JP4944616B2 - シリンジ、シリンジインターフェイス及び医療用インジェクタについて用いられるシリンジプランジャ - Google Patents

シリンジ、シリンジインターフェイス及び医療用インジェクタについて用いられるシリンジプランジャ Download PDF

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Description

関連出願
本願は、以下の１又は２以上の米国特許又は米国特許出願に開示され、請求した事項を含む。それらは、２００１年２月５日出願の米国特許第6,652,489号、２００２年５月３０日出願の米国特許出願第10/159,592号、１９９９年１１月２４日出願の米国特許出願第09/448,835号、２００２年６月１９日出願の米国特許出願第10/174,631号、２００３年７月１４日出願の米国特許出願第10/619,137号、２００３年９月２３日出願の米国特許出願第10/668,643号、２００３年９月２３日出願の米国特許出願第10/668,673号、２００３年９月２３日出願の米国特許出願第10/669,144号、２００３年９月２３日出願の米国特許出願第10/669,148号、２００３年９月２３日出願の米国特許出願第10/670,154号、２００３年３月１０日出願の米国特許出願第10/380,188号、２００１年１月１８日出願の米国特許出願第09/765,498号、及び２００３年６月２５日出願の米国特許出願第10/606,1573号である。
発明の背景
本発明は、医療用インジェクタ、及びシリンジ、シリンジインターフェイス、シリンジアダプタ、及び医療用インジェクタについて用いられるシリンジプランジャに関する。特に、本発明は、フロントローディング医療用インジェクタ、及び新規性がある又は既存の医療用インジェクタに用いられるシリンジ、シリンジインターフェイス、シリンジプランジャ及びアダプタに関し、特殊な構造のシリンジが解除可能機構によって、インジェクタに取り付けられ、又はインジェクタから取り外される。
患者に造影剤を注入して生物学的構造を画像化する医療用インジェクタとシリンジは公知である。例えば、本願と同じ譲渡人に譲渡され、発明者がＤ.Ｍ.レイリー他で発明の名称が”血管造影インジェクタ及びそれとともに用いる血管造影シリンジ”である１９８７年７月７日に発行された米国特許第4,677,980号は、血管造影インジェクタ装置を開示している。装置は動物の血管システムに造影剤を注入するように設計され、シリンジはインジェクタの圧力ジャケット内に後方から装填される。特に、装置は回転可能なターレットを具え、該ターレットは一対の圧力ジャケットを取り付けて回転可能であって、シリンジが内部に後方から装填された一方の圧力ジャケットが注入位置にあるときに、他方の圧力ジャケットは関係するシリンジが後方から装填可能な位置にある。続いて、第１のシリンジからの造影剤注入が終了すると、ターレットは回転して第１のシリンジをアンローディング−ローディング位置に動かし、第２の圧力ジャケット及びシリンジは共に、注入位置に動かされる。
米国特許第4,677,980号に開示された装置では、血管造影インジェクタの駆動部材は、解除可能機構によってシリンジプランジャの移行路に沿ったあらゆる点にて、シリンジのプランジャに対して駆動可能に接続され、又は取り外される。しかし、解除可能機構を正確に動作させるには、シリンジプランジャは正確に向けられて、インジェクタピストンと係合しなければならない。更に、シリンジをインジェクタへローディング中に、シリンジは正確に夫々の圧力ジャケット中にて合わされて、シリンジプランジャとインジェクタピストンが互いに接続し、取り外されることができるようにしなければならない。
米国特許第4,677,980号よりも改善された器具が、本願と同じ譲渡人に譲渡され、発明者がＤ.Ｍ.レイリー他で発明の名称が”フロントローディングインジェクタ及びそれとともに用いるシリンジ”である１９９５年１月２４日に発行された米国特許第5,383,858号に開示されている。米国特許第5,383,858号に開示された器具に於いては、少なくとも一実施例に於いて、シリンジは圧力ジャケットがないインジェクタにフロントローディングされ、米国特許第4,677,980号のインジェクタ器具の欠点の１つを克服している。
米国特許第5,383,858号に開示されたインジェクタは、インジェクタに対してシリンジを取り付け及び取り外す第１の解除可能機構を有している。更に、器具はシリンジプランジャに対してインジェクタピストンを係合させ、取り外す第２の解除可能機構を有する。シリンジを回転させると、シリンジはインジェクタに対して、取り付けられ又は取り外され、同時にプランジャはピストンに対して、取り付けられ又は取り外される。開示された構造では、シリンジはインジェクタに特定の向きに取り付けられることが要求され、シリンジはインジェクタに解除可能に係合し、同時にプランジャはピストンに解除可能に係合する。更に、米国特許第4,677,980号に開示されたシリンジと同様に、組み立て時にはシリンジプランジャはシリンジ内にて正確に向けられなければならない。
他のインジェクタ器具が、発明者がＣ.ニアー他で発明の名称が”動物に流体を注入する器具及びそれに用いるフロントローディング可能な使い捨てシリンジ”である１９９４年４月５日に発行された米国特許第5,300,031号に開示されている。米国特許第5,300,031号は、圧力ジャケット付きインジェクタの種々の実施例を開示し、実施例にてシリンジは圧力ジャケットの前端部に設けられた開口を通ってインジェクタの圧力ジャケット内にローディングされ、及び圧力ジャケットから取り外される。シリンジを圧力ジャケット内に保持すべく、例えば、注入動作時にシリンジの前端部は、圧力ジャケットの前端部にロックされる。シリンジを圧力ジャケットに正確に取り付けるには、シリンジは圧力ジャケット中にある向きで挿入するだけでよい。
上記の各例に於いて、シリンジは特定の向きにてインジェクタに接続されて、適切なシリンジの取付けを確実にしなければならない。医療的な画像手順時にシリンジが適切に作動することを確実にする為に、適切な配置が要求される。しかし、求められる動作は、シリンジの素早い取付け及び交換の邪魔になる。また、向きが要求されることは、組み立て製造コスト及びシリンジの複雑さを増加させている。
従って、上記のインジェクタ及びシリンジ器具が効率的であることが証明された一方、より簡単な医療用インジェクタを求めるニーズが生じた。特に、ローディング動作を更に容易にすべく、シリンジ及び／又はシリンジプランジャを特定の向きに向けることなく、インジェクタに容易に接続され得るシリンジに対するニーズが生じた。更に、シリンジ要素の組立を容易にすべく、バレル又はシリンジの基端部に対して特定の向きに向ける必要がないプランジャを具えたシリンジを求めるニーズが生じた。更に尚、注入手順に対して、インジェクタを用意するのに要求される時間を最小にすべく、自動化特性及び／又は改善された制御特性を具えたインジェクタに対するニーズが生じた。
発明の要約
本発明は、一層簡単なインジェクタ及びシリンジシステムを求めて生じたニーズに対処する医療用インジェクタ、シリンジインターフェイス、シリンジアダプタ、シリンジプランジャ及びそれらとともに用いるシリンジを提供する。特に、一態様にて本発明は、シリンジインターフェイスとそれに係合するシリンジを提供し、シリンジが容易に簡単に且つしっかりと医療用インジェクタに取り付けられる。シリンジは、インジェクタに接続される前は、特定の方向に向けられる必要はない。更に、プランジャは、シリンジのバレルに対して何ら特別な方法で向けられる必要はない。シリンジとプランジャの両方は、解除機構を具え、シリンジはインジェクタに素早く取り付けられ、インジェクタから素早く外されて新たなシリンジと交換される。
これらの目的を達成すべく、本発明はインジェクタに係合するシリンジを提供する。好ましい実施例に於いて、シリンジは本体と、該本体内に移動可能に配備されたプランジャを有する。プランジャは、内面と外面を有する壁と、壁の内面上に配備された内向きに突出した１又は２以上のフランジを具える。
更に、流体注入システムは、インジェクタとシリンジを有する。インジェクタは、ハウジング、及び少なくとも一部がハウジング内に配備された駆動部材を有する。駆動部材は少なくとも1つの保持部材、及び１又は２以上の外向きに延びるフランジ部材を含む。
シリンジは本体、及び本体内に移動可能に配置されたプランジャを含む。プランジャは、保持肩を形成する内面を有する壁、壁の内面に配備された１又は２以上の内向きに突出したフランジを有する。インジェクタの駆動部材上の少なくとも１つの保持部材は、プランジャ壁の保持肩に係合するように構成され、駆動部材がシリンジ本体に対してプランジャを引くことができるのが好ましい。
更に、プランジャ壁上の１又は２以上の内向きに突出したフランジは、シリンジ本体がその長軸の周りを回転するときに、駆動部材上の外向きに延びる１又は２以上のフランジ部材と係合するように構成されている。外向きに延びた１又は２以上のフランジ部材は、シリンジ本体を回すことによって、駆動部材上の少なくとも１つの保持部材がプランジャ壁上の保持肩と外れるように動作することができる。
他の好ましい実施例に於いて、シリンジは、流体を放出するように構成されたシリンジ前端部とインジェクタと係合するように構成されたシリンジ後端部を有するシリンジ本体を具える。プランジャ又はプランジャカバーは、シリンジ本体内で軸方向に往復動可能である。フランジ部材が、シリンジ後端部に配備される。
フランジは、インジェクタハウジング上の接続機構内の可撓性リング、又はインジェクタハウジングに接続されたアダプタと係合するように構成されている。フランジと可撓性リングの組み合わせにより、シリンジがインジェクタに係合し、そしてシリンジがインジェクタから外される。更に、シリンジは、可撓性リングに係合してシリンジを該リングから外す１又は２以上の部材を具える。
他の実施例に於いて、フランジ部材がシリンジ前端部に配備されて、可撓性リングはインジェクタに接続された圧力ジャケットの前端部に配備され得る。
他の実施例に於いて、シリンジは流体を放出するように構成されたシリンジ前端部とインジェクタと係合するように構成されたシリンジ後端部とを有するシリンジ本体を具える。プランジャ又はプランジャカバーはシリンジ本体内で軸方向に往復動可能である。
少なくとも１つのタブ、即ちフランジ部材(弾性であり得る)がシリンジ後端部に配備される。シリンジがインジェクタに係合したときに、少なくとも１つのタブ、即ちフランジが、インジェクタ上の壁部と係合し、又はインジェクタに接続されたシリンジインターフェイス、或いはアダプタに係合するように構成される。少なくとも１つのタブ、即ちフランジが、シリンジをインジェクタに係合させ、及びインジェクタからシリンジを取り外す為に提供される。
他の実施例に於いて、シリンジは、流体を放出するように構成されたシリンジ前端部とインジェクタと係合するように構成されたシリンジ後端部を有するシリンジ本体を具える。プランジャはシリンジ本体内で軸方向に往復動可能である。シリンジは、シリンジがインジェクタに係合したときに、インジェクタの壁部、シリンジインターフェイス、又はインジェクタに接続されたアダプタに係合するように構成された少なくとも２つの弾性タブを有する。少なくとも１つのタブが、シリンジをインジェクタに係合させ、及びインジェクタからシリンジを取り外す為に提供される。
他の実施例に於いて、シリンジは、シリンジがインジェクタに係合したときに、インジェクタの壁部に係合するように構成された少なくとも２つの弾性タブを有する。他の実施例に於いて、シリンジは基端部の周りに配置された２つ以上のタブを有し、シリンジはインジェクタにしっかりと係合する。
本発明は更に、シリンジとインジェクタを結合するインジェクタシステムを提供する。シリンジは上記と同じ構成を有する。インジェクタは、シリンジの後端部を受け入れるように構成されたインターフェイスを有する。好ましい実施例に於いて、インジェクタのインターフェイスは、シリンジ上に配備されたフランジ部材と係合する可撓性リングを有する。他の実施例に於いて、可撓性リングはインジェクタに接続された圧力ジャケットの前端部に配備され、フランジ部材はシリンジの前端部に配備されて可撓性リングと係合する。
他の実施例に於いて、インジェクタはシリンジ後端部を受け入れるように構成された第１の直径を有する前端部を有する。インジェクタのインターフェイスはまた、第１の直径よりも大きな第２の直径を有する後端部、及び前端部と後端部間に配備されて前端部と後端部を繋ぐ出っ張りを有する。シリンジ上の少なくとも１つのタブは、シリンジがインジェクタに係合したときに、出っ張りと弾性係合するように構成される。インジェクタのインターフェイスは更に、インターフェイス内の壁に隣接した後端部内を往復動するカラーを有して、該カラーは少なくとも１つのタブを内向きに駆動するように構成されて、該少なくとも１つのタブを出っ張りから外し、それによってシリンジをインジェクタから外すことを可能にする。
本発明は更に、インジェクタピストン、シリンジプランジャアセンブリ、及び結合されたピストン／プランジャアセンブリを提供する。好ましい実施例に於いて、シリンジプランジャアセンブリはシリンジ内に配備されたプランジャカバー、及び連繋するプランジャカバー支持リングを有する。他の実施例に於いて、シリンジプランジャアセンブリはシリンジ内に配備されたプランジャカバーのみを有する。インジェクタピストンはプランジャカバーの形状と合うように形作られるのが好ましい。更に、インジェクタピストンは、軸方向前進時に、シリンジプランジャカバーと実際に接続することなく、シリンジプランジャカバーを押すように構成されるのが好ましい。しかし、プランジャの引き込み時、インジェクタピストンは、プランジャ又はプランジャカバーと係合して接続するように構成される。
一実施例に於いて、ピストン／プランジャアセンブリは、インジェクタに連繋したピストン、ピストンを囲むピストンスリーブ、ピストンスリーブの一端部に接続されその中をピストンが延びる開口を形成したたカラー、内部空間を形成したプランジャキャップ、プランジャキャップの内部空間内のピストン端部に配備されたグリッパ拡張部、プランジャキャップの側部を通る複数のスロット、スロットを通って配備されグリッパ拡張部に係合可能な複数の把持部、及びピストンスリーブと接触する付勢部材を有する。ピストンの一方向への動作時に、付勢部材はピストンスリーブの動作を付勢して同じ向きの動作に制約し、グリッパ拡張部はプランジャキャップのスロットを通って複数の把持部を押し、シリンジ内のプランジャ又はゴムカバーと係合させる。
他の実施例に於いて、プランジャとピストンは、電子機械的又は電子磁気的に繋がるように接続されるように構成され得る。
更に、上記の実施例に従って、本発明はシリンジを受け入れるアダプタを提供する。アダプタはインジェクタに係合し、インジェクタとシリンジ間に配備される。アダプタはシリンジと係合するように構成されたアダプタ前端部を有する。一実施例に於いて、アダプタ後端部は、インジェクタと係合するように構成された少なくとも１つの弾性タブを有する。
本発明は更に、アダプタアセンブリを提供する。アダプタアセンブリは、アダプタと、該アダプタに用いるシリンジを有する。好ましい実施例に於いて、アダプタはインジェクタの可撓性リングと係合するように構成されたフランジ部材を具えたアダプタ後端部を有する。本実施例に於いて、アダプタによって、本発明に従って設計されたインジェクタが従来のシリンジを受け入れることができる。
他の実施例に於いて、アダプタは現行のインジェクタ(米国特許第4,677,980号、5,383,858号、5,300,031号に開示されたインジェクタのようなものであり、これらの内容は引用を持って本願への記載加入とする)と結合することができる機構を有する後端部、及び本発明に従って設計されたシリンジと結合することができる可撓性リング、又は出っ張り即ち肩部材を有する前端部を具える。本実施例に於いて、アダプタによって従来又は現行のインジェクタが、本発明に従って設計されたシリンジを受け入れることができる。
更に、本発明は、本発明のフロントローディングシリンジ及びアダプタ及び／又は現行のシリンジを、本発明のフロントローディングインジェクタ及び／又は現行のインジェクタに係合させ又は取り付ける方法を提供する。
更に、本発明は注入手順への準備を容易にする所定の自動化機能を有するインジェクタ及びインジェクタシステムを提供する。
本発明は、従来技術に比して多くの利点を提供する。例えば、本発明はインジェクタに取り付けるのにインジェクタに合わせられ、及び／又は向けられる必要がないシリンジを提供する。更に本発明は、プランジャとシリンジとを半径方向又は軸方向の何れかに合わせる必要がないシリンジを提供する。
更に、本発明のピストンは、プランジャと永久には係合しないように設計され得る。そのように設計されることで、注入動作時にはプランジャは当初、押し子として作用する。例えば、プランジャが引き込まれてシリンジ内に流体を吸引するときのみ、係合機構が作動して、ピストンはプランジャに接続する。この構成により、シリンジがインジェクタシステムから外されたとき、プランジャは任意の位置に残される。
本発明の他の態様に於いて、ハウジングと、少なくとも１つの駆動部材を備えたインジェクタを提供するものであって、該駆動部材は少なくとも一部がハウジング内に配備され、インジェクタ上に取り付けられたシリンジのプランジャと係合するように作動可能である。インジェクタは更に、ハウジングに連繋した少なくとも１つのシリンジ保持機構を具え、該シリンジ保持機構はシリンジ及び駆動部材の前端部に位置してシリンジプランジャとの接触を感知する第１の感知ピンに解除可能に係合するように構成されている。
例えば、第１の感知ピンは前に延びた位置に付勢され、駆動部材の前進時にシリンジプランジャと接触したときに、後方に動かされてセンサと衝突することができる。
インジェクタは更に、シリンジ又はシリンジアダプタが保持機構に取り付けられたときに感知する、感知システムを有する。感知システムは更にシリンジの構成を感知する。
一実施例に於いて、シリンジが保持部材に接続してシリンジプランジャと係合するときに(例えば、シリンジを保持機構に接続するときに)、駆動部材は自動的に前進する。駆動部材の前進は、シリンジプランジャと係合するときであるが、プランジャが前進する前に停止するのが好ましい。
インジェクタは更に、少なくとも一部がハウジング内に配備され、第２のシリンジのプランジャに係合するように作動可能な第２の駆動部材を有する。本実施例に於いて、インジェクタはまた、ハウジングに連繋して第２のシリンジに解除可能に係合するように構成された第２のシリンジ保持機構を有する。第２の感知ピンが第２の駆動部材の前端部に位置して、第２のシリンジプランジャの接触を感知するのが好ましい。
インジェクタはまた、第１のシリンジに流体接続した第１の注入流体の源、及び第２のシリンジに流体接続した第２の注入流体の源を有する。
インジェクタはまた、注入手順が生じるスキャン室の外側に位置する第１の制御ユニット、及びスキャン室の内側に位置する第２の制御ユニットを有する。例えば、注入手順制御用の注入プロトコルは、第１の制御ユニットに入力され得る。第１の制御ユニットは、作業者が一旦注入プロトコルを設定することによって作動するプロトコル編集ロック機能を有する。プロトコル編集ロック機能の作動後に、注入プロトコルを変更すれば、ロック機能の解除に繋がることが好ましい。第２の制御ユニットはロック機能の状態(例えば、駆動又は非駆動)の表示器を有するのが好ましい。一般に、第２の制御ユニットは、第１の制御ユニットが変更された状態で、注入プロトコルが設定されたか否かの表示器を有するのが好ましい。
一実施例に於いて、インジェクタは、単一の注入箇所に於いて第１の流体が第１のシリンジから注入され、第２の流体が同時に第２のシリンジから注入される動作モードを有する。インジェクタは、３つの動作モードを有するのが好ましく、それは(１)単一の注入箇所に対して、第１の流体が第１のシリンジから注入され、第２の流体が第２のシリンジから連続的に注入される。(２)単一の注入箇所に対して、第１の流体が第１のシリンジから注入され、第２の流体が第２のシリンジから同時に注入される。(３)２つの異なる注入箇所に、第１の流体が第１のシリンジから注入され、第２の流体が第２のシリンジから同時に注入される。
他の態様に於いて、本発明は、患者の対象領域へ流体を注入する方法を提供する。方法は、以下の工程を有するのが好ましい(１)対象領域に第１の流体を搬送するのに適した、患者の第１の注入箇所に第１の流体を注入する工程(２)対象領域に第２の流体を搬送するのに適した患者の第２の注入箇所に第２の流体を注入する工程。第１の流体と第２の流体は同じである。例えば、第１の流体と第２の流体は医療的スキャン手順に於いて画像を強調するのに適した造影剤であり得る。
更なる態様に於いて、本発明は、ハウジングと、少なくとも一部がハウジング内に配備され、シリンジのプランジャと係合するように作動可能な少なくとも１つの駆動部材を備えたインジェクタを提供する。インジェクタは更に、ハウジングに連繋した少なくとも１つのシリンジ保持機構を具える。シリンジ保持機構はシリンジに解除可能に係合するように構成されている。インジェクタは更に、制御室内に位置する第１の制御ユニットを具える。第１の制御ユニットは、作業者が一旦注入プロトコルを設定することによって作動するプロトコル編集ロック機能を有する。プロトコル編集ロック機能の作動後に、注入プロトコルを変更すれば、ロック機能の解除に繋がることが好ましい(例えば、プロトコルを編集時に自動的に、又はプロトコルの編集前に手動で)。インジェクタは更に、スキャン室内に位置する第２の制御ユニットを具える。第２の制御ユニットは、ロック機能の状態を示す表示器を有する。
他の態様に於いて、本発明は、ハウジングと、少なくとも一部がハウジング内に配備された少なくとも１つの駆動部材を備えたインジェクタを提供する。駆動部材は、シリンジのプランジャと係合するように作動可能である。インジェクタは更に、ハウジングに連繋した少なくとも１つのシリンジ保持機構を具える。シリンジ保持機構はシリンジに解除可能に係合するように構成されているにのが好ましい。インジェクタはまた、制御室内に位置する第１の制御ユニットを具える。第１の制御ユニットは注入プロトコルの設定を可能にする。インジェクタは更に、スキャン室内に位置する第２の制御ユニットを具える。第２の制御ユニットは、第１の制御ユニットが変更された状態で、注入プロトコルが設定されたか否かの表示器を有する。
本発明は、添付の図面に関連して以下の詳細な記載より、その特性と付随した利点が、判り、理解されるだろう。
発明の詳細な説明
図１は、米国特許第5,383,858号に開示された、動物の血管システム内に流体造影剤を注入する一般的なタイプの注入器具(10)を開示している。注入器具(10)はフロントローディング構成である。図１の器具は、取付けアセンブリ(14)内にフロントローディングされることができるシリンジ(12)を用い、該取付けアセンブリ(14)は第１の解除可能機構(22)によってインジェクタ(20)のハウジング(18)の前壁(16)に連繋している。シリンジ(12)は、圧力ジャケット(図４及び図５について、以下により詳細に記載するように、シリンジはインジェクタにて圧力ジャケットとともに用いられ得るが)を用いることなく、注入動作を機能させることができる。この開示に矛盾しない範囲にて、本願の譲受人であるメドラッド社に譲渡された米国特許第5,383,858号の開示は、参照を持って本願への記載加入とする。
図１及び解除可能機構(22)に関して、取付けアセンブリ(14)には、シリンジ(12)の後端部を受ける略円筒状のインターフェイス(26)が配備されている。インターフェース(26)は円筒状か円錐状である環状の表面(28)を有する。図６及び図７に最も示されるように、環状の表面(28)は、タブ(30)によってシリンジ(12)の後端部に係合する端部の出っ張り(29)を有する。タブ(30)が出っ張り(29)に係合して、インジェクタ(20)にシリンジ(12)を固定するまで、シリンジ(12)は円筒状のインターフェース(26)に挿入される。
とりわけ、タブ(30)は、シリンジ(12)のまわりの出っ張り(29)に等しくシリンジ(12)の取付力を分配する。これは、使用中に圧力を受けてシリンジ(12)が撓む、即ち”楕円形”になっても、シリンジ(12)と出っ張り(29)の間の接続を維持するのに役立つ。
これにより、使用中圧力を受けてシリンジが楕円になるとうまく機能しない従来のフロントローディングシステムについての潜在的な欠点(shortfall)を克服する。
再び図１に戻り、シリンジ(12)は中間の円錐形の部分(36)によって相互に連結される長く延びた管状の主本体、即ちバレル(32)及び同軸の排出注入部(34)を有する。プランジャ(38)は、管状の本体(32)内にスライド可能に位置し、インジェクタハウジング(18)内のピストン(42)上の第２の解除可能機構(40)に接続可能である。以下により詳しく述べられるように、第２の解除可能機構(40)は、一部がプランジャ(38)により、一部がピストン(42)によって形成される。
ピストン(42)及びプランジャ(38)は協働して、所望量に、及び所望の速度でシリンジ(12)内に含まれていた流体を放出する。第２の解除可能機構(40)は、作動時にプランジャ(38)が軸方向に沿う何れかの向きの移動を容易にするように設計されている。第２の解除可能機構(40)はまた、プランジャ(38)が管状の本体(32)内のどこにあっても、ピストン(42)に対してプランジャ(38)を係合させ、又は解除するように設計されている。更にこの接続に於いて、プランジャ(38)をシリンジの管状の本体(32)内で往復動させる作動機構は、ピストン(42)、即ち往復動駆動部材を有する。駆動部材、即ちピストン(42)は往復動可能であるが、回転可能である必要はない。
図１について、シリンジ(32)は取付けアセンブリ(14)内のインターフェース(26)に挿入されて、取り付けられる。図６及び図７に最も良く示されるように、タブ(30)は最初に、タブ(30)が出っ張り(29)に係合して、シリンジ(12)を取付けアセンブリ(14)にしっかりと固定する環状面(28)を越えて移動する。
図２及び図７に最も示されるように、取付けアセンブリ(14)は更に前に突出する環状リング、即ちカラー(44)を含み、プランジャ(38)とピストン(42)の間の垂直な係合を確実にするように機能する。上記の如く、前に突出する環状リング、即ちカラー(44)はまた、シリンジ(32)上のフランジ(46)及び取付けアセンブリ(14)間のシールとして機能する。
弾力のある環状封止フランジ(46)は、シリンジ(12)の管状本体(32)を囲み、環状の表面(28)の幅に略等しいあらかじめ選ばれた距離を持ってタブ(30)の前に配置される。従って、封止フランジ(46)が環状リング(44)に係合するまで、シリンジ(12)が取付けアセンブリ(14)のインターフェース(26)に挿入されると、環状リング(44)及びフランジ(46)はシリンジ(12)と取付けアセンブリ(14)の間のシールを形成する。
前記の取付け配置は多くの利点を有する。シリンジ(12)の後部の周囲へタブ(30)を設けることにより、注入動作中のシリンジ(12)の揺れは最小となる。揺れを最小にする一方、タブ(30)によりまたシリンジ(12)はインターフェイス(26)内にて自由に回転することができる。
タブ(30)は、さらにシリンジ(12)がインジェクタ(20)から外れることを防ぐ。環状リング(44)とフランジ(46)間のシールによりまた、シリンジ(12)の排出端部(34)からこぼれた造影剤が、インジェクタハウジング(18)(図２に示すように)に流れることを防ぎ、且つ夫々の部分を過度に厳しい耐性に構築する必要をなくす。フランジ(46)と環状リング(44)の封止能力を高めるべく、適切なＯリング(図示せず)がその間に適切に配備される。
