DE202004021901U1

DE202004021901U1 - Spritzen, Spritzenzwischenstücke und Spritzenstössel zur Verwendung mit medizinischen Injektoren

Info

Publication number: DE202004021901U1
Application number: DE202004021901U
Authority: DE
Original assignee: Medrad Inc
Current assignee: Bayer Medical Care Inc
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2004-11-23
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2014-11-24
Also published as: US7666169B2; PT1687049T; EP3326673A1; PT3326673T; DK1687049T3; EP3326673B1; EP1687049A2; EP1687049A4; ES2755820T3; JP4944616B2; US10434249B2; PL3326673T3; DK3326673T3; US20100222674A1; HUE043823T2; CN1882369A; WO2005053771A2; US9694131B2; CY1122451T1; EP1687049B1

Abstract

1 Spritze, welche umfasst: einen Körper; und einen Stößel, der beweglich in dem Körper angeordnet ist, wobei der Stößel eine Wand mit einer Innenfläche und einer Außenfläche sowie einen oder mehrere nach innen ragende Flansche, die auf der Innenfläche der Wand angeordnet sind, umfasst.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung kann einen Gegenstand enthalten, der mit dem in einer oder mehreren der folgenden U.S.-Patente oder anhängigen Anmeldungen offenbarten oder beanspruchten Gegenstand verwandt ist: U.S.-Patent Nr. 6,652,489 , eingereicht am 5. Februar 2001; Anmeldung Seriennr. 10/159,592, eingereicht am 30. Mai 2002; Anmeldung Seriennr. 09/448,835, eingereicht am 24. November 1999; Anmeldung Seriennr. 10/174,631, eingereicht am 19. Juni 2002; Anmeldung Seriennr. 10/619,137, eingereicht am 14. Juli 2003; Anmeldung Seriennr. 10/668,643, eingereicht am 23. September 2003; Anmeldung Seriennr. 10/668,673, eingereicht am 23. September 2003; Anmeldung Seriennr. 10/669,144, eingereicht am 23. September 2003; Anmeldung Seriennr. 10/669,148, eingereicht am 23. September 2003; Anmeldung Seriennr. 10/670,154, eingereicht am 23. September 2003; Anmeldung Seriennr. 10/380,188, eingereicht am 10. März 2003; Anmeldung Seriennr. 09/765,498, eingereicht am 18. Januar 2001; und Anmeldung Seriennr. 10/606,157, eingereicht am 25. Juni 2003.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft medizinische Injektoren sowie Spritzen, Spritzenzwischenstücke, Spritzenadapter und Spritzenstößel zur Verwendung damit. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung medizinische Vorderlader-Injektoren sowie Spritzen, Spritzenzwischenstücke, Spritzenstößel und Adapter zur Verwendung mit neuen oder bestehenden medizinischen Injektoren, wobei eine Spritze von spezieller Konstruktion durch einen lösbaren Mechanismus an den Injektoren anbringbar und davon abnehmbar ist.
Medizinische Injektoren und Spritzen zum Injizieren von Kontrastmittel in einen Patienten zur Bildumgebung von biologischen Strukturen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel offenbart U.S. Patent Nr. 4,677,980 , erteilt für D. M. Reilly et al. am 7. Juli 1987 mit dem Titel ”Angiographic Injector and Angiographic Syringe for Use Therewith”, das der gleichen Anmelderin wie der vorliegenden Anmeldung abgetreten ist, eine angiographische Injektorvorrichtung. Die Vorrichtung ist zum Injizieren von Kontrastmittel in das Gefäßsystem eines Tieres ausgelegt, wobei Spritzen in einen Druckmantel des Injektors hinten geladen werden. Im Einzelnen umfasst die Vorrichtung ein drehbares Turret, das ein Paar der Druckmäntel trägt und drehbar ist, so dass, wenn einer der Druckmäntel, in den eine Spritze hinten geladen wurde, sich in einer Injektionsposition befindet, der andere Druckmantel sich in einer Position befindet, in der eine zugehörige Spritze hinten geladen werden kann. Wenn anschließend eine Injektion von Kontrastmittel von der ersten Spritze beendet ist, wird der Turret gedreht, um die erste Spritze zu einer Entlade/Lade-Stellung zu bewegen, wobei der zweite Druckmantel und die Spritze gleichzeitig in die Injektionsposition bewegt werden.
In der in dem Patent '980 offenbarten Vorrichtung kann ein Antriebselement des angiographischen Injektors an einem beliebigen Punkt entlang des Verfahrwegs des Spritzenstößels durch einen lösbaren Mechanismus mit einem Stößel einer Spritze treibend verbunden oder davon getrennt werden. Damit der lösbare Mechanismus korrekt arbeitet, muss der Spritzenstößel aber ordnungsgemäß ausgerichtet sein, um sich mit dem Injektorkolben zu verbinden. Ferner muss während des Ladens der Spritze an den Injektor die Spritze korrekt in einem jeweiligen Druckmantel ausgerichtet werden, um ein Verbinden des Spritzenstößels und des Injektorkolbens miteinander und ein Trennen derselben voneinander zu ermöglichen.
Eine gegenüber der Vorrichtung des Patents '980 verbesserte Vorrichtung wird in dem U.S.-Patent Nr. 5,383,858 , das für D. M. Reilly et al. am 24. Januar 1995 erteilt wurde und den Titel ”Front-Loading Medical Injector and Syringe for Use Therewith” trägt, offenbart, das ebenfalls der gleichen Anmelderin der vorliegenden Anmeldung abgetreten wurde. In der in dem Patent '858 beschriebenen Vorrichtung wird die Spritze in zumindest einer Ausführungsform an einen druckmantellosen Injektor vorne geladen, was einen der Nachteile der Injektorvorrichtung des Patents '980 behebt.
Der in dem Patent '858 beschriebene Injektor weist einen ersten Lösemechanismus zum Anbringen und Lösen der Spritze von dem Injektor auf. Ferner umfasst die Vorrichtung einen zweiten Lösemechanismus, der den Injektorkolben an dem Spritzenstößel ein- bzw. ausrückt. Bei Drehung der Spritze wird die Spritze an dem Injektor angebracht bzw. davon gelöst und gleichzeitig wird der Stößel an dem Kolben angebracht bzw. davon gelöst. Die offenbarte Struktur erfordert, dass die Spritze in einer bestimmten Ausrichtung an dem Injektor installiert wird, so dass die Spritze den Injektor lösbar greifen kann und der Stößel gleichzeitig lösbar mit dem Kolben greifen kann. Wie bei der in dem Patent '980 offenbarten Spritze muss ferner während der Montage der Spritzenstößel korrekt in der Spritze ausgerichtet werden.
In U.S.-Patent Nr. 5,300,031 , das für C. Neer et al. am 5. April 1994 erteilt wurde und den Titel ”Apparatus for Injecting Fluid into Animals and Disposable Front Loadable Syringe Therefor” trägt, wird eine andere Injektorvorrichtung offenbart. Das Patent '031 offenbart verschiedene Ausführungsformen eines mit Druckmantel versehenen Injektors, wobei eine Spritze durch eine in dem Vorderende eines Druckmantels vorgesehene Öffnung in den Injektordruckmantel geladen und daraus entnommen wird. Um die Spritze in dem Druckmantel festzuhalten, zum Beispiel während eines Injektionsvorgangs, wird das Vorderende der Spritze mit dem Vorderende des Druckmantels verriegelt. Um die Spritze korrekt mit dem Druckmantel zu verbinden, darf die Spritze nur in einer Ausrichtung in den Druckmantel eingeführt werden.
In jedem vorstehend erläuterten Beispiel muss die Spritze in einer bestimmten Ausrichtung mit dem Injektor verbunden werden, um eine ordnungsgemäße Spritzenanbringung sicherzustellen. Eine ordnungsgemäße Ausrichtung ist erforderlich, um sicherzustellen, dass die Spritze während eines medizinischen Bildgebungsvorgangs ordnungsgemäß betrieben werden kann. Die erforderliche Ausrichtung behindert aber ein schnelles Anbringen und Austauschen der Spritze. Die erforderliche Ausrichtung kann auch die Kosten der Fertigungsmontage und die Komplexität der Spritze erhöhen.
Während sich die vorstehenden Injektor- und Spritzenvorrichtungen als wirksam erwiesen haben, hat sich demgemäß ein Bedarf nach einem einfacheren medizinischen Vorderlader-Injektor ergeben. Um den Ladevorgang weiter zu erleichtern, hat sich im Einzelnen ein Bedarf nach einer Spritze ergeben, die unabhängig von der bestimmten Ausrichtung der Spritze und/oder des Spritzenstößels mühelos mit dem Injektor verbunden werden kann. Zum Vereinfachen der Montage der Spritzenkomponenten hat sich ferner ein Bedarf nach einer Spritze mit einem Stößel ergeben, die nicht in einer bestimmten Beziehung zu dem Zylinder oder Boden der Spritze ausgerichtet werden muss. Um die zum Vorbereiten eines Injektors für einen Injektionsvorgang erforderliche Zeit zu minimieren, hat sich weiterhin ein Bedarf nach Injektoren ergeben, die automatisierte Merkmale und/oder verbesserte Steuerungsmerkmale vorsehen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung sieht medizinische Injektoren, Spritzenzwischenstücke, Spritzenadapter, Spritzenstößel und Spritzen zur Verwendung damit vor, die die Anforderungen erfüllen, die sich zwecks eines einfacheren Injektor- und Spritzensystems ergeben haben. Die vorliegende Erfindung sieht im Einzelnen in einer Ausgestaltung ein Spritzenzwischenstück und eine passende Spritze vor, die zusammenwirken, um die Spritze einfach, mühelos und sicher an einem medizinischen Injektor befestigen zu lassen. Die Spritze muss nicht in einer bestimmten Weise ausgerichtet sein, bevor sie mit dem Injektor verbunden wird. Ferner muss der Stößel nicht bezüglich des Zylinders der Spritze in einer bestimmten Weise ausgerichtet sein. Die Spritze und der Stößel sind beide mit Lösemechanismen versehen, so dass die Spritze schnell an dem Injektor installiert und von diesem abgenommen und durch eine neue Spritze ersetzt werden kann.
Zum Verwirklichen dieser Aufgaben sieht die vorliegende Erfindung eine Spritze zum Greifen mit einem Injektor vor. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Spritze einen Körper und einen in dem Körper beweglich angeordneten Stößel. Der Stößel umfasst eine Wand mit einer Innenfläche und einer Außenfläche sowie einen oder mehrere nach innen abstehende Flansche, die auf der Innenfläche der Wand angeordnet sind. Ferner umfasst ein Fluideinspritzsystem einen Injektor und eine Spritze. Der Injektor umfasst ein Gehäuse und ein Antriebselement, das zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist. Das Antriebselement umfasst mindestens ein Halterungselement und ein oder mehrere nach außen abstehende Flanschelemente. Die Spritze umfasst einen Körper und einen in dem Körper beweglich angeordneten Stößel. Der Stößel umfasst eine Wand mit einer Innenfläche, die einen Halterungsabsatz festlegt, und einen oder mehrere nach innen ragende Flansche, die auf der Innenfläche der Wand angeordnet sind. Vorzugsweise ist das mindestens eine Halterungselement an dem Antriebselement des Injektors ausgelegt, um mit dem Halterungsabsatz an der Stößelwand zu greifen, um es dem Antriebselement zu ermöglichen, den Stößel mit dem Körper der Spritze zurückzuziehen. Ferner sind der eine oder die mehreren nach innen ragenden Flansche an der Stößelwand ausgelegt, um mit dem einen oder den mehreren nach außen abstehenden Flanschelementen an dem Antriebselement zu greifen, wenn der Spritzenkörper um seine Längsachse gedreht wird. Der eine oder die mehreren nach außen abstehenden Flanschelemente dienen dazu, das mindestens eine Halterungselement an dem Antriebselement zu veranlassen, bei Drehung des Spritzenkörpers den Halterungsabsatz an der Stößelwand loszulassen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die Spritze einen Spritzenkörper mit einem vorderen Spritzenende, das ausgelegt ist, um Fluid abzugeben, und einem hinteren Spritzenende, das ausgelegt ist, um mit dem Injektor zu greifen. In dem Spritzenkörper ist axial ein Stößel oder eine Stößelabdeckung hin- und herbewegbar. An dem hinteren Spritzenende ist ein Flanschelement angeordnet. Der Flansch ist ausgelegt, um mit einem biegsamen Ring in einem Konnektormechanismus an dem Injektorgehäuse oder an einem Spritzenzwischenstück oder einem Adapter, das/der mit dem Injektorgehäuse verbunden ist, zu greifen. Die Kombination aus Flansch und biegsamem Ring sieht ein Greifen der Spritze mit und Lösen der Spritze von dem Injektor vor. Ferner umfasst die Spritze ein oder mehrere Elemente zum Greifen des biegsamen Rings, um ein Lösen der Spritze davon zu ermöglichen.
In einer anderen Ausführungsform kann das Flanschelement an dem vorderen Spritzenende angeordnet sein und der biegsame Ring kann an einem vorderen Ende eines mit einem Injektor verbundenen Druckmantels angeordnet sein.
In einer anderen Ausführungsform umfasst die Spritze einen Spritzenkörper mit einem vorderen Spritzenende, das ausgelegt ist, um Fluid abzugeben, und einem hinteren Spritzenende, das ausgelegt ist, um mit dem Injektor zu greifen. In dem Spritzenkörper ist axial ein Stößel oder eine Stößelabdeckung hin- und herbewegbar. Mindestens ein Laschen- oder Flanschelement (das elastisch sein kann) ist an dem hinteren Spritzenende angeordnet. Die mindestens Lasche bzw. der mindestens eine Flansch ist ausgelegt, um mit einem Wandabschnitt an einem Injektor oder einem Spritzenzwischenstück oder einem Adapter, die mit dem Injektor verbunden sind, zu greifen, wenn die Spritze mit dem Injektor greift. Die mindestens eine Lasche bzw. der mindestens eine Flansch sieht ein Greifen der Spritze mit und Lösen der Spritze von dem Injektor vor.
In einer noch anderen Ausführungsform umfasst die Spritze einen Spritzenkörper mit einem vorderen Spritzenende, das ausgelegt ist, um Fluid abzugeben, und einem hinteren Spritzenende, das ausgelegt ist, um mit dem Injektor zu greifen. In dem Spritzenkörper ist ein Stößel axial hin- und herbewegbar. An dem hinteren Spritzenende ist mindestens eine elastische Lasche angeordnet. Die mindestens eine elastische Lasche ist ausgelegt, um mit einem Wandabschnitt an dem Injektor oder einem Spritzenzwischenstück oder einem Adapter, die mit dem Injektor verbunden sind, zu greifen, wenn die Spritze mit dem Injektor greift. Die mindestens eine Lasche sieht ein Greifen der Spritze mit und Lösen der Spritze von dem Injektor vor.
In einer anderen Ausführungsform umfasst die Spritze mindestens zwei elastische Laschen, die ausgelegt sind, um mit dem Wandabschnitt des Injektors zu greifen, wenn die Spritze mit dem Injektor greift. In einer noch anderen Ausführungsform umfasst die Spritze mehr als zwei Laschen, die um ihren Boden angeordnet sind, so dass die Spritze sicher mit dem Injektor greift.
Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin ein Injektorsystem vor, das eine Spritze und einen Injektor kombiniert. Die Spritzen haben die gleichen allgemeinen Konstruktionen wie vorstehend beschrieben. Der Injektor umfasst ein Zwischenstück, das ausgelegt ist, um das hintere Ende der Spritze aufzunehmen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Zwischenstück des Injektors einen biegsamen Ring zum Greifen eines Flanschelements, das an der Spritze angeordnet ist. In einer anderen Ausführungsform kann der biegsame Ring an einem vorderen Ende eines Druckmantels angeordnet sein, der mit dem Injektor verbunden ist, und das Flanschelement kann an dem vorderen Ende der Spritze angeordnet sein, um den biegsamen Ring zu greifen.
In einer anderen Ausführungsform umfasst der Injektor einen vorderen Abschnitt mit einem ersten Durchmesser, der ausgelegt ist, um das hintere Spritzenende aufzunehmen. Das Injektorzwischenstück umfasst auch einen hinteren Abschnitt mit einem zweiten Durchmesser, der größer als der erste Durchmesser ist, und eine zwischen dem vorderen Abschnitt und dem hinteren Abschnitt angeordnete Stufe, die den vorderen Abschnitt und den hinteren Abschnitt miteinander verbindet. Die mindestens eine Lasche an der Spritze ist ausgelegt, um mit der Stufe elastisch zu greifen, wenn die Spritze mit dem Injektor eingerückt wird. Das Zwischenstück des Injektors umfasst weiterhin einen Kragen, der in dem hinteren Abschnitt benachbart zu einer Wand darin hin- und herbewegbar und ausgelegt ist, um die mindestens eine Lasche nach innen zu drücken, um die mindestens eine Lasche von der Stufe zu lösen, wodurch das Entnehmen der Spritze von dem Injektor ermöglicht wird.
Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin einen Injektorkolben, eine Spritzenstößelanordnung und eine kombinierte Kolben-/Stößelanordnung vor. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Stößel-Kolben-Anordnung eine Stößelabdeckung und einen zugehörigen Stößelabdeckungslagerring, die in der Spritze angeordnet sind. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Spritzenstößelanordnung nur eine Stößelabdeckung, die in der Spritze angeordnet ist. Der Injektorkolben ist vorzugsweise so geformt, dass er der Form der Stößelabdeckung entspricht. Ferner ist der Injektorkolben vorzugsweise so ausgelegt, dass er die Spritzenstößelabdeckung während der axialen Vorwärtsbewegung schiebt, ohne dass eine tatsächliche Verbindung dazwischen hergestellt ist. Während des Zurückziehens des Stößels ist der Injektorkolben aber ausgelegt, den Stößel oder die Stößelabdeckung verbindend zu greifen.
In einer Ausführungsform umfasst die Kolben-/Stößelanordnung einen zu einem Injektor gehörenden Kolben, eine den Kolben umgebende Kolbenmanschette, einen mit einem Ende der Kolbenmanschette verbundenen Kragen, wobei der Kragen eine Öffnung ausbildet, durch die sich der Kolben erstreckt, eine mit dem Kragen verbundene Stößelkappe, wobei die Stößelkappe einen Innenraum ausbildet, eine an einem Ende des Kolbens in dem Innenraum der Stößelkappe angeordnete Greiferverlängerung, mehrere Schlitze durch eine Seite der Stößelkappe, mehrere Greifer, die durch die Schlitze angeordnet sind und mit der Greiferverlängerung greifen können, und ein Vorspannelement in Kontakt mit der Kolbenmanschette. Bei Bewegung des Kolbens in eine Richtung spannt das Vorspannelement die Bewegung der Kolbenmanschette vor, um eine Bewegung in der gleichen Richtung zu beschränken, um die Greiferverlängerung zu veranlassen, die mehreren Greifer für Greifen mit einer Stößel- oder Gummiabdeckung in einer Spritze durch die Schlitze in der Stößelkappe zu schieben.
In anderen Ausführungsformen können der Stößel und der Kolben dafür ausgelegt sein, sich elektromechanisch oder elektromagnetisch miteinander zu verbinden.
Gemäß den vorstehend dargelegten Ausführungsformen sieht die vorliegende Erfindung ferner auch einen Adapter zum Aufnehmen einer Spritze vor. Der Adapter greift mit einem Injektor und ist zwischen dem Injektor und der Spritze angeordnet. Der Adapter umfasst ein vorderes Adapterende, das zum Greifen der Spritze ausgelegt ist. In einer Ausführungsform weist das hintere Adapterende mindestens eine elastische Lasche auf, die zum Greifen mit dem Injektor ausgelegt ist.
Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin eine Adapteranordnung vor. Die Adapteranordnung umfasst einen Adapter und eine Spritze zur Verwendung damit. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Adapter ein hinteres Adapterende, das ein Flanschelement umfasst, das ausgelegt ist, um mit einem biegsamen Ring eines Injektors zu greifen. In dieser Ausführungsform würde es der Adapter einem erfindungsgemäß ausgelegten Injektor ermöglichen, herkömmliche Spritzen aufzunehmen.
In einer anderen Ausführungsform kann der Adapter ein hinteres Ende, das einen Mechanismus umfasst, der ihm ein Verbinden mit bestehenden Injektoren erlaubt (wie etwa den in den U.S.-Patenten Nr. 4,677,980 , 5,383,858 und 5,300,031 offenbarten Injektoren, deren Offenbarungen hierdurch durch Verweis aufgenommen sind), und ein vorderes Ende, das einen biegsamen Ring oder ein Stufen- oder Absatzelement umfasst, der/das ihm ein Verbinden mit erfindungsgemäß ausgelegten Spritzen erlaubt, aufweisen. In dieser Ausführungsform würde der Adapter herkömmlichen oder bestehenden Injektoren das Aufnehmen von erfindungsgemäß ausgelegten Spritzen erlauben.
Ferner sieht die vorliegende Erfindung Verfahren zum Greifen oder Installieren der Vorderlader-Spritzen und Adapter der vorliegenden Erfindung und/oder bestehender Spritzen mit den Vorderlader-Injektoren der vorliegenden Erfindung und/oder bestehenden Injektoren vor.
Weiterhin sieht die vorliegende Erfindung Injektoren und Injektorsysteme mit bestimmten automatisierten Merkmalen vor, die die Vorbereitung derselben für Injektionsvorgänge erleichtern.
Die vorliegende Erfindung bietet gegenüber dem Stand der Technik viele Vorteile. Die vorliegende Erfindung sieht zum Beispiel eine Spritze vor, die nicht bezüglich eines Injektors zur Installation daran ausgerichtet und/oder orientiert werden muss. Ferner sieht die vorliegende Erfindung eine Spritze vor, bei der eine Ausrichtung, entweder radial oder axial, zwischen dem Stößel und der Spritze nicht erforderlich ist.
Zudem kann der Kolben der vorliegenden Erfindung so ausgelegt werden, dass er den Stößel nicht dauerhaft greift. So ausgelegt dient der Stößel während des Injektionsvorgangs vorrangig als Schieber. Nur wenn der Stößel zurückgezogen werden muss, um zum Beispiel Fluid in die Spritze zu saugen, kann ein Eingriffmechanismus aktiviert werden, so dass sich der Kolben mit dem Stößel verbindet. Dank dieser Anordnung kann der Stößel in einer beliebigen Position verbleiben, wenn die Spritze von dem Injektorsystem abgenommen wird.
In einer anderen Ausgestaltung sieht die vorliegende Erfindung einen Injektor mit einem Gehäuse und mindestens einem Antriebselement vor, das mindestens teilweise in dem Gehäuse angeordnet und betreibbar ist, um den Stößel einer an dem Injektor montierten Spritze zu greifen. Der Injektor umfasst weiterhin mindestens einen dem Gehäuse zugeordneten Spritzenhaltemechanismus, der ausgelegt ist, um die Spritze und einen ersten Erfassungsstift, der an einem vorderen Ende des Antriebselements positioniert ist, um Kontakt mit dem Spritzenstößel zu erfassen, lösbar einzurücken. Der erste Erfassungsstift kann zum Beispiel in einer vorderen ausgefahrenen Position vorgespannt werden und nach hinten gezwungen werden, um auf einen Sensor zu stoßen, wenn während eines Vorbewegens des Antriebselements Kontakt mit dem Spritzenstößel hergestellt wird.
Der Injektor kann ferner ein Erfassungssystem umfassen, um zu erfassen, wann eine Spritze oder ein Spritzenadapter an dem Haltemechanismus angebracht ist. Das Erfassungssystem kann weiterhin die Spritzenkonfiguration erfassen.
In einer Ausführungsform bewegt sich das Antriebselement bei Verbinden einer Spritze mit dem Haltemechanismus automatisch nach vorne, um (zum Beispiel bei Verbinden der Spritze mit dem Haltemechanismus) den Spritzenstößel zu greifen. Vorzugsweise wird die Vorwärtsbewegung des Antriebselements bei Greifen mit dem Spritzenstößel gestoppt, doch bevor der Stößel nach vorne bewegt wird.
Der Injektor kann weiterhin ein zweitens Antriebselement umfassen, das zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet und betreibbar ist, um mit einem Stößel einer zweiten Spritze zu greifen. In dieser Ausführungsform umfasst der Injektor auch einen dem Gehäuse zugeordneten zweiten Spritzenhaltemechanismus, der ausgelegt ist, um die zweite Spritze lösbar zu greifen. Vorzugsweise ist ein zweiter Erfassungsstift an einem vorderen Ende des zweiten Antriebselements positioniert, um Kontakt mit dem zweiten Spritzenstößel zu erfassen.
Der Injektor kann auch eine Quelle eines ersten Injektionsfluids, die mit der ersten Spritze in Fluidverbindung steht, und eine Quelle eines zweiten Injektionsfluids, die mit der zweiten Spritze in Fluidverbindung steht, umfassen.
Der Injektor kann auch ein erstes Steuergerät, das außerhalb eines Scanraums positioniert ist, in dem ein Injektionsvorgang stattfindet, und ein zweites Steuergerät, das in dem Scanraum positioniert ist, umfassen. Zum Beispiel kann ein Injektionsprotokoll zur Steuerung des Injektionsvorgangs an dem ersten Steuergerät eingegeben werden. Das erste Steuergerät kann eine Protokollbearbeitungssperrfunktion umfassen, die von dem Bediener aktiviert werden kann, sobald ein Injektionsprotokoll festgelegt wurde. Vorzugsweise ist eine Änderung des Injektionsprotokolls nach Aktivieren der Protokollbearbeitungssperrfunktion einem Deaktivieren der Sperrfunktion zugeordnet. Das zweite Steuergerät umfasst vorzugsweise eine Anzeige des Zustands (zum Beispiel aktiviert oder deaktiviert) der Sperrfunktion. Im Allgemeinen umfasst das zweite Steuergerät vorzugsweise eine Anzeige, ob ein mit dem ersten Steuergerät festgelegtes Injektionsprotokoll geändert wurde.
In einer Ausführungsform weist der Injektor einen Betriebsmodus auf, in dem das erste Fluid von der ersten Spritze und das zweite Fluid gleichzeitig von der zweiten Spritze in eine einzige Injektionsstelle injiziert wird. Vorzugsweise weist der Injektor drei Betriebsmodi auf, die umfassen: (1) eine sequentielle Injektion des ersten Fluids von der ersten Spritze und des zweiten Fluids von der zweiten Spritze in eine einzige Injektionsstelle; (2) eine gleichzeitige Injektion des ersten Fluids von der ersten Spritze und des zweiten Fluids von der zweiten Spritze in eine einzige Injektionsstelle; und (3) eine gleichzeitige Injektion des ersten Fluids von der ersten Spritze und des zweiten Fluids von der zweiten Spritze in zwei unterschiedliche Injektionsstellen.
In einer anderen Ausgestaltung sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Injizieren von Fluiden in einen Patienten zu einem relevanten Bereich in dem Patienten vor. Wobei das Verfahren vorzugsweise umfasst: die Schritte des (1) Injizierens eines ersten Fluids in eine erste Injektionsstelle an dem Patienten, die geeignet ist, um das erste Fluid zu dem relevanten Bereich zu befördern; und (2) des Injizierens eines zweiten Fluids in eine zweite Injektionsstelle an dem Patienten, die geeignet ist, um das zweite Fluid zu dem relevanten Bereich zu befördern. Das erste Fluid und das zweite Fluid können gleich sein. Zum Beispiel können das erste Fluid und das zweite Fluid ein Kontrastmittel sein, das geeignet ist, um ein Bild in einem medizinischen Scanvorgang zu verbessern.
In einer weiteren Ausgestaltung sieht die vorliegende Erfindung einen Injektor vor, der ein Gehäuse und mindestens ein Antriebselement umfasst, das zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet und betreibbar ist, um den Stößel der Spritze zu greifen. Der Injektor umfasst auch mindestens einen dem Gehäuse zugeordneten Spritzenhaltemechanismus. Der Spritzenhaltemechanismus ist ausgelegt, um die Spritze lösbar zu greifen. Der Injektor umfasst weiterhin ein erstes Steuergerät, das in einem Steuerungsraum positioniert ist. Das erste Steuergerät umfasst eine Protokollbearbeitungssperrfunktion, die von dem Bediener aktiviert werden kann, sobald ein Injektionsprotokoll festgelegt wurde. Eine Änderung des Injektionsprotokolls nach Aktivieren der Protokoll bearbeitungssperrfunktion ist vorzugsweise einem Deaktivieren der Sperrfunktion (zum Beispiel automatisch bei Bearbeiten des Protokolls oder manuell vor dem Bearbeiten des Protokolls) zugeordnet. Der Injektor umfasst weiterhin ein zweites Steuergerät, das in einem Scanraum positioniert ist. Das zweite Steuergerät umfasst eine Anzeige des Zustands der Sperrfunktion.
In einer noch anderen Ausgestaltung sieht die vorliegende Erfindung einen Injektor vor, der ein Gehäuse und ein Antriebselement umfasst, das zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist. Das Antriebselement ist betreibbar, um einen Stößel der Spritze zu greifen. Der Injektor umfasst auch mindestens einen dem Gehäuse zugeordneten Spritzenhalterungsmechanismus. Der Spritzenhalterungsmechanismus ist vorzugsweise ausgelegt, um die Spritze lösbar zu greifen. Der Injektor umfasst auch ein erstes Steuergerät, das in einem Steuerungsraum positioniert ist. Das erste Steuergerät ermöglicht das Festlegen eines Injektionsprotokolls. Der Injektor umfasst weiterhin ein zweites Steuergerät, das in einem Scanraum positioniert ist. Das zweite Steuergerät umfasst eine Anzeige, ob ein mit dem ersten Steuergerät festgelegtes Injektionsprotokoll geändert wurde.
Die vorliegende Erfindung lässt sich zusammen mit den Eigenschaften und damit einhergehenden Vorteilen derselben am besten im Hinblick auf die folgende eingehende Beschreibung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen erkennen und verstehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in Verbindung mit den hier beigefügten Figuren beschrieben, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Injektorvorrichtung ist, die ein Injektorgehäuse und eine Spritze in einer zerlegten Beziehung zeigt;
2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten Spritze ist, die mit einer Vorderwand des Injektorgehäuses verbunden gezeigt ist, die veranschaulicht, wie ein an einem hinteren Ende der Spritze angeordneter Flansch ein Eindringen von austretendem Fluid in das Injektorgehäuse verhindern kann;
3 eine vergrößerte Querschnittansicht der in 1 und 2 gezeigten Spritze ist, die die Konstruktion eines vorderen Endes der Spritze veranschaulicht;
4 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die eine Spritze und einen mit Druckmantel versehenen Injektor in einer zerlegten Beziehung veranschaulicht;
5 eine andere perspektivische Ansicht der in 4 veranschaulichten Ausführungsform ist, die einen Kolben zeigt, der bei einer weiter vorne liegenden Position als in 4 veranschaulicht verlagert ist;
6 eine Querschnittansicht der Spritze und des Gehäuses ist, die in 1 und 2 veranschaulicht sind, die die sichere Verbindung der Spritze mit der Vorderwand des Injektorgehäuses durch an dem hinteren Ende der Spritze angebrachte Laschen zeigt;
7 eine vergrößerte Querschnittansicht der Strukturen ist, die in 6 durch Kreis VII umfangen ist, die die Verbindung der Spritze mit der Vorderwand des Injektorgehäuses näher zeigt;
8 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der in 7 veranschaulichten Laschen ist, die mit dem hinteren Ende der in 1 veranschaulichten Spritze verbunden sind;
9 ein vergrößerter Querschnitt einer anderen Ausführungsform von Laschen ist, die an dem hinteren Ende einer Spritze für Greifen mit einer Vorderwand eines Injektors angebracht sind, wobei im Wesentlichen die gleichen in 7 veranschaulichten Strukturen gezeigt sind;
10 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer noch anderen Ausführungsform einer Spritze gemäß der vorliegenden Erfindung ist, die mindestens eine Lasche an einem Boden der Spritze zum Greifen mit einer Stufe, die einem Zwischenstück eines Injektorgehäuses ausgebildet ist, veranschaulicht;
11 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der in 10 veranschaulichten Spritze ist, die mindestens eine Lasche von dem hinteren Ende (oder der Bodenseite) der Spritze zeigt;
12 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Spritze gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ist, die zwei Laschen an dem Boden der Spritze zum Greifen mit dem Injektorgehäuse veranschaulicht;
13 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der in 12 gezeigten Spritze ist, die die zwei Laschen an dem hinteren Ende der Spritze veranschaulicht;
14 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer noch anderen Ausführungsform einer Spritze gemäß der vorliegenden Erfindung ist, die mehr als zwei Laschen an einem Boden der Spritze zum Greifen mit einem Injektorgehäuse veranschaulicht;
15 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der in 14 veranschaulichten Spritze ist, die das Bodenende der Spritze mit den mehreren Laschen zeigt;
16 eine vergrößerte perspektivische Teilansicht einer anderen Ausführungsform der in 1 und 8 veranschaulichten Laschenanordnung ist;
17 eine Querschnittansicht der in 16 veranschaulichten Laschenanordnung entlang der Linie XVII-XVII ist;
18 eine Querschnittansicht der in 14 und 15 veranschaulichten Spritze mit einem Teil einer Vorderwand eines Injektorgehäuses ist, die eine Stufe zeigt, die durch Laschen an dem Boden der Spritze sicher gegriffen wird, und die auch einen sich hin- und herbewegenden Kragen zeigt, der die Laschen von der Stufe löst;
19 eine Querschnittdarstellung der in 18 veranschaulichten Ausführungsform ist, die die Laschen mit der Stufe greifend zeigt, so dass die Spritze sicher das Injektorgehäuse greift;
20 eine Querschnittdarstellung der in 18 und 19 gezeigten Ausführungsform ist, die das Greifen des sich hin- und herbewegenden Kragens mit den Laschen zum Lösen derselben von der Stufe des Injektorgehäuses zeigt;
21 eine Querschnittansicht einer Adapteranordnung ist, die mit der in 14 und 15 veranschaulichten Spritze verbunden ist;
22 eine Querschnittansicht einer anderen Ausführungsform der in 21 veranschaulichten Adapteranordnung ist, wobei der Adapter eine mit Laschen versehene Öffnung zum Greifen mit dem Injektorgehäuse umfasst;
23 eine perspektivische Ansicht des Adapters und der Spritze ist, die in 22 gezeigt sind;
24 eine andere perspektivische Ansicht des Adapters und der Spritze ist, die in 22 gezeigt sind;
25 eine Querschnittansicht einer Ausführungsform eines Stößels und Kolbens gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ist, die einen elektromagnetischen Mechanismus zeigt, der während des Betriebs der Vorrichtung bewirkt, dass der Stößel und der Kolben zueinander angezogen werden;
26 eine Teilquerschnittansicht einer anderen Ausführungsform eines Stößels und Kolbens ist, die einen elektromechanischen Mechanismus zeigt, der während des Betriebs der Vorrichtung bewirkt, dass der Stößel und Kolben aneinander lösbar angebracht werden;
27 eine vergrößerte Querschnittansicht des in 26 veranschaulichten Kolbens und Stößels ist, die das Greifen des Kolbens mit dem Stößel zeigt;
28 eine Querschnittansicht der in 27 gezeigten Kombination des Kolbens und des Stößels ist, wobei die Ansicht entlang der Linie XXVIII-XXVIII genommen wurde und zwei Vorsprünge zeigt, die so abstehen, dass der Kolben mit dem Stößel greift;
29 eine Querschnittansicht der in 26–28 gezeigten Kombination des Kolbens und des Stößels ist, wobei die zwei Vorsprünge so zurückgezogen sind, dass sich der Kolben von dem Stößel lösen kann;
30 eine vergrößerte Querschnittansicht eines Stößels gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ist, die die Platzierung einer druckerfassenden Vorrichtung in dem Stößel veranschaulicht;
31 eine vergrößerte Querschnittansicht des in 30 veranschaulichten Stößels ist, die zeigt, wie der Stößel einem Druck von dem in einer (nicht veranschaulichten) Spritze enthaltenen Fluid beaufschlagt wird;
32 eine Seitenansichtdarstellung einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wobei an einer Spritzenkappe, die mit dem Ende eines Druckmantels greift, Laschen hinzugefügt sind;
33 eine vergrößerte Querschnittansicht einer anderen Ausführungsform der in 7 gezeigten Vorrichtung ist;
34 eine vergrößerte Querschnittansicht der anderen Ausführungsform der in 33 gezeigten Vorrichtung ist;
35 eine Seitenansichtdarstellung einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung ist, die den Stößel und den Kolben lösbar miteinander verbindet;
36 eine Seitenansichtdarstellung einer noch anderen Ausführungsform der Vorrichtung ist, die den Stößel und den Kolben lösbar miteinander verbindet;
37 eine Endansichtdarstellung der in 36 gezeigten trennbaren Elemente ist;
