自定向注射器及注射器接口的制作方法

本公开总体上涉及包括用于与流体注入器（injector）一起使用的自定向前端装载注射器的系统，并且进一步涉及用于将注射器固定到流体注入器的连接接口以及涉及用于将注射器装载到流体注入器和从其移除的方法。

相关技术描述

在许多医学诊断和治疗过程中，开业医师（如内科医师）给患者注射一种或多种医用流体。近年来，已经开发了用于医用流体（如造影溶液（通常简称为“造影剂”）、冲洗剂（如盐水）、和其他医用流体）的加压注射的多种注入器致动的注射器和流体注入器，用于在如血管造影术、计算机断层摄影术（ct）、超音波检查、磁共振成像（mri）、正电子发射断层摄影（pet）、以及其他分子成像过程的过程中使用。通常，这些流体注入器被设计成以预置压力和/或流率递送预置量的流体。

在一些注射过程中，开业医师将导管或连接至管体的针头、或其他流体递送连接放入患者的静脉或动脉中。导管或管体被连接至手动流体注入机构或自动流体注入机构。自动流体注入机构通常包括连接至具有例如至少一个动力线性活塞的至少一个流体注入器的至少一个注射器。至少一个注射器包括例如造影剂源和/或冲洗流体源。开业医师将用于固定体积的造影剂和/或盐水和针对每一者的固定注射速率的设置输入到流体注入器的电子控制系统中。

注入的造影剂和/或盐水通过插入患者身体（如患者的臂或腹股沟区）中的导管或针头而被递送至患者的血管中。造影剂的剂量被称为推注剂量（bolus）。一旦造影剂的推注剂量被递送到期望部位，使用常规成像技术（如血管造影术成像或扫描、计算机断层摄影术（ct）、超音波检查、磁共振成像（mri）、正电子发射断层摄影（pet）、以及其他分子成像过程）将这个区域成像。在周围组织的背景衬托下，造影剂的存在变得清晰可见。

开发了各种前端装载连接接口，以促进将注射器装载到流体注入器和从其移除。在一些实施例中，具有固位特征的注射器通过使注射器与设置在流体注入器上的对应锁定特征对准而被插入到流体注入器上的注射器端口中。对于开业医师来说常常有必要在注射器可被装载到注入器之前，将注射器的固位特征与流体注入器上的对应锁定特征手动对准。在一些情况下，仅仅存在一种或两种对准，如在美国专利号6,336,913中所示。在这个注射器中，操作者必须手动地转动注射器以找到允许注射器接合流体注入器的对准。进而对于操作者来说有必要相对于锁定特征手动地转动注射器，以产生足够强的接合用于操作注入器。在us6,652,489中公开的另一种注射器中，不必转动地对准注射器或转动注射器以便安装或接合。为了移除注射器，操作者必须使注射器围绕其纵向轴线转动至少45度（且更常见地90度）以脱离接合锁定机构。在转动之后，操作者然后必须将注射器从注入器用力拉出。在一些实施例中，操作者必须在转动注射器的同时牵拉注射器。这样的注射器注入器特征需要额外的时间和努力以将注射器装载到注入器/从其移除，导致用于医疗注射过程的时间增加。

因此，在本领域中需要改进的注射器与注入器附接、接口、和/或锁定特征，其允许操作者更容易地使注射器从流体注入器脱离接合或释放（例如，解除操作者同时牵拉和转动注射器所进行的努力）。在本领域中进一步有必要在注射器在流体注入器上的安装期间减少或消除对于转动地使注射器与流体注入器对准的需要。虽然各种注射器、注射器连接接口和方法在医学领域是已知的，但是对于改进的注射器、在注射器与流体注入器之间的连接接口以及用于将注射器装载到流体注入器和从其移除的方法仍处于不断的需求之中。

技术实现要素：

鉴于在注射器与流体注入器之间的现有连接接口的某些缺点，在本领域中存在对于改进的注射器以及克服了现有技术的缺陷的在注射器与流体注入器之间的连接接口的需要。存在对于用于将注射器装载或安装到流体注入器和从其移除的改进方法的额外需要，使得注射器不必围绕其纵向轴线相对于流体注入器转动地对准，以允许将注射器装载到流体注入器和从其移除。

在一个实施例中，注射器可包括筒部，筒部具有远端端部、近端端部、和在远端端部与近端端部之间沿着纵向轴线延伸的基本周向的侧壁。至少一个接合构件可从在侧壁的近端端部处的末端部分在近端方向上沿着纵向轴线突出。至少一个接合构件可在从远端端部朝向近端端部的方向上在轴向上和/或周向上逐渐变细。至少一个接合构件可被构造为用于与流体注入器的锁定机构接合，以将注射器可释放地定位在流体注入器的注射器端口内。至少一个接合构件的逐渐变细可被构造为将注射器转动地引导成与锁定机构对准并且在注射器转动时轴向地射出注射器。

在另一个实施例中，多个接合构件可围绕末端部分的圆周的至少一部分延伸。多个接合构件可围绕末端部分的圆周均匀地或不均匀地间隔开。在某些实施例中，至少一个接合构件可具有波形形式或大致正弦形形式。在其他实施例中，至少一个接合构件可具有尖锐近端端部，该尖锐近端端部具有从该尖锐近端端部在远端方向上沿着纵向轴线延伸到侧壁的末端部分的至少一个逐渐变细表面。至少一个接合构件的尖锐近端端部可具有锐利或圆整的尖端。至少一个逐渐变细表面可相对于纵向轴线的方向成角度。至少一个逐渐变细表面可以是线性的、曲线的、连续的、不连续的、或平面的。在一些实施例中，编码设备可被设置在注射器的至少一部分上，如在至少一个接合构件中的至少一个上。在某些实施例中，至少一个接合构件可与侧壁的末端部分整体地形成。至少一个接合构件可具有圆形、三角形、或多边形形状。在其他实施例中，至少一个接合构件可与侧壁的末端部分分离。

在另一个实施例中，固位凸缘可从侧壁的外表面相对于纵向轴线径向向外突出并且在至少一个接合构件的远端，所述接合构件用于与流体注入器的锁定机构接合以将注射器与流体注入器的注射器端口可释放地锁定。固位凸缘可围绕侧壁的外表面的至少一部分延伸。固位凸缘可与至少一个可偏转保持元件相互作用以将注射器保持在锁定机构内。在某些实施例中，固位凸缘可具有用于限制注射器纵向插入到锁定机构中的长度的纵向止动表面。柱塞可被可滑动地设置在注射器的筒部内，并且可在近端端部与远端之间运动。注射器可进一步包括在固位凸缘远端的滴漏凸缘以防止从注射器的远端端部滴漏的医用流体到医用注入器的注射器端口中并弄脏医用注入器的内部工作件（workings）。

在另一个实施例中，流体注入器械可包括至少一个注射器，所述注射器具有筒部，其具有远端端部、近端端部、和在远端端部与近端端部之间沿着纵向轴线延伸的基本周向的侧壁。筒部可具有至少一个接合构件，所述接合构件从侧壁的近端端部的末端部分在近端方向上沿着纵向轴线突出。至少一个接合构件可在从远端端部朝向近端端部的方向上在轴向上和/或周向上逐渐变细。流体注入器械可进一步包括具有注入器壳体的注入器，注入器壳体限定用于接收至少一个注射器的近端端部的至少一个注射器端口。锁定机构可与至少一个注射器端口关联，用于将至少一个注射器可释放地固定在至少一个注射器端口内。锁定机构可被构造为用于接合注射器的至少一个接合构件，以可释放地定位至少一个注射器。至少一个接合构件的逐渐变细可被构造为将注射器转动地引导成与锁定机构自对准并且在注射器在锁定机构内转动时轴向地射出注射器。在某些实施例中，在轴向地射出注射器之前，注射器在锁定机构内的转动使固位凸缘从至少一个可偏转保持元件脱离接合。

在又另一个实施例中，锁定机构可包括具有中心开口的壳体，该中心开口被构造为接收至少一个注射器的近端端部。引导环可相对于壳体固定，使得引导环的中心轴线与壳体的中心轴线同轴对准。引导环可具有从引导环的内圆周延伸到引导环的外圆周的至少一个凹部。至少一个可偏转保持元件可被构造为被可移动地接收在引导环的至少一个凹部内。锁定/释放环可被构造为当至少一个注射器被插入到至少一个注射器端口中时用于与至少一个接合构件接合。锁定/释放环可以随着至少一个注射器围绕纵向轴线的转动而相对于壳体转动。至少一个弹性回弹构件可在一个端部处连接至至少一个可偏转保持元件的至少一部分，以在径向向内方向上推动至少一个可偏转保持元件，从而脱离接合至少一个注射器上的固位凸缘。

