專利名稱：流體驅(qū)動(dòng)醫(yī)用注射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及醫(yī)用流體注射器，并更具體地涉及一種用于在醫(yī)用成像過程中使用的造影劑注射器。
背景技術(shù)：
本部分意圖向讀者介紹與將在以下描述和/或要求權(quán)利的本發(fā)明各方面相關(guān)的本領(lǐng)域的各方面內(nèi)容。這部分討論對(duì)于為讀者提供背景信息非常有用，有助于更好地理解本發(fā)明的各方面。因此，需理解應(yīng)該依據(jù)以上角度閱讀這些陳述，而并非是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。在各種醫(yī)用設(shè)備中，動(dòng)力注射器用于為患者注射醫(yī)用流體，諸如藥物、造影劑、放射藥劑或其組合。典型的動(dòng)力注射器包括對(duì)推桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)，該推桿繼而驅(qū)動(dòng)針筒柱塞。不利的是，馬達(dá)和動(dòng)力頭中的其它電子器件通常發(fā)射射頻(RF)輻射，其有害地影響諸如磁共振成像(MRI)系統(tǒng)這樣的醫(yī)用設(shè)備的操作。另外，諸如MRI系統(tǒng)這樣的醫(yī)用設(shè)備通常發(fā)射RF輻射，其有害地影響動(dòng)力頭的操作。盡管用于MRI應(yīng)用的現(xiàn)有動(dòng)力注射器通常包括輻射屏蔽件，但是RF輻射的有害影響仍然妨礙動(dòng)力頭和醫(yī)用設(shè)備二者的正常功能。除了 RF輻射的問題，現(xiàn)有動(dòng)力注射器通常過大、笨拙或不適于與將患者放置在MRI系統(tǒng)的磁體孔內(nèi)。替換地，動(dòng)力頭放置在磁體孔之外，長(zhǎng)管道用于將針筒尖端與注射部位相連。適當(dāng)長(zhǎng)度的管道可大致為60至90英寸，且包含4至5毫升的流體。不利地，在將針筒內(nèi)的流體注射之后，該體積的流體留在管道內(nèi)，因?yàn)獒樛仓倪\(yùn)動(dòng)不能將其注射到患者。通常的MRI協(xié)議可規(guī)定，對(duì)于20毫升的造影劑來說，在注射后管道內(nèi)可殘留大致4至5毫升造影劑(25%)。規(guī)定造影劑的25%的缺少會(huì)妨礙圖像增強(qiáng)。MRI造影劑，諸如釓，是非常貴的且成本上禁止每次處理都浪費(fèi)4至5毫升造影劑?，F(xiàn)有MRI注射器通常具有第二針筒，其填充有沖洗溶劑，諸如鹽水。造影注射完成時(shí)，注射器用鹽水將造影劑向下驅(qū)逐出管道。該方法確保整個(gè)體積的造影劑已經(jīng)被注射到患者。由此，僅浪費(fèi)4至5毫升的鹽水，這與MRI造影劑相比要便宜得多。不利的是，注射的鹽水量不能為患者提供任何成像好處,且還增加為處理增加復(fù)雜性、成本和時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
以下闡述了本發(fā)明的一些示例方面。應(yīng)理解，這些方面僅用于向讀者提供本發(fā)明所采取的一些形式的簡(jiǎn)要總結(jié)，而這些方面并不意圖限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，本發(fā)明可涵蓋沒有在以下明確指出的各方面。本發(fā)明的第一方面涉及一種醫(yī)用流體注射器，其包括流體驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)工作流體的壓力(例如，液體的、氣體的，或二者)以施加一系列力來驅(qū)動(dòng)傳送裝置(例如，針筒)以傳送醫(yī)用流體(例如，造影劑、鹽水、放射藥劑、藥物或其組合)。該一系列力可限定為一連串分離和不連續(xù)的力，它們一個(gè)接一個(gè)地產(chǎn)生和/或發(fā)生，而不是一個(gè)恒定力。換句話說，該一系列力可限定為脈沖似的順序或力的節(jié)律性的重現(xiàn)。該一系列力包括蠕動(dòng)，其可限定為流體通道的節(jié)律性收縮，以將工作流體通過流體通道排出。例如，蠕動(dòng)可包括流體通道在沿流體通道長(zhǎng)度的一個(gè)接一個(gè)的軸向位置處按順序的收縮。該一系列力還可包括脈動(dòng)力、振蕩力、步進(jìn)力或其組合。例如，通過以不連續(xù)的步進(jìn)一個(gè)接一個(gè)地接合齒，例如，接觸第一齒、向前推它、步進(jìn)到第二齒、向前推它，等等，該一系列力可逐漸地迫使齒輪旋轉(zhuǎn)。一系列力中的每個(gè)力可以相等或不等。并且一系列力中的每個(gè)力可以在時(shí)間和/或空間位置中分開。
本發(fā)明的第二方面涉及一種醫(yī)用流體注射器，其包括具有氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分(例如，活塞-缸體結(jié)構(gòu))的多流體驅(qū)動(dòng)器，該氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分聯(lián)接至液體控制部分(例如，活塞-缸體結(jié)構(gòu))。氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分響應(yīng)工作氣動(dòng)介質(zhì)(例如，空氣)的壓力以引起運(yùn)動(dòng)。液體控制部分可包括對(duì)身上運(yùn)動(dòng)作出響應(yīng)以控制運(yùn)動(dòng)速度的工作液體(例如，油、水、酒精等)。該運(yùn)動(dòng)可用于驅(qū)動(dòng)傳送裝置(例如，提供醫(yī)用流體從傳送裝置的排放，例如在其為針筒形式的時(shí)候)。本發(fā)明的第三方面涉及一種醫(yī)用流體注射器，其包括被構(gòu)造為使工作流體(例如空氣)和光信號(hào)(例如紅外線)通過的多介質(zhì)管道。基于不同類型的介質(zhì)(例如，空氣、紅外線等)多介質(zhì)管道能夠發(fā)送數(shù)據(jù)、控制信號(hào)、機(jī)動(dòng)力或其組合。由此，多種類型的介質(zhì)經(jīng)過單個(gè)管道(例如，多介質(zhì)管道)，由此減少在注射過程中使用的管道的量。工作流體被流體驅(qū)動(dòng)器使用，以驅(qū)動(dòng)傳送裝置(例如，提供醫(yī)用流體從傳送裝置的排放，例如在其為針筒形式的時(shí)候)，而光信號(hào)用于控制閥，該閥進(jìn)而控制或影響工作流體的流動(dòng)。本發(fā)明的第四方面涉及一種醫(yī)用流體注射器，其包括對(duì)工作流體(例如，氣動(dòng)、液體或其二者)壓力作出響應(yīng)的蠕動(dòng)驅(qū)動(dòng)器(例如，相繼的運(yùn)動(dòng)以驅(qū)動(dòng)流體)。例如，蠕動(dòng)驅(qū)動(dòng)器可包括一系列機(jī)構(gòu)(例如活塞)，其相繼地?cái)D壓管道以產(chǎn)生有節(jié)律的收縮來推進(jìn)醫(yī)用流體?