更に図１について、器具はまた、シリンジ(12)からシリンジ情報をインジェクタコントローラ(51)に送信するシステムを有する。シリンジ(12)にはタブ(30)の前部にて符号化装置(48)が配備されているが、フランジ(46)の後部には配備されていない。符号化装置(48)は当業者に知られているバーコード又はあらゆる適切な符号化装置であり得る。
取付けアセンブリ(14)にシリンジ(12)を取り付ける際に、タブ(30)が出っ張り(29)に係合した後に、シリンジ(12)が回転すると、センサ(50)が環状の表面(28)に配備されて符号化装置(48)を読む。その後、センサ(50)はインジェクタコントローラ(51)へ関連する信号を送信し、該コントローラは信号を解釈し、それに従ってシリンジ(20)の機能を修正する。
符号化装置(48)で符号化され得る情報の例は、シリンジ(12)の内容、ロット番号や日付及びツールキャビティ番号のような製造情報、推奨された造影剤の流速及び圧力及びローディング/注入手順を含む。
バーコードである符号化装置(48)の代わりとして、符号化装置(48)は機械にて読み出し可能な隆起した表面又は凹面を含み得る。隆起した表面又は凹面は、環状の表面(28)に取り付けられたシリンジセンサ(50)によって、バーコードを読むのと似ている方法で、読まれる。符号化装置(48)に加えて、機械的に判読可能な装置(例えば、シリンジ(12)又はプランジャ(38)上のスロット、孔又は突起)を用いて、取付けアセンブリ(14)上のスイッチに対して登録する。
或いは、インジェクタ(20)の情報回路に使用されるシリンジのタイプに関する情報を送るために、光学的に判読可能な装置(例えば、文字、ドット及び他の幾何学的図形)が用いられる。
図１に於いて、この実施例内でシリンジ(12)は圧力ジャケットなくして、用いられているので、強度及びシリンジ(12)の中身の視認性の点から、シリンジ(12)は透明なＰＥＴポリエステル材料から作られ得る。或いは、シリンジ(12)の壁は、ポリプロピレンから作られ、シリンジ(12)の管状本体(32)上に長手方向に間隔を置いた一連の環状リブを配備することにより強化される(この構成は米国特許第5,383,858号の図５に示される)。
米国特許第5,383,858号で述べられるように、管状本体(32)の長手方向に沿って等間隔に区切るように、リブを適切に離すことにより、リブはさらにシリンジ12内の造影剤の量を示す目的から、容積の段階的変化を測定するのに役立つ２重の機能を行なうことができます。
図１と図２に関して、シリンジ(12)の管状本体(32)には、さらにシリンジ(12)の液体の造影剤があるかないか容易に検出するための表示機構(52)が配備され得る。この実施例では、検出機構(52)は、シリンジ(12)上に一体に成形された複数のざら付きのあるドットを含み、シリンジが液体又は空気を含んでいるか否かを視覚的に示す。特に、空気を背景にして見ると、ドット(52)は楕円形に見える、しかし、空気とは異なる屈折率である液体の造影剤を背景にして見ると、ドット(52)は円形に見える。
表示機構(52)の詳細は、本願の譲受人であるメドラッド社に譲渡された米国特許第4,,452,251号に詳細に記述されている。本開示に矛盾しない程度で、米国特許第4,452,251号の内容は、引用を持って本願への記載加入とする。
図３は、シリンジ排出端部(34)の内部構成を示す。特に、排出端部(34)の後部(54)がテーパ付きの円錐形である一方、前部のコネクタ部(56)は略円筒状の構成であり、接続チューブを排出端部(34)に取り付けるべく、内部にネジ溝(58)が形成されている。さらに、径の小さな注入ノズル(60)がネジが切られた円筒状のコネクタ部(56)内に配置され、ノズル(60)はテーパ部と円筒部が交わる地点の隣で、排出端部(34)のテーパ付き後部(54)に一体成形される。
図４及び図５は、本発明の一実施例を示し、フロントローディングシリンジ(112)が圧力ジャケット(170)の前に取り付けられ、強い透明なプラスチックで形成されるのが好ましい。圧力ジャケット(170)は長く延びた筒状部材であり、圧力ジャケット(170)のフランジを取付けアセンブリ(124)のカラー内に嵌めることにより、ハウジング前壁(116)上の取付けアセンブリ(124)の後部に適切に取り付けられる。圧力ジャケット(170)はまた、シリンジ(112)を受け入れる前開口端部(172)をも有する。
本実施例に於いて、先端の出っ張り(175)を具えた環状の面(174)は、圧力ジャケット(170)の前端部(172)に隣接して配備されている。環状の面(174)は、図１及び図７に示す本実施例の環状の面(28)の構成に近似している。同様に、管状本体(132)が圧力ジャケット(170)に挿入されたときに、出っ張り(175)に係合するように、シリンジ(112)の管状本体(132)は、前端部に隣接した位置にタブ(180)を有する。
更に、シリンジ(112)の前端部にて、排出端部(134)の両側に、シリンジ(112)の取り扱いを容易にする一対の強化された環状のハンドル(162)が、排出端部(134)及びテーパ付き円錐状中間部(136)と一体に成形されている。他の態様に於いて、特に開示せず記載はしていないが、所望ならば、図１−図３及び図７に開示された本発明の実施例の種々の他の構成が、図４及び図５の実施例に組み入れられることが理解されるだろう。
使用時に、インジェクタ(120)のピストン(142)が図４に示す引き込み位置、又は図５に示す前進位置の何れにあっても、図４及び図５に示すシリンジ(112)が圧力ジャケット(170)に取り付けられる。例えば、図４に示すように、ピストン(142)が引き込み位置にある状態で、プランジャ(138)はシリンジ(112)の後端部に配備される。次にシリンジ(112)は、第２の解除可能機構(140)がプランジャ(138)に係合するまで、圧力ジャケット(170)の前端部の開口端部(172)に挿入される。
図５に於いて、ピストン(142)が前進位置にある状態で、シリンジ(112)の圧力ジャケット(170)への取付けは、プランジャ(138)がシリンジ(112)内で前進位置にある点以外は、図４に示すのと同様である。他の態様に於いて、シリンジ(112)の圧力ジャケット(170)への取付けは、図４について以前に記載したのと、略同じである。しかし、図５に示すように、シリンジプランジャ(138)とピストン(142)が前進位置にあることは、図４に示す後退位置にある構成に比して幾つかの利点がある。例えば、シリンジプランジャ(138)とピストン(142)が既に前進位置にあるから、シリンジ充填動作の準備の為に、シリンジ(112)から空気を吐出すべく、ピストン(142)を前に動かす必要がない。むしろ、プランジャ(138)及びピストン(142)は、シリンジ(112)内に流体を吸引すべく、直ぐに引き込まれることができる。同様に、注入動作が終了した後に、次の注入動作の準備に、プランジャ(138)及びピストン(142)を引き込まないことにより、更なる時間が節約される。
要約すれば、図１−図３に示す実施例内のシリンジ(12)のような注入シリンジがインジェクタハウジング(18)に容易に取り付けられ、及び／又はインジェクタハウジング(18)から容易に外される、新規性がある改善されたシステムが開示されてきた。この目的から、それによってシリンジ(12)がインジェクタハウジング(18)に取り付けられ、又はインジェクタハウジング(18)から取り外される第１の解除可能機構(22)、及びそれによってシリンジ(12)のプランジャ(38)がインジェクタ(20)のピストン(42)に駆動可能に接続され、又は取り外される第２の解除可能機構(40)が協働して、各々の接続と取り外しを同時及び／又は独立に生成している。他の利点は、プランジャ(38)が経路に沿うどの地点でも駆動状態又は非駆動状態にて設置されることができることであり、それによって、シリンジ(12)はピストン(42)を引き込む必要なく、又はピストン(42)を引き込む前に注入されるべき患者から先ずシリンジ(12)を取り外す必要なくして、インジェクタ(20)から取り外される。
本発明の他の望ましい特徴は、第１の解除可能機構(22)の構成であり、第１の解除可能機構にてシリンジ(12)はインジェクタハウジング(18)に確実に嵌合し、シリンジの揺れを最小限にし、注入動作時の外れを最小にする見地、及び過度の製造耐性の必要をなくす見地から有利である。インジェクタ(20)上のセンサ(50)と協働するシリンジ(12)上の符号化装置(48)はまた、インジェクタ(20)の”カスタムプログラミング”を提供する見地からも有利である。圧力ジャケットの除去はシリンジ(12)の中身をより見易くする見地、シリンジの中身に熱をより良く伝達する見地、及び例えば圧力ジャケットの引っ掻き又は造影剤による汚染により必要となる清掃及びメインテナンスを減じる見地からも望ましい。
圧力ジャケットの必要を除去する為に、シリンジ(12)はまた、比較的強く透明なプラスチックで作られ、又は環状の補強リブ(図示せず)が配備され、該補強リブは量の段階的変化として機能するように離れて置かれる。更に、シリンジ(12)内の空気の存在の検出は、シリンジの管状本体(32)内に成形されたドット(52)の形状である、図１及び図２の表示機構(52)によって容易になる。ドット(52)は、管状本体が空気又は液体の何れかを含むかにより、視覚的に楕円形又は環状の何れかに見える。シリンジ(12)の第１の解除可能機構(22)の一部として機能するのに加えて、シリンジの弾性環状フランジ(46)はまた、環状リング(44)と協働してシールを形成し、図２に示すように、造影剤がシリンジ(12)の注入端部からこぼれることを防ぎ、インジェクタ(20)内に流れることを防ぐ。図４及び図５に示す本発明の実施例は、インジェクタハウジングの前壁(116)に取り付けられた圧力ジャケット(170)のような圧力ジャケットを用いて、シリンジ充填及びシリンジ交換動作の時間節約を含む他の種々の利点が達成されるシステムを提供する。
図６は、タブ(30)が出っ張り(29)に引掛かるように、シリンジ(12)がインジェクタ(20)内に挿入された後の、シリンジ(12)の断面を示している。タブ(30)は好ましくは管状本体(32)の後端部を囲むリングを形成する略Ｖ字形の部材であるのが好ましい。或いは、１又は２以上のタブが、管状本体(32)の後端部の周りに離れて配備され得る。リング上の各タブは第１端部(62)及び第２端部(64)を有する(リング上のタブ(30)の拡大斜視図は図８に示される)。図８に示すように、シリンジ(12)がインジェクタ(20)のインターフェイス(26)に挿入されたときは、タブ(30)の第１端部(62)は出っ張り(29)に係合する。タブ(30)の第１端部(62)は管状本体(32)の周囲のギャップ(66)によって互いに離れ、タブ(30)の第１端部(62)は可撓性で容易に圧縮される。他方では、タブ(30)の第２端部(64)は管状本体(32)に取り付けられるリングを形成する。
従って、管状本体(32)の後端部を単に円筒状のインターフェイス(26)に挿入することにより、シリンジ(12)は容易にインジェクタ(20)に接続される。管状本体(32)を円筒状のインターフェース(26)内に挿入時に、第１のタブ(62)が出っ張り(29)を通過するまで、環状の面(28)は、タブ(30)の第１端部(62)を圧縮する。一旦、第１端部(62)が出っ張り(29)を通過すれば、それらは開くように跳ねて、出っ張り(29)に係合して、インターフェース(26)から管状本体(32)が外れることを防ぐ。ハウジング(20)からシリンジ(12)を外すのは、シリンジ(12)(一旦、円筒状のインターフェース26に挿入された)の後ろの箇所でインジェクタ(20)内に配置される、往復動カラー(68)によって可能になる。
往復動カラー(68)は、図７の矢印によって示されるように、前方及び後方の両方に移動することができる円筒状の部材であることが好ましい。注入動作時に、第１端部(62)と出っ張り(29)との係合を維持するように、往復動カラー(68)はタブ(30)の後ろで待機位置にある。
注入動作の終了時に、インターフェース(26)からシリンジ(12)を取り除くために、往復動カラー(68)は作動機構(図示せず)又は手動により出っ張り(29)の方へ前に押され、往復動カラー(68)は 第１端部(62)を圧縮し、出っ張り(29)の背後から容易に外に滑ることができる。その後、シリンジ(12)は、容易にインジェクタ(20)から取り除くことができる。
或いは、図３３内の矢印(1100)の方向に環状の面(28)を引き込むことにより、出っ張り(29)からタブ(30)を外してもよい。これをすべく、環状の面(28)は多くの部分(102)で作られており、それらの全てはシリンジ(32)を外すように引き込まれることができる。
図３４に示す別の代替実施例内で、内面(1104)の一部は、矢印(1106)によって示された方向に内部に移動されてタブ(30)を圧迫して、シリンジ(32)を出っ張り(29)から外す。これらの２つの構成の他の実施例は、当業者によって容易に理解されるであろう。
圧力ジャケット(170)(図４及び図５に示されるように)にシリンジ(112)が挿入される場合に於いて、タブ(180)はシリンジ(112)の前端部に向けて位置している以外は、タブ(30)と同じ機能を発揮する。実際に、管状本体(32)上のタブ(180)の位置以外は、本発明について、タブ(180)はタブ(30)と同じ構成と考えられる。タブ(180)が圧力ジャケット(170)の開口端部(172)を通って挿入されると、環状の面(174)はタブ(180)が出っ張り(175)を通過するまで、タブ(180)の第１端部(62)を圧迫する。シリンジ(112)は次に所定位置にしっかりと保持される。
圧力ジャケット(170)からシリンジ(112)を取り除くことが必要になる場合、往復動カラー(68)は圧力ジャケット(170)(より詳細に以下に記述されているように)内にて前に延び、第１端部がもはや出っ張り(174)に係合しないように、第１端部(62)を圧縮する。その後、シリンジ(112)は圧力ジャケット(170)から取り外すことができる。
しかしながら、タブ(30)(180)は、図１及び図４−図８に示されるような、Ｖ字形の外観を持つ必要はない。図９に示されるように、ｂ字形の外観を有するタブ(30)である第２の実施例が考えられる。タブ(30)がｂ字形の外観を有する場合、それらはシリンジ(412)の端部と一体に形成され得る。タブ(30)は、ｂ字形の外観を有する場合、第２端部(72)から外向きに延びる、球状の第１端部(70)を有し、それは、ギャップ(71)(図１４及び図１５に最も良く示されるように)だけ隣接したタブ(30)から離れている。
第１端部(62)と同様に、シリンジがインジェクタハウジング(18)に挿入された場合、第１端部(70)は出っ張り(29)と係合する。第１端部(62)と同様に、シリンジ(412)がインジェクタ(20)から取り外されるときは、往復動カラー(68)が第１端部(70)に作用して、第１端部(70)を出っ張り(29)から外す。
本発明によって考慮されたタブ(30)の実施例の各々については、使用されるタブの数は現在の発明の範囲内で変えられることが考えられる。例えば、図１０及び図１１に示すシリンジ(212)について、例えば、１つのタブだけがシリンジの端部に配備されることが考えられる。図１０及び図１１では、第１端部(70)と第２端部(72)を有する１つだけのタブ(30)が示される。しかし、第１端部(62)と第２端部(64)を有するタブ(30)が容易に代替されることは判るだろう。
１つのタブ(30)が用いられる一方、シリンジは少なくとも２つのタブを有するのが好ましい、なぜならタブは適切に機能する為に曲がるべきだからである。少なくとも２つのタブを有するシリンジ(312)は、図１２及び図１３に示される。２つのタブがシリンジ(312)にあるとき、それらは管状本体(32)の両側に配備されて、シリンジ(312)をインジェクタ(20)へ固定させる係合を安定させていると考えられる。タブは適切なサイズであり、任意的に異なる円周寸法である。
図３２に示す圧力ジャケット付きのインジェクタシステムの他の実施例に於いて、シリンジキャップ(1000)が圧力ジャケット(1002)の端部に配備されて、その中にシリンジ(1032)を保持すると考えられる。或いは、キャップ(1000)はシリンジ(1032)に取り付けられるか、又はシリンジ(1032)の一部として成形され、別個の要素である必要はない。
図３２に示すように、圧力ジャケット(1002)は、図４及び図５に示された圧力ジャケット(170)の修正版である。本発明の開示に従えば、キャップ(1000)は、その周囲の周りにタブ(1004)を有する。タブ(1004)は、圧力ジャケット(1002)の端部を囲む出っ張り(1006)に係合する。
出っ張り(1006)からタブ(1004)を離すには、往復動リング(1008)が圧力ジャケット(1002)の外部に沿って滑る。リング(1008)はテーパ面(1010)を有して、出っ張り(1006)からタブ(1004)を外すのを容易にする。リング(1008)のアクチュエータは図示されない。しかし、当業者は、リング(1008)も手動、機械的又は電気的に作動され得ることが容易に判るだろう(又は出っ張り(1006)からタブ(1004)を離すのにあらゆる適切な他の方法にて)。
図３２に関して記述された装置の別の代替実施例では、タブはキャップから延びて(シリンジから離れ、シリンジに取り付けられ、又はシリンジに成形され)、図４及び図５に示す実施例にてタブ(180)が環状部材(174)に係合するのと同様の方法で、圧力ジャケット(170)の端部にて環状部材(174)に係合する。図４及び図５に関して示され記載された実施例と同様に、往復動カラーは次に圧力ジャケット(170)内に位置して、タブを環状部材から外す。
解除可能機構の要素が、図３８及び図３９に示される。ここでは、往復動カラー(1402)は圧力ジャケット(170)の内部に示される。示されるように、往復動カラー(1402)は２つの支持材(1404)の端部に配備され、支持材(1404)はまた圧力ジャケット(170)の内側にある。支持材(1404)を収納すべく、圧力ジャケット(170)の内壁(1406)は、支持材(1404)がスライドする少なくとも２つの軌道(1408)を有する。シリンジ(1032)が圧力ジャケット(170)から外されるとき、往復動カラー(1402)は圧力ジャケット(170)内を前進して、シリンジ(1032)上のタブを環状部材(174)との係合から外す。
この構成は、図４及び図５に関して示され記載された圧力ジャケットシステムについて使用される。シリンジ(132)が圧力ジャケット(170)から外されるとき、往復動カラー(1402)は圧力ジャケット(170)内を前進してタブ(180)を圧迫し、タブ(180)はもはや環状部材(174)に係合しない。一旦、タブ(180)が環状部材(174)を通過すると、シリンジ(132)は圧力ジャケット(170)から取り外される。
図４及び図５に示すように、シリンジ(112)が圧力ジャケット(170)内に挿入される場合、タブ(180)が適用されるのと同じ方法で、ｂ字形のタブ(190)がシリンジ(112)の前端部に加えられる。図１６に示すように、タブ(190)はリング(74)を略構成し、リング(74)からタブ(190)の第２端部(72)が後方に延びる。タブ(190)付きのリング(74)は、図１７に示すように断面がＶ字形を形成する。タブ(180)と同様に、タブ(190)が圧力ジャケット(170)内に挿入されると(図４及び図５に示すように)、タブ(190)は環状の面(174)を通過するまで圧迫され、通過するとすぐに、タブ(190)は広がって、出っ張り(175)に係合する。タブ(190)は、往復動カラー(68)によって外されるまで、圧力ジャケット(170)内にシリンジ(112)をしっかりと保持する。
シリンジ(412)の取り付けと取り外しは、図１８−図２０に示される。図１８では、シリンジ(412)はインジェクタの前壁(16)内への挿入前が示される。タブ(30)の第１端部(70)が環状の面(128)を通過し、先端の出っ張り(129)に置かれた後に、タブ(30)の第１端部(70)が置かれた背後で、往復動カラー(68)が待機状態で示されている。本実施例に於いて、環状の面(128)は図７−図９に示す円筒状の断面よりむしろテーパ付き断面で示される。テーパ付き断面によりシリンジ(412)のインターフェイス(26)への挿入が容易になる、なぜならシリンジ(412)のインジェクタ(20)への挿入時に、テーパはタブ(30)の第１端部(70)を圧迫するのに役立つからである。更に、環状の面(128)がテーパ付きであると、シリンジ(412)が更に大きな角度から(at even greater angular)アプローチされても、シリンジ(412)は前壁(16)に挿入され得るシリンジ(412)のガイド面として作動する(又は開示されたあらゆる他の実施例にて)。
換言すれば、シリンジ(412)がインターフェイス(26)の中心軸に正確に向いていなくとも、シリンジ(412)は前壁(16)内へ容易に挿入され得る。
一旦、シリンジ(412)が前壁(16)内へ挿入されると、図１９に示すように、タブ(30)は拡張して出っ張り(129)に係合する。シリンジ(412)は所定箇所にしっかりと保持される。図１９に示すように、往復動カラー(68)は注入動作が終了する後まで、待機位置に残る。
注入動作が終了した後、往復動カラー(68)は前進してタブ(30)の第１端部(70)を圧迫し、タブ(30)を出っ張り(129)から外す。図２０は、往復動カラー(68)の前進位置を示している。タブ(30)の圧迫がまた示されている。シリンジ(412)は次に、インジェクタ(20)から取り外される。
本発明はまた、シリンジをインジェクタ(20)に接続する前に、シリンジをアダプタ(500)に接続することが望ましいことを考えている。アダプタは当業者によって理解されるように、使い捨て又は再使用可能である。シリンジは当業者によって理解されるように、ここで開示されてきたのとは異なる構成である。シリンジ用のアダプタは、発明者がフーバー他で１９９６年７月１６日に発行された米国特許第5,535,746号に開示されており、引用を持って本願への記載加入とする。アダプタの例の他の特許は、本願の譲受人に譲渡された米国特許第5,520,653号及び国際公開公報WO97/36635号であり、引用を持って本願への記載加入とする。
図２１に示す実施例に於いて、タブ(30)を具えたシリンジ(412)は、アダプタ(500)の前端部(502)内にスナップフィットするｂ字形の外観を有する。勿論、Ｖ字形の断面を有するタブが代替される。アダプタ(500)は前端部(502)内に、先端の出っ張り(529)を具えた環状の面(528)を有し、該前端部(502)にタブ(30)の第１端部(70)が係合して、シリンジ(412)を所定箇所にしっかりと保持する。シリンジ(412)のフランジ(46)は、アダプタ(500)の前端部(502)に係合すべく含まれ又は含まれずに、造影剤がアダプタ(500)を通ってインジェクタハウジング(18)に入ることを防ぎ、漏れることを防ぐ。アダプタ(500)の後端部(504)はまた、インジェクタ(20)の取付けアセンブリ(14)上の環状リング(44)と係合するフランジ(546)を含むのが好ましい。フランジ(546)はシリンジ(12)上のフランジ(46)として同じ機能を果たす、即ち、造影剤(又は、シリンジ内に含まれる如何なる流体も)がインジェクタ(20)内に入ることを防止する。
アダプタ(500)がシリンジ(32)に取り付けられるならば、ピストン(42)は全体構成の増えた長さを受け入れるように構成される必要がある。そうであれば、当業者によって理解されるように、ピストン拡張器、即ちアダプタ(図示せず)がピストン(42)の端部に取り付けられる。或いは、ピストン(42)は長さが変化するシリンジ(32)を受け入れるのに十分長く構成され得る。
この特殊な実施例に於いて、アダプタ(500)は米国特許第5,535,746号又は第5,383,858号に記載されているような従来のコネクタ要素を含む。そのように設計されると、アダプタ(500)により、シリンジ(412)は、従来のコネクタ要素(506)を具えたシリンジのみを受け入れるように設計されたインジェクタに接続されることができる。
図２２に示すように、アダプタの他の実施例に於いて、本発明のシリンジを受け入れるように設計されたインジェクタに従来のシリンジを適用することは必要である。ここで、アダプタ(600)は後端部(604)にタブ(630)を有する。タブ(630)はタブ(30)のように作動して機能し、取付けアセンブリ(14)の出っ張り(29)に係合することにより、アダプタをハウジング(18)に取り付ける。タブ(630)は往復動カラー(68)によって出っ張り(29)から外される。アダプタ(600)はまた、上記されてきた他の実施例のように、フランジ(646)を有する。アダプタ(600)はアダプタ内に挿入される隆起した端部を有するシリンジとともに記載されているが、アダプタ(600)は、米国特許第5,535,746号又は第5,383,858号に記載されているように、その前端部(602)が従来のコネクタ要素を受け入れることができるように容易に設計されることが理解されるだろう。
図２３及び図２４は、シリンジ(412)及びアダプタ(600)を結合した２つの斜視図である。本実施例に於いては、フランジ(46)が省略されている。しかし、図２２に示すように、フランジ(46)が含まれ得る。当然に、シリンジ(212)と同様に(図１０及び図１１に示される)、及びシリンジ(312)と同様に(図１２及び図１３に示される)、アダプタは１つのみのタブ、２つのタブ、又は３つ以上のタブ(630)を含み得る。図２３及び図２４は、複数のタブを有するアダプタ(600)を示している。
シリンジプランジャとインジェクタピストンを係合し、及び解除する第２の解除可能機構(40)の２つの実施例が、図２５−図２９について記載される。図２５は、電磁気的解除可能機構を示す。図２６−図２９は、電子機械的解除可能機構を示す。
図２５に示すように、プランジャ(238)は電磁気的装置により、ピストン(742)に解除可能に接続され得る。ピストン(742)の前端部(702)には、電磁コイル(704)が配備され、該コイルはピストン(742)を通って延びるリード(706)を介して電流を印加することにより駆動される。後端部(707)に於いて、プランジャ(738)は例えば鉄から形成されて磁気的に引き付けられるリング(708)を有し、電磁コイル(704)が駆動されるときに、電磁コイル(704)に引き付けられる。ピストン(742)の前端部(702)の断面、及びプランジャ(738)の後端部(707)の凹部(710)の断面は、円筒形である。これにより、シリンジ内のプランジャ(738)の向きに関係なく、ピストン(742)をプランジャ(738)に係合させることができる。
図２５に示す第２の解除可能機構(40)は、以下のように作動する。シリンジがインジェクタハウジング(18)内に挿入されると、ピストン(742)は前端部(702)がプランジャ(738)の凹部(710)に係合するまで、シリンジ内に延びる。電磁コイル(704)が駆動されて、プランジャ(738)を引き込む。磁気的に引かれるリング(708)と電磁コイル(704)間の吸引により、ピストン(742)の後方移動中に、プランジャ(738)をピストン(742)の端部に保持する。或いは、電磁コイル(704)は、ピストン(742)がシリンジ内にて延びてプランジャ(738)と係合する前に、駆動される。一旦、プランジャ(738)とピストン(742)が互いに電磁気的に引かれると、ピストン(742)はシリンジ内で、所望に動かされる。ピストン(742)をプランジャ(738)から外し、又はプランジャ(738)を引き込むことなく、ピストン(742)を引き込む為には、電磁コイル(704)に供給される電力を遮断だけすればよい。勿論、ピストン(742)は例えば、注入時に電磁コイル(704)を駆動することなく、プランジャ(738)を前進させることができる。