在另一个实施例中，至少一个可偏转保持元件可具有锁定唇部，其相对于纵向轴线成角度，使得至少一个注射器在近端方向上的运动引起至少一个可偏转保持元件在径向向外方向上的运动。锁定/释放环可包括具有互补形状以接收至少一个接合构件的一个或多个注射器接合构件。锁定/释放环可包括至少一个引导槽，其被置于顶部表面上以引导至少一个可偏转保持元件的运动。至少一个引导槽可包括至少一个导轨。当至少一个可偏转保持元件处于第一径向位置时，至少一个可偏转保持元件可在第一端部处接合至少一个导轨，并且当至少一个可偏转保持元件处于不同于第一径向位置的第二径向位置时，可在第二端部处接合至少一个导轨。至少一个凹部的横向边缘可限定用于引导至少一个可偏转保持元件的运动的行进路径。引导环的顶部表面的至少一部分可限定止动表面，其在至少一个注射器被插入到至少一个注射器端口中时，限制至少一个注射器在近端方向上的运动。

在另外的实施例中，注射器可包括具有远端端部、近端端部、和在远端端部与近端端部之间沿着纵向轴线延伸的基本周向的侧壁的筒部。至少一个接合构件可从侧壁的近端端部的末端部分在近端方向上沿着纵向轴线突出。至少一个接合构件可在从远端端部朝向近端端部的方向上在轴向上和/或周向上逐渐变细。固位凸缘可相对于纵向轴线从侧壁的外表面径向向外突出并且在至少一个接合构件的远端。至少一个接合构件可被构造为用于与流体注入器的锁定机构接合，以将注射器可释放地定位在流体注入器的注射器端口内。至少一个接合构件的逐渐变细可被构造为将注射器转动地引导成与锁定机构自对准并且在注射器转动时轴向地射出注射器。在某些实施例中，在轴向地射出注射器之前，注射器在锁定机构内的转动使固位凸缘从至少一个可偏转保持元件脱离接合。

根据一个方面，本公开提供一种注射器，其包括：

筒部，所述筒部具有远端端部、近端端部、及在所述远端端部与所述近端端部之间沿着纵向轴线基本上周向地延伸的侧壁；及

至少一个接合构件，其沿着所述纵向轴线在近端方向上从所述侧壁的末端部分突出，所述至少一个接合构件在从所述远端端部朝向所述近端端部的方向上轴向地逐渐变细，

其中，所述至少一个接合构件被构造为用于与流体注入器的锁定机构接合，以使所述注射器与所述流体注入器的注射器端口可释放地定位，且

其中，所述至少一个接合构件的逐渐变细被构造为将所述注射器转动地引导成与所述锁定机构对准且在所述注射器转动时轴向地射出所述注射器。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，多个接合构件围绕所述末端部分的圆周的至少一部分延伸。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述多个接合构件围绕所述末端部分的所述圆周均匀地间隔开。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述至少一个接合构件具有波形形式或正弦形形式。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述至少一个接合构件具有带有至少一个逐渐变细表面的尖锐近端端部，所述逐渐变细表面从所述尖锐近端端部在远端方向上沿着所述纵向轴线延伸到所述侧壁的所述末端部分。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述至少一个接合构件的所述尖锐近端端部具有锐利或圆整尖端。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述至少一个逐渐变细表面相对于所述纵向轴线的方向成角度。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述至少一个逐渐变细表面是直线的或曲线的。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述至少一个逐渐变细表面是连续的或不连续的。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述至少一个逐渐变细表面是平面的。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其进一步包括在所述注射器的至少一部分上的至少一个编码设备。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述至少一个编码设备在所述至少一个接合构件中的至少一个之上。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述至少一个接合构件与所述侧壁的所述末端部分整体地形成。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述至少一个接合构件可与所述侧壁的所述末端部分分开。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其进一步包括凸缘，所述凸缘相对于所述纵向轴线从所述侧壁的所述外表面径向向外突出且在所述至少一个接合构件的远端，所述接合构件用于与所述流体注入器的所述锁定机构接合以使所述注射器与所述流体注入器的所述注射器端口可释放地锁定。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述凸缘围绕所述侧壁的所述外表面的至少一部分延伸。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述凸缘具有纵向止动表面，其用于限制所述注射器纵向插入到所述锁定机构中的长度。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其中，所述至少一个接合构件具有圆形、三角形、或多边形形状。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的注射器，其进一步包括柱塞，所述柱塞可滑动地设置在所述筒部内且可在所述近端端部与所述远端端部之间运动。

根据另一个方面，本公开提供一种流体注入器械，其包括：

至少一个注射器，所述至少一个注射器包括具有远端端部、近端端部、及在所述远端端部与所述近端端部之间沿着纵向轴线基本上周向地延伸的侧壁的筒部，所述筒部具有至少一个接合构件，所述至少一个接合构件沿着所述纵向轴线在近端方向上从所述侧壁的末端部分突出，所述至少一个接合构件在从所述远端端部朝向所述近端端部的方向上轴向地逐渐变细，

注入器，所述注入器包括注入器壳体，其限定至少一个注射器端口用于接收所述至少一个注射器；及

锁定机构，其与所述至少一个注射器端口关联，用于将所述至少一个注射器固定在所述至少一个注射器端口内，所述锁定机构被构造为用于接合所述注射器的所述至少一个接合构件以将所述至少一个注射器可释放地定位在所述至少一个注射器端口内，

其中，所述至少一个接合构件的逐渐变细被构造为将所述注射器转动地引导成与所述锁定机构对准且在所述注射器转动时轴向地射出所述注射器。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的流体注入器械，其中，所述锁定机构进一步包括：

壳体，其具有中心开口，所述中心开口被构造为接收所述至少一个注射器的所述近端端部；

引导环，其相对于所述壳体固定，使得所述引导环的中心轴线与所述壳体的中心轴线同轴对准，所述引导环具有从所述引导环的内圆周延伸到所述引导环的外圆周的至少一个凹部；

至少一个可偏转保持元件，其被构造为被可移动地接收在所述引导件的所述至少一个凹部内；及

锁定/释放环，其被构造为当所述至少一个注射器被插入到所述至少一个注射器端口中时用于与所述至少一个接合构件接合，所述锁定/释放环随着所述至少一个注射器围绕所述纵向轴线的转动而可相对于所述壳体转动。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的流体注入器械，其进一步包括至少一个弹性回弹构件，其在一个端部处连接至所述至少一个可偏转保持元件的至少一部分以在径向向内方向上推动所述至少一个可偏转保持元件。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的流体注入器械，其中，所述至少一个可偏转保持元件包括锁定唇部，其相对于所述纵向轴线成角度，使得所述至少一个注射器在近端方向上的运动引起所述至少一个可偏转保持元件在径向向外方向上的运动。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的流体注入器械，其中，所述锁定/释放环包括一个或多个注射器接合构件，其具有互补形状以接收所述至少一个接合构件。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的流体注入器械，其中，所述锁定/释放环包括至少一个引导槽，其被置于顶部表面上以引导所述至少一个可偏转保持元件的运动。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的流体注入器械，其中，所述至少一个引导槽包括至少一个导轨。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的流体注入器械，其中，当所述至少一个可偏转保持元件处于第一径向位置时，所述至少一个可偏转保持元件在第一端部处接合所述至少一个导轨，并且其中，当所述至少一个可偏转保持元件处于不同于所述第一径向位置的第二径向位置时，所述至少一个可偏转保持元件在第二端部处接合所述至少一个导轨。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的流体注入器械，其中，所述至少一个凹部的侧边缘限定用于引导所述至少一个可偏转保持元件的运动的行进路径。

根据另一个方面，本公开提供根据本文描述的任一方面的流体注入器械，其中，所述引导环的顶部表面的至少一部分限定止动表面，所述止动表面在所述至少一个注射器被插入到所述至少一个注射器端口中时限制所述至少一个注射器在近端方向上的运动。

根据另一个方面，本公开提供一种注射器，其包括：

筒部，所述筒部具有远端端部、近端端部、及在所述远端端部与所述近端端部之间沿着纵向轴线基本上周向地延伸的侧壁；

至少一个接合构件，其沿着所述纵向轴线在近端方向上从所述侧壁的末端部分突出，所述至少一个接合构件在从所述远端端部朝向所述近端端部的方向上轴向地逐渐变细；及

凸缘，其相对于所述纵向轴线从所述侧壁的外表面径向向外突出且在所述至少一个接合构件的远端，其中，所述至少一个接合构件被构造以用于与流体注入器的锁定机构接合，以使所述注射器与所述流体注入器的流体端口可释放地定位，且

其中，所述至少一个接合构件的逐渐变细被构造为将所述注射器转动地引导成与所述锁定机构对准且在所述注射器转动时轴向地射出所述注射器。

流体注入器械的注射器和注射器连接接口的这些和其他特征及特性、连同结构的相关元件的操作方法和功能以及部分的组合和制造的经济性将在参考附图考虑以下描述和所附权利要求时变得更明显，以上全部内容形成本说明书的一部分，其中，在不同图中相同参考数字表示对应部分。然而，应当明确理解，附图仅仅是出于图示和描述的目的。如在说明书和权利要求中使用的，单数形式“一/一个/一种（a/an）”和“该（the）”包括复数个指代物，除非上下文另有清楚指示。

