CN1654820A - 手动泵机构和输送系统 - Google Patents

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Abstract

一种输送系统，包括具有手柄操作液力泵和流体储存器的手持件、连接管和远程接头，其中该远程接头密封连接在含有粘性物质的注射器主体上。该液力泵推动流体，使其从储存器经连接管流入注射器的顶部，其中流体推动注射器柱塞，以推动注射器主腔体中的粘性物质。

Description

手动泵机构和输送系统
技术领域
本发明的输送系统可使用在这样一个过程，其中通常在该过程中将粘性物质注入躯体；并且特别地，由远程液力泵来控制该输送系统中的注射。
背景技术
在一些已知的外科手术过程中，需要将粘性物质注入躯体(或躯体局部)，同时该粘性物质的注射由荧光检查器或X射线类型的装置进行监控。通常地，注射物质为浓膏或糊状物质，其难以通过从远程注射装置延伸出来的较小的导管。在这些过程中，启动上述输送系统的人(通常是外科医生)会受到来自监控装置重复和长时间的辐射。
当前采用了几种技术来降低外科医生(或其它类似过程的工作人员)受到的辐射。在一种技术中，操作者戴着铅护板手套来减少辐射的影响。然而，铅护板手套使用起来非常笨重，并且仍然要求使用者离辐射区足够近，因此会受到辐射泄漏物的影响。
在另一种技术中，远程注射器主体推动流体经过较长的导管，该导管延伸至辐射区。上述装置使注射器保持在原位，并使用辅助流体对辐射区施加作用力。然而，在已知的装置中，对使用者的身体要求很严格，并且所需的压力会导致产生许多故障。
发明内容
本发明的输送系统，包括具有手柄操作液力泵和流体储存器的手持件、连接管和远程接头，其中该远程接头密封连接到注射器主体上。该液力泵推动流体，使其从流体储存器经连接管流入注射器的顶部，其中流体推压注射器柱塞，从而推动注射器主腔体中的粘性物质。
通过在连接管中使用低粘度、便宜的辅助不可压缩流体，可减小推动注射器中物质所需的作用力和注射流体的体积，其中该注射流体通常较为昂贵。使用小型手动泵，会使得装置变得轻巧紧凑，并可按照人体工程学进行设计。
附图说明
图1是本发明手动泵和输送系统的一个实施例的透视图。
图2是本发明手动泵和输送系统的一个实施例的局部断开的分解图。
图3是本发明手动泵部分的控制阀部件的剖视图。
图4是图3所示的本发明手动泵部分的控制阀部分的放大分解透视图。
图5是本发明注射器和输送部分的放大局部分解图。
图6是本发明注射器和输送部分的剖视图。
图7是可选接头结构的局部分解剖视图。
具体实施方式
下面参考图1，其中显示了在装配状态下的本发明泵和输送系统10的优选实施例的透视图。
泵100包括为使用者使用舒适而通常根据人体工程学设计的手枪握把式手柄101。外壳103安装在手柄101的上端。扳机102可枢转地安装在外壳103内以及手柄101的前方。通常地，扳机102进行设计以与手柄101的前表面良好地相互配合。
减压阀致动器104也可枢转地安装在外壳103的后上部分。
活塞105安装到外壳103的向前部分中的扳机102上。当使用者操纵扳机102时，活塞105选择性地相对于外壳103进出移动。活塞105的运动驱动了泵100，如下所述。
在优选实施例中，导管200包括任意所需长度的空心管，该空心管由柔塑性材料制成，例如尼龙。通常地，导管200由透明材料制成，但这并非本发明的要求。导管200在外壳103处或在外壳103内连接到泵100上，如下所述。
当导管200被包括在该输送系统内时，导管200通过接头400连接到输送单元300上，其中该接头400用于控制输送单元300的运作，如下所述。
输送单元300包括注射器301，该注射器301通常地是由例如聚碳酸脂等材料制成的空心圆柱体，其中该圆柱体可以是透明的，以便于看见其中的内容物。该注射器适于直接地或通过导管200连接到泵上。
如果需要，推片302可以在注射器301的一端形成。使用者可以利用推片(或任何其他的合适装置)来操作注射器。带螺纹接头(图1中未示)设置在注射器301的端部。
