CN105492047A - 用于活塞和注射器接口的真空系统 - Google Patents

Abstract

在此提供了一种在活塞与柱塞之间的注射器接口。该注射器接口包括被构造成由注入器和注射器驱动的活塞。该注射器包括：注射器筒体，该注射器筒体具有近端和远端；以及柱塞，该柱塞具有近端、远端、和在它们之间延伸的侧壁。该柱塞被可滑动地插入该注射器筒体中，这样使得该柱塞的该侧壁抵靠该注射器筒体的内表面形成可移动密封。该活塞被构造成与该柱塞形成可移除的吸力接合，以便在该活塞被该注入器驱动时使该柱塞推进或缩回通过该注射器筒体。还提供了一种用于填充注射器的方法以及一个填充站，该注射器包括在活塞与柱塞之间的吸力接口，该填充站包括真空源诸如真空泵。

Description

用于活塞和注射器接口的真空系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年7月10日提交的美国临时申请号61/844,570和2014年3月20日提交的美国临时申请号61/968,097的优先权，这些申请的披露内容通过引用结合在此。

背景

披露领域

本披露涉及医用流体递送应用，并且具体地，涉及流体注入系统，这些流体注入系统包括注射器、流体注入器、以及在该注射器与该流体注入器之间的由可移除的吸力维持的接口。

相关领域的说明

在许多医学诊断和治疗过程中，执业医师(诸如内科医师)给患者注入流体。近年来，已经开发了用于流体(诸如造影介质)的加压注入的多种注入器致动的注射器和动力注入器，用于在诸如血管造影术、计算机断层摄影术(CT)、超声检查和磁共振成像的过程中使用。通常，这些动力注入器被设计成使用一次性或适于再装的注射器以预置流率递送预置量的造影剂。

自动注入机构典型地包括连接到具有线性致动器的动力注入器上的注射器。该线性致动器操作可移动的活塞，该活塞被构造成接合插入注射器的筒体中的柱塞。活塞与柱塞之间的接口或接合一般包括用于建立和维持活塞与柱塞之间的连接的机械锁定结构，诸如鲁尔锁紧头、螺纹、底切、销钉、转环、卡扣配合式连接件以及类似物。

柱塞/活塞接口应足够牢固，以便在近侧方向上使柱塞缩回通过筒体从而将流体抽吸到注射器中，并且以便在远侧方向上使柱塞推进通过筒体从而排出容纳在其中的流体。更确切地说，柱塞应能够以缓慢且受控的滑动方式被推进通过注射器筒体。然而，具有滑动关系的静止表面常常表现出对移动起始的阻力。对进入相对滑动关系的静止表面的移动和突然分离的这种初始阻力被称为“起动力”或“分离力”。移动阻力意味着一旦达到阈值压力，柱塞的初始前进运动就不是缓慢且受控的，而是突然的前进运动。活塞与柱塞之间的接合必须足够紧密和牢固以便克服分离力，尤其是在柱塞缩回以填充注射器时。如果活塞与柱塞之间的接合并不足够牢固，那么活塞与柱塞之间的接合释放，从而阻止填充注射器。

除了足够牢固以便在使用过程中维持活塞与柱塞之间的良好连接之外，该接口还应是可移除的，这样使得注射器和柱塞在使用之后能够被处理掉。在机械锁定结构的情况下，为了使活塞与柱塞脱离接合，使用者将活塞和柱塞定向成脱离接合，诸如通过旋转注射器以便与活塞和柱塞上的锁定特征适当对齐，或者凭借足以克服锁定结构的力来拉动活塞远离柱塞。一旦活塞与柱塞脱离接合，就可以将所使用的注射器和柱塞处理掉。

概述

尽管自动注入器是众所周知的，但始终需要使得注入过程对于医务人员更简单的改进的流体递送系统。关于本披露，阐述了一种具有活塞与柱塞之间的简化接口的注射器。希望的是，该柱塞/活塞接口足够牢固以抵抗柱塞与注射器筒体之间的摩擦力，但是能够在注入器之后容易地移除，这样使得使用者能够移除并丢弃使用过的注射器和柱塞。另外，还需要这样一种柱塞：该柱塞容易地滑动通过该注射器的筒体，但是被构造成提供抵靠该注射器筒体的良好的有效密封以防止容纳在其中的物质泄漏。

鉴于上述情况，存在对这样一种注射器的需要：该注射器具有在活塞与柱塞之间的改进的接口，该注射器能够与注入器、诸如动力注入器一起使用。根据本披露的一个方面，一种注射器接口包括被构造成由注入器驱动的活塞和注射器。该注射器包括：注射器筒体，该注射器筒体具有近端和远端；以及柱塞，该柱塞具有近端、远端、和在它们之间延伸的侧壁。该柱塞被可滑动地插入该注射器筒体中，这样使得该柱塞的该侧壁抵靠该注射器筒体的内表面形成可移动密封。该活塞被构造成与该柱塞形成可移除的吸力接合，以便在注入器驱动该活塞时使该柱塞推进或缩回通过该注射器筒体。

在某些构型中，该柱塞包括在该柱塞的近端上的空腔。那样的话，该活塞包括在其远端上的活塞头，该活塞头被确定大小并且成形为接收在该柱塞的该空腔内。该空腔可以包括近侧开口、在该空腔的远端上的推动表面、以及在该开口与该推动表面之间延伸的渐缩侧壁。该空腔的该推动表面和该活塞头的远端可以是凹的或凸的。该柱塞还可以包括围绕该空腔的该近侧开口的环形肩台。该活塞的一部分可以被构造成接触该环形肩台以便施加力来推进该柱塞通过该注射器筒体。任选地，该柱塞被构造成使得：当该活塞头被插入到该空腔中时，该活塞头到该空腔中的插入致使该柱塞的该侧壁的一部分朝向该注射器筒体径向向外延伸。该柱塞的该侧壁还可以包括环形通道，该环形通道延伸通过该柱塞的该侧壁的一部分以增加该柱塞的径向延展度。

在某些另外的构型中，该活塞包括释放机构，该释放机构被构造成抵靠该柱塞的一部分施加释放力以释放与该柱塞的吸力接合。例如，该释放机构可以包括可移动销钉，该可移动销钉可从该活塞内的凹陷位置转换到延伸超过该活塞的远端以接触该柱塞的延伸位置。可替代地或另外，该释放结构可以包括：轴向延伸通过该活塞的通道，该通道在该活塞的远端处具有远侧开口；以及泵，该泵用于通过该远侧开口排放空气以便从该柱塞释放该活塞。任选地，该泵被构造成通过该远侧开口将空气抽吸到该通道中，以便在该活塞与该柱塞之间形成吸力接合。