；钊杀还ぷ髁黧w移動(dòng)。本發(fā)明的第五方面涉及一種醫(yī)用流體注射器的操作方法。該方法包括響應(yīng)工作流體(例如，氣動(dòng)、液體或其二者)的壓力來施加一系列力以驅(qū)動(dòng)傳送裝置(例如，針筒、針頭、或其二者)，從而傳送醫(yī)用流體。例如，一系列控制信號(hào)或空氣脈沖可引起一系列活塞一個(gè)接一個(gè)地對(duì)流體通道施加力，由此形成流體通道的有節(jié)律的收縮，來沿流體通道推進(jìn)醫(yī)用流體。本發(fā)明的第六方面涉及一種對(duì)患者成像的方法。在該方法中，造影劑注射器的動(dòng)力頭可拆除地安裝在患者身上(例如，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)圍繞患者的四肢布置的帶)。當(dāng)動(dòng)力頭可拆除地安裝在患者身上時(shí)，造影劑被注射到患者體內(nèi)。此外，當(dāng)動(dòng)力頭可拆除地安裝在患者身上上時(shí)，患者還可以被成像(例如，經(jīng)由磁共振成像系統(tǒng))。以上相對(duì)于本發(fā)明的各示例方面所述的特征存在各種改進(jìn)。其它特征也可以并入到這些各方面。這些改進(jìn)和其它特征可以單獨(dú)或結(jié)合地存在。例如，以下相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例討論的各特征可單獨(dú)或任意結(jié)合地并入到本發(fā)明的上述任意方面。再次，上述的簡(jiǎn)要總結(jié)僅意圖使讀者了解本發(fā)明的一些方面和內(nèi)容，而不限制權(quán)利要求的主題。


在參考附圖閱讀以下詳細(xì)說明后，本發(fā)明的這些或其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將更加容易理解，在這些附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件，其中圖1是放置在成像系統(tǒng)的成像孔中的流體驅(qū)動(dòng)注射器的示意圖；圖2是具有氣動(dòng)和液體驅(qū)動(dòng)部分的流體驅(qū)動(dòng)注射器的不意圖；圖3是流體驅(qū)動(dòng)注射器的示意圖；
圖4是具有流體驅(qū)動(dòng)棘輪和齒輪組件的注射器的示意圖；圖5是圖4的棘輪和齒輪組件的示意圖；圖6是具有對(duì)接裝料站的流體驅(qū)動(dòng)注射器的示意圖；圖7是圖6的注射器和站的實(shí)施例的示意圖；圖8和9是具有氣動(dòng)和液體驅(qū)動(dòng)部分的替換流體驅(qū)動(dòng)注射器的不意圖；和圖10是經(jīng)由多介質(zhì)管聯(lián)接至對(duì)接裝料站的流體驅(qū)動(dòng)注射器的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將描述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)要說明，實(shí)際實(shí)施方案的所有特征不都在本說明書中描述。應(yīng)該理解，任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的任何這樣的實(shí)際實(shí)施方案的開發(fā)、大量的具體實(shí)施方案都應(yīng)實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，例如遵守在彼此不同的每個(gè)實(shí)施方案中與系統(tǒng)相關(guān)和與商業(yè)有關(guān)的限制。此外，應(yīng)該理解，這樣的開發(fā)工作可能是復(fù)雜且耗時(shí)的，但對(duì)于得到所公開內(nèi)容利益的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，這些都是設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)中的常規(guī)任務(wù)。當(dāng)介紹本發(fā)明各實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一”、“該”和“所述”意圖表示存在一個(gè)或多個(gè)元件。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”意圖是包含性的，并且表示還存在除了所列元件之外的其它元件。此外，“頂部”和“底部”、“以上”和“以下”及這些術(shù)語(yǔ)的變化形式均為了方便而使用，而部件的具體取向不是必須的。如在此所用，術(shù)語(yǔ)“聯(lián)接”是指直接或間接地連接或接觸的狀態(tài)。另外，“流體連通”或“流體地聯(lián)接”是指流體和/或流體壓力可從一個(gè)物體傳送到另一物體。圖1是示例性成像套件10的示意圖，該套件包括放置在成像系統(tǒng)16的成像孔14內(nèi)的流體驅(qū)動(dòng)注射器12。該所示注射器12包括流體驅(qū)動(dòng)器18、反饋傳感器20和醫(yī)用流體傳送裝置22。傳送裝置22接收和/或儲(chǔ)存醫(yī)用流體24，該醫(yī)用流體用于在成像步驟期間輸送給位于成像孔14內(nèi)的患者。成像套件10還包括控制器26、流體泵28和工作流體30。成像系統(tǒng)16還包括聯(lián)接至孔14的成像電路32和聯(lián)接至成像電路32和控制器26的成像控制站34。在所示實(shí)施例中，成像套件10可用作閉環(huán)控制系統(tǒng)。例如，控制器26可向流體泵28輸出控制信號(hào)36，由此觸發(fā)泵28，以接收工作流體30和并將工作流體傳送至流體驅(qū)動(dòng)器18，分別如箭頭38和40所示。由此，箭頭36可代表電子、光學(xué)或其它適當(dāng)?shù)目刂凭€路；而箭頭38和40可代表流體管道。例如，工作流體30可包括氣體物質(zhì)、液體物質(zhì)或其組合。氣體物質(zhì)可包括空氣、氮?dú)饣蚱渌倪m當(dāng)?shù)牟豢扇細(xì)怏w。液體可包括水、油或適當(dāng)?shù)囊簤毫黧w。響應(yīng)工作流體30的壓力，流體驅(qū)動(dòng)器18可將驅(qū)動(dòng)力42施加到傳送裝置22上。例如，流體驅(qū)動(dòng)器18可移動(dòng)活塞、推桿、棘輪和齒輪組件、螺動(dòng)裝置(peristaltic device)或其組合，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力42以使醫(yī)用流體24在傳送裝置22內(nèi)移位。在一些實(shí)施例中，傳送裝置22可包括具有柱塞的針筒，該柱塞放置在筒體內(nèi)。由此，醫(yī)用流體24可儲(chǔ)存在針筒內(nèi)，直到流體驅(qū)動(dòng)器18施加驅(qū)動(dòng)力42。