CN100462109C - 具有可拆卸的针头盒子的流体转移设备 - Google Patents

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Abstract

一种流体转移设备(100)，其包括：具有多个针头(114)的盒子(102)；进给器(112)，可操作该进给器以有选择地使盒子中多个针头中的任何一个针头前进到针头调度位置；注射器(210)，可操作该注射器以通过处于针头调度位置的针头传送流体。

Description

具有可拆卸的针头盒子的流体转移设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2003年6月17日提交的题为“用于注射器的多针头布置盒(Multi Needle Disposal Cartridge in Syringe Applications)”的美国临时专利申请No.60/478,845的优先权，这里将其公开内容引作参考。
技术领域
本发明涉及一种具有用于容纳多个针头的可拆卸的盒子的流体转移设备。
背景技术
当对大量动物进行注射时，经常重复使用同一针头。这主要是因为需要快速且有效地进行大量注射，而采用多个针头费时、麻烦，而且因为那些执行注射的人要负担这些针头的处置，故存在潜在的不安全性。然而，重复使用同一针头是不卫生的，而且可能导致疾病从一个动物向下一个动物传播。这样一种有效方案将是有利的：其允许快速且有效进行多次注射，为每个对象提供单独的无菌针头，并提供安全、容易的针头处置。
发明内容
本发明公开了一种采用具有多个针头的可拆卸盒子的流体转移设备，当针头已使用过后，盒子自动前进到下一个未使用过的针头，直到盒子中的所有针头都被使用过一次。盒子为未使用过的和已使用过的针头提供了保护性外壳。
本发明可用于兽医学，其中可能需要对一群动物同时进行注射，即使是这样，也应当理解，本发明还可用于其它场合。使用本发明的设备，每次注射采用单独的无菌针头，这减小了疾病从一个对象传到下一个对象的风险。一系列注射所需的给予流体量可以一次设定。因此，可以相对容易地对大量对象进行统一剂量的注射。
本发明的一方面，提供了一种流体转移设备，包括：包括多个针头的盒子；进给器，操作该进给器以有选择地使多个针头中的任何一个针头前进到针头调度位置；注射器，操作该注射器以通过处于针头调度位置的针头传送流体。
本发明的另一方面，该设备还包括可操作以至少部分地使针头伸出盒子的装置。
本发明的另一方面，该装置可以收缩，以迫使所述针头至少部分地回到所述盒子中。
本发明的另一方面，该设备还包括可操作以与针头联接的注射器，用于通过针头传送流体。
本发明的另一方面，盒子包括多个针头室，每个针头室容纳多个针头中的一个针头。
本发明的另一方面，任何一个针头室都包括弹簧，当针头至少部分地伸出针头室时该弹簧张开，并收缩以使针头至少部分地缩回到针头室中。
本发明的另一方面，任何一个针头室都包括至少一个针头保护装置，在针头第一次至少部分地伸出针头室之后，操作针头保护装置以至少部分地阻挡针头室的开口，其中所述阻挡足以防止再次进入装置的针头室中并使针头伸出针头室。
本发明的另一方面，在针头第一次至少部分地伸出针头室之前，针头保护装置弯曲，并夹持在针头与针头室的内壁之间的适当位置，并且其中，在针头伸出之后，针头保护装置至少部分地横穿针头室的开口而弹性地变平。
本发明的另一方面，盒子是圆柱形的，并且可操作进行旋转，以使任何一个针头前进到针头调度位置。
本发明的另一方面，盒子是条带，多个针头室设置在该条带中。
本发明的另一方面，盒子是滑动的盒子，并可操作沿着一轴线滑动，以使任何一个针头前进到针头调度位置。
本发明的另一方面，提供了一种流体转移的方法，该方法包括：有选择地使盒子中的多个针头中的任何一个针头前进到针头调度位置；以及通过针头调度位置的针头传送流体。
