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JP7662672B2 - 注入器とのシリンジプランジャ係合のためのシステムおよび方法 - Google Patents

注入器とのシリンジプランジャ係合のためのシステムおよび方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年６月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／７０５，２６５の優先権を主張するものであり、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示は概して、流体注入器と共に使用するためのフロントローディングシリンジおよび／または圧力ジャケットを含むシステムに関し、さらに、シリンジプランジャを流体注入器のピストンに固定するための接続インターフェース、ならびにシリンジプランジャを流体注入器のピストンに対して係合および係合解除させる方法に関する。
多くの医療診断および治療処置において、医師は、１つ以上の医療用流体を患者に注入する。造影剤溶液（しばしば単に「造影剤」と呼ばれる）、フラッシング剤（生理食塩水または乳酸リンゲル液など）、およびその他の医療用流体など、流体の加圧注入のための多数の注入器作動型シリンジおよび流体注入器が、血管造影検査、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、超音波、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、陽電子放出断層撮影法（ＰＥＴ）、およびその他の撮影処置などの造影撮影処置で使用するために、開発されてきた。一般に、これらの流体注入器は、予め設定された流速で予め設定された量の１つ以上の流体を送達するように設計されている。
典型的には、流体注入器は、例えば、プランジャ、またはシリンジの近位端壁の係合機能部との接続を介してシリンジに接続する、ピストンなどの少なくとも1つの駆動部材を有する。シリンジは、バレル内に摺動可能に設けられたシリンジプランジャを有する合成バレルを含むことができる。少なくとも1つの駆動部材は、流体をシリンジバレル内に引き込むかまたはシリンジバレル内から送達するために、バレルの長手方向軸に対して近位方向および／または遠位方向にプランジャを駆動するように構成される。
流体注入器のピストンに対するシリンジプランジャの係合を容易にするために、様々な接続インターフェースが開発されてきた。いくつかの実施形態では、流体注入器に設けられた対応する係止機能部にシリンジを位置合わせすることによって、保持機能部を有するシリンジが流体注入器のシリンジポート内に挿入される。このような位置合わせはまた、流体をシリンジバレル内に引き込むかまたはシリンジバレルとの間で流体を送達するために、ピストンがプランジャと係合し、プランジャをシリンジバレル内で往復駆動することができるように、流体注入器上のピストンにシリンジ内のプランジャを位置合わせする。別の実施形態では、プランジャとの最初の係合時に、ピストンがプランジャ上のキャッチと係合するまで、ピストンは、時計回りまたは反時計回り方向に回転される。さらなる実施形態では、ピストンは、プランジャ上のリップを係合する径方向に伸長可能なピンを有する。
既存の接続インターフェースの多くは、様々なセンサ素子および能動的係合構造を有する複雑なピストンヘッドを必要とする構造を有する。当該技術分野には、流体注入器のピストンに対するシリンジプランジャのより単純で容易な係合および係合解除を可能にする、改良された接続インターフェースの必要性がある。当該技術分野には、流体注入器のピストンとのシリンジプランジャの係合の前に操作者がシリンジを流体注入器に回転的に位置合わせする必要性を低減または排除する、さらなる必要性がある。医療分野では様々なシリンジ接続インターフェースおよび方法が知られているが、シリンジプランジャと流体注入器のピストンとの間の改良された接続インターフェース、ならびに流体注入器のピストンに対してシリンジプランジャを係合および係合解除させる方法は、引き続き求められている。
米国特許第５，３８３，８５８号明細書 米国特許第７，５５３，２９４号明細書 米国特許第７，６６６，１６９号明細書 米国特許出願公開第２０１４／００２７００９号明細書 米国特許第８，９４５，０５１号明細書 米国特許第１０，０２２，４９３号明細書 米国特許第１０，５０７，３１９号明細書 米国特許第９，１７３，９９５号明細書 米国特許第９，１９９，０３３号明細書
当該技術分野には、従来技術の欠点を克服する、シリンジプランジャと流体注入器のピストンとの間の改良された接続インターフェースの必要性がある。流体注入器に対するシリンジの迅速な装填または取り外しを可能にするために、流体注入器のピストンに対してシリンジプランジャを係合および係合解除させる方法の付加的な必要性がある。
いくつかの実施形態によれば、シリンジと共に使用するためのプランジャは、中央長手方向軸を画定し、近位端、遠位端、および近位端と遠位端とを接続する周方向側壁を有するプランジャ本体と、プランジャ本体に関連付けられ、そこから近位に延在する少なくとも１つの保持部材であって、少なくとも１つの保持部材は、プランジャ本体に接続された第１の端部と、第１の端部の近位にあり、第１の端部に対して径方向に弾力的に偏向可能な第２の端部と、第２の端部の少なくとも１つのキャッチと、を備える、少なくとも１つの保持部材と、を含むことができ、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンとの係止状態にあり得るときに流体注入器システムのピストン上のプランジャ係合機構のプランジャ係合スリーブと係合するように構成された外表面を有することができ、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンとの係止状態にあり得るときにプランジャ係合機構のプランジャ係合ポストと係合するように構成された内表面を有することができ、少なくとも１つのキャッチは、プランジャが、ピストンに対するプランジャの軸方向移動を防止するためにピストンとの係止状態にあり得るときに、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部と係合するように構成されてもよく、少なくとも１つのキャッチは、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部との少なくとも１つのキャッチの係合により、ピストンからのプランジャの係止解除状態におけるプランジャに対するピストンの軸方向移動時に、少なくとも１つの保持部材の第２の端部を径方向に偏向させるように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの保持部材は、中央長手方向軸の周りに離間した複数の保持部材を含むことができる。複数の保持部材は、中央長手方向軸の周りに等間隔で離間していてもよい。少なくとも１つの保持部材は、中央長手方向軸と平行な方向に、または中央長手方向軸に対して傾斜した方向に、近位に延在してもよい。少なくとも１つの保持部材は、第１の端部と第２の端部との間で直線的または曲線的に連続していてもよい。プランジャは、流体注入器のピストンに対するプランジャの角度配向にかかわらず、プランジャ係合機構と係合するように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのキャッチは、ピストンに対するプランジャの係合中に、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部の遠位端と係合するように構成された、少なくとも１つのキャッチの近位端の第１の表面と、ピストンからのプランジャの係合解除中に、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部の近位端と係合するように構成された、少なくとも１つのキャッチの遠位端の第２の表面と、を有することができる。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに、または中央長手方向軸から離れる方向に少なくとも１つの保持部材の外表面から径方向外向きに突出することができる。少なくとも１つのキャッチは、プランジャがピストンに接続されたときにプランジャ係合機構の少なくとも一部を受容するための係止凹部を画定することができる。少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに突出してもよく、少なくとも１つのキャッチは、プランジャがピストンとの係止状態にあり得るときに、プランジャ係合ポストの外表面から径方向内向きに突出する係止溝として成形され得る係止機能部内に受容されるように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、プランジャ本体は、遠位端に円錐形状部分を有し、近位端に円筒形状部分を有してもよい。少なくとも１つの保持部材は、円錐形状部分の内表面から近位に突出してもよい。複数の解放タブは、円筒形状部分の内表面から径方向内向きに、または円筒形状部分の内表面から近位に突出してもよく、複数の解放タブの各々は、中央長手方向軸の周りのプランジャの回転時にピストンからのプランジャの解放を引き起こすためにプランジャ係合スリーブと相互作用するように構成される。複数の解放タブの各々の近位端は、尖ったガイド面を有することができる。
いくつかの実施形態によれば、プランジャカバーは、プランジャ本体の遠位面の少なくとも一部を覆うことができ、プランジャ本体の周方向側壁の少なくとも一部の周りに設けられたシールを含むことができる。
いくつかの実施形態によれば、プランジャは、シリンジのバレル内に摺動可能に配置されるように構成されてもよい。プランジャは、シリンジのバレル内で往復移動するように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、流体注入器システムは、ピストンヘッドを有する少なくとも１つの往復動作可能なピストンと、ピストンヘッドに関連付けられ、少なくとも１つのピストンの移動によってシリンジ内のプランジャを往復駆動するために、流体注入器システムに接続されたシリンジのプランジャと係合するように構成された、プランジャ係合機構であって、プランジャ係合機構は、中空体を有するプランジャ係合スリーブと、プランジャ係合スリーブの中空体に受容可能なプランジャ係合ポストと、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方に動作可能に接続され、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合位置と係合解除位置との間で移動させるように構成されたアクチュエータと、を含み得る、プランジャ係合機構と、を含むことができ、係合位置では、プランジャ係合ポストは、プランジャ係合カラーとプランジャ係合ポストとの間の受容空間内にプランジャに関連付けられた少なくとも１つの弾力的可撓性保持部材を捕捉するために、プランジャ係合スリーブの中空体内に配置されてもよく、係合解除位置では、プランジャ係合ポストは、受容空間からのプランジャの少なくとも１つの弾力的可撓性保持部材の柔軟な挿入または取り外しを許容するために、プランジャ係合スリーブの中空体の少なくとも部分的に外側に配置されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、アクチュエータは、回転電動モータ、リニア電動モータ、リニアアクチュエータ、またはソレノイドであってもよい。いくつかの実施形態によれば、アクチュエータは、手動で動作されてもよい。アクチュエータは、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合位置に移動させるための係合状態と、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合解除位置に移動させるための係合解除状態と、を有することができる。アクチュエータは、アクチュエータへの電力損失中に、自動的に係合解除状態に移動されてもよい。アクチュエータは、少なくとも１つのピストンの近位移動中にのみ係合状態になり得る。アクチュエータを係合状態から係合解除状態に移動させるための少なくとも１つの付勢要素が設けられてもよい。
いくつかの実施形態によれば、アクチュエータの回転運動は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を直線方向で近位または遠位に移動させることができる。いくつかの実施形態によれば、アクチュエータの直線運動は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を直線方向に近位または遠位に移動させることができる。アクチュエータは、アクチュエータの作動を制御するように構成されたコントローラに動作可能に接続されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方は、ピストンに対して直線的または回転的に移動可能であってもよく、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの他方は、ピストンに対して静止していてもよい。プランジャ係合ポストおよびプランジャ係合カラーは、ピストンに対して直線的または回転的に移動可能であってもよい。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのセンサは、係合位置と係合解除位置との間でプランジャ係合カラーおよびプランジャ係合ポストの少なくとも一方の位置を検出するように構成されてもよい。プランジャ検出センサは、プランジャ係合カラーとプランジャ係合ポストとの間の受容空間におけるプランジャの少なくとも１つの保持部材の存在を検出するように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、プランジャ係合スリーブの中空体は、プランジャ係合スリーブの遠位端からプランジャ係合スリーブの近位端への方向に減少する段付き内径を有する開口部を有してもよい。プランジャ係合ポストは、プランジャ係合ポストの外表面から径方向内向きに突出する係止溝を含むことができ、係止溝は、プランジャの少なくとも１つの保持部材上に少なくとも１つのキャッチを受容するように構成され得る。係止溝の遠位縁部は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方が係合解除位置に移動され得るときに、係止溝との係合から外すように少なくとも１つの保持部材の少なくとも１つのキャッチを移動させるために、ピストンに対するプランジャの軸方向移動中に、プランジャの少なくとも１つの保持部材を柔軟に偏向させるように構成されてもよい。プランジャ係合ポストは、プランジャ係合ポストの遠位端からプランジャ係合ポストの近位端への方向に減少する段付き外径を有する本体を有してもよい。
いくつかの実施形態によれば、プランジャ係合カラーは、プランジャ係合カラーの内表面から径方向内向きに突出する係止機能部を含むことができる。係止機能部は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方が係合位置に移動され得るときに、プランジャの少なくとも１つの保持部材上の少なくとも１つのキャッチと係合するように構成されてもよい。係止機能部は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方が係合解除位置に移動され得るときに、係止機能部との係合から外すように少なくとも１つの保持部材の少なくとも１つのキャッチを移動させるために、ピストンに対するプランジャの軸方向移動中に、プランジャの少なくとも１つの保持部材を柔軟に偏向させるように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、流体注入器システムは、シリンジであって、バレル近位端、吐出ノズルを有するバレル遠位端、およびバレル近位端とバレル遠位端との間に延在するバレル側壁を有するバレルを有するシリンジと、バレル内に摺動可能に設けられ、バレル近位端とバレル遠位端との間で往復移動可能なプランジャと、をさらに含むことができる。
いくつかの実施形態によれば、プランジャは、中央長手方向軸を画定し、近位端、遠位端、および近位端と遠位端とを接続する周方向側壁を有するプランジャ本体と、プランジャ本体に関連付けられ、そこから近位に延在する少なくとも１つの保持部材と、を含むことができる。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの保持部材は、プランジャ本体に接続された第１の端部と、第１の端部の近位にあり、第１の端部に対して径方向に弾力的に偏向可能な第２の端部と、第２の端部上の少なくとも１つのキャッチと、を含むことができ、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンと係合され得るときにプランジャ係合スリーブと係合するように構成された外表面を有することができ、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンと係合され得るときにプランジャ係合ポストと係合するように構成された内表面を有することができ、少なくとも１つのキャッチは、ピストンに対するプランジャの軸方向移動を防止するためにプランジャがピストンと係合され得るときに、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部と係合するように構成されてもよく、少なくとも１つのキャッチは、係止機能部との少なくとも１つのキャッチの接触によるプランジャの係合解除状態におけるプランジャに対するピストンの軸方向移動時に、少なくとも１つの保持部材の第２の端部を径方向に偏向させるように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、プランジャは、流体注入器のピストンに対するプランジャの角度配向にかかわらず、プランジャ係合機構と係合するように構成されてもよい。少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに突出することができる。少なくとも１つのキャッチは、プランジャがピストンとの係止状態にあり得るときに、プランジャ係合ポストの外表面から径方向内向きに突出する係止溝として成形され得る係止機能部内に受容されるように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに突出することができる。いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸から離れる方向に少なくとも１つの保持部材の外表面から径方向外向きに突出することができる。
いくつかの実施形態によれば、プランジャ本体は、遠位端に円錐形状部分を有し、近位端に円筒形状部分を有してもよい。少なくとも１つの保持部材は、円錐形状部分の内表面から近位に突出してもよい。複数の解放タブは、円筒形状部分の内表面から径方向内向きに突出してもよく、複数の解放タブの各々は、中央長手方向軸の周りのプランジャの回転時にピストンからのプランジャの解放を引き起こすためにプランジャ係合スリーブと相互作用するように構成される。複数の解放タブの各々の近位端は、尖ったガイド面を有することができる。
いくつかの実施形態によれば、流体注入器システムは、ピストンヘッドを有する少なくとも１つの往復動作可能なピストンと、ピストンヘッドに関連付けられ、少なくとも１つのピストンの移動によってシリンジ内でプランジャを往復駆動するために流体注入器システムに接続されたシリンジのプランジャと係合するように構成された、プランジャ係合機構であって、プランジャ係合機構は、長手方向軸を有する中空体を有するプランジャ係合スリーブと、プランジャ係合スリーブの中空体に受容可能であって、係合位置と係合解除位置との間でプランジャ係合スリーブに対して軸方向に移動可能なプランジャ係合ポストと、を備える、プランジャ係合機構と、を含むことができ、プランジャ係合スリーブは、第１の位置と第２の位置との間で長手方向軸の周りで回転可能であってもよく、プランジャ係合ポストは、プランジャ係合スリーブの回転を介して係合位置から係合解除位置まで長手方向軸に沿って軸方向に移動可能であってもよい。
いくつかの実施形態によれば、プランジャ係合ポストは、ピストンの近位端からピストンの遠位端に向かって軸方向に移動可能であってもよい。プランジャ解放スリーブは、中空体の外表面から径方向外向きに突出する複数のプランジャ解放歯を含むことができる。複数のプランジャ解放歯は、プランジャ長手方向軸の周りのプランジャの回転が、長手方向軸の周りのプランジャ係合スリーブの回転を引き起こすように、プランジャ上の複数の解放タブと係合するように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、プランジャ解放スリーブは、プランジャ係合スリーブの少なくとも一部を取り囲むことができ、プランジャ解放スリーブは、プランジャ係合スリーブの回転と共に長手方向軸の周りで回転するように構成されてもよい。プランジャ解放スリーブは、プランジャ解放スリーブの遠位端からプランジャ解放スリーブの近位端に向かう方向で長手方向軸の方向に対して傾斜し得る傾斜面を有する開口部を含むことができる。
いくつかの実施形態によれば、プランジャ係合ポストは、長手方向軸に垂直な方向に延在する案内ピンを有してもよく、案内ピンは、プランジャ解放スリーブの開口部に受容されてもよい。プランジャ係合スリーブの回転は、プランジャ解放スリーブの対応する回転を引き起こすことができる。案内ピンは、傾斜面の近位端から遠位端に向かって傾斜面に沿って案内され、これによってプランジャ係合ポストを係合位置から係合解除位置に移動させることができる。
いくつかの実施形態によれば、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストに付勢部材が動作可能に接続されてもよい。付勢部材は、プランジャ係合スリーブを第１の位置に付勢するように構成され得る。
いくつかの実施形態によれば、アクチュエータは、プランジャ係合ポストに動作可能に接続され、係合位置と係合解除位置との間でプランジャ係合ポストを移動させるように構成されている。係合位置では、プランジャ係合ポストは、プランジャ係合スリーブの中空体内に配置されてもよく、プランジャ係合カラーとプランジャ係合ポストとの間の受容空間内にプランジャに関連付けられた少なくとも１つの弾力的可撓性保持部材を捕捉するように構成されてもよい。係合解除位置では、プランジャ係合ポストは、受容空間からのプランジャの少なくとも１つの弾力的可撓性保持部材の柔軟な挿入または取り外しを許容するために、プランジャ係合スリーブの中空体の少なくとも部分的に外側に配置されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、アクチュエータは、回転電動モータ、リニア電動モータ、リニアアクチュエータ、またはソレノイドであってもよい。いくつかの実施形態によれば、アクチュエータは、手動で動作されてもよい。アクチュエータは、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合位置に移動させるための係合状態と、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合解除位置に移動させるための係合解除状態と、を有することができる。アクチュエータは、アクチュエータへの電力損失中に、自動的に係合解除状態に移動されてもよい。アクチュエータは、少なくとも１つのピストンの近位移動中にのみ係合状態になり得る。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの付勢要素は、アクチュエータを係合状態から係合解除状態に移動させるように構成されている。アクチュエータの回転または直線運動は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を直線方向に近位または遠位に移動させる。アクチュエータは、アクチュエータの作動を制御するように構成されたコントローラに動作可能に接続されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのセンサは、係合位置と係合解除位置との間でプランジャ係合カラーおよびプランジャ係合ポストの少なくとも一方の位置を検出するように構成されてもよい。プランジャ検出センサは、プランジャ係合カラーとプランジャ係合ポストとの間の受容空間におけるプランジャの少なくとも１つの保持部材の存在を検出するように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、プランジャ係合スリーブの中空体は、プランジャ係合スリーブの遠位端からプランジャ係合スリーブの近位端への方向に減少する段付き内径を有する開口部を有してもよい。プランジャ係合ポストは、プランジャ係合ポストの外表面から径方向内向きに突出する係止溝を含むことができ、係止溝は、プランジャの少なくとも１つの保持部材上に少なくとも１つのキャッチを受容するように構成され得る。係止溝の遠位縁部は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方が係合解除位置に移動され得るときに、係止溝との係合から外すように少なくとも１つの保持部材の少なくとも１つのキャッチを移動させるために、ピストンに対するプランジャの軸方向移動中に、プランジャの少なくとも１つの保持部材を柔軟に偏向させるように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、流体注入器システムは、シリンジであって、バレル近位端、吐出ノズルを有するバレル遠位端、およびバレル近位端とバレル遠位端との間に延在するバレル側壁を有するバレルを有するシリンジと、バレル内に摺動可能に設けられ、バレル近位端とバレル遠位端との間で往復移動可能なプランジャと、をさらに含むことができる。
いくつかの実施形態によれば、プランジャは、中央長手方向軸を画定し、近位端、遠位端、および近位端と遠位端とを接続する周方向側壁を有するプランジャ本体と、プランジャ本体に関連付けられ、そこから近位に延在する少なくとも１つの保持部材と、を含むことができる。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの保持部材は、プランジャ本体に接続された第１の端部と、第１の端部の近位にあり、第１の端部に対して径方向に弾力的に偏向可能な第２の端部と、第２の端部上の少なくとも１つのキャッチと、を含むことができ、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンと係合され得るときにプランジャ係合スリーブと係合するように構成された外表面を有することができ、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンと係合され得るときにプランジャ係合ポストと係合するように構成された内表面を有することができ、少なくとも１つのキャッチは、ピストンに対するプランジャの軸方向移動を防止するためにプランジャがピストンと係合され得るときに、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部と係合するように構成されてもよく、少なくとも１つのキャッチは、係止機能部との少なくとも１つのキャッチの接触によるプランジャの係合解除状態におけるプランジャに対するピストンの軸方向移動時に、少なくとも１つの保持部材の第２の端部を径方向に偏向させるように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、プランジャは、流体注入器のピストンに対するプランジャの角度配向にかかわらず、プランジャ係合機構と係合するように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに突出してもよく、少なくとも１つのキャッチは、プランジャがピストンとの係止状態にあり得るときに、プランジャ係合ポストの外表面から径方向内向きに突出する係止溝として成形され得る係止機能部内に受容されるように構成されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに突出してもよく、または少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸から離れる方向に少なくとも１つの保持部材の外表面から径方向外向きに突出してもよい。少なくとも１つのキャッチは、プランジャがピストンに接続され得るときにプランジャ係合機構の少なくとも一部を受容するための係止凹部を画定することができる。
いくつかの実施形態によれば、プランジャ本体は、遠位端に円錐形状部分を有し、近位端に円筒形状部分を有してもよい。少なくとも１つの保持部材は、円錐形状部分の内表面から近位に突出してもよい。複数の解放タブは、円筒形状部分の内表面から径方向内向きに、または円筒形状部分の内表面から近位に突出してもよく、複数の解放タブの各々は、中央長手方向軸の周りのプランジャの回転時にピストンからのプランジャの解放を引き起こすためにプランジャ係合スリーブと相互作用するように構成される。複数の解放タブの各々の近位端は、尖ったガイド面を有することができる。
本開示のさらなる実施形態または態様は、以下の番号が付けられた条項に記載されている。
条項１：シリンジと共に使用するためのプランジャであって、プランジャは、中央長手方向軸を画定し、近位端、遠位端、および近位端と遠位端とを接続する周方向側壁を有するプランジャ本体と、プランジャ本体に関連付けられ、そこから近位に延在する少なくとも１つの保持部材であって、少なくとも１つの保持部材は、プランジャ本体に接続された第１の端部と、第１の端部の近位にあり、第１の端部に対して径方向に弾力的に偏向可能な第２の端部と、第２の端部の少なくとも１つのキャッチと、を備える、少なくとも１つの保持部材と、を備え、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンとの係止状態にあるときに流体注入器システムのピストン上のプランジャ係合機構のプランジャ係合スリーブと係合するように構成された外表面を有することができ、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンとの係止状態にあるときにプランジャ係合機構のプランジャ係合ポストと係合するように構成された内表面を有し、少なくとも１つのキャッチは、プランジャが、ピストンに対するプランジャの軸方向移動を防止するためにピストンとの係止状態にあるときに、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部と係合するように構成されており、少なくとも１つのキャッチは、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部との少なくとも１つのキャッチの係合により、ピストンからのプランジャの係止解除状態におけるプランジャに対するピストンの軸方向移動時に、少なくとも１つの保持部材の第２の端部を径方向に偏向させるように構成されている、プランジャ。
条項２．少なくとも１つの保持部材は、中央長手方向軸の周りに離間した複数の保持部材を備える、条項１に記載のプランジャ。
条項３．複数の保持部材は、中央長手方向軸の周りに等間隔で離間している、条項２に記載のプランジャ。
