CN105451790A - 用于控制流体往返于患者的递送的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

用于可控制地施用流体和/或从患者抽取流体的方法和系统。在一个实施例中，该系统可包括针组件、超声波成像器、流体供应储存单元、废物储存单元、流体泵和脚踏板组件。注射器可以用作流体供应储存单元和废物储存单元。泵可包括双向马达和联接到马达的齿轮。齿轮可以与注射器柱塞上的齿条接合，以驱动柱塞用于流体抽吸或注入。压下脚踏板组件的一部分致使马达在一个方向上驱动齿轮，并且压下脚踏板组件的另一部分致使马达在另一个方向上驱动齿轮。该系统可包括控制装置以防止流体路径中的压力超过限制。

Description

用于控制流体往返于患者的递送的方法和系统
背景技术
本发明大体涉及对患者施用流体或从患者抽取流体，并且更具体地涉及一种用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的方法和系统。
存在许多情况，其中对患者施用一种或多种流体或者从患者抽取一种或多种流体可以是期望的。一个此类情况的示例涉及对患者施用局部麻醉。与使患者的全身性镇静的全身麻醉相比较，局部麻醉是通过麻醉特定神经来对特定身体部位施用药物，从而允许患者阻挡疼痛并且使患者具有认知警觉或有意识的。局部麻醉可用于在外科手术期间或外科手术后恢复期间治疗疼痛，并且可以用于为患者提供较长期疼痛的长时间缓解。因为局部麻醉不是全身性的，因而局部麻醉提高患者的安全性和满意度，并且同时减少麻醉费用。局部麻醉是在不妨碍患者生命系统的情况下用于选择性地麻醉身体的特定部位的有效技术。
传统地，局部麻醉涉及专门局部麻醉针的使用，医师使用该专门局部麻醉针靠近待被阻滞(即麻醉)的目标神经注入药物。医师可以通过使用患者的解剖学标志以试图确定待被阻滞的神经的位置来盲目地插入针。如果针尖距神经超过5mm，则麻醉会是无效的。如果针尖触及神经，则神经由针尖的此类触及可以引起神经损伤。在有效的手动针注射和注入的情况下，患者经历感觉异常，即一种嗡嗡的刺痛感，这通常由患者口头向医师叙述。
如能够理解的，如果在针插入过程期间患者向医师的反馈不准确或者如果患者没有判断力或没有反应，盲目定位的神经阻滞的成功率下降。为了最小化输液针的错误定位的可能性，某些装置已被用于帮助将针定位成靠近人们希望作为目标的身体部位。一种此类装置是神经刺激器，其向输液针提供电流并且致使由针接触的身体部分颤搐，从而向医师提供针的位置的视觉指示器。神经刺激器的示例公开于以下文献中，全部的所述文献通过引用被并入本文：1994年2月8日公布的发明人为Raymond等人的美国专利No.5,284,153；2007年9月13日公开的发明人为Spinner等人的美国专利申请公开号US2007/0213771Al；2004年3月25日公开的发明人为Urmey的美国专利申请公开号US2004/0059247Al；1999年11月24日公开的欧洲专利申请公开号EP0957982Al；以及1995年2月15日公开的欧洲专利申请公开号EP0637934Al。
代替神经刺激器或与其一起用的、通常用于帮助将输液针定位成靠近人们希望作为目标的身体部分的另一装置是手持式超声波成像器。手持式超声波成像器的示例公开于以下文献中，全部的所述文献通过引用被并入本文：2012年9月4日公布的发明人为Petersen等人的美国专利No.8,257,262B2；2010年1月12日公布的发明人为Hirsch的美国专利No.7,645,238B2；以及2007年3月29日公开的发明人为Park等人的美国专利申请公开号US2007/0073155Al。
与以上述方式对患者施用局部麻醉相关联的缺点中的一个是通常不止需要一个人来执行该程序。这是因为例如医师可使用一只手或两只手将针定位在患者体内，或者可以使用一只手将针定位在患者体内并且可使用另一只手抓握手持式超声波成像器、神经刺激器或用于帮助确定针在患者体内位置的另一个装置。因此，通常需要护士或其他助手来操作注射器或者通常通过一定长度的管材联接到输液针的其他流体流动装置，使得可以通过输液针分配期望量的麻醉剂。
另外，尽管技术的出现帮助正确地定位针，但针尖可能会被无意地插入神经中。如能够理解的，如果发生针尖插入神经中，则随后至神经中的麻醉剂的任何注射可对神经产生显著伤害。由于流体注射引起的神经内压力和/或神经内水肿的增加，对神经的此类伤害能够是机械或局部缺血性创伤。鉴于上述情况，目前对注射器操作者的建议是避免高注射压力。然而，对注射压力实际上何时是危险的、高的确定传统上只是基于注射器操作者对注射器的主观感觉，而没有任何随附的实际注射压力的客观测量。注射器操作者的此类主观估计由于不同使用者中的手长度的差异以及多种针类型、针长度和针管腔口径而进一步复杂化，上述内容中的全部能够影响对什么太有力或太快的解释。
在试图解决上述问题中的一些而非全部时，在2005年3月15日公布的发明人为Hadzic等人的美国专利No.6,866,648B2中公开了一种在施用神经阻滞麻醉期间降低神经元内注射风险的方法和设备，该申请通过引用被并入本文。更具体地，上述专利教导了位于注射装置(通常为注射器)和神经阻滞针之间的压敏装置的提供，由此在神经阻滞注射期间的注射压力能够被容易地和客观地监测，从而允许操作者在神经阻滞注射程序期间监测注射压力和/或注射速度，并且在观察到异常压力条件情况下采取适当的纠正行动。
可能感兴趣的其他文献包括以下文献，全部的所述文献中通过引用被并入本文：2010年6月1日公布的发明人为Hadzic等人的美国专利No.7,727,224B2；2010年3月30日公布的发明人为Hadzic等人的美国专利No.7,689,292B2；1999年6月8日公布的发明人为Hadzic等人的美国专利No.5,910,135；1998年11月3日公布的发明人为Hadzic等人的美国专利No.5,830,151；2012年10月11日公开的PCT国际公开号WO2012/139035A1；2005年11月30日公开的欧洲专利申请公开号EP1599135A2；Steinfeldt等人，“在猪模型中针-神经接触期间的强制进针：组织学结果(ForcedNeedleAdvancementDuringNeedle-NerveContactinaPorcineModel:HistologicalOutcome)”，麻醉与镇痛(Anesth.Analg.)，113：417-20(2011)；ASRA新闻，2009年5月通讯，局部麻醉与疼痛医学的美国社会出版物；Theron等人，“周围神经阻滞期间‘注射器感觉’的动物模型(AnAnimalModelof'SyringeFeel'DuringPeripheralNerveBlock)”，局部麻醉与疼痛医学(Reg.Anesth.Pain Med.)，34(4)：330-2(2009)；Robards等人，“腘窝坐骨神经阻滞期间带有低电流刺激的神经内注射(IntraneuralInjectionwithLow-CurrentStimulationDuringPoplitealSciaticNerveBlock)”，麻醉与镇痛，109：673-7(2009)；Gerancher等人，“标准化的周围神经阻滞程序记录形式的发展(DevelopmentofaStandardizedPeripheralNerveBlockProcedureNoteForm)”，局部麻醉与疼痛医学，30(1)：67-71(2005)；Claudio等人，“模拟的周围神经阻滞期间经由麻醉医师的注射压力(InjectionPressuresbyAnesthesiologistsDuringSimulatedPeripheralNerveBlock)”，局部麻醉与疼痛医 学，29(3)：201-5(2004)；Hadzic等人，“神经内注射和高喷射压力的组合导致狗的束状损伤和神经病学缺陷(CombinationofIntraneuralInjectionandHighInjectionPressureLeadstoFascicularInjuryandNeurologicDeficitinDogs)”，局部麻醉 与疼痛医学，29(5)：417-23(2004)；Auroy等人，“局部麻醉在法国的主要并发症(MajorComplicationsofRegionalAnesthesiainFrance)”，麻醉学(Anesthesiology)，97：1274-80(2002)；Urmey等人，“肌间沟阻滞施用期间在感官感觉异常之后无法始终如一地引起肌肉运动的反应(InabilitytoConsistentlyElicitaMotorResponsefollowingSensoryParesthesiaduringInterscaleneBlockAdministration)”，麻醉学，96：552-4(2002)；Borgeat等人，“肩部手术之后用于连续肌间沟阻滞的外侧改进入路的评估(EvaluationoftheLateralModifiedApproachforContinuousInterscaleneBlockafterShoulderSurgery)”，麻醉学，99：436-42(2003)；以及ASRA新闻，2007年5月通讯，局部麻醉和疼痛医学的美国社会出版物。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的新的方法和系统。
本发明的另一目的是提供克服现有方法和系统的缺陷中的至少一些的如上所述的方法和系统。
根据本发明的一方面，提供了一种用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统，该系统包括(a)输液针；(b)泵，该泵适于可操作地联接到输液针，用于形成穿过输液针的流体流动；以及(c)免手持(hands-free)开关，该免手持开关用于激活和/或停用泵。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统，该系统包括(a)注射器，该注射器包括注射器主体和注射器柱塞；(b)输液针，该输液针可操作地联接到注射器；(c)泵，该泵包括马达和齿轮，齿轮能够与注射器柱塞接合，以驱动注射器柱塞相对于注射器主体的移动；(d)适配器，该适配器用于选择性地接合齿轮和注射器柱塞；以及(e)免手持开关，该免手持开关用于激活和/或停用马达。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的方法，该方法包括(a)提供上述系统；(b)在期望位置处将输液针定位在患者内；(c)使用免手持开关激活和停用泵。在本发明的进一步更详细方面，该系统还可包括控制装置，该控制装置用于自动地防止输液针中的流体压力超过预定阈值。
根据本发明的另一方面，提供了一种脚可操作的(foot-operable)开关，该脚可操作的开关包括(a)具有空隙的可弹性压缩管；(b)设置在空隙中的可弹性压缩电路卷轴(circuitroll)，该可弹性压缩电路卷轴包括电绝缘材料片材和该电绝缘材料片材上的两个导电元件，所述两个导电元件被布置在片材上，以便在可弹性压缩管被压缩时彼此进行接触。
根据本发明的另一方面，提供了一种套件，该套件包括(a)第一容器；(b)设置在第一容器内的注射器；(c)设置在第一容器内的泵，该泵适于将流体泵送到注射器中和/或将流体泵送出注射器；以及(d)第二容器，第一容器被设置在第二容器内，第二容器是吸塑包装容器，适用于操作泵的至少一个脚踏板并入该吸塑包装容器中。
根据本发明的又一方面，提供了一种套件，该套件包括(a)第一容器；(b)设置在第一容器内的注射器；(c)设置在第一容器内的泵，该泵适于将流体泵送到注射器中和/或将流体泵送出注射器；以及(d)适用于操作泵的脚踏板。
为了本说明书和权利要求的目的，当所述发明定位在给定取向中或从给定取向观看所述发明时，各种关系术语像“顶部”、“底部”、“近侧”、“远侧”、“上部”、“下部”、“前部”和“后部”被用于描述本发明。应当理解，通过改变本发明的取向，某些关系术语可需要被相应地调节。
本发明的另外目的以及特征和优点将部分在以下说明中阐述，并且部分将从所述说明中显而易见，或者可以从本发明的实践获知。在本说明书中，参考了形成本说明书的一部分的附图，并且在附图中以例示的方式示出了用于实践本发明的各种实施例。所述实施例将充分详细地进行描述，以使本领域的技术人员能够实践本发明，并且应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以作出结构变化。因此，以下具体实施方式不应被认为是限制意义的，并且本发明的范围由随附权利要求最佳地限定。
附图说明
在此被并入并且构成本说明书的一部分的附图例示了本发明的各种实施例，并且与说明书一起用以解释本发明的原理。在附图中，其中类似附图标号表示类似部件：
图1是根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统的第一实施例的示意图；
图2是根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统的第二实施例的局部示意性透视图；
图3(a)和图3(b)分别是图2的注射器/泵组件的透视图和局部分解透视图；
图4是图2的注射器/泵组件的透视图，其中外壳盖未被示出以显示出某些内部部件；
图5(a)和图5(b)分别是图3(b)所示的注射器主体的放大远侧透视图和放大近侧透视图；
图6(a)和图6(b)分别是图3(b)所示的注射器柱塞的放大远侧透视图和放大近侧透视图；
图7(a)和图7(b)分别是图3(b)所示的密封件的放大远侧透视图和放大近侧透视图；
图8(a)和图8(b)分别是图3(b)所示的外壳主体的放大顶部透视图和放大底部透视图；
图9(a)和图9(b)分别是图3(b)所示的外壳盖的放大顶部透视图和放大底部透视图；
图10是图3(b)所示的夹具的放大顶部透视图；