本发明的另一方面，该方法还包括使针头至少部分地伸出盒子。
本发明的另一方面，该方法还包括使针头至少部分地缩回到盒子中。
本发明的另一方面，该方法还包括将注射器与针头联接，并通过针头传送流体。
本发明的另一方面，该方法还包括将多个针头中的每个针头容纳在设置在盒子中的多个针头室中相应一个针头室中。
本发明的另一方面，该方法还包括当针头至少部分地伸出针头室时，使设置在任何一个针头室中的弹簧张开，并使该弹簧收缩，以使针头至少部分地缩回到针头室中。
本发明的另一方面，该方法还包括在针头第一次至少部分地伸出针头室之后，至少部分地阻挡针头室中任何一个针头室的开口，其中所述阻挡足以防止再次进入装置的针头室中并使针头伸出针头室。
本发明的另一方面，该方法还包括：在针头第一次至少部分地伸出针头室之前，使针头保护装置弯曲，并将针头保护装置夹持在针头与针头室的内壁之间的适当位置；以及在针头伸出之后，使针头保护装置至少部分地横穿针头室的开口而变平。
本发明的另一方面，该方法还包括使盒子旋转，以使任何一个针头前进到针头调度位置，其中盒子是圆柱形的。
本发明的另一方面，该方法还包括使盒子沿着一轴线滑动，以使任何一个针头前进到针头调度位置，其中盒子是滑动的盒子。
附图说明
通过结合附图进行详细描述，将更加全面地理解本发明，附图中：
图1A和1B是根据本发明优选实施例构造并操作的流体转移设备的简化侧视图；
图2A和2B是根据本发明优选实施例构造并操作的流体转移设备的简化横截面侧视图；
图3A是从图1和2所示的设备的盒子的注射器入口侧观察的立体图；
图3B是从图1和2所示的设备的盒子的针头出口侧观察的立体图；
图4A和4B是图1和2所示的设备的盒子的局部横截面侧视图，示出在针头调度之前盒子的单一针头室；
图4C和4D是图1和2所示的设备的盒子的局部横截面侧视图，示出在针头调度期间盒子的单一针头室；
图4E和4F是图1和2所示的设备的盒子的局部横截面侧视图，示出在针头已返回到盒子之后盒子的单一针头室；
图5是与图1和2的设备的盒子一起使用的针头护圈的立体底视图；
图6是与图1和2的设备的盒子一起使用的防尘保护装置的示意图；
图7是根据本发明优选实施例构造并操作的带有针头盒子带的流体转移设备的简化侧视图；
图8是根据本发明优选实施例构造并操作的具有滑动盒子的流体转移设备的简化侧视图；
图9是与图1和2的设备的盒子一起使用的旋转机构的简化说明。
具体实施方式
现在参照图1A和1B，它们是根据本发明优选实施例构造并操作的流体转移设备100的简化侧视图。示出了用100表示的流体转移设备，针头盒子102联接到该流体转移设备100。盒子102优选地容纳多个针头114，并适于安装到流体转移设备100以及从流体转移设备100上拆卸下来，例如安装到轴组件116上，锁定机构104(可以是任何传统的锁定机构)设置在轴116或盒子102上，使得盒子102可以可靠地紧固到轴组件116。流体转移设备100还优选地包括手柄106、保险锁108、主框架110以及用112表示的活塞组件，这些组件组合起来操作，以使盒子102前进到下一个针头114，并经由单一针头114传送预定量的流体。
现在参照图2A和2B，它们是根据本发明优选实施例构造并操作的流体转移设备100的简化横截面侧视图。在图2A和2B中，示出针头盒子102以预定布置容纳多个针头114，这里仅说明性地示出一个针头。盒子102优选是圆柱形的，并包括以无菌且安全的方式容纳单一针头114的多个针头室200。在一个可能的构造中，容纳24个针头的24个针头室围绕盒子102的周围定位。但应当理解，盒子102可以设计成容纳任意合适数量的针头。优选地，盒子102中最上面的针头占据针头调度位置202。在流体转移设备100工作期间，迫使占据针头调度位置202的针头114从盒子102中向外运动，以使针头114插入到单一对象中，例如用于注射流体。注射后，将针头114放回到其在盒子102中的针头室200中，并采用任何传统的方式使盒子102旋转预定量，以使未使用过的针头占据针头调度位置202，这将在下面参照图9做更详细的说明。