条項４．少なくとも１つの保持部材は、中央長手方向軸と平行な方向で近位に延在する、条項１から３のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項５．少なくとも１つの保持部材は、長手方向軸に対して傾斜した方向で近位に延在する、条項１から３のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項６．少なくとも１つの保持部材は、第１の端部と第２の端部との間で直線的に連続している、条項１から５のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項７．少なくとも１つの保持部材は、第１の端部と第２の端部との間で曲線的に連続している、条項１から５のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項８．プランジャは、流体注入器のピストンに対するプランジャの角度配向にかかわらず、プランジャ係合機構と係合するように構成されている、条項１から７のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項９．少なくとも１つのキャッチは、ピストンに対するプランジャの係合中に、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部の遠位端と係合するように構成された、少なくとも１つのキャッチの近位端の第１の表面と、ピストンからのプランジャの係合解除中に、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部の近位端と係合するように構成された、少なくとも１つのキャッチの遠位端の第２の表面と、を有する、条項１から８のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項１０．少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに突出している、条項１から９のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項１１．少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸から離れる方向に少なくとも１つの保持部材の外表面から径方向外向きに突出している、条項１から１０のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項１２．少なくとも１つのキャッチは、プランジャがピストンに接続されたときにプランジャ係合機構の少なくとも一部を受容するための係止凹部を画定する、条項１から１１のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項１３．少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに突出し、少なくとも１つのキャッチは、プランジャがピストンとの係止状態にあるときに、プランジャ係合ポストの外表面から径方向内向きに突出する係止溝として成形され得る係止機能部内に受容されるように構成されている、条項１から１２のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項１４．プランジャ本体は、遠位端に円錐形状部分を有し、近位端に円筒形状部分を有する、条項１から１３のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項１５．少なくとも１つの保持部材は、円錐形状部分の内表面から近位に突出している、条項１４に記載のプランジャ。
条項１６．円筒形状部分の内表面から径方向内向きに、または円筒形状部分の内表面から近位に突出している複数の解放タブをさらに備え、複数の解放タブの各々は、中央長手方向軸の周りのプランジャの回転時にピストンからのプランジャの解放を引き起こすためにプランジャ係合スリーブと相互作用するように構成されている、条項１４または１５に記載のプランジャ。
条項１７．複数の解放タブの各々の近位端は尖ったガイド面を有する、条項１６に記載のプランジャ。
条項１８．プランジャ本体の遠位面の少なくとも一部を覆い、プランジャ本体の周方向側壁の少なくとも一部の周りに設けられたシールを備えるプランジャカバーをさらに備える、条項１から１７のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項１９．プランジャは、シリンジのバレル内に摺動可能に配置されるように構成されている、条項１から１８のいずれか一項に記載のプランジャ。
条項２０．プランジャは、シリンジのバレル内で往復移動するように構成されている、条項１９に記載のプランジャ。
条項２１．流体注入器システムであって、ピストンヘッドを有する少なくとも１つの往復動作可能なピストンと、ピストンヘッドに関連付けられ、少なくとも１つのピストンの移動によってシリンジ内のプランジャを往復駆動するために流体注入器システムに接続されたシリンジのプランジャと係合するように構成された、プランジャ係合機構であって、プランジャ係合機構は、中空体を有するプランジャ係合スリーブと、プランジャ係合スリーブの中空体に受容可能なプランジャ係合ポストと、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方に動作可能に接続され、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合位置と係合解除位置との間で移動させるように構成されたアクチュエータと、を備える、プランジャ係合機構と、を備え、係合位置では、プランジャ係合ポストは、プランジャ係合カラーとプランジャ係合ポストとの間の受容空間内にプランジャに関連付けられた少なくとも１つの弾力的可撓性保持部材を捕捉するためにプランジャ係合スリーブの中空体内に配置され、係合解除位置では、プランジャ係合ポストは、受容空間からのプランジャの少なくとも１つの弾力的可撓性保持部材の柔軟な挿入または取り外しを許容するために、プランジャ係合スリーブの中空体の少なくとも部分的に外側に配置されている、流体注入器システム。
条項２２．アクチュエータは、回転電動モータ、リニア電動モータ、リニアアクチュエータ、またはソレノイドである、条項２１に記載の流体注入器システム。
条項２３．アクチュエータは手動で操作される、条項２１に記載の流体注入器システム。
条項２４．アクチュエータは、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合位置に移動させるための係合状態と、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合解除位置に移動させるための係合解除状態と、を有する、条項２１から２３のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項２５．アクチュエータは、アクチュエータへの電力損失中に動的に係合解除状態に移動される、条項２１から２４のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項２６．アクチュエータは、少なくとも１つのピストンの近位移動中にのみ係合状態にある、条項２１から２５のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項２７．アクチュエータを係合状態から係合解除状態に移動させるための少なくとも１つの付勢要素をさらに備える、条項２１から２６のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項２８．アクチュエータの回転運動は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を直線方向に近位または遠位に移動させる、条項２１から２７のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項２９．アクチュエータの直線運動は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を直線方向に近位または遠位に移動させる、条項２１から２８のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項３０．アクチュエータは、アクチュエータの作動を制御するように構成されたコントローラに動作可能に接続されている、条項２１から２９のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項３１．プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方は、ピストンに対して直線的または回転的に移動可能であり、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの他方は、ピストンに対して静止している、条項２１から３０のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項３２．プランジャ係合ポストおよびプランジャ係合カラーは、ピストンに対して直線的または回転的に移動可能である、条項２１から３１のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項３３．係合位置と係合解除位置との間でプランジャ係合カラーおよびプランジャ係合ポストの少なくとも一方の位置を検出するように構成された、少なくとも１つのセンサをさらに備える、条項２１から３２のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項３４．プランジャ係合カラーとプランジャ係合ポストとの間の受容空間におけるプランジャの少なくとも１つの保持部材の存在を検出するように構成されたプランジャ検出センサをさらに備える、条項２１から３３のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項３５．プランジャ係合スリーブの中空体は、プランジャ係合スリーブの遠位端からプランジャ係合スリーブの近位端への方向に減少する段付き内径を有する開口部を有する、条項２１から３４のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項３６．プランジャ係合ポストは、プランジャ係合ポストの外表面から径方向内向きに突出する係止溝を備え、係止溝は、プランジャの少なくとも１つの保持部材上に少なくとも１つのキャッチを受容するように構成されている、条項２１から３５のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項３７．係止溝の遠位縁部は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方が係合解除位置に移動されるときに、係止溝との係合から外すように少なくとも１つの保持部材の少なくとも１つのキャッチを移動させるために、ピストンに対するプランジャの軸方向移動中に、プランジャの少なくとも１つの保持部材を柔軟に偏向させるように構成されている、条項３６に記載の流体注入器システム。
条項３８．プランジャ係合ポストは、プランジャ係合ポストの遠位端からプランジャ係合ポストの近位端への方向に減少する段付き外径を有する本体を有する、条項２１から３７のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項３９．プランジャ係合カラーは、プランジャ係合カラーの内表面から径方向内向きに突出する係止機能部を備え、係止機能部は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方が係合位置に移動されるときにプランジャの少なくとも１つの保持部材上の少なくとも１つのキャッチと係合するように構成されている、条項２１から３８のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項４０．係止機能部は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方が係合解除位置に移動されるときに、係止機能部との係合から外すように少なくとも１つの保持部材の少なくとも１つのキャッチを移動させるために、ピストンに対するプランジャの軸方向移動中に、プランジャの少なくとも１つの保持部材を柔軟に偏向させるように構成されている、条項３９に記載の流体注入器システム。
条項４１．シリンジであって、バレル近位端、吐出ノズルを有するバレル遠位端、およびバレル近位端とバレル遠位端との間に延在するバレル側壁を有するバレルを備えるシリンジと、バレル内に摺動可能に設けられ、バレル近位端とバレル遠位端との間で往復移動可能なプランジャと、をさらに備える、条項２１から３９のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項４２．プランジャは、中央長手方向軸を画定し、近位端、遠位端、および近位端と遠位端とを接続する周方向側壁を有するプランジャ本体と、プランジャ本体に関連付けられ、そこから近位に延在する少なくとも１つの保持部材と、を備える、条項４１に記載の流体注入器システム。
条項４３．少なくとも１つの保持部材は、プランジャ本体に接続された第１の端部と、第１の端部の近位にあり、第１の端部に対して径方向に弾力的に偏向可能な第２の端部と、第２の端部上の少なくとも１つのキャッチと、を備え、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンと係合されるときにプランジャ係合スリーブと係合するように構成された外表面を有し、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンと係合されるときにプランジャ係合ポストと係合するように構成された内表面を有し、少なくとも１つのキャッチは、ピストンに対するプランジャの軸方向移動を防止するためにプランジャがピストンと係合されるときに、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部と係合するように構成され、少なくとも１つのキャッチは、係止機能部との少なくとも１つのキャッチの接触によるプランジャの係合解除状態におけるプランジャに対するピストンの軸方向移動時に、少なくとも１つの保持部材の第２の端部を径方向に偏向させるように構成されている、条項４１または４２に記載の流体注入器システム。
条項４４．プランジャは、流体注入器のピストンに対するプランジャの角度配向にかかわらず、プランジャ係合機構と係合するように構成されている、条項４１から４３のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項４５．少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに突出し、少なくとも１つのキャッチは、プランジャがピストンとの係止状態にあるときに、プランジャ係合ポストの外表面から径方向内向きに突出する係止溝として成形され得る係止機能部内に受容されるように構成されている、条項４１から４４のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項４６．少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに突出するか、または少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸から離れる方向に少なくとも１つの保持部材の外表面から径方向外向きに突出している、条項４１から４５のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項４７．プランジャ本体は、遠位端に円錐形状部分を有し、近位端に円筒形状部分を有する、条項４１から４６のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項４８．少なくとも１つの保持部材は、円錐形状部分の内表面から近位に突出している、条項４７に記載の流体注入器システム。
条項４９．円筒形状部分の内表面から径方向内向きに突出している複数の解放タブをさらに備え、複数の解放タブの各々は、中央長手方向軸の周りのプランジャの回転時にピストンからのプランジャの解放を引き起こすためにプランジャ係合スリーブと相互作用するように構成されている、条項４７または４８に記載の流体注入器システム。
条項５０．複数の解放タブの各々の近位端は尖ったガイド面を有する、条項４９に記載の流体注入器システム。
条項５１．流体注入器システムであって、ピストンヘッドを有する少なくとも１つの往復動作可能なピストンと、ピストンヘッドに関連付けられ、少なくとも１つのピストンの移動によってシリンジ内でプランジャを往復駆動するために流体注入器システムに接続されたシリンジのプランジャと係合するように構成された、プランジャ係合機構であって、プランジャ係合機構は、長手方向軸を有する中空体を有するプランジャ係合スリーブと、プランジャ係合スリーブの中空体に受容可能であって、係合位置と係合解除位置との間でプランジャ係合スリーブに対して軸方向に移動可能なプランジャ係合ポストと、を備える、プランジャ係合機構と、を備え、プランジャ係合スリーブは、第１の位置と第２の位置との間で長手方向軸の周りで回転可能であり、プランジャ係合ポストは、プランジャ係合スリーブの回転を介して係合位置から係合解除位置まで長手方向軸に沿って軸方向に移動可能である、流体注入器システム。
条項５２．プランジャ係合ポストは、ピストンの近位端からピストンの遠位端に向かって軸方向に移動可能である、条項５１に記載の流体注入器システム。
条項５３．プランジャ解放スリーブは、中空体の外表面から径方向外向きに突出する複数のプランジャ解放歯を備える、条項５１または５２に記載の流体注入器システム。
条項５４．複数のプランジャ解放歯は、プランジャ長手方向軸の周りのプランジャの回転が、長手方向軸の周りのプランジャ係合スリーブの回転を引き起こすように、プランジャ上の複数の解放タブと係合するように構成されている、条項５３に記載の流体注入器システム。
条項５５．プランジャ係合スリーブの少なくとも一部を取り囲むプランジャ解放スリーブをさらに備え、プランジャ解放スリーブは、プランジャ係合スリーブの回転と共に長手方向軸の周りで回転するように構成されている、条項５１から５４のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項５６．プランジャ解放スリーブは、プランジャ解放スリーブの遠位端からプランジャ解放スリーブの近位端に向かう方向で長手方向軸の方向に対して傾斜した傾斜面を有する開口部を備える、条項５１から５５のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項５７．プランジャ係合ポストは、長手方向軸に垂直な方向に延在する案内ピンを有し、案内ピンは、プランジャ解放スリーブの開口部に受容される、条項５６に記載の流体注入器システム。
条項５８．プランジャ係合スリーブの回転は、プランジャ解放スリーブの対応する回転を引き起こし、案内ピンは、傾斜面の近位端から遠位端に向かって傾斜面に沿って案内され、これによってプランジャ係合ポストを係合位置から係合解除位置に移動させる、条項５７に記載の流体注入器システム。
条項５９．プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストに動作可能に接続された付勢部材をさらに備える、条項５１から５８のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項６０．付勢部材は、プランジャ係合スリーブを第１の位置に付勢するように構成されている、条項５９に記載の流体注入器システム。
条項６１．プランジャ係合ポストに動作可能に接続され、係合位置と係合解除位置との間でプランジャ係合ポストを移動させるように構成されたアクチュエータをさらに備える、条項５１から６０のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項６２．係合位置では、プランジャ係合ポストは、プランジャ係合スリーブの中空体内に配置され、プランジャ係合カラーとプランジャ係合ポストとの間の受容空間内にプランジャに関連付けられた少なくとも１つの弾力的可撓性保持部材を捕捉するように構成されており、係合解除位置では、プランジャ係合ポストは、受容空間からのプランジャの少なくとも１つの弾力的可撓性保持部材の柔軟な挿入または取り外しを許容するために、プランジャ係合スリーブの中空体の少なくとも部分的に外側に配置されている、条項６１に記載の流体注入器システム。
条項６３．アクチュエータは、回転電動モータ、リニア電動モータ、リニアアクチュエータ、またはソレノイドである、条項６１または６２に記載の流体注入器システム。
条項６４．アクチュエータは手動で操作される、条項６１から６３のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項６５．アクチュエータは、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合位置に移動させるための係合状態と、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合解除位置に移動させるための係合解除状態と、を有する、条項６１から６３のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項６６．アクチュエータは、アクチュエータへの電力損失中に動的に係合解除状態に移動される、条項６１から６５のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項６７．アクチュエータは、少なくとも１つのピストンの近位移動中にのみ係合状態にある、条項６１から６６のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項６８．アクチュエータを係合状態から係合解除状態に移動させるための少なくとも１つの付勢要素をさらに備える、条項６１から６７のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項６９．アクチュエータの回転運動は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を直線方向に近位または遠位に移動させる、条項６１から６８のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項７０．アクチュエータの直線運動は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を直線方向に近位または遠位に移動させる、条項６１から６９のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項７１．アクチュエータは、アクチュエータの作動を制御するように構成されたコントローラに動作可能に接続されている、条項６１から７０のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項７２．係合位置と係合解除位置との間でプランジャ係合カラーおよびプランジャ係合ポストの少なくとも一方の位置を検出するように構成された少なくとも１つのセンサをさらに備える、条項５１から７１のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項７３．プランジャ係合カラーとプランジャ係合ポストとの間の受容空間におけるプランジャの少なくとも１つの保持部材の存在を検出するように構成されたプランジャ検出センサをさらに備える、条項５１から７２のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項７４．プランジャ係合スリーブの中空体は、プランジャ係合スリーブの遠位端からプランジャ係合スリーブの近位端への方向に減少する段付き内径を有する開口部を有する、条項５１から７３のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項７５．プランジャ係合ポストは、プランジャ係合ポストの外表面から径方向内向きに突出する係止溝を備え、係止溝は、プランジャの少なくとも１つの保持部材上に少なくとも１つのキャッチを受容するように構成されている、条項５１から７４のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項７６．係止溝の遠位縁部は、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方が係合解除位置に移動されるときに、係止溝との係合から外すように少なくとも１つの保持部材の少なくとも１つのキャッチを移動させるために、ピストンに対するプランジャの軸方向移動中に、プランジャの少なくとも１つの保持部材を柔軟に偏向させるように構成されている、条項７５に記載の流体注入器システム。
条項７７．シリンジであって、バレル近位端、吐出ノズルを有するバレル遠位端、およびバレル近位端とバレル遠位端との間に延在するバレル側壁を有するバレルを備えるシリンジと、バレル内に摺動可能に設けられ、バレル近位端とバレル遠位端との間で往復移動可能なプランジャとをさらに備える、条項５１から７６のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項７８．プランジャは、中央長手方向軸を画定し、近位端、遠位端、および近位端と遠位端とを接続する周方向側壁を有するプランジャ本体と、プランジャ本体に関連付けられ、そこから近位に延在する少なくとも１つの保持部材と、を備える、条項７７に記載の流体注入器システム。
条項７９．少なくとも１つの保持部材は、プランジャ本体に接続された第１の端部と、第１の端部の近位にあり、第１の端部に対して径方向に弾力的に偏向可能な第２の端部と、第２の端部上の少なくとも１つのキャッチと、を備え、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンと係合されるときにプランジャ係合スリーブと係合するように構成された外表面を有し、少なくとも１つの保持部材は、プランジャがピストンと係合されるときにプランジャ係合ポストと係合するように構成された内表面を有し、少なくとも１つのキャッチは、ピストンに対するプランジャの軸方向移動を防止するためにプランジャがピストンと係合されるときに、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方の係止機能部と係合するように構成され、少なくとも１つのキャッチは、係止機能部との少なくとも１つのキャッチの接触によるプランジャの係合解除状態におけるプランジャに対するピストンの軸方向移動時に、少なくとも１つの保持部材の第２の端部を径方向に偏向させるように構成されている、条項７７または７８に記載の流体注入器システム。
条項８０．プランジャは、流体注入器のピストンに対するプランジャの角度配向にかかわらず、プランジャ係合機構と係合するように構成されている、条項７７から７９のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項８１．少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに突出し、少なくとも１つのキャッチは、プランジャがピストンとの係止状態にあるときに、プランジャ係合ポストの外表面から径方向内向きに突出する係止溝として成形され得る係止機能部内に受容されるように構成されている、条項７７から８０のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項８２．少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸に向かう方向に少なくとも１つの保持部材の内表面から径方向内向きに突出するか、または少なくとも１つのキャッチは、中央長手方向軸から離れる方向に少なくとも１つの保持部材の外表面から径方向外向きに突出している、条項７７から８１のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項８３．少なくとも１つのキャッチは、プランジャがピストンに接続されたときにプランジャ係合機構の少なくとも一部を受容するための係止凹部を画定する、条項７７から８２のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項８４．プランジャ本体は、遠位端に円錐形状部分を有し、近位端に円筒形状部分を有する、条項７７から８３のいずれか一項に記載の流体注入器システム。
条項８５．少なくとも１つの保持部材は、円錐形状部分の内表面から近位に突出している、条項８４に記載の流体注入器システム。
条項８６．円筒形状部分の内表面から径方向内向きに、または円筒形状部分の内表面から近位に突出している複数の解放タブをさらに備え、複数の解放タブの各々は、中央長手方向軸の周りのプランジャの回転時にピストンからのプランジャの解放を引き起こすためにプランジャ係合スリーブと相互作用するように構成されている、条項８４または８５に記載の流体注入器システム。
条項８７．前記複数の解放タブの各々の近位端は尖ったガイド面を有する、条項８６に記載の流体注入器システム。
シリンジ、シリンジプランジャ、圧力ジャケット、およびシリンジおよび／またはシリンジプランジャを有するシステム、ならびに構造体の関連要素の動作方法および機能ならびに部品と製造経済性との組み合わせのこれらおよびその他の特徴および特性は、添付図面を参照して以下の説明および添付請求項を検討すればより明らかになるが、これらのすべては本明細書の一部を形成するものであり、様々な図において類似の参照番号は対応する部品を指定する。しかしながら、図面が例示および説明のみを目的とすることは、明確に理解されるべきである。
本開示の一実施形態による流体注入器システムの斜視図である。 図１の流体注入器システムの概略図である。 本開示の別の実施形態による流体注入器システムの斜視図である。 本開示の一実施形態による流体注入器システムのコントローラの概略図である。 本開示の一実施形態によるシリンジの斜視図である。 シリンジのバレル内に配置されたプランジャを示す、図５Ａのシリンジの断面図である。 本開示の一実施形態によるプランジャの分解斜視図である。 図６のプランジャの支持リングの断面斜視図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャの支持リングの断面斜視図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャの支持リングの断面斜視図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャの支持リングの断面斜視図である。 本開示の一実施形態によるプランジャ係合機構のピストンの断面斜視図である。 図９に示されるプランジャ係合機構のプランジャ係合スリーブの斜視図である。 図１０Ａに示されるプランジャ係合スリーブの断面図である。 図９に示されるプランジャ係合機構のアクチュエータおよびプランジャ解放スリーブの斜視図である。 図１１Ａに示されるアクチュエータおよびプランジャ解放スリーブの断面図である。 図９および図１３Ａ～図１３Ｊに示されるプランジャ係合機構のプランジャ係合ポストの斜視図である。 図９のピストンおよびプランジャ係合機構の動作の断面斜視図である。 図９のピストンおよびプランジャ係合機構の動作の断面斜視図である。 図９のピストンおよびプランジャ係合機構の動作の断面斜視図である。 図９のピストンおよびプランジャ係合機構の動作の断面斜視図である。 図９のピストンおよびプランジャ係合機構の動作の断面斜視図である。 図９のピストンおよびプランジャ係合機構の動作の断面斜視図である。 図９のピストンおよびプランジャ係合機構の動作の断面斜視図である。 図９のピストンおよびプランジャ係合機構の動作の断面斜視図である。 図９のピストンおよびプランジャ係合機構の動作の断面斜視図である。 図９のピストンおよびプランジャ係合機構の動作の断面斜視図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構のピストンの動作の断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構のピストンの動作の断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構のピストンの動作の断面図である。 図１４Ａ～図１４Ｃに示されるプランジャ係合機構のプランジャ係合ポストの斜視図である。 図１４Ａ～図１４Ｃに示されるプランジャ係合機構のプランジャ解放スリーブの斜視図である。 図１４Ａ～図１４Ｃに示されるプランジャ係合機構のプランジャ係合スリーブの斜視図である。 図１４Ａ～図１４Ｃに示されるプランジャ係合機構のプランジャ係合スリーブの断面斜視図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構のピストンの動作の断面斜視図である。 図１８Ａに示されるプランジャ係合機構のプランジャ係合ポストの斜視図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構を有する流体注入器システムのピストンの斜視図である。 図１９のプランジャ係合機構の分解斜視図である。 図１９のプランジャ係合機構の動作の断面図である。 図１９のプランジャ係合機構の動作の断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作の断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作の断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作の断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作の断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作の断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作のピストンの断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作のピストンの断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作のピストンの断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作のピストンの断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作のピストンの断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作のピストンの断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作のピストンの断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構を有するピストンの斜視図である。 図２４Ａのプランジャ係合機構の分解図である。 図２４Ａのピストンおよびプランジャ係合機構の断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作のピストンの断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構の動作のピストンの断面図である。 本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構を有する流体注入器システムのピストンの断面斜視図である。 図２６のプランジャ係合機構のプランジャ係合スリーブの斜視図である。 図２６のプランジャ係合機構のプランジャ係合スリーブの断面斜視図である。 図２６のプランジャ係合機構のプランジャ解放スリーブの斜視図である。 図２６に示されるプランジャ係合機構のプランジャ係合ポストの断面斜視図である。 プランジャの係合中のある段階でプランジャ係合機構が示されている、図２６のピストンおよびプランジャ係合機構の係合動作の断面斜視図である。 プランジャの係合中のある段階でプランジャ係合機構が示されている、図２６のピストンおよびプランジャ係合機構の係合動作の断面斜視図である。 プランジャの係合中のある段階でプランジャ係合機構が示されている、図２６のピストンおよびプランジャ係合機構の係合動作の断面斜視図である。 プランジャの係合中のある段階でプランジャ係合機構が示されている、図２６のピストンおよびプランジャ係合機構の係合動作の断面斜視図である。 プランジャの係合解除中のある段階でプランジャ係合機構が示されている、図２６のピストンおよびプランジャ係合機構の係合解除動作の断面斜視図である。 プランジャの係合解除中のある段階でプランジャ係合機構が示されている、図２６のピストンおよびプランジャ係合機構の係合解除動作の断面斜視図である。 プランジャの係合解除中のある段階でプランジャ係合機構が示されている、図２６のピストンおよびプランジャ係合機構の係合解除動作の断面斜視図である。 プランジャの係合解除中のある段階でプランジャ係合機構が示されている、図２６のピストンおよびプランジャ係合機構の係合解除動作の断面斜視図である。 本開示の別の実施形態による流体注入器および圧力ジャケットを含むシステムの上面図である。 図３２のシステムの分解上面図である。 本開示の別の実施形態による１対の圧力ジャケットの斜視図である。 本開示の別の実施形態によるシリンジキャップの斜視図である。 本開示の別の実施形態によるシリンジアセンブリの斜視図である。