在某些另外的构型中，该注射器接口包括：轴向延伸通过该活塞的通道，该通道在该活塞的远端处具有远侧开口；以及布置在该通道内的滑动件。该滑动件可在近侧位置与远侧位置之间转换，在该近侧位置中空气通过该远侧开口被抽吸到该通道中以便在该柱塞与该活塞之间形成吸力接合，并且在该远侧位置中空气通过该远侧开口被排出以释放该吸力接合。该滑动件可以包括电气机械阀。

在某些构型中，该注射器筒体包括宽阔部分和狭窄部分。那样的话，该柱塞包括布置在该注射器筒体的该宽阔部分内的宽件、布置在该注射器筒体的该狭窄部分内的窄件、以及在该柱塞的该宽件与该窄件之间延伸的连接构件。该柱塞的该窄件可以被构造成抵靠该注射器筒体的该狭窄部分的内表面形成可移动密封。在一些实施例中，该连接构件至少与该注射器筒体的该狭窄部分一样长，并且能够被插入该注射器筒体的该狭窄部分中。另外，该柱塞的该宽件可以与该注射器筒体脱离接触。

在某些构型中，该活塞包括活塞杆和围绕该活塞杆的远端的多个同心的可伸缩环体。该多个同心的可伸缩环体和该活塞杆的该远端被构造成插入在该柱塞的该近端上的空腔中，以便与该柱塞形成可移除的吸力接合。该多个环体中的最外部环体被构造成通过抵靠该注射器筒体的近端的一部分或者抵靠该柱塞的近侧表面按压该最外部环体而与该多个环体中相邻内部环体断开。该多个环体可以通过可断开的机械紧固件、粘合剂、摩擦力、或磁力连接在一起。

根据另一个实施例，一种注射器接口包括被构造成由注入器和注射器驱动的活塞。该注射器包括：注射器筒体，该注射器筒体具有近端和远端；以及柱塞，该柱塞具有近端、远端、和在它们之间延伸的侧壁。该柱塞被构造成可滑动地插入该注射器筒体中，这样使得该柱塞的该侧壁抵靠该注射器筒体的内表面形成可移动密封。该注射器接口还包括密封结构，该密封结构用于在该活塞的一部分与该注射器筒体之间形成密封，从而在该注射器筒体中、在该柱塞的该近端与该密封结构之间产生真空。那样的话，与该真空空腔相关联的单向止回阀被提供用于从该真空空腔排出空气并且用于阻止空气进入该真空空腔。该接口被构造成使得朝向该柱塞推进该活塞通过该真空空腔将空气从该真空空腔排出，从而在该真空空腔内产生负的真空压力。该柱塞可以被构造成：当在该真空空腔内产生该负的真空压力时，随着该活塞从该注射器筒体缩回而在该近侧方向上跟随该活塞。在某些实施例中，该活塞的外径与该注射器筒体的内径基本上相等。

根据另一个实施例，一种注射器接口包括具有可移动地插入其中的柱塞的注射器以及用于推进该柱塞通过该注射器的活塞杆。该接口还包括：连接表面结构，该连接表面结构被连接到该活塞杆或该柱塞中的一个上；以及吸碗，该吸碗被连接到该活塞杆或该柱塞中的另一个上。该吸碗可以被安排成接触该连接表面结构以便与其形成吸力接合。任选地，该连接表面结构和该吸碗可从该活塞杆和该柱塞移除，并且能够由不同大小的吸碗和连接表面结构代替。该吸碗和该连接表面结构两者都可以位于该注射器外部。在一些实施例中，该连接表面结构包括拇指凸缘，该拇指凸缘被连接到从该注射器的该柱塞延伸的柱塞杆上。在一些其他实施例中，该活塞杆包括轴向延伸通过该活塞杆的通道以及布置在该通道内的滑动件。该滑动件可以在近侧位置与远侧位置之间转换，在该近侧位置中空气通过该通道的远端被抽吸到该通道中以便将该吸碗接合到该连接表面结构上，并且在该远侧位置中空气从该通道的该远端被排出以便从该连接表面结构释放该吸碗。

根据本披露的另一个方面，披露了一种流体注入系统。该流体注入系统包括流体注入器，该流体注入器包括活塞和注射器。该注射器包括注射器筒体和柱塞。该柱塞包括圆柱形体、近端和远端、以及在该近端与该远端之间延伸的侧壁。该柱塞被可滑动地插入该注射器筒体中，这样使得该柱塞的该侧壁抵靠该注射器筒体的内表面形成可移动密封。该流体注入系统还包括：接口，该接口用于将该活塞连接到该柱塞上，从而在该活塞与该柱塞之间形成吸力接合；以及控制器，该控制器用于基于活塞速度控制算法来控制用于缩回和推进该活塞和该柱塞通过该注射器筒体的活塞速度。该活塞速度控制算法基于该注射器的物理参数和该柱塞与该注射器筒体之间的该可移动密封的摩擦特性来确定足以维持该活塞与该柱塞之间的接触的活塞速度。

在某些安排中，该注射器的这些物理参数以及这些摩擦特性被存储在与该控制器相关联的查找表中。那样的话，该控制器被配置成从该查找表中检索这些物理参数和摩擦特性。可替代地或者除了该查找表之外，该系统还可以包括用于自动确定该注射器的这些物理参数和摩擦特性的至少一个传感器。任选地，该流体注入系统还可以包括连接到延伸通过该活塞的通道上的泵。该泵被构造成将空气抽吸到该通道的远端中以增加该活塞与该柱塞之间的该吸力接合，并且从远端通道排出空气以使该活塞与该柱塞分离。

根据本披露的另一个方面，提供了一种填充注射器的方法。该方法包括：提供具有注射器筒体和柱塞的注射器，该柱塞被可滑动地插入该注射器筒体中，这样使得该柱塞的侧壁抵靠该注射器筒体的内表面形成可移动密封；朝向该柱塞向远侧推进活塞通过该注射器筒体以便将空气从该注射器筒体排出，从而在该注射器筒体内产生负压力；并且在近侧方向上使该活塞缩回通过该注射器筒体，这样使得通过该注射器筒体的远端将流体抽吸到该筒体中。使该活塞缩回该注射器筒体致使该柱塞由于该注射器筒体内的该负压力而在该近侧方向上跟随该活塞。该活塞的外径可以与该注射器筒体的内径基本上相等。另外，从该注射器筒体排出的空气可以通过单向止回阀排出。