活塞组件112优选地包括流体贮存器204、以及用于使流体容易进入流体贮存器204的第一单向阀206，例如经由连接到阀206的管子或容器。活塞组件112还优选地包括第二单向阀208和注射器210。第二单向阀208用于使流体从流体贮存器204流到注射器210。活塞组件112还优选地包括可滑动地安装在流体贮存器204中的弹簧偏压的活塞212，以及活塞推杆214，活塞推杆214联接到活塞212并适于在流体转移设备100工作期间受压，以迫使流体从流体贮存器204流到注射器210。在注射期间，注射器210暂时与针头114联接，并将针头114从针头调度位置202向外推出，使得针头114从盒子102突出，以插入到对象中。这将在下面进一步描述。
主框架110(图1A)优选地经由轴组件116连接到盒子102，并可以与盒子102一起在如图2A所示的引动位置A与如图2B所示的注射位置B之间运动。轴组件116优选地包括内轴216、外轴218、以及进给器220，进给器220联接到盒子102，并当主框架110从注射位置B运动到引动位置A时，用于使盒子102中的下一个针头室200前进到针头调度位置202，例如通过使盒子102旋转一预定量。主框架110还包括位于外轴218与活塞212之间的主框架弹簧222。在引动位置A，主框架110和盒子102相对于活塞组件112处于拉伸的位置，弹簧222受到压缩。在注射位置B，主框架110和盒子102相对于活塞组件112处于收缩的位置。在注射位置B，注射器210已经进入盒子102，并且已经与处于针头调度位置202的针头114联接。手柄106和保险锁108优选地用于使主框架110和盒子102在引动位置A与注射位置B之间运动。
优选地，当活塞212在箭头230的方向向前推进时，联接到活塞212的活塞传动装置(piston jack)224适于向上后退到活塞组件112中，当活塞212的向前运动停止时，其适于向下伸出活塞组件112。活塞拉出器234优选地设置在主框架110的外轴218上的多个凹槽226中的一个凹槽中，每个凹槽226对应于一预定剂量。注射后，外轴218优选地在箭头230的方向向前运动，活塞拉出器234优选地向下倾斜，以与活塞传动装置224接合并在活塞传动装置224的相应倾斜的尖端下面通过。而后外轴218优选地在箭头232的方向向后运动，活塞拉出器234扣住活塞传动装置224，并将活塞212拉回。将会看到，活塞拉出器234定位得越接近流体贮存器204，就使活塞拉出器234与活塞传动装置224接合得越早，并使更多的流体进入流体贮存器204；而活塞拉出器234相对于流体贮存器204定位得越靠后，就使活塞拉出器234与活塞传动装置224接合得越晚，并且进入流体贮存器204的流体越少。以该方式，活塞拉出器234的位置可以设定在期望的凹槽226处，以确定每次注射的流体量。
流体转移设备100的一般操作是通过使活塞组件112的活塞推杆214往复运动而开始的，从而在流体贮存器204中产生低压。该动作持续到流体通过连接流体转移设备100的管道而流到流体容器(未示出)，并经由第一单向阀206进入流体转移设备100。通过按照上述将活塞传动装置224设置到期望的凹槽226中，来控制给每个对象注射的期望流体剂量。而后可将针头盒子102附接到主框架110。