反饋傳感器20可監(jiān)視流體驅(qū)動(dòng)器18的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。例如，傳感器20可獲得關(guān)于被檢測(cè)參數(shù)的數(shù)據(jù)，如箭頭44所指。例如，被檢測(cè)的參數(shù)44可包括流體驅(qū)動(dòng)器18的位置、速度、加速度、溫度、壓力或其它工作特性。在其他實(shí)施例中，傳感器20可包括電位計(jì)(例如線性的或旋轉(zhuǎn)的)或光學(xué)編碼器。然后，傳感器20向控制器26提供反饋信號(hào)46?；谛盘?hào)46，控制器26可經(jīng)由控制信號(hào)36增加、減小、終止或維持泵28的輸出。結(jié)果，成像組件10具有流體驅(qū)動(dòng)注射器12的比例、伺服反饋控制。如圖1所示，注射器12和孔14在成像套件10中位于壁48的第一側(cè)上，而控制器 26、泵28、工作流體30、成像電路32和控制站34在成像套件10中位于壁48的另一側(cè)上。壁48可包括一定屏蔽材料，諸如電磁屏蔽材料，其可基本上減小成像孔14和控制器26、流體泵28、電路32及控制站34之間的不必要干擾。所示注射器12可基本上或完全不具有鐵、或磁或鐵磁材料。注射器12可基本上不具有可發(fā)射RF輻射或被RF輻射不利影響的電子器件、馬達(dá)或其它裝置。例如，流體驅(qū)動(dòng)器18和傳送裝置22可基本上或完全由塑料、陶瓷、玻璃或其組合制成。再有，注射器12通過由泵28供應(yīng)的工作流體30的流體壓力驅(qū)動(dòng)。假設(shè)泵28和控制器26放置在壁48的相反側(cè)上的空間之外，則這些部件26和28不與成像孔14干擾，反之亦然。替換地，僅工作流體30可從壁48的一側(cè)傳遞到另一側(cè)，由此以相對(duì)于成像系統(tǒng)16沒有干擾的方式驅(qū)動(dòng)注射器12。另外，注射器12具有相對(duì)緊湊的尺寸和流線形的形狀，這特別適于裝在成像孔14內(nèi)的患者身上或患者附近。因此，傳送裝置22可放置為非?？拷颊?，由此基本減小或消除從傳送裝置22到患者的長(zhǎng)距離管道。有利地，該非?？拷奶攸c(diǎn)可減小或消除對(duì)諸如鹽水這樣的沖洗溶劑的需求。所示成像系統(tǒng)16可以是磁共振成像(MRI)系統(tǒng)或其它醫(yī)用成像設(shè)備。在操作中，電路32接收和處理數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生在成像孔14內(nèi)的患者的圖像?？刂普?4使得用戶能控制成像電路32、控制器26或其組合的操作。例如，用戶可經(jīng)由成像控制站34起動(dòng)注射協(xié)議，如箭頭50所示。作為另一例子，控制站34可經(jīng)由成像電路32起動(dòng)成像協(xié)議。圖2是成像套件10的另一實(shí)施例的示意圖，其中，注射器12具有多流體驅(qū)動(dòng)器(mult1-fluid dirive) 60。具體地,多流體驅(qū)動(dòng)器60可包括聯(lián)接至液體驅(qū)動(dòng)部分64的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分62。注射器12還包括被多流體驅(qū)動(dòng)器60驅(qū)動(dòng)的針筒66。此外，系統(tǒng)10包括聯(lián)接至控制器74的反饋傳感器68、70和72，該控制器74進(jìn)而聯(lián)接至氣動(dòng)泵76。在操作中，控制器74將控制信號(hào)78提供給泵76，由此觸發(fā)泵76，以吸入工作氣體介質(zhì)80并傳送至氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分62，分別如箭頭82和84所示。響應(yīng)來自泵76的氣動(dòng)壓力，氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分62向流體驅(qū)動(dòng)部分64提供氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)壓力或力86，由此使得液體驅(qū)動(dòng)部分64向針筒66提供液體驅(qū)動(dòng)力或壓力88。具體地，液體驅(qū)動(dòng)部分64可迫使柱塞90沿針筒66的筒體92縱向地移動(dòng)。有利地，工作氣體介質(zhì)80向多流體驅(qū)動(dòng)器60提供大致清潔的動(dòng)力，而放置在液體驅(qū)動(dòng)部分64中的液體工作介質(zhì)提供對(duì)賦予針筒66的運(yùn)動(dòng)和/或力88的更精確的控制。反饋傳感器68、70和72可監(jiān)視和獲得分別關(guān)于部分62、部分64和柱塞90的一個(gè)或多個(gè)被檢測(cè)參數(shù)94、96和98的數(shù)據(jù)。例如，參數(shù)94、96和98可包括關(guān)于位置、速度、加速度、溫度、壓力或其組合的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被傳送至控制器74，作為各反饋信號(hào)100、102和104。由此，類似于圖1的實(shí)施例，圖2的成像套件10可操作為閉環(huán)控制系統(tǒng)。圖3是成像套件10的另一實(shí)施例的示意圖，其中，注射器12包括蠕動(dòng)流體驅(qū)動(dòng)器110，其被構(gòu)造為形成引起蠕動(dòng)流體流的一系列力。在所示實(shí)施例中，蠕動(dòng)流體驅(qū)動(dòng)器110可包括具有多個(gè)缸體114、116、118和120 (蠕動(dòng)流體驅(qū)動(dòng)器110可以使用任意適當(dāng)數(shù)量的缸體)的缸體模塊112，這可被設(shè)置為大致橫向或垂直于通道122 (例如，缸體114、116、118和120可與通道122對(duì)齊)。蠕動(dòng)流體驅(qū)動(dòng)器110包括多個(gè)活 塞124、126、128和130，分別放置在缸體114、116、118和120 (例如，每個(gè)缸體包括相應(yīng)的活塞)中。此外，柔性導(dǎo)管132可縱向地延伸穿過通道122。如圖所示，活塞124、126、128和130被構(gòu)造為以往復(fù)的方式在相應(yīng)缸體114、116、118和120內(nèi)向上和向下移動(dòng)，從而，活塞124、126、128和130以按順序的方式打開和關(guān)閉通道122，以便形成沿縱向穿過通道122的蠕動(dòng)波。通過安裝在通道122內(nèi)的柔性導(dǎo)管132，活塞124、126、128和130在柔性導(dǎo)管132上施加的順序向下運(yùn)動(dòng)(例如，一系列力)形成柔性導(dǎo)管132的有節(jié)律收縮，以通過蠕動(dòng)流體驅(qū)動(dòng)器110將醫(yī)用流體134推到醫(yī)用流體傳送裝置136中。