根据本披露的另一个方面，提供了一种用于填充注射器的系统。该系统包括：注射器，该注射器包括具有近端和远端的注射器筒体以及布置在该筒体内的柱塞；填充站，该填充站具有被构造成接收待填充的注射器的注射器接收端口和用于在该注射器筒体内产生基本上气密的空腔的密封结构；以及真空源，该真空源被连接到该注射器筒体内的基本上气密的空腔上。该填充站被构造成使得激活该真空源致使该柱塞在该近侧方向上缩回通过该注射器筒体，从而将流体从大量流体源抽吸到该注射器中。

在某些安排中，用于填充注射器的该系统还包括止动机构，该止动机构限制该柱塞在该近侧方向上移位，从而控制被抽吸到该注射器中的流体的体积。任选地，该止动机构包括被联接到该真空源上的传感器，当该柱塞已在该近侧方向上行进预定距离时，该传感器关闭该真空源。可替代地或另外，该止动机构可以包括机械止动件，该机械止动件被构造成接合该柱塞以阻止该柱塞在该近侧方向上的进一步移动。

根据本披露的另一个方面，提供了一种注射器。该注射器包括：注射器筒体，该注射器筒体具有近端和远端；以及柱塞，该柱塞具有近端、远端、和在它们之间延伸的侧壁。该柱塞被构造成可滑动地插入该注射器筒体中，这样使得该柱塞的该侧壁抵靠该注射器筒体的内表面形成可移动密封。该柱塞被构造成与活塞形成可移除的吸力接合，从而允许该活塞推进或缩回该柱塞通过该注射器筒体。

在某些构型中，该柱塞还包括在其近端中的空腔。该空腔包括近侧开口、在该空腔的远端上的推动表面、以及在该开口和该推动表面之间延伸的渐缩侧壁。该柱塞可以进一步包括围绕该空腔的该近侧开口的环形肩台。该环形肩台可以被构造成接触该活塞的一部分以便对其施加推力。

在某些安排中，该柱塞可以被构造成使得该活塞到该空腔中的插入致使该柱塞的该侧壁的一部分朝向该注射器筒体径向向外延伸。那样的话，该柱塞的该侧壁可以包括环形通道，该环形通道延伸通过该柱塞的该侧壁的一部分以便增加该柱塞的径向延展度。

在另一个安排中，该注射器筒体包括宽阔部分和狭窄部分。那样的话，该柱塞可以包括布置在该注射器筒体的该宽阔部分内的宽件、布置在该注射器筒体的该狭窄部分内的窄件、以及在该柱塞的该宽件与该窄件之间延伸的连接构件，该连接构件至少与该注射器筒体的该狭窄部分一样长。该柱塞的该窄件可以被构造成抵靠该注射器筒体的该狭窄部分的内表面形成可移动密封。

该活塞和该柱塞接口的这些和其他特征和特性、连同结构的相关元件的操作方法和功能以及零件的组合和制造的经济性，在参考附图考虑以下描述和所附权利要求书后将变得更明显，以上全部内容形成本说明书的一部分，其中相同参考数字表示在不同图中的对应部分。但应清楚地理解，附图仅出于解释和描述的目的，并不意图作为对本发明的限定。如说明书和权利要求书中使用，单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该(the)”包括复数指代物，除非上下文另有清楚规定。

附图简要说明

图1是根据一个实施例的具有活塞和柱塞的注射器接口的示意性截面视图；

图2是图1的注射器接口的详细部分的截面视图，该图集中于柱塞与注射器筒体之间的接触区域；

图3是根据另一个实施例的具有活塞和柱塞的注射器接口的示意性截面视图；

图4是图3的注射器接口的详细部分的截面视图；

图5是根据一个实施例的具有包括可移动销钉的释放机构的活塞和柱塞的截面视图；

图6是根据另一个实施例的活塞和柱塞的截面视图，该活塞和该柱塞具有包括用于接收空气脉冲的真空通道的释放机构；

图7是根据一个实施例的具有包括滑动件的有源真空接合(activevacuumengagement)的柱塞和活塞的截面视图；

图8是根据另一个实施例的具有使用真空泵形成的有源真空接合的柱塞和活塞的截面视图；

图9是根据另一个实施例的注射器的示意性截面视图；

图10是根据另一个实施例的活塞和注射器组件的侧视图和局部透视图；

图11A是流体注入系统的一个实施例的示意性截面视图；

图11B是图11A的流体注入系统的示意性截面视图，其中活塞处于完全延伸位置；

图11C是流体注入系统的另一个实施例的示意性截面视图；

图11D是流体注入系统的另一个实施例的示意性截面视图；

图12A是流体注入系统的另一个实施例在填充注射器之前的示意图；

图12B是图12A的流体注入系统的示意图，其中注射器处于已填充位置；

图12C是图12A的流体注入系统在流体已从注射器排出之后的示意图；

图13A是用于填充注射器的系统的示意图；

图13B是用于填充注射器的系统的另一个实施例的示意图；

图14A是注射器和活塞的一个实施例在该活塞被连接到柱塞上之前的截面视图；并且

图14B是图14A的注射器和活塞的截面视图，其中柱塞被连接到活塞上。

实施例的详细说明

出于下文说明的目的，当所参考的实施例在附图中定向或者在以下详细说明中以其他方式进行描述时，所使用的空间取向术语应当涉及所参考的实施例。然而，应当理解的是，以下描述的实施例可以采取许多替代性变化和实施例。还应当理解的是，在附图中图示并且在此描述的具体装置仅仅是示例性的并且不应当被视为限制。

参考在其所有若干视图中相同参考数字指示相同零件的附图，在此详细描述了包括圆柱形注射器筒体12和柱塞14的注射器10，以及一种推动和缩回柱塞14通过筒体12的方法。首先参考图1-4，注射器10一般包括筒体12、柱塞14、以及用于使柱塞14推进和缩回通过筒体12的活塞18。活塞18可以包括用于接合柱塞14的活塞头16。活塞18可以任选地包括允许使用者手动推进柱塞14的手柄(未示出)。可替代地，活塞18被连接到用于自动驱动活塞头16和柱塞14通过注射器筒体12的机械机构上，诸如动力注入器、动力线性致动器、或流体注入器。

筒体12被适配用于容纳待注入患者体内的流体F，诸如药剂、生物溶液、或造影剂。注射器筒体12在注入器设备附近从近端20纵向延伸到远端22，并且被构造成从筒体12的远端22排出流体F。远端22可以包括流出端口24，诸如喷嘴、针插管、或导管管道。筒体12可以由任何合适的生物相容的医用级材料形成，包括玻璃、金属、陶瓷、塑料、橡胶、或它们的组合。