给对象进行注射有三个步骤。首先，将手柄106推向把手228。这使得主框架110、外轴218、内轴216和盒子102在箭头230的方向向前运动到引动位置A，如图2A中可以看出的。主框架110的向前运动压缩主框架弹簧222，并将保险锁108锁定到主框架110的外轴218上。推进手柄106的结果也是令进给器220使盒子102前进一预定量，从而将下一个针头114置于针头调度位置202。进给器220的功能可通过本领域的用于将主框架110的线性运动例如通过旋转转化为盒子102的前进运动的任何合适手段实现。接下来，向下按压保险锁108并使其从外轴218释放，这使得主框架110和盒子102在箭头232的方向向后运动，如图2B所示。盒子102的向后运动使注射器210进入盒子102，与针头调度位置202处的针头114联接，并将针头114部分地推出盒子102，从而可以将针头114插入到对象中。优选地，保险锁108的释放还使弹簧222张开，致使外轴218和活塞212向后运动，这使得预定量的流体经由第一单向阀206吸入流体贮存器204中。在第三步骤中，向前按压活塞推杆214，使该预定量的流体从流体贮存器204流到注射器210，并进入针头114，从而注射到对象中。应当理解，在该步骤中，第二单向阀208是打开的，而第一单向阀206是关闭的，这样才能实现上述的流体运动。而后，对随后的对象重复上述过程，每次注射使用未使用过的针头。
现在参照图3A和3B，它们分别表示从图1和2所示的盒子102的注射器入口侧300和针头出口侧302观察的可选择立体图。示出盒子102的注射器入口侧300具有多个开口304，用于在该设备工作期间使每个针头在合适的时间与注射器210接合(图2A)。示出盒子102的针头出口侧302具有多个相应的针头出口孔306，用于在针头调度时使单一针头从盒子102向外运动。
现在参照图4A和4B、图4C和4D以及图4E和4F，图4A和4B是图1和2所示的设备的盒子的局部横截面侧视图，示出在针头调度前盒子的单一针头室，图4C和4D是图1和2所示的设备的盒子的局部横截面侧视图，示出针头调度期间盒子的单一针头室，图4E和4F是图1和2所示的设备的盒子的局部横截面侧视图，示出在针头返回到盒子之后盒子的单一针头室。每个针头室200(图2A)优选地包括接合在针头114周围的针头弹簧400，用于在使用后使针头114容易地返回到针头室200中。当注射器210将针头114推出针头室200时，弹簧400优选地压缩抵靠在针头室200的出口壁404上。当注射器210缩回时，压缩力减小，从而允许弹簧400迫使针头114回到针头室200中。
第一针头保护装置406以及优选地和第二针头保护装置408设置在针头室200的入口402处，注射器210通过该入口402进入。针头保护装置406、408用于防止针头的重复使用。在第一次使用针头114之前，针头保护装置406、408弯曲，并夹持在针头114的基部与针头室200的内壁之间的适当位置，如图4A和4B所示。当针头114从盒子102伸出时，针头保护装置406、408弹性地变平，如图4C和4D所示。这防止了再次使用针头114，这是因为有效地阻挡了在盒子102的流体入口侧进入针头室200并通向针头114的开口，从而防止注射器210进入针头室200。
现在参照图5，其是与图1和2的设备的盒子一起使用的针头护圈的立体底视图。示出针头护圈500具有一系列环状开口502，在该开口502上设置有第一和第二针头保护装置406、408。环500优选地定位在盒子102的流体入口侧，并为每个针头室200提供第一和第二针头保护装置406、408。环500可以由柔性塑料或任何其它合适的材料制成。在图5中，示出针头保护装置406、408处于弯曲的构造。
现在参照图6，其是与图1和2的设备的盒子一起使用的防尘保护装置的示意图。示出防尘保护装置600，其优选地为环形，并具有间隙602。防尘保护装置600优选地固定地附接到轴组件116(图1A)，并覆盖除了通向位于针头调度位置202(图2A)的针头的流体入口侧的那个开口以外的盒子102的流体入口侧的所有开口。防尘保护装置600优选地保护针头114不暴露于空气传播的微粒。优选由纸制成的薄覆盖物(未示出)也可用于覆盖盒子102的注射侧，在保护针头114在使用之前不受到灰尘的同时，允许针头114在离开针头室200时刺穿该薄覆盖物。该薄覆盖物也可展示打印出的该设备的使用说明书。