柱塞304布置在注射器301内。该柱塞包括柱塞头304，该柱塞头的外径非常接近注射器的内径，从而构成紧密装配以增强柱塞施加在注射器内容物上的作用力。密封件305，类似于O型圈或类似物，安装在柱塞头上，从而在柱塞和注射器之间构成密封，以防止在柱塞304的头部周围发生泄漏。
当接头400如下所述地通过螺纹连到输送单元300上时，接头400可旋转地安装在导管200上，从而防止导管200缠扭或打结。
下面参考图2，其中显示了图1所示的本发明泵和输送系统10的局部分解图。
如上所述，泵100包括握把手柄101。具体而言，握把手柄101包括前部101A和后部101B，其中前部101A和后部101B由适当的材料形成，例如白色的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。通常地，前部101A和后部101B是分设的元件，并扣在一起形成握把手柄101。
适当的容器110，例如(但不限定为)软的柔性防水袋，安装在握把手柄101内。容器110在其中储存了适当的不可压缩液体，例如水或类似物。
安装在手柄101上端处的阀罩103，包括相对侧部103A和103B，所述相对侧部103A和103B由适当的材料形成，例如白色的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。通常地，相对侧部103A和103B是分设的元件，且扣在一起形成阀罩103，其中该阀罩103支承着扳机102和阀机构主体500。手动减压阀致动器104、活塞105和用于导管200的接头201都由阀机构主体500支承。
活塞105安装到外壳103的向前部分中的扳机102上。当使用者操纵扳机102时，活塞105选择性地相对于外壳103进出移动。活塞105的运动驱动了泵100，如下所述。
通过对在销112上旋转的扳机102施加压力，选择性地将活塞105驱动到腔体503内(位于阀机构主体500中)，其中销112可旋转地安装在毂套113内，该毂套113形成于外壳103的相对侧部103A和103B的内侧上。弹簧115安装在阀机构500内，并且弹压承载着活塞105和手柄102，使其回到图1、2、3所示的位置。
腔体503与止回阀504、505、506(以下进行描述)连通，以选择性地将储存在容器110内的液体输送到导管200中，其中导管200与腔体507(该腔体507容置了止回阀551)相连。
手动减压阀致动器104由槽515A中的销504A可枢转地安装在支承架515内。通过围绕销504A旋转阀柄104，选择性地球阀580，其中该阀柄打开了在阀机构主体500中的释放阀。
注射器301的端部306车有螺纹，用于与旋转放气接头400连接，其中该接头400可旋转地连接到导管200的端部上。
导管200包括由柔塑性材料制成的空心管，例如尼龙。通常地，导管200由透明材料制成，但这并非本发明的要求。导管200连接到在外壳103内的主体500上，如下所述。
导管200通过接头400连接到输送单元300上，其中该接头400用于控制输送单元300的运作，如下所述。
输送单元300包括空心注射器301；通常地，该注射器301由透明材料制成，以便于看见其中的内容物。推片302在注射器301的一端形成。使用者利用推片来操作注射器。
柱塞303布置在注射器301内。该柱塞包括柱塞头304，该柱塞头的外径非常接近注射器的内径，从而构成紧密装配以增强柱塞施加在注射器内容物上的作用力。密封件305，类似于O型圈或类似物，安装在柱塞头上，从而在柱塞和注射器之间构成密封，以防止在柱塞头304周围发生泄漏。
当接头400通过螺纹连接到输送单元300上时，接头400可旋转地安装在导管200上，从而防止导管200的缠扭或打结。
下面参考图3，其中显示了如图2所示的手动泵100的已装配控制阀机构主体500的局部剖视图。
扳机102可枢转地安装到外壳103的内部。活塞105穿过扳机102中部的孔口，并进入腔体503的空腔513内。
活塞105的内端105A包括沟槽，在其周围用于容纳适当的密封件116(例如O型圈或类似物)。适当的支座(或台肩)156与扳机102的内表面以及弹簧115的一端相接合。弹簧115(在本实施例中为螺旋弹簧)围绕活塞105的内部分和腔体503的外表面。该弹簧置于支座156和腔体503的台肩503A之间，以向外地(即图3中向左地)弹压承载着活塞105和扳机102。
