和外活塞，以注射药液。

本发明的这些和其它目的从下面的附图的详细说明将更容易地显而易见。

附图说明

合并在本说明书中且构成其一部分的附图，示出了本发明的实施例，其与上述本发明的一般描述和下面给出的实施例的详细描述，一起用于解释本发明的原理。

图1A是双腔注射器和端帽的一个实施例的部分示意性纵向截面视图；

图1B是双腔注射器的另一实施例的前端的示意性纵向截面视图；

图1C是在喷嘴内具有内螺纹的双腔注射器的另外实施例的前端的示意性纵向截面视图；

图1D是双腔注射器的前端和适配器的示意性纵向截面视图；

图1E是具有安装到喷嘴的适配器的双腔注射器的前端的示意性纵向截面视图；

图1F具有与注射器接合的夹持边缘的挡板的透视图；

图1G是双腔注射器和端帽的替换实施例的部分示意性纵向截面视图；

图2是挡板的后部的透视图；

图3是双腔注射器的透视图；

图3A是图1G的双腔注射器的替换实施例的透视图；

图4是显示推杆和驱动机构的视图；

图4A是显示用于图1G的双腔注射器的替换实施例的推杆和驱动机构的视图；

图5是手动操作的推杆装置的视图；

图5A是用于图1G的双腔注射器的替换实施例的手动操作的推杆装置的视图；

图6是显示推杆和驱动机构的替换实施例的视图；

图7A是图1G的双腔注射器的替换实施例的外活塞的纵向截面视图；

图7B是图1G的双腔注射器的替换实施例的外活塞的透视图；

图7C是图1G的双腔注射器的替换实施例的活塞到图4A的推杆的接合的透视图；

图7D是显示图1G的双腔注射器的替换实施例的旋转以接合其活塞到图4A的推杆的透视图；

图7E是显示图4A的推杆的旋转以接合图1G的双腔注射器的替换实施例的活塞的透视图。

具体实施方式

如背景技术部分提到的，存在对于双腔注射器的需求，其允许药液被可选地且独立地注射到病人，或在注射前在注射器腔外被混合。如图1A和3所示，本发明的双腔注射器10具有外主体11，其内侧或壁14设置了外腔15的外周壁。注射器10具有从外主体11的喷嘴端25或圆锥形前端的顶点延伸的喷嘴20。

定位在外主体11内的是内主体30。内主体30的外壁31设置了外腔15的内周壁，且其内壁33圆周地封闭了内腔32。内主体30的前端40具有圆锥部27，和从内主体30的圆锥或锥形部27的顶点向外延伸的喷嘴35。内主体30具有四个均匀间隔开的突出部或凸起45a-d，如图3所示，其从圆锥部27的基部29圆周地延伸，圆锥部27从主体30延伸，且提供了与外腔15连续的前腔50，如图1A。凸起45a-d通过对于本领域技术人员已知的方法如超声波连接、激光连接等，连接到外主体11的锥形前端25的内表面16。内主体30的喷嘴35的尺寸使得其可插入到外主体11的喷嘴20的开口55内。喷嘴35的直径足够小，使得第一通道60被设置在内主体30的喷嘴35的外表面和喷嘴20的内表面21之间，允许来自外腔15的药液的流动。喷嘴35具有第二通道或开口56，其允许来自内腔32的药液的流出。

端帽120a可插在喷嘴20和35上。如图1A所示，帽120a具有喷嘴20被插入其中的环状凹陷或槽121a，和喷嘴35被插入其中的圆柱形凹陷的孔或洞122a。

在图1B所示的另一实施例中，圆柱形突出部19从圆锥形前端25延伸，环绕外喷嘴20。端帽120b具有：圆形凹陷或槽121b，突出部19被插入其中；和圆柱形桶形凹陷122b，内喷嘴35和外喷嘴20都被插入其中。在图1C所示的实施例中，突出部19c的内表面还可具有螺纹23。顶帽120c具有环形凹陷或槽121c，和圆柱形凹陷的孔或洞122c，以接合突出部19和喷嘴11和35，如图1B所述。槽121c可包括配合螺纹23的螺纹，或可以是非螺纹，且通过外喷嘴20上的阻挡物安装。本发明的所有实施例的注射器尖端20符合ISO标准中的鲁尔锥形的规格。