附图说明

图1a是根据本公开的实施例包括流体注入器和注射器的系统的示意图；

图1b是根据本公开的一个实施例的注射器的透视图；

图2a是根据一个实施例用于将注射器固定到流体注入器的连接接口的分解透视图；

图2b是图2a中所示的连接接口的横截面装配图；

图3a-3d示出了根据各种其他实施例用于将注射器引导到流体注入器中/从流体注入器射出注射器的接合构件的圆柱面投影图；

图4a-4q示出了在注射器上的接合构件的各种实施例；

图5a是在将注射器插入到流体注入器中期间在连接接口上的力的示意图；

图5b是对于具有不同摩擦系数μ的材料在连接接口处注射器插入力随逐渐变细表面的角度变化的曲线图；

图6a是在注射器上的接合构件的各种轮廓的图形叠加；

图6b是相对于正弦形接合构件的纵向轴线围绕注射器的圆周的角定向的曲线图，

图7a是在从流体注入器射出注射器期间在连接接口上的力的示意图；

图7b是用于注射器射出的滑动角度随着在注射器与锁定机构之间的摩擦系数变化的曲线图；

图7c是在弹出期间注射器上的转动力与锁定机构的恢复力的比率随着连接接口处的逐渐变细表面的角度变化的曲线图；

图8a是被构造为用于将本公开的注射器连接至注入器的联接器的侧截面图；

图8b是被构造为用于将注射器连接至本公开的注入器的转接器的透视图；以及

图9a-9b是图8a中所示的联接器的连接部分的替代实施例的透视图。

具体实施方式

出于在下文描述的目的，术语“上部”、“下部”、“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“横向”、“纵向”、及其派生词应涉及如在附图中定向的公开。当涉及使用注射器时，术语“近端”系指当注射器被定向用于连接至注入器时注射器最接近注入器的部分。术语“远端”系指当注射器被定向用于连接至注入器时注射器最远离注入器的部分。术语“径向”系指在垂直于注射器的在近端端部与远端端部之间延伸的纵向轴线的横截面平面中的方向。术语“周向”系指在注射器的侧壁的内表面或外表面周围的方向。术语“轴向”系指沿着注射器的在近端端部与远端端部之间延伸的纵向轴线的方向。术语“自定向”意指在插入期间注射器将其自身在注射器端口内定向至正确定向，而不用技术人员费力。术语“轴向逐渐变细”、“轴向逐渐变细的”、和“在轴向上逐渐变细的”意指在圆柱面投影图中在从注射器的远端端部朝向近端端部的方向上在注射器上的至少一个虚拟或真实表面的倾斜角度。还应理解，附图中图示的以及以下说明书中描述的具体设备和过程仅是本公开的示例性实施例。因此，与在此公开的实施例（即，方面、变体、变型，等等）有关的具体尺寸和其他物理特性不应视为是限制性的。

参考附图，其中贯穿其若干视图，相同的参考字符指代相同的部分，本公开总体上针对在至少一个注射器与流体注入器之间的连接接口。

参考图1a，图示了流体注入器10（此后称为“注入器10”），如自动或动力流体注入器，其适于连接并致动一个或多个注射器12，所述注射器可填充有医用流体f，如造影介质、盐水溶液、或任何期望的医用流体。注入器10可在医疗过程期间使用，以通过用活塞元件驱动注射器12的柱塞26将医用流体注射到患者的身体中。注入器10可以是多注射器注入器，其中若干注射器12可并排或以其他关系被定向，并且通过在与注入器10相关的活塞元件或相应线性致动器上的柱塞26单独地致动。注入器10可被构造为从至少一个注射器12独立地递送一种或多种流体。

注入器10可被封装在由适合的结构材料（如塑料或金属）形成的壳体14内。壳体14可具有各种形状和大小，这取决于期望应用。例如，注入器10可以是被构造为放置在地板上的独立结构或者可以是用于放置在适合的桌子或支撑框架上的更小的设计。注入器10包括用于将至少一个注射器12连接至相应活塞元件的至少一个注射器端口16。如在下文将描述的，在一些实施例中，注射器12包括至少一个接合构件，其被构造为用于使注射器12在注入器10的注射器端口16内可释放地自定向。至少一个接合构件被构造为可操作地接合设置在注入器10的注射器端口16中的锁定机构，以促进将注射器12装载到注入器10或从其移除，包括从注射器端口16射出注射器12，如将在本文描述的。至少一个接合构件和锁定机构一起限定用于可逆地将至少一个注射器12连接至注入器10的连接接口。

流体路径装置17可与至少一个注射器12中的至少一个流体连接，用于将医用流体f从至少一个注射器12递送至在血管进入部位处插入到患者中的导管（未示出）、针头、或其他流体递送连接。来自至少一个注射器12的流体流可由流体控制模块（未示出）进行调节。流体控制模块基于用户选择的注射参数（如注射流率、持续时间、总注射体积、以及造影介质与盐水的比率）操作各种活塞、阀和流动调节结构以调节医用流体（如盐水溶液和造影剂）到患者的递送。在授予赖利（reilly）等人的美国专利号5,383,858（其全部内容通过引用并入本文）中公开了一种合适的前端装载的流体注入器，其可被修改以与至少一个注射器和至少一个注射器接口一起使用，注射器接口用于使至少一个注射器与本文中描述的流体注入器的自定向装载和可释放保持。可以被如此修改的其他有关的多流体递送系统可见于授予拉扎罗（lazzaro）等人的美国专利号7,553,294；授予考恩（cowan）等人的美国专利号7,666,169；国际专利申请号pct/us2012/037491（公布为wo2012/155035）；以及授予赖利（riley）等人的美国专利申请公开号2014/0027009；所有这些文献都转让给本申请的受让人，并且其公开通过引用并入本文。

已经描述了注入器10的通用结构和功能，现在将更详细地论述至少一个注射器12的结构。参考图1b，注射器12通常具有由玻璃、金属、或适合的医用级塑料形成的大致筒形的注射器筒部18。筒部18具有近端端部20和远端端部24，其中基本上周向的侧壁19在其之间沿着延伸穿过筒部18的中心的纵向轴线15的长度延伸。筒部18可由透明或半透明材料制成，并且可包括至少一个流体确认构件11用于确认流体f在注射器筒部18内的存在（图1a中示出）。用于连接至流体路径17的喷嘴22从筒部18的远端端部24延伸。筒部18具有外表面21和限定被构造为用于接收医用流体在其中的内部容积25的内表面23。筒部18的近端端部20可用柱塞26密封，柱塞26可滑动通过筒部18。当柱塞26可逆地行进通过其时，柱塞26抵靠筒部18的侧壁19的内表面形成液密密封。柱塞26可具有被构造为用于与注入器10的活塞接合的刚性内部元件28。柱塞26可进一步包括设置在刚性内部元件28的至少一部分上的弹性体盖29。弹性体盖29被构造为接合筒部18的内表面23并且当它可逆地行进通过其时抵靠筒部18的侧壁19提供液密密封。

继续参考图1b，注射器12的近端端部20被确定大小且适于插入在注入器10的至少一个注射器端口16（在图1a中示出）中。在一些实施例中，注射器12的近端端部20限定了插入部分30，该插入部分被构造为可移除地插入到注入器10的注射器端口16中，同时注射器12的剩余部分保持在注射器端口16的外部。如将在下文详细描述的，在某些实施例中，注射器12的近端端部20包括至少一个接合构件32，该接合构件适于与注入器10的注射器端口16中的对应锁定机构形成锁定接合，以便将注射器12可释放地保持在注射器端口16中。具有一个或多个接合构件32与固位凸缘41的注射器12和注入器10的锁定机构35（在图2b中示出）的组合限定了用于将注射器12装载到注入器10及从其卸载的连接接口。

根据某些实施例，滴漏凸缘（dripflange）36可从注射器筒部18的外表面21相对于纵向轴线15径向向外延伸。滴漏凸缘36可围绕筒部18的外圆周的至少一部分延伸。在一个实施例中，滴漏凸缘36相对于一个或多个接合构件32沿着纵向轴线15在远端定位并且在固位凸缘41的远端。滴漏凸缘36可被构造为防止从喷嘴22滴漏的流体进入注入器10上的注射器端口16。以这种方式，滴漏凸缘36帮助减少可进入注射器端口16并堵塞或干扰连接接口100或者以其他方式弄脏注入器10的机械器件和电子器件的流体的量。在一些实施例中，滴漏凸缘36可限定插入止动表面，该插入止动表面界定注射器12的插入部分30可被插入到注入器10的注射器端口16和/或锁定机构中多远。滴漏凸缘36可与筒部18一体地形成或者其可利用例如摩擦配合和/或黏合剂、焊接或通过模制被附着或以其他方式固定到筒部18的外表面21。在其他实施例中，滴漏凸缘36可通过蚀刻、激光切割、或机加工形成在筒部18的外表面上21。