出口腔体507与导管200相连接，并且与导管200连通。止回阀551设置在腔体507内，以控制流体从腔体513经通道552流向腔体507。
止回阀551包括球体562，该球体562由止回阀551内的弹簧563弹压承载着，从而抵靠着通道552的入口进行安置，其中该通道552的入口由O型圈553或类似的密封装置限定。
另外，腔体555连接到容器100上，且从腔体513处经通道554与容器110连通。止回阀504设置在腔体555内，以控制在腔体513和容器110之间的流体流动。
操作中，通过朝向手柄101方向扳动扳机102使之活动。扳机围绕毂套113内的销112枢转。另外，扳机102对活塞105的台肩156施加压力，且抵靠着弹簧115向内推动活塞。
随着活塞105在腔体513中向内移动，腔体513的内容物(初始为空气)被压缩，且迫使止回阀504保持关闭，同时迫使止回阀551打开。从而，腔体513的内容物流经通道552和腔体507并进入导管200。
松开扳机102时，活塞105在弹簧115的作用力下退出腔体513。该动作在腔体513内产生真空，其中所述真空经止回阀504和腔体555从容器110中抽吸流体。
在下一次扳动扳机102时，活塞105再次推动内容物(现在为液体)从腔体513进入通道552、经止回阀551并最后进入导管200，以在其端部施加压力。
在压力腔体513和容器(储存器)110之间连接有减压阀560。由弹簧562推动栓塞561，以堵塞腔体513的出口孔514。
然而，当腔体513内的压力超过预定标准时，栓塞561被迫向下移动，使得腔体513的内容物可以经过减压阀560流入容器110内。从而，可以限制腔体513的内容物所受到的压力及其所施加的压力，并避免输送系统中出现过压的情况。
类似地，具有致动器104的减压机构安装在主体500的后上部分处。具体地，致动器104上的销504A可枢转地安装在枢转支承部的槽575内，其中该枢转支承部在腔体506附近形成。弹簧577位于枢转支承部576内，通常地位于凹槽578内。弹簧577布置在枢转销504和槽575的后方，从而在致动器104中施加向上(关闭)作用力。通常地，致动器104包括位于向前部分的下表面(相对于枢转销504)中的开口579。开口579用于提供止回球体580用的阀座和定位螺钉581用的孔道，其中该定位螺钉581可以在孔道内相对于致动器104进行调节。
止回球体580布置在支承架515的凹槽582内，其中该凹槽582与腔体507连通。
操作中，当抽吸过程完成时，在致动器104的后下端处按压该致动器104。致动器104围绕销504转动(逆着弹簧577的作用力)。止回球体580(在凹槽582的范围内)自由地向上移动，直至受到定位螺钉581的限制，从而开启了与腔体507之间的连通。经导管552作用于腔体507的受压流体(液体)立即通过未被堵塞的凹槽582排出，其中该导管200内的压力立即释放，并防止输送系统可能的“持续不停地”输出。
当松开致动器104的时候，弹簧577将致动器枢转至关闭位置，使得止回球体580回到凹槽582内的堵塞位置，其中止回球体580在该堵塞位置处持续处于由弹簧577所确定的致动器压力下。定位螺钉581可以通过止回球体580对关闭操作进行“微调”。
下面参考图4，其中显示了如图2和3所示的本发明输送系统的主体500的控制阀部分的局部放大分解图。
扳机102的销112可枢转地安装在外壳103内侧(分别是侧部103A和103B)的毂套113上。活塞105穿过扳机102中部的孔口(参见图3)，并进入腔体503的空腔513内。
活塞105的内端105A包括沟槽，在其周围用于容纳适当的密封件116(例如O型圈或类似物)。适当的支座(或台肩)156(参见图3)与扳机102的内表面以及弹簧115的一端相接合，该弹簧115围绕活塞105的内部分和腔体503的外表面。弹簧置于支座156和腔体503的台肩503A之间，以向外地(即图4中向左地)弹压承载着活塞105和扳机102。