換句話說，活塞124、126、128和130沿著柔性導(dǎo)管132在不同時(shí)刻和軸向位置產(chǎn)生一系列分離和不連續(xù)的力。以此方式，通過沿柔性導(dǎo)管132的長(zhǎng)度以在一個(gè)軸向位置接著另一個(gè)地順序壓縮柔性導(dǎo)管132，活塞124、126、128和130可產(chǎn)生蠕動(dòng)流體流動(dòng)。在一些實(shí)施例中，醫(yī)用流體134可包括藥物、造影劑、放射性藥物、鹽水或其組合。此外，傳送裝置136可包括中空注射針頭、短程的管道或另一適當(dāng)?shù)淖⑸溲b置?；钊?24、126、128和130的順序運(yùn)動(dòng)可通過一個(gè)或多個(gè)流體導(dǎo)管實(shí)現(xiàn)，該一個(gè)或多個(gè)流體導(dǎo)管聯(lián)接到布置在壁48的與注射器12相反的側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)流體泵。例如，在所示實(shí)施例中，成像套件10可包括總管146以及分別聯(lián)接至缸體114、116、118和120的流體導(dǎo)管138、140、142和144。總管146可包括或聯(lián)接到一個(gè)或多個(gè)閥148和一個(gè)或多個(gè)流體泵150。例如，成像套件10可包括單個(gè)流體泵150和閥148，該閥與流體驅(qū)動(dòng)器的缸體和活塞的數(shù)量(在所示實(shí)施例中為四個(gè))相對(duì)應(yīng)。替換地，成像套件10可包括流體泵150和閥148，該流體泵和閥與流體驅(qū)動(dòng)器110的缸體和活塞的數(shù)量(在所示實(shí)施例中為四個(gè))相對(duì)應(yīng)。響應(yīng)來自控制器156的一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)154，流體泵(一個(gè)或多個(gè))150可吸入和傳送工作流體152。響應(yīng)控制信號(hào)(一個(gè)或多個(gè))，流體泵(一個(gè)或多個(gè))150和閥148協(xié)作，以按照一個(gè)接一個(gè)的順序脈沖向各缸體114、116、118和120供應(yīng)工作流體152，由此使得活塞124、126、128和130順序地壓縮布置在通道122內(nèi)的柔性導(dǎo)管132。與圖1和2的實(shí)施例類似，所示蠕動(dòng)流體驅(qū)動(dòng)器110可以是非磁的、非鐵的或其組合。由此，流體驅(qū)動(dòng)器110不會(huì)干擾到MRI系統(tǒng)或受到MRI系統(tǒng)相關(guān)的RF輻射或磁場(chǎng)的不利影響。圖4是成像套件10的替換實(shí)施例的示意圖，其中，注射器12包括聯(lián)接至齒輪和棘輪組件162的流體驅(qū)動(dòng)器160，以產(chǎn)生一系列力。所示流體驅(qū)動(dòng)器160可包括可移動(dòng)地布置在缸體166內(nèi)的活塞164，其中，活塞164聯(lián)接至桿168。所示活塞164將缸體166分為第一腔室170和第二腔室172，這兩個(gè)腔室經(jīng)由相應(yīng)的第一和第二導(dǎo)管176和178聯(lián)接至總管174。類似于圖3的實(shí)施例，總管174可包括或聯(lián)接到一個(gè)或多個(gè)閥180和一個(gè)或多個(gè)流體泵182，從而，工作流體184可被迫以往復(fù)的方式經(jīng)由第一和第二導(dǎo)管176和178流動(dòng)到第一和第二腔室170和172。例如，隨著工作流體184從總管174流向第一腔室170，工作流體從第二腔室172流向總管174。在顛倒活塞164的方向時(shí)，工作流體184從總管174流進(jìn)第二腔室172，而工作流體184從第一腔室170流向總管174。箭頭176和188示出第一和第二導(dǎo)管176和178內(nèi)的往復(fù)流動(dòng)。作為該往復(fù)流動(dòng)的結(jié)果，活塞164和桿168以往復(fù)方式(如圖4所示視圖中向上和向下)在缸體166內(nèi)移動(dòng)，由此在齒輪和棘輪組件162上賦予往復(fù)力。齒輪和棘輪組件162可包括推桿190、聯(lián)接至推桿190的滾珠絲杠192、聯(lián)接至滾珠絲杠192的齒輪194、聯(lián)接至齒輪194和/或滾珠絲杠192的一個(gè)或多個(gè)軸承196和棘輪組件198。棘輪組件198可構(gòu)造為以步進(jìn)的方式相應(yīng)桿168的往復(fù)運(yùn)動(dòng)逐漸接合齒輪194。 棘輪組件198包括第一臂200、第二臂202以及布置在第一臂200和第二臂202之間的第三臂204。此外，第三臂204在旋轉(zhuǎn)接頭206和208處與第一和第二臂200和202 二者可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接。最后，第三臂204可聯(lián)接至軸承210。因此，第一臂200可繞旋轉(zhuǎn)接頭206旋轉(zhuǎn)，如箭頭212所示，第二臂202可繞旋轉(zhuǎn)接頭208旋轉(zhuǎn)，如箭頭214所示，第三臂204可相對(duì)于軸承210旋轉(zhuǎn)，如箭頭216所示。第一臂200和第二臂202每個(gè)的特征在于棘輪組件198的棘輪。響應(yīng)桿168的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，第一和第二臂200和202可向前和向后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以便以一系列力沿齒輪194的齒218步進(jìn)并推動(dòng)所述齒，由此漸進(jìn)地驅(qū)動(dòng)齒輪194以旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠192。再次，該一系列力可限定為一系列分離和不連續(xù)的力，這些力可一個(gè)接一個(gè)地產(chǎn)生和/或發(fā)生，而不是單個(gè)恒定力。在所示實(shí)施例中，例如，通過以不連續(xù)的步進(jìn)來一個(gè)接一個(gè)地接合齒218，例如，接觸第一齒218、向前推它、步進(jìn)到第二齒218、向前推它，等等，由第一和第二臂200和202施加的一系列力可漸進(jìn)地迫使齒輪194旋轉(zhuǎn)。隨著滾珠絲杠192旋轉(zhuǎn)，推桿190可被迫使讓放置在針筒224的筒體222內(nèi)的柱塞220平移。具體地，柱塞220可包括圍繞柱塞頭228設(shè)置的多個(gè)密封件，該柱塞頭被聯(lián)接到導(dǎo)向推桿190的驅(qū)動(dòng)軸230。圖4所示的成像套件10可包括一個(gè)或多個(gè)反饋傳感器232，其被構(gòu)造為監(jiān)視推桿190的位置、速度、加速度或其組合，如箭頭234所示。進(jìn)而，該一個(gè)或多個(gè)傳感器232可向控制器238提供反饋信號(hào)236，該控制器向流體泵182提供閉環(huán)控制信號(hào)240。