在其他实施例中，插入止动表面可由固位凸缘41限定，该固位凸缘相对于滴漏凸缘36（如果存在的话）定位成更接近筒部18的近端端部20。固位凸缘41可从注射器筒部18的外表面21相对于纵向轴线15径向向外延伸。固位凸缘41可围绕筒部18的外圆周的至少一部分延伸并且可以是单个连续的凸缘或者一个或多个不连续的或间断的区段。在一个实施例中，固位凸缘41沿着纵向轴线15相对于接合构件32在远端定位。固位凸缘41可与筒部18一体地形成或者其可利用例如摩擦配合和/或黏合剂、焊接或通过模制被附着或以其他方式固定到筒部18的外表面21。在其他实施例中，固位凸缘41可通过蚀刻、激光切割、或机加工形成在筒部18的外表面21上。固位凸缘41可在从一个或多个接合构件32的远端方向上处于沿着筒部18的长度的任何地方。在一些实施例中，固位凸缘41可直接地形成在一个或多个接合构件32上或与其邻近。还可通过增加侧壁19的厚度同时维持筒部18的恒定内径，或通过增加筒部18的内径并且维持、降低、或增加侧壁19的厚度来形成固位凸缘41。在这个示例实施例中，固位凸缘41的远端表面形成固位表面41r（在图2a中示出），固位表面41r与注射器端口16的一个或多个保持元件78上的一个或多个固位表面78r（在图2b中示出）接口连接。固位凸缘41的至少一部分，例如固位凸缘41的近端表面，可以在朝向或远离纵向轴线15的径向方向上逐渐变细或成斜面。

具体参考图2a-2b，示出根据一个实施例的用于将至少一个注射器12装载到注入器10（在图1中示出）的至少一个注射器端口16和从其移除/射出的连接接口100。注射器12和注入器10包括连接接口100，该连接接口具有设置在注射器12上的至少一个接合构件32和设置在注入器10（在图1中示出）的注射器端口16上的对应锁定机构35。在一个实施例中，至少一个接合构件32被设置在注射器筒部18的近端端部20上。例如，至少一个接合构件32可从注射器筒部18的末端端部27在近端方向上轴向突出。至少一个接合构件32可与筒部18一体地且整体地形成或者其可利用例如摩擦配合和/或黏合剂、或通过焊接而被附着或以其他方式固定到筒部18的末端端部27。在其他实施例中，至少一个接合构件32可通过蚀刻、激光切割、机加工、或模制而形成在筒部18的末端端部27上。在一些实施例中，一个或多个接合构件32与锁定机构的至少一部分配合以将注射器12相对于注射器端口16自定向，使得注射器12可与注射器端口16可释放地锁定，而不用将注射器物理对准或无需使用者或技术人员另外努力以定向注射器12与注射器端口16和/或锁定机构35。

在图2a-2b中所示的实施例中，至少一个接合构件32被形成为一个或多个凸出部，所述凸出部从在图1b和图2a-2b中由虚线指示的注射器筒部18的末端端部27在近端方向上轴向突出。至少一个接合构件32可与注射器筒部18的侧壁19具有相同的径向厚度，使得至少一个接合构件32基本上与筒部18的外表面21和内表面23（在图1b中示出）连续。在其他实施例中，至少一个接合构件32可相对于筒部18的外表面21径向向外或径向向内突出。另外，或者替代地，至少一个接合构件32可相对于筒部18的内表面23径向向外或径向向内突出。在其他实施例中，至少一个接合构件32可位于侧壁19的内部，例如，使得内表面23和外表面21的末端端部与至少一个接合构件32的近端端部基本上平齐。在某些实施例中，多个接合构件32可以以波形或正弦形形式围绕筒部18的圆周布置，如本文详述的。在其中设置两个以上的接合构件32的实施例中，接合构件32可围绕筒部18的外圆周均匀地间隔开。例如，在具有六个接合构件32的实施例中，每个接合构件32均与邻近的接合构件32间隔开60度。在具有x个接合构件32的其他实施例中，每个接合构件32均与邻近的接合构件32间隔开360/x度，其中，x是从1到360的整数。在其他实施例中，至少一个接合构件32可围绕筒部18的外圆周在其之间具有不相等的角间距。例如，一个或多个接合构件32可对向角度a（在图1b中示出），该角度可大于筒部18的圆周的60度或小于筒部18的圆周的60度。在一些实施例中，其中至少一个接合构件32具有不相等的角间距，不同的接合构件32的间距和布置可以用来编码关于注射器和/或注射器内容物的信息，如制造商、批号、制造日期、容积、最小/最大压力、与各种医用流体的兼容性，等等。在一些实施例中，接合构件32中的每一个均可从注射器筒部18的末端端部27在近端方向上突出相等的距离。在其他实施例中，一个或多个接合构件32可比剩余的接合构件32更长或更短。每个接合构件32均基本上是刚性的并且在将注射器12插入到注射器端口16和从其移除期间不会在径向或周向方向上偏转。每个接合构件32均可以是连续且不间断的，或者其可以由多个分开的元件组成，该分开的元件一起限定接合构件32。

返回参考图1b，接合构件32中的每一个均可具有基本上尖锐的近端端部37，该近端端部37具有一对逐渐变细表面39a-39b，其从接合构件32的近端端部37在远端方向上沿着纵向轴线15朝向注射器12的末端端部27延伸。近端端部37可具有锐利或圆整的尖端。该逐渐变细表面39a-39b中的至少一个可相对于纵向轴线15的方向以角度b（在图1b中示出）轴向地和/或周向地成角度。至少一个逐渐变细表面39a-39b相对于纵向轴线15的轴向/周向逐渐变细可被定义为在圆柱面投影图中在从注射器筒部18的远端端部24朝向近端端部20的方向上逐渐变细表面39a-39b中的至少一个的倾斜角度。逐渐变细表面39a-39b可相对于纵向轴线15以相同或不同的角度成角度。在一些实施例中，逐渐变细表面39a-39b可以是线性的、弯曲的、或其组合。在其他实施例中，逐渐变细表面39a-39b之一的轮廓可与其他逐渐变细表面39a-39b的轮廓相同或不同。例如，逐渐变细表面39a-39b之一可相对于纵向轴线15的方向成角度，同时其他逐渐变细表面39a-39b可与纵向轴线15的方向平行。在其中至少两个接合构件32被彼此邻近定位的实施例中，在一个接合构件32上的逐渐变细表面39a可过渡到每个邻近的接合构件32的逐渐变细表面39b。

虽然图2a-2b图示了至少一个接合构件32的一个非限制性实施例，但是还预期各种其他形状（参见，例如，用于其他非限制性实施例的图4a-4q）。例如，至少一个接合构件32可具有大致圆形、三角形、正方形、矩形、或任何其他多边形形状。在每个实施例中，与固位凸缘41组合的至少一个接合构件32被构造为用于在注入器10的注射器端口16中与对应锁定机构35形成自定向锁定接合，以便将注射器12可释放地保持在注射器端口16中，如本文所述的。对于接合构件32的每一个实施例来说，还可预期，在保持在本公开的范围内的同时，可以改变所用的接合构件32的数量。例如，对于图示在图1b中的注射器12来说，可以预期，在注射器12的末端端部27处仅仅设置一个接合构件32。虽然可以使用单个接合构件32，但是注射器12的实施例可具有至少两个接合构件32。在具有偶数数目接合构件32的一些实施例中，接合构件32可彼此正好相对地定位。在其他实施例中，接合构件32被设置成彼此邻近。接合构件32可被适当地定大小，并且可选地可具有不同的周向尺寸。用于至少一个接合构件32的适合形状的各种非限制性实施例在本文中参考图4a-4q描述。

继续参考图2a-2b，注入器10的注射器端口16具有被构造为可操作地接合注射器12的至少一个接合构件32和固位凸缘41的锁定机构35。锁定机构35包括具有被构造为接收注射器12的近端端部20的中心开口71的壳体70。壳体70可被形成为注入器10（在图1a中示出）的壳体14的一部分或者可被附接至壳体14，以便将现有注入器转变成包括当前描述的锁定机构35。引导环48可相对于壳体70被固定，使得引导环48不能相对于壳体70转动或纵向运动。在一个实施例中，引导环48具有本体72，本体72具有从本体72的外圆周径向向外延伸的一个或多个突出部74（在图2a中示出）。引导环48的本体72可具有连续的环形形状，或者它可以从两个或更多个离散的区段形成。当被安装在壳体70内时，一个或多个突出部74接合在壳体70的内侧壁73上的对应一个或多个凹槽76（在图2a中示出），以防止引导环48的转动/纵向运动。在其他实施例中，引导环48可通过其他机械紧固布置（如夹具、紧固件、或卡扣配合布置）被固定到壳体70。在另外的实施例中，引导环48可与壳体70焊接、胶合、或模制在一起。当被安装在壳体70上时，引导环48的中心轴线与壳体70的中心轴线同轴。