出口腔体507与导管200相连接，并且与导管200连通。止回阀551设置在腔体507内，以控制流体从腔体513经通道552流向腔体507。
止回阀551包括球体562，该球体562由止回阀551内的弹簧601弹压承载着，从而抵靠着通道552的入口进行安置，其中该通道552的入口由O型圈553或类似的密封装置限定(参见图3)。
另外，腔体555连接到容器100上，且通过通道554与容器110连通。止回阀504设置在腔体555内，以控制在腔体513和容器110之间的流体流动。
腔体560连接到腔体513和容器110上，并与其连通。
操作中，再一次地通过朝向手柄101方向扳动扳机102使之活动。扳机围绕毂套113内的销112枢转。另外，扳机102对活塞105的台肩156施加压力，且抵靠着弹簧115向内推动活塞。
随着活塞105在腔体513中向内移动，腔体513的内容物迫使止回阀504保持关闭，同时迫使止回阀551打开。从而，腔体513的内容物经过通道552和腔体507进入导管200。
当活塞105从腔体513中退出时，扳机102松开，且在腔体513内产生真空，该真空经止回阀504从容器110内抽吸流体。
在下一次扳动扳机102时，活塞105再次推动内容物(现在为液体)从腔体513进入通道552、经止回阀551并最后进入导管200，以在其端部施加压力。
在压力腔体513和储存器110之间连接有减压阀560。由弹簧562推动栓塞561，以堵塞腔体513的出口孔514。
从而，当腔体513内的压力超过预定标准时，栓塞561被迫向下移动，使得腔体513的内容物可以经过减压阀560流入容器110内。从而，可以限制腔体513的内容物所受到的压力及其所施加的压力，并避免输送系统中出现过压的情况。
类似地，具有致动器104的减压机构安装在主体500的后上部分处。具体地，致动器104上的销504可枢转地安装在枢转支承部576的槽575内，其中该枢转支承部在腔体506附近形成。弹簧577位于枢转支承部576内，通常地位于凹槽578内。弹簧577布置在枢转销504和槽575的后方，从而在致动器104中施加向上(关闭)作用力。通常地，致动器104包括位于向前部分的下表面(相对于枢转销504)中的开口579。开口579用于提供止回球体580用的阀座和定位螺钉581用的孔道，其中该定位螺钉581可以在孔道内相对于致动器104进行调节。
止回球体580布置在支承架515的凹槽582(虚线所示)内，其中该凹槽582与腔体507连通。
当抽吸过程完成时，在致动器104的后下端处按压该致动器104。致动器104克服弹簧577的作用力围绕销504转动；并且，止回球体580在凹槽582内自由地向上移动(直至受到定位螺钉581的限制)，从而开启了与腔体507之间的连通。经导管552作用于腔体507的受压液体立即通过未被堵塞的凹槽582排出，其中该导管200内的压力立即释放，并防止了输送系统可能的“持续不停”输出。
当松开致动器104的时候，弹簧577将致动器枢转至关闭位置，使得止回球体580回到凹槽582内的堵塞位置，其中止回球体580在该堵塞位置处持续处于由弹簧577所确定的致动器压力下。定位螺钉581可以通过止回球体580对关闭操作进行“微调”。
下面参考图5，其中显示了本发明注射器和输送系统的连接件的局部放大分解图。导管200穿过了接头外壳400内的中心支承结构401内的开口，并通过O型圈403和箍套404接合到带螺纹接头402上。中心支承结构401的内部表面车有螺纹，从而选择性地与接头402的外螺纹表面接合，并捕获O型圈403以提供内部密封。
为便于控制，中心支承结构的内表面包括倾斜表面，该倾斜表面与箍套404和台肩接合，其中该台肩与定位螺钉402接合以适当地安置密封件。
装配中，导管穿过中央支承结构401、箍套404、O型圈403和定位螺钉402。定位螺钉402通过螺纹拧入支承结构401的螺纹部分，从而密封了箍套并压缩O型圈，以将导管紧固在外壳400中并在其周围提供密封。
外壳401也通过螺纹与注射器301的螺纹端405接合。该螺纹端可以连接到注射器主体301上，或与其一体形成。(如果需要，推片302可以和注射器主体一起形成。)