以下の説明の目的のために、用語「上」、「下」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「横」、「縦」、およびこれらの派生語は、図面に示されるように本開示に関連するものとする。「左」、「右」、「内側」、「外側」、「上」、「下」など、空間的または方向的な用語は、本明細書に記載される実施形態が様々な代替的配向を想定できるため、限定的と見なされるべきではない。
本明細書で使用される際に、単数形の「a」、「an」、および「the」は、別途文脈が明確に指示しない限りにおいて、複数の指示対象を含む。明細書および請求項で使用されるすべての数は、すべての事例において用語「約」によって修正されるものとして理解されるべきである。用語「およそ（approximately）」、「約（about）」、および「実質的に（substantially）」は、記載された値のプラスまたはマイナス１０パーセントの範囲を意味する。
別途指示されない限り、本明細書に開示されるすべての範囲または比は、開始値および終了値ならびにこれらに包含されるありとあらゆる部分範囲または部分比を包含すると理解されるべきである。例えば、「１から１０」と記載された範囲または比は、最小値１と最大値１０との間の（およびこれらを含む）ありとあらゆる部分範囲または部分比、すなわち、最小値１以上から始まって最大値１０以下で終わるすべての部分範囲または部分比含むと見なされるべきである。本明細書に開示される範囲および／または比は、指定された範囲および／または比にわたる平均値を表す。
本明細書で使用される際に、用語「少なくとも１つ」は「１つ以上」と同義である。例えば「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」という語句は、Ａ、Ｂ、およびＣのいずれか１つ、またはＡ、Ｂ、およびＣのいずれか２つ以上の任意の組み合わせを意味する。例えば、「少なくともＡ、Ｂ、およびＣ」は、Ａの１つ以上のみ、またはＢの１つ以上のみ、またはＣの１つ以上のみ、またはＡの１つ以上およびＢの１つ以上、またはＡの１つ以上およびＣの１つ以上、またはＢの１つ以上およびＣの１つ以上、またはＡ、Ｂ、およびＣのすべての１つ以上を含む。同様に、本明細書で使用される際に、用語「少なくとも２つ」は「２つ以上」と同義である。例えば、「Ｄ、Ｅ、およびＦのうちの少なくとも２つ」という語句は、Ｄ、Ｅ、およびＦのいずれか２つ以上の任意の組み合わせを意味する。例えば、「Ｄ、Ｅ、およびＦのうちの少なくとも２つ」は、Ｄの１つ以上およびＥの１つ以上、Ｄの１つ以上およびＦの１つ以上、Ｅの１つ以上およびＦの１つ以上、またはＤ、Ｅ、およびＦのすべての１つ以上を含む。
「第１」、「第２」などの用語は、特定の順序または時系列を指すものではなく、異なる条件、特性、または要素を指すように意図される。本明細書で言及されるすべての文書は、その全体が「参照により組み込まれる」。用語「少なくとも」は、「以上」と同義である。用語「より多くない」は、「以下」と同義である。
本開示は、そうではないと明確に指定された場合を除き、代替の変形形態およびステップシーケンスを想定し得ることは、理解されるべきである。添付図面に示されて以下の明細書に記載される特定のデバイスおよびプロセスは、本開示の単なる例示的な態様であることもまた、理解されるべきである。したがって、本明細書に開示される例に関する特定の寸法およびその他の物理的特性は、限定的であると見なされるべきではない。
本明細書で使用される際に、用語「平行」または「実質的に平行」は、列挙された値を含めて、０°から５°、または０°から３°、または０°から２°、または０°から１°、または０°から０．５°、または０°から０．２５°、または０°から０．１°である、長尺の物体などの２つの物体（理論上の交点まで伸長される場合）の間の基準線を含む相対角度を意味する。
本明細書で使用される際に、用語「垂直」または「実質的に垂直」は、それらの実際のまたは理論上の交点における２つの物体間の相対角度が、列挙された値を含めて、８５°から９０°、または８７°から９０°、または８８°から９０°、または８９°から９０°、または８９．５°から９０°、または８９．７５°から９０°、または８９．９°から９０°であることを意味する。
流体リザーバ、シリンジ、圧力ジャケット、または流体ラインなどの流体送達システムのコンポーネントに関連して使用されるとき、用語「遠位」は、患者に最も近い前記コンポーネントの部分を指す。流体リザーバ、シリンジ、圧力ジャケット、または流体ラインなどの注入器システムのコンポーネントに関連して使用されるとき、用語「近位」は、注入器システムの注入器に最も近い前記コンポーネントの部分（すなわち、患者から最も遠い前記コンポーネントの部分）を指す。流体ラインなどの流体送達システムのコンポーネントに関連して使用されるとき、用語「上流」は、患者から離れて注入器システムの注入器に向かう方向を指す。例えば、第１のコンポーネントが第２のコンポーネントの「上流」にあると言及される場合、第１のコンポーネントは、注入器に対して第２のコンポーネントよりも近くに位置している。流体ラインなどの流体送達システムのコンポーネントに関連して使用されるとき、用語「下流」は、患者に向かって流体送達システムの注入器から離れる方向を指す。例えば、第１のコンポーネントが第２のコンポーネントの「下流」にあると言及される場合、第１のコンポーネントは、患者に対して第２のコンポーネントよりも近くに位置している。
ピストンに関連付けられたプランジャ係合機構の１つ以上のコンポーネントなどの流体送達システムのコンポーネントの運動に関連して使用されるとき、用語「自動」または「自動的に」は、手動の支援を伴わない１つ以上のコンポーネントの運動を指す。
本明細書に記載されるシステムおよび装置は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）造影剤注入システム、血管造影検査（ＣＶ）造影剤注入システム、陽電子放出断層撮影法（ＰＥＴ）造影剤注入システム、および磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）造影剤注入システムを参照しているが、他の加圧注入プロトコルもまた、流体注入器のピストンにシリンジプランジャを固定するための本明細書に記載される様々な実施形態を組み込むことができる。
いくつかの図にわたって類似の参照符号が類似の部分を指す図面を参照して、本開示は概して、シリンジプランジャ、および流体注入器のピストンにシリンジプランジャを接続するための接続インターフェースを対象とする。様々な実施形態は、ピストンに接続され、そこから切り離され得るシリンジプランジャを対象とする。様々な実施形態では、このようなピストンは、手動で、機械的に、液圧的に、または電気的に作動され得る。さらに、本開示は、ピストンに対するプランジャの特定の回転配向または位置合わせを伴わずに、シリンジプランジャをピストンに係合し、および／またはそこから切り離すための迅速で容易な解決策を提供する。例えば、ピストンは、本明細書でより詳細に説明されるように、ピストンの長手方向軸に対するその長手方向軸の周りのプランジャの配向にかかわらず、プランジャと係合するまで前方に前進させられてもよい。加えて、ピストンがプランジャに取り付けられ得るとき、例えば、ピストンに対するその長手方向軸の周りの、シリンジの回転によるプランジャの単純な回転は、２つの要素の分離を引き起こすことがある。別の実施形態では、プランジャに対するピストンの係合および係合解除は、流体注入プロトコルの開始および完了中などに、プログラムされた注入プロトコルの一部として自動的に、またはユーザによって開始されて、例えば流体注入器コントローラへのユーザ入力によって、流体注入器コントローラによって実行されてもよい。さらなる実施形態または態様では、本開示はまた、概して圧力ジャケットおよび圧力ジャケット用のキャップを対象とし、圧力ジャケットを流体注入器に、および／または圧力ジャケットのキャップを圧力ジャケット自体に接続するために、シリンジプランジャを流体注入器のピストンに接続するための同じ接続インターフェースが使用され得る。
図１を参照すると、自動または動力付き流体注入器などの流体注入器システム１０（以下、「注入器１０」と呼ばれる）の非限定的な例は、少なくとも１つのシリンジ１２および対応するプランジャ２６と相互作用してこれらを作動させるように適合され、これらの各々は、造影媒体、生理食塩水、または任意の所望の医療用流体などの医療用流体Ｆで独立して充填されてもよい。注入器１０は、少なくとも１つのピストン１３（図２に示される）などの少なくとも１つの駆動部材で少なくとも１つのシリンジ１２のプランジャ２６を駆動することによって患者の体内に医療用流体を注入するために、医療処置中に使用され得る。注入器１０はマルチシリンジ注入器であってもよく、いくつかのシリンジ１２が横並びまたは他の関係性で配向されてもよく、注入器１０に関連付けられたそれぞれのピストン１３によって別々に作動されるプランジャ２６を含むことができる。２つのシリンジが横並びで配置され、２つの異なる医療用流体で充填される実施形態では、注入器１０は、シリンジ１２の一方または両方から流体を送達することができる。
注入器１０は、プラスチックまたは金属などの適切な構造材料から形成されたハウジング１４内に封入されてもよい。ハウジング１４は、所望の用途に応じて、様々な形状およびサイズであってもよい。注入器１０は、少なくとも１つのシリンジ１２をそれぞれのピストン１３（図２）に接続するための少なくとも１つのシリンジポート１６を含む。
少なくとも１つの流体経路セット１７は、少なくとも１つのシリンジ１２から血管アクセス部位で患者に挿入されたカテーテル、針、またはその他の流体送達接続部（図示略）に医療用流体Ｆを送達するために、少なくとも１つのシリンジ１２と流体的に接続され得る。少なくとも１つのシリンジ１２からの流体流は、コントローラ２００（図２）によって調整され得る。コントローラ２００は、ユーザが選択した注入パラメータに基づいて、生理食塩水および造影剤などの医療用流体の患者への送達を調整するために、様々なピストン、ピストン機械コンポーネント（プランジャとのピストンの係合および係合解除のためのコンポーネントなど）、弁、および／または流量調整構造を動作させることができる。図１～図２を参照して本明細書に記載される流体注入器と係合されたシリンジのプランジャを係合および解放可能に保持するための、少なくとも１つのシリンジおよび少なくとも１つのピストンを含む上述のシステムと共に使用するために修正され得る適切なフロントローディング流体注入器の一態様は、特許文献１に開示されており、本システムと共に使用するために修正され得る関連する多流体送達システムの別の態様は、特許文献２、特許文献３、国際出願ＵＳ２０１２／０３７４９１号明細書、および特許文献４に見出され、その各々の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。他の実施形態は、本明細書に記載される注入器１０のピストン１３とシリンジ１２のプランジャ２６との間の接続インターフェースの様々な実施形態を含むように設計された、新しい流体注入器システムを含むことができる。
図３を参照すると、デュアルシリンジ血管造影注入器システム１００（以下、「注入器１００」と呼ばれる）の代表的な実施形態が示されている。注入器１００は、血管造影注入処置用の撮影造影媒体などの医療用流体のための第１の流体経路１７Ａ、および生理食塩水または乳酸リンゲル液などのフラッシング流体のための第２の流体経路１７Ｂを通じて２つの医療用流体を注入するように構成されている。注入器１００は、２つのシリンジ１２と係合するように構成された２つのシリンジポート１６を有する注入器ハウジング１４を含むことができる。
注入器ハウジング１４は、それを通じて操作者が注入処理の状態を視認および制御することができる少なくとも１つのユーザインターフェース１１をさらに含むことができる。ユーザインターフェース１１は、ユーザインターフェース１１との間でコマンドを送受信するコントローラ（本明細書に記載されるコントローラ２００と同様、図２）と動作可能に通信することができる。
注入器１００は、第１の流体経路１７Ａおよび第２の流体経路１７Ｂの空気検出管領域２５０内の１つ以上の気泡を検出するための少なくとも１つの上流空気検出器２４０をさらに含むことができる。空気検出管領域２５０は、例えば、第１の流体経路１７Ａおよび第２の流体経路１７Ｂの近位部分に関連付けられてもよい。少なくとも１つの空気検出器２４０は、流体経路内の１つ以上の気泡を検出するように構成された、超音波センサ、光センサなどを含むことができる。
引き続き図３を参照すると、注入器１００は、それぞれのシリンジ１２に撮影造影媒体およびフラッシング流体をそれぞれ充填および再充填するためのバルク流体容器１９Ａおよび１９Ｂをさらに含むことができる。バルク流体容器１９Ａおよび１９Ｂは、それぞれのバルク流体経路２１Ａおよび２１Ｂならびにバルク流体弁２３Ａおよび２３Ｂを介してシリンジ１２と選択的に流体連通することができる。
シリンジ、コントローラ、および空気検出器を含む適切な非限定的電動注入器システムのさらなる詳細および例は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献５、特許文献６、および特許文献７に記載されており、これらの開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。注入器１００は、本明細書ではデュアルシリンジ血管造影（ＣＶ）注入器の文脈で説明されているが、注入器１００が、任意の注入処置（例えば、ＣＴ、ＰＥＴ、ＭＲＩ、超音波など）の単一および複数シリンジ構成に適合され得ることは、理解されるべきである。
注入器１００は、シリンジ１２の各々にそれぞれ関連付けられた、図２において本明細書で説明されたピストン１３と同様のピストンを含むことができる。各ピストンは、それぞれのシリンジ１２のバレル内のそれぞれのプランジャを駆動するように構成される。ＣＶ血管造影検査に関連する高圧のため、シリンジ１２は、シリンジの径方向の膨張を制御するために圧力ジャケット１５に挿入され得る。コントローラは、シリンジ１２内のプランジャを往復移動させ、これによって注入処置を実行するために、ピストンに動作可能に関連付けられる。
コントローラは、各シリンジ１２に関連付けられたピストンが、バルク流体容器１９Ａ、１９Ｂからシリンジ１２内に注入流体（例えば、撮影造影媒体およびフラッシング流体）を引き込むためにシリンジ１２の近位端に向かって引き込まれる充填動作を実行するように、プログラムまたは構成されてもよい。このような充填動作中、コントローラは、適切な注入流体でのシリンジ１２の充填を制御するために、バルク流体経路２１Ａおよび２１Ｂを介してそれぞれのシリンジ１２とバルク流体容器１９Ａ、１９Ｂとの間の流体連通を確立するように、バルク流体弁２３Ａおよび２３Ｂを選択的に作動させるようにプログラムまたは構成されてもよい。ファイリング動作、および任意選択的に（例えばバルク流体容器１９Ａ、１９Ｂ内にまたはプライミングチューブを介してこのような空気をプライミングすることによって）シリンジ１２から空気を除去するプライミング動作の完了時に、コントローラは、バルク流体経路１７Ａおよび１７Ｂを介してそれぞれのシリンジ１２とバルク流体容器１９Ａ、１９Ｂとの間の流体連通を遮断するようにバルク流体弁２３Ａおよび２３Ｂを選択的に作動させるように、プログラムまたは構成されてもよい。
充填動作およびプライミング動作の後、コントローラは、シリンジ１２の一方または両方に関連付けられたピストンが、注入流体を第１の流体経路１７Ａおよび第２の流体経路１７Ｂ内に注入するためにシリンジ１２の遠位端に向かって移動される、送達動作を実行するようにプログラムまたは構成されてもよい。コントローラは、流体経路１７Ａ、１７Ｂを介して、シリンジ１２と患者との間の流体連通を確立するように流体弁２３Ａおよび２３Ｂを選択的に作動させるようにプログラムまたは構成されてもよい。様々な実施形態によれば、第１の流体経路１７Ａおよび第２の流体経路１７Ｂは、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、国際出願ＵＳ２０２１／０１９５０７号明細書および国際出願ＵＳ２０１４／０２６３２４号明細書に記載される流体混合コネクタなど、第１の流体と第２の流体との間の乱流混合を提供する流体混合コネクタで合流してもよい。
ここで図４を参照すると、本開示の実施形態による、本明細書に記載されるシステムおよび方法を実装および実行するためのコントローラ２００の一実施形態の例示的なコンポーネントの概略図が示されている。いくつかの実施形態では、コントローラ２００は、図４に示されるものに対して追加のコンポーネント、より少ないコンポーネント、異なるコンポーネント、または異なる配置のコンポーネントを含んでもよい。コントローラ２００は、バス２０２、少なくとも１つのプロセッサ２０４、メモリ２０６、記憶コンポーネント２０８、入力コンポーネント２１０（図３に示される、ＧＵＩ、キーボード、または他のユーザインターフェース１１など）、出力コンポーネント２１２（ＧＵＩまたは他のユーザインターフェース１１など）、および通信インターフェース２１４（ＧＵＩまたは他のユーザインターフェース１１など）を含むことができる。バス２０２は、コントローラ２００のコンポーネント間の通信を許容するコンポーネントを含むことができる。いくつかの非限定的な実施形態では、少なくとも１つのプロセッサ２０４は、ハードウェア、ファームウェア、またはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせで実装されてもよい。例えば、少なくとも１つのプロセッサ２０４は、プロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、加速処理装置（ＡＰＵ）など）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、および／または機能を実行するようにプログラムされることが可能な任意の処理コンポーネント（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）など）を含むことができる。メモリ２０６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、および／または少なくとも１つのプロセッサ２０４による使用のための情報および／または命令を記憶する他のタイプのダイナミックまたはスタティック記憶デバイス（例えば、フラッシュメモリ、磁気メモリ、光メモリなど）を含むことができる。
記憶コンポーネント２０８は、コントローラ２００の動作および使用に関連する情報および／またはソフトウェアを記憶することができる。例えば、記憶コンポーネント２０８は、ハードディスクおよび／または別のタイプのコンピュータ可読媒体を含むことができる。入力コンポーネント２１０は、ユーザ入力（例えば、ＧＵＩ、タッチスクリーンディスプレイ、キーボード、キーパッド、マウス、ボタン、スイッチ、マイクロフォンなど）などを介して、コントローラ２００が情報を受信することを許容するコンポーネントを含むことができる。追加的または代替的に、入力コンポーネント２１０は、情報を検知するためのセンサ（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）コンポーネント、加速度計、ジャイロスコープ、アクチュエータなど）を含んでもよい。出力コンポーネント２１２は、コントローラ２００からの出力情報を提供するコンポーネント（例えば、ＧＵＩ、ディスプレイ、スピーカ、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）など）を含むことができる。通信インターフェース２１４は、有線接続、無線接続、または有線接続および無線接続の組み合わせなどを介して、コントローラ２００が他のデバイスと通信することを可能にするトランシーバのようなコンポーネント（例えば、トランシーバ、別個の受信機および送信機など）を含むことができる。通信インターフェース２１４は、コントローラ２００が別の装置から情報を受信すること、および／または情報を別のデバイスに提供することを許容することができる。入力コンポーネント２１０、出力コンポーネント２１２、および／または通信インターフェース２１４は、ユーザインターフェース１１（図３参照）に対応するか、またはそのコンポーネントであってもよい。
コントローラ２００は、メモリ２０６および／または記憶コンポーネント２０８などのコンピュータ可読媒体によって記憶されたソフトウェア命令を実行する少なくとも１つのプロセッサ２０４に基づいて、本明細書に記載される方法を実行することができる。コンピュータ可読媒体は、任意の非一時的なメモリデバイスを含むことができる。メモリデバイスは、単一の物理記憶デバイス内に位置するメモリ空間、または複数の物理記憶デバイスにわたって広がるメモリ空間を含む。ソフトウェア命令は、別のコンピュータ可読媒体から、または通信インターフェース２１４を介して別のデバイスから、メモリ２０６および／または記憶コンポーネント２０８に読み込まれてもよい。実行されると、メモリ２０６および／または記憶コンポーネント２０８に記憶されたソフトウェア命令は、本明細書に記載される１つ以上のプロセスをプロセッサ２０４に実行させることができる。追加的または代替的に、本明細書に記載される１つ以上のプロセスを実行するために、ソフトウェア命令の代わりに、またはこれと組み合わせて、ハードワイヤード回路が使用されてもよい。
注入器１０、１００の全体的な構造および機能を説明してきたが、図１～図２の注入器１０または図３の注入器１００と共に使用するように構成されたシリンジ３００の非限定的な実施形態が、図５Ａ～図５Ｂを参照してより詳細に説明される。シリンジ３００は概して、ガラス、金属、または適切な医療用プラスチックから形成された円筒形のシリンジバレル３１８を有する。バレル３１８は、近位端３２０および遠位端３２４を有し、側壁３１９（図５Ｂに示される）が、バレル３１８の中心を通って延在するシリンジ長手方向軸３１５の長さに沿ってその間に延在する。バレル３１８は、透明または半透明の材料から作られてもよい。ノズル３２２は、バレル３１８の遠位端３２４から延在する。図５Ｂに示されるように、バレル３１８は、外表面３２１と、流体をその中に受容するように構成された内部容積３２５を画定する内表面３２３と、を有する。バレル３１８の近位端３２０は、バレル３１８を通じて摺動可能なプランジャ３２６で封止されてもよい。プランジャ３２６は、プランジャ３２６がバレル３１８を通じて前進する際にバレル３１８の側壁３１９の内表面３２３に対して液密シールを形成する。プランジャ３２６は、本明細書に記載される様々な係合機構にしたがって、流体注入器１０、１００のピストンと解放可能に係合するように構成される。
ドリップフランジ３３５は、シリンジバレル３１８の外表面３２１から径方向外向きに延在し、ノズル３２２から滴下する流体が注入器のシリンジポートに入るのを防止することができる。いくつかの実施形態では、ドリップフランジ３３５は、シリンジ３００の挿入セクション３３０を区切る停止面を画定する。
図５Ａを参照すると、いくつかの実施形態では、シリンジ３００の近位端３２０は、注入器１０、１００（図１および図３に示される）のシリンジポートに取り外し可能に挿入されるように、または流体注入器と係合された圧力ジャケット（図示略）に挿入されるようにサイズ決めおよび適合される。シリンジ３００の近位端３２０は、図１に示される注入器１０または図３に示される注入器１００のシリンジポートに取り外し可能に挿入される挿入セクション３３０を画定することができ、その一方でシリンジ３００の残りの部分は、シリンジポートの外側に残る。別の実施形態では、シリンジ３００は、圧力ジャケットの穴に挿入され、例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、国際出願ＵＳ２０２０／０４９８８５号明細書に記載されるように、１つ以上の保持機能部内に解放可能に保持されてもよい。特定の実施形態では、シリンジ３００の近位端３２０は、シリンジポート内にシリンジ３００を解放可能に保持するために注入器１０、１００のシリンジポート内の対応する係止機構との係止係合を形成するように適合された、１つ以上のシリンジ保持部材３３１を含む。シリンジ３００を注入器１０、１００に解放可能に係止するための保持部材用の適切な非限定的な構成は、その開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、特許文献８および特許文献９に記載されている。シリンジ３００は、明確にするために、本開示の対応するプランジャ係合機構の図の多くから省略されている。
図６～図８Ｃを参照すると、本開示の一実施形態によるプランジャ３２６が示されている。プランジャ３２６は、プランジャ長手方向軸３３４を画定し、近位端３３６と、遠位端３３８と、近位端３３６および遠位端３３８を接続する周方向側壁３３９と、を有する、プランジャ本体３３２を含む。側壁３３９は、近位端３３６と遠位端３３８との間に均一または不均一な厚さを有することができる。側壁３３９の少なくとも一部は円錐形であってもよい。プランジャ本体３３２は、ガラス、金属、または適切な医療用プラスチックから形成されてもよい。
プランジャ本体３３２は、プランジャ本体３３２の遠位端３３８に円錐形状部分３４２を有し、プランジャ本体３３２の近位端３３６に円筒形状部分３４４を有する、内部空洞３４０（図７）を有する。円錐形状部分３４２は、円筒形状部分３４４と一体に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、円錐形状部分３４２は、例えば、摩擦嵌合および／または接着剤、溶接を使用して、または成形によって、プランジャ本体３３２の円筒形状部分３４４に貼付または別途固定されてもよい。円錐形状部分３４２は、本明細書に記載されるように、検知部材と係合するように構成された成形ボス３４８を有する錐台形の端部３４６を有することができる。いくつかの実施形態では、プランジャ本体３３２の遠位端３３８は、開いていても封入されていてもよい。いくつかの実施形態では、円筒形状部分３４４は、長手方向軸３３４に対して径方向外向き方向に突出しているレッジ３４５を有してもよい。このようにして、レッジ３４５は、円筒形状部分３４４を、第１の内径を有する第１の部分３４７ａ、および第１の内径よりも大きい第２の内径を有する第２の部分３４７ｂに仕切る。
図７を参照すると、プランジャ３２６は、プランジャ本体３３２の内部空洞３４０の内表面３５２から突出している１つ以上の解放タブ３８０を有することができる。いくつかの実施形態では、１つ以上の解放タブ３８０は、第１の部分３４７ａなど、プランジャ本体３３２の円筒形状部分３４４の少なくとも一部の内表面３５２から径方向内向きに突出していてもよい。１つ以上の解放タブ３８０は、シリンジ３００の回転などによる、その長手方向軸３３４の周りのプランジャ３２６の回転時に、ピストンからプランジャ３２６を解放するために、ピストン上のプランジャ係合機構の少なくとも一部と相互作用するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、複数の解放タブ３８０は、内部空洞３４０の内表面３５２の外周に沿って、プランジャ長手方向軸３３４に対して径方向に分離されてもよい。このような実施形態では、解放タブ３８０は、内部空洞３４０の内表面３５２の部分によって互いに分離されている。３つ以上の解放タブ３８０が設けられた実施形態では、解放タブ３８０は、互いに均等に離間していてもよい。いくつかの実施形態では、解放タブ３８０は、内部空洞３４０の内表面３５２の周りの保持リブ３５０の間に不均一な角度広がりおよび／または不均一な角度間隔を有してもよい。各解放タブ３８０の近位端３８２は、本明細書に記載される特定の実施形態によるように、プランジャ係合機構の少なくとも一部に対してプランジャ３２６を配向するように構成された、尖ったまたは傾斜したガイド面３８４を有することができる。
図６を参照すると、プランジャ３２６は、プランジャ本体３３２の外表面３６０の少なくとも一部を覆う弾力的シール３５８を有するプランジャカバー３５７を有することができる。シール３５８は、シール３５８がシリンジバレル３１８の内部容積３２５を液密に封止するように、シリンジバレル３１８の内表面３２３（図５Ｂに示される）と係合する可撓性シールであってもよい。シール３５８は、プランジャ本体３３２とは別個に設けられてもよく、または共成形など、プランジャ本体３３２と一体に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、プランジャ本体３３２の外表面３６０は、周方向溝３６２を有することができる。シール３５８の少なくとも一部は、周方向溝３６２内に保持されてもよい。シール３５８の外部表面３６４は、シリンジバレル３１８の内表面と摺動的に係合する１つ以上のリップ、突起、または他の封止要素３６６を有することができる。いくつかの実施形態では、シール３５８の少なくとも封止要素３６６は、シリンジバレル１８の内表面３２３と弾力的に係合するエラストマ材料から作られてもよい。プランジャ本体３３２上の少なくとも１つの伸長部３５６は、プランジャ３２６がシリンジバレル３１８を通って移動される際に、シール３５８がシリンジ３００との軸方向位置合わせからはずれるのを防止することができる。