在另一实施例中，喷嘴20可选地具有一个或多个如图1A和1D所示的外螺纹24，或如图1C所示的内螺纹23。外螺纹24可接合阴鲁尔扣，且内螺纹23可接合阳鲁尔扣的螺纹(鲁尔扣未示出)。鲁尔扣是连接到病人的用于注射药液的药液管线的一部分。图1D中所示的注射器10b是图1A中的注射器10的放大透视图。仍如图1D所示的是适配器125，其可连接到图1E所示的注射器10b。适配器125便于未满足ISO标准的较大注射器尖端，连接到符合ISO标准的较小的阴鲁尔扣。适配器125由硬塑料制成，且在其一端上的圆柱形延伸部内具有内螺纹126，其接合喷嘴20的外螺纹24。适配器125在其第二端上的圆柱形延伸部内还具有内螺纹23a，和阳鲁尔连接器尖端或喷嘴端36a，其使得注射器10b连接到阴鲁尔扣。圆柱形延伸部和鲁尔连接器同轴。如图1E所示，当适配器125连接到喷嘴20时，第一通道60打开到第三通道129内，其基于适配器125和喷嘴20的连接而形成。第二通道56打开到适配器125的开口57或第四通道内。这些连接通道或开口，允许药液从外腔15和内腔32，穿过适配器125的第四通道57，流到鲁尔扣连接器。

外主体11的后边缘65具有径向向外延伸的凸缘66，如图1A所示。凸缘66适合于圆周凹陷67，其由在支撑板70、70a的前表面69上的锥形脊68或滚花形成。在图1F中所示的替换实施例中，支撑板70组件具有两个夹持边缘74a、74b，其固定外主体11的凸缘67。

参考图3，支撑板组件70具有彼此相对的两个半月形即月牙形开口71a、71b，其定位在离环形开口或孔72一定距离，如被内带或内圆形环115的厚度所限定。孔72通过内圆形环115的内表面形成。通过桥接件73a和73b，圆形环115整体连接到外盘74。通过焊接、粘接或其它本领域技术人员已知的方法，连接支撑板70、70a的内环115和内桶30的端部57。支撑板70、70a的外盘74和外桶11的凸缘66也被连接，以保持内桶和外桶处于同轴位置。另外，图1A和1F的支撑板注射器组件130，防止在内橡胶活塞尖端30被拔回时内桶离开外桶。

外腔内是可滑动的环形橡胶活塞75，其与外主体11的内壁14的表面接触，且接触内主体30的外壁31的表面。当注射器10被安装在驱动机构105上时，通过插入至少两个或更多钩状物或锁定凸起79a、79b，到对应的用于接合在橡胶活塞75的后壁80以固定推杆76到活塞75的槽内，推杆76接合橡胶活塞75。另外，内腔推杆8 1的圆柱形延伸部93，在推杆81的圆柱形延伸部93的表面上，具有两个或多个锁定类型的凸起90，其接合在凹陷94的内壁96内的对应的槽，以固定推杆81和活塞91。在另一实施例中，圆柱形延伸部93的壁97具有螺纹，其接合活塞91(螺纹未示出)的凹陷94的壁上的螺纹，以形成螺纹锁定机构，其可用于固定杆8 1到活塞91。

参考图1G、3A、7A和7B，在前述图所示的双腔注射器的替换实施例中，替换的活塞是由形成外活塞的后表面的硬塑料芯80’上的橡胶套75’形成。整体形成在硬塑料支撑板/后表面80’上的是钩状物77，用于接合在外推杆76’的前表面上的钩状物或锁定凸起79a’和79b’。此外，替换的内活塞是由硬塑料支撑板99上的橡胶套91’形成。支撑板99被配合到橡胶套91’的后部的凹陷94’的内部的螺纹或其它配合特征。支撑板99包括钩状物92，用于接合内推杆81’的外端部的t形钩状物90’。图1G的实施例的其它特征类似于那些前述特征，且相似的参考标号用于相似的特征。

图7C图示了支撑板80’上的钩状物77和支撑板99上的钩状物92，到钩状物79a’和79b’和推杆81’上的t形钩状物的接合。具体地，如图7c所示，当注射器10和推杆76’和81’被相对地定位时，钩状物77接合到钩状物79a’和79b’内，且钩状物92接合到t形钩状物90’。在图7D所示的一个实施例中，注射器10被从图7C所示的位置旋转90度安装，且接着被按图7D中箭头所示旋转到图7C所示的接合位置。在图7E所示的替换实施例中，推杆76’和81’被从图7C所示的位置旋转90度，且当推杆76’和81’处于该位置时注射器被安装，且一旦注射器被安装，推杆76’和81’被按图7E中的箭头所示旋转到图7C所示的接合位置。

参考图1A和3，在内腔内的是阀组件46，其包括单向阀47(在图1A中未示出)，一般已知为鸭嘴阀，并且包括阀板48，用于固定阀47在适当的位置。阀板48被接合在图1A所示的圆锥部27内的位置。

