CN115715207A - 用于注射器柱塞与注入器接合的***和方法 - Google Patents

Abstract

用于与注射器一起使用的柱塞(326)，包括限定中心纵向轴线(334)并具有近端(336)、远端(338)和连接近端和远端的周向侧壁(339)的柱塞主体(332)。柱塞还包括与柱塞主体相关联并从柱塞主体向近侧延伸的至少一个保持构件(368)。至少一个保持构件具有连接到柱塞主体的第一端、靠近第一端并且相对于第一端可径向弹性偏转的第二端，以及在第二端上的至少一个卡扣(374)。流体注入器***包括具有柱塞接合机构的活塞(400)，该柱塞接合机构构造成与柱塞的至少一个保持元件相互作用以可释放地接合柱塞以用于在注射器的筒内往复地驱动柱塞。

Description

用于注射器柱塞与注入器接合的***和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年6月18日提交的美国临时申请No.62/705,265的优先权，其公开内容通过引用其整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及包括与流体注入器一起使用的前装载式注射器和/或压力护套的***，此外，还涉及用于将注射器柱塞紧固到流体注入器的活塞上的连接接口，以及用于将注射器柱塞接合到流体注入器的活塞上以及从流体注入器的活塞上脱离的方法。

背景技术

在许多医疗诊断和治疗过程中，医疗从业者给患者注入一种或多种医疗流体。已经开发了用于流体(诸如造影溶液(通常简称为“造影”)、冲洗剂(诸如生理盐水或林格氏乳酸)，以及其他医疗流体)的加压注入的多种注入器致动的注射器和流体注入器，以用于如血管造影术、计算机断层扫描(CT)、超声、磁共振成像(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)以及其他成像过程的对比增强成像过程中。大体上，这些流体注入器被设计用于以预设流量递送预设量的一种或多种流体。

通常，流体注入器具有至少一个驱动构件，如活塞，其连接到注射器，例如通过与柱塞或注射器的近端壁上的接合特征的连接来连接到注射器。注射器可包括刚性筒，其中注射器柱塞可滑动地设置在筒内。至少一个驱动构件在相对于筒的纵向轴线的近侧和/或远侧方向上驱动柱塞，以将流体吸入注射器筒或从注射器筒递送流体。

已开发出多种连接接口，以促进注射器柱塞与流体注入器的活塞之间的接合。在一些实施例中，通过将注射器与设置在流体注入器上的对应锁定特征对准，将具有保持特征的注射器***流体注入器上的注射器端口中。这种对准还将注射器中的柱塞与流体注入器上的活塞对准，使得活塞可接合柱塞并往复驱动柱塞通过注射器筒，以将流体抽取到注射器筒中或将从注射器筒递送流体和将流体递送到注射器筒中。在其他实施例中，在最初与柱塞接合时，活塞顺时针或逆时针方向旋转，直到活塞与柱塞上的卡扣接合。在进一步的实施例中，活塞具有可径向延伸的销，该销接合柱塞上的唇缘。

许多现有连接接口的结构要求带有各种传感器元件和主动接合结构的复杂活塞头。在本领域中需要改进的连接接口，其允许注射器柱塞更简单和更容易地与流体注入器的活塞接合和脱离。在本领域中还需要减少或消除操作者在注射器柱塞与流体注入器的活塞接合之前将注射器与流体注入器旋转对准的需要。虽然在医疗领域中已知各种注射器连接接口和方法，但是仍然需要注射器柱塞和流体注入器的活塞之间的改进的连接接口以及用于将注射器柱塞与流体注入器的活塞接合和脱离的方法。

发明内容

本领域需要改进的注射器柱塞和流体注入器的活塞之间的连接接口，以克服现有技术的缺陷。还需要用于将注射器柱塞与流体注入器的活塞接合和脱离的改进方法，以允许注射器容易地装载到流体注入器或从流体注入器移除。

根据一些实施例，用于与注射器一起使用的柱塞，柱塞可包括：柱塞主体，柱塞主体限定中心纵向轴线并具有近端、远端以及连接近端和远端的周向侧壁；和至少一个保持构件，至少一个保持构件与柱塞主体相关联并从柱塞主体向近侧延伸，至少一个保持构件包括：第一端，第一端连接到柱塞主体；第二端，第二端靠近第一端并且相对于第一端可径向弹性偏转；和第二端上的至少一个卡扣，其中，至少一个保持构件可具有外表面，外表面构造成当柱塞可处于与活塞的锁定状态时接合流体注入器***的活塞上的柱塞接合机构的柱塞接合套筒，其中，至少一个保持构件可具有内表面，内表面构造成当柱塞可处于与活塞的锁定状态时接合柱塞接合机构的柱塞接合柱，其中，至少一个卡扣可构造成当柱塞可处于与活塞的锁定状态时接合柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征，以防止柱塞相对于活塞的轴向移动，并且其中，至少一个卡扣可构造为：在柱塞与活塞解锁的状态下活塞相对于柱塞轴向移动时由于至少一个卡扣与柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征的接合，使至少一个保持构件的第二端径向偏转。

根据一些实施例，至少一个保持构件可包括围绕所述中心纵向轴线间隔开的多个保持构件。多个保持构件可围绕中心纵向轴线以相等的间隔间隔开。至少一个保持构件可在平行于中心纵向轴线的方向上或在相对于中心纵向轴线成角度的方向上向近侧延伸。至少一个保持构件可在第一端和第二端之间线性或曲线邻接。柱塞构造成无论柱塞相对于流体注入器的活塞的角度取向如何都接合柱塞接合机构。

根据一些实施例，至少一个卡扣可在至少一个卡扣的近端处具有第一表面并且在至少一个卡扣的远端处具有第二表面，第一表面构造成在柱塞与活塞接合期间接合柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征的远端，第二表面构造成在柱塞从活塞脱离期间接合柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征的近端。

根据一些实施例，至少一个卡扣可从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出或从至少一个保持构件的外表面在远离中心纵向轴线的方向上径向向外突出。至少一个卡扣可限定锁定凹陷部，用于在柱塞连接到活塞时容纳柱塞接合机构的至少一部分。至少一个卡扣可从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出，并且至少一个卡扣构造成：当柱塞处于与活塞的锁定状态时被容纳在锁定特征内，锁定特征成形为从柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽。

根据一些实施例，柱塞主体在远端处可具有圆锥形部分并且在近端处具有圆柱形部分。至少一个保持构件可从圆锥形部分的内表面向近侧突出。多个释放接片可从圆柱形部分的内表面径向向内突出或从圆柱形部分的内表面向近侧突出，多个释放接片中的每一个构造成用于与柱塞接合套筒相互作用，以实现在柱塞围绕中心纵向轴线旋转时柱塞从活塞的释放。多个释放接片中的每一个的近端可具有尖锐的导引表面。

根据一些实施例，柱塞盖可覆盖柱塞主体的远侧表面的至少一部分并且可包括围绕柱塞主体的周向侧壁的至少一部分设置的密封件。

根据一些实施例，柱塞可构造成可滑动地定位在注射器的筒内。柱塞可构造为在注射器的筒内往复移动。

根据一些实施例，流体注入器***可包括：至少一个具有活塞头的可往复操作的活塞；和柱塞接合机构，柱塞接合机构与活塞头相关联并构造成用于接合连接到流体注入器***的注射器的柱塞，以由于至少一个活塞的移动而在注射器中往复驱动柱塞，柱塞接合机构可包括：具有中空主体的柱塞接合套筒；可容纳在柱塞接合套筒的中空主体内的柱塞接合柱；和致动器，可操作地连接到柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个，并且构造为使柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个在接合位置和脱离位置之间移动，其中，在接合位置，柱塞接合柱可定位在柱塞接合套筒的中空主体内，以将与柱塞相关联的至少一个弹性柔性保持构件捕获在柱塞接合套环和柱塞接合柱之间的容纳空间中，和其中，在脱离位置，柱塞接合柱可至少部分地定位在柱塞接合套筒的中空主体的外部，以允许柱塞的至少一个弹性柔性保持构件从容纳空间柔性***或移除。

根据一些实施例，致动器可以是旋转电动机、线性电动机、线性致动器或螺线管。根据一些实施例，致动器可以是手动操作的。致动器可具有用于将柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到接合位置的接合状态和用于将柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到脱离位置的脱离状态。致动器在致动器断电期间自动移动到脱离状态。致动器可仅在至少一个活塞的向近侧移动期间处于接合状态。至少一个偏置元件可设置用于将致动器从接合状态移动到脱离状态。

根据一些实施例，致动器的旋转移动可使柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个在线性方向上向近侧或向远侧移动。根据一些实施例，致动器的线性移动可使柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个在线性方向上向近侧或向远侧移动。致动器可以可操作地连接至控制器，控制器构造用于控制致动器的致动。

根据一些实施例，柱塞接合套筒和柱塞接合套筒中的一个相对于活塞可以可线性地移动或可旋转地移动，而柱塞接合套筒和柱塞接合套筒中的另一个相对于活塞可以是静止的。柱塞接合柱和柱塞接合套环可以相对于活塞线性地或可旋转地移动。

根据一些实施例，至少一个传感器可被配置用于检测柱塞接合套环和柱塞接合柱中的至少一个在接合位置和脱离位置之间的位置。柱塞检测传感器可被配置用于检测柱塞的至少一个保持构件在柱塞接合套环和柱塞接合柱之间的容纳空间中的存在。

根据一些实施例，柱塞接合套筒的中空主体可具有开口，开口具有在从柱塞接合套筒的远端到柱塞接合套筒的近端的方向上减小的阶梯状内径。柱塞接合柱可包括从柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽，并且锁定凹槽可构造成用于容纳柱塞的至少一个保持构件上的至少一个卡扣。锁定凹槽的远侧边缘可构造成用于在柱塞相对于活塞的轴向移动期间使柱塞的至少一个保持构件柔性地偏转，以在柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个可以移动到脱离位置时将至少一个保持构件的至少一个卡扣移出与锁定凹槽的接合。柱塞接合柱可具有主体，主体具有在从柱塞接合柱的远端到柱塞接合柱的近端的方向上减小的阶梯状外径。

根据一些实施例，柱塞接合套环可包括从柱塞接合套环的内表面径向向内突出的锁定特征。锁定特征可构造成当柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个可以移动到接合位置时，接合柱塞的至少一个保持构件上的至少一个卡扣。锁定特征可构造成用于在柱塞相对于活塞的轴向移动期间使柱塞的至少一个保持构件柔性地偏转，以在柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个可以移动到脱离位置时，将至少一个保持构件的至少一个卡扣移出与锁定特征的接合。

根据一些实施例，流体注入器***还可包括注射器，注射器具有：具有筒近端、具有排放喷嘴的筒远端和在筒近端和筒远端之间延伸的筒侧壁的筒；以及可滑动地设置在筒内并能在筒近端和筒远端之间往复移动的柱塞。

根据一些实施例，柱塞可包括：柱塞主体，柱塞主体限定中心纵向轴线并具有近端、远端和连接近端和远端的周向侧壁；和至少一个保持构件，至少一个保持构件与柱塞主体相关联并从柱塞主体向近侧延伸。

根据一些实施例，至少一个保持构件可包括：第一端，第一端连接到柱塞主体；第二端，第二端靠近第一端并且相对于第一端可径向弹性偏转；和第二端上的至少一个卡扣，其中，至少一个保持构件可具有外表面，外表面构造成当柱塞可与活塞接合时接合柱塞接合套筒，其中，至少一个保持构件可具有内表面，内表面构造成当柱塞可与活塞接合时接合柱塞接合柱，其中，至少一个卡扣可构造成当柱塞可与活塞接合时接合柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征，以防止柱塞相对于活塞的轴向移动，并且其中，至少一个卡扣可构造成在柱塞的脱离状态下活塞相对于柱塞轴向移动时由于至少一个卡扣与锁定特征的接触，使至少一个保持构件的第二端径向偏转。

根据一些实施例，柱塞构造成无论柱塞相对于流体注入器的活塞的角度取向如何都接合柱塞接合机构。至少一个卡扣可从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出。至少一个卡扣构造成当柱塞处于与活塞的锁定状态时被容纳在锁定特征内，锁定特征成形为从柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽。

根据一些实施例，至少一个卡扣可从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出。根据一些实施例，至少一个卡扣可从至少一个保持构件的外表面在远离中心纵向轴线的方向上径向向外突出。

根据一些实施例，柱塞主体可在远端处具有圆锥形部分并且可在近端处具有圆柱形部分。至少一个保持构件可从圆锥形部分的内表面向近侧突出。多个释放接片可从圆柱形部分的内表面径向向内突出，多个释放接片中的每一个构造成用于与柱塞接合套筒相互作用，以实现在柱塞围绕中心纵向轴线旋转时柱塞从活塞的释放。多个释放接片中的每一个的近端可具有尖锐的导引表面。

根据一些实施例，流体注入器***可包括：至少一个具有活塞头的可往复操作的活塞；和柱塞接合机构，柱塞接合机构与活塞头相关联并构造成用于接合连接到流体注入器***的注射器的柱塞，以由于至少一个活塞的移动而在注射器中往复驱动柱塞，柱塞接合机构包括：具有带纵向轴线的中空主体的柱塞接合套筒；可容纳在柱塞接合套筒的中空主体内并可相对于柱塞接合套筒在接合位置和脱离位置之间轴向移动的柱塞接合柱，其中，柱塞接合套筒可以围绕纵向轴线在第一位置和第二位置之间旋转，其中，柱塞接合柱可以通过柱塞接合套筒的旋转沿纵向轴线从接合位置轴向移动到脱离位置。

根据一些实施例，柱塞接合柱可以从活塞的近端朝向活塞的远端轴向移动。柱塞释放套筒可包括从中空主体的外表面径向向外突出的多个柱塞释放齿。多个柱塞释放齿可构造为接合柱塞上的多个释放接片，使得柱塞围绕柱塞纵向轴线的旋转引起柱塞接合套筒围绕纵向轴线的旋转。

根据一些实施例，柱塞释放套筒可围绕柱塞接合套筒的至少一部分，其中，柱塞释放套筒可构造成随着柱塞接合套筒的旋转而围绕纵向轴线旋转。柱塞释放套筒可包括具有倾斜表面的开口，倾斜表面可在从柱塞释放套筒的远端朝向柱塞释放套筒的近端的方向上相对于纵向轴线的方向成角度。

根据一些实施例，柱塞接合柱可具有在垂直于纵向轴线的方向上延伸的导引销，并且其中，导引销可容纳在柱塞释放套筒的开口内。柱塞接合套筒的旋转可引起柱塞释放套筒的对应旋转。导引销可沿着倾斜表面从倾斜表面的近端朝向倾斜表面的远端被导引，从而将柱塞接合柱从接合位置移动到脱离位置。

根据一些实施例，偏置构件能够可操作地连接到柱塞接合套筒和柱塞接合柱。偏置构件可构造成将柱塞接合套筒偏置到第一位置。

根据一些实施例，致动器可操作地连接到柱塞接合柱并且构造用于在接合位置和脱离位置之间移动柱塞接合柱。在接合位置，柱塞接合柱可定位在柱塞接合套筒的中空主体内并且可构造成将与柱塞相关联的至少一个弹性柔性保持构件捕获在柱塞接合套环和柱塞接合柱之间的容纳空间中。在脱离位置，柱塞接合柱可至少部分地定位在柱塞接合套筒的中空主体的外部，以允许柱塞的至少一个弹性柔性保持构件从容纳空间柔性***或移除。

根据一些实施例，致动器可以是旋转电动机、线性电动机、线性致动器或螺线管。根据一些实施例，致动器可以是手动操作的。致动器可具有用于将柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到接合位置的接合状态和用于将柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到脱离位置的脱离状态。在致动器断电期间，致动器可自动移动到脱离状态。致动器可以仅在至少一个活塞的向近侧移动期间处于接合状态。

根据一些实施例，至少一个偏置元件用于将致动器从接合状态移动到脱离状态。致动器的旋转或线性移动使柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个在线性方向上向近侧或向远侧移动。致动器可以可操作地连接至控制器，控制器构造用于控制致动器的致动。

根据一些实施例，至少一个传感器可被配置用于检测柱塞接合套环和柱塞接合柱中的至少一个在接合位置和脱离位置之间的位置。柱塞检测传感器可被配置用于检测柱塞的至少一个保持构件在柱塞接合套环和柱塞接合柱之间的容纳空间中的存在。