第２の解除可能機構(40)について考えられる第２の実施例は、ピストンとプランジャ間の電磁気的接続を含む。この実施例は、図２６−図２９に示される。
図２６−図２９に於いて、ピストン(842)は、プランジャ(838)の後端部(806)に形成された凹部領域(804)に係合する前端部(802)を具える。ピストン(842)の前端部(802)は、該前端部から引き込み可能に延びる突起(808)を具える。図２７に示すように、突起(808)はプランジャ(838)に形成された凹み、即ち溝(810)に係合する。部材(812)がピストン(842)及び前端部(802)に囲まれる。部材(812)は、またピストン(842)内に含まれる機構(814)によって作動される。機構(814)はリード(816)を介して電力を受け取る。
図２８及び図２９に示すように、突起(808)は略矩形である。突起は弾性部材(818)を介して互いに接続される。図２９に示すように、弾性部材(818)は突起(808)がピストン(842)の前端部(802)から突出しないように、突起(808)を付勢する。
第２の解除可能機構(40)の動作は、図２６−図２９に関して記載される。シリンジがインジェクタ(20)の前壁(16)に挿入されると、ピストン(842)が前に延びてプランジャ(838)に対向する(meet with)。ピストン(842)が前に延びると、機構(814)が動作を停止し、図２９に示すように、部材(812)は引き込み状態にある。換言すれば、部材(812)が突起(808)間に位置しないように、部材(812)は引き込まれる。この結果、図２９に示すように、弾性部材(818)は突起(808)がピストン(842)の前端部(802)から外側に突出しないように、突起(808)を付勢する。
一旦、ピストン(842)の前端部(802)がプランジャ(838)の凹部領域(804)に対向すれば、機構(814)は部材(812)が前に延びて突起(808)間に位置するように作動し、それによって突起(808)をピストン(842)の前端部(802)の外側に延ばす。突起(808)が一旦延びると、プランジャ(838)内の通路(810)に延びる。一旦構成されると、ピストン(842)はプランジャ(838)に接続されて、ピストン(842)の後方の動きは、対応するプランジャ(838)の後方の動きに変わる。
シリンジをインジェクタから外すことが必要になったとき、即ちプランジャ(838)を引き込むことなくピストン(842)を引き込むときは、機構(814)が作動して、突起(808)間から部材(812)を引く。一旦引かれると、弾性部材(818)は突起(808)を付勢して、突起をもはや通路(810)に係合させない。次にピストン(842)はプランジャ(838)から引かれる。
２つの更なる第２の解除可能機構(40)が、図３５−図３７を参照して記載される。
図３５に示す実施例に於いて、プランジャ(1238)は、ピストンの前端部に配備されたエラストマー系部材(1202)が拡張することにより、ピストン(1242)に解除可能に接続される。エラストマー系部材(1202)は外部壁(1204)と内部壁(1206)を具えた円筒状の要素である。ロッド(1208)はピストン(1208)を通って延び、プランジャ(1238)に最も近いロッド(1208)の前端部にてアクチュエータ(1210)に接続する。アクチュエータ(1210)はエラストマー系部材(1202)に対向する側部が円錐形である。円錐形はアクチュエータ(1210)の傾斜面(1212)を形成する。エラストマー系部材(1202)の直径は、プランジャ(1238)の孔(1214)の直径よりも稍小さい。また、アクチュエータ(1210)の直径は、孔(1214)の直径よりも小さい。
図３５に示す第２の解除可能機構(40)の動作を記載する。プランジャ(1238)の孔(1214)の直径は、エラストマー系部材(1202)の直径、及びアクチュエータ(1210)の直径よりも大きいから、ピストン(1242)が前に押されると、エラストマー系部材(1202)及びアクチュエータ(1210)は容易に孔(1214)に嵌まる。次にプランジャ(1238)は、プランジャとピストンとの間に接続的な係合が無い状態で、ピストン(1242)によって前進する。しかし、一旦ピストンがこのように位置すると、プランジャ(1238)に接続的に係合すべく(例えば、プランジャを引くべく)、図３５に矢印(1216)で示すように、アクチュエータ(1210)はロッド(1208)によってエラストマー系部材(1202)へ引かれる。非圧縮の状態から外側(1204)が膨れるか又は拡大するように、アクチュエーター(1210)からの圧力はエラストマー系部材(1202)を圧縮する。エラストマー系部材(1202)の膨れた壁(1218)の概形は、図３５にて点線フォーマットで示される。ピストン(1242)が解除可能にプランジャ(1238)に係合するように、膨れた壁(1218)は、孔(1214)の壁(1220)に係合する。例えば、プランジャ(1238)は、シリンジ内への流体を吸引すべく引かれ得る。
図３６−図３７に示す第２の解除可能機構(40)の実施例を記載する。図３６−図３７に示すように、プランジャ(1338)は分割された部材(1302)によってピストン(1342)に係合する。分割された部材(1302)は、図３７の端面図として示されるような多くの別個の要素(1304)で作られている。(１)素材が繰り返される撓みに略耐えるのが好ましく、(２)変形応力をもはや受けないときに、元の状態に略戻る限り、別個の要素(1304)はエラストマー系材料のような任意の適切な素材から作られ得る。分割された部材(1302)は、ピストン(1342)の前端部に配置される。ロッド(1306)はピストン(1342)の中間部を通って延び、少なくとも一部が分割された部材(1302)の中央の孔(1308)へ延びる。
プランジャ(1338)をピストン(1342)に解除可能に接続するために、分割された部材(1302)がプランジャ(1338)に形成された孔(1310)の内に配置されるまで、ピストン(1342)は前進させられる。その後、ロッド(1306)は、少なくとも一部が分割された部材(1302)内に配置されるまで、矢印(1312)によって示す方向に前進させられる。
ロッド(1306)の直径は孔(1308)の直径より大きいので、分割された部材(1304)が図３６及び図３７の両方にて点線で示される歪み位置(1314)に到着するまで、孔(1308)内に挿入されたロッド(1306)は分割された部材(1304)を外向きに押す。分割された部材(1304)が歪むと、分割された部材(1304)はプランジャ(1338)の孔(1310)に係合して、プランジャ(1338)とピストン(1342)の解除可能な係合を形成する。
図２５−図２９及び図３５−図３７に記載された第２の解除可能機構の各々について、第２の解除可能機構が提供する利点は、ピストンとプランジャの間の接続を助長するためには、ピストンはプランジャに対して特定の方向に向けられる必要がないということである。ピストンとプランジャの向きにかかわらず、ピストンとプランジャは、互いに容易に連繋でき、互いに容易に外れることができる。
更に、例えば、予め充填されたシリンジがインジェクタに取り付けられる場合、次の注入に具えて、シリンジ内にプランジャを引いて、流体をシリンジ内に引く必要がない。
そのような場合、ピストンは、ピストンとプランジャ間の係合が不要な「プッシュオンリー」モードで操作され得る。もしこのように操作されれば、係合機構は作動される必要は全くない。或いは、インジェクタが予め充填されたシリンジのみを扱うように設計されている場合、容易に解除可能な機構をを配備する必要はない。
本発明のプランジャはさらに、発明者がノランJr.その他で１９９８年９月１５日に発行され、本願の譲受人に譲渡された米国特許5,808,203号に記載されたセンサのような圧力センサを含み得る。米国特許5,808,203号の開示は、本開示と矛盾しない程度に於いて、引用を持って本願への記載加入とする。
図３０及び図３１は、本発明のプランジャ内に含まれ得るセンサを示す。プランジャ(938)は、通路(904)を具えた基端部(902)を具えるのが好ましい。感知部材(906)が、通行(904)内に配置されて、接触面(908)の部分Ｐと作動可能に接触する。感知部材(906)は例えばバネ(910)によって、前に付勢されるのが好ましい。
シリンジ(図示せず)内の流体圧が増加すると、図３１に示されるように、接触面(908)の部分Ｐが歪む。部分Ｐのこの歪みにより、感知部材(906)はピストン(942)内の通路(904)(912)(914)を通って後退する。感知部材(906)の移動は、ピストン(942)内に配置されるのが好ましいセンサ(916)によって監視される。感知部材(906)の移動の程度が、シリンジ内の流体媒体の圧力の関数であるので、流体媒体の圧力は感知部材(906)の移動の程度から決定することができる。センサ(916)は、リード(918)によってデータ収集及び／又は制御装置に接続されるのが好ましい。
図３０及び図３１は、本発明のプランジャに組み入れることができるセンサの１つの可能性のある実施例について記述しているが、他の適切なセンサも含まれ得ることが注目されるべきである。更に、センサは、流体の圧力だけを検知する必要はない。
当業者によって理解されるように、センサは、シリンジ内の流体量、流体圧及び流体密度を含む多くの異なるパラメーターを測定し得る。
更に、プランジャは、シリンジ及び／又はその内容を識別するために、インジェクタ又はインジェクタピストンによって読まれるか感知される、符号化要素を含み得る。
この実施例では、集積回路のような符号化要素は、シリンジではなくプランジャに含まれている。プランジャがピストンと接するとき、符号化要素は電子的に読まれ得る。プランジャは、手順又は課金の目的から必要な他の情報と同様に、シリンジの中身及び量のような情報を含み得る。そのようなシステムの1つの例は、国際公開公報WO99/65548号に記載され、引用を持って本願への記載加入とする。
本発明は、協働するシリンジインターフェース及びシリンジについて、しばしばここに示され記載される。ここに使用される用語である”シリンジインターフェース”及び”複数のシリンジインターフェース”は、米国特許第5,383,858号に示され記載されたインジェクタのように、新規性のある医療用インジェクタに組み込まれ、又は一体化され、又は現行又は従来の医療用インジェクタ上に取り付けられ、又は連繋して、本発明のシリンジの取付けを許すシリンジアダプタのように構成され、米国特許第5,383,858号の内容は引用を持って本願への記載加入とする。
図４０Ａ−図４０Ｃは、本発明に従ったフロント・ローディングシリンジインターフェース及びシリンジシステム(1500)の別の実施例を示す。システム(1500)はシリンジ(1512)及びシリンジインターフェース(1514)を含む。シリンジ(1512)は、後端部(1520)及び流体排出端部(1518)を形成する前端部(1517)を有する本体、即ちバレル部(1516)を含む。
少なくとも1つのタブ、即ち取付け部材(1522)が、シリンジ(1512)の後端部(1520)に隣接し、又は後端部(1520)のバレル部(1516)に連繋しているのが好ましい。さらに、米国特許第5,383,858号により詳細に記載されているように、シリンジインターフェース(1512)のシリンジインターフェイスへの係合を容易にし、及び／又はシリンジの排出端部(1518)から吐出された流体がシリンジインターフェイス(1514)及びインジェクタ(図示せず)に入ることを防ぐ為に、フランジ(1524)が取付け部材(1522)の前部に位置しているのが好ましい。
取付け部材(1522)は、バレル部(1516)の周囲の周りに配置され、肩(1528)を形成する傾斜面(1526)を含む。取付け部材(1522)の機能は以下により詳細に記載される。或いは、取付け部材(1522)は、バレル部(1516)の周囲の一部のみの周りに延び、又は別個のセグメントに形成され得る。(別段の注釈がなければ、上記のシリンジ(1512)(及びその構成部品)は、図４０Ａ−図４７Ｆについて、以下に述べ記載する他の実施例に適用する。)
図４０Ａ及び図４０Ｃに最も良く示されるように、シリンジインターフェイス(1514)はシリンジ(1512)を受け入れる用意がある”開”位置にある。シリンジインターフェイス(1514)は基端部材(1530)及び２つの協働するシリンジ保持部材(1532)を有する。しかし、他の実施例では、３つ又は４つ以上の保持部材(1532)が配備され得る。各保持部材(1532)は２つの角度付けられたレール部材(1534)によって基端部材(1530)と連繋しているのが好ましい。しかし、他の実施例では、各保持部材(1532)を基端部材(1530)に連繋させるのに、１つ、３つ又は４つ以上の部材(1534)が用いられる。
更に、各保持部材(1532)は、取付け部材(1522)をシリンジ(1512)上に捕捉し保持する接触面(1533)及び通路(1536)を形成するのが好ましい。更に、保持部材(1532)は２つのレール部材(1538)によって互いに連繋しているのが好ましい。再び、他の実施例に於いて、３つ又は４つ以上のレール部材(1538)が、保持部材(1532)を互いに連繋させるのに用いられる。
シリンジ(1512)をシリンジインターフェース(1514)に取り付けるために、シリンジ(1512)は、保持部材(1532)間に形成された空間へ軸方向に(図４０Ａの矢印Ａの方向に)移動される。シリンジ(1512)上のフランジ(1524)が保持部材(1532)上の接触面(1533)に係合すると、保持部材(1532)はレール部材(1534)に沿って基端部材(1530)の方へ駆動される。
レール部材(1534)は基端部材(1530)の中心へ傾いているから、レール部材(1534)は、保持部材(1532)をレール部材(1538)に沿って互いに近づかせ、且つシリンジ(1512)の後端部(1520)のまわりで「ぶつかる(collapse)」ように作動する。保持部材(1532)がシリンジ(1512)上でぶつかると、保持部材(1532)は協働して、通路(1536)内に取付け部材(1522)を捕捉し、シリンジ(1512)をシリンジインターフェース(1514)にしっかりと係合させる。
当概技術分野で知られているような、あらゆる適切なタイプのロック機構(図示せず)が、両保持部材(1532)を固定するのに用いられ、シリンジインターフェース(1514)内にシリンジ(1512)を保持する。シリンジインターフェース(1514)からシリンジ(1512)を取り外すために、ロックは最初に解除されて、保持部材(1532)が離れるように動き(例えば、手動によって、又はレバー或いは他のあらゆる適切な技術的に認められる手動装置によって)、通路(1536)から取付け部材(1522)を解放する。
シリンジインターフェース及びシリンジシステム(1600)の別の実施例は図４１Ａ−図４１Ｄに示される。システム(1600)はシリンジ(1512)及びシリンジインターフェース(1614)を含む。図４１Ｂ及び図４１Ｃに最も良く示されるように、シリンジインターフェース(1614)はシリンジ(1512)を受け入れる用意がある”開”位置にある。シリンジインターフェース(1614)は基端部材(1630)及び２つの協働するシリンジ保持部材(1632)を含む。保持部材(1632)は、ピボットピン(1631)又は他の適切な機構によって、一緒に接続され、基端部材(1630)に連繋される(図４１Ｄを参照)。
更に、保持部材(1632)は、ピン(1629)(図４１Ｄを参照)によって基端部材(1630)に連繋され、ピンは保持部材(1632)に連繋して基端部材(1630)内に形成されたスロット(1635)内に捕捉される。
更に、保持部材(1632)はシリンジ(1512)上に取付け部材(1522)を捕捉し保持する通路(1636)を形成しているのが好ましい。図４１Ｂ及び図４１Ｃに最も良く示されるように、スプリングピン(1637)(又は他の適切なロック機構)は１つの保持部材(1632)に接続され、ピン凹部(1640)を具えた通路が他の保持部材(1632)に形成される。
さらに、２つのバレルガイドレール(1639)が、基端部材(1630)に形成されているのが好ましい。シリンジインターフェース(1614)にシリンジ(1512)を取り付けるために、シリンジ(1512)は、保持部材(1632)間に形成された空間内へ下方に(図４１Ｂの矢印Ｂの方向)移動される。
シリンジ(1512)のバレル(1516)は、基端部材(1630)のバレルガイドレール(1639)によって、保持部材(1632)間の位置へ案内される。シリンジバレル(1516)が保持部材(1632)(図４１Ｃを参照)の回転端部(1651)に係合すると、保持部材(1632)はシリンジ(1512)の後端部(1520)のまわりでぶつかるように駆動される。基端部材(1630)に形成されたスロット(1635)内にあるピン(1629)は、保持部材(1632)のアーチ形の運動を案内して、シリンジ(1512)の周りに係合するように制御する。
保持部材(1632)がシリンジ(1512)上でぶつかると、保持部材(1632)は協働して取付け部材(1522)を通路(1636)内に捕捉し、シリンジ(1512)をシリンジインターフェース(1614)にしっかりと係合させる。
更に、保持部材(1632)がシリンジ(1512)上でぶつかると、スプリングピン(1637)が通路に沿って移動し、ピン凹部(1640)内にロックして、シリンジインターフェイス(1614)内にシリンジ(1512)を固定する。
シリンジインターフェース(1614)からシリンジ(1512)を取り外すために、ピン凹部(1640)からスプリングピン(1637)を取り外して、保持部材(1632)のロックを解除し、保持部材(1632)をシリンジ(1512)との係合から(例えば、手又は任意の適切なレバー手段によって)動かさなければならない。
この時点で、シリンジ(1512)は、シリンジ(1512)を上向きに動かす(矢印Ｂと反対方向)、又は軸方向に(図４１Ｂの矢印Ｃの方向)に動かすの何れかによって、取り外すことができる。
図４２Ａ−図４２Ｄは、図４１Ａ−４１Ｄに示されるシリンジインターフェース及びシリンジシステム(1600)の他の実施例(1700)を示す。システム(1700)はシリンジ(1512)及びシリンジインターフェース(1714)を含む。
シリンジインターフェース(1714)は、図４２Ｃ−図４２Ｄに最も良く示されるように、保持部材(1732)が、ピボットピン(1731)から離れた端部に回転端部(1751)を具えている点で、図４１Ａ−図４１Ｄに示すシリンジインターフェース(1614)と異なる。
さらに、図４２Ｄに最も良く示されるように、保持部材(1732)は”閉”位置、即ち”係合”位置にバネ付勢されて、シリンジ(1512)をシリンジインターフェース(1714)内に保持する。
シリンジ(1512)をシリンジインターフェース(1714)に取り付けるために、シリンジ(1512)は、下向きに移動して(図４２Ｂの矢印Ｄの方向)、保持部材(1732)と係合する。
シリンジバレル(1516)が保持部材(1732)の回転端部(1751)と係合するとき、保持部材(1732)はスプリング力に抗して離れるように駆動されて、シリンジバレル(1516)が回転端部(1751)間を通過し、保持部材(1732)間に形成された空間へ入ることができる。シリンジ取付け部材(1522)は、保持部材(1732)内に形成された通路(1736)によって案内され、シリンジインターフェース(1714)内にてシリンジ(1512)を正確に位置決めする。
一旦、シリンジ(1512)が回転端部(1751)を通過すれば、保持部材(1732)は、スプリング力によって駆動され、シリンジ(1512)の後端部(1520)の周りでぶつかる。基端部材(1730)内に形成されたスロット(1735)内にあるピン(1729)は、シリンジ(1512)のまわりに係合する保持部材(1732)のアーチ形の動きを案内し制御する。
保持部材(1732)がシリンジ(1512)上でぶつかると、保持部材(1732)は協働して通路(1736)内に取付け部材(1522)を捕捉し、シリンジ(1512)をシリンジインターフェース(1714)内にしっかりと係合させる。シリンジインターフェース(1714)からシリンジ(1512)を取り外すために、シリンジ(1512)は、保持部材(1732)の回転端部(1751)に対して上向きに(矢印Ｄとは反対方向で)移動される。
シリンジ(1512)上の上向きの力が保持部材(1732)を一緒に保持するバネ力を上回ると、保持部材(1732)は離れるように移動し、シリンジ(1512)がシリンジインターフェース(1714)から自由にスライドすることができる。
図４３Ａ−図４３Ｉは、図４１Ａ−図４２Ｄに示されるシリンジインターフェース及びシリンジシステム(1600)(1700)の他の実施例(1800)を示す。システム(1800)はシリンジ(1512)及びシリンジインターフェース(1814)を含む。シリンジインターフェース(1814)は、図４３Ｂ及び図４３Ｈに最も良く示されるように、保持部材(1832)が拡張部材(1855)及び面取り(1857)を含んでいる点で図４１Ａ−図４２Ｄのシリンジインターフェース(1614)(1714)と異なる。拡張部材(1855)は保持部材(1832)を開位置に移動させるように操作されるのが好ましい(即ち、閉位置で保持部材(1832)を保持するスプリング力に抗して)。
面取り(1857)は、シリンジ(1512)の取付け部材(1522)の傾斜面(1526)によって作動可能に係合し、シリンジ(1512)はシリンジインターフェース(1814)に軸方向(図４３Ｃの矢印Ｅの方向)に取り付けられることができる。シリンジインターフェース(1814)の他の構造は、上記のシリンジインターフェース(1714)の構造に略近似している、又は同じである。
図４３Ｅに最も良く示されるように、シリンジ(1512)は図４２Ａ−図４２Ｄに関して上記と略同じ方法でシリンジインターフェース(1814)に取り付けられ、及びシリンジインターフェース(1814)から取り外される。しかし、更に図４３Ａ、図４３Ｃ、図４３Ｆ及び図４３Ｇに最も良く示されるように、シリンジ(1512)は、シリンジインターフェース(1814)に軸方向に取り付けられ、及びシリンジインターフェース(1814)から取り外される。
従って、シリンジインターフェース(1814)には、シリンジ(1512)を取り付ける/取り外す２つの方法がある。
シリンジ(1512)を軸方向に取り付けるには、取付け部材(1522)が保持部材(1832)に係合するまで、シリンジ(1512)はシリンジインターフェース(1814)に挿入される。取付け部材(1522)の傾斜面(1526)は、保持部材(1832)上の面取り(1857)と係合し、それによって、バネ力に抗して保持部材(1832)を離す。
取付け部材(1522)が面取りされた領域を通過した後、保持部材(1832)は回ってぶつかり、通路(1836)内に取付け部材(1522)を捕捉して、シリンジ(1512)をシリンジインターフェース(1814)に固定する。
シリンジ(1512)を軸方向に取り外すには、保持部材(1832)の拡張部材(1855)は、バネ力を上回り、かつ保持部材(1832)を離すように操作される(即ち、一緒に押す)。シリンジ(1512)の取付け部材(1522)が通路(1836)内の係合を通過する程度にまで、保持部材(1832)どうしが離れると、シリンジ(1512)はシリンジインターフェース(1814)から軸方向に取り除かれる(矢印Ｅと反対の方向に)。
図４４Ａ及び図４４Ｂは、インジェクタヘッドに組み込まれ、又はインジェクタヘッド上に取り付けられる図４３Ａ−図４３Ｉに示すシリンジインターフェース(1814)を少し変更した第１の実施例を示す。シリンジインターフェース(1914)の機能は、シリンジインターフェース(1814)に関して上記した機能と略近似しているか、同一である。
図４５Ａ及び図４５Ｂは、インジェクタヘッドに組み込まれ、又はインジェクタヘッド上に取り付けられる図４３Ａ−図４３Ｉに示すシリンジインターフェース(1814)を少し変更した第２の実施例を示す。シリンジインターフェース(2014)の機能は、シリンジインターフェース(1814)に関して上記した機能と略近似しているか、同一である。
図４６Ａ−図４６Ｄは、本発明に従ったフロントローディングシリンジインターフェース及びシリンジシステム(2100)の第１の好ましい実施例を示す。システム(2100)は、シリンジ(1512)及びシリンジインターフェース(2114)を含む。
図４６Ａに最も良く示されるように、シリンジインターフェース(2114)は、後部プレート(2152)と前部プレート(2154)の間に配置された可撓性の保持リング(2150)を具える。保持リング(2150)は、シリンジ(1512)がシリンジインターフェース(2114)に取り付けられるときに、シリンジ(1512)の取付け部材(1522)が係合するのに適した後部出っ張り(2160)を形成する。
保持リング(2150)は少なくとも１つの解除部材(2156)と少なくとも１つの突起部材(2158)を具えるが、解除部材と突起部材は２つが好ましい。さらに、以下により詳細に記載されるように、リング(2150)は、シリンジ(1512)の取付け部材(1522)との係合と取り外しが可能な楕円形が好ましい。図４６Ｂ−図４６Ｄに最も良く示されるように、解除部材(2156)は例えば作業者がシリンジインターフェース(2114)からシリンジ(1512)を外す為に操作する後部板(2152)と前部板(2154)から突出している。
更に、突出部材(2158)は前部板(2154)の後面(図示せず)に形成された通路(図示せず)に捕捉され、通路内をスライドして、両解除部材(2156)の代わりに１つの解除部材(2156)のみが操作されたときに、シリンジインターフェース(2114)からシリンジ(1512)を外すことができる(通路は、図４７Ａ−図４７Ｆの他の実施例に関して以下に記載され、図４７Ｅの中で示される)。
シリンジインターフェース(2114)にシリンジ(1512)を取り付けるために、シリンジ(1512)は、軸方向に(図４６Ｃの矢印Ｆの方向)移動されて、シリンジインターフェース(2114)と係合する。
取付け部材(1522)が保持リング(2150)に係合すると、取付け部材(1522)は可撓性で楕円形のリング(2150)を更に円形にし、それによって取付け部材(1522)はリング(2150)を通ることができる。取付け部材(1522)が保持リング(2150)を通過した後に、リング(2150)は元の形に戻り、それによって取付け部材(1522)をリングの後部出っ張り(2160)の後ろに捕捉し、シリンジ(1512)をシリンジインターフェース(2114)に固定する。
突出部材(2158)及び通路(図示せず)は、シリンジ取付け及び取り外し時に保持リング(2150)の動作を制御／抑制するために配備される。特に、シリンジ取付け及び取り外し時のリング(2150)の動作(即ち、略楕円から略円形に、及びその逆)は、通路内をスライドすることができる突出部材(2158)によって案内され制御される。
従って、保持リング(2150)と最初に係合したときのシリンジ(1512)の向きにかかわらず、リング(2150)に作用するシリンジ力、及びその結果のリング(2150)の動作は、突出部材(2158)及び通路に向けられ、突出部材(2158)及び通路によって抑制される。
シリンジインターフェース(2114)からシリンジ(1512)を取り外すために、解除部材(2156)の一方又は両方が内向きに押され(即ち、シリンジインターフェース(2114)の中心の方へ)それによって、シリンジ(1512)の取付け部材(1522)との係合からリング(2150)を押す。
解除部材(2156)が作動すると、シリンジ(1512)は把持されて、軸方向に(図４６Ｃで矢印Ｆと反対の方向)移動され、シリンジインターフェース(2114)からシリンジ(1512)を取り外す。