参考图2a，引导环48具有一个或多个第一凹部60，其被构造为可滑动地接收对应的一个或多个可偏转保持元件78。一个或多个第一凹部60可围绕引导环48的本体72均匀地间隔开。在一个实施例中，一个或多个第一凹部60从引导环48的内圆周延伸到其外圆周。例如，在其中引导环48具有四个第一凹部60的实施例中，每个第一凹部60均可以与在两侧邻近的第一凹部60分隔开90度。在其他实施例中，一个或多个第一凹部60可围绕引导环48的本体72不均匀地间隔开。在引导环48上的第一凹部60的数目可对应于可偏转保持元件78的数目。第一凹部60可包括在底部表面上的凹槽或销以相应地与可偏转保持元件78的底部表面上的销或凹槽连接，以便引导可偏转保持元件78的运动。当注射器12的插入部分30被插入到引导环48中和从其移出时，每个第一凹部60的横向边缘限定用于在径向方向上引导可偏转保持元件78的运动的径向行进路径。当注射器12被插入到锁定机构35中时，引导环48的顶部表面的至少一部分可限定限制注射器12在近端方向上的运动的止动表面59。在一个实施例中，注射器12的固位凸缘41接合止动表面59以限制注射器12在近端方向上的运动。

继续参考图2a，锁定机构35进一步包括被构造为相对于引导环48在径向方向上滑动的一个或多个可偏转保持元件78。如在本文中进一步详述的，一个或多个可偏转保持元件78中的每一个均可相对于引导环48和壳体70（其二者相对于彼此固定）径向滑动。至少一个第一弹性回弹构件102（在图2a中示出），如弹簧，在一端连接至一个或多个可偏转保持元件78的至少一部分，并且在另一端连接至壳体70的至少一部分。至少一个第一弹性回弹构件102将该一个或多个可偏转保持元件78推动到第一位置（参见图2b），在第一位置处，在至少一个可偏转保持元件78上的锁定唇部80被定位在引导环48的止动表面59上，以限定保持间隙81（参见图2b）。在一个实施例中，通过将注射器12插入到注射器端口16中，注射器12的固位凸缘41接合至少一个可偏转保持元件78的锁定唇部80，以使可偏转保持元件78径向向外偏转并且允许注射器12插入到锁定机构35中。锁定唇部80可相对于纵向轴线15径向成角度，使得注射器12在近端方向上的运动导致具有径向指向分量的力，该径向指向分量将至少一个可偏转保持元件78相对于注射器12径向向外推动。替代地，固位凸缘41的近端表面可相对于纵向轴线15径向成角度或成斜面，使得注射器12在近端方向上的运动导致具有径向指向分量的力，该径向指向分量将至少一个可偏转保持元件78相对于注射器12径向向外推动。在注射器12的固位凸缘41跳过锁定唇部80之后，至少一个可偏转保持元件78在至少一个第一弹性回弹构件102的推动之下恢复到其初始第一位置。为了从锁定机构35释放注射器12，在注射器12上的一个或多个接合构件32接合锁定/释放环84，并且在转动时引起一个或多个可偏转保持元件78运动到第二或打开位置，并且允许注射器12从锁定机构35射出，如本文所述的。

继续参考图2a，锁定机构35可进一步包括具有大致环形形状的锁定/释放环84。锁定/释放环84被构造为用于接合至少一个接合构件32中的一个或多个，以便控制注射器12在注射器端口16内的选择性定位，从而允许一个或多个可偏转保持元件78与注射器12的固位凸缘41的选择性锁定接合。通过至少一个接合构件32与至少一个注射器接合构件83的接合，锁定/释放环84可相对于壳体70随着注射器12围绕其纵向轴线15的转动而转动。

在某些实施例中，锁定/释放环84具有在锁定/释放环84的内圆周周围延伸的一个或多个注射器接合构件83。一个或多个注射器接合构件83具有与注射器12上的至少一个接合构件32中的一个或多个互补的形状。在一个实施例中，一个或多个注射器接合构件83被成形为对应于在注射器12的末端端部27处的至少一个接合构件32的形状。例如，在各种实施例中，一个或多个注射器接合构件83中的一个或多个可具有波形或正弦形形状。一个或多个注射器接合构件83具有相互作用的表面85a、85b，当注射器12被插入到注射器端口16中或从其抽出时逐渐变细表面39a-39b可沿相互作用的表面85a、85b滑动。相互作用的表面85a、85b在面向注射器12的远端方向上逐渐变细为锐利的或圆整的尖端。相互作用的表面85a、85b中的至少一个可相对于纵向轴线15的方向轴向成角度。至少一个相互作用的表面85a、85b相对于纵向轴线15的轴向逐渐变细可被定义为当注射器12被插入注射器端口16中时相互作用的表面85a、85b在圆柱面投影图中在朝向注射器12的近端端部20的方向上的倾斜角度。相互作用的表面85a、85b可相对于纵向轴线15以相同或不同的角度成角度。在一些实施例中，相互作用的表面85a、85b可以是线性的、弯曲的、步进的但限定基本上线性/弯曲的表面、或其组合。在其他实施例中，相互作用的表面85a、85b之一的轮廓可与相互作用的表面85a、85b中的另一者的轮廓相同或不同。例如，相互作用的表面85a、85b之一可相对于纵向轴线15的方向成角度，同时相互作用的表面85a、85b的另一者可与纵向轴线15的方向平行。

在其中在注射器12上设置两个以上的接合构件32的实施例中，一个或多个注射器接合构件83可被成形为具有对应的或互补的形状和角间距，使得接合构件32中的每一个均接合相应的注射器接合构件83。在其他实施例中，至少一个接合构件32可具有相对于一个或多个注射器接合构件83的数目的多个接合构件32。在第一位置中，如当注射器12被锁定在锁定机构35内时，每个接合构件32均与对应的注射器接合构件83对准。在第二位置中，如当从锁定机构35移除注射器12时，每个接合构件32转动地移出与对应的注射器接合构件83的对准。

继续参考图2a，锁定/释放环84进一步包括引导槽86以引导可偏转保持元件78中的每一个的运动。每个引导槽86均被设置在锁定/释放环84的顶部表面88的外周边上。每个引导槽86均具有导轨90，在该导轨上对应的可偏转保持元件78在第一位置与第二位置之间被引导，在第一位置中注射器12被锁定在锁定机构35内，在第二位置中注射器12从锁定机构35解锁。在一个实施例中，每个可偏转保持元件78的至少一部分如通过从可偏转保持元件78的底部向近端突出的销或其他接合构件而接合导轨90。在第一位置中，每个可偏转保持元件78在第一端部92处接合导轨90，使得每个可偏转保持元件78处于其最径向向内的位置。在这个位置中，注射器12的固位凸缘41由一个或多个可偏转保持元件78的锁定唇部80保持，使得在没有相对于其纵向轴线15转动注射器12并且接合释放机构的情况下，注射器12不能从锁定机构35移除。随着注射器12围绕其纵向轴线15转动，锁定/释放环84被转动，使得每个可偏转保持元件78沿着导轨90朝向第二端部94被径向向外引导，其中每个可偏转保持元件78处于其最径向向外的位置。在这个位置中，通过在远端方向上射出或推动注射器12使注射器12从锁定机构35移除，使得固位凸缘41跳过每个可偏转保持元件78的锁定唇部80。当从锁定机构35释放注射器12时，锁定/释放环84在第二弹性回弹构件96的恢复作用下同时转动到第一位置，该第二弹性回弹构件可被固定到壳体70的底座98。在某些实施例中，锁定/释放环84在第二弹性回弹构件96的恢复作用下回到第一位置的转动可向注射器12提供横向力，以将注射器12射出或推出注射器端口16。

为了将注射器12插入到注射器端口16中，注射器12的纵向轴线15与注射器端口16的纵向轴线粗略地对准。首先，注射器12能够被插入到中心开口71的顶部部分中，而不用以旋转方式围绕纵向轴线15相对于注射器端口16定向注射器12。注射器12的插入部分30被插入到注射器端口16的开口71中。注射器固位凸缘41在近端方向上被推动成与至少一个可偏转保持元件78的锁定唇部80接触，以使其径向向外偏转并且允许注射器12被插入到壳体70中。注射器12相对于注射器端口16的连续近端运动导致一个或多个可偏转保持元件78在第一凹部60内径向向外偏转到第二位置，在第二位置中，中心开口的大小被增大以允许固位凸缘41穿过。注射器12向近端行进到注射器端口16中，使得在每个接合构件32上的一个或多个逐渐变细表面39a和39b进入与对应的相互作用表面85a、85b的接触，以使注射器12转动地自定向成使得接合构件32的峰被接收在注射器端口16上的注射器接合构件83的谷中和/或直到固位凸缘41接合引导环48上的止动表面59为止。在至少一个第一弹性回弹构件102的恢复作用下，一个或多个可偏转保持元件78进而被从第二位置径向地推动到第一位置，在第一位置中，一个或多个可偏转保持元件78的锁定唇部80可被定位在止动表面59与锁定唇部80的底面之间的固位凸缘41上。在其中滴漏凸缘36充当固位凸缘41的某些实施例中，一个或多个可偏转保持元件78可被定位在固位凸缘41上，以便将滴漏凸缘36保持在止动表面59与锁定唇部80的底面之间。可通过这种作用提供听觉和/或触觉反馈，以向使用者指示注射器12被锁定在注射器端口16内。