根据一些实施例，柱塞接合套筒的中空主体可具有开口，该开口具有在从柱塞接合套筒的远端到柱塞接合套筒的近端的方向上减小的阶梯状内径。柱塞接合柱可以包括从柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽，并且其中，锁定凹槽可以构造成用于容纳柱塞的至少一个保持构件上的至少一个卡扣。锁定凹槽的远侧边缘可构造成用于在柱塞相对于活塞的轴向移动期间使柱塞的至少一个保持构件柔性地偏转，以在柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个可以移动到脱离位置时将至少一个保持构件的至少一个卡扣移出与锁定凹槽的接合。

根据一些实施例，流体注入器***还可包括注射器，注射器具有：具有筒近端、具有排放喷嘴的筒远端和在筒近端和筒远端之间延伸的筒侧壁的筒；以及可滑动地设置在筒内并可在筒近端和筒远端之间往复移动的柱塞。

根据一些实施例，柱塞可包括：柱塞主体，柱塞主体限定中心纵向轴线并具有近端、远端和连接近端和远端的周向侧壁；和至少一个保持构件，至少一个保持构件与柱塞主体相关联并从柱塞主体向近侧延伸。

根据一些实施例，至少一个保持构件可包括：第一端，第一端连接到柱塞主体；第二端，第二端靠近第一端并且相对于第一端可径向弹性偏转；和第二端上的至少一个卡扣，其中，至少一个保持构件可具有外表面，外表面可构造成当柱塞与活塞接合时接合柱塞接合套筒，其中，至少一个保持构件可具有内表面，内表面可构造成当柱塞与活塞接合时接合柱塞接合柱，其中，至少一个卡扣可构造成当柱塞可与活塞接合时接合柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征，以防止柱塞相对于活塞的轴向移动，并且其中，至少一个卡扣构造成在柱塞的脱离状态下活塞相对于柱塞轴向移动时由于至少一个卡扣与锁定特征的接触，使至少一个保持构件的第二端径向偏转。

根据一些实施例，柱塞构造成无论柱塞相对于流体注入器的活塞的角度取向如何都接合柱塞接合机构。

根据一些实施例，至少一个卡扣可从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出，并且至少一个卡扣构造成当柱塞处于与活塞的锁定状态时被容纳在锁定特征内，锁定特征成形为从柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽。

根据一些实施例，至少一个卡扣可从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出，或者至少一个卡扣可从至少一个保持构件的外表面在远离中心纵向轴线的方向上径向向外突出。至少一个卡扣可限定用于在柱塞可连接到活塞时容纳柱塞接合机构的至少一部分的锁定凹陷部。

根据一些实施例，柱塞主体可在远端处具有圆锥形部分并且可在近端处具有圆柱形部分。至少一个保持构件可从圆锥形部分的内表面向近侧突出。多个释放接片可从圆柱形部分的内表面径向向内突出或从圆柱形部分的内表面向近侧突出，多个释放接片中的每一个被构造成用于与柱塞接合套筒相互作用，以实现在柱塞围绕中心纵向轴线旋转时柱塞从活塞的释放。多个释放接片中的每一个的近端可具有尖锐的导引表面。

本公开的其他实施例或方面在以下编号条款中描述:

条款1.用于与注射器一起使用的柱塞，柱塞包括：柱塞主体，柱塞主体限定中心纵向轴线并具有近端、远端和连接近端和远端的周向侧壁；和至少一个保持构件，至少一个保持构件与柱塞主体相关联并从柱塞主体向近侧延伸，至少一个保持构件包括：第一端，第一端连接到柱塞主体；第二端，第二端靠近第一端并且相对于第一端可径向弹性偏转；和第二端上的至少一个卡扣，其中，至少一个保持构件具有外表面，外表面构造成当柱塞处于与活塞的锁定状态时接合流体注入器***的活塞上的柱塞接合机构的柱塞接合套筒，其中，至少一个保持构件具有内表面，内表面构造成当柱塞处于与活塞的锁定状态时接合柱塞接合机构的柱塞接合柱，其中，至少一个卡扣构造成当柱塞处于与活塞的锁定状态时接合柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征，以防止柱塞相对于活塞的轴向移动，并且其中，至少一个卡扣构造为在柱塞与活塞解锁的状态下活塞相对于柱塞轴向移动时由于至少一个卡扣与柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征的接合，使至少一个保持构件的第二端径向偏转。

条款2.根据条款1所述的柱塞，其中，至少一个保持构件包括围绕中心纵向轴线间隔开的多个保持构件。

条款3.根据条款2所述的柱塞，其中，多个保持构件围绕中心纵向轴线以相等的间隔间隔开。

条款4.根据条款1至3中任一项所述的柱塞，其中，至少一个保持构件在平行于中心纵向轴线的方向上向近侧延伸。

条款5.根据条款1至3中任一项所述的柱塞，其中，至少一个保持构件在相对于纵向轴线成角度的方向上向近侧延伸。

条款6.根据条款1至5中任一项所述的柱塞，其中，至少一个保持构件在第一端和第二端之间线性邻接。

条款7.根据条款1至5中任一项所述的柱塞，其中，至少一个保持构件在第一端和第二端之间曲线邻接。

条款8.根据条款1至7中任一项所述的柱塞，其中，柱塞构造成无论柱塞相对于流体注入器的活塞的角度取向如何都接合柱塞接合机构。

条款9.根据条款1至8中任一项所述的柱塞，其中，至少一个卡扣在至少一个卡扣的近端处具有第一表面并且在至少一个卡扣的远端处具有第二表面，第一表面构造成在柱塞与活塞接合期间接合柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征的远端，第二表面构造成在柱塞从活塞脱离期间接合柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征的近端。

条款10.根据条款1至9中任一项所述的柱塞，其中，至少一个卡扣从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出。

条款11.根据条款1至10中任一项所述的柱塞，其中，至少一个卡扣从至少一个保持构件的外表面在远离中心纵向轴线的方向上径向向外突出。

条款12.根据条款1至11中任一项所述的柱塞，其中，至少一个卡扣限定锁定凹陷部，用于在柱塞连接到活塞时容纳柱塞接合机构的至少一部分。

条款13.根据条款1至12中任一项所述的柱塞，其中，至少一个卡扣从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出，并且其中，至少一个卡扣构造成：当柱塞处于与活塞的锁定状态时被容纳在锁定特征内，锁定特征成形为从柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽。

条款14.根据条款1至13中任一项所述的柱塞，其中，柱塞主体在远端处具有圆锥形部分并且在近端处具有圆柱形部分。

条款15.根据条款14所述的柱塞，其中，至少一个保持构件从圆锥形部分的内表面向近侧突出。

条款16.根据条款14或15所述的柱塞，还包括从圆柱形部分的内表面径向向内突出的或从圆柱形部分的内表面向近侧突出的多个释放接片，多个释放接片中的每一个构造成用于与柱塞接合套筒相互作用，以实现在柱塞围绕中心纵向轴线旋转时柱塞从活塞的释放。

条款17.根据条款16所述的柱塞，其中，多个释放接片中的每一个的近端具有尖锐的导引表面。

条款18.根据条款1至17中任一项所述的柱塞，还包括柱塞盖，柱塞盖覆盖柱塞主体的远侧表面的至少一部分并且包括围绕柱塞主体的周向侧壁的至少一部分设置的密封件。

条款19.根据条款1至18中任一项所述的柱塞，其中，柱塞构造成可滑动地定位在注射器的筒内。

条款20.根据条款19所述的柱塞，其中，柱塞构造为在注射器的筒内往复移动。

条款21.流体注入器***，包括：至少一个具有活塞头的可往复操作的活塞；和柱塞接合机构，柱塞接合机构与活塞头相关联并构造成用于接合连接到流体注入器***的注射器的柱塞，以由于至少一个活塞的移动而在注射器中往复驱动柱塞，柱塞接合机构包括：具有中空主体的柱塞接合套筒；可容纳在柱塞接合套筒的中空主体内的柱塞接合柱；和致动器，可操作地连接到柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个，并且构造为使柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个在接合位置和脱离位置之间移动，其中，在接合位置，柱塞接合柱定位在柱塞接合套筒的中空主体内，以将与柱塞相关联的至少一个弹性柔性保持构件捕获在柱塞接合套环和柱塞接合柱之间的容纳空间中，和其中，在脱离位置，柱塞接合柱至少部分地定位在柱塞接合套筒的中空主体的外部，以允许柱塞的至少一个弹性柔性保持构件从容纳空间柔性***或移除。

条款22.根据条款21所述的流体注入器***，其中，致动器是旋转电动机、线性电动机、线性致动器或螺线管。

条款23.根据条款21所述的流体注入器***，其中，致动器是手动操作的。

条款24.根据条款21至23中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器具有用于将柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到接合位置的接合状态和用于将柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到脱离位置的脱离状态。

条款25.根据条款21至24中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器在致动器断电期间自动移动到脱离状态。

条款26.根据条款21至25中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器仅在至少一个活塞的向近侧移动期间处于接合状态。

条款27.根据条款21至26中任一项所述的流体注入器***，还包括至少一个偏置元件，用于将致动器从接合状态移动到脱离状态。

条款28.根据条款21至27中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器的旋转移动使柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个在线性方向上向近侧或向远侧移动。

条款29.根据条款21至28中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器的线性移动使柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个在线性方向上向近侧或向远侧移动。

条款30.根据条款21至29中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器可操作地连接至控制器，控制器构造用于控制致动器的致动。

条款31.根据条款21至30中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞接合套筒和柱塞接合套筒中的一个相对于活塞可线性地或可旋转地移动，而柱塞接合套筒和柱塞接合套筒中的另一个相对于活塞是静止的。

条款32.根据条款21至31中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞接合柱和柱塞接合套环可相对于活塞线性地或可旋转地移动。

条款33.根据条款21至32中任一项所述的流体注入器***，还包括至少一个传感器，至少一个传感器被配置用于检测柱塞接合套环和柱塞接合柱中的至少一个在接合位置和脱离位置之间的位置。

条款34.根据条款21至33中任一项所述的流体注入器***，还包括柱塞检测传感器，柱塞检测传感器被配置用于检测柱塞的至少一个保持构件在柱塞接合套环和柱塞接合柱之间的容纳空间中的存在。

条款35.根据条款21至34中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞接合套筒的中空主体具有开口，开口具有在从柱塞接合套筒的远端到柱塞接合套筒的近端的方向上减小的阶梯状内径。

条款36.根据条款21至35中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞接合柱包括从柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽，并且其中，锁定凹槽构造成用于容纳柱塞的至少一个保持构件上的至少一个卡扣。

条款37.根据条款36所述的流体注入器***，其中，锁定凹槽的远侧边缘构造成用于在柱塞相对于活塞的轴向移动期间使柱塞的至少一个保持构件柔性地偏转，以在柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到脱离位置时将至少一个保持构件的至少一个卡扣移出与锁定凹槽的接合。

条款38.根据条款21至37中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞接合柱具有主体，主体具有在从柱塞接合柱的远端到柱塞接合柱的近端的方向上减小的阶梯状外径。

条款39.根据条款21至38中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞接合套环包括从柱塞接合套环的内表面径向向内突出的锁定特征，并且其中，锁定特征构造成当柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到接合位置时，接合柱塞的至少一个保持构件上的至少一个卡扣。

条款40.根据条款39所述的流体注入器***，其中，锁定特征构造成用于在柱塞相对于活塞的轴向移动期间使柱塞的至少一个保持构件柔性地偏转，以在柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到脱离位置时，将至少一个保持构件的至少一个卡扣移出与锁定特征的接合。

条款41.根据条款21至39中任一项所述的流体注入器***，还包括注射器，注射器包括：具有筒近端、具有排放喷嘴的筒远端和在筒近端和筒远端之间延伸的筒侧壁的筒；以及可滑动地设置在筒内并能在筒近端和筒远端之间往复移动的柱塞。

条款42.根据条款41所述的流体注入器***，其中，柱塞包括：柱塞主体，柱塞主体限定中心纵向轴线并具有近端、远端和连接近端和远端的周向侧壁；和至少一个保持构件，至少一个保持构件与柱塞主体相关联并从柱塞主体向近侧延伸。

条款43.根据条款41或42所述的流体注入器***，其中，至少一个保持构件包括：第一端，第一端连接到柱塞主体；第二端，第二端靠近第一端并且相对于第一端可径向弹性偏转；和第二端上的至少一个卡扣，其中，至少一个保持构件具有外表面，外表面构造成当柱塞与活塞接合时接合柱塞接合套筒，其中，至少一个保持构件具有内表面，内表面构造成当柱塞与活塞接合时接合柱塞接合柱，其中，至少一个卡扣构造成当柱塞与活塞接合时接合柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征，以防止柱塞相对于活塞的轴向移动，并且其中，至少一个卡扣构造成在柱塞的脱离状态下活塞相对于柱塞轴向移动时由于至少一个卡扣与锁定特征的接触，使至少一个保持构件的第二端径向偏转。

条款44.根据条款41至43中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞都构造成无论柱塞相对于流体注入器的活塞的角度取向如何都接合柱塞接合机构。

条款45.根据条款41至44中任一项所述的流体注入器***，其中，至少一个卡扣从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出，并且其中，至少一个卡扣构造成当柱塞处于与活塞的锁定状态时被容纳在锁定特征内，锁定特征成形为从柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽。

条款46.根据条款41至45中任一项所述的流体注入器***，其中，至少一个卡扣从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出，或者其中，至少一个卡扣从至少一个保持构件的外表面在远离中心纵向轴线的方向上径向向外突出。

条款47.根据条款41至46中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞主体在远端处具有圆锥形部分并且在近端处具有圆柱形部分。

条款48.根据条款47所述的流体注入器***，其中，至少一个保持构件从圆锥形部分的内表面向近侧突出。

条款49.根据条款47或48所述的流体注入器***，还包括从圆柱形部分的内表面径向向内突出的多个释放接片，多个释放接片中的每一个构造成用于与柱塞接合套筒相互作用，以实现在柱塞围绕中心纵向轴线旋转时柱塞从活塞的释放。

条款50.根据条款49所述的流体注入器***，其中，多个释放接片中的每一个的近端具有尖锐的导引表面。

条款51.流体注入器***，包括：至少一个具有活塞头的可往复操作的活塞；和柱塞接合机构，柱塞接合机构与活塞头相关联并构造成用于接合连接到流体注入器***的注射器的柱塞，以由于至少一个活塞的移动而在注射器中往复驱动柱塞，柱塞接合机构包括：具有带纵向轴线的中空主体的柱塞接合套筒；可容纳在柱塞接合套筒的中空主体内并可相对于柱塞接合套筒在接合位置和脱离位置之间轴向移动的柱塞接合柱，其中，柱塞接合套筒可围绕纵向轴线在第一位置和第二位置之间旋转，其中，柱塞接合柱可通过柱塞接合套筒的旋转沿纵向轴线从接合位置轴向移动到脱离位置。

条款52.根据条款51所述的流体注入器***，其中，柱塞接合柱可从活塞的近端朝向活塞的远端轴向移动。

条款53.根据条款51或52所述的流体注入器***，其中，柱塞释放套筒包括从中空主体的外表面径向向外突出的多个柱塞释放齿。

条款54.根据条款53所述的流体注入器***，其中，多个柱塞释放齿构造为接合柱塞上的多个释放接片，使得柱塞围绕柱塞纵向轴线的旋转引起柱塞接合套筒围绕纵向轴线的旋转。

条款55.根据条款51至54中任一项所述的流体注入器***，还包括围绕柱塞接合套筒的至少一部分的柱塞释放套筒，其中，柱塞释放套筒构造成随着柱塞接合套筒的旋转而围绕纵向轴线旋转。

条款56.根据条款51至55中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞释放套筒包括具有倾斜表面的开口，倾斜表面在从柱塞释放套筒的远端朝向柱塞释放套筒的近端的方向上相对于纵向轴线的方向成角度。

条款57.根据条款56所述的流体注入器***，其中，柱塞接合柱具有在垂直于纵向轴线的方向上延伸的导引销，并且其中，导引销被容纳在柱塞释放套筒的开口内。

条款58.根据条款57所述的流体注入器***，其中，柱塞接合套筒的旋转引起柱塞释放套筒的对应旋转，并且其中，导引销沿着倾斜表面从倾斜表面的近端朝向远端被导引，从而将柱塞接合柱从接合位置移动到脱离位置。

条款59.根据条款51至58中任一项所述的流体注入器***，还包括可操作地连接到柱塞接合套筒和柱塞接合柱的偏置构件。

条款60.根据条款59所述的流体注入器***，其中，偏置构件构造成将柱塞接合套筒偏置到第一位置。

条款61.根据条款51至60中任一项所述的流体注入器***，还包括致动器，致动器可操作地连接到柱塞接合柱并且构造用于在接合位置和脱离位置之间移动柱塞接合柱。

条款62.根据条款61所述的流体注入器***，其中，在接合位置，柱塞接合柱定位在柱塞接合套筒的中空主体内并且构造成将与柱塞相关联的至少一个弹性柔性保持构件捕获在柱塞接合套环和柱塞接合柱之间的容纳空间中，以及其中，在脱离位置，柱塞接合柱至少部分地定位在柱塞接合套筒的中空主体的外部，以允许柱塞的至少一个弹性柔性保持构件从容纳空间柔性***或移除。