柱塞304贴紧地装配在注射器主体301内，并连接到密封件305上，其中该密封件305防止柱塞周围发生泄漏。
注射器的出口310是空心圆筒或空心管，其与注射器的内部连通。传统的路厄接头311在注射器的端部形成，并包围出口310。出口310和路厄接头311尤其是适于和传统的套针(Trocar)器械(未示)接合。
下面参考图6，其中显示了如图5所示的本发明注射器301和输送系统的连接件的实施例的剖视图。导管200穿过开口410，其中该开口410设置在接头外壳400的中央支承结构401部分内。导管200通过O型圈403和箍套404连接到带螺纹接头(或定位螺钉)402上。中央支承结构401的一部分内表面通过螺纹选择性地与接头402的外螺纹表面接合。支承结构401的一部分内表面倾斜，从而和箍套404接合，以捕获O型圈403并提供用于接头400的内部密封。也就是说，中央支承结构401的内表面包括倾斜表面406，该倾斜表面406与箍套404的倾斜表面和台肩407接合，其中该台肩407与定位螺钉402接合以适当地安置密封件。
装配中，导管200穿过中央支承结构401、箍套404、O型圈403和定位螺钉402。定位螺钉402通过螺纹拧入支承结构401的螺纹部分，从而密封箍套并压缩O型圈，以将导管紧固在外壳400中并在其周围提供密封。
外壳401也通过螺纹与注射器300的螺纹端405接合。该螺纹端可以连接到注射器主体301上，或与其一体形成。
下面参考图7，其中显示了本发明接头700的可选结构的局部剖视图。接头700包括接头外壳701，该接头外壳701通常地包括滚花或刻面表面部分702和圆柱端703。上述形状的构件较为理想，但是如果需要也可以采用其它形状。
接头的刻面部分702的内表面702A车有螺纹，以容纳注射器300上的螺纹接头，并与之接合。
圆柱端703的内表面也车有螺纹，以容纳定位螺钉704并与之接合，其中该定位螺钉704选择性地与接头外壳701相互配合。定位螺钉704在其内端处包括凹槽704A，并且包括楔形表面704B，该楔形表面704B环绕通过凹槽704A的轴向孔口。
装配中，导管200经孔口705(优选贴紧配合地)插入外壳701的圆柱端703内。
适当的O型圈706与导管200贴紧接合，并安装在外壳701的内端壁上的安放槽707内。在优选实施例中，O型圈706为双O型圈，用于确保导管200周围的密封。
实施例中，套管或箍套708包括楔形或圆锥形端部以及平整的或类似垫圈形的端部。当定位螺钉704安装就位且楔形表面704B楔入箍套707的楔形或圆锥形表面时，所述平整端部抵靠在圆柱端703的内表面上，并将O型圈706保持在沟槽707内。
从而，接头400或700(或任何适当的替代物)可以连接到注射器上。上述的接头设计有几个优点。例如，在确保密封的同时，接头400或700能够围绕导管200旋转而不会使导管200缠扭或“打结”。
当输送系统连接在一起时，接头400或700排出了注射器中的所有空气。如果残留有空气，则残留空气会分别集中在定位螺钉402或704内的空间中。这些空气可以在导管200周围(分别使用O型圈403或706进行密封)漏出。
在已经排出空气后，接头400或700密封了注射器300内的液体(即驱动液体)，并防止在所讨论的接合处发生泄漏。
也就是说，柱塞304贴紧地装配在注射器主体301内，并连接到密封件305上，其中该密封件305用于防止柱塞周围发生泄漏(见图1和图5)。
注射器的出口310是空心圆筒或空心管，其与注射器的内部连通。传统的带螺纹路厄接头311在注射器的端部形成，并环绕出口310，如图5所示。
在典型的操作中，泵机构100如图1和图2进行装配，且包括一个含有例如盐溶液、纯水或类似液体物的容器110。
大致在同时，粘性物质以适当的方法(见下)放置于注射器301内。出口接头311连接到使用位置。在一次操作中，出口接头311为路厄接头，其中该路厄接头通过螺纹连接到套针器械的端部(该套针器械已被插入就位)上。柱塞304和密封件305靠近粘性物质地放置到注射器301内。注射器的入口接头306通过螺纹与接头外壳400连接(可以再次使用路厄装置)。
