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用于使气囊导管充气和放气的设备和方法

阅读:123发布:2021-03-02

专利汇可以提供用于使气囊导管充气和放气的设备和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在各种实施方案之中,本 发明 的目的和部件可大体上指充气/放气 注射器 ,其实现单手操作以将医疗装置充气至给定压 力 或体积并单手操作以使所述医疗装置放气。,下面是用于使气囊导管充气和放气的设备和方法专利的具体信息内容。

1.一种充气/放气注射器,其生成压或输送受控的体积,其包括:
注射器筒,其包括具有多个直径的多个腔;
注射器柱塞,其包括大小被设置为安装在所述注射器筒内的多个直径,其中最大直径的注射器柱塞部分是中空的且与所述注射器筒的所述最大直径部分流体连通;和活塞和/或密封件,其设置并气密密封在最大直径的所述注射器柱塞的内腔内。
2.根据权利要求1所述的充气/放气注射器,其中所述注射器筒包括不同直径的两个腔,且所述注射器柱塞包括不同直径的两个部分。
3.根据权利要求1或2所述的充气/放气注射器,其中所述注射器筒的所有腔均以串联和/或并联布置的方式直接连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中所述注射器筒的至少一个腔与所述注射器筒的第二个腔远程连接并且以串联和/或并联的布置方式连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中最小容积的所述注射器筒腔的内径小于最大容积的所述注射器筒腔的内径。
6.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中所述最小直径注射器柱塞部分与所述最大注射器柱塞部分直接连接并且以串联或并联布置的方式连接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中每一个注射器柱塞部分包括密封构件。
8.根据权利要求7所述的充气/放气注射器,其中所述密封构件位于每一个注射器柱塞部分的远端。
9.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中每一个注射器筒腔包括密封构件。
10.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中所述注射器柱塞部分一致地运动。
11.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中所述最小直径注射器柱塞部分包括压力调整或限制机构。
12.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中压力计或压力监控指示器连接至所述小容积注射器筒的远端。
13.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中具有最小容积的所述注射器筒腔结合最小直径的所述注射器柱塞部分提供高压充气或受控体积输送。
14.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中最大容积的注射器筒腔提供真空和/或充气介质的储槽。
15.根据权利要求14所述的充气/放气注射器,其还包括最大直径注射器柱塞部分中的介质释放端口。
16.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中所述充气介质是气体和/或液体。
17.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中可使用单手进行所述高压充气或受控体积输送,且可使用单手在充气或受控体积输送之后抽回所述注射器柱塞。
18.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中可将所述充气/放气注射器定以保持所需的充气压力。
19.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中可将所述充气/放气注射器锁定以保持所需的放气压力或真空。
20.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其中设置并气密密封在最大直径的所述注射器柱塞的所述内腔内的所述活塞和/或密封件在中性压力下朝向最大直径的所述注射器柱塞的所述内腔的远端被偏压
21.根据前述权利要求中任一项所述的充气/放气注射器,其还包括指示充气介质的所需填充体积的至少一个标记。
22.一种用于流体受控压力输送的双筒充气/放气注射器,其包括:
注射器筒,其包括串联连接的容积不相等的两个腔,其中所述较小容积腔连接在所述较大容积腔的远端并与其连通;
注射器柱塞,其包括直径不相等的两个部分,其中所述较小直径部分的尺寸适合安装在所述注射器筒的较小容积腔内,且所述较大直径部分的尺寸适合安装在所述注射器筒的所述较大容积腔内;
其中所述较小直径注射器柱塞部分包括压力调整或限制机构;
其中所述注射器柱塞的所述较大直径部分包括与所述注射器筒的所述较大容积腔流体连通的中空、长形内腔;
其中活塞和/或密封件设置在所述注射器柱塞的所述较大直径部分的所述长形内腔内,并抵靠所述注射器柱塞的所述较大直径部分的所述长形内腔的内表面提供气密密封;
其中所述较小直径注射器柱塞部分包括设置在所述较小直径注射器柱塞部分的末端部分上的密封构件,其在所述较小直径注射器柱塞和所述注射器筒的所述较小容积腔的内表面之间提供气密密封;以及
其中所述较大直径注射器柱塞部分包括设置在所述较大直径注射器柱塞部分的末端部分上的密封构件,其在所述较大直径注射器柱塞和所述注射器筒的所述较大容积腔的内表面之间提供气密密封。
23.根据权利要求22所述的双筒充气/放气注射器,其中所述注射器筒的所述较大容积腔提供流体介质的储槽。
24.一种用于流体的受控压力输送的双筒充气/放气注射器,其包括:
注射器筒,其包括串联连接的容积不相等的两个腔,其中所述较小容积腔连接在所述较大容积腔的远端并与其连通;
注射器柱塞,其包括直径不相等的两个部分,其中所述较小直径部分的大小被设置为安装在所述注射器筒的较小容积腔内,且所述较大直径部分的大小被设置为安装在所述注射器筒的所述较大容积腔内;
其中所述较小直径注射器柱塞部分包括压力调整或限制机构;
其中所述注射器柱塞的所述较大直径部分包括与所述注射器筒的所述较大容积腔流体连通的中空、长形内腔;
其中活塞和/或密封件设置在所述注射器柱塞的所述较大直径部分的所述长形内腔内,并抵靠所述注射器柱塞的所述较大直径部分的所述长形内腔的内表面提供气密密封;
其中所述注射器筒的所述较小容积腔包括密封构件,其在所述较小直径注射器柱塞和所述注射器筒的所述较小容积腔的内表面之间提供气密密封;以及
其中所述注射器筒的所述较大容积腔包括密封构件,其在所述较大直径注射器柱塞和所述注射器筒的所述较大容积腔的内表面之间提供气密密封。
25.根据权利要求24所述的双筒充气/放气注射器,其中所述注射器筒的所述较大容积腔提供流体介质的储槽。
26.一种用于流体的受控体积输送的双筒充气/放气注射器,其包括:
注射器筒,其包括串联连接的容积不相等的两个腔,其中所述较小容积腔连接在所述较大容积腔的远端并与其连通;
注射器柱塞,其包括直径不相等的两个部分,其中所述较小直径部分的大小被设置为安装在所述注射器筒的较小容积腔内,且所述较大直径部分的大小被设置为安装在所述注射器筒的所述较大容积腔内;
其中所述注射器柱塞的所述较大直径部分包括与所述注射器筒的所述较大容积腔流体连通的中空、长形内腔;以及