图11(a)和图11(b)分别是图3(b)所示的马达托架的放大顶部透视图和放大底部透视图；
图12(a)和图12(b)分别是图3(b)所示的摩擦板的放大顶部透视图和放大底部透视图；
图13是图3(b)所示的马达的放大透视图；
图14(a)和图14(b)分别是图3(b)所示的齿轮的放大前部透视图和放大后部透视图；
图15(a)和图15(b)分别是图3(b)所示的旋转致动器的放大前部透视图和放大后部透视图；
图16(a)和图16(b)分别是图3(b)所示的旋钮的放大顶部透视图和放大底部透视图；
图17是图2的控制装置的第一示例性实施例的简化示意图，控制装置的第一示例性实施例被示为图2系统的简化呈现的一部分；
图18是用于测量由小型电动马达生成的压力的实验装备的简化示意图，该小型电动马达用在图2的注射器/泵组件的原型中，用于驱动那些输出被阻塞的20mL注射器；
图19是描绘使用图18的实验装备所测量的压力作为所添加的电阻的函数的图；
图20是描绘了当用各种针类型替换图18的实验装备中的阻塞顶盖并且使用18欧姆电阻器作为控制装置时所测量的流动速率的图；
图21是图2的控制装置的第二示例性实施例的简化示意图，控制装置的第二示例性实施例被示为图2的系统的简化呈现的一部分；
图22是图2的控制装置的第三示例性实施例的简化示意图，控制装置的第三示例性实施例被示为图2的系统的简化呈现的一部分；
图23是用在图2的系统中的替代脚踏板的局部分解透视图；
图24是包括图23的脚踏板中的两个连同图2的系统的某些部件的套件的透视图；
图25(a)和图25(b)分别是用在图2的系统中的脚踏板组件的透视图和局部分解透视图；
图26(a)和图26(b)分别是处于卷起状态和展开状态的图25(b)的可弹性压缩电路卷轴中的一个的视图；
图27是根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统的第三实施例的局部示意性透视图；
图28是图27所示的蠕动泵连同其相关联的电缆和连接器的放大底部透视图；
图29是图27所示的蠕动泵的分解透视图；
图30(a)和图30(b)是图27所示的蠕动泵的侧视图，其中外壳的一部分未被示出，并且其中管止挡件被定位成分别与硅树脂管材接合和从硅树脂管材脱离；
图31(a)和图31(b)分别是图29所示的马达盖的放大顶部透视图和放大底部透视图；
图32(a)和图32(b)分别是图29所示的外壳主体的放大顶部透视图和放大底部透视图；
图33(a)和图33(b)分别是图29所示的外壳盖的放大透视图；
图34是图29所示的马达的放大透视图；
图35(a)和图35(b)分别是图29所示的马达磁体的放大顶部透视图和放大底部透视图；
图36(a)和图36(b)分别是图29所示的上部磁体垫圈的放大顶部透视图和放大底部透视图；
图37是图29所示的辊的放大透视图；
图38是图29所示的硅树脂管材的放大透视图；
图39(a)和图39(b)分别是图29所示的公鲁尔接头的放大近侧透视图和放大远侧透视图；
图40(a)和图40(b)分别是图29所示的母鲁尔接头的放大近侧透视图和放大远侧透视图；
图41是图29所示的旋钮的放大透视图；
图42(a)和图42(b)分别是图29所示的管止挡件的放大前部透视图和放大后部透视图；
图43是根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统的第四实施例的局部示意性透视图；
图44是根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统的第五实施例的局部示意性透视图；
图45是根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统的第六实施例的局部示意性透视图；
图46(a)和图46(b)是图45的注射器/泵组件的透视图，其分别示出经由适配器彼此联接并且彼此分离的注射器和泵；
图46(c)是图45的注射器/泵组件的局部分解透视图；
图47是图45所示的注射器柱塞的透视图；
图48(a)至图48(e)分别是图45所示的泵外壳主体的顶部透视图、底部透视图、顶视图、底视图和纵剖面图；
图49(a)至图49(e)分别是图45所示的泵外壳盖的顶部透视图、底部透视图、顶视图、底视图和纵剖面图；
图50(a)至图50(d)分别是图45所示的锁定夹具的顶部透视图、底部透视图、侧视图和纵剖面图；
图51(a)和图51(b)分别是图46(a)所示的齿轮的顶部透视图和底部透视图；
图52(a)至图52(c)分别是图45所示的适配器的顶部部分的顶部透视图、底部透视图和底视图；
图53(a)至图53(c)分别是图45所示的适配器的底部部分的底部透视图、顶部透视图和底视图；
图54(a)和图54(b)分别是图45所示的脚踏板组件的不完整透视图和不完整局部分解透视图；
图55是用在图45的系统中的第一替代注射器的不完整局部示意剖面图，第一替代注射器包括流体压力感测装置的第一实施例；
图56是用在图45的系统中的第二替代注射器的不完整局部示意剖面图，第二替代注射器包括流体压力感测装置的第二实施例；
图57是用在图45的系统中的第三替代注射器的不完整局部示意剖面图，第三替代注射器包括流体压力感测装置的第三实施例；
图58(a)和图58(b)分别是用在图45的系统中的第四替代注射器的分解透视图和纵剖面图，第四替代注射器包括流体压力感测装置的第四实施例，注射器被示为与适配器结合。
具体实施方式
本发明涉及一种用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的方法和系统。本发明的系统和方法的示例性和非限制性应用是在局部麻醉的领域中，其中该方法和系统可用于将麻醉流体注射到患者的特定部位，例如以实现神经阻滞。另外，本发明的方法和系统也可用于从患者抽吸流体，例如以探知已被插入患者体内以便对神经施用麻醉剂的针是否已被正确地放置或者已被错放，例如在血管中。本方法和系统的前述注射和抽吸程序能够对相同患者执行，虽然是相继地执行，这与同时执行相对。
现在参照图1，其示意性地示出根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统的第一实施例，该系统大体由附图标号11表示。图1所示的系统11由医生D用在患者P上。
系统11可包括输液针组件13、手持式超声波成像器15、流体供应储存单元17、废物储存单元18、流体泵19、第一脚踏板21和第二脚踏板23中的一个或多个。现将在下文中进一步讨论前述部件中的每个。
输液针组件13可以是常规的，并且可以包括输液针25和针座27。输液针25可以是具有锋利远端29的大体管状构件，并且可具有例如约25mm至约150mm的长度，并且可具有例如约25规格(gauge)至约18规格的外径。针座27可以是大体管状或者否则是指状可抓住构件，并且可以围绕输液针25同轴定位并且固定到输液针25。在使用中，医生D可用第一只手H1抓住针座27，然后通过期望的进入位点将输液针25的远端29插入患者P，并且然后可将输液针25的远端29引导至患者P体内的期望目的地。
手持式超声波成像器15可以是常规的，并且可以由医生D用来在监测器31上实时观察输液针25在患者P内的位置。在使用时，医生D可以用第二只手H2操纵手持式超声波成像器15的探头33，并且可以抵靠患者P定位探头33，使得可以在监测器31上观察到输液针25。(虽然在图1中未示出，但输液针组件13可以替代地或另外地包括神经刺激器引线，该神经刺激器引线一端可以连接到输液针25，并且相对端连接到电流源，并且其可用于致使由输液针25接触的身体部分不自觉地颤搐，从而向医生提供输液针25的位置的视觉指示器。医生的一只手可用于引导输液针25的远端29并且对该远端29提供微调控制，并且另一只手可用于调节刺激器。)
流体供应储存单元17可以是适合于保持人们希望通过输液针25注射到患者P内的一定量的流体的接收器。流体供应储存单元17可以包括例如注射器、流体小袋(诸如I.V.袋)或一些其他流体接收器。流体供应储存单元17可以保持一定量的合适流体，所述流体可以是例如常规的麻醉流体。
废物储存单元18可以是用于保持人们希望通过输液针25从患者P抽取的一定量的流体的合适接收器。废物储存单元18可以包括例如注射器、流体小袋或一些其他流体接收器。
如果需要，例如，根据正在被执行的程序的类型，相同的接收器既可用作流体供应储存单元17又可用作废物储存单元18，虽然是在不同的时间点。
流体泵19可以是双向泵送装置，其可以适于致使流体从流体供应储存单元17流动到输液针25，并且替代地可以适于致使流体从输液针25流动到废物储存单元18。更具体地，当用在一种操作模式中时，流体泵19可以致使流体从流体供应储存单元17流动到输液针25，并且当用在另一种操作模式中时，流体泵19可以致使流体从输液针25流动到废物储存单元18。如图所示，流体泵19可以使用第一管材35和第二管材37串联地定位在流体供应储存单元17和输液针组件13之间，并且使用第一管材35和第三管材39串联地定位在废物储存单元18和输液针组件13之间。(在同一接收器被用作流体供应储存单元17和废物储存单元18的情况下，可以消除第三管材39。)替代地，代替被串联地定位在流体供应储存单元17和输液针组件13之间以及串联地定位在废物储存单元18和输液针组件13之间，例如流体泵19可以被定位在任何地方，使得流体供应储存单元17被定位在流体泵19和输液针组件13之间，并且使得废物储存单元18被定位在流体泵19和输液针组件13之间。
例如，通过使用交流电或直流电(例如，一个或多个电池)，流体泵19可以是电动的。当流体路径内的流体压力超过某个预定阈值时，流体泵19可以包括用于关闭(即，停止操作或停转)的某个机构。以这种方式，例如，如果输液针25经历意料不到的阻滞，诸如可以在输液针25被无意地插入神经时发生，从而致使流体路径内的流体压力超过预定阈值，流体泵19将停止从流体供应储存单元17将流体泵送到针25。在系统11被用于麻醉神经的情况下，用于关闭流体泵19的阈值可以是例如约10psi至约20psi，优选地约15psi至约20psi。用于流体泵19的关闭机构可以包括例如当流体路径内的流体压力超过阈值时触发的任何机构(例如，机械的、电力的、机电的、磁力学的等)。
第一脚踏板21可以以这样的方式联接到流体泵19，即第一脚踏板21的致动致使流体泵19通过将流体从流体供应储存单元17泵送到输液针25来操作。在流体泵19是电动类型的泵的情况下，第一脚踏板21可以通过电线41被连接到流体泵19，并且可以用于关闭致使流体泵19将流体从流体供应储存单元17泵送到输液针25的开关。第一脚踏板21可以是常规的脚踏板但不限于常规的脚踏板，并且可以涵盖可以由脚操作的任何开关机构。
第二脚踏板23可以以这样的方式联接到流体泵19，即第二脚踏板23的致动致使流体泵19通过将流体从输液针25泵送到废物储存单元18来操作。在流体泵19是电动类型的泵的情况下，第二脚踏板23可以通过电线43被连接到流体泵19，并且可以用于关闭致使流体泵19将流体从输液针25泵送到废物储存单元18的开关。第二脚踏板23可以是常规的脚踏板但不限于常规的脚踏板，并且可以涵盖可以由脚操作的任何开关机构。
虽然图1所示的第一脚踏板21和第二脚踏板23分别通过电线41和43联接到流体泵19，但能够容易地理解的是，电线41和43可以由任何无线器件替代，包括但不限于使用蓝牙通信将脚踏板21和23连接到流体泵，或者使用控制模块内的语音命令和识别电子器件控制施加到流体泵的马达的电力。
在使用中，医生D可使用第一只手H1将输液针25插入患者P体内并且将输液针25引导至患者P内的期望位置。医生D可使用第二只手H2操作手持式超声波成像器15，使得在输液针25的放置期间可以观察输液针25。如果医生D希望从患者抽吸流体，则医生D可踩在第二脚踏板23上。如果医生D希望通过输液针25注射流体，诸如麻醉剂，则医生D可踩在第一脚踏板21上。如果流体路径内的压力在压下第一脚踏板21或第二脚踏板23的任何时候都超过阈值，则流体泵19将关闭，从而停止任何注射和抽吸。
如能够理解的，与常规注射针系统相比较，系统11的益处中的一个是：系统11对于其操作不需要多个个体的参加，而是相反可以由单个个体(诸如医师)操作。例如，医师可以用第一只手H1操纵输液针组件13，并且可以用第二只手H2操纵手持式超声波成像器15，从而在监测器31上观察输液针25的定位。然后，为了将流体通过输液针25注射到患者P内，或者为了通过输液针25从患者P抽取流体，医师可只是分别踩在第一脚踏板21上或者踩在第二脚踏板23上。这样做时，医师不需要将其手从输液针组件13或从手持式超声波成像器15移开。
此外，如在本实施例中，在当流体路径内的流体压力超过预定阈值时流体泵19包括自动地致使泵送停止的情况下，系统11可使人能够避免由过高的流体压力造成的不期望后果，并且排除人在注射或抽吸期间主动监测流体压力以确保不达到过高的流体压力的需要。
因此，在系统11由医师使用以执行神经阻滞程序的情况下，系统11使医师能够在没有其他个体帮助的情况下执行神经阻滞。这是因为系统11使医师能够在不使用其手的情况下通过输液针控制流体的注入和抽吸，这对调节针尖位置的微调控制以及针尖监测装置的位置操纵和/或控制通常是必需的。此外，系统11能够通过将流体药物的压力限定为小于对神经引起神经元损伤的阈值来最小化神经损伤。
如果需要，可能除了手持式超声波成像器15外，系统11的一个或多个部件以及在一些情况下系统11的所有部件可以是一次性、单次使用的物品。这种单次使用可以是期望的，因为其在手术室或外科手术中心环境中可提供确保系统11无菌的便利方式。
如能够理解的，系统11可被修改，以仅提供注射流体的能力或者仅提供抽吸流体的能力。如果这样修改，则有关消除的功能的系统11的部件可被省略，并且流体泵19可被修改，以仅在对应方向上泵送流体。
现在参照图2，其示出了根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制对从患者抽取流体的系统的第二实施例的局部示意性透视图，该系统大体由附图标号101表示。