解除部材(2156)が作動すると、突出部材(2158)は、通路(図示せず)内に滑り、リング(2150)の動作を略楕円から略円形に案内し、取付け部材(1522)をリング(2150)の後部出っ張り(2160)から外す。
理解されるように、本実施例では、シリンジ(1512)が簡単な１回の軸方向の動作でシリンジインターフェース(2114)上に取り付けられる。シリンジ(1512)を取り外すには、解除部材(2156)の一方又は両方を押し、シリンジ(1512)は単にシリンジインターフェース(2114)から軸方向に取り外される。
図４７Ａ−図４７Ｆは、図４６Ａ−図４６Ｄに示すシステム(2100)の他の実施例(2200)を示す。システム(2200)は図４６Ａ−図４６Ｄに示したシステム(2100)とは、操作の簡単化及び単純化から解除機構(2256)が十分に大きい点以外は、構造及び機能が略近似し又は同一である。
図４６Ａ−図４６Ｄについて上記したように、図４７Ｅは、前板(2254)に形成された通路(2270)及び該通路(2270)内に捕捉された突起部材(2258)を示す。
図４８Ａ−図４８Ｃは、本発明に従ったフロントローディングシリンジインターフェース及びシリンジシステム(2300)の別の実施例を示す。システム(2300)はシリンジ(2312)及びシリンジインターフェース(2314)を含む。
図４０Ａ−図４７Ｆで示された本発明のシリンジインターフェース及びシリンジシステムの他の実施例について上記されたシリンジ(1512)と異なり、シリンジ(2312)は、後部に形成された２つのノッチ(2327)を有するのが好ましい(シリンジ(1512)の他の要素に加えて)。或いは、１つ、３つまたは４つ以上のノッチ(2327)が、シリンジ(2312)内に形成され得る。
シリンジインターフェース(2314)は、基端部材(2360)及び該基端部材(2360)に回転自在に取り付けられたコレット部材(2362)を含むのが好ましい。より詳細に以下に記載されるように、基端部材(2360)はその中に挿入された２つのドエルピン(2364)を含むのが好ましい。コレット部材(2362)は、その中に形成された、複数の分節された部材、即ちタング(2368)、その後端部に形成された螺旋形の軌道(2370)、及びシリンジ(2312)のノッチ(2327)に係合するように作動可能な少なくとも２つのポスト(2372)を具える。
下記に述べられた理由から、小さな爪(2374)が、螺旋形の軌道(2370)内(例えば軌道の末端、又は末端に隣接して)の適切な位置で形成され得るのが好ましい。コレット部材(2362)は、ドエルピン(2364)によって基端部材(2360)内に保持され、ドエルピンはコレット部材(2362)の螺旋形の軌道(2370)に捕捉され軌道(2370)内にある。
シリンジ(2312)をシリンジインターフェース(2314)に取り付けるために、シリンジ(2312)上のノッチ(2327)はコレット部材(2362)上のポスト(2372)と協働し、シリンジ(2312)はノッチ(2327)がポスト(2372)に係合するまで、コレット部材(2362)に軸方向に(図４８Ｂの矢印Ｇの方向)挿入される。シリンジ(2312)は、次に最初のシリンジ位置に対して回転して(図４８Ｂの矢印Ｈに従って時計方向に約９０度)取付けが完了する。
シリンジ(2312)が回転すると、コレット部材(2362)上のポスト(2372)と、シリンジ(2312)のノッチ(2327)の間の係合によって、基端部材(2360)内にてコレット部材(2362)がシリンジ(2312)とともに回転する。
コレット部材(2362)がシリンジ(2312)とともに回転すると、螺旋形の軌道(2370)内にあるドエルピン(2364)は基端部材(2360)へコレット部材(2362)を引く。コレット部材(2362)が基端部材(2360)へ引かれると、各タング(2368)は基端部材(2360)の傾斜面(2365)に駆動されて、シリンジ(2312)の取付け部材(2322)と係合し、それによってシリンジ(2312)をシリンジインターフェース(2314)内に固定する。
理解されるように、”ポストとノッチ”の係合は、コレット部材(2362)に対するシリンジの回転を防ぐ。また、”タングと取付け部材”の係合はシリンジの軸方向の移動(translation)を防ぐ。
シリンジ(2312)(及びコレット部材(2362))が基端部材(2360)内にて十分に回転すると、ドエルピン(2364)は、小さな爪(2374)に弾性係合し、シリンジ(2312)が完全且つしっかりとシリンジインターフェース(2314)に取り付けられたことを、触覚で、可能ならば聴覚的に作業者にフィードバックする。
シリンジ(2312)をシリンジインターフェース(2314)から取り外すために、シリンジ(2312)(及びコレット部材(2362))は基端部材(2360)内にて回転する(矢印Ｈの方向とは反対の反時計方向が好ましい)。回転を始めるためには、ドエルピン(2364)が爪(2374)を脱出し、かつ螺旋形の軌道(2370)に沿って乗るように、シリンジ(2312)(及びコレット部材(2362))に十分な力を加えなければならない。その後、ドエルピン(2364)が螺旋形の軌道(2370)の反対側端部の爪箇所に嵌合するまで、シリンジ(2312)は回転する(ピン(2364)が箇所に嵌合することの触覚的(及びできれば聴覚的)なフィードバックは、作業者にシリンジ(2312)がコレット部材(2362)から取り外され得ることを知らせる)。
コレット部材(2362)が基端部材(2360)内の”閉”位置から回転すると、タング(2368)はシリンジ(2312)の取付け部材(2322)を解放し、シリンジ(2312)はシリンジインターフェース(2314)から軸方向に(矢印Ｇの反対方向)取り外され得る。
図４９Ａ−図４９Ｆは、本発明のインジェクタピストン及びシリンジプランジャインタフェースシステム(2400)の他の実施例を示す。システム(2400)は上記されたシリンジインターフェース及びシリンジシステムに組み入れられ得る。システム(2400)は、ピストンヘッド(2410)を有するシリンジピストン(2402)を含み、シリンジプランジャ(2404)はプランジャ基端部(2406)及びプランジャカバー(2408)を具えるのが好ましい。
図４９Ｆに最も良く示されるように、プランジャ基端部(2406)及びプランジャカバー(2408)(ゴムから形成され得る)は、機械的な接続によって相互に連結するのが好ましい。
以下に述べられるように、ピストンヘッド(2410)及びプランジャ基端部(2406)はバヨネットタイプの連結機構によって互いに係合するのが好ましい。当該技術分野で知られているように、ピストン(2402)は、インジェクタ(図示せず)内に配置されるのが好ましく、プランジャ(2404)は、上記のシリンジ(1512)(2312)のようなシリンジ内に配備されるのが好ましい。
ピストンヘッド(2410)は１対の拡大フランジ(2412)を含むのが好ましく、図４９Ｅに最も良く示されるように、プランジャ基端部(2406)は、通路(2416)によって分離された一対の保持フランジ(2414)を有するのが好ましい。ピストン(2402)とプランジャ(2404)を接続するために、ピストンヘッド(2410)上の拡大フランジ(2412)は、通路(2416)に沿ってプランジャ(2404)に挿入される。
プランジャ(2404)上の接触面(2430)と係合するピストン(2402)上のフランジ(2427)によって示されるのが好ましい拡大フランジ(2412)が保持フランジ(2414)を通過すると、ピストン(2402)又はプランジャ(2404)の何れかが回転して、保持フランジ(2414)を拡大フランジ(2412)の背後に捕捉させる。プランジャ(2404)からピストン(2402)を外すには、作業者が上記と逆の工程を採るのが好ましい。
当業者に理解されるように、ピストン(2402)及びプランジャ(2404)は、プランジャ(2404)(シリンジ内に配置された)を平行移動させ回転させてピストン(2402)(インジェクタ内に配置された)に係合させることによって係合され、またプランジャ(2404)を平行移動させ回転させてピストン(2402)から外す。或いは、プランジャ(2404)とピストン(2402)との間の平行移動及び回転運動は、両部材を相互に連結させる。
図５０Ａ及び図５０Ｂは、本発明のシリンジピストン及びシリンジプランジャインタフェースシステム(2500)の他の実施例を示す。システム(2500)はピストン(2502)及びプランジャ(2504)を含むのが好ましい。プランジャ(2504)は図４９Ａ−図４９Ｆについて上記されたように形成されるのが好ましい。ピストン(2502)は、コレットタイプ機構(2530)を有するピストンヘッド(2510)を具えるのが好ましい。コレットタイプ機構(2530)は、複数の柔軟な部材、即ちタング(2534)で構成されるのが好ましい。
ピストン(2502)及びプランジャ(2504)を接続するために、コレット機構(2530)はプランジャ(2504)内に挿入される。
タング(2534)がプランジャのアンダーカット(2536)を通る場合、(図５０Ｂに最も良く示されるように)、ロッド、即ちピン部材(図示せず)は、コレット機構(2530)の中心を通り抜け、タング(2534)を半径方向に離して、アンダーカット(2536)とロック係合する。
プランジャ(2504)からピストン(2502)を分離するために、ロッド、即ちはピン部材(図示せず)は、コレット機構(2530)の中心から引かれ、それによってタング(2534)をプランジャのアンダーカット(2536)から外す。
コレット機構(2530)の対称的な性質により、ピストン(2502)とプランジャ(2504)を互いに係合させ及び／又は外すのに、ピストン(2502)とプランジャ(2504)を特定の向きに配列することは要求されない。この構成により、シリンジのシリンジインターフェースへの取付け、及びシリンジインターフェースからのシリンジの取り外しが簡単になる。
当業者に理解されるように、ピストン(2502)及びプランジャ(2504)は、プランジャ(2504)(シリンジ内に配置された)を平行移動させ回転させてピストン(2502)(インジェクタ内に配置された)に係合させることによって係合され、またプランジャ(2404)を平行移動させ回転させてピストン(2402)から外す。
図５１Ａ−図５１Ｃは、図５０Ａ及び図５０Ｂに示されるインジェクタピストン及びシリンジプランジャインタフェースシステム(2500)の他の実施例(2600)を示す。
システム(2600)の構造及び機能は、図５０Ａ及び図５０Ｂに示されるシステム(2500)に略近似しているか又は同一であるが、米国特許第5,808,203号に記載されているように、コレット機構(2630)が注入手順時にプランジャカバー(2608)を支持するように、プランジャカバー(2608)と合う形状をしていること、及びプランジャ(2604)によって流体圧を監視するように構成されている点が異なり、米国特許第5,808,203号の内容は引用を持って本願への記載加入とする。
図５２Ａ−図５２Ｃは、本発明のインジェクタピストン及びシリンジプランジャインタフェースシステム(2700)の別の実施例を示す。システム(2700)は、ピストン(2702)及びプランジャカバー(2708)を含む。
上記の実施例とは対照的に、プランジャ(2704)にはプランジャ基端部がない。むしろ、ピストンヘッド(2710)は流体注入時にプランジャカバー(2708)を支持するように、プランジャカバー(2708)と合う形状に構成される。
図５２Ａに最も良く示されるように、ピストン(2702)は基端部材(2760)、スリーブ(2762)、分割されたフラップ部材(2764)及びピストンキャップ(2766)を含むのが好ましい。
ピストン(2702)の前進時に(例えば、流体注入時に)、ピストン(2702)はプランジャカバー(2708)に接続的に係合し又はロックさせることなく、プランジャカバー(2708)に接し動かすのが好ましい。
ピストン(2702)(即ち、基端部材(2760)、フラップ部材(2764)及びキャップ(2766))の引き込み時に、スリーブ(2762)は動いて(図５２Ｂの矢印Ｉの方向)、分割されたフラップ部材(2764)に接し、フラップ(2765)を半径方向外向きに動かしてプランジャカバー(2708)に形成されたアンダーカット(2767)に係合させて(図５２Ｃに最も良く示されるように)、ピストン(2702)とプランジャカバー(2708)を一体に接続する。ピストン(2702)とプランジャカバー(2708)を一体に引き込むことは、例えば患者に引き続いて注入すべく、シリンジに流体を吸引するのに有用である。
図５３Ａ−図５３Ｄは、図５１Ａ−図５１Ｃ及び図５２Ａ−図５２Ｃで示される、インジェクタピストン及びシリンジプランジャインタフェースシステム(2600)(2700)の他の実施例(2800)を示す。システム(2800)の機能は、システム(2600)(2700)の機能に略近似している又は同一であるが、しかし、以下に説明する異なる構造の要素がある。
図５３Ａ−図５３Ｄに最も良く示されるように、コレット機構(2830)はピストン(2802)内に配備されたアクチュエータ(2870)によって作動され、タング(2834)を半径方向外向きに動かして、プランジャカバー(2808)に形成されたアンダーカット(2836)に係合させ、ピストン(2802)とプランジャカバー(2808)を相互に連結する。コレット機構は、Ｏリングのようなバネ保持部材(2872)を含み、タング(2834)を一緒に保持し、タングを”非係合”位置にバネ付勢するのが好ましい。
図５４Ａ及び図５４Ｂは、プランジャベース(2984)と機械的に接続されたプランジャカバー(2982)を具えた現行のシリンジプランジャ(2980)を示す。
図５４Ｃ及び図５４Ｄは、本発明のプランジャ(3080)の実施例を示す。プランジャ(3080)は(図５４Ａ及び図５４Ｂに示すプランジャカバー(2982)よりも)一層大きなシリンジ接触領域を有するプランジャカバー(3082)、及び少なくとも３つの封止要素(3083)を具える。国際公開公報WO98/20920号に示され開示されたように、プランジャ基端部(3084)は少なくとも２つの可撓性のピストン保持部材(3085)を具え、国際公開公報WO98/20920号の内容は引用を持って本願への記載加入とする。プランジャカバー(3082)は図５４Ｄに最も良く示されるように、プランジャ基端部(3084)に機械的に接続されているのが好ましい。
図５４Ｅ及び図５４Ｆは、本発明のプランジャ(3180)の他の実施例を示す。プランジャカバー(3182)は図５４Ａ及び図５４Ｂに示すプランジャカバー(2982)に略近似している又は同一である。プランジャ基端部(3184)は少なくとも２つの可撓性のピストン保持部材(3185)を具える。
図５４Ｇ及び図５４Ｈは、本発明のプランジャ(3280)の他の実施例を示す。プランジャカバー(3282)は図５４Ａ及び図５４Ｂに示すプランジャカバー(2982)に略近似している又は同一である。プランジャ基端部(3184)は一層長い基端部領域、及び少なくとも２つの可撓性のピストン保持部材(3285)を具える。
理解されるように、上記のプランジャ(2980)(3080)(3180)(3280)はここで記載されたシリンジ(1512)(2312)に組み込まれる。
本発明の最も好ましい実施例が、図５５−図１０９について記載される。これらの図面の中で、図５５−図７８が、インジェクタハウジングにシリンジを解除可能に取り付けるシリンジインターフェイス／解除機構の第２の好ましい実施例に関する。図７９は、関連技術である医療用インジェクタアセンブリのシリンジに関連するフランジアセンブリの有効性を示し、本発明のシリンジ上のフランジの機能に等しく適用される。図８０−図１０９は、シリンジ内にて協働してプランジャを軸方向に動かす本発明のインジェクタピストン及びシリンジプランジャインターフェイスの第１の好ましい実施例を示す。
他の特徴(図５５−図５７に示される)の中で、本発明の注射器インターフェースの第２の好ましい実施例は、インジェクタ(4014)にシリンジ(4012)を接続する解除機構(4010)を含む。
特に、本発明の第２の好ましい実施例は、シリンジのインジェクタへの取付け時に、シリンジ(4012)をインジェクタ(4014)へ特定の向きに向ける必要なく、シリンジ(4012)をインジェクタ(4014)に素早く接続することができる機構を提供する。シリンジ(4012)が接続/解除機構(4010)に完全に係合するとき、本発明の解除/接続機構(4010)は聞こえる「クリック」を提供する。さらに、シリンジ(4012)が解除/接続機構(4010)から外れた場合、本発明は聞こえる「クリック」を提供する。
シリンジ(4012)の接続/解除機構(4010)への接続、及びシリンジ(4012)の接続/解除機構(4010)からの取り外しの際に聞こえる「クリック」は、特に有用な特徴である、なぜならシリンジ(4012)が接続/解除機構(4010)へ係合したこと、及びシリンジ(4012)が接続/解除機構(4010)から外れたことを、作業者は聴覚上確認できるからである。
図５５は、本発明のシリンジインターフェース/解除機構(4010)(以下に簡潔さのため、解除又は接続機構(4010))を略示す。解除機構(4010)の後面(4016)は、インジェクタ(4014)の前面(4018)に取り付く。解除機構(4010)の前面(4020)は、シリンジ(4012)の後端部(4022)を受けるのに適している。
解除機構(4010)は当業者に知られている任意の適切な方法で、インジェクタ(4014)の前面(4018)に取り付けられ得る。
例えば、解除機構(4010)は、インジェクタ(4014)の前面(4018)から伸びるねじ(示されない)によって付けられ得る。当業者によって理解されるように、あらゆる適切な代替接続も用いられる。例えば、解除機構(4010)は、内部の要素を清掃すべく、解除機構(4010)がインジェクタ(4014)から外されることを許すタブ又は他の適切な機構によって、取り付けられる。さらに、解除機構(4010)は従来のインジェクタに取り付けられるのに適しており、本発明のシリンジがともに用いられることができる。
シリンジインターフェース/解除機構(4010)の第２の好ましい実施例は、図５５−図７８に示され、コネクタハウジング(4024)を含む。コネクタハウジング(4024)は、シリンジ(4012)のインジェクタ(4014)への接続を容易にする少なくとも２つの要素を内部に有する。２つの要素の１番目は、可撓性リング(4026)であり、解除機構(4010)内部にて前端部(4020)の近傍に配備される。２つの要素の２番目は、回転リング(4028)であり、解除機構(4010)内部にて後端部(4016)の近傍に配備される。
可撓性リング(4026)と回転リング(4028)は、以下に詳細に記載するように、互いに協働して解除機構(4010)にシリンジ(4012)を接続し、及び解除機構(4010)からシリンジ(4012)を解除するのに適している(従って、インジェクタ(4014)にシリンジ(4012)を接続し、インジェクタ(4014)からシリンジ(4012)を解除するのにも適している)。
図５６及び図５７は、解除機構(4010)とシリンジ(4012)の分解斜視図を示し、本発明のこの態様についての理解を容易にする。シリンジ(4012)は、前端部(4034)にテーパ付きの円錐部(4032)を具えた円筒状の本体(4030)を有する。円錐部(4032)は、排出端部(4036)と一体に接続される。排出端部(4036)は、チューブ(図示せず)に接続されるルアーロック(4038)を具え、チューブは最終的には患者(また図示せず)に接続される。
当業者によって理解されるであろうように、シリンジ(4012)は高分子材料のような任意の適切な資料から作られ得る。特に、シリンジ(4012)はＰＥＴ(ポリエチレン・テレフタレート)で作られ得る。又は、シリンジ(4012)は、ポリメチルペンテン(それらは商標「ＰＸ」にて三井プラスチックによって作られる)から構成され得る。
後端部(4022)では、シリンジ(4012)はフランジ(4042)を有し、該フランジは、シリンジ(4012)が解除機構(4010)に接続されるとき、例えば排出端部(4036)又はルアーロック(4038)から漏れ得る造影剤が、解除／接続機構(4010)に入るのを防ぐのに役立つ。
関連技術のシリンジを示す図７９は、シリンジ(4012)のフランジ(4042)によって与えられる利点を示すのに役立つ。
図５５−図５７に示すように、リッジ(4044)は、フランジ(4042)の後ろにて、シリンジ(4012)の後端部(4022)に向かってシリンジ(4012)と一体に形成される。
或いは、図１２３に示されるように、リッジは、単一の連続部材の代わりに２又は３つ以上の部分(4044a)へ分けられ得る。しかしながら、部分(4044a)は、インジェクタ(4014)上にシリンジ(4012)を保持するのに十分な表面積及び強度を集中的に提供しなければならない。
図５５−図５７に示すように、リッジ(4044)は傾斜部(4046)と、円筒状の本体(4030)の外表面に略垂直な肩部(4048)の２つの部分を含む。少なくとも１つ、好ましくは２つ又は３つ以上のタブ、即ち突起(4050)がシリンジ(4012)の後端部(4022)に配備される。タブ(4050)はリング(4028)内に配備された溝(4052)に係合する。或いは、当業者によって理解されるように、シリンジ(4012)の後端部(4022)には、スロット、凹部、即ち窪みが配備され、タブ、即ち突起が回転リング(4028)の内面に配備される。
更に、本発明のシリンジインターフェイス(4010)上に従来のシリンジを取り付ける為に、シリンジ(4012)の後端部(4022)の構成要素(例えば、リッジ(4044)、タブ(4050)、及び／又はフランジ(4042))に組み入れられるシリンジアダプタは、従来のシリンジに嵌合するように構成されて、本発明のインジェクタ上に取り付けられる。勿論、従来のシリンジを適切に係合させるために、アダプタは従来のシリンジの要素を取り付けるのに、補足的な構造の要素を含むのが好ましい。
解除／接続機構(4010)は、前板(4054)及び後板(4056)を含む。前板(4054)及び後板(4056)は、フッ素重合体(ゼネラルマグナプレート社によって製造されたフッ素重合体の製品名であるＴｕｆｒａｍのような)で覆われたアルミニウムから構成されるのが好ましい。フッ素重合体の被覆により、摩耗に対する耐性を改善し、前板(4054)及び後板(4056)の外表面に潤滑性を付与する。
平滑潤滑性は特に有益である、なぜなら、造影剤が前板(4054)又は後板(4056)の外表面上に結晶化する場合、表面がフッ素重合体で覆われると、容易に表面から剥げ落ちるからである。もちろん、あらゆるな代替の被覆材も、前板(4054)又は後板(4056)の外表面上で使用されてもよい。
別の実施例では、何れかの板が適切な材料で作られている場合、被覆は、前板(4054)又は後板(4056)の表面に付与される必要がないかもしれない。例えば、前板(4054)及び後板(4056)が、高密度プラスチック(例えばアセチル共重合体)自身から構成される場合は、凝固した造影剤に対しては、アルミニウム上のフッ素重合体と同様の耐性を付与するかもしれない。
図５６及び図５７に示すように、前板(4054)は貫通した孔(4058)を有する。リップ(4060)は前板(4054)を通って孔(4058)の周縁に延びる。好ましい一実施例にて、シリンジ(4012)が解除／接続機構(4010)に係合すると、フランジ(4042)とリップ(4060)は互いに結合し、孔(4058)を通って接続機構(4010)の内側に入る漏れる造影剤を最小にする。図７２はリップ(4060)とフランジ(4042)の間の係合を示す。或いは、当業者によって理解されるように、フランジ(4042)を含まないようにシリンジ(4012)は構成され得る。さらに、或る代替構造がシリンジ(4012)又は前板(4054)上に配備されて、解除／接続機構(4010)の内面への造影剤の進入を最小にする。
図５５−図７８に亘って記載された実施例にて、フランジ(4042)は、また前板(4054)の前面(4020)と係合するときに、機械的な停止として更なる機能を発揮する。
シリンジ(4012)内に一般的に使用されるタイプの造影剤は、接続/解除機構(4010)の動作の邪魔となる。従って、接続機構(4010)の内部への造影剤の進入を最小にするために、フランジ(4042)(図７９を参照)のような構造を含むことは有益である。しかし、造影剤で汚されたとしても、接続/解除機構(4010)は作動すると考えられ、造影剤で汚されることは通常避けられない。
可撓性リング(4026)は、接続/解除機構(4010)の前板(4054)の後ろに配置される、楕円形の部材である。可撓性リング(4026)はアセタール共重合体、又は他の適切な材料から作られ得る。図６６及び図６７に最も良く示されるように、可撓性リング(4026)は片側に２つの湾曲部(4064)に一体に接続される線形、即ち平坦部(4062)を有する。湾曲部(4064)のほぼ中間点から、ポスト(4066)が後板(4056)に延びる。示されるように、可撓性リング(4026)は貫通した孔(4068)を含む。図６６に示すように、可撓性リング(4026)の前側(4080)に、面取り(4082)が設けられる。下記の如く、面取り(4082)によって、シリンジ(4012)の後端部(4022)及びリッジ(4044)の挿入が容易になる。
図５６及び図５７に示された実施例では、可撓性リング(4026)から後方に伸びるポスト(4066)は、ベアリング(4070)を具えている(可撓性リング(4026)は、図６６及び図６７に詳細に示される)。ベアリング(4070)は、合成ベアリング(例えば金属とプラスチック)であり、内面と外面を具え、その間にローラベアリングが配備されるのが好ましい。或いは、ベアリング(4070)は、ポスト(4066)を囲み、ポストに対して回転するプラスチック要素であり得る。
ベアリング(4070)は、回転リング(4028)上の溝、即ちカム軌跡(4072)に係合する。しかし、当業者によって理解されるように、ベアリングは解除／接続機構(4010)の動作には、必要ではない。図１１４は、ベアリング(4070)が省略される場合の本発明の代替となる一実施例を示し、接続機構(4020)の構成が簡素となり、従って、製造コストを低減する。
ハウジング(4024)の可撓性リング(4026)の後部に配備される回転リング(4028)は、前面(4074)に２つの溝、即ちカム軌跡(4072)を有する。
図６１、図６８及び図６９に最も良く示されるように、カム軌跡(4072)は、外面(4074)が回転リング(4028)の中心に最も近い点(4076)から回転リング(4028)の中心から最も離れた点(4078)までの円弧に沿って直径が増加するように形作られる。溝(4072)はベアリング(4070)を介してポスト(4066)に係合し、シリンジ(4012)が回転リング(4028)に係合しつつ回転すると(例えば、解除／接続機構(4010)からシリンジ(4012)を外すために)、ポスト(4066)を離し、図６６及び図６７に矢印(4084)に示す方向に可撓性リング(4026)を延ばす。
示されるように、可撓性リング(4026)は中心を貫通する孔(4068)を有し、その中又はそこを通ってシリンジ(4012)の後端部(4022)を受け入れる。
図６８及び図６９に詳細に示される回転リング(4028)が、後板(4056)の前面(4088)に形成された凹み、即ち凹部(4090)内に配備される(後板(4056)は図７０及び図７１に詳細に記載される)。後板(4056)は貫通した孔(4092)を有して、シリンジ(4012)の後端部(4022)を受け入れる。回転リング(4028)は凹み内に配備されて、リング(4028)はその中で自由に回転する。後板(4056)は図５７及び図７１に示す後面(4094)を有する。