柱塞14被适配成可滑动地插入筒体12中，并且包括由弹性体材料形成的圆柱形体26、侧壁28、和锥形帽30。柱塞14具有外径ED(图1中示出)，该外径对应于筒体12的内径ID(图1中示出)，这样使得在侧壁28与筒体12的内壁之间形成流体密封。在某些实施例中，侧壁28包括从侧壁28径向延伸的一根或多根环形肋32。肋32被适配用于在柱塞14被推进或缩回时接触筒体12并且抵靠该筒体滑动。肋32减小了抵靠筒体12的接触表面面积，从而减少了筒体12与柱塞14之间的摩擦力并且允许柱塞14更容易地滑动通过筒体12。

参考图2，柱塞14进一步包括圆锥形或截头圆锥形空腔34，该空腔接收活塞头16。空腔34具有位于柱塞14的近端上的开口36、渐缩侧壁表面38、以及在空腔34的最远侧部分处的推动表面40。如图所示，例如在图2中，推动表面40可以是被构造成附接到活塞头16的相应凸表面上的凸表面。可替代地，如图4所示，推动表面40可以是凹的并且被适配用于接收活塞头16的凹端。柱塞14可以进一步包括定位在柱塞14的近端上的环形肩台42或环体。肩台42接触活塞18或活塞头16的相应部分，以便抵靠柱塞14施加另外的推力。

侧壁28是柔性的并且能够向外变形以增加开口36和空腔34的大小，以便接纳活塞头16。参考图4，在某些实施例中，侧壁28实质上是中空的并且包括环形通道44。通道44降低了侧壁28的结构完整性，从而进一步增加了柔性。

在一个实施例中，在活塞头16的远端与空腔34的渐缩侧壁表面38和推动表面40之间存在轻微的形状不匹配。该尺寸不匹配在活塞头16的远端的表面与推动表面40之间的角度尺寸的差值可以是仅约1至3度，并且可以从推动表面40的中心仅径向延伸约0.20英寸。在这种构型中，活塞头16的远端的中心部分首先接触推动表面40的中心部分。继续在远侧方向上推进活塞头16致使活塞头16的远端的剩余部分以径向方式首先接触推动表面40的剩余区域，直到活塞头16的远端接触整个推动表面40。允许活塞头16的中心部分接触推动表面40的中心部分减少或限制了活塞头16的端部的表面与推动表面40之间的滞留空气。滞留空气降低了活塞头16与柱塞14之间的连接的强度。在某些实施例中，活塞头16的远端与空腔34之间的形状上的轻微不匹配从推动表面40径向向外延续到空腔34的渐缩侧壁表面38与活塞头16的侧边之间的接口。这些实施例旨在用于当活塞头16与柱塞14之间建立接触时将空气从活塞头16与空腔34之间向外“打嗝出”或排出。

在使用中，活塞头16被插入到柱塞14的空腔34中，从而在它们之间建立可移除的吸力(例如真空)接合。该吸力接合足以在推进柱塞14通过该筒体12和从该筒体缩回该柱塞时维持柱塞14与活塞头16之间的连接。因此，该吸力接合必须足够牢固，以抵抗由柱塞侧壁28或肋32与筒体12的内表面之间的接触所产生的初始摩擦分离力、以及在柱塞14滑动通过筒体12时所产生的动态摩擦力两者。

继续参考图1-4，该吸力接合可以是无源真空接合。在无源真空接合中，当活塞头16被插入空腔34中时，空腔34中的空气被强制离开空腔34，从而产生负压力或真空。由于空腔34内的压力低于筒体12的周围部分中的压力，柱塞14和活塞头16以吸力接合形式被保持在一起。应注意，这种吸力接合不要求任何类型的连接或锁定机构(诸如鲁尔锁紧头、螺纹、或锁定结构)来维持活塞头16与柱塞14之间的连接。替代地，该吸力接合本身的力足以满足此目的。

在一些非限制性实施例中，活塞18和柱塞14可以进一步包括用于释放该吸力接合的释放机构。参考图5，该释放机构包括布置在活塞18内的可移动销钉46。当由使用者激活时，销钉46推进通过在活塞头16的远端处的开口48。销钉46以足够的力接触空腔34的推动表面40，以便推进柱塞14相对于活塞头16在远侧方向D上通过注射器筒体12(图1-4中描绘)，从而断开活塞头16与空腔34之间的吸力接合。以这种方式，活塞头16和活塞18能够从注射器筒体12移除，而柱塞14保持在筒体12中。

参考图6，在具有无源真空的另一个非限制性实施例中，释放机构可以是空气通道112，该空气通道在活塞头16的远侧表面上具有开口114。空气通道112与加压装置116(诸如泵)处于流体连接。当被激活时，空气脉冲A被发送通过空气通道112并且被引导朝向空腔34的推动表面40。与上述销钉46相似，空气脉冲A接触推动表面40并且推进柱塞14在远侧方向上通过筒体12(图1-4中描绘)以断开吸力接合。

在另外的非限制性实施例中，柱塞与活塞之间的吸力接合可以是有源真空接合。参考图7，滑动构件诸如阀、柱塞、活塞、或销钉(以下被称为滑动件120)被布置在活塞18中的通道122中。例如，在一个实施例中，滑动件120是电气机械阀，诸如电磁阀。通道122在活塞头16的远端上具有远侧开口124。滑动件120被构造成移动通过通道122以便将空气抽吸到开口124中或者通过该开口排出空气。滑动件120可以首先被定位在通道122内的中间位置处。一旦活塞头16被插入空腔34中，滑动件120就进一步缩回到通道122中，从而将空气从空腔34抽吸到通道122中，并且从而产生了负的真空压力，该负的真空压力增加了活塞头16与柱塞14之间的吸力。为了从柱塞14移除活塞头16，滑动件120被推进到远侧位置，从而从通道122发送空气脉冲A到空腔34以使柱塞14与活塞头16脱离接合。

参考图8，有源真空接合还可以使用泵130来形成，该泵与活塞头16的远端处于流体联通。一旦活塞被插入空腔34中，使用者就手动地或者通过系统中的传感器激活泵130以便将空气从空腔34中移除。从空腔34移除空气产生了负压力，该负压力在活塞头16与柱塞14之间形成吸力接合。为了从柱塞14移除活塞头16，泵130可以在相反方向上操作以便将空气推入空腔34中，从而在空腔34中产生正压力。该正压力足以推动活塞头16远离柱塞14以释放吸力接合并且允许使用者从注射器筒体12(图1-4中描绘)移除活塞头16。

