药液注射器总成制造技术

一种药液注射器（２）包含：一个空气探测系统（１２２），其用于探测注射管颈部中的空气；一个手动控制杆（２９），其用于控制注射器传动筒的运动；磁导体（９４），它们用于将磁场从一个动力头的面板传输到一个内部电路板上，从而可以探测不同的面板；一个倾角传感器（１５８），其用于探测动力头的倾斜角度，以控制因手动控制杆而形成的运动速度，并且控制一个可反转显示器（３０）；以及监视微控制器（１９２，１９６，１９８），它们用于监视控制着注射器的中央处理器（１７５，１９３，１９４）的动作，从而对错误状态进行探测并作出反应。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将药液注射到动物体内的注射器。
技术介绍
在很多医学场合，在诊断或治疗过程中需要将药液注射到患者体内。一个例子是，利用一个带动力装置的自动注射器将造影剂注射到患者体内，以增强CT、血管造影、磁共振或超声波造影的效果。适合于这种以及类似应用的注射器通常必须采用相对大容量的注射管并能够产生相对大的流速和注射压力。出于这个原因，这种应用中的注射器通常为机动的并包含一个体积大、重量大的注射器电机和传动链。为方便使用，电机和传动链通常容纳于一个注射器头中，而注射器头则通过安装在地板、墙壁或天花板上的臂支撑着。注射器头通常以铰轴的方式安装在臂上，这样，注射器头可以向上倾斜(使注射管嘴高于注射管其他部位)，以便于向注射管中充入液体，并可以向下倾斜(使注射管嘴低于注射管其他部位)以实施注射。以这种方式倾斜注射器头便于在注射中将空气排出注射管，从而减少空气被注射进接受注射的对象体内的可能性。尽管如此，偶然将空气注射进患者体内仍是一个严重的安全性问题。除了上面讨论的注射器头以外，很多注射器包含一个分开的控制台以控制注射器。控制台通常包含可编程电路，用以通过程序自动控制注射器，从而使注射器以可预知的方式操作并可以与其他设备，例如扫描仪或成象设备的操作同步进行。因此，至少一部分注射过程通常是自动控制的；然而，充液过程以及注射过程中通常会有几个部分要由操作者利用注射器头的手动运动控制器来完成。通常，手动运动控制器包括按钮，用以控制注射器传动筒反向和正向运动，以分别充入或排空注射管。在某些情况下，要采用一组按钮以使传动筒开始运动或控制传动筒的运动速度。注射器头通常还包含一个仪表或显示器，以向操作者显示注射参数，例如注射管剩余容积，以供操作者在控制注射器时使用。遗憾的是，操作者发现，使用手动运动按钮并阅读注射器头仪表和显示器是很烦琐的，这是由很多原因造成的，其中至少包括需要将注射器头在向上的充液位置与向下的注射位置之间倾斜、改变手动运动按钮相对于操作者的位置以及在某些倾角上时仪表或显示器会难以读取。在很多应用场合，希望注射器带有多个不同尺寸的注射管。例如，希望用于儿科的注射管小于成人的。为便于使用不同尺寸的注射管，注射器上装有可拆卸的面板，每个不同的面板的形状适合于一个特点尺寸的注射管。通常，可以通过探测哪个面板安装在注射器上来调节注射器的注射参数，这种探测可以，例如，通过一个安装在注射器壳上的磁探测器探测面板上是否存在磁体而实现。遗憾的是，在注射器头的外壳中安装磁探测器会增加注射器头的制造复杂性与费用。专利技术概述根据本专利技术，对普通注射器操作中的这些方面作了改进。具体地讲，一种根据本专利技术的注射器的特征是包含一个气泡探测系统，该气泡探测系统安置在邻近注射管嘴处，用于探测注射管中是否有空气存在。与注射器中的控制电路直接电气连接着的气泡探测系统使得注射器可以探测注射管嘴中的空气，而且，如果有空气被探测到，将停止任何将要进行或正在进行的注射。由于空气是在离开注射管之前并且在通过引向患者的导管之前，而不是在导管的某些中间点上被探测到，因此注射器更有希望在足够早的时候探测到空气，从而在空气到达患者之前阻止或中止注射。在特别提出的实施例中，空气探测器产生一个光束并将这个光束指向注射管嘴中，光束会被注射管嘴的内壁反射并返回到一个探测器中。其他空气探测方法，例如超声波空气探测，也可以通过一个安置在注射管嘴上并具有同样优点的探测器实现，并且包含在本专利技术的范围之内。注射器的另一个特征是注射管嘴，该注射管嘴包含一个外伸的透明段，其机械式连接着空气探测器中的光源，以便于使光线通入注射管嘴并从嘴的内壁反射而返回到探测器中。外伸段形成一个透镜，用于使光线聚集并射入注射管嘴中，从而使这束光线在注射管嘴内壁被适宜地反射。根据本专利技术的注射器还包含一个手动充液/排液控制杆，用以方便操作者控制注射器。该控制杆包含一个可以在原始、正向和反向位置之间移动的杆，其中，该杆向着正向位置的移动可导致注射器将活塞传动筒正向移动以将液体从注射管中排出，而该杆向着反向位置的移动可导致注射器将活塞传动筒反向移动以将液体吸入注射管。