図７を参照すると、プランジャ３２６は、プランジャ本体３３２から近位に突出している少なくとも１つの弾力的に偏向可能な保持部材３６８（以下、「保持部材３６８」）を有することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの保持部材３６８は、プランジャ本体３３２の内部空洞３４０の内表面３５２から近位に突出してもよい。少なくとも１つの保持部材３６８は、プランジャ本体３３２に接続された第１の遠位端３７０と、長手方向軸３３４に向かう、および／または底から離れる方向で第１の端部３７０に対して径方向に偏向可能な第２の近位端３７２とを有する。本明細書に記載されるように、第２の端部３７２は、少なくとも１つの保持部材３６８が注入器１０、１００（図１および図３）のピストン上のプランジャ係合機構の少なくとも一部と係合するとき、第１の端部３７０に対して径方向に偏向可能であってもよい。すなわち、プランジャ係合機構の部分が遠位方向に移動されて保持部材３６８に接触すると、保持部材３６８は、プランジャ係合機構の部分によって径方向に偏向される。同様に、プランジャからのピストンの係合解除動作中、プランジャ係合機構の部分が近位方向に移動されて保持部材３６８に接触すると、保持部材３６８は、プランジャ係合機構の部分によって径方向に偏向される。第１の端部３７０および第２の端部３７２は、プランジャ３２６のプランジャ長手方向軸３３４の方向に実質的に沿って延在する方向に離間していてもよい。少なくとも１つの保持部材３６８は、第１の端部３７０と第２の端部３７２との間で直線的または曲線的に連続していてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の保持部材３６８は、プランジャ長手方向軸３３４の方向と平行な方向に延在してもよい。別の実施形態では、１つ以上の保持部材３６８は、プランジャ長手方向軸３３４の方向に対して傾斜した方向に延在してもよい。例えば、１つ以上の保持部材３６８は、プランジャ本体３３２の近位端３３６から遠位端３３８まで延在する方向にプランジャ長手方向軸３３４に向かってまたはそこから離れる方に傾斜していてもよい。
いくつかの実施形態では、複数の保持部材３６８は、内部空洞３４０の内表面３５２の外周に沿ってプランジャ長手方向軸３３４から径方向に離間している。このような実施形態では、保持部材３６８は、内部空洞３４０の内表面３５２の部分によって互いに分離されている。３つ以上の保持部材３６８が設けられた実施形態では、保持部材３６８は、互いに均等に離間していてもよい。例えば、図７～図８Ｃに示されるような、等しい角度分離を有する６つの保持部材３６８を有する１つの例示的で非限定的な態様では、各保持部材３６８は、両側に隣接する保持部材３６８から６０度離れている。いくつかの実施形態では、保持部材３６８は、内部空洞３４０の内表面３５２の周りの保持部材３６８の間に不均一な角度広がりおよび／または不均一な角度間隔を有してもよい。プランジャ長手方向軸３３４に対する少なくとも１つの保持部材３６８の径方向間隔は、本明細書に記載されるように、ピストンの外周に対応するように選択される。
保持部材３６８の第２の端部３７２は、少なくとも１つのキャッチ３７４を有する。少なくとも１つのキャッチ３７４は、保持部材３６８から径方向に突出している。少なくとも１つのキャッチ３７４は、プランジャ係合機構の一部が少なくとも１つのキャッチ３７４のそばを通る際に第２の端部３７２を偏向させるように、プランジャ係合機構の一部と相互作用するように構成されている。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのキャッチ３７４は、プランジャ本体３３２のプランジャ長手方向軸３３４に向かって径方向内向きに突出してもよい。このように、少なくとも１つの保持部材３６８は、本明細書に記載されるように、キャッチ３７４とピストン状のプランジャ係合機構の少なくとも一部との間の接触により、径方向外向きに偏向するように構成されている。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのキャッチ３７４は、プランジャ本体３３２のプランジャ長手方向軸３３４から離れる方に径方向外向きに突出していてもよい。このように、少なくとも１つの保持部材３６８は、本明細書に記載されるように、キャッチ３７４とピストン上のプランジャ係合機構の少なくとも一部との間の接触により、径方向内向きに偏向するように構成されている。少なくとも１つの保持部材３６８は、径方向内向きに移動することによって、その非偏向状態に向かって戻るように構成されている。
少なくとも１つのキャッチ３７４は、少なくとも１つの保持部材３６８の第２の端部３７２と一体に形成されてもよく、または、例えば、摩擦嵌合および／または接着剤、溶接を使用して、または共成形によって、少なくとも１つの保持部材３６８の第２の端部３７２に貼付または別途固定されてもよい。別の実施形態では、少なくとも１つのキャッチ３７４は、エッチング、レーザ切断、または機械加工によって、少なくとも１つの保持部材３６８の第２の端部３７２上に形成されてもよい。本明細書に記載されるように、少なくとも１つのキャッチ３７４は、プランジャ係合機構が本明細書に記載される機構の実施形態によって係止状態または位置にあるときに、ピストンに対して少なくとも１つの保持部材３６８を係止するために、注入器１０、１００のピストン上に設けられたプランジャ係合機構のキャッチ受容空間または溝内に受容される形状になっている。図７～図８Ｃに示されるように、キャッチ３７４は、丸みを帯びた縁部を有する遠位面３７７を有することができる。いくつかの実施形態では、キャッチ３７４は、丸みを帯びた縁部を有する近位面３７９を有することができる。遠位面３７７および近位面３７９の形状は、キャッチ３７４が、それ自体では、ピストンのプランジャ係合機構上の対応する係止機能部との係止係合を形成できないようになっていてもよい。代わりに、キャッチ３７４は、ピストンとの係止係合を形成するために、プランジャ係合機構の作動と共に作用しなければならない。
図８Ａ～図８Ｃを参照すると、本開示の様々な実施形態によるプランジャ３２６が示されている。図８Ａ～図８Ｃに示されるプランジャ３２６のコンポーネントは、図６～図７を参照して本明細書で説明されたプランジャ３２６のコンポーネントと実質的に同様または同一である。したがって、図８Ａ～図８Ｃの参照番号は、図６～図７の対応する参照番号の同一のコンポーネントを示すために使用され、プランジャ３２６の実施形態間の相対的な違いのみが本明細書で説明される。
図８Ａ～図８Ｃを参照すると、プランジャ３２６は、第２の部分３４７ｂなど、プランジャ本体３３２の円筒形状部分３４４の少なくとも一部の内表面３５２から突出している１つ以上の解放タブ３８０を有することができる。１つ以上の解放タブ３８０は、レッジ３４５から軸方向および円筒形状部分３４４の第２の部分３４７ｂの内表面３５２から径方向内向きに突出してもよく、レッジ３４５の全幅に沿って（図８Ａ）、またはレッジ３４５の幅の一部に沿って（図８Ｂおよび図８Ｃ）、第２の部分３４７ｂの内表面３５２から径方向内向きに突出してもよい。本明細書に記載されるように、１つ以上の解放タブ３８０は、シリンジ３００の回転などによる、その長手方向軸３３４の周りのプランジャ３２６が回転時に、ピストンからのプランジャ３２６の解放を引き起こすためにピストン上のプランジャ係合機構の少なくとも一部と相互作用するように構成されている。
図８Ｃのプランジャ３２６の実施形態は、プランジャ長手方向軸３３４から離れる方向で径方向外向きに突出するキャッチ３７４を有する少なくとも１つの保持部材３６８を有する。このように、図８Ｃに示される少なくとも１つの保持部材３６８は、本明細書に記載されるように、キャッチ３７４とピストン上のプランジャ係合機構の少なくとも一部との間の接触により、径方向内向きに偏向するように構成されている。図８Ｃに示される少なくとも１つの保持部材３６８は、径方向外向きに移動することによって、その非偏向状態に向かって戻るように構成されている。
図９を参照すると、ピストン４００の実施形態が注入器とは別に示されている。別の実施形態では、ピストン４００は、本明細書に記載されるような流体注入器、または医療用途向けに構成された任意の流体注入器と共に使用するように構成されてもよい。ピストン４００は、駆動機構を介して注入器のハウジング内で往復移動するように構成されている。駆動機構は、例えば、電動モータ４０２（図２に示される）、液圧システム、空気圧システム、またはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。コントローラ２００（図２）は、駆動機構の動作を制御するように、ひいてはピストン４００の往復移動を制御するように構成されてもよい。特定の実施形態では、コントローラ２００は、プランジャとのピストン４００の係合および／または係合解除を制御するように構成されてもよい。
図９を参照すると、ピストン４００は、本体４０４と、本体４０４の遠位端にあるピストンヘッド４０６と、を有する。ピストンヘッド４０６は、図８Ｃに示されるプランジャ３２６などのシリンジのプランジャに取り外し可能に接続されるように構成されている。ピストンヘッド４０６は、本体４０４の径方向縁部を超えて径方向外向きに延在する。ピストン４００は、変形に耐えられる金属、プラスチック、またはこれらの組み合わせなどの比較的剛性の材料から構築される。ピストンヘッド４０６は、プランジャ３２６の内部空洞３４０（図８Ｃ）の少なくとも一部の内側に受容されるように構成された遠位端を有する実質的に円筒形の構造を有する。いくつかの実施形態では、ピストンヘッド４０６の少なくとも一部は、プランジャ３２６および／またはシリンジ３００の少なくとも一部を照明するためにピストン４００内の１つ以上の電磁放射線源によって放射される電磁放射線の通過を許容するように構成された透明または半透明の材料から作られてもよい。
いくつかの実施形態では、センサに接続されたスプリングピン（例えば、ピン７０７、図２１Ａ～図２１Ｂ参照）などの検知部材が設けられてもよい。検知部材は、ピストン４００の長手方向軸に沿って延在することができ、ピストンヘッド４０６の少なくとも一部を通って突出することができる。検知部材は、プランジャ３２６の表面３４８などの表面との接触を検知するように動作し、検知された条件に基づいてピストン４００の動きを制御することができる。例えば、検知部材とプランジャ３２６の表面３４８との間の最初の接触は、センサと接触するように、ピンを近位方向に後退させることができる。センサは、ピンによるセンサの作動時に、センサが駆動機構の動きを制御するように、ピストン４００の駆動機構に接続されてもよい。例えば、駆動機構は、停止されるか、または第１の速度から第２のより遅い速度まで減速されてもよい。
いくつかの実施形態では、ピストンヘッド４０６は、シリンジ３００（図５Ａ～図５Ｂ）のバレル内のプランジャ３２６の往復駆動を容易にするために、プランジャ３２６と解放可能に係合するように構成された、プランジャ係合機構４１２を有する。引き続き図９を参照すると、プランジャ係合機構４１２は、中央開口部４１６を有するプランジャ係合スリーブ４１４と、長手方向ピストン軸４２０の方向に沿ってプランジャ係合スリーブ４１４の中央開口部４１６内で往復移動可能なプランジャ係合ポスト４１８と、を有する。プランジャ係合ポスト４１８は、アクチュエータ４２２によって往復駆動される。プランジャ係合機構４１２は、係合位置または状態と、係合解除位置または状態と、の間で動作可能である。係合位置または状態では、プランジャ係合ポスト４１８は、プランジャ係合スリーブ４１４とプランジャ係合ポスト４１８との間の受容空間４１５内にプランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８を捕捉するように、プランジャ係合スリーブ４１４内に配置されてもよい。逆に、係合解除位置または状態では、プランジャ係合ポスト４１８は、プランジャ係合スリーブ４１４とプランジャ係合ポスト４１８との間の受容空間４１５からのプランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８の取り外しを許容するように、プランジャ係合スリーブ４１４に対して配置されてもよい。図９は、係合位置または状態および係合解除位置または状態にあるプランジャ係合機構４１２の部分を示す。具体的には、図９のプランジャ係合ポスト４１８は、その係合位置または状態（断面の右側）および係合解除位置または状態（断面の左側）の両方で示されている。係合位置または状態から係合解除位置または状態へのプランジャ係合機構４１２の移動中、プランジャ係合スリーブ４１４および／またはプランジャ係合ポスト４１８は、ピストン４００に対して直線的および／または回転的に移動可能であってもよい。
図１０Ａ～図１０Ｂを参照すると、プランジャ係合スリーブ４１４は中空体４２４を有し、中空体４２４の外表面の少なくとも一部は、ピストンヘッド４０６（図９に示される）の少なくとも一部を画定する。プランジャ係合スリーブ４１４の遠位部分または端部４２６は、プランジャ３２６の内部空洞３４０に受容される形状になっており、その一方で、少なくとも１つの保持部材３６８などのプランジャ３２６の少なくとも一部は、中央開口部４１６（例えば、図９参照）内に受容されるように構成されている。中央開口部４１６は、プランジャ係合スリーブ４１４の中空体４２４を通って延在する。
図１０Ｂを参照すると、開口部４１６の遠位端にある中央開口部４１６の内表面４２８の一部は、開口部４１６の内径が、中空体４２４の遠位端４２６から近位部分または端部４３２に向かう方向に細くなるように、傾斜部４３０を有することができる。傾斜部４３０は、キャッチ３７４と係合し、プランジャ係合スリーブ４１４の遠位部分または端部４２６へのプランジャ３２６の接続中に、プランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８を径方向内向きに偏向させるように構成されてもよい。傾斜部４３０は、係止リブ４３４で終端してもよい。少なくとも１つのキャッチ３７４は、プランジャ係合機構４１２が係止係合構成に移動しない限り、ピストンが近位方向に移動した場合に少なくとも１つのキャッチ３７４が容易に屈曲して係止リブ４３４を通過し得るように、屈曲して係止リブ４３４の近位面に当接することができる。すなわち、少なくとも１つの保持部材３６８および対応するキャッチ３７４は、ピストンが係合解除構成にある場合、容易に屈曲して、プランジャ係合スリーブ４１４の中央開口部４１６の内外に移動することができる。いくつかの実施形態では、係止リブ４３４は、プランジャ係合スリーブ４１４の中空体４２４の内表面４２８の周りに連続的または不連続的に延在し、本明細書に記載されるように、プランジャ３２６がプランジャ係合機構４１２と係止係合されているときにピストン４００からのプランジャ３２６の取り外しを防止するために、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８上の少なくとも１つのキャッチ３７４と係合する表面を画定する。中央開口部４１６の内表面４２８は、係止リブ４３４の近位で実質的に円筒形であってもよい。
中空体４２４の近位部分または端部４３２は、遠位部分または端部４２６と一体に形成されてもよく、プランジャ係合ポスト４１８（図９）の案内ピン４３９を受容するように構成された長手方向溝４３８を有する内表面４３６を有してもよい。長手方向溝４３８は、案内ピン４３９の遠位移動を確定するための遠位ストップ４４０を有し、これによって、プランジャ係合スリーブ４１４に対するプランジャ係合ポスト４１８の遠位移動を区切る。中空体４２４の近位部分または端部４３２の外表面４４２は、プランジャ係合機構４１２からのプランジャ３２６の取り外し中にプランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０と相互作用するように構成された、歯付き部分４４４を有してもよい。
図１１Ａ～図１１Ｂを参照すると、プランジャ係合機構４１２は、アクチュエータ４２２を受容するように構成されたハウジング４４６をさらに含む。図１１Ｂに示されるように、ハウジング４４６は、アクチュエータ４２２上のコネクタ４５０と接続するように構成された接続部材４４８を有する円筒形構造を有してもよい。いくつかの実施形態では、ハウジング４４６上の接続部材４４８は、アクチュエータ４２２上の雄ねじコネクタ４５０と螺合するように構成された雌ねじ表面であってもよい。別の実施形態では、接続部材４４８は、接着剤、クリップ、締まり嵌め、締結具、またはハウジング４４６をアクチュエータ４２２上のコネクタ４５０に取り外し可能または取り外し不可能に接続するための任意の他のコネクタ機能部であってもよい。
図１１Ａ～図１１Ｂを参照すると、ハウジング４４６は、遠位部分４５４に接続された近位部分４５２を有する。いくつかの実施形態では、遠位部分４５４は、レッジ４５６が近位部分４５２と遠位部分４５４との間の移行部に画定されるように、近位部分４５２よりも小さい外径を有してもよい。いくつかの実施形態では、レッジ４５６は、ピストン４００からのプランジャ３２６の係合解除中にピストン係合機構４１２（図９）からプランジャ３２６を解放するように構成された付勢部材４９６の近位端を支持するように構成されてもよい。
プランジャ解放スリーブ４５８は、ハウジング４４６の遠位部分４５４を取り囲む。いくつかの実施形態では、プランジャ解放スリーブ４５８は、開口部４６２が貫通している円筒形側壁４６０を有する。開口部４６２は、プランジャ解放スリーブ４５８の長手方向軸４６４と実質的に平行な長手方向面４６３と、長手方向面４６３と隣接し、遠位端４６８から近位端４７０に向かう方向でプランジャ解放スリーブ４５８の長手方向軸４６４に対して傾斜している傾斜面４６６と、を有することができる。本明細書に記載されるように、長手方向面４６３は、ピストン４００の長手方向軸４２０に沿った長手方向へのプランジャ係合ポスト４１８の移動中にプランジャ係合ポスト４１８（図９）の案内ピン４３９を案内するように構成され、その一方で、傾斜面４６４は、ピストン４００からのプランジャ３２６の取り外し中など、ピストン４００に対するプランジャ３２６の回転運動中に、案内ピン４３９を案内するように構成される。プランジャ解放スリーブ４５８の遠位端４６８に接続されたプリント回路基板４７４上に、１つ以上のライト４７２が設けられてもよい。１つ以上のライト４７２は、本明細書に記載されるように、プランジャ３２６の少なくとも一部を照明するように構成されてもよい。
図１１Ｂを参照すると、アクチュエータ４２２は、プランジャ係合スリーブ４１４およびプランジャ係合ポスト４１８の一方を係合位置に移動させるための係合状態と、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合解除位置に移動させるための係合解除状態と、を有するように構成され得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータ４２２は、アクチュエータ４２２への電力損失中などに、自動的に係合解除状態に移動されてもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータ４２２は、ピストン４００の近位移動中にのみ係合状態になり得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータ４２２は、主に係合解除状態にあるように構成されたソレノイドであってもよく、ピストン４００へのプランジャ３２６の接続中にのみ係合状態にあってもよい。別の実施形態では、アクチュエータ４２２は、回転電動モータ、リニア電動モータ、またはリニアアクチュエータであってもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータ４２２は、注入器への電力損失の場合に手動で逆駆動されることが可能なリニアアクチュエータである。
図９を参照すると、プランジャ係合スリーブ４１４は、第１の位置と第２の位置との間で、ハウジング４４６およびプランジャ解放スリーブ４５８に対して長手方向ピストン軸４２０の周りで回転可能であってもよい。いくつかの実施形態では、プランジャ係合スリーブ４１４は、時計回り方向および反時計回り方向、または時計回りおよび反時計回り方向の一方に回転可能であってもよい。プランジャ係合スリーブ４１４は、長手方向ピストン軸４２０の周りのプランジャ３２６の回転運動により、第１の位置から第２の位置に回転可能であってもよい。例えば、プランジャ係合スリーブ４１４は、ピストン係合スリーブ４１４上の歯付き部分４４４とのプランジャ３２６上の解放タブ３９０の相互作用により、長手方向軸４２０の周りで回転可能であってもよい。特定の実施形態では、プランジャ係合スリーブ４１４の回転は、プランジャ係合ポスト４１８を係合解除位置または係合位置に移動させるために、プランジャ解放スリーブ４５８の傾斜面４６６に沿って案内ピン４３９を移動させることができる。プランジャ係合スリーブ４１４を第１の位置に付勢するために、付勢部材４９６が設けられてもよい。このようにして、プランジャ係合スリーブ４１４が第１の位置から第２の位置に向かって回転されると、付勢部材４９６は位置エネルギーを構築し、これはその後、プランジャ係合スリーブ４１４を第１の位置に向かって戻すのを支援するために使用される。いくつかの実施形態では、付勢部材４９６は、一端がプランジャ係合スリーブ４１４に接続され、他端がハウジング４４６またはプランジャ解放スリーブ４５８に接続されたねじりばねであってもよい。
図１２を参照すると、プランジャ係合ポスト４１８がプランジャ係合機構４１２とは別に示されている。プランジャ係合ポスト４１８は、近位端４７４および遠位端４７６を有するシャフト４７２を有する。シャフト４７２の遠位端４７６は、ピストン４００からのプランジャ３２６の取り外しを防止するためにプランジャ係合スリーブ４１４の係止リブ４３４に対して少なくとも１つのキャッチ３７４を係止するためにプランジャ係合ポスト４１８が係合位置にあるときに、プランジャ３２６上の少なくとも１つの可撓性保持部材３６８に接触するように構成されたテーパ状端面４７８を有する。プランジャ係合スリーブ４１４の内表面４２８（図１０Ａ～図１０Ｂに示される）に対する封止のために、遠位端４７８にシール４８０が設けられてもよい。シール４８０はＯリングシールであってもよい。
プランジャ係合ポスト４１８は、プランジャ係合スリーブ４１４に対するプランジャ係合ポスト４１８の移動を案内するように構成された案内ピン４３９をさらに含む。いくつかの実施形態では、案内ピン４３９は、シャフト４７２を通って延在し、シャフト４７２の長手方向軸４８２に対して実質的に垂直に配置される。弾力的弾性部材４８４は、シャフト４７２を取り囲み、シャフト４７２の遠位端４７８にあるレッジ４８８に当接する遠位端４８６を有する。弾力的弾性部材４８４の近位端４９０は、アクチュエータ４２２またはハウジング４４６と接触するように構成されてもよい。弾力的弾性部材４８４は、本明細書に記載されるように、係合位置に向かって遠位方向にプランジャ係合ポスト４１８を付勢するように構成された圧縮ばねであってもよい。別の実施形態では、弾力的弾性部材４８４は、係合解除位置に向かって近位方向にプランジャ係合ポスト４１８を付勢するように構成された引張ばねであってもよい。
本開示の非限定的な一実施形態によるプランジャ３２６およびピストン４００の構造を説明してきたが、ここで、ピストン４００に対するプランジャ３２６の係合および係合解除の方法が、図１３Ａ～図１３Ｊを参照して説明される。
図１３Ａは、そのプランジャ係合機構４１２が係合位置または状態にあり、プランジャ３２６と接続する前のピストン４００を示す。いくつかの実施形態では、プランジャ係合機構４１２のデフォルト状態は、係合位置または状態であってもよい。プランジャ３２６をピストン４００に接続するために、シリンジ３００が注入器１０、１００（図１および図３）に最初に接続される。注入器１０、１００へのシリンジ３００の接続中、ピストン４００は、注入器１０、１００のハウジング内に引き込まれる。シリンジ３００を注入器１０、１００に接続した後、ピストン４００は、プランジャ３２６に向かって遠位方向に前進することができる。
図１３Ｂを参照すると、アクチュエータ４２２は、プランジャ係合ポスト４１８のシャフト４７２を、矢印Ａで示される近位方向で、係合位置または状態から係合解除位置または状態に後退させるために、エネルギー印加される。近位方向へのシャフト４７２の移動は、受容空間４１５内へのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の挿入または取り外しを許容するために、プランジャ係合スリーブ４１４とプランジャ係合ポスト４１８との間の受容空間４１５を開放する。このような移動はまた、シャフト４７２の遠位端のレッジ４８８とアクチュエータ４２２との間の弾力的弾性部材４８４を圧縮する。弾力的弾性部材４８４の圧縮は、その間に位置エネルギーを構築し、解放されると、係合位置または状態に向かってプランジャ係合ポスト４１８を案内するために使用され得る。
別の実施形態では、アクチュエータ４２２は、エネルギー遮断されてもよく、プランジャ係合ポスト４１８のシャフト４７２は、弾力的弾性部材４８４の弾性復元力により、矢印Ａで示される近位方向で、係合位置または状態から係合解除位置または状態に後退されてもよい。このような実施形態では、弾力的弾性部材４８４は、アクチュエータ４２２の作動によって第１の状態から第２の状態に引き伸ばされる引張ばねであってもよい。アクチュエータ４２２がエネルギー遮断されると、弾力的弾性部材４８４の復元力は、プランジャ係合ポスト４１８を係合解除位置または状態に向かって強制する。このようにして、プランジャ係合ポスト４１８は通常係合解除位置または状態にあり、これにより、電力損失などによってアクチュエータ４２２が動作できない場合に、ピストン４００からのプランジャ３２６の取り外しを許容する。
図１３Ｃを参照すると、ピストン４００はその後、プランジャ３２６に向かって遠位方向で軸方向に移動することができる（矢印Ｂで示される）。いくつかの実施形態では、ピストン４００は、コントローラ２００によって動作される駆動機構４０２（図２）を使用して、遠位に前進させられてもよい。別の実施形態では、ピストンは、手動で遠位方向に移動することができる。
図１３Ｄを参照すると、ピストン４００は、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８がプランジャ係合スリーブ４１４の中央開口部４１６内に受容されるように、遠位方向で軸方向に前進させられる。最初に、中央開口部４１６の内表面４２８は、少なくとも１つの保持部材３６８のキャッチ３７４に接触する。キャッチ３７４は少なくとも１つの保持部材３６８に対して径方向外向きに突出しているので、キャッチ３７４は、中央開口部４１６の傾斜部４３０よりもプランジャ長手方向軸３３４から大きな径方向距離に配置される。このようにして、ピストン４００の継続的な遠位移動は、キャッチ３７４と傾斜部４３０との間の接触により、少なくとも１つの保持部材３６８を径方向内向きに偏向させる。複数の保持部材３６８を有する実施形態では、保持部材３６８の各々は、径方向内向きに偏向される。
遠位方向へのピストン４００の継続的な軸方向移動の間、キャッチ３７４は、ピストン係合スリーブ４１４の係止リブ４３４の上方で偏向される。キャッチ３７４が係止リブ４３４に対して近位に配置された後、プランジャ３２６に対するピストン４００の遠位移動が停止されるか、またはプランジャ係合スリーブ４１４の遠位部分または端部４２６とプランジャ本体３３２の内部空洞３４０の内表面３５２との間の接触によってプランジャ３２６がピストン４００と共に遠位に移動し、少なくとも１つの保持部材３６８は、キャッチ３７４が係止リブ４３４の近位に配置されるように、径方向内向きに弾性的に偏向されることが可能である。いくつかの実施形態では、プランジャ３２６に対するピストン４００の遠位移動は、プランジャ３２６の駆動ショルダ３２７とのプランジャ係合スリーブ４１４の一部の係合時に停止されてもよい。少なくとも１つの保持部材３６８が図１３Ｄに示される位置にある間、（注入器からのシリンジの取り外しなどによって）少なくとも１つの保持部材３６８はピストン４００の近位移動またはプランジャ３２６の遠位移動と共に径方向内向きに偏向され得るので、プランジャ３２６は、ピストン４００と係止係合していない。プランジャ３２６がピストン４００に接続された状態で、プランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０は、プランジャ係合スリーブ４１４の外表面４４２上の歯付き部分４４４に位置合わせされる。特定の実施形態では、プランジャ３２６は、ピストン４００が遠位方向に移動しているときにはピストン４００との係合係止位置になることができず、ピストン４００の近位移動時に係合係止位置に移動するだけである。このような特徴は、ピストン４００の短い遠位移動の後にシリンジ３００およびプランジャ３２６の容易な取り外しを可能にすることができ、ピストン４００が後退しているときに係止係合を必要とするだけで、システムコンポーネントおよび／またはモータの摩耗を低減することができる。
図１３Ｅを参照すると、アクチュエータ４２２は、プランジャ係合ポスト４１８のシャフト４７２を、矢印Ｃで示される遠位方向での係合解除位置または状態から係合位置または状態への移動を許容するために、エネルギー遮断される。別の実施形態では、アクチュエータ４２２は、プランジャ係合ポスト４１８のシャフト４７２を遠位方向に移動させるためにエネルギー印加されてもよい。
シャフト４７２の遠位方向への移動は、受容空間４１５からのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の取り外しを防止するために係止リブ４３４に対して少なくとも１つのキャッチ３７４を係止する、プランジャ係合スリーブ４１４とプランジャ係合ポスト４１８との間の受容空間４１５を閉鎖し、こうしてピストン４００からのプランジャ３２６の取り外しを防止する。プランジャ係合ポスト４１８は、弾力的弾性部材４８４に蓄積された位置エネルギーの解放により、係合解除位置または状態から係合位置または状態に移動する。別の実施形態では、プランジャ係合ポスト４１８は、アクチュエータ４２２の作動によって係合解除位置または状態から係合位置または状態に移動し、弾力的弾性部材４８４内に位置エネルギーを構築する。プランジャ係合ポスト４１８が係合位置または状態に移動すると、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８は、ピストン４００の軸方向移動がシリンジバレル内のプランジャ３２６の対応する軸方向移動をもたらすように、プランジャ係合スリーブ４１４とプランジャ係合ポスト４１８との間に捕捉される。次いで、ピストン４００および接続されたプランジャ３２６は、シリンジ３００のバレル３１８内で往復移動することができる（図５Ａ～図５Ｂ）。特定の実施形態では、ピストン４００および接続されたプランジャ３２６は、バレル３１８内で近位に移動することができ、ピストン４００がプランジャ３２６との係合位置または係合解除位置のいずれかにあるときに遠位に移動することができる。いくつかの実施形態では、ピストン４００は、コントローラ２００（図２）によって動作される駆動機構４０２を使用して、シリンジ３００から流体を送達するために遠位に、またはシリンジ３００を流体で充填するために近位に前進することができる。
シリンジの手動係合解除を伴う特定の実施形態では、注入器のシリンジポートからシリンジ３００を係止解除し、ピストン４００からプランジャ３２６を係合解除するために、シリンジ３００は、シリンジポートに対して、シリンジ長手方向軸の周りで時計回りまたは反時計回りに回転され得る。プランジャ３２６は、シリンジバレル３１８に対する摩擦相互作用による回転が実質的にないので、シリンジ３００の回転はまた、プランジャ３２６を、長手方向ピストン軸４２０の周りでピストン４００に対して回転させる。プランジャ係合スリーブ４１４の外表面４４２上の歯付き部分４４４に対するプランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０の位置合わせにより、プランジャ３２６の回転はまた、プランジャ係合スリーブ４１４をプランジャ係合機構４１２のプランジャ解放スリーブ４５８に対して第１の位置から第２の位置に回転させる。プランジャ係合ポスト４１８上の案内ピン４３９はプランジャ係合スリーブ４１４の長手方向溝４３８内に受容されるので、プランジャ係合スリーブ４１４の回転と共に、プランジャ係合ポスト４１８もまた回転する。プランジャ係合ポスト４１８の回転によって、案内ピン４３９がプランジャ解放スリーブ４５８の傾斜面４６６（図１３Ｆ参照）に沿って案内され、弾力的弾性部材４８４を圧縮する。加えて、長手方向ピストン軸４２０の周りのプランジャ係合スリーブ４１４の回転は、付勢部材４９６内に位置エネルギーを構築する。