参考图9，在另一个非限制性实施例中，注射器10包括筒体12，该筒体具有在筒体12的远端附近的狭窄部分248(该狭窄部分容纳有待注入的流体F)、以及在筒体12的近端附近的宽阔部分250。柱塞14包括布置在筒体12的狭窄部分248中的相应窄件252、以及布置在筒体12的宽阔部分250中的宽件254。窄件252和宽件254通过连接构件253连接。连接构件253至少和注射器筒体12的狭窄部分248一样长，这样使得连接构件253能够推动柱塞14的窄件252通过筒体12的狭窄部分248以便将所有流体F从其中排出。筒体12的这种构型利用了以下事实：柱塞14的宽件254能够包括具有更大推动表面40的空腔34。更大的推动表面40造成了柱塞14与活塞头16之间的更大的吸力。因此，由于吸力增加，将预期柱塞14与筒体12的内表面之间的密封的强度也可增加。然而，更宽的柱塞14已增加了与筒体12的摩擦力，这意味着增加的吸力被增加的摩擦力抵消。

然而，通过包括宽阔部分250和狭窄部分248两者，注射器10已增加了狭窄部分248处的密封强度并且增加了宽阔部分250处的吸力。更确切地说，通过增加柱塞空腔34的大小，形成活塞头16与柱塞14之间的更牢固的吸力接合。增加该吸力接合的强度意味着也可增加与筒体12的内表面的密封紧密度。因此，在图9的实施例中，柱塞14的窄件252包括另外的滑动肋32以增加与筒体12的内表面的密封紧密度。如在任一上述实施例中，活塞头16被插入柱塞14的空腔34中。空腔34与活塞头16之间的接口使用任一上述结构形成无源或有源真空接合。应注意，柱塞14的宽件254可以接触注射器筒体12的宽阔部分250的内表面。然而，由于与筒体12的宽阔部分250的接触不需要形成密封，所以这种接触可以是非常疏松的，以降低施加在柱塞14上的摩擦力，并且从而使得柱塞14更容易推动通过筒体12。

参考图10，在另一个非限制性实施例中，注射器310包括筒体312、柱塞314、和柱塞杆316。如在前述实施例中，柱塞314被可滑动地插入筒体312中。然而，不同于前述实施例，柱塞314可以被不可移除地或整体地连接到柱塞杆316上。柱塞杆316的近端315从筒体312的近端313向外延伸，并且被构造成与外部活塞318形成接口，该外部活塞被构造成由流体注入器(诸如动力注入器或自动注入器)驱动。注射器310的柱塞杆316与外部活塞318之间的接口包括从柱塞杆316的近端315延伸的连接表面结构，诸如光滑配合盘320。该光滑配合盘320是具有表面的圆盘，该表面被构造成与从外部活塞318的远端317延伸的吸碗322形成吸力接合。该接口还可以是反转的，其中盘320被附接到外部活塞318上并且吸碗322被附接到注射器筒体312上。盘320的大小可基于形成与外部活塞318的适合吸力接合所需的力的量来选定。盘320和吸碗322越大，它们之间的接口所产生的吸力的量越大。任选地，盘320和吸碗322可以是可移除且可替换的。以这种方式，在需求更大的吸力时，使用者能够用更大的表面面积和更大的吸碗322来代替盘320。

继续参考图10，外部活塞318包括活塞杆324，该活塞杆在其远端处包括与吸碗322的空腔328处于流体连接的开口，以下被称为真空端口326。在盘320被附接到外部活塞318的实施例中，真空端口326延伸通过盘320的一部分。在任一情况下，真空端口326均被连接到滑动件330上，该滑动件可在活塞杆324内在远侧位置与近侧位置之间移动。滑动件330的移动在空腔328中产生了正的或负的真空力。

在使用中，使吸碗322与一次性注射器310的盘320接触。一旦建立接触，滑动件330就在活塞杆324内在近侧方向上移动，以在空腔328中产生负真空，从而建立或增强吸力接合。一旦建立吸力接合，就可以使外部活塞318缩回以填充注射器310或者在近侧方向上驱动该外部活塞以喷射该注射器中的流体。一旦喷射出流体，滑动件330就在该近侧方向上移动，从而在空腔328中产生正压力，该正压力使吸碗322与盘320脱离接合。一旦使吸碗322脱离接合，使用者就能够处理掉注射器310。

可替代地，盘320与吸碗322之间的接口可以是无源真空接合。那样的话，无需用于在空腔328中产生真空的另外机构而仅通过使吸碗322与盘320接触来形成吸力接合。尽管无源真空接合不像利用真空活塞或空气泵形成的有源真空接合那样牢固，但该无源接合结构是结构简单的，包括更少的移动零件，并且可更容易使用。

已描述了流体注入器活塞杆与注射器柱塞之间的注射器接口的实施例，现在将讨论用于使活塞杆和注射器柱塞缩回通过注射器筒体并用于填充注射器的系统和示例性设备和方法。

参考图11A-11D，示出了包括注射器410和活塞416(诸如流体注入器402的活塞)的系统的不同实施例。注射器410包括注射器筒体412以及插入注射器筒体412的开放近端420中的柱塞414或塞子。柱塞414被构造成推进通过注射器筒体412以便将流体F从其中排出。活塞416在远侧方向D(图11A中示出)上朝向柱塞414的近侧表面移动。在某些实施例中，活塞416具有外径OD(图11A中示出)，该外径与注射器筒体412的内径ID(图11A中示出)基本上相等。活塞416包括具有圆锥形或截头圆锥形形状的远端415。活塞416的远端415被构造成插入从柱塞414的近侧表面向内延伸的空腔434中。在某些实施例中，注入器402可以包括围绕注射器筒体412的近端420和/或活塞416的密封结构，诸如环形密封件406、环形密封件430、支撑件、或弹性环体。环形密封件406、430在注射器410与注入器402之间提供气密或部分气密的密封。

如图11A所示，在系统400a的一个实施例中，在第一或初始位置中，柱塞414基本上抵靠注射器筒体412的远端422安放。在活塞416移动通过注射器筒体412时，注射器筒体412的近端420与柱塞414的近端之间的真空空腔428中的空气被强制通过与该真空空腔428相关联的一个或多个单向止回阀480离开注射器筒体412。例如，单向止回阀480可以延伸通过注入器402的面板(未示出)或者可以与活塞416一体地形成，如图11A和11B所示。单向止回阀480允许将空气从空腔428排出，但是阻止另外的空气进入空腔428。因此，当活塞416在远侧方向D上推进时，在空腔428中产生局部真空。将活塞416更远地推进到注射器筒体412中通过排出另外的空气而增加真空。活塞416的外径OD在大小上越接近筒体412的内径ID，从空腔428移除的空气越多并且真空力越强。