38 eine perspektivische Schnittdarstellung einer Druckmantel-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die den in dem Druckmantel angeordneten, sich hin- und herbewegenden Kragen zeigt;
39 eine Querschnittansicht der in 38 gezeigten Druckmantel-Ausführungsform entlang der Linie XXXIX-XXXIX ist;
40A eine perspektivische Explosionsansicht einer anderen Ausführungsform eines Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
40B eine perspektivische Ansicht des in 40A gezeigten Systems in einer eingebauten Stellung ist;
40C eine perspektivische Ansicht des in 40A gezeigten Spritzenzwischenstücks in einer offenen Stellung ist;
41A eine zusammengebaute, perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
41B eine perspektivische Ansicht des in 41A gezeigten Systems in einer offenen Stellung ist;
41C eine perspektivische Vorderansicht des in 41A gezeigten Spritzenzwischenstücks in einer offenen Stellung ist;
41D eine perspektivische Rückansicht des in 41A gezeigten Spritzenzwischenstücks in einer offenen Stellung ist;
42A eine zusammengebaute perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der in 41A–41D gezeigten Ausführungsform des Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems ist;
42B eine perspektivische Ansicht des in 42A gezeigten Systems in einer ausgerückten Stellung ist;
42C eine perspektivische Vorderansicht des in 42A gezeigten Spritzenzwischenstücks in einer geschlossenen Stellung ist;
42D eine perspektivische Draufsicht auf das in 42A gezeigte Spritzenzwischenstück in einer geschlossenen Stellung ist;
43A eine perspektivische Explosionsansicht einer anderen Ausführungsform der in 41A–41D gezeigten Ausführungsform des Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems ist;
43B eine perspektivische Ansicht des in 43A gezeigten Spritzenzwischenstücks in einer geschlossenen Stellung ist;
43C eine perspektivische Seitenansicht des in 43A gezeigten Systems in einer ersten gelösten Stellung ist;
43D eine perspektivische Ansicht des in 43A gezeigten Systems in einer installierten Stellung ist;
43E eine perspektivische Ansicht des in 43A gezeigten Systems in einer zweiten gelösten Stellung ist;
43F eine perspektivische Ansicht des in 43A gezeigten Systems in einer offenen Stellung für Spritzenentnahme ist;
43G eine perspektivische Explosionsansicht des in 43A gezeigten Systems mit dem Spritzenzwischenstück in einer offenen Stellung ist;
43H eine perspektivische Vorderansicht des in 43A gezeigten Spritzenzwischenstücks in einer offenen Stellung ist;
43I eine perspektivische Rückansicht des in 43A gezeigten Spritzenzwischenstücks in einer offenen Stellung ist;
44A eine perspektivische Ansicht einer leicht geänderten Version des in 43A–43I gezeigten Spritzenzwischenstücks, das in einen Injektorkopf integriert oder an diesem montiert ist, ist;
44B eine perspektivische Rückansicht des Spritzenzwischenstücks und des Injektorkopfs ist, die in 44A gezeigt sind;
45A eine perspektivische Ansicht einer zweiten leicht geänderten Version des in 43A–43I gezeigten Spritzenzwischenstücks, das in einen Injektorkopf integriert oder an diesem montiert ist, ist;
45B eine perspektivische Rückansicht des Spritzenzwischenstücks und des Injektorkopfs ist, die in 45A gezeigt sind;
46A eine perspektivische Explosionsansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
46B eine zusammengebaute, perspektivische Ansicht des in 46A gezeigten Spritzenzwischenstücks ist;
46C eine perspektivische Ansicht des in 46A gezeigten Systems in einer gelösten Stellung ist;
46D eine perspektivische Ansicht des in 46A gezeigten Systems in einer installierten Stellung ist;
47A eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der in 46A–46D in einer installierten Stellung gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform des Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems ist;
47B eine perspektivische Ansicht des in 47A gezeigten Systems in einer gelösten Stellung ist;
47C eine perspektivische Explosionsansicht des in 47A gezeigten Systems ist;
47D eine perspektivische Explosionsansicht des in 47A gezeigten Spritzenzwischenstücks ist;
47E eine teilweise zusammengebaute, perspektivische Rückansicht des in 47A gezeigten Spritzenzwischenstücks ist;
47F eine perspektivische Explosionsrückansicht des in 47A gezeigten Spritzenzwischenstücks ist;
48A eine perspektivische Explosionsansicht einer noch anderen Ausführungsform eines Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
48B eine perspektivische Ansicht des in 48A gezeigten Systems in einer gelösten Stellung ist;
48C eine perspektivische Ansicht des in 48A gezeigten Systems in einer installierten Stellung ist;
49A eine zusammengebaute perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstücksystems der vorliegenden Erfindung ist;
49B eine perspektivische Explosionsansicht des in 49A gezeigten Kolben/Stößel-Systems ist;
49C eine perspektivische Ansicht des in 49B gezeigten Kolben/Stößel-Systems mit dem Stößelboden von der Stößelabdeckung getrennt und dem Kolben zugeordnet ist;
49D eine Perspektive des in 49B gezeigten Kolben/Stößel-Systems ist, das den Stößelboden und die Stößelabdeckung getrennt von dem Kolben umfasst;
49E eine perspektivische Rückansicht des in 49A gezeigten Kolben/Stößel-Systems in einer gelösten Stellung ist;
49F eine perspektivische Explosionsansicht des Stößelbodens und der Stößelabdeckung, die in 49C und 49D gezeigt sind, ist;
50A eine perspektivische Explosionsansicht einer anderen Ausführungsform eines Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstücksystems der vorliegenden Erfindung ist;
50B eine vergrößerte Ansicht, teils im Querschnitt, des Stößelbodens und des Kolbens, die in 50A in einer eingerückten Stellung gezeigt sind, ist;
51A eine perspektivische Explosionsansicht einer anderen Ausführungsform des Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstücksystems ist, das in 50A und 50B gezeigt ist;
51B eine perspektivische Ansicht des in 51B gezeigten Kolben/Stößel-Systems ist, wobei der Stößelboden von der Stößelabdeckung getrennt und dem Kolben zugeordnet ist;
51C eine vergrößerte Ansicht, teils im Querschnitt, des Stößelbodens und des Kolbens, die in 51A in einer eingerückten Stellung gezeigt sind, ist;
52A eine perspektivische Explosionsansicht einer noch anderen Ausführungsform eines Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstücksystems der vorliegenden Erfindung ist;
52B eine perspektivische Explosionsansicht des in 52A gezeigten Kolben/Stößel-Systems ist;
52C eine perspektivische Rückansicht des in 52A gezeigten Kolben/Stößel-Systems in einer gelösten Stellung ist;
53A eine perspektivische Explosionsansicht einer anderen Ausführungsform der Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstücksysteme ist, die in 51A–51C und 52A–52C gezeigt sind;
53B eine vergrößerte perspektivische Ansicht des in 53A gezeigten Kolben/Stößel-Systems in einer gelösten Stellung ist;
53C eine Querschnittansicht des in 53A gezeigten Kolben/Stößel-Systems ist;
53D eine perspektivische Explosionsansicht des in 53A gezeigten Kolben/Stößel-Systems ist;
54A eine perspektivische Ansicht eines gebräuchlichen Spritzenstößels ist;
54B eine perspektivische Explosionsansicht des in 54A gezeigten Stößels ist;
54C eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Spritzenstößels der vorliegenden Erfindung ist;
54D eine perspektivische Explosionsansicht des in 54C gezeigten Stößels ist;
54E eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Spritzenstößels der vorliegenden Erfindung ist;
54D eine perspektivische Explosionsansicht des in 54C gezeigten Spritzenstößels ist;
54G eine perspektivische Ansicht einer noch anderen Ausführungsform des Spritzenstößels der vorliegenden Erfindung ist;
54H eine perspektivische Explosionsansicht des in 54G gezeigten Spritzenstößels ist;
55 eine schematische Seitenansichtdarstellung einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist, die einen Lösemechanismus zum Verbinden einer Spritze mit einem Injektorgehäuse veranschaulicht;
56 eine isometrische perspektivische Explosionsvorderansicht des Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems ist, das in 55 gezeigt ist;
57 eine isometrische perspektivische Explosionsrückansicht des Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems ist, das in 56 gezeigt ist;
58 eine isometrische perspektivische Explosionsrückansicht eines Teils des Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems ist, das in 55–57 gezeigt ist;
59 eine isometrische perspektivische Explosionsrücksansicht eines anderen Teils des Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems ist, das in 55–57 gezeigt ist, wobei sie den hinteren Teil eines Abschnitts eines biegsamen Rings und einen Drehring des Zwischenstück-/Lösemechanismus detailliert zeigt;
60 eine isometrische Rückansicht des in 55–59 gezeigten Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems ist, das die Verbindung der Spritze mit dem Lösemechanismus im Einzelnen zeigt;
61 eine isometrische perspektivische Vorderansicht in Explosionsdarstellung des in 59 gezeigten Teils der vorliegenden Erfindung ist, die die Vorderseite des Drehrings und einen Teil des biegsamen Rings davon näher zeigt;
62 eine isometrische perspektivische Teildarstellung in Vorderansicht des hinteren Teils der Spritze der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die die Grat- und Flanschstruktur derselben näher zeigt;
63 eine isometrische perspektivische Teildarstellung in Rückansicht der in 62 gezeigten Spritze ist;
64 eine isometrische perspektivische Rückansichtdarstellung der Vorderplatte des Lösemechanismus der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
65 eine isometrische perspektivische Darstellung in Vorderansicht der in 64 gezeigten Vorderplatte ist;
66 eine isometrische perspektivische Darstellung in Vorderansicht des biegsamen Ringelements des Lösemechanismus der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die mehrere Aspekte desselben näher zeigt;
67 eine isometrische perspektivische Darstellung in Rückansicht des in 66 gezeigten biegsamen Rings ist;
68 eine isometrische perspektivische Darstellung in Vorderansicht des Drehringelements des Lösemechanismus der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die mehrere Aspekte desselben näher zeigt;
69 eine isometrische perspektivische Darstellung in Rückansicht des in 68 gezeigten Drehrings ist;
70 eine isometrische perspektivische Darstellung in Vorderansicht der Hinterplatte der zweiten bevorzugten Ausführungsform des Lösemechanismus der vorliegenden Erfindung ist, die mehrere Aspekte derselben näher zeigt;
71 eine isometrische perspektivische Darstellung in Rückansicht der in 70 gezeigten Hinterplatte ist;
72 eine isometrische perspektivische Darstellung in Vorderansicht des Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
73 eine isometrische perspektivische Darstellung in Rückansicht des Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems ist, das in 72 gezeigt ist;
74 eine schematische Querschnittdarstellung eines Teils des Spritzenzwischenstück-/Lösemechanismus der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor Einsetzen der Spritze in den Zwischenstück-/Lösemechanismus ist;
75 eine schematische Querschnittdarstellung in Seitenansicht der in 74 gezeigten gleichen Elemente ist, wobei die Spritze teilweise in den Zwischenstück-/Lösemechanismus eingesetzt ist;
76 eine schematische Querschnittdarstellung in Seitenansicht der gleichen Merkmale der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wie sie in 74 und 75 gezeigt sind, wobei sie in diesem Fall die Spritze zeigt, nachdem sie vollständig in den Zwischenstück-/Lösemechanismus eingesetzt wurde;
77 eine schematische Querschnittdarstellung in Endansicht der Spritze und der biegsamen Ringelemente der vorliegenden Erfindung ist, die in 76 gezeigt sind, wobei sie das Ergreifen der Spritze durch den biegsamen Ring darstellt;
78 eine schematische Querschnittdarstellung in Endansicht der Spritze und des biegsamen Rings der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die das Lösen der Spritze von dem biegsamen Ring nach Drehung der Spritze um eine Vierteldrehung darstellt;
79 eine perspektivische Darstellung einer Spritze verwandter Technik ist, die den Wirkungsgrad des Flansches an der Spritze zum Verhindern eines Eindringens von Kontrastmittel in das Injektorgehäuse zeigt;
80 eine isometrische perspektivische Darstellung in Vorderansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstücksystems der vorliegenden Erfindung ist;
81 eine isometrische perspektivische Darstellung in Rückansicht der in 80 dargestellten Kolben/Stößel-Anordnung ist;
82 eine isometrische Explosionsansicht der in 80 und 81 dargestellten Kolben/Stößel-Anordnung ist;
83 eine isometrische perspektivische Explosionsdarstellung in Rückansicht des vorderen Endes der ersten bevorzugten Ausführungsform der Kolben/Stößel-Anordnung der vorliegenden Erfindung ist;
84 eine isometrische Explosionsansicht der gleichen in 83 veranschaulichten Merkmale der Kolben/Stößelanordnung bei einem etwas anderen Winkel als bei der in 83 gezeigten Ansicht ist;
85 eine isometrische Vorderansichtdarstellung des Kolbens der in 80–82 veranschaulichten Kolben/Stößel-Anordnung ist;
86 eine isometrische Seitenansichtdarstellung des in 85 veranschaulichten Kolbens ist;
87 eine isometrische Vorderansichtdarstellung der Kolbenmanschette der in 80–82 gezeigten Kolben/Stößel-Anordnung ist;
88 eine isometrische Darstellung des Kragenelements der in 80–82 gezeigten Kolben/Stößel-Anordnung ist;
89 eine andere isometrische Ansicht des in 88 dargestellten Kragens ist;
90 eine dritte isometrische Ansicht des in 88 dargestellten Kragenelements ist;
91 eine isometrische Endansichtdarstellung des Greiferverlängerungselements der ersten bevorzugten Ausführungsform der Kolben/Stößel-Anordnung der vorliegenden Erfindung ist;
92 eine zweite isometrische Darstellung der in 91 dargestellten Greiferverlängerung ist;
93 eine dritte isometrische Darstellung der in 91 und 92 dargestellten Greiferverlängerung ist;
94 eine erste isometrische Darstellung eines der Lagerringgreifer der ersten bevorzugten Ausführungsform der Kolben/Stößel-Anordnung der vorliegenden Erfindung ist;
95 eine zweite isometrische Darstellung des in 94 gezeigten Lagerringgreifers ist;
96 eine andere isometrische Darstellung des in 94 und 95 gezeigten Lagerringgreifers ist;
97 eine erste isometrische Darstellung des Stößelkappenelements der ersten bevorzugten Ausführungsform der Kolben/Stößel-Anordnung der vorliegenden Erfindung ist;
98 eine zweite isometrische Darstellung der in 97 gezeigten Stößelkappe ist;
99 eine andere isometrische Darstellung der in 97 und 98 gezeigten Stößelkappe ist;
100 eine vierte isometrische Darstellung des in 97–99 gezeigten Stößelkappenelements ist;
101 eine erste isometrische Darstellung des Gummiabdeckungslagerringelements der ersten bevorzugten Ausführungsform der Kolben/Stößel-Anordnung der vorliegenden Erfindung ist;
102 eine zweite isometrische Darstellung des in 101 gezeigten Gummiabdeckungslagerringelements;
103 eine dritte isometrische Darstellung des in 101 und 102 gezeigten Gummiabdeckungslagerringelements ist;
104 eine vierte isometrische Darstellung des in 101–103 gezeigten Gummiabdeckungsringelements ist;
105 eine isometrische Seitenansichtdarstellung der Gummiabdeckung des Stößels der ersten bevorzugten Ausführungsform der Kolben/Stößel-Anordnung der vorliegenden Erfindung ist;
106 eine zweite isometrische Darstellung der in 105 gezeigten Gummiabdeckung ist;
107 eine schematische Seitenansichtdarstellung eines Teils der ersten bevorzugten Ausführungsform der Kolben/Stößel-Anordnung der vorliegenden Erfindung ist, die die Wechselbeziehung von Kolben, Kragen, Greiferverlängerung, Lagerringgreifern und Stößelkappe derselben zeigt, wobei die Darstellung die Beziehung dieser Elemente zeigt, wenn sie sich im Ruhezustand befinden oder wenn der Kolben hin zum Vorderende der Spritze bewegt wird;
108 eine schematische Seitenansichtdarstellung des Teils der in 107 dargestellten Kolben/Stößelanordnung ist, die in diesem Fall die Wechselbeziehung von Kolben, Kragen, Greiferverlängerung, Lagerringgreifern und Stößelkappe derselben zeigt, wenn der Kolben hin zum hinteren Ende der Spritze bewegt/zurückgezogen wird;
109 eine schematische Seitenansichtdarstellung eines Teils der Kolben/Stößel-Anordnung und der Spritze ist, die die Wechselbeziehung der Spritze, der Gummiabdeckung, der Lagerringgreifer und des Gummiabdeckungslagerrings zeigt, wenn der Kolben hin zum hinteren Ende der Spritze bewegt/zurückgezogen wird und die Lagerringgreifer mit dem Gummiabdeckungslagerring greifen;
110 eine isometrische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Gummiabdeckung zur Verwendung mit einem Stößel der vorliegenden Erfindung ist;
111 eine Seitenansichtdarstellung der in 110 veranschaulichten Gummiabdeckung ist;
112 eine Darstellung in Draufsicht der in 110 veranschaulichten Gummiabdeckung ist;
113 eine Querschnittdarstellung der in 110 dargestellten Gummiabdeckung ist;
114 eine isometrische Explosionsdarstellung einer anderen Ausführungsform des Spritzenzwischenstück-/Lösemechanismus der vorliegenden Erfindung ist;
115 eine schematische Endansichtdarstellung einer anderen Ausführungsform des Spritzenzwischenstück-/Lösemechanismus der vorliegenden Erfindung ist;
116 eine Querschnittdarstellung eines Endabschnitts der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Spritze gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
117 eine Querschnittdarstellung einer anderen Ausführungsform der in 116 gezeigten Spritze ist;
118 eine schematische Darstellung von drei Ausführungsformen von Nuten ist, die in dem Drehring der zweiten bevorzugten Ausführungsform des Spritzenzwischenstück-/Lösemechanismus der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind;
119 eine isometrische Explosionsdarstellung einer anderen Ausführungsform eines Spritzenzwischenstück-/Lösemechanismus gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ist;
120 eine isometrische Explosionsdarstellung einer noch anderen Ausführungsform eines Spritzenzwischenstück-/Lösemechanismus gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ist;
121 eine Vorderansichtdarstellung einer noch anderen Ausführungsform eines Spritzenzwischenstück-/Lösemechanismus gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ist;
122 eine Seitenansichtdarstellung des in 121 veranschaulichten Spritzenzwischenstück-/Lösemechanismus ist;
123 eine isometrische Vorderansichtperspektive einer anderen Ausführungsform der in 55–57 gezeigten Spritze ist;
124 eine isometrische Explosionsperspektive in Vorderansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
125 eine isometrische Explosionsperspektive in Rückansicht des Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems ist, das in 124 gezeigt ist;
126 eine isometrische Vorderansichtperspektive einer eine Spritzenkodierung enthaltenden Spritze ist;
127A eine Draufsicht im Querschnitt auf eine andere Ausführungsform eines Injektors der vorliegenden Erfindung ist;
127B eine vergrößerte Draufsicht im Querschnitt eines ersten Spritzenzwischenstücks und eines ersten Kolbens des Injektors von 127A ist, an dem eine Spritze angebracht ist;
127C eine vergrößerte Draufsicht im Querschnitt eines zweiten Spritzenzwischenstücks und eines zweiten Kolbens des Injektors von 127A ist, an dem ein Spritzenadapter angebracht ist;
128A eine Ausführungsform einer Steuerungsschnittstelle für ein Steuerraum-Steuergerät und eine Ausführungsform einer Steuerungsschnittstelle für ein Scanraum-Steuergerät für den Injektor von 127A veranschaulicht;
128B mehrere Injektionsmodi veranschaulicht, die von der Steuerraumschnittstelle von 128A vorgesehen werden;
128C ein Protokoll für eine sechsstufige sequentielle Injektion veranschaulicht;
128D ein Protokoll für eine gleichzeitige Injektion von 40 ml Kontrastmittel und 10 ml Kochsalzlösung in eine einzige Injektionsstelle veranschaulicht;
128E den Zustand einer Scanraum-Steuerungsschnittstellenanzeige vor dem Auslösen von automatischem Laden für das Protokoll von 128D veranschaulicht;
128F die Anzeige von 128E nach dem Auslösen des automatischen Ladens veranschaulicht;
128G die Anzeige von 128E zeigt, nachdem die Spritzen gefüllt sind;
128H die Anzeige von 128E nach dem automatischen Primen veranschaulicht;
128I die Anzeige von 128E nach halbem Injektionsvorgang veranschaulicht;
128J die Anzeige von 128E zeigt, nachdem der Injektionsvorgang abgeschlossen ist;
129A eine Ausführungsform eines Injektorsystems veranschaulicht, das die Scanraum-Steuerungsschnittstelle von 128A veranschaulicht;
129B das Injektorsystem von 129A veranschaulicht, das einen Fluidweg für die gleichzeitige Injektion von mehreren Spritzen in verschiedene Injektionsstellen an einem Patienten umfasst; und
130A–130I verschiedene perspektivische und in Querschnitt gezeigte Explosionsansichten einer Ausführungsform eines Spritzenstößel- und Injektorkolben-Zwischenstücksystems der vorliegenden Erfindung sind.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 offenbart eine Injektorvorrichtung 10 der in U.S.-Patent Nr. 5,383,858 offenbarten allgemeinen Art zum Injizieren eines flüssigen Kontrastmittels in ein Gefäßsystem eines Tiers. Die Injektorvorrichtung 10 weist eine Vorderlader-Konstruktion auf. Die Vorrichtung von 1 nutzt eine Spritze 12, die von einem ersten lösbaren Mechanismus 22 vorne in eine Montageanordnung 14 geladen werden kann, die einer Vorderwand 16 eines Gehäuses 18 eines Injektors 20 zugeordnet ist. Die Spritze 12 kann ohne die Verwendung eines Druckmantels in einem Injektionsvorgang funktionieren (wenngleich die Spritze in einem Injektor mit einem Druckmantel verwendet werden kann, wie nachstehend in Verbindung mit 4 und 5 näher beschrieben wird). Sofern sie mit dieser Offenbarung im Einklang steht, ist die Offenbarung des Patents '858, das Medrad, Inc., der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung, übertragen ist, hiermit durch Erwähnung hierin aufgenommen.
Unter Bezug auf 1 und den ersten lösbaren Mechanismus 22 ist die Montageanordnung 14 mit einem im Wesentlichen zylindrischen Zwischenstück 26 zum Aufnehmen eines hinteren Endes der Spritze 12 versehen. Das Zwischenstück 26 umfasst eine kranzförmige Fläche 28, die zylindrisch oder konisch zulaufend sein kann. Wie am besten in 6 und 7 gezeigt ist, umfasst die kranzförmige Fläche 28 eine distale Stufe 29, die von Laschen 30 an dem hinteren Ende der Spritze 12 ergriffen wird. Die Spritze 12 wird in das zylindrische Zwischenstück 26 eingeführt, bis die Laschen 30 mit der Stufe 29 greifen, um die Spritze 12 an dem Injektor 20 zu sichern.
Die Laschen 30 verteilen u. a. die Befestigungskraft der Spritze 12 an der Stufe 29 gleichmäßig um die Spritze. Dies trägt dazu bei, eine Verbindung zwischen der Spritze 12 und der Stufe 29 beizubehalten, selbst wenn sich die Spritze 12 während Gebrauch unter Druck verformt oder oval wird. Dies behebt einen potentiellen Nachteil bei herkömmlichen Vorderlader-Injektorsystemen, die nicht so gut funktionieren könnten, wenn die Spritze während Gebrauch unter Druck oval wird.
Unter erneutem Bezug auf 1 umfasst die Spritze 12 einen länglichen rohrförmigen Hauptkörper oder Zylinder 32 und ein koaxiales Austrittsinjektionsteilstück 34, das durch einen dazwischen befindlichen konischen Abschnitt 36 verbunden ist. In dem rohrförmigen Körper 32 ist ein Stößel 38 gleitend positioniert und ist mit einem zweiten lösbaren Mechanismus 40 an einem Kolben 42 in dem Injektorgehäuse 18 verbindbar. Der zweite lösbare Mechanismus 40 ist zum Teil durch den Stößel 38 und zum Teil durch den Kolben 42 gebildet, wie nachstehend ausführlicher dargelegt wird.
Der Kolben 42 und der Stößel 38 wirken zusammen, um in der Spritze 12 enthaltenes Fluid in einer erwünschten Menge und bei einer erwünschten Rate auszustoßen. Der zweite lösbare Mechanismus 40 ist ausgelegt, um bei Betätigung eine axiale Bewegung des Stößels 38 in eine beliebige Richtung zu erleichtern. Der zweite lösbare Mechanismus 40 ist auch ausgelegt, um den Stößel 38 mit dem Kolben 42 einzurücken oder von diesem auszurücken, unabhängig davon, wo der Stößel 38 in dem rohrförmigen Körper 32 sitzt. Ferner umfasst in dieser Verbindung der Betätigungsmechanismus, der den Stößel 38 in dem rohrförmigen Körper 32 der Spritze hin- und herbewegt, einen Kolben 42 oder ein hin- und herbewegbares Antriebselement. Das Antriebselement bzw. der Kolben 42 ist zwar hin- und herbewegbar, muss aber nicht drehbar sein.
Unter Bezug auf 1 wird die zu montierende Spritze 32 in das Zwischenstück 26 in der Montageanordnung 14 eingeführt. Wie am besten in 6 und 7 gezeigt ist, bewegen sich die Laschen 30 anfänglich an der kranzförmigen Fläche 28 vorbei, wo sie die Stufe 29 greifen, um die Spritze 12 sicher an der Montageanordnung 14 zu halten. Wie am besten in 2 und 7 gezeigt ist, umfasst die Montageanordnung 14 weiterhin einen nach vorne ragenden kranzförmigen Ring oder Kragen 44, der dazu dient, einen senkrechten Eingriff zwischen dem Stößel 38 und dem Kolben 42 sicherzustellen. Wie vorstehend erläutert dient der nach vorne ragende kranzförmige Ring oder Kragen 44 auch als Dichtung zwischen einem Flansch 46 an der Spritze 32 und der Montageanordnung 14.
Der elastische kranzförmige abdichtende Flansch 46 umgibt den rohrförmigen Körper 32 der Spritze 12 und ist bei einem vorgewählten Abstand, der im Wesentlichen gleich einer Breite der kranzförmigen Fläche 28 ist, vor den Laschen 30 angeordnet. Wenn somit die Spritze 12 in das Zwischenstück 26 in der Montageanordnung 14 eingeführt wird, bis der abdichtende Flansch 46 mit dem kranzförmigen Ring 44 greift, erzeugen der kranzförmige Ring 44 und der Flansch 46 eine Abdichtung zwischen der Spritze 12 und der Montageanordnung 14.
Die vorstehende Montageanordnung besitzt eine Reihe von Vorteilen. Das Anbringen von Laschen 30 an dem Umfang des hinteren Abschnitts der Spritze 12 minimiert ein Wackeln der Spritze 12 während eines Injektionsvorgangs. Während sie das Wackeln minimieren, ermöglichen die Laschen 30 auch ein freies Drehen der Spritze 12 in dem Zwischenstück 26. Die Laschen 30 verhindern auch ein Lösen der Spritze 12 von dem Injektor 20. Die Dichtung zwischen dem kranzförmigen Ring 44 und dem Flansch 46 verhindert auch ein Fließen von aus dem Auslassende 34 der Spritze 12 ausgelaufenem Kontrastmittel in das Injektorgehäuse 18 (wie in 2 veranschaulicht) und beseitigt die Notwendigkeit, die jeweiligen Teile mit übermäßig engen Toleranzen zu konstruieren. Um die Dichtfähigkeit zwischen Flansch 46 und kranzförmigem Ring 44 zu verbessern, kann ein geeigneter O-Ring (nicht gezeigt) optional dazwischen vorgesehen werden.
Unter weiteren Bezug auf 1 umfasst die Vorrichtung auch ein System zum Senden von Spritzeninformationen von der Spritze 12 zu einem Injektorsteuergerät 51. Die Spritze 12 ist vor den Laschen 30, aber hinter dem Flansch 46, mit einer Kodierungsvorrichtung 48 versehen. Die Kodierungsvorrichtung 48 kann ein Barcode oder eine andere geeignete Kodierungsvorrichtung sein, die dem Fachmann bekannt ist. Bei Anbringen der Spritze 12 an der Montageanordnung 14 wird, wenn die Spritze 12 nach Greifen der Laschen 30 mit der Stufe 29 gedreht wird, ein Sensor 50 in der kranzförmigen Fläche 28 vorgesehen, um die Kodierungsvorrichtung 48 zu lesen. Dann leitet der Sensor 50 die zugehörigen Signale zu dem Injektorsteuergerät 51 weiter, das die Signale interpretiert und die Funktion des Injektors 20 entsprechend abwandelt. Beispiele für die Informationen, die an der Kodierungsvorrichtung 48 kodiert werden könnten, umfassen die Maße der Spritze 12, das Volumen der Spritze 12, den Inhalt der Spritze 12 (im Fall einer vorgefüllten Spritze), Herstellungsinformationen wie etwa Chargennummern, Daten und Werkzeugkavitätennummer, empfohlene Kontrastmitteldurchsätze und -drücke und Lade-/Injektionssequenzen.
Alternativ zu einem Barcode als Kodierungsvorrichtung 48 könnte die Kodierungsvorrichtung 48 auch maschinell lesbare erhabene oder ausgesparte Flächen umfassen. Die erhabenen oder ausgesparten Flächen könnten dann von dem Injektorsensor 50, der in der kranzförmigen Fläche 28 montiert ist, in einer Weise ähnlich wie beim Lesen eines Barcodes gelesen werden. Neben der Kodierungsvorrichtung 48 könnte man auch eine mechanisch lesbare Vorrichtung (z. B. einen Schlitz, ein Loch oder einen Vorsprung an der Spritze 12 oder dem Stößel 38) verwenden, der zu einem Schalter auf der Montageanordnung 14 meldet. Alternativ könnte eine optisch lesbare Vorrichtung (z. B. Zeichen, Punkte und andere geometrische Formen) genutzt werden, um Informationen bezüglich der verwendeten Art von Spritze zu den intelligenten Schaltungen von Injektor 20 zu senden.
Da in 1 die Spritze 12 in dieser Ausführungsform ohne Druckmantel verwendet wird, kann die Spritze 12 zwecks Robustheit und Sichtbarkeit des Inhalts der Spritze 12 aus einem transparenten PET-Polyestermaterial gebildet werden. Alternativ kann die Wand der Spritze 12 aus Polypropylen gebildet werden, das durch Vorsehen einer Reihe von kranzförmigen Rippen auf dem rohrförmigen Körper 32 der Spritze 12 in längs beabstandeter Beziehung verstärkt werden kann. (Diese Anordnung ist in 5 des Patents '858 veranschaulicht.) Wie in dem Patent '858 erläutert können die Rippen durch geeignetes Beabstanden der Rippen entlang der Länge des rohrförmigen Körpers 32, wie etwa in gleichen Schritten, auch die Doppelfunktion des Dienens als Volumenabstufungen für den Zweck des Anzeigens der Menge an Kontrastmittel in der Spritze 12 übernehmen.
Unter Bezug auf 1 und 2 kann der rohrförmige Körper 32 der Spritze 12 auch mit einem Anzeigemechanismus 52 zum mühelosen Detektieren des Vorhandenseins oder Fehlens eines flüssigen Kontrastmittels in der Spritze 12 versehen sein. In diesem Fall umfasst der Detektionsmechanismus 52 mehrere integral eingeformte strukturierte Punkte auf der Spritze 12, die einen Sichthinweis liefern, ob die Spritze Flüssigkeit oder Luft enthält. Gegen einen Lufthintergrund gesehen erscheinen die Punkte 52 insbesondere ovalförmig, gegen einen Hintergrund eines flüssigen Kontrastmittels gesehen, das einen anderen Brechwert als Luft hat, erscheinen die Punkte 52 dagegen kreisförmig. Die Details des Anzeigemechanismus 52 sind in dem U.S.-Patent Nr. 4,452,251 , das Medrad, Inc., der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung, abgetreten ist, näher beschrieben. Soweit der Inhalt mit der vorliegenden Offenbarung im Einklang steht, wird der Inhalt von U.S.-Patent Nr. 4,452,251 hierin durch Erwähnung aufgenommen.
3 veranschaulicht die Innenkonstruktion des Spritzenauslassendes 34. Während ein hinterer Abschnitt 54 des Auslassendes 34 von zulaufender konischer Konstruktion ist, ist ein vorderer Konnektorabschnitt 56 im Einzelnen von im Allgemeinen zylindrischer Konstruktion und mit Innenschraubgewinden 58 zum Anbringen eines Verbindungsrohrs an dem Auslassende 34 ausgebildet. Ferner ist eine Injektionsdüse 60 verringerten Durchmessers in dem zylindrischen Konnektorabschnitt 56 mit Schraubgewinde angeordnet und ist mit dem zulaufenden hinteren Abschnitt 54 des Auslassendes 34 benachbart zu dem Punkt, an dem der zulaufende und der zylindrische Abschnitt ineinander übergehen, integral geformt.
4 und 5 veranschaulichen eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der eine Vorderlader-Spritze 112 an der Vorderseite eines Druckmantels 170 montiert ist, der vorzugsweise aus einem robusten, transparenten Kunststoff, wie etwa Polycarbonat, gebildet ist. Der Druckmantel 170 ist in Form eines länglichen rohrförmigen Elementes, das durch Passen des Flansches des Druckmantels 170 in den Kragen an der Montageanordnung 124 an seinem hinteren Ende in geeigneter Weise in einer Montageanordnung 124 an der Gehäusevorderwand 116 montiert ist. Der Druckmantel 170 weist auch ein offenes Vorderende 172 zum Aufnehmen der Spritze 112 auf.
In dieser Ausführungsform ist eine kranzförmige Fläche 174 mit einer distalen Stufe 175 benachbart zu dem offenen Vorderende 172 des Druckmantels 170 vorgesehen. Die kranzförmige Fläche 174 ähnelt von der Konstruktion der kranzförmigen Fläche 28 in der in 1 und 7 veranschaulichten Ausführungsform. Analog umfasst ein rohrförmiger Körper 132 der Spritze 112 Laschen 180 an einer Position benachbart zu seinem vorderen Ende für das Greifen mit der Stufe 175, wenn der rohrförmige Körper 132 in den Druckmantel 170 eingeführt wurde.
Ferner ist an dem vorderen Ende der Spritze 112 an gegenüberliegenden Seiten eines Auslassendes 134 ein Paar von verstärkenden, schlaufenförmigen Griffen 162 zum Erleichtern der Handhabung der Spritze 112 integral mit dem Auslassende 134 und einem zulaufenden konischen Zwischenabschnitt 136 geformt. Während dies nicht eigens offenbart und beschrieben ist, versteht sich ansonsten, dass verschiedene andere Merkmale der Ausführungsform der Erfindung, die in den 1–3, 6 und 7 offenbart sind, bei Bedarf in die Ausführungsform von 4 und 5 integriert werden können.
Bei Gebrauch kann die Spritze 112 von 4 und 5 in dem Druckmantel 170 mit dem Kolben 142 des Injektors 120 entweder in einer zurückgezogenen Stellung, wie in 4 gezeigt, oder in einer vorbewegten Stellung, wie in 5 gezeigt, montiert werden. Zum Beispiel ist, wenn sich der Kolben 142 in der zurückgezogenen Stellung befindet, wie in 4 gezeigt ist, der Stößel 138 an dem hinteren Ende der Spritze 112 angeordnet. Dann wird die Spritze 112 in das offene Ende 172 des vorderen Endes des Druckmantels 170 eingeführt, bis der zweite lösbare Mechanismus 140 mit dem Stößel 138 greift.
In 5, in der der Kolben 142 sich in einer vorderen Stellung befindet, ist das Einsetzen der Spritze 112 in den Druckmantel 170 gleich wie in 4 gezeigt, außer dass sich der Stößel 138 in der Spritze 112 ebenfalls in seiner vorderen Stellung befindet. Ansonsten ist das Montieren der Spritze 112 an dem Druckmantel 170 im Wesentlichen gleich wie zuvor unter Bezug auf 4 beschrieben. Das Anordnen des Spritzenstößels 138 und des Kolbens 142 in ihren vorderen Stellungen, wie es in 5 gezeigt ist, hat aber mehrere Vorteile gegenüber der Anordnung von 4 mit hinterer Stellung. Da zum Beispiel der Spritzenstößel 138 und der Kolben 142 sich bereits in ihren vorderen Stellungen befinden, ist es nicht erforderlich, sie nach vorne zu bewegen, um bei der Vorbereitung auf einen Spritzenfüllvorgang Luft aus der Spritze 112 auszustoßen. Vielmehr können der Stößel 138 und der Kolben 142 unmittelbar zurückgezogen werden, um Fluid in die Spritze 112 zu saugen. Nach dem Beenden eines Injektionsvorgangs kann analog zusätzlich Zeit gespart werden, da der Stößel 138 und der Kolben 142 bei der Vorbereitung auf einen nächsten Injektionsvorgang nicht zurückgezogen werden müssen.