为了将注射器12从注射器端口16解锁和释放，注射器12可围绕其纵向轴线15例如以顺时针或逆时针方向转动。注射器12的转动引起至少一个接合构件32运动抵靠一个或多个注射器接合构件83，因此转动锁定/释放环84以使一个或多个可偏转保持元件78径向运动到第二位置，从而从锁定唇部80释放固位凸缘41。由于通过逐渐变细表面39a-39b沿着注射器接合构件83的相互作用的逐渐变细表面85a-85b的运动而施加到注射器12上的径向指向的力分量，所以注射器12的连续转动引起至少一个接合构件32抵靠一个或多个注射器接合构件83的进一步运动并且因此轴向地偏离与一个或多个注射器接合构件83的对准。以这种方式，通过逐渐变细表面39a-39b沿着一个或多个注射器接合构件83的相互作用的逐渐变细表面85a-85b的运动，注射器12的末端端部27在远端方向上被推出/射出。如在此所述的，当注射器12被转动时，锁定/释放环84也被转动，使得每个可偏转保持元件78被沿着导轨90朝向第二端部94径向向外引导，其中每个可偏转保持元件78均处于其最径向向外的位置。在这个位置中，由于由逐渐变细表面39a-39b和注射器接合构件83的相互作用的逐渐变细表面85a-85b之间的相互作用而产生的轴向指向力，所以注射器筒部18和保持环41抵靠一个或多个可偏转保持元件78向远端被推动，这进一步将一个或多个可偏转保持元件78从第一位置径向向外地推动到第二位置。当一个或多个可偏转保持元件78的锁定唇部80跳过注射器12的固位凸缘41时，注射器12可从注射器端口16射出、推出或弹出，而无需使用者施加任何远端力。在无需使用者费力（如无需轴向牵拉）的情况下用于注射器12的解锁和射出或弹出的充分转动的这种触觉和物理确认是胜过现有技术注射器和注射器注入器端口的显著改进。通过在远端方向上抽回注射器12，射出的注射器12能够容易地从锁定机构35移除。当注射器12从锁定机构35弹出时，如当保持环41向远端运动越过锁定唇部80和/或至少一个接合构件32从一个或多个注射器接合构件83脱离时，锁定/释放环84在第二弹性回弹构件96的恢复作用下被转动到第一位置，使得一个或多个可偏转保持元件78返回到它们的第一初始位置，并且锁定机构35准备好插入新的注射器12。

为了进一步论述锁定机构35的操作，注射器12和注射器端口16的固位表面（一旦接合注射器12就配合以将注射器12保持在注射器端口16中）是在注射器12上的固位凸缘41的一个或多个表面以及在注射器端口16上的可偏转保持元件78的一个或多个固位表面。注射器12首先与注射器端口16的开口71大体轴向对准并且插入到开口71中。一旦部分插入，注射器12和注射器端口16的引导表面（其配合以使注射器12和注射器端口16自定向或自动地迫使转动运动以使注射器12和注射器端口16自定向用于安装）是在注射器12上的接合构件32的一个或多个表面39a-39b以及注射器端口16的注射器接合构件83的一个或多个逐渐变细引导表面85a-85b。配合以推开注射器端口16用于安装注射器12的注射器12和注射器端口16的开口表面是在注射器12上的固位凸缘41的一个或多个底部表面以及在注射器端口16上的锁定唇部80的一个或多个逐渐变细表面。配合以采取机械松驰或公差的注射器12和注射器端口16的紧固表面可包括在注射器12上的滴漏凸缘36的一个或多个表面，一个或多个表面推动抵靠外部壳体或注射器端口16的密封件，并且抵靠注射器端口16上的锁定唇部80推动固位凸缘41。替代地，向前推动注射器12的紧固力可由回弹构件提供，如第二弹性回弹构件96，其转动地推动锁定/释放环84，引起来自在注射器12上的接合构件32的一个或多个表面39a-39b与注射器接合构件83的一个或多个逐渐变细引导表面85a-85b或第三回弹构件（未显示）的相互作用的远端力，第三回弹构件在远端方向上推动锁定/释放环84并且当与足够长的注射器12配合时抵靠锁定唇部80推动固位凸缘41。配合以使注射器12从注射器端口16脱离或移除的注射器12和注射器端口16的分离表面是注射器12的接合构件32的表面以及注射器端口16的注射器接合构件83的表面。配合以产生远端指向的力来推动注射器12从注射器端口16射出的注射器12和注射器端口16的射出表面是在注射器16的接合构件32上的一个或多个逐渐变细表面39a、39b以及在注射器端口16上的注射器接合构件83的一个或多个逐渐变细引导表面85a-85b。配合以在鲁尔连接器被旋到注射器12上时防止转动的注射器12和注射器端口16的转动止动表面是在注射器12的接合构件32上的一个或多个逐渐变细表面39a、39b以及在注射器端口16上的注射器接合构件83的一个或多个逐渐变细引导表面85a-85b，连同在注射器12的固位凸缘41的一个或多个表面与注射器端口16的可偏转保持元件78的一个或多个固位表面之间和/或在滴漏凸缘36的底部表面与外部壳体或注射器端口16的密封件之间的任何摩擦力。

图3a-3d示出了在注射器12的近端端部20处的至少一个接合构件32以及用于接收注射器12的近端端部20的对应注射器端口16的注射器接合构件83的各种实施例的圆柱面投影图。参考图3a，在用于将注射器12配合到注射器端口16的转动对准定向上，示出了在注射器12的近端端部20处的至少一个接合构件32与锁定/释放环84的注射器接合构件83之间的接口的圆柱面投影图。在这个示例实施例中，在注射器12上的至少一个接合构件32和在注射器端口16上的对应注射器接合构件83被构造为大致正弦形的凸出部，注射器12的近端端部20具有在注射器12上和在锁定/释放环84上交替的峰和谷。在注射器12上的接合构件32轴向远离注射器12的末端端部27凸出。如果注射器12和注射器接合构件83最初未对准，则在箭头a方向上的向下或远端力引起在注射器12上的逐渐变细表面39a-39b与在注射器接合构件83上的对应逐渐变细引导表面85a-85b的滑动相互作用。这样的滑动相互作用引起注射器12转动且自定向到正确的转动位置中，用于与注射器接合构件83上的对应逐渐变细引导表面85a-85b对准以及将注射器12正确定向安装到注射器端口16中。

图3b是注射器12的替代实施例的另一个圆柱面投影图。在这个实施例中，接合构件32仅仅部分地延伸穿过注射器筒部18的侧壁19的厚度。在一些实施例中，接合构件32可被定位在注射器筒部18的外部表面21上。接合构件32的近端端部37可终止于注射器筒部18的末端端部27处。在其他实施例中，近端端部37可在近端方向上相对于注射器筒部19的末端端部27延伸，例如，如在图3a中所示。以这种方式，注射器筒部18能够被制作得更坚固，用于更加刚性的轴向对准。额外地，近端端部20的内部表面可被形成为光滑连续表面，以便更容易地安装注射器柱塞26。类似地，锁定/释放环84可具有仅仅延伸穿过锁定/释放环84的径向厚度的一部分的注射器接合构件83。图3c是其中接合构件32仅仅部分地延伸穿过注射器筒部18的侧壁19的厚度并且被定位在注射器筒部12的内部表面上的替代实施例的另一圆柱面投影图。注射器接合构件83的对应互补布置被呈现在锁定/释放环84上。在这个实施例中，锁定/释放环84的内部材料可加强注射器筒部18的近端端部20并且允许在更高的压力注射中使用。在一些实施例中，接合构件32可从注射器12的外表面21或内表面23延伸通过注射器筒部18的侧壁19的至少一部分。在其他实施例中，接合构件32通过在注射器筒部18的侧壁19内形成具有适当横截面的空隙或穴部而形成。空隙或穴部可被构造为与存在于锁定/释放环84上的互补注射器接合构件83相互作用。

图3d是用于与替代注射器12a一起使用的转接器12b的实施例的圆柱面投影图，注射器12a自身不能直接与本文描述的注射器端口16和/或锁定机构35连接。根据实施例，转接器12b可被构造为例如环、弧形、或其他形状，其可移除地或不可移除地附接至替代注射器12a的末端端部27a的至少一部分，或者可以被插入到注射器端口16中的锁定机构35中，从而使锁定机构35适于与替代注射器12a相互作用。转接器12b可具有类似于本文描述的注射器12的至少一个接合构件32的一个或多个接合构件32b。每个接合构件32b均可被构造为用于与注射器端口16的对应注射器接合构件83相互作用。转接器12b的远侧可具有与注射器12a的对应特征或凸出部配合的特征或凸出部。例如，转接器12b可具有被构造为被接收在注射器12a上的对应锁定构件87a之内的锁定构件87b、或允许注射器12a与转接器12b配合并且被保持在注射器端口16和/或锁定机构35内的其他锁定特征。