図５７、図５８及び図６４に示すように、前板(4054)の後面(4094)は、可撓性リング(4026)と略同じ形の凹み、即ち凹部(4098)を有する。従って、凹部(4098)は２つの線形、即ち平坦部(4100)と、２つの湾曲部(4102)を有する(図５８及び図６４を参照)。
前板(4054)の後面(4096)の２つのノッチ(4104)が、湾曲部(4102)の略中心点に位置する。
ノッチ(4104)はポスト(4066)及びポスト(4066)を可撓性リング(4026)に接続する関連した構造を受け入れる。
凹み(4098)は可撓性リング(4026)より大きいように形作られ、緩和状態でノッチ(4104)間の距離(4106)は、ポスト(4066)(図６６及び図６７を参照)間の距離(4108)より長い。ノッチ(4104)はハウジング(4024)内で可撓性リング(4026)が回転することを防ぐのに役立ち、回転リング(4028)の回転時に可撓性リング(4026)が広がることを許す。
解除／接続機構(4010)の動作は、図７４−図７８及び図５５−図７３に関連して示され記載される。
図７４−図７６に示されるように、シリンジ(4012)の後端部(4022)は、前板(4054)の孔、即ちインターフェイス(4058)を通ってコネクタハウジング(4024)に矢印(4110)によって示された方向に挿入される。可撓性リング(4026)は前板(4054)の後面(4096)に形成された凹み(4098)内に位置し、ポスト(4066)はノッチ(4104)に係合する。
従って、シリンジ(4012)のリッジ(4044)の斜面(4046)が可撓性リング(4026)の面取り(4082)に係合すると、リッジ(4044)は可撓性リング(4026)を方向(4084)に押して(図６６及び図６７参照)、緩和距離(4108)(図７７参照)から、延びた(即ち、張力が掛かった)距離(4106)(図５８及び図７８参照)に開く。図７５は、この構成を示す。可撓性リング(4026)は矢印(4112)に示す方向に開く。
リッジ(4044)が可撓性リング(4026)の後縁を通過した後に、可撓性リング(4026)の弾性により、可撓性リング(4026)は、図７６に示すように、矢印(4114)の方向に緩和状態へ戻る。可撓性リング(4026)が緩和状態へ戻ると、リッジ(4044)の肩(4048)は、可撓性リング(4026)の後縁に係合する。それにより、シリンジ(4012)は、可撓性リング(4026)によって適所に保持され、解除／接続機構(4010)から軸方向に外れることができない。可撓性リング(4026)が緩和状態に戻る場合、シリンジ(4012)がインジェクタに取り付けられたことを作業者に示す、聴覚上の”クリック”を出すのが好ましい。
解除／接続機構(4010)からシリンジを取り外すには、下記の如く、シリンジ(4012)を１／４回転、即ち約４分の１回転することが必要である。この動作は図７７、図７８及び図５３−図７３に関連して示され記載される。
図６０及び図７３に示されるように、一旦シリンジ(4012)が可撓性リング(4026)によって係合したならば、２つの突起(4050)は回転リング(4028)の２つの溝(4052)に係合する。図７７は、シリンジ(4012)と可撓性リング(4026)の係合状態の断面図である(便宜上、全体的に楕円形として示す)(代替実施例に於いて、１つ、３つ又は４つ以上の突起(4050)がシリンジ(4012)上に配備される)。図５５−図５７に最も良く示されるように、突起(4050)は三角形であるのが好ましく、”三角形”の一点は回転リング(4028)の溝(4052)に係合するように向けられている。この構成により、シリンジ(4012)が解除／接続機構(4010)に挿入されたときに、作業者がシリンジ(4012)を揺らし又は捻って突起(4050)を据える必要なく、突起(4050)は回転リング(4028)の溝(4052)に容易に協働し、各溝(4052)に係合する。
好ましい実施例に於いて、シリンジ(4012)が反時計方向に約１／４回転すると、溝(4052)に係合する突起(4050)は回転リング(4028)を同じ方向に約同じ回転量だけ回転させる。機構(4010)は反時計方向の回転によってシリンジ(4012)を解除するように設計されているのが好ましいが、機構(4010)は時計方向の回転によってシリンジ(4012)を解除するように構成されることも特に考えられる(参照する１／４回転はここでは正確な１／４回転を意図していないことに注意すべきである。”１／４回転”の語は、約１／４回転であり、好ましくはシリンジ(4012)の待機位置から４５度から９０度の範囲を示すことを意味する。或いは、機構(4010)からシリンジ(4012)を外すことを容易にするあらゆる適切な回転範囲が用いられる)。
可撓性リング(4026)のポスト(4066)(ベアリング(4070)を具えた)が、回転リング(4028)のカム軌跡(4072)に沿って係合し移動するから、回転リング(4028)が回転すると、可撓性リング(4026)が緩和状態(即ち、シリンジが係合した)から延びた状態(即ち、シリンジが外れた)に駆動される。ポスト(4066)がカム軌跡(4072)に沿って、最も内側位置(4076)から最も外側位置(4078)に移動するから、可撓性リング(4026)は緩和距離(4108)から延びた距離(4106)に延ばされ(矢印(4112)の方向に)、可撓性リング(4026)の後縁がシリンジ(4012)の肩(4048)から外れる。従って、シリンジ(4012)は可撓性リング(4026)及び機構(4010)から外れて軸方向に除去される。シリンジ(4012)が機構(4010)から外されると、可撓性リング(4026)のバネ力によって、ポスト(4066)はカム軌跡(4072)に沿って、最も外側位置(4078)から最も内側位置(4076)に移動する。それによって、可撓性リング(4025)は緩和状態に戻り、新たなシリンジを受け入れる。更に、シリンジ(4012)が可撓性リング(4026)から外れると、作業者はシリンジ(4012)が機構(4010)(及び、従ってインジェクタから)から外れたことを示す２番目の聴覚上の”クリック”を聴く。
シリンジインターフェイス／解除機構の第３の好ましい実施例が、図１２４及び図１２５に示される。第３の好ましい実施例は機能及び構造が、図５５−図７８に示す第２の好ましい実施例に近似しているから、参照の簡潔さから、対応する要素を識別するのに同じ符号が使用されてきた。第２の好ましい実施例と第３の好ましい実施例の差は、以下に記載する。図１２４及び図１２５に示す第３の好ましい実施例は、シリンジ(4012)が解除／接続機構(4010)から外された後に、可撓性リング(4026)と回転リング(4028)が、待機状態に戻るのを手助けする一対の戻りバネ(4091)を有する(付随的に、バネ(4091)にベアリング(4093)が付与される)。これらのベアリングは、ピン(図示せず及びデルリン(商標)によって形成される)によって後板(4056)に保持される。
本実施例に於いて、戻りバネ(4091)が、回転リング(4028)と後板(4056)の間に配備される。しかし、戻りバネ(4091)は、回転リング(4028)とハウジング(4024)の前板(4054)との間に配備されてもよい。回転リング(4028)は、戻りバネ(4091)の自由端(4097)が接続される一対の突出タブ(4095)を有するのが好ましい。示されるように、戻りバネ(4091)は後板(4056)に形成された一対の補完的な形状の凹部(4099)内にあって抑制されるのが好ましい。
戻りバネ(4091)は、アソシエーテッドスプリングレイモンド社から供給される３／４インチ定荷重バネであるのが好ましい。戻りバネ(4091)は、医療手順時に(又は繰り返し使用後に時間が経って)シリンジ解除／接続機構(4010)の要素が造影剤で汚されたときに、可撓性リング(4026)と回転リング(4028)を待機状態に戻すのを手助けするのに特に有用である。
上記の如く、図７９は、シリンジ(4012)内の造影剤が本発明のシリンジインターフェイス及びインジェクタに入るのを防ぐフランジ(4042)の効果を示す。
本発明はまた、インジェクタピストン及びシリンジプランジャインターフェイスアセンブリ(4200)の第１の好ましい実施例の構成を示し、インジェクタ(4014)は、解除／接続機構(4010)内のシリンジの向き、又はシリンジ(4012)内のプランジャの向きに拘わらず、シリンジ(4012)内のプランジャに係合する。図８０−図１０９は、ピストン／プランジャアセンブリ(4200)及びその動作を示す。
ピストン／プランジャアセンブリ(4200)は、インジェクタ(4014)及びシリンジ(4012)に対して軸方向に動くように位置する。図８５及び図８６に示すように、ピストン(4202)は後端部(4204)と前端部(4206)を有する。ピストン(4202)はまた、後端部(4204)と前端部(4206)間に延びる長いシャフト(4208)を有する。ピストン(4202)の後端部(4204)は、動力源、即ちインジェクタ(4014)内の駆動モータに接続される。動力源はモータ及び駆動源の組み合わせを含むインジェクタ(4014)へ及びインジェクタ(4014)からピストン(4202)を動かすのに適したあらゆるタイプの動力源であり得る。
図８０−図８２に示すように、ピストンスリーブ(4210)はピストン(4202)のシャフト(4208)を囲む。ピストンスリーブ(4210)は、ピストン(4202)に対して自由に移動可能である。換言すれば、ピストンスリーブ(4210)はピストン(4202)に接続されない。ピストンスリーブ(4210)は、前端部(4212)及び後端部(4214)を備えた略円筒状のチューブである。(ピストンスリーブ(4210)を拡大した詳細については、図８７を参照。)
ピストンスリーブ(4210)の前端部(4212)にカラー(4216)が配置される。図８８−図９０に示すように、カラー(4216)はピストン(4202)が通って配置される孔(4218)を有する。環状フランジ(4219)がカラー(4216)の後部側(4220)に配備されて、ピストンスリーブ(4210)の前端部(4212)に係合する。第２の環状フランジ(4222)がカラー(4216)の前面(4224)上に配備される。環状フランジ(4222)はプランジャキャップ(4226)に係合し、図９７−図１００に略記載される。
プランジャキャップ(4226)には、基端から外向きに延びる基端部(4230)がある(図９７−図１００を参照)。基端部(4230)は、プランジャキャップ(4226)の中心線に向かって内向きに傾いた円錐部(4232)に接続される。環状溝(4234)が円錐部(4232)近傍のプランジャキャップ(4226)に配備される。スロット(4236)が環状溝(4232)内に配備されて、支持リンググリッパ(4238)を保持する。プランジャキャップ(4226)の先端部(4240)は、環状溝(4234)から上向きに延びる。先端部(4240)は円錐形で、円形先端(4242)で終わる。図９８に示すように、プランジャキャップ(4226)は内部の容量(4244)を定める略中空の本体である。
ピストン(4202)の前端部(4206)はプランジャキャップ(4226)の内部の容量(4244)へ延びる。図１０７及び図１０８に示されるように、ピストン(4202)の前端部(4206)はグリッパ拡張部(4246)に接続される。グリッパ拡張部(4246)は、グリッパ拡張部(4246)の中心を通って延びる孔(4248)を通って配置されたねじ(図示せず)のような任意の適切な手段によってピストン(4202)の前端部(4206)に接続される。(グリッパ拡張部(4246)の詳細例は、図９１−図９３に示される)。
グリッパ拡張部(4246)は先端面(4250)及び底面(4252)を有する。先端面(4250)から、グリッパ拡張部(4246)は内向きに傾いて、円錐部(4254)を形成する。円筒部(4256)は円錐部(4254)から底面(4252)まで延びる。ピストン(4202)の前端部(4206)に接続された時、図１０７及び図１０８に示されるように、グリッパ拡張部(4246)はピストン(4202)を具えたＴ字形の構成を形成する。
図８３、図８４、図９４−図９６、図１０７及び図１０８に示すように、支持リング把持部(4238)は、プランジャキャップ(4226)の環状溝(4234)内のスロット(4236)を通って延びる。支持リング把持部(4238)は、ピストン/プランジャアセンブリ(4200)が後方に移動する、即ち引き込まれる(インジェクタ(4014)へ)場合に、環状溝(4234)から外側に延びるように設計されている。
図９４−図９６に示すように、支持リング把持部(4238)は断面Ｌ字形の本体(4258)がある。支持リング把持部(4238)は、内部の縁(4260)上に、グリッパ拡張部(4246)上の円錐面(4254)に係合する面取り(4262)を有している。
グリッパ拡張部(4246)が、図１０８に矢印(4264)で示されるインジェクタ(4014)の方向に移動する場合、支持リング把持部(4238)は、プランジャキャップ(4226)から矢印(4266)の方向(また図１０８に示される)に外向きに移動する。
ゴムカバー(4268)(図１０５及び図１０６に詳細に示される)は、普通はシリンジ(4012)と組み合わされ、シリンジ(4012)内に位置する。ゴムカバー(4268)の移動により、シリンジ(4012)内へ含まれていた液体が排出端部(4036)を通って患者に押し出される。ゴムカバー(4268)は円錐形の先端部(4270)を有し、そこから略円筒部(4272)が後方に延びる。
円筒部(4272)は、幾つものリッジ(4274)と溝(4276)を有し、それらは例えば注入時に液体がプランジャの傍を通らず、シリンジ(4012)から漏れないことを確実にする特定の用途に必要とされる。
ゴムカバー(4268)の内部は中空で、その結果、円錐状の内面(4278)を有する。更に、底端部(4280)に、ゴムカバー(4268)の内部内の円形開口(4284)を形成するリップ(4282)が配備される。リップ(4282)はゴムカバー支持リング(4286)により係合するように設計されている。
図１０１−図１０４に詳細に示すゴムカバー支持リング(4286)は、適切なプラスチック材から構成される。ゴムカバー支持リング(4286)はゴムカバー(4268)の内部のリップ(4282)に係合し、ゴムカバー(4268)に更なる剛性を付与する。ゴムカバー支持リング(4286)は、底面部(4290)に環状リング(4288)を有する。環状リング(4288)上にゴムカバー(4268)のリップ(4282)に係合する溝(4292)が形成される。円錐部(4294)は、溝(4292)から上向きに延び、ゴムカバー(4268)の内面(4278)内に係合する。孔(4296)がゴムカバー支持リング(4286)を通って延びる。ゴムカバー支持リング(4286)の内面は、面取り(4300)を具えたリップ(4298)を有する。リップ(4298)は支持リング把持部(4238)が係合する箇所として役立つ。
ゴムカバー(4268)の他の実施例に於いて、ゴムカバー支持リング(4286)は完全に除去される。符号(4306)で示されるゴムカバーの他の実施例は、図１１０−図１１３に示される。ゴムカバー(4306)はゴムカバー支持リング(4286)を有さないから、ゴムカバー(4306)は断面厚さがゴムカバー(4268)よりも厚い。少なくともインジェクタ(4014)の引き込み動作時は、把持部(4238)はゴムカバー(4306)に係合するように、ゴムカバー(4306)は内面にリップ(4308)を有する。
ゴムカバー(4306)は、ゴムカバー(4268)と略同じ形状である。ゴムカバー(4306)は、環状先端(4312)を有する円錐形の頂部(4310)を有する。ゴムカバー(4306)は下端部(4314)に円筒部に沿って位置する３つのリブ(4316)と２つの溝(4318)を具える。ゴムカバー(4306)の内面は、テーパ付きの側部(4322)とともに内容量(4320)を決定する。ゴムカバー(4306)は、ゴムカバー(4268)よりも厚く、強度と封止能力(即ち、シリンジ(4012)内面に対する)を高めている。
シリンジ／プランジャアセンブリ(4200)の動作が、図１０７−図１０９について記載される。シリンジ／プランジャアセンブリ(4200)の動作は、シリンジ(4012)内でゴムカバー(4268)(ゴムカバー支持リング(4286)とともに)又はゴムカバー(4306)が用いられるならば、殆ど異ならない。
インジェクタ(4014)の作業者が、ピストン／プランジャアセンブリ(4200)を前進、即ち押すことを所望するときは、インジェクタ(4014)の１つのボタン(4302)を押して、ピストン(4202)を前に作動させる。ピストン(4202)の前方向の移動により、ゴムカバー(4268)は前方向に押される。ゴムカバー(4268)の前進はピストンアセンブリ(4202)とゴムカバー(4268)が接続されることを要しないから、ピストンアセンブリ(4202)とゴムカバー(4268)は互いに係合しているのみである。しかし、インジェクタの作業者が、ゴムカバー(4268)を後方に引くことを所望すれば、ピストン／プランジャアセンブリ(4200)はゴムカバー(4268)上を掴み、インジェクタ(4014)に向けて引く。
ゴムカバー(4268)(及びそれに含まれる関係したゴムカバー支持リング(4286))上を掴むために、把持部(4238)は外向きに延び、ゴムカバー支持リング(4286)のリップ(4298)を掴む。他のゴムカバー(4306)が用いられるならば、把持部(4238)はリップ(4298)に係合する。把持部(4238)によるリップ(4298)の係合は以下に記載される。
上記の如く、ピストンスリーブ(4210)はピストン(4202)に接続されていない。その代わり、ピストンスリーブ(4210)はピストン(4202)に対して自由に動く(軸方向に)。インジェクタ(4014)内には、ピストンスリーブ(4210)の外面に係合するＯリング(4304)がある(図１０７及び図１０８参照)。従って、ピストン(4202)がインジェクタ(4014)内に引かれると、ピストンスリーブ(4210)はＯリング(4304)と摩擦係合し、ピストンスリーブ(4210)を所定箇所に保持する。換言すれば、ピストン(4202)が後方に引かれるときは、Ｏリング(4304)はピストンスリーブ(4210)を前方に付勢する。
ピストン(4202)がグリッパ拡張部(4246)に接続されているから、ピストン(4202)がインジェクタ(4014)内に動くと、グリッパ拡張部(4246)も動く。しかし、互いに接続された要素であるピストンスリーブ(4210)、カラー(4216)、及びプランジャキャップ(4226)は、Ｏリング(4304)によって前に付勢されている。従って、ピストン(4202)及びグリッパ拡張部(4246)は作動時に、ピストンスリーブ(4210)、カラー(4216)、及びプランジャキャップ(4226)に対して後方に動く。グリッパ拡張部(4246)の円錐部(4254)は、面取り領域(4262)に係合し、図１０８に矢印(4266)で示すように、把持部(4238)をプランジャキャップ(4226)のスロット(4236)を通って外向きに押し(force)、支持リング(4286)のリップ(4298)に係合させる。把持部(4238)を所定場所に保持すべく、ゴム製の覆い(図示せず)がプランジャキャップ(4226)上に配備される。ゴム製の覆いはまた、造影剤がスロット(4236)を通ってプランジャキャップ(4226)に入ることを防ぐのを手助けする。
この構成により、ピストン(4202)がインジェクタ(4014)内、又はインジェクタ(4014)に向けて引き込まれる、即ち後方に動くときにのみ、ゴムカバー(4268)はピストン(4202)に接続的に係合する。
ピストンが停止し、又は前進するときは、ゴムカバー(4268)はピストン(4202)に係合せず、シリンジ(4012)はシリンジインターフェイス(10)から容易に外れる。
理解されるように、本発明のピストン／プランジャアセンブリ(4200)は、向きを特定しないのが好ましい。即ち、ピストン(4202)とプランジャカバー(4268)は、シリンジ(4012)内のプランジャの向き、及び／又はピストン(4202)に対するプランジャの向きに関係なく、係合する。本発明の適切なシリンジインターフェイスに関して、シリンジをインジェクタに取り付けるのに、シリンジをインジェクタに特定の方法で向けることを作業者に求めないインジェクタ及びシリンジシステムが提供される。それにより、本発明の少なくとも１つの態様に於いて、インジェクタにシリンジを取り付け、据え付けることが改善され容易になる。
図１１４は、本発明の解除／接続機構(4402)の他の実施例を示す。可撓性リング(4026)はポスト(4066)の周りにベアリング(4070)を有していない。上記の如く、これにより、接続機構(4402)の構成が簡素になる。解除／接続機構(4402)は、ポスト(4066)がカム軌跡(4072)に直接係合する点を除き、接続機構(4010)と同様に作動する。便宜上、ネジ(4404)は前板(4054)を後板(4056)に保持するように示される。
図１１５は、本発明のインターフェイス／接続機構(4406)の他の実施例を示す。回転リング(4028)は完全に除去された。本実施例に於いて、溝(4408)が可撓性リング(4410)の内面に形成されて、シリンジ(4414)上の突起(4412)と係合する(図１１７参照)。ポスト(4416)が可撓性リング(4410)上の上位置及び下位置から延びて、後板(4420)(或いは前板(図示せず))の溝(4418)に係合する。図１１７に断面で示すシリンジ(4414)が回転すると(反時計方向が好ましい)、突起(4412)は可撓性リング(4410)を回転させて、ポスト(4416)が溝(4418)内を動き、可撓性リング(4410)を延ばし、シリンジ(4414)を解放する。バレル突起(4412)を溝(4408)に係合させるために、突起(4412)はリッジ(4044)及びフランジ(4042)の間に位置する。２つの代替設計物の差が判るように、シリンジ(4414)をシリンジ(4012)の隣に示す(図１１６及び図１１７参照)。
図１１８は、回転リング(4028)又は可撓性リング(4410)用の溝の異なる形状の２つの代替実施例である。ここで記載した回転リング又は可撓性リングの他の実施例とともに、異なる形状の溝(4052)が用いられることに注意すべきである。第１に、実施例＃１に於いて、図５９に示したのと同じ溝(4052)が示される。実施例＃１に於いて、溝(4052)は回転リング(4028)の内面の半円筒形の凹みである。実施例＃２は、三角形の溝(4052')を示す。実施例＃３は、Ｕ字形の溝(4052'')を示す。当業者であれば、溝(4052)(4052')(4052'')が突起(4050)が係合するのに適切なあらゆる形状、又はその均等物であり得ることが容易に判るだろう。
本発明のシリンジインターフェイス／接続機構の前に記載した実施例について可能性のある不利な点は、図７７及び図７８に示されて明瞭となる。可撓性リング(4026)は、シリンジ(4012)上のリッジ(4044)に、シリンジ(4012)の周囲周りの２つの箇所(4400)でのみ係合していることが判る。最も多くの例に於いて、可撓性リング(4026)はシリンジ(4012)を保持する作用をしているが、シリンジ(4012)内の造影剤を患者に注入するのに高圧が加えられる幾つかの例がある。高圧(例えば、１０００p.s.i又はそれ以上の)が加えられる箇所では、２つの領域(4400)とリッジ(4044)との間には、シリンジ(4012)を解除／接続機構(4010)にしっかりと保持するのに十分な接触面積が設けられない。これらの例に於いては、可撓性リング(4026)は、シリンジ(4012)の周囲周りの全てではなくとも一部のリッジ(4044)に接するのが好ましい。
図１１９は、本発明の解除／接続機構(4440)の一実施例を示し、シリンジ(4012)の周囲に沿ってリッジ(4044)のかなりの部分に係合するように環状に形成された可撓性リング(4450)を提案する。可撓性リング(4450)は、緩和状態でシリンジ本体(4030)の外周よりも僅かに大きな内径を有する完全な円に近い。可撓性リング(4450)は、その上に２つのポストを有し、１つのポスト(4452)は前板(4462)の溝(4460)の孔(4456)に係合し、他方のポスト(4454)は回転リング(4464)の孔(4458)に嵌合する。解除／接続機構(4440)を組み立てるのにネジ(4468)が用いられる。
他の実施例と同様に、シリンジ(4012)は前板(4462)の孔(4470)を通って挿入される。シリンジ(4012)のリッジ(4044)が可撓性リング(4450)を通過すると、可撓性リング(4450)はシリンジ(4012)の周りの箇所に嵌まり、聴覚的な”クリック”音を生じる。嵌合すると、シリンジ(4012)上の突起(4050)は、回転リング(4464)の内面上の溝(4472)に係合する。
解除／接続機構(4440)からシリンジ(4012)を取り外すには、シリンジ(4012)は約１／４回転される。シリンジ(4012)の回転により、回転リング(4464)が矢印(4474)の方向に回転する。回転リング(4464)が回転すると、ポスト(4454)に圧力が加えられ、可撓性リング(4450)が緊張状態となり、内径が大きくなる。十分な力量が可撓性リング(4450)に加えられると、シリンジ(4012)を解放し、上記でもそうであったように、聴覚的な”クリック”音を生じる。
以前の実施例にて、可撓性リングは単一物構成として示された。しかし、可撓性リングは互いに接続され、又は解除／接続機構用のハウジングに接続される数個の片から構成され得て、別個の片は緩和状態及び緊張状態となる(単一物構成と同様に)。
２つの片からなる”可撓性リング”の可能な一実施例は、図１２０に示される。示されるように、シリンジインターフェイス／接続機構(4480)は前板(4054)(図５６及び図５７に示される)と構成が近似した前板(4482)を有する。前板(4482)は、後板に可撓性リング(4486)を受け入れる大きさである凹み(4484)を形成している。前板(4482)は貫通した孔(4488)を有する。また、可撓性リング(4486)上のポスト(4492)を受け入れるノッチ(4490)を有する。
可撓性リング(4486)は可撓性リング(4026)と同様の形状に形作られる。示されるように、可撓性リング(4486)は、２つの別個の円弧状の片(4494)(4496)を有し、両片は何れか片側の繋ぎ目(4498)(4500)に沿って一緒に接続される。２つのバネ(4502)(4504)が可撓性リング(4486)の片側に位置して、可撓性リング(4486)をシリンジ(4012)を囲み一旦は挿入された緩和状態に付勢する。
回転リング(4506)は、可撓性リング(4486)の背後に位置する。回転リング(4506)は貫通した孔(4508)を開設し、内面に多数の溝(4510)を配備している。回転リング(4506)は可撓性リング(4486)には直接接続されていない(他の実施例と同様に)。その代わり、回転リング(4506)は、後面から延びて後板(4516)を貫通した２本のポスト(4512)(4514)を有する。他の実施例と同様に、回転リング(4506)は、後板(4516)の内面上の凹み(図示せず)内に位置する。
２つの半円形のアーム(4518)(4520)が後板(4516)の後ろに位置する。各アームは可撓性リング(4486)上のポスト(4492)に係合するポスト(4522)(4524)を有する。各アームはまた、回転リングのポスト(4512)(4514)に夫々係合するノッチ(4526)(4528)を有する。
解除／接続機構(4480)の動作は、以前の実施例とほぼ同じである。シリンジ(4012)が可撓性リング(4486)を通って挿入されると、可撓性リング(4486)の２つのセグメント(4494)(4496)は、シリンジ(4012)上のリッジ(4044)が可撓性リング(4486)のセグメント(4494)(4496)の後縁を通過するまで、離れ、バネは緊張状態にある。リッジ(4044)が可撓性リング(4486)を通過すると、バネ(4502)(4504)は緩和状態に戻り、セグメント(4494)(4496)を引いてシリンジ(4012)に係合させる。セグメント(4494)(4496)が緩和状態に戻ると、聴覚上の”クリック”音を出すのが好ましい。