シリンジが圧力ジャケット内に収容されるときなど、別の実施形態では、ピストン４００からプランジャ３２６を係合解除するためのシリンジおよびプランジャの回転は、不可能であり得る。これらの実施形態によれば、プランジャ３２６とのピストン４００の係合解除および係合は、例えばピストン４００からプランジャ３２６を係合解除するために電動または電気アクチュエータを使用して、電気機械的に達成されてもよい。本明細書に記載されるように、ピストン４００に対してプランジャ３２６を係合および係合解除するために係合位置と係合解除位置との間でプランジャ係合ポスト４１８を移動させるために、リニアまたは回転電気モータなどのモータ、またはソレノイドなどの電気アクチュエータが使用されてもよい。注入処置の終了時など、プランジャ３２６が係合解除位置にあるとき、シリンジ３００は注入器から取り外されてもよく、注入器は次の処置に備えられてもよい。
図１３Ｇを参照すると、プランジャ解放スリーブ４５８の傾斜面４６６に沿った案内ピン４３９の移動は、プランジャ係合ポスト４１８を、係合位置または状態から係合解除位置または状態に矢印Ｄの近位方向で軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、プランジャ係合ポスト４１８は、プランジャ係合ポスト４１８のシャフト４７２を後退させるためにアクチュエータ４２２にエネルギー印加することによって、近位方向に移動することができる。このようにして、プランジャ係合ポスト４１８は、ピストン４００に対するプランジャ３２６の回転を介して、またはアクチュエータ４２２の作動を介してなど、手動で移動することができる。したがって、停電の場合に、プランジャ３２６はピストン４００から取り外されることが可能である。近位方向へのプランジャ係合ポスト４１８の移動は、受容空間４１５からのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の取り外しを許容するために、プランジャ係合スリーブ４１４とプランジャ係合ポスト４１８との間の受容空間４１５を開放する。さらに、アクチュエータ４２２の作動のみが必要とされるような構成は、ピストン４００が近位方向に移動しているときに係止係合を必要とするだけで、システムコンポーネントおよび／またはモータの摩耗を低減することができる。
プランジャ係合機構４１２が係合解除位置または状態にあるとき、ピストン４００からプランジャ３２６を取り外し、流体注入器からシリンジ３００およびプランジャ３２６を取り外すために、シリンジ３００が遠位方向に引っ張られることが可能であるか、またはピストン４００が近位方向に後退されることが可能である。互いから離れる方向へのプランジャ３２６に対するピストン４００のこのような相対移動中、キャッチ３７４は、ピストン４００からの１つ以上の保持部材３６８の取り外しを許容するために、ピストン係合スリーブ４１４の係止リブ４３４の上方で偏向される。プランジャ３２６はその後、図１３Ｈに示されるように、ピストン４００から自由に引き離されることが可能である。
図１３Ｉ～図１３Ｊを参照すると、プランジャ３２６がピストン４００から取り外された後、プランジャ係合スリーブ４１４およびプランジャ係合ポスト４１８は、付勢部材４９６によって提供された復元力により、長手方向ピストン軸４２０（図９に示される）の周りで第２の位置から第１の位置に自動的に回転される。第１の位置へのプランジャ係合スリーブ４１４およびプランジャ係合ポスト４１８の移動により、案内ピン４３９は、弾力的弾性部材４８４によって提供された復元力により、プランジャ解放スリーブ４５８の遠位端に向かってプランジャ解放スリーブ４５８の傾斜面４６６に沿って案内される。これにより、プランジャ係合ポスト４１８は矢印Ｅの遠位方向に移動する。図１３Ｊにおけるプランジャ係合機構４１２の位置は、図１３Ａにおけるプランジャ係合機構４１２の位置と同じである。
図１４Ａ～図１４Ｃを参照すると、本開示の別の実施形態によるピストン５００およびプランジャ係合機構５１２が示されている。図１４Ａ～図１４Ｃに示されるピストン５００およびプランジャ係合機構５１２のコンポーネントは、図９～図１３Ｊを参照して本明細書で説明されたピストン４００およびプランジャ係合機構４１２のコンポーネントと実質的に同様または同一である。したがって、図１４Ａ～図１４Ｃで使用される参照番号の先頭の数字が「４」から「５」に変更されていることを除き、図９～図１３Ｊの対応する参照番号の同一のコンポーネントを示すために、図１４Ａ～図１４Ｃの参照番号が使用される。例えば、図９～図１３Ｊに関連して記載されたピストンは参照番号「４００」で指定されているが、図１４Ａ～図１４Ｃのピストンは参照番号「５００」で識別される。図９～図１３Ｊに全体的に示されるピストン４００およびプランジャ係合機構４１２に関する前述の説明は、図１４Ａ～図１４Ｃに示されるピストン５００およびプランジャ係合機構５１２に適用可能であるため、これらの図に示されるコンポーネント間の相対的な違いのみが以下で説明される。
図９～図１３Ｊに示されるピストン４００およびプランジャ係合機構４１２は、図６～図８Ｂに示されるプランジャ３２６と相互作用するように構成されているが、図１４Ａ～図１４Ｃに示されるピストン５００およびプランジャ係合機構５１２は、図８Ｃのプランジャ３２６と相互作用するように構成されている。このように、図６～図８Ｂに示される少なくとも１つの保持部材３６８は、本明細書に記載されるように、キャッチ３７４とピストン上のプランジャ係合機構５１２の少なくとも一部との間の接触により、径方向外向きに偏向するように構成されている。図６～図８Ｂに示される少なくとも１つの保持部材３６８は、径方向内向きに移動することによって、その非偏向状態に向かって戻るように構成されている。
引き続き図１４Ａを参照すると、プランジャ係合機構５１２は、中央開口部５１６を有するプランジャ係合スリーブ５１４とプランジャ係合ポスト５１８とを有する。プランジャ係合ポスト５１８は、プランジャ係合ポスト５１８が長手方向ピストン軸５２０の周りで回転可能なようにプランジャ解放スリーブ５５８に回転可能に接続された近位部分５１９を有する。図１５を参照すると、近位部分５１９は、その遠位端に歯付き部分５４４を有することができる。図９～図１３Ｊを参照して本明細書に記載されたプランジャ係合機構４１２の歯付き部分４４４と同様に、歯付き部分５４４は、プランジャ３２６（図８Ａ、図８Ｂ、および図１４Ａ）上の解放タブ３８０と相互作用するように構成されている。プランジャ係合ポスト５１８は、近位部分５１９から遠位に延在するポスト部分５２１をさらに有する。いくつかの実施形態では、近位部分５１９およびポスト部分５２１は、一体部品を構成するために、一体に形成されてもよい。近位部分５１９をポスト部分５２１に接続する接続片５２５を通じて、プランジャ係合ポスト５１８に１つ以上の開口部５２３が形成されてもよい。開口部５２３は、これを通じてプランジャ係合スリーブ５１４の一部を受容するように構成されてもよい。接続片５２５の上面は、プランジャ３２６の駆動ショルダ３２７など、プランジャ３２６の少なくとも一部に接触するための係合面を画定する。プランジャ係合ポスト５１８は、案内ピン５３９を受容するように構成された長手方向溝５３８をさらに有する。長手方向溝５３８は、案内ピン５３９の遠位移動を確定するための遠位ストップ５４０を有し、これによって、プランジャ係合ポスト５１８に対するプランジャ係合スリーブ５１４の遠位移動を区切る。
図１４Ａ～図１４Ｃのプランジャ係合ポスト５１８は、ピストン長手方向軸５２０の周りでのみ回転可能である。プランジャ係合ポスト５１８は、第１の位置と第２の位置との間で、長手方向ピストン軸５２０およびプランジャ解放スリーブ５５８の周りで回転可能であってもよい。いくつかの実施形態では、プランジャ係合ポスト５１８は、時計回り方向および反時計回り方向、または時計回り方向および反時計回り方向の一方に回転可能であってもよい。プランジャ係合ポスト５１８は、長手方向ピストン軸５２０の周りのプランジャ３２６の回転運動により、第１の位置から第２の位置に回転可能であってもよい。例えば、プランジャ係合ポスト５１８は、ピストン係合ポスト５１８上の歯付き部分５４４とのプランジャ３２６上の解放タブ３９０の相互作用により、長手方向軸５２０の周りで回転可能であってもよい。プランジャ係合ポスト５１８を第１の位置に付勢するために、図９に示される付勢部材４９６と同様の付勢部材（図示略）が設けられてもよい。このようにして、プランジャ係合ポスト５１８が第１の位置から第２の位置に向かって回転されると、付勢部材は位置エネルギーを構築し、これはその後、プランジャ係合ポスト５１８を第１の位置に向かって戻すのを支援するために使用される。いくつかの実施形態では、付勢部材は、一端がプランジャ係合ポスト５１８に接続され、他端がプランジャ解放スリーブ５５８に接続されたねじりばねであってもよい。
引き続き図１５を参照すると、プランジャ係合ポスト５１８のポスト部分５２１は、プランジャ３２６の少なくとも１つの可撓性保持部材３６８のキャッチ３７４を受容するように構成された係止溝５２７を有する。ポスト部分５２１の遠位端は、ポスト部分５２１の外表面とのキャッチ３７４の接触により、少なくとも１つの保持部材３６８を径方向外向きに偏向させる形状になっていてもよい。特定の実施形態では、ポスト部分５２１の遠位端は、少なくとも１つの保持部材３６８を径方向外向きにさらに偏向させるための傾斜部を含むことができる。このようにして、プランジャ３２６に対するピストン５００の遠位移動は、キャッチ３７４とポスト部分５２１の外表面との間の接触により、少なくとも１つの保持部材３６８を径方向外向きに偏向させる。複数の保持部材３６８を有する実施形態では、保持部材３６８の各々は、径方向外向きに偏向される。
図１４Ａを参照すると、プランジャ解放スリーブ５５８は、プランジャ係合スリーブ５１４およびプランジャ係合ポスト５１８の中空体構造内に少なくとも部分的に受容される。図１６を参照すると、プランジャ解放スリーブ５５８は、開口部５６２が貫通している円筒形側壁５６０を有する。開口部５６２は、プランジャ解放スリーブ５５８の長手方向軸５６４と実質的に平行な長手方向面５６３と、長手方向面５６３と隣接し、遠位端５６８から近位端５７０に向かう方向でプランジャ解放スリーブ５５８の長手方向軸５６４に対して傾斜している傾斜面５６６と、を有することができる。本明細書に記載されるように、長手方向面５６３は、ピストン５００の長手方向軸５２０に沿った長手方向へのプランジャ係合スリーブ５１４の移動中に、案内ピン５３９（図１４Ａ）を案内するように構成され、その一方で、傾斜面５６６は、ピストン５００からのプランジャ３２６の取り外し中など、ピストン５００に対するプランジャ３２６の回転運動中（またはその逆）に、案内ピン５３９を案内するように構成される。
図１７Ａ～図１７Ｂを参照すると、プランジャ係合スリーブ５１４がプランジャ係合機構５１２の残部とは別に示されている。プランジャ係合スリーブ５１４は中空体５２４を有し、その少なくとも一部は、プランジャ係合ポスト５１８の近位部分５１９に受容されるように構成される。プランジャ係合スリーブ５１４の遠位部分または端部５２６は、プランジャ係合ポスト５１８の開口部５２３（図１５）を通じて受容され、プランジャ３２６の内部空洞３４０（図１４Ａ－１４Ｂ）内に配置される形状になっている。少なくとも１つの保持部材３６８など、プランジャ３２６の少なくとも一部は、中央開口部５１６内、およびプランジャ係合ポスト５１８のポスト部分５２１とプランジャ係合スリーブ５１４の遠位部分または端部５２６との間の受容空間５１５に受容されるように構成される。中央開口部５１６の内表面５２８の一部は、開口部５１６の内径が中空体の遠位端５２６から近位部分または端部５３２に向かう方向に細くなるように、傾斜部５３０を有することができる。傾斜部５３０は、ピストン５００へのプランジャ３２６の接続中に、プランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８を径方向内向きに偏向させ、少なくとも１つの可撓性保持部材３６８のキャッチ３７４とプランジャ係合ポスト５１８の係止溝５２７との間に緊密な係合相互作用を作り出すように構成されてもよい。
引き続き図１７Ａ～図１７Ｂを参照すると、プランジャ係合スリーブ５１４の中空体５２４は、これを通じて案内ピン５３９を受容するように構成された貫通孔５３３を有する。プランジャ係合スリーブ５１４は、プランジャ３２６およびプランジャ係合ポスト５１８の回転によるプランジャ解放スリーブ５５８の傾斜面５６６との案内ピン５３９の係合によってその長手方向軸５３１の周りで回転するように構成されている。
本開示の非限定的な一実施形態によるプランジャ３２６およびピストン５００の構造を説明してきたが、ここで、ピストン５００に対するプランジャ３２６の係合および係合解除の方法が、図１４Ａ～図１４Ｃを参照して説明される。
図１４Ｂは、係合解除位置または状態にあり、およびプランジャ３２６との係止係合の前の、プランジャ係合機構５１２を有するピストン５００を示す。図１４Ｂでは、ピストン５００は、プランジャ３２６に向かって遠位方向に前進している。いくつかの実施形態では、ピストン５００は、コントローラ２００（図２）によって動作される駆動機構４０２を使用して遠位に前進させられてもよい。別の実施形態では、ピストンは、手動で遠位方向に移動することができる。
引き続き図１４Ｂを参照すると、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８上のキャッチ３７４は、ポスト部分５２１の外表面との接触によって径方向外向きに偏向される。接続片５２５の上面がプランジャ３２６の駆動ショルダ３２７と係合したときなど、キャッチ３７４が係止溝５２７内に配置された後、プランジャ３２６に対するピストン５００の遠位移動が停止され、少なくとも１つの保持部材３６８は、キャッチ３７４が係止溝５２７内に配置されるように、径方向内向きに弾性的に偏向されることが可能である。少なくとも１つの保持部材３６８が図１４Ｂに示される位置にある間、第１の遠位端３７０と第２の近位端３７２（図７参照）との間の材料の可撓性により、（注入器からのシリンジの取り外しなどによって）少なくとも１つの保持部材３６８はピストン５００の近位移動またはプランジャ３２６の遠位移動と共に径方向外向きに偏向され得るので、プランジャ３２６は、ピストン５００と係止係合していない。図１４Ｂに示されるようにプランジャ３２６がピストン５００と接触している状態で、プランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０は、プランジャ係合ポスト５１８上の歯付き部分５４４に位置合わせされる。
図１４Ａおよび図１４Ｃを参照すると、プランジャ係合スリーブ５１４は、係合解除位置または状態から係合位置または状態に移動する。プランジャ係合スリーブ５１４のこのような移動は、アクチュエータをエネルギー遮断すること、ならびに図９～図１３Ｊを参照して本明細書に記載される弾力的弾性部材４８４などの弾力的弾性部材がプランジャ係合スリーブ５１４を遠位方向で軸方向に強制すること、を許容することに起因し得る。別の実施形態では、プランジャ係合スリーブ５１４のこのような移動は、プランジャ係合スリーブ５１４を遠位方向で軸方向に強制するためのアクチュエータのエネルギー印加に起因し得る。例えば、アクチュエータは、アクチュエータを遠位方向に係合解除位置から係合位置に移動させるために、回転モータまたはリニアモータによって作動されてもよい。このようにしてアクチュエータにエネルギー印加することで、プランジャ係合スリーブ５１４は、遠位方向に移動させられ、弾力的弾性部材の弾性復元力を構築する。プランジャ係合スリーブ５１４の遠位方向への移動は、受容空間５１５ならびに１つ以上の可撓性保持部材３６８および係止溝５２７のキャッチ３７４からのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の取り外しを防止するために、プランジャ係合スリーブ５１４とプランジャ係合ポスト５１８との間の受容空間５１５を閉鎖する。プランジャ係合スリーブ５１４が係合位置または状態に移動すると、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８は、ピストン５００の近位軸方向移動がシリンジバレル内のプランジャ３２６の対応する近位軸方向移動をもたらすように、プランジャ係合スリーブ５１４とプランジャ係合ポスト５１８との間に捕捉される。次いで、ピストン５００および接続されたプランジャ３２６は、シリンジ３００のバレル３１８内で往復移動することができる。
注入器のシリンジポートからシリンジ３００を係止解除し、ピストン５００からプランジャ３２６を係合解除するために、シリンジ３００は、シリンジポートに対して、シリンジ長手方向軸の周りで時計回りまたは反時計回りに回転される。プランジャ３２６は、摩擦力によってシリンジバレル３１８内の回転が実質的にないので、シリンジ３００の回転はまた、プランジャ３２６を、長手方向ピストン軸５２０の周りでピストン５００に対して回転させる。プランジャ係合ポスト５１８上の歯付き部分５４４に対するプランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０の位置合わせにより、プランジャ３２６の回転はまた、プランジャ係合ポスト５１８をプランジャ解放スリーブ５５８に対して第１の位置から第２の位置に回転させる。プランジャ係合スリーブ５１４上の案内ピン５３９はプランジャ係合ポスト５１８の長手方向溝５３８内に受容されるので、プランジャ係合ポスト５１８の回転と共に、プランジャ係合スリーブ５１４もまた回転する。プランジャ係合スリーブ５１４の回転は、案内ピン５３９をプランジャ解放スリーブ５５８の傾斜面５６６に沿って案内させ（図１６参照）、図９～図１３Ｊを参照して本明細書で説明された弾力的弾性部材４８４の動作と同様に、プランジャ係合スリーブ５１４を近位方向に移動させて弾力的弾性部材を圧縮する。加えて、長手方向ピストン軸５２０の周りのプランジャ係合ポスト５１８の回転は、図９～図１３Ｊを参照して本明細書で説明された付勢部材４９６の動作と同様に、付勢部材の位置エネルギーを構築することができる。
プランジャ解放スリーブ５５８の傾斜面５６６に沿った案内ピン５３９の移動は、プランジャ係合スリーブ５１４を、係合位置または状態から図１４Ａに示される係合解除位置または状態に、近位方向で軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、プランジャ係合スリーブ５１４は、プランジャ係合スリーブ５１４を後退させるためにアクチュエータにエネルギー印加またはエネルギー遮断することによって、近位方向に移動することができる。プランジャ係合スリーブ５１４の近位方向への移動は、１つ以上の可撓性保持部材３６８および係止溝５２７のキャッチ３７４の取り外しを許容し、受容空間５１５からのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の取り外しを可能にするために、プランジャ係合スリーブ５１４とプランジャ係合ポスト５１８との間の受容空間５１５を開放する。
図１８Ａ～図１８Ｂを参照すると、本開示の別の実施形態によるピストン６００およびプランジャ係合機構６１２が示されている。図１８Ａ～図１８Ｂに示されるピストン６００およびプランジャ係合機構６１２のコンポーネントは、図９～図１３Ｊを参照して本明細書で説明されたピストン４００およびプランジャ係合機構４１２のコンポーネントと実質的に同様または同一である。したがって、図１８Ａ～図１８Ｂで使用される参照番号の先頭の数字が「４」から「６」に変更されていることを除き、図９～図１３Ｊの対応する参照番号の同一のコンポーネントを示すために、図１８Ａ～図１８Ｂの参照番号が使用される。例えば、図９～図１３Ｊに関連して記載されたピストンは参照番号「４００」で指定されているが、図１８Ａ～図１８Ｂのピストンは参照番号「６００」で識別される。図９～図１３Ｊに全体的に示されるピストン４００およびプランジャ係合機構４１２に関する前述の説明は、図１８Ａ～図１８Ｂに示されるピストン６００およびプランジャ係合機構６１２に適用可能であるため、これらの図に示されるコンポーネント間の相対的な違いのみが以下で説明される。
図１８Ａを参照すると、プランジャ係合機構６１２は、中央開口部６１６を有するプランジャ係合スリーブ６１４と、長手方向ピストン軸６２０の方向に沿ってプランジャ係合スリーブ６１４の中央開口部６１６内で往復移動可能なプランジャ係合ポスト６１８と、を有する。プランジャ係合ポスト６１８は、図９を参照して本明細書で説明されたアクチュエータ４２２などのアクチュエータによって往復駆動される。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、主に係合解除状態にあるように構成されたソレノイドであってもよく、ピストンへのプランジャ３２６の接続中にのみ係合状態にあってもよい。別の実施形態では、アクチュエータは、回転電動モータ、リニア電動モータ、またはリニアアクチュエータであってもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、注入器への電力損失の場合に手動で逆駆動されることが可能なリニアアクチュエータである。
プランジャ係合機構６１２は、係合位置または状態と係合解除位置または状態との間で動作可能である。係合位置または状態では、プランジャ係合ポスト６１８は、プランジャ係合スリーブ６１４とプランジャ係合ポスト６１８との間の受容空間６１５内にプランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８を捕捉するように、プランジャ係合スリーブ６１４内に配置されてもよい。逆に、係合解除位置または状態では、プランジャ係合ポスト６１８は、プランジャ係合スリーブ６１４とプランジャ係合ポスト６１８との間の受容空間６１５からのプランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８の取り外しを許容するように、プランジャ係合スリーブ６１４に対して近位に配置されてもよい。
引き続き図１８Ａを参照すると、プランジャ係合スリーブ６１４は中空体６２４を有し、中空体６２４の外表面の少なくとも一部は、ピストンヘッド６０６の少なくとも一部を画定する。プランジャ係合スリーブ６１４の遠位部分または端部６２６は、プランジャ３２６の内部空洞３４０に受容される形状になっており、その一方で、少なくとも１つの保持部材３６８などのプランジャ３２６の少なくとも一部は、中央開口部６１６内に受容されるように構成されている。中央開口部６１６は、プランジャ係合スリーブ６１４の中空体６２４を通って延在する。中央開口部６１６の内表面は、開口部６１６の内径が中空体６２４の遠位端から近位部分または端部に向かう方向に細くなるように、傾斜部６３０を有することができる。傾斜部６３０は、ピストンヘッド６０６がプランジャ３２６に対して遠位に移動する際に１つ以上の可撓性保持部材３６８のキャッチ３７４と接触することによって、プランジャ係合スリーブ６１４へのプランジャ３２６の接続中に、プランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８を径方向内向きに偏向させるように構成されてもよい。傾斜部６３０は、係止リブ６３４で終端してもよい。プランジャ係合スリーブ６１４の外表面６４２は、図９～図１３Ｊを参照して本明細書で説明された歯付き部分４４４と同様に、歯付き部分６４４を有することができる。歯付き部分６４４は、ピストン６００に対するプランジャ３２６の回転中に（図８Ｃに示される）、プランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０と相互作用するように構成されてもよい。
図１８Ｂを参照すると、プランジャ係合ポスト６１８がプランジャ係合機構６１２とは別に示されている。プランジャ係合ポスト６１８は、近位端６７４および遠位端６７６を有するシャフト６７２を有する。シャフト６７２の遠位端６７６は、ピストン６００からのプランジャ３２６の取り外しを防止するためにプランジャ係合ポスト６１８が係合位置にあるときに、プランジャ３２６上の少なくとも１つの保持部材３６８と接触するように構成されたテーパ状端面６７８を有する。シャフト６７２の近位端６７４は、係合位置または状態と係合解除位置または状態との間でプランジャ係合スリーブ６１４に対してプランジャ係合ポスト６１８を移動させるために、図９～図１３Ｊを参照して本明細書で説明されたアクチュエータ４２２と同様に、アクチュエータに接続するように構成されている。
引き続き図１８Ｂを参照すると、プランジャ係合ポスト６１８は、遠位端６７６でシャフト６７２の本体に窪んだ少なくとも１つの溝６６５をさらに含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの溝６６５は、プランジャ係合ポスト６１８が長手方向軸６６７の周りで回転されるとき、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８を受容するように構成されてもよい。少なくとも１つの溝６６５は、シャフト６７２の近位端６７４付近のレッジ６７９と遠位端６７６との間で直線的または曲線的に連続していてもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの溝６６５は、プランジャ係合ポスト６１８の長手方向軸６６７と平行な方向に延在してもよい。
引き続き図１８Ｂを参照すると、複数の溝６６５は、シャフト６７２の遠位端６７６の外周に沿って長手方向軸６６７から径方向に離間している。３つ以上の溝６６５が設けられている実施形態では、溝６６５は、互いに均等に離間され、シャフト６７２の外表面６６７によって互いに分離されている。いくつかの実施形態では、溝６６５の数および間隔は、プランジャ３２６上の保持部材３６８の数および間隔に対応し得る。図８Ｃに示されるような、等しい角度分離を有する６つの保持部材３６８を有する１つの例示的で非限定的な態様では、対応するプランジャ係合ポスト６１８は、両側に隣接する溝６６５から６０度離れた６つの溝６６５を有する。
図１８Ａを参照すると、シャフト６７２の近位端６７４は、プランジャ係合スリーブ６１４の中空体６２４内に摺動可能に実装された回転機構６７１に受容される。いくつかの実施形態では、回転機構６７１は、中空体６２４内に摺動可能に実装され、プランジャ係合スリーブ６１４に対して回転しないように固定された第１の部分６７３と、プランジャ係合ポスト６１８に固定され、第１の部分６７３およびプランジャ係合スリーブ６１４に対して回転可能な第２の部分６７５と、を有してもよい。いくつかの実施形態では、回転機構６７１は、長手方向軸６２０の周りで時計回りまたは反時計回り方向など、一方向に回転するように構成されてもよい。例えば、回転機構６７１は、一方向クラッチであってもよい。
本開示の非限定的な一実施形態によるプランジャ３２６およびピストン６００の構造を説明してきたが、ここで、ピストン６００に対するプランジャ３２６の係合および係合解除の方法が説明される。
図１８Ａは、そのプランジャ係合機構６１２がプランジャ３２６との係合位置または状態にあるピストン６００を示す。図１３Ａ～図１３Ｊを参照して本明細書で説明されたように、プランジャ３２６は、プランジャ係合スリーブ６１４とプランジャ係合ポスト６１８との間の受容空間６１５内へのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の挿入を許容するために、ピストン６００を遠位に移動させることによってピストン６００に接続されることが可能である。いくつかの実施形態では、ピストン６００は、コントローラ２００（図２）によって動作される駆動機構４０２を使用して遠位に前進させられてもよい。別の実施形態では、ピストン６００は、手動で遠位方向に移動することができる。
ピストン６００は、少なくとも１つの保持部材３６８がキャッチ３７４と傾斜部６３０との間の接触によって径方向内向きに偏向されるようにプランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８がプランジャ係合スリーブ６１４の中央開口部６１６内に柔軟に受容されるように、遠位方向で軸方向に前進する。複数の保持部材３６８を有する実施形態では、保持部材３６８の各々は、径方向内向きに偏向される。いくつかの実施形態では、プランジャ３２６の保持部材３６８と自動位置合わせするためのプランジャ係合ポスト６１８の正しい配向への回転を支援するために、テーパ状端面６７８の両側に案内面があってもよい。
遠位方向へのピストン６００の継続的な軸方向移動の間、キャッチ３７４は、ピストン係合スリーブ６１４の係止リブ６３４の上方で径方向内向きに偏向される。キャッチ３７４が係止リブ６３４に対して近位に配置された後、プランジャ３２６の駆動ショルダ３２７がピストン６００上の対応する駆動レッジ６３７と係合するときなど、プランジャ３２６に対するピストン６００の遠位移動が停止され、少なくとも１つの保持部材３６８は、キャッチ３７４が係止リブ６３４の近位に配置されるように、径方向外向きに弾性的に偏向されることが可能である。この構成では、プランジャ係合ポスト６１８は、図９～図１４Ｃを参照して本明細書で説明されたアクチュエータの作動などにより、依然として係合解除位置または状態にある。プランジャ３２６がピストン６００に接続された状態で、プランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０は、プランジャ係合スリーブ６１４の外表面６４２上の歯付き部分６４４に位置合わせされる。
係合解除状態または位置から係合状態または位置へのプランジャ係合ポスト６１８の遠位移動により、プランジャ係合スリーブ６１４とプランジャ係合ポスト６１８との間の受容空間６１５は、受容空間６１５からのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の取り外しを防止するために閉鎖される。プランジャ係合ポスト６１８が係合位置または状態に移動すると、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８のキャッチ３７４は、プランジャ係合スリーブ６１４と、係止リブ６３４の近位のプランジャ係合ポスト４１８の外表面６６７と、の間に捕捉される。次いで、ピストン６００および接続されたプランジャ３２６は、シリンジ３００のバレル３１８内で往復移動することができる。いくつかの実施形態では、ピストン６００は、コントローラ２００（図２）によって動作される駆動機構４０２を使用して、シリンジ３００から流体を送達するために遠位に、またはシリンジ３００を流体で充填するために近位に前進することができる。
注入器のシリンジポートからシリンジ３００を係止解除し、ピストン６００からプランジャ３２６を係合解除するために、シリンジ３００は、シリンジポートに対して、シリンジ長手方向軸の周りで時計回りまたは反時計回りに回転されてもよい。プランジャ係合スリーブ６１４上の歯付き部分６４４に対するプランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０の位置合わせにより、プランジャ３２６の回転はまた、プランジャ係合スリーブを回転させる。プランジャ係合ポスト６１８は回転機構６７１を介してプランジャ係合スリーブ６１４に接続されるので、プランジャ係合ポスト６１８は、プランジャ係合スリーブ６１４の回転と共に回転しない。このようにして、プランジャ３２６の保持部材３６８は、プランジャ係合ポスト６１８上の溝６６５内に摺動する。
プランジャ３２６の保持部材３６８がプランジャ係合ポスト６１８の溝６６５内に配置されると、プランジャ係合スリーブ６１４とプランジャ係合ポスト６１８との間の受容空間６１５は、係止リブ６３４の上方での少なくとも１つの保持部材３６８のキャッチ３７４の柔軟な遠位移動によって、受容空間６１５からのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の取り外しを許容するために開放される。ピストン６００からプランジャ３２６を取り外すために、シリンジ３００が遠位方向に引っ張られることが可能であるか、またはプランジャ３２６が近位方向に後退されることが可能である。互いから離れる方向へのプランジャ３２６に対するピストン６００のこのような相対移動中、キャッチ３７４は、ピストン６００からの１つ以上の保持部材３６８の取り外しを許容するために、ピストン係合スリーブ６１４の係止リブ６３４の上方で偏向される。