图4a-4q示出了在注射器12上的至少一个接合构件32的一部分的各种实施例以及在注射器端口16中的锁定/释放环84上的注射器接合构件83的对应实施例的圆柱面投影图的多个部分。图4a-4q显示了适合与注射器12和/或注射器端口16中的锁定/释放环84的实施例一起使用的接合构件32（标记为32a-32q）和/或注射器接合构件83（标记为83a-83q）的替代实施例的形状。图4a以圆柱面投影图示出在本文中参考图3a所描述的实施例的接合构件32和83的区段。图4b以虚线图示了对于不同实施例在注射器12上的接合构件32b和在注射器端口16上的对应注射器接合构件83b的近似表面。图4c示出其中注射器接合构件83c的谷yyc相比接合构件32c的表面延伸的实施例，而图4d示出其中注射器接合构件83d的表面包括一个或多个线性区段以限定用于接收接合构件32d的谷yyd的实施例。图4e图示了其中83e的谷yye的至少一部分具有大致矩形轮廓的实施例，例如，以减少由于任何碎片或其他外来材料所致的干扰，同时仍然能够与接合构件34e相互作用。图4f图示了其中注射器接合构件83f具有平坦底部表面83fa的实施例，该平坦底部表面具有可选择性地接触注射器12上的接合构件32f的一个或多个远端凸出部83fb。在这个实施例中，注射器12的接合构件32f的底部区段触及注射器接合构件83f的谷段yyf，以允许在转动注射器12之前的少许转动坡度（slop）、间隙、或公差将引起在逐渐变细表面32f与一个或多个远端凸出部83fb之间的接触以及锁定/释放环84f的对应转动。在图4g中示出的实施例中，接合构件32g的底部区段并不触及注射器接合构件83g的谷段yyg。相反，接合构件32g在类似于图4f中那样的操作中接合凸出部83gb的至少一部分。图4h示出了其中接合构件32h和注射器接合构件83h两者都具有至少一个分段的线性表面的实施例，使得注射器接合构件83h的峰配合到注射器12上的接合构件32h的谷中，但是优选地不完全充满谷。图4i示出了其中接合构件32i和注射器接合构件83i两者都太宽而不能完全配合到相应的谷中以确保相互作用发生在相应构件的成角度表面之间的另一个实施例。

图4j示出了在纵向方向15上具有不同长度的多个分开区段的接合构件32j，其中区段的末端或端部限定为配合在注射器接合构件83j之内所需的本文所述的大致正弦形的轮廓或其他轮廓。图4k示出了具有多个共同长度的分开区段的接合构件32k，使得区段的一部分在注射器12被插入到注射器端口16中时可径向地而不是周向地挠曲。在这个实施例中，当接合构件32k与注射器接合构件83k相互作用时，叠置的凸出部相对于注射器接合构件83k径向挠曲，而在接合构件32k上的非叠置的凸出部接合如本文中所述的对应注射器接合构件83k。在替代实施例中，注射器接合构件83可包括弹簧加载的球状物或指状物，球状物或指状物能够周向地行进并聚合在一起以匹配注射器12上的接合构件32的轮廓并且传输转动力用于启动脱离动作。图4l示出了具备具有杆状结构的接合构件32l的实施例，该杆状结构包括基本上与纵向轴线15平行的凸出部，其被构造为用于与注射器接合构件83l相互作用。接合构件32l具有从每个接合构件32l的近端尖端在远端方向上朝向注射器筒部18（在图1b中示出）的末端端部27延伸的虚拟逐渐变细表面39a-39b。图4m示出了具有带有凸出部的杆状结构的接合构件32m的实施例，该凸出部被成角度使得它相对于纵向轴线15（在图2b中示出）逐渐变细。在一些实施例中，接合构件32m可以是足够刚性的，以与注射器接合构件83m相互作用。接合构件32的其他实施例可包括在注射器末端端部27与凸出部的中间部分之间的加强支撑。替代地，当转动以便脱离接合时接合构件32m可挠曲，并且因此在注射器12从注射器端口16射出期间提供并添加弹簧力。

图4n示出了其中接合构件32n和注射器接合构件83n限定锯齿模式的实施例，该锯齿模式具有会合而形成基本上成角度的峰的基本上线性的逐渐变细表面。接合构件32n相对于注射器接合构件83n可具有相等或不相等的峰间高度或锥度角或反之亦然。图4o图示了其中在注射器12上的接合构件32o的频率大于注射器端口16中的锁定/释放环84上的注射器接合构件83o的频率（例如两倍）的实施例。在其他实施例中，在注射器12上的接合构件32o的频率可以是在注射器端口16上的注射器接合构件83o的频率的整数倍。在其他实施例中，在注射器12上的接合构件32o的频率可小于在注射器端口16上的注射器接合构件83o的频率，例如频率的整数比。图4p图示了其中注射器接合构件83p中的一个或多个不存在的实施例。虽然没有示出，但是注射器12上的接合构件32p中的一个或多个也可以不存在。替代地，接合构件32p中的一个或多个可以不存在。图4q图示了其中接合构件32q在其近端点处是圆整的且在其最远端点处有角的实施例，其中互补的注射器接合构件83q具有基本上尖锐的峰。虽然已经在图4a-4q中表示了至少一个接合构件32的形状的各种非限制性实施例，但是应当理解的是，根据本公开的其他实施例，这样的形状可以在注射器接合构件83上或者在接合构件32和注射器接合构件83两者上使用。此外，各种接合构件形状的组合可在注射器12、锁定/释放环84或这两者上使用。另外，在注射器12上的接合构件32可包括在图4a-4q中表示的接合构件的各种实施例及等效物的各种组合，如本文中所述的。此外，在锁定/释放环84上的注射器接合构件83可包括在图4a-4q中表示的注射器接合构件的各种实施例及等效物的各种组合，如本文所述的。

图5a是在将注射器12插入到注射器端口16中期间存在于至少一个接合构件32上的逐渐变细表面39a-39b与至少一个注射器接合构件83上的逐渐变细引导表面85a-85b之间的力的广义自由体图解的图示。由于由用户的手提供的远端指向力p，所以在注射器12上的至少一个接合构件32与在注射器端口16上的至少一个注射器接合构件83相互作用。对该广义相互作用进行静力分析提供针对在逐渐变细表面之间的各种摩擦系数μ，用于插入的力根据角度a变化的估计，角度a相对于这两组逐渐变细表面的相互作用的轴向方向测量，如图5b中所示。在一些实施例中，注射器12可由聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）材料制成，而锁定/释放环84可由聚甲醛（pom）材料（如delrin™）制成。delrin™在另一个delrin™表面上的摩擦系数μ是大约0.4。能够测量不同的其他表面之间的摩擦系数，并且按照需要在计算中使用。使用这个值，能够进行合理插入行为的角度a的实际限制是相对于注射器12的纵向轴线15的方向测量得的大约60-65度。角度a的其他实际限制可针对其他摩擦系数来确定，从而确定分别针对至少一个接合构件32和至少一个注射器接合构件83的逐渐变细表面39a-39b和85a-85b的最佳角度范围。对于0.6的摩擦系数，可以使用小于50°-55°的角度。

图6a示出了针对注射器12的至少一个接合构件32的三种不同正弦形设计的叠加。模式aa具有0.2英寸的峰间高度和围绕1.9英寸直径注射器的16个周期的重复。筒部壁厚度与注射器直径相比是较小的。模式bb具有0.2英寸的峰间高度、和围绕1.9英寸直径注射器的6个周期之重复。模式cc具有0.4英寸的峰间高度，具有围绕1.9英寸直径注射器的8个周期的重复。图6b示出了相对于纵向轴线15（在图5a示出）围绕1.9英寸直径注射器的角定向。该角度可由公式表示：角度=90-abs(arctan(-(h*n/d)*sin(n*theta)))，其中，h是该模式的峰间高度，d是该模式的直径，n是在围绕筒部重复的周期的数目，并且该角度相对于平行于在图5a中所示的纵向轴线15的定向的方向测量。根据此计算，模式aa和cc具有多个小部分，其中，该角度高于65°并且因此可能难以插入。

图7a是在将注射器12释放射到注射器端口16中期间存在于至少一个接合构件32上的逐渐变细表面39a-39b和在至少一个注射器接合构件83上的逐渐变细引导表面85a-85b之间的力的广义自由体图解的图示。在注射器12上的力是抵靠接合构件83的接合构件32的法向力n1和摩擦力f1、可偏转保持元件78在固位凸缘41上的法向力n2和摩擦力f2、以及由使用者施加的转动该注射器的转动力t和例如由滴漏凸缘36提供的向近端推动该注射器的任何力d。注射器接合构件83那具有在其在底座98上滑动时的法向力n3和摩擦力f3以及来自第二弹性回弹构件96的恢复力s。如在图7b中所示，静态分析示出角度a对于在接合构件32与注射器接合构件83之间的接口处的滑动是必要的。对于0.4的摩擦系数μ1，最小角度是大约20度。因此对于大于20度的角度，将存在滑动，并且在可偏转保持元件78充分运动以跳过固位凸缘41时，注射器将从注射器端口16被射出。图7c示出了在第二弹性回弹构件96的恢复力s增加时用以转动注射器12的转动力t的比率。随着角度的增加，该比率是相对恒定的，但是该比率在更高角度时急剧增加。在一些示例中，可以使用至少30度且小于大约60度的角度。