同轴活塞系统100的外腔推杆76是中空圆柱，其直径足够大，以允许内腔推杆81的插入、通过和滑动。推杆76具有两个相对的沿其圆柱形壁83的纵向槽82a、82b，槽沿其长度从其前部向后延伸，且离其后部一定距离结束。槽82a、82b使推杆76分叉，使得其两个等分部穿过支撑板70内的孔71a、71b。在图4的驱动机构105中，推杆76具有齿77的轨道，其沿杆76的后部延伸一定长度。齿77配合注入器驱动器110的齿轮机构，用来移动推杆76，以向前或向后滑动活塞75。推杆76和活塞75如前所述被配合。推杆76和81还可通过本领域技术人员已知的其它驱动装置操作。

同轴活塞系统100的内腔推杆81是圆柱形，其直径足够小，以插入外腔推杆76内且在其中滑动。推杆81具有圆柱形延伸部93，其具有从其前端延伸的平坦表面。如前面所述，在内腔32内可滑动的橡胶活塞91，通过其后端内的凹陷94配合推杆81的延伸部93。齿95的轨道沿推杆81的后端延伸一定长度。齿95配合注入器驱动器112的齿轮机构98，以向前或向后滑动推杆81。

注入器驱动器110和112的齿轮78和98被独立控制。推杆90和76的运动速度可依赖于需要被保持的注射条件而不同。在一个实施例中，驱动机构105具有锁定凸起86a、86b，当注射器10以扭曲或旋转运动被连接到驱动机构105时，其接合支撑板组件130、130a。

图4A图示了替换的内推杆81’和外推杆76’的使用，注入器的实施例与图4中所示的类似。

图6图示了驱动推杆的替换实施例，其可被与这里所示的推杆的各种实施例一起使用。在该实施例中，注入器驱动器110’和112’分别被接合到螺纹轴114和116。从动件115和117分别被螺纹配合在螺纹轴114和116上，且接合到推杆76’和81’。在该实施例中，驱动器110’和112’的旋转导致螺纹轴114和116的旋转和从动件115和117沿推杆76’和81’的平移。

该双腔注射器10是可拆卸的，且包括经受适中或较低压力的壁。该双腔注射器组件的使用中不需要压力护套。内腔30和外腔11的主体都独立经受高压(常常高达约350psi压力)。通常，需要较高压力的造影剂(高粘性)被填充在内注射器内，且要求较低压力的盐液被填充在外腔内。外主体11或桶的抗压性比内主体30或桶的低，因为外主体的直径较大，而材料和厚度相同。内腔32的壁33经受膨胀和压缩压力。内主体30和外主体11的壁厚度以及注射器尺寸都可变化，且可根据医疗方案和操作压力选择。如图所示，内腔和外腔的体积每个大约为100ml，但其它体积也是可能的，如每个腔50ml或200ml。

注射器10可在工厂预填充药液，或可在医疗服务发送场所填充。工厂预填充可填充注射器内腔和外腔到各种体积，如具体医疗应用所要求的。工厂预填充可能以外主体11和内主体30组装一起而没有活塞91和75而被执行，其通过端帽在其喷嘴29和35处密封。在该程序中，内主体30被填充工具保持就位，且内主体30和外主体11之间的空腔被填充，活塞75接着被插入到空腔中。接着内主体30被填充，并且活塞91被插入到内主体30。此后，活塞75和91被插入，且支撑板70被固定在内桶的端部57和外桶的凸缘66上，从而该预填充的注射器被完成。应认识到，在图3A中所示的本发明的实施例可被空装配，且随后预填充，其使用具有类似于图3A中所示的推杆的填充工具，以抽回活塞75’和91’从而使药液通过喷嘴29抽入两个腔的每一个中。替换地，在图3A中示出的本发明的实施例可不填充而出售，并且在注射操作前在病人床边被填充。

双腔注射器可被用于注射药液，包括诊断性药剂(如x射线、磁共振、光学等药剂)、治疗剂、盐溶液和其组合。两个注射器可具有相同的药剂，或者每个注射器可具有彼此不同的药剂。这样的组合是但不限于，两种诊断剂、诊断/治疗组合、两种治疗剂、诊断/盐溶液组合、治疗/盐溶液组合。药剂可被从每个腔按顺序注射，即首先一种药剂被从一个腔注射，接着另一药剂被从另一腔注射。该药剂还可以交替或可互换的方式从腔内注射，即第一量的一种药剂从一个腔被注射，接着第二量的另一药剂被从另一腔被注射。该过程按需要重复。药剂还可同时从腔内注射，即药液被同时注射。从两个腔的注射的速度可独立变化，取决于对于本领域技术人员已知的使用在目标内的诊断或治疗程序。注入器机构可以是前述的驱动机构，且适用于动力注入器、手动操作装置，其具有内和外推杆，以移动双腔注射器的活塞，或者任意其它的能移动活塞以注射药液到目标或病人的装置。