Zusammenfassend wird ein neues und verbessertes System offenbart, durch das eine Injektionsspritze, wie etwa die Spritze 12 in der Ausführungsform von 1–3, mühelos an dem Injektorgehäuse 18 montiert und/oder davon abgenommen werden kann. Zu diesem Zweck wirken der erste lösbare Mechanismus 22, durch den die Spritze 12 an dem Injektorgehäuse 18 angebracht oder von diesem abgenommen wird, und der zweite lösbare Mechanismus 40, durch den der Stößel 38 der Spritze 12 mit dem Kolben 42 des Injektors 20 treibend verbunden wird oder von diesem gelöst wird, zusammen, um ihre jeweiligen Verbindungen und Ablösungen gleichzeitig und/oder unabhängig zu erzeugen. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Stößel 38 an einem beliebigen Punkt entlang seines Wegs in einen angetriebenen oder nicht angetriebenen Zustand versetzt werden kann, wodurch die Spritze 12 von dem Injektor 20 getrennt werden kann, ohne dass der Kolben 42 zurückgezogen werden muss oder dass zuerst die Spritze 12 von einem Patienten, der gerade eine Injektion erhält, abgelöst werden muss, bevor der Kolben 42 zurückgezogen wird.
Andere wünschenswerte Merkmale der Erfindung umfassen die Konstruktion des ersten lösbaren Mechanismus 22, bei dem die Spritze 12 mit sicherem Halt an dem Injektorgehäuse 18 montiert ist, was aus Sicht des Minimierens von Wackeln und Ablösen der Spritze während eines Injektionsvorgangs und Eliminierens der Notwendigkeit von übermäßig engen Fertigungstoleranzen vorteilhaft ist. Die Kodiervorrichtung 48 an der Spritze 12 ist zusammenwirkend mit dem Sensor 50 an dem Injektor 20 aus Sicht des Vorsehens einer ”benutzerdefinierten Programmierung” des Injektors 20 ebenfalls vorteilhaft. Der Verzicht auf einen Druckmantel ist aus Sicht einer besseren Sichtbarkeit des Inhalts der Spritze 12, einer besseren Wärmeübertragung auf den Spritzeninhalt und einer verminderten Reinigung und Wartung, die ansonsten aufgrund z. B. von Verkratzen oder Kontrastmittelverunreinigung des Druckmantels erforderlich ist, ebenfalls wünschenswert.
Um die Notwendigkeit eines Druckmantels zu eliminieren, kann die Spritze 12 auch aus einem relativ stabilen transparenten Kunststoff bestehen oder kann mit kranzförmigen Verstärkungsrippen (nicht gezeigt) versehen werden, die beabstandet sein können, um als Volumenabstufungen zu dienen. Ferner wird die Detektion des Vorhandenseins von Luft in der Spritze 12 durch den Anzeigemechanismus 52 in 1 und 2 in Form von Punkten 52, die in den rohrförmigen Körper 32 der Spritze geformt sind, erleichtert. Die Punkte 52 erscheinen abhängig davon, ob der rohrförmige Körper Luft bzw. Flüssigkeit enthält, optisch entweder als ovalförmig oder kreisförmig. Neben dem Dienen als Teil des ersten lösbaren Mechanismus 22 für die Spritze 12 wirkt der elastische kranzförmige Flansch 46 der Spritze auch mit dem kranzförmigen Ring 44 zusammen, um eine Dichtung zu erzeugen, um ein Strömen von Kontrastmittel, das aus dem Injektionsende der Spritze 12 ausgetreten ist, in den Injektor 20 zu verhindern, wie in 2 gezeigt ist. Die in 4 und 5 gezeigte Ausführungsform der Erfindung sieht ein System vor, durch das verschiedene andere Vorteile, einschließlich Zeitersparnis bei Spritzenfüll- und Spritzenwechselvorgängen, unter Verwenden eines Druckmantels, wie etwa dem an der Injektorgehäuse-Vorderwand 116 montierten Druckmantel 170, erreicht werden können.
6 veranschaulicht einen Querschnitt der Spritze 12, nachdem sie in den Injektor 20 eingesetzt wurde, so dass die Laschen 30 mit der Stufe 29 greifen. Die Laschen 30 sind vorzugsweise im Wesentlichen V-förmige Elemente, die vorzugsweise einen das hintere Ende des rohrförmigen Körpers 32 umfangenden Ring bilden. Alternativ können ein oder mehrere Laschen separat um das hintere Ende des Körpers 32 angeordnet sein. Jede der Laschen 30 an dem Ring weist ein erstes Ende 62 und ein zweites Ende 64 auf. (In 8 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Rings von Laschen 30 gezeigt). Wie in 8 gezeigt greifen erste Enden 62 der Laschen 30 mit der Stufe 29, wenn die Spritze 12 in das Zwischenstück 26 des Injektors 20 eingeführt wird. Erste Enden 62 der Laschen 30 sind durch Zwischenräume 66 um den Umfang des rohrförmigen Körpers 32 voneinander getrennt, so dass sie biegsam sind und sich leicht zusammendrücken lassen. Zweite Enden 64 der Laschen 30 bilden dagegen einen Ring, der an dem rohrförmigen Körper 32 anbringbar ist.
Die Spritze 12 lässt sich daher durch Einführen des hinteren Endes des rohrförmigen Körpers 32 in das zylindrische Zwischenstück 26 leicht mit dem Injektor 20 verbinden. Während des Einführens des rohrförmigen Körpers 32 in das zylindrische Zwischenstück 26 drückt die kranzförmige Fläche 28 die ersten Enden 62 der Laschen 30 zusammen, bis die ersten Laschen 62 die Stufe 29 passieren. Sobald die ersten Enden 62 die Stufe 29 passieren, springen sie auf und greifen mit der Stufe 29, um ein Entfernen des rohrförmigen Körpers 32 von dem Zwischenstück 26 zu verhindern.
Das Entfernen der Spritze 12 von dem Gehäuse 20 wird durch einen sich hin- und herbewegenden Kragen 68 ermöglicht, der in dem Injektor 20 an einer Stelle hinter der Spritze 12 (nach Einführen in das zylindrische Zwischenstück 26) angeordnet ist. Der sich hin- und herbewegende Kragen 68 ist vorzugsweise ein zylindrisches Element, das sich sowohl in Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtung bewegen kann, wie durch den Pfeil in 7 gezeigt ist. Während eines Injektionsvorgangs befindet sich der hin- und herbewegende Kragen 68 in seiner Ruheposition hinter den Laschen 30, so dass die ersten Enden 62 im Eingriff mit der Stufe 29 bleiben. Bei Beendigen des Injektionsvorgangs wird zum Entfernen der Spritze 12 von dem Zwischenstück 26 der sich hin- und herbewegende Kragen 68 durch einen (nicht gezeigten) Betätigungsmechanismus oder manuell nach vorne hin zu der Stufe 29 geschoben, so dass er die ersten Enden 62 zusammendrückt, so dass sie leicht hinter der Stufe 29 heraus gleiten können. Die Spritze 12 kann dann mühelos von dem Injektor 20 abgenommen werden.
Alternativ können die Laschen 30 durch Zurückziehen der kranzförmigen Fläche 28 in Pfeilrichtung 1100 in 33 veranlasst werden, sich von der Stufe 29 zu lösen. Hierfür besteht die kranzförmige Fläche 28 aus einer Reihe von Segmenten 1102, die sich alle zurückziehen lassen, um die Spritze 32 freizugeben. In einer noch anderen alternativen Ausführungsform, die in 34 veranschaulicht ist, kann ein Teil der Innenfläche 1104 nach innen in die durch Pfeil 1106 gezeigte Richtung bewegt werden, um Laschen 30 zusammenzuklappen, so dass die Spritze 32 von der Stufe 29 getrennt werden kann. Andere Ausführungsformen dieser beiden Anordnungen sind für den Fachmann mühelos nachvollziehbar.
In dem Fall, da die Spritze 112 in einen Druckmantel 170 einzuführen ist (wie in 4 und 5 veranschaulicht), dienen Laschen 180 der gleichen Funktion wie die Laschen 30, natürlich abgesehen davon, dass sie sich hin zum vorderen Ende der Spritze 112 befinden. Abgesehen aber von der Position der Laschen 180 an dem rohrförmigen Körper 132 wird tatsächlich für die vorliegende Erfindung in Betracht gezogen, dass die Laschen 180 die gleiche Konstruktion wie die Laschen 30 haben. Wenn die Laschen 180 durch ein offenes Ende 172 des Druckmantels 170 eingeführt werden, drückt eine kranzförmige Fläche 174 die ersten Enden 62 der Laschen 180 zusammen, bis sie die Stufe 175 passieren. Dann wird die Spritze 112 sicher festgehalten. Wenn es erforderlich wird, die Spritze 112 von dem Druckmantel 170 zu entfernen, fährt ein sich hin- und herbewegender Kragen 68 in dem Druckmantel 170 nach vorne aus (wie nachstehend näher beschrieben), um die ersten Enden 62 zusammenzupressen, so dass sie die Stufe 174 nicht länger greifen. Dann kann die Spritze 112 von dem Druckmantel 170 abgenommen werden.
Es ist aber nicht nötig, dass die Laschen 30, 180 ein V-förmiges Erscheinungsbild aufweisen, wie es in 1 und 4–8 gezeigt ist. Bei der zweiten Ausführungsform der Laschen 30 wird erwogen, dass sie wie in 9 veranschaulicht ein b-förmiges Erscheinungsbild haben. Wenn die Laschen 30 ein b-förmiges Erscheinungsbild haben, können sie mit dem Ende von Spritze 412 integral ausgebildet werden. Wenn die Laschen 30 ein b-förmiges Erscheinungsbild haben, weisen sie bauchige ersten Enden 70 auf, die sich von den zweiten Enden 72 nach außen erstrecken, und sind von benachbarten Laschen 30 durch Zwischenräume 71 getrennt (wie am besten in 14 und 15 gezeigt). Wie bei den ersten Enden 62 greifen die ersten Enden 70 mit der Stufe 29, wenn eine Spritze in das Injektorgehäuse 18 eingeführt wurde. Wie bei den ersten Enden 62 wirkt der sich hin- und herbewegende Kragen 68 auf die ersten Enden 70, um sie von der Stufe 29 zu trennen, wenn die Spritze 412 von dem Injektor 20 abgenommen werden soll.
Für jede der Ausführungsformen der Laschen 30, die durch die vorliegende Erfindung erwogen werden, wird auch erwogen, dass die Anzahl verwendeter Laschen bei Verbleiben innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung geändert werden kann. Für die Spritze 212, die in 10 und 11 veranschaulicht ist, wird zum Beispiel erwogen, dass an dem Ende der Spritze nur eine Lasche vorgesehen ist. In 10 und 11 ist nur eine Lasche 30 mit dem ersten Ende 70 und zweiten Ende 72 veranschaulicht. Es versteht sich aber, dass die Lasche 30 mit dem ersten Ende 62 und dem zweiten Ende 64 problemlos an deren Stelle treten könnte.
Während eine einzige Lasche 30 verwendet werden kann, weist die Spritze vorzugsweise mindestens zwei Laschen auf, da sich die Laschen biegen sollten, um optional zu wirken. Eine solche Spritze 312 mit mindestens zwei Laschen ist in 12 und 13 veranschaulicht. Wenn an der Spritze 312 zwei Laschen enthalten sind, wird erwogen, dass sie auf gegenüberliegenden Seiten des rohrförmigen Körpers 32 angeordnet sind, um dem sicheren Greifen der Spritze 312 mit dem Injektor 20 zusätzliche Stabilität zu verleihen. Die Laschen können geeignet bemessen sein und optional von unterschiedlichem Umfangsmaß sein.
In einer anderen Ausführungsform des in 32 gezeigten, mit Druckmantel versehenen Injektorsystems wird erwogen, dass an dem Ende des Druckmantels 1102 eine Spritzenkappe 1000 vorgesehen sein könnte, um darin eine Spritze 1032 zu halten. Alternativ könnte die Kappe 1000 an der Spritze 1032 angebracht oder als Teil derselben geformt sein und muss kein separates Element sein. Wie in 32 gezeigt ist der Druckmantel 1002 eine abgewandelte Version des in 4 und 5 veranschaulichten Druckmantels 170. Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung umfasst die Kappe 1000 Laschen 1004 um ihren Umfang. Die Laschen 1004 greifen mit einem Grat 1006, der das Ende des Druckmantels 1002 umfängt. Um die Laschen 1004 von dem Grat 1006 zu lösen, gleitet ein sich hin- und herbewegender Ring 1008 entlang der Außenfläche des Druckmantels 1002. Der Ring 1008 umfasst eine zulaufende Fläche 1010, um das Entfernen der Laschen 1004 von dem Grat 1006 zu erleichtern. Der Aktor des Rings 1008 ist nicht gezeigt. Der Fachmann wird aber mühelos erkennen, dass der Ring 1008 entweder manuell, mechanisch oder elektrisch (oder in einer beliebigen anderen Weise, die zum lösen der Laschen 1004 von dem Grat 1006 geeignet ist) betätigt werden kann.
In einer anderen alternativen Ausführungsform der in Bezug auf 32 beschriebenen Vorrichtung könnten sich die Laschen von der Kappe (die separat von, angebracht an oder geformt mit der Spritze sein könnte) erstrecken, um mit dem kranzförmigen Element 174 an dem Ende des Druckmantels 170 in gleicher Weise zu greifen, wie die Laschen 180 das kranzförmige Element 174 in der in 4 und 5 veranschaulichten Ausführungsform greifen. Wie bei der in Bezug auf 4 und 5 veranschaulichten und beschriebenen Ausführungsform sollte ein sich hin- und herbewegender Kragen dann in dem Druckmantel 170 positioniert sein, um die Laschen von dem kranzförmigen Element zu lösen.
Die Elemente für den Lösemechanismus sind in 38 und 39 veranschaulicht. Dort ist der sich hin- und herbewegende Kragen 1402 innen im Druckmantel 170 gezeigt. Wie gezeigt ist der sich hin- und herbewegende Kragen 1402 an dem Ende von mindestens zwei Trägern 1404 angeordnet, die sich ebenfalls in dem Inneren des Druckmantels 170 befinden. Um die Träger 1404 aufzunehmen, umfasst die Innenwand 1406 des Druckmantels 170 mindestens zwei Spuren 1408, in denen die Träger 1404 gleiten. Wenn die Spritze 1032 von dem Druckmantel 170 abgenommen werden soll, wird der sich hin- und herbewegende Kragen 1402 in dem Druckmantel 170 nach vorne bewegt, um die Laschen an der Spritze 1032 aus dem Eingriff mit dem kranzförmigen Element 174 zu lösen.
Diese Anordnung kann auch in Verbindung mit dem in Verbindung mit 4 und 5 veranschaulichten und beschriebenen Druckmantelsystem verwendet werden. Wenn die Spritze 132 von dem Druckmantel 170 abgenommen werden soll, wird der sich hin- und herbewegende Kragen 1402 in dem Druckmantel 170 nach vorne bewegt, um die Laschen 180 zusammenzupressen, so dass sie nicht länger das kranzförmige Element 174 greifen. Sobald die Laschen 180 frei von dem kranzförmigen Element 174 sind, kann die Spritze 132 von dem Druckmantel 170 abgenommen werden.
In dem Fall, da die Spritze 112 wie in 4 und 5 gezeigt in den Druckmantel 170 eingeführt werden soll, können b-förmige Laschen 190 in gleicher Weise an dem vorderen Ende der Spritze 112 hinzugefügt werden, wie die Laschen 180 angebracht wurden. Wie in 16 gezeigt umfassen die Laschen 190 im Wesentlichen einen Ring 74, von dem sich zweite Enden 72 von Laschen 190 in eine Rückwärtsrichtung erstrecken. Der Ring 74 mit den Laschen 190 bildet wie in 17 veranschaulicht im Querschnitt eine V-förmige Struktur. Wie bei den Laschen 180 werden, wenn die Laschen 190 in den Druckmantel 170 eingeführt werden (wie in 4 und 5 gezeigt), diese zusammengepresst, bis sie die kranzförmige Fläche 174 passieren, woraufhin sie sich weiten, um mit der Stufe 175 zu greifen. Die Laschen 190 halten die Spritze 112 sicher in dem Druckmantel 170, bis sie von dem sich hin- und herbewegenden Kragen 68 gelöst werden.
Der Einbau und das Abnehmen der Spritze 412 ist in 18–20 veranschaulicht. In 18 ist die Spritze 412 kurz vor dem Einsetzen in die Injektorvorderwand 16 gezeigt. Der sich hin- und herbewegende Kragen 68 ist in einem Ruhezustand gezeigt, hinter dem erste Enden 70 der Laschen 30 ruhen, nachdem sie die kranzförmige Fläche 128 passieren und an der distalen Stufe 129 ruhen. In dieser Ausführungsform ist die kranzförmige Fläche 128 mit einem zulaufenden Querschnitt statt dem in 7 und 9 gezeigten zylindrischen Querschnitt veranschaulicht. Ein zulaufender Querschnitt kann das Einführen der Spritze 412 in das Zwischenstück 26 erleichtern, da das Zulaufen helfen kann, die ersten Enden 70 der Laschen 30 während des Einführens der Spritze 412 in den Injektor 20 zusammenzupressen. Ferner dient die kranzförmige Fläche 128, wenn sie zulaufend ist, als Führungsfläche für die Spritze 412 (oder eine andere offenbarte Ausführungsform), so dass die Spritze 412 bei noch größeren Winkelannäherungen in die Vorderwand 16 eingeführt werden kann. Die Spritze 412 kann mit anderen Worten mühelos in die Vorderwand 16 eingeführt werden, selbst wenn die Spritze 412 nicht exakt mit der Mittelachse des Zwischenstücks 26 ausgerichtet ist.
Sobald die Spritze 412 vollständig in die Vorderwand 16 eingeführt wurde, weiten sich die Laschen 30, um mit der Stufe 129 zu greifen, wie in 19 veranschaulicht ist. Dann wird die Spritze 412 sicher festgehalten. Wie in 19 gezeigt ist, bleibt der sich hin- und herbewegende Kragen 68 bis nach Beenden des Injektionsvorgangs in seiner Ruheposition.
Nach dem Beenden des Injektionsvorgangs wird der sich hin- und herbewegende Kragen 68 nach vorne bewegt, um erste Enden 70 der Laschen 30 zusammenzudrücken, um die Laschen 30 von der Stufe 129 zu lösen. 20 zeigt den sich hin- und herbewegenden Kragen 68 in seiner vorderen Position. Das Zusammendrücken der Laschen 30 wird ebenfalls veranschaulicht. Die Spritze 412 kann dann von dem Injektor 20 abgenommen werden.
Die vorliegende Erfindung erwägt auch, dass es wünschenswert sein kann, eine Spritze mit einem Adapter 500 zu verbinden, bevor die Spritze mit dem Injektor 20 verbunden wird. Die Adapter könnten Einwegprodukte oder wiederverwendbar sein, wie dem Fachmann bekannt ist. Die Spritze kann von anderer Konstruktion als hierin offenbart sein, wie dem Fachmann bekannt ist. Ein Adapter für eine Spritze wird in U.S.-Patent Nr. 5,535,746 , das am 16. Juli 1996 Hoover et al. erteilt wurde und dessen Offenbarung hierin durch Erwähnung aufgenommen wird, beschrieben. Andere Patente, die beispielhaft für Adapter sind, umfassen U.S.-Patent Nr. 5,520,653 und WO 97/36635 , die beide der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung abgetreten sind und hierin durch Erwähnung aufgenommen sind.
In der in 21 veranschaulichten Ausführungsform schnappt eine Spritze 412 mit Laschen 30 mit einem b-förmigen Erscheinungsbild in ein vorderes Ende 502 eines Adapters 500 ein. Natürlich können Laschen mit dem V-förmigen Querschnitt an deren Stelle treten. Der Adapter 500 umfasst eine kranzförmige Fläche 528 mit einer distalen Stufe 529 in seinem vorderen Ende 502, an der erste Enden 70 von Laschen 30 greifen, um die Spritze 412 sicher festzuhalten. Der Flansch 46 der Spritze 412 kann enthalten sein, muss es aber nicht, um mit dem vorderen Ende 502 des Adapters 500 zu greifen, um ein Eindringen von Kontrastmittel, sollte es austreten, durch den Adapter 500 in das Injektorgehäuse 18 zu verhindern. Das hintere Ende 504 des Adapters 500 umfasst vorzugsweise auch einen Flansch 546, der sich mit dem kranzförmigen Ring 44 an der Montageanordnung 14 von Injektor 20 verbindet. Der Flansch 546 dient der gleichen Funktion wie Flansch 46 an der Spritze 12, nämlich zum Verhindern des Eindringens von Kontrastmittel (oder welches Fluid auch immer in der Spritze enthalten ist) in den Injektor 20.
Wenn der Adapter 500 an der Spritze 32 angebracht ist, muss der Kolben 42 eventuell angepasst werden, um der größeren Länge der Gesamtkonstruktion zu entsprechen. Wenn ja, kann eine Kolbenverlängerung oder ein Kolbenadapter (nicht gezeigt) an dem Ende des Kolbens 42 angebracht werden, wie für einen Fachmann nachvollziehbar ist. Alternativ könnte der Kolben 42 so konstruiert sein, dass er lang genug ist, um Spritzen 32 unterschiedlicher Längen zu entsprechen.
In dieser bestimmten Ausführungsform umfasst der Adapter 500 herkömmliche Konnektorelemente 506, wie die in U.S.-Patent Nr. 5,535,746 oder U.S.-Patent Nr. 5,383,858 beschriebenen. So ausgelegt ermöglicht der Adapter 500 ein Verbinden der Spritze 412 mit einem Injektor, der konstruiert ist, um nur Spritzen mit herkömmlichen Konnektorelementen 506 aufzunehmen.
Wie in 22 gezeigt kann es in einer anderen Ausführungsform des Adapters erforderlich sein, eine herkömmliche Spritze zur Verwendung in einem Injektor anzupassen, der zum Aufnehmen der Spritzen der vorliegenden Erfindung ausgelegt ist. Hier umfasst ein Adapter 600 Laschen 630 an seinem hinteren Ende 604. Die Laschen 630 dienen und wirken wie die Laschen 30 zum Sichern des Adapters an dem Gehäuse 18 durch Greifen der Stufe 29 an der Montageanordnung 14. Die Laschen 630 werden durch den sich hin- und herbewegenden Kragen 68 von der Stufe 29 gelöst. Der Adapter 600 kann auch wie in den anderen Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben wurden, einen Flansch 646 umfassen.
Während der Adapter 600 mit einer Spritze mit einem einen Grat aufweisenden Ende darin eingeführt gezeigt ist, versteht sich, dass der Adapter 600 problemlos so ausgelegt werden könnte, dass sein vorderes Ende 602 herkömmliche Konnektorelemente aufnehmen kann, wie etwa die in U.S.-Patent Nr. 5,535,746 oder U.S.-Patent Nr. 5,383,858 beschriebenen.
23 und 24 veranschaulichen zwei perspektivische Ansichten der Kombination aus Spritze 412 und Adapter 600. In dieser Ausführungsform wurde auf den Flansch 46 verzichtet. Wie in 22 veranschaulicht kann der Flansch 46 aber enthalten sein. Natürlich kann wie bei Spritze 212 (in 10 und 11 gezeigt) und bei Spritze 312 (in 12 und 13 gezeigt) der Adapter nur eine Lasche, zwei Laschen oder mehr als zwei Laschen 630 umfassen. 23 und 24 veranschaulichen den Adapter 600 mit mehreren Laschen.
Nun werden zwei Ausführungsformen des zweiten lösbaren Mechanismus 40 zum Greifen und Lösen des Spritzenstößels und des Injektorkolbens unter Bezug auf 25–29 beschrieben. 25 veranschaulicht einen elektromagnetischen Lösemechanismus. 26–29 veranschaulichen einen elektromechanischen Lösemechanismus.
Wie in 25 gezeigt kann der Stößel 738 durch eine elektromagnetische Vorrichtung lösbar mit dem Kolben 742 verbunden sein. Ein vorderes Ende 702 des Kolbens 742 ist mit einer elektromagnetischen Spule 704 versehen, die durch Anlegen eines elektrischen Stroms durch Leitungen 706, die sich durch den Kolben 742 erstrecken, aktiviert werden kann. An seinem hinteren Ende 707 umfasst der Stößel 738 einen magnetisch anziehenden Ring 708, der zum Beispiel aus Eisen besteht und an die elektromagnetische Spule 704 gezogen wird, wenn die elektromagnetische Spule 704 aktiviert wird. Die Querschnitte des vorderen Endes 702 des Kolbens 742 und einer Aussparung 710 in dem hinteren Ende 707 des Stößels 738 sind zylindrisch. Dies erlaubt unabhängig von der Ausrichtung des Stößels 738 in der Spritze das Greifen des Kolbens 742 mit dem Stößel 738.
Der zweite lösbare Mechanismus 40, wie er in 25 veranschaulicht ist, arbeitet wie folgt. Wenn eine Spritze in das Zwischenstück an dem Injektorgehäuse 18 eingeführt wurde, wird der Kolben 742 in die Spritze ausgefahren, bis sein vorderes Ende 702 mit der Aussparung 710 des Stößels 738 in Passung tritt. Dann kann die elektromagnetische Spule 704 aktiviert werden, um den Stößel 738 zurückzuziehen. Die Anziehung zwischen dem magnetisch anziehenden Ring 708 und der elektromagnetischen Spule 704 hält den Stößel 738 während der Rückwärtsbewegung des Kolbens 742 an dem Ende des Kolbens 742. Alternativ kann die elektromagnetische Spule 704 aktiviert werden, bevor der Kolben 742 in die Spritze ausgefahren wird, um mit dem Stößel 738 in Passung zu treten. Sobald der Stößel 738 und der Kolben 742 elektromagnetisch zueinander angezogen werden, kann der Kolben 742 wie erforderlich in der Spritze bewegt werden. Um den Kolben 742 von dem Stößel 738 zu lösen oder den Kolben 742 ohne Zurückziehen des Stößels 738 zurückzuziehen, muss man nur die zur elektromagnetischen Spule 704 zugeführte Energie abschalten. Natürlich kann der Kolben 742 den Stößel 738 zum Beispiel während einer Injektion ohne Aktivieren der elektromagnetischen Spule 704 vorbewegen.
Die für den zweiten lösbaren Mechanismus 40 erwogene zweite Ausführungsform umfasst eine elektromechanische Verbindung zwischen dem Kolben und dem Stößel. Diese Ausführungsform ist in 26–29 veranschaulicht.
In 26–29 weist der Kolben 842 ein vorderes Ende 802 auf, das mit einer Aussparungsfläche 804 greift, die in einem hinteren Ende 806 des Stößels 838 ausgebildet ist. Das vordere Ende 802 des Kolbens 842 umfasst Vorsprünge 808, die sich davon zurückziehbar erstrecken. Die Vorsprünge 808 greifen mit einer Vertiefung oder einem Kanal 810, der in dem Stößel 838 ausgebildet ist, wie in 27 veranschaulicht ist. Von dem Kolben 842 und dem vorderen Ende 802 ist ein Element 812 umschlossen. Das Element 812 wird von dem ebenfalls in dem Kolben 842 enthaltenen Mechanismus 814 betätigt. Der Mechanismus 814 erhält durch Leitungen 816 Strom.
Wie in 28 und 29 gezeigt sind die Vorsprünge 808 im Wesentlichen rechteckig. Sie sind durch elastische Elemente 818 miteinander verbunden. Die elastischen Elemente 818 spannen die Vorsprünge 808 so vor, dass sie nicht vom vorderen Ende 802 des Kolbens 842 ragen, wie in 29 gezeigt ist.
Das Arbeiten des zweiten lösbaren Mechanismus 40 wird nun in Verbindung mit 26–29 beschrieben. Wenn eine Spritze in die Vorderwand 16 des Injektors 20 eingeführt wurde, wird der Kolben 842 nach vorne ausgefahren, um auf den Stößel 838 zu treffen. Wenn der Kolben 842 nach vorne ausfährt, wird der Mechanismus 814 deaktiviert, so dass sich das Element 812 in einem zurückgezogenen Zustand befindet, wie in 29 gezeigt ist. Das Element 812 wird mit anderen Worten zurückgezogen, so dass es nicht zwischen den Vorsprüngen 808 sitzt. Dadurch spannen die elastischen Elemente 818 die Vorsprünge 808 so vor, dass sie sich nicht außerhalb des vorderen Endes 802 des Kolbens 842 erstrecken, wie in 29 gezeigt ist.
Sobald das vordere Ende 802 des Kolbens 842 mit der Aussparungsfläche 804 in dem Stößel 838 in Passung tritt, wird der Mechanismus 814 aktiviert, so dass das Element 812 nach vorne ausführt, um zwischen den Vorsprüngen 808 zu sitzen, wodurch die Vorsprünge 808 gezwungen werden, außerhalb des vorderen Endes 802 des Kolbens 842 auszufahren. Sobald die Vorsprünge 808 ausgefahren sind, erstrecken sie sich in den Kanal 810 in dem Stößel 838. Sobald sie so angeordnet sind, wird der Kolben 842 mit dem Stößel 838 verbunden, so dass eine Rückwärtsbewegung des Kolbens 842 sich direkt in eine entsprechende Rückwärtsbewegung des Stößels 838 umsetzt.
Wenn es erforderlich wird, die Spritze von dem Injektor zu lösen oder den Kolben 842 ohne Rückziehen des Stößels 838 zurückzuziehen, wird der Mechanismus 814 aktiviert, um das Element 812 zwischen den Vorsprüngen 808 heraus zurückzuziehen. Nach dem Zurückziehen spannen die elastischen Elemente 818 die Vorsprünge 808 vor, so dass sie nicht länger mit dem Kanal 810 greifen. Der Kolben 842 kann dann von dem Stößel 838 zurückgezogen werden.
Nun werden unter Bezug auf 35–37 zwei zusätzliche lösbare Mechanismen 40 beschrieben.
In der in 35 veranschaulichten Ausführungsform kann der Stößel 1238 durch Ausdehnen eines elastomeren Elements 1202, das an einem vorderen Ende desselben angeordnet ist, lösbar mit dem Kolben 1242 verbunden werden. Das elastomere Element 1202 ist ein zylindrisches Element mit Außenwänden 1204 und Innenwänden 1206. Durch den Kolben 1242 erstreckt sich ein Stab 1208 und verbindet sich mit einem Aktor 1210 an einem vorderen Ende des Stabs 1208 am nächstem zum Stößel 1238. Der Aktor 1210 hat an einer dem elastomeren Element 1202 zugewandten Seite eine stumpfkegelige Form. Die stumpfkegelige Form legt eine schräge Fläche 1212 an dem Aktor 1210 fest. Der Durchmesser des elastomeren Elements 1202 ist etwas kleiner als der Durchmesser des Lochs 1214 in dem Stößel 1238. Auch ist der Durchmesser des Aktors 1210 kleiner als der Durchmesser des Lochs 1214.
Nun wird das Arbeiten des in 35 veranschaulichten zweiten lösbaren Mechanismus 40 beschrieben. Da der Durchmesser des Lochs 1214 in dem Stößel 1238 größer als der Durchmesser des elastomeren Elements 1202 und des Aktors 1210 ist, passen das elastomere Element 1202 und der Aktor 1210 problemlos in das Loch 1214, wenn der Kolben 1242 nach vorne geschoben wird. Dann kann der Stößel 1238 durch den Kolben 1242 ohne das Vorliegen eines verbindenden Eingriffs zwischen diesen vorbewegt werden. Nach dem Positionieren in dieser Weise wird aber zum verbindenden Greifen des Stößels 1238 (z. B. um den Stößel zurückzuziehen) der Aktor 1210 durch den Stab 1208 hin zu dem elastomeren Element 1202 gezogen, wie in 35 durch den Pfeil 1216 gezeigt ist. Der Druck von dem Aktor 1210 drückt das elastomere Element 1202 zusammen, so dass Außenseiten 1204 aus ihrem nicht angespannten Zustand anschwellen oder sich ausdehnen. Die ungefähre Form der angeschwollenen Wände 1218 des elastomeren Elements 1202 ist in 35 in Strichlinienform gezeigt. Die angeschwollenen Wände 1218 greifen mit den Wänden 1220 des Lochs 1214, so dass der Kolben 1242 lösbar mit dem Stößel 1238 greift. Nun kann der Stößel 1238 zurückgezogen werden, um zum Beispiel Fluid in die Spritze zu saugen.
Nun wird die Ausführungsform des in 36–37 gezeigten zweiten lösbaren Mechanismus 40 beschrieben. Wie in 36–37 gezeigt greift der Stößel 1338 durch das segmentierte Element 1302 mit dem Kolben 1342. Das segmentierte Element 1302 besteht aus einer Anzahl von separaten Elementen 1304, wie in der Endansichtdarstellung von 37 gezeigt ist. Die separaten Elemente 1304 können aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen, wie etwa einem elastomeren Material, solange das Material vorzugsweise (1) im Wesentlichen einer wiederholten Verformung standhalten kann und (2) im Wesentlichen zu seinem ursprünglichen Zustand zurückkehrt, wenn es nicht länger einer verformenden Spannung unterzogen wird. Das segmentierte Element 1302 ist an einem vorderen Ende des Kolbens 1342 angeordnet. Durch die Mitte des Kolbens 1342 erstreckt sich ein Stab 1306 und erstreckt sich zumindest teilweise in eine mittlere Bohrung 1308 des segmentierten Elements 1302.
Um den Stößel 1338 lösbar mit dem Kolben 1342 zu verbinden, wird der Kolben 1342 vorbewegt, bis das segmentierte Element 1302 in einem in dem Stößel 1338 ausgebildeten Loch 1310 angeordnet ist. Dann wird der Stab 1306 in der durch Pfeil 1312 gezeigten Richtung vorwärts bewegt, bis der Stab 1306 zumindest teilweise in dem segmentierten Element 1302 angeordnet ist. Da der Durchmesser des Stabs 1306 größer als der Durchmesser der Bohrung 1308 ist, schiebt das Einführen des Stabs 1306 in die Bohrung 1308 die segmentierten Elemente 1304 nach außen, bis sie eine verformte Stellung 1314 erreichen, die sowohl in 36 als auch 37 durch Strichlinien gezeigt ist. In verformtem Zustand greifen die segmentierten Elemente 1304 mit den Wänden 1316 des Lochs 1310 in dem Stößel 1338, um zwischen dem Stößel 1338 und dem Kolben 1342 einen lösbaren Eingriff zu erzeugen.
Bei jedem der in 25–29 und 35–37 beschriebenen zweiten lösbaren Mechanismen besteht der Vorteil, den die Mechanismen bieten, darin, dass der Kolben nicht in einer bestimmten Weise mit dem Stößel ausgerichtet sein muss, um eine Verbindung zwischen dem Kolben und dem Stößel zu erleichtern. Unabhängig von der Ausrichtung des Kolbens und des Stößels können die beiden mühelos miteinander in Passung treten und können mühelos voneinander gelöst werden.
Wenn ferner zum Beispiel eine vorgefüllte Spritze an dem Injektor montiert wird, muss es nicht nötig sein, den Stößel in der Spritze zurückzuziehen, um für eine folgende Injektion Fluid in die Spritze zu saugen. In einem solchen Fall kann der Kolben in einem ”rein schiebenden” Modus arbeiten, der keinen Eingriff zwischen dem Kolben und dem Stößel erfordert. Auf diese Weise betrieben muss der Eingriffmechanismus überhaupt nicht aktiviert werden. Wenn der Injektor alternativ so ausgelegt ist, dass er nur vorgefüllte Spritzen nimmt, muss kein mühelos lösbarer Mechanismus vorgesehen sein.
Der Stößel der vorliegenden Erfindung kann auch einen Drucksensor wie die in U.S.-Patent Nr. 5,808,203 , das Nolan, Jr. et al. am 15. September 1998 erteilt und der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung abgetreten wurde, beschriebenen Sensoren umfassen. Die Offenbarung von U.S.-Patent Nr. 5,808,203 ist hierin durch Erwähnung aufgenommen, sofern sie mit der vorliegenden Offenbarung im Einklang steht.
30 und 31 veranschaulichen den Sensor, der in dem Stößel der vorliegenden Erfindung enthalten sein kann. Der Stößel 938 umfasst vorzugsweise einen Boden 902 mit einem Durchlass 904 durch diesen. In dem Durchlass 904 ist ein Erfassungselement 906 angeordnet, um in funktionellem Kontakt mit einem Abschnitt P der Kontaktfläche 908 zu stehen. Das Erfassungselement 906 ist vorzugsweise zum Beispiel mittels einer Feder 910 nach vorne vorgespannt. Wenn Fluiddruck in der (nicht gezeigten) Spritze steigt, wird der Abschnitt P der Kontaktfläche 908 wie in 31 gezeigt verformt. Diese Verformung des Abschnitts P bewirkt, dass sich das Erfassungselement 906 durch die Durchlässe 904 und 912 und 914 in dem Kolben 942 nach hinten bewegt. Die Bewegung des Erfassungselements 906 wird mit einem Sensor 916 überwacht, der vorzugsweise in dem Kolben 942 angeordnet ist. Da das Maß der Bewegung des Erfassungselements 906 eine Funktion des Drucks des Fluidmediums in der Spritze ist, kann der Druck des Fluidmediums daraus ermittelt werden. Der Sensor 916 ist vorzugsweise mittels Leitungen 918 mit einer Datensammel- und/oder Steuervorrichtung verbunden.
Während 30 und 31 eine mögliche Ausführungsform eines Sensors beschreiben, der in den Stößel der vorliegenden Erfindung integriert werden kann, sollte erwähnt werden, dass jeder andere geeignete Sensor aufgenommen werden kann. Ferner muss der Sensor nicht nur den Druck des Fluids detektieren. Wie dem Fachmann verständlich ist, kann der Sensor eine Anzahl unterschiedlicher Parameter messen, einschließlich Menge, Druck und Dichte des Fluids in der Spritze.
Auch kann der Stößel Kodierelemente enthalten, die von dem Injektor oder Injektorkolben gelesen oder erfasst werden, um die Spritze und/oder ihren Inhalt festzustellen. In dieser Ausführungsform sind die Kodierelemente, wie etwa eine integrierte Schaltung, an dem Stößel statt an der Spritze enthalten. Die kodierten Elemente können dann elektronisch gelesen werden, wenn der Stößel den Kolben kontaktiert. Der Stößel kann Informationen wie etwa den Inhalt und das Volumen der Spritze sowie andere für das Verfahren oder für Abrechnungszwecke erforderliche Informationen enthalten. Ein Beispiel für ein solches System wird in der PCT-Schrift Nr. WO 99/65548 beschrieben, die hierin durch Erwähnung aufgenommen wird.
Die vorliegende Erfindung wird hierin häufig in Bezug auf zusammenwirkende Spritzenzwischenstücke und Spritzen gezeigt und beschrieben. Die Begriffe ”Spritzenzwischenstück” und ”Spritzenzwischenstücke”, wie sie hierin verwendet werden, können in neue medizinische Injektoren aufgenommen oder integriert werden oder als Spritzenadapter konfiguriert werden, die an bestehenden oder herkömmlichen medizinischen Injektoren anbringbar oder mit diesen verbunden sind, wie etwa dem in U.S.-Patent Nr. 5,383,858 , dessen Inhalt hierdurch durch Erwähnung aufgenommen ist, gezeigten und beschriebenen Injektor, um den Einbau der Spritzen der vorliegenden Erfindung daran zu ermöglichen.
40A–40C veranschaulichen eine andere Ausführungsform eines Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems 1500 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System 1500 umfasst eine Spritze 1512 und ein Spritzenzwischenstück 1514. Die Spritze 1512 umfasst einen Körper- oder Zylinderabschnitt 1516 mit einem hinteren Ende 1520 und einem vorderen Ende 1517, das ein Fluidauslassende 1518 ausbildet.