其中活塞和/或密封件设置在所述注射器柱塞的所述较大直径部分的所述长形内腔内,并抵靠所述注射器柱塞的所述较大直径部分的所述长形内腔的内表面提供气密密封。
27.根据权利要求26所述的双筒充气/放气注射器,其中所述注射器筒的所述较大容积腔提供流体介质的储槽。
28.一种使用根据权利要求1、22、24和26所述的充气/放气注射器的方法,包括:
将充气介质吸入所述注射器筒腔;
将过量的气体和/或充气介质从所述注射器筒腔排出;
连接至医疗装置的充气端口;
将充气介质转移入所述医疗装置直至达到所需的压力和/或体积,以及当需要时将充气介质从所述医疗装置抽回以使所述医疗装置内的所述充气介质的压力和/或体积返回至所需平。
29.根据权利要求28所述的方法,其中被吸入所述充气/放气注射器的充气介质的体积未超过所述较大直径注射器筒的容积。
30.根据权利要求28或29所述的方法,其中使用可视标记或触觉反馈使所述充气/放气注射器填充所需体积的充气介质。
31.根据权利要求28至30中任一项所述的方法,其中在将充气介质转移到所述医疗装置之后,所述充气/放气注射器被锁定在合适位置以在所述医疗装置内保持所需的压力和/或介质体积。
32.根据权利要求28至31中任一项所述的方法,其中在将充气介质从所述医疗装置抽回之后,所述充气/放气注射器被锁定在合适位置以在所述医疗装置内获得所需的压力和/或介质体积。
33.在医疗手术中使用的根据权利要求1至27中任一项所述的充气/放气注射器的使用,其中所述使用包括:
将充气介质吸入所述注射器筒腔;
将过量的气体和/或充气介质从所述注射器筒腔排出;
连接至医疗装置的充气端口;
将充气介质转移入所述医疗装置直至达到所需的压力和/或体积,以及当需要时将充气介质从所述医疗装置抽回以使所述医疗装置内的所述充气介质的压力和/或体积返回至所需水平。
34.根据权利要求33所述的使用,其中被吸入所述充气/放气注射器的充气介质的体积未超过所述较大直径注射器筒的容积。
35.根据权利要求33至34中任一项所述的使用,其中使用可视标记或触觉反馈使所述充气/放气注射器填充所需体积的充气介质。
36.根据权利要求33至35中任一项所述的使用,其中在将充气介质转移到所述医疗装置之后,所述充气/放气注射器被锁定在合适位置以在所述医疗装置内保持所需的压力和/或介质体积。
37.根据权利要求33至36中任一项所述的用途,其中在将充气介质从所述医疗装置抽回之后,所述充气/放气注射器被锁定在合适位置以在所述医疗装置内获得所需的压力和/或介质体积。

说明书全文

用于使气囊导管充气和放气的设备和方法

[0001] 相关申请案的交叉参考
[0002] 依据35U.S.C.§119(e),本申请要求于2011年1月5日提交的美国临时申请案第61/430,082号的优先权,其公开的全文引用的方式并入本文。

技术领域

[0003] 本发明大致上涉及人或哺乳动物体内的医疗手术,其在手术中(比如,血管成形术、椎体成形术和窦整复术)利用充气和/或放气装置使气囊或可充气膜充气或放气。
[0004] 发明背景
[0005] 在医疗手术中使用各种装置需要进行手术医生方面一定程度的手动灵巧性,且经常需要一位或多位助手的协助来顺利完成该手术。一种这样的手术是比如,在血管成形术、椎体成形术和窦整复术中结合标准充气装置使用的气囊系统的充气和放气。装置预备(其涉及从气囊系统中清除或排出空气)可以是要求非常高的,通常需要用到一名手术者的双手。许多使用气囊系统进行的医疗手术要求医生使用双手以便在充气或放气步骤过程中操纵、设置并保持这些医疗装置,因此需要另一名手术者来完成手术。
[0006] 存在很多试图解决与控制气囊系统的充气和放气相关的一个或多个挑战的商品。由于大量扩张手术要求相对较高的压量以适当地移动组织、斑、骨骼等,因此许多这种产品都注重于提供对施加到气囊系统的可膨胀构件的压力量的准确控制。例如,许多市售充气装置包括附接压力计的注射器,其中通过拉动设置在注射器柱塞近端的手柄,注射器柱塞可自由地在注射器筒的内孔中纵向移动。抽回注射器柱塞的动作在注射器内的近端提供了真空以将流体或空气吸入注射器筒。反之,推动注射器柱塞的手柄将流体或空气排出注射器。在封闭系统中(例如,当充气装置附接至气囊导管时),当将注射器柱塞向充气装置的远端推进(以生成压力)或向近端抽回(以生成真空)时,密封构件(通常附接至注射器柱塞的远端)充当垫圈以防止流体或空气围绕注射器筒的内壁和注射器柱塞的外表面之间的间隙泄漏。附接在注射器柱塞远端的密封构件允许压缩封闭系统(充气/放气装置和连接的医疗装置,比如气囊导管)内的流体或空气,从而当柱塞继续向远端推进时增大内部压力。手术者可观察压力计上的读数来确定系统内的压力的数量级。另一个充气机构包括螺纹注射器柱塞,其中螺纹与装置的元件啮合以便螺纹注射器柱塞的旋转实现注射器筒内的远端方向上的纵向移动,从而在装置内积累压力。美国专利第4,743,230号、第4,832,692号、第5,507,727号和第7,530,970号中提到了对这些充气装置的描述,这些美国专利以引用的方式并入本文。其它设计,比如美国专利第5,047,015号、第5,057,078号和第
5,209,732号(全文以引用的方式并入本文)中描述的定注射器允许选择并保持给定的充气压力。
[0007] 另一种简化对气囊或其它可膨胀构件进行充气和/或放气的方法在装置中加以说明,所述装置允许施加并保持预选的负压力等级而无需手术者方面不断施力。这种类型设计的一个实例为可从Merit Medical购得的 系列注射器。这些装置包括具有止动销的聚酸酯注射器本体和具有锁定翼片的柱塞,当翼片与止动销啮合时,所述柱塞会防止柱塞相对于注射器本体运动。通过抽回注射器柱塞施加并保持真空以形成所需的负压力,然后旋转柱塞以将锁定翼片之一定位于止动销近处。锁定翼片和止动销之间的相互干涉阻止柱塞向远端运动以及负压力的释放。这些类型的设计教示于美国专利第
5,215,536号,且以引用的方式并入本文。
[0008] 另一种典型的可用于使医疗装置(比如,气囊导管)充气和放气的充气/放气注射器设置包括组装在一起的小容积注射器(例如,1ml注射器)、大容积注射器(例如,10ml注射器)和歧管(例如,三通歧管或旋塞)。小容积注射器用于以最小的施力提供高充气压力(归因于相对较小的注射器柱塞横截面),大容积注射器用于施加真空以放气以及充当充气流体介质储槽,且歧管或旋塞阀用于打开或关闭实现气囊导管和所需注射器之间连通的端口。由于小注射器不能产生使气囊及时放气所需的真空的数量级,也不能保持足够体积的流体来补偿气囊导管的空隙体积,将气囊充气至中性压力,以及进一步将气囊内的压力增大至期望平,因此需要使用大注射器。充气或放气的方法包括旋转歧管或旋塞阀的阀以便气囊导管与充气注射器或放气注射器连通。例如,可通过旋转歧管或旋塞阀的阀门来使高压气囊充气以打开较大注射器和气囊导管之间的流动通路。排空气囊导管内的空气后,压下较大的注射器以填充气囊导管的空隙体积并开始给气囊充气。此时,进一步给气囊充气所需的力超过了手术者可舒适地施加的量。进一步旋转歧管或旋塞阀的阀门以关闭较大的注射器和气囊导管之间的流动通路,并打开较小的注射器和气囊导管之间的流动通路。手术者通过压下较小的注射器来继续给气囊充气直至所需的压力。一旦获得所需的压力,则旋转歧管或旋塞阀的阀门来关闭注射器和气囊导管之间的所有流动通路。通过旋转歧管或旋塞阀的阀门打开较大的注射器和气囊导管之间的流动通路并抽回较大注射器的柱塞在注射器筒内生成负压力来实现气囊的放气。负压力将流体引出气囊导管,并使气囊放气。在这种设置中,明显的是由于操作涉及一些对旋塞阀或歧管进行的操作以便系统正确运行,因此增加了手术者的负担或难度。
[0009] 虽然这些充气装置具有实用性,但是由于顺利该操作装置需要两只手、当前设计的人体工程学和体积、以及预备和配置充气机构所需的步骤数量,对于医生和医务工作者而言在该领域使用其并非最有效和最方便的。