與上述實(shí)施例類似，所示注射器12可基本或完全不含鐵材料、磁材料或其組合。另外，所示注射器12可基本或完全不具有可潛在地發(fā)射與MRI系統(tǒng)干擾的RF輻射、磁場(chǎng)或潛在其它干擾的電子器件或其它部件。再次，所示控制器238、流體泵182和任何鐵或磁材料可相對(duì)于流體驅(qū)動(dòng)注射器12布置在壁48的相反側(cè)。圖5是聯(lián)接至圖4的實(shí)施例的齒輪和棘輪組件162的流體驅(qū)動(dòng)器160的局部示意圖。如圖所示，通過導(dǎo)管176到達(dá)和/或來自第一和第二腔室170和172的相反往復(fù)流186和188使得活塞164和桿168向內(nèi)和向外地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如箭頭250所示。響應(yīng)該往復(fù)運(yùn)動(dòng)250，桿168使得第三臂204以往復(fù)的方式繞軸承210旋轉(zhuǎn)，如箭頭216所示。進(jìn)而，第三臂204的往復(fù)旋轉(zhuǎn)216導(dǎo)致第一和第二臂200和202相對(duì)于齒輪194向前和向后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如箭頭252和254所示。例如，隨著第一臂200朝向齒輪194向前運(yùn)動(dòng)，第二臂202移離齒輪194。反之亦然。隨著第二臂202朝向齒輪194向前運(yùn)動(dòng)，第一臂200移離齒輪194。在這些往復(fù)運(yùn)動(dòng)期間，第一和第二臂200和202中的一個(gè)推靠齒輪194上的其中一個(gè)齒218,而另一臂退回并進(jìn)入齒輪194上的下一個(gè)齒218。由此,第一和第二臂200和202在推靠齒218以驅(qū)動(dòng)齒輪194的向前運(yùn)動(dòng)和步進(jìn)到下一個(gè)齒218的相反運(yùn)動(dòng)之間交替，由此以步進(jìn)的方式產(chǎn)生一系列力來旋轉(zhuǎn)齒輪194。再次,該一系列力可限定為一系列分離和不連續(xù)的力，所述力一個(gè)接一個(gè)地產(chǎn)生和/或發(fā)生，而不像單個(gè)恒定力。在本實(shí)施例中，通過在不連續(xù)的步進(jìn)中一個(gè)接一個(gè)地接合齒218，例如，接觸第一齒218、向前推它、步進(jìn)到第二齒218、向前推它，等等，該一系列力可逐漸地推動(dòng)齒輪194旋轉(zhuǎn)。一系列力中的每個(gè)力可相等或不等。并且，一系列力中的每個(gè)力可以在時(shí)間和/或空間位置上分離。并且，流體驅(qū)動(dòng)器160以及齒輪和棘輪組件162的部件可基本或完全不含鐵材料、磁材料和可發(fā)射RF輻射、磁場(chǎng)等或被RF輻射、磁場(chǎng)不利地影響的部件。圖6是成像套件10的替換例的示意圖，其中， 注射器12包括注射器動(dòng)力頭260，該動(dòng)力頭與對(duì)接裝料站(docking recharge station) 262匹配。所示動(dòng)力頭260可包括氣動(dòng)裝料口 264、氣動(dòng)促動(dòng)器口 266、氣動(dòng)供應(yīng)部268、氣動(dòng)開關(guān)/閥270、流體驅(qū)動(dòng)器272、一個(gè)或多個(gè)反饋傳感器274和醫(yī)用流體傳送裝置276。站262可包括收回器278、一個(gè)或多個(gè)控制器280、氣動(dòng)供應(yīng)部282、氣動(dòng)充料口 284和氣動(dòng)促動(dòng)器口 286。注射器12可包括外氣動(dòng)源288，其被構(gòu)造為用于經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)可去除的導(dǎo)管290將氣動(dòng)工作介質(zhì)供應(yīng)到口264、口 284或其組合。由此，源288可經(jīng)由口 264和284對(duì)氣動(dòng)供應(yīng)部268和282進(jìn)行補(bǔ)充?？?284和286可經(jīng)由導(dǎo)管292和294聯(lián)接至供應(yīng)部282。導(dǎo)管292和294可包括一個(gè)或多個(gè)閥，諸如止回閥296和298，以便控制氣動(dòng)流動(dòng)。氣動(dòng)供應(yīng)部282可包括一個(gè)或多個(gè)閥來控制到達(dá)和來自口 284和286的氣動(dòng)流動(dòng)。例如，所示供應(yīng)部282可包括閥300，其被構(gòu)造為打開和關(guān)閉通過導(dǎo)管294和口 286的氣動(dòng)流動(dòng)。例如，閥300可被一個(gè)或多個(gè)控制器280控制?？刂破?80可包括閥促動(dòng)器、流量計(jì)或其組合。動(dòng)力頭260可被構(gòu)造為與站262分離或與之連接。例如，口 286可拆除地經(jīng)由氣動(dòng)導(dǎo)管302與口 266聯(lián)接。導(dǎo)管302可將來自供應(yīng)部282的氣動(dòng)工作介質(zhì)經(jīng)由閥270供應(yīng)到流體驅(qū)動(dòng)器272。但是，在所示實(shí)施例中，流體驅(qū)動(dòng)器272從當(dāng)?shù)貧鈩?dòng)供應(yīng)部268接收氣動(dòng)工作介質(zhì)，而閥270響應(yīng)通過口 266供應(yīng)的氣動(dòng)壓力打開和關(guān)閉。換句話說，閥270通過由站262提供的氣動(dòng)壓力促動(dòng)，而實(shí)際的氣動(dòng)工作介質(zhì)局部地儲(chǔ)存在供應(yīng)部268內(nèi)。由此，口 266經(jīng)由導(dǎo)管304向閥270提供氣動(dòng)控制壓力。響應(yīng)氣動(dòng)控制壓力打開閥270時(shí)，供應(yīng)部268中的氣動(dòng)工作介質(zhì)通過導(dǎo)管306和308流動(dòng)到流體驅(qū)動(dòng)器272。進(jìn)而，流體驅(qū)動(dòng)器272響應(yīng)來自供應(yīng)部268的氣動(dòng)壓力對(duì)傳送裝置276施加驅(qū)動(dòng)力310。在動(dòng)力頭260操作期間，一個(gè)或多個(gè)反饋傳感器274可監(jiān)視流體驅(qū)動(dòng)器272和傳送裝置276的狀態(tài)312和314，并向站262中的控制器(一個(gè)或多個(gè))280提供反饋信號(hào)316。在動(dòng)力頭260完成醫(yī)用流體注射之后，氣動(dòng)供應(yīng)部268可被源288裝料。氣動(dòng)介質(zhì)可經(jīng)過口 264、通過導(dǎo)管318并進(jìn)入到供應(yīng)部268中。另外，站262上設(shè)置的收回器278可用于使流體驅(qū)動(dòng)器272的位置收回，用于下一次注射。