系统101可包括输液针组件103、手持式超声波成像器105、神经刺激器引线106、注射器/泵组件107、电源109、控制装置111、第一脚踏板113和第二脚踏板115中的一个或多个。现将在下文中进一步讨论前述部件中的每个。
可以与输液针组件13类似的输液针组件103可以是常规的，并且可以包括输液针117和针座119。输液针117可以是具有锋利远端120的大体管状构件，并且可以具有例如约25mm至约150mm的长度和例如约25规格至约18规格的外径。针座119可以是大体管状或者否则是指状可抓住构件，其围绕输液针117同轴定位并且固定到输液针117。
手持式超声波成像器105可以与系统11的手持式超声波成像器15类似并且可以以类似方式使用。
神经刺激器引线106可以包括具有插入针座119中并且与输液针117接触的第一端和联接到导电连接器125的第二端的电线121或其他导电构件。在电线121的第一端和第二端之间的电线121长度的至少一部分可以被同轴覆盖有电绝缘夹套(未示出)。连接器125可以联接到电流源，并且神经刺激器引线106可以以上述方式使用，以致使由输液针117接触的身体部分不自觉地颤搐，从而向医师提供输液针117的位置的视觉指示器。
如果需要，手持式超声波成像器105和神经刺激器引线106中的一者或两者可以从系统101省略。
注射器/泵组件107可以包括注射器131和泵133。注射器131可以用于保持待对患者施用的一定量的流体，诸如药物(例如，麻醉剂)，或者用于保持从患者抽吸的一定量的流体。注射器131可以通过一定长度的管材135被流体连接到输液针组件103。泵133可以通过控制注射器131的操作将流体从注射器131排出或者将流体汲取到注射器131中。现在参照图3(a)、图3(b)和图4，更详细地示出注射器/泵组件107。
注射器/泵组件107可包括注射器主体141、注射器柱塞143、密封件145、外壳主体147、外壳盖149、夹具151、马达托架153、摩擦板155、马达157、齿轮159、旋转致动器161和旋钮163中的一个或多个。现将在下文中进一步讨论前述部件中的每个。
也在图5(a)和图5(b)中单独示出的注射器主体141可以是常规的，并且可以包括经设定形状以限定大体圆柱形主要部分171的一体管状构件，该主要部分171具有设置在其近端处的凸缘173并且具有设置在其远端处的公鲁尔连接器175。凸缘173可以为这样的类型，即其经适当地设定大小和形状以允许操作者的食指和中指以常规方式靠在凸缘173上。公鲁尔连接器175可被适当地构造成与使注射器主体141和输液针组件103流体互连的管材135的近端上的母鲁尔连接器(未示出)配合(参见图2)。虽然未示出，但在主要部分171上可以提供标记以指示注射器主体141内存在的流体体积。在所示的实施例中，注射器主体141可经设定尺寸以保持约20ml的流体；然而，注射器主体141不必这样设定尺寸，而是可以经设定尺寸以保持大于20ml的流体(例如，多至60ml或更多)或小于20ml的流体(例如，下至10ml或更少)。注射器主体141可以由刚性透明的医用聚合物或类似材料模制而成或以其他方式制成。
也在图6(a)和图6(b)中单独示出的注射器柱塞143可以包括细长的一体构件，其可以由刚性的医用聚合物或类似材料模制而成或以其他方式制成。注射器柱塞143可以经设定形状以包括横截面为大体半环形的柱状部分181。齿条183可以沿柱状部分181的长度的至少一部分在柱状部分181的内部表面上形成，齿条183的目的将在下文中变得显而易见。端构件185可以被提供在柱状部分181的远端处。端构件185的远端186-1可以适于在其上接收密封件145。端构件185的近端186-2可以适于接合注射器主体141的内部上的圆周肋形件187(参见图5(b))，以界定注射器柱塞143相对于注射器主体141的近侧移动。柄部189可以被提供在柱状部分181的近端处。
也在图7(a)和图7(b)中单独示出的密封件145可以是常规的。如上所指出的，密封件145可以被安装在注射器柱塞143的远端186-1上，并且可以经适当地设定尺寸以在注射器主体141和注射器柱塞143之间提供流体密封。
也在图8(a)和图8(b)中单独示出的外壳主体147可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。外壳主体147可以经设定形状以包括成角度的底壁191、近侧壁193、远侧壁195、左壁197、右壁199和敞开顶部。底壁191可以提供有多个横向开口201、203、205和207，所述开口可以适于配合地接收提供在夹具151上的对应结构。近侧壁193可以经设定形状以包括凹槽209，该凹槽209可以针对待横跨其上可滑动地安装的注射器柱塞143而被适当地设定尺寸。远侧壁195也可以经设定形状以包括凹槽211，该凹槽211可以针对贯穿其延伸的注射器主体141的圆柱形部分171而被适当地设定尺寸。以平行方式与远侧壁195间隔一短距离的第一内壁213可以从底壁191向上延伸，并且可以在第一端215处结合到左壁197。第二内壁217可以将第一内壁213的第二端219结合到远侧壁195，使得第一内壁213、第二内壁217、左壁197和远侧壁195结合地限定隔室219。隔室219可以经适当地设定尺寸以牢固地接收注射器主体141的凸缘173。第一内壁213可以经设定形状以包括凹槽221，该凹槽221可以针对待横跨其上可滑动地安装的注射器柱塞143而被适当地设定尺寸。肋形件223可以从接近于左壁197的底壁191向上延伸，并且可以经适当地设定大小和形状以为可横跨其上滑动的注射器柱塞143提供支撑。其上可以可滑动地安装马达托架153的一对导轨225可以从底壁191向上延伸，并且可以平行于近侧壁193和远侧壁195延伸。(应当注意，在附图中仅能够看见导轨225中的一个，另一个导轨225被远侧壁195遮挡。)横向开口227可以被提供在底壁191和左壁197的交汇处。横向开口229可以被提供在右壁199中。开口227和开口229可以用于接收在外壳盖149上形成的互补弹性凸块，以用于可拆卸地将外壳主体147和外壳盖149联接在一起。虽然未示出，但外壳主体147可以另外地包括一个或多个开口，连接到电源109、控制装置111、第一脚踏板113和第二脚踏板的电线可以穿过所述一个或多个开口。
也在图9(a)和图9(b)中单独示出的外壳盖149可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。外壳盖149可以经设定形状以包括成角度的顶壁241、近侧壁243、远侧壁245、左壁247、右壁249和敞开的底部。顶壁241可以提供有横向开口251，该横向开口251可以适于在其内旋转安装旋转致动器161。近侧壁243可以经设定形状以包括凹槽253，类似于外壳主体147的凹槽209，该凹槽253可以针对待横跨其上可滑动地安装的注射器柱塞143而被适当地设定尺寸。远侧壁245可以经设定形状以包括凹槽255，类似于外壳主体147的凹槽211，该凹槽255可以针对贯穿其延伸的注射器主体141的圆柱形部分171而被适当地设定尺寸。可以以平行方式与远侧壁245间隔一短距离的第一内壁261可以从顶壁241向下延伸，并且可以在第一端263处结合到左壁247。第二内壁265可以将第一内壁261的第二端271结合到远侧壁245，使得第一内壁261、第二内壁265、左壁247和远侧壁245结合地限定隔室269。类似于外壳主体147的隔室219，隔室269可以经适当地设定尺寸以牢固地接收注射器主体141的凸缘173。第一内壁261可以经设定形状以包括凹槽272，该凹槽272可以针对待横跨其上可滑动地安装的注射器柱塞143而被适当地设定尺寸。肋形件273可以从接近于左壁247的顶壁241向下延伸，并且可以经适当地设定大小和形状以为可横跨其上滑动的注射器柱塞143提供支撑。抵靠其马达托架153可滑动的一对导轨275和277可以从顶壁241向下延伸，并且可以平行于近侧壁243和远侧壁245延伸。左壁247可以经设定形状以包括具有自由端280的弹性凸块279，自由端280可以配合地插入开口227中，并且右壁249可以经设定形状以包括具有自由端282的弹性凸块281，自由端282可以配合地插入开口229中。
也在图10中单独示出的夹具151可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。夹具151可以经设定尺寸以包括块301，块301可以适于与外壳主体147的开口201配合。夹具151可以另外地经设定尺寸以包括弹性凸块303、305和307，该凸块可以适于分别地被接收在外壳主体147的开口203、205和207中，使得夹具151可以被牢固地联接到外壳主体147。夹具151还可以经设定形状以包括可以由一对弹性指状件313和315部分限定第一横向开口311以及可以由弹性指状件323、325、327和329部分限定的第二横向开口317。由患者P戴上的手术盖布、用于患者P可被定位在其上的床的亚麻布床单或类似物品可以被插入穿过横向开口311并且由指状件313和315中的一者或两者摩擦接合，即抓持，并且/或者可以被插入穿过横向开口317并且由弹性指状件323、325、327和329中的一个或多个摩擦接合。以这种方式，可以在无论将要执行什么医疗程序期间都可固定注射器/泵组件107。
虽然外壳主体147和夹具151在本实施例中被示为两个单独件，但能够容易理解，主体147和夹具151可以被形成为单一件。
也在图11(a)和图11(b)中单独示出的马达托架153可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属(诸如黄铜)或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。马达托架153可以经设定形状以包括槽部分331和凸块部分333。可以适于牢固地接收马达157的槽部分331可以经设定形状以包括底壁335、近侧壁337、远侧壁339、右侧壁341、敞开的左侧和敞开的顶部。开口343可以被提供在底壁335中，使得连接到电源109、控制装置111、第一脚踏板113和第二脚踏板115的电线可以从其中穿过。近侧壁337和远侧壁339可以经设定形状以包括弹性构件342，弹性构件342可以起到将马达157牢固地保持在槽部分331内的作用。可以分别沿近侧壁337和远侧壁339提供肋形件343和345。肋形件343和345可以经适当地设定尺寸以跨置在外壳主体147的导轨225顶部上以及外壳盖149的导轨275和277下面，使得马达托架153可以在外壳主体147和外壳盖149的左侧壁与右侧壁之间平移地移动。凸块部分333可以经设定形状以包括开口349和狭槽351。开口349可用于接收螺杆350，螺杆350可用于将摩擦板155固定到凸块部分333。形状可以为大体椭圆形的狭槽351可以相对于马达托架153的纵向轴线成一角度(例如，约45度)取向。狭槽351可以用于接收旋转致动器161，如将在下文中进一步讨论，使得旋转致动器161的旋转可以致使马达托架153在外壳主体147和外壳盖149之间平移地移动。
也在图12(a)和图12(b)中单独示出的摩擦板155可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。摩擦板155可以经适当地设定尺寸以搁置在马达托架153的凸块部分333的顶部上。摩擦板155可以经设定形状以包括可以与马达托架153的开口349对准的开口361，使得螺杆350可以被插入穿过开口361和开口349两者，以便将摩擦板155联接到马达托架153。摩擦板155也可以经设定形状以包括带狭槽的突出部363，该带狭槽的突出部363可以被紧密地接收在马达托架153的狭槽351内。
应当理解，如果在旋转致动器161和马达托架153之间能够维持足够的摩擦，则可以消除摩擦板155。
也在图13中单独示出的马达157可以是常规的双向DC马达。马达157可以包括可旋转轴371。马达157可以经适当地设定尺寸以被牢固地接收在马达托架153的槽部分331中，其中轴371延伸穿过马达托架153的敞开的左侧。
也在图14(a)和图14(b)中单独示出的齿轮159可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。齿轮159可以经适当地设定形状以包括基座部分381和齿状轮383。基座部分381可以包括纵向延伸孔384，该纵向延伸孔384可以经适当地设定尺寸以牢固地且同轴地接收可旋转轴371，使得齿轮159可以被联接到可旋转轴371用于旋转。齿状轮383可以经适当地设定尺寸，使得当齿轮159与注射器柱塞143的齿条183接合时，齿轮159的旋转致使注射器柱塞143相对于注射器主体141平移地移动，从而导致流体从注射器主体141排出或者导致将流体吸入注射器主体141，这取决于注射器柱塞143移动的方向。
也在图15(a)和图15(b)中单独示出的旋转致动器161可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。旋转致动器161可以经设定形状以包括基座部分391、第一柱子部分393和第二柱子部分395。基座部分391在形状上可以为大体圆柱形。可以从基座部分391向上延伸并且可以与该基座部分391同轴的第一柱子部分393在形状上可以为大体圆柱形，并且与基座部分相比较可以具有减小的直径。第一柱子部分393可以包括接近其自由端399的斜面区域397。可以从基座部分391向下延伸并且可以相对于基座391和第一柱子部分393偏离轴线的第二柱子部分395可以经适当地设定尺寸以用于与摩擦板155的带狭槽的突出部363接合。因此，当旋转第一柱子部分393时，第二柱子部分395致使马达托架153在齿轮159与齿条183接合的第一位置和齿条159从齿条183脱离的第二位置之间在外壳主体147和外壳盖149内平移地移动。