図１９～図２１Ｂを参照すると、本開示の別の実施形態によるピストン７００およびプランジャ係合機構７１２が示されている。図１９～図２１Ｂに示されるピストン７００およびプランジャ係合機構７１２のコンポーネントは、図９～図１３Ｊを参照して本明細書で説明されたピストン４００およびプランジャ係合機構４１２のコンポーネントと実質的に同様または同一である。したがって、図１９～図２１Ｂで使用される参照番号の先頭の数字が「４」から「７」に変更されていることを除き、図９～図１３Ｊの対応する参照番号の同一のコンポーネントを示すために、図１９～図２１Ｂの参照番号が使用される。図９～図１３Ｊに全体的に示されるピストン４００およびプランジャ係合機構４１２に関する前述の説明は、図１９～図２１Ｂに示されるピストン７００およびプランジャ係合機構７１２に適用可能であるため、これらの図に示されるコンポーネント間の相対的な違いのみが以下で説明される。
最初に図１９を参照すると、図１に示される注入器１０などの注入器のシリンジポート１６と組み合わせて、ピストン７００およびプランジャ係合機構７１２が示されている。ピストン７００は、図２に示される駆動機構４０２などを介して、シリンジポート１６内で長手方向ピストン軸７２０の方向に往復移動可能である。
図２０を参照すると、ピストン７００およびプランジャ係合機構７１２の分解図が示されている。ピストン７００は、本体７０４と、本体７０４の遠位端にあるピストンヘッド７０６と、を有する。ピストンヘッド７０６は、図７～図８Ｂに示されるプランジャ３２６などのシリンジのプランジャに取り外し可能に接続されるように構成されている。プランジャ係合機構７１２は、ピストンヘッド７０６に一体化されている。いくつかの実施形態では、ピストンヘッド７０６および／またはプランジャ係合機構７１２の少なくとも一部は、プランジャ３２６および／またはシリンジ３００の少なくとも一部を照明するためにピストン７００内の１つ以上のライトによって放射される光の通過を許容するように構成された透明または半透明の材料から作られてもよい。
引き続き図２０を参照すると、ピストン７００は、ピン７０７およびセンサ７０９などの検知部材７０５を有する。ピン７０７は、プランジャ３２６とピン７０７の遠位端７１５との間の接触などによってピン７０７の遠位端７１５が近位方向に強制されたときに、センサ７０９と接触するように構成された近位端７１３を有する。ピン７０７は、ピストン７００の長手方向軸７２０に沿って延在することができ、ピストンヘッド７０６の少なくとも一部を通って突出することができる。ピン７０７は、プランジャ３２６の表面などの表面との接触を検知するように動作し、検知された条件に基づいてピストン７００の移動を制御するために、コントローラ２００（図２）に１つ以上の信号を送信することができる。例えば、ピン７０７の遠位端７１５とプランジャ３２６との間の最初の接触は、センサ７０９と接触するように、ピン７０７を近位方向に移動させることができる。センサ７０９は、ピン７０７によるセンサ７０９の動作時に、センサ７０９がピストン７００の駆動機構の移動を制御するように、コントローラ２００に動作可能に接続されてもよい。例えば、駆動機構は、停止されるか、または第１の速度から第２のより遅い速度、ならびにピン７０７の遠位端７１５およびプランジャ３２６まで減速されてもよい。ピン７０７は、ばね７１１によってその遠位位置に付勢されてもよい。
引き続き図２０を参照すると、プランジャ係合機構７１２は、中央開口部７１６を有するプランジャ係合スリーブ７１４とプランジャ係合ポスト７１８とを有する。プランジャ係合ポスト７１８は、アクチュエータ７２２（図２１Ａ～図２１Ｂに示される）の作動により、プランジャ係合スリーブ７１４に対して長手方向ピストン軸７２０の方向に沿って並進可能である。いくつかの実施形態では、プランジャ係合ポスト７１８は、プランジャ係合スリーブ７１４とプランジャ係合ポスト７１８との間のプランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８の捕捉によってプランジャ３２６がピストン７００と係止係合される係合位置と、プランジャ３２６がピストン７００から取り外されることが可能な係合解除位置と、の間で軸方向に移動可能であってもよい。
引き続き図２０を参照すると、プランジャ係合ポスト７１８は、近位部分７２３から遠位に延在するポスト部分７２１を有する。プランジャ係合ポスト７１８は、案内ピン（図示略）を受容するように構成された径方向溝７３７をさらに有する。プランジャ係合ポスト７１８のポスト部分７２１は、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８のキャッチ３７４と相互作用するように構成された係止リップ７２９を有する。ポスト部分７２１は、ポスト部分７２１および／または係止リップ７２９の外表面とのキャッチ３７４の接触により、少なくとも１つの保持部材３６８を径方向外向きに偏向させる形状になっていてもよい。このようにして、プランジャ３２６に対するピストン７００の遠位移動は、キャッチ３７４とポスト部分７２１との間の接触により、少なくとも１つの保持部材３６８を径方向外向きに偏向させる。複数の保持部材３６８を有する実施形態では、保持部材３６８の各々は、径方向外向きに偏向される。
引き続き図２０を参照すると、プランジャ係合スリーブ７１４は中空体７２４を有し、中空体７２４の外表面の少なくとも一部は、ピストンヘッド７０６の少なくとも一部を画定する。プランジャ係合スリーブ７１４の遠位部分または端部７２６は、プランジャ３２６の内部空洞３４０（図２１Ａに示される）に受容される形状になっており、その一方で、少なくとも１つの保持部材３６８などのプランジャ３２６の少なくとも一部は、中央開口部７１６内に受容されるように構成されている。中央開口部７１６は、プランジャ係合スリーブ７１４の中空体７２４を通って延在する。
開口部７１６の遠位端にある中央開口部７１６の内表面７２８の一部は、プランジャ係合スリーブ７１４の遠位端からプランジャ係合スリーブ７１４の近位端への方向に直径が減少する段付き内径を有してもよい。例えば、開口部７１６は、第１の内径を有する第１の段部７１７と、第１の段部７１７の第１の直径よりも小さい第２の直径を有する第１の段部７１７の近位に配置された第２の段部７１９と、を有してもよい。プランジャ係合スリーブ７１４の遠位部分または端部７２６へのプランジャ３２６の接続中に、プランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８を径方向内向きに偏向させるために、第１および第２の段部７１７、７１９の間に傾斜部７３０が設けられてもよい。
本開示の非限定的な一実施形態によるプランジャ３２６（図６～図８Ｃを参照した本明細書の開示を参照）およびピストン７００の構造を説明してきたが、ここで、ピストン７００に対するプランジャ３２６の係合および係合解除の方法が、図２１Ａ～図２１Ｂを参照して説明される。シリンジ３００の一部が図２１Ａ～図２１Ｂに示されている。
図２１Ａは、係合解除位置または状態にあり、およびプランジャ３２６との係止係合の前の、プランジャ係合機構７１２を有するピストン７００を示す。いくつかの実施形態では、ピストン７００は、コントローラ２００（図２）によって動作される駆動機構４０２を使用して遠位に前進させられてもよい。別の実施形態では、ピストンは、手動で遠位方向に移動することができる。
ピストン７００が遠位に前進し得るとき、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８上のキャッチ３７４は、ポスト部分７２１上の係止リップ７２９との接触によって径方向外向きに偏向される。プランジャ係合ポスト７１８は、その係合解除位置にあり、保持部材３６８が第１の段部７１７によって画定された空間内に径方向外向きに偏向され得るように、プランジャ係合スリーブ７１４に対して遠位方向で軸方向に移動する。キャッチ３７４が係止リップ７２９に対して近位に配置された後、少なくとも１つの保持部材３６８は、例えば第１および第２の段部７１７、７１９の間の傾斜部７３０と組み合わせた保持部材３６８の弾性可撓性により、径方向内向きの方向に弾性的に偏向されることが可能である。少なくとも１つの保持部材３６８が図２１Ａに示される位置にある間、本明細書に記載されるように、（注入器からのシリンジの取り外しなどによって）少なくとも１つの保持部材３６８はピストン７００の近位移動またはプランジャ３２６の遠位移動と共に径方向外向きに柔軟に偏向され得るので、プランジャ３２６は、ピストン７００と係止係合していない。
図２１Ｂを参照すると、プランジャ係合ポスト７１８は、長手方向ピストン軸７２０に沿って近位方向に移動することによって、係合解除位置または状態から係合位置または状態に移動する。プランジャ係合ポスト７１８のこのような移動は、アクチュエータをエネルギー遮断すること、ならびに図９～図１３Ｊを参照して本明細書に記載される弾力的弾性部材４８４などの弾力的弾性部材がプランジャ係合ポスト７１８を近位方向で軸方向に強制することを許容することに起因するか、あるいはプランジャ係合ポスト７１８を近位方向に移動させるようにアクチュエータにエネルギー印加することによってもよい。プランジャ係合ポスト７１８の近位方向への移動は、少なくとも１つの保持部材３６８およびキャッチ３７４をプランジャ係合スリーブ７１４の第２の段部７１９によって画定された空間内に係止する。係止リップ７２９の増大した直径と組み合わせた第２の段部７１９のより小さい第２の直径のため、プランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８は、ピストン７００の往復軸方向移動がシリンジバレル３１８内のプランジャ３２６の対応する往復軸方向移動をもたらすように、プランジャ係合スリーブ７１４とプランジャ係合ポスト７１８との間の受容空間７１５内に捕捉される。プランジャ係合機構７１２からプランジャ３２６を係止解除するために、プランジャ係合ポスト７１８は、遠位方向へのプランジャ係合ポスト７１８の軸方向移動を介して係合解除位置に移動され、係止リップ７２９を遠位に移動させ、１つ以上の保持部材３６８のキャッチ３７４が第１の段部７１７の係止リップ７２９の周りを移動することを許容し、プランジャ係合スリーブ７１４とプランジャ係合ポスト７１８との間の受容空間７１５からのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の取り外しを可能にする。
図２２Ａ～図２２Ｅを参照すると、本開示の別の実施形態によるピストン８００およびプランジャ係合機構８１２が示されている。図２２Ａ～図２２Ｅに示されるピストン８００およびプランジャ係合機構８１２のコンポーネントは、図９～図１３Ｊを参照して本明細書で説明されたピストン４００およびプランジャ係合機構４１２のコンポーネントと実質的に同様または同一である。したがって、図２２Ａ～図２２Ｅで使用される参照番号の先頭の数字が「４」から「８」に変更されていることを除き、図９～図１３Ｊの対応する参照番号の同一のコンポーネントを示すために、図２２Ａ～図２２Ｅの参照番号が使用される。図９～図１３Ｊに全体的に示されるピストン４００およびプランジャ係合機構４１２に関する前述の説明は、図２２Ａ～図２２Ｅに示されるピストン８００およびプランジャ係合機構８１２に適用可能であるため、これらの図に示されるコンポーネント間の相対的な違いのみが以下で説明される。
図２２Ａを参照すると、ピストン８００は、本体８０４と、本体８０４の遠位端にあるピストンヘッド８０６と、を有する。ピストンヘッド８０６は、図８Ｃに示されるプランジャ３２６などのシリンジのプランジャに取り外し可能に接続されるように構成されている。プランジャ係合機構８１２は、ピストンヘッド８０６に一体化されている。いくつかの実施形態では、ピストンヘッド８０６および／またはプランジャ３２６の少なくとも一部は、プランジャ３２６および／またはシリンジ３００の少なくとも一部を照明するためにピストン８００内の１つ以上のライト８０３によって放射される光の通過を許容するように構成された透明または半透明の材料から作られてもよい。
ピストン８００は、検知スリーブ８０７およびセンサ８０９などの検知部材８０５を有する。検知スリーブ８０７は、プランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８と検知スリーブ８０７の遠位端８１５との間の接触などによって検知スリーブ８０７の遠位端８１５が近位方向に強制されたときに、センサ８０９と接触するように構成された近位端８１３を有する。検知スリーブ８０７は、ピストン８００の長手方向軸８２０に沿って延在してもよく、ピストンヘッド８０６内に窪んでいてもよい。検知スリーブ８０７は、プランジャ３２６の表面などの表面との接触を検知するように動作することができ、コントローラ２００は、検知された条件に基づいてピストン８００の移動を制御するためにシグナリングされ得る。いくつかの実施形態では、検知スリーブ８０７の遠位端８１５は、プランジャ３２６がピストン８００に接続されたときにプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８に接触するように構成されてもよい。検知スリーブ８０７の遠位端８１５とプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８との間の最初の接触は、検知スリーブ８０７がセンサ８０９を作動させるように、検知スリーブ８０７を近位方向に後退させることができる。センサ８０９は、検知スリーブ８０７によるセンサ８０９の作動時に、センサ８０９が駆動機構の移動を制御するためにコントローラ２００にシグナリングするように、コントローラ２００およびピストン８００の駆動機構に動作可能に接続されてもよい。例えば、駆動機構は、停止されるか、または第１の速度から第２のより遅い速度まで減速されてもよい。検知スリーブ８０７は、ばね８１７などの付勢部材によってその遠位位置に付勢されてもよい。
プランジャ係合機構８１２は、中央開口部８１６を有するプランジャ係合スリーブ８１４とプランジャ係合ポスト８１８とを有する。プランジャ係合ポスト８１８は、図９～図１３Ｊを参照して本明細書に記載されるアクチュエータ４２２などのアクチュエータの作動により、プランジャ係合スリーブ８１４に対して長手方向ピストン軸８２０の方向に沿って並進可能である。いくつかの実施形態では、プランジャ係合ポスト８１８は、プランジャ係合スリーブ８１４の係止リブ８３４およびプランジャ係合ポスト８１８の下のプランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８のキャッチ３７４を捕捉することによってプランジャ３２６がピストン８００と係止係合される係合位置と、プランジャ３２６がピストン８００から取り外されることが可能な係合解除位置と、の間で軸方向に移動可能であってもよい。
プランジャ係合スリーブ８１４は中空体８２４を有し、中空体８２４の外表面の少なくとも一部は、ピストンヘッド８０６の少なくとも一部を画定する。プランジャ係合スリーブ８１４の遠位部分または端部８２６は、プランジャ３２６の内部空洞３４０に受容される形状になっており、その一方で、少なくとも１つの保持部材３６８などのプランジャ３２６の少なくとも一部は、中央開口部８１６内に受容されるように構成されている。中央開口部８１６は、プランジャ係合スリーブ８１４の中空体８２４を通って延在する。
中央開口部８１６の内表面は、内表面８２８から径方向内向きに突出する係止リブ８３４を有する。係止リブ８３４は、プランジャ係合スリーブ８１４の遠位部分または端部へのプランジャ３２６の接続中に、プランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８を径方向内向きに偏向させるように構成されている。いくつかの実施形態では、係止リブ８３４は、プランジャ係合スリーブ８１４の中空体８２４の内表面８２８の周りに連続的または不連続的に延在し、本明細書に記載されるように、プランジャ３２６がプランジャ係合機構８１２と係止係合されているときにピストン８００からのプランジャ３２６の取り外しを防止するために、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８上の少なくとも１つのキャッチ３７４と係合する表面を画定する。
本開示の非限定的な一実施形態によるプランジャ３２６およびピストン８００の構造を説明してきたが、ここで、ピストン８００に対するプランジャ３２６の係合および係合解除の方法が、図２２Ａ～図２２Ｅを参照して説明される。
図２２Ａは、係合解除位置または状態にあり、およびプランジャ３２６との係止係合の前の、プランジャ係合機構８１２を有するピストン８００を示す。いくつかの実施形態では、ピストン８００は、コントローラ２００（図２）によって動作される駆動機構４０２を使用して遠位に前進させられてもよい。別の実施形態では、ピストンは、手動で遠位方向に移動することができる。
図２２Ａから図２２Ｂに移ると、ピストン８００がプランジャ３２６に向かって前進する際に、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８は、検知スリーブ８０７がセンサ８０９に向かって近位に移動するように、検知スリーブ８０７に接触する。プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８上のキャッチ３７４は、プランジャ係合スリーブ８１４上の係止リブ８３４との接触により、径方向内向きに偏向される。プランジャ係合ポスト８１８は、例えば近位方向に後退した、その係合解除位置にある。少なくとも１つの保持部材３６８が図２２Ｂに示される位置にある間、（注入器からのシリンジの取り外しなどによって）少なくとも１つの保持部材３６８はピストン８００の近位移動またはプランジャ３２６の遠位移動と共に径方向内向きに柔軟に偏向され得るので、プランジャ３２６は、ピストン８００と係止係合していない。
図２２Ｃを参照すると、検知スリーブ８０７がプランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８との接触によって近位に移動した場合、センサ８０９は検知スリーブ８０７の存在を検出し、プランジャ係合ポスト８１８を係合解除位置または状態から係合位置または状態に遠位方向で軸方向に移動させるようにアクチュエータ８２２を作動させる。プランジャ係合ポスト７１８のこのような移動は、アクチュエータ８２２をエネルギー遮断することに起因し得る。別の実施形態では、プランジャ係合ポスト８１８の移動は、ソレノイドなどのアクチュエータ８２２にエネルギー印加することに起因するか、またはアクチュエータを移動させるためのモータの動作によってもよい。
係合解除状態または位置から係合状態または位置へのプランジャ係合ポスト８１８の移動により、係止リブ８３４の近位のプランジャ係合スリーブ８１４とプランジャ係合ポスト８１８との間の受容空間８１５は、受容空間８１５からのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８のキャッチ３７４の取り外しを防止するために閉鎖される。プランジャ係合ポスト８１８が係合位置または状態に移動すると、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８のキャッチ３７４は、プランジャ係合スリーブ８１４の係止リブ８３４とプランジャ係合ポスト８１８との間に捕捉される。次いで、ピストン８００および接続されたプランジャ３２６は、シリンジのバレル３１８内で往復移動することができる。いくつかの実施形態では、ピストン８００は、コントローラ２００（図２）によって動作される駆動機構４０２を使用して、シリンジ３００から流体を送達するために遠位に、またはシリンジ３００を流体で充填するために近位に前進することができる。
図２２Ｄを参照すると、プランジャ係合機構８１２からプランジャ３２６を係止解除するために、プランジャ係合ポスト８１８は、例えばアクチュエータ（本明細書に記載される）または付勢部材からの蓄積された復元力によって、遠位方向への軸方向移動を介して係合解除位置に移動され、プランジャ係合スリーブ８１４とプランジャ係合ポスト７１８との間の受容空間８１５からのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の取り外しを許容する。ピストン８００からのプランジャ３２６の取り外しは、ばね８１７によって提供される復元力によって検知スリーブ８０７が遠位方向に移動することを許容する（図２２Ｅ）。
図２３Ａ～図２３Ｇを参照すると、本開示の別の実施形態によるピストン９００およびプランジャ係合機構９１２が示されている。図２３Ａ～図２３Ｇに示されるピストン９００およびプランジャ係合機構９１２の特定のコンポーネントは、図９～図１３Ｊを参照して本明細書で説明されたピストン４００およびプランジャ係合機構４１２のコンポーネントと実質的に同様または同一である。図９～図１３Ｊに全体的に示されるピストン４００およびプランジャ係合機構４１２に関する前述の説明の特定の特徴は、図２３Ａ～図２３Ｇに示されるピストン９００およびプランジャ係合機構９１２に適用可能であるため、これらの図に示されるコンポーネント間の相対的な違いのみが以下で説明される。
図２３Ａを参照すると、プランジャ３２６は、プランジャ長手方向軸３３４に対して径方向外向きに突出するキャッチ３７４を有する少なくとも１つの保持部材３６８を有する。キャッチ３７４は、ピストン係合機構９１２の少なくとも一部の中に受容される形状になっている。いくつかの実施形態では、キャッチ３７４は、プランジャ長手方向軸３３４に対して鋭角または鈍角で傾斜した、丸みまたは傾斜キャッチ面３７５を有する。傾斜キャッチ面３７５は、本明細書に記載されるように、ピストン９００とのプランジャ３２６の係合中に、プランジャ係合機構９１２の少なくとも一部と接触するように構成されている。少なくとも１つの保持部材３６８もまた、少なくとも１つの丸みまたは１つの傾斜解放面３６９を有することができる。傾斜解放面３６９は、傾斜キャッチ面３７５の反対側など、キャッチ３７４の少なくとも一部に設けられてもよい。丸みまたは傾斜解放面３６９は、丸みまたは傾斜キャッチ面３７５の円弧または角度と反対の方向に、プランジャ長手方向軸３３４に対して鋭角または鈍角で傾斜している。丸みまたは傾斜解放面３６９は、本明細書に記載されるように、ピストン９００からのプランジャ３２６の係合解除中に、プランジャ係合機構９１２の少なくとも一部と相互作用するように構成されている。様々な実施形態では、追加の支持なしでの丸みまたは傾斜解放面３６９ｂ間の摩擦または係止相互作用は、プランジャ３２６をピストン９００のプランジャ係合機構９１２と係止可能に係合するには不十分である。
ピストン９００は、流体注入器１０、１００（図１および図３）のハウジングから伸長および後退可能である。ピストン９００は、ステム９０１と、ステム９０１の遠位端に形成されたピストンヘッド９２０と、を含む。特定の実施形態では、ピストンヘッド９２０は、ステム９０１の径方向縁部を超えて径方向外向きに延在してもよい。ピストンヘッド９２０は、プランジャ３２６がピストン９００と接続されたときに少なくとも１つの保持部材３６８などのプランジャ３２６の少なくとも一部を受容するように構成されたピストン空洞９４０を有する、実質的に円筒形の構造であってもよい。ピストン空洞９４０は、ピストン空洞９４０の内表面から径方向内向きに突出する少なくとも１つの係止リップ９５０を有することができる。少なくとも１つの係止リップ９５０は、キャッチ３７４などの保持部材３６８の少なくとも一部と係合するように構成されている。少なくとも１つの係止リップ９５０は、ピストン空洞９４０の周りの周方向に連続的であっても不連続的であってもよい。
いくつかの例では、少なくとも１つの係止リップ９５０は、丸みまたは傾斜遠位面９６０および丸みまたは傾斜近位面９７０を有する。丸みまたは傾斜遠位面９６０は、プランジャ３２６の丸みまたは傾斜キャッチ面３７５と同じ方向に円弧状になっているかまたは傾斜している。このようにして、遠位面９６０は、プランジャ３２６がピストン空洞９４０に挿入されることを可能にするように１つ以上の保持部材３６８をプランジャ長手方向軸３３４に向かって径方向内向き方向に柔軟かつ弾性的に偏向させるために、ピストン９００とプランジャ３２６との間の接続プロセス中に、キャッチ面３７５と係合する。丸みまたは傾斜近位面９７０は、丸み傾斜遠位面９６０と反対の方向に円弧状になっているかまたは傾斜している。丸みまたは傾斜近位面９７０は、プランジャ３２６の丸みまたは傾斜解放面３６９と同じ方向に円弧状になっているかまたは傾斜している。このようにして、近位面９７０は、ピストン９００からプランジャ３２６を切り離すためにピストン９００および／またはプランジャ３２６が軸方向に移動されるときに、解放面３６９と係合する。プランジャ３２６上の解放面３６９とピストン９００の近位面９７０との間の係合は、プランジャ３２６がピストン空洞９４０から引き出されることを可能にするために、１つ以上の保持部材３６８を長手方向軸３３４に向かって径方向内向き方向に偏向させる。
図２３Ａ～図２３Ｇを参照すると、ピストン９００は、ピストン９００に対してプランジャ３２６を係止するように構成された係止部材９８０を有する。係止部材９８０は、第１の位置（図２３Ｄ）と第２の位置（図２３Ｅ）との間で軸方向に移動可能であってもよい。いくつかの例では、係止部材９８０は、ピストン空洞９４０内に少なくとも部分的に延在するように移動可能である。第２の位置で伸長されると、係止部材９８０は、少なくとも１つの保持部材３６８の径方向内向き方向の偏向を防止するために、プランジャ３２６の空洞３４０に挿入される。例えば、第２の係合位置において、係止部材９８０は、キャッチ３７４が少なくとも１つの係止リップ９５０を超えて移動することができないように、ピストン９００の近位面９７０に対してプランジャ３２６の解放面３６９を保持することによって、少なくとも１つの係止リップ９５０に対してキャッチ３７４を係止する。いくつかの実施形態では、プランジャ３２６の表面などの表面との接触を検知するためにセンサに接続されたスプリングピンなどの検知部材（図示略）が設けられ、検知された条件に基づいてピストン９００の移動を制御してもよい。
非限定的な一実施形態によるプランジャ３２６およびピストン９００の構造を説明してきたが、ここで、図２３Ａ～図２３Ｇを参照して、ピストン９００に対するプランジャ３２６の係合および係合解除が説明される。図２３Ａに示されるシリンジ１２は、明確にするために、図２３Ｂ～図２３Ｇの残部から省略されている。
プランジャ３２６をピストン９００と係合させるために、シリンジ１２が、流体注入器１０（図１）または圧力ジャケット１５（図３）のシリンジポート１６に最初に接続される。シリンジ１２がシリンジポート１６に挿入されると、シリンジポート１６からのシリンジ１２の分離を防止するためにシリンジポート１６内または圧力ジャケット内にシリンジ１２を保持するために、様々な係止機構（図示略）が使用され得る。最初に、プランジャ３２６は、シリンジバレル１８の近位端２０に配置されてもよい。次いで、ピストン９００は、プランジャ３２６とのピストンヘッド９２０の係合のために、プランジャ３２６に向かって遠位に前進することができる。
図２３Ａ～図２３Ｂを参照すると、ピストン９００は、ピストンヘッド９２０の傾斜遠位面９６０がプランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８と接触するように、遠位方向（図２３Ａ～図２３Ｂの矢印Ａ）で軸方向に前進する。最初に、傾斜遠位面９６０は、少なくとも１つの保持部材３６８のキャッチ面３７５などのキャッチ３７４と接触する。キャッチ３７４は少なくとも１つの保持部材３６８に対して径方向外向きに突出しているので、キャッチ３７４は、傾斜遠位面９６０の近位のピストン空洞９４０の内表面よりもプランジャ長手方向軸３３４から大きな径方向距離に配置される。このようにして、ピストン９００の継続的な遠位移動は、プランジャ３２６のキャッチ面３７５とピストン９００の遠位面９６０との接触により、少なくとも１つの保持部材３６８を径方向内向きに柔軟かつ弾性的に偏向させる（図２３Ｂ）。複数の保持部材３６８を有する例では、保持部材３６８の各々は、プランジャ長手方向軸３３４に対して径方向内向きに偏向される。
図２３Ｃを参照すると、遠位方向へのピストン９００の継続的な軸方向移動の間、キャッチ３７４は、ピストンヘッド９２０の少なくとも１つのリップ９５０を超えて軸方向に前進する。可撓性の少なくとも１つの保持部材３６８の径方向偏向中に生じる復元力により、キャッチ３７４は、少なくとも１つの係止リップ９５０（図２３Ａ）の近位に配置された凹部９９０内に、径方向外向きにスナップ留めされる。したがって、プランジャ３２６は、ピストン空洞９４０内に解放可能に保持される。プランジャ３２６をピストン９００に係止し、ピストン９００からのプランジャ３２６の取り外しを防止するために、係止部材９８０は、係止部材９８０を径方向（矢印Ｂ）に移動させることによって、第１の位置（図２３Ｄ）から第２の位置（図２３Ｅ）まで伸長される。第２の位置では、係止部材９８０は、保持部材３６８がピストン空洞９４０の内表面と係止部材９８０の外表面との間に係止され、係合解除するために内向きに柔軟に偏向することができないように、配置される。係止部材９８０は、保持部材３６８が径方向内向き方向に移動するのを防止し、これにより、プランジャ３２６がピストン９００から切り離されるのを防止する。このようにして、ピストン９００は、近位方向または遠位方向に移動することができ、その結果、プランジャ３２６の対応する移動をもたらす。係止部材９８０は、ソレノイドアクチュエータ、回転モータ、リニアモータなどの電気機械式アクチュエータによって、係合解除位置と係合位置との間で移動することができる。図２３Ａ～図２３Ｂに示されるように、係止部材９８０は、ねじ溝の付いたねじ駆動部の噛み合った表面を回転させるために回転モータを使用して往復移動することができる。
シリンジ１２をシリンジポート１６から係止解除し、プランジャ３２６をピストン９００から係合解除するために、係止部材９８０は、図２３Ｆの矢印Ｃの方向で軸方向に移動することによって、第２の位置から第１の位置に移動する。係止部材９８０が第１の位置にある状態で、プランジャ３２６は、シリンジ１２を介して遠位方向（図２３Ｇの矢印Ｄ）にプランジャ３２６を移動させること、および／または近位方向にピストン９００を移動させることによって、ピストン９００から切り離されることが可能である。ピストン９００とプランジャ３２６との間のこのような相対移動は、保持部材３６８の傾斜解放面３６９をピストン９００の傾斜近位面９７０と係合させる。ピストン９００から離れるプランジャ３２６の継続的な移動は、リップ９５０を取り除くために、保持部材３６８を径方向内向きに偏向させる。リップ９５０を取り除いた後、保持部材３６８は径方向外向きに跳ね返り、これにより、プランジャ３２６はピストン９００から完全に係合解除される。
図２４Ａ～図２４Ｃを参照すると、本開示の別の実施形態によるピストン１０００およびプランジャ係合機構１０１２が示されている。図２４Ａ～図２４Ｃに示されるピストン１０００およびプランジャ係合機構１０１２のコンポーネントは、図９～図１３Ｊを参照して本明細書で説明されたピストン４００およびプランジャ係合機構４１２のコンポーネントと実質的に同様または同一である。したがって、図２４Ａ～図２４Ｃで使用される参照番号の先頭の数字が「４」から「１０」に変更されていることを除き、図９～図１３Ｊの対応する参照番号の同一のコンポーネントを示すために、図２４Ａ～図２４Ｃの参照番号が使用される。図９～図１３Ｊに全体的に示されるピストン４００およびプランジャ係合機構４１２に関する前述の説明は、図２４Ａ～図２４Ｃに示されるピストン１０００およびプランジャ係合機構１０１２に適用可能であるため、これらの図に示されるコンポーネント間の相対的な違いのみが以下で説明される。
図２４Ｂを参照すると、プランジャ係合機構１０１２は、中央開口部１０１６を有するプランジャ係合スリーブ１０１４と、長手方向ピストン軸１０２０の方向に沿ってプランジャ係合スリーブ１０１４の中央開口部１０１６内で往復移動可能なプランジャ係合ポスト１０１８と、を有する。プランジャ係合ポスト１０１８は、図９、または本明細書に記載されるプランジャ係合機構の別の実施形態を参照して本明細書で説明されたアクチュエータ４２２などのアクチュエータによって往復駆動される。プランジャ係合機構１０１２は、係合位置または状態と係合解除位置または状態との間で動作可能である。係合位置または状態では、プランジャ係合ポスト１０１８は、プランジャ係合スリーブ１０１４とプランジャ係合ポスト１０１８（図２４Ｃに示される）との間の受容空間１０１５内にプランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８を捕捉するように、プランジャ係合スリーブ１０１４内に配置されてもよい。逆に、係合解除位置または状態では、プランジャ係合ポスト１０１８は、プランジャ係合スリーブ１０１４とプランジャ係合ポスト１０１８との間の受容空間１０１５からのプランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８の取り外しを許容するように、プランジャ係合スリーブ１０１４に対して配置されてもよい。