上述装置已经装配好，并可以投入使用。通过扳动扳机102，将液体从容器110中抽出，并经接头400或700通过导管200将液体推入到注射器301，以对柱塞304施加推力。当通过注射器301推动柱塞304(其含有密封件305)时，注射器中的粘性物质被迫使从出口接头310流出，并流入操作器械或使用位置。
如上所述，阀部分500的数个止回阀可允许液体在控制压力下流入导管200，但不能逆向流动。
当粘性物质使用完毕时，开启降压阀104，以立即降低导管200内的液体压力，从而降低作用在注射器内粘性物质上的压力。压力的迅速释放，可防止粘性物质“持续不停地”地从注射器301进入使用位置。
因此，已经显示和描述了用于粘性物质的手动泵机构和输送系统的独特设计和理念。尽管上述的说明针对特定的实施例，但是可以理解，本领域技术人员可以对上述显示和描述的特定实施例进行修改和/或变更。任何在本描述范围内进行的修改或变更，也包括在其中。可以理解，这里的描述仅用于阐述而非限制。当然，这里所述的发明范围仅由权利要求进行限定。

Claims (15)

1.一种泵系统，包括：
用于选择性加压的流体源；
向所述流体施加压力的机构；
导管，用于在所述流体受压时从所述流体源选择性地传送所述流体；以及
粘性物质的容器，其连接到所述导管上以从所述导管处接收受压流体，从而选择性地向来自所述容器的所述粘性物质施加作用力。
2.如权利要求1所述的泵系统，其特征在于：
所述导管为柔性管。
3.如权利要求1所述的泵系统，其特征在于：
所述流体源包括用于储存所述流体的储存器。
4.如权利要求1所述的泵系统，其特征在于：
所述流体是不可压缩液体。
5.如权利要求1所述的泵系统，其特征在于：
所述容器包括注射器。
6.如权利要求1所述的泵系统，其特征在于还包括：
用于支承所述流体源的手柄装置。
7.如权利要求6所述的泵系统，其特征在于：
向所述流体施加压力的所述机构，包括安装在所述手柄装置上的扳机装置，用于选择性地向所述流体源中的所述流体施加压力。
8.如权利要求6所述的泵系统，其特征在于还包括：
外壳装置，其与所述手柄装置一起形成；以及
阀装置，其安装在所述外壳装置内，用于对所述流体从所述流体源处经过所述导管的运动进行控制。
9.如权利要求1所述的泵系统，其特征在于还包括：
接头装置，其用于将所述导管连接到所述容器上。
10.如权利要求9所述的泵系统，其特征在于：
所述接头装置可围绕所述导管转动，以允许从所述容器中选择性地放出空气。
11.如权利要求5所述的泵系统，其特征在于：
所述注射器包括柱塞，所述柱塞可在所述注射器中移动。
12.如权利要求1所述的泵系统，其特征在于还包括：
手动减压机构，其可操作地连接到所述流体源上，以选择性地释放所述流体的压力。
13.一种泵系统，包括：
用于选择性加压的流体源；
用于支承所述流体源的手柄装置；
向所述流体施加压力的机构，其包括安装在所述手柄装置上的扳机装置，用于选择性地向所述流体源中的所述流体施加压力；
导管，用于在所述流体受压时从所述流体源选择性地传送所述流体；以及
粘性物质的容器，其连接到所述导管上以从所述导管处接收受压流体，从而选择性地向来自所述容器的所述粘性物质施加作用力。
14.如权利要求13所述的泵系统，其特征在于还包括：
外壳装置，其与所述手柄装置一起形成；
阀装置，其安装在所述外壳装置内，用于对所述流体从所述流体源处经过所述导管的运动进行控制；以及
接头装置，其用于将所述导管连接到所述容器上。
15.如权利要求10所述的泵系统，其特征在于：
所述接头包括：
空心外壳，用于在其中容纳穿过轴向开口的所述导管的端部，
定位螺钉，其通过螺纹与所述空心外壳的内部接合，并环绕所述导管的所述端部，
密封装置，其环绕所述导管的所述端部，以及
箍套装置，其环绕所述导管的所述端部，
其中，所述定位螺钉用于对所述箍套装置与所述密封装置施加作用力，以与所述空心外壳的内部相接触，从而在所述空心外壳中的所述导管周围设置密封。
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