[0010] 将简化可膨胀构件(比如,气囊导管)的扩张的、一只手便可顺利操作的充气和/或放气装置能在常常很复杂的医疗手术过程中减轻手术者和相关工作人员的负担,且因此潜在地节约了劳动力成本。
[0011] 相关文献
[0012] 美国专利第4,743,230号;第4,832,692号;第5,047,015号;第5,057,078号;第5,209,732号;第5,215,536号;第5,507,727号;和第7,530,970号。
发明概要
[0013] 本发明旨在通过允许使用者用单手实现高充气压力来改进用于血管成形术、椎体成形术、窦整复术和相似手术中的气囊扩张系统的充气/放气。
[0014] 本发明涉及具有使气囊或其它可充气结构充气能力的装置。
[0015] 附图简述
[0016] 结合附图阅读以下详细描述可以最好地理解本发明。要强调的是根据惯例,附图中的各种部件未按比例绘制。相反,为了清楚起见,可以任意放大或缩小各种部件的尺寸。附图中包括以下图:
[0017] 图1A-1C描绘了本发明的包括压力限制部件和串联放气和充气注射器布置的实施方案的横截面图。
[0018] 图2A-2E描绘了图1A-1C中图示的本发明的实施方案的操作方法。
[0019] 图3A-3B描绘了压力控制机构的操作的放大图。
[0020] 图4A-4B描绘了未并入本发明的附加部件的串联注射器布置。
[0021] 图5A-5B描绘了在充气过程过程中放气柱塞的放大图。
[0022] 图6描绘了本发明的包括可移动柱塞的实施方案的横截面。
[0023] 图7A-7C描绘了图6中图示的本发明的实施方案的操作方法。
[0024] 图8A-8B描绘了本发明的包括压力限制部件和并联放气和充气注射器布置的实施方案的横截面图。
[0025] 图9A-9C描绘了图8A-8B中图示的本发明的实施方案的操作方法。

具体实施方式

[0026] 在描述本发明之前,应理解本发明并不局限于描述的特定实施方案,因此这些当然可以改变。还应理解,由于本发明的范围仅由所附权利要求限定,因此本文使用的术语仅仅是为了描述特定的实施方案的目的,而非意在限制。
[0027] 在提供了值的范围的情况下,应理解,还具体公开了在该范围的上限和下限之间的每一个中间值(至下限单位的十分之一,除非文中另有明确说明)。在所述范围内的任何所述值或中间值和该所述范围内的任何其它所述值或中间值之间的每一个更小范围都涵盖在本发明内。这些更小范围的上限和下限可以独立地包括在该范围内或者从该范围排除,并且上限和下限的两者之一,两者均不或者两者均包括在所述更小范围中的每个范围也涵盖在本发明内,其依据所述范围内任意特别排除的限值。在所述范围包括一个或两个限值的情况下,排除了那些所包括限值的任一个或两个的范围也包括在本发明内。
[0028] 除非另外指出,否则本文所用的全部技术和科学术语的意义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意义相同。虽然任何与本文描述的那些相似或等效的方法和材料可用于实践和测试本发明,但是现在描述的是一些可能的和优选的方法和材料。本文所提及的所有出版物均以引用的方式并入本文,以公开和描述与出版物所引用的内容有关的方法和/或材料。应理解,本公开在不存在冲突的情况下替代所并入出版物的任意公开。
[0029] 须注意,除非上下文中另外明确指出,否则本文以及所附权利要求中使用的单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数指示物。因此,例如,提及“化合物”包括多个这种化合物,且提及“聚合物”包括提及本领域技术人员已知的一种或多种聚合物及其等同物,等等。
[0030] 本文中讨论的出版物仅是为了在本申请案的申请日之前公开而提供。本文任何内容不应解释为承认本发明因为现有发明而无权先于这些出版物。进一步地,所提供出版物的日期可以不同于实际出版日期,这可能需要单独确认。
[0031] 图1A至图1C图示了本发明的一个实施方案。充气/放气注射器100由注射器筒101、放气柱塞102和充气柱塞103组成。注射器筒101由至少两个一体化的的注射器筒腔
101'和101"组成,具有至少两个不同的横截面内径,优选地定位为串联构造。优选实施方案中的注射器筒101构造包括较小容积注射器筒腔101"(例如,体积容量大约为1ml),其串联放置并优选地在较大容积注射器筒腔101'(例如,体积容量等于或大于5ml)的远端。
较小容积注射器筒腔101"的尺寸被设置为具有相对较小的内径,并用作充气腔。较大容积注射器筒腔101'的尺寸被设置为具有相对于较小容积注射器筒的较大内径,并用作放气腔以及充气流体介质(比如,空气或液体)的储槽。放气柱塞102和充气柱塞103(二者串联定位)设置在注射器筒101内,每一个柱塞的尺寸适合安装在注射器筒101的各内径内。
较小直径充气柱塞103安装在较小的注射器筒腔101"内,且较大直径放气柱塞102安装在较大的注射器筒腔101'内。注射器筒101的最远端包括端口连接器124,其可实现充气/放气注射器100和外部装置之间的流体和/或空气连通。端口连接器124可包括但不限于固定的阴阳鲁尔锁定接头、旋转阴阳鲁尔锁定接头、软管倒钩、滑动鲁尔连接器、快速释放接头等。代替设置在注射器筒101远端的端口连接器,延伸管线或管路(未示出)可固定地附接至注射器筒101的远端,且端口连接器124可附接至延伸管线(未示出)的远端。注射器筒101还包括至少一个环123或相似部件,包括但不限于凸缘、凹陷、翼、条、握把等,手术者可用其实现单手握持注射器本体,并在推进或抽回放气柱塞102时提供稳定性。注射器筒101可由本领域已知的材料制造,该材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、PET、PEEK、不锈玻璃、陶瓷等或其组合,且可以是透明、半透明、不透明的,或其任何梯度。
[0032] 如图1B所示,放气柱塞102还包括放气柱塞头104、放气柱塞头端口113、放气柱塞密封件105、放气柱塞本体106、放气柱塞腔107、活塞密封件108、活塞109、活塞复位弹簧110、压力释放端口111、介质释放端口125和柱塞环112。放气柱塞本体106可由本领域已知的材料制造,该材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、PET、PEEK、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合,且可以是透明、半透明、不透明的,或其任何梯度。使用本领域已知的方法将放气柱塞头104连接至放气柱塞106的远端,所述方法包括但不限于压配合、粘合剂粘结、超声焊接螺纹连接/攻丝连接、热熔、二次成型(overmolding)、使用定位螺丝等,且放气柱塞头104可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚安酯、尼龙、Pebax、PET、PEEK、聚氯丁烯、硅橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、PTFE、不锈钢、黄铜、铝、钛等或其组合。放气柱塞头104和放气柱塞本体106可一体化,并通过众所周知的制造技术(比如,机械加工、注射成型、铸造等)制造为单个组件。放气柱塞头104可包括至少一个放气柱塞头端口113。可使用本领域已知的方法制造放气柱塞头端口113,所述方法包括但不限于激光切割和/或雕刻、机械加工、放电加工、化学蚀刻等。或者,在模制过程过程中,放气柱塞头端口113可在放气柱塞头104内形成为放气柱塞头104的部件。放气柱塞密封件105的尺寸和位置被如此设置以致其在放气柱塞头104和较大注射器筒101'的内表面之间提供气密和/或液密密封,且放气柱塞密封件105可由以下材料制造,所述材料包括但不限于聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、聚乙烯等。虽然放气柱塞密封件105在图1B中被描绘为o型环,但是本领域技术人员清楚的是等效组件(比如,垫圈)可与放气柱塞密封件105相互替换。例如,放气柱塞密封件105可以是放气柱塞头104的组成部分,比如模制、加工或以其它方式制造为放气柱塞头104的部件的一个或多个凸缘,其在放气柱塞头104和较大注射器筒101'的内表面之间提供气密和/或液密密封。活塞109同轴地位于放气柱塞腔107内,且可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚安酯、尼龙、Pebax、PET、PEEK、 聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡
胶、天然橡胶、PTFE、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合。活塞109被活塞复位弹簧110偏压,以致活塞109的远端面设置为抵靠放气柱塞头104的近端面。活塞密封件
108可保持在部件(比如,活塞109上的凹槽或通道)内,且其尺寸被设置使得其在活塞109和放气柱塞本体106的内表面之间形成气密和/或液密密封,同时允许活塞109沿放气柱塞本体106平移且其可由以下材料制造,所述材料包括但不限于聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、聚乙烯等。虽然活塞密封件108在图1B中被描绘为o型环,但是本领域技术人员清楚的是等效组件(比如,垫圈)可与活塞密封件108相互替换。例如,活塞密封件108可以是活塞109的组成部分,比如模制、加工或以其它方式制造为活塞109的部件的一个或多个凸缘,其在活塞109和放气柱塞本体106的内表面之间提供气密和/或液密密封。活塞复位弹簧110位于放气柱塞腔107内,且具有弹簧刚度、长度、螺距、丝厚度和外径的组合,使得活塞复位弹簧110的远端抵靠活塞109施加压缩载荷。活塞复位弹簧110可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于高碳钢丝、合金钢、不锈钢、镍钛合金、非合金、高温合金等。设置压力释放端口111以在活塞向近端移动时防止压力在放气柱塞腔内部累积。柱塞环112可由至少一个环或相似部件组成,包括但不限于凸缘、凹陷、翼、条、握把等,手术者可用其实现单手握持放气柱塞102,并在推进或抽回放气柱塞102时提供稳定性。介质释放端口125(其位于放气柱塞本体106的近端侧)可并入作为容纳在注射器筒101内的过量空气或流体的溢流口。优选地,当活塞复位弹簧110被完全压缩时,压力释放端口位于活塞密封件108的远端。
[0033] 图1C详细示出充气柱塞103,其包括充气柱塞头114、充气柱塞头端口115、充气柱塞密封件116、充气柱塞外壳117、面密封件118、出口119、压力控制弹簧120、压力控制活塞121和充气杆122。充气杆122的近端附接至放气柱塞头104;所述两个组件可通过本领域已知的方法连接,所述方法包括但不限于压配合、粘合剂粘结、超声焊接、螺纹连接/攻丝连接、二次成型、热熔、使用定位螺丝等。或者,可将充气杆122和放气柱塞头104加工、模制、铸造或以其它方式形成为单个组件。又一个替代构造是通过机械加工、模制、铸造等将充气杆122、放气柱塞头104和放气柱塞本体106制造为单个组件。充气杆122可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚安酯、尼龙、Pebax、PET、PEEK、 PTFE、不锈钢、黄铜、铝、钛等或其组合。通过本领域已知的方法将充气柱塞外壳117的近端连接至充气杆122的远端,所述方法包括但不限于压配合、粘合剂粘结、超声焊接、螺纹连接/攻丝连接、二次成型、使用定位螺丝等,且充气柱塞外壳117的近端可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚安酯、尼龙、Pebax、PET、PEEK、 聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、PTFE、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合。或者,充气柱塞外壳117和充气杆122可加工、模制或以其它方式形成为单个组成组件。充气柱塞外壳117还包括出口119。可使用本领域已知的方法制造出口119,所述方法包括但不限于激光切割和/或雕刻、机械加工、放电加工、化学蚀刻等。或者,在模制过程过程中,出口119可在充气柱塞外壳117内形成为充气柱塞外壳117的部件。使用本领域已知的方法将充气柱塞头114连接至充气柱塞外壳117的远端,所述方法包括但不限于压配合、粘合剂粘结、超声焊接、螺纹连接/攻丝连接、二次成型、热熔、使用定位螺丝等,且充气柱塞头114可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚安酯、尼龙、Pebax、PET、PEEK、 聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、PTFE、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合。充气柱塞头114还包括从充气柱塞头114的远端延伸至近端的至少一个充气柱塞头端口115,且可使用本领域已知的方法制造,所述方法包括但不限于激光切割和/或雕刻、机械加工、放电加工、化学蚀刻等。或者,在模制过程过程中,充气柱塞头端口115可在充气柱塞头114内形成为充气柱塞头114的部件。充气柱塞密封件116可保持在部件(比如,充气柱塞头114上的凹槽或通道)内,且其尺寸被设置使得其在充气柱塞头114和较小注射器筒101"的内表面之间形成气密和/或液密密封,且其可由以下材料制造,所述材料包括但不限于聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、聚乙烯等。虽然充气柱塞密封件116在图1C中被描绘为o型环,但是本领域技术人员清楚的是等效组件(比如,垫圈)可与充气柱塞密封件116相互替换。例如,充气柱塞密封件116可以是充气柱塞头114组成部分,比如模制、加工或以其它方式制造为充气柱塞头114的部件的一个或多个凸缘,其在充气柱塞头114和较小注射器筒101"的内表面之间提供气密和/或液密密封。面密封件118位于充气柱塞外壳117内部,且其尺寸被设置为当其被抵靠充气柱塞头114的近端按压时提供气密和/或流液密密封。面密封件118可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶等。压力控制活塞121的远端面与面密封件118的近端表面接触。压力控制活塞121可与面密封件118连接,或所述两个组件可彼此分离。连接所述两个组件的方法包括但不限于压配合、粘合剂粘结、超声焊接、螺纹连接/攻丝连接、二次成型、使用定位螺丝等。压力控制活塞121可由下列材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚安酯、尼龙、Pebax、PET、PEEK、 PTFE、不锈钢、黄铜、铝、钛等或其组合。或者,压力控制活塞121和面密封件118可结合并且由单个组件制成。又一个替代构造是通过将活塞121的部件并入到面密封件119而免除使用压力控制活塞121。