図２４Ｂを参照すると、プランジャ係合スリーブ１０１４は中空体１０２４を有し、中空体１０２４の外表面の少なくとも一部は、ピストンヘッド１００６の少なくとも一部を画定する。プランジャ係合スリーブ１０１４の遠位部分または端部１０２６は、プランジャ３２６の内部空洞３４０に受容される形状になっており、その一方で、少なくとも１つの保持部材３６８などのプランジャ３２６の少なくとも一部は、中央開口部１０１６内に受容されるように構成されている。中央開口部１０１６は、プランジャ係合スリーブ１０１４の中空体１０２４を通って延在する。プランジャ係合スリーブ１０１４の外表面１０４２は、歯付き部分１０４４を有することができる。歯付き部分１０４４は、ピストン１０００に対するプランジャ３２６の回転中に、プランジャ３２６上の対応する歯付き部分３２９と相互作用するように構成されてもよい。
プランジャ係合スリーブ１０１４は、中央開口部１０１６の内表面に窪んだ少なくとも１つの係止溝１０６５をさらに含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの溝１０６５は、プランジャ３２６がプランジャ係合スリーブ１０１４に接続されたときにプランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８のキャッチ３７４を受容するように構成されてもよい。
プランジャ係合ポスト１０１８は、近位端１０７４および遠位端１０７６を有するシャフト１０７２を有する。シャフト１０７２の遠位端１０７６は、ピストン１０００がプランジャ３２６と接触する際に少なくとも１つの保持部材３６８を径方向内向き方向に柔軟に偏向させるために、プランジャ３２６上の少なくとも１つの保持部材３６８と接触するように構成されたテーパ状端面１０７８を有する。係合位置に移動すると、プランジャ係合ポスト１０１８は、例えば、プランジャ係合スリーブ１０１４の係止溝１０６５の下でプランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８のキャッチ３７４を係止することによって、ピストン１０００（図２４Ｃに示される）からのプランジャ３２６の取り外しを防止する。シャフト１０７２の近位端１０７４は、係合位置または状態と係合解除位置または状態との間でプランジャ係合スリーブ１０１４に対してプランジャ係合ポスト１０１８を移動させるために、図９～図１３Ｊを参照して本明細書で説明されたアクチュエータ４２２と同様に、アクチュエータに接続するように構成されている。
図２４Ｃを参照すると、シャフト１０７２の近位端１０７４は、プランジャ係合スリーブ１０１４の中空体１０２４内に摺動可能に実装された回転機構１０７１に受容される。いくつかの実施形態では、回転機構１０７１は、本明細書の様々な実施形態にしたがって記載されるように、長手方向ピストン軸１０２０の周りで時計回りまたは反時計回り方向など、一方向に回転するように構成されてもよい。例えば、回転機構１０７１は、一方向クラッチであってもよい。
本開示の非限定的な一実施形態によるプランジャ３２６およびピストン１０００の構造を説明してきたが、ここで、ピストン１０００に対するプランジャ３２６の係合および係合解除の方法が説明される。
図２４Ｃは、そのプランジャ係合機構１０１２がプランジャ３２６との係合位置または状態にあるピストン１０００を示す。図１３Ａ～図１３Ｊを参照して本明細書で説明されたように、プランジャ３２６は、キャッチ３７４が係止溝１０６５内にあるように、プランジャ係合スリーブ１０１４とプランジャ係合ポスト１０１８との間の受容空間１０１５内へのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の挿入を許容するために、ピストン１０００を遠位に移動させることによってピストン１０００に接続されることが可能である。いくつかの実施形態では、ピストン１０００は、コントローラ２００（図２）によって動作される駆動機構４０２を使用して遠位に前進させられてもよい。別の実施形態では、ピストン１０００は、手動で遠位方向に移動することができる。
ピストン１０００は、少なくとも１つの保持部材３６８がキャッチ３７４とプランジャ係合スリーブ１０１４の内表面との間の接触によって径方向内向きに偏向されるようにプランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８がプランジャ係合スリーブ１０１４の中央開口部１０１６内に受容されるように、遠位方向で軸方向に前進する。複数の保持部材３６８を有する実施形態では、保持部材３６８の各々は、径方向内向きに偏向される。
遠位方向へのピストン１０００の継続的な軸方向移動の間、キャッチ３７４は、ピストン係合スリーブ１０１４の係止溝１０６５内に径方向外向きに偏向される。キャッチ３７４が係止溝１０６５内に配置された後、プランジャ３２６の歯付き部分３２９とプランジャ係合スリーブ１０１４の外表面１０４２の歯付き部分１０４４との間の係合などにより、プランジャ３２６に対するピストン１０００の遠位移動が停止される。プランジャ係合ポスト１０１８は係合解除位置または状態にあり、プランジャ３２６はピストン１０００に接続され、プランジャ３２６上の歯付き部分３２９は、プランジャ係合スリーブ１０１４の外表面１０４２上の歯付き部分１０４４に位置合わせされる。
係合解除状態または位置から係合状態または位置へのプランジャ係合ポスト１０１８の移動により、プランジャ係合スリーブ１０１４とプランジャ係合ポスト１０１８との間の受容空間１０１５は、受容空間１０１５および係止溝１０６５からのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の取り外しを防止するために閉鎖される。プランジャ係合ポスト１０１８が係合位置または状態に移動すると、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８は、プランジャ係合スリーブ１０１４とプランジャ係合ポスト４１８の外表面との間に捕捉される。次いで、ピストン１０００および接続されたプランジャ３２６は、シリンジ３００のバレル３１８内で往復移動することができる。いくつかの実施形態では、ピストン１０００は、コントローラ２００（図２）によって動作される駆動機構４０２を使用して、シリンジ３００から流体を送達するために遠位に、またはシリンジ３００を流体で充填するために近位に前進することができる。
注入器のシリンジポートからシリンジ３００を係止解除し、ピストン１０００からプランジャ３２６を係合解除するために、シリンジ３００は、シリンジポートに対して、シリンジ長手方向軸の周りで時計回りまたは反時計回りに回転される。プランジャ係合スリーブ１０１４上の歯付き部分１０４４に対するプランジャ３２６上の歯付き部分３２９の位置合わせにより、プランジャ３２６の回転はまた、プランジャ係合スリーブ１０１４を回転させる。プランジャ係合ポスト１０１８は回転機構１０７１を介してプランジャ係合スリーブ１０１４に接続されるので、プランジャ係合ポスト１０１８は、プランジャ係合スリーブ１０１４の回転と共に回転しない。いくつかの実施形態では、プランジャ係合ポスト１０１８は、図９～図１３Ｊを参照して本明細書に記載されるアクチュエータ４２４などのアクチュエータを介して、係合位置と係合解除位置との間で移動可能であってもよい。
図２５Ａおよび図２５Ｂは、別の実施形態によるピストン－プランジャ係合システムの実施形態を示す。図２５Ａは、プランジャが、プランジャベースの内表面から近位に延在する径方向内向き対面係合フランジまたはキャッチ２７７４を備える、係合解除位置にあるシステムを示す。ピストンは、プランジャベースの対応する係合フランジまたはキャッチ２７７４と係合するように構成された少なくとも１つの保持キャッチ２７５５を有する少なくとも１つの可撓性保持部材２７５０を含む。係合解除位置では、可動係止部材２７９８は、遠位の第１の位置において、係止部材２７９８がピストン２７００の少なくとも１つの可撓性保持部材２７５０と係合しないように構成されている。図２５Ｂに示されるように、ピストン－プランジャ係合システムは係合位置にあり、可動係止部材２７９８は、例えばモータ、ソレノイド、またはカムシステムによって、近位方向に移動される。係止部材２７９８が近位に移動すると、近位面２７９９、例えば図２５Ａおよび図２５Ｂに示される傾斜面は、保持部材２７５０を径方向外向き方向に屈曲させる少なくとも１つの可撓性保持部材２７５０と接触および係合する。保持部材２７５０が径方向外向きに移動すると、少なくとも１つの保持キャッチ２７５５は、少なくとも１つの径方向内向き対面係合フランジまたはキャッチ２７７４と係合し、プランジャベースをピストンに係止する。一般に、少なくとも１つの径方向内向き対面係合フランジまたはキャッチ２７７４は、例えば、係合フランジまたはキャッチ２７７４が径方向外向きに屈曲して少なくとも１つの可撓性保持部材２７５０の少なくとも１つの保持キャッチ２７５５から取り外されるのを防止するプランジャ係合スリーブ２７１４の構造的強度または外表面により、実質的に非可撓性である。係止部材２７９８を遠位方向に移動させることで、少なくとも１つの可撓性保持部材２７５０に印加される力を解放して保持部材２７５０が非屈曲の係合解除位置に戻ることを可能にし、少なくとも１つの保持キャッチ２７５５は、少なくとも１つの径方向内向き対面係合フランジまたはキャッチ２７７４と接触または係合せず、プランジャがピストンから取り外されることを可能にする。
いくつかの実施形態では、弾力的弾性部材２７８４は、係合解除位置または係合位置に向かって係止部材２７９８を付勢するように構成されてもよい。例えば、弾力的弾性部材２７８４は、係合解除位置に向かって遠位方向に係止部材２７９８を付勢するように構成された圧縮ばねであってもよい。このようにして、係止部材２７９８は、電力損失の場合にプランジャが係止部材２７９８から切り離されることが可能なように、通常係合解除状態にある。別の実施形態では、弾力的弾性部材２７８４は、係合位置に向かって近位方向に係止部材２７９８を付勢するように構成された引張ばねであってもよい。このような実施形態では、係止部材２７９８は通常係合位置にあり、係止部材２７９８からのプランジャの取り外しを許容するために図９を参照して本明細書で説明されたアクチュエータ４２２などを使用して、係合解除位置に移動されなければならない。
図２６を参照すると、本開示の別の実施形態によるプランジャ係合機構１１１２を有するピストン１１００が示されている。いくつかの実施形態では、ピストン１１００は、図１および図３に示される注入器１０、１００と共に使用するように構成されてもよい。別の実施形態では、ピストン１１００は、造影撮影処置における造影剤および生理食塩水の注入などの医療用途向けに構成された任意の流体注入器と共に使用するように構成されてもよい。ピストン１１００は、駆動機構を介して注入器のハウジング内で往復移動するように構成されている。駆動機構は、例えば、電動モータ４０２（図２）、液圧システム、空気圧システム、またはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。コントローラ２００（図２）は、駆動機構の動作を制御するように、ひいてはピストン１１００の往復移動を制御するように構成されてもよい。
ピストン１１００は、本体１１０４と、本体１１０４の遠位端にあるピストンヘッド１１０６と、を有する。ピストンヘッド１１０６は、シリンジ３００のプランジャ３２６に取り外し可能に接続されるように構成されている。ピストンヘッド１１０６は、プランジャ３２６の内部空洞３４０の少なくとも一部の内側に受容されるように構成された部分的に円錐形の遠位端を有する実質的に円筒形の構造を有する。いくつかの実施形態では、ピストンヘッド１１０６および／またはプランジャ３２６の少なくとも一部は、プランジャ３２６および／またはシリンジ３００の少なくとも一部を照明するためにピストン１１００内の１つ以上のライトによって放射される光の通過を許容するように構成された透明または半透明の材料から作られてもよい。
ピストンヘッド１１０６は、シリンジ３００のバレル内のプランジャ３２６の往復駆動、ならびに注入処置の最後にピストンヘッド１１０６および流体注入器からのシリンジ３００およびプランジャ３２６の迅速な取り外しを容易にするために、プランジャ３２６と解放可能に係合するように構成された、プランジャ係合機構１１１２を有する。プランジャ係合機構１１１２は、中央開口部１１１６を有するプランジャ係合スリーブ１１１４と、長手方向ピストン軸１１２０の方向に沿ってプランジャ係合スリーブ１１１４の中央開口部１１１６内で往復移動可能なプランジャ係合ポスト１１１８と、を有する。プランジャ係合ポスト１１１８は、流体注入器のアクチュエータ１１２２によって往復駆動される。プランジャ係合機構１１１２は、係合位置または状態と係合解除位置または状態との間で動作可能である。係合位置または状態では、プランジャ係合ポスト１１１８は、プランジャ係合スリーブ１１１４とプランジャ係合ポスト１１１８との間の受容空間１１１５内にプランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８を捕捉するように、プランジャ係合スリーブ１１１４内に配置されてもよい。逆に、係合解除位置または状態では、プランジャ係合ポスト１１１８は、プランジャ係合スリーブ１１１４とプランジャ係合ポスト１１１８との間の受容空間１１１５からのプランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８の取り外しを許容するように、プランジャ係合スリーブ１１１４に対して配置されてもよい。
アクチュエータ１１２２は、プランジャ係合スリーブ１１１４およびプランジャ係合ポスト１１１８の一方を係合位置に移動させるための係合状態と、プランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストの一方を係合解除位置に移動させるための係合解除状態と、を有するように構成され得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータ１１２２は、アクチュエータ１１２２への電力損失中などに、自動的に係合解除状態に移動されてもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータ１１２２は、ピストン１１００の近位移動中にのみ係合状態になり得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータ１１２２は、主に係合解除状態にあるように構成されたソレノイドであってもよく、ピストン１１００へのプランジャ３２６の接続中にのみ係合状態にあってもよい。別の実施形態では、アクチュエータ１１２２は、回転電動モータ、リニア電動モータ、またはリニアアクチュエータであってもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータ１１２２は、注入器への電力損失の場合に手動で逆駆動されることが可能なリニアアクチュエータである。様々な実施形態では、ピストン１１００からのプランジャ３２６の取り外しのためにプランジャ係合スリーブ１１１８およびプランジャ係合ポスト１１１８の一方を係合解除状態に移動させることは、本明細書で説明されたように、ピストン１１００に対するプランジャ３２６の回転によって達成されてもよい。
図２７Ａを参照して、一実施形態によるプランジャ係合スリーブ１１１４が説明される。プランジャ係合スリーブ１１１４は中空体１１２４を有し、中空体１１２４の外表面の少なくとも一部は、ピストンヘッド１１０６（図２６）の少なくとも一部を画定する。いくつかの実施形態では、中空体１１２４の遠位部分または端部１１２６は、プランジャ３２６の円錐形状部分の内部空洞３４０の形状に対応するように構成された円錐形状を有してもよい。少なくとも１つの保持部材３６８などのプランジャ３２６の少なくとも一部は、中央開口部１１１６に受容されるように構成されている。中央開口部１１１６は、プランジャ係合スリーブ１１１４の中空体１１２４を通って延在する。中空体１１２４の近位端または部分１１３２は、プランジャ解放スリーブ１１５８（図２８に示される）に受容されるように構成されてもよい。
中空体１１２４の外表面１１４２の少なくとも一部は、本明細書で説明されたように、プランジャ係合機構１１１２からのプランジャ３２６の取り付けおよび取り外し中にプランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０と相互作用するように構成された、歯付き部分１１４４を有する。歯付き部分１１４４は、外表面１１４２から突出している１つ以上のプランジャ解放歯１１４５を有する。１つ以上のプランジャ解放歯１１４５は、中空体１１２４の外表面１１４２から径方向外向きに突出してもよい。１つ以上のプランジャ解放歯１１４５は、隣接するプランジャ解放歯１１４５間に溝が形成されるように、中空体１１２４の外表面１１４２の部分によって互いに分離されている。３つ以上のプランジャ解放歯１１４５が設けられた実施形態では、プランジャ解放歯１１４５は、互いに均等に離間していてもよい。いくつかの実施形態では、プランジャ解放歯１１４５は、不均一な角度広がりおよび／または不均一な角度間隔を有してもよい。プランジャ解放歯１１４５の径方向間隔は、プランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０間の間隔に対応するように選択されてもよい。プランジャ解放歯１１４５の各々の遠位端１１４７は、プランジャ係合スリーブ１１１４へのプランジャ３２６の接続中にプランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０を自己配向案内するように構成された尖端１１４９を有することができる。本明細書に記載されるように、１つ以上のプランジャ解放歯１１４５は、シリンジ３００の回転などによる、その長手方向軸３３４の周りのプランジャ３２６の回転時に、ピストンからのプランジャ３２６の解放を引き起こすために、プランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０と相互作用するように構成されている。
図２７Ｂを参照すると、開口部１１１６の遠位端にある中央開口部１１１６の内表面１１２８の一部は、開口部１１１６の内径が、中空体１１２４の遠位端１１２６から近位部分または端部１１３２に向かう方向に細くなるように、傾斜部１１３０を有することができる。いくつかの実施形態では、傾斜部１１３０は、プランジャ係合スリーブ１１１４の遠位部分または端部１１２６へのプランジャ３２６の接続中に、プランジャ３２６に関連付けられた少なくとも１つの保持部材３６８の少なくとも一部を径方向内向き方向に偏向させるように構成されてもよい。別の実施形態では、傾斜部１１３０は、プランジャ係合スリーブ１１１４へのプランジャ３２６の接続中に、キャッチ３７４などの少なくとも１つの保持部材３６８の少なくとも一部のための隙間空間を画定してもよい。中央開口部１１１６の内表面１１２８は、プランジャ係合スリーブ１１１４の遠位端１１２６からプランジャ係合スリーブ１１１４の近位端に向かう方向に減少する傾斜した内径を有してもよい。例えば、開口部１１１６は、傾斜部１１３０の近位の第１の内径と、傾斜部１１３０の遠位の第１の直径よりも小さい第２の直径と、を有してもよい。中央開口部１１１６の内表面１１２８は、傾斜部１１３０の近位で実質的に円筒形であってもよい。別の実施形態では、傾斜部１１３０の前後の内表面１１２８の一方または両方の部分が、傾斜部１１３０と同じ方向に傾斜したわずかな勾配を有してもよい。
図２６および図２８を参照すると、プランジャ解放スリーブ１１５８は、プランジャ係合スリーブ１１１４の少なくとも一部を取り囲む。いくつかの実施形態では、プランジャ解放スリーブ１１５８は、プランジャ係合スリーブ１１１４の近位端または部分１１３２を受容するように構成された内側空洞１１６１を有する中空体１１５９を有する。いくつかの実施形態では、プランジャ解放スリーブ１１５８は、開口部１１６２が貫通している円筒形側壁１１６０を有する。開口部１１６２は、プランジャ解放スリーブ１１５８の長手方向軸１１６４と実質的に平行な長手方向面１１６３と、長手方向面１１６３と隣接し、遠位端１１６８から近位端１１７０に向かう方向でプランジャ解放スリーブ１１５８の長手方向軸１１６４に対して傾斜している傾斜面１１６６と、を有することができる。本明細書に記載されるように、長手方向面１１６３は、ピストン１１００の長手方向軸１１２０に沿った長手方向へのプランジャ係合ポスト１１１８の移動中にプランジャ係合ポスト１１１８に関連付けられた案内ピン１１３９を案内するように構成され、その一方で、傾斜面１１６４は、ピストン１１００からのプランジャ３２６の取り外し中など、ピストン１１００に対するプランジャ３２６の回転運動中に、プランジャ係合ポスト１１１８を移動させるために案内ピン１１３９を案内するように構成される。
図２９を参照すると、プランジャ係合機構１１１２は、アクチュエータ１１２２を受容するように構成されたハウジング１１４６をさらに含む。ハウジング１１４６は、遠位部分１１５４に接続された近位部分１１５２を有する。いくつかの実施形態では、遠位部分１１５４は、レッジ１１５６が近位部分１１５２と遠位部分１１５４との間の移行部に画定されるように、近位部分１１５２よりも小さい外径を有してもよい。いくつかの実施形態では、レッジ１１５６は、ピストン１１００からのプランジャ３２６の係合解除中にピストン係合機構１１１２からプランジャ３２６を解放するように構成された付勢部材１１９６の近位端を支持するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、付勢部材１１９６は、ハウジング１１４６に接続された第１の端部およびプランジャ解放スリーブ１１５８に接続された第２の端部を有するねじりばねであってもよい。
図２６を参照すると、プランジャ係合スリーブ１１１４およびプランジャ解放スリーブ１１５８は、互いに対して回転しないように固定されているが、図３０Ａ～図３０Ｄを参照して本明細書で説明されるように、第１の位置と第２の位置との間でプランジャ係合ポスト１１１８に対して長手方向ピストン軸１１２０の周りで両方とも回転可能である。いくつかの実施形態では、プランジャ係合スリーブ１１１４およびプランジャ解放スリーブ１１５８は、時計回り方向および反時計回り方向、または時計回り方向および反時計回り方向の一方に回転可能であってもよい。プランジャ係合スリーブ１１１４およびプランジャ解放スリーブ１１５８は、長手方向ピストン軸１１２０の周りのプランジャ３２６の回転運動により、第１の位置から第２の位置に回転可能であってもよい。例えば、プランジャ係合スリーブ１１１４およびプランジャ解放スリーブ１１５８は、ピストン係合スリーブ１１１４上の歯付き部分１１４４とのプランジャ３２６上の解放タブ３８０の相互作用により、長手方向軸１１２０の周りで回転可能であってもよい。付勢部材１１９６は、プランジャ係合スリーブ１１１４およびプランジャ解放スリーブ１１５８を第１の位置に付勢するように構成され得る。このようにして、プランジャ係合スリーブ１１１４およびプランジャ解放スリーブ１１５８が第１の位置から第２の位置に向かって回転されると、付勢部材１１９６は位置エネルギーを構築し、これはその後、プランジャ係合スリーブ１１１４およびプランジャ解放スリーブ１１５８を第１の位置に向かって戻すのを支援するために使用される。
図２９を参照すると、プランジャ係合ポスト１１１８がプランジャ係合機構１１１２とは別に示されている。プランジャ係合ポスト１１１８は、近位端１１７６および遠位端１１７４を有するシャフト１１７２を有する。シャフト１１７２の近位端１１７６は、ハウジング１１４６に接続されている。シャフト１１７２の遠位端１１７４は、端面１１７８のそばを通る際に少なくとも１つの保持部材３６８を径方向外向きに柔軟に偏向させるために、プランジャ３２６上の少なくとも１つの保持部材３６８と接触するように構成されたテーパ状または丸みを帯びた端面１１７８を有する。プランジャ係合スリーブ１１１４の内表面１１２８に対する封止のために、近位端１１７６にシール１１８０（図２６）が設けられてもよい。シール１１８０はＯリングシールであってもよい。
プランジャ係合ポスト１１１８は、プランジャ係合スリーブ１１１２およびプランジャ解放スリーブ１１５８に対するプランジャ係合ポスト１１１８の移動を案内するように構成された案内ピン１１３９をさらに含む。いくつかの実施形態では、案内ピン１１３９は、ハウジング１１４６を通って延在し、プランジャ係合ポスト１１１８の長手方向軸１１２０に対して実質的に垂直に配置される。
プランジャ係合ポスト１１１８は、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８のキャッチ３７４を受容するように構成された係止溝１１２７を有する。端面１１７８は、端面１１７８の外表面とのキャッチ３７４の接触により、少なくとも１つの保持部材３６８を径方向外向きに偏向させる形状になっていてもよい。このようにして、プランジャ３２６に対するピストン１１００の遠位移動は、キャッチ３７４と端面１１７８の丸みを帯びた、またはテーパ状の外表面との間の接触により、少なくとも１つの保持部材３６８を径方向外向きに偏向させる。
プランジャ係合ポスト１１１８は、ピン１１０７およびセンサ１１０９などの検知部材１１０５を有する。ピン１１０７は、プランジャ３２６とピン１１０７の遠位端１１１７との間の接触などによってピン１１０７の遠位端１１１７が近位方向に強制されたときに、センサ１１０９と接触するように構成された近位端１１１３を有する。ピン１１０７は、ピストン１１００の長手方向軸１１２０に沿って延在することができ、ピストンヘッド１１０６の少なくとも一部を通って突出することができる。ピン１１０７は、プランジャ３２６の内表面などの表面との接触を検知するように動作し、検知された条件に基づいてピストン１１００の移動を制御するために、流体注入器のコントローラ２００に１つ以上の信号を送信することができる。例えば、ピン１１０７の遠位端１１１７とプランジャ３２６との間の最初の接触は、センサ１１０９を作動させるように、ピン１１０７を近位方向に後退させることができる。センサ１１０９は、ピン１１０７によるセンサ１１０９の動作時に、センサ１１０９が駆動機構の移動を制御するように、ピストン１１００の駆動機構を制御するコントローラ２００に動作可能に接続されてもよい。例えば、駆動機構は、停止されるか、または第１の速度から第２のより遅い速度まで減速されてもよい。ピン１１０７は、ばね１１１１によってその遠位位置に付勢されてもよい。流体の進入を防止するために、ピン１１０７とプランジャ係合ポスト１１１８との間にシール１１１９が設けられてもよい。
引き続き図２９を参照すると、プランジャ係合ポスト１１１８のベース上のプリント回路基板１１７５に１つ以上のライト１１７３が設けられてもよい。１つ以上のライト１１７３は、本明細書に記載されるように、プランジャ３２６およびプランジャ係合スリーブ１１１４の少なくとも一部を照明するように構成されてもよい。
本開示の非限定的な一実施形態によるプランジャ３２６およびピストン１１００の構造を説明してきたが、ここで、ピストン１１００に対するプランジャ３２６の係合の方法が、図３０Ａ～図３０Ｄを参照して説明される。図３１Ａ～図３１Ｄは、ピストン１１００からのプランジャ３２６の係合解除の様々な段階におけるプランジャ係合機構１１１２を示す。
図３０Ａは、そのプランジャ係合機構１１１２が係合解除位置または状態にあり、プランジャ３２６と接続する前のピストン１１００を示す。いくつかの実施形態では、プランジャ係合機構１１１２のデフォルト状態は、係合位置または状態であってもよい。別の実施形態では、プランジャ係合機構１１１２のデフォルト状態は、係合解除位置または状態であってもよい。プランジャ３２６をピストン１１００に接続するために、シリンジ３００が注入器に最初に接続される。注入器へのシリンジ３００の接続中、ピストン１１００は、注入器のハウジング内に引き込まれる。シリンジ３００を注入器に接続した後、ピストン１１００は、シリンジ３００の穴の中でプランジャ３２６に向かって遠位方向に前進することができる。
図３０Ａを参照すると、アクチュエータ１１２２（図２６に示される）は係合解除位置または状態に動作され、プランジャ係合ポスト１１１８はその遠位位置に配置される。遠位方向へのプランジャ係合ポスト１１１８の移動は、受容空間１１１５内へのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の挿入を許容するために、プランジャ係合スリーブ１１１４とプランジャ係合ポスト１１１８との間の受容空間１１１５を開放する。ピン１１０７はその遠位位置にあり、その一方で案内ピン１１３９は、プランジャ解放スリーブ１１５８上の開口部１１６２（図２８）の長手方向面１１６３の遠位端１１５１にある。
図３０Ｂを参照すると、ピストン１１００は、プランジャ３２６に向かって遠位方向で軸方向に移動される（矢印Ａ１で示される）。いくつかの実施形態では、ピストン１１００は、注入器のコントローラ２００（図２）によって動作される駆動機構４０２を使用して遠位に前進させられてもよい。別の実施形態では、ピストンは、手動で遠位方向に移動することができる。ピストン１１００は、プランジャ３２６の少なくとも１つの保持部材３６８がプランジャ係合スリーブ１１１４の中央開口部１１１６内に受容されるように、遠位方向で軸方向に前進させられる。ピストン１１００がプランジャ３２６に向かって遠位方向に前進する際に、プランジャ３２６上の１つ以上の保持部材３６８の少なくとも一部は、プランジャ係合ポスト１１１８のテーパ状端面１１７８に接触し、これにより、保持部材３６８を径方向外向き方向に柔軟に偏向させる。例えば、キャッチ３７４は保持部材３６８の第２の端部に対して径方向内向きに突出しているので、キャッチ３７４はプランジャ係合ポスト１１１８のテーパ状表面１１７８に接触し、これにより、保持部材３６８を径方向外向き方向に偏向させる。複数の保持部材３６８を有する実施形態では、保持部材３６８の各々は、径方向外向きに偏向される。
図３０Ｃを参照すると、遠位方向へのピストン１１００の継続的な軸方向移動中、保持部材３６８は、キャッチ３７４がピストン係合ポスト１１１８の係止溝１１２７内に偏向できるように配置される。キャッチ３７４が係止溝１１２７内に配置された後、少なくとも１つの保持部材３６８は径方向内向き方向に弾性的に偏向することができ、保持部材３６８は、中央開口部１１１６の内表面１１２８の傾斜部１１３０を上って内表面１１２８の第２の直径に入ることができる。少なくとも１つの保持部材３６８が図３０Ｃに示される位置にある間、（注入器からのシリンジの取り外しなどによって）少なくとも１つの保持部材３６８はピストン１１００の近位移動またはプランジャ３２６の遠位移動と共に径方向外向きに偏向され得るので、プランジャ３２６は、ピストン１１００と係止係合しておらず、キャッチ３７４は係止溝１１２７から出てくることができる。プランジャ３２６がピストン１１００に接続された状態で、プランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０は、プランジャ係合スリーブ１１１４の外表面１１４２上の歯付き部分１１４４に位置合わせされる（図３０Ａ）。検知部材１１０５のピン１１０７は、ピン１１０７の近位端１１１３がセンサ１１０９によって検出され得るように、プランジャ３２６との接触によって近位方向で軸方向に移動し、ピストン１１００のさらなる遠位移動を停止するためにコントローラ２００にシグナリングする。
図３０Ｄを参照すると、アクチュエータ１１２２（図２６）は、プランジャ係合ポスト１１１８を、矢印Ｂ１で示される近位方向で、係合解除位置または状態から係合位置または状態に移動させるように動作される。プランジャ係合ポスト１１１８の遠位方向への移動は、プランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８が受容空間１１１５から係合解除されて出てくるのを防止するために、プランジャ係合スリーブ１１１４と、係止溝１１２７内にキャッチ３７４を係止するプランジャ係合ポスト１１１８と、の間の受容空間１１１５を閉鎖する。プランジャ係合ポスト１１１８が係合位置または状態に移動すると、プランジャ３２６の、キャッチ３７４を含む少なくとも１つの保持部材３６８は、ピストン１１００の軸方向移動がシリンジバレル内のプランジャ３２６の対応する軸方向移動をもたらすように、プランジャ係合スリーブ１１１４とプランジャ係合ポスト１１１８との間に捕捉される。プランジャ係合ポスト１１１８が近位方向に移動すると、案内ピン１１３９は、プランジャ解放スリーブ１１５８上の開口部１１６２（図２８）の長手方向面１１６３の遠位端１１５１から近位端１１５３まで遠位方向で軸方向に移動する。