在特别实施例中，该杆安置在一个铰轴上，并被位于杆的相反两侧的复位弹簧推向原始位置。杆从原始位置旋转开时，随着杆的旋转角度增大，杆将逐渐弯曲两个弹簧。一个探测器，特别是一个旋转电位计，用于探测杆的旋转角度，以使这个角度能被用于控制活塞传动筒的运动速度。采用这种结构和控制杆，杆的相对位置以及(如果需要的话)弹簧施加到杆上的复位力矩可以构造得大致与液体流入或流出注射管的流速成正比，从而提供给操作者有关注射器操作的直觉反馈信息。或者，注射器可以控制由注射器根据杆的旋转角度产生的注射压力，从而提供给操作者有关施加的注射压力的反馈信息。作为一个安全特征，在所提出的特别实施例中，所述复位弹簧与杆作为一个电路中的元件，该电路用于产生一个运动控制信号。当所述复位弹簧中有一个断裂时，中央处理器根据这个信号显示一个故障信号或使手动运动控制杆停止工作，从而控制注射器，因而在这种情况下，注射器不会响应可能因一个弹簧断裂而引起的杆无意中从原始位置偏移的动作。作为注射管充液过程的一个辅助装置，一个附加的止动弹簧相对于杆定位，以便在杆从原始位置旋转超过一个给定角度时改变施加在杆上的复位力矩。其结果是产生一个可以被操作者识别的“止动”信号，即一个角度，在该角度上阻力矩显著增大。这个止动角度可以具有任何所需的意义，但在提出的实施例中，这个角度对应于一个推荐的注射管充液最大速度，即液体可以被吸入注射管而又没在气泡产生过程中显著增加的最大速度。与其他弹簧一样，止动弹簧可以是一个电气触点，用于产生一个用于表示杆已经旋转到止动角度的第二控制信号，从而使得注射器控制电路可以在杆接触到止动弹簧时校准速度，从而使这个杆位置对应于推荐的最大速度。或者，第二控制信号也可以用于阻止操作者试图以任何更快的流速给注射管充液。作为对从前面所述的充液/排液杆所获得的直觉反馈功能的补充，根据本专利技术的注射器的特征是一个倾斜补偿显示器。注射器头包含一个倾斜角度传感器，用以探测注射器头的倾斜角度，注射器头根据这个倾斜角度选择两个显示方位中的一个。其结果是，不论注射器是向上倾斜以充液还是向下倾斜以注射，显示器总能保持一个适于操作者阅读的方位。在特别提出的实施例中，显示器是发光二极管显示器，其所包含的元件的安置使得显示器不论在竖直方位还是在反向方位，均显示相同的信息。然而，也可以采用其他实施例，例如采用一个液晶显示器，或者是允许显示器特性与方位完全改变的满象素显示器。作为这个特征的附加方面，注射器中还采用了倾斜探测电路以确保注射器适宜的操作。例如，当注射器头向上倾斜时，手动运动控制杆提供的充液和排液速度范围要大于注射器头向下倾斜时的充液和排液速度范围。此外，注射器可以防止自动注射，除非注射器头是向下倾斜的，和/或当注射器头没有达到足够的下斜角度时，注射器将在可能出现空气注射时警告操作者。根据本专利技术的注射器头具有紧凑的模块式结构，以便于制造和使用。具体地讲，为此可将所有控制电路组合在一块单一的印刷电路板上。特别是，本专利技术的注射器的一个特征是，采用了磁导体，以使位于注射器面板中的磁体发出的磁场能量经过注射器容壳并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注射器，其用于将液体从一个注射管注射到一个动物对象体内，其包含一个用于探测是否有空气从所述注射管流向所述动物对象的空气探测器，该注射器包含： 一个活塞传动筒， 一个电机，其用于移动所述活塞传动筒， 一个注射管支架，其用于固定一个注射管，以使一个注射管相对于所述注射器定位，从而使得所述活塞传动筒可以咬合一个活塞并使该活塞在所述注射管中移动， 一个空气探测器，其与所述活塞传动筒相隔着定位，以咬合所述注射管的一个壁，所述空气探测器中包含一个信号源，用以发出一个传过所述注射管中液体或空气的空气探测信号，还包含一个信号接收器，用以探测被传输通过所述注射管中液体或空气后的空气探测信号，如果所述信号接收器所接收到的空气探测信号显示出在注射管中有空气存在，则所述空气探器产生一个警告信号，以及 一个控制电路，其控制所述电机移动所述筒和活塞，以注射所述注射管中的液体，作为对所述警告信号的响应，所述控制电路会阻止所述筒运动，以防止空气被注射到所述对象体内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：达内J巴蒂亚蒂，加里S瓦格纳，斯泰韦P韦尔迪诺，罗伯特G贝尔根，詹姆斯E克尼普费尔，帕梅拉K雅各布斯，彼得J施塔茨，约翰N明尼克，查尔斯S内尔，詹姆斯H歌德尔，米切尔G施特恩，
申请(专利权)人：利贝尔弗拉施姆公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]