压力控制活塞121的近端充当底座以稳定压力控制弹簧120的远端。压力控制弹簧120位于充气柱塞外壳117内部,使得压力控制弹簧120的远端在压力控制活塞121上施加压缩载荷。压力控制活塞121将压力控制弹簧120施加的压缩载荷的至少一些传输至面密封件
118的近端表面,从而保持充气柱塞头114和面密封件118的远端表面之间的密封。压力控制弹簧120保持这种密封直至超过所需压力;这种压力通过指定压力控制弹簧120的总长度、螺距、丝厚度、丝材料和外径而由给定压缩长度下压力控制弹簧120的力(或弹簧力常数)表示。压力控制弹簧120可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于高碳钢丝、合金钢、不锈钢、镍钛合金、非铁合金、高温合金等。
[0034] 或者(未示出),放气柱塞密封件105和充气柱塞密封件116可分别位于较大注射器筒101'和较小注射器筒101"的通道、凹槽或相似部件上,其允许较大注射器筒101'和放气柱塞102以及较小注射器筒101"和充气柱塞103之间的气密密封。在本实施方案中,当放气柱塞102被完全压入注射器筒101时,出口119设置在或位于充气柱塞密封件116的近端。可通过提供穿过源自充气杆122的远端且在其近端终止的充气杆122长度的内腔或开口(未示出)而将出口119并入至充气杆122。或者,可通过增加充气柱塞头114的长度并减小充气杆122的长度将充气柱塞外壳117、面密封件118、压力控制弹簧120和压力控制活塞121的位置设置在近端(未示出),使得当放气柱塞102被完全压入注射器筒101时,便可将出口119向充气柱塞密封件116的近端偏移。
[0035] 图2A至图2E图示了使用本发明的充气/放气注射器的一个实施方案的方法。充气/放气注射器100可用于使医疗装置,比如气囊导管等(未示出)的可充气元件(未示出)充气和放气。图1A示出处于初始构造的本发明的组件的元件的相对位置,其中放气柱塞102被推进直至充气柱塞头位于较小注射器筒101"的远端侧。然后,通过将放气柱塞102完全抽回至图2B中所示位置使注射器筒101填充充气介质(优选地为流体)。可重复这个步骤直到注射器筒101充分填充充气介质,使得当垂直保持充气/放气注射器100(远端指向上)时,充气介质的水平面在充气柱塞103的远端头之上。如图2C所示,可通过在保持注射器100垂直的同时推进放气柱塞102,并进一步推进放气柱塞102直至充气柱塞103的远端头在较小注射器筒101"的近端上或附近对准而清除注射器筒101内液面之上的过量充气介质和/或空气或气泡。可视指示符(未示出)(比如,印刷标记等)或触觉指示器(比如,卡位等)可并入充气/放气注射器100以协助使用者用适量或适当体积的充气介质填充注射器筒101的内腔。然后,注射器端口连接器124可附接至医疗装置充气端口。或者,在清除过量充气介质之前,可将充气延伸管线(未示出)附接至注射器端口连接器124。一旦连接了充气延伸管线,可通过在保持注射器100垂直的同时推进放气柱塞102而清除注射器筒101内液面之上的过量充气介质和/或空气或气泡。此时,充气管线内腔(未示出)应填充有充气介质,且延伸管线的远端可附接至医疗装置(举例来说,比如气囊导管)。
[0036] 气囊导管可通过(通过完全抽回放气柱塞102)将空气吸出气囊充气路径并清除空气/气泡来预备(未示出)。这是通过握持注射器100以使远端头在抽回放气柱塞102之前朝下,然后释放至平衡位置来实现的。图2D和图2E示出后续的对气囊导管的单手充气。使用者可按压放气柱塞环112直至充气柱塞头114处于推进行程的末端。然后,可通过完全抽回放气柱塞102来使气囊放气。一旦使医疗装置的气囊放气,便可释放放气柱塞102并使其返回至平衡位置。
[0037] 图3A和图3B详细描述了优选实施方案的独特方面;并入充气柱塞103设计的压力控制机构,其限制了施加至医疗装置的最大压力。充气柱塞103推进过程中在较小注射器筒101"的远端部分内产生的最大内部压力受容纳在充气柱塞外壳117内的压力控制机构限制或调节。压力控制机构由面密封件118、压力控制活塞121和压力控制弹簧120组成。最大充气压力由压力控制弹簧120施加至压力控制活塞121的压缩力(其使面密封件118压靠充气柱塞头114的近端面)的程度或数量决定或调节。图3A示出处于关闭状态的压力控制机构,其中在充气柱塞密封件116远端的较小注射器筒101"内的压力低于预定值。这这些条件下,出口119被关闭,且较小注射器筒101"的远端部分和较大注射器筒101'之间无流体和/或空气流动路径。图3B图示了处于打开状态的压力控制机构,其中较小注射器筒101"的远端部分内的内部压力超过了预定值。在此状态,较小注射器筒101"的远端部分内的内部压力超过了面密封件118抵着充气柱塞头施加的预定压力,从而压缩压力控制弹簧120并向近端移动面密封件118。面密封件188的移动打开了面密封件118和充气柱塞头114之间的接触界面上的流动路径。面密封件118进一步移动至出口119近端的位置在较小注射器筒101"的远端部分和较大注射器筒101'之间形成流动路径。当充气介质沿较小注射器筒101"的近端部分流动穿过出口119,并流入较大注射器筒101'时,较小注射器筒101"的远端部分内的过量压力降低。当较小注射器筒101"的远端部分内的内部压力降至低于预定水平时,压缩弹簧120伸展并对压力控制活塞121施力,压力控制活塞121接着向远端移动并在面密封件118和充气柱塞头114的近端面之间重建界面。除了本领域已知的其它方法,可通过改变压缩弹簧120的力常数、压缩弹簧120的静止长度、出口119和充气柱塞头114的近端边缘之间的距离、面密封件和充气柱塞外壳117的内表面之间的静摩擦或动摩擦、压力控制活塞121和充气柱塞外壳117之间的静摩擦或动摩擦,或面密封件
118和/或压力控制活塞121的硬度来调整预定压力的值。虽然在本实施方案中已将压力控制机构描述为弹簧和密封件的组合,但是其它阀门和/或密封机构,包括但不限于球阀、鸭嘴阀、伞阀、止回阀、隔膜、换向阀、瓣阀等可结合到所述机构中。
[0038] 本发明的充气/放气注射器100的另一个独特方面是通过在结合或一体化的注射器筒101(其包括两个不同的直径和/或容积)内同时推进或抽回连接的放气柱塞102和充气柱塞103而使医疗装置的气囊充气和放气的能力。图4A图示了典型的串联注射器设置,两个大小的注射器本体连接并串联设置,较小注射器本体401设置在较大注射器本体402的远端。这种系统中的注射器柱塞403的尺寸被设置为可位于串联注射器内;这可通过使用阶状设计来实现,所述阶状设计具有与较小注射器本体401匹配的较小远端部分403"和与较大注射器本体402匹配的较大近端部分近端部分403',使得注射器柱塞403可沿注射器本体的长度平移。在这些类型的系统中,通常无法在较小注射器本体401内(以及在连接至较小注射器本体的任何医疗设备内)产生足够高的内部压力。一旦远端柱塞密封件404与较小注射器本体腔401的内壁接合并与其抵靠密封(如图4B所示),充气流体便被截留在较大注射器本体腔内。然后,截留在远端柱塞密封件404和近端柱塞密封件405之间的不可压缩充气流体阻止注射器柱塞403进一步向前推进,并阻止较小注射器本体401内的压力增大。