也在图16(a)和图16(b)中单独示出的旋钮163可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。旋钮163可以经设定形状以包括孔401，孔401可以经适当地设定尺寸以牢固地且同轴地接收旋转致动器161的自由端399。开口403可以被提供在旋钮163中，以接收用于将旋钮163固定到旋转致动器161的第一柱子部分393的六角承窝405。
现在返回参照图2，电源109可以是DC电源，诸如一个或多个电池，所述电池可以是一次性电池。虽然电源109在本实施例中被示为在注射器/泵组件107外部，但应当理解，电源109可以被并入注射器/泵组件107中。替代地，如下文中进一步所讨论的，电源109可以被并入脚踏板113和115中。
控制装置111可以是用于防止流体路径中的压力超过预定阈值的任何类型的机构。在系统101用于例如麻醉神经的情况下，阈值可以为约10psi至约20psi，优选地约15psi至约20psi。例如，通过由电压或电流控制限制最大马达扭矩、通过使用机械或电磁离合器、通过电流限制电池源、通过使用放出作为废物的流体的减压阀来限制压力、或者通过使用压力传感器在压力限制下切断至驱动机构的电力，此类压力控制机构可以操作。如果采用电池源的最大扭矩规格或电流限制，则如果在流体路径中发生致使流体压力超过阈值的阻塞，此类电池源的最大扭矩规格或电流限制只是使马达停转，并且不允许进一步驱动柱塞。替代地，利用减压阀，流体流动从流体路径被简单地转向，从而将压力保持低于阈值。利用压力传感器，效果是简单地切断马达的电源。
现在参照图17，其示出控制装置111的第一示例性实施例的简化示意图。(例如，为了简单和便于理解起见，控制装置111的第一示例性实施例在图17中被示为系统101的一部分。系统101的某些元件，诸如手持式超声波成像器105、神经刺激器引线106、第一脚踏板113和第二脚踏板115在图17中未示出。)如图17所示，控制装置111的第一示例性实施例可以是最大扭矩(压力)限制器的形式，该最大扭矩(压力)限制器可包括电阻器425。电阻器425的电阻可以经选择，以便在流体路径中的流体压力超过预定阈值压力时致使马达157停止或停转。例如，在系统11旨在用于施用局部麻醉时，此类阈值压力可以为约15psi。由电阻器425提供的必要的电阻量值可以取决于一个或多个因素，诸如但不限于正被使用的马达类型和正被使用的注射器尺寸。
现在参照图18，其示意性地示出用于测量由小型电动马达生成的压力的实验装备，该小型电动马达用在注射器/泵组件107的原型中，用于驱动输出被阻塞的20mL注射器，实验装备大体由附图标号428表示。
装备428包括注射器/泵组件107。组件107被电连接到电源109和控制装置111中的每个。注射器/泵组件107的输出被联接到一定长度的管材430的输入端429。阻塞顶盖432被安装在管材430的输出端431上，并且压力传感器433被定位在管材430内的中间点处。如图19中能够看见，当电阻从大约10欧姆增加至约40欧姆时，最大压力从约18psi减小到约7psi。具体地，与马达157串联的18欧姆电阻器限制扭矩并且导致最大压力正好在15psi以下，这是期望的结果。图20示出使用带有用于控制装置111的18欧姆电阻器的装备428(并且用各种针替换阻塞顶盖432)的各种针类型(即，22规格针、20规格针、18规格针和阻塞针)的流动速率。所得的非阻塞针的流动速率从约0.13mL/sec变化到约0.46mL/sec。
现在参照图21，其示出控制装置111的第二示例性实施例的简化示意图。(例如，为了简单和便于理解起见，控制装置111的第二示例性实施例在图21中被示为系统101的一部分。系统101的某些元件，诸如手持式超声波成像器105、神经刺激器引线106、第一脚踏板113和第二脚踏板115在图21中未示出。)为了将图21中所示的控制装置111的第二示例性实施例与图17中所示的控制装置111的第一示例性实施例区分开，控制装置111的第二示例性实施例在图21中大体由附图标号111'表示。如图21所示，控制装置111'可以是最大扭矩(压力)限制器的形式，该最大扭矩(压力)限制器可包括电流感测电路(或电流传感器)435、电阻器437和断路开关439。
现在参照图22，其示出控制装置111的第三示例性实施例的简化示意图。(例如，为了简单和便于理解起见，控制装置111的第三示例性实施例在图22中被示为系统101的一部分。系统101的某些元件，诸如手持式超声波成像器105、神经刺激器引线106、第一脚踏板113和第二脚踏板115在图22中未示出。)为了将图22中所示的控制装置111的第三示例性实施例与图17中所示的控制装置111的第一示例性实施例区分开，控制装置111的第三示例性实施例在图22中大体由附图标号111"表示。如图22所示，控制装置111"可以是最大扭矩(压力)限制器的形式，该最大扭矩(压力)限制器可包括流体路径压力传感器445和断路开关447。
现在返回参照图2，虽然控制装置111在本实施例中被示为在注射器/泵组件107的外部，但应当理解，控制装置111可以被并入注射器/泵组件107中。替代地，控制装置111可以被并入脚踏板113和115中。在本实施例中，控制装置111可以通过电线482和484被电联接到马达157(参见图3b)，电线482和484可以通过配合连接器486和488而被彼此联接。电源109可以通过电线451被联接到控制装置111。
可以是常规的第一脚踏板113可以通过电线481被电联接到控制装置111，并且可以是常规的第二脚踏板115可以通过电线485被电联接到控制装置111。系统101可以经配置使得当压下第一脚踏板113时，以注射模式操作马达157，并且使得当压下第二脚踏板115时，以抽吸模式操作马达157。替代地，系统101经配置使得当压下第一脚踏板113时，以抽吸模式操作马达157，并且使得当压下第二脚踏板115时，以注射模式操作马达157。第一脚踏板113和第二脚踏板115可以以指示哪一个脚踏板可以用于抽吸以及哪一个脚踏板可以用于注入这样的方式被彼此区分开。例如，脚踏板可以用类似“抽吸(ASPIRATE)”和“注入(INFUSE)”的词来突出地标记，并且/或者可以用表达其相应功能的图标装饰。另外地或替代地，脚踏板可被着上不同颜色，诸如蓝色或绿色用于注入，且黄色用于抽吸。
如能够容易理解的，虽然图2所示的脚踏板113和115通过电线被联接到注射器/泵组件107，此类电线可以由任何无线器件替换，包括但不限于使用蓝牙通信将脚踏板113和115连接到流体泵133，或者使用控制模块内的语音命令和识别电子器件来控制施加到流体泵133的马达157的来自电源109的电力。
如果需要，可能除了手持式超声波成像器15外，系统101的一个或多个部件以及实际上优选地系统101的所有部件可以是一次性、单次使用的物品。这种单次使用特征可以是期望的，因为其在手术室或外科手术中心环境中可提供确保系统101无菌的便利方式。
为了使用系统101将流体注射到患者体内，注射器/泵组件107可首先被布置成使得齿轮159的齿状轮383从注射器柱塞143的齿条183脱离。此类布置使医师能够以期望流体手动地填充注射器131。然后，在转动旋转致动器161以致使齿状轮383接合齿条183之前手动地，或者通过转动旋转致动器161以致使齿状轮383接合齿条183，并且然后通过压下适当的脚踏板以致使齿状轮383以致使待从注射器131排出的足够流体填装这样的方式驱动注射器柱塞143，医师可以填装管材135。当输液针117被放置在患者P体内时，另外压下所述脚踏板致使流体注射到患者体内。如果在所述程序的任何时候医师希望手动地控制注射器131，则通过转动旋转致动器161以将齿状轮383从齿条183脱离，泵133能够从注射器131脱离。如果期望从患者P抽吸流体，则这可以通过压下另一个脚踏板从而使齿状轮383在相反方向上移动齿条183来完成。当齿轮383与齿条183接合并且第一脚踏板113或第二脚踏板115被压下时，如果流体路径中的压力超过预定阈值，则控制装置111致使齿轮383停止驱动注射器柱塞143的移动。
系统101可以用于以期望的流动速率(诸如多至1ml/sec)递送流体，而无需使流体路径中的流体压力超过期望阈值，诸如约15psi。在优选的实施例中，可以以这样的速度驱动注射器柱塞143，即从注射器131分配每秒约0.5毫升的流体。由于医师使用宽范围的针直径，例如从16G直至27G和宽范围的针长度，例如从25毫米至150毫米，流体的流动速率可以根据所选择的泵、注射器和针的类型指定范围，并且可以从例如约0.01毫升/秒变化至约0.5毫米/秒。
现在参照图23，其示出用在系统101中的替代脚踏板的局部分解透视图，所述替代脚踏板根据本发明被构造并且大体由附图标号501表示。脚踏板501可用于代替第一脚踏板113或者可用于代替第二脚踏板115；替代地，一对脚踏板501可用于代替脚踏板113和115。
脚踏板501可以包括底部503、第一导电元件505、一对电池507-1和507-2、顶部509以及第二导电元件510。现将在下文中进一步讨论前述部件中的每个。
底部503可以是由合适的材料模制而成或以其他方式制成的一体结构，所述合适的材料可以是非导电材料，诸如非导电聚合物等。底部503可以经设定形状以包括基座部分511、电池保持器513和弹性构件514，基座部分511可以为大体平面的，电池保持器513可以安置在接近于基座部分511的第一端512-1的基座部分511的顶部上，弹性构件514可以向上偏置并且可以设置成接近于基座部分511的第二端512-2。代替使电池保持器513与底部503的其余部分成为一体，可以使电池保持器513与底部503分开，并且然后使用粘合剂或其他合适的安装器件将电池保持器513安装在底部503上。
第一导电元件505可以是由合适的导电材料(诸如金属)制成的细长一体结构。第一导电元件505可以包括第一端515。第一端515可以经适当地设定形状以被接收在电池保持器513内，并且可以适于与可以被安置在第一端515上的电池507-1和507-2进行电接触。第一导电元件505的其余部分可以被安装在底部503的基座部分511的顶部上并且可以经设定形状以包括触点517。
可以是常规电池并且更具体地可以是常规一次性电池的电池507-1和507-2可以被安置在电池保持器513内的第一导电元件505的第一端的顶部上。虽然在本实施例中示出两个电池507-1和507-2，但是可以存在少至一个电池或者多达三个或更多个电池。
顶部509可以是由合适的材料模制而成或以其他方式制成的一体结构，所述合适的材料可以是非导电材料，诸如非导电聚合物等。顶部509可以经设定形状以包括基座部分521和凸块523。可以被定位在底部503的弹性构件514上并且与该弹性构件514接触的凸块523可以适于相对于基座部分521铰接移动。以这种方式，当操作者向凸块523施加足够的向下力时，凸块523可以抵靠弹性构件514的力向下枢转。
可以由合适的导电元件(诸如金属)制成的第二导电元件510可以在适当位置处被固定到凸块523的底部，使得当凸块523被向下枢转时，提供在第二导电元件510上的触点525可以与第一导电元件505的触点517接触。第二导电元件510可以被联接到电线481(如果脚踏板501用于代替第一脚踏板113)或被联接到电线485(如果脚踏板501用于代替第二脚踏板115)。
如能够容易理解的，因为脚踏板501包括电源，因而当用一对脚踏板501替换脚踏板113和115时排除对电源109的需要。
脚踏板501可以是一次性、单次使用的物品。
现在参照图24，其示出根据本发明构造的套件的透视图，该套件大体由附图标号551表示。
套件551可以包括可以与注射器/泵组件107相同的注射器/泵组件553。注射器/泵组件553可以在优选地密封无菌的条件下被封装在内容器555内。进而，内容器555可以被封装在吸塑包装的外容器557内。第一脚踏板559和第二脚踏板561可以被并入外容器557的一部分中并且形成外容器557的一部分，第一脚踏板559和第二脚踏板561两者可以与脚踏板501相同。虽然在图24中未示出，但套件551也可以包括用于脚踏板559和561中的每个的电线。每个此类电线可以被连接到其相应的脚踏板，并且可以被储存在内容器555之外的空间但被储存在外容器557内。另外，套件551还可以包括用于注射器/泵组件553的电线，所述电线可以被储存在内容器555内。
套件551可以是一次性、单次使用的物品。
现在参照图25(a)和图25(b)，其分别示出用在系统101中的脚踏板组件的透视图和局部分解透视图，所述脚踏板组件根据本发明被构造并且大体由附图标号601表示。可被认为有效地具有两个可独立操作的踏板部分的脚踏板组件601可以用于代替第一脚踏板113和第二脚踏板115两者。
脚踏板组件601可以包括多个电池603、电池容器605、一对可弹性压缩管607-1和607-2和一对可弹性压缩的电路卷轴609-1和609-2。现将在下文中进一步讨论前述部件中的每个。
电池603可以是常规电池，并且更具体地，可以是常规的一次性AA电池。虽然在本实施例中示出三个电池603，但可以存在少至一个或两个电池或者多达四个或更多个电池。
电池容器605可以经适当地设定尺寸以将电池603保持串联配置。此外，电池容器605也可以经适当地设定尺寸以同轴地插入可弹性压缩管607-1和607-2的相邻端中，以便以固定方式物理地联接可弹性压缩管607-1和607-2。倒钩611可以被提供在电池容器605的外部上，以增强电池容器605与可弹性压缩管607-1和607-2之间的过盈配合。
可弹性压缩管607-1和607-2在大小、形状和构造上可以大体彼此相同，但被不同地标记和/或着色，以便于操作者区分。可弹性压缩管607-1和607-2可以由吹塑聚乙烯或在被径向压缩之后迅速返回至其初始形状的类似合适的材料模制而成或以其他方式制成。