如图11B所示，在系统400a的第二位置中，活塞416被定位成柱塞414相邻。空腔428中的局部真空在柱塞414与活塞416之间产生吸力。因此，当活塞416在近侧方向P上缩回通过注射器筒体412时，柱塞414在近侧方向P上跟随活塞416。柱塞414不需要通过机械联接器连接到活塞416上。替代地，空腔428内的真空压力致使柱塞414与活塞416一起缩回。应注意，活塞416在近侧方向P上缩回太快可能致使活塞416与柱塞414分开一段距离。然而，空腔428中的真空压力将最终致使柱塞414赶上活塞416。

在某些实施例中，流体注入器402可以被构造成监测并控制活塞速度以确保柱塞414与活塞416之间的良好接触得以维持。例如，流体注入器402可以包括控制器441，该控制器实施活塞速度控制算法以控制活塞416的推进和缩回速度。该算法是基于注射器410的物理参数以及柱塞414与注射器筒体412之间的摩擦特性。注射器410的物理参数包括注射器筒体412、活塞416、和柱塞414的物理尺寸。摩擦特性包括柱塞414和筒体412的材料成分、接触面积、和滑动特性。更确切地说，该算法确定活塞416与柱塞414之间的吸力。该算法确定适合的活塞速度，这样使得柱塞414与注射器筒体412之间的摩擦力不会超过吸力而致使活塞416与柱塞414分离。

为了使控制器441获得这些物理参数和摩擦特性，流体注入器402可以配备有用于自动测量这些值的传感器442。传感器442可以位于注入器402上不同位置中。可替代地，传感器442可以识别插入到注入器402中的注射器410和柱塞414的类型。一旦识别出注射器410，就可以自动从查找表或其他数据库中获得这些物理参数和摩擦特性。查找表的值可以通过实验结果确定或由统计计算器基于所使用的注射器410和柱塞414的类型来确定。可替代地，注射器410和柱塞414的物理尺寸和摩擦特性可以由操作员手动输入系统中。基于这些参数和机械特性，可计算出并且使用用于在不致使活塞416与柱塞414分开的情况下使该活塞缩回的最大缩回速度和缩回力。

在一个替代性实施例中，参考图11C，流体注入系统400c还可以包括真空源，诸如真空泵426。如果通过从注射器筒体412排出空气所产生的局部真空并不足够强以使柱塞414缩回通过该注射器筒体412，那么可以应用真空泵426来从空腔428移除另外的空气以增加活塞416与柱塞414之间的吸力。例如，真空抽吸件404可以从流体注入器402延伸到在注射器筒体412的近端420上的滴注凸缘432与注入器402之间的空间。

可替代地，参考图11D，在系统400d的另一个实施例中，活塞416可以是具有延伸通过活塞416的中空纵向通道440的伸长圆柱形体。真空泵426可以连接到通道440的近端上，这样使得一旦活塞416被插入注射器筒体412中，真空泵426就能够通过通道440从筒体412抽吸空气，从而在注射器筒体412的空腔428中产生负的真空压力。一旦实现负的真空，柱塞414就结合活塞416的移动而缩回通过注射器筒体412。活塞416与柱塞414之间的吸力可以通过从流体注入器402释放注射器410来释放，从而允许空气通过在注射器筒体412的近端420处的开口返回到注射器筒体412。

参考图12A-12C，示出了使用真空泵426填充注射器410，并且这种方法可以被应用到在如此披露的注射器和真空源的各种系统和安排，例如但不限于图11C和11D中所示的流体注入系统。注射器410通过位于注射器筒体412的远端422处的喷嘴423被附接到流体源上，诸如流体贮器450。活塞416的近端被连接到用于从空腔428(图12A中示出)抽出空气的真空源上，诸如真空泵426，该空腔形成在伸长活塞416的远端415与柱塞414的近端之间。通过真空泵426将空气从空腔428抽出。

如图12A所示，在初始位置中，活塞416的远端415被定位成与注射器筒体412的开放近端420相邻。柱塞414位于注射器筒体412的与喷嘴423相邻的远端422中。真空泵426被致动来通过通道440从注射器筒体空腔428排出空气，该通道延伸通过活塞416。定位在开放近端420中的一个或多个环形密封件430阻止通过注射器筒体412的开放近端420再次进入空腔428。从空腔428抽取空气产生了真空，该真空在近侧方向P上吸引柱塞414朝向活塞416的远端415。如图12B所示，当柱塞414在近侧方向P上被缩回时，流体F通过喷嘴423被抽吸到注射器筒体412中。柱塞414的持续近侧移动致使柱塞414接触活塞416的远端415。此时，注射器410可以通过导管454、医用管、或其他流体注入设备连接到患者452身上。活塞416和柱塞414可以在远侧方向D上推进通过注射器筒体412以便从其中排出流体，如图12C所示。

参考图13A，示出了使用结合图12A-12C所讨论的原理的注射器填充系统500的一个实施例。如图13A所示，真空源、诸如真空泵526可以连接到两个(2个)不同的注射器510a、510b上。真空泵526通过位于注射器筒体512的远端522处的喷嘴523被连接到处于第一状态的注射器510a上。真空泵526通过位于注射器筒体512的开放近端520处的活塞杆被连接到处于第二状态的注射器510b上。第二状态注射器510b的喷嘴523被连接到流体源550上。如图13A的虚线所示，在初始位置中，第一状态注射器510a的柱塞514位于注射器筒体512的近端520处。第二状态注射器510b的柱塞514位于注射器筒体512的与喷嘴523相邻的远端522中。当真空泵526被致动时，第一状态注射器510a的柱塞514朝向注射器筒体512的远端522被拉动以使第一注射器510a做好填充的准备。真空泵526致使第二状态注射器510b的柱塞514缩回，这使得流体F通过喷嘴523进入第二状态注射器510b。一旦第二状态注射器510b被填充，吸力可以断开。操作员随后可以通过将第一状态注射器510a的远端522连接到流体源上并且将其近端520连接到真空泵526上来填充该第一状态注射器。

参考图13B，示出了填充系统500a或填充站的另一个实施例。系统500a包括连接到端口502上的单个注射器510。注射器510包括布置在注射器510的筒体512内的柱塞514。注射器510包括连接到大量流体源550上的喷嘴523。系统500a进一步包括真空源，诸如真空泵526。真空泵526被连接到注射器筒体512上。真空泵526在一个方向上的致动在近侧方向上吸引柱塞514，从而将流体F从大量流体源550抽吸到注射器510中。系统500a还可以包括用于控制抽吸到注射器510中的流体的体积的止动件504，诸如机械止动件或电子止动件。例如，止动件504可以是联接到真空泵526上的电子传感器。当止动件504确定柱塞514已行进通过注射器筒体512达足够的距离时，自动关闭真空泵526。在另一个实施例中，止动件504是机械机构，诸如闩锁或锁定结构。那样的话，一旦柱塞514已行进通过注射器筒体512达预定距离，止动件504就接合该柱塞以阻止其进一步移动。