[0039] 图5A和图5B中图示的本发明的独特设计通过并入允许截留在较大注射器筒101'内的不可压缩流体被移位并转移至放气柱塞腔107的放气柱塞头端口113而允许柱塞102和103进一步推进。图5A描绘了当充气柱塞密封件116初次接触较小注射器筒101"的内壁并抵靠其密封时,本发明的组件的布置。活塞109的远端面与放气柱塞头104的近端面接触,从而关闭穿过放气柱塞头端口113的可能的流动路径。图5B描绘了注射器柱塞102和103进一步向远端推进后本发明的组件的布置。当注射器柱塞102和103向远端平移时,活塞109和活塞密封件108总成被向近端推回,且不可压缩充气流体被引导通过放气柱塞头端口113并在放气柱塞腔107内转移。活塞109和活塞密封件108总成提供将充气流体保持在放气柱塞腔107内的无泄漏密封。当将柱塞102和103抽回以放气时(未示出)时,放气柱塞腔107内的不可压缩充气流体通过放气柱塞头端口113返回至较小注射器筒101"。
注射器柱塞102和103的抽回在较大注射器筒101'内部形成了负压力。所述负压力(相对于活塞109和活塞密封件108总成的近端侧上的环境压力)将充气流体吸入较大注射器筒
101'内,并在放气柱塞腔107内向远端拉动活塞109和活塞密封件108总成。当较大注射器筒101'内的压力小于活塞复位弹簧110施加至活塞109的压力时,活塞复位弹簧110将活塞109保持在抵靠放气柱塞头104的近端面的垂直偏压的位置。
[0040] 图6示出本发明的又一个替代构造。充气/放气注射器600包括注射器本体601、放气柱塞603、充气柱塞604和可移动柱塞606。如之前对注射器本体601所作的描述,注射器本体601由至少两个一体化注射器筒(具有至少两个不同的横截面内径)组成,优选地定位为串联或串联构造。优选实施方案中的注射器本体601构造包括较小容积注射器本体(例如,体积容量大约为1ml),其与较大容积注射器本体(例如,体积容量等于或大于5ml)串联且优选地位于较大容积注射器本体的远端。较小容积注射器本体被定尺寸为具有相对较小的内径并用作充气腔,由此较大容积注射器本体被定尺寸为具有相对于较小容积注射器筒的较大内径并用作放气腔以及充气流体介质(比如,空气或液体)的储槽。注射器本体601还包括至少一个环602或相似部件,包括但不限于凸缘、凹陷、翼、条、握把等,手术者可用其实现单手握持注射器本体。如之前对放气柱塞103所作的描述,放气柱塞603还包括放气柱塞头、放气柱塞头端口、放气柱塞密封件和放气柱塞腔。如之前对充气柱塞104所作的描述,充气柱塞604还包括充气柱塞头、充气柱塞头端口、充气柱塞密封件、充气柱塞外壳、面密封件、出口、压力控制弹簧、压力控制活塞和充气杆。放气柱塞603还包括至少一个环
605或相似部件,包括但不限于凸缘、凹陷、翼、条、握把等,其有促进放气柱塞603相对于注射器本体601移动。可移动柱塞606可滑动地设置在放气柱塞603的内腔内,并包括垫圈(其在可移动柱塞606和放气柱塞603的内表面之间提供气密和/或液密密封)和至少一个环607或相似部件,包括但不限于凸缘、凹陷、翼、条、握把等,其促进可移动柱塞606相对于注射器本体601和/或放气柱塞603移动。复位弹簧(比如,复位弹簧110)可存在或不存在。如果存在,复位弹簧将位于放气柱塞603的内腔内,并使可移动柱塞的远端头抵靠放气柱塞603的放气柱塞头组件的近端面偏置。
[0041] 图7A至图7C图示了使用本发明的组合物的方法。图7A描绘了处于预备状态的充气/放气注射器600,其中充气柱塞604、放气柱塞603和可移动柱塞606被抽回,且注射器本体601的内腔填充有充气介质。吸入注射器本体601内腔的充气流体的体积或量将对应于填充气囊并在气囊内产生高压所需的体积。可视指示符(未示出)(比如,印刷标记等)或触觉指示器(比如,卡位等)可并入充气/放气注射器600以协助使用者用适量或适当体积的充气介质填充注射器本体601的内腔。可移动注射器606的远端抵着放气柱塞603的远端壁座落。图7B描绘了当可移动柱塞606开始在远端方向推进,将充气介质引入附接的医疗装置(未示出),比如气囊导管时,充气/放气注射器600的状态。当医疗装置的空隙体积填充充气介质且气囊开始膨胀时,气囊内的压力增大。如图7C所示,通过完全按下放气柱塞603和充气柱塞604实现了对气囊的高压充气。这可通过握住环602和605,并将环605向远端朝向环602滑动来完成。可通过抓住环602和605并将环605向近端滑动直至注射器本体601的内腔内产生足够的真空来实现对气囊(未示出)的放气,使得气囊在适当长的时间内放气。当使直径大和/或长度长的气囊充气时(其中在产生高压之前填充气囊所需的充气介质的体积要多于通常用于使气囊充气并对气囊加压的小注射器的体积容量),这种类型的设计构造可能是特别有用的。
[0042] 在又一个实施方案中,由面密封件118、压力控制活塞121、压力控制弹簧120、以及相关联的组件(比如,充气柱塞头端口115、充气柱塞外壳117和出口119)组成的压力控制机构可免除并由标准充气柱塞(未示出)和密封件116构造代替。在这种构造中,在较小注射器筒101"内产生的内部压力不受限制。然而,可通过在注射器本体的远端增加压力计或指示器或带有指示器的传感器(未示出)(在此处,其与充气流体路径连通)来监控内部压力。如之前描述,压力计或指示器设置通常可见于标准充气装置上。本发明中描述的装置和典型充气装置之间的不同之处在于使用者以可控制的方式用单手产生非常高压力的充气的能力。在本实施方案中所定义的非常高的充气压力是指超过4个大气压的压力。连同高压充气能力,相同设备上会产生足够的真空,其促进医疗装置的气囊迅速放气。
[0043] 图8A至图8B图示了本发明的另一个实施方案。充气/放气注射器800由放气注射器801、充气注射器802、柱塞804、充气注射器密封件805、端口连接器825和至少一个握把803组成。放气注射器801的远端连接至充气注射器802侧壁中的端口。放气注射器801可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、PET、PEEK、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合,且可以是透明、半透明、不透明的,或其任何梯度。充气注射器802(例如,体积容量为大约1ml)可小于放气注射器
801(例如,体积容量等于或大于5ml),且可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、PET、PEEK、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合,且充气注射器802可以是透明、半透明、不透明的或其任何梯度。充气注射器
802可被定尺寸为具有相对较小的内径并用作充气腔,由此放气注射器801可被定尺寸为具有相对于充气注射器802的较大内径并用作放气腔以及充气介质(比如,空气或液体)的储槽。虽然握把803显示为环,但应明白的是实现和/或方便充气/放气注射器800的处理的其它部件可自由地与握把803交换,所述部件包括但不限于凸缘、悬臂、硬度与放气注射器801和充气注射器802的硬度不同的二次成型组件、脊、扳机、翼等。柱塞804的尺寸被如此设置以致放气柱塞806同轴地设置在放气注射器801内,且充气柱塞807同轴地设置在充气注射器802内。端口连接器825可包括但不限于固定的阴阳鲁尔锁定接头、旋转阴阳鲁尔锁定接头、软管倒钩、滑动鲁尔连接器、快速释放接头等。代替设置在充气注射器
802远端的端口连接器825,延伸管线或管路(未示出)可固定地附接至充气注射器802的远端且端口连接器825可附接至延伸管线(未示出)的远端。