在另一个实施例中，至少一个接合构件32中的一个或多个围绕注射器筒部18的圆周的存在或不存在可被用来传输或编码关于注射器12或注射器内容物（例如对于预填充注射器）的信息。例如，至少一个接合构件32中的一个或多个在围绕注射器12的圆周的特殊位置的这种存在或不存在能够通过不同的电子器件（例如光学传感器、机械开关、电容传感器、以及在注入器10的注射器端口16内的其他器件）感测。作为可由至少一个接合构件32中的一个或多个的存在或不存在来表示的编码信息的示例，单个代码能够指示接合构件32的不存在，两个或更多个接合构件32的不存在可提供例如对于接合构件32之间的不同空间的多个代码。

参考图8a，联接器130，包括用于其的安装构件，能够被制造为独立于注射器筒部18或可附接至注射器筒部18。联接器130能够例如被构造为接收具有本文所述的至少一个接合构件32的注射器12并且使注射器12适于与具有注射器端口的流体注入器一起使用，该注射器端口具有不被构造为接收至少一个接合构件32的锁定机构。例如，联接器130可使注射器12适于与描述于美国专利号5,383,858或美国专利号6,652,489中的流体注入器、或任何其他流体注入器一起使用。在一些实施例中，联接器130可与注入器可释放地连接。在其他实施例中，联接器130可被插入并保持在流体注入器的锁定机构中。联接器130还可以独立于联接器到注入器的附接，可释放地连接至或附接至注射器12。

参考图8a，联接器130具有被构造为用于接收具有根据本文描述的实施例的至少一个接合构件32的注射器12的第一部分132和被构造为用于装载到具有注射器端口的注入器中的第二部分134，该注射器端口不被构造为接收具有根据本文描述的实施例的至少一个接合构件32的注射器12。第一部分132可与第二部分134直接地连接和整体地形成。在一些实施例中，第一部分132可以可释放地连接至第二部分134，使得不同的第二部分（在图9a-9b中示出）可与第一部分132一起使用。继续参考图8a，第一部分132具有本文所述的锁定机构35。在各种实施例中，联接器130的第一部分132可被构造为用于可释放地接收具有对应的至少一个接合构件32的注射器12，如本文所述。参考图9a-9b，联接器130的第二部分134可具有被构造为用于与注入器连接的连接接口，该注入器将以其他方式不能接收具有本文所述的至少一个接合构件32的注射器12。图9a示出了被构造为用于与描述于美国专利号5,383,858中的注入器的接合机构一起使用的第二部分134，而图9b示出了被构造为用于与描述于美国专利号6,652,489中的注入器的接合机构一起使用的第二部分134。基于在注射器的近端端部上的接合机构的构造，第二部分134可被构造为与在本文中未明确描述的各种其他注入器连接。在一些实施例中，联接器130可具有用于使联接器130与注入器的锁定机构接合和脱离接合的分开机构。

参考图8b，转接器230可被构造为接收不具有本文描述的一个或多个接合构件32的注射器s，用于可移除地插入到具有根据本文所述的实施例之一的锁定机构35的注入器中。在各种实施例中，转接器230可被构造为用于连接至注射器s，以便后续安装在注入器上。例如，转接器230可以可释放地或永久地被连接至不兼容的注射器s。这样的转接器230可具有带有根据本文所述的实施例的至少一个接合构件32的连接接口。转接器230可被构造为用于与具有本文所述的锁定机构35的注入器可释放地连接。可在连接至注入器之前使转接器230和注射器s连接，或者可在注射器s被连接至转接器230之前使转接器230连接至注入器。在使用之后可将转接器230和注射器s从注入器移除，其中转接器230与注射器s一起被处置，或者从使用过的注射器s移除并保存，以便随后与不同的注射器s一起使用。

在一个实施例中，转接器230的第一部分232可被构造为用于永久地或可释放地接收注射器s，注射器s不能兼容地与本文所述的锁定机构35一起使用。在一些实施例中，注射器s可以是描述于美国专利号5,383,858或美国专利号6,652,489中的注射器、或任何其他注射器类型。转接器230允许不兼容的注射器s接合本文所述的锁定机构35并且由其保持。在一些实施例中，转接器230可具有用于接合和脱离接合注射器s的分开机构，同时转接器230保持连接至注入器10的锁定机构35。第一部分232也可以是固持或保持其他注射器s的托架或套筒，其他注射器例如手持注射器或具有不同的固位机构或特征并且允许它们接合锁定机构35且由其保持的注射器。转接器230的第二部分234可具有根据本文所述的实施例的至少一个接合构件32。在一些实施例中，至少一个接合构件32可具有参考图1b-4q在本文中所述的构造。转接器230的第二部分234可被构造为用于与具有本文所述的锁定机构35的注入器可释放地连接。以这种方式，各种不兼容的注射器s可与具有本文所述的锁定机构35的注入器一起使用。在各种实施例中，转接器230可被构造为用于将压力套（未显示）连接至注入器，以供在需要高压的注射过程中使用。例如，具有压力套的转接器230可被构造为用于与注入器可释放地连接。这样的转接器230可具有带有根据本文所述的实施例的至少一个接合构件32的连接接口，或者替代地具有允许不兼容的注射器与注入器一起使用的连接接口。转接器230可被构造为用于与具有本文所述的锁定机构35的注入器可释放地、永久地、或半永久地连接，并且允许具有替代的保持机构的注射器s与注入器一起使用。一旦与注入器连接，注射器s就可被装载到转接器230或附接至其的压力套并且在其近端或远端端部处被保持在其中。

在各种实施例中，转接器230可被构造为用于连接注射器，注射器具有对于后续安装到本文所述的注入器10中所需要的特征中的一些但非全部，如参考图3d在本文中所述的。转接器230允许注射器（其自身不能与注入器端口16配合或与其一起充分发挥作用）与锁定机构35配合并且与其一起至少执行固位功能。通过转动转接器230，注射器和转接器可从注射器端口释放。与插入时类似，可向近端推动转接器230以与注射器接合。如在本文中论述的，转接器能够是环，如在图3d中所示的转接器12b，其与注入器端口16和注射器12a连接。任选地，转接器230能够包括额外的表面（未显示），如杠杆、手柄、或环，操作者藉此可移动转接器的一个或多个方面，以从注射器端口释放转接器和/或从转接器释放注射器，而不必直接施加力以或移动注射器。

参考图2a，系统可被提供以将来自注射器12的信息传输到注入器10（在图1a中示出）。在一个实施例中，注射器12可设有一个或多个编码设备49，例如在接合构件32的一个或多个上。在其他实施例中，一个或多个编码设备49可被设置在外表面21（在图1b中示出）、内表面23（在图1b中示出）上，在注射器12的近端端部20的侧壁19（在图1b中示出）的至少一部分之内，或者在柱塞26上。在一些实施例中，编码设备49可以是光可读构件，如条形码，而在其他实施例中，编码设备49可以是rfid标签、近场通信设备、和任何其他适合的编码设备。多个编码设备49可围绕注射器12和/或柱塞26的内或外圆周设置。至少一个传感器51（在图2a中所示）可被设置在注射器端口16上以读取编码设备49。在一些实施例中，至少一个传感器51可被设置在至少一个可偏转保持元件78上。可以在编码设备49上编码的信息的示例包括但不限于，注射器12的尺寸、注射器12的容积、注射器12的内容物（在预填充注射器的情况下）、如批号、日期和模具型腔（toolcavity）号等制造信息、推荐的造影介质流率和压力、和/或装载/注射顺序。在一个实施例中，一个或多个接合构件32的存在或不存在可用作编码设备。例如，一个不存在的接合构件32可表示第一代码。两个或多个相邻的不存在的接合构件32可表示第二代码。两个或多个不相邻的不存在的接合构件32可表示第三代码。存在/不存在的接合构件32的各种其他组合可以表示各种其他代码。单独的接合构件32的存在或不存在能够使用机械开关、电材料传感器光学地、视觉地通过注入器确定，或者通过在传感领域中已知的其他器件确定。这种注射器编码信息被通信到注入器控制器以通信到操作者并且随后在正确编程且控制注入器中使用。

在一些实施例中，注入器10（在图1a中示出）的至少一部分，如在图2a和图3a中示出的锁定机构35的底座70，可具有突出到注射器12的近端端部20的内部容积25的至少一部分中的内支撑环（未示出）。这样的支撑环可能移除地延伸到内部容积25的至少一部分中。当注射器12被插入到锁定机构35中时，该支撑环可向注射器12的内侧壁23（在图1b中示出）和/或一个或多个接合构件32的至少一部分提供径向和轴向支撑。在其中至少一个传感器51被设置在注射器端口16上的实施例中，如在图2a中示出，支撑环可提供用于检测至少一个编码设备49的存在或不存在的对比表面。例如，支撑环可提供针对注射器12的半透明或透明侧壁19的对比性不透明表面，以便于至少一个编码设备49的检测。

虽然基于当前视为最实用和优选的实施例出于说明目的已经详细描述了本公开，但是应当理解，这样的细节仅用于此目的，并且该公开受限于已公开的实施例，而是相反，其旨在覆盖修改和等效布置。例如，应当理解本公开预期在可能的程度上，任何实施例的一个或多个特征可与任何其他实施例的一个或多个特征组合。