例如，收回器278可包括手動(dòng)或機(jī)動(dòng)收回器，其可使推桿收回到預(yù)注射位置。圖6所示的成像套件10可包括控制器320，該控制器相對(duì)于注射器12布置在壁48的相反側(cè)上。再次，動(dòng)力頭260和站262可大致或完全不具有鐵材料、磁材料和潛在地產(chǎn)生RF輻射、磁場(chǎng)等或被產(chǎn)生RF輻射、磁場(chǎng)不利地影響的電子器件。但是，在一些實(shí)施例中，控制器(一個(gè)或多個(gè))280和/或閥300可包括在MRI系統(tǒng)的成像過程中基本不運(yùn)轉(zhuǎn)的電子器件。圖7是圖6的動(dòng)力頭260和站262的實(shí)施例的示意圖，進(jìn)一步示出這些部件260和262的結(jié)構(gòu)特性。在所示實(shí)施例中，動(dòng)力頭260可包括多個(gè)患者身體安裝部，諸如臂/腿帶330。這些帶330可經(jīng)由按鈕、卡扣件、鉤環(huán)材料、扣件和/或其它適當(dāng)聯(lián)接方式聯(lián)接在一起。動(dòng)力頭260可描述為患者可安裝的注射器(例如，可拆除地安裝)，其特別適于與成像孔14內(nèi)的患者放置在一起，如上參考圖1所述?；颊呖砂惭b的注射器的其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)于注射來說，與安裝在支架、壁或天花板上的傳統(tǒng)注射器相比，需要更少的管道。所示動(dòng)力頭260包括流動(dòng)調(diào)整器332和針筒調(diào)整器334。此外，動(dòng)力頭260包括針筒接收器336，其被構(gòu)造為支撐針筒338。如上參考圖6所述，布置在動(dòng)力頭260內(nèi)的流體驅(qū)動(dòng)器272響應(yīng)氣動(dòng)壓力，以驅(qū)動(dòng)針筒338的柱塞340。流體驅(qū)動(dòng)器272可通過氣動(dòng)脈沖或壓力觸發(fā)，該脈沖或壓力從站262通過導(dǎo)管302供應(yīng)到動(dòng)力頭260。此外，布置在站262上的控制器280可用于控制動(dòng)力頭260的各方面。站262可包括流動(dòng)閥調(diào)整器或調(diào)整連接件342和344。最后，所示收回器278可以是手動(dòng)收回機(jī)構(gòu)，其可插入到針筒接收器336中，以將流體驅(qū)動(dòng)器272的推桿推回到預(yù)注射位置。替換地，收回器278可具有壓力或馬達(dá)輔助的機(jī)構(gòu)，以將動(dòng)力頭260的推桿推回到準(zhǔn)備注射位置。所示站262可經(jīng)由電纜350和352聯(lián)接至主控制器 346和控制器320的用戶接口 348。但是，主控制器346和用戶接口 348可被構(gòu)造為在用動(dòng)力頭260進(jìn)行注射的過程中不操作。因此，動(dòng)力頭260和站262將不與MRI系統(tǒng)的操作干涉O圖8是圖6和7的動(dòng)力頭260的示例性實(shí)施例的示意圖,還示出了與參考圖2所述的實(shí)施例類似的流體驅(qū)動(dòng)器272的多流體構(gòu)造。在所示實(shí)施例中，流體驅(qū)動(dòng)器272包括聯(lián)接到液體驅(qū)動(dòng)部分362的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分360。具體地，部分360和362可被活塞364分開，該活塞可移動(dòng)地布置(例如，能夠前后滑動(dòng)，或以往復(fù)的方式運(yùn)動(dòng))在缸體366內(nèi)。液體驅(qū)動(dòng)部分362可包括通向貯存器370的導(dǎo)管368，其中，多個(gè)閥372和374布置在貯存器370和活塞364之間，以在活塞364運(yùn)動(dòng)期間控制液體376流向貯存器370。導(dǎo)管368還可包括泵378，該泵被構(gòu)造為迫使流體在液體驅(qū)動(dòng)部分362和貯存器370之間流動(dòng)，如下所述。活塞364可聯(lián)接至推桿380，其被構(gòu)造為將柱塞340驅(qū)動(dòng)到針筒338中。在圖8的實(shí)施例中，在打開閥270時(shí)，響應(yīng)通過口 266提供的氣動(dòng)控制壓力，供應(yīng)部268內(nèi)的氣動(dòng)工作介質(zhì)可提供壓力以移動(dòng)活塞364。由此，氣動(dòng)工作介質(zhì)迫使活塞364使推桿380抵靠柱塞340移動(dòng)，而液體驅(qū)動(dòng)部分362內(nèi)的液體376經(jīng)由閥372和374精確地控制活塞364的移動(dòng)。例如，閥372和374可通過站262調(diào)整或設(shè)定，由此控制液體376向貯存器370的流速。以此方式，部分362內(nèi)的液體壓力至少部分地抵抗氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分360中的氣動(dòng)壓力，由此減慢活塞364的運(yùn)動(dòng)，以便用針筒338提供受控的注射。在完成注射時(shí)，泵378可被站262接合，使得液體壓力克服空氣壓力將活塞364返回到預(yù)注射狀態(tài)。在圖8所示的實(shí)施例中，流體驅(qū)動(dòng)器272大致或完全為非鐵、非磁的，且沒有電子器件。圖9是圖6-8的流體驅(qū)動(dòng)器272的替換實(shí)施例的示意圖，示出了由多流體驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)的雙針筒構(gòu)造。具體地，圖9的流體驅(qū)動(dòng)器272可包括第一活塞390，該第一活塞可移動(dòng)地布置在第一缸體392中，從而第一推桿394可在第一針筒398中移動(dòng)第一柱塞396。流體驅(qū)動(dòng)器272包括第二活塞400，該第二活塞可移動(dòng)地布置在第二缸體402中，從而第二推桿404可在第二針筒408中移動(dòng)第一柱塞推桿404。第一活塞390將第一缸體392分為第一氣動(dòng)腔室410和第一液體腔室412。類似地，第二活塞400將第二缸體402分為第二氣動(dòng)腔室414和第二液體腔室416。第一和第二氣動(dòng)腔室410和414可彼此分開或彼此流體連通。例如，在所示實(shí)施例中，腔室410和414是共用氣動(dòng)腔室418的一部分。在一些實(shí)施例中，腔室418向環(huán)境敞開，而腔室418的其它實(shí)施例在適當(dāng)?shù)膲毫ο?，以頂著第一和第二活?90和400提供驅(qū)動(dòng)力。流體驅(qū)動(dòng)器272包括液體貯存器420，該液體貯存器與第一和第二液體腔室412和416流體連通。所示的貯存器420可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)液體導(dǎo)管422、424、426、428和430聯(lián)接至第一和第二腔室412和416，其可以包括各種閥、泵或其組合。例如，所示導(dǎo)管422和424可包括壓電選擇閥432以控制液體流經(jīng)由隨后的導(dǎo)管從腔室412或腔室416或從這兩個(gè)腔室到達(dá)液體貯存器420。導(dǎo)管426可包括壓電伺服閥434，其被構(gòu)造對(duì)在腔室412及416與貯存器420之間的液體流動(dòng)提供速度控制。導(dǎo)管428可包括止回閥436和齒輪泵438，以將液體從貯存器420提供回腔室412、腔室416或這二者。由此，止回閥436可限制從腔室412和416到貯存器420的流動(dòng)，而允許從貯存器420到腔室412和416的反向流動(dòng)。