Vorzugsweise ist mindestens eine Lasche oder mindestens ein Montageelement 1522 dem Zylinderabschnitt 1516 benachbart zu oder an dem hinteren Ende 1520 der Spritze 1512 zugeordnet. Ferner ist ein Flansch 1524 vorzugsweise vordem Montageelement 1522 positioniert, um den Eingriff der Spritze 1512 mit dem Spritzenzwischenstück 1514 zu erleichtern und/oder um ein Eindringen von aus dem Auslassende 1518 der Spritze ausgetretenem Fluid in das Spritzenzwischenstück 1514 und den Injektor (nicht gezeigt) zu verhindern, wie in U.S.-Patent Nr. 5,383,858 näher beschrieben wird.
Vorzugsweise ist das Montageelement 1522 um den Umfang des Zylinderabschnitts 1516 angeordnet und umfasst eine schräge Fläche 1526, die einen Absatz 1528 ausbildet. Nachstehend wird die Funktion des Montageelements 1522 näher beschrieben. Alternativ kann sich das Montageelement 1522 nur um einen Abschnitt des Umfangs des Zylinderabschnitts 1516 erstrecken oder kann in getrennten Segmenten ausgebildet sein.
(Sofern nichts anderes vermerkt ist, gilt die vorstehend beschriebene Spritze 1512 (und ihre Bestandteile) für die verbleibenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die nachstehend unter Bezug auf 40A–47F erläutert und beschrieben sind.)
Wie am besten in 40A und 40C gezeigt ist, befindet sich das Spritzenzwischenstück 1514 in einer ”offenen” Stellung, die zum Aufnehmen der Spritze 1512 bereit ist. Das Spritzenzwischenstück 1514 umfasst ein Grundelement 1530 und zwei zusammenwirkende Spritzenhalterungselemente 1532. In anderen Ausführungsformen könnten aber drei oder mehr Halterungselemente 1532 vorgesehen werden. Vorzugsweise ist jedes der Halterungselemente 1532 dem Grundelement 1530 mittels zwei abgewinkelten Schienenelementen 1534 zugeordnet. In anderen Ausführungsformen können aber ein, drei oder mehr Elemente 1534 verwendet werden, um jedes Halterungselement 1532 dem Grundelement 1530 zuzuordnen.
Ferner bildet jedes Halterungselement 1532 vorzugsweise eine Kontaktfläche 1533 und einen Kanal 1536 aus, um das Montageelement 1522 zu fassen und an der Spritze 1512 festzuhalten. Ferner sind die Halterungselemente 1532 vorzugsweise mittels zwei Schienenelementen 1538 einander zugeordnet. Wiederum können in anderen Ausführungsformen ein, drei oder mehr Schienenelemente 1538 verwendet werden, um die Halterungselemente 1532 einander zuzuordnen.
Um die Spritze 1512 an dem Spritzenzwischenstück 1514 zu installieren, wird die Spritze 1512 axial (in Richtung von Pfeil A in 40A) in den Raum bewegt, der zwischen den Halterungselementen 1532 ausgebildet ist. Wenn der Flansch 1524 an der Spritze 1512 mit den Kontaktflächen 1533 an den Halterungselementen 1532 greift, werden die Halterungselemente 1532 entlang der Schienenelemente 1534 hin zum Grundelement 1530 gezwungen. Da die Schienenelemente 1534 hin zur Mitte des Grundelements 1530 eingewinkelt sind, dienen die Schienenelemente 1534 dazu, ein Bewegen der Halterungselemente 1532 entlang der Schienenelemente 1538 aufeinander zu und ein ”Zusammenklappen” um das hintere Ende 1520 der Spritze 1512 zu bewirken. Wenn die Halterungselemente 1532 an der Spritze 1512 zusammenklappen, wirken die Halterungselemente 1532 zusammen, um das Montageelement 1522 in den Kanälen 1536 zu fassen, um die Spritze 1512 sicher mit dem Spritzenzwischenstück 1514 in Eingriff zu bringen.
Jede geeignete Art von Verriegelungsmechanismus (nicht gezeigt), wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann verwendet werden, um die Halterungselemente 1532 miteinander zu befestigen, um die Spritze 1512 in dem Spritzenzwischenstück 1514 festzuhalten. Um die Spritze 1512 von dem Spritzenzwischenstück 1514 zu entfernen, muss die Verriegelung erst entriegelt und die Halterungselemente 1532 auseinander bewegt werden (z. B. von Hand oder mittels eines Hebels oder einer anderen geeigneten, im Stand der Technik anerkannten Handhabungsvorrichtung), um das Montageelement 1522 aus den Kanälen 1536 zu befreien.
Eine andere Ausführungsform des Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems 1600 ist in 41A–41D gezeigt. Das System 1600 umfasst eine Spritze 1512 und ein Spritzenzwischenstück 1614. Wie am besten in 41B und 41C gezeigt ist, befindet sich das Spritzenzwischenstück 1614 in einer ”offenen” Stellung, die zum Aufnehmen der Spritze 1512 bereit ist. Das Spritzenzwischenstück 1614 umfasst ein Grundelement 1630 und zwei zusammenwirkende Spritzenhalterungselemente 1632. Die Halterungselemente 1632 sind mittels eines Drehzapfens 1631 oder eines anderen geeigneten Mechanismus (siehe 41D) vorzugsweise miteinander verbunden und dem Grundelement 1630 zugeordnet. Ferner sind die Halterungselemente 1632 dem Grundelement 1630 mittels Zapfen 1629 (siehe 41D) zugeordnet, die den Halterungselementen 1632 zugeordnet sind und in Schlitzen 1635 gefasst sind, die in dem Grundelement 1630 ausgebildet sind.
Ferner bildet jedes Halterungselement 1632 vorzugsweise einen Kanal 1636 aus, um das Montageelement 1522 an der Spritze 1512 zu fassen und festzuhalten. Wie am besten in 41B und 41C gezeigt ist, ist ein Federstift 1637 (oder ein anderer geeigneter Verriegelungsmechanismus) mit einem Halterungselement 1632 verbunden und ein Kanal mit einer Stiftaussparung 1640 ist in dem anderen Halterungselement 1632 ausgebildet. Ferner sind in dem Grundelement 1630 vorzugsweise zwei Zylinderführungsschienen 1639 ausgebildet.
Um die Spritze 1512 an dem Spritzenzwischenstück 1614 zu installieren, wird die Spritze 1512 (in Richtung von Pfeil B in 41B) nach unten in den Raum bewegt, der zwischen den Halterungselementen 1632 ausgebildet ist. Der Zylinder 1516 der Spritze 1512 wird durch die Zylinderführungsschienen 1639 in dem Grundelement 1630 in die Position zwischen den Halterungselementen 1632 geführt. Wenn der Spritzenzylinder 1516 mit den Drehenden 1651 der Halterungselemente 1632 greift (siehe 41C), werden die Halterungselemente 1632 gezwungen, um das hintere Ende 1520 der Spritze 1512 zusammenzuklappen. Die Stifte 1629, die in Schlitzen 1635 gleiten, die in dem Grundelement 1630 ausgebildet sind, leiten und steuern die bogenförmige Bewegung der Halterungselemente 1632 in Eingriff um die Spritze 1512. Wenn die Halterungselemente 1632 an der Spritze 1512 zusammenklappen, wirken die Halterungselemente 1632 zusammen, um das Montageelement 1522 in den Kanälen 1636 zu fassen, um die Spritze 1512 sicher mit dem Spritzenzwischenstück 1614 in Eingriff zu bringen.
Wenn weiterhin die Halterungselemente 1632 um die Spritze 1512 zusammenklappen, verläuft der Federstift 1637 entlang des Kanals und rastet in die Stiftaussparung 1640 ein, um die Spritze 1512 in dem Spritzenzwischenstück 1614 zu sichern. Um die Spritze 1512 von dem Spritzenzwischenstück 1614 zu entfernen, muss der Federstift 1637 von der Stiftaussparung 1640 entfernt werden, um die Halterungselemente 1632 zu entriegeln, und die Halterungselemente 1632 müssen (z. B. von Hand oder durch ein beliebiges geeignetes Hebelmittel) aus dem Eingriff mit der Spritze 1512 bewegt werden. An diesem Punkt kann die Spritze 1512 durch entweder Bewegen der Spritze 1512 nach oben (entgegen der Richtung von Pfeil B) oder axial (in Richtung von Pfeil C in 41B) entfernt werden.
42A–42D veranschaulichen eine andere Ausführungsform 1700 des Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems 1600, das in 41A–41D gezeigt ist. Das System 1700 umfasst eine Spritze 1512 und ein Spritzenzwischenstück 1714. Das Spritzenzwischenstück 1714, wie es am besten in 42C und 42D gezeigt ist, unterscheidet sich von dem Spritzenzwischenstück 1614 in 41A–41D dadurch, dass die Halterungselemente 1732 Drehenden 1751 umfassen, die sich an den Enden der Halterungselemente 1732 fern des Drehzapfens 1731 befinden. Ferner sind die Halterungselemente 1732 vorzugsweise in der ”geschlossenen” oder ”eingerückten” Position federvorgespannt, wie am besten in 42D gezeigt ist, um die Spritze 1512 in dem Spritzenzwischenstück 1714 zu halten.
Um die Spritze 1512 an dem Spritzenzwischenstück 1714 zu installieren, wird die Spritze 1512 (in Richtung von Pfeil D in 42B) nach unten in Eingriff mit den Halterungselementen 1732 bewegt. Wenn der Spritzenzylinder 1516 mit den Drehenden 1751 der Halterungselemente 1732 greift, werden die Halterungselemente 1732 gegen die Federkraft auseinander gedrückt, um den Spritzenzylinder 1516 zwischen die Drehenden 1751 und in den zwischen den Halterungselementen 1732 ausgebildeten Raum treten zu lassen. Das Spritzenmontageelement 1522 wird von den Kanälen 1736, die in den Halterungselementen 1732 ausgebildet sind, geführt, um die Spritze 1512 korrekt in dem Spritzenzwischenstück 1714 zu positionieren. Sobald die Spritze 1512 die Drehenden 1751 passiert, werden die Halterungselemente 1732 durch die Federkraft gezwungen, um das hintere Ende 1520 der Spritze 1512 zusammenzuklappen. Die Stifte 1729, die in Schlitzen 1735 gleiten, die in dem Grundelement 1730 ausgebildet sind, leiten und steuern die bogenförmige Bewegung der Halterungselemente 1732 in Eingriff um die Spritze 1512. Wenn die Halterungselemente 1732 an der Spritze 1512 zusammenklappen, wirken die Halterungselemente 1732 zusammen, um das Montageelement 1522 in den Kanälen 1736 zu fassen, um die Spritze 1512 sicher in dem Spritzenzwischenstück 1714 in Eingriff zu bringen.
Um die Spritze 1512 von dem Spritzenzwischenstück 1714 abzunehmen, wird die Spritze 1512 nach oben (in die Richtung entgegengesetzt zu Pfeil D) gegen die Drehenden 1751 der Halterungselemente 1732 bewegt. Wenn die nach oben gerichtete Kraft an der Spritze 1512 die die Halterungselemente 1732 zusammenhaltende Federkraft überwindet, bewegen sich die Halterungselemente 1732 auseinander und lassen die Spritze 1512 frei von dem Spritzenzwischenstück 1714 gleiten.
43A–43I veranschaulichen eine weitere andere Ausführungsform 1800 der Spritzenzwischenstück- und Spritzensysteme 1600, 1700, die in 41A–42D gezeigt sind. Das System 1800 umfasst eine Spritze 1512 und ein Spritzenzwischenstück 1814. Das Spritzenzwischenstück 1814, das am besten in 43B und 43H gezeigt ist, unterscheidet sich von den Spritzenzwischenstücken 1614, 1714 in 41A–42D dadurch, dass die Halterungselemente 1832 Verlängerungselemente 1855 und Abfasungen 1857 umfassen. Die Verlängerungselemente 1855 werden vorzugsweise betätigt, um die Halterungselemente 1832 zu einer offenen Stellung (z. B. gegen die Federkraft, die die Halterungselemente 1832 in der geschlossenen Stellung hält) zu bewegen. Die Abfasungen 1857 werden von der schrägen Fläche 1526 des Montageelements 1522 der Spritze 1512 funktionell gegriffen, um die Halterungselemente 1832 zu öffnen und ein axiales Installieren der Spritze 1512 (in Richtung von Pfeil E in 43C) an dem Spritzenzwischenstück 1814 zu ermöglichen. Die verbleibende Struktur des Spritzenzwischenstücks 1814 ist im Wesentlichen ähnlich oder identisch zu der Struktur des vorstehend beschriebenen Spritzenzwischenstücks 1714.
Wie am besten in 43E gezeigt ist, kann die Spritze 1512 in im Wesentlichen gleicher Weise wie vorstehend bezüglich 42A–42D beschrieben an dem Spritzenzwischenstück 1814 installiert und von diesem abgenommen werden. Wie am besten in 43A, 43C, 43F und 43G gezeigt ist, kann die Spritze 1512 aber ferner axial an dem Spritzenzwischenstück 1814 installiert und davon abgenommen werden. Daher eignet sich das Spritzenzwischenstück 1814 für zwei Verfahren zum Installieren/Abnehmen der Spritze 1512.
Zum axialen Installieren der Spritze 1512 wird die Spritze 1512 in das Spritzenzwischenstück 1814 eingeführt, bis das Montageelement 1522 mit den Halterungselementen 1832 greift. Die schräge Fläche 1526 des Montageelements 1522 greift mit den Abfasungen 1857 an den Halterungselementen 1832, wodurch die Halterungselemente 1832 gegen die Federkraft auseinandergedrückt werden. Nachdem das Montageelement 1522 den abgefasten Bereich passiert, klappen die Halterungselemente 1832 um das Montageelement 1522 in den Kanälen 1836 zusammen und erfassen dieses, um die Spritze 1512 an dem Spritzenzwischenstück 1814 zu sichern.
Zum axialen Abnehmen der Spritze 1512 können die Verlängerungselemente 1855 der Halterungselemente 1832 gehandhabt (d. h. zusammengepresst) werden, um die Federkraft zu überwinden und die Halterungselemente 1832 auseinander zu drücken.
Wenn sich die Halterungselemente 1832 so weit auseinander bewegt haben, dass das Montageelement 1522 der Spritze 1512 frei von Eingriff in den Kanälen 1836 ist, kann die Spritze 1512 axial (in der Richtung entgegen zu Pfeil E) von dem Spritzenzwischenstück 1814 abgenommen werden.
44A und 44B veranschaulichen eine erste, leicht geänderte Ausführungsform des in 43A–43I gezeigten Spritzenzwischenstücks 1814, das in einen Injektorkopf integriert oder an diesem montiert ist. Die Funktionalität des Spritzenzwischenstücks 1914 ist im Wesentlichen ähnlich oder identisch zu der vorstehend bezüglich des Spritzenzwischenstücks 1814 beschriebenen.
45A und 45B veranschaulichen eine zweite, leicht geänderte Ausführungsform des in 43A–43I gezeigten Spritzenzwischenstücks 1814, das in einen Injektorkopf integriert oder an diesem montiert ist. Die Funktionalität des Spritzenzwischenstücks 2014 ist im Wesentlichen ähnlich oder identisch zu der vorstehend bezüglich des Spritzenzwischenstücks 1814 beschriebenen.
46A–46D veranschaulichen eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems 2100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System 2100 umfasst eine Spritze 1512 und ein Spritzenzwischenstück 2114. Wie in 46A am besten gezeigt ist, umfasst das Spritzenzwischenstück 2114 einen biegsamen Halterungsring 2150, der zwischen einer hinteren Platte 2152 und einer vorderen Platte 2154 angeordnet ist. Der Halterungsring 2150 bildet eine hintere Stufe 2160 aus, die ausgelegt ist, um das Montageelement 1522 der Spritze 1512 zu greifen, wenn die Spritze 1512 in dem Spritzenzwischenstück 2114 installiert wird.
Der Ring 2150 umfasst mindestens ein, aber vorzugsweise zwei, Löseelemente 2156 und mindestens ein, aber vorzugsweise zwei, Vorsprungelemente 2158. Ferner ist der Ring 2150 vorzugsweise von elliptischer Form, um ein Greifen mit und Lösen von dem Montageelement 1522 der Spritze 1512 zu ermöglichen, wie nachstehend näher beschrieben wird. Wie in 46B–46D am besten beschrieben wird, stehen die Löseelemente 2156 zur Betätigung durch zum Beispiel einen Bediener zum Lösen der Spritze 1512 von dem Spritzenzwischenstück 2114 von der hinteren und vorderen Platte 2152, 2154 ab. Ferner werden die Vorsprungelemente 2158 von Kanälen (nicht gezeigt), die in der (nicht gezeigten) hinteren Fläche der vorderen Platte 2154 ausgebildet sind, erfasst und gleiten in diesen, um ein Abnehmen der Spritze 1512 von dem Spritzenzwischenstück 2114 zu ermöglichen, wenn nur ein Löseelement 2156 statt beider Löseelemente 2156 betätigt werden kann. (Die Kanäle werden nachstehend bezüglich einer anderen Ausführungsform von 47A–47F beschrieben und in 47E gezeigt).
Um die Spritze 1512 an dem Spritzenzwischenstück 2114 zu installieren, wird die Spritze 1512 (in Richtung von Pfeil D in 46C) axial in Eingriff mit dem Spritzenzwischenstück 2114 bewegt. Wenn das Montageelement 1522 den Halterungsring 2150 greift, zwingt das Montageelement 1522 den biegsamen, elliptisch geformten Ring 2150 zu einer kreisförmigeren Konfiguration, wodurch es dem Montageelement 1522 ermöglicht wird, sich am Ring 2150 vorbeizubewegen. Nachdem das Montageelement den Ring 2150 passiert, kehrt der Ring 2150 zu seiner ursprünglichen Form zurück, wodurch das Montageelement 1522 hinter der hinteren Stufe 2160 davon erfasst wird und die Spritze 1512 an dem Spritzenzwischenstück 2114 gesichert wird.
Die Vorsprungelemente 2158 und die (nicht gezeigten) Kanäle sind vorgesehen, um die Bewegung des Halterungsrings 2150 während Installation und Abnehmen der Spritze zu steuern/beschränken. Im Einzelnen wird die Bewegung des Rings 2150 während Installation und Abnehmen der Spritze (d. h. von im Wesentlichen elliptisch zu im Wesentlichen kreisförmig und zurück) von den Vorsprungelementen 2158, die in den Kanälen gleiten können, geleitet und gesteuert. Unabhängig von der Ausrichtung der Spritze 1512 während des anfänglichen Greifens mit dem Halterungsring 2150 wird folglich die auf den Ring 2150 wirkende Spritzenkraft und die sich ergebende Bewegung des Rings 2150 von den Vorsprungelementen 2158 und den Kanälen geleitet und beschränkt.
Um die Spritze 1512 von dem Spritzenzwischenstück 2114 abzunehmen, können eines oder beide der Löseelemente 2156 nach innen (d. h. hin zur Mitte des Spritzenzwischenstücks 2114) gedrückt werden, wodurch der Ring 2150 aus dem Eingriff mit dem Montageelement 1522 der Spritze 1512 gezwungen wird. Wenn das/die Löseelement(e) 2156 aktiviert wird, kann die Spritze 1512 ergriffen und axial (in der Richtung entgegengesetzt zu Pfeil F in 46C) bewegt werden, um die Spritze 1512 von dem Spritzenzwischenstück 2114 abzunehmen.
Wenn die Löseelemente 2156 aktiviert werden, gleiten die Vorsprungelemente 2158 in den (nicht gezeigten) Kanälen, um die Bewegung des Rings 2150 von einer im Allgemeinen elliptischen Konfiguration zu einer im Allgemeinen kreisförmigen Konfiguration zu leiten, um das Montageelement 1522 von der hinteren Stufe 2160 des Rings 2150 zu trennen.
Wie sich versteht, ermöglicht die vorliegende Ausführungsform das Installieren einer Spritze 1512 mit einer einfachen, aus einem Schritt bestehenden axialen Bewegung an einem Spritzenzwischenstück 2114. Um die Spritze 1512 abzunehmen, können eines oder beide der Löseelemente 2156 niedergedrückt werden und die Spritze 1512 wird einfach axial von dem Spritzenzwischenstück 2114 abgenommen.
47A–47F veranschaulichen eine andere Ausführungsform 2200 des Systems 2100, das in 46A–46D gezeigt ist. Das System 2200 ist von der Struktur und Funktion im Wesentlichen ähnlich und identisch zu dem vorstehend in 46A–46D beschriebenen System 2100, lediglich die Löseelemente 2256 sind für mühelosere und einfachere Handhabung wesentlich vergrößert.
Wie vorstehend unter Bezug auf 46A–46D erläutert veranschaulicht 47E die in der vorderen Platte 2254 ausgebildeten Kanäle 2270 und die in den Kanälen 2270 erfassten Vorsprungelemente 2258.
48A–48C veranschaulichen eine noch andere Ausführungsform eines Vorderlader-Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems 2300 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System 2300 umfasst eine Spritze 2312 und ein Spritzenzwischenstück 2314. Im Gegensatz zu der Spritze 1512, die vorstehend unter Bezug auf die in 40A–47F veranschaulichten anderen Ausführungsformen des Spritzenzwischenstück- und Spritzensystems der vorliegenden Erfindung erläutert und beschrieben wurde, umfasst die Spritze 2312 vorzugsweise (zusätzlich zu den anderen Komponenten der Spritze 1512) zwei Kerben 2327, die in der Hinterseite derselben ausgebildet sind. Alternativ können drei oder mehr Kerben 2327 in der Spritze 2312 ausgebildet sein.
Das Spritzenzwischenstück 2314 umfasst vorzugsweise ein Grundelement 2360 und ein Zwingenelement 2362, das drehbar in dem Grundelement 2360 montiert ist. Wie nachstehend näher beschrieben wird, umfasst das Grundelement 2360 vorzugsweise zwei Kerbstifte 2364, die in dieses eingesetzt sind. Das Zwingenelement 2362 umfasst mehrere segmentierte Elemente oder Zinken 2368, die darin ausgebildet sind, eine Spiralbahn 2370, die in einem hinteren Ende davon ausgebildet ist, und mindestens zwei Zapfen 2372, die zum Greifen mit den Kerben 2327 in der Spritze 2312 dienen. Vorzugsweise können aus den nachstehend beschriebenen Gründen kleine Rastungen 2374 in der Spiralbahn 2370 an geeigneten Stellen (z. B. an oder benachbart zu den Abschlussenden der Spiralbahn 2370) ausgebildet sein. Das Zwingenelement 2362 ist in dem Grundelement 2360 mittels der Kerbstifte 2364 gehalten, die von der Spiralbahn 2370 in dem Zwingenelement 2362 erfasst sind und in dieser gleiten.
Um die Spritze 2312 an dem Spritzenzwischenstück 2314 zu installieren, werden die Kerben 2327 an der Spritze 2312 mit den Zapfen 2372 an dem Zwingenelement 2362 ausgerichtet und die Spritze 2312 wird axial (in Richtung von Pfeil G in 48B) in das Zwingenelement 2362 eingeführt, bis die Kerben 2327 mit den Zapfen 2372 greifen. Dann wird die Spritze 2312 (vorzugsweise in Uhrzeigersinn gemäß Pfeil H in 48B und um etwa 90°) relativ zu der anfänglichen Spritzenposition gedreht, um die Installation zu beenden. Wenn die Spritze 2312 gedreht wird, bewirkt der Eingriff zwischen den Zapfen 2372 an dem Zwingenelement 2362 und den Kerben 2327 an der Spritze 2312 ein Drehen des Zwingenelements 2362 mit der Spritze 2312 in dem Grundelement 2360.
Wenn das Zwingenelement 2362 mit der Spritze 2312 dreht, bewirken die Kerbstifte 2364, die in der Spiralbahn 2370 gleiten, dass das Zwingenelement 2362 in das Grundelement 2360 gezogen wird. Wenn das Zwingenelement 2362 in das Grundelement 2360 gezogen wird, wird jeder Zinken 2368 von der schrägen Fläche 2365 des Grundelements 2360 in Eingriff mit dem Montageelement 2322 der Spritze 2312 gezwungen, wodurch die Spritze 2312 in dem Spritzenzwischenstück 2314 gesichert wird. Wie sich versteht, verhindert der ”Zapfen- und Kerben”-Eingriff eine Drehung der Spritze relativ zu dem Zwingenelement 2362, und der ”Zinken- und Montageelement”-Eingriff verhindert eine axiale Umsetzung der Spritze.
Wenn die Spritze 2312 (und das Zwingenelement 2362) in das Grundelement 2360 voll eingedreht werden, schnappen die Kerbstifte 2364 in den kleinen Rastungen 2374 ein, um dem Bediener eine fühlbare und möglicherweise hörbare Rückmeldung zu liefern, dass die Spritze 2312 vollständig und sicher in dem Spritzenzwischenstück 2314 installiert ist.
Um die Spritze 2312 von dem Spritzenzwischenstück 2314 abzunehmen, wird die Spritze 2312 (und das Zwingenelement 2362) in dem Grundelement 2360 (vorzugsweise gegen den Uhrzeigersinn entgegengesetzt zur Richtung von Pfeil H) gedreht. Zum Auslösen der Drehung muss an der Spritze 2312 (und dem Zwingenelement 2362) genügend Kraft angelegt werden, um die Kerbstifte 2364 zu veranlassen, aus den Rastungen 2374 auszutreten und entlang der Spiralbahn 2370 zu gleiten. Die Spritze 2312 wird dann gedreht, bis die Kerbstifte 2364 in den Rastungen 2374 an dem gegenüberliegenden Ende der Spiralbahn 2370 einschnappen. (Die greifbare (und möglicherweise hörbare) Rückmeldung der einschnappenden Stifte 2364 macht den Bediener darauf aufmerksam, dass die Spritze 2312 von dem Zwingenelement 2362 abgenommen werden kann.) Wenn das Zwingenelement 2362 aus der ”geschlossenen” Stellung in dem Grundelement 2360 heraus dreht, geben die Zinken 2368 das Montageelement 2322 der Spritze 2312 frei und die Spritze 2312 kann axial (in der Richtung entgegengesetzt zu Pfeil G) von dem Spritzenzwischenstück 2314 abgenommen werden.
49A–49F veranschaulichen eine andere Ausführungsform eines Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstücksystems 2400 der vorliegenden Erfindung. Das System 2400 kann in die vorstehend beschriebenen Spritzenzwischenstück- und Spritzensysteme integriert werden. Das System 2400 umfasst einen Injektorkolben 2402 mit einem Kolbenkopf 2410 und einem Spritzenstößel 2404, der vorzugsweise einen Stößelboden 2406 und eine Stößelabdeckung 2408 umfasst. Wie in 49F am besten gezeigt ist, sind der Stößelboden 2406 und die Stößelabdeckung 2408 (die aus Gummi bestehen können) vorzugsweise mittels einer mechanischen Verbindung miteinander verbunden.
Wie nachstehend beschrieben greifen der Kolbenkopf 2410 und der Stößelboden 2406 vorzugsweise mittels eines bayonettartigen Verriegelungsmechanismus miteinander. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist der Kolben 2402 vorzugsweise in einem (nicht gezeigten) Injektor angeordnet und der Stößel 2404 ist vorzugsweise in einer Spritze angeordnet, wie etwa den vorstehend beschriebenen Spritzen 1512, 2312.
Der Kolbenkopf 2410 umfasst vorzugsweise ein Paar von abstehenden Flanschen 2412 und, wie am besten in 49E gezeigt ist, umfasst der Stößelboden 2406 vorzugsweise ein Paar von Halterungsflanschen 2414, die durch Kanäle 2416 getrennt sind. Um den Kolben 2402 und den Stößel 2404 zu verbinden, werden die abstehenden Flansche 2412 auf dem Kolbenkopf 2410 entlang der Kanäle 2416 in den Stößel 2404 eingeführt. Wenn die abstehenden Flansche 2412 die Halterungsflansche 2414 passiert haben, was vorzugsweise durch das Greifen des Flansches 2427 an dem Kolben 2402 mit der Kontaktfläche 2430 an dem Stößel 2404 angezeigt wird, wird entweder der Kolben 2402 oder der Stößel 2404 gedreht, um ein Fassen der Halterungsflansche 2414 hinter den abstehenden Flanschen 2412 zu bewirken. Zum Lösen des Kolbens 2402 von dem Stößel 2404 werden vom Bediener bevorzugt die umgekehrten Schritte ausgeführt.
Wie sich für den Fachmann versteht, können der Kolben 2402 und der Stößel 2404 durch Umsetzen und Drehen des Stößels 2404 (der in einer Spritze angeordnet ist) in Eingriff mit dem Kolben 2402 (der in einem Injektor angeordnet ist) – oder umgekehrt – in Eingriff gebracht werden. Alternativ können die Umsetzungs- und Drehbewegungen zwischen dem Stößel 2404 und dem Kolben 2402 abgewechselt werden, um die beiden Elemente miteinander zu verbinden.
50A und 50B veranschaulichen eine andere Ausführungsform eines Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstücksystems 2500 der vorliegenden Erfindung. Das System 2500 umfasst bevorzugt einen Kolben 2502 und einen Stößel 2504. Der Stößel 2504 ist vorzugsweise wie vorstehend unter Bezug auf 49A–49F gezeigt und beschrieben konfiguriert. Der Kolben 2502 umfasst vorzugsweise einen Kolbenkopf 2510 mit einem zwingenartigen Mechanismus 2530. Die Zwinge 2530 besteht vorzugsweise aus mehreren biegsamen Segmentelementen oder Zinken 2534.
Um den Kolben 2502 und den Stößel 2504 zu verbinden, wird der Zwingenmechanismus 2530 in den Stößel 2504 eingeführt. Wenn die Zinken 2534 die Hinterschneidung 2536 (wie am besten in 50B gezeigt) passieren, wird vorzugsweise ein Stab- oder Stiftelement (nicht gezeigt) durch die Mitte des Zwingenmechanismus 2530 getrieben, um die Zinken 2534 radial in verriegelnden Eingriff mit der Stößelhinterschneidung 2536 auseinander zu zwängen. Um den Kolben 2502 von dem Stößel 2504 zu trennen, wird das Stab- oder Stiftelement (nicht gezeigt) von der Mitte des Zwingenmechanismus 2530 zurückgezogen, wodurch die Zinken 2534 veranlasst werden, aus der Stößelhinterschneidung 2536 auszutreten.
Aufgrund der symmetrischen Natur des Zwingenmechanismus 2530 ist keine bestimmte Ausrichtung zwischen dem Kolben 2502 und dem Stößel 2504 erforderlich, damit der Kolben 2502 und der Stößel 2504 miteinander greifen und/oder sich voneinander lösen. Dieses Merkmal vereinfacht die Installation und das Abnehmen einer Spritze von einem Spritzenzwischenstück.
Wie sich für den Fachmann versteht, können der Kolben 2502 und der Stößel 2504 durch Umsetzen des Stößels 2504 (der in einer Spritze angeordnet ist) in Eingriff mit dem Kolben 2502 (der in einem Injektor angeordnet ist) – oder umgekehrt – in Eingriff gebracht werden.
51A–51C veranschaulichen eine andere Ausführungsform 2600 des in 50A und 50B gezeigten Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstücksystems 2500. Die Struktur und Funktion des Systems 2600 ist im Wesentlichen ähnlich oder identisch zu dem in 50A und 50B gezeigten System 2500, außer dass der Zwingenmechanismus 2630 so ausgelegt ist, dass er von der Form komplementär zu der Stößelabdeckung 2608 ist, um die Stößelabdeckung 2608 während eines Injektionsvorgangs zu lagern und zum Beispiel durch den Stößel 2604 Fluiddrucküberwachung vorzusehen, wie in U.S.-Patent Nr. 5,808,203 beschrieben wird, dessen Inhalt hierdurch durch Erwähnung aufgenommen wird.
52A–52C veranschaulichen eine noch andere Ausführungsform eines Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstücksystems 2700 der vorliegenden Erfindung. Das System 2700 umfasst einen Kolben 2702 und eine Stößelabdeckung 2708. Im Gegensatz zu den vorstehenden Ausführungsformen ist in dem Stößel 2704 kein Stößelboden vorhanden. Vielmehr ist der Kolbenkopf 2710 so ausgelegt, dass er von komplementärer Form zu der Stößelabdeckung 2708 ist, um die Stößelabdeckung 2708 während einer Fluidinjektion zu lagern.
Wie am besten in 52A gezeigt ist, umfasst der Kolben 2702 vorzugsweise ein Grundelement 2760, eine Manschette 2762, ein segmentiertes Klappenelement 2764 und eine Kolbenkappe 2766. Während der Vorwärtsbewegung des Kolbens 2702 (z. B. während einer Fluidinjektion) kontaktiert und bewegt der Kolben 2702 vorzugsweise die Stößelabdeckung 2708, ohne verbindend damit zu greifen oder zu verriegeln. Bei Zurückziehen des Kolbens 2702 (d. h. des Grundelements 2760, des Klappenelements 2764 und der Kappe 2766) bewegt sich die Manschette 2762 (in Richtung von Pfeil I in 52B) in Kontakt mit dem segmentierten Klappenelement 2764 und zwängt die Klappen 2765 radial nach außen in Eingriff mit einer Hinterschneidung 2767, die in der Stößelabdeckung 2708 ausgebildet ist (wie am besten in 52C gezeigt ist), um den Kolben 2702 und die Stößelabdeckung 2708 miteinander zu verbinden. Das gemeinsame Zurückziehen des Kolbens 2702 und der Stößelabdeckung 2708 ist zum Beispiel beim Saugen von Fluid in eine Spritze für spätere Injektion in einen Patienten brauchbar.
53A–53D veranschaulichen eine andere Ausführungsform 2800 der in 51A–51C und 52A–52C gezeigten Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstücksysteme 2600, 2700. Die Funktion des Systems 2800 ist im Wesentlichen ähnlich oder identisch zu der der Systeme 2600, 2700, doch gibt es andere strukturelle Bauteile, die nachstehend erläutert werden.
Wie am besten in 53C und 53D gezeigt ist, wirkt auf den Zwingenmechanismus 2830 ein Aktor 2870, der in dem Kolben 2802 angeordnet ist, um die Zinken 2834 radial nach außen in Eingriff mit einer Hinterschneidung 2836 zu zwängen, die an der Stößelabdeckung 2808 ausgebildet ist, um den Kolben 2802 und die Stößelabdeckung 2808 miteinander zu verbinden. Der Zwingenmechanismus umfasst vorzugsweise Federhalterungselemente 2872, wie etwa O-Ringe, um die Zinken 2834 zusammenzuhalten und die Zinken in eine ”Ausrück”-Stellung federvorzuspannen.
54A und 54B veranschaulichen einen gängigen Spritzenstößel 2980, der einen Stößelboden 2984 und eine mechanisch verbundene Stößelabdeckung 2982 umfasst.
54C und 54D veranschaulichen eine Ausführungsform des Stößels 3080 der vorliegenden Erfindung. Der Stößel 3080 umfasst eine Stößelabdeckung 3082 mit einem größeren Spritzenkontaktbereich (als die Stöllelabdeckung 2982, die in 54A und 54B gezeigt ist) und mindestens drei Abdichtelemente 3083. Der Stbföelboden 3084 umfasst mindestens zwei biegsame Kolbenhalterungselemente 3085, wie sie in der PCT-Schrift Nr. WO 98/20920 , deren Inhalt hierdurch durch Erwähnung aufgenommen ist, gezeigt und beschrieben sind. Die Stößelabdeckung 3082 ist vorzugsweise mechanisch mit dem Stößelboden 3084 verbunden, wie am besten in 54D gezeigt ist.
54E und 54F veranschaulichen eine andere Ausführungsform des Stößels 3180 der vorliegenden Erfindung. Die Stößelabdeckung 3182 ist im Wesentlichen ähnlich oder identisch zu der in 54A und 54B gezeigten Stößelabdeckung 2982. Der Stößelboden 3184 umfasst mindestens zwei biegsame Kolbenhalterungselemente 3185.
54G und 54H veranschaulichen eine andere Ausführungsform des Stößels 3280 der vorliegenden Erfindung. Die Stößelabdeckung 3282 ist im Wesentlichen ähnlich oder identisch zu der in 54A und 54B gezeigten Stößelabdeckung 2982. Der Stößelboden 3284 umfasst einen längeren Bodenbereich und mindestens zwei biegsame Kolbenhalterungselemente 3285.
Wie sich versteht, können die vorstehend gezeigten und beschriebenen Stößel 2980, 3080, 3180, 3280 in die hierin beschriebenen Spritzen 1512, 2312 integriert werden.
Die bevorzugtesten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in Verbindung mit 55–109 beschrieben. Von diesen Zeichnungen betreffen 55–78 die zweite bevorzugte Ausführungsform des Spritzenzwischenstück-/Lösemechanismus, der die Spritze lösbar an dem Injektorgehäuse sichert. 79 veranschaulicht die Wirksamkeit der der Spritze einer medizinischen Injektoranordnung ähnlichen Stands der Technik zugeordneten Flanschanordnung, was gleichermaßen für die Funktion des Flansches an der Spritze der vorliegenden Erfindung gilt. 80–109 veranschaulichen die erste bevorzugte Ausführungsform des Systems/der Anordnung von Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstück der vorliegenden Erfindung, das zusammenwirkt, um den Stößel axial in der Spritze zu bewegen.
Unter anderen Merkmalen (wie in 55–57 veranschaulicht) beinhaltet die zweite bevorzugte Ausführungsform des Spritzenzwischenstücks der vorliegenden Erfindung einen Lösemechanismus 4010 zum Verbinden einer Spritze 4012 mit einem Injektor 4014.
Im Einzelnen sieht die zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Mechanismus vor, durch den eine Spritze 4012 ohne die Erfordernis (die im Stand der Technik besteht) einer bestimmten Ausrichtung der Spritze 4012 zu dem Injektor 4014 während Installation schnell mit einem Injektor 4014 verbunden werden kann. Der Löse-/Konnektormechanismus 4010 der vorliegenden Erfindung sieht auch ein hörbares ”Klicken” vor, wenn die Spritze 4012 vollständig mit dem Konnektor-/Lösemechanismus 4010 greift. Ferner sieht die vorliegende Erfindung ein hörbares ”Klicken” vor, wenn die Spritze 4012 von dem Löse-/Konnektormechanismus 4010 getrennt wurde. Das hörbare ”Klicken” für das Verbinden und Abnehmen der Spritze 4012 von dem Löse-/Konnektormechanismus 4010 ist ein besonders nützliches Merkmal, da es dem Bediener eine hörbare Bestätigung des ordnungsgemäßen Eingriffs und Ablösens der Spritze 4012 von dem Löse-/Konnektormechanismus 4010 liefert.
55 veranschaulicht im Allgemeinen den Zwischenstück-/Lösemechanismus 4010 (nachstehend der Kürze halber Löse- oder Konnektormechanismus 4010) der vorliegenden Erfindung. Eine hintere Fläche 4016 des Lösemechanismus 4010 lässt sich an einer vorderen Fläche 4018 des Injektors 4014 anbringen. Eine vordere Fläche 4020 des Lösemechanismus 4010 ist ausgelegt, um ein hinteres Ende 4022 der Spritze 4012 aufzunehmen.
Der Lösemechanismus 4010 kann an der vorderen Fläche 4018 des Injektors 4014 in jeder einem Fachmann bekannten geeigneten Weise befestigt werden. Zum Beispiel kann der Lösemechanismus 4010 mittels (nicht gezeigten) Schrauben, die sich von der vorderen Fläche 4018 des Injektors 4014 erstrecken, angebracht werden. Wie sich für den Fachmann versteht, kann jede geeignete alternative Verbindung genutzt werden. Zum Beispiel kann der Lösemechanismus 4010 mittels Laschen oder anderen geeigneten Konnektoren befestigt werden, die ein Abnehmen des Lösemechanismus 4010 von dem Injektor 4014 zwecks Reinigens der darin enthaltenen Komponenten erlauben. Ferner kann der Lösemechanismus 4010 für das Montieren an herkömmliche Injektoren ausgelegt sein, um ein Verwenden von Spritzen der vorliegenden Erfindung damit zu erlauben.