可弹性压缩的电路卷轴609-1和609-2可以彼此相同，可弹性压缩的电路卷轴609-1和609-2可以分别同轴设置在可弹性压缩管607-1和607-2的适当设定尺寸的空隙616-1和616-2内；因此，以下有关卷轴609-1的说明可以适用于卷轴609-2。也在图26(a)和图26(b)中单独示出的卷轴609-1也可以包括非导电材料片材621，诸如MYLAR双轴取向的聚对苯二甲酸乙二酯或类似合适的材料。一对导电元件623和625可以被布置在片材621上，一对导电元件623和625中的每个可以包括例如导电油墨。导电元件623可以被联接到电缆627，并且导电元件625可以被联接到电缆629。导电元件623和625可以被适当地定位在片材621上，使得诸如当操作者踩在可弹性压缩管607-1上时，卷轴609-1的径向压缩致使导电元件623和625开始彼此接触。因此，通过踩在可弹性压缩管607-1上，人可以关闭由卷轴609-1限定的开关，并且通过踩在可弹性压缩管607-2上，人可以关闭由卷轴609-2限定的开关。
脚踏板组件601还可以包括插头631和633。插头631可以用于插入空隙616-1的外侧端，并且插头633可以用于插入空隙616-2的外侧端。
脚踏板组件601还可以包括电缆635，该电缆635在一端被连接到连接器637，并且在其相对端被连接到电路卷轴609-1和609-2中的每个。
如能够理解的，因为脚踏板组件601包括电源，因而当用脚踏板组件601替换脚踏板113和115时排除对电源109的需要。
脚踏板组件601可以是一次性、单次使用的物品。
现在参照图27，其示出根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统的第三实施例的局部示意透视图，该系统大体由附图标号701表示。
系统701可包括输液针组件703、手持式超声波成像器705、神经刺激器引线706、流体接收器707、蠕动泵709和脚踏板组件713中的一个或多个。现将在下文中进一步讨论前述部件中的每个。
可以与输液针组件13类似的输液针组件703可以是常规的，并且可以包括输液针717和针座719。输液针717可以是具有锋利远端720的大体管状或者否则是指状可抓住构件，并且可具有例如约25mm至约150mm的长度和例如约25规格至约18规格的外径。针座719可以是大体管状构件，其可以围绕输液针717被同轴地定位并且被固定到输液针717。
手持式超声波成像器705可以与系统11的手持式超声波成像器15类似并且可以以类似方式使用。
神经刺激器引线706可以与系统101的神经刺激器引线106类似并且可以以类似方式使用。
如果需要，手持式超声波成像器705和神经刺激器引线706中的一者或两者可以从系统701省略。
流体接收器707可以包括常规注射器或其他流体接收器，诸如但不限于静脉注射流体袋。
蠕动泵709可以用于将流体从流体接收器707泵送到输液针717或者将流体从输液针717泵送到流体接收器707，该蠕动泵709可以通过第一长度的管材721被流体联接到流体接收器707，并且可以通过第二长度的管材723被流体联接到输液针组件703。现在参照图28、图29、图30(a)和图30(b)，更详细地示出蠕动泵709。
泵709可以包括外壳741、马达743、马达磁体745、上部磁体垫圈747、凸块垫圈749、辊751、硅树脂管753、公鲁尔接头755、母鲁尔接头757、旋钮759、管止挡件761和电缆应变消除件763中的一个或多个。现将在下文中进一步讨论前述部件中的每个。
外壳741可以包括马达盖765。也在图31(a)和图31(b)中单独示出的马达盖765可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。马达盖765可以包括管状部分767和凸块部分769。除了小开口775外，管状部分767可以包括可以是敞开的第一端771、可以是闭合的第二端773和横截面可以为大体D形的侧壁777。开口775可以用于接收电缆应变消除件763，其进而可以用于接收电缆897。一对弹性指状件779可以从开口775的相对侧上的第二端773大体纵向延伸。指状件779可以用于牢固地接收马达743。凸块部分769可以经设定形状以包括与组件的夹具151类似的布抓取器，布抓取器包括由一对弹性指状件783和785至少部分限定的开口781。
外壳741还可以包括外壳主体787。也在图32(a)和图32(b)中单独示出的外壳主体787可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。外壳主体787可以经设定形状以包括开口789，开口789可以适于接收马达磁体745、凸块垫圈749、上部磁体垫圈747和硅树脂管753。外壳主体787也可以经设定形状以包括狭槽791，该狭槽791可以适于以管止挡件761可以在狭槽791内可滑动调节这样的方式接收管止挡件761。外壳主体787另外可以经设定形状以包括一对沟槽793和795，该对沟槽可以适于接收硅树脂管753的相对端。外壳主体787还可以经设定形状以包括可以适于接收母鲁尔接头757的第一隔室797和可以适于接收公鲁尔接头755的第二隔室799。
外壳741还可以包括外壳盖801。也在图33(a)和图33(b)中单独示出的外壳盖801可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。可以经设定形状以与外壳主体787配合的外壳盖801可以包括第一开口803，第一开口803可以适于以轴805可以在开口803内可自由旋转这样的方式同轴接收旋钮759的轴805。外壳盖801也可以包括第二开口807，第二开口807可以适于以管止挡件761可以在第二开口807内可滑动调节这样的方式接收管止挡件761。外壳盖801可以另外地经设定形状以包括一对沟槽809和811，该对沟槽可以适于接收硅树脂管753的相对端。外壳盖801还可以经设定形状以包括可以适于接收母鲁尔接头757的第一隔室813和可以适于接收公鲁尔接头755的第二隔室815。
也在图34中单独示出的马达743可以是常规的双向DC马达。马达743可以包括可旋转轴817。
也在图35(a)和图35(b)中单独示出的马达磁体745可以被定位在外壳主体787的开口789内，并且可以经设定形状以包括基座819和轴821，其中轴821可以从基座819向上延伸。轴821可以包括腔体823，腔体823可以经适当地设定尺寸，从而以轴821可以被机械地联接到马达743的可旋转轴817用于旋转这样的方式接收马达743的可旋转轴817。
也在图36(a)和图36(b)中单独示出的上部磁体垫圈747可以被定位在外壳主体787的开口789内，并且可以经设定形状以包括基座831。基座831可以经设定形状以包括适于接收马达磁体745的轴821的孔832。第一突出部833可以从基座831同轴地向上延伸，并且第二突出部835可以从基座831偏离轴线向上延伸。第三突出部837可以从第一突出部833同轴地向上延伸。孔839可以被提供在第三突出部837中。孔839可以经适当地设定尺寸，从而以第三突出部837可以被机械地联接到旋钮759的轴805用于旋转这样的方式接收旋钮759的轴805。以这种方式，如将在下文中进一步讨论，旋钮759的手动旋转可以用于实现上部磁体垫圈747的旋转，例如以使第二突出部835与管止挡件761对准。
凸块垫圈749可以被定位在马达磁体745和上部磁体垫圈747之间，其中凸块垫圈749具有开口841，马达磁体745的轴821可以被同轴插入穿过该开口841。马达磁体745、上部磁体垫圈747和凸块垫圈749的组合可以充当磁性离合器，其中当流体路径中的压力超过预定阈值时，上部磁体垫圈747从马达磁体745的旋转分离。
如能够容易理解的，泵709可以被修改，以用机械离合器替换上述磁性离合器，机械离合器在预定扭矩下滑移以限制传递至泵送机构的力。替代地，电流限制器可以被放置在电池和马达之间以限制所传递的扭矩，或者压力限制开关可以被提供在流体路径中以切断马达的电源，或者减压阀可以被提供以通过从流体路径倾倒流体来减轻压力。
也在图37中单独示出的辊751可以被同轴地安装在上部磁体垫圈747的第二突出部835上方。辊751可以经适当地设定尺寸以充分接合硅树脂管753，从而夹紧关闭硅树脂管753。以这种方式，当上部磁体垫圈747旋转时，辊751可以用来迫使流体沿硅树脂管753的纵向轴线。
也在图38中单独示出的硅树脂管753可以具有第一端851、第二端853和环状部分855。第一端851可以被定位在外壳主体787的沟槽793中和外壳盖801的沟槽809中。第二端853可以被定位在外壳主体787的沟槽795中和外壳盖801的沟槽811中。环状主体855可以被安置在上部磁体垫圈747的基座831上，并且可以围绕上部磁体垫圈747的第一突出部833和第二突出部835被卷绕。
也在图39(a)和图39(b)中单独示出的公鲁尔接头755可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的大体管状一体结构。公鲁尔接头755可以经设定形状以包括第一端861和第二端863。第一端861可以适于插入硅树脂管753的第二端853中。第二端863可以适于与第二管材723(参见图27)上的母连接器(未示出)配合。
也在图40(a)和图40(b)中单独示出的母鲁尔接头757可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的大体管状一体结构。母鲁尔接头757可以经设定形状以包括第一端865和第二端867。第一端865可以适于插入硅树脂管753的第一二端851中。第二端867可以适于与第一管材721(参见图27)上的公连接器(未示出)配合。
也在图41中单独示出的旋钮759可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。旋钮759可以包括头部871和轴805。轴805可以经适当地设定尺寸以用于插入穿过外壳盖801中的开口803，并且与上部磁体垫圈747的孔839接合。
也在图42(a)和图42(b)中单独示出的管止挡件761可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。管止挡件761可以经设定形状以在第一端881处具有相对较大的厚度并且在第二端883处具有相对较小的厚度。管止挡件761的非均匀厚度的原因在下文中阐述。
在系统701中包括泵709的前提是在无需以传统方式操纵注射器的情况下允许自动地泵送流体。然而，在某些条件下，手动泵送流体可以是基本的或期望的。因此，泵709应该被设计成允许流体在注射器控制下通过泵709的自由流动，并且允许对医生来说相同的注射器灵巧性和背压灵敏度。
为此，泵709可以在手动模式和自动模式之间调节。自动模式可被理解成意指电动马达在手不在注射器上的情况下移动转子并且泵送流体。关于为什么手动模式可以是需要的或期望存在若干原因：(1)如果马达在药物施用的注入或抽吸的半途中发生故障；(2)如果医生选择用附接到注射器的输出端口的泵手动填充注射器；(3)如果医生选择手动地填装泵外壳、管材和针而不是利用马达自动地填装。
为了允许泵709具有手动模式能力，泵709包括可调节背板，即管止挡件761，其中管材交叉到或者循环到其本身上。管止挡件761的厚度被设计成使得其能够实现两种“状态”—在管外壳中的特定点处的管压缩或非压缩。为此，管止挡件761具有一个厚端和一个薄端。两端之间的轮廓是斜面，该斜面在管止挡件761从其压缩位置移动到非压缩位置时允许从一种状态平滑过渡到另一种状态。
在关闭马达的情况下，通过使用旋钮759，可以将辊751手动旋转到管交叉点。手动地定位辊751确保辊751与管止挡件761对准。这是因为马达可以在其360度旋转路径中的任何地方停止。当辊751被对准并且管止挡件761由操作者滑动到非压缩条件中时，流体能够在没有限制的情况下自由地穿过硅树脂管753。恢复自动模式(马达提供动力的模式)如同将管止挡件761滑动回压缩位置中一样简单。
如能够理解的，虽然泵709在本文中被描述为包括单个辊751的类型，但泵709可以被修改以包括多个辊。
现在返回参照图27，与脚踏板组件601相同的脚踏板组件713可以由电缆891被电联接到连接器893。连接器893进而可以被连接到连接器895，连接器895进而可以由电缆897被电联接到马达743(参见图29)。
应当认识到，可以由一对常规的脚踏板或由与脚踏板501类似的一对脚踏板替换脚踏板组件713。
如果需要，可能除了手持式超声波成像器705外，系统701的一个或多个部件以及实际上优选地系统701的所有部件可以是一次性、单次使用的物品。这种单次使用特征可以是期望的，因为其在手术室或外科手术中心环境中可提供确保系统701无菌的便利方式。
现在参照图43，其示出根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统的第四实施例，该系统大体由附图标号901表示。
系统901可以包括注射器903、输液针组件905、延伸管材907、泵909、第一脚踏板911和第二脚踏板913中的一个或多个。虽然未示出，但系统901也可以包括手持式超声波成像器和神经刺激器引线中的一者或两者。
注射器903、输液针组件905和延伸管材907可以是常规的。第一脚踏板911和第二脚踏板913可以采取本文所讨论的常规或新颖脚踏板或脚踏板组件中的任何一种的形式。