在某些实施例中，系统500a可以进一步包括用于在填充之前将柱塞514吸引到注射器筒体512的远端522的机构。一般来说，一次性注射器510与定位在筒体512的近端520处的柱塞514一起运送，从而维持注射器筒体512的内部的无菌性。如图13B所示，导管将注射器喷嘴523连接到真空泵526上。该导管可以包括一个或多个阀527。当阀527在第一位置时，真空泵526的吸力将柱塞514吸引到注射器510的远端522。在这个位置中，阀527中的一个可以阻止来自大量流体源550的流体F流入注射器510中。当阀527在第二位置时，柱塞514如上所述在近侧方向上被吸引，并且来自大量流体源550的流体F被抽吸到注射器510中。

参考图14A和14B，示出了活塞616与柱塞614之间的接口的另一个实施例。如在先前描述的实施例中，柱塞614包括从柱塞614的近侧表面向内延伸的空腔634。空腔634可以具有基本上圆锥形的形状或者可以是截头圆锥形形状。活塞616包括窄杆618，该窄杆具有基本上小于注射器筒体612的内径ID的外径OD。杆618可以包括位于杆618的远端上的凸缘619或表面。该活塞进一步包括围绕杆618的远端的多个同心可伸缩环体644。环体644可以是可处理的一次性结构以便在临床手术之间维持无菌性。这些环体644还可以是可重复使用的并且被设计为活塞616和/或杆618的整体部分。如图14A所示，各个环体644可以具有基本上正方形或长方形形状的横截面，同时支架部分646从其内侧延伸并且脊部648从其外侧延伸。支架部分646被构造成接收杆618的凸缘619(针对最内部的环体)或者相邻环体644的脊部648(针对外部环体)。环体644通过可移除或可断开的接合被附接到相邻环体644上，这样使得当应用来自该活塞杆618的推动力时，环体644可以与该相邻环体644断开连接。例如，环体644可以通过磁力或摩擦力彼此连接。可替代地，环体644可以通过可断开结构(诸如薄但基本上刚性的连接件)连接在一起。环体644还可以通过如本领域中已知的各种机械紧固件(诸如夹具、卡扣、棘爪、或类似机械结构)连接。

在使用中，参考图14A，活塞616在远侧方向D上朝向注射器筒体612的近侧开放端部620被推进。最外部的环体644可以接触注射器筒体612的近端620。与注射器筒体612的接触使外部环体644与内部环体644和杆618脱离接合。当杆618和剩余环体644在远侧方向上继续朝向位于注射器筒体612中的柱塞614推进时，外部环体644散开。

参考图14B，当活塞616的最外部剩余环体644接触柱塞614的近侧表面时，另外的环体644可以由于与柱塞614的侧壁接触而与杆618脱离接合。仍附接到杆618上的环体644被推到柱塞614的空腔634中，从而在仍附接到杆618上的最外部环体644与空腔634的侧壁之间形成密封。活塞616的最外部环体644与柱塞空腔634的侧壁之间的密封在空腔634内产生真空。如在活塞616和柱塞614接口的先前描述的实施例中，该真空维持活塞616与柱塞614之间的接合。在接合的状态下，活塞616能够用来推进柱塞614通过注射器筒体612以便从其中排出流体，或者使柱塞614在近侧方向上缩回通过筒体612以填充注射器610。可替代地，环体644可以被确定大小以匹配柱塞614的内部侧壁。因此，环体644可以位于杆618上或柱塞614内以便与活塞杆618的凸缘619接合。

虽然在附图中显示了并且在上文详细描述了注射器接口并且具体地柱塞和活塞接口的若干实施例，但其他实施例对于本领域技术人员将是清楚的并且易于实施，而不脱离本发明的范围和精神。例如，应理解，本披露设想，在可能的程度上，任何实施例的一个或多个特征可与任何其他实施例的一个或多个特征组合。因此，前述说明旨在是说明性而非限制性的。

Claims (30)

1.一种注射器接口，包括：

活塞，该活塞被构造成由注入器驱动；以及

注射器，该注射器包括：

注射器筒体，该注射器筒体具有近端和远端；以及

柱塞，该柱塞具有近端、远端、和在它们之间延伸的侧壁，该柱塞被可滑动地插入该注射器筒体中，这样使得该柱塞的该侧壁抵靠该注射器筒体的内表面形成可移动密封，

其中该活塞被构造成与该柱塞形成可移除的吸力接合，以便在该活塞被该注入器驱动时使该柱塞推进或缩回通过该注射器筒体。

2.如权利要求1所述的注射器接口，其中该柱塞包括在其近端中的空腔，并且其中该活塞包括在其远端上的活塞头，该活塞头被确定大小并且被成形为接收在该柱塞的该空腔内。

3.如权利要求2所述的注射器接口，其中该空腔包括近侧开口、在该空腔的远端上的推动表面、以及在该开口与该推动表面之间延伸的渐缩侧壁。

4.如权利要求3所述的注射器接口，其中该空腔的该推动表面和该活塞头的远端是凹的或凸的中的一种。

5.如权利要求2所述的注射器接口，其中该柱塞进一步包括围绕该空腔的该近侧开口的环形肩台，并且其中该活塞的一部分被构造成接触该环形肩台以便施加力来推进该柱塞通过该注射器筒体。

6.如权利要求2所述的注射器接口，其中该柱塞被构造成使得：当该活塞头被插入该空腔中时，该活塞头到该空腔中的插入致使该柱塞的该侧壁的一部分朝向该注射器筒体径向向外延伸。

7.如权利要求6所述的注射器接口，其中该柱塞的该侧壁包括环形通道，该环形通道延伸通过该柱塞的该侧壁的一部分以增加该柱塞的径向延展度。

8.如权利要求1所述的注射器接口，其中该活塞包括释放机构，该释放结构被构造成抵靠该柱塞的一部分施加释放力以释放与该柱塞的吸力接合。

9.如权利要求8所述的注射器接口，其中该释放机构包括可移动销钉，该可移动销钉能够从该活塞内的凹陷位置转换到延伸超过该活塞的该远端以接触该柱塞的延伸位置。

10.如权利要求8所述的注射器接口，其中该释放机构包括：轴向延伸通过该活塞的通道，该通道在该活塞的远端处具有远侧开口；以及泵，该泵用于通过该远侧开口排放空气以从该柱塞释放该活塞。