[0044] 如图8B所示,柱塞804包括放气柱塞806和充气柱塞807、握把808以及压力释放端口809。放气柱塞806还包括放气柱塞头812、放气柱塞头端口813、放气柱塞密封件811、放气柱塞腔816、活塞密封件814、活塞810和活塞复位弹簧815。放气柱塞806的尺寸被设置为同轴地安装在放气注射器801内,且放气柱塞806可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、PET、PEEK、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合,且可以是透明、半透明、不透明的,或其任何梯度。通过本领域已知的方法将放气柱塞头812连接至放气柱塞806的远端,所述方法包括但不限于压配合、粘合剂粘结、超声焊接、螺纹连接/攻丝连接、二次成型、热熔、使用定位螺丝等,且放气柱塞头812可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚安酯、尼龙、Pebax、PET、PEEK、 聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、PTFE、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合。此外,放气柱塞头812和放气柱塞806可一体化,并通过众所周知的制造技术(比如,机械加工、注射成型、吹塑、铸造等或其组合)制造为单个组件。放气柱塞头812还包括至少一个放气柱塞头端口813。可使用本领域已知的方法制造放气柱塞头端口813,所述方法包括但不限于激光切割和/或雕刻、机械加工、放电加工、化学蚀刻等。或者,在模制过程过程中,放气柱塞头端口820可在放气柱塞头812内形成为放气柱塞头812的部件。放气柱塞密封件811的尺寸和位置被如此设置以致其在放气柱塞头812和放气注射器801的内表面之间提供气密和/或液密密封,且放气柱塞密封件811可由以下材料制造,所述材料包括但不限于聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、聚乙烯等。虽然放气柱塞密封件811在图8B中被描绘为o型环,但是本领域技术人员清楚的是等效组件(比如,垫圈)可与放气柱塞密封件811相互替换。例如,放气密封件811可以是放气柱塞头
812的组成部分,比如模制、加工或以其它方式制造为放气柱塞812的部件的一个或多个凸缘,其在放气柱塞头812和放气注射器801的内表面之间提供气密和/或液密密封。活塞
810同轴地位于放气柱塞腔816内,且可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚安酯、尼龙、Pebax、PET、PEEK、 聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、PTFE、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合。活塞810被复位弹簧815偏压,使得活塞810的远端面抵靠放气柱塞头812的近端面设置。活塞密封件814可保持在部件(比如,活塞810上的凹槽或通道)内,且其尺寸被设置为其在活塞810和放气柱塞806的内表面之间形成气密和/或液密密封,同时允许活塞810沿放气柱塞腔816平移,且其可由以下材料制造,所述材料包括但不限于聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、聚乙烯等。虽然活塞密封件814在图8B中被描绘为o型环,但是本领域技术人员清楚的是等效组件(比如,垫圈)可与活塞密封件814相互替换。例如,活塞密封件814可以是活塞810的组成部分,比如模制、加工或以其它方式制造为活塞810的部件的一个或多个凸缘,其在活塞
810和放气柱塞806的内表面之间提供气密和/或液密密封。活塞复位弹簧815位于放气柱塞腔816内,且具有弹簧刚度、长度、螺距、丝厚度和外径的组合,使得活塞复位弹簧815的远端抵靠活塞810施加压缩载荷。活塞复位弹簧815可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于高碳钢丝、合金钢、不锈钢、镍钛合金、非铁合金、高温合金等。设置压力释放端口809以在活塞810向近端移动时防止压力在放气柱塞腔816内累积。
[0045] 充气柱塞807还包括充气柱塞头823、充气柱塞头端口822、充气柱塞密封件821、充气柱塞外壳817、面密封件824、出口820、压力控制弹簧818和压力控制活塞819。使用本领域已知的方法将充气柱塞外壳817连接至充气柱塞806的远端,所述方法包括但不限于压配合、粘合剂粘结、超声焊接、螺纹连接/攻丝连接、二次成型、热熔、使用定位螺丝等,且充气柱塞外壳817可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚安酯、尼龙、Pebax、PET、PEEK、 聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、PTFE、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合。或者,充气柱塞外壳817和充气柱塞806可加工、模制或以其它方式形成为单个组成组件。充气柱塞外壳817还包括出口820。可使用本领域已知的方法制造出口820,所述方法包括但不限于激光切割和/或雕刻、机械加工、放电加工、化学蚀刻等。或者,在模制过程过程中,出口820可在充气柱塞外壳817内形成为充气柱塞外壳817的部件。使用本领域已知的方法将充气柱塞头823连接至充气柱塞外壳817的远端,所述方法包括但不限于压配合、粘合剂粘结、超声焊接、螺纹连接/攻丝连接、二次成型、热熔、使用定位螺丝等,且充气柱塞头823可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚安酯、尼龙、Pebax、PET、PEEK、 聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、PTFE、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合。充气柱塞头823还包括从充气柱塞头823的远端延伸至近端的至少一个充气端口822,且可使用本领域已知的方法制造,所述方法包括但不限于激光切割和/或雕刻、机械加工、放电加工、化学蚀刻等。或者,在模制过程过程中,充气端口822可在充气柱塞头823内形成为充气柱塞头823的部件。充气柱塞密封件821可保持在部件(比如,充气柱塞头823上的凹槽或通道)内,且其尺寸被设置为其在充气柱塞头823和充气注射器802的内表面之间形成气密和/或液密密封,且其可由以下材料制造,所述材料包括但不限于聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、聚乙烯等。虽然充气柱塞密封件821在图8B中被描绘为o型环,但是本领域技术人员清楚的是等效组件(比如,垫圈)可与充气柱塞密封件821相互替换。例如,充气柱塞密封件821可以是充气柱塞头823的组成部分,比如模制、加工或以其它方式制造为充气柱塞头823的部件的一个或多个凸缘,其在充气柱塞头823和充气注射器802的内表面之间提供气密和/或液密密封。面密封件
824位于充气柱塞外壳817内部,且其尺寸被设置为当其被抵靠充气柱塞头823的近端按压时提供气密和/或液密密封。面密封件824可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶等。压力控制活塞819同轴地位于充气柱塞外壳817内,且可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚安酯、尼龙、Pebax、PET、PEEK、聚氯丁烯、硅酮橡胶、丁腈橡胶、 EPDM、丁基橡胶、天然橡胶、PTFE、不锈钢、黄铜、铝、钛、硼硅玻璃、陶瓷等或其组合。压力控制活塞819被压力控制弹簧818偏压,使得压力控制活塞819的远端面与面密封件824的近端表面接触。压力控制活塞819可连接至面密封件824,或所述两个组件可彼此分离。连接所述两个组件的方法可包括但不限于压配合、粘合剂粘结、超声焊接、螺纹连接/攻丝连接、二次成型、使用定位螺丝等。或者,可将压力控制活塞819和面密封件824制造成单个单元。压力控制活塞819的近端充当底座以稳定压力控制弹簧818的远端。压力控制弹簧818位于充气柱塞外壳817内部,使得压力控制弹簧818的远端在压力控制活塞819上施加压缩载荷。压力控制活塞819将压力控制弹簧