Die zweite bevorzugte Ausführungsform des Spritzenzwischenstück-/Lösemechanismus 4010, die in 55–78 veranschaulicht ist, umfasst ein Konnektorgehäuse 4024. Das Konnektorgehäuse 4024 enthält darin mindestens zwei Elemente, die eine Verbindung der Spritze 4012 mit dem Injektor 4014 erleichtern. Das erste der beiden Elemente ist ein biegsamer Ring 4026, der in dem Lösemechanismus 4010 nahe dem vorderen Ende 4020 angeordnet ist. Das zweite der beiden Elemente ist ein Drehring 4028, der in dem Lösemechanismus 4010 nahe dem hinteren Ende 4016 angeordnet ist. Der biegsame Ring 4026 und der Drehring 4028 sind ausgelegt, um miteinander zusammenzuwirken, wie nachstehend näher beschrieben wird, um eine Verbindung und ein Lösen der Spritze 4012 mit und von dem Lösemechanismus 4010 (und demgemäß mit und von dem Injektor 4014) zu erlauben.
56 und 57 veranschaulichen den Lösemechanismus 4010 und die Spritze 4012 in einer perspektivischen Explosionsansicht, um ein Verständnis dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Die Spritze 4012 umfasst einen zylindrischen Körper 4030 mit einem zulaufenden konischen Abschnitt 4032 an einem vorderen Ende 4034. Der konische Abschnitt 4032 ist integral mit einem Auslassende 4036 verbunden. Das Auslassende 4036 ist mit einem Luer-Lock 4038 versehen, der mit einem (nicht gezeigten) Schlauch verbunden sein kann, der letztendlich mit dem Patienten (ebenfalls nicht gezeigt) verbunden ist.
Wie für den Fachmann verständlich ist, kann die Spritze 4012 aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen, wie etwa einem Polymermaterial. Im Einzelnen kann die Spritze 4012 aus PET (Polymethylenterephthalat) bestehen. Alternativ kann die Spritze 4012 aus Polyethylpenten konstruiert sein (das von Mitsui Plastics unter dem Handelsnamen ”TPX” hergestellt wird).
An dem hinteren Ende 4022 umfasst die Spritze 4012 einen Flansch 4042, der, wenn die Spritze 4012 mit dem Lösemechanismus 4010 verbunden ist, dazu beiträgt, ein Eindringen von Kontrastmittel, das aus zum Beispiel dem Auslassende 4036 oder dem Luer-Lock 4038 austreten kann, in den Löse-/Konnektormechanismus 4010 zu verhindern. 79, die eine Spritze verwandter Technik veranschaulicht, trägt dazu bei, die von dem Flansch 4042 an der Spritze 4012 vorgesehenen Vorteile zu veranschaulichen.
Wie in 55–57 gezeigt ist ein Grat 4044 hinter dem Flansch 4042 hin zum hinteren Ende 4022 der Spritze 4012 integral an der Spritze 4012 ausgebildet. Alternativ kann der Grat wie in 123 gezeigt statt eines einzigen durchgehenden Elements in zwei oder mehr Teilstücke 4044a segmentiert sein. Die Teilstücke 4044a müssen aber kollektiv eine ausreichende Fläche und Festigkeit bieten, um die Spritze 4012 an dem Injektor 4014 zu halten.
Wie in 55–57 gezeigt umfasst der Grat 4044 zwei Teile, ein sich neigendes Teilstück 4046 und ein Absatzteilstück 4048, das im Wesentlichen senkrecht zur Außenfläche des zylindrischen Körpers 4030 ist. Am hinteren Ende 4022 der Spritze 4012 sind mindestens eine und vorzugsweise zwei oder mehr abstehende Laschen oder Vorsprünge 4050 vorgesehen. Die Laschen 4050 greifen mit Nuten 4052, die in dem Ring 4028 vorgesehen sind. Wie für den Fachmann verständlich ist, könnten alternativ Schlitze, Aussparungen oder Löcher etc. in dem hinteren Ende 4022 der Spritze 4012 vorgesehen werden und an der Innenfläche des Drehrings 4028 könnten Laschen oder Vorsprünge vorgesehen werden.
Zum Montieren von herkömmlichen Spritzen an dem Spritzenzwischenstück 4010 der vorliegenden Erfindung könnte ferner ein Spritzenadapter, der die baulichen Komponenten (z. B. Grat 4044, Laschen 4050 und/oder Flansch 4042) des hinteren Endes 4022 der Spritze 4012 enthält, so ausgelegt werden, dass er zum Montieren an dem Injektor der vorliegenden Erfindung an eine herkömmliche Spritze passt. Zum ordnungsgemäßen Greifen der herkömmlichen Spritze würde der Adapter natürlich vorzugsweise bauliche Komponenten komplementär zu den Montageelementen der herkömmlichen Spritze umfassen.
Der Löse-/Konnektormechanismus 4010 umfasst eine vordere Platte 4054 und eine hintere Platte 4056. Die vordere Platte 4054 und die hintere Platte 4056 sind vorzugsweise aus Aluminium beschichtet mit einem Fluorpolymer (wie etwa Tufram^TM das eine Produktbezeichnung eines von General Magna Plate Company hergestellten Fluorpolymers ist) konstruiert. Die Fluorpolymerbeschichtung sieht verbesserte Abriebbeständigkeit vor und verleiht den Außenflächen der vorderen Platte 4054 und der hinteren Platte 4056 auch Schmierfähigkeit. Schmierfähigkeit ist besonders vorteilhaft, da bei Kristallisieren von Kontrastmittel auf der Außenfläche der vorderen Platte 4054 oder der hinteren Platte 4056 dieses leicht von der Oberfläche abblättert, wenn die Oberfläche mit dem Fluorpolymer beschichtet ist. Natürlich kann jedes geeignete alternative Beschichtungsmaterial auf der Außenfläche der vorderen Platte 4054 oder der hinteren Platte 4056 verwendet werden.
In einer noch anderen alternativen Ausführungsform muss eine Beschichtung nicht auf die Oberfläche der vorderen Platte 4054 oder der hinteren Platte 4056 aufgebracht werden, wenn die Platte aus einem geeigneten Material besteht. Wenn die vordere Platte 4054 und die hintere Platte 4056 zum Beispiel aus einem Kunststoff hoher Dichte konstruiert sind (zum Beispiel einem Acetylcopolymer), kann das Material selbst die gleiche Beständigkeit gegenüber einem Zusammenbacken von Kontrastmittel bieten wie die Fluorpolymerbeschichtung auf Aluminium.
Wie in 56 und 57 gezeigt ist, umfasst die vordere Platte 4054 ein Loch 4058 dadurch. Um den Umfang des Lochs 4058 durch die vordere Platte 4054 erstreckt sich eine Lippe 4060. Wenn in einer bevorzugten Ausführungsform die Spritze 4012 den Löse-/Konnektormechanismus 4010 greift, treten der Flansch 4042 und die Lippe 4060 in Passung, um ein Eindringen von eventuell ausgetretenem Kontrastmittel in das Innere des Konnektormechanismus 4010 durch das Loch 4058 zu minimieren. 72 ist besonders veranschaulichend für die Passung zwischen Lippe 4060 und Flansch 4042. Alternativ kann die Spritze 4012 so konstruiert sein, dass sie keinen Flansch 4042 umfasst, wie für den Fachmann verständlich ist. Ferner kann eine gewisse alternative Struktur entweder auf der Spritze 4012 oder der vorderen Platte 4054 vorgesehen werden, um ein Eindringen von Kontrastmittel in das Innere des Löse-/Konnektormechanismus 4010 zu minimieren.
In der in 55–78 beschriebenen und veranschaulichten Ausführungsform erfüllt der Flansch 4042 auch eine zusätzliche Funktion als mechanischer Anschlag, wenn er mit der vorderen Fläche 4020 der vorderen Platte 4054 greift.
Kontrastmittel der in der Spritze 4012 typischerweise verwendeten Art kann das Arbeiten des Konnektor-/Lösemechanismus 4010 stören. Demgemäß ist es vorteilhaft, eine gewisse Struktur, wie etwa Flansch 4042 (siehe 79) aufzunehmen, um das Eindringen von Kontrastmittel in das Innere des Konnektormechanismus 4010 zu minimieren. Es wird aber angenommen, dass der Konnektor-/Lösemechanismus 4010 auch funktioniert, wenn er mit etwas Kontrastmittel verunreinigt ist, was für gewöhnlich nicht vermeidbar ist.
Der biegsame Ring 4026 ist ein im Wesentlichen elliptisch geformtes Element, das hinter der vorderen Platte 4054 des Löse-/Konnektormechanismus 4010 angeordnet ist. Der biegsame Ring 4026 kann aus einem Acetalcopolymer oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Wie am besten in 66 und 67 gezeigt ist, umfasst der biegsame Ring 4026 an der Seite einen geradlinigen oder abgeflachten Abschnitt 4062, der mit zwei gebogenen Abschnitten 4064 integral verbunden ist. Von in etwa dem mittleren Punkt der gebogenen Abschnitte 4064 erstrecken sich Zapfen 4066 hin zur hinteren Platte 4056. Wie gezeigt umfasst der biegsame Ring 4026 ein Loch 4068 dadurch. Wie in 66 gezeigt ist an einer Vorderseite 4080 des biegsamen Rings 4026 eine abgefaste Fläche 4082 vorgesehen. Wie nachstehend erläutert erleichtert die abgefaste Fläche 4082 das Einführen des hinteren Endes 4022 und des Grats 4044 der Spritze 4012 dadurch.
In der in 56 und 57 veranschaulichten Ausführungsform, sind die sich von dem biegsamen Ring 4026 nach hinten erstreckenden Zapfen 4066 mit Lagern 4070 versehen. (Der biegsame Ring 4026 ist in 66 und 67 näher veranschaulicht.) Die Lager 4070 sind Verbundlager (zum Beispiel Metall und Kunststoff) mit Innen- und Außenringen, wobei dazwischen Rollenlager angeordnet sind. Alternativ können die Lager 4070 Kunststoffelemente sein, die die Zapfen 4066 umgeben und diesbezüglich drehen. Die Lager 4070 greifen mit Nuten oder Nockenspuren 4072 an dem Drehring 4028. Wie für den Fachmann erkennbar ist, sind Lager für das Arbeiten des Löse-/Konnektormechanismus 4010 aber nicht erforderlich. 114 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der auf die Lager 4070 verzichtet wird, was die Konstruktion des Konnektormechanismus 4402 vereinfacht und demgemäß seine Herstellungskosten verringert.
Der Drehring 4028, der hinter dem biegsamen Ring 4026 in dem Gehäuse 4024 angeordnet ist, umfasst zwei Nuten oder Nockenspuren 4072 an einer Vorderfläche 4074 davon. Wie am besten in 61, 68 und 69 gezeigt ist, sind die Nockenspuren 4072 so geformt, dass die Außenfläche 4074 entlang ihres Bogens von dem nahest gelegenen Punkt 4076 zu der Mitte des Drehrings 4028 zu dem entferntesten Punkt 4078 von der Mitte des Rings 4028 im Durchmesser zunimmt. Die Nuten 4072 greifen mit den Zapfen 4066 durch Lager 4070 und zwängen, wenn die Spritze 4012 während des Greifens mit dem Drehring 4028 gedreht wird (z. B. um die Spritze 4012 von dem Löse-/Konnektormechanismus 4010 zu lösen), die Zapfen 4066 auseinander, um den biegsamen Ring 4026 in eine durch Pfeil 4084 in 66 und 67 angedeutete Richtung zu dehnen. Wie gezeigt weist der biegsame Ring 4026 ein Loch 4068 durch seine Mitte auf, um das hintere Ende 4022 der Spritze 4012 darin oder dadurch aufzunehmen.
Der Drehring 4028, der in 68 und 69 näher gezeigt ist, ist in einer Vertiefung oder Aussparung 4090, die in der Vorderfläche 4088 der hinteren Platte 4056 ausgebildet ist, angeordnet. (Die hintere Platte 4056 ist in 70 und 71 näher gezeigt.) Die hintere Platte 4056 weist ein Loch 4092 dadurch zum Aufnehmen des hinteren Abschnitts 4022 der Spritze 4012 auf. Der Drehring 4028 ist in der Vertiefung 4090 so angeordnet, dass der Ring 4028 darin frei drehen kann. Die hintere Platte 4056 weist eine hintere Fläche 4094 auf, die in 57 und 71 veranschaulicht ist.
Wie in 57, 58 und 64 gezeigt umfasst eine hintere Fläche 4096 der vorderen Platte 4054 eine Vertiefung oder Aussparung 4098, die im Wesentlichen die gleiche Form wie der biegsame Ring 4026 aufweist. Somit umfasst die Vertiefung 4098 zwei geradlinige oder abgeflachte Abschnitte 4100 und zwei gebogene Abschnitte 4102. (Siehe z. B. 58 und 64.) Zwei Kerben 4104 in der hinteren Fläche 4096 der vorderen Platte 4054 sind in etwa am Mittelpunkt der gebogenen Teilstücke 4102 positioniert. Die Kerben 4104 nehmen die Zapfen 4066 und die zugeordneten Strukturen auf, die die Zapfen 4066 mit dem biegsamen Ring 4026 verbinden. Die Vertiefung 4098 ist so geformt, dass sie größer als der biegsame Ring 4026 ist und ein Abstand 4106 zwischen den Kerben 4104 größer als ein Abstand 4108 zwischen den Zapfen 4066 (siehe 66 und 67) in deren entspannten Zustand ist. Die Kerben 4104 tragen dazu bei, ein Drehen des biegsamen Rings 4026 in dem Gehäuse 4024 zu verhindern, und erlauben dem biegsamen Ring 4026 bei Drehung des Drehrings 4028 ein Ausdehnen.
Das Arbeiten des Löse-/Konnektormechanismus 4010 wird in 74–78 und 55–73 veranschaulicht und unter Verweis auf diese beschrieben.
Wie in 74–76 veranschaulicht wird ein hinteres Ende 4022 der Spritze 4012 in das Konnektorgehäuse 4024 durch das Loch oder Zwischenstück 4058 in der vorderen Platte 4054 in der durch Pfeil 4110 angedeuteten Richtung eingeführt. Der biegsame Ring 4026 sitzt in der Vertiefung 4098, die in der hinteren Fläche 4096 der vorderen Platte 4054 ausgebildet ist, so dass die Zapfen 4066 mit den Kerben 4104 greifen. Wenn daher die schräge Fläche 4046 des Grats 4044 der Spritze 4012 mit Abfasungen 4082 an dem biegsamen Ring 4026 greift, schiebt der Grat 4044 den biegsamen Ring 4026 in Richtung 4084 (in 66 und 67 gezeigt) von seinem entspannten Abstand 4108 (siehe 77) zu seinem ausgezogenen (oder gespannten) Abstand 4106 (siehe 58 und 78) auf. 75 veranschaulicht dieses Merkmal. Der biegsame Ring 4026 öffnet sich in der durch Pfeile 4112 angedeuteten Richtung.
Nachdem Grate 4044 die hintere Kante des biegsamen Rings 4026 freigeben, bewirkt die elastische Natur des biegsamen Rings 4026, dass der biegsame Ring 4026 in der Richtung der Pfeile 4114 seinen entspannten Zustand wieder einnimmt, wie in 76 veranschaulicht ist. Wenn der biegsame Ring 4026 seinen entspannten Zustand wieder einnimmt, greift der Absatz 4048 des Grats 4044 mit der hinteren Kante des biegsamen Rings 4026. Die Spritze 4012 wird dadurch durch den biegsamen Ring 4026 festgehalten und kann nicht axial von dem Löse-/Konnektormechanismus 4010 abgenommen werden. Wenn der biegsame Ring 4026 seinen entspannten Zustand wieder einnimmt, sieht er vorzugsweise ein hörbares ”Klicken” vor, um dem Bediener anzuzeigen, dass die Spritze 4012 an den Injektor installiert wurde.
Das Abnehmen der Spritze von dem Löse-/Konnektormechanismus 4010 erfordert vorzugsweise, dass die Spritze 4012 um eine ¼-Drehung oder in etwa eine Vierteldrehung gedreht wird, wie nachstehend beschrieben wird. Dieser Vorgang wird in 77, 78 und 55–73 veranschaulicht und durch Verweis darauf beschrieben.
Wie in 60 und 73 veranschaulicht treten die beiden Vorsprünge 4050, sobald die Spritze 4012 von dem biegsamen Ring 4026 ergriffen wurde, mit zwei der Nuten 4052 in dem Drehring 4028 in Eingriff. 77 veranschaulicht eine Querschnittansicht des Eingriffs der Spritze 4012 und des biegsamen Rings 4026 (der der Einfachheit halber als vollständig elliptische Struktur gezeigt ist). (In anderen Ausführungsformen können ein, drei oder mehr Vorsprünge 4050 auf der Spritze 4012 vorgesehen werden.) Wie am besten in 55–57 gezeigt ist, sind die Vorsprünge 4050 vorzugsweise von dreieckiger Form, wobei ein Punkt des ”Dreiecks” zuerst in Eingriff mit den Nuten 4052 in dem Drehring 4028 geleitet wird. Diese Auslegung ermöglicht es den Vorsprüngen 4050, sich problemlos mit den jeweiligen Nuten 4052 in dem Drehring 4028 auszurichten und in Eingriff zu treten, wenn die Spritze 4012 in den Löse-/Konnektormechanismus 4010 eingeführt wird, ohne dass der Bediener an der Spritze 4012 rütteln oder diese verdrehen muss, um die Vorsprünge 4050 zum Sitzen zu bringen.
Bei Drehen der Spritze 4012 in einer bevorzugten Ausführungsform um etwa eine Vierteldrehung gegen den Uhrzeigersinn zwingen die Vorsprünge 4050, die mit den Nuten 4052 in Eingriff treten, den Drehring 4028, gleichfalls um in etwa den gleichen Betrag in gleicher Richtung zu drehen. Während der Mechanismus 4010 vorzugsweise konstruiert ist, um die Spritze 4012 mittels einer Drehung gegen den Uhrzeigersinn zu lösen, wird eigens erwogen, dass der Mechanismus 4010 ausgelegt werden kann, um die Spritze 4012 mittels Drehung im Uhrzeigersinn zu lösen. (Zu beachten ist, dass die Vierteldrehung, auf die hierin hingewiesen wird, nicht exakt eine Vierteldrehung meinen soll. Der Begriff ”eine Vierteldrehung” soll eine Drehung bezeichnen, die etwa eine Vierteldrehung ist und von der Ruheposition der Spritze 4012 vorzugsweise in einem Bereich von 45 bis 90 Grad liegt. Alternativ kann jeder geeignete Drehungsbereich verwendet werden, um ein Trennen der Spritze 4012 von dem Mechanismus 4010 zu erleichtern.)
Da die Zapfen 4066 (mit den Lagern 4070) des biegsamen Rings 4026 mit den Nockenspuren 4072 auf dem Drehring 4028 greifen und entlang derselben gleiten, zwingt die Drehung des Rings 4028 den biegsamen Ring 4026 aus seinem entspannten Zustand (d. h. mit ergriffener Spritze) in seinen ausgeweiteten Zustand (d. h. mit nicht ergriffener Spritze). Bei Verfahren der Zapfen 4066 entlang der Nockenspuren 4072 von der innersten Position 4076 zu der äußersten Position 4078 wird der biegsame Ring 4026 von dem entspannten Abstand 4108 zu dem verlängerten Abstand 4106 (in Richtung der Pfeile 4112) gedehnt, an welchem Punkt die hintere Kante des biegsamen Rings 4026 den Absatz 4048 der Spritze 4012 loslässt. Folglich wird die Spritze 4012 abgelöst und kann von dem biegsamen Ring 4026 und dem Mechanismus 4010 axial abgenommen werden. Bei Abnehmen der Spritze 4012 von dem Mechanismus 4010 zwingt die Federkraft des biegsamen Rings 4026 die Zapfen 4066, entlang der Nockenspuren 4072 von der äußersten Position 4078 zu der innersten Position 4076 zu verfahren, wodurch der biegsame Ring 4025 zur Aufnahme einer neuen Spritze in seinen entspannten Zustand zurückgeführt wird. Wenn ferner die Spritze 4012 von dem biegsamen Ring 4026 gelöst wird, hört der Bediener vorzugsweise ein zweites hörbares ”Klicken”, das anzeigt, dass die Spritze 4012 von dem Mechanismus 4010 (und demgemäß dem Injektor) gelöst wurde.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform des Spritzenzwischenstück-/Lösemechanismus ist in 124 und 125 gezeigt. Da die dritte bevorzugte Ausführungsform in Funktion und Aufbau der in 55–78 veranschaulichten zweiten bevorzugten Ausführungsform ähnelt, werden der einfacheren Bezeichnung halber die gleichen Bezugszeichen zum Benennen der jeweiligen Komponenten derselben verwendet. Die Unterschiede zwischen der zweiten und dritten bevorzugten Ausführungsform werden nachstehend erläutert. Die in 124 und 125 gezeigte dritte bevorzugte Ausführungsform umfasst ein Paar von Rückstellfedern 4091, um den biegsamen Ring 4026 und den Drehring 4028 bei der Rückkehr zu ihrem Ruhezustand zu unterstützen, nachdem die Spritze 4012 von dem Löse-/Konnektormechanismus 4010 gelöst wurde. (Optional können Lager 4093 für die Federn 4091 vorgesehen werden. Diese Lager können durch (nicht gezeigte) Zapfen in der hinteren Platte 4056 festgehalten und aus Delrin^® gebildet sein.) In dieser Ausführungsform sind die Rückstellfedern 4091 zwischen dem Drehring 4028 und der hinteren Platte 4056 angeordnet. Die Rückstellfedern 4091 können aber zwischen dem Drehring 4028 und der vorderen Platte 4054 des Gehäuses 4024 angebracht werden. Der Drehring 4028 umfasst vorzugsweise ein Paar von abstehenden Laschen 4095, mit denen die freien Enden 4097 der Federn 4091 verbunden sind. Wie gezeigt gleiten die Federn 4091 vorzugsweise in einem Paar von komplementär geformten Aussparungen 4099, die in der hinteren Platte 4056 ausgebildet sind, und werden von diesen gehalten. Die Rückstellfedern 4091 sind vorzugsweise Federn mit einer konstanten ¾-Kraft, die von Associated Spring Raymond bereitgestellt werden. Die Rückstellfedern 4091 sind insbesondere beim Unterstützen des biegsamen Rings 4026 und des Drehrings 4028 bei der Rückkehr zu ihrem Ruhezustand brauchbar, wenn die Elemente des Spritzenzwischenstücks/Konnektormechanismus 4010 während des medizinischen Vorgangs (oder im Laufe der Zeit nach wiederholter Verwendung) mit Kontrastmittel verunreinigt wurden.
Wie vorstehend erläutert veranschaulicht 79 die Wirksamkeit des Flansches 4042 beim Verhindern des Eindringens von Kontrastmittel in der Spritze 4012 in ein Spritzenzwischenstück und einen Injektor der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine Konstruktion für eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Injektorkolben- und Spritzenstößel-Zwischenstückanordnung 4200 für einen Injektor 4014, der mit einem Stößel in der Spritze 4012 greift, ohne Berücksichtigung der Ausrichtung der Spritze in dem Löse-/Konnektormechanismus 4010 oder der Ausrichtung des Stößels in der Spritze 4012. 80–109 veranschaulichen eine Kolben-/Stößelanordnung 4200 und ihre Arbeitsweise.
Die Kolben-/Stößelanordnung 4200 ist in axialer Beziehung zu dem Kolben 4014 und der Spritze 4012 beweglich positioniert. Wie in 85 und 86 gezeigt umfasst der Kolben 4202 ein hinteres Ende 4204 und ein vorderes Ende 4206. Der Kolben 4202 umfasst auch eine längliche Welle 4208, die sich zwischen dem hinteren Ende 4204 und dem vorderen Ende 4206 erstreckt. Das hintere Ende 4204 des Kolbens 4202 ist mit einer Maschine oder einem Motorantriebsstrang in dem Injektor 4014 verbunden. Die Maschine kann jede Art von Maschine sein, die zum Bewegen des Kolbens 4202 axial in und aus dem Injektor 4014 geeignet ist, einschließlich eine Motor- und Antriebsstrangkombination.
Wie in 80–82 gezeigt umgibt eine Kolbenmanschette 4210 die Welle 4208 des Kolbens 4202. Die Kolbenmanschette 4210 ist bezüglich des Kolbens 4202 frei beweglich. Die Kolbenmanschette 4210 ist mit anderen Worten nicht mit dem Kolben 4202 verbunden. Die Kolbenmanschette 4210 ist im Wesentlichen ein zylindrisches Rohr mit einem vorderen Ende 4212 und einem hinteren Ende 4214. (Siehe 87 für ein vergrößertes Detail der Kolbenmanschette 4210.)
An dem vorderen Ende 4212 der Kolbenmanschette 4210 ist ein Kragen 4216 angeordnet. Wie in 88–90 gezeigt umfasst der Kragen 4216 ein Loch 4218, durch das der Kolben 4202 angeordnet ist. An einer hinteren Seite 4220 des Kragens 4216 ist ein kranzförmiger Flansch 4219 für das Greifen mit dem vorderen Ende 4212 der Kolbenmanschette 4210 vorgesehen. An einer vorderen Fläche 4224 des Kragens 4216 ist ein zweiter kranzförmiger Flansch 4222 vorgesehen. Der kranzförmige Flansch 4222 greift mit einer Stößelkappe 4226, die allgemein in 97–100 abgebildet ist.
Die Stößelkappe 4226 weist einen Bodenabschnitt 4230 auf, der sich von einem Boden derselben nach außen erstreckt. (Siehe 97–100.) Der Bodenabschnitt 4230 ist mit einem stumpfkegeligen Teilstück 4232 verbunden, das nach innen hin zu einer Mittellinie der Stößelkappe 4226 zuläuft. Nahe dem stumpfkegeligen Teilstück 4232 ist in der Stößelkappe 4226 eine ringförmige Nut 4234 vorgesehen. In der ringförmigen Nut 4232 sind Schlitze 4236 zum Halten von Lagerringgreifern 4238 angeordnet. Ein oberer Abschnitt 4240 der Stößelkappe 4226 erstreckt sich von der ringförmigen Nut 4234 nach oben. Der obere Abschnitt 4240 ist kegelförmig und endet in einer abgerundeten Spitze 4242. Wie in 98 veranschaulicht ist die Stößelkappe 4226 im Wesentlichen ein hohler Körper, der ein Innenvolumen 4244 ausbildet.
Das vordere Ende 4206 des Kolbens 4202 erstreckt sich in das Innenvolumen 4244 der Stößelkappe 4226. Wie in 107 und 108 gezeigt ist das vordere Ende 4206 des Kolbens 4202 mit der Greiferverlängerung 4246 verbunden. Die Greiferverlängerung 4246 ist durch ein beliebiges geeignetes Mittel wie etwa eine Schraube (nicht gezeigt), die durch ein Loch 4248 angeordnet ist, das sich durch die Mitte der Greiferverlängerung 4246 erstreckt, mit dem vorderen Ende 4206 des Kolbens 4202 verbunden. (Detaillierte Veranschaulichungen der Greiferverlängerung 4246 sind in 91–93 vorgesehen)
Die Greiferverlängerung 4246 weist eine obere Fläche 4250 und eine untere Fläche 4252 auf. Von der oberen Fläche 4250 läuft die Greiferverlängerung 4246 nach innen zu, um ein stumpfkegeliges Teilstück 4254 zu bilden. Ein zylindrisches Teilstück 4256 erstreckt sich von dem stumpfkegeligen Teilstück 4254 zur unteren Fläche 4252. Wenn die Greiferverlängerung 4246 mit dem vorderen Ende 4206 des Kolbens 4202 verbunden ist, bildet sie eine T-förmige Struktur mit dem Kolben 4202, wie in 107 und 108 veranschaulicht ist.
Wie in 83, 84, 94–96, 107 und 108 veranschaulicht ist, erstrecken sich die Lagerringgreifer 4238 durch die Schlitze 4236 in der ringförmigen Nut 4234 der Stößelkappe 4226. Die Lagerringgreifer 4238 sind so ausgelegt, dass sie sich von der ringförmigen Nut 4234 nach außen erstrecken, wenn die Kolben-/Stößelanordnung 4200 in einer Rückwärtsrichtung bewegt oder zurückgezogen wird (in den Injektor 4014). Wie in 94–96 gezeigt weisen die Lagerringgreifer 4238 einen Körper 4258 auf, der von L-förmigem Querschnitt ist. An einer Innenkante 4260 sind die Lagerringgreifer 4238 mit einer Abfasung 4262 versehen, die mit der stumpfkegeligen Fläche 4254 auf der Greiferverlängerung 4246 greift. Wenn sich die Greiferverlängerung 4246 in die Richtung des Injektors 4014 bewegt, was in 108 durch die Pfeile 4264 angedeutet wird, bewegen sich die Lagerringgreifer 4238 von der Stößelkappe 4226 in Richtung der Pfeile 4266 (ebenfalls in 108 gezeigt) nach außen.
Eine Gummiabdeckung 4268 (die in 105 und 106 näher gezeigt ist) ist für gewöhnlich mit der Spritze 4012 zusammengebaut und darin angeordnet. Eine Bewegung der Gummiabdeckung 4268 bewirkt, dass in der Spritze 4012 enthaltene Flüssigkeit durch das Auslassende 4036 und in den Patienten geschoben wird. Die Gummiabdeckung 4268 umfasst ein konisch geformtes Oberteil 4270 mit einem im Wesentlichen zylindrischen 4272 Abschnitt, der sich davon nach hinten erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 4272 kann eine beliebige Anzahl von Graten 4274 und Nuten 4276 umfassen, die für eine bestimmte Anwendung erforderlich sein können, um sicherzustellen, dass die Flüssigkeit nicht am Stößel vorbei tritt und während zum Beispiel eines Injektionsvorgangs aus der Spritze 4012 entweicht.
Das Innere der Gummiabdeckung 4268 ist hohl und weist dadurch eine konische Innenfläche 4278 auf. Ferner ist an einem unteren Ende 4280 eine Lippe 4282 vorgesehen, die eine kreisförmige Öffnung 4284 in das Innere der Gummiabdeckung 4268 ausbildet. Die Lippe 4282 ist so ausgelegt, dass sie von einem Gummiabdeckungslagerring 4286 ergriffen wird.
Der Gummiabdeckungslagerring 4286, der in 101–104 näher gezeigt ist, ist aus einem geeigneten Kunststoffmaterial konstruiert. Der Gummiabdeckungslagerring 4286 greift die Lippe 4282 an der Innenseite der Gummiabdeckung 4268 und verleiht der Gummiabdeckung 4268 zusätzliche Festigkeit. Der Gummiabdeckungslagerring 4286 umfasst an einem unteren Abschnitt 4290 desselben einen kranzförmigen Ring 4288. Um den kranzförmigen Ring 4288 ist für das Greifen der Lippe 4282 der Gummiabdeckung 4268 eine Nut 4292 vorgesehen. Von der Nut 4292 erstreckt sich ein stumpfkegeliges Teilstück 4294 nach oben und passt in die Innenfläche 4278 der Gummiabdeckung 4268. Durch den Gummiabdeckungslagerring 4286 erstreckt sich ein Loch 4296. Die Innenfläche des Gummiabdeckungslagerrings 4286 umfasst eine Lippe 4298 mit einer abgefasten Fläche 4300. Die Lippe 4298 dient als Stelle für das Greifen durch die Lagerringgreifer 4238.
In einer anderen Ausführungsform der Gummiabdeckung 4268 kann auf den Gummiabdeckungslagerring 4286 vollständig verzichtet werden. Die andere Ausführungsform der Gummiabdeckung, die mit 4306 bezeichnet ist, ist in 110–113 veranschaulicht. Da die Gummiabdeckung 4306 nicht den Gummiabdeckungslagerring 4286 umfasst, ist die Gummiabdeckung 4306 im Querschnitt dicker als die Gummiabdeckung 4268. Damit die Greifer 4238 die Gummiabdeckung 4306 während mindestens eines Rückziehvorgangs des Injektors 4014 greifen können, umfasst die Gummiabdeckung 4306 an einer Innenfläche eine Lippe 4308.
Die Gummiabdeckung 4306 weist im Wesentlichen die gleiche Form wie die Gummiabdeckung 4286 auf. Die Gummiabdeckung 4306 umfasst einen konisch geformten oberen Abschnitt 4310 mit einer gerundeten Spitze 4312. An ihrem unteren Ende 4314 umfasst die Gummiabdeckung 4306 drei Rippen 4316 und zwei Nuten 4318, die entlang eines zylindrischen Abschnitts positioniert sind. Die Innenfläche der Gummiabdeckung 4306 bildet ein Innenvolumen 4320 mit zulaufenden Seiten 4322 aus. Die Gummiabdeckung 4306 ist dicker als die Gummiabdeckung 4286, so dass sie vermehrte Festigkeit und Abdichteigenschaften (d. h. zum Inneren der Spritze 4012) aufweist.
Das Arbeiten der Kolben-/Stößelanordnung 4200 wird nun in Verbindung mit 107–109 beschrieben. Die Arbeitsweise der Kolben-/Stößelanordnung 4200 unterscheidet sich nicht wesentlich, wenn die Gummiabdeckung 4268 (zusammen mit dem Gummiabdeckungslagerring 4286) oder die Gummiabdeckung 4306 in der Spritze 4012 genutzt wird.
Wenn der Bediener des Injektors 4014 die Kolben-/Stößelanordnung 4200 vorbewegen oder schieben möchte, kann er eine der Tasten 4302 an dem Injektor 4014 drücken, um die Vorwärtsbewegung des Kolbens 4202 zu betätigen. Die Bewegung des Kolbens 4202 in der Vorwärtsrichtung schiebt die Gummiabdeckung 4268 in die Vorwärtsrichtung. Da eine Vorwärtsbewegung der Gummiabdeckung 4268 in der Vorwärtsrichtung keine Verbindung zwischen der Kolbenanordnung 4202 und der Gummiabdeckung 4268 erfordert, stehen die beiden nur in einem Formschluss miteinander. Wenn der Bediener des Injektors aber die Gummiabdeckung 4268 zurückziehen oder in der Rückwärtsrichtung bewegen möchte, muss die Kolben-/Stößelanordnung 4200 an der Gummiabdeckung 4268 angreifen, um sie hin zum Injektor 4014 zu ziehen.
Zum Angreifen an der Gummiabdeckung 4268 (und ihrem zugehörigen Gummiabdeckungslagerring 4286, sofern enthalten) fahren die Greifer 4238 nach außen aus, um an der Lippe 4298 des Gummiabdeckungslagerrings 4286 anzugreifen. Wenn die alternativer Gummiabdeckung 4306 verwendet wird, greifen die Greifer 4238 mit der Lippe 4308. Das Greifen der Lippe 4298 (oder alternativ der Lippe 4308) durch die Greifer 4238 wird nachstehend beschrieben.
Wie vorstehend erwähnt ist die Kolbenmanschette 4210 nicht mit dem Kolben 4202 verbunden. Stattdessen ist sie bezüglich des Kolbens 4202 frei beweglich (in der axialen Richtung). Im Injektor 4014 befindet sich ein O-Ring 4304, der mit der Außenfläche der Kolbenmanschette 4210 in Formschluss steht. (Siehe 107 und 108.) Wenn demgemäß der Kolben 4202 in den Injektor 4014 zurückgezogen wird, erfährt die Kolbenmanschette 4210 einen Reibeingriff mit dem O-Ring 4304, der die Kolbenmanschette 4210 festzuhalten pflegt. Der Ring 4304 spannt mit anderen Worten die Kolbenmanschette 4210 in einer Vorwärtsrichtung vor, wenn der Kolben 4202 in einer Rückwärtsrichtung zurückgezogen wird.
Da der Kolben 4202 mit der Greiferverlängerung 4246 verbunden ist, bewegt sich bei Bewegen des Kolbens 4202 in den Injektor 4014 auch die Greiferverlängerung 4246. Die Kolbenmanschette 4210, der Kragen 4216 und die Stößelkappe 4226, die die miteinander verbundenen Elemente sind, sind jedoch durch den O-Ring 4304 in einer Vorwärtsrichtung vorgespannt. Bei Betätigung bewegen sich demgemäß der Kolben 4202 und die Greiferverlängerung 4246 bezüglich der Kolbenmanschette 4210, des Kragens 4216 und der Stößelkappe 4226 nach hinten. Dann wird das stumpfkegelige Teilstück 4254 der Greiferverlängerung 4246 veranlasst, die abgefasten Bereiche 4262 zu greifen, um die Greifer 4238 durch Schlitze 4236 in der Stößelkappe 4226 nach außen, wie in 108 durch die Pfeile 4266 gezeigt ist, und in Eingriff mit der Lippe 4298 (oder Lippe 4308) des Lagerrings 4286 zu drücken. Um die Greifer 4238 festzuhalten, kann eine (nicht gezeigte) Gummihülle über die Stößelkappe 4226 gegeben werden. Die Gummihülle kann ebenfalls das Verhindern des Eindringens von Kontrastmittel durch Schlitze 4236 in die Stößelkappe 4226 unterstützen.
Durch diese Konstruktion greift die Gummiabdeckung 4268 dann nur den Kolben 4202 verbindend, wenn der Kolben 4202 in einer Rückwärtsrichtung in oder hin zum Injektor 4014 zurückgezogen oder bewegt wird. Im feststehenden Zustand oder bei Vorwärtsbewegung greift die Gummiabdeckung 4268 nicht den Kolben 4202, so dass die Spritze 4012 mühelos von dem Spritzenzwischenstück 10 getrennt werden kann.
Wie sich versteht, ist die Kolben-/Stößelanordnung 4200 der vorliegenden Erfindung vorzugsweise nicht ausrichtungsspezifisch. D. h. der Eingriff zwischen dem Kolben 4202 und der Stößelabdeckung 4268 kann ohne Berücksichtigung der Ausrichtung des Stößels in der Spritze 4012 und/oder der Ausrichtung des Stößels bezüglich des Kolbens 4202 erfolgen. In Verbindung mit geeigneten Spritzenzwischenstücken der vorliegenden Erfindung werden Injektor- und Spritzensysteme vorgesehen, die vom Bediener kein Ausrichten der Spritze in bestimmter Weise bezüglich des Injektors fordern, um die Spritze daran zu montieren. Die vorliegende Erfindung verbessert und erleichtert dadurch in mindestens einer Ausgestaltung das Montieren und Installieren von Spritzen an Injektoren.
114 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des Löse-/Konnektormechanismus 4402 der vorliegenden Erfindung. Hier umfasst der biegsame Ring 4026 keine Lager 4070 um die Zapfen 4066. Wie vorstehend erwähnt vereinfacht dies die Konstruktion des Konnektormechanismus 4402. Hier arbeitet der Löse-/Konnektormechanismus 4402 in gleicher Weise wie der Konnektormechanismus 4010, außer dass die Zapfen 4066 direkt in die Nockenspuren 4072 einrücken. Der Einfachheit halber werden Schrauben 4404 gezeigt, die die vordere Platte 4054 an der hinteren Platte 4056 halten.
115 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des Spritzenzwischenstücks/Konnektormechanismus 4406 der vorliegenden Erfindung. Hier wurde auf den Drehring 4028 völlig verzichtet. In dieser Ausführungsform sind an einer Innenfläche des biegsamen Rings 4410 Nuten 4408 für den Eingriff mit Vorsprüngen 4412 an der Spritze 4414 vorgesehen (siehe 117). Von oberen und unteren Stellen am biegsamen Ring 4410 erstrecken sich Zapfen 4416 und greifen mit Nuten 4418 in der hinteren Platte 4420 (oder alternativ in der (nicht gezeigten) vorderen Platte). Wenn die Spritze 4414, die in 117 im Querschnitt gezeigt ist, gedreht wird (vorzugsweise gegen den Uhrzeigersinn), drehen die Vorsprünge 4412 den biegsamen Ring 4410 so, dass die Zapfen 4416 in den Nuten 4418 verfahren, um den biegsamen Ring 4410 zu dehnen und die Spritze 4414 freizugeben. Damit die Zylindervorsprünge 4412 mit den Nuten 4408 greifen, sind die Vorsprünge 4412 zwischen dem Grat 4044 und dem Flansch 4042 positioniert. Zum Beurteilen der Unterschiede zwischen den beiden alternativen Auslegungen wird die Spritze 4414 benachbart zu der Spritze 4012 veranschaulicht (siehe 116 und 117).
118 veranschaulicht drei alternative Ausführungsformen der unterschiedlichen Formen für Nuten für den Drehring 4028 oder den biegsamen Ring 4410. Zu beachten ist, dass die unterschiedlichen Formen für die Nuten 4052 mit jeder hierin beschriebenen alternativen Ausführungsform des Drehrings oder biegsamen Rings verwendet werden können. Zunächst werden in Ausführungsform Nr. 1 Nuten 4052, die die gleichen in 59 abgebildeten sind, veranschaulicht. In Ausführungsform Nr. 1 sind die Nuten 4052 halbzylindrische Vertiefungen an der Innenfläche des Drehrings 4028. Die Ausführungsform Nr. 2 veranschaulicht Nuten 4052', die dreieckförmig ist. Die Ausführungsform Nr. 3 veranschaulicht, dass die Nuten 4052'' U-förmig sind. Der Fachmann sollte mühelos erkennen, dass die Nuten 4052, 4052', 4052'' von jeder geeigneten Form zum Greifen der Vorsprünge 4050 oder ihrer Entsprechung sein können.