11.如权利要求10所述的注射器接口，其中该泵被构造成通过该远侧开口将空气抽吸到该通道中，以便在该活塞与该柱塞之间形成吸力接合。

12.如权利要求1所述的注射器接口，进一步包括：轴向延伸通过该活塞的通道，该通道在该活塞的远端处具有远侧开口；以及布置在该通道内的滑动件，

其中该滑动件能够在近侧位置与远侧位置之间转换，在该近侧位置中空气通过该远侧开口被抽吸到该通道中以便在该柱塞与该活塞之间形成该吸力接合，并且在该远侧位置中空气通过该远侧开口被排出以释放该吸力接合。

13.如权利要求1所述的注射器接口，其中：

该注射器筒体包括宽阔部分和狭窄部分；

该柱塞包括布置在该注射器筒体的该宽阔部分内的宽件、布置在该注射器筒体的该狭窄部分内的窄件、以及在该柱塞的该宽件与该窄件之间延伸的连接构件，该连接构件至少与该注射器筒体的该狭窄部分一样长；并且

该柱塞的该窄件抵靠该注射器筒体的该狭窄部分的内表面形成可移动密封。

14.如权利要求1所述的注射器接口，其中该活塞包括活塞杆和围绕该活塞杆的远端的多个同心的可伸缩环体，并且

其中该多个同心的可伸缩环体和该活塞杆的该远端被构造成插入在该柱塞的该近端上的空腔中，以便与该柱塞形成可移除的吸力接合。

15.如权利要求14所述的注射器接口，其中该多个环体通过可断开的机械紧固件、粘合剂、摩擦力、磁力、或它们的组合被连接在一起。

16.一种注射器接口，包括：

活塞，该活塞被构造成由注入器驱动；

注射器，该注射器包括：

注射器筒体，该注射器筒体具有近端和远端；以及

柱塞，该柱塞具有近端、远端、和在它们之间延伸的侧壁，该柱塞被可滑动地插入该注射器筒体中，这样使得该柱塞的该侧壁抵靠该注射器筒体的内表面形成可移动密封；

密封结构，该密封结构用于在该活塞的一部分与该注射器筒体之间形成密封，从而在该注射器筒体中、在该柱塞的该近端与该密封结构之间产生真空；以及

与该真空空腔相关联的阀，该阀被构造成允许从该真空空腔排出空气并且防止空气进入该真空空腔，

其中朝向该柱塞推进该活塞通过该真空空腔将空气从该真空空腔排出，从而在该真空空腔内产生负的真空压力。

17.如权利要求16所述的注射器接口，其中该柱塞被构造成使得：当在该真空空腔内产生该负的真空压力时，随着该活塞缩回通过该注射器筒体，该柱塞在该近侧方向上跟随该活塞。

18.如权利要求16所述的注射器接口，其中该活塞的外径与该注射器筒体的内径基本上相等。

19.一种注射器接口，包括：

注射器，该注射器具有可移动地插入其中的柱塞；

活塞杆，该活塞杆用于使该柱塞推进通过该注射器；

连接表面结构，该连接表面结构被连接到该活塞杆或该柱塞中的一个上；以及

吸碗，该吸碗被构造成连接到该活塞杆或该柱塞中的另一个上，

其中该吸碗被构造成接触该连接表面结构以便与其形成吸力接合。

20.如权利要求19所述的注射器接口，其中该吸碗和该连接表面结构是在该注射器的外部。

21.一种流体注入系统，包括：

流体注入器，该流体注入器包括活塞；

注射器，该注射器包括注射器筒体和柱塞，该柱塞具有圆柱形体、近端和远端、以及在该近端与该远端之间延伸的侧壁，并且被可滑动地插入该注射器筒体中，这样使得该柱塞的该侧壁抵靠该注射器筒体的内表面形成可移动密封；

接口，该接口用于将该活塞连接到该柱塞上，从而在该活塞与该柱塞之间形成吸力接合；以及

控制器，该控制器用于基于活塞速度控制算法来控制用于使该活塞和该柱塞缩回和推进通过该注射器筒体的活塞速度。

22.如权利要求21所述的系统，其中该活塞速度控制算法基于该注射器的物理参数和该柱塞与该注射器筒体之间的该可移动密封的摩擦特性来确定足以维持该活塞与该柱塞之间的吸力接合的活塞速度。

23.如权利要求21所述的系统，进一步包括用于自动确定这些物理参数和摩擦特性的至少一个传感器。

24.如权利要求21所述的流体注入系统，进一步包括连接到延伸通过该活塞的通道上的泵，该泵被构造成将空气抽吸到该通道的远端中以增加该活塞与该柱塞之间的吸力接合，并且从远端通道排出空气以使该活塞与该柱塞分离。

25.一种注射器，包括：

注射器筒体，该注射器筒体具有近端和远端；以及

柱塞，该柱塞具有近端、远端、和在它们之间延伸的侧壁，该柱塞被可滑动地插入该注射器筒体中，这样使得该柱塞的该侧壁抵靠该注射器筒体的内表面形成可移动密封，

其中该柱塞被构造成与活塞形成可移除的吸力接合，从而允许该活塞推进或缩回该柱塞通过该注射器筒体。

26.如权利要求25所述的注射器，其中该柱塞包括在其近端中的空腔，该空腔包括近侧开口、在该空腔的远端上的推动表面、以及在该开口与该推动表面之间延伸的渐缩侧壁。

27.如权利要求26所述的注射器，其中该柱塞进一步包括围绕该空腔的该近侧开口的环形肩台，该环形肩台被构造成接触该活塞的一部分以便对其施加推力。

28.如权利要求26所述的注射器，其中该柱塞被构造成使得该活塞到该空腔中的插入致使该柱塞的该侧壁的一部分朝向该注射器筒体径向向外延伸。

29.如权利要求28所述的注射器，其中该柱塞的该侧壁包括环形通道，该环形通道延伸通过该柱塞的该侧壁的一部分以便增加该柱塞的径向延展度。

30.如权利要求25所述的注射器，其中：

该注射器筒体包括宽阔部分和狭窄部分；

该柱塞包括布置在该注射器筒体的该宽阔部分内的宽件、布置在该注射器筒体的该狭窄部分内的窄件、以及在该柱塞的该宽件与该窄件之间延伸的连接构件，该连接构件至少与该注射器筒体的该狭窄部分一样长；并且

该柱塞的该窄件抵靠该注射器筒体的该狭窄部分的内表面形成可移动密封。