条款63.根据条款61或62所述的流体注射***，其中，致动器是旋转电动机、线性电动机、线性致动器或螺线管。

条款64.根据条款61至63中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器是手动操作的。

条款65.根据条款61至63中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器具有用于将柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到接合位置的接合状态和用于将柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到脱离位置的脱离状态。

条款66.根据条款61至65中任一项所述的流体注入器***，其中，在致动器断电期间，致动器自动移动到脱离状态。

条款67.根据条款61至66中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器仅在至少一个活塞的向近侧移动期间处于接合状态。

条款68.根据条款61至67中任一项所述的流体注入器***，还包括至少一个偏置元件，用于将致动器从接合状态移动到脱离状态。

条款69.根据条款61至68中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器的旋转移动使柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个在线性方向上向近侧或向远侧移动。

条款70.根据条款61至69中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器的线性移动使柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个在线性方向上向近侧或向远侧移动。

条款71.根据条款61至70中任一项所述的流体注入器***，其中，致动器可操作地连接至控制器，控制器构造用于控制致动器的致动。

条款72.根据条款51至71中任一项所述的流体注入器***，还包括至少一个传感器，至少一个传感器被配置用于检测柱塞接合套环和柱塞接合柱中的至少一个在接合位置和脱离位置之间的位置。

条款73.根据条款51至72中任一项所述的流体注入器***，还包括柱塞检测传感器，柱塞检测传感器被配置用于检测柱塞的至少一个保持构件在柱塞接合套环和柱塞接合柱之间的容纳空间中的存在。

条款74.根据条款51至73中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞接合套筒的中空主体具有开口，开口具有在从柱塞接合套筒的远端到柱塞接合套筒的近端的方向上减小的阶梯状内径。

条款75.根据条款51至74中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞接合柱包括从柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽，并且其中，锁定凹槽构造成用于容纳柱塞的至少一个保持构件上的至少一个卡扣。

条款76.根据条款75所述的流体注入器***，其中，锁定凹槽的远侧边缘构造成用于在柱塞相对于活塞的轴向移动期间使柱塞的至少一个保持构件柔性地偏转，以在柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到脱离位置时将至少一个保持构件的至少一个卡扣移出与锁定凹槽的接合。

条款77.根据条款51至76中任一项所述的流体注入器***，还包括注射器，注射器包括：具有筒近端、具有排放喷嘴的筒远端和在筒近端和筒远端之间延伸的筒侧壁的筒；以及可滑动地设置在筒内并可在筒近端和筒远端之间往复移动的柱塞。

条款78.根据条款77所述的流体注入器***，其中，柱塞包括：柱塞主体，柱塞主体限定中心纵向轴线并具有近端、远端和连接近端和远端的周向侧壁；和至少一个保持构件，至少一个保持构件与柱塞主体相关联并从柱塞主体向近侧延伸。

条款79.根据条款77或78所述的流体注入器***，其中，至少一个保持构件包括：第一端，第一端连接到柱塞主体；第二端，第二端靠近第一端并且相对于第一端可径向弹性偏转；和第二端上的至少一个卡扣，其中，至少一个保持构件具有外表面，外表面构造成当柱塞与活塞接合时接合柱塞接合套筒，其中，至少一个保持构件具有内表面，内表面构造成当柱塞与活塞接合时接合柱塞接合柱，其中，至少一个卡扣构造成当柱塞与活塞接合时接合柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个上的锁定特征，以防止柱塞相对于活塞的轴向移动，并且其中，至少一个卡扣构造成在柱塞的脱离状态下在活塞相对于柱塞轴向移动时，由于至少一个卡扣与锁定特征的接触使至少一个保持构件的第二端径向偏转。

条款80.根据条款77至79中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞构造成无论柱塞相对于流体注入器的活塞的角度取向如何都接合柱塞接合机构。

条款81.根据条款77至80中任一项所述的流体注入器***，其中，至少一个卡扣从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出，并且其中，至少一个卡扣构造成当柱塞处于与活塞的锁定状态时被容纳在锁定特征内，锁定特征成形为从柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽。

条款82.根据条款77至81中任一项所述的流体注入器***，其中，至少一个卡扣从至少一个保持构件的内表面在朝向中心纵向轴线的方向上径向向内突出，或者其中，至少一个卡扣从至少一个保持构件的外表面在远离中心纵向轴线的方向上径向向外突出。

条款83.根据条款77至82中任一项所述的流体注入器***，其中，至少一个卡扣从至少一个保持构件的外表面在远离中心纵向轴线的方向上径向向外突出。

条款84.根据条款77至83中任一项所述的流体注入器***，其中，柱塞主体在远端处具有圆锥形部分并且在近端处具有圆柱形部分。

条款85.根据条款84所述的流体注入器***，其中，至少一个保持构件从圆锥形部分的内表面向近侧突出。

条款86.根据条款84或85所述的流体注入器***，还包括从圆柱形部分的内表面径向向内突出或从圆柱形部分的内表面向近侧突出的多个释放接片，多个释放接片中的每一个构造成用于与柱塞接合套筒相互作用，以实现在柱塞围绕中心纵向轴线旋转时柱塞从活塞的释放。

条款87.根据条款86所述的流体注入器***，其中，多个释放接片中的每一个的近端具有尖锐的导引表面。

注射器、注射器柱塞、压力护套和具有注射器和/或注射器柱塞的***的这些和其他特征和特性，以及相关结构元件的操作方法和功能、零件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后变得更加明显，所有这些构成了本说明书的一部分，其中，相同的参考标记表示各图中的对应零件。然而，应当清楚地理解，附图仅用于说明和描述的目的。

附图说明

图1为根据本公开的一个实施例的流体注入器***的透视图；

图2为图1的流体注入器***的示意图；

图3为根据本公开的另一实施例的流体注入器***的透视图；

图4为根据本公开的一个实施例的流体注入器***的控制器的示意图；

图5A为根据本公开的一个实施例的注射器的透视图；

图5B为图5A的注射器的横截面视图，显示了位于注射器的筒内的柱塞；

图6为根据本公开的一个实施例的柱塞的分解透视图；

图7为图6的柱塞支撑环的横截面透视图；

图8A为根据本公开的另一实施例的柱塞支撑环的横截面透视图；

图8B为根据本公开的另一实施例的柱塞支撑环的横截面透视图；

图8C为根据本公开的另一实施例的柱塞支撑环的横截面透视图；

图9为根据本公开的一个实施例的柱塞接合机构的活塞的透视横截面视图；

图10A为图9所示柱塞接合机构的柱塞接合套筒的透视图；

图10B为图10A所示柱塞接合套筒的横截面视图；

图11A为图9所示柱塞接合机构的致动器和柱塞释放套筒的透视图；

图11B为图11A所示致动器和柱塞释放套筒的横截面视图；

图12为图9和13A-13J所示柱塞接合机构的柱塞接合柱的透视图；

图13A-13J为图9的活塞和柱塞接合机构的操作的透视横截面视图；

图14A-14C为根据本公开的另一实施例的柱塞接合机构的活塞的操作的横截面视图；

图15为图14A-14C所示柱塞接合机构的柱塞接合柱的透视图；

图16为图14A-14C所示柱塞接合机构的柱塞释放套筒的透视图；

图17A和17B为图14A-14C所示柱塞接合机构的柱塞接合套筒的透视图(图17A)和透视横截面视图(图17B)；

图18A为根据本公开的另一实施例的柱塞接合机构的活塞的操作的透视横截面视图；

图18B为图18A所示柱塞接合机构的柱塞接合柱的透视图；

图19为根据本公开的另一实施例的具有柱塞接合机构的流体注入器***的活塞的透视图；

图20为图19的柱塞接合机构的分解透视图；

图21A-21B为图19的柱塞接合机构的操作的横截面视图；

图22A-22E为根据本公开的另一实施例的柱塞接合机构的操作的横截面视图；

图23A-23G为根据本公开的另一实施例的柱塞接合机构的操作的活塞的横截面视图；

图24A为根据本公开的另一实施例的具有柱塞接合机构的活塞的透视图；

图24B为图24A的柱塞接合机构的分解图；

图24C为图24A的活塞和柱塞接合机构的横截面视图；

图25A-25B为根据本公开的另一实施例的柱塞接合机构的操作的活塞的横截面视图；

图26为根据本公开的另一实施例的具有柱塞接合机构的流体注入器***的活塞的透视横截面视图；

图27A-27B为图26的柱塞接合机构的柱塞接合套筒的透视图(图27A)和透视横截面视图(图27B)；

图28为图26的柱塞接合机构的柱塞释放套筒的透视图；

图29为图26所示柱塞接合机构的柱塞接合柱的透视横截面视图；

图30A-30D为图26的活塞和柱塞接合机构的接合操作的透视横截面视图，其中示出了在柱塞的接合期间处于不同阶段的柱塞接合机构；

图31A-31D为图26的活塞和柱塞接合机构的脱离操作的透视横截面视图，其中示出了在柱塞的脱离期间处于不同阶段的柱塞接合机构；

图32为根据本公开的另一实施例的包括流体注入器和压力护套的***的俯视图；

图33为图32的***的分解俯视图；

图34为根据本公开的另一实施例的一对压力护套的透视图；

图35A为根据本公开的另一实施例的注射器盖的透视图；和

图35B为根据本公开的另一实施例的注射器组件的透视图。

具体实施方式

出于下文描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“横”、“纵”及其衍生词应与附图中取向的公开内容相关。空间或方向术语，例如“左”、“右”、“内”、“外”、“上”、“下”等，不应被视为限制，因为本文所述的实施例可以采用各种替代取向。

如本文所用，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数指示物，除非上下文另有明确规定。在说明书和权利要求书中使用的所有数字在所有情况下都应理解为被术语“约”修饰。术语“近似”、“约”和“基本上”是指规定值的正负百分之十的范围。

除非另有说明，否则本文公开的所有范围或比率应理解为涵盖起始值和结束值以及包含在其中的任何和所有子范围或子比率。例如，“1到10”的规定范围或比率应被视为包括最小值1和最大值10之间(包括在内)的任何和所有子范围或子比率；也就是说，所有子范围或子比率以最小值1或更大值开始，并以最大值10或更小值结束。本文公开的范围和/或比率表示指定范围和/或比率上的平均值。

如本文所用，术语“至少一个”与“一个或多个”同义。例如，短语“A、B和C中的至少一个”是指A、B和C中的任何一个，或者A、B和C中的任何两个或更多个的任意组合。例如，“A、B和C中的至少一个”包含一个或多个单独的A；或者一个或多个单独的B；或者一个或多个单独的C；或者一个或多个A和一个或多个B；或者一个或多个A和一个或多个C；或者一个或多个B和一个或多个C；或者一个或多个全部的A、B和C。类似地，如本文所用，术语“至少两个”与“两个或更多个”同义。例如，短语“D、E和F中的至少两个”表示D、E和F中的任何两个或多个的任何组合。例如，“D、E和F中的至少两个”包括一个或多个D和一个或多个E；或者一个或多个D和一个或多个F；或者一个或多个E和一个或多个F；或者一个或多个全部D、E和F。

术语“第一”、“第二”等并非旨在指代任何特定的顺序或时序，而是指代不同的条件、性质或元素。本文提及的所有文档均以其整体“通过引用并入”。术语“至少”与“大于或等于”同义。术语“不大于”与“小于或等于”同义。

应理解的是，本公开可假定替代变型和步骤顺序，除非明确规定相反的情况。还应理解，附图中所示以及以下说明书中所述的特定设备和工艺仅为本公开的示例性方面。因此，与本文公开的示例相关的特定尺寸和其他物理特征不应被认为是限制性的。

如本文所用，术语“平行”或“基本平行”是指两个物体之间的相对角度(如果延伸到理论相交)，这两个物体例如是细长物体并包括参考线，即从0°到5°，或从0°到3°，或从0°到2°，或从0°到1°，或从0°到0.5°，或从0°到0.25°，或从0°到0.1°，包括列举的值。

如本文所用，术语“垂直”或“基本垂直”是指两个物体在它们的实际或理论相交处的相对角度为85°至90°，或87°至90°，或88°至90°，或89°至90°，或89.5°至90°，或89.75°至90°，或89.9°至90°，包括列举的值。

当相对于流体递送***的部件，如流体储器、注射器、压力护套或流体管线使用术语“远侧”时，术语“远侧”是指所述部件的最靠近患者的部分。当相对于注入器***的部件，如流体储器、注射器、压力护套或流体管线使用时，术语“近侧”指的是所述部件的最靠近注入器***的注入器的部分(即，所述部件的最远离患者的部分)。当相对于流体递送***的部件，如流体管线使用时，术语“上游”是指远离患者并朝向注入器***的注入器的方向。例如，如果第一部件被称为第二部件的“上游”，则第一部件位于比第二部件离注入器更近的位置。当相对于流体递送***的部件，如流体管线使用时，术语“下游”指的是朝向患者并远离流体递送***的注入器的方向。例如，如果第一部件被称为第二部件的“下游”，则第一部件位于比第二部件离患者更近的位置。

当相对于流体递送***的部件，如与活塞相关的柱塞接合机构的一个或多个部件的移动使用术语“自动”或“自动地”时，术语“自动”或“自动地”是指一个或多个部件无需手动辅助的移动。

虽然本文所述的***和装置参考了计算机断层扫描(CT)造影注入***、血管造影术(CV)造影注入***、正电子发射断层扫描(PET)造影注入***和磁共振成像(MRI)造影注入***，但其他加压注入协议也可并入本文所述的各种实施例，用于将注射器柱塞紧固到流体注入器的活塞。

参考附图，其中相同的参考标记在其多个视图中指代相同的零件，本公开总体上涉及注射器柱塞和用于将注射器柱塞连接到流体注入器的活塞的连接接口。各种实施例涉及可以连接到活塞和从活塞断开的注射器柱塞。在各种实施例中，这种活塞可以手动、机械、液压或电动启动。此外，本公开提供了快速和简单的解决方案，用于将注射器柱塞接合到活塞和/或从活塞脱离，而不需要柱塞相对于活塞的特定旋转取向或对准。例如，活塞可以向前推进，直到它与柱塞接合，而不管柱塞绕其纵向轴线相对于活塞的纵向轴线的取向，这将在本文中更详细地描述。此外，当活塞可以附接至柱塞时，柱塞例如通过注射器的旋转绕其纵向轴线相对于活塞的简单旋转可导致两个元件的分离。在其他实施例中，活塞与柱塞的接合和脱离可由流体注入器控制器执行，例如在流体注入方案的启动和完成期间，自动地作为编程的注入方案的一部分或由用户启动，例如通过用户输入到流体注入器控制器。在进一步的实施例或方面中，本公开还总体上涉及压力护套和用于压力护套的盖，其中，用于将注射器柱塞连接到流体注入器的活塞的相同连接接口可用于将压力护套连接到流体注入器和/或将压力护套的盖连接到压力护套本身。

参考图1，流体注入器***10(以下称为“注入器10”)的非限制性示例，如自动或动力流体注入器，适于与至少一个注射器12和对应的柱塞26相接并致动该至少一个注射器12和对应的柱塞26，至少一个注射器12和对应的柱塞26中的每一个都可以独立地填充有医疗流体F，例如造影介质、生理盐水溶液或任何期望的医疗流体。注入器10可在医疗过程期间使用，以通过用至少一个驱动构件(例如至少一个活塞13(如图2所示))驱动至少一个注射器12的柱塞26，将医疗流体注入到患者体内。注入器10可以是多注射器注入器，其中，几个注射器12可以以并排关系或其他关系取向，并且包括由与注入器10相关联的相应活塞13分开致动的柱塞26。在具有以并排关系布置并填充有两种不同医疗流体的两个注射器的实施例中，注入器10可从一个或两个注射器12递送流体。

注入器10可以封装在由合适的结构材料(例如塑料或金属)形成的外壳14内。取决于期望的应用，外壳14可以具有各种形状和尺寸。注入器10包括至少一个注射器端口16，用于将至少一个注射器12连接到相应的活塞13(图2)。