泵909可以包括母鲁尔连接器(未示出)，该母鲁尔连接器可以被直接连接到注射器903的公鲁尔连接器917。泵909还可以包括分别控制远侧阀隔膜927、泵隔膜929和近侧阀隔膜931的三个螺线管921、923和925。当被提供动力时，微控制器933具有三种状态：非泵送、注入和抽吸。在非泵送状态中，隔膜处于正常打开位置，因此存在从泵909的近端941到泵909的远端943的畅通流体路径。在注入状态或抽吸状态中，螺线管921、923和925各自按时间排序，以从泵909的一端抽吸，其中阀927和931中的一个打开，并且阀927和931中的另一个被闭合，并且其中抵靠压缩弹簧945的力将泵隔膜929推动到上位置。在下一个时间序列中，阀927和931从打开反转到闭合并且从闭合反转到打开，并且泵隔膜929被允许由弹簧945驱动。由弹簧945的位移和弹簧常数的乘积除以隔膜929的面积设定流体压力限制。流动速率将由时序和流体路径中的压力的固定速率被确定。时序越高，流动速率越高。压力越高，流动速率越低。在流体路径阻塞的事件中，流体压力将积聚，这将减小泵隔膜929的线性位移直到其最终在最大允许压力下没有位移，从而将流动速率减小至零。这种泵具有流体路径中可允许的最大压力和作为流体路径中压力的函数的可变流动速率。通过比较，大多数传统注射器泵具有受控的流动速率，其带有最大压力限制阈值。
现在参照图44，其示出根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统的第五实施例，该系统大体由附图标号951表示。
系统951可以包括注射器953、输液针组件955、延伸管材957、泵959、第一脚踏板961和第二脚踏板963中的一个或多个。虽然未示出，但系统951也可以包括手持式超声波成像器和神经刺激器引线中的一者或两者。
输液针组件955和延伸管材957可以是常规的。第一脚踏板961和第二脚踏板963可以采取本文所讨论的常规或新颖脚踏板或脚踏板组件中的任何一种的形式。
泵959可以是气动泵，其在小于人们希望不超过的阈值压力的压力(例如用于神经阻滞程序的15psi)下泵送。端盖965可以被定位在注射器953的近侧凸缘967处，以在端盖965和柱塞969的远端之间形成密封腔体。气动端口971可以被提供在端盖965中，其接收正气动规格压力，以通过远侧地驱动柱塞969注入利用脚踏板961和963施加在气动泵959上的压力限制的等同物，或者接收负气动规格压力，以通过近侧地驱动柱塞969抽吸。
现在参照图45，其示出根据本发明的用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从患者抽取流体的系统的第六实施例的局部示意透视图，该系统大体由附图标号1001表示。
系统1001可包括输液针组件1003、手持式超声波成像器1005、神经刺激器引线1006、注射器/泵组件1007和脚踏板组件1009中的一个或多个。现将在下文中进一步讨论前述部件中的每个。
可以与输液针组件13类似的输液针组件1003可以是常规的，并且可以包括输液针1017和针座1019。输液针1017可以是具有锋利远端1020的大体管状构件，并且可具有例如约25mm至约150mm的长度和例如约25规格至约18规格的外径。针座1019可以是大体管状或者否则是指状可抓住构件，其可以围绕输液针1017被同轴定位并且被固定到输液针1017。
手持式超声波成像器1005可以与系统11的手持式超声波成像器15类似并且可以以类似方式使用。
神经刺激器引线1006可以包括电线1021或其他导电构件，电线1021具有插入针座1019中并且与输液针1017接触的第一端和联接到导电连接器1025的第二端。在电线1021的第一端和第二端之间的电线1021长度的至少一部分可以被同轴地覆盖有电绝缘夹套(未示出)。连接器1025可以被联接到电流源，并且神经刺激器引线1006可以以上述方式使用，以致使由输液针1017接触的身体部分不自觉地颤搐，从而向医师提供输液针1017的位置的视觉指示器。
如果需要，可以从系统1001省略手持式超声波成像器1005和神经刺激器引线1006中的一者或两者。
也在图46(a)至图46(c)中单独示出的注射器/泵组件1007可以包括注射器1031、泵1033和适配器1034。现将在下文中进一步讨论前述部件中的每个。
注射器1031可以用于保持待对患者施用的一定量的流体，诸如药物(例如，麻醉剂)，或者用于保持从患者抽吸的一定量的流体。注射器1031可以包括注射器主体1041、注射器柱塞1043和密封件1045。
可以与注射器主体141类似的注射器主体1041可以包括经设定形状以限定大体圆柱形主要部分1071的一体管状构件，该主要部分1071具有设置在其近端处的凸缘1073并且具有设置在其远端处的公鲁尔连接器1075。公鲁尔连接器1075可被适当地构造成与可用于使注射器主体1041和输液针组件1003流体互连的一定长度的管材1035的近端上的母鲁尔连接器(未示出)配合。在注射器主体1041的主要部分1071上可以提供标记1077以指示注射器主体1041内存在的流体体积。在所示的实施例中，注射器主体1041可经设定尺寸以保持约20ml的流体；然而，注射器主体1041不必这样设定尺寸，而是可以经设定尺寸以保持大于20ml的流体(例如，多至60ml或更多)或小于20ml的流体(例如，下至10ml或更少)。注射器主体1041可以由刚性透明的医用聚合物或类似材料模制而成或以其他方式制成。
也在图47中单独示出的并且可以与注射器柱塞143类似的注射器柱塞1043可以包括细长的一体构件，其可以由刚性的医用聚合物或类似材料模制而成或以其他方式制成。注射器柱塞1043可以经设定形状以包括横截面为大体半环形的柱状部分1081。齿条1083可以沿柱状部分1081的长度的至少一部分在柱状部分1081的内部表面上形成，齿条1083的目的将在下文中变得显而易见。端构件、端盖或套环1085可以被提供在柱状部分1081的远端处。端构件1085的远端1086-1可以适于在其上接收密封件1045。端构件1085的近端1086-2可以适于接合注射器主体1041的内部上的圆周肋形件(未示出)，以界定注射器柱塞1043相对于注射器主体1041的近侧移动。柄部1089可以被提供在柱状部分1081的近端处。
可以与密封件145类似的密封件1045可以是常规的。如上所述，密封件1045可以被安装在注射器柱塞1043的远端1086-1上，并且可以经适当地设定尺寸以在注射器主体1041和注射器柱塞1043之间提供流体密封。
泵1033可以通过适当地驱动注射器柱塞1043相对于注射器主体1041的平移移动用于从注射器1031排出流体或者将流体汲取到注射器1031中，该泵1033可以包括外壳主体1047、外壳盖1049、电源1051、控制装置1053、锁定夹具1055、马达1057和齿轮1059。现将在下文中进一步讨论前述部件中的每个。
也在图48(a)至图48(e)中单独示出的外壳主体1047可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。可以采取大体矩形槽的形式的外壳主体1047可以经设定形状以包括底壁1091、第一侧壁1093、第二侧壁1095、第一端壁1097、第二端壁1099和敞开的顶部。多个壁、隆起部和其他结构特征可以从外壳主体1047的底壁1091向上延伸或以其他方式被提供在外壳主体1047的底壁1091中。作为一个此类特征的示例，多个横向开口1101、1103、1105和1107可以被提供在接近底壁1091的四个拐角的底壁1091中。作为另一个此类特征的示例，多个中空柱子1111、1113、1115和1117可以从底壁1091向上延伸，所述中空柱子可以分别与横向开口1101、1103、1105和1107对准。中空柱子1111、1113、1115和1117可以分别用于接收螺杆1112、1114、1116和1118，以用于将外壳主体1047和外壳盖1049联接在一起。作为另一个此类特征的示例，多个壁1121、1123和1125可以从底壁1091向上延伸，并且可以在第一侧壁1093和第二侧壁1095之间延伸。壁1121、1123和1125的顶表面可以经适当地设定形状以接收横跨其上铺放的一对电池。
作为另一个此类特征的示例，多个凸出部1131、1133和1135可以从底壁1091向上延伸，并且可以经适当地布置以接收马达1057的底端。作为另一个此类特征的示例，一对壁1137和1138可以从接近于形成于第一侧壁1093中的凹槽1141的底壁1091向上延伸。壁1137和1138可以结合地限定可以用于可滑动地接收锁定夹具1055的一部分的空间1139。壁1137也可以是有狭槽的，以接收用于支撑控制装置1053的止动夹具1056的一部分。作为另一个此类特征的示例，从底壁1091向上延伸的隆起部1042可以被定位在空间1139中，以用于接合用于偏置锁定夹具1055的弹簧。作为另一个此类特征的示例，壁1143可以从底壁1091向上延伸，并且可以在第一侧壁1093和第二侧壁1095之间延伸。壁1143可以经适当地设定尺寸，使得其顶表面可以为安置在其上的控制装置1053的电路板提供机械支撑。
也在图49(a)至图49(e)中单独示出的外壳盖1049可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。可以采取大体矩形倒槽的形式的外壳盖1049可以经设定形状以包括顶壁1147、第一侧壁1149、第二侧壁1151、第一端壁1153、第二端壁1155和敞开的底部。外壳盖1049可以相对于外壳主体1047被适当地设定尺寸，使得外壳盖1049可以被固定到外壳主体1047，从而结合地限定用于接收泵1033的一个或多个部件的腔体。多个壁、隆起部和其他结构特征可以从外壳盖1049的顶壁1147延伸或以其他方式被提供在外壳盖1049的顶壁1147中。作为一个此类特征的示例，多个中空柱子1161、1163、1165和1167可以从顶壁1147向下延伸，并且可以被定位成使得插入穿过中空柱子1111、1113、1115和1117的螺杆1112、1114、1116和1118可以被接收在其中，由此外壳盖1049和外壳主体1047可以被结合在一起。中空柱子1161、1163、1165和1167可以是具有内螺纹的，以接收螺杆1112、1114、1116和1118，或者可以使可以螺纹接合螺杆1112、1114、1116和1118的内螺纹套管(未示出)安装在其内。
作为另一个此类特征的示例，多个中空柱子1171和1173可以从顶壁1147向下延伸，并且可以被定位成使得插入穿过控制装置1053的电路板的螺杆(未示出)可以被接收在其中，由此电路板可以被联接到外壳盖1049。中空柱子1171和1173可以是具有内螺纹的，以接收此类螺杆，或者可以使可以螺纹接合此类螺杆的内螺纹套管(未示出)安装在其内。作为另一个此类特征的示例，横向开口1179可以被提供在外壳主体1047的顶壁1147中，并且围绕横向开口1179的套环1181可以从顶壁1147向上延伸一短距离。横向开口1179和套环1181可以针对齿轮1059被适当地设定尺寸，以使齿轮1059贯穿其向上延伸。作为另一个此类特征的示例，多个壁1185、1187、1189和1191可以从顶壁1147向下延伸，并且可以经适当地布置以共同限定隔室，马达1057的一部分可以被接收在该隔室中。
作为另一个此类特征的示例，顶壁1147可以经设定形状以包括第一凹入部1193和/或第二凹入部1195。第一凹入部1193可以经适当地设定大小和形状以配合地接收注射器主体1041。第二凹入部1195可以经适当地设定大小和形状以配合地接收适配器1034。更具体地，第二凹入部1195可以包括第一侧部分1201、第二侧部分1203和中心部分1205。第一侧部分1201可以是朝向中心部分1205向下倾斜的，并且可以经设定形状以包括向上突出部1211。第二侧部分1203可以是朝向中心部分1205向下倾斜的，并且可以经设定形状以包括向上突出部1213。中心部分1205可以向下延伸到第一侧部分1201和第二侧部分1203下方，并且可以经设定形状以包括开口1215，锁定夹具1055的一部分可以可移除地插入穿过该开口1215。一对壁1221和1223可以从接近于形成于第一侧壁1149中的凹槽1224的顶壁1147的下侧向下延伸，并且可以用于限定可以可滑动地接收锁定夹具1055的一部分的空间1225。壁1221和1223可以是阶梯状或以其他方式被设定形状以界定锁定夹具1055在空间1255中的滑动移动。作为另一个此类特征的示例，一个或多个肋形件1231可以从顶壁1147向下延伸，以接合控制装置1053的电路板。
作为另一个此类特征的示例，顶壁1147可以被提供有一个或多个横向开口(未示出)，所述一个或多个横向开口可以用作控制装置1053上关于系统1001正在以注入模式操作的LED或其他视觉指示器的窗口。另外地或替代地，顶壁1147可以被提供有一个或多个横向开口(未示出)，所述一个或多个横向开口可以用作控制装置1053上关于系统1001正在以抽吸模式操作的LED或其他视觉指示器的窗口。如能够理解的，代替在顶壁1147中提供横向开口以用作窗口，外壳盖1049可以由透明或半透明材料制成。
电源1051可以包括一个或多个常规电池，并且更具体地，可以包括一个或多个常规的一次性AAA电池。虽然电源1051在本实施例中被示为由两个电池1241和1243组成，但电源1051可以具有少至一个电池或者多达三个或更多个电池。
控制装置1053可以是印刷电路板1251的形式，印刷电路板1251可以以上述方式被联接到外壳盖1049的下侧。印刷电路板1251可以经配置以基于脚踏板组件1009的致动控制马达1057的致动。印刷电路板1251另外地可以以本文所公开的方式中的任何一种进行配置，以当流体路径内的流体压力超过预定阈值时致使马达1057停止，即使脚踏板组件1009正被致动。例如，印刷电路板1251可以包括如上述结合图21的控制装置111'布置的电流感测电路、电阻器和断路开关。印刷电路板1251可以另外地配备有可用于提供系统1001正在以注入模式操作的视觉或其他指示的一个或多个LED1255和1257或其他指示器，并且/或者可以配备有可用于提供系统1001正在以抽吸模式操作的视觉或其他指示的一个或多个LED1259和1261或其他指示器。作为将注入模式与抽吸模式区分开的器件，LED1255和1257可以发出一个或多个第一颜色的光，并且LED1259和1261可以发出与一个或多个第一颜色不同的一个或多个第二颜色的光。电池1241和1243可以通过常规器件(诸如导电夹具)被联接到印刷电路板1251的下侧，并且可以由外壳主体1047的壁1121、1123和1125支撑。