解除／接続機構(4480)からシリンジ(4012)を外すには、シリンジ(4012)は約１／４回転される。前記の如く、シリンジ(4012)には、回転リング(4506)の内面の溝(4510)に係合する突起(4050)が配備されている。回転リング(4506)が回転すると、アーム(4518)(4520)が緩和状態から緊張状態に外向きに動き、ポスト(4492)に圧力を与えて、可撓性リング(4486)のセグメント(4494)(4496)を離す。
一旦、シリンジが十分な距離だけ回転すると、セグメント(4494)(4496)は互いに十分離れて、シリンジ(4012)を解放し、聴覚上の”クリック”音を出すのが好ましい。
図１２１及び図１２２は、本発明の開示に従った更なる解除／接続機構(4550)の一例を開示している。ここで、可撓性リングを配備する代わりに、４つのセグメント(4552)(4554)(4556)(4558)が接続機構(4550)を通る共通の孔(4560)の周囲に配備される。４つのセグメント(4552)-(4558)は、あらゆる適切な機構により付勢される。例えば、セグメント(4552)-(4558)は、接続機構(4480)と同様の方法で、アームによって回転リングに接続される。
更に、シリンジ符号を組み込んだフロントローディングシリンジ(4612)が、図１２６に開示される。シリンジ(4612)は、前端部(4634)にテーパ付きの円錐部(4632)を具えた円筒状本体(4630)を有する。円錐部(4632)は排出端部(4636)に一体に接続される。
後端部(4622)にて、シリンジ(4612)は、２つの符号リング(4641)、フランジ(4642)(シリンジ(4612)が解放機構(4010)に接続されたとき、例えば排出端部(4636)から漏れた造影剤が解放機構(4010)に入ることを防ぐのに役立つ)、取付けリッジ(4644)、及び２つ又は３つ以上の拡張解放タブ、即ち突起(4650)を有する。リング(4641)はシリンジ(4612)の周囲に延びるのが好ましいが、リング(4641)は所望ならば分割される。また、２つのリング(4641)が示されているが、符号を変える要求を受け入れるべく、１つ、３つ又は４つ以上のリング(4641)が配備され得る。符号化システムの構造及び機能は、本願の譲受人に譲渡された米国出願第09/765,498号に開示されており、この内容は参照を持って本願への記載加入とする。
本発明は又、動作を容易にする”自動化された”又は”自動の”機能を有するインジェクタ及びインジェクタシステムを提供する。本発明の自動化の機能は、完全な自動化、作業者の開始を要求する自動化、及び／又は或る程度の作業者の介入、監督及び／又は制御を要求する自動化である。例えば、本発明のインジェクタ及びインジェクタシステムは、１又は２以上の以下の機能を具え、それは”自動前進”、”自動係合”、”自動充填”、”自動プライム”及び”自動引き込み”である。これらの各機能は、付随する利点及び利益と一緒に、空の、プレロードされた及び／又は予め充填されたシリンジについて、以下に詳細に記載される。当該技術分野で知られているように、”空の”シリンジは、注入手順に備えてインジェクタ上に取り付けられたとき、流体を含んでいないシリンジである。空のシリンジは一般的に２つの形式であり、”プランジャ後退”シリンジと”プランジャ前進”シリンジである。プランジャ後退シリンジは、当初はプランジャが後端部、即ち基端部に位置するシリンジである。プランジャ前進シリンジは、当初はプランジャが前端部、即ち先端部に位置するシリンジである。”プレロードされた”シリンジは、注入手順の前に、流体で充填され(例えば、手動又はインジェクタの使用によって、流体をシリンジ内に吸入する)、注入手順に備えて次の使用の為にインジェクタ上に保管される空のシリンジである。”予め充填された”シリンジは、顧客に配送する前に、流体で充填されたシリンジである。
好ましい実施例に於いて、本発明のインジェクタ及びインジェクタシステムは、例えばその上に取り付けられるシリンジのタイプ、サイズ、流体の中身(適用可能ならば)、及び構成を自動的に識別するように構成されている。インジェクタ上にて用いられるシリンジの変化(例えば、空、プレロードされた、又は予め充填された)を区別する適切なセンサ及び符号化装置が上記及び米国特許第5,383,858号及び国際公開公報ＷＯ99/65548号(両方の内容は、参照を持って本願への記載加入とする)に記載されている。当該技術分野で知られているこれらのセンサ体系、又は適切な代替物が、下記の自動化の特徴を実施するのに用いられる。
”自動係合”の機能により、インジェクタは自動的に駆動ピストンを前進させて、シリンジの据付け又は取付け時に、シリンジプランジャをインジェクタに係合させることができる。好ましい実施例に於いて、作業者が介入することなく、自動係合の機能が発揮される(occur)。この機能は、プレロードされたシリンジ、及び予め充填されたシリンジに特に有用であり、これらは一般にプランジャがシリンジバレル内の中央部及び基端部とは他の箇所に位置し、及びプランジャが前進したシリンジに有用である。予め充填されたシリンジの場合に於いて、その後のシリンジの充填(及び関連するチュービング)及びその後の注入に備えて、インジェクタピストンとシリンジプランジャを自動的に接続する。プランジャが前進したシリンジについては、自動係合の機能は、その後のプランジャの引き込みに備えてピストンとプランジャを係合させ、シリンジ内に造影剤のような流体を吸引する。
自動係合、即ち自動ドッキングの機能の一実施例が、図１２７Ａ乃至図１２７Ｃについて記載され、アダプタ(5600)及びシリンジ(5900)が取り付けられた”双頭の”インジェクタ(5500)を示す。図１２７Ｂに最も良く示されるように、シリンジ(5900)はフロントローディングインジェクタ(5500)と協働するフランジ(5905)を有し、シリンジ(5900)をインジェクタ(5500)に取り外し可能に取り付ける。この点に於いて、フランジ(5905)はシリンジインターフェイス(5502)と協働し、シリンジインターフェイスは上記の方法でシリンジフランジ(5905)と合わさり解除可能な接続を構成する可撓性リング(5504)を有する。同様に、図１２７Ｃに最も良く示されるように、アダプタ、即ちコネクタ(5600)は、インジェクタ(5500)のシリンジインターフェイス(5502')と協働するフランジ(5605)を有し、シリンジインターフェイスはフランジ(5605)と合わさり解除可能な接続を構成する可撓性リング(5504')を有する。
シリンジ(5900)はまたプランジャ(5910)を有し、該プランジャ(5910)は略環状の後端部材(5912)及び該後端部材に取り付けられるエラストマー前カバー(5916)を有する。ピストン(5520)の前面は、プランジャカバー(5916)の内面の形と略一致するように形作られるのが好ましい。
例えば、シリンジ(5900)の後部は、溝付きリング(5920a)(5920b)(5920c)(例えば、図１２７Ｂ参照)のような表示器を有し、米国特許出願第09/796,498号に記載されているように、該表示器は光源(5510)及びセンサ群(5512a)-(5512e)のセンサ(5512a)(5512b)(5512c)と協働してシリンジ(5900)の構成についての情報(例えば、２進コードを介して)を提供し、米国特許出願第09/796,498号の内容は、参照を持って本願への記載加入とする。
それによって、インジェクタ(5500)の制御システムには、シリンジ(5900)がインジェクタに取り付けられ、インジェクタ(5500)の動作がシリンジ(5900)の構成に従って制御される旨の信号が送られ、即ち警告される。
ここで用いられるように、”シリンジ構成”の語は、特定のシリンジ(中間アダプタと共に用いられるシリンジを含む)についてのあらゆる、又は全ての情報を包含するのに用いられ、情報はシリンジの中身についての情報(例えば、量及び組成)と同様に、シリンジの機械的特性(例えば、材質、長さ及び直径)についての情報を含むが、これらに限定されない。新たなシリンジ、特に予め充填されたシリンジの出現に伴い、シリンジの構成変数を正確に符号化し、感知する必要が高まっている。シリンジの構成の情報は、動力付きインジェクタに使用されて、決定されたシリンジの構成／注入パラメータの関数として注入手順を制御する。更に、注入手順に関するデータの記録が保存されて、健康管理の下、正確な課金及びコスト情報の要求を満たす。使用されたシリンジのタイプ、使用された造影剤の量、使用された造影剤のタイプ、殺菌日、有効日、ロットコード、造影剤の特性及び／又は他の臨床関連情報のような情報の記録が維持される。そのような情報は、デジタル的に記録され、コンピュータ化された病院課金システム、在庫システム、制御システムその他間で共有される。
例えば、図１２７Ｂについて、ピストン(5520)がプランジャ(5910)に向かって前進すると、付勢された(例えば、バネ(5574)で付勢された)感知ピン(5570)はプランジャカバー(5916)の後面、即ち内面に接する。ピン(5570)は後方に付勢されて、センサ(5578)(例えば、光学センサ)の領域にぶつかる。センサ(5578)はインジェクタ(5500)の制御システムに信号を送り、所定の時間後、又はピストン(5520)が所定距離だけ前進した後に、制御システムはピストン(5520)の前進を止め、ピストン(5520)はプランジャ(5910)と係合するが、ピストン(5520)の前進はシリンジプランジャ(5910)が動く前に停止する。信号送信とピストンの動作停止間の時間量は例えば、インターフェイス(5502)に取り付けられるシリンジのタイプと同様に、ピストン駆動機構内の適合性、即ち耐性に依存する。
ピストン(5520)は、引き込み可能なピン(5580)を有するのが好ましく、ピストン(5520)が引き込まれたとき、ピン(5580)はプランジャ基端部(5912)の周囲内側の周りに形成された１又は２以上の出っ張り、フランジ又は溝(5918)と隣接接続を形成し、それによってシリンジプランジャ(5910)をピストン(5520)に沿って引き込む、即ち後方に動かす。図１２７Ａ及び図１２７Ｂに於いて、ピストン(5520)上のピン(5580)は例えば、シリンジ(5900)のプランジャ(5910)と接続を形成するように、開いた状態で示される。
ピストン(5520)が前進してシリンジ(5900)内でプランジャ(5910)を前進させるとき(例えば、シリンジ(5900)内に含まれる空気又は流体を吐出するために)と同様に、ピストン(5520)が前進してプランジャ(5910)と係合するときには、ピン(5580)は引き込み状態であるのが好ましい(例えば、図１２７Ａ及び図１２７Ｃにてピン(5580')について示すように)。
プランジャ(5910)の引き込みが所望されるならば、ピン(5580)は開いて出っ張り(5918)に接する。
図１２７Ａ乃至図１２７Ｃの実施例に於いて、ピストン(5520)は、後部外側ピストンスリーブ(5530)及びそれに取り付けられる前部プランジャ接触部(5540)を具えた外側ピストン部を有する。前部に対向したフランジ、即ち接触部(5540)の出っ張り(5546)がプランジャ基端部(5912)の後面に接することにより、プランジャ(5910)はピストン(5520)の前進動作と共に、シリンジ(5900)内で前進する。
ピストン(5520)はまた、後部内側ピストン部材(5550)及びそれに取り付けられる前部内側部材(5560)を具えた内側ピストン部を有する。内側ピストン部は、外側ピストン部に対して軸方向に移動可能、即ちスライド可能であり、ピン(5580)の状態、即ち位置を制御する。内側ピストン部の外側ピストン部に対する動作は制限されるのが好ましい。例えば、そのような相対的動作は、後部内側ピストン部材(5550)に固定されたピンを用いて制限される。ピンは後部外側ピストンスリーブに形成されたスロットを通過して、該スロット内に位置する。図１２７Ｃは、例えば内側ピストン部材(5550')に取り付けられ、ピストン(5520')の外側ピストンスリーブ(5530')の長く延びたスロット(5532')を通るピン(5552')を示す。ピストン(5520)(5520')は、構成及び動作が略同一であり、近似した要素はここでは同様に、ピストン(5520')の要素に符号”'”を付する。
ピン(5580)はプランジャ接触部(5540)に形成された通路(5542)を通って半径方向に広がり且つ引き込むように位置する。ピストン(5520)の前進時、外側ピストンスリーブ(5300)とインジェクタ(5500)の隣壁との間の摩擦により、内側ピストン部材(5550)及び前部内側部材(5560)を、外側ピストンスリーブ(5530)及びプランジャ接触部(5540)に対して、ピン(5552)(図示せず、しかしピン(5552')と同一)と通路(5532)(図示せず、しかし通路(5532')と同一)の協働によって決定される距離だけ前進させる。一旦、ピン(5552)が通路(5532)の前縁に接すると、ピストン(5520)の外部と内部は共に前進する。前部内側部材(5560)がプランジャ接触部(5540)に対して前進する時、内側部材(5560)の斜面(5564)はピン(5580)に接し、示す如く(例えば、図１２７Ａ及び図１２７Ｃのピン(5580')を参照)、ピン(5580)は引き込み状態になる。
例えば図１２７Ａ及び図１２７Ｂに示すように、ピストン(5520)の引き込み時、ピストン(5520)の内部は、ピストン(5520)の外部に対して、ピン(5552)と通路(5532)の協働によって決定される距離だけ後退する。前部内側部材(5560)がプランジャ接触部(5540)に対して後退する際に、内側部材(5560)の傾斜面(5568)がピン(5580)に接して、該ピン(5580)は例えば図１２７Ａ及び図１２７Ｂに示すように、拡張状態となる。ピン(5580)が出っ張り、即ちフランジ(5918)に接触した結果として、プランジャ(5910)は更なるピストン(5520)の後退と共に引き込まれる。
シリンジ(5900)と略同一の第２のシリンジが、インジェクタ(5500)のインターフェイス(5510')に取り付けられ得る。更に、他の複数のタイプのシリンジが、当該技術分野で公知の如く、アダプタの使用によって、インターフェイス(5502)(5502')の何れか又は両方に取り付けられ得る。
例えば、図１２７Ａ及び図１２７Ｃについて、アダプタ(5600)のシリンジクレードル(5610)によって、シリンジプランジャ(5710)とそれに協働する延びたプランジャプッシュロッド(5720)を有するシリンジ(5700)をインジェクタ(5500)に取り付けることができる。例えば、アダプタ部(5600)の後部は、光源(5510')及びセンサ群(5512a')-(5512e')のセンサ(5512a')(5512b')(5512d')と協働する溝付きリング(5620a)(5620b)(5620d)のような表示器を含み、上記の如く、アダプタ(5560)及びシリンジ(5700)の構成についての情報(例えば、２進コードを介して)を提供する。インジェクタ(5500)の制御システムはそれによって、アダプタ(5600)がインジェクタに接続され、インジェクタ(5500)の動作がそれに応じて制御される旨の信号を送られ、即ち警告される。
アダプタ(5600)は更に、前端部にシリンジインターフェイス、即ちコネクタ(5630)を有し、例えばシリンジ(5700)の後部フランジ(5730)と協働してシリンジ(5700)を取り付ける。アダプタ(5600)は更に、インジェクタ(5500)のピストン(5520')と取り外し可能な接続を形成するプランジャ拡張キャリッジ(5800)を有するのが好ましい。この点に於いて、キャリッジ(5800)は後部にピストン(5520')と協働するプランジャインターフェイス、即ちコネクタを有し、解除可能な接続を形成する。当該技術分野で公知の如く、インジェクタピストンをプランジャ又はアダプタに接続するのに、多くのタイプのインターフェイス、即ちコネクタが用いられ得る。例えば、米国特許第5,520,653号及び第6,336,913号を参照されたく、両特許の開示は、参照を持って本願への記載加入とする。
例えば、図１２７Ｃを参照して、例えばキャリッジ(5800)は、クレードル(5610)に形成された通路内に配備された付勢された(例えば、バネ付勢された)接触部材(5640)(例えば、バネ付勢されたボール)に接触することにより、クレードル(5610)内の後方位置にある。
ピストン(5520')が前進すると、プランジャ接触部材(5540')の表面(5546')はキャリッジ(5800)の後面に接する。更に、ピストン(5520')の前進動作により、キャリッジ(5800)を接触部材(5640)の前に動かし(即ち、付勢力に勝って)、キャリッジの付勢された接触部材(5810)はプランジャ拡張部(5720)の後端部に形成されたフランジ(5724)の後面に接する。
多くのタイプのシリンジと同様に、孔又は通路がフランジの後面に形成されていても、接触部材(5810)の前面はフランジ(5724)の後面に接するのに十分な直径であるのが好ましい。ピストン(5520')が前進すると、接触部材(5810)は後方に動き、感知ピン(5570')を付勢して後方に動かす。最終的に、センサ(5578')はピン(5570')のセンサ(5578')に対する後方動作を感知し、インジェクタ(5500)の制御システムは、キャリッジ(5800)がプランジャ拡張部(5720)に接続され、又はプランジャ拡張部(5720)の近くに接続されたことを知らされる。
この点に於いて、キャリッジ(5800)は更に、シリンジ(5700)のプランジャ拡張部(5720)と解除可能に接続されるプランジャ拡張部コネクタを有する。図１２７Ａ乃至図１２７Ｃの実施例に於いて、キャリッジ(5800)は半径方向外向きに撓んで、プランジャ拡張部(5720)のフランジ(5724)と解除可能な接続を形成する２つの捕捉部材(5830)を有する。
一実施例に於いて、センサ(5578')は、フランジ(5724)が捕捉部材(5830)内に位置する前に、既知の時間量だけインジェクタ(5500)の制御システムに信号を送り、キャリッジ(5800)とプランジャ拡張フランジ(5724)との間にしっかりとした接続が形成された後であるが、ピストン(5520')がある程度前進して、予め充填され、プレロードされ、又は空のシリンジ(5700)から流体の注入が引き起こされる前に、制御システムはピストン(5520')の前進を停止する。
捕捉部材(5830)をフランジ(5724)に係合させるのに要求される軸方向の力は、シリンジ(5700)内のシリンジプランジャ(5710)の静摩擦力よりも小さいのが好ましく、捕捉部材(5830)のフランジ(5724)への係合は、シリンジプランジャ(5710)を動かさない。
信号が注入制御システムによって受信されてからピストンの前進が止まるまでのピストン動作の時間量又は距離は、感知するシリンジ／アダプタ構成に従って自動的に調整される。
ピストン(5520')は、引き込み可能なピン(5580')を有する(ピン(5580)についての上記の方法で作動する)。この点に於いて、ピストン(5520')が引き込まれてキャリッジ(5800)を後方に引くとき、ピン(5580')はシリンジキャリッジ(5800)の周囲内側にて既知の軸方向の位置に形成された１つ又は２以上の出っ張り、フランジ、又は溝(5840)と接触接続を形成する。捕捉部材(5830)はフランジ(5724)との接続を維持し、ピストン(5520')が引き込まれると、プランジャ拡張部(5720)を後方に引く。
図１２７Ａ−図１２７Ｃに示された実施例と近似した別の実施例が、図１３０Ａ−図１３０Ｉに示され、同様の要素はここでは符号”7000”を付す(例えば、図１３０Ａのプランジャ(7910)及び図１２７Ａのプランジャ(5910))。図１３０Ａ−図１３０Ｉに示された実施例は、図１２７Ａ−図１２７Ｃに示された実施例と同様に作動するが、適切な違いが以下に説明される。
図１３０Ａと図１０３Ｈに最も良く示されるように、シリンジ(7900)は、略環状の後部基端部材(7912)及びそれに取り付けられるエラストマー前カバー(7916)を具えたプランジャ(7916)を有する。他の実施例に於いて、基端部材(7912)及びカバー(7916)は結合され、又は一体に形成される。ピストン(7520)の前部プランジャ接触部(7540)は、プランジャカバー(7916)の内面の形と略一致するように形作られるのが好ましい。
基端部材(7912)は、内面周りに離れて、出っ張り、即ち保持肩(7918)から後方に延びた、内向きに突出した１又は２以上、好ましくは複数のフランジ(7702)を有するのが好ましい。フランジ(7702)はプランジャ(7910)の周りに均等又は不規則に離れている。フランジ(7702)は、ピストン(7520)のプランジャ接触部(7540)上、好ましくは前部対向フランジ、即ち出っ張り(7546)の前の位置に配備された外向きに延びる１又は２以上のフランジ部材(7704)(図１３０Ｂ及び図１３０Ｃを参照)と係合するように構成される。好ましい実施例に於いて、１又は２以上のフランジ部材(7704)が傾斜縁(7705)を形成して、プランジャ(7910)上の内向きに突出したフランジ(7702)との係合を容易にする。更に、好ましい実施例に於いて、ピストン(7520)は、プランジャ(7910)がフランジ(7702)を含むよりも少ないフランジ部材(7704)を有する。
例えば、図１３０Ｄ、図１３０Ｅ、図１３０Ｈ、図１３０Ｉについて、ピストン(7520)がプランジャ(7910)に向かって前進すると、付勢された(例えば、バネ(図示せず)によって)感知ピン(7570)がプランジャカバー(7916)の後面又は内面に接する。感知ピン(7570)が後方に付勢されて、センサ領域(7578)(例えば、光学センサ)に当たる。センサ(7578)は、ピストン(7520)が所定時間、又は所定距離だけ前進した後に、ピストン(7520)の前進を止めるようにインジェクタ(5500)の制御システムに信号を送り、ピストン(7520)はプランジャ(7910)と係合するが、ピストン(7520)の前進はシリンジプランジャ(7910)が動く前に停止する。信号送信とピストンの動作停止間の時間量は例えば、インターフェイス(5502)に取り付けられるシリンジのタイプと同様に、ピストン駆動機構内の適合性、即ち耐性に依存する。
ピストン(7520)は、ピストン(7520)が引き込まれたときに、プランジャ基端部(7912)の内面周囲に形成された１又は２以上の肩、出っ張り、フランジ又は保持溝(7918)と接触接続を形成する引き込み可能なピン(7580)を含むのが好ましく、それによってシリンジプランジャ(7910)がピストン(7520)とともに引き込まれ、即ち後方に動く。図１３０Ｂ、図１３０Ｄ及び図１３０Ｅに於いて、ピストン(7520)上のピン(7580)は例えば示されるように、シリンジ(7900)のプランジャ(7910)と接続を形成するように延びるのが好ましい。
ピストン(7520)が前進して、プランジャ(7910)と係合するときに、シリンジ(7900)内でピストン(7520)が前進してプランジャ(7910)を前進させるときと同様に(例えば、シリンジ(7900)内に含まれる空気又は流体を排出する為に)、ピン(7580)は引き込み状態にあるのが好ましい(例えば、図１３０Ｆ、図１３０Ｈ、図１３０Ｉに示されるように)。プランジャ(7910)の引き込みが所望されるならば(例えば、シリンジ(7900)内に流体を吸引する為に)、ピン(7580)は延びて肩、即ち出っ張り(7918)に接する。
図１３０Ｂ、図１３０Ｄ、図１３０Ｅ、図１３０Ｇ、図１３０Ｈ、図１３０Ｉに最も良く示されるように、ピストン(7520)は外側ピストン部(7712)を有し、該外側ピストン部は後部外側ピストンスリーブ(7530)及び、連結ピン(7552)を介し該後部外側ピストンスリーブに係合している前部プランジャ接触部(7540)を具える。該接触部(7540)の前部対向フランジ又は出っ張り(7546)と、プランジャ基端部(7912)の後面とが接触することにより、プランジャ(7910)は、ピストン(7520)の前進動作と共に、シリンジ(7900)内で前進する。
更に、ピストン(7520)は内側ピストン部(7714)を有し、該内側ピストン部は後部内側ピストン部材(7550)及び、バネ部材(7710)と連結ピン(7552)を介して該後部内側ピストン部に係合する前部内側部材(7560)を具える。例えば、図１３０Ｅに示されるように、連結ピン(7552)はピストン(7520)の接触部(7540)、外側スリーブ(7530)、前部内側部材(7560)及び後部内側部材(7550)を通って延びる。
図１３０Ｂ、図１３０Ｃ、図１３０Ｆ、図１３０Ｇに最も良く示されるように、連結ピン(7552)は接触部(7540)に形成された三角スロット(7532)のような長く延びたスロット内を動き、又はスロットによって規制されるのが好ましい。このようにして、内側ピストン部(7714)は外側ピストン部(7712)に対して軸方向に移動可能、即ちスライド可能であるが、その動作は連結ピン(7552)及びスロット(7532)によって規制されるのが好ましい。
係脱ピン(7580)は、プランジャ接触部(7540)に形成された通路(7542)を通って半径方向に延び且つ引き込まれるように位置しているのが好ましい。ピストン(7520)の前進時は、外側ピストンスリーブ(7530)とインジェクタ(5500)の隣接壁との摩擦によって、後部内側ピストン部材(7550)と前部内側部材(7560)は、外側ピストン部材(7530)及びプランジャ接触部(7540)に対して、連結ピン(7552)とスロット(7532)の前縁との協働によって決定される距離だけ前進する。一旦、連結ピン(7552)がスロットの前縁、即ち通路(7532)に接すると、ピストン(5520)の外部(7712)及び内部(7714)はともに前進する。前部内側部材(7560)がプランジャ接触部(7540)に対して前進するとき、内側部材(7560)の傾斜面(7564)は係脱ピン(7580)に接し、係脱ピン(7580)は通路(7542)内に引き込まれる(例えば、図１３０Ｉを参照)。
例えば、図１３０Ｃ−図１３０Ｅに示すピストン(7520)の引き込み時に、ピストン(7520)の内部分(7714)は、ピストン(7520)の外部分(7712)に対して、連結ピン(7552)とスロット(7532)との協働によって決定される距離だけ相対的に前進し(図１３０Ｂ及び図１３０Ｃを参照)、例えば連結ピン(7552)はスロット(7532)の最も後端点に位置する。前部内側部材(7560)がプランジャ接触部(7540)に対して相対的に後退するとき(図１３０Ｄの右方向)、内側部材(7560)の斜面(図１３０Ｄ及び図１３０Ｅを参照)は係脱ピン(7580)に当接し、係脱ピン(7580)は通路(7542)の外に延び、プランジャ基端部(7912)の保持肩、即ち出っ張り(7918)に係合する。プランジャ(7910)は、ピストン(7520)の後退と共に引き込まれ、その結果、係脱ピン(7580)は肩、即ち出っ張り(7918)に接する。
幾つかの例に於いて、シリンジ(7900)がインジェクタ(5500)から外される前に、ピストン(7520)はプランジャ(7910)をシリンジ(7900)の後部に引き込む。このプランジャの引き込みは自動的、又は作業者の要求或いは干渉によって生じる。
その様な場合、上記したとおりピストンの後退によりピン(7580)を伸ばしてプランジャ(7910)と係合させねばならないけれども、シリンジの取外しの際、ピン(7580)はプランジャ(7910)との係合が外れて引き込んでいなければならない。さもないと、シリンジをインジェクタから速やかに外すことは妨害され、又はプランジャ(7910)はシリンジ(7900)の中で傾いたり、シリンジから外れてしまい、それによりシリンジ(7900)内の流体が作業者、床、インジェクタその他に零れる可能性がある。