至少一个流体路径套件17可以与至少一个注射器12流体连接，用于将医疗流体F从至少一个注射器12递送到在血管接入位置***患者体内的导管、针头或其他流体递送连接件(未显示)。来自至少一个注射器12的流体流动可由控制器200(图2)调节。控制器200可以操作各种活塞、活塞机械部件(例如用于活塞与柱塞的接合和脱离的部件)、阀和/或流量调节结构以基于用户选择的注入参数来调节医疗流体(例如生理盐水溶液和造影剂)向患者的递送。在美国专利No.5,383,858中公开了合适的前装载式流体注入器的一个方面，该前装载式流体注入器可被修改以用于与上述***一起使用，该***包括至少一个注射器和至少一个活塞，用于接合和可释放地保持与这里参照图1-2描述的流体注入器接合的注射器的柱塞，而可被修改用于与本***一起使用的相关多流体递送***的另一方面可在美国专利No.7,553,294；美国专利No.7,666,169；国际专利申请No.PCT/us 2012/037491；和美国申请公开No.2014/0027009中找到；每个专利的公开内容通过引用并入本文。其他实施例可包括新的流体注入器***，其设计成包括本文描述的注入器10的活塞13和注射器12的柱塞26之间的连接接口的各种实施例。

参照图3，示出了双注射器血管造影术注入器***100(以下称为“注入器100”)的代表性实施例。注入器100构造为通过用于医疗流体的第一流体路径17A注入两种医疗流体，例如用于血管造影术注入过程的成像造影介质，以及用于冲洗流体的第二流体路径17B，例如生理盐水或林格氏乳酸。注入器100可包括注入器外壳14，该注入器外壳14具有构造成接合两个注射器12的两个注射器端口16。

注入器外壳14还可包括至少一个用户界面11，操作者可通过该用户界面11查看和控制注入过程的状态。用户界面11可以与控制器(类似于本文描述的控制器200，图2)可操作地通信。该控制器向用户界面11发送命令和从用户界面11接收命令。

注入器100还可包括至少一个上游空气检测器240，用于检测第一流体路径17A和第二流体路径17B的空气检测管路区域250内的一个或多个气泡。空气检测管路区域250例如可以与第一流体路径17A和第二流体路径17B的近侧部分相关联。至少一个空气检测器240可包括构造成检测流体路径内的一个或多个气泡的超声传感器和光学传感器等。

继续参考图3，注入器100还可以包括体相(bulk)流体容器19A和19B，用于分别用成像造影介质和冲洗流体填充和再填充相应的注射器12。体相流体容器19A和19B可以经由相应的体相流体路径21A和21B以及体相流体阀23A和23B与注射器12选择性地流体连通。

在美国专利No.5,383,858；美国专利No.7,553,294；美国专利No.7,666,169；美国专利No.8,945,051；美国专利No.10,022,493；和美国专利No.10,507,319中描述了合适的非限制性动力注入器***的更多细节和示例，包括注射器、控制器和空气检测器，其公开内容通过引用其整体并入本文。虽然注入器100在本文中是在双注射器血管造影术(CV)注入器的背景下描述的，但是应当理解，注入器100可以适用于任何注入过程(例如CT、PET、MRI、超声波等)的单注射器和多注射器构造。

注入器100可包括活塞，类似于本文图2中所述的活塞13，该活塞分别与每个注射器12相关联。每个活塞构造成驱动相应注射器12的筒内的相应柱塞。由于与CV血管造影术相关的高压，注射器12可以***压力护套15中以控制注射器的径向膨胀。控制器可操作地与活塞相关联以在注射器12内往复移动柱塞并由此执行注入过程。

控制器可以被编程或构造成执行填充操作，在填充操作期间，将与每个注射器12相关的活塞向注射器12的近端拉回，以将注入流体(例如，成像造影介质和冲洗流体)从体相流体容器19A、19B抽吸到注射器12中。在这种填充操作期间，控制器可以被编程或构造成选择性地致动体相流体阀23A和23B，从而经由体相流体路径21A和21B在相应的注射器12和体相流体容器19A、19B之间建立流体连通，以控制用适当的注入流体对注射器12的填充。一旦完成填充操作，以及可选地完成从注射器12移除任何空气的灌注操作(例如通过将任何这种空气灌注回体相流体容器19A、19B中或灌注通过灌注管)，控制器可以被编程或配置成选择性地致动体相流体阀21A和21B，以经由体相流体路径17A和17B阻断相应注射器12和体相流体容器19A、19B之间的流体连通。

在填充操作和灌注操作之后，控制器可以被编程或构造为执行递送操作，在递送操作期间，与注射器12中的一个或两个相关联的活塞朝向注射器12的远端移动，以将注入流体注入到第一流体路径17A和第二流体路径17B。控制器可以被编程或构造成选择性地致动流体阀23A和23B以经由流体路径17A、17B在注射器12和患者之间建立流体连通。根据各种实施例，第一流体路径17A和第二流体路径17B可以在提供第一流体和第二流体的湍流混合的流体混合连接器处汇合，例如国际PCT申请No.PCT/US2021/019507和PCT/US2014/026324中描述的流体混合连接器，这些专利的公开内容通过引用并入本文。

现在参考图4，根据本公开的实施例示出了用于实现和执行本文描述的***和方法的控制器200的实施例的示例部件的示意图。在一些实施例中，控制器200可以包括比图4所示更多的部件、更少的部件、不同的部件或不同布置的部件。控制器200可以包括总线202、至少一个处理器204、存储器206、存储部件208、输入部件210(例如图3中所示的GUI、键盘或其他用户界面11)、输出部件212(例如GUI或其他用户界面11)和通信接口214(例如GUI或其他用户界面11)。总线202可以包括允许在控制器200的部件之间进行通信的部件。在一些非限制性实施例中，至少一个处理器204可以以硬件、固件或硬件和软件的组合来实现。例如，至少一个处理器204可以包括处理器(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)等)、微处理器、数字信号处理器(DSP)，和/或可以被编程以执行功能的任何处理部件(例如，现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)。存储器206可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或存储由至少一个处理器204使用的信息和/或指令的另一种类型的动态或静态存储器设备(例如，闪存、磁存储器、光存储器等)。

存储部件208可以存储与控制器200的操作和使用有关的信息和/或软件。例如，存储部件208可以包括硬盘和/或另一种类型的计算机可读介质。输入部件210可以包括允许控制器200例如经由用户输入(例如，GUI、触摸屏显示器、键盘、小键盘、鼠标、按钮、开关、麦克风等)接收信息的部件。附加地或替代地，输入部件210可以包括用于感测信息的传感器(例如，全球定位***(GPS)部件、加速度计、陀螺仪、致动器等)。输出部件212可以包括提供来自控制器200的输出信息的部件(例如，GUI、显示器、扬声器、一个或多个发光二极管(LED)等)。通信接口214可以包括使控制器200能够与其他设备通信的类似收发器的部件(例如，收发器、单独的接收器和发射器等)，例如经由有线连接、无线连接或有线和无线连接的组合。通信接口214可以允许控制器200从另一个设备接收信息和/或向另一个设备提供信息。输入部件210、输出部件212和/或通信接口214可以对应于用户界面11(参见图3)或者是用户界面11的部件。

控制器200可以基于至少一个处理器204执行由诸如存储器206和/或存储部件208的计算机可读介质存储的软件指令来执行本文描述的方法。计算机可读介质可以包括任何非暂时性存储器设备。存储器设备包括位于单个物理存储设备内部的存储器空间或分布在多个物理存储设备上的存储器空间。软件指令可以经由通信接口214从另一计算机可读介质或从另一设备读入存储器206和/或存储部件208。当执行时，存储在存储器206和/或存储部件208中的软件指令可以使处理器204执行这里描述的一个或多个过程。附加地或备选地，硬连线电路可以代替软件指令或与软件指令结合使用以执行本文描述的一个或多个过程。

已描述了注入器10、100的总体结构和功能，现将参照图5A-5B更详细地讨论构造用于与图1-2的注入器10或图3的注入器100一起使用的注射器300的非限制性实施例。注射器300通常具有由玻璃、金属或合适的医疗级塑料形成的圆柱形注射器筒318。注射器318具有近端320和远端324，其中侧壁319(如图5B所示)在近端320和远端324之间沿着延伸通过筒318的中心的注射器纵向轴线315的长度延伸。筒318可由透明或半透明材料制成。喷嘴322从筒318的远端324延伸。如图5B所示，筒318具有外表面321和内表面323，内表面323限定用于在其中容纳流体的内部容积325。筒318的近端320可以用可滑动通过筒318的柱塞326密封。当柱塞326被推进通过筒318时，柱塞326形成抵靠筒318的侧壁319的内表面323的液密密封。根据如本文所述的各种接合机构，柱塞326构造成可释放地接合流体注入器10、100的活塞。

滴注凸缘335可从注射器筒318的外表面321径向向外延伸并防止从喷嘴322滴下的流体进入注入器上的注射器端口。在一些实施例中，滴注凸缘335限定了界定注射器300的***部分330的止动表面。

参考图5A，在一些实施例中，注射器300的近端320的尺寸适于可移除地***注入器10、100的注射器端口(如图1和3所示)或***与流体注入器接合的压力护套(未示出)。注射器300的近端320可限定***部分330，该***部分330可移除地***图1所示的注入器10或图3所示的注入器100的注射器端口，而注射器300的其余部分保持在注射器端口的外部。在其他实施例中，注射器300可***压力护套的孔中并通过一个或多个保持特征可释放地保持在压力护套中，例如如PCT国际申请No.PCT/US2020/049885中所述，该专利的公开内容通过该引用并入本文。在某些实施例中，注射器300的近端320包括一个或多个注射器保持构件331，其适于与注入器10、100的注射器端口中的对应锁定机构形成锁定接合，用于将注射器300可释放地保持在注射器端口中。在美国专利No.9,173,995和9,199,033中描述了用于将注射器300与注入器10、100可释放地锁定的保持构件的合适的非限制性构造，这些专利的公开内容通过引用其整体并入本文。为清楚起见，从本公开的对应柱塞接合机构的许多附图中省略了注射器300。

参考图6-8C，根据本公开的一个实施例示出了柱塞326。柱塞326包括限定柱塞纵向轴线334并具有近端336、远端338和连接近端336和远端338的周向侧壁339的柱塞主体332。侧壁339可在近端336和远端338之间具有均匀或不均匀的厚度。侧壁339的至少一部分可以是圆锥形的。柱塞主体332可由玻璃、金属或合适的医疗级塑料形成。

柱塞主体332具有内腔340(图7)，其在柱塞主体332的远端338处具有圆锥形部分342并且在柱塞主体332的近端336处具有圆柱形部分344。圆锥形部分342可以与圆柱形部分344整体形成。在一些实施例中，圆锥形部分342可以使用例如摩擦配合和/或粘合剂、焊接或通过模制固定或以其他方式紧固到柱塞主体332的圆柱形部分344。圆锥形部分342可具有截头端346，截头端346具有构造成与感测构件接合的模制凸出物348，如本文所述。在一些实施例中，柱塞主体332的远端338可以是开放的或封闭的。在一些实施例中，圆柱形部分344可具有相对于纵向轴线334沿径向向外的方向突出的凸台345。以此方式，凸台345将圆柱形部分344分隔成具有第一内径的第一部分347a和具有大于第一内径的第二内径的第二部分347b。

参考图7，柱塞326可具有从柱塞主体332的内腔340的内表面352突出的一个或多个释放接片380。在一些实施例中，一个或多个释放接片380可从柱塞主体332的圆柱形部分344的至少一部分(例如第一部分347a)的内表面352径向向内突出。一个或多个释放接片380可构造用于与活塞上的柱塞接合机构的至少一部分相互作用，以在柱塞326绕其纵向轴线334旋转时例如通过注射器300的旋转从活塞释放柱塞326。在一些实施例中，多个释放接片380可沿内部腔340的内表面352的周向相对于柱塞纵向轴线334径向分开。在这样的实施例中，释放接片380通过内部腔340的内表面352的部分彼此分开。在提供多于两个释放接片380的实施例中，释放接片380可以彼此均匀地间隔开。在一些实施例中，释放接片380可在围绕内部腔340的内表面352的保持肋350之间具有不相等的角延伸部和/或不相等的角间距。每个释放接片380的近端382可具有尖锐的或成角度的导引表面384，导引表面384构造成用于使柱塞326相对于柱塞接合机构的至少一部分定向，如根据本文所述的某些实施例。

参考图6，柱塞326可具有带有弹性密封件358的柱塞盖357，其覆盖柱塞主体332的外表面360的至少一部分。密封件358可以是柔性密封件，其接合注射器筒318的内表面323(图5B中所示)，使得密封件358以液密方式密封注射器筒318的内部容积325。密封件358可以与柱塞主体332分开设置，或者它可以与柱塞主体332一体形成，例如通过共同模制。在一些实施例中，柱塞主体332的外表面360可具有周向凹槽362。密封件358的至少一部分可以保持在周向凹槽362内。密封件358的外表面364可具有滑动接合注射器筒318的内表面的一个或多个唇缘、突起或其他密封元件366。在一些实施例中，至少密封件358的密封元件366可由与注射器筒18的内表面323弹性接合的弹性体材料制成。柱塞主体332上的至少一个延伸部356可以防止密封件358在柱塞326移动通过注射器筒318时脱离与注射器300的轴向对准。

参考图7，柱塞326可具有从柱塞主体332向近侧突出的至少一个可弹性偏转的保持构件368(下文称为“保持构件368”)。在一些实施例中，至少一个保持构件368可从柱塞主体332的内腔340的内表面352向近侧突出。至少一个保持构件368具有连接到柱塞主体332的第一远端370和在朝向和/或远离纵向轴线334的方向上相对于第一端370可径向偏转的第二近端372。如本文所述，当至少一个保持构件368接合注入器10、100(图1和图3)的活塞上的柱塞接合机构的至少一部分时，第二端372可相对于第一端370径向偏转。也就是说，随着柱塞接合机构的一部分在远侧方向上移动并接触保持构件368，柱塞接合机构的部分使保持构件368径向偏转。以类似的方式，在活塞与柱塞的脱离操作期间，随着柱塞接合机构的部分向近侧方向移动并接触保持构件368，柱塞接合机构的一部分使保持构件368径向偏转。第一端370和第二端372可以在基本上沿着柱塞326的柱塞纵向轴线334的方向延伸的方向上间隔开。至少一个保持构件368可以在第一端370和第二端372之间线性地或曲线地邻接。在一些实施例中，一个或多个保持构件368可在平行于柱塞纵向轴线334的方向的方向上延伸。在其他实施例中，一个或多个保持构件368可以在相对于柱塞纵向轴线334的方向成角度的方向上延伸。例如，一个或多个保持构件368可以在从柱塞主体332的近端336延伸到柱塞主体332的远端338的方向上朝向或远离柱塞纵向轴线334成角度。

在一些实施例中，多个保持构件368沿内部腔340的内表面352的周向与柱塞纵向轴线334径向间隔开。在这样的实施例中，保持构件368通过内部腔340的内表面352的部分彼此分开。在提供多于两个的保持构件368的实施例中，保持构件368可以彼此均匀地间隔开。在一个示例性且非限制性的方面，六个保持构件368之间具有相等的角间隔，例如，如图7-8C所示，每个保持构件368与在任一侧相邻的保持构件368间隔60度。在一些实施例中，保持构件368可以在围绕内部腔340的内表面352的保持构件68之间具有不相等的角度延伸部和/或不相等的角度间距。至少一个保持构件368相对于柱塞纵向轴线334的径向间隔被选择为对应于活塞的外周向，如本文所述。

保持构件368的第二端372具有至少一个卡扣374。至少一个卡扣374从保持构件368径向突出。至少一个卡扣374被构造为与柱塞接合机构的一部分相互作用，以在柱塞接合机构的一部分经过至少一个卡扣372时使第二端372偏转。在一些实施例中，至少一个卡扣374可朝向柱塞主体332的柱塞纵向轴线334径向向内突出。以这种方式，至少一个保持构件368构造成由于卡扣374与活塞上的柱塞接合机构的至少一部分之间的接触而在径向向外的方向上偏转，如本文所述。在一些实施例中，至少一个卡扣374可远离柱塞主体332的柱塞纵向轴线334径向向外突出。以这种方式，至少一个保持构件368构造成由于卡扣374与活塞上的柱塞接合机构的至少一部分之间的接触而在径向向内的方向上偏转，如本文所述。至少一个保持构件368构造成通过在径向向内的方向上移动而朝向其未偏转状态返回。