手动操作的推杆装置的例子在图5中示出。内推杆81在外推杆76内，两个推杆都接合前述的活塞91和75，与图4所示相同。在推杆76和推杆81的端部，存在延伸部108、109，其允许使用者手动地移动注射器10内的推杆。延伸部108、109的形状可以是圆形、矩形，具有相对的直或弯的边缘，或本领域技术人员已知的其它形状，以允许使用者在双腔注射器10内移动推杆76、81。

图5示出了替换的内推杆81’和外推杆76’的使用，其中手动操作的推杆装置的实施例与图5中所示的类似。

尽管本发明已通过其典型实施例的说明被图示，且尽管该实施例已相当详细地说明，但是其不是要约束或以任何方式限制所附的权利要求书的范围到这样的细节。另外的优点和修改对于本领域技术人员显而易见。本发明在其较宽范围内因此不限制于特定的细节、典型设备和方法以及图示和描述的例子。相应地，可偏离这些细节而不脱离申请人的总的发明概念的精神和范围。

Claims (16)

1.一种双腔注射器，包括：

内圆柱形主体，其具有开口端、具有形成在其中的内排放出口的封闭端，和在所述内主体内密封地可滑动的内活塞；和

包围所述内圆柱形主体的外圆柱形主体，其具有开口端、具有形成在其中的外排放出口的封闭端，和在所述外主体和所述内主体之间密封地可滑动的外活塞；

所述内排放出口延伸到所述外排放出口内，使得所述内主体通过所述外排放出口与所述内主体和外主体的外部流体相通。

2.如权利要求1所述的注射器，还包括安装在所述内主体和外主体的后端开口之间的支撑板，以保持所述内主体和外主体之间隔开。

3.如权利要求1所述的注射器，还包括从所述内活塞穿过所述内主体的开口端延伸到所述内主体外的压头。

4.如权利要求2所述的注射器，还包括从所述外活塞穿过所述支撑板内的孔延伸到所述外主体外的压头。

5.如权利要求4所述的注射器，还包括从所述内活塞穿过所述内主体的开口端延伸到所述内主体外的压头。

6.一种使用如权利要求5所述的注射器的注入器，包括：

第一电动驱动器和第二电动驱动器，所述第一驱动器接合到连接到所述内活塞的压头，且第二驱动器接合到连接到所述外活塞的压头，所述驱动器独立地驱动所述内活塞和外活塞，用于药液的注射。

7.一种使用如权利要求5所述的注射器的方法，包括：

把所述注射器连接到药液管，所述药液管连接目标，

把容纳在所述注射器的外腔和内腔内的药液注射到目标，其中所述腔内的药液被顺序地、可互换地或同时地注射。

8.一种用于双腔注射器的注入器，包括：

内压头，

第一电动驱动器，其被驱动地配合到所述内压头，

外压头，包括环绕所述内压头的圆柱形部，

第二电动驱动器，其被驱动地配合到所述外压头，和

用于安装注射器的壳体，其具有：内壳体，其中有内活塞；和外壳体，其中具有外活塞，使得所述内压头可配合以驱动所述内活塞，且所述外压头可配合以驱动所述外活塞。

9.如权利要求8所述的注入器，其中所述内压头包括一条齿，且所述第一电动驱动器包括与所述齿啮合的齿轮。

10.如权利要求8所述的注入器，其中所述外压头包括一条齿，且所述第二电动驱动器包括与所述齿啮合的齿轮。

11.如权利要求8所述的注入器，其中所述内压头包括螺纹从动件，且所述第一电动驱动器包括螺杆，其通过所述第一电动驱动器可旋转，且螺纹配合到所述从动件。

12.如权利要求8所述的注入器，其中所述外压头包括螺纹从动件，且所述第二电动驱动器包括螺杆，其通过所述第二电动驱动器可旋转，且螺纹配合到所述从动件。

13.一种用于注射器端部的适配器，包括：

具有基本上圆柱形延伸部的第一端，在其中限定开口，所述开口具有用来配合注射器端部的螺纹内表面，所述注射器端部不符合ISO标准，和

在其中限定开口的第二端，所述开口包括：从所述开口向外延伸的阳鲁尔连接器(male Luer connector)；和基本上圆柱形的延伸部，其环绕所述阳鲁尔连接器，且具有螺纹内表面，所述阳鲁尔连接器和圆柱形部符合ISO标准，

所述适配器限定在所述第一端开口和所述阳鲁尔连接器之间延伸的通道，以使不符合ISO的注射器端部适合ISO标准的管接头。

14.如权利要求13所述的适配器，其中所述第一端的所述圆柱形延伸部直径比所述第二端的所述圆柱形延伸部大。

15.如权利要求13所述的适配器，其中所述第一端的所述圆柱形延伸部和所述第二端的所述圆柱形延伸部以及所述阳鲁尔连接器基本上共轴。

16.如权利要求13所述的适配器，其中所述适配器由硬塑料制成。

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