プランジャ(7910)と係合すべくピン(7580)が延びたとき又は延び得る状態のときに、シリンジの有効な取り外しを容易にすべくシリンジプランジャ(7910)は、１又は２以上の内向きに突出したフランジタブ(7702)を有し(図１３０Ａ参照)、該フランジ(7702)はピストン(7520)上にて１又は２以上の外向きのフランジ部材、即ちタブ(7704)(図１３０Ｂ及び図１３０Ｃ参照)に係合するように構成されている。インジェクタから外れるように(以前に詳細に記したように)シリンジ(7900)が回転すると(例えば、反時計方向に)、プランジャ(7910)上の１又は２以上のフランジ(7702)は、ピストン(7520)上の１又は２以上のタブ(7704)に係合する。この係合により、接触部(7540)と前部内側部材(7560)とは、外側スリーブ(7530)及び後部内側ピストン部材(7550)に対して回転する(バネ部材(7710)の力に抗して)。連結ピン(7552)がピストン(7520)の接触部(7540)、外側スリーブ(7530)、前部内側部材(7560)及び後部内側ピストン部材(7550)と係合するから、接触部(7540)と前部内側部材(7560)の回転時に、ピン(7552)は図１３０Ｂ及び図１３０Ｃに示す位置から、図１３０Ｆ及び図１３０Ｇに示す位置へスロット(7532)の傾斜側(7729)に沿って進む。
このようにして、前部内側部材(7560)と接触部(7540)が回転すると、前部内側部材(7560)と後部内側部材(7550)は前に駆動されて、前部内側部材(7560)の斜面(7564)(図１３０Ｉ、図１３０Ｄ、図１３０Ｈ参照)が係脱ピン(7580)に係合して、該係脱ピン(7580)をプランジャ(7910)との係合を外して引き込む。この点に於いて、シリンジ(7900)はインジェクタから安全に取り外される。
図１３０Ａ−図１３０Ｉに示される実施例は、図１２７Ａ及び図１２７Ｃに示されるシリンジアダプタ(5600)及びシリンジ(5700)と同様に、あらゆる適切なタイプ又は構成のシリンジについて用いられる。更に、あらゆる適切な数のピン(7580)、フランジ(7702)即ちタブ(7704)が本願に基づいて使用される。フランジ(7702)は肩(7918)から後方に延びるのが好ましいが、プランジャ上のあらゆる適切な箇所、又は向きに設置され得る。
”自動前進”の機能が、例えば上記のように、自動係合性能のタイプ又は一部として理解され、考えられる。自動前進機能により、シリンジがインジェクタに取り付けられた後に、インジェクタがプランジャ後部シリンジのプランジャをシリンジの先端部まで前進させることができる(即ち、インジェクタの駆動ピストンによって)。この機能により、空の、プランジャが後部にあるシリンジから空気が吐出されるように作動し、注入手順に備えて、シリンジプランジャは続いてシリンジから造影剤のような流体を吸引するように引き込まれる位置にある。好ましい実施例に於いて、インジェクタはシリンジの取付け、又は据え付けを自動的に感知し、作業者の干渉無くしてピストンを自動的に前進させ、プランジャをシリンジの先端部まで駆動する。勿論、この機能は流体が吐出するのを防ぐべく(プレロードされ、又は予め充填されたシリンジに比して)空のシリンジにのみ通常は用いられる。
上記の如く、好ましい実施例に於いて、本発明のインジェクタ及びインジェクタシステムは例えば、空のシリンジとプレロードされたシリンジを自動的に区別するように構成されている(例えば、センサ(5512a)-(5512d)及びセンサ(5512a')-(5512d')によって)。プレロードされたシリンジは、それまでは流体で充填されており、注入手順の前は格納されていた空のシリンジであるから、更に作業者は適用即ちニーズに基づいて、注入手順の前に格納する流体で空のシリンジをプレロードし、又はローディングしないから、インジェクタは空の、プランジャが後方にあるシリンジとプレロードされたシリンジを区別するのが困難である。
この問題に取り組む考えられる１つの構成は、プランジャが後方にあるシリンジを、シリンジの最大充填量である後方位置にあるプランジャと組み合わせることである。理解されるように、この構成はシリンジの最大充填量に等しい、又は最大充填量の前部である同じ位置に位置する(流体でローディングした後)プランジャを有するプレロードされたシリンジとなる。動作に於いて、シリンジがインジェクタに設置され、空のシリンジであることが識別された後に、自動係合機能はピストンを前進させてシリンジプランジャと係合させる。ピストンがシリンジの最大充填量の後方位置にてシリンジプランジャと係合すると、インジェクタは、プランジャが後方にあるシリンジが取り付けられたことを識別し、自動前進機能によってプランジャをシリンジの先端部に駆動することができ、空気を吐出してプランジャをシリンジ内に流体を吸引する位置に設置する。他方では、ピストンがシリンジの最大充填量に等しい又は前の位置にて、ピストンがシリンジプランジャに係合すると、インジェクタはプレロードされたシリンジが取り付けられたことを識別する。勿論、プレロードされたシリンジが取り付けられたことをインジェクタが識別すると、自動前進機能は作動しない(即ち、ピストンがプランジャをシリンジの先端部まで前進させることを防ぎ、それによってシリンジからプレロードされた流体を吐出する)。
”自動充填”又は”自動ローディング”機能により、インジェクタは自動的にシリンジプランジャを引き込むことができ(即ち、インジェクタピストンによって)、シリンジ内に造影剤のような流体のプログラムされた量を引き込む、即ち吸引する。自動充填の機能は、作業者が干渉することなく発揮され、それによって、シリンジが所望量の流体で充填されている間、作業者は他の仕事を行うことができる(例えば、スキャナ又はインジェクタにプログラムする、患者をスキャナテーブルに位置決めする、患者にカテーテルを取り付ける)。勿論、この機能は一般には、既に流体を含んでいる予め充填されたシリンジ又はプレロードされたシリンジには必要ではない。
好ましい実施例に於いて、自動充填機能は”封入空気の減少”機能を有して、流体吸引手順時にシリンジ内に吸引される空気量を減らす。例えば、自動充填機能によって容易になる吸引手順時に、インジェクタピストンはシリンジプランジャを引き込んでシリンジ内に流体を引く。例えば、しばしば吸引の流速が著しく大きいと、空気は流体と共にシリンジ内に吸引される。シリンジ内に吸引される空気の量を減らすべく、封入空気の減少機能は、吸引手順時に、インジェクタピストンの動作を１回又は２回以上反転させる。充填動作時にシリンジ内に吸引される空気の量を減らすことにより、シリンジ内に形成される空気泡の両及びサイズは、シリンジ及び接続チューブ(即ち、システムを充填する)から続いて空気を吐出するのに必要な時間と同様に小さくなり、それにより不用意に空気を注入する可能性が低くなる。
”自動プライム”機能により、インジェクタは注入手順前に流路(即ち、シリンジ及び接続チューブ)を自動的に充填することができる。シリンジと共に用いられる接続チューブ内に含まれる流体の量は、インジェクタに予めプログラムされているのが好ましい。例えば、使い捨てシリンジに用いられ本願の譲受人であるメドラッド社から提供される６０’低圧接続チューブ(”ＬＰＣＴ”)は、一般に約２.７８ｍｌの流体を保持する。或いは、作業者は接続チューブに含まれる流体量をインジェクタに手動でプログラムする。
明らかなように、自動プライム機能は、或る態様に於いて、上記の自動充填機能に機能的に依存する。シリンジが流体で充填されるとき(即ち、自動充填機能によって)、作業者がシリンジ内に吸引されることを所望する流体量に、対応する流体量を加えることにより、インジェクタは注入動作に備えて接続チューブを自動的に補充し、これは作業者による注入プロトコルの一部として記載される。例えば、作業者が注入手順に備えて、１５０ｍｌの流体でシリンジを充填することを望むなら、自動充填機能は自動的に２.７８ｍｌの流体(例えば、６０'のＬＰＣＴについて)を加えて、シリンジ内に吸引される総量を１５２.７８ｍｌとすることにより接続チューブの流体量を補充する。シリンジが流体で充填された後に、自動プライム機能によりインジェクタピストンは、シリンジ及び接続チューブシステムから空気を吐出するのに必要な程度にまで、シリンジプランジャを前進させ、作業者による扇動(prompting)がないのが好ましい。一旦、自動プライム機能が実施されると、流体は接続チューブの患者側(即ち、カテーテルに接続された端部)にある。
理解されるように、自動プライム機能は、作業者の時間を時間を短縮し、無駄な流体の量を減らす。接続チューブ内に含まれる流体を自動的に補充することにより、作業者は接続チューブの端部から可成りの流体量が排出される前に、ピストンの前進を停止すべく、シリンジからの流体の進行を絶えず見ている必要がない。また、従来のインジェクタの作業者の中にはシリンジ及びチューブシステムを充填するのに必要な時間を短くすべくピストンを素早く前進させる者がおり、作業者がピストンの前進を停止する前に、接続チューブの端部から可成りの流体量がしばしば吐出される。可成りの量の造影剤が吐出されると、シリンジは再充填されて(シリンジ及び接続システムが続いて再充填される)、要求される注入手順に備えて可成りの量の流体を含むことを確実にする必要がある。
自動プライム機能が、インジェクタの吸引手順により流体で充填されていた空のシリンジ(即ち、予め充填されていないシリンジ及びプレロードされていないシリンジ)に用いられることが意図されているのが好ましいが、自動プライム機能はまた、予め充填されているシリンジ、及びプレロードされているシリンジにも用いられ得る。
”自動引き込み”機能により、シリンジがインジェクタから除去され、即ち外された後に、インジェクタは自動的にインジェクタピストンを引き込む。注入手順の終わりでは、インジェクタピストン及びシリンジプランジャは一般にシリンジの先端部に位置する。従って、上記及び米国特許第5,383,858号、第5,300,031号(両特許の内容は引用を持って本願への記載加入とする。)に記載されているように、シリンジがインジェクタから外された後は、インジェクタピストンはしばしばインジェクタの前から(又はインジェクタの前に取り付けられた圧力ジャケット内に)延びる。
特にプランジャが後部にあるシリンジ、プレロードされたシリンジ、予め充填されたシリンジの場合、次の注入手順に備えて、インジェクタ上に新たなシリンジを取り付けるべく、普通はピストンは引き込まなければならない。ピストンを引き込む際の作業者の時間を短縮すべく、インジェクタがシリンジが取り外されたことを感知した後に(例えば、注入手順後に)、自動引き込み機能によりピストンを自動的に引き込み、インジェクタピストンを新たなシリンジを受け入れる位置に設置する。プランジャが前部にあるシリンジがインジェクタに用いられるならば、自動引き込み機能は動作を停止し、不要及び／又は無駄なピストンの動きを防ぐ。自動引き込み機能は作業者によって手動で停止され、又はインジェクタによって自動的に停止する。例えば、プランジャが前部にあるシリンジがインジェクタに取り付けられて識別されたときは、インジェクタは自動的に初期設定を開始し、次のシリンジに備えて、作業者優先が作動し、或いはシステムが、予め充填されたシリンジ、プレロードシリンジ、又はプランジャが後部にあるシリンジを検知するまで、自動引き込み機能を停止する。インジェクタが予め充填されたシリンジ、プレロードシリンジ、又はプランジャが後部にあるシリンジを検知すると、システムは実行されるべき充填量を調整することにより、シリンジ内に残る空気を補正する。例えば、予め充填されたシリンジが一般に約１.２ｍｌの空気即ち”デッドスペース”を有し、６０’ＬＰＣＴ(約２.７８ｍｌの流体を収容する)に接続されると、インジェクタシステムはシリンジ及び接続チューブシステムから約３.９７ｍｌを充填する。
理解されるように、作業者のニーズにより、上記の自動機能は独立して、又は互いに組み合わされて用いられて、インジェクタの使用を容易にする。例えば、上記の自動機能は以下の方法で、プランジャが後部にあるシリンジについて用いられる。
作業者がインジェクタにプランジャが後部にあるシリンジを取り付けた後に、自動前進機能はシリンジプランジャをシリンジの先端部まで前進させる(即ち、シリンジから空気を吐出し、流体を吸引する位置にプランジャを置くために)。自動充填機能は続いて、作業者が注入手順に所望する量に基づいて、シリンジ内に所定量の流体を吸引し、接続チューブの流体量を補正する。自動プライム機能は次に、インジェクタピストンとシリンジプランジャを前進させて、シリンジ及び接続チューブシステムから空気を排出する。続いて、注入手順が終了し、シリンジがインジェクタから外された後に、自動引き込み機能はインジェクタピストンを引き込んで、プランジャが後部にあるシリンジ、プレロードされたシリンジ、或いは予め充填されたシリンジに対する次の注入手順に備えた位置にインジェクタを置く。
他の例として、自動機能は予め充填されたシリンジ、又はプレロードされたシリンジについて、以下の方法で使用される。作業者が予め充填されたシリンジ、又はプレロードされたシリンジをインジェクタ上に設置した後に、自動係合機能はインジェクタピストンをシリンジ内に前進させ、シリンジプランジャと結合又は係合させる。自動プライム機能は、次にピストンとプランジャを前進させて、シリンジ及び接続チューブシステムから空気を吐出させ、それによってシリンジ及び接続チューブシステムを充填する。続いて、注入手順が終了しシリンジがインジェクタから取り外された後に、自動引き込み機能は、インジェクタピストンを引き込んで、プランジャが後部にあるシリンジ、プレロードされたシリンジ、或いは予め充填されたシリンジに対する次の注入手順に備えた位置にインジェクタを置く。
尚、他の例として、自動機能はプランジャが前部にあるシリンジについて、以下の方法で使用される。作業者がプランジャが前部にあるシリンジをインジェクタ上に設置した後に、自動係合機能はインジェクタピストンをシリンジ内に前進させ、シリンジプランジャと結合又は係合させる。自動充填機能は続いて、作業者が注入手順に所望する量に基づいて、シリンジ内に所定量の流体を吸引し、接続チューブの流体量を補正する。自動プライム機能は次に、インジェクタピストンとシリンジプランジャを前進させて、シリンジ及び接続チューブシステムから空気を排出する。続いて、注入手順が終了し、シリンジがインジェクタから外された後に、自動引き込み機能はインジェクタピストンを引き込んで(例えば、プランジャが前部にあるシリンジについて、自動引き込み機能を停止する初期設定が作業者によって優先されても)、プランジャが後部にあるシリンジ、プレロードされたシリンジ、或いは予め充填されたシリンジに対する次の注入手順に備えた位置にインジェクタを置く。
プランジャが前部にある新たなシリンジがインジェクタに用いられるなら(そして、プランジャが前部にあるシリンジについて、自動引き込み機能を停止する初期設定が作業者によって優先されていなければ)、自動引き込み機能は作動せず、ピストンは次のシリンジに備えて延びた位置に残される。
本発明のインジェクタ及びインジェクタシステムはまた、上記の１又は２以上の自動機能に更なる補足的な機能を有し、自動機能の有用性を高め、作業者は更なる機能を実行することが自由にできる。例えば、本発明のインジェクタ及びインジェクタシステムは、自動充填機能時に瓶又はボトルのような流体源を保持する取付け具を具える。自動充填機能時に流体源を保持することにより、シリンジ充填時に作業者が流体源を保持する必要はなくなり、それにより作業者は注入手順の準備となる他の動作が自由にできる。勿論、流体源の取付け具は、自動充填機能以外にも作業者に利益を与える。例えば、自動充填機能が特定のインジェクタについて有用でなかったとしても、流体源の取付け具は、作業者が充填動作が可能なときに、流体源を保持するように機能する。
更に、本発明のインジェクタ、シリンジ及びインジェクタシステムは、プライム機能時に(例えば、自動プライム又は作業者がプライム可能)、接続チューブの患者側端部を保持する取付け具を具える。接続チューブの患者側端部を保持することにより、好ましくは垂直方向に保持して流体が患者側端部から零れることを防ぐように保持することにより、接続チューブの取付け具は、作業者は注入手順の準備となる他の動作が自由にできる。勿論、他の種々の注入動作(注入プロトコルプログラミング、空気のチェック、その他)も、種々の自動機能の間に実行できる。
本発明の上記多数の自動機能(例えば、自動ローディング及び自動プライミング)及び他のインジェクタ機能は、インジェクタ(5500)の代表例及びインジェクタを制御するグラフィカルユーザインターフェイス、例えばコンピュータ化断層撮影法(ＣＴ)について述べられる。ＣＴに於いて、インジェクタ(5500)を制御する制御ユニット(制御室ユニット)が制御室内に置かれて(例えば、図１２８Ａを参照)、ＣＴスキャンを生成すべく用いられる放射線からシールドされている。インジェクタ(5500)はＣＴスキャナ、及びインジェクタ(5500)と制御室ユニットに繋がったスキャン室制御ユニット(スキャン室ユニット)とともにスキャン室内に位置している。スキャン室ユニットは、当該技術分野で公知の如く、制御室ユニットで見出される幾つか又は全ての制御機能を具えている(duplicate)。更に、スキャン室ユニットは、当該技術分野で公知の如く、制御室ユニットにて見出される機能に加えて、インジェクタを制御する機能を有する。手動制御ユニットのような他の制御ユニットが、当該技術分野で公知の如く、配備される。
一般的な手順に於いて、ＣＴ手順の作業者は最初に、制御室ユニットを用いる注入手順用のプロトコルをプログラムする。制御室ユニット用のグラフィカルユーザインターフェイス(ＧＵＩ)(6000)の実施例の幾つかのスクリーン捕捉画面(capture)が図１２８Ａ乃至図１２８Ｄに示される(例えば、タッチスクリーンの方法で操作される)。米国特許第6,339,718号を参照されたく、この内容は参照を持って本願への記載加入とする。本実施例に於いて、インジェクタ(5500)の制御システムは、作業者が選択可能な３つの注入モードを有しており、例えば図１２８Ｂのインターフェイススクリーン、即ちディスプレイに示される。例えば、図１２８Ｂのスクリーンは、図１２８Ａのインターフェイススクリーン、即ちディスプレイ上の修正スイッチ、即ちボタン(6005)の起動を示す。これらの動作モードは、シリンジ(5900A)(5900B)からの連続注入モード、シリンジ(5900A)(5900B)から１つの注入箇所への同時注入モード、シリンジ(5900A)(5900B)から別々の注入箇所への同時注入モードを含む。
連続注入の場合に於いて、流体はシリンジ(5900A)(5900B)の一方のみから同時に注入され得る。例えば、シリンジ(5900A)は造影剤を含み、シリンジ(5900B)は生理食塩水のようなフラッシング流体を含み、当該技術分野で公知の如く、種々のプロトコルを用いて、患者内に連続的に注入される。連続注入用の流路の例は、図１２９Ａに示される。図１２９Ａに於いて、各シリンジ(5900A)(5900B)からのチューブはＴ字コネクタ(6400)により一緒になって、患者の注入箇所に流体接続される。
連続注入の複数の態様が、制御室インターフェイスを用いて入力される。例えば、図１２８Ｃは、６つの相の連続注入プロトコルを示しており、第１の相にて先ずシリンジ(5900B)から２ｍｌの生理食塩水が流速４.０ｍｌ／秒で注入される。第２の相は、保持の相であって、使用者が例えばスキャン室ディスプレイ開始スイッチ、手動制御スイッチ又は他の制御スイッチを用いて、注入を再開するまで、注入を保持する。第３の相に於いて、シリンジ(5900A)から６０ｍｌの流体が流速４.０ｍｌ／秒で注入される。第４の相に於いて、６０ｍｌの流体が再びシリンジ(5900A)から流速４.０ｍｌ／秒で注入される。第５の相に於いて、注入は１０秒間停止する。第６の相及び最終の相に於いて、シリンジ(5900B)から１０ｍｌの生理食塩水が流速２.０ｍｌ／秒で注入される。
一方の側への同時注入時に(例えば、図１２９Ａの流路を用いて)、例えばシリンジ(5900A)はローディングされて、即ち造影剤で充填され、その一方、例えばシリンジ(5900B)は生理食塩水のような希釈剤、即ちフラッシュ流体をローディングする。このモードに於いて、シリンジ(5900A)内の造影剤又は他の流体は例えば、作業者がプログラムしたように、シリンジ(5900A)(5900B)から同時注入することにより、シリンジ(5900B)内の流体にて、所望の濃度に希釈され、即ち混合される。例えば、図１２８Ｄは、シリンジ(5900A)から８０％の流体及びシリンジ(5900B)から２０％の流体を混合した５０ｍｌを、流速５ｍｌ／秒で同時注入する設定を示す。インジェクタ(5500)のピストン(5520)及びピストン(5520')は、シリンジ(5900A)から４０ｍｌの流体が、シリンジ(5900B)から１０ｍｌの流体が１つの注入箇所へ１０秒間同時に注入されるような方法で制御されて前進する。
異なる注入箇所へ同時に注入する場合は(図１２９Ｂ参照)、例えばシリンジ(5900A)(5900B)は両方とも同じ注入流体(例えば、造影剤)で充填され得る。１つの注入箇所へ注入するのとは反対に、２つの異なる注入箇所へ造影剤を注入することにより、例えば対象領域へ所望量の造影剤を、１つの注入箇所へ注入するよりも各注入箇所に、より低速且つ低圧で搬送することができる。例えば、患者Ｐの片腕の１つの注入箇所に造影剤の全量を注入するよりも、患者Ｐの心臓に搬送されることが必要な造影剤の量の半分が患者の各腕の血管に注入され得る(図１２９Ｂ参照)。例えば、多数の注入箇所に同時に注入することにより可能となる、より低速且つ低圧での搬送によって、血管の損傷及び溢血の虞れを減少することができる。
上記の何れかの注入モードで、制御室ユニットにて所望のプロトコルを設定した後に、作業者は普通は、インジェクタ(5500)の最終準備及び／又は患者の最終準備の為に、スキャン室に入る。図１２９Ａ及び図１２９Ｂに示す実施例に於いて、スキャン室ユニットは、インジェクタヘッド(5500)の一部又はインジェクタヘッドに組み込まれ、制御／ディスプレイＧＵＩ、即ちインターフェイス(6100)がインジェクタ(5500)の上側に位置する。例えば、スキャン室ユニットをインジェクタヘッド(5500)に組み込むことにより、別個の制御ユニットに比して、スキャン室内にて使用する空間を減らすことができる。
制御室インターフェイス(6000)は、プロトコルロック機能(6010)を有するのが好ましく、該ロックプロトコル機能は例えば作業者によって”ロック”されるように駆動されるボタン、マイクロスイッチ、又はタッチスクリーン領域であり得る。注入プロトコルを続いて編集することにより、プロトコルロック機能(6010)を停止するのが好ましい。或いは、プロトコルロック機能(6010)を作動させることにより、プロトコルロック機能(6010)が停止するまで、プロトコルの設定の編集を阻止することができる。プロトコルロック機能(6010)の起動と停止は、インターフェイス(6100)上の表示器(例えば、光)(6110)の状態を変化させることが好ましい(例えば、夫々を駆動及び停止する)。駆動されたとき、表示器(6110)は、作業者がスキャン室にいる間に、他方がプロトコルの設定が変えられていないことを作業者に確実に知らせる(ensure)。この点に於いて、設定プロトコルの編集は、プロトコルロック機能(6010)の停止に繋がり、プロトコルロック機能(6010)が停止すれば、表示器(6110)の状態(例えば、停止)が変化する。例えば、プロトコルロックは、不要なプロトコルの変化が入力されないことを更に確実にする更なるプロトコル編集の禁止(lock out)及び符号化されたパスワードであり得る。
空のシリンジ(5900A)(5900B)をインジェクタ(5500)に接続した後に、シリンジ(5900A)(5900B)の配置は、上記の如く感知される。自動前進と同様に自動ドッキング又は自動係合が上記の如く好ましく進んだ後は、インジェクタシステムは空のシリンジ(5900A)(5900B)を充填する待機状態となる。図１２９Ａ及び図１２９Ｂに示す実施例に於いて、シリンジ(5900A)(5900B)は、夫々注入流体の源、即ち貯蔵庫(6200)(6300)に流体接続されている。例えば、源(6200)は造影剤の貯蔵庫であり、一方、源(6300)は生理食塩水のようなフラッシング、即ち希釈用流体であり得る。例えば、チェックバルブ(6210)(6310)を含むバルブシステムが配備されて、当該技術分野で公知の如く、流体流れを制御し、例えば源(6200)(6300)が多数の患者に用いられるときに、患者間の相互汚染を防ぐことができる。
自動ローディング及び／又は自動プライミングは、上記の如く、プロトコルの設定時に自動的に開始する。或いは、自動ローディングは少なくとも一部は作業者によって、スキャン室インターフェイス(6100)上の各シリンジ(5900A)(5900B)の夫々についてスイッチ、即ちボタン(6122)(6124)と同様に、自動ローディングスイッチ(6120)を動かすことにより、手動で開始する。インターフェイス(6100)のディスプレイ領域(6130)は例えば、各シリンジ(5900A)(5900B)内の流体量のグラフィカルディスプレイと同様に数値的なディスプレイを有する。異なるシリンジ及びその中の異なる流体を示すのに異なる色が用いられ得る。
シリンジ(5900A)から８０％の造影剤及びシリンジ(5900B)から２０％の生理食塩水の混合液５０ｍｌを同時注入する例に於いて、自動ローディング、自動プライミング及び注入は、図１２８Ｄ乃至図１２８Ｊについて記載される。図１２８Ｄ及び図１２８Ｅに於いて、制御ユニットインターフェイス(6000)のディスプレイ領域(6030)と同様にディスプレイ領域(6130)は、自動ローディングが未だ開始していないことを示している。各シリンジ(5900A)(5900B)は空であることを示している(０ｍｌ量)。図１２８Ｆは、自動ローディングスイッチの駆動後のディスプレイ領域(6130)を示している。ディスプレイの数値部は、１４ｍｌの生理食塩水がシリンジ(5900B)内にローディングされ、一方４１ｍｌの造影剤がシリンジ(5900)内にローディングされることを示している。図１２８Ｄ乃至図１２８Ｊの例に用いられるチューブセットについて、チューブを充填するのに４ｍｌの生理食塩水と１ｍｌの造影剤が必要である。充填量の確認／受け入れ時に、作業者は各充填スイッチ、即ちボタン(6122)(6124)を駆動して、夫々シリンジ(5900A)(5900B)への造影剤及び生理食塩水のローディングを開始する。ローディングの完了時に、ディスプレイ領域(6130)は図１２８Ｇに示すように見える。自動プライムスイッチ、即ちボタン(6140)の駆動時、１ｍｌの造影剤がシリンジ(5900A)から注入され、４ｍｌの生理食塩水がシリンジ(5900B)から注入されて、流路及びチューブセットを充填する。チューブは患者のカテーテルに接続される。ディスプレイ(6130)は図１２８Ｈのように見え、４０ｍｌの造影剤がシリンジ(5900A)内にあり、１０ｍｌの生理食塩水がシリンジ(5900B)内にあるように示される。
シリンジ(5900A)(5900B)は注入開始状態にある。当該技術分野で公知の如く、インジェクタ(5500)は流路内の空気のチェックを実行することを求める。この点に於いて、インジェクタシステムは、スキャン室ユニットインターフェイス(6100)上の空気チェック確認ボタン、即ちスイッチ(6150)が作動されるまで、注入を阻止する。例えば、インターフェイス(6100)上のアームスイッチ即ちボタン、又はインターフェイス(6100)上の同様のアームスイッチ即ちボタン(6150)を作動させて、インジェクタ(5500)を駆動(arming)することにより、注入が開始する。当該技術分野で公知の如く、インジェクタの駆動は多数の自己、即ち内部テスト及び状態チェックを開始し、インジェクタ(5500)が注入待機状態であることを確実にする。