至少一个卡扣374可与至少一个保持构件368的第二端372一体形成，或者它可使用例如摩擦配合和/或粘合剂、焊接或通过共模制固定或以其他方式紧固到至少一个保持构件368的第二端372。在其他实施例中，至少一个卡扣374可以通过蚀刻、激光切割或机加工形成在至少一个保持构件368的第二端372上。如本文所述，至少一个卡扣374成形为容纳在设置在注入器10、100的活塞上的柱塞接合机构的卡扣容纳空间或凹槽内，以在柱塞接合机构处于锁定状态或位置时相对于活塞锁定至少一个保持构件368。如图7-8C所示，卡扣374可以具有带圆形边缘的远侧表面377。在一些实施例中，卡扣374可以具有带圆形边缘的近侧表面379。远侧表面377和近侧表面379的形状可以使得卡扣374本身不能与活塞上的柱塞接合机构上的对应锁定特征形成锁定接合。相反，卡扣374必须与柱塞接合机构的致动一起作用以形成与活塞的锁定接合。

参考图8A-8C，根据本公开的各种实施例示出了柱塞326。图8A-8C所示的柱塞326的部件基本上类似于或等同于本文参照图6-7所述的柱塞326的部件。因此，图8A-8C中的参考标记用于示出图6-7中对应参考标记的相同部件，并且这里仅讨论柱塞326的实施例之间的相对差异。

参考图8A-8C，柱塞326可具有从柱塞主体332的圆柱形部分344的至少一部分(例如第二部分347b)的内表面352突出的一个或多个释放接片380。一个或多个释放接片380可从凸台345轴向突出，并且从圆柱形部分344的第二部分347b的内表面352径向向内突出，并且可沿着凸台345的整个宽度(图8A)或者沿着凸台345的宽度的一部分(图8B和8C)从第二部分347b的内表面352径向向内突出。如本文所述，一个或多个释放接片380构造用于与活塞上的柱塞接合机构的至少一部分相互作用，以实现在柱塞326围绕其纵向轴线334旋转时，例如由于注射器300的旋转，柱塞326从活塞的释放。

图8C中柱塞326的实施例具有带卡扣374的至少一个保持构件368，卡扣374在远离柱塞纵向轴线334的方向上径向向外突出。以这种方式，图8C中所示的至少一个保持构件368构造成由于卡扣374和活塞上的柱塞接合机构的至少一部分之间的接触而在径向向内的方向上偏转，如本文所述。图8C所示的至少一个保持构件368构造成通过在径向向外的方向上移动而朝向其未偏转状态返回。

参考图9，示出了与注入器分开的活塞400的实施例。在其他实施例中，活塞400可构造为与诸如本文所述的流体注入器一起使用或与构造用于医疗用途的任何流体注入器一起使用。活塞400构造成通过驱动机构在注射器的外壳内往复移动。驱动机构可以包括例如电机402(如图2所示)、液压***、气动***或其任意组合。控制器200(图2)可以构造用于控制驱动机构的操作，进而控制活塞400的往复移动。在某些实施例中，控制器200可构造成控制活塞400与柱塞的接合和/或脱离。

继续参考图9，活塞400具有主体404和在主体404的远端处的活塞头406。活塞头406构造为可移除地连接到注射器的柱塞，例如图8C所示的柱塞326。活塞头406径向向外延伸超出主体404的径向边缘。活塞400由抵抗变形的相对刚性的材料构成，例如金属、塑料或其组合。活塞头406具有基本上圆柱形的结构，其远端构造为被容纳在柱塞326的内部腔340(图8C)的至少一部分内。在一些实施例中，活塞头406的至少一部分可以由透明或半透明材料制成，该材料构造为允许由活塞400中的一个或多个电磁辐射源发射的电磁辐射通过，以照亮柱塞326和/或注射器300的至少一部分。

在一些实施例中，可提供感测构件，如连接至传感器的弹簧加载销(参见例如图21A-21B中的销767)。感测构件可沿活塞400的纵向轴线延伸并且可突出穿过活塞头406的至少一部分。感测构件可操作用于感测与表面(例如柱塞326的表面348)的接触，并且基于感测到的状况控制活塞400的移动。例如，感测构件与柱塞326的表面348之间的初始接触可导致销向近侧方向缩回，使得其与传感器接触。传感器可以连接到活塞400的驱动机构，使得当传感器被销激活时，传感器控制驱动机构的移动。例如，驱动机构可以停止或从第一速率减慢到第二较慢的速率。

在一些实施例中，活塞头406具有柱塞接合机构412，其构造成可释放地接合柱塞326以促进在注射器300的筒内往复驱动柱塞326(图5A-5B)。继续参考图9，柱塞接合机构412具有柱塞接合套筒414和柱塞接合柱418，柱塞接合套筒414具有中心开口416，柱塞接合柱418可在柱塞接合套筒414的中心开口416内沿着纵向活塞轴线420的方向往复移动。柱塞接合柱418由致动器422往复驱动。柱塞接合机构412可在接合位置或状态与脱离位置或状态之间操作。在接合位置或状态中，柱塞接合柱418可定位在柱塞接合套筒414内以将与柱塞326相关联的至少一个保持构件368捕获在柱塞接合套筒414和柱塞接合柱之间的容纳空间415中。相反，在脱离位置或状态下，柱塞接合柱418可相对于柱塞接合套筒414定位，以允许从柱塞接合套筒414和柱塞接合柱418之间的容纳空间415中移除与柱塞400相关联的至少一个保持构件368。图9显示了处于接合位置或状态和脱离位置或状态的柱塞接合机构412的部分。具体地，图9中的柱塞接合柱418显示为处于其接合位置或状态(横截面的右侧)和其脱离位置或状态(横截面的左侧)两者。在柱塞接合机构412从接合位置或状态移动到脱离位置或状态期间，柱塞接合套筒414和/或柱塞接合柱418可相对于活塞400线性和/或旋转地移动。

参考图10A-10B，柱塞接合套筒414具有中空主体424，其中，中空主体424的外表面的至少一部分限定了活塞头406的至少一部分(如图9所示)。柱塞接合套筒414的远侧部分或远端426成形为被容纳在柱塞326的内部腔340内，而柱塞326的至少一部分(例如至少一个保持构件368)构造成被容纳在中心开口416内(参见例如图9)。中心开口416延伸穿过柱塞接合套筒414的中空主体424。

参考图10B，中心开口416的内表面428在开口416的远端处的一部分可以具有斜面430，使得开口416的内径在从中空主体424的远端426朝向近侧部分或近端432的方向上变窄。斜面430可构造成在柱塞326连接到柱塞接合套筒414的远侧部分或远端426期间与卡扣374接合并在径向向内方向上使与柱塞326相关联的至少一个保持构件426偏转。斜面430可以终止于锁定肋434。至少一个卡扣374可以以如下方式弯曲并抵靠在锁定肋434的近侧表面上：如果活塞向近侧方向移动，至少一个卡扣374可以容易地弯曲并移动经过锁定肋434，除非柱塞接合机构412移动到锁定接合配置。也就是说，如果活塞处于脱离配置，则至少一个保持构件426和对应的卡扣374可以容易地弯曲并移入和移出柱塞接合套筒414的中心开口416。在一些实施例中，锁定肋434围绕柱塞接合套筒414的中空主体424的内表面428连续地或不连续地延伸并且限定接合柱塞上的至少一个保持构件368上的至少一个卡扣374的表面，以防止当柱塞326与柱塞接合机构412锁定接合时，柱塞326从活塞400移除，如本文所述。中心开口416的内表面426在锁定肋434的近侧可以是基本上圆柱形的。

中空主体424的近侧部分或近端432与远侧部分或远端426整体形成，并且其内表面436带有纵向凹槽438，纵向凹槽438构造用于容纳柱塞接合柱418的导引销439(图9)。纵向凹槽438具有远侧止动件440，用于限定导引销439的向远侧移动，并由此限定柱塞接合柱418相对于柱塞接合套筒414的向远侧移动。中空主体424的近侧部分或近端432的外表面442可具有齿状部分444，该齿状部分444构造成在从柱塞接合机构412移除柱塞326期间与柱塞326上的一个或多个释放接片380相互作用。

参考图11A-11B，柱塞接合机构412还包括构造成用于容纳致动器422的外壳446。如图11B所示，外壳446可具有圆柱形结构，该圆柱形结构具有连接构件448，连接构件448构造为与致动器422上的连接器450连接。在一些实施例中，外壳446上的连接构件448可以是内螺纹表面，其构造用于螺纹接合致动器422上的外螺纹连接器450。在其他实施例中，连接构件448可以是粘合剂、夹子、过盈配合、紧固件或用于将外壳446可移除或不可移除地连接至致动器422上的连接器450的任何其他连接特征。

参考图11A-11B所示，外壳446具有连接到远侧部分454的近侧部分452。在一些实施例中，远侧部分454可具有比近侧部分452更小的外径，使得凸台456被限定在近侧部分452和远侧部分454之间的过渡处。在一些实施例中，凸台456可构造用于支撑偏置构件496的近端，该偏置构件496构造用于在柱塞326从活塞400脱离期间从活塞接合机构412(图9)释放柱塞326。

柱塞释放套筒458围绕外壳446的远侧部分454。在一些实施例中，柱塞释放套筒458具有圆柱形侧壁460，该侧壁460具有延伸穿过其中的开口462。开口462可具有基本平行于柱塞释放套筒458的纵向轴线464的纵向表面463，以及与纵向表面463邻接并在从远端468朝向近端470的方向上相对于柱塞释放套筒458的纵向轴线464向下倾斜的倾斜表面466。如本文所述，纵向表面463构造为在柱塞接合柱418在沿活塞400的纵向轴线420的纵向方向上移动期间导引柱塞接合柱418的导引销439(图9)，同时倾斜表面464构造为在柱塞326相对于活塞400的旋转移动期间(例如在从活塞400移除柱塞326期间)导引导引销439。一个或多个灯472可以设置在连接到柱塞释放套筒458的远端468的印刷电路板474上。如本文所述，一个或多个灯472可构造用于照亮柱塞326的至少一部分。

参考图11B，致动器422可构造成具有用于将柱塞接合套筒414和柱塞接合柱418中的一个移动到接合位置的接合状态和用于将柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动到脱离位置的脱离状态。在一些实施例中，例如在致动器422断电期间，致动器422可以自动移动到脱离状态。在一些实施例中，致动器422可以仅在活塞400的向近侧移动期间处于接合状态。在一些实施例中，致动器422可以是螺线管，其构造成主要处于脱离状态并且可以仅在柱塞326连接到活塞400期间处于接合状态。在其他实施例中，致动器422可以是旋转电机、线性电机或线性致动器。在一些实施例中，致动器422是线性致动器，其可以在注入器断电的情况下被手动反向驱动。

参考图9，柱塞接合套筒414可围绕纵向活塞轴线420相对于外壳446和柱塞释放套筒458在第一位置和第二位置之间旋转。在一些实施例中，柱塞接合套筒414可以沿顺时针方向和逆时针方向或者顺时针和逆时针方向中的一个旋转。由于柱塞326围绕纵向活塞轴线420的旋转移动，柱塞接合套筒414可从第一位置旋转到第二位置。例如，由于柱塞326上的释放接片390与活塞接合套筒414上的齿状部分444的相互作用，柱塞接合套筒414可围绕纵向轴线420旋转。在某些实施例中，柱塞接合套筒414的旋转可使导引销439沿着柱塞释放套筒458的倾斜表面466移动，以将柱塞接合柱418移动到脱离或接合位置。可提供偏置构件496以将柱塞接合套筒414偏置到第一位置。以这种方式，当柱塞接合套筒414从第一位置朝向第二位置旋转时，偏置构件496在其中建立势能，该势能然后用于帮助柱塞接合套筒414朝向第一位置返回。在一些实施例中，偏置构件496可以是扭转弹簧，其一端连接到柱塞接合套筒414并且另一端连接到外壳446或柱塞释放套筒458。

参考图12，柱塞接合柱418被示为与柱塞接合机构412分开。柱塞接合柱418具有轴472，轴472具有近端474和远端476。轴472的远端476具有锥形端面478，该锥形端面478构造成当柱塞接合柱418处于接合位置时接触柱塞326上的至少一个柔性保持构件368，以将至少一个卡扣374锁定在柱塞接合套筒414的锁定肋434上，从而防止柱塞326从活塞400移除。密封件480可以设置在远端478，用于密封柱塞接合套筒414的内表面428(如图10A-10B所示)。密封件480可以是O形环密封件。

柱塞接合柱418还包括导引销439，其构造用于导引柱塞接合柱418相对于柱塞接合套筒412的移动。在一些实施例中，导引销439延伸穿过轴472并且布置成基本垂直于轴472的纵向轴线482。有恢复力的弹性构件484围绕轴472并且具有邻接轴472的远端478上的凸台488的远端486。有恢复力地弹性构件484的近端490可构造用于接触致动器422或外壳446。有恢复力的弹性构件484可以是压缩弹簧，其构造成用于在朝向接合位置的远侧方向上偏置柱塞接合柱418，如本文所述。在其他实施例中，有恢复力的弹性构件484可以是拉伸弹簧，其构造为在朝向脱离位置的近侧方向上偏置柱塞接合柱418。

已根据本公开的一个非限制性实施例描述了柱塞326和活塞400的结构，现将参照图13A-13J描述柱塞326与活塞400的接合和脱离方法。

图13A示出了在与柱塞326连接之前的活塞400，其柱塞接合机构412处于接合位置或状态。在一些实施例中，柱塞接合机构412的默认状态可以是接合位置或状态。为了将柱塞326连接到活塞400，注射器300首先连接到注入器10、100(图1和3)。在注射器300连接到注入器10、100期间，活塞400退回到注入器10、100的外壳中。在将注射器300连接到注入器10、100之后，活塞400可以在朝向柱塞326的远侧方向上推进。

参考图13B，致动器422被通电，以将柱塞接合柱418的轴472沿箭头A所示的近侧方向从接合位置或状态缩回至脱离位置或状态。轴472向近侧方向的移动打开柱塞接合套筒414和柱塞接合柱418之间的容纳空间415以允许将柱塞326的一个或多个保持构件368***容纳空间415中或从容纳空间415移除。这种移动还压缩轴472的远端上的凸台488和致动器422之间的有恢复力的弹性构件484。有恢复力的弹性构件484的压缩在其中建立势能，当释放时，该势能可用于将柱塞接合柱418导引朝向接合位置或状态。

在其他实施例中，致动器422可以断电，并且柱塞接合柱418的轴472可以沿箭头A所示的近侧方向从接合位置或状态缩回到脱离位置或状态，这是由于有恢复力的弹性构件484的弹性回复力。在这样的实施例中，有恢复力的弹性构件484可以是拉伸弹簧，其由于致动器422的致动而从第一状态拉伸到第二状态。一旦致动器422被断电，有恢复力的弹性构件484中的恢复力将柱塞接合柱418推向脱离位置或状态。以这种方式，柱塞接合柱418处于正常脱离位置或状态，这允许在致动器422不能操作的情况下(例如由于断电)从活塞400移除柱塞326。

参考图13C，活塞400可在朝向柱塞326的远侧方向上轴向移动(如箭头B所示)。在一些实施例中，可以使用由控制器200(图2)操作的驱动机构402向远侧推进活塞400。在其他实施例中，活塞可以手动向远侧方向移动。

参考图13D，活塞400向远侧方向轴向推进，使柱塞326的至少一个保持构件368容纳在柱塞接合套414的中心开口416内。最初，中心开口416的内表面428接触至少一个保持构件368的卡扣374。由于卡扣374相对于至少一个保持构件368径向向外突出，所以卡扣374定位在比中心开口416的斜面430离柱塞纵向轴线334更大的径向距离处。以这种方式，活塞400的持续向远侧移动导致至少一个保持构件368由于卡扣374和斜面430之间的接触而径向向内偏转。在具有多个保持构件368的实施例中，每个保持构件368都沿径向向内的方向偏转。

在活塞400向远侧方向持续轴向移动期间，卡扣374在活塞接合套筒414的锁定肋434上偏转。在卡扣374相对于锁定肋434近侧定位后，活塞400相对于柱塞326的向远侧移动停止，或柱塞接合套筒414的远侧部分或远端426与柱塞主体332的内部腔340的内表面352之间的接触致使柱塞326与活塞400一起向远侧移动，并且至少一个保持构件368可以沿径向向内的方向弹性偏转，使得卡扣374定位在锁定肋434的近侧。在一些实施例中，活塞400相对于柱塞326的向远侧移动可以在柱塞接合套筒414的一部分与柱塞326的驱动肩部327接合时停止。当至少一个保持构件368处于图13D所示的位置时，柱塞326不与活塞400锁定接合，因为至少一个保持构件368可随着活塞400的向近侧移动或柱塞326的向远侧移动(例如由于从注入器移除注射器)而沿径向向内的方向偏转。随着柱塞326连接到活塞400，柱塞326上的一个或多个释放接片380与柱塞接合套筒414的外表面442上的齿状部分444对准。在某些实施例中，当活塞400沿远侧方向移动时柱塞326可以不与活塞400处于接合锁定位置并且仅在活塞400的向近侧移动时移动到接合锁定位置。这样的特征可以允许在活塞400的短距离向远侧移动之后容易地移除注射器300和柱塞326并且可以通过在活塞400被缩回时仅需要锁定接合来减少***部件和/或电机磨损。