Ein möglicher Nachteil der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Spritzenzwischenstücks/Konnektormechanismus der vorliegenden Erfindung wird durch die Darstellungen in 77 und 78 deutlich gemacht. Es lässt sich dort sehen, dass der biegsame Ring 4026 nur an zwei Stellen 4400 um den Umfang der Spritze 4012 mit dem Grat 4044 auf der Spritze 4012 greift. Während dies in den meisten Fällen wirkt, um die Spritze 4012 festzuhalten, gibt es einige Fälle, bei denen hoher Druck aufgewendet werden muss, um einem Patienten Kontrastmittel in der Spritze 4012 zu injizieren. Bei Aufwenden hohen Drucks (z. B. Druck bei oder über 1000 p. s. i.) können die beiden Bereiche 4400 nicht genügend Kontaktfläche mit dem Grat 4044 vorsehen, um die Spritze 4012 sicher in dem Löse-/Konnektormechanismus 4010 zu halten. In diesen Fällen ist es bevorzugt, dass der biegsame Ring 4026 den Grat 4044 zum Großteil, wenn nicht vollständig, um den Umfang der Spritze 4012 kontaktiert.
119 veranschaulicht eine Ausführungsform des Löse-/Konnektormechanismus 4440 der vorliegenden Erfindung, der einen biegsamen Ring 4450 bietet, der kreisförmig ist, um einen signifikanten Teil des Grats 4044 entlang des Umfangs der Spritze 4012 zu greifen. Der biegsame Ring 4450 ist ein nahezu vollständiger Kreis mit einem Innendurchmesser im entspannten Zustand, der knapp größer als der Außenumfang des Spritzenkörpers 4030 ist. Der biegsame Ring 4450 umfasst daran zwei Zapfen, einen Zapfen 4452, der mit einem Loch 4456 in einer Nut 4460 in einer vorderen Platte 4462 greift, und einen anderen Zapfen 4454, der in ein Loch 4458 in einem Drehring 4464 passt. Der Drehring 4464 ruht in einer (nicht gezeigten) Vertiefung in der hinteren Platte 4466. Zum Zusammenbauen des Löse-/Konnektormechanismus 4440 können Schrauben 4468 genutzt werden.
Wie bei anderen Ausführungsformen wird die Spritze 4012 durch das Loch 4470 in der vorderen Platte 4462 eingeführt. Wenn der Grat 4044 der Spritze 4012 den biegsamen Ring 4450 passiert, schnappt der biegsame Ring 4450 um die Spritze 4012 ein und liefert ein hörbares ”Klicken”. Wenn er an Ort und Stelle ist, greifen die Vorsprünge 4050 an der Spritze 4012 mit Nuten 4472 an der Innenfläche des Drehrings 4464.
Um die Spritze 4012 von dem Löse-/Konnektormechanismus 4440 zu lösen, wird die Spritze 4012 um in etwa eine Vierteldrehung gedreht. Die Drehung der Spritze 4012 veranlasst ein Drehen des Drehrings 4464 in die Richtung von Pfeil 4474. Bei Drehen des Drehrings 4464 wird auf den Zapfen 4454 Druck ausgeübt, um den biegsamen Ring 4450 in einen gespannten Zustand treten zu lassen, bei dem er einen größeren Innendurchmesser hat. Wenn ein ausreichender Kraftbetrag auf den biegsamen Ring 4450 ausgeübt wurde, gibt er die Spritze 4012 frei und liefert dabei ein hörbares ”Klicken”.
In den vorstehenden Ausführungsformen wurde der biegsame Ring als einteilige Konstruktion gezeigt. Es ist aber möglich, dass der biegsame Ring aus mehreren Teilen konstruiert werden könnte, die so miteinander oder dem Gehäuse für den Löse-/Konnektormechanismus verbunden sind, dass die separaten Elemente einen entspannten und einen gespannten Zustand aufweisen (wie die einteilige Konstruktion).
Eine mögliche Ausführungsform eines zweiteiligen ”biegsamen Rings” ist in 120 veranschaulicht. Wie gezeigt umfasst das Spritzenzwischenstück/der Konnektormechanismus 4480 eine vordere Platte 4482, die von der Auslegung der vorderen Platte 4054 (in 56 und 57 gezeigt) ähnelt. Die vordere Platte 4482 umfasst eine Vertiefung 4484 in einer hinteren Fläche derselben, die so bemessen ist, dass sie den biegsamen Ring 4486 aufnimmt. Die vordere Platte 4482 weist ein Loch 4488 dadurch auf. Sie weist auch Kerben 4490 auf, die die Zapfen 4492 an dem biegsamen Ring 4486 aufnehmen.
Der biegsame Ring 4486 ist ähnlich dem biegsamen Ring 4026 geformt. Wie gezeigt weist der biegsame Ring 4486 zwei separate bogenförmige Teile 4494, 4496 auf, die entlang von Fugen 4498, 4500 an jeder Seite verbunden sind. An jeder Seite des biegsamen Rings 4486 befinden sich zwei Federn 4502, 4504, um den biegsamen Ring 4486 in eine entspannte Stellung um die Spritze 4012 vorzuspannen, sobald sie dadurch eingeführt ist.
Hinter dem biegsamen Ring 4486 ist ein Drehring 4506 positioniert. Der Drehring 4506 weist dadurch ein Loch 4508 auf und ist mit einer Anzahl von Nuten 4510 in seiner Innenfläche versehen. Der Drehring 4506 ist nicht (wie bei anderen Ausführungsformen) direkt mit dem biegsamen Ring 4486 verbunden. Stattdessen umfasst der Drehring 4506 zwei Zapfen 4512, 4514, die sich von einer hinteren Fläche durch die hintere Platte 4516 erstrecken. Wie bei anderen Ausführungsformen ist der Drehring 4506 in einer (nicht gezeigten) Vertiefung an der Innenfläche der hinteren Platte 4516 positioniert.
Hinter der hinteren Platte 4516 sind zwei halbkreisförmige Arme 4518, 4520 positioniert. Jeder Arm umfasst einen Zapfen 4522, 4524, der mit Zapfen 4492 an dem biegsamen Ring 4486 greift. Jeder Arm umfasst auch eine Kerbe 4526, 4528, die mit jeweils einem Zapfen 4512, 4514 auf dem Drehring greift.
Die Arbeitsweise des Löse-/Konnektormechanismus 4480 ist im Wesentlichen die gleiche wie bei den vorstehenden Ausführungsformen. Wenn die Spritze 4012 durch den biegsamen Ring 4486 eingeführt wird, springen die beiden Segmente 4494, 4496 des biegsamen Rings 4486 zu einem gespannten Zustand auseinander, bis der Grat 4044 an der Spritze 4012 die hintere Kante der Segmente 4494, 4496 des biegsamen Rings 4486 passiert. Wenn der Grat 4044 den biegsamen Ring 4486 passiert, kehren die Federn 4502, 4504 zu einem entspannten Zustand zurück und ziehen die Segmente 4494, 4496 in Eingriff mit der Spritze 4012. Wenn die Segmente 4494, 4496 zu einem entspannten Zustand zurückkehren, liefern sie vorzugsweise ein hörbares ”Klicken”.
Um die Spritze 4012 von dem Löse-/Konnektormechanismus 4480 zu lösen, wird die Spritze 4012 um in etwa eine Vierteldrehung gedreht. Wie zuvor ist die Spritze 4012 mit Vorsprüngen 4050 versehen, die mit Nuten 4510 an der Innenfläche des Drehrings 4506 greifen. Bei Drehen des Drehrings 4506 bewegen sich die Arme 4518, 4520 aus einer entspannten Stellung nach außen zu einer gespannten Stellung und üben auf die Zapfen 4492 Druck aus, um die Segmente 4494, 4496 des biegsamen Rings 4486 auseinanderzudrücken. Sobald die Spritze um einen ausreichenden Abstand gedreht wurde, sind die Segmente 4494, 4496 ausreichend voneinander getrennt, um die Spritze 4012 freizugeben, vorzugsweise mit einem hörbaren ”Klicken”.
121 und 122 veranschaulichen ein weiteres Beispiel des Löse-/Konnektormechanismus 4550 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung. Statt des Vorsehens eines biegsamen Rings sind hier vier Segmente 4552, 4554, 4556, 4558 um den Umfang des gemeinsamen Lochs 4560 durch den Konnektormechanismus 4550 vorgesehen. Die vier Segmente 4552-4558 können durch einen beliebigen geeigneten Mechanismus vorgespannt werden. Zum Beispiel können die Segmente 4552–4558 durch Arme in ähnlicher Weise wie Konnektormechanismus 4480 mit einem Drehring verbunden werden.
Ferner ist in 126 eine Vorderladerspritze 4612, die Spritzenkodierung enthält, gezeigt. Die Spritze 4612 umfasst einen zylindrischen Körper 4630 mit einem zulaufenden konischen Abschnitt 4632 an einem vorderen Ende 4634. Der konische Abschnitt 4632 ist integral mit einem Auslassende 4636 verbunden.
Am hinteren Ende 4622 umfasst die Spritze 4612 zwei Kodierringe 4641, einen Flansch 4642 (der bei Verbinden der Spritze 4612 mit dem Lösemechanismus 4010 dazu beiträgt, ein Eindringen von Kontrastmittel, das aus zum Beispiel dem Auslassende 4636 austreten könnte, in den Löse-/Konnektormechanismus 4010 zu verhindern), einen Anbringungsgrat 4644 und vorzugsweise zwei oder mehr abstehende Löselaschen oder Vorsprünge 4650. Die Ringe 4641 erstrecken sich vorzugsweise um den Umfang der Spritze 4612, doch die Ringe 4641 können bei Bedarf segmentiert sein. Während zwei Ringe 4641 gezeigt sind, können auch ein, drei oder mehr Ringe 4641 an der Spritze 4612 vorgesehen werden, um den unterschiedlichen Kodieranforderungen zu entsprechen. Der Aufbau und die Funktion des Kodiersystems wird in der U.S.-Anmeldung Ser. Nr. 09/765,498, die am 18. Januar 2001 eingereicht und der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung abgetreten wurde, deren Inhalt hierdurch durch Erwähnung aufgenommen ist, beschrieben.
Die vorliegende Erfindung sieht auch Injektoren und Injektorsysteme mit bestimmten ”automatisierten” oder ”Auto-”Merkmalen vor, die das Arbeiten derselben erleichtern. Die Auto-Merkmale der vorliegenden Erfindung können vollautomatisch sein, ein Auslösen durch den Bediener erfordern und/oder ein gewisses Maß an Eingreifen, Überwachen und/oder Steuerung durch den Bediener erfordern. Zum Beispiel können die Injektoren und Injektorsysteme der vorliegenden Erfindung mit einer oder mehreren der folgenden Funktionen versehen sein: ”Auto vorbewegen”, ”Auto Greifen”, ”Auto Füllen”, ”Auto Primen” und ”Auto Zurückziehen”. Jede dieser Funktionen wird zusammen mit ihren einhergehenden Vorteilen und Nutzen nachstehend in Verbindung mit leeren, vorgeladenen und/oder vorgefüllten Spritzen näher beschrieben. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, sind ”leere” Spritzen Spritzen, die kein Fluid enthalten, wenn sie an einem Injektor für einen Injektionsvorgang montiert werden. Leere Spritzen gibt es typischerweise in zwei Formen: „Spritzen mit Stößel hinten” und „Spritzen mit Stößel vorne”. Spritzen mit Stößel hinten sind Spritzen mit Stößeln, die sich anfangs an den hinteren oder proximalen Enden derselben befinden. Spritzen mit Stößel vorne sind Spritzen mit Stößeln, die sich anfangs an den vorderen oder distalen Enden derselben befinden. ”Vorgeladene” Spritzen sind leere Spritzen, die vor einem Injektionsvorgang mit Fluid gefüllt wurden (z. B. von Hand oder durch Nutzung eines Injektors zum Saugen von Fluid in die Spritze) und dann für anschließende Nutzung an einem Injektor für den Injektionsvorgang gelagert werden. ”Vorgefüllte” Spritzen sind Spritzen, die vor der Verabreichung an den Kunden mit Fluid gefüllt wurden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Injektoren und Injektorsysteme der vorliegenden Erfindung ausgelegt, um zum Beispiel die Arten, Größen, den Fluidgehalt (falls zutreffend) und Konfigurationen der daran montierten Spritzen automatisch festzustellen. Geeignete Sensoren und Kodiervorrichtungen werden vorstehend und in U.S.-Patent Nr. 5,383,858 und PCT-Schrift Nr. WO 99/65548 erläutert (beide werden hierin durch Erwähnung aufgenommen), um zwischen unterschiedlichen Spritzen zu unterscheiden (z. B. leere, vorgeladene oder vorgefüllte Spritzen), die an Injektoren verwendet werden. Diese Erfassungsschemata oder geeignete, aus dem Stand der Technik bekannte Alternativen können auch genutzt werden, um die nachstehend erläuterten Auto-Merkmale zu implementieren.
Das Merkmal ”Auto Greifen” ermöglicht es einem Injektor, seinen Antriebskolben automatisch vorzubewegen, um einen Spritzenstößel bei Installation oder Anbringen der Spritze an dem Injektor zu greifen. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Merkmal ”Auto Greifen” ohne Eingreifen des Bedieners. Dieses Merkmal ist insbesondere vor vorgeladene und vorgefüllte Spritzen, die typischerweise Stößel aufweisen, die sich an einer bestimmten Stelle in dem Spritzenzylinder mit Ausnahme seines proximalen und distalen Endes befinden, sowie für Spritzen mit Stößel vorne brauchbar. Im Fall von vorgefüllten Spritzen verbinden das Merkmal Auto Greifen den Injektorkolben und den Spritzenstößel automatisch für anschließendes Primen der Spritze (und der zugehörigen Schläuche) und für anschließende Injektion. Bei Spritzen mit Stößel vorne bringt das Merkmal Auto Greifen den Kolben und Stößel für anschließendes Zurückziehen des Stößels für Saugen von Fluid wie etwa Kontrastmittel in die Spritze in Eingriff.
Eine Ausführungsform eines Merkmals Auto Greifen oder Auto Andocken wird in Verbindung mit 127A bis 127C beschrieben, die einen ”dualen” Injektor 5500 veranschaulichen, an dem ein Adapter 5600 und eine Spritze 5900 angebracht sind. Wie am besten in 127B gezeigt ist, umfasst die Spritze 5900 einen Flansch 5905, der mit dem Vorderladerinjektor 5500 zusammenwirkt, um die Spritze 5900 abnehmbar an dem Injektor 5500 anzubringen. Diesbezüglich wirkt der Flansch 5905 mit einem Spritzenzwischenstück 5502 zusammen, das einen biegsamen Ring 5504 umfasst, der in einer vorstehend beschriebenen Weise eine anliegende und lösbare Verbindung mit dem Spritzenflansch 5905 bildet. Wie am besten in 127C gezeigt ist, umfasst analog ein Adapter oder Konnektor 5600 einen Flansch 5605, der mit einem Spritzenzwischenstück 5502' des Injektors 5500 mit einem biegsamen Ring 5504' zusammenwirkt, der eine anliegende und lösbare Verbindung mit dem Flansch 5605 bildet.
Die Spritze 5900 umfasst auch einen Stößel 5910, der ein im Allgemeinen kranzförmiges hinteres Bodenelement 5912 und eine daran angebrachte vordere elastomere Abdeckung 5916 aufweist. Eine vordere Fläche des Kolbens 5520 ist vorzugsweise so geformt, dass sie im Allgemeinen der Form der Innenfläche der Stößelabdeckung 5916 entspricht.
Ein hinteres Teilstück der Spritze 5900 kann zum Beispiel Indikatoren wie etwa Nutringe 5920a, 5920b und 5920c umfassen (siehe zum Beispiel 127B), die mit einer Lichtquelle 5510 und Sensoren 5512a, 5512b und 5512c der Sensoren 5512a–e zusammenwirken, um (mittels zum Beispiel eines binären Codes) Informationen über die Konfiguration der Spritze 5900 zu liefern, wie in der U.S.-Patentanmeldung Ser.-Nr. 09/796,498 beschrieben wird, deren Offenbarung hierin durch Erwähnung aufgenommen wird. Dem Steuersystem des Injektors 5500 kann dadurch signalisiert oder gemeldet werden, dass die Spritze 5900 damit verbunden ist, und die Arbeitsweise des Injektors 5500 kann gemäß der Konfiguration der Spritze 5900 gesteuert werden.
Wie hierin verwendet wird der Begriff ”Spritzenkonfiguration” so verwendet, dass er beliebige oder alle Informationen über eine bestimmte Spritze (einschließlich Spritzen, die mit einem dazwischentretenden Adapter verwendet werden), einschließlich aber nicht ausschließlich Informationen über die mechanischen Eigenschaften einer Spritze (zum Beispiel Material, Länge und Durchmesser) sowie Informationen über den Inhalt der Spritze (zum Beispiel Volumen und Zusammensetzung) einschließt. Mit dem Aufkommen neuer Spritzen und insbesondere vorgefüllter Spritzen wird die Notwendigkeit, die Spritzenkonfigurationsvariablen präzis zu kodieren und zu erfassen (oder zu lesen) verstärkt. Die Spritzenkonfiguration kann von einem angetriebenen Injektor verwendet werden, um den Injektionsvorgang als Funktion von festgelegten Parametern der Spritzenkonfiguration/-injektion zu steuern. Zudem kann ein einem Injektionsvorgang zugeordneter Datensatz zum Beispiel aufbewahrt werden, um präzise Rechnungsstellungs- und Kosteninformationsforderungen im Rahmen der Gesundheitswesenverwaltung zu erfüllen. Bezüglich Informationen wie die Art der verwendeten Spritze, der Menge des verwendeten Kontrastmittels, der Art von verwendetem Kontrastmittel, Sterilisationsdatum, Ablaufdatum, Chargen-Codes, Eigenschaften des Kontrastmittels und/oder andere klinisch relevante Informationen kann ein Datensatz angelegt werden. Solche Informationen können zum gemeinsamen Nutzen durch computerisierte Krankenhausabrechnungssysteme, Lagersysteme, Steuersysteme, etc. digital aufgezeichnet werden.
Unter Bezug zum Beispiel auf 127B kontaktiert bei Vorbewegen eines Kolbens 5520 hin zum Stößel 5910 ein vorgespannter (zum Beispiel mittels Feder 5574 federvorgespannter) Erfassungsstift 5570 die hintere oder innere Fläche der Stößelabdeckung 5916. Der Stift 5570 wird nach hinten gedrückt, so dass er auf das Feld des Sensors 5578 (zum Beispiel eines optischen Sensors) stößt. Der Sensor 5578 kann dem Steuersystem des Injektors 5500 signalisieren, so dass das Steuersystem das Vorbewegen des Kolbens 5520 nach einer vorbestimmten Zeitdauer oder Vorbewegungsstrecke des Kolbens 5520 stoppt, so dass der Kolben 5520 in Eingriff mit dem Stößel 5910 gebracht wird, doch wird die Vorbewegung des Kolbens 5520 vor der Bewegung des Spritzenstößels 5910 gestoppt. Die Zeitdauer zwischen einem solchen Signal und dem Einstellen der Kolbenbewegung kann zum Beispiel von der Genauigkeit oder dem Spiel in dem Kolbenantriebsmechanismus sowie der Art der an dem Zwischenstück 5502 angebrachten Spritze abhängen.
Der Kolben 5520 umfasst vorzugsweise zurückziehbare Zapfen 5580, die eine anliegende Verbindung mit einer oder mehreren Stufen, Flanschen oder Nuten 5918 bilden, die um den Innenumfang des Stößelbodens 5912 ausgebildet sind, wenn der Kolben 5520 zurückgezogen wird, wodurch der Spritzenstößel 5910 veranlasst wird, sich zusammen mit dem Kolben 5520 zurückzuziehen oder sich nach hinten zu bewegen. In 127A und 127B sind die Zapfen 5580 auf dem Kolben 5520 zum Beispiel ausgefahren gezeigt, um eine Verbindung mit dem Stößel 5910 der Spritze 5900 zu bilden.
Während des Vorbewegens des Kolbens 5520 zum Greifen mit dem Stößel 5910 sowie während des Vorbewegens des Kolbens 5520, um den Stößel 5910 in der Spritze 5900 vorzubewegen (zum Beispiel zum Ausstoßen von in der Spritze 5900 enthaltener Luft oder enthaltenem Fluid) befinden sich die Zapfen 5580 vorzugsweise in einem zurückgezogenen Zustand (wie zum Beispiel in 127A und 127C für die Zapfen 5580' gezeigt ist). Wenn ein Zurückziehen des Stößels 5910 gewünscht ist, werden die Zapfen 5580 ausgefahren, um an der Stufe 5918 anzuliegen.
In der Ausführungsform von 127A bis 127C umfasst der Kolben 5520 ein äußeres Kolbenteilstück mit einer hinteren äußeren Kolbenmanschette 5530 und ein vorderen Stößelanliegeteilstück 5540, das daran angebracht ist. Das Anliegen eines vorderen zugewandten Flansches bzw. einer vorderen zugewandten Stufe 5546 des Anliegeteilstücks 5540 an einer hinteren Fläche des Stößelbodens 5912 bewirkt mit der Vorwärtsbewegung des Kolbens 5520 ein Vorbewegen des Stößels 5910 in der Spritze 5900.
Der Kolben 5520 umfasst auch ein inneres Kolbenteilstück mit einem hinteren inneren Kolbenelement 5550 und einem vorderen inneren Element 5560, das daran angebracht ist. Das innere Kolbenteilstück kann sich relativ zu dem äußeren Kolbenteilstück in einer axialen Richtung bewegen oder gleiten, um den Zustand oder die Stellung der Zapfen 5580 zu steuern. Die Bewegung des inneren Kolbenteilstücks relativ zu dem äußeren Kolbenteilstück ist vorzugsweise beschränkt. Eine solche relative Bewegung kann zum Beispiel unter Verwenden eines an dem hinteren inneren Kolbenelement 5550 befestigten Zapfens beschränkt werden. Der Zapfen tritt durch einen in der hinteren äußeren Kolbenmanschette ausgebildeten Schlitz und sitzt in diesem. 127C veranschaulicht zum Beispiel einen Zapfen 5552', der an dem inneren Kolbenelement 5550' angebracht ist und durch einen länglichen Schlitz 5532' der äußeren Kolbenmanschette 5530' des Kolbens 5520' tritt. Die Kolben 5520 und 5520' sind vom Aufbau und der Arbeitsweise im Allgemeinen identisch, und ähnliche Komponenten sind hierin ähnlich mit einer Bezeichnung ”'”, die den Komponenten des Kolbens 5520' zugefügt ist, nummeriert.
Die Zapfen 5580 sind so positioniert, dass sie in einer radialen Richtung durch Durchlässe 5542, die in dem Stößelanliegeteilstück 5540 ausgebildet sind, ausfahren und sich in diesen zurückziehen. Während der Vorbewegung des Kolbens 5520 bewirkt Reibung zwischen der äußeren Kolbenmanschette 5530 und einer benachbarten Wand des Injektors 5550, dass sich das innere Kolbenelement 5550 und das vordere innere Element 5560 relativ zu der äußeren Kolbenmanschette 5530 und dem Stößelanliegeteilstück 5540 um einen Abstand nach vorne bewegen, der durch das Zusammenwirken eines Zapfens 5552 (nicht gezeigt, aber identisch zu Zapfen 5552') und eines Durchlasses 5532 (nicht gezeigt, aber identisch zu Durchlass 5532') bestimmt wird. Sobald der Zapfen 5552 an der vorderen Kante des Durchlasses 5532 anliegt, bewegen sich das äußere Teilstück und das innere Teilstück des Kolbens 5520 miteinander vor. Während der Vorbewegung des vorderen inneren Elements 5560 relativ zu dem Stößelanliegeteilstück 5540 kontaktieren schräge Flächen 5564 des inneren Elements 5560 Zapfen 5580 und bewirken, dass sich die Zapfen 5580 in dem gezeigten zurückgezogenen Zustand befinden (siehe zum Beispiel die Zapfen 5580' in 127A und 127C).
Während des Zurückziehens des Kolbens 5520, wie zum Beispiel in 127A und 127B gezeigt ist, bewegt sich das innere Teilstück des Kolbens 5520 relativ zu dem äußeren Teilstücks des Kolbens 5520 um eine Strecke nach hinten, die durch das Zusammenwirken des Zapfens 5552 und des Durchlasses 5532 bestimmt wird. Während der Rückwärtsbewegung des vorderen inneren Elements 5560 relativ zu dem Stößelanliegeteilstück 5540 kontaktieren schräge Flächen 5568 des inneren Elements 5560 Zapfen 5580 und bewirken, dass sich die Zapfen 5580 in dem ausgefahrenen Zustand befinden, der zum Beispiel in 127A und 127B veranschaulicht ist. Infolge des Anliegens von Zapfen 5580 an der Stufe oder dem Flansch 5918 wird der Stößel 5910 mit einer weiteren Rückwärtsbewegung des Kolbens 5520 zurückgezogen.
Eine zweite Spritze, die im Allgemeinen identisch mit der Spritze 5900 ist, kann an dem Zwischenstück 5510' des Injektors 5500 angebracht werden. Zudem können durch Verwendung von aus dem Stand der Technik bekannten Adaptern eine Reihe von anderen Arten von Spritzen entweder an einem oder an beiden der Zwischenstücke 5502 und 5502'' angebracht werden.
Unter Bezug auf 127A und 127C sieht zum Beispiel eine Spritzenaufnahmevorrichtung 5610 des Adapters 5600 eine Anbringung einer Spritze 5700, die einen Spritzenstößel 5710 und eine zusammenwirkende ausfahrende Stößelschiebestange 5720 umfasst, an dem Injektor 5500 vor. Ein hinterer Abschnitt des Adapterteilstücks 5600 kann zum Beispiel Indikatoren, wie etwa Nutringe 5620a, 5620b und 5630d, die mit einer Lichtquelle 5510' zusammenwirken, und Sensoren 5512a', 5512b' und 5512d' der Sensoren 5512a'–e', die (zum Beispiel mittels eines binären Codes) Informationen über die Konfiguration des Adapters 5560 und der Spritze 5700 liefern, wie vorstehend beschrieben wurde, umfassen. Dem Steuersystem des Injektors 5500 kann dadurch signalisiert oder gemeldet werden, dass der Adapter 5600 damit verbunden ist, und die Arbeitsweise des Injektors 5500 kann demgemäß gesteuert werden.
Der Adapter 5600 umfasst weiterhin an einem vorderen Ende desselben ein Spritzenzwischenstück bzw. einen Konnektor 5630, um die Spritze 5700 zum Beispiel durch Zusammenwirken mit einem hinteren Flansch 5730 der Spritze 5700 anzubringen. Der Adapter 5600 umfasst vorzugsweise weiterhin einen Stößelausfahrschlitten 5800, der eine lösbare Verbindung mit dem Kolben 5520' des Injektors 5500 bilden kann. Diesbezüglich umfasst der Schlitten 5800 ein Stößelzwischenstück bzw. einen Konnektor an einem hinteren Teilstück desselben, das/der mit dem Kolben 5520' zusammenwirkt, um damit eine lösbare Verbindung zu bilden. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, können viele Arten von Zwischenstücken oder Konnektoren verwendet werden, um einen Injektorkolben mit einem Stößel oder Adapter zu verbinden. Siehe zum Beispiel U.S.-Patente Nr. 5,520,653 und 6,336,913 , deren Inhalt hierin durch Erwähnung aufgenommen wird.
Unter Bezug zum Beispiel auf 127C wird der Schlitten 5800 zum Beispiel durch Anliegen an einem vorgespannten (zum Beispiel federbelasteten) Anliegeelement 5640 (zum Beispiel einem federbelasteten Ball), das in einem in der Aufnahmevorrichtung 5600 ausgebildeten Durchlass angeordnet ist, in einer hinteren Position in der Aufnahmevorrichtung 5610 gehalten. Wenn ein Kolben 5520' in einer Vorwärtsrichtung vorbewegt wird, kontaktiert eine Fläche 5546' des Stößelanliegeelements 5540' den Schlitten 5800 an einer hinteren Fläche desselben. Ferner bewirkt die Vorwärtsbewegung des Kolbens 5520', dass sich der Schlitten 5800 vor das Anliegeelement 5640 bewegt (d. h. zum Überwinden der Vorspannkraft desselben), so dass ein vorgespanntes Kontaktelement 5810 des Schlittens die hintere Fläche des Flansches 5724 kontaktiert, die an einem hinteren Ende der Stößelverlängerung 5720 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die vordere Fläche des Kontaktelements 5810 von ausreichendem Durchmesser, so dass sie an einer hinteren Fläche des Flansches 5724 anliegt, selbst wenn ein Loch oder ein Durchlass in der hinteren Fläche desselben ausgebildet ist, wie es bei vielen Arten von Spritzen der Fall ist. Wenn der Kolben 5520' vorbewegt wird, bewegt sich das Kontaktelement 5810 nach hinten, was bewirkt, dass sich der vorgespannte Erfassungsstift 5570' nach hinten bewegt. Schließlich erfasst ein Sensor 5578' die Rückwärtsbewegung des Stifts 5570' relativ zu dem Sensor 5578', und dem Steuersystem des Injektors 5500 kann gemeldet werden, dass der Schlitten 5800 mit der Stößelverlängerung 5720 verbunden oder fast verbunden ist.
Diesbezüglich umfasst der Schlitten 5800 weiterhin einen Stößelverlängerungskonnektor, um eine lösbare Verbindung mit der Stößelverlängerung 5720 der Spritze 5700 zu bilden. In der Ausführungsform von 127A bis 127C umfasst der Schlitten 5800 zwei Festhalteelemente 5830, die sich radial nach außen biegen, um eine lösbare Verbindung mit dem Flansch 5724 der Stößelverlängerung 5720 zu bilden.
In einer Ausführungsform signalisiert der Sensor 5578' dem Steuersystem des Injektors 5500 eine bekannte Zeitdauer, bevor der Flansch 5724 in dem Festhalteelement 5830 zum Sitzen kommt, so dass das Steuersystem das Vorbewegen des Kolbens 5520' stoppt, nachdem eine sichere Verbindung zwischen dem Schlitten 5800 und dem Stößelverlängerungsflansch 5724 hergestellt ist, aber bevor der Kolben 5520' soweit vorbewegt wurde, dass er eine Injektion von Fluid aus dem Inneren der vorgefüllten, vorgeladenen oder leeren Spritze 5700 bewirkt. Vorzugsweise ist die axiale Kraft, die zum Greifen der Festhalteelemente 5830 mit dem Flansch 5724 erforderlich ist, geringer als die Haftreibung des Spritzenstößels 5710 in der Spritze 5700, so dass der Eingriff der Festhalteelemente 5830 mit dem Flansch 5742 keine Bewegung des Spritzenstößels 5710 bewirkt. Die Zeitdauer oder die Strecke der Kolbenbewegung nach Empfangen eines Signals durch das Injektorsteuersystem, bevor die Vorbewegung des Kolbens gestoppt wird, kann gemäß der erfassten Spritzen-/Adapterkonfiguration automatisch angepasst werden.
Der Kolben 5520' umfasst einziehbare Zapfen 5580' (die in der vorstehend für die Zapfen 5580 beschriebenen Weise arbeiten). Diesbezüglich bilden die Zapfen 5580' eine anliegende Verbindung mit einer oder mehreren Stufen, Flanschen oder Nuten 5840, die an einer bekannten axialen Position um den Innenumfang des Spritzenschlittens 5800 ausgebildet sind, wenn der Kolben 5520' zurückgezogen werden soll, um den Schlitten 5800 nach hinten zu ziehen. Die Festhalteelemente 5830 halten eine Verbindung mit dem Flansch 5724 aufrecht, um die Stößelverlängerung 5720 nach hinten zu ziehen, wenn der Kolben 5520' zurückgezogen wird.
Eine andere Ausführungsform, die der in 127A–127C gezeigten ähnelt, ist in 130A–130I veranschaulicht, wobei ähnliche Komponenten darin mit einer Zahlenbezeichnung ”7000” nummeriert sind (z. B. Stößel 7910 in 130A und Stößel 5910 in 127A). Die in 130A–130I gezeigte Ausführungsform wirkt in ähnlicher Weise wie die in 127A–127C gezeigt, wobei relevante Unterschiede nachstehend näher erläutert werden.
Wie am besten in 130A gezeigt ist, umfasst eine Spritze 7900 einen Stößel 7910, der ein im Allgemeinen kranzförmiges hinteres Bodenelement 7912 und eine daran angebrachte vordere elastomere Abdeckung 7916 aufweist. In einer anderen Ausführungsform können das Bodenelement 7912 und die Abdeckung 7916 kombiniert oder integral ausgebildet sein. Ein vorderes Stößelanliegeteilstück 7540 des Kolbens 7520 ist vorzugsweise so geformt, dass es im Allgemeinen der Form der Innenfläche der Stößelabdeckung 7916 entspricht.
Das Bodenelement 7912 umfasst vorzugsweise einen oder mehr und vorzugsweise mehrere nach innen ragende Flansche 7702, die um die Innenfläche desselben beabstandet sind und sich von der Stufe oder dem Halterungsabsatz 7918 nach hinten erstrecken. Die Flansche 7702 können gleichmäßig oder willkürlich um den Stößel 7910 beabstandet sein. Die Flansche sind ausgelegt, um ein oder mehrere nach außen abstehende Flanschelemente 7704 (siehe 130B und 130C), die an dem Anliegeteilstück 7540 des Kolbens 7520 angeordnet sind, vorzugsweise an einer Stelle vor einem vorderen zugewandten Flansch bzw. vor der Stufe 7546 davon zu ergreifen. In einer bevorzugten Ausführungsform legen das eine oder die mehreren Flanschelemente 7704 eine schräge Kante 7705 fest, um den Eingriff mit den nach innen ragenden Flanschen 7702 an dem Stößel 7910 zu erleichtern. Ferner umfasst der Kolben 7520 in einer bevorzugten Ausführungsform weniger Flanschelemente 7704 als der Stößel 7910 Flansche 7702 umfasst.
Unter Bezug zum Beispiel auf 130D, 130E, 130H und 130I kontaktiert ein (zum Beispiel durch eine (nicht gezeigte) Feder) vorgespannter Erfassungsstift 7570 die hintere oder innere Fläche der Stößelabdeckung 7916, wenn der Kolben 7520 hin zum Stößel 7910 vorbewegt wird. Der Stift 7570 wird nach hinten gedrückt, so dass er auf das Feld des Sensors 7578 (zum Beispiel eines optischen Sensors) stößt. Der Sensor 7578 kann dem Steuersystem des Injektors 5500 signalisieren, das Vorbewegen des Kolbens 7520 nach einer vorbestimmten Zeitdauer oder Vorbewegungsstrecke des Kolbens 7520 zu stoppen, so dass der Kolben 7520 in Eingriff mit dem Stößel 7910 gebracht wird, doch wird die Vorbewegung des Kolbens 7520 vor der Bewegung des Spritzenstößels 7910 gestoppt. Die Zeitdauer zwischen einem solchen Signal und dem Einstellen der Kolbenbewegung kann zum Beispiel von der Genauigkeit oder dem Spiel in dem Kolbenantriebsmechanismus sowie der Art der an dem Zwischenstück 5502 angebrachten Spritze abhängen.
Der Kolben 7520 umfasst vorzugsweise zurückziehbare Zapfen 7580, die eine anliegende Verbindung mit einem oder mehreren Absätzen, Stufen, Flanschen oder Nuten 7918 bilden, die um den Innenumfang des Stößelbodens 7912 ausgebildet sind, wenn der Kolben 7520 zurückgezogen werden soll, wodurch der Spritzenstößel 7910 veranlasst wird, sich zusammen mit dem Kolben 7520 zurückzuziehen oder sich nach hinten zu bewegen. In 130B, 130D und 130E sind die Zapfen 7580 auf dem Kolben 7520 zum Beispiel ausgefahren gezeigt, um eine Verbindung mit dem Stößel 7910 der Spritze 7900 zu bilden.
Während des Vorbewegens des Kolbens 7520 zum Greifen mit dem Stößel 7910 sowie während des Vorbewegens des Kolbens 7520, um den Stößel 7910 in der Spritze 7900 vorzubewegen (zum Beispiel zum Ausstoßen von in der Spritze 7900 enthaltener Luft oder enthaltenem Fluid) befinden sich die Zapfen 7580 vorzugsweise in einem zurückgezogenen Zustand (wie zum Beispiel in 130F, 130H und 130I für die Zapfen 7580 gezeigt ist). Wenn das Zurückziehen des Stößels 7910 erwünscht ist (z. B. um Fluid in die Spritze 7900 zu saugen), werden die Zapfen 7580 ausgefahren, um an dem Absatz oder der Stufe 7918 anzuliegen.
Wie am besten in 130B, 130D, 130E, 130G, 130H und 130I gezeigt ist, umfasst der Kolben 7520 ein äußeres Kolbenteilstück 7712 mit einer hinteren äußeren Kolbenmanschette 7530 und einem vorderen Stößelanliegeteilstück 7540, das damit mit einem Zapfen 7552 in Eingriff steht. Das Anliegen eines vorderen zugewandten Flansches bzw. einer vorderen zugewandten Stufe 7546 des Anliegeteilstücks 7540 an einer hinteren Fläche des Stößelbodens 7912 bewirkt mit der Vorwärtsbewegung des Kolbens 7520 ein Vorbewegen des Stößels 7910 in der Spritze 7900.
Ferner umfasst der Kolben 7520 ein inneres Kolbenteilstück 7714 mit einem hinteren inneren Kolbenelement 7550 und einem vorderen inneren Element 7560, das damit mittels eines Federelements 7710 und des Zapfens 7552 in Eingriff steht. Wie zum Beispiel in 130E gezeigt erstreckt sich der Zapfen 7552 vorzugsweise durch das Anliegeteilstück 7540, die äußere Manschette 7530, das vordere innere Element 7560 und das hintere innere Element 7550 des Kolbens 7520. Wie am besten in 130B, 130C, 130F, 130G gezeigt ist, bewegt sich der Zapfen 7552 vorzugsweise in einem länglichen Schlitz oder wird durch dieses beschränkt, wie etwa dem dreieckigen Schlitz 7532, der in dem Anliegeteilstück 7540 ausgebildet ist. Während sich das innere Kolbenteilstück 7714 relativ zu dem äußeren Kolbenteilstück 7712 in einer axialen Richtung bewegen oder gleiten kann, um den Zustand oder die Position der Zapfen 7580 zu steuern, wird die Bewegung somit vorzugsweise mittels des Zapfens 7552 und des Schlitzes 7532 beschränkt.
Die Zapfen 7580 sind so positioniert, dass sie in einer radialen Richtung durch Durchlässe 7542, die in dem Stößelanliegeteilstück 7540 ausgebildet sind, ausfahren und sich in diesen zurückziehen. Während des Vorbewegens des Kolbens 7520 bewirkt Reibung zwischen der äußeren Kolbenmanschette 7530 und einer benachbarten Wand des Injektors 5500, dass sich das hintere innere Kolbenelement 7550 und das vordere innere Element 7560 relativ zu der äußeren Kolbenmanschette 7530 und dem Stößelanliegeteilstück 7540 über eine Strecke vorbewegen, die durch das Zusammenwirken des Zapfens 7552 und einer vorderen Kante des Schlitzes 7532 bestimmt wird. Sobald der Zapfen 7552 an der vorderen Kante des Schlitzes oder Durchlasses 7532 anliegt, bewegen sich das äußere Teilstück 7712 und das innere Teilstück 7714 des Kolbens 5520 miteinander vor. Während der Vorwärtsbewegung des vorderen inneren Elements 7560 relativ zu dem Stößelanliegeteilstück 7540 kontaktieren schräge Flächen 7564 des inneren Elements 7560 Zapfen 7580 und bewirken, dass sich die Zapfen 7580 in Durchlässe 7542 zurückziehen (siehe zum Beispiel 130I).
Während des Zurückziehens des Kolbens 7520, wie es zum Beispiel in 130C–130E veranschaulicht ist, bewegt sich das innere Teilstück 7714 des Kolbens 7520 relativ zu dem äußeren Teilstück 7712 des Kolbens 7520 um eine Strecke nach hinten, die durch das Zusammenwirken von Zapfen 7552 und Schlitz 7532 bestimmt wird (siehe 130B und 130C), wobei der Zapfen 7552 zum Beispiel in dem am weitesten hinten gelegenen Punkt des Schlitzes 7532 positioniert ist. Während der Rückwärtsbewegung des vorderen inneren Elements 7560 relativ zu dem Stößelanliegeteilstück 7540 kontaktieren schräge Flächen 7568 des inneren Elements 7560 (siehe 130D und 130E) Zapfen 7580 und bewirken, dass die Zapfen 7580 aus den Durchlässen 7542 und in Eingriff mit dem Halterungsabsatz oder der Stufe 7918 des Stößelbodens 7912 fahren. Infolge des Anliegens von Zapfen 7580 an dem Absatz oder der Stufe 7918 wird der Stößel 7910 mit einer weiteren Rückwärtsbewegung des Kolbens 7520 zurückgezogen.