図１２８Ｉは、注入手順途中のディスプレイ領域(6130)の状態を示し、一方、図１２８Ｊは注入手順完了時のディスプレイ領域(6130)の状態を示す。ディスプレイ領域(6130)のグラフィカル表示及び数値データは、インターフェイス(6000)の同様のディスプレイ領域(6030)にも示される。図１２８Ｄ乃至図１２８Ｊに示されるように、本発明のインジェクタシステムは、各流体を用いたシリンジ(5900A)(5900B)の適切なローディング時、及び１つの注入箇所への同時注入の制御時に、注入される造影剤及び他の流体の濃度を広範に調整することができる。更に、特定の手順用に所望されるなら、造影剤及び他の流体の濃度は、容易に変えられ、調整され、又は変更することができる。
上記の記載及び添付の図面は、現在に於ける本発明の好ましい実施例を示している。勿論、種々の修正、追加及び他の設計が、開示された発明の範囲を離れることなく開示に照らして、当業者には明白である。例えば、上記のインジェクタ及びシリンジの個々の係合接続及び解除機構は、置換され得る。発明の範囲は、前記の記載よりもむしろ以下の請求の範囲によって示される。請求の範囲と均等な意味及び範囲内に於ける全ての変更及び変形は、請求の範囲内に受容される。
本発明の種々の実施例は、添付の図面に関連して記載される。
本発明に従ったインジェクタ器具の斜視図であり、インジェクタハウジングとシリンジが外れた状態を示す。 図１に示されたシリンジの拡大斜視図であり、インジェクタハウジングの前壁に接続され、シリンジの後端部に配備されたフランジが如何にして、漏れた流体がインジェクタハウジングに入ることを付勢でいるかを示す。 図１及び図２に示すシリンジの拡大断面図であり、シリンジの前端部の構成を示す。 本発明の他の実施例の斜視図であり、シリンジと圧力ジャケット付きインジェクタが外れた状態を示す。 図４に示す実施例の他の斜視図であり、図４に示すよりも、ピストンが前の位置に配備されている状態を示す。 図１及び図２に示すシリンジ及びハウジングの断面図であり、シリンジの後端部に取り付けられたタブによって、シリンジがインジェクタハウジングの前壁に堅固に接続された状態を示す。 図６の円ＶＩＩにて囲まれる構造の拡大断面図であり、シリンジがインジェクタの前壁に接続された状態をより詳細に示す。 図７に示すタブの拡大斜視図であり、タブは図１に示すシリンジの後端部に接続される。 他の実施例のタブの拡大断面図であり、タブはシリンジの後端部に取り付けられて、インジェクタの前壁と係合して、図７に示すものと略同じ構造である。 本発明に従ったシリンジの他の実施例の拡大斜視図であり、インジェクタハウジングのインターフェイスに形成された出っ張りに係合すべく、シリンジの基端部にある少なくとも１つのタブを示す。 図１０に示すシリンジの拡大斜視図であり、シリンジの後端部から少なくとも１つのタブを示す。 本発明の開示に従ったシリンジの他の実施例の拡大斜視図であり、シリンジの基端部にインジェクタハウジングと係合する為の２つのタブを示す。 図１２に示すシリンジの拡大斜視図であり、シリンジの後端部に２つのタブを示す。 本発明に従ったシリンジの他の実施例の拡大斜視図であり、シリンジの基端部にインジェクタハウジングと係合する為の２つ以上のタブを示す。 図１４に示すシリンジの拡大斜視図であり、複数のタブを具えたシリンジの基端部を示す。 図１及び図８に示すタブ配列の他の実施例の拡大斜視図である。 線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩに沿った図１６に示すタブ配列の断面図である。 インジェクタハウジングの前壁の一部と共に、図１４及び図１５に示すシリンジを破断した図であり、シリンジの基端部にてタブにてしっかりと係合する出っ張りを示し、また出っ張りからタブを外す往復動カラーを示す。 図１８に示す実施例の断面図であり、出っ張りに係合したタブを示し、シリンジはインジェクタハウジングにしっかりと係合する。 図１８及び図１９に示す実施例の断面図であり、往復動カラーがタブに係合して、タブをインジェクタハウジングの出っ張りから外すことを示す。 図１４及び図１５に示すシリンジに接続されたアダプタアセンブリの断面図である。 図２１に示すアダプタアセンブリの他の実施例の断面図であり、アダプタはインジェクタハウジングと係合する為のタブ付き開口を含む。 図２２に示すアダプタとシリンジの斜視図である。 図２２に示すアダプタとシリンジの他の斜視図である。 本発明の開示に従ったプランジャ及びピストンの実施例の断面図であり、器具の動作時にプランジャとピストンを互いに引き合わせる電磁気機構を示す。 プランジャ及びピストンの他の実施例の一部断面図であり、器具の動作時にプランジャとピストンを互いに解除可能に取り付ける電磁気機構を示す。 図２６に示すプランジャ及びピストンの拡大断面図であり、ピストンがプランジャに係合している状態を示す。 線ＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩに沿った図２７に示すピストン及びプランジャの結合状態の断面図であり、ピストンがプランジャに係合するように延びる２つの突起を示す。 図２６−図２８に示すピストン及びプランジャの結合状態の断面図であり、２つの突起はピストンがプランジャから外れるように引き込まれる。 本発明の開示に従ったプランジャの拡大断面図であり、圧力感知デバイスのプランジャ内への設置を示す。 図３０に示すプランジャの拡大断面図であり、シリンジ(図示せず)内に含まれる流体から圧力を受けるプランジャを示す。 本発明の他の実施例を示す側面図であり、タブは圧力ジャケットの端部に係合するシリンジキャップに付けられる。 図７に示す器具の他の実施例の拡大断面図である。 図３３に示す器具の他の実施例の拡大断面図である。 プランジャとピストンを互いに解除可能に接続する器具の他の実施例の側面図である。 プランジャとピストンを互いに解除可能に接続する器具の他の実施例の側面図である。 図３６の分離可能部材の端面図である。 本発明の圧力ジャケットの実施例を破断して示す図であり、圧力ジャケット内に配備された往復動カラーを示す。 線ＸＸＸＩＸ−ＸＸＸＩＸに沿った図３８に示す圧力ジャケットの実施例の断面図である。 図４０Ａは、本発明に従ったフロントローディングシリンジインターフェイス及びシリンジシステムの他の実施例の分解斜視図であり、図４０Ｂは、取付け位置にある図４０Ａに示すシステムの斜視図であり、図４０Ｃは、開位置にある図４０Ａに示すシステムの斜視図である。 図４１Ａは、本発明に従ったフロントローディングシリンジインターフェイス及びシリンジシステムの他の実施例の組立て斜視図であり、図４１Ｂは、開位置にある図４１Ａに示すシステムの斜視図であり、図４１Ｃは、開位置にある図４１Ａに示すシリンジインターフェイスを前から見た斜視図であり、図４１Ｄは、開位置にある図４１Ａに示すシリンジインターフェイスを後ろから見た斜視図である。 図４２Ａは、図４１Ａ−図４１Ｄに示すフロントローディングシリンジインターフェイス及びシリンジシステムの他の実施例の組立て斜視図であり、図４２Ｂは、非係合位置にある図４２Ａに示すシステムの斜視図であり、図４２Ｃは、閉位置にある図４２Ａに示すシリンジインターフェイスを前から見た斜視図であり、図４２Ｄは、閉位置にある図４２Ａに示すシリンジインターフェイスを上から見た斜視図である。 図４３Ａは、図４１Ａ−図４１Ｄに示すフロントローディングシリンジインターフェイス及びシリンジシステムの他の実施例の分解斜視図であり、図４３Ｂは、閉位置にある図４３Ａに示すシリンジインターフェイスの斜視図であり、図４３Ｃは、第１の非係合位置にある図４３Ａに示すシステムを側面から見た斜視図であり、図４３Ｄは、取付け位置にある図４３Ａに示すシステムの斜視図であり、図４３Ｅは、第２の非係合位置にある図４３Ａに示すシステムの斜視図であり、図４３Ｆは、シリンジを外すために開位置にある図４３Ａに示すシステムの斜視図であり、図４３Ｇは、シリンジインターフェイスが開位置にある状態の図４３Ａに示すシステムの分解斜視図であり、図４３Ｈは、シリンジインターフェイスが開位置にある状態の図４３Ａに示すシリンジインターフェイスを前から見た斜視図であり、図４３Ｉは、開位置にある図４３Ａに示すシリンジインターフェイスを後ろから見た斜視図である。 図４４Ａは、インジェクタヘッド内に組み込まれ又はインジェクタヘッド上に取り付けられる図４３Ａ−図４３Ｉに示すシリンジインターフェイスを稍変更した仕様の斜視図であり、図４４Ｂは図４４Ａに示すシリンジインターフェイス及びインジェクタヘッドを後ろから見た斜視図である。 図４５Ａは、インジェクタヘッド内に組み込まれ又はインジェクタヘッド上に取り付けられる図４３Ａ−図４３Ｉに示すシリンジインターフェイスを稍変更した第２仕様の斜視図であり、図４５Ｂは、図４５Ａに示すシリンジインターフェイス及びインジェクタヘッドを後ろから見た斜視図である。 図４６Ａは、本発明に従ったフロントローディングシリンジインターフェイス及びシリンジシステムの第１の好ましい実施例の分解斜視図であり、図４６Ｂは、図４６Ａに示すシリンジインターフェイスを組み立てた状態の斜視図であり、図４６Ｃは、非係合位置にある図４６Ａに示すシステムの斜視図であり、図４６Ｄは、取付け位置にある図４６Ａに示すシステムの斜視図である。 図４７Ａは、取付け位置にある図４６Ａ−図４６Ｄに示すフロントローディングシリンジインターフェイス及びシリンジシステムの第１の好ましい実施例の他の例の斜視図であり、図４７Ｂは、非係合位置にある図４７Ａに示すシステムの斜視図であり、図４７Ｃは、図４７Ａに示すシステムの分解斜視図であり、図４７Ｄは、図４７Ａに示すシリンジインターフェイスの分解斜視図であり、図４７Ｅは、図４７Ａに示すシリンジインターフェイスを一部組み立てて後ろから見た斜視図であり、図４７Ｆは、図４７Ａに示すシリンジインターフェイスを後ろから見た分解斜視図である。 図４８Ａは、本発明に従ったフロントローディングシリンジインターフェイス及びシリンジシステムの他の実施例の分解斜視図であり、図４８Ｂは、非係合位置にある図４８Ａに示すシステムの斜視図であり、図４８Ｃは、取付け位置にある図４８Ａに示すシステムの斜視図である。 図４９Ａは、本発明のインジェクタピストンとシリンジプランジャの他の実施例の組立て斜視図であり、図４９Ｂは、図４９Ａに示すピストン／プランジャシステムの分解斜視図であり、図４９Ｃは、図４９Ｂに示すピストン／プランジャシステムの斜視図であり、プランジャベースはプランジャカバー及び連繋するピストンから分離されており、図４９Ｄは、図４９Ｂに示すピストン／プランジャシステムの斜視図であり、プランジャベースとプランジャカバーを含むプランジャがピストンから離れており、図４９Ｅは、非係合位置にある図４９Ａに示すピストン／プランジャシステムを後ろから見た斜視図であり、図４９Ｆは、図４９Ｃ及び図４９Ｄに示すプランジャベース及びプランジャカバーの分解斜視図である。 図５０Ａは、本発明のインジェクタピストンとシリンジプランジャの他の実施例の分解斜視図であり、図５０Ｂは係合位置にある図５０Ａに示すプランジャベース及びピストンを一部破断した拡大図である。 図５１Ａは、図５０Ａ及び図５０Ｂに示すインジェクタピストン及びシリンジプランジャインターフェイスシステムの他の実施例の分解斜視図であり、図５１Ｂは、図５１Ａに示すピストン／プランジャシステムの斜視図であり、プランジャベースはプランジャカバー及び連繋するピストンから分離されており、図５１Ｃは、係合位置にある図５１Ａに示すプランジャベース及びピストンを一部破断した拡大図である。 図５２Ａは、本発明のインジェクタピストンとシリンジプランジャの他の実施例の分解斜視図であり、図５２Ｂは、図５２Ａに示すピストン／プランジャシステムの分解斜視図であり、図５２Ｃは、非係合位置にある図５２Ａに示すピストン／プランジャシステムを後ろから見た斜視図である。 図５３Ａは、図５１Ａ−図５１Ｃ及び図５２Ａ−図５２Ｃに示すインジェクタピストンとシリンジプランジャインターフェイスシステムの他の実施例の分解斜視図であり、図５３Ｂは、非係合位置にある図５３Ａに示すピストン／プランジャシステムの拡大斜視図であり、図５３Ｃは、図５３Ａに示すピストン／プランジャシステムの断面図であり、図５３Ｄは、図５３Ａに示すピストン／プランジャシステムの分解斜視図である。 図５４Ａは、現行のシリンジプランジャの斜視図であり、図５４Ｂは、図５４Ａに示すプランジャの分解斜視図であり、図５４Ｃは、本発明のシリンジプランジャの実施例の斜視図であり、図５４Ｄは、図５４Ｃに示すプランジャの分解斜視図であり、図５４Ｅは、本発明のシリンジプランジャの他の実施例の斜視図であり、図５４Ｆは、図５４Ｅに示すシリンジプランジャの分解斜視図であり、図５４Ｇは、本発明のシリンジプランジャの他の実施例の斜視図であり、図５４Ｈは、図５４Ｇに示すシリンジプランジャの分解斜視図である。 本発明に従ったフロントローディングシリンジインターフェイス及びシリンジシステムの第２の好ましい実施例の側面図であり、シリンジをインジェクタハウジングに接続する解除可能機構を示す。 図５５に示すシリンジインターフェイス及びシリンジシステムを分解して前から見た斜視図である。 図５６に示すシリンジインターフェイス及びシリンジシステムを分解して後ろから見た斜視図である。 図５５−図５７に示すシリンジインターフェイス及びシリンジシステムの一部を分解して後ろから見た斜視図である。 図５５−図５７に示すシリンジインターフェイス及びシリンジシステムの他の部分を分解して後ろから見た斜視図であり、可撓性リング及びインターフェイス／解除可能機構の回転リングの一部を後方から詳細に示す。 図５５−図５９に示すシリンジインターフェイス及びシリンジシステムを後ろから見た斜視図であり、シリンジの解除可能機構への接続を詳細に示す。 図５９に示す本発明の一部を分解して前から見た斜視図であり、回転リングの前及びその可撓性リングの一部を詳細に示す。 本発明の好ましい第２実施例のシリンジの後部の一部を前から見た斜視図であり、隆起及びそのフランジ構造を詳細に示す。 図６２のシリンジの一部を後ろから見た斜視図である。 本発明の好ましい第２実施例の解除可能機構の前板を後ろから見た斜視図である。 図６４に示す前板を前から見た斜視図である。 本発明の好ましい第２実施例の解除可能機構の可撓性リング要素を前から見た斜視図であり、その数種の態様を詳細に示す。 図６６に示す可撓性リングを後ろから見た斜視図である。 本発明の好ましい第２実施例の解除可能機構の回転リング要素を前から見た斜視図であり、その数種の態様を詳細に示す。 図６８に示す回転リングを後ろから見た斜視図である。 本発明の解除可能機構の好ましい第２実施例の後板を前から見た斜視図であり、その数種の態様を詳細に示す。 図７０に示す後板を後ろから見た斜視図である。 本発明の好ましい第２実施例のシリンジインターフェイス及びシリンジシステムを前から見た斜視図である。 図７２に示すシリンジインターフェイス及びシリンジシステムを後ろから見た斜視図である。 本発明の好ましい第２実施例のシリンジインターフェイス／解除可能機構の断面図であり、シリンジをインターフェイス／解除可能機構内に挿入する前を示す。 図７４に示すのと同じ要素の側面断面図であり、シリンジは一部がインターフェイス／解除可能機構内に挿入される。 図７４及び図７５に示す本発明の好ましい第２実施例の同じ構成の側面断面図であり、シリンジは全部がインターフェイス／解除可能機構内に挿入された後である。 図７６に示す本発明のシリンジ及び可撓性リング要素の端面断面図であり、シリンジが可撓性リングによって係合する状態を示す。 本発明の好ましい第２実施例のシリンジ及び可撓性リングの端面断面図であり、シリンジが１／４回転した後に、シリンジが可撓性リングから外れる状態を示す。 関連技術のシリンジを示し、造影剤がインジェクタハウジングに入ることを防ぐシリンジ上のフランジの効果を示す。 本発明のインジェクタピストン及びシリンジプランジャインターフェイスシステムの第１の好ましい実施例を前から見た斜視図である。 図８０に示すピストン／プランジャアセンブリを後ろから見た斜視図である。 図８０及び図８１に示すピストン／プランジャアセンブリの分解斜視図である。 本発明のピストン／プランジャアセンブリの第１の好ましい実施例の前端部を後ろから見た分解斜視図である。 図８３に示すピストン／プランジャアセンブリと同じ構成の分解斜視図であり、図８３に示すのとは稍異なる角度から見ている。 図８０−図８２に示すピストン／プランジャアセンブリからピストンを前から見た斜視図である。 図８５に示すピストンを側面から見た斜視図である。 図８０−図８２に示すピストン／プランジャアセンブリのスリーブを前から見た斜視図である。 図８０−図８２に示すピストン／プランジャアセンブリのカラー要素の斜視図である。 図８８に記載されたカラーの別の斜視図である。 図８８に記載されたカラー要素の３番目の斜視図である。 本発明のピストン／プランジャアセンブリの第１の好ましい実施例のグリッパ拡張部を端部から見た斜視図である。 図９１に示すグリッパ拡張部の２番目の斜視図である。 図９１及び図９２に記載されたグリッパ拡張部の３番目の斜視図である。 本発明のピストン／プランジャアセンブリの第１の好ましい実施例の支持リンググリッパの１つの第１の斜視図である。 図９４に示す支持リンググリッパの第２の斜視図である。 図９４及び図９５に示す支持リンググリッパの他の斜視図である。 本発明のピストン／プランジャアセンブリの第１の好ましい実施例のプランジャキャップ要素の第１の斜視図である。 図９７に示すプランジャキャップの２番目の斜視図である。 図９７及び図９８に示すプランジャキャップの他の斜視図である。 図９７−図９９に示すプランジャキャップ要素の４番目の斜視図である。 本発明のピストン／プランジャアセンブリの第１の好ましい実施例のゴムカバー支持リングの第１の斜視図である。 図１０１のゴムカバー支持リングの２番目の斜視図である。 図１０１及び図１０２に示すゴムカバー支持リングの３番目の斜視図である。 図１０１−図１０３に示すゴムカバー支持リングの４番目の斜視図である。 本発明のピストン／プランジャアセンブリの第１の好ましい実施例のゴムカバー支持リングを側面から見た斜視図である。 図１０５に示すゴムカバーの２番目の斜視図である。 本発明のピストン／プランジャアセンブリの第１の好ましい実施例の一部を側面から見た斜視図であり、ピストン、カラー、グリッパ拡張部、支持リンググリッパ、及びそのプランジャキャップの相互関係を示し、待機状態又はピストンがシリンジの前端部に向けて動かされたときの、これらの要素の関係を示す。 図１０７に示すピストン／プランジャアセンブリの一部を側面から見た斜視図であり、ピストンがシリンジの後端部に向けて動かされ／引き込まれたときのピストン、カラー、グリッパ拡張部、支持リンググリッパ、及びそのプランジャキャップの相互関係を示す。 ピストン／プランジャアセンブリ及びシリンジの一部を側面から見た斜視図であり、ピストンがシリンジの後端部に向けて動かされ／引き込まれ、且つ支持リンググリッパがゴムカバー支持リングに係合したときのシリンジ、ゴムカバー、支持リンググリッパ、及びゴムカバー支持リングの相互関係を示す。 本発明のプランジャと共に用いるゴムカバーの他の実施例の斜視図である。 図１１０に示すゴムカバーの側面図である。 図１１０に示すゴムカバーの平面図である。 図１１０に示すゴムカバーの断面図である。 本発明のシリンジインターフェイス／解除可能機構の他の実施例の分解斜視図である。 本発明のシリンジインターフェイス／解除可能機構の他の実施例の端面図である。 本発明に従ったシリンジの２番目に好ましい実施例の端部の断面図である。 図１１６に示すシリンジの他の実施例の断面図である。 本発明のシリンジインターフェイス／解除可能機構の２番目に好ましい実施例の回転リング内に配備された溝の３つの実施例を示す図である。 本発明の開示に従ったシリンジインターフェイス／解除可能機構の他の実施例の分解斜視図である。 本発明の開示に従ったシリンジインターフェイス／解除可能機構の他の実施例の分解斜視図である。 本発明の開示に従ったシリンジインターフェイス／解除可能機構の他の実施例を前から見た図である。 図１２１に示すシリンジインターフェイス／解除可能機構の側面図である。 図５５−図５７に示すシリンジの他の実施例を前から見た斜視図である。 本発明に従ったフロントローディングシリンジインターフェイス及びシリンジシステムの３番目に好ましい実施例を前から見た分解斜視図である。 図１２４に示すシリンジインターフェイス及びシリンジシステムを後ろから見た分解斜視図である。 シリンジ符号を組み込んだシリンジを前から見た斜視図である。 図１２７Ａは、本発明のインジェクタの他の実施例の頂部の断面図であり、図１２７Ｂは第１のシリンジインターフェイス及びシリンジが取り付けられる図１２７Ａのインジェクタの第１のピストンを拡大した頂部断面図であり、図１２７Ｃは、第２のシリンジインターフェイス及びシリンジアダプタが取り付けられる図１２７Ａのインジェクタの第２のピストンを拡大した頂部断面図である。 図１２８Ａは、制御室制御ユニット用の制御インターフェイスの実施例、及び図１２７Ａのインジェクタ用スキャン室制御ユニット用の制御インターフェイスの実施例を示し、図１２８Ｂは図１２８Ａの制御室インターフェイスによって提供される種々の注入モードを示し、図１２８Ｃは、６段階の連続注入用のプロトコルを示し、図１２８Ｄは、４０ｍｌの造影剤と１０ｍｌの生理食塩水を１つの注入箇所に同時に注入するプロトコルを示し、図１２８Ｅは、図１２８Ｄのプロトコルについて自動ローディングを開始する前に、スキャン室制御インターフェイスディスプレイの状態を示し、図１２８Ｆは、自動ローディングを開始した後の図１２８Ｅのディスプレイを示し、図１２８Ｇは、シリンジが充填された後の図１２８Ｅのディスプレイを示し、図１２８Ｈは、自動プリミング後の図１２８Ｅのディスプレイを示し、図１２８Ｉは、注入手順途中の図１２８Ｅのディスプレイを示し、図１２８Ｊは、注入手順が終了した後の図１２８Ｅのディスプレイを示す。 図１２９Ａは、図１２８Ａのスキャン室制御インターフェイスを組み込んだ注入システムの実施例を示し、図１２９Ｂは、多数のシリンジから患者の異なる注入箇所に同時に注入する流路を有する図１２９Ａの注入システムを示す。 図１３０Ａ−図１３０Ｉは、本発明のシリンジプランジャ及び注入ピストンの実施例の種々の分解、斜視、断面図である。

Claims (12)

  1. 本体と、
    本体内に移動可能に配備されたプランジャ(7910)を具え、
    プランジャ(7910)は、
    長手方向に延び、周面が連続した内面と外面を有する円筒状の壁であって、内面は半径方向に且つ円筒状の壁の周面に沿って延びる保持肩(7918)を形成した円筒状の壁と、
    保持肩(7918)から後方に延び、円筒状の壁の長手方向に沿って固定して接続された、複数の内向きに突出したフランジ(7702)、とを具え、
    内向きに突出したフランジ(7702)は、円筒状の壁の周方向に連続した内面によって長手方向に連続して支持され、
    フランジ外面は軸方向及び環状方向に平滑な壁によって形成されており、保持肩(7918)は駆動部材の保持部材と係脱すべく、またフランジ(7702)は駆動部材に設けたフランジ部材と係合すべく、プランジャ(7910)の内面に配置されている、シリンジ。
  2. 複数のフランジ(7702)は、円筒状の壁に沿って等間隔に離れて配備されている、請求項１に記載のシリンジ。
  3. 複数の内向きに突出したフランジ(7702)は、半径方向に突出し、周方向に連続した内面から半径方向内向きの距離で止まる、請求項１に記載のシリンジ。
  4. 内向きに突出したフランジ(7702)は、軸方向の位置にて止まり、軸方向の位置にて内面によって半径方向に堅固に支持される、請求項１に記載のシリンジ。
  5. インジェクタとシリンジ(7900)とを具えた流体注入システムであって、
    インジェクタは、
    ハウジングと、少なくとも一部がハウジング内に配備されて、出没可能な少なくとも１つの保持部材(7580)と１又は２以上の外向きに延びたフランジ部材(7704)を有する駆動部材を具え、
    シリンジ(7900)は、
    本体と、本体内に移動可能に配備されたプランジャ(7910)を具え、プランジャ(7910)は
    長手方向に延びて周方向に連続した内面と外面を有する円筒状の壁であって、内面は半径方向内向きに形成されて円筒状の壁の周面に沿って延びる保持肩(7918)を形成する円筒状の壁と、
    保持肩(7918)から後方に延びて、円筒状の壁の周方向に連続した内面に固定して配備された複数の内向きに突出したフランジであって、長手方向に延び、円筒状の壁の長手方向に沿って固定して接続された複数の内向きに突出したフランジ(7702)とを具え、
    各内向きに突出したフランジ(7702)は、円筒状の壁の周方向に連続した内面によって長手方向に連続して支持されて、
    インジェクタの駆動部材上の少なくとも１つの保持部材(7580)は、駆動部材から突出して円筒状のプランジャ壁上の保持肩(7918)と係合するように構成されて、駆動部材はシリンジの本体に対してプランジャを引き込むことができ、
    プランジャ(7910)壁上の内向きに突出した１又は２以上のフランジ(7702)は、シリンジ本体が長軸の周りに回転したときに、駆動部材上の１又は２以上の外向きに延びるフランジ部材(7704)と係合するように構成され、駆動部材上の１又は２以上の外向きに延びるフランジ部材は、シリンジ本体の回転時に、フランジ(7702)と係合することにより、駆動部材を保持部材(7580)に対し相対的に回転させ、該回転に連動して保持部材(7580)を駆動部材中へ引き込ませることによって、駆動部材上の少なくとも１つの保持部材(7580)がプランジャの円筒壁上の保持肩(7918)と外れるように作動する流体注入システム。
  6. 複数の内向きに突出したフランジ(7702)は、円筒状の壁の周方向に連続した内面に沿って離れて配備された、請求項５に記載の流体注入システム。
  7. 複数のフランジは、円筒状の壁の内面に沿って等間隔に離れて配備された、請求項５に記載の流体注入システム。
  8. 内向きに突出したフランジは、少なくとも保持肩の最も半径方向内側の位置に向けて半径方向に延びた、請求項１に記載のシリンジ。
  9. 複数の内向きに突出したフランジは、周方向に連続した内面によって形成される直径を減じるような長さに内向きに延びている、請求項１に記載のシリンジ。
  10. 本体と、
    本体内に移動可能に配備されたプランジャ(7910)を具え、
    プランジャ(7910)は、
    連続した内面と外面を有する円筒状の壁であって、内面には円筒状の壁の周面に沿って形成され且つ延びる保持肩(7918)を形成した円筒状の壁と、
    連続した内面から半径方向に延び、且つ保持肩(7918)から後方に延び、基端部と先端部を有する内向きに突出した複数のフランジ(7702)とを具え、
    フランジの先端部は保持肩(7918)に接続し、基端部は円筒状の壁に接続し、
    フランジ外面は軸方向及び環状方向に平滑な壁によって形成され、
    保持肩(7918)は駆動部材の保持部材と係脱し、フランジ(7702)は駆動部材に設けたフランジ部材と係合すべく、プランジャ(7910)の内面に配置されている、シリンジ。
  11. 内向きに突出したフランジは、円筒状の壁の内面によって長手方向に連続して支持される、請求項１０に記載のシリンジ。
  12. 複数の内向きに突出したフランジは、周方向に連続した内面によって形成される直径を減じるような長さに内向きに延びている、請求項１０に記載のシリンジ。
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