参考图13E，致动器422断电，允许柱塞接合柱418的轴472沿箭头C所示的远侧方向从脱离位置或状态移动至接合位置或状态。在其他实施例中，致动器422可以被通电以在远侧方向上移动柱塞接合柱418的轴472。

轴472向远侧方向的移动关闭了柱塞接合套筒414和柱塞接合柱418之间的容纳空间415，从而将至少一个卡扣374锁定在锁定肋434上，以防止柱塞326的一个或多个保持构件368从容纳空间415中移除，从而防止柱塞326从活塞400中移除。由于存储在有恢复力的弹性构件484中的势能的释放，柱塞接合柱418从脱离位置或状态移动到接合位置或状态。在其他实施例中，柱塞接合柱418由于致动器422的致动而从脱离位置或状态移动到接合位置或状态，这在有恢复力的弹性构件484中建立势能。一旦柱塞接合柱418移动到接合位置或状态，柱塞326的至少一个保持构件368被捕获在柱塞接合套筒414和柱塞接合柱418之间，使得活塞400的轴向移动导致柱塞326在注射器筒内的对应轴向移动。活塞400和连接的柱塞326然后可以在注射器300的筒318内往复移动(图5A-5B)。在特定实施例中，当活塞400和连接的柱塞326可以在筒318内向近侧移动时，并且当活塞400与柱塞326处于接合或脱离位置时可以向远侧移动。在一些实施例中，活塞400可以使用由控制器200(图2)操作的驱动机构402向远侧推进以从注射器300递送流体或向近侧推进以用流体填充注射器300。

在涉及注射器的手动脱离的某些实施例中，为了将注射器300从注入器的注射器端口解锁并且使柱塞326与活塞400脱离，注射器300可以相对于注射器端口围绕注射器纵向轴线顺时针或逆时针旋转。因为柱塞326由于抵靠注射器筒318的摩擦相互作用而基本上不旋转，所以注射器300的旋转也导致柱塞326相对于活塞400围绕纵向活塞轴线420旋转。由于柱塞326上的一个或多个释放接片380与柱塞接合套筒414的外表面442上的齿状部分444对准，柱塞326的旋转还使柱塞接合套筒414相对于柱塞接合机构412的柱塞释放套筒458从第一位置旋转到第二位置。因为柱塞接合柱418上的导引销439被容纳在柱塞接合套筒414的纵向凹槽438内，所以柱塞接合柱418也随着柱塞接合套筒414的旋转而旋转。柱塞接合柱418的旋转导致导引销439沿着柱塞释放套筒458的倾斜表面466被导引(参见图13F)并且压缩有恢复力的弹性构件484。此外，柱塞接合套筒414围绕纵向活塞轴线420的旋转在偏置构件496中建立势能。

在其他实施例中，例如当注射器包含在压力护套内时，旋转注射器和柱塞以使柱塞326与活塞400脱离可能是不可能的。根据这些实施例，活塞400与柱塞326的脱离和接合可以机电方式实现，例如通过使用机动或电动致动器使柱塞326与活塞400脱离。如本文所述，电机(例如线性电机或旋转电动电机)或电动致动器(例如螺线管)可用于在接合位置和脱离位置之间移动柱塞接合柱418，以使柱塞326与活塞400接合和脱离。当柱塞326处于脱离位置时，例如在注入过程结束时，注射器300可从注入器移除，并且注入器可为下一个过程做好准备。

参考图13G，导引销439沿着柱塞释放套筒458的倾斜表面466的移动导致柱塞接合柱418沿箭头D的近侧方向从接合位置或状态轴向移动到脱离位置或状态。在一些实施例中，活塞接合柱418可通过使致动器422通电以缩回柱塞接合柱418的轴472而沿近侧方向移动。以此方式，柱塞接合柱418可手动移动，例如通过柱塞326相对于活塞400的旋转，或通过致动器422的致动。因此，在电源故障的情况下，柱塞326可以从活塞400移除。柱塞接合柱418向近侧方向的移动打开柱塞接合套筒414和柱塞接合柱418之间的容纳空间415以允许从容纳空间415移除柱塞326的一个或多个保持构件368。此外，这种仅需要致动器422的致动以用于接合的构造可以通过在活塞400沿近侧方向移动时仅需要锁定接合来减少***部件和/或电机的磨损。

在柱塞接合机构412处于脱离位置或状态的情况下，注射器300可以在远侧方向上被拉动或者活塞400可以向近侧方向被缩回，以从活塞400移除柱塞326并从流体注入器移除注射器300和柱塞326。在活塞326相对于柱塞400沿远离彼此的方向的这种相对移动期间，卡扣374在活塞接合套筒414的锁定肋434上偏转，以允许从活塞上移除一个或多个保持构件368。然后，柱塞326可以自由地从活塞400上拉开，如图13H所示。

参考图13I-13J，在柱塞326从活塞400移除之后，由于偏置构件496提供的回复力，柱塞接合套筒414和柱塞接合柱418围绕纵向活塞轴线420(图9中所示)从第二位置自动旋转到第一位置。随着柱塞接合套筒414和柱塞接合柱418移动到第一位置，由于有恢复力的弹性构件484提供的回复力，导引销429沿着柱塞释放套筒458的倾斜表面466被导引朝向柱塞释放套筒458的远端。这导致柱塞接合柱418沿箭头E的远侧方向移动。图13J中的柱塞接合机构412的位置与图13A中的柱塞接合机构412的位置相同。

参考图14A-14C，显示了根据本公开的另一实施例的活塞500和柱塞接合机构512。图14A-14C中所示的活塞500和柱塞接合机构512的部件与本文参照图9-13J描述的活塞400和柱塞接合机构412的部件基本相似或相同。因此，图14A-14C中的参考标记用于表示图9-13J中对应参考标记的相同部件，除了图14A-14C中使用的参考标记中的前导数字已经从“4”变为“5”。例如，结合图9-13J描述的活塞用参考标记“400”表示，而图14A-14C中的活塞用参考标记“500”标识。由于前面关于图9-13J中大致示出的活塞400和柱塞接合机构412的讨论适用于图14A-14C中示出的活塞500和柱塞接合机构512，因此下文仅讨论这些图中示出的部件之间的相对差异。

图9-13J所示的活塞400和柱塞接合机构412构造用于与图6-8B所示的柱塞326相互作用，而图14A-14C的活塞500和柱塞接合机构512构造用于与图8C的柱塞326相互作用。以这种方式，图6-8B所示的至少一个保持构件368构造成由于卡扣374和活塞上的柱塞接合机构518的至少一部分之间的接触而沿径向向外的方向偏转，如本文所述。图6-8B所示的至少一个保持构件368构造成通过沿径向向内的方向移动而朝向其未偏转状态返回。

继续参考图14A，柱塞接合机构512具有柱塞接合套筒514和柱塞接合柱518，该柱塞接合套筒514具有中心开口516。柱塞接合柱518具有可旋转地连接到柱塞释放套筒558的近侧部分519，使得柱塞接合柱518可围绕纵向活塞轴线520旋转。参考图15，近侧部分519在其远端可以具有齿状部分544。如同本文参照图9-13J描述的柱塞接合机构412的齿状部分444一样，齿状部分544构造成用于与柱塞326上的释放接片380相互作用(图8A、8B和14A)。柱塞接合柱518还具有从近侧部分519向远侧延伸的柱部分521。在一些实施例中，近侧部分519和柱部分521可以整体形成以构成整体零件。通过将近侧部分519连接到柱部分521的连接件525，一个或多个开口523可以形成在柱塞接合柱518中。开口523可构造成容纳穿过其中的柱塞接合套筒514的一部分。连接件525的上表面限定了用于接触柱塞326的至少一部分的接合表面，例如柱塞326的驱动肩部327。柱塞接合柱518还具有纵向凹槽538，该纵向凹槽538构造成用于容纳导引销539。纵向凹槽538具有远端止动件540，用于限定导引销539的向远侧移动，从而限定柱塞接合套筒514相对于柱塞接合柱518的向远侧移动。

图14A-14C中的柱塞接合柱518仅可围绕活塞纵向轴线520旋转。柱塞接合柱518可以围绕纵向活塞轴线520和柱塞释放套筒558在第一位置和第二位置之间旋转。在一些实施例中，柱塞接合柱518可以沿顺时针方向和逆时针方向旋转，或者沿顺时针方向和逆时针方向之一旋转。由于柱塞326围绕纵向活塞轴线520的旋转移动，柱塞接合柱518可以从第一位置旋转到第二位置。例如，由于柱塞326上的释放接片390与活塞接合柱518上的齿状部分544的相互作用，柱塞接合柱518可以围绕纵向轴线520旋转。可以提供类似于图9所示的偏置构件496的偏置构件(未示出)来将柱塞接合柱518偏置到第一位置。以这种方式，当柱塞接合柱518从第一位置朝向第二位置旋转时，偏置构件在其中建立势能，该势能然后用于帮助柱塞接合柱518向第一位置返回。在一些实施例中，偏置构件可以是扭转弹簧，其一端连接到柱塞接合柱518，而另一端连接到柱塞释放套筒558。

继续参考图15，柱塞接合柱518的柱部分521具有锁定凹槽527，锁定凹槽527构造用于容纳柱塞326的至少一个柔性保持构件368的卡扣374。柱部分521的远端可以成形为由于卡扣374与柱部分521的外表面的接触而使至少一个保持构件368沿径向向外的方向偏转。在某些实施例中，柱部分521的远端可以包括斜面，以使至少一个保持构件368进一步沿径向向外的方向偏转。以这种方式，活塞500相对于柱塞326的向远侧移动导致至少一个保持构件368由于卡扣374和柱部分521的外表面之间的接触而径向向外偏转。在具有多个保持构件368的实施例中，每个保持构件368在径向向外的方向上偏转。

参照图14A，柱塞释放套筒558至少部分地被容纳在柱塞接合套筒514和柱塞接合柱518的中空主体结构内。参照图16，柱塞释放套筒558具有圆柱形侧壁560，该圆柱形侧壁560具有延伸穿过其中的开口562。开口562可具有基本平行于柱塞释放套筒558的纵向轴线564的纵向表面563，以及与纵向表面563邻接的并在从远端568朝向近端570的方向上相对于柱塞释放套筒558的纵向轴线564向下倾斜的倾斜表面566。如本文所述，纵向表面563构造成在柱塞接合套筒514在沿着活塞500的纵向轴线520的纵向方向上移动期间导引导引销539(图14A)，而倾斜表面564构造成在柱塞326相对于活塞500旋转移动期间导引导引销539(反之亦然)，例如在从活塞500移除柱塞326期间。

参考图17A-17B，示出了与柱塞接合机构512的其余部分分开的柱塞接合套筒514。柱塞接合套筒514具有中空主体524，其至少一部分构造成被容纳在柱塞接合柱518的近侧部分519内。柱塞接合套筒514的远侧部分或远侧526成形为通过柱塞接合柱518(图15)上的开口523被容纳，并定位在柱塞326的内部腔340内(图14A-14B)。柱塞326的至少一部分，例如至少一个保持构件368，构造成容纳在中心开口516内，并容纳在柱塞接合柱518的柱部分521和柱塞接合套筒514的远侧部分或远端526之间的容纳空间515内。中心开口516的内表面528的一部分可以具有斜面530，使得开口516的内径在从中空主体的远端526朝向近侧部分或近端532的方向上变窄。斜面530可构造成用于在柱塞326连接到活塞500期间沿径向向内的方向使与柱塞326相关联的至少一个保持构件368偏转，并在至少一个柔性保持构件368的卡扣374和柱塞接合柱518的锁定凹槽527之间产生紧密接合的相互作用。

继续参考图17A-17B，柱塞接合套筒514的中空主体524具有通孔533，通孔533构造用于容纳穿过其中的导引销539。柱塞接合套筒514构造成：由于柱塞326和柱塞接合柱518的旋转，由于导引销539与柱塞释放套筒558的倾斜表面566之间的接合，而绕其纵向轴线531旋转。

已根据本公开的一个非限制性实施例描述了柱塞326和活塞500的结构，现将参照图14A-14C描述柱塞326与活塞500的接合和脱离的方法。

图14B示出在与柱塞326锁定接合之前的活塞500，其柱塞接合机构512处于脱离位置或状态。在图14B中，活塞400已经在朝着柱塞326的远侧方向上推进。在一些实施例中，可以使用由控制器200(图2)操作的驱动机构402向远侧推进活塞500。在其他实施例中，活塞可以手动向远侧方向移动。

继续参考图14B，由于与柱部分521的外表面接触，柱塞326的至少一个保持构件368上的卡扣374沿径向向外方向偏转。在卡扣374定位在锁定凹槽527内之后，例如当连接件525的上表面接合柱塞326的驱动肩部327时，活塞500相对于柱塞326的向远侧移动停止，并且至少一个保持构件368能够在径向向内的方向上弹性偏转，使得卡扣374定位在锁定凹槽527内。当至少一个保持构件368处于图14B所示的位置时，柱塞326不与活塞500锁定接合，因为由于第一远端370和第二近端372之间的材料的柔性(见图7)，至少一个保持构件368可随着活塞500的向近侧移动或柱塞326的向远侧移动(例如由于从注入器移除注射器)而在径向向外的方向上偏转。随着柱塞326接触活塞500，如图14B所示，柱塞326上的一个或多个释放接片380与柱塞接合柱518上的齿状部分544对准。

参考图14A和14C，柱塞接合套筒514从脱离位置或状态移动至接合位置或状态。柱塞接合套筒514的这种移动可能是由于致动器断电，并允许有恢复力的弹性构件(例如本文参照图9-13J所述的有恢复力的弹性构件484)沿远侧方向轴向推动柱塞接合套筒514。在其他实施例中，柱塞接合套筒514的这种移动可能是由于致动器通电以朝远侧方向轴向推动柱塞接合套筒514。例如，致动器可以由旋转或线性电机致动，以朝远侧方向将致动器从脱离位置移动到接合位置。以这种方式给致动器通电导致柱塞接合套筒514向远侧方向移动，并在有恢复力的弹性构件中建立弹性回复力。柱塞接合套筒514在远侧方向上的移动关闭了柱塞接合套筒514和柱塞接合柱518之间的容纳空间515，以防止柱塞326的一个或多个保持构件368从容纳空间515以及一个或多个柔性保持构件368的卡扣374和锁定凹槽527中移除。一旦柱塞接合套筒514移动到接合位置或状态，柱塞326的至少一个保持构件368被捕获在柱塞接合套筒514和柱塞接合柱518之间，使得活塞500的向近侧轴向移动导致柱塞326在注射器筒内对应的向近侧轴向移动。活塞500和连接的柱塞326然后可以在注射器300的注射器318内往复移动。

为了将注射器300从注入器的注射器端口解锁，并使柱塞326与活塞500脱离，注射器300相对于注射器端口绕注射器纵向轴线顺时针或逆时针旋转。因为柱塞326由于摩擦力基本上不会在注射器筒318内旋转，所以注射器300的旋转也导致柱塞326相对于活塞500围绕纵向活塞轴线520旋转。由于柱塞326上的一个或多个释放接片380与柱塞接合柱518上的齿状部分544对准，柱塞326的旋转也使柱塞接合柱518相对于柱塞释放套筒558从第一位置旋转到第二位置。因为柱塞接合套筒514上的导引销539容纳在柱塞接合柱518的纵向凹槽538内，所以柱塞接合套筒514也随着柱塞接合柱518的旋转而旋转。柱塞接合套筒514的旋转导致导引销539沿着柱塞释放套筒558的倾斜表面566被导引(见图16)，以类似于这里参照图9-13J描述的有恢复力的弹性构件484的操作的方式，朝近侧方向移动柱塞接合套筒514并压缩有恢复力的弹性构件。此外，柱塞接合柱518围绕纵向活塞轴线520的旋转可以以类似于本文参照图9-13J描述的偏置构件496的操作的方式在偏置构件中建立势能。

导引销539沿柱塞释放套筒558的倾斜表面566的移动导致柱塞接合套筒514沿近侧方向从接合位置或状态轴向移动至图14A所示的脱离位置或状态。在一些实施例中，柱塞接合套筒514可以通过给致动器通电或断电以缩回柱塞接合套筒514而向近侧方向移动。柱塞接合套筒514向近侧方向的移动打开了柱塞接合套筒514和柱塞接合柱518之间的容纳空间515，以允许移除一个或多个柔性保持构件368的卡扣374和锁定凹槽527，并允许从容纳空间515移除柱塞326的一个或多个保持构件368。