818施加的压缩载荷的至少一些传输至面密封件824的近端表面,从而保持充气柱塞头823和面密封件824的远端表面之间的密封。压力控制弹簧818保持这种密封直至超过所需压力;这种压力通过指定压力控制弹簧818的总长度、螺距、丝厚度、丝材料和外径而由给定压缩长度下压力控制弹簧818的力(或弹簧力常数)表示。压力控制弹簧818可由本领域已知的材料制造,所述材料包括但不限于高碳钢丝、合金钢、不锈钢、镍钛合金、非铁合金、高温合金等。
[0046] 虽然握把808显示为环,但应明白的是实现和/或方便充气/放气注射器800的处理的其它部件可自由地与握把808交换,所述部件包括但不限于凸缘、悬臂、硬度与柱塞804的硬度不同的二次成型组件、脊、扳机、翼等(手术者可用其实现单手握持充气/放气注射器800,且其可在推进或抽回柱塞804时提供稳定性)。
[0047] 图8A和图8B中所示的本发明的实施方案的压力控制机构提供的功能与图3A和图3B中描述的功能相同。相似地,虽然在本实施方案中已将压力控制机构描绘为弹簧和密封件的组合,但是其它阀门和/或密封机构,包括但不限于球阀、鸭嘴阀、伞阀、止回阀、隔膜、换向阀、瓣阀等可并入所述机构。
[0048] 充气/放气注射器800的设计允许放气注射器801内的充气介质移位并转移至放气柱塞腔816。当柱塞804向远端平移且放气注射器801内的压力超过预设值时,活塞810和活塞密封件814总成被向近端推回,且充气介质被引导通过放气柱塞头端口813并进入放气柱塞腔816。活塞810和活塞密封件814总成提供将充气流体保持在放气柱塞腔816内的无泄漏密封。当抽回柱塞804以放气时,放气柱塞腔816内的充气介质通过放气柱塞头端口813被返回至放气注射器801。注射器柱塞804的抽回在放气注射器801内形成了负压力。所述负压力(相对于活塞810和活塞密封件814总成的近端侧上的环境压力)将充气流体吸入放气注射器801,并在放气柱塞腔816内向远端拉动活塞810和活塞密封件814总成。当放气注射器801内的压力小于活塞复位弹簧815施加至活塞810的压力时,活塞复位弹簧815将活塞810保持在抵靠放气柱塞头812的近端面的垂直偏压的位置。
[0049] 或者(未示出),放气柱塞密封件811和充气柱塞密封件821可分别位于放气注射器801和充气注射器802的通道、凹槽或相似部件上,其允许放气注射器801和放气柱塞806以及充气注射器802和充气柱塞807之间的气密密封。在本实施方案中,当柱塞804完全压入放气注射器801和充气注射器802时,出口820置于或位于充气柱塞密封件821的近端。可通过提供穿过源自充气杆807的远端且在其近端终止的充气杆807的长度的内孔或开口(未示出)而将出口820并入至充气杆807。或者,可通过增加充气柱塞头823的长度并减小充气杆807的长度而将充气柱塞外壳817、面密封件824、压力控制弹簧818和压力控制活塞819的位置设置在近端(未示出),从而当柱塞804被完全压入放气注射器801和充气注射器802时,将出口820向充气柱塞密封件821的近端偏移。
[0050] 图9A至图9C图示了使用本发明的充气/放气注射器的一个实施方案的方法。充气/放气注射器800可用于使医疗装置,比如气囊导管等(未示出)的可充气元件(未示出)充气和放气。图9A示出当充气介质已被完全吸入放气注射器801和充气注射器802时,本发明的组件的元件的相对位置。可通过在保持注射器800垂直的同时推进柱塞804而清除放气注射器801和充气注射器802内介质水平面之上的过量充气介质和/或空气或气泡。可视指示符(未示出)(比如,印刷标记等)或触觉指示器(比如,卡位等)可并入充气/放气注射器800以协助使用者用适量或适当体积的充气介质填充放气注射器801和/或充气注射器802的内腔。然后,端口连接器825可附接至医疗装置充气端口。或者,在清除过量充气介质之前,可将充气延伸管线(未示出)附接至端口连接器825。一旦连接了充气延伸管线,可通过在保持注射器800垂直的同时推进柱塞804而清除放气注射器801和充气注射器802内液面之上的过量充气介质和/或空气或气泡。此时,充气管线内腔(未示出)应填充充气介质,且延伸管线的远端可附接至医疗装置,举例来说,比如气囊导管。例如,气囊导管可通过(通过完全抽回柱塞804)将空气吸出气囊充气路径并清除空气/气泡来预备(未示出)。这是通过握持注射器800以使远端头在抽回柱塞804之前朝下,然后释放至平衡位置来实现的。图8B和图8C示出后续的对气囊导管的单手充气。使用者可向远端推进握把
808直至柱塞804处于推进行程的末端。然后,可通过完全抽回柱塞804来使气囊放气。一旦使医疗装置的气囊放气,握把808便可被释放并使柱塞804返回至平衡(压力平衡)位置。
[0051] 在充气/放气注射器800的又一个实施方案中,由面密封件820、压力控制活塞819、压力控制弹簧818、以及相关联的组件(比如,充气柱塞头端口822、充气柱塞外壳817和出口820)组成的压力控制机构可免除并由标准充气柱塞(未示出)和密封件821构造代替。在这种构造中,在充气注射器802内产生的内部压力不受限制。然而,可通过在注射器本体的远端增加压力计或指示器或带有指示器的传感器(未示出)(在此处,其与充气流体路径连通)来监控内部压力。如之前描述,压力计或指示器装置通常可见于标准充气装置上。本发明中描述的装置和典型充气装置之间的不同之处在于使用者以可控制的方式用单手产生非常高压力的充气的能力。在本实施方案中所定义的非常高的充气压力是指超过4个大气压的压力。连同高压充气能力,相同设备上会产生足够的真空,其促进使医疗装置的气囊迅速放气。
[0052] 此外(未示出),充气/放气注射器100、600和800可包括本领域已知的可在注射器柱塞和注射器筒之间接合或脱离的锁定机构(比如美国专利第5,215,536号中教示且全文以引用的方式并入本文的那些),其允许或实现在充气/放气注射器100、600和800内保持所需的压力或真空。
[0053] 在本发明的又一个实施方案中,充气/放气注射器100、600和800可用于以可控制的方式输送少量体积的充气介质。这可应用于,例如对低压气囊充气。在这种应用中,注射器本体上的刻度或标记可与充气和/或放气柱塞上的部件对准以表示已输送了适当体积的充气介质。
[0054] 以上内容仅说明了本发明的原理。可以理解,本领域技术人员将能够设计各种安排,尽管这些安排在文中没有明确描述或示出,但仍体现了本发明的原理,并且包括在本发明精神和范围内。此外,文中引用的所有例子和条件用语主要意在帮助读者理解本发明的原理和发明者为改进现有技术所贡献的概念,并且不能被解释为局限于这些具体引用的示例和条件。此外,这里叙述本发明的原理、方面和实施方案及其具体实体的所有陈述旨在涵盖其结构和功能等效物。此外,这些等效物意在既包括当前已知的等效物,又包括将来开发的等效物,即所开发的执行相同功能的任何元件,无论其结构如何。因此,本发明的范围并非要局限于本文所示以及描述的示例性实施方案。而是,本发明的范围和精神由所附权利要求体现。
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