In manchen Fällen kann der Kolben 7520 den Stößel 7910 zu dem hinteren Teilstück der Spritze 7900 zurückziehen, bevor die Spritze 7900 von dem Injektor 5500 abgenommen wird. Dieses Stößelzurückziehen könnte automatisch oder durch Bedienerbefehl oder Bedienereingreifen erfolgen. In solchen Fällen sollten die Zapfen 7580 bei Spritzenabnahme aus dem Eingriff mit dem Stößel 7910 zurückgezogen werden, auch wenn, wie vorstehend erläutert, das Kolbenzurückziehen bewirkt, dass die Zapfen 7580 in Eingriff mit dem Stößel 7910 ausfahren, oder ein Abnehmen einer bereiten Spritze von dem Injektor kann verhindert werden oder der Stößel 7910 in der Spritze 7900 kann gespannt oder von dieser abgenommen werden, wodurch potentiell ein Spritzen von Fluid in der Spritze 7900 auf den Bediener, den Boden, den Injektor, etc. bewirkt wird.
Um das effektive Abnehmen der Spritze zu erleichtern, wenn sich die Zapfen 7580 in einem ausgefahrenen Zustand befinden oder befinden können (d. h. zum Greifen des Stößels 7910), umfasst der Spritzenstößel 7910 ein oder mehrere nach innen ragende Flansche oder Rippen 7702 (siehe 130A), die ausgelegt sind, um ein oder mehrere nach außen abstehende Flanschelemente oder Laschen 7704 (siehe 130B und 130C) an dem Kolben 7520 zu greifen. Wenn die Spritze 7900 gedreht wird (z. B. gegen den Uhrzeigersinn), um sie von dem Injektor abzunehmen (wie vorstehend näher beschrieben wird), greifen der eine oder die mehreren Flansche 7702 an dem Stößel 7910 mit der einen oder den mehreren Laschen 7704 an dem Kolben 7520. Dieser Eingriff lässt das Anliegeteilstück 7540 und das vordere innere Element 7560 bezüglich der äußeren Manschette 7530 und des hinteren inneren Kolbenelements 7550 drehen (gegen die Kraft des Federelements 7710). Da der Zapfen 7552 mit dem Anliegeteilstück 7540, der äußeren Manschette 7530, dem vorderen inneren Element 7560 und dem hinteren inneren Element 7550 des Kolbens 7520 greift, wird der Zapfen 7552 während der Drehung des Anliegeteilstücks 7540 und des vorderen inneren Elements 7560 veranlasst, von der in 130B und 130C gezeigten Position entlang der schrägen Seite 7729 des Schlitzes 7532 zu der in 130F und 130G gezeigten Position zu gleiten. Bei Drehen des vorderen inneren Elements 7560 und des Anliegeteilstücks 7540 werden somit das vordere innere Element 7560 und das hintere innere Element 7550 ebenfalls vorzugsweise nach vorne gedrückt, was die schrägen Flächen 7564 des vorderen inneren Elements 7560 (siehe 130I) veranlasst, die Zapfen 7580 zu greifen und aus dem Eingriff mit dem Stößel 7910 zurückzuziehen. An diesem Punkt kann die Spritze 7900 sicher von dem Injektor abgenommen werden.
Die in 130A-130I gezeigte Ausführungsform kann mit jeder geeigneten Art oder Konfiguration von Spritze sowie mit dem Spritzenadapter 5600 und der Spritze 5700, die in 127A und 127C gezeigt sind, verwendet werden. Ferner kann abhängig von der Anwendung eine beliebige geeignete Anzahl von Zapfen 7580, Flanschen 7702 oder Laschen 7704 verwendet werden. Die Flansche 7702 erstrecken sich vorzugsweise von dem Absatz 7918 nach hinten, könnten aber an jeder geeigneten Stelle oder bei jeder geeigneten Ausrichtung an dem Stößel platziert werden.
Das Merkmal ”Auto Vorbewegen” ist mit dem Merkmal Auto Greifen, wie es zum Beispiel vorstehend beschrieben ist, verwandt und kann als eine Ausführung oder ein Teil desselben betrachtet werden. Das Merkmal Auto Vorbewegen erlaubt es einem Injektor, den Stößel einer Spritze mit Stößel hinten automatisch (d. h. durch den Antriebskolben des Injektors) zu dem distalen Ende der Spritze vorzubewegen, nachdem die Spritze an dem Injektor installiert wurde. Dieses Merkmal bewirkt ein Ausstoßen von Luft aus einer leeren Spritze mit Stößel hinten und das Versetzen des Spritzenstößels in eine Position, um anschließend zum Einsaugen von Fluid, wie etwa Kontrastmittel, in die Spritze für einen Injektionsvorgang zurückgezogen zu werden. In einer bevorzugten Ausführungsform erfasst der Injektor das Montieren oder Installieren der Spritze darin und bewegt den Kolben automatisch ohne Bedienereingreifen vor, um den Stößel zu dem distalen Ende der Spritze zu treiben. Dieses Merkmal würde natürlich für gewöhnlich nur mit leeren Spritzen (gegenüber vorgeladenen oder vorgefüllten Spritzen) verwendet werden, um ein Ausstoßen von Fluid daraus zu verhindern.
Wie vorstehend erläutert können in einer bevorzugten Ausführungsform die Injektoren und Injektorsysteme der vorliegenden Erfindung ausgelegt werden, um automatisch zwischen zum Beispiel leeren Spritzen und vorgeladenen Spritzen zu unterscheiden (mittels zum Beispiel Sensoren 5512a–d und Sensoren 5512a'–d'). Da die vorgeladenen Spritzen leere Spritzen sind, die vor einem Injektionsvorgang mit Fluid gefüllt und gelagert werden, und da weiterhin Bediener abhängig von der Anwendung oder Anforderung leere Spritzen mit Fluid zur Lagerung vor dem Injektionsvorgang vorladen können, aber nicht müssen, kann es für den Injektor schwierig sein, zwischen leeren Spritzen mit Stößel hinten und vorgeladenen Spritzen zu unterscheiden.
Eine mögliche Anordnung zum Angehen dieses Problems besteht darin, die Spritzen mit Stößel hinten so zusammenzubauen, dass sich ihre Stößel an Positionen hinter dem maximalen Füllvolumen der Spritzen befinden. Wie sich versteht, führt diese Anordnung dazu, dass vorgeladene Spritzen ihre Stößel (nach dem Laden mit Fluid) an einer Position aufweisen, die gleich oder vor dem maximalen Füllvolumen der Spritzen ist. Nach dem Platzieren einer Spritze an dem Injektor und deren Identifizieren als leere Spritze treibt das Merkmal Auto Greifen bei Betrieb den Kolben nach vorne, um den Spritzenstößel zu greifen. Wenn der Kolben den Spritzenstößel an einer Position hinter dem maximalen Füllvolumen der Spritze greift, wird der Injektor erkennen, dass eine Spritze mit Stößel hinten daran installiert wurde, und das Merkmal Auto Vorbewegen wird aktiviert, um den Stößel zu dem distalen Ende der Spritze zu treiben, um daraus Luft auszustoßen und den Stößel in eine Position zum Ansaugen von Fluid in die Spritze zu versetzen. Wenn andererseits der Kolben den Spritzenstößel bei einer Position gleich oder vor dem maximalen Füllvolumen der Spritze greift, wird der Injektor erkennen, dass daran eine vorgeladene Spritze installiert ist. Wenn der Injektor ermittelt, dass eine vorgeladene Spritze daran installiert ist, wird natürlich das Merkmal Auto Vorbewegen nicht aktiviert (d. h. um zu verhindern, dass der Kolben den Stößel zu dem distalen Ende der Spritze vorbewegt, wodurch das vorgeladene Fluid aus der Spritze ausgestoßen wird).
Das Merkmal ”Auto Füllen” oder ”Auto Laden” ermöglicht es einem Injektor, automatisch einen Spritzenstößel zurückzuziehen (d. h. mittels des Injektorkolbens), um eine programmierte Fluidmenge, wie etwa Kontrastmittel, in die Spritze einzusaugen. Vorzugsweise erfolgt das Merkmal Auto Füllen ohne Eingreifen des Bedieners, wodurch es dem Bediener erlaubt wird, andere Aufgaben (z. B. Programmieren des Scanners oder Injektors, Positionieren des Patienten auf dem Scanner-Tisch, Katheterisieren des Patienten) auszuführen, während die Spritze mit der erforderlichen Fluidmenge gefüllt wird. Natürlich ist dieses Merkmal typischerweise bei vorgefüllten oder vorgeladenen Spritzen, die bereits Fluid darin enthalten, nicht erforderlich.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Merkmal Auto Füllen auch ein Merkmal ”Reduzieren von eingeschlossener Luft”, um die während des Fluidansaugvorgangs in die Spritze gesaugte Luftmenge zu reduzieren. Während eines Ansaugvorgangs, der zum Beispiel durch das Merkmal Auto Füllen erleichtert wird, zieht der Injektorkolben den Spritzenstößel zurück, um Fluid in die Spritze zu saugen. Wenn der Saugdurchsatz groß genug ist, wird zum Beispiel häufig Luft zusammen mit dem Fluid in die Spritze gesaugt. Um die in die Spritze gesaugte Luftmenge zu reduzieren, kehrt das Merkmal Reduktion von eingeschlossener Luft die Bewegung des Injektorkolbens ein oder mehrere Male während des Saugvorgangs um (d. h. um den Injektorkolben leicht vorzubewegen). Durch Reduzieren der während des Füllvorgangs in die Spritze gesaugten Luftmenge werden die Menge und Größe von in der Spritze gebildeten Luftbläschen sowie die Zeit, die erforderlich ist, um anschließend Luft aus der Spritze und dem Anschlussschlauch auszustoßen (d. h. Primen des Systems) reduziert, was zu einer geringeren Wahrscheinlichkeit einer unbeabsichtigten Luftinjektion führt.
Das Merkmal ”Auto Primen” ermöglicht es einem Injektor, den Fluidweg (d. h. die Spritze und den Anschlussschlauch) vor einem Injektionsvorgang automatisch zu Primen. Vorzugsweise wird das in einem mit einer Spritze verwendeten Konnektorschlauch enthaltene Fluidvolumen in den Injektor vorprogrammiert. Zum Beispiel fasst ein 60' Niederdruck-Anschlussschlauch (”LPCT”), der von Medrad, Inc., der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung zur Verwendung mit Einwegspritzen bereitgestellt wird, typischerweise etwa 2,78 ml Fluid. Alternativ kann der Bediener das in dem Konnektorschlauch enthaltene Fluidvolumen in den Injektor programmieren.
Wie hervorgeht, kann das Merkmal Auto Primen in gewisser Hinsicht von dem vorstehend beschriebenen Merkmal Auto Füllen funktionell abhängig sein. Wenn eine Spritze mit Fluid gefüllt wird (d. h. mittels des Merkmals Auto Füllen), kompensiert der Injektor automatisch den Konnektorschlauch, indem er sein entsprechendes Fluidvolumen zu dem Fluidvolumen addiert, dessen Saugen in die Spritze für einen Injektionsvorgang vom Bediener gewünscht wird, was als Teil eines von dem Bediener eingegebenen Injektionsprotokolls vorgegeben werden kann. Wenn der Bediener zum Beispiel die Spritze mit 150 ml Fluid für einen Injektionsvorgang füllen will, kompensiert das Merkmal Auto Füllen das Konnektorschlauch-Fluidvolumen durch automatisches Zugeben von 2,78 ml Fluid (z. B. für einen 60' LPCT) für ein Gesamtvolumen von 152,78 ml, das in die Spritze gesaugt wird. Nach dem Füllen der Spritze mit Fluid würde das Merkmal Auto Primen dann den Injektorkolben veranlassen, den Spritzenstößel so weit wie erforderlich vorzubewegen, um Luft aus dem Spritzen- und Konnektorschlauchsystem auszustoßen, vorzugsweise ohne Aufforderung seitens des Bedieners. Sobald die Funktion Auto Primen ausgeführt wird, sollte am Patientenende des Konnektorschlauchs (d. h. dem Ende, das mit dem Katheter verbunden ist) Fluid vorhanden sein.
Wie sich versteht, kann das Merkmal Auto Primen dem Bediener Zeit sparen und die Menge verschwendeten Fluids verringern. Durch automatisches Kompensieren des in dem Konnektorschlauch enthaltenen Fluids muss der Bediener nicht aufmerksam den Verlauf des Fluids von der Spritze durch den Verbindungsschlauch beobachten, um das Vorbewegen des Kolbens zu stoppen, bevor eine signifikante Fluidmenge aus dem Ende des Konnektorschlauchs ausgelassen wird. Da manche Bediener von herkömmlichen Injektoren den Kolben schnell vorbewegen, um die Zeit zu verringern, die zum Primen des Spritzen- und Schlauchsystems erforderlich ist, wird häufig auch eine signifikante Fluidmenge aus dem Ende des Konnektorschlauchs ausgestoßen, bevor der Bediener das Vorbewegen des Kolbens stoppt. Wenn eine ausreichende Menge an Kontrastmittel ausgestoßen wird, muss die Spritze eventuell nachgefüllt (und das Spritzen- und Schlauchsystem anschließend erneut Primen unterzogen werden) werden, um sicherzustellen, dass sie eine ausreichende Fluidmenge für den erforderlichen Injektionsvorgang enthält.
Während das Merkmal Auto Primen vorzugsweise zur Verwendung mit leeren Spritzen, die durch einen Ansaugvorgang gefüllt wurden, an dem Injektor gedacht ist (d. h. nicht vorgefüllten und nicht vorgeladenen Spritzen), könnte das Merkmal Auto Primen auch mit vorgefüllten und vorgeladenen Spritzen verwendet werden.
Das Merkmal ”Auto Zurückziehen” ermöglicht es einem Injektor, den Injektorkolben automatisch zurückzuziehen, nachdem eine Spritze von dem Injektor abgenommen oder gelöst wurde. Am Ende des Injektionsvorgangs befinden sich der Injektorkolben und der Spritzenstößel typischerweise an dem distalen Ende der Spritze. Wie vorstehend und in den U.S.-Patenten Nr. 5,383,858 und 5,300,031 (die beide hierin durch Erwähnung aufgenommen sind) beschrieben ist, erstreckt sich der Injektorkolben nach Trennen der Spritze von dem Injektor daher häufig von der Vorderseite des Injektors (oder in einem an der Vorderseite des Injektors angebrachten Druckmantel). Insbesondere im Fall von Spritzen mit Stößel hinten, vorgeladenen Spritzen und vorgefüllten Spritzen muss der Kolben für gewöhnlich zurückgezogen werden, um für den nächsten Injektionsvorgang eine neue Spritze an dem Injektor zu montieren. Um dem Bediener Zeit beim Zurückziehen des Kolbens zu sparen, zieht das Merkmal Auto Zurückziehen den Kolben automatisch zurück, nachdem der Injektor erfasst, dass die Spritze davon abgenommen wurde (z. B. nach einem Injektionsvorgang), um den Injektorkolben zum Aufnehmen einer neuen Spritze in Position zu bringen. Wenn an dem Injektor Spritzen mit Stößel vorne verwendet werden, kann das Merkmal Auto Zurückziehen deaktiviert werden, um unnötige und/oder redundante Kolbenbewegungen zu verhindern. Das Merkmal Auto Zurückziehen könnte manuell von dem Bediener oder automatisch von dem Injektor deaktiviert werden. Wenn zum Beispiel eine Spritze mit Stößel vorne an dem Injektor installiert und von diesem identifiziert wird, könnte der Injektor automatisch eine Standardeinstellung auslösen, um das Merkmal Auto Zurückziehen für anschließende Spritzen zu deaktivieren, bis ein Außerkraftsetzen durch einen Bediener aktiviert wird oder bis das System das Anbringen einer vorgefüllten oder vorgeladenen Spritze oder einer Spritze mit Stößel hinten detektiert. Wenn der Injektor eine vorgefüllte oder vorgeladene Spritze detektiert, kann das System etwaige Restluft, die in der Spritze verbleibt, durch Anpassen der durchführenden Primingmenge kompensieren. Wenn die vorgefüllte Spritze zum Beispiel typischerweise in etwa 1,2 ml Luft oder ”Totraum” enthält und mit einem 60' LPCT (der in etwa 2,78 ml Fluid aufnimmt) verbunden wird, würde das Injektorsystem in etwa 3,97 ml von dem Spritzen- und Verbindungsschlauchsystem Primen.
Wie sich versteht, könnten abhängig von der Anforderung des Bedieners die vorstehend beschriebenen Auto-Merkmale unabhängig voneinander oder in Verbindung miteinander verwendet werden, um die Injektornutzung zu erleichtern. Die vorstehend beschriebenen Auto-Merkmale könnten zum Beispiel in folgender Weise bei einer Spritze mit Stößel hinten verwendet werden. Nachdem ein Bediener die Spritze mit Stößel hinten an einem Injektor installiert hat, rückt das Merkmal Auto Vorbewegen den Spritzenstößel zum distalen Ende der Spritze vor (d. h. zum Ausstoßen von Luft aus der Spritze und zum Bringen des Stößels in die Position zum Saugen von Fluid in diese). Das Merkmal Auto Füllen saugt anschließend beruhend auf der vom Bediener für den Injektionsvorgang erwünschten Menge eine vorbestimmte Fluidmenge in die Spritze und kompensiert dabei vorzugsweise das Fluidvolumen des Konnektorschlauchs. Das Merkmal Auto Primen bewegt dann den Injektorkolben und den Spritzenstößel automatisch vor, um Luft aus dem Spritzen- und Verbindungsschlauchsystem zu entfernen. Nach Beenden des Injektionsvorgangs und Abnehmen der Spritze von dem Injektor zieht das Merkmal Auto Zurückziehen dann den Injektorkolben zurück, um den Injektor für den nächsten Injektionsvorgang mit einer Spritze mit Stößel hinten, einer vorgeladenen Spritze oder einer vorgefüllten Spritze in Position zu bringen.
Als weiteres Beispiel könnten die Auto-Merkmale auch in folgender Weise bei einer vorgefüllten Spritze oder einer vorgeladenen Spritze verwendet werden. Nachdem ein Bediener die vorgefüllte Spritze oder vorgeladene Spritze an dem Injektor anbringt, bewegt das Merkmal Auto Greifen den Injektorkolben in die Spritze zum Verbinden oder Greifen mit dem Spritzenstößel vor. Das Merkmal Auto Primen bewegt dann den Kolben und den Stößel vor, um Luft aus dem Spritzen- und Konnektorschlauchsystem auszustoßen und dieses dadurch zu Primen. Nach Beenden des Injektionsvorgangs und Abnehmen der Spritze von dem Injektor zieht das Merkmal Auto Zurückziehen dann den Injektorkolben zurück, um den Injektor für den nächsten Injektionsvorgang mit einer Spritze mit Stößel hinten, einer vorgeladenen Spritze oder einer vorgefüllten Spritze in Position zu bringen.
Als noch weiteres Beispiel könnten die Auto-Merkmale in folgender Weise mit einer Spritze mit Stößel vorne verwendet werden. Nachdem ein Bediener die Spritze mit Stößel vorne an dem Injektor anbringt, bewegt das Merkmal Auto Greifen den Injektorkolben in die Spritze zum Verbinden oder Greifen mit dem Spritzenstößel vor. Das Merkmal Auto Füllen saugt anschließend beruhend auf der vom Bediener für den Injektionsvorgang erwünschten Menge eine vorbestimmte Fluidmenge in die Spritze und kompensiert dabei vorzugsweise das Fluidvolumen des Konnektorschlauchs. Das Merkmal Auto Primen bewegt dann den Injektorkolben und den Spritzenstößel automatisch vor, um Luft aus dem Spritzen- und Verbindungsschlauchsystem zu entfernen. Nach dem Beenden des Injektionsvorgangs und dem Abnehmen der Spritze von dem Injektor zieht das Merkmal Auto Zurückziehen anschließend den Injektorkolben zurück (wenn zum Beispiel die Standardeinstellung zum Deaktivieren des Merkmals Auto Zurückziehen bei Spritzen mit Stößel vorne von dem Bediener außer Kraft gesetzt wurde), um den Injektor für den nächsten Injektionsvorgang mit einer Spritze mit Stößel hinten, einer vorgeladenen Spritze oder einer vorgefüllten Spritze in Position zu bringen. Wenn neue Spritzen mit Stößel vorne mit dem Injektor verwendet werden sollen (und die Standardeinstellung zum Deaktivieren des Merkmals Auto Zurückziehen bei Spritzen mit Stößel vorne nicht vom Bediener außer Kraft gesetzt wurde), dann funktioniert das Merkmal Auto Zurückziehen nicht und der Kolben wird für die nächste Spritze in seiner ausgefahrenen Stellung belassen.
Die Injektoren und Injektorsysteme der vorliegenden Erfindung können auch weitere Merkmale, die eines oder mehrere der vorstehend beschriebenen Auto-Merkmale ergänzen können, umfassen, um die Brauchbarkeit der Auto-Merkmale zu verbessern und die Bediener für das Ausführen zusätzlicher Funktionen frei zu machen. Die Injektoren und Injektorsysteme der vorliegenden Erfindung können zum Beispiel mit einer Anbringungsvorrichtung zum Halten von Fluidquellen, wie etwa Flaschen oder Beuteln, während der Funktion Auto Füllen versehen sein. Durch Halten der Fluidquelle während der Funktion Auto Füllen wird die Notwendigkeit, dass der Bediener die Fluidquelle während des Füllens der Spritze hält, umgangen, wodurch der Bediener für andere Tätigkeiten in Vorbereitung auf den Injektionsvorgang freigestellt wird. Natürlich würde die Fluidquellen-Anbringungsvorrichtung dem Bediener abgesehen von der Funktion Auto Füllen Nutzen bringen. Wenn das Merkmal Auto Füllen bei einem bestimmten Injektor zum Beispiel nicht verfügbar wäre, würde die Fluidquellen-Anbringungsvorrichtung immer noch dazu dienen, die Fluidquelle während der vom Bediener aktivierten Füllvorgänge zu halten.
Ferner können die Injektoren, Spritzen und Injektorsysteme der vorliegenden Erfindung mit einer Anbringungsvorrichtung zum Halten des Patientenendes des Konnektorschlauchs während der Priming-Funktion (z. B. Auto Primen oder durch den Bediener aktiviertes Primen) versehen sein. Durch Halten des Patientenendes des Konnektorschlauchs vorzugsweise in der vertikalen Richtung, um ein Tropfen von Fluid aus dem Patientenende zu verhindern, stellt die Konnektorschlauch-Anbringungsvorrichtung den Bediener für andere Tätigkeiten in Vorbereitung auf den Injektionsvorgang frei. Natürlich werden verschiedene andere Injektorvorgänge (Injektionsprotokollprogrammierung, Prüfen auf Luft, etc.) zwischen den verschiedenen Auto-Funktionen durchgeführt bzw. können zwischen diesen durchgeführt werden.
Eine Anzahl der vorstehend genannten Auto-Merkmale (zum Beispiel Auto Laden und Auto Primen) sowie andere Injektormerkmale der vorliegenden Erfindung werden in Verbindung mit einem typischen Beispiel des Injektors 5500 und graphischen Benutzerschnittstellen zur Steuerung desselben zum Beispiel in einem computerisierten Tomographie(CT)-Umfeld erläutert. In einem CT-Umfeld wird ein Steuergerät (Steuerraumgerät) zur Steuerung des Injektors 5500 in einem Steuerraum angeordnet (siehe zum Beispiel 128A), der von der zum Erzeugen des CT-Scans verwendeten Strahlung abgeschirmt wird. Der Injektor 5500 ist in einem Scanraum mit dem CT-Scanner und einem Scanraum-Steuergerät (Scanraumgerät) in Verbindung mit dem Injektor 5500 und in Verbindung mit dem Steuerraumgerät positioniert. Das Scanraumgerät kann einige oder alle der Steuerungsmerkmale duplizieren, die sich wie aus dem Stand der Technik bekannt an dem Steuerraumgerät finden. Zudem kann das Scanraumgerät zusätzlich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Merkmalen, die sich an dem Steuerraumgerät finden, Injektorsteuerungsmerkmale umfassen. Andere Steuergeräte wie etwa ein handgehaltenes Steuergerät können vorgesehen werden, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Bei einem typischen Vorgang programmiert der Bediener des CT-Vorgangs zuerst das Protokoll für den Injektionsvorgang unter Verwenden des Steuerraumgeräts. In 128A bis 128D werden mehrere Bildschirmdarstellungen einer Ausführungsform einer graphischen Bedienerschnittstelle (GUI) 6000 für das Steuerraumgerät veranschaulicht (die zum Beispiel in der Art eines berührungsempfindlichen Bildschirms betrieben werden können). Siehe auch U.S.-Patent Nr. 6,339,718 , dessen Inhalt hierin durch Erwähnung aufgenommen ist. In dieser Ausführungsform umfasst das Steuersystem des Injektors 5500 drei Injektionsmodi, die von dem Bediener wählbar sind, wie zum Beispiel in dem Schnittstellenbildschirm oder der Anzeige von 128B veranschaulicht ist. Der Bildschirm von 128B kann zum Beispiel bei Aktivieren eines Änderungsschalters oder Taste 6005 auf dem Schnittstellenbildschirm oder der Anzeige von 128A angezeigt werden. Diese Betriebsmodi umfassen einen Modus für die sequentielle Injektion aus den Spritzen 5900A und 5900B, einen Modus für die gleichzeitige Injektion aus den Spritzen 5900A und 5900B in eine einzige Injektionsstelle und einen Modus für die gleichzeitige Injektion aus den Spritzen 5900A und 5900B in verschiedene Injektionsstellen.
In dem Fall einer sequentiellen Injektion kann zu einem Zeitpunkt von nur einer von Spritze 5900A oder 5900B ein Fluid injiziert werden. Die Spritze 5900A kann zum Beispiel Kontrastmittel enthalten, während die Spritze 5900B ein Spülfluid wie etwa Kochsalzlösung enthalten kann, das sequentiell unter Verwenden einer Vielzahl von aus dem Stand der Technik bekannten Protokollen in einen Patienten injiziert werden kann. In 129A ist ein Beispiel eines Fluidwegs für sequentielle Injektion gezeigt. In 129A kommen Schläuche von jeder der Spritzen 5900A und 5900B mittels eines T-Konnektors 6400 für Fluidverbindung mit der Injektionsstelle am Patienten zusammen.
Unter Verwenden der Steuerraumschnittstelle 6000 können mehrere Phasen einer sequentiellen Injektion eingegeben werden. 128C veranschaulicht zum Beispiel ein sechsphasiges sequentielles Injektionsprotokoll, in dem in einer ersten Phase 2 ml Kochsalzlösung aus der Spritze 5900B zuerst bei einem Durchsatz von 4,0 ml/s eingespritzt werden. Die zweite Phase ist eine Haltephase, bei der der Injektor 5500 die Injektion anhält, bis der Bediener die Injektion zum Beispiel unter Verwenden des Scanraum-Anzeigestartschalters, Handsteuerschalters oder einer anderen Steuerung reaktiviert. In der dritten Phase werden 60 ml Fluid bei einem Durchsatz von 4,0 ml/s aus der Spritze 5900A injiziert. In der vierten Phase werden 60 ml Fluid bei einem Durchsatz von 4,0 ml/s erneut aus der Spritze 5900A injiziert. In der fünften Phase wird die Injektion 10 Sekunden lang angehalten. In der sechsten und letzten Phase werden 10 ml Kochsalzlösung bei einem Durchsatz von 2,0 ml/s aus der Spritze 5900B injiziert.
Während gleichzeitiger Injektion in eine einzige Stelle (unter Verwenden zum Beispiel des Fluidwegs von 129A) kann die Spritze 5900A zum Beispiel mit Kontrastmittel geladen oder gefüllt werden, während die Spritze 5900B zum Beispiel mit einem Verdünnungsmittel oder einem Spülfluid wie Kochsalzlösung geladen werden kann. In diesem Modus kann Kontrastmittel oder ein anderes Fluid in der Spritze 5900A zum Beispiel mit Fluid in der Spritze 5900B durch gleichzeitige Injektion von Spritze 5900A und 5900B, wie von dem Bediener programmiert, auf eine erwünschte Konzentration verdünnt oder gemischt werden. 128D veranschaulicht zum Beispiel eine Auslegung für gleichzeitige Injektion von 50 ml einer Mischung aus 80% Fluid von Spritze 5900A und 20% Fluid von Spritze 5900B ei einem Durchsatz von 5 ml/s. Der Kolben 5520 und der Kolben 5520' des Injektors 5500 werden somit in gesteuerter Weise so vorbewegt, dass 40 ml Fluid aus der Spritze 5900A und 10 ml Fluid aus der Spritze 5900B gleichzeitig über einen Zeitraum von 10 Sekunden in eine einzige Injektionsstelle injiziert werden.
Im Fall einer gleichzeitigen Injektion zu verschiedenen Injektionsstellen (siehe 129B) können die Spritze 5900A und die Spritze 5900B zum Beispiel beide mit dem gleichen Injektionsfluid (zum Beispiel Kontrastmittel) gefüllt werden. Die Injektion von Kontrastmittel an zwei verschiedenen Stellen statt an einer einzigen Stelle kann zum Beispiel die Zufuhr einer erwünschten Kontrastmittelmenge zu einem relevanten Bereich bei einem niedrigeren Durchsatz und einem niedrigeren Druck an jeder Stelle ermöglichen, als bei Injektion in eine einzige Stelle möglich wäre. Zum Beispiel kann die Hälfte des Kontrastmittels, dessen Zufuhr zum Herzen eines Patienten P erwünscht ist, in eine Vene an jedem der Arme des Patienten P (siehe 129B) statt der Injektion der gesamten Menge in eine einzige Injektionsstelle an einem Arm des Patienten P injiziert werden. Die niedrigeren Durchsätze und Drücke, die durch die gleichzeitige Injektion in mehrere Stellen ermöglicht werden, können zum Beispiel das Risiko eines Gefäßschadens oder von Extravasation verringern.
Nach dem Festlegen der verschiedenen Protokolle an dem Steuerraumgerät in einem der vorstehenden Injektionsmodi betritt der Bediener für letzte Vorbereitungen des Injektors 5500 und/oder letzte Vorbereitungen des Patienten typischerweise den Scanraum. In der Ausführungsform von 129A und 129B ist das Scanraumgerät Teil des Injektorkopfs 5500 oder ist in diesem integriert, wobei eine Steuerung/Anzeige GUI oder Schnittstelle 6100 an einer oberen Seite des Injektors 5500 positioniert ist. Das Integrieren des Scanraumgeräts in den Injektorkopf 5500 kann zum Beispiel verglichen mit einem separaten Steuergerät den Platzbedarf in dem Scanraum verringern.
Die Steuerraumschnittstelle 6000 umfasst vorzugsweise eine Protokollsperrfunktion 6010, die zum Beispiel ein Schalter, ein Mikroschalter oder eine berührungsempfindliche Bildschirmfläche sein kann, die durch den Bediener zum ”sperren” des Protokolls aktiviert wird. Anschließend deaktiviert das Bearbeiten des Injektionsprotokolls vorzugsweise die Sperre der Protokollfunktion 6010. Alternativ kann eine Aktivierung der Protokollsperre 6010 das Bearbeiten des festgelegten Protokolls verhindern, bis die Protokollsperre 6010 deaktiviert wird. Das Aktivieren und Deaktivieren der Protokollsperre 6010 ändert bevorzugt den Zustand (aktiviert bzw. deaktiviert zum Beispiel) einer Anzeige (zum Beispiel eines Lichts) 6110 auf der Schnittstelle 6100. Bei Aktivierung gewährleistet die Anzeige 6110 dem Bediener, dass niemand die festgelegten Protokolle geändert hat, während der Bediener sich im Scanraum befindet. Diesbezüglich ist das Bearbeiten des festgelegten Protokolls einer Deaktivierung der Protokollsperre 6010 zugeordnet, und das Deaktivieren der Protokollsperre 6010 führt zu einer Zustandsänderung (zum Beispiel Deaktivierung) der Anzeige 6110. Die Protokollsperre kann zum Beispiel eine weitere Protokollbearbeitung sperren und kann für zusätzliche Sicherstellung, dass keine unerwünschten Protokolländerungen eingegeben werden, passwortgeschützt sein.
Nach Verbindung der leeren Spritzen 5900A und 5900B mit dem Injektor 5500 werden die Konfigurationen der Spritzen 5900A und 5900B vorzugsweise wie vorstehend beschrieben erfasst. Nachdem Auto Andocken oder Auto Greifen sowie Auto Vorbewegen vorzugsweise wie vorstehend beschrieben abläuft, ist das Injektorsystem für das Füllen von leeren Spritzen 5900A und 5900B bereit. In der Ausführungsform von 129A und 129B stehen die Spritzen 5900A und 5900B mit Quellen oder Behältern von Injektionsfluid 6200 bzw. 6300 in Fluidverbindung. Die Quelle 6200 kann zum Beispiel ein Behälter für Kontrastmittel sein, während die Quelle 6300 ein Behälter für Spül- oder Verdünnungsfluid wie Kochsalzlösung sein kann. Ein Ventilsystem, das zum Beispiel Rückschlagventile 6210 und 6310 umfassen kann, kann vorgesehen sein, um den Fluidstrom zu steuern, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, und eine Kreuzkontamination zwischen Patienten zu verhindern, wenn zum Beispiel die Quellen 6200 und/oder 6300 mit mehreren Patienten verwendet werden.
Auto Laden und/oder Auto Primen kann bei dem vorstehend beschriebenen Festlegen von Protokollen automatisch beginnen. Alternativ kann Auto Laden zumindest teilweise manuell durch den Bediener mittels Aktivierung eines Auto-Last-Schalters 6120 sowie von Füllschaltern oder -tasten 6122 und 6124 für jede der Spritzen 5900A bzw. 5900B an der Scanraumgerätschnittstelle 6100 ausgelöst werden. Eine Anzeigefläche 6130 der Schnittstelle 6100 kann zum Beispiel eine numerische Anzeige sowie eine graphische Anzeige der Fluidmenge in jeder der Spritzen 5900A und 5900B umfassen. Es können verschiedene Farben genutzt werden, um die verschiedenen Spritzen und die verschiedenen Fluide darin anzugeben.
In dem Beispiel der gleichzeitigen Injektion von 50 ml einer Mischung aus 80% Kontrastmittel aus der Spritze 5900A und 20% Kochsalzlösung aus der Spritze 5900B in eine einzige Injektionsstelle werden die Schritte des Auto Ladens, des Auto Primens und der Injektion in Verbindung mit 128D bis 128J beschrieben. In 128D und 128E zeigen die Anzeigefläche 6130 sowie die Anzeigefläche 6030 der Steuergerätschnittstelle 6000 an, dass Auto Laden noch nicht ausgelöst wurde. Die Spritzen 5900A und 5900B werden jeweils als leer (0 ml Volumen) angezeigt. 128F veranschaulicht die Anzeigefläche 6130 nach Aktivierung des Auto-Laden-Schalters. Der numerische Abschnitt der Anzeige zeigt an, dass 14 ml Kochsalzlösung in die Spritze 5900B geladen werden, während 41 ml Kontrastmittel in die Spritze 5900 geladen werden. Für den in dem Beispiel von 128D bis 128J verwendeten Schlauchsatz sind 4 ml Kochsalzlösung und 1 ml Kontrastmittel erforderlich, um den Schlauch zu Primen. Bei Bestätigung/Annahme der Füllvolumina aktiviert der Bediener jeden der Füllschalter oder -tasten 6122 und 6124, um das Laden von Kontrastmittel und Kochsalzlösung in die Spritzen 5900A bzw. 5900B zu beginnen. Bei Beendigung des Ladens sieht die Anzeigefläche 6130 wie in 128G veranschaulicht aus. Bei Aktivieren eines Auto-Primen-Schalters oder Taste 6140 wird 1 ml Kontrastmittel von der Spritze 5900A injiziert und von der Spritze 5900B werden 4 ml Kochsalzlösung injiziert, um den Fluidweg und den Schlauchsatz zu Primen. Nun kann der Schlauch mit einem Patientenkatheter verbunden werden. Die Anzeige 6130 sieht nun wie in 128H veranschaulicht aus, wobei das Vorhandensein von 40 ml Kontrastmittel in der Spritze 5900A und das Vorhandensein von 10 ml Kochsalzlösung in der Spritze 5900B angezeigt werden.
Die Spritzen 5900A und 5900B sind nun in einem Zustand zum Beginnen der Injektion. Der Injektor 5500 erfordert vorzugsweise vom Bediener das Ausführen einer Prüfung auf Luft in dem Fluidweg, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Diesbezüglich kann das Injektorsystem eine Injektion verhindern, bis eine Taste oder ein Schalter 6150 zur Bestätigung der Prüfung auf Luft an der Scanraumgerätschnittstelle 6100 aktiviert wird. Nach dem Rüsten des Injektors 5500 durch zum Beispiel Aktivieren eines Rüstschalters oder einer Rüsttaste an der Schnittstelle 6000 oder eines ähnlichen Rüstschalters oder einer ähnlichen Rüsttaste 6150 an der Schnittstelle 6100 kann die Injektion ausgelöst werden. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann das Rüsten des Injektors eine Reihe von Selbsttests oder internen Tests und Zustandsprüfungen auslösen, um sicherzustellen, dass der Injektor 5500 injektionsbereit ist.
128I veranschaulicht den Zustand der Anzeigefläche 6130 in der Mitte des Injektionsvorgangs, während 128J den Zustand der Anzeigefläche 6130 bei Beenden des Injektionsvorgangs veranschaulicht. Die graphische Darstellung und die numerischen Daten der Anzeigefläche 6130 können auch in einer ähnlichen Anzeigefläche 6030 der Schnittstelle 6000 wiedergegeben werden. Wie in dem typischen Beispiel von 128D bis 128J ersichtlich ist, sieht das Injektorsystem der vorliegenden Erfindung einen breiten Bereich von injizierten Kontrastmittel- und anderen Fluidkonzentrationen vor, die während der Injektion durch geeignetes Laden der Spritzen 5900A und 5900B mit jeweiligen Fluiden und geeignete Steuerung der gleichzeitigen Injektion derselben in eine einzige Stelle angepasst werden. Zudem kann die Konzentration von Kontrastmittel und anderen Fluiden während eines Injektionsvorgangs einfach variiert, angepasst oder geändert werden, wenn dies für einen bestimmten Vorgang erwünscht ist.
Die vorstehende Beschreibung und die Begleitzeichnungen legen die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zum vorliegenden Zeitpunkt dar. Für den Fachmann sind im Hinblick auf die vorstehenden Lehren natürlich verschiedene Abwandlungen, Hinzufügungen und alternative Auslegungen naheliegend, ohne vom Schutzumfang der offenbarten Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die vorstehend beschriebenen jeweiligen Passverbindungs- und Lösemechanismen an den Injektoren und Spritzen vertauscht werden. Der Schutzumfang der Erfindung wird eher durch die folgenden Ansprüche als durch die vorstehende Beschreibung aufgezeigt. Alle Änderungen und Abänderungen, die in den Sinn und Bereich der Gleichwertigkeit der Ansprüche fallen, sind in ihren Schutzumfang aufzunehmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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WO 98/20920 [0347]
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US 6339718 [0469]