次いで、ピストン１１００および接続されたプランジャ３２６は、シリンジ３００のバレル３１８内で往復移動することができる。いくつかの実施形態では、ピストン１１００は、コントローラ２００（図２）によって動作される駆動機構４０２を使用して、シリンジ３００から流体を送達するために遠位に、またはシリンジ３００を流体で充填するために近位に前進することができる。
図３１Ａ～図３１Ｄを参照すると、注入器のシリンジポートからシリンジ３００を係止解除し、ピストン１１００からプランジャ３２６を係合解除するために、シリンジ３００は、シリンジポートに対して、シリンジ長手方向軸３１５（図５Ｂ）の周りで時計回りまたは反時計回りに回転されてもよい。プランジャ３２６は、その間の摩擦接触によってシリンジバレル３１８内の回転が実質的にないので、シリンジ３００の回転はまた、プランジャ３２６を、長手方向ピストン軸１１２０の周りでピストン１１００に対して回転させる。プランジャ係合スリーブ１１１４の歯付き部分１１４４上のプランジャ解放歯１１４５に対するプランジャ３２６上の１つ以上の解放タブ３８０の位置合わせにより、プランジャ３２６の回転はまた、プランジャ係合スリーブ１１１４およびプランジャ解放スリーブ１１５８をプランジャ係合ポスト１１１８に対して第１の位置から第２の位置に回転させる。プランジャ係合ポスト１１１８上の案内ピン１１３９はプランジャ解放スリーブ１１５８上の開口部１１６２に受容され、プランジャ係合ポスト１１１８は長手方向ピストン軸１１２０の周りの回転がないので、プランジャ係合スリーブ１１１４の回転は、案内ピン４３９を、プランジャ解放スリーブ１１５８（図２８も参照）の傾斜面１１６６に沿って、図３０Ｄに示される第１の位置から図３１Ａに示される第２の位置まで（例えば、傾斜面１１６６の近位端から傾斜面１１６６の遠位端に向かって）案内させる。加えて、長手方向ピストン軸１１２０の周りのプランジャ係合スリーブ１１１４の回転は、付勢部材１１９６内に位置エネルギーを構築する。
引き続き図３１Ａを参照すると、プランジャ解放スリーブ１１５８の傾斜面１１６６に沿った案内ピン１１３９の移動は、プランジャ係合ポスト１１１８を、係合位置または状態から係合解除位置または状態に矢印Ｃ１の遠位方向で軸方向に移動させる。遠位方向へのプランジャ係合ポスト１１１８の移動は、受容空間１１１５からのプランジャ３２６の１つ以上の保持部材３６８の遠位移動を許容するために、プランジャ係合スリーブ１１１４とプランジャ係合ポスト１１１８との間の受容空間１１１５を開放する（図３１Ｂ参照）。
プランジャ係合機構１１１２が係合解除位置または状態にあるとき、ピストン１１００からプランジャ３２６を取り外すために、シリンジ３００が遠位方向に引っ張られることが可能であるか、またはピストン１１００が近位方向に後退されることが可能である。互いから離れる方向へのプランジャ３２６に対するピストン１１００のこのような相対移動中、少なくとも１つの保持部材３６８の各々のキャッチ３７４は、各保持部材３６８が径方向外向き方向に柔軟に偏向されるように、係止溝１１２７の遠位でプランジャ係合ポスト１１１８と係合する（図３１Ｃ）。プランジャ３２６に対するピストン１１００の継続的な移動は、プランジャ３２６が、図３１Ｄに示されるように、ピストン１１００から自由に引き離されることを可能にし、注入器ポートからのシリンジ３００の取り外しを可能にする。
図３１Ｄを参照すると、プランジャ３２６がピストン１１００から取り外された後、プランジャ係合スリーブ１１１４およびプランジャ係合ポスト１１１８は、付勢部材１１９６によって提供された復元力により、長手方向軸１１２０の周りで第２の位置から第１の位置に自動的に回転される。第１の位置へのプランジャ係合スリーブ１１１４およびプランジャ係合ポスト１１１８の移動により、案内ピン１１３９は、付勢部材１１９６によって提供された復元力により、プランジャ解放スリーブ１１５８の開口部１１６２内で上面１１７９に沿って案内される。
次に、図３２～図３５Ｂを参照すると、本開示の別の態様による注入器アセンブリ２０００が示されている。注入器アセンブリ２０００は、自動または動力付き流体注入器を収容するハウジング２００２を備える。流体注入器は、１つ以上のシリンジとインターフェースして作動させるように構成され、各シリンジは、図１または図３に関して同様に上述されたように、造影剤、生理食塩水、または任意の所望の医療用流体などの医療用流体で独立して充填されてもよい。例えば、注入器ハウジング２００２は、各々が医療用流体を収容する、シリンジ２００６ａ、２００６ｂを保持するように構成される。
当該技術分野で知られるように、シリンジ２００６ａ、２００６ｂは、ポリプロピレンまたは特定の最小壁厚を有する同様の材料で作られることが多い。血管造影撮影処置などの特定の処置の間、シリンジ２００６ａ、２００６ｂは、患者に流体を注入するために使用されるときに最大１２００ｐｓｉの圧力を受ける可能性があり、したがって、シリンジの厚さおよび弾力性は、シリンジが径方向に膨張したり、破裂したり、注入器から係合解除されたり、または漏れたりしないことを保証する上で重要である。高圧注入を受けたときのシリンジ２００６ａ、２００６ｂの起こり得る径方向の膨張にさらに対抗するために、それぞれの圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂは、シリンジ２００６ａ、２００６ｂを封入および保持するために利用され得る。圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂは、シリンジバレルの径方向の膨張を制限するように作用する。すなわち、注入処置中、シリンジ２００６ａ、２００６ｂの外壁は、それぞれの圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの内壁に対して膨張し、これにより、さもなければ破裂または漏れにつながる可能性のあるシリンジの外壁の径方向の膨張を制限する。
圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂは、別個の要素であってもよく、または一部品の一体設計で形成されてもよい。圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂは、それぞれの取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂを介してハウジング２００２の注入器ヘッド上に保持される。ＣＶ注入処置で使用するためのシリンジ保持機能部を含む圧力ジャケットの適切な非限定的な例は、参照により本明細書に組み込まれる、国際出願第ＵＳ２０２０／０４９８８５号明細書に記載されている。
シリンジ２００６ａ、２００６ｂおよび圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂに対して作用する径方向の力に加えて、シリンジ２００６ａ、２００６ｂを拘束する構造コンポーネントの弾性特性により、高圧注入中の著しい軸方向移動もまた可能である。例えば、１２００ｐｓｉで１．６ｉｎ２の断面積を有する単一の１５０ｍｌシリンジは、シリンジの前方移動を抑制するために、２４００ｐｓｉの力を必要とし得る。シリンジ２００６ａ、２００６ｂのこの軸方向移動を制限するために、シリンジ２００６ａ、２００６ｂの遠位端を部分的に封入し、高圧注入中にシリンジ２００６ａ、２００６ｂを注入器内および圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂ内に保持するために、それぞれのキャップ２００８ａ、２００８ｂが使用され得る。キャップ２００８ａ、２００８ｂは、シリンジ２００６ａ、２００６ｂのネック２００９ａ、２００９ｂの少なくとも一部がそこを通って突出することを可能にするために、その遠位端に形成された開口部を有することができ、これにより、シリンジ２００６ａ、２００６ｂが患者につながる流体ラインに接続されることを可能にする。
シリンジ２００６ａ、２００６ｂに課される軸力のため、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂとハウジング２００２との間、および／またはキャップ２００８ａ、２００８ｂと圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂとの間の取り付けインターフェースは、軸方向移動の取り消しまたは意図しない分離に抵抗するのに十分な強度であることが望ましい。しかしながら、強度が重要であるものの、シリンジ２００６ａ、２００６ｂを取り外しまたは挿入するために必要なのと同様に、操作者がキャップ２００８ａ、２００８ｂおよび／または圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂを容易に取り外すことができることも重要である。したがって、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂとハウジング２００２との間の接続インターフェースは、十分に安全でありながら、容易な取り付けおよび取り外しを可能にすることが望ましい。同様に、キャップ２００８ａ、２００８ｂと圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂとの間の接続インターフェースは、やはり安全でありながら容易な取り付けおよび取り外しを可能にすることが望ましい。
これらの望ましい特性を実現するために、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂは、図６～図８Ｃを参照して図示および記載されたプランジャ３２６のものと同様のコネクタ機能部を有することができ、その一方で、図３２に示されるハウジング２００２の取り付けインターフェース２０２０ａ、２０２０ｂは、図９～図３１Ｄを参照して図示および記載されたプランジャ係合機構の様々な実施形態のものと同様のコネクタ機能部を有することができる。すなわち、取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂは、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの近位端の開口部の周りに周方向に配置された、図６～図８Ｃを参照して図示および記載された弾力的可撓性保持部材３６８およびキャッチ３７４と同様の、キャッチを有する１つ以上の弾力的可撓性保持部材を備えることができる。同様に、ハウジング２００２の取り付けインターフェース２０２０ａ、２０２０ｂは、図９～図３１Ｄを参照して図示および記載されたプランジャ係合スリーブおよびプランジャ係合ポストと同様の、１つ以上の機能部を備えることができる。
動作中、取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂ、および２０２０ａ、２０２０ｂは、図９～図３１Ｄを参照して詳細に図示および記載された、プランジャ３２６とプランジャ係合機構との間の相互作用と実質的に同様の方法で、相互作用するように構成されている。すなわち、取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂはそれぞれの取り付けインターフェース２０２０ａ、２０２０ｂに向かって軸方向に配向されるので、それぞれの取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂおよび取り付けインターフェース２０２０ａ、２０２０ｂは、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂがハウジング２００２に固定されることを可能にするように相互作用する。すると、特定の実施形態では取り付けインターフェース２０２０ａ、２０２０ｂの遠位端から突出することができる取り付けインターフェース２０２０ａ、２０２０ｂ内の１つ以上の保持部材は、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂをハウジング２００２に確実に取り付けるために、取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂの各々の中の係合リングのリップと係合するように構成される。
ハウジング２００２から圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂを分離するために、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂは、ハウジング２００２に対して（一緒にまたは別々に）回転することができる。圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの回転は、図９～図３１Ｄを参照して上記で説明されたものと同様に、取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂが取り付けインターフェース２０２０ａ、２０２０ｂと相互作用することを可能にする。この動作の相互作用は、少なくとも１つの保持部材が取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂ上の対応する構造と係合しなくなるように、少なくとも１つの保持部材を径方向外向きまたは内向きに押し、その時点で、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂはハウジング２００２から軸方向に分離されることが可能である。
あるいは、挿入時に、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂ内のシリンジ２００６ａ、２００６ｂの本体の近位端は、プランジャ係合ポストと同様に作用し、圧力ジャケットの対応する可撓性保持部材のキャッチを、注入器の圧力ジャケットポート内の対応する係止溝またはリップに係止することができる。例えば注入プロトコルの完了後の、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂからのシリンジ２００６ａ、２００６ｂの取り外しは、圧力ジャケットポート内の対応する係止溝またはリップから圧力ジャケットの可撓性保持部材を係合解除し、ポートからの圧力ジャケットの取り外しを可能にすることができる。
本開示の代替の態様によれば、上述の取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂ、および２０２０ａ、２０２０ｂの構造的詳細は、逆にすることができる。すなわち、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂは、例えば、少なくとも１つの保持部材および対応する機能部を備えることができ、その一方で取り付けインターフェース２０２０ａ、２０２０ｂは、図９～図３１Ｄを参照して本明細書に記載されるプランジャ係合機構の機能部を備えることができる。
次に、図３４、図３５Ａ、および図３５Ｂを参照すると、本開示の代替の態様が示されている。図３２～図３３に関して上述されたように、キャップ２００８ａ、２００８ｂは一般に、それぞれのシリンジを軸方向に保持するように、それぞれの圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの遠位端の周りに設けられてもよい。図３５Ａに示されるように、キャップ２００８は、圧力ジャケットに取り付けるための取り付けインターフェース２０１４、ならびにシリンジの遠位端の一部を貫通させるように形成された開口部２０１６を有することができる。
圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂとキャップ２００８ａ、２００８ｂとの間の確実な接続を得るために、プランジャ３２６の様々な実施形態と図９～図３１Ｄに詳細に図示および記載されたプランジャ係合機構の様々な実施形態との間の相互作用と実質的に同様の方法で相互作用するように、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂとキャップ２００８ａ、２００８ｂとの間のそれぞれのインターフェースを構成することが有利であろう。図３３に示されるように、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂは、それぞれのキャップ２００８ａ、２００８ｂとの係合のためにその遠位端にそれぞれの取り付けインターフェース２０１２ａ、２０１２ｂを有することができる。取り付けインターフェース２０１２ａ、２０１２ｂは、図９～図３１Ｄに関して図示および記載されるように、１つ以上のプランジャ係合機構を含むことができる。同様に、図３５Ａに示されるキャップ２００８の取り付けインターフェース２０１４は、図６～図８Ｃを参照して図示および記載されるように、対応するキャッチ３７４と共に１つ以上の弾性的に偏向可能な保持部材３６８を含むことができる。圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの取り付けインターフェース２０１２ａ、２０１２ｂとそれぞれのキャップ２００８の取り付けインターフェース２０１４との間の係合は、図９～図３１Ｄに関して上述されたプランジャ３２６とプランジャ係合機構との間の係合と同一または実質的に同様であってもよい。このようにして、キャップ２００８ａ、２００８ｂは、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの遠位端と確実に係合可能であり、容易に取り外し可能であり得る。
シリンジの一部から分離して取り囲むキャップ２００８の代替として、図３５Ｂは、キャップ２０３６が一体化されたシリンジ本体２０３２を有するシリンジアセンブリ２０３０を示す。すなわち、キャップ２０３６は、シリンジ本体２０３２と共に直接成形または形成されてもよい。ネック部分２０３４は、患者につながる流体ラインに接続点を提供するために、キャップ２０３６の遠位面から延在する。図３５Ａに関して図示および記載された取り付けインターフェース２０１４と同様の取り付けインターフェース２０３８は、キャップ２０３６内に形成される。図３２および図３５Ａに関して同様に上述されたように、取り付けインターフェース２０３８は、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの対応する取り付けインターフェース２０１２ａ、２０１２ａの一方と相互作用する機能部を含むことができる。やはり、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの取り付けインターフェース２０１２ａ、２０１２ｂとそれぞれのシリンジアセンブリ２０３０の取り付けインターフェース２０３８との間の係合は、図９～図３１Ｄに関して上述されたものと同一または実質的に同様であってもよい。
本開示の代替の態様によれば、上述の取り付けインターフェース２０１２ａ、２０１２ｂ、および２０１４の構造的詳細は、逆にすることができる。すなわち、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの取り付けインターフェース２０１２ａ、２０１２ｂは、例えば、少なくとも１つの保持部材および対応する機能部を備えることができ、その一方で各キャップ２００８の取り付けインターフェース２０１４は、図９～図３１Ｄを参照して本明細書に記載されるプランジャ係合機構に関連付けられた対応する機能部を備えることができる。同様に、上述の取り付けインターフェース２０１２ａ、２０１２ｂ、および２０３８の構造的詳細は、逆にすることができる。
圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂと一体であるように図示および記載されているが、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの取り付けインターフェース２０１０ａ、２０１０ｂ、および２０１２ａ、２０１２ｂの一方または両方は、代替的に、圧力ジャケット２００４ａ、２００４ｂの近位端または遠位端に取り付け可能な別個のコンポーネントで形成されてもよい。このようにして、従来の圧力ジャケットは、上述のシリンジアセンブリ２０３０と同様に、圧力ジャケットが、適切に装備されたハウジング、キャップ２００８と同様のキャップ、および／または一体型キャップを有するシリンジアセンブリと確実にインターフェースすることを可能にするために、１つ以上の別個の取り付けインターフェースで適合されることが可能である。
本開示は、現在最も実用的で好適な実施形態と見なされるものに基づいて、説明目的のために詳細に記載されてきたが、このような詳細はその目的のみのためであること、ならびに本開示は開示された実施形態に限定されず、むしろ修正例および同等の配置を網羅するように意図されることが、理解されるべきである。例えば、本開示は、可能な限り、任意の実施形態の１つ以上の特徴が任意の他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせ可能であることを企図することが、理解されるべきである。
１０ 流体注入器システム
１１ ユーザインターフェース
１２、３００、２００６ａ、２００６ｂ シリンジ
１３、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、２７００ ピストン
１４ 注入器ハウジング
１５ 圧力ジャケット
１６ シリンジポート
１７ 流体経路セット
１７Ａ 第１の流体経路、バルク流体経路
１７Ｂ 第２の流体経路、バルク流体経路
１８ シリンジバレル
１９Ａ、１９Ｂ バルク流体容器
２０、３２０、３３６、３８２、４３２、４７０、４７４、４９０、５３２、６３２、６７４、７１３、８１３、１０７４、１１１３、１１３２、１１５３、１１７６ 近位端
２１Ａ、２１Ｂ バルク流体経路
２３Ａ、２３Ｂ バルク流体弁
２６、３２６ プランジャ
１００ デュアルシリンジ血管造影注入器システム、注入器
２００ コントローラ
２０２ バス
２０４ プロセッサ
２０６ メモリ
２０８ 記憶コンポーネント
２１０ 入力コンポーネント
２１２ 出力コンポーネント
２１４ 通信インターフェース
２４０ 上流空気検出器
２５０ 空気検出管領域
３１５ シリンジ長手方向軸
３１８ シリンジバレル
３１９ 側壁
３２１、３６０、４４２、１０４２、１１４２ 外表面
３２２ ノズル
３２３、３５２、４２８、４３６、７２８、８２８、１１２８ 内表面
３２４、３３８、４２６、４６８、４７６、４７８、４８６、６２６、６７６、７２６、８１５、８２６、１０７６、１１１７、１１４７、１１５１、１１７４ 遠位端
３２５ 内部容積
３２７ 駆動ショルダ
３２９、４４４、５４４、６４４、１０４４、１１４４ 歯付き部分
３３０ 挿入セクション
３３１ シリンジ保持部材
３３２ プランジャ本体
３３４ プランジャ長手方向軸
３３５ ドリップフランジ
３３９ 周方向側壁
３４０ 内部空洞
３４２ 円錐形状部分
３４４ 円筒形状部分
３４５、４５６、６７９、１１５６ レッジ
３４６ 端部
３４７ａ、６７３ 第１の部分
３４７ｂ、６７５ 第２の部分
３４８ 成形ボス、表面
３５０ 保持リブ
３５６ 伸長部
３５７ プランジャカバー
３５８ 弾力的シール
３６２ 周方向溝
３６４ 外部表面
３６８ 可撓性保持部材
３６６ 封止要素
３６９、３６９ｂ 丸みまたは傾斜解放面
３７０ 第１の端部、第１の遠位端
３７２ 第２の端部、第２の近位端
３７４ キャッチ
３７７ 遠位面
３７５ 丸みまたは傾斜キャッチ面
３７９、２７９９ 近位面
３８０、３９０ 解放タブ
３８４ ガイド面
４０２ 電動モータ、駆動機構
４０４、７０４、８０４、１１０４ 本体
４０６、６０６、７０６、８０６、９２０、１００６、１１０６ ピストンヘッド
４１２ ピストン係合スリーブ、プランジャ係合機構、ピストン係合機構
４１４ ピストン係合スリーブ、プランジャ係合スリーブ
４１５、５１５、６１５、８１５、１０１５、１１１５ 受容空間
４１６、５１６、６１６、７１６、８１６、１０１６、１１１６ 中央開口部
４１８ プランジャ係合ポスト
４２０ 長手方向ピストン軸、長手方向軸
４２２、８２２、１１２２ アクチュエータ
４２４ アクチュエータ、中空体
４３０、５３０、６３０、７３０、１１３０ 傾斜部
４３４、６３４、８３４ 係止リブ
４３８、５３８ 長手方向溝
４３９、５３９、１１３９ 案内ピン
４４０、５４０ 遠位ストップ
４４６、１１４６、２００２ ハウジング
４４８ 接続部材
４５０ 雄ねじコネクタ
４５２、５１９ 近位部分
４５４ 遠位部分
４５８、５５８、１１５８ プランジャ解放スリーブ
４６０、５６０、１１６０ 円筒形側壁
４６２、５２３、５６２、１１６２、２０１６ 開口部
４６３、５６３、１１６３ 長手方向面
４６４ 長手方向軸、傾斜面
４６６、５６６、１１６６ 傾斜面
４７２ シャフト、ライト
４７４、１１７５ プリント回路基板
４７８、６７８、１０７８ テーパ状端面
４８０、１１１９、１１８０ シール
４８２、５３１、５６４ 長手方向軸
４８４、２７８４ 弾力的弾性部材
４８８ レッジ
４９６、１１９６ 付勢部材
５１２、６１２、７１２、８１２、１０１２ プランジャ係合機構
５１４、７１４、８１４、２７１４ プランジャ係合スリーブ
５１８ プランジャ係合ポスト、ピストン係合ポスト
５２０ ピストン長手方向軸、長手方向ピストン軸、長手方向軸
５２１、７２１ ポスト部分
５２４、６２４、７２４、８２４、１０２４、１１２４ 中空体
５２５ 接続片
５２６ 遠位端、端部
５２７、１１２７ 係止溝
５２８ 内表面
５３３ 貫通孔
６１４ ピストン係合スリーブ、プランジャ係合スリーブ
６１８、７１８、８１８、１０１８ プランジャ係合ポスト
６２０ 長手方向ピストン軸、長手方向軸
６６５ 溝
６６７ 長手方向軸、外表面
６７１、１０７１ 回転機構
６７２、１０７２、１１７２ シャフト
７０５、８０５、１１０５ 検知部材
７０７、１１０７ ピン
７０９、８０９、１１０９ センサ
７１１ ばね
７１５ 遠位端、受容空間
７１７ 第１の段部
７１９ 第２の段部
７２０ 長手方向軸、長手方向ピストン軸
７２２ アクチュエータ
７２３ 近位部分
７２９、９５０ 係止リップ
７３７ 径方向溝
８０３、１１７３ ライト
８０７ 検知スリーブ
８１７ ばね
８２０ 長手方向ピストン軸、長手方向軸
９０１ ステム
９１２ プランジャ係合機構、ピストン係合機構
９４０ ピストン空洞
９６０ 丸みまたは傾斜遠位面
９７０ 丸みまたは傾斜近位面
９８０ 係止部材
９９０ 凹部
１０１４ プランジャ係合スリーブ、ピストン係合スリーブ
１０２０ 長手方向ピストン軸
１０６５ 係止溝
１１１２ プランジャ係合スリーブ、プランジャ係合機構、ピストン係合機構
１１１４ プランジャ係合スリーブ、ピストン係合スリーブ
１１１８ プランジャ係合ポスト、プランジャ係合スリーブ、ピストン係合ポスト
１１２０ 長手方向ピストン軸、長手方向軸
１１２６ 遠位端、端部
１１４５ プランジャ解放歯
１１４９ 尖端
１１５２ 近位部分
１１５４ 遠位部分
１１６１ 内側空洞
１１６４ 長手方向軸、傾斜面
１１７８ テーパ状端面、テーパ状表面
２０００ 注入器アセンブリ
２００４ａ、２００４ｂ 圧力ジャケット
２００８、２００８ａ、２００８ｂ、２０３６ キャップ
２００９ａ、２００９ｂ ネック
２０１０ａ、２０１０ｂ、２０１２ａ、２０１２ｂ、２０１４、２０２０ａ、２０２０ｂ、２０３８ 取り付けインターフェース
２０３０ シリンジアセンブリ
２０３２ シリンジ本体
２０３４ ネック部分
２７５０ 可撓性保持部材
２７５５ 保持キャッチ
２７７４ 係合フランジまたはキャッチ
２７９８ 可動係止部材

Claims (13)

  1. シリンジと共に使用するためのプランジャであって、前記プランジャは、
    中央長手方向軸を画定し、近位端、遠位端、および前記近位端と前記遠位端とを接続する周方向側壁を有するプランジャ本体と、
    前記プランジャ本体に関連付けられ、そこから近位に延在する少なくとも１つの保持部材であって、前記少なくとも１つの保持部材は、
    前記プランジャ本体に接続された第１の端部と、
    前記第１の端部の近位にあり、前記第１の端部に対して径方向に弾力的に偏向可能な第２の端部と、
    前記第２の端部の少なくとも１つのキャッチと、
    を備える、少なくとも１つの保持部材と、
    を備え、
    前記少なくとも１つの保持部材は、前記プランジャがピストンとの係止状態にあるときに流体注入器システムのピストン上のプランジャ係合機構のプランジャ係合スリーブと係合するように構成された外表面を有することができ、
    前記少なくとも１つの保持部材は、前記プランジャが前記ピストンとの係止状態にあるときに前記プランジャ係合機構のプランジャ係合ポストと係合するように構成された内表面を有し、
    前記少なくとも１つのキャッチは、前記プランジャが、前記ピストンに対する前記プランジャの軸方向移動を防止するために前記ピストンとの係止状態にあるときに、前記プランジャ係合スリーブおよび前記プランジャ係合ポストの一方の係止機能部と固定的に係合するように構成されており、
    前記少なくとも１つのキャッチは、前記ピストンに対する前記プランジャの係合中に、前記プランジャ係合スリーブおよび前記プランジャ係合ポストの一方の前記係止機能部の遠位端と固定的に係合するための、前記少なくとも１つのキャッチの近位端の第１の丸みまたは傾斜近位表面と、前記ピストンからの前記プランジャの係合解除中に、前記プランジャ係合スリーブおよび前記プランジャ係合ポストの一方の前記係止機能部の近位端と固定的に係合するための、前記少なくとも１つのキャッチの遠位端の第２の丸みまたは傾斜遠位表面と、を有し、
    前記プランジャの係止解除状態において、前記少なくとも１つのキャッチの前記第１の丸みまたは傾斜近位表面および前記第２の丸みまたは傾斜遠位表面は、前記プランジャ係合スリーブおよび前記プランジャ係合ポストの一方の前記係止機能部との前記少なくとも１つのキャッチの屈曲の相互作用により、前記プランジャに対する前記ピストンの軸方向移動時に、前記少なくとも１つの保持部材の前記第２の端部を径方向に偏向させるように構成されている、プランジャ。
  2. 前記少なくとも１つの保持部材は、前記中央長手方向軸の周りに離間した複数の保持部材を備える、請求項１に記載のプランジャ。
  3. 前記少なくとも１つの保持部材は、前記中央長手方向軸と平行な方向で近位に延在する、請求項１に記載のプランジャ。
  4. 前記プランジャは、前記流体注入器システムの前記ピストンに対する前記プランジャの角度配向にかかわらず、前記プランジャ係合機構と係合するように構成されている、請求項１に記載のプランジャ。
  5. 前記少なくとも１つのキャッチは、前記中央長手方向軸に向かう方向に前記少なくとも１つの保持部材の前記内表面から径方向内向きに突出している、請求項１に記載のプランジャ。
  6. 前記少なくとも１つのキャッチは、前記中央長手方向軸から離れる方向に前記少なくとも１つの保持部材の前記外表面から径方向外向きに突出している、請求項１に記載のプランジャ。
  7. 前記少なくとも１つのキャッチは、前記プランジャが前記ピストンに接続されたときに前記プランジャ係合機構の少なくとも一部を受容するための係止凹部を画定する、請求項１に記載のプランジャ。
  8. 前記少なくとも１つのキャッチは、前記中央長手方向軸に向かう方向に前記少なくとも１つの保持部材の前記内表面から径方向内向きに突出し、前記少なくとも１つのキャッチは、前記プランジャが前記ピストンとの係止状態にあるときに、前記プランジャ係合ポストの外表面から径方向内向きに突出する係止溝として成形され得る前記係止機能部内に受容されるように構成されている、請求項１に記載のプランジャ。
  9. 前記プランジャ本体は、前記遠位端に円錐形状部分を有し、前記近位端に円筒形状部分を有する、請求項１に記載のプランジャ。
  10. 前記少なくとも１つの保持部材は、前記円錐形状部分の内表面から近位に突出している、請求項９に記載のプランジャ。
  11. 前記円筒形状部分の内表面から径方向内向きに、または前記円筒形状部分の前記内表面から近位に突出している複数の解放タブをさらに備え、前記複数の解放タブの各々は、前記中央長手方向軸の周りの前記プランジャの回転時に前記ピストンからの前記プランジャの解放を発動させるために前記プランジャ係合スリーブと相互作用するように構成されている、請求項１０に記載のプランジャ。
  12. 前記複数の解放タブの各々の近位端は尖ったガイド面を有する、請求項１１に記載のプランジャ。
  13. 前記プランジャが前記ピストンと係止状態にある場合、前記少なくとも１つのキャッチは前記中央長手方向軸から離れる方向に、前記少なくとも１つの保持部材の外表面から径方向外向きに突出し、且つ前記少なくとも１つのキャッチは、前記プランジャ係合スリーブの内表面から径方向内向きに突出した係止溝として成形された係止機能部内に受容されるように構成されている、請求項１に記載のプランジャ。
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