流體驅(qū)動(dòng)器272可包括第一和第二位置傳感器440和442，所述傳感器被構(gòu)造為分別檢測(cè)第一和第二活塞390和400的位置。由此，由傳感器440和442檢測(cè)的位置用于經(jīng)由壓電伺服閥434控制第一和第二活塞390和400的運(yùn)動(dòng)。在其它實(shí)施例中，閥432和434可被其它適當(dāng)?shù)拈y組件替換，諸如氣動(dòng)控制閥、光學(xué)控制閥等。再有，腔室418內(nèi)的氣動(dòng)壓力大體驅(qū)動(dòng)活塞390和400。腔室412和416內(nèi)的液體壓力大致調(diào)節(jié)活塞390和400的運(yùn)動(dòng)，由此提供柱塞396和406到相應(yīng)針筒398和408中的精確運(yùn)動(dòng)控制。此外，所示流體驅(qū)動(dòng)器272可基本或完全沒有鐵材料、磁材料或其組合。由此，注射器12特別適用于與MRI系統(tǒng)操作，并相對(duì)地緊湊且是患者可安裝的，以便放置在成像孔14內(nèi)，如上參考圖1所述。圖10是圖6的成像套件10的替換例的示意圖，其中，動(dòng)力頭260和站262被構(gòu)造有與氣動(dòng)控制組合的光纖器件。具體地，動(dòng)力頭260可包括多介質(zhì)口 450、氣動(dòng)閥452、光/燈開關(guān)454、流體驅(qū)動(dòng)器456、醫(yī)用流體傳送裝置458和一個(gè)或多個(gè)反饋傳感器460。站262可包括收回器462、一個(gè)或多個(gè)控制器464、氣動(dòng)供應(yīng)部466、光/燈源468、裝料口 470和多介質(zhì)口 472。另外，注射器12包括多介質(zhì)導(dǎo)管474，其可拆除地聯(lián)接至450和472。在所示實(shí)施例中，多介質(zhì)導(dǎo)管474被構(gòu)造將在口 450和472之間傳遞氣動(dòng)工作介質(zhì)和光/燈信號(hào)二者。具體地，口 472可經(jīng)由導(dǎo)管476從供應(yīng)部266接收氣動(dòng)工作介質(zhì)，經(jīng)由導(dǎo)管478從源468接收信號(hào)。這些傳送可通過控制器(一個(gè)或多個(gè))464和/或用戶與控制器480的互動(dòng)而起動(dòng)。由此，氣動(dòng)工作介質(zhì)以及光和/或燈信號(hào)可同時(shí)通過導(dǎo)管474傳遞，如箭頭482和484指示。在口 450處接收時(shí)，氣動(dòng)工作介質(zhì)可經(jīng)由導(dǎo)管486傳遞至閥452，而光/燈信號(hào)可經(jīng)由導(dǎo)管488傳遞至開關(guān)454。進(jìn)而，開關(guān)454大致控制閥452的操作。例如，信號(hào)484可觸發(fā)開關(guān)454打開或關(guān)閉閥452，由此控制氣動(dòng)工作介質(zhì)482經(jīng)由導(dǎo)管490朝向流體驅(qū)動(dòng)器456流動(dòng)。供應(yīng)到流體驅(qū)動(dòng)器456的氣動(dòng)壓力隨后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力或壓力492，其將醫(yī)用流體從醫(yī)用流體傳送裝置458驅(qū)動(dòng)到患者體內(nèi)。在操作期間，傳感器(一個(gè)或多個(gè))460可監(jiān)視流體驅(qū)動(dòng)器456和傳送裝置458的狀況494和496，并將反饋信號(hào)(一個(gè)或多個(gè))498傳遞至控制器(一個(gè)或多個(gè))464。類似于圖6的實(shí)施例，裝料口 470可通過導(dǎo)管502接收來自外氣動(dòng)源900的氣動(dòng)工作介質(zhì)的附加供應(yīng)。有利地，多介質(zhì)導(dǎo)管474可實(shí)現(xiàn)不同類型的介質(zhì)的傳遞，以便在站262和動(dòng)力頭260之間同時(shí)提供動(dòng)力和控制功能二者。雖然本發(fā)明對(duì)各種修改和變化形式是敏感的，通過在附圖中的例子顯示特定實(shí)施例并詳細(xì)地描述。但是，應(yīng)理解，本發(fā)明并不意圖限制在此披露的具體形式。相反，本發(fā)明應(yīng)覆蓋落入由所附權(quán)利要求所限 定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于MRI過程的醫(yī)用流體注射器，包括 基本上非鐵的且基本上非磁性的流體驅(qū)動(dòng)器，該流體驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)工作流體的壓力以施加一系列力來驅(qū)動(dòng)所述傳送裝置，使醫(yī)用流體流動(dòng)，其中，該流體驅(qū)動(dòng)器包括設(shè)置在缸體中的多個(gè)活塞、聯(lián)接到活塞的桿和聯(lián)接到桿的旋轉(zhuǎn)棘輪，其中流體驅(qū)動(dòng)器被構(gòu)造為不與磁共振成像相干擾，其中旋轉(zhuǎn)棘輪配置為響應(yīng)于活塞在缸體中的振蕩運(yùn)動(dòng)而順序地接合齒輪的齒，其中旋轉(zhuǎn)棘輪包括第一臂，以順序地接合齒輪的齒，且其中旋轉(zhuǎn)棘輪包括第二臂，以在第一臂順序地接合齒輪的齒分開的位置順序地接合齒輪的齒。
2.如權(quán)利要求1所述的注射器，其中流體驅(qū)動(dòng)器配置為不發(fā)射或檢測(cè)射頻輻射。
3.如權(quán)利要求1所述的注射器，其中注射器配置為安裝在磁共振成像(MRI)系統(tǒng)的成像孔內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的注射器，其中齒輪被聯(lián)接到滾珠絲杠。
5.如權(quán)利要求4所述的注射器，其中傳送裝置包括放置在筒體中的柱塞，且滾珠絲杠聯(lián)接至柱塞。
6.如權(quán)利要求1所述的注射器，其中第一和第二臂每個(gè)都相對(duì)于齒輪往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中，當(dāng)?shù)谝缓偷诙壑械囊粋€(gè)推壓在齒輪的個(gè)別齒上時(shí)，第一和第二臂中的另一個(gè)從齒輪的另一個(gè)別齒上退回。