也在图50(a)至图50(d)中单独示出的锁定夹具1055可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。锁定夹具1055可以包括大体矩形形状的块1271。块1271进而可以具有前部1273、后部1275、顶部1277、底部1279、第一侧1281和第二侧1283。后部1275可以相对于块1271的其他表面略微扩大，以便提供周边唇缘1285。锁定夹具1055可以另外地包括可以从块1271的后部1275向后延伸的臂1291。指状件1293可以从臂1291的后端成一角度(例如大体垂直地)延伸。指状件1293可以向前弯曲以形成棘爪1295。锁定夹具1055还可以包括从后部1275向后延伸并且延伸到臂1291下方的块1297。柱子1299可以从大体平行于臂1291并且在臂1291下方的块1297向后延伸。柱子1299可以用于将卷簧1301同轴地安装在其上。
锁定夹具1055可以经适当地设定尺寸，使得块1271可以被可滑动地安装在由外壳主体1047的凹槽1141和外壳盖1049的凹槽1224结合地形成的开口内，其中块1271由周边唇缘1285被保持在所述开口内。锁定夹具1055的柱子1299可以被可滑动地安装在外壳主体1047的壁1137和1138之间的空间1139内，并且可以通过卷簧1301沿凹槽1141和1224的方向被偏置，卷簧1301的远端可以接合隆起部1042。臂1291、指状件1293和棘爪1295可以经适当地设定尺寸，使得当卷簧1301不因操作者压下块1271而压缩时，棘爪1295可以充分地延伸穿过外壳盖1049中的开口1215，以可锁定地接合搁置在第二凹入部1195的中心部分1205中的适配器1034的一部分，并且使得当卷簧1301由于操作者压下块1271而被充分压缩时，棘爪1295可以从开口1215被充分抽出，以便不接合适配器1034，从而使适配器1034能够从泵1033抽出。
马达1057可以是例如常规的双向DC马达，该马达可以通过电线(未示出)或其他合适器件被电联接到控制装置1053。马达1057可以包括横截面可以为大体D形的可旋转轴1371。马达1057可以经适当地设定尺寸以由外壳主体1047的凸出部1131、1133和1135以及外壳盖1049的壁1185、1187、1189和1191牢固地接收。
也在图51(a)和图51(b)中单独示出的齿轮1059可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。齿轮1059可以经适当地设定形状以包括基座部分1381和齿状轮1383。基座部分1381可以包括纵向延伸孔1384，该纵向延伸孔1384可以经适当地设定尺寸以接收可旋转轴1371，使得齿轮1059可以被联接到轴1371用于旋转。齿轮1059可以借助于六角承窝1391被固定到轴1371，该六角承窝1391被插入基座部分1381的孔1393中。齿状轮1383可以经适当地设定尺寸，使得当注射器1031被联接到泵1033时，齿轮1059与注射器柱塞1043的齿条1083形成接合，并且齿轮1059的旋转致使注射器柱塞1043相对于注射器主体1041平移地移动，从而导致流体从注射器主体1041排出或者导致将流体吸入注射器主体1041中，这取决于移动注射器柱塞1043的方向。
泵1033可以另外地包括通电/断电开关(未示出)。
适配器1034可以被固定地和同轴地安装在注射器1031上，并且可以用于将注射器1031机械联接到泵1033/将注射器1031从泵1033机械分离，该适配器1034可以包括顶部部分1401和底部部分1403。顶部部分1401和底部部分1403可以是形状互补的，并且可以通过粘合剂、焊接、机械器件或其他合适器件而被彼此结合。也在图52(a)至图52(c)中单独示出的顶部部分1401可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。顶部部分1401可以经设定形状以包括顶壁1403、第一侧壁1405、第二侧壁1407、第一端壁1409、第二端壁1411和敞开的底部。顶壁1403可以经设定形状以与注射器凸缘1073的形状相符。第一侧壁1405可以包括凹槽1415，凹槽1415可以经设定形状以接收操作者用于操纵适配器1034的第一手指，并且第二侧壁1407可以包括凹槽1417，凹槽1417可以经设定形状以接收操作者用于操纵适配器1034的第二手指。多个内壁1421和1423可以从顶壁1403向下延伸，并且可以从第一侧壁1405延伸到第二侧壁1407。内壁1421可以平行于第一端壁1409延续，并且可以限定具有顶壁1403、第一端壁1409、第一侧壁1405和第二侧壁1407的第一隔室1425。内壁1421可以包括凹槽1427，并且第一端壁1409可以包括凹槽1429。凹槽1427和1429可以经设定形状以配合地接收横跨其上的注射器主体1401。内壁1423可以平行于内壁1421延续，并且可以限定具有顶壁1403、内壁1421、第一侧壁1405和第二侧壁1407的第二隔室1431。第二隔室1431可以经设定形状以配合地接收注射器凸缘1073的一部分。内壁1423可以包括凹槽1433，并且第二端壁1411可以包括凹槽1435。凹槽1433和1435可以经设定形状，从而以注射器柱塞1043可以横跨其上可滑动地安装这样的方式配合地接收注射器柱塞1043。
也在图53(a)至图53(c)中单独示出的底部部分1403可以是由合适的坚固材料(诸如合适的聚合物、金属或其他材料)模制而成或以其他方式制成的一体结构。底部部分1403可以经设定形状以包括底壁1453、第一侧壁1455、第二侧壁1457、第一端壁1459、第二端壁1461和敞开的顶部。底壁1453可以包括横向开口1463，横向开口1463可以经适当地设定尺寸和定位以允许齿轮1059从其中穿过，使得齿轮1059可以接合注射器柱塞1043的齿条1083。底壁1453可以另外地包括从该底壁1453向下延伸的突出部1465。突出部1465可以经设定形状以与外壳盖1049的第二凹入部1195的中心部分1205配合。此外，突出部1465可以包括开口1466，开口1466可以与锁定夹具1055的棘爪1295配合，使得适配器1034可以被锁定地安装在泵1033上。底壁1453还可以包括一对铰接安装的弹簧凸块1467和1469。弹簧凸块1467和1469可以经适当地设定形状以分别与外壳盖1049的第一侧部分1201和第二侧部分1203配合，并且分别弹性地接合凸出部1211和1213。
底部部分1403的第一侧壁1455可以包括凹槽1471，凹槽1471可以与顶部部分1401的凹槽1415对准以接收操作者用于操纵适配器1034的第一手指，并且第二侧壁1457可以包括凹槽1473，凹槽1473可以与顶部部分1401的凹槽1417对准以接收操作者用于操纵适配器1034的第二手指。多个内壁1485和1487可以从底壁1453向下延伸，并且可以从第一侧壁1455延伸到第二侧壁1457。内壁1485可以平行于第一端壁1459延续，并且可以限定具有底壁1453、第一端壁1459、第一侧壁1455和第二侧壁1457的第一隔室1489。内壁1485可以包括凹槽1491，并且第一端壁1459可以包括凹槽1493。凹槽1491和1493可以经设定形状以配合地接收横跨其上的注射器主体1401。内壁1487可以平行于内壁1485延续，并且可以限定具有底壁1453、内壁1485、第一侧壁1455和第二侧壁1457的第二隔室1495。第二隔室1495可以经设定形状以配合地接收注射器凸缘1073的一部分。内壁1487可以包括凹槽1497，并且第二端壁1461可以包括凹槽1499。凹槽1497和1499可以经设定形状，从而以注射器柱塞1043可以横跨其上被可滑动地安装这样的方式配合地接收注射器柱塞1043。
也在图54(a)和图54(b)中单独示出的脚踏板组件1009可以包括印刷电路板1501、多个可弹性压缩管1503-1和1503-2、多个插头1505-1和1505-2以及电缆1507。现将在下文中进一步讨论前述部件中的每个。
印刷电路板1501可以包括电路板1511。电路板1511进而可以是具有第一部分1513和第二部分1515的细长构件。电路板1511可以是充分柔性的，以使第一部分1513能够朝向第二部分1515挠曲，或者反之亦然。一个或多个压力致动开关1517可以被安装在第一部分1513上，并且一个或多个压力致动开关1519可以被安装在第二部分1515上。开关1517和1519可以经配置使得开关1517中的至少一个的致动可以致使泵1033以注入模式操作，并且开关1519中的至少一个的致动可以致使泵1033以抽吸模式操作，或者反之亦然。
可弹性压缩管1503-1和1503-2可以是由吹塑聚乙烯或在径向压缩之后迅速返回至其初始形状的类似合适的材料模制而成或以其他方式制成的弹性构件。管1503-1可以经适当地设定形状以接收电路板1501的第一部分1513，并且管1503-2可以经适当地设定形状以接收电路板1502的第二部分1515。优选地，管1503-1和1503-2相对于印刷电路板1501尺寸略微小一些，使得当印刷电路板1501被插入其中时，管1503-1和1503-2通过印刷电路板1501略微扩张。以这种方式，无论管1503-1和1503-2在地板或类似表面上的静止旋转位置如何，当操作者踩在管1503-1或管1503-2上时，操作者的脚迅速踩在可用管上确保了印刷电路板的1501的合适取向，用于致动期望的压力致动开关。管1503-1和1503-2在大小、形状、构造和外观上可以大体彼此相同，或者可以被不同地标记和/或着色以表示它们被压下所造成的不同效果，例如注入或抽吸。如能够理解的，虽然管1503-1和1503-2在本实施例中被示为在端对端配置中彼此直接接触，但管1503-1和1503-2可以例如使用合适的管状构件被彼此间隔开。此外，应当理解，管1503-1和1503-2可用单个管替换，所述单个管具有的长度等于管1503-1和1503-2的组合长度。
可用于插在管1503-1的外侧端的插头1505-1可以利用过盈配合和粘合剂而被安装在管1503-1中。可用于插在管1503-2的外侧端的插头1505-2可以利用过盈配合和粘合剂而被安装在管1503-2。插头1505-1可以经设定形状以包括纵向孔1521，电缆1507的第一端1523可以被插入穿过该纵向孔1521。电缆1507的第一端1523可以被联接到印刷电路板1501并且可以使用扎线带1525被固定到该印刷电路板1501。电缆1523的第二端1526可以被提供有音频插头1527，该音频插头1527可以被可移除地联接到插座1528，插座1528被安装在泵1033中的印刷电路板1251上并且通过外壳盖1049的开口1529是可触及的。
为了使系统1001做好准备用于将流体注射到患者体内，可以首先预备好注射器/泵1007。这可以优选地在注射器1031和适配器1034的组合从泵1033分离时通过手动地将注射器柱塞1043缩回到注射器主体1041内同时与其附接的公鲁尔连接器1075或流体引导构件被插入期望流体中来完成。然后，注射器1031和适配器1034的组合可以首先通过使适配器1034与泵1033对准而被联接到泵1033，使得适配器1034的开口1463被定位在泵1033的齿轮1059上方，并且使得适配器1034的突出部1465被定位在泵1033的第二凹入部1195的中心部分1205上方。接着，通过将适配器1034的突出部1465向下插入第二凹入部1195的中心部分1205中直到锁定夹具1055的棘爪1295扣合锁定到突出部1465的开口1466中，适配器1034可以与泵1033形成锁定接合。上述的将适配器1034和泵1033扣合锁定在一起是通过使插入穿过适配器1034的开口1463的齿轮1059与柱塞1043的齿条1083接合完成的。在如此预备好注射器/泵1007的情况下，输液针组件1003在尚未如此联接时可以被流体联接到注射器主体1041。输液针1017然后可以在期望位置处插入患者体内。为了将流体从注射器1031分配到患者体内，操作者踩在管1503-1上以致动定位在其内的开关1517中的至少一个(或者，如果管1503-1经配置用于抽吸或者管1503-2经配置用于注入，则操作者踩在管1503-2上以压下定位在其内的开关1519中的至少一个)。开关1517中的至少一个的致动致使LED1255和1257发出光，并且同时致使马达1057驱动齿轮1059抵靠齿条1083的旋转，使得柱塞1043致使从注射器1031分配流体。为了从患者抽吸流体，操作者踩在管1503-2上以致动定位在其内的开关1519中的至少一个(或者，如果管1503-1经配置用于抽吸或者管1503-2经配置用于注入，则操作者踩在管1503-1上以压下定位在其内的开关1517中的至少一个)。开关1519中的至少一个的致动致使LED1259和1261发出光，并且同时致使马达1057驱动齿轮1059抵靠齿条1083的旋转，使得柱塞1043致使流体被汲取到注射器1031中。在致动至少一个开关1517或至少一个开关1519期间的任何时候，如果流体路径中的压力超过预定阈值，则控制装置1053自动停止马达1057的操作。
为了将注射器1031和适配器1034的组合从泵1033移除，则人们可以朝向泵1033的内部充分滑动锁定夹具1055的块1271，使得锁定夹具1055的棘爪1295从突出部1465的开口1466抽出，并且同时可以升高注射器1031和适配器1034的组合远离泵1033。
如果需要，可能除了手持式超声波成像器1005和泵1033外，系统1001的一个或多个部件并且实际上优选地系统1001的所有部件可以是一次性、单次使用的物品。