现在参照图7，其是根据本发明优选实施例构造并操作的带有针头盒子带的流体转移设备的简化侧视图。示出流体转移设备700，其以与上述流体转移设备100基本相同的方式工作，而显著的不同是使用了其中设置有多个针头室704的盒带702。流体转移设备700采用任何已知的机构使盒带702中的每个针头室704前进到针头调度位置202，而不是使圆柱形的盒子旋转。盒带702可以由任何柔性材料制成，例如塑料或纤维。
现在参照图8，其是根据本发明优选实施例构造并操作的具有滑动盒子的流体转移设备的简化侧视图。示出流体转移设备800，其以与上述流体转移设备100基本相同的方式工作，而显著的不同是采用了滑动的盒子802，滑动的盒子802适于沿着垂直于轴组件116的轴线的任何轴线滑动。
现在参照图9，其是与图1和2的设备的盒子一起使用的旋转机构的简化说明。在图9中，示出内轴216(图2A)具有销钉900，该销钉900优选地从轴216的端部向下延伸，以最接近其上安装有盒子102(未示出)的进给器220。进给器220优选地具有一系列轮齿902，这些轮齿902优选地相对于轴216的纵轴成一角度设置在其内圆周上。当轴216在箭头204的方向向前运动时，销钉900与被设定为一角度的轮齿902接合(图2A)，从而使进给器220在箭头906的方向旋转。
应当理解，在不偏离本发明的真实精神和范围的条件下，可以省略这里描述的本发明的一个或多个元件，或者以与所示出的顺序不同的顺序执行。
虽然已经结合一个或多个具体实施例描述了本发明，但是该描述旨在对本发明进行总体上的说明，而不应认为是将本发明限制到所示出的实施例。应当理解，本领域的技术人员可作出各种修改，虽然这里没有具体示出，但是这些修改都落入本发明的真实精神和范围内。

Claims (11)

1.一种流体转移设备，包括：
包括多个针头的盒子；
进给器，可操作该进给器以有选择地使所述盒子中的所述多个针头中的任何一个针头前进到针头调度位置；和
注射器，可操作该注射器以通过处于所述针头调度位置的所述针头传送流体。
2.根据权利要求1的流体转移设备，还包括可操作以至少部分地使所述针头伸出所述盒子的装置。
3.根据权利要求2的流体转移设备，其中，所述装置可以收缩，以迫使所述针头至少部分地回到所述盒子中。
4.根据权利要求1的流体转移设备，其中所述注射器可被操作以与所述针头联接，用于通过所述针头传送所述流体。
5.根据权利要求1的流体转移设备，其中，所述盒子包括多个针头室，每个针头室容纳所述多个针头中的一个针头。
6.根据权利要求5的流体转移设备，其中，所述针头室中的任何一个针头室包括弹簧，当所述针头至少部分地伸出所述针头室时，该弹簧张开，并收缩以使所述针头至少部分地缩回到所述针头室中。
7.根据权利要求5的流体转移设备，其中，所述针头室中的任何一个针头室包括至少一个针头保护装置，在所述针头第一次至少部分地伸出所述针头室之后，操作所述针头保护装置以至少部分地阻挡所述针头室的开口，其中，所述阻挡足以防止再次进入装置的所述针头室中并使所述针头伸出所述针头室。
8.根据权利要求7的流体转移设备，其中，在所述针头第一次至少部分地伸出所述针头室之前，所述针头保护装置弯曲，并夹持在所述针头与所述针头室的内壁之间的适当位置，并且其中，在所述针头伸出之后，所述针头保护装置至少部分地横穿所述针头室的所述开口而弹性地变平。
9.根据权利要求1的流体转移设备，其中，所述盒子是圆柱形的，并且可操作进行旋转，以使所述针头中的任何一个针头前进到所述针头调度位置。
10.根据权利要求1的流体转移设备，其中，所述盒子是条带，多个针头室设置在该条带中。
11.根据权利要求1的流体转移设备，其中，所述盒子是滑动的盒子，并可操作沿着一轴线滑动，以使所述针头中的任何一个针头前进到所述针头调度位置。
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