参考图18A-18B，显示了根据本公开的另一实施例的活塞600和柱塞接合机构612。图18A-18B中所示的活塞600和柱塞接合机构612的部件与本文参照图9-13J描述的活塞400和柱塞接合机构412的部件基本相似或相同。因此，图18A-18B中的参考标记用于表示图9-13J中对应参考标记的相同部件，除了图18A-18B中使用的参考标记中的首位数字已经从“4”变为“6”。例如，尽管结合图9-13J描述的活塞由参考标记“400”表示，但是图18A-18B中的活塞由参考标记“600”标识。由于前面关于图9-13J中大致示出的活塞400和柱塞接合机构412的讨论适用于图18A-18B中示出的活塞600和柱塞接合机构612，因此下文仅讨论这些图中示出的部件之间的相对差异。

参考图18A，柱塞接合机构612具有柱塞接合套筒614和柱塞接合柱618，柱塞接合套筒614具有中心开口616，柱塞接合柱618可在柱塞接合套筒614的中心开口616内沿纵向活塞轴线620的方向往复移动。柱塞接合柱618由致动器往复驱动，例如这里参照图9描述的致动器422。在一些实施例中，致动器可以是螺线管，其构造为主要处于脱离状态，并且可以仅在柱塞326连接到活塞期间处于接合状态。在其他实施例中，致动器可以是旋转电机、线性电机或线性致动器。在一些实施例中，致动器是线性致动器，其可以在注射器断电的情况下被手动反向驱动。

柱塞接合机构612可在接合位置或状态与脱离位置或状态之间操作。在接合位置或状态中，柱塞接合柱618可定位在柱塞接合套筒614内以将与柱塞326相关联的至少一个保持构件368捕获在柱塞接合套筒614和柱塞接合柱618之间的容纳空间615中。相反，在脱离位置或状态下，柱塞接合柱618可相对于柱塞接合套筒614定位在近侧，以允许从柱塞接合套筒614和柱塞接合柱618之间的容纳空间615中移除与柱塞600相关联的至少一个保持构件368。

继续参考图18A，柱塞接合套筒614具有中空主体624，其中，中空主体624的外表面的至少一部分定义了活塞头606的至少一部分。柱塞接合套筒614的远侧部分或远端626成形为容纳在柱塞326的内部腔340中，而柱塞326的至少一部分(例如至少一个保持构件368)构造为容纳在中心开口616中。中心开口616延伸穿过柱塞接合套筒614的中空主体624。中心开口616的内表面可以具有斜面630，使得开口616的内径在从中空主体624的远端朝向近侧部分或近端的方向上变窄。斜面630可构造成在活塞头606相对于柱塞326向远侧移动时，在柱塞326连接到柱塞接合套筒614期间通过一个或多个柔性保持构件368的卡扣374的接触，使与活塞326相关联的至少一个保持构件368沿径向向内的方向偏转。斜面630可以终止于锁定肋634。柱塞接合套筒614的外表面642可具有齿状部分644，类似于本文参照图9-13J描述的齿状部分444。齿状部分644可构造成在柱塞326相对于活塞600旋转期间与柱塞326上的一个或多个释放接片380相互作用(如图8C所示)。

参考图18B，示出了与柱塞接合机构612分开的柱塞接合柱618。柱塞接合柱618具有轴672，轴672具有近端674和远端676。轴672的远端676具有锥形端面678，该锥形端面678构造成当柱塞接合柱618处于接合位置时接触柱塞326上的至少一个保持构件368，以防止柱塞326从活塞600移除。轴672的近端674构造成连接到致动器，类似于本文参考图9-13J描述的致动器422，用于相对于柱塞接合套筒614在接合位置或状态和脱离位置或状态之间移动柱塞接合柱618。

继续参考图18B，柱塞接合柱618还包括至少一个凹槽665，至少一个凹槽665在远端676处凹陷到轴672的主体中。在一些实施例中，至少一个凹槽665可以构造成当柱塞接合柱618绕纵向轴线667旋转时容纳柱塞326的至少一个保持构件368。至少一个凹槽665可以在轴672的近端674附近的凸台679和轴672的远端676之间线性或曲线邻接。在一些实施例中，至少一个凹槽665可以在平行于柱塞接合柱618的纵向轴线667的方向上延伸。

继续参考图18B，多个凹槽665沿轴672的远端676的周向与纵向轴线667径向间隔开。在提供多于两个凹槽665的实施例中，凹槽665可以彼此均匀地间隔开，并且通过轴672的外表面667彼此分开。在一些实施例中，凹槽665的数量和间距可以对应于柱塞326上的保持构件368的数量和间距。在一个示例性且非限制性的方面，六个保持构件368之间具有相等的角间隔，例如，如图8C所示，对应的柱塞接合柱618具有六个凹槽665，这些凹槽665与在任一侧相邻的凹槽665间隔开60度。

参考图18A，轴672的近端674容纳在旋转机构671内，旋转机构671可滑动地安装在柱塞接合套筒614的中空主体624内。在一些实施例中，旋转机构671可以具有第一部分673和第二部分675，第一部分673可滑动地安装在中空主体624内并且相对于柱塞接合套筒614固定不旋转，第二部分675固定到柱塞接合柱618并且相对于第一部分673和柱塞接合套筒614可旋转。在一些实施例中，旋转机构671可以构造为单向旋转，例如围绕纵向轴线620沿顺时针或逆时针方向。例如，旋转机构671可以是单向离合器。

已根据本公开的一个非限制性实施例描述了柱塞326和活塞600的结构，现将描述柱塞326与活塞600的接合和脱离的方法。

图18A示出了活塞600，其柱塞接合机构612处于与柱塞326的接合位置或状态。如本文参考图13A-13J所述，柱塞326可以通过向远侧移动活塞600而连接到活塞600，以允许柱塞326的一个或多个保持构件368***到柱塞接合套筒614和柱塞接合柱618之间的容纳空间615中。在一些实施例中，可以使用由控制器200(图2)操作的驱动机构402向远侧推进活塞600。在其他实施例中，活塞600可以向远侧方向手动移动。

活塞600向远侧方向轴向推进，使柱塞326的至少一个保持构件368柔性地容纳在柱塞接合套筒614的中心开口616内，使至少一个保持构件368因卡扣374和斜面630之间的接触而径向向内偏转。在具有多个保持构件368的实施例中，每个保持构件368在径向向内的方向上偏转。在一些实施例中，在锥形端面678的侧面上可以有导引表面，以帮助柱塞接合柱618旋转到正确的取向，从而与柱塞326上的保持构件368自对准。

在活塞600向远侧方向持续轴向移动期间，卡扣374在活塞接合套筒614的锁定肋634上径向向内偏转。在卡扣374相对于锁定肋634定位在近侧之后，例如当柱塞326的驱动肩部327接合活塞600上的对应驱动凸台637时，活塞400相对于柱塞326的向远侧移动停止，并且至少一个保持构件368能够在径向向外的方向上弹性偏转，使得卡扣374定位在锁定肋634的近侧。在这种构造中，柱塞接合柱618仍然处于脱离位置或状态，例如由于这里参照图9-14C描述的致动器的激活。随着柱塞326连接到活塞600，柱塞326上的一个或多个释放接片380与柱塞接合套筒614的外表面642上的齿状部分644对准。

随着柱塞接合柱618从脱离状态或位置向远侧移动至接合状态或位置，柱塞接合套筒614和柱塞接合柱618之间的容纳空间615关闭，以防止柱塞326的一个或多个保持构件368从容纳空间615中移除。随着柱塞接合柱618移动到接合位置或状态，柱塞326的至少一个保持构件368的卡扣374被捕获在柱塞接合套筒614和柱塞接合柱418的靠近锁定肋634的外表面667之间。活塞600和连接的柱塞326然后可以在注射器300的筒318内往复移动。在一些实施例中，活塞600可以向远侧推进以从注射器300递送流体，或者使用由控制器200操作的驱动机构402向近侧推进以用流体填充注射器300(图2)。

为了将注射器300从注入器的注射器端口解锁，并使柱塞326与活塞600脱离，注射器300可相对于注射器端口绕注射器纵向轴线顺时针或逆时针旋转。由于柱塞326上的一个或多个释放接片380与柱塞接合套筒614上的齿状部分644对准，柱塞326的旋转也使柱塞接合套筒旋转。因为柱塞接合柱618通过旋转机构671连接到柱塞接合套筒614，所以柱塞接合柱618不会随着柱塞接合套筒614的旋转而旋转。以这种方式，柱塞326的保持构件368滑入柱塞接合柱618上的凹槽665中。

当柱塞326的保持构件368定位在柱塞接合柱618上的凹槽665中时，柱塞接合套筒614和柱塞接合柱618之间的容纳空间615打开，以允许通过至少一个保持构件368的卡扣374在锁定肋634上向远侧的弯曲移动从容纳空间615移除柱塞326的一个或多个保持构件368。可向远侧方向拉出注射器300，或者可向近侧方向缩回柱塞600，以从活塞600移除柱塞326。在活塞326与柱塞600在远离彼此的方向上的这种相对移动期间，卡扣374在活塞接合套筒614的锁定肋634上偏转，以允许从活塞600移除一个或多个保持构件368。

参考图19-21B，示出了根据本公开的另一实施例的活塞700和柱塞接合机构712。图19-21B中所示的活塞700和柱塞接合机构712的部件与本文参照图9-13J描述的活塞400和柱塞接合机构412的部件基本相似或相同。因此，图19-21B中的参考标记用于表示图9-13J中对应参考标记的相同部件，除了图19-21B中使用的参考标记中的首位数字已经从“4”变为“7”。由于前面关于图9-13J中大致示出的活塞400和柱塞接合机构412的讨论适用于图19-21B中示出的活塞700和柱塞接合机构712，因此下文仅讨论这些图中示出的部件之间的相对差异。

首先参考图19，示出了活塞700和柱塞接合机构712与注入器(如图1所示的注入器10)的注射器端口16相结合。活塞700可在注射器端口16内沿纵向活塞轴线720的方向例如通过图2所示的驱动机构402往复移动。

参考图20，显示了活塞700和柱塞接合机构712的分解图。活塞700具有主体704和位于主体704远端的活塞头706。活塞头706构造为可移除地连接到注射器的柱塞，例如图7-8B所示的柱塞326。柱塞接合机构712集成到活塞头706中。在一些实施例中，活塞头706和/或柱塞接合机构712的至少一部分可由透明或半透明材料制成，该材料构造成允许由活塞700中的一个或多个灯发出的光通过，用于照亮注射器300和/或柱塞326的至少一部分。

继续参考图20，活塞700具有感测元件705，如销707和传感器709。销707具有近端713，该近端713构造成当销707的远端715向近侧方向被推动时例如由于柱塞326和销707的远端715之间的接触而接触传感器709。销707可以沿着活塞700的纵向轴线720延伸，并且可以突出穿过活塞头706的至少一部分。销707可操作用于感测与表面(例如柱塞326的表面)的接触，并向控制器200(图2)发送一个或多个信号，以基于感测到的状况控制活塞700的移动。例如，销707的远端715和柱塞326之间的初始接触可以导致销707向近侧方向移动，使得它接触传感器709。传感器709可以可操作地连接到控制器200，使得在通过销707激活传感器709时，传感器709控制活塞700的驱动机构的移动。例如，驱动机构可以停止或从第一速率减慢到第二较慢的速率，并且销707的远端715和柱塞326。销707可以被弹簧711偏置到其远侧位置。

继续参考图20，柱塞接合机构712具有柱塞接合套筒714和柱塞接合柱718，该柱塞接合套筒714具有中心开口716。由于致动器722(如图21A-21B所示)的激活，柱塞接合柱718可沿着纵向活塞轴线720相对于柱塞接合套筒714的方向平移。在一些实施例中，柱塞接合柱718可以在接合位置和脱离位置之间轴向移动，在该接合位置，由于柱塞326的至少一个保持构件368被捕获在柱塞接合套筒714和柱塞接合柱718之间，柱塞326与活塞700处于锁定接合，在该脱离位置，柱塞326可以从活塞700移除。

继续参考图20，柱塞接合柱718具有从近侧部分723向远端延伸的柱部分721。柱塞接合柱718还具有径向凹槽737，该径向凹槽737构造成用于容纳导引销(未示出)。柱塞接合柱718的柱部分721具有锁定唇缘729，该锁定唇缘729构造成与柱塞326的至少一个保持构件368的卡扣374相互作用。由于卡扣374与柱部分721和/或锁定唇缘729的外表面的接触，柱部分721可以成形为使至少一个保持构件368沿径向向外的方向偏转。以这种方式，活塞700相对于柱塞326的向远侧移动导致至少一个保持构件368由于卡扣374和柱部分721之间的接触而径向向外偏转。在具有多个保持构件368的实施例中，每个保持构件368在径向向外的方向上偏转。

继续参考图20，柱塞接合套714具有中空主体724，其中，中空主体724的外表面的至少一部分定义了活塞头706的至少一部分。柱塞接合套筒714的远侧部分或远端726成形为容纳在柱塞326的内部腔340中(如图21A所示)，而柱塞326的至少一部分(例如至少一个保持构件368)构造为容纳在中心开口716中。中心开口716延伸穿过柱塞接合套筒714的中空主体724。

位于开口716的远端处的中心开口716的内表面728的一部分可具有阶梯状内径，其直径沿从柱塞接合套筒726的远端至柱塞接合套筒714的近端的方向减小。例如，开口716可以有具有第一内径的第一台阶717和定位在第一台阶717近侧的第二台阶719，该第二台阶719具有小于第一台阶717的第一直径的第二直径。斜面730可以设置在第一台阶717和第二台阶719之间，用于在将柱塞326连接到柱塞接合套筒714的远侧部分或远端726期间使与柱塞326相关联的至少一个保持构件368沿径向向内的方向偏转。

根据本公开的一个非限制性实施例，已描述了柱塞326(参见本文参考图6-8C的公开内容)和活塞700的结构，现将参考图21A-21B描述柱塞326与活塞700的接合和脱离的方法。图21A-21B示出了注射器300的一部分。

图21A显示了在与柱塞326锁定接合之前的活塞700，其柱塞接合机构712处于脱离位置或状态。在一些实施例中，可以使用由控制器200(图2)操作的驱动机构402向远侧推进活塞700。在其他实施例中，活塞可以向远侧方向上手动地移动。

当活塞700向远侧推进时，柱塞326的至少一个保持构件368上的卡扣374因与柱部分721上的锁定唇缘729接触而沿径向向外方向偏转。柱塞接合柱718处于其脱离位置，并且向远侧方向相对于柱塞接合套筒714轴向移动，使得保持构件368能够径向向外偏转到由第一台阶717界定的空间中。在卡扣374相对于锁定唇缘729向近侧定位之后，至少一个保持构件368可以沿径向向内的方向弹性偏转，例如由于保持构件368的弹性柔性与第一和第二台阶717、719之间的斜面730相结合。当至少一个保持构件368处于图21A所示的位置时，柱塞326不与活塞700锁定接合，因为至少一个保持构件368可随着活塞700的向近侧移动或柱塞326的向远侧移动(例如由于从注入器移除注射器)而沿径向向外方向柔性偏转，如本文所述。

参考图21B，通过沿纵向活塞轴线720向近侧方向移动，柱塞接合柱718从脱离位置或状态移动至接合位置或状态。柱塞接合柱718的这种移动可能是由于致动器断电，并允许有恢复力的弹性构件(例如本文参照图9-13J描述的有恢复力的弹性构件484)向近侧方向轴向推动柱塞接合柱718，或者替代地，通过给致动器通电以向近侧方向移动柱塞接合柱718。柱塞接合柱718向近侧方向的移动将至少一个保持构件368和卡扣374锁定在由柱塞接合套筒714的第二台阶719界定的空间中。由于第二台阶719的较小的第二直径与锁定唇缘729的增大的直径相结合，柱塞326的一个或多个保持构件368被捕获在柱塞接合套筒714和柱塞接合柱718之间的容纳空间715内，使得活塞700的往复轴向移动导致柱塞326在注射器筒318内对应的往复轴向移动。为了将柱塞326从柱塞接合机构712解锁，柱塞接合柱718通过柱塞接合柱718在远侧方向上的轴向移动而移动到脱离位置，同时锁定唇缘729向远侧移动，允许一个或多个保持构件368的卡扣374在第一台阶717中围绕锁定唇缘729移动，并允许从柱塞接合套筒714和柱塞接合柱718之间的容纳空间715中移除柱塞326的一个或多个保持构件368。