如上所指出的，控制装置1053可以是控制电路的形式，控制电路使用串联电阻器(诸如1欧姆串联电阻器)感测马达电流。然后，所感测的马达电流用作注射器室中流体压力的代理。该压力是柱塞的驱动力的直接结果，并且由齿轮、齿条和马达扭矩确定。马达的扭矩性能与马达所汲取的电流完全成线性关系。与所得的注射器压力对应的马达电流足以在像麻醉剂注入程序的程序期间确定注入压力。通过将马达操作限制到可接受的电流范围，能够维持注入压力的可接受范围。
通过修改注射器柱塞的密封件和端盖设计，前述布置的替代方案将直接测量注射器室中的压力。更具体地，在密封件和端盖之间能够设计一空间，使得当注射器是空的并且没有流体时，密封件的近侧表面和柱塞端盖的远侧表面之间的间隙距离是已知的。当注射器包含流体时，注射器能够被操作，使得室流体压力高于大气压力。响应于密封件的远侧表面上增加的注射器流体压力，密封件的形状以减小密封件和柱塞端盖之间的间隙距离这样的方式而变化。间隙距离的这种变化与注射器的流体中压力直接相关。
上述间隙距离可以通过多个不同技术中的任何一种被测量。为了电力地测量间隙距离，从密封件和柱塞到具有导电接触电刷的注射器套环可以提供沿柱塞全长行进的两个导电路径，随后终止于泵外壳中的印刷电路板，以通过切断马达电流和扭矩控制流体压力。
前述间隙位移可被检测作为二进制信号或连续模拟信号。
用于检测间隙位移的二进制实施例的一个示例在图55中被示为注射器1601的一部分。如图55中能够看见的，密封件1603的近侧表面可以被提供有刚性压力板1605，该刚性压力板1605抵靠嵌入柱塞1611的远侧端盖1609中的点击开关1607推动。当存在阈值阻塞压力并且闭合间隙时，压力板1605激活点击开关1607，从而形成向操作者指示已经超过阈值压力的可听得见的声音。
作为二进制实施例的另一个示例，密封件的近侧表面可以由导电材料制成或者涂覆有导电材料，该导电材料使嵌入柱塞的远侧端盖中的触点短路。当存在阈值阻塞压力并且闭合间隙时，导电表面使触点闭合。闭合事件沿从柱塞到套环的导电路径传递到印刷电路板，其中控制电路终止马达电流和扭矩。
用于检测间隙位移的二进制实施例的一个示例在图56中被示为注射器1701的一部分。如图56中能够看见的，密封件1705的近侧表面1703和柱塞1709的端盖1707可以提供密封的气动室1710，用于检测注射器主体内的流体压力。气动通道1711可以从该密封室被形成并且被连接到安装在柱塞1709的导轨上的廉价的小型气动传感器装置1713。这种类型的此类气动传感器装置当前用于消费者血压测量医疗装置。来自此类装置的电信号可以沿从柱塞到套环的导电路径被传递到印刷电路板，其中电信号被转换为压力以确定是否终止马达电流和扭矩。
用于检测间隙位移的模拟实施例的另一个示例在图57中被示为注射器1801的一部分。如图57中能够看见的，密封件1803的近侧表面可具有安装在其上的导电元件1807，并且柱塞1805的端盖1804可具有安装在其上的导电元件1809。元件1807和1809可以用于电容地(即，作为两个平行电板)或电感地(即，作为两个平行线圈之间联接件)检测间隙距离。电容的或电感的电电信号可以沿从柱塞到套环的导电路径被传递到印刷电路板，其中电容或电感信号经处理以确定是否终止马达电流和扭矩。
用于检测间隙位移的模拟实施例的另一个示例具有可以是电阻性的导电元件，从而允许响应于密封件压力顺应性的两个表面的接触面积的变化对应于注射器流体压力。端盖的表面可以是平坦的，并且密封件的表面可以是凸状的，其中球形度与流体压力和密封件上的顺应性成比例。接触的两个表面之间的所得的电阻与流体压力成比例变化。来自该电阻性传感器的电信号可以沿从柱塞到套环的导电路径被传递到印刷电路板，其中电阻经处理以确定是否终止马达电流和扭矩。
另一个布置在图58(a)和图58(b)中被示为注射器1901。注射器1901可以包括注射器主体1903、注射器柱塞1905、密封件1907、适配器顶部部分1909、适配器底部部分1911、压力感测模块1913、母线1915和1917以及弹簧触点1919和1921。
在前述模拟实施例中，连续可变的测量也能够提供关于流体特性的附加信息。微型计算机软件处理可以被添加至印刷电路板，从而允许为操作者生成实时数据，诸如流动速率、实际压力监测和流体注射速度。也可以维持患者记录的程序信息。
应当注意的是，本发明不限于涉及使用局部麻醉的神经阻滞的应用。相反，本发明也可以用于关节注射(肌腱或肌肉)、深血管通路、吸入活组织检查、身体流体的抽吸、用于肿瘤的肿瘤化疗治疗的病灶内注射以及人体流体的一般受控注射或抽吸。本发明也具有在牙科和儿科方面的应用。在牙科，与较高的注射压力(300mmHg(5psi)和更高)相比较，已经发现100mmHg(2psi)或更小的初始注射压力与较少疼痛和焦虑相关(参见Kudo，“用于牙科局部麻醉的初始注射压力：对疼痛和焦虑的影响(InitialInjectionPressureforDentalLocalAnesthesia:EffectsonPainandAnxiety)”，《麻醉学进展(AnesthesiaProgress)》，52(3)：95-101(2005)，该文献通过引用被并入本文)。
应当注意的是，将双向驱动机构用在上述实施例中的任何一个的替代方案是借助于排空的抽吸瓶抽吸。
上述本发明的实施例旨在仅仅是示例性的，并且在不脱离本发明的精神的情况下，本领域的技术人员可以对其作出多种变化和修改。所有此类变化和修改旨在如在随附权利要求书中限定的本发明的范围内。

Claims (44)

1.一种用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从所述患者抽取流体的系统，所述系统包括：
a.输液针；
b.泵，所述泵适于被可操作地联接到所述输液针，用于形成穿过所述输液针的流体流动；和
c.免手持开关，所述免手持开关用于激活和/或停用所述泵。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括：用于保持一定量的流体的容器，所述容器与所述输液针流体连通。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述容器是注射器。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述泵被定位在所述注射器和所述输液针之间。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述泵是蠕动泵。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述蠕动泵是单个辊、360度蠕动泵。
7.根据权利要求3所述的系统，其中所述注射器包括注射器主体和注射器柱塞，并且其中所述泵驱动所述注射器柱塞相对于所述注射器主体的移动。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述泵是气动泵。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述泵包括齿轮，并且所述注射器柱塞包括可由所述齿轮驱动的齿条。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述注射器可移除地连接到所述泵。
11.根据权利要求4所述的系统，其中所述泵是活塞泵。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述活塞泵包括活塞，所述活塞的所述活塞力经由压缩弹簧被机械地限制。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述泵是双向泵，所述双向泵能够在所述输液针中交替地产生正流体流动和负流体流动。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述免手持开关是脚可控制的开关。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述脚可控制的开关包括可弹性压缩管和设置在所述可弹性压缩管的空隙内的压敏开关。
16.根据权利要求1所述的系统，其中所述泵包括用于使所述泵固定的布抓取器。
17.根据权利要求1所述的系统，还包括：控制装置，所述控制装置用于自动地防止所述输液针中的所述流体压力超过预定阈值。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述预定阈值为约10psi至20psi。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制装置包括减压阀，当所述流体压力接近所述预定阈值时所述减压阀放出流体。
20.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制装置包括机械或电磁离合器。
21.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制装置包括压力传感器和开关，当所述流体压力超过所述预定阈值时，所述开关切断至所述泵的电力。
22.根据权利要求21所述的系统，还包括：用于保持一定量的流体的注射器，所述注射器与所述输液针流体连通并且包括注射器主体、注射器柱塞和密封件，其中所述密封件通过流体压力是可变形的，并且其中所述压力传感器包括联接到所述注射器柱塞的第一部件和联接到所述密封件的第二部件。
23.根据权利要求21所述的系统，其中所述控制装置还包括用于连续地测量和报告一个或多个流体特性的器件。
24.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制装置包括最大扭矩限制器。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述最大扭矩限制器包括电流传感器、电阻器和断路开关。
26.根据权利要求1所述的系统，其中所述泵包括DC马达，所述系统还包括用于给所述DC马达提供电力的至少一个电池。
27.一种用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从所述患者抽取流体的方法，所述方法包括：
a.提供权利要求1所述的系统；
b.将所述输液针定位在所述患者体内的期望位置处；
c.使用所述免手持开关激活和停用所述泵。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述系统还包括控制装置，所述控制装置用于自动地防止所述输液针中的所述流体压力超过预定阈值。
29.一种脚可操作的开关，其包括：
a.具有空隙的弹性可压缩管；
b.设置在所述空隙中的弹性可压缩电路卷轴，所述弹性可压缩电路卷轴包括电绝缘材料片材和所述电绝缘材料片材上的两个导电元件，所述两个导电元件被布置在所述片材上，以便在所述弹性可压缩管被压缩时彼此进行接触。
30.根据权利要求29所述的脚可操作的开关，还包括：连接到所述两个导电元件中的一个的至少一个电池。
31.一种套件，其包括：
a.第一容器；
b.设置在所述第一容器内的注射器；
c.设置在所述第一容器内的泵，所述泵适于将流体泵送到所述注射器中和/或将所述流体泵送出所述注射器；和
d.第二容器，所述第一容器被设置在所述第二容器内，所述第二容器是吸塑包装容器，适用于操作所述泵的至少一个脚踏板并入所述吸塑包装容器中。
32.一种套件，其包括：
a.第一容器；
b.设置在所述第一容器内的注射器；
c.设置在所述第一容器内的泵，所述泵适于将流体泵送到所述注射器中和/或将所述流体泵送出所述注射器；和
d.适用于操作所述泵的脚踏板。
33.根据权利要求32所述的套件，其中所述脚踏板被并入吸塑包装容器中。
34.根据权利要求32所述的套件，其中所述脚踏板包括具有空隙的可弹性压缩管和设置在所述空隙中的可弹性压缩电路卷轴，所述可弹性压缩电路卷轴包括电绝缘材料片材和所述电绝缘材料片材上的两个导电元件，所述两个导电元件被布置在所述片材上，以便在所述可弹性压缩管被压缩时彼此进行接触。
35.一种吸塑包装容器，一个脚踏板并入所述吸塑包装容器中。
36.一种用于可控制地对患者施用流体和/或用于可控制地从所述患者抽取流体的系统，所述系统包括：
a.注射器，所述注射器包括注射器主体和注射器柱塞；
b.输液针，所述输液针被可操作地联接到所述注射器；
c.泵，所述泵包括马达和齿轮，所述齿轮能够与所述注射器柱塞接合，以驱动所述注射器柱塞相对于所述注射器主体的移动；
d.适配器，所述适配器用于选择性地接合所述齿轮和所述注射器柱塞；和
e.免手持开关，所述免手持开关用于激活和/或停用所述马达。
37.根据权利要求36所述的系统，其中所述免手持开关包括可弹性压缩管和设置在所述可弹性压缩管的空隙内的压敏开关。
38.根据权利要求36所述的系统，还包括：控制装置，所述控制装置用于自动地防止所述输液针中的所述流体压力超过预定阈值。
39.根据权利要求38所述的系统，其中所述预定阈值为约10psi至20psi。
40.根据权利要求38所述的系统，其中所述控制装置包括压力传感器和开关，当所述流体压力超过所述预定阈值时，所述开关切断至所述泵的电力。
41.根据权利要求40所述的系统，还包括：用于保持一定量的流体的注射器，所述注射器与所述输液针流体连通并且包括注射器主体、注射器柱塞和密封件，其中所述密封件通过流体压力是可变形的，并且其中所述压力传感器包括联接到所述注射器柱塞的第一部件和联接到所述密封件的第二部件。
42.根据权利要求40所述的系统，其中所述控制装置还包括用于连续地测量和报告一个或多个流体特性的器件。
43.根据权利要求38所述的系统，其中所述控制装置包括最大扭矩限制器。
44.根据权利要求43所述的系统，其中所述最大扭矩限制器包括电流传感器、电阻器和断路开关。
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