7.如權(quán)利要求1所述的注射器，其中在任意給定時(shí)刻，第一和第二臂中僅有一個(gè)推壓在齒輪的個(gè)別齒上。
8.如權(quán)利要求1所述的注射器，進(jìn)一步包括聯(lián)接至流體驅(qū)動(dòng)器的泵。
9.如權(quán)利要求8所述的注射器，進(jìn)一步包括從泵通到流體驅(qū)動(dòng)器的導(dǎo)管。
10.如權(quán)利要求8所述的注射器，進(jìn)一步包括聯(lián)接至泵的控制器。
11.如權(quán)利要求10所述的注射器，進(jìn)一步包括聯(lián)接至控制器的反饋傳感器，其中，反饋傳感器被構(gòu)造為監(jiān)視傳送裝置和流體驅(qū)動(dòng)器中的至少一個(gè)。
12.如權(quán)利要求11所述的注射器，其中反饋傳感器從包括電位計(jì)、光學(xué)編碼器或其組合在內(nèi)的組中選出。
13.如權(quán)利要求8所述的注射器，其中泵向流體驅(qū)動(dòng)器提供工作流體。
14.一種注射系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1中任一項(xiàng)所述的注射器，和包括針筒的傳送裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的注射系統(tǒng)，進(jìn)一步包括患者安裝部，其被構(gòu)造為支撐傳送裝置和流體驅(qū)動(dòng)器中的至少一個(gè)。
16.一種注射系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1所述的注射器，和包括大致靠近流體驅(qū)動(dòng)器布置的輸出部的傳送裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的注射系統(tǒng)，進(jìn)一步包括還包括患者安裝部，其被構(gòu)造為支撐傳送裝置和流體驅(qū)動(dòng)器中的至少一個(gè)。
18.一種用于MRI過程的醫(yī)用流體注射器，包括 基本上非鐵且基本上非磁性的流體驅(qū)動(dòng)器，其對(duì)工作流體的壓力做出響應(yīng)，其中流體驅(qū)動(dòng)器配置為不與磁共振成像干涉，且其中流體驅(qū)動(dòng)器包括放置在缸體中的活塞和聯(lián)接至活塞的桿； 帶齒構(gòu)件，包括多個(gè)間隔開的齒，其中帶齒構(gòu)件包括可旋轉(zhuǎn)齒輪；推桿，與帶齒結(jié)構(gòu)互連；和 第一棘輪，與流體驅(qū)動(dòng)器的桿互連且與帶齒構(gòu)件接合，其中活塞響應(yīng)于工作流體壓力的運(yùn)動(dòng)造成支撐桿的運(yùn)動(dòng)，這又造成第一棘輪的運(yùn)動(dòng)，這又造成帶齒構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，這又讓推桿沿醫(yī)用流體排放方向前進(jìn)一個(gè)增量。
19.如權(quán)利要求18所述的注射器，其中第一棘輪允許帶齒構(gòu)件沿第一方向運(yùn)動(dòng)，但是不讓帶齒構(gòu)件沿與第一方向相反的第二方向運(yùn)動(dòng)。
20.如權(quán)利要求18所述的注射器，進(jìn)一步包括第一旋轉(zhuǎn)接頭，位于流體驅(qū)動(dòng)器的桿和第一棘輪之間。
21.如權(quán)利要求18所述的注射器，進(jìn)一步包括第二棘輪，與流體驅(qū)動(dòng)器的桿互連且在與第一棘輪不同的位置與帶齒構(gòu)件接合。
22.如權(quán)利要求21所述的注射器，進(jìn)一步包括共用旋轉(zhuǎn)接頭，位于流體驅(qū)動(dòng)器的桿和第一及第二棘輪每一個(gè)之間。
23.如權(quán)利要求21所述的注射器，其中第一和第二棘輪每一個(gè)允許帶齒構(gòu)件沿第一方向，但是不讓帶齒構(gòu)件沿與第一方向相反的第二方向運(yùn)動(dòng)。
24.如權(quán)利要求21所述的注射器，其中活塞響應(yīng)于工作流體的壓力沿一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)對(duì)桿進(jìn)行推動(dòng)，這又造成第一棘輪在帶齒構(gòu)件的個(gè)別齒上推動(dòng)，以讓帶齒構(gòu)件沿第一方向運(yùn)動(dòng)，且使得第二棘輪遠(yuǎn)離帶齒構(gòu)件的另一個(gè)別齒退回。
25.如權(quán)利要求24所述的注射器，其中活塞響應(yīng)于工作流體的壓力沿相反方向的運(yùn)動(dòng)對(duì)桿進(jìn)行拉動(dòng)，這又造成第二棘輪推壓帶齒構(gòu)件的個(gè)別齒，以讓帶齒構(gòu)件沿第一方向運(yùn)動(dòng)且使得第一棘輪遠(yuǎn)離帶齒構(gòu)件的另一個(gè)別齒退回。
26.如權(quán)利要求25所述的注射器，其中活塞將缸體分為第一和第二腔室，其中工作流體被包含在第一和第二腔室每一個(gè)中，其中將工作流體的流動(dòng)引入到第一腔室中能讓活塞沿第一方向運(yùn)動(dòng)，且將工作流體的流動(dòng)引入到第二腔室中能讓活塞沿相反方向運(yùn)動(dòng)且將工作流體的流動(dòng)引出第一腔室。
27.如權(quán)利要求21所述的注射器，其中活塞在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這使得第一和第二棘輪每一個(gè)相對(duì)于帶齒構(gòu)件以交替的方式往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其中當(dāng)?shù)谝缓偷诙喼械囊粋€(gè)推壓齒輪的個(gè)別齒上時(shí)，第一和第二臂中的另一個(gè)遠(yuǎn)離齒輪中的另一個(gè)別齒退回。
28.如權(quán)利要求21所述的注射器，其中在任意給定時(shí)刻，第一和第二棘輪中僅一個(gè)推壓在齒輪的個(gè)別齒上。
全文摘要
本發(fā)明的一些注射器包括對(duì)工作流體(例如，液體、氣動(dòng)的、或其二者)壓力作出響應(yīng)的流體驅(qū)動(dòng)器，以施加一系列力來驅(qū)動(dòng)傳送裝置(例如，針筒)，從而傳送醫(yī)用流體(例如，造影劑、放射藥劑、藥物或其組合)。一些注射器可包括構(gòu)造為傳送工作流體(例如，空氣)和光信號(hào)(例如，紅外線)的多介質(zhì)管道。一些注射器可包括響應(yīng)工作流體壓力的蠕動(dòng)驅(qū)動(dòng)器。
文檔編號(hào)A61M5/145GK103007381SQ20121055697
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月20日
發(fā)明者加里.S.瓦格納, 弗蘭克.M.法戈, 彼得.斯塔茨, 戴恩.巴蒂亞托 申請(qǐng)人:馬林克羅特有限公司