[发明专利]自动泵送注射器

说明书

提供了一种注射器。该注射器包括注射器筒，该注射器筒包括敞开式近端、闭合式远端和在近端与远端之间延伸的侧壁。该注射器还包括：具有环形侧壁的柱塞，该环形侧壁被构造为抵靠注射器筒侧壁的内表面而密封，该柱塞被构造为沿近侧方向和远侧方向穿过注射器筒而运动；与注射器筒的内部体积流体连通的泵，该泵被构造为从注射器筒抽取流体；以及喷嘴，该喷嘴包括与泵流体连通的管腔，并被构造为接纳由泵从注射器筒抽取的流体，并通过管腔的远端排出流体。该泵可以是无阀活塞泵。

相关申请的交互引用

本发明要求2018年4月19日提交的名称为“Self-Pumping Syringe”的美国临时申请序列号62/659,879的优先权，该申请的全部内容以全文引用的方式并入到本文中。

技术领域

总体而言，本发明涉及一种注射器组件，更具体地说，本发明涉及一种包括旋转活塞泵的注射器组件，该旋转活塞泵被构造为以精确的体积从注射器抽取流体。

背景技术

在包括注射器筒的常规注射器组件的使用过程中，通过使柱塞杆和柱塞或塞子沿近侧方向穿过注射器筒而运动，流体通过注射器筒的远侧顶端、喷嘴或针被抽取到注射器筒内，从而将流体抽取到筒中。将流体抽取到注射器筒内的过程称为吸入。在吸入之后，为了执行注射，通过将柱塞和柱塞杆沿远侧方向往回推穿过注射器筒而将流体从注射器筒中驱出。注射体积通过观察注射器筒内柱塞和/或柱塞杆的位置和/或注射过程中柱塞在筒内行进的距离来控制。这种注射可以手动进行(例如，通过抓住柱塞杆的近端并沿远侧方向手动地推动柱塞杆)，或者用注射器泵自动地进行(例如，注射器泵具有用于自动推进柱塞杆和/或柱塞穿过注射筒的线性致动器)。

由于柱塞与注射器筒的内侧壁之间的摩擦力和松脱力，很难精确地控制柱塞穿过注射器筒的运动和由此产生的注射体积。例如，由于注射器筒与柱塞之间的静摩擦力或静态阻力，很难对于从注射器输送较小流体体积进行精确的控制。静态阻力是指需要被克服以使得相互接触的各个静止物体(例如柱塞和注射器筒的内侧壁)能够相对地移动的静摩擦力。作为静态阻力的结果，柱塞穿过筒的运动趋向于不平稳或不一致，因为在保持柱塞抵靠注射器筒侧壁的静摩擦力被克服之后，柱塞可能会向前穿过筒窜动或推挤。不平稳的运动意味着流体不能以恒定的流率从注射器筒输送，这使得流体输送体积的控制不精确。以前，通常是出于符合人体工程学的原因而考虑注射器静态阻力减少，但也因为它在常规注射器泵的准确度中引入了杂音因数。静态阻力控制或减少通常是在润滑剂或塞子设计的背景下进行的。

然而，在本领域中需要处理静态阻力和能够从注射器筒输送精确体积的流体的改进解决方案。理想地，这种解决方案将基于注射器组件或注射器泵驱动单元的机械构造，并且不需要在柱塞或塞子上包括额外的润滑剂或涂层。本文公开的注射器组件、流体输送系统和方法旨在处理这些问题。

发明内容

本公开涉及一种注射器和注射器组件，其包括用于从注射器抽取精确流体体积的泵。

根据本公开的一个方面，一种注射器包括：注射器筒，其具有敞开式近端、闭合式远端和在近端与远端之间延伸的侧壁；柱塞，其具有环形侧壁，该环形侧壁被构造为抵靠注射器筒的侧壁的内表面而密封，该柱塞被构造为沿近侧方向和远侧方向穿过注射器筒而运动；旋转活塞泵，其与注射器筒的内部体积流体连通，并被构造为通过活塞的旋转从注射器筒中抽取流体；以及喷嘴。喷嘴包括与旋转活塞泵流体连通的管腔，其被构造为接纳由泵从注射器筒抽取的流体，并通过管腔的远端排出流体。

在一些示例中，旋转活塞泵是旋转无阀活塞泵。一种旋转无阀活塞泵可以包括环形主体，该环形主体具有限定腔的敞开式近端和闭合式远端。该腔可以与注射器筒的内部体积以及喷嘴的管腔流体连通。活塞可以可滑动地且可旋转地插入腔中。当活塞处于部分缩回位置时，可以允许流体通过泵的腔在喷嘴的管腔与注射器筒的内部体积之间流动，并且可以防止流体通过环形主体的敞开式近端而流动。活塞沿轴向方向从部分缩回位置进入腔的运动可导致活塞密封喷嘴的管腔或注射器筒的内部体积中的至少一者，从而防止腔与喷嘴和/或注射器筒之间的流体连通。