Claims

Spritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren nach innen ragenden Flansche mehrere Flansche umfassen.

Spritze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Flansche entlang eines Abschnitts der Innenfläche der Wand beabstandet sind.

Spritze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Flansche entlang der Innenfläche der Wand gleichmäßig beabstandet sind.

Spritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der Wand einen Halterungsabsatz ausbildet, der entlang einer Länge derselben ausgebildet ist.

Spritze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungsabsatz entlang einer axialen Länge der Wand ausgebildet ist.

Spritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper und die Stößelwand im Wesentlichen zylindrisch sind und der eine oder die mehreren nach innen ragenden Flansche mehrere Flansche umfassen.

Spritze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren nach innen ragenden Flansche sich in Längsrichtung entlang eines Abschnitts der Innenfläche der Stößelwand erstrecken.

Spritze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren nach innen ragenden Flansche entlang eines Abschnitts der Innenfläche der Wand radial beabstandet sind.

Spritze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der Wand einen Halterungsabsatz ausbildet, der entlang eines Umfangs derselben ausgebildet ist.

Spritze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche der Wand einen Halterungsabsatz festlegt, der entlang einer axialen Ebene derselben ausgebildet ist, und die mehreren nach innen ragenden Flansche entlang der Innenfläche der Wand radial beabstandet sind und sich in einer Längsrichtung proximal zu dem Halterungsabsatz erstrecken.

Spritze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Flansche entlang der Wand gleichmäßig beabstandet sind.

Fluidinjektionssystem, welches umfasst: einen Injektor mit: einem Gehäuse; und einem Antriebselement, das zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Antriebselement mindestens ein Halterungselement und ein oder mehrere nach außen abstehende Flanschelemente umfasst; und eine Spritze, welche umfasst: einen Körper; und einen Stößel, der beweglich in dem Körper angeordnet ist, wobei der Stößel eine Wand mit einer Innenfläche, die einen Halterungsabsatz ausbildet, und einem oder mehrere nach innen ragenden Flanschen, die auf der Innenfläche der Wand angeordnet sind, umfasst; wobei das mindestens eine Halterungselement an dem Antriebselement des Injektors ausgelegt, um mit dem Halterungsabsatz an der Stößelwand zu greifen, um es dem Antriebselement zu ermöglichen, den Stößel mit dem Körper der Spritze zurückzuziehen; wobei der eine oder die mehreren nach innen ragenden Flansche an der Stößelwand ausgelegt sind, um den einen oder die mehreren nach außen abstehenden Flanschelemente an dem Antriebselement zu greifen, wenn der Spritzenkörper um seine Längsachse gedreht wird, wobei der eine oder die mehreren nach außen abstehenden Flanschelemente dazu dienen, das mindestens eine Halterungselement an dem Antriebselement zu veranlassen, bei Drehung des Spritzenkörpers den Halterungsabsatz an der Stößelwand zu lösen.

Fluidinjektionssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren nach innen ragenden Flansche mehrere Flansche umfassen.

Fluidinjektionssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Flansche entlang eines Abschnitts der Innenfläche der Wand beabstandet sind.

Fluidinjektionssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Flansche entlang der Innenfläche der Wand gleichmäßig beabstandet sind.

Fluidinjektionssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungsabsatz entlang einer axialen Länge der Wand ausgebildet ist.

Fluidinjektionssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper und die Stößelwand im Wesentlichen zylindrisch sind und der eine oder mehr nach innen ragenden Flansche mehrere Flansche umfassen.