参考图22A-22E，显示了根据本公开的另一实施例的活塞800和柱塞接合机构812。图22A-22E中所示的活塞800和柱塞接合机构812的部件与本文参照图9-13J描述的活塞400和柱塞接合机构412的部件基本相似或相同。因此，图22A-22E中的参考标记用于表示图9-13J中对应参考标记的相同部件，除了图22A-22E中使用的参考标记中的前导数字已经从“4”变为“8”。由于前面关于图9-13J中大致示出的活塞400和柱塞接合机构412的讨论适用于图22A-22E中示出的活塞800和柱塞接合机构812，因此下文仅讨论这些图中示出的部件之间的相对差异。

参考图22A，活塞800具有主体804和位于主体804的远端处的活塞头806。活塞头806构造为可移除地连接到注射器的柱塞，例如图8C所示的柱塞326。柱塞接合机构812集成到活塞头806中。在一些实施例中，活塞头806和/或柱塞326的至少一部分可由透明或半透明材料制成，该透明或半透明材料构造成允许由活塞800中的一个或多个灯803发出的光通过，用于照亮柱塞326和/或注射器300的至少一部分。

活塞800具有感测元件805，如感测套筒807和传感器809。感测套筒807具有近端813，该近端813构造成当感测套筒807的远端815向近侧方向被推动时，例如由于柱塞326的一个或多个保持构件368和感测套筒807的远端815之间的接触，而与传感器809相互作用。感测套筒807可以沿着活塞800的纵向轴线820延伸，并且可以凹陷在活塞头806内。感测套筒807可操作用于感测与表面(例如与柱塞326的表面)的接触，并且控制器200可基于感测到的状况被发送信号以控制活塞800的移动。在一些实施例中，感测套筒807的远端815可以被构造成当柱塞326连接到活塞800时接触柱塞326的一个或多个保持构件368。感测套筒807的远端815和柱塞326的一个或多个保持构件368之间的初始接触可导致感测套筒807向近侧方向缩回，使得感测套筒807激活传感器809。传感器809可以可操作地连接到控制器200和活塞800的驱动机构，使得在传感器809被感测套筒807激活时，传感器809向控制器200发送信号以控制驱动机构的移动。例如，驱动机构可以停止或从第一速率减慢到第二较慢的速率。感测套筒807可以通过偏置构件(例如弹簧817)被偏置到其远侧位置。

柱塞接合机构812具有柱塞接合套筒814和柱塞接合柱818，该柱塞接合套筒814具有中心开口816。由于致动器(例如本文参照图9-13J描述的致动器422)的激活，柱塞接合柱818可沿着纵向活塞轴线820相对于柱塞接合套筒814的方向平移。在一些实施例中，柱塞接合柱818可以在接合位置和脱离部分之间轴向移动，在该接合位置，由于捕获柱塞接合套筒814和柱塞接合柱818上的锁定肋834下方的柱塞326的至少一个保持构件368的卡扣374，柱塞326与活塞800处于锁定接合，在该脱离部分，柱塞326可以从活塞800移除。

柱塞接合套筒814具有中空主体824，其中，中空主体824的外表面的至少一部分限定了活塞头806的至少一部分。柱塞接合套管814的远侧部分或远端826成形为容纳在柱塞326的内部腔340中，而柱塞326的至少一部分(例如至少一个保持构件368)构造为容纳在中心开口816中。中心开口816延伸穿过柱塞接合套筒814的中空主体824。

中心开口816的内表面具有锁定肋834，锁定肋834从内表面828径向向内突出。锁定肋834被构造成在将柱塞326连接到柱塞接合套筒814的远侧部分或远端期间使与柱塞326相关联的至少一个保持构件368沿径向向内的方向偏转。在一些实施例中，锁定肋834围绕柱塞接合套筒814的中空主体824的内表面828连续或不连续地延伸，并且限定了接合柱塞326上的至少一个保持构件368上的至少一个卡扣368的表面，以防止当柱塞326与柱塞接合机构812锁定接合时柱塞326从活塞800移除，如本文所述。

已根据本公开的一个非限制性实施例描述了柱塞326和活塞800的结构，现将参照图22A-22E描述柱塞326与活塞800的接合和脱离的方法。

图22A显示了活塞700，其柱塞接合机构812处于脱离位置或状态，且在与柱塞326锁定接合之前。在一些实施例中，可以使用由控制器200(图2)操作的驱动机构402向远侧推进活塞800。在其他实施例中，活塞可以在远侧方向上手动移动。

从图22A移至图22B，随着活塞800向柱塞326推进，柱塞326上的至少一个保持构件368与感测套筒807接触，使感测套筒807向传感器809近侧移动。由于与柱塞接合套筒814上的锁定肋834接触，柱塞326的至少一个保持构件368上的卡扣374沿径向向内的方向偏转。柱塞接合柱818处于其脱离位置，例如向近侧方向缩回。当至少一个保持构件368处于图22B所示的位置时，柱塞326不与活塞800锁定接合，因为至少一个保持构件368可以随着活塞800的向近侧移动或柱塞326的向远侧移动(例如由于从注入器移除注射器)而在径向向内的方向上柔性偏转。

参考图22C，当感测套筒807因与柱塞326的至少一个保持构件368接触而向近侧移动时，传感器809检测到感测套筒807的存在，并致动致动器822，以将柱塞接合柱818沿远侧方向从脱离位置或状态轴向移动至接合位置或状态。柱塞接合柱718的这种移动可能是由于致动器822断电。在其他实施例中，柱塞接合柱718的移动可以是由于给致动器822(例如螺线管)通电，或者通过电机的操作来移动致动器。

随着柱塞接合柱818从脱离状态或位置移动到接合状态或位置，靠近锁定肋834的柱塞接合套筒814和柱塞接合柱818之间的容纳空间815关闭，以防止柱塞326的一个或多个保持构件368的卡扣374从容纳空间815中移除。随着柱塞接合柱818移动到接合位置或状态，柱塞326的至少一个保持构件368的卡扣374被捕获在柱塞接合套筒814上的锁定肋834和柱塞接合柱818之间。活塞800和连接的柱塞326然后可以在注射器的筒318内往复移动。在一些实施例中，活塞800可以向远侧推进以从注射器300递送流体，或者使用由控制器200操作的驱动机构402向近侧推进以用流体填充注射器300(图2)。

参考图22D，为将柱塞326从柱塞接合机构812中解锁，柱塞接合柱818通过在远侧方向上轴向移动来移动至脱离位置，例如通过致动器(如本文所述)或偏置构件的储存回复力，这可将柱塞326的一个或多个锁定构件368从柱塞接合套筒814和柱塞接合柱718之间的容纳空间815中移除。从活塞800移除柱塞326允许感测套筒807由于弹簧817提供的回复力而向远侧方向移动(图22E)。

参考图23A-23G，显示了根据本公开的另一实施例的活塞900和柱塞接合机构912。图23A-23G中所示的活塞900和柱塞接合机构912的某些部件与本文参照图9-13J描述的活塞400和柱塞接合机构412的部件基本相似或相同。由于前面关于图9-13J中大致示出的活塞400和柱塞接合机构412的讨论的某些特征适用于图23A-23G中示出的活塞900和柱塞接合机构912，因此下文仅讨论这些图中示出的部件之间的相对差异。

参考图23A，柱塞326具有带卡扣的至少一个保持构件368，卡扣374相对于柱塞纵向轴线334径向向外突出。卡扣374成形为容纳在活塞接合机构912的至少一部分内。在一些实施例中，卡扣374具有圆形或成角度的卡扣表面375，其相对于柱塞纵向轴线334成锐角或钝角。成角度的卡扣表面375被构造成在柱塞326与活塞900接合期间与柱塞接合机构912的至少一部分相互作用，如本文所述。至少一个保持构件368还可以具有至少圆形的或一个成角度的释放表面369。成角度的释放表面369可以设置在卡扣374的至少一部分上，例如与成角度的卡扣表面375相对。圆形或成角度的释放表面369在与圆形或成角度的卡扣表面375的弧或角度相反的方向上相对于柱塞纵向轴线334成锐角或钝角。如本文所述，圆形或成角度的释放表面369被构造成在柱塞326与活塞900脱离期间与柱塞接合机构912的至少一部分相互作用。在各种实施例中，在没有额外支撑的情况下，圆形或成角度的释放表面369b之间的摩擦和锁定相互作用不足以将柱塞326与活塞900的柱塞接合机构912锁定接合。

活塞900可从流体注入器10、100的外壳中伸出和缩回(图1和3)。活塞900包括杆901和形成在杆900的远端上的活塞头920。在某些实施例中，活塞头920可以径向向外延伸超过杆900的径向边缘。活塞头920在结构上可以是基本上圆柱形的，具有活塞腔940，活塞腔940构造为当柱塞326与活塞900连接时容纳柱塞326的至少一部分，例如至少一个保持构件368。活塞腔940可以具有从活塞腔940的内表面径向向内突出的至少一个锁定唇缘950。至少一个锁定唇缘950构造用于接合保持构件368的至少一部分，例如卡扣374。至少一个锁定唇缘950在活塞腔940周围的周向方向上可以是连续的或不连续的。

在一些示例中，至少一个锁定唇缘950具有圆形或成角度的远侧表面960和圆形或倾斜的近侧表面970。圆形或成角度的远侧表面960在与柱塞326的圆形或成角度的卡扣表面375相同的方向上成弧形或成角度。以这种方式，在活塞900和柱塞326之间的连接过程期间，远侧表面960接合卡扣表面375，以使一个或多个保持构件368沿径向向内的方向朝向柱塞纵向轴线334柔性且弹性地偏转，从而允许柱塞326***活塞腔940中。圆形或成角度的近侧表面970在与圆形成角度的远侧表面960相反的方向上成弧形或成角度。圆形或成角度的近侧表面970在与柱塞326的圆形或成角度的释放表面369相同的方向上成弧形或成角度。以这种方式，当活塞900和/或柱塞326轴向移动以将柱塞326从活塞900断开时，近侧表面970接合释放表面369。柱塞326上的释放表面369和活塞900上的近端表面970之间的接合使一个或多个保持构件368沿径向向内的方向朝向纵向轴线334偏转，以允许柱塞326从活塞腔940中拉回。

参考图23A-23G，活塞900具有锁定构件980，锁定构件980构造用于相对于活塞900锁定柱塞326。锁定构件980可以在第一位置(图23D)和第二位置(图23E)之间轴向移动。在一些示例中，锁定构件980是可移动的，使得它至少部分地在活塞腔940内延伸。当在第二位置延伸时，锁定构件980被***柱塞326的腔340中，以防止至少一个保持构件368在径向向内的方向上偏转。例如，在第二接合位置，通过保持柱塞326上的释放表面369抵靠活塞900上的近侧表面970，锁定构件980抵靠至少一个锁定唇缘950锁定卡扣374，使得卡扣374不能移动经过至少一个锁定唇缘950。在一些实施例中，可以提供感测构件(未示出)，例如连接到传感器的弹簧加载销，用于感测与表面(例如柱塞326的表面)的接触，并基于感测到的状况控制活塞900的移动。

已根据一个非限制性实施例描述了柱塞326和活塞900的结构，现将参照图23A-23G描述柱塞326与活塞900的接合和脱离。为了清楚起见，图23A中所示的注射器12从图23B-23G的其余部分中省略。

为使柱塞326与活塞900接合，首先将注射器12***流体注入器10的注射器端口16(图1)或压力护套15(图3)。一旦注射器12***注射器端口16，各种锁定机构(未示出)可用于将注射器12保持在注射器端口16内或压力护套内，以防止注射器12与注射器端口16分离。最初，柱塞326可以定位在注射器筒18的近端20处。活塞900然后可以朝着柱塞326向远侧推进，用于活塞头920与柱塞326的接合。

参考图23A-23B，活塞900沿远侧方向轴向推进(图23A-23B中的箭头A)，使活塞头920的成角度的远侧表面960接触柱塞326的至少一个锁定构件368。最初，成角度的远侧表面960接触至少一个保持构件368的卡扣374，例如卡扣表面375。因为卡扣374相对于至少一个保持构件368径向向外突出，所以卡扣374定位在距离柱塞纵向轴线334比活塞腔940的内表面更大的径向距离处，该内表面靠近成角度的远侧表面960。以这种方式，由于柱塞326上的卡扣表面375和活塞900上的远侧表面960之间的接触，活塞900的持续向远侧移动导致至少一个保持构件368柔性且弹性地径向向内偏转(图23B)。在具有多个保持构件368的示例中，每个保持构件368相对于柱塞纵向轴线334径向向内偏转。

参考图23C，在活塞900在远侧方向上持续轴向移动期间，卡扣374轴向推进通过活塞头920的至少一个唇缘950。由于在柔性的至少一个保持构件368的径向偏转期间产生的恢复力，卡扣374径向向外卡扣到定位在至少一个锁定唇缘950的近侧的凹陷部990中(图23A)。柱塞326因此可释放地保持在活塞腔940内。为了将柱塞326与活塞900锁定，并防止柱塞326从活塞900上移除，通过沿轴向方向(箭头B)移动锁定构件980，锁定构件980从第一位置(图23D)延伸到第二位置(图23E)。在第二位置，锁定构件980被定位成使得保持构件368被锁定在活塞腔940的内表面和锁定构件980的外表面之间，并且不能向内柔性偏转以脱离。锁定构件980防止保持构件368沿径向向内的方向移动，从而防止柱塞326从活塞900断开。以这种方式，活塞900可以在近侧或远侧方向上移动，这导致柱塞326的对应移动。锁定构件980可以通过机电致动器(例如螺线管致动器、旋转电机、线性电机等)在脱离和接合位置之间移动。如图23A-23B所示，锁定构件980可以使用旋转电机往复移动，以旋转螺纹螺杆驱动器的相互接合的表面。

为了将注射器12从注射器端口16上解锁，并将柱塞326与活塞900脱离，通过沿图23F所示箭头C的方向轴向移动，将锁定构件980从第二位置移动至第一位置。当锁定构件980处于第一位置时，通过经由注射器12在远侧方向(图23G中的箭头D)上移动柱塞326和/或向近侧方向移动活塞900，柱塞326可以从活塞900断开。活塞900和柱塞326之间的这种相对移动导致保持构件368的成角度的释放表面369接合活塞900的成角度的近侧表面970。柱塞326远离活塞900的持续移动导致保持构件368径向向内偏转，以便越过唇缘950。在越过唇缘950之后，保持构件368沿径向向外的方向弹回，由此柱塞326完全与活塞900脱离。

参考图24A-24C，显示了根据本公开的另一实施例的活塞1000和柱塞接合机构1012。图24A-24C中所示的活塞1000和柱塞接合机构1012的部件与本文参照图9-13J描述的活塞400和柱塞接合机构412的部件基本相似或相同。因此，图24A-24C中的参考标记用于表示图9-13J中对应参考标记的相同部件，除了图24A-24C中使用的参考标记中的前导数字已经从“4”变为“10”。由于前面关于图9-13J中大致示出的活塞400和柱塞接合机构412的讨论适用于图24A-24C中示出的活塞1000和柱塞接合机构1012，因此下文仅讨论这些图中示出的部件之间的相对差异。

参考图24B，柱塞接合机构1012具有柱塞接合套筒1014和柱塞接合柱1018，柱塞接合套筒1014具有中心开口1016，柱塞接合柱1018可在柱塞接合套筒1014的中心开口1016内沿纵向活塞轴线1020的方向往复移动。柱塞接合柱1018由致动器往复驱动，例如本文参考图9描述的致动器422或本文描述的柱塞接合机构的其它实施例。柱塞接合机构1012可在接合位置或状态和脱离位置或状态之间操作。在接合位置或状态，柱塞接合柱1018可以定位在柱塞接合套筒1014内，以将与柱塞326相关联的至少一个保持构件368捕获在柱塞接合套筒1014和柱塞接合柱1018之间的容纳空间615中(如图24C所示)。相反，在脱离位置或状态，柱塞接合柱1018可以相对于柱塞接合套筒1014定位，以允许从柱塞接合套筒1014和柱塞接合柱1018之间的容纳空间1015移除与柱塞326相关联的至少一个保持构件368。

参考图24B，柱塞接合套筒1014具有中空主体1024，其中，中空主体1024的外表面的至少一部分限定了活塞头1006的至少一部分。柱塞接合套管1014的远侧部分或远端1026成形为容纳在柱塞326的内部腔340中，而柱塞326的至少一部分(例如至少一个保持构件368)被构造为容纳在中心开口1016中。中心开口1016延伸穿过柱塞接合套筒1014的中空主体1024。柱塞接合套筒1014的外表面1042可以具有齿状部分1044。齿状部分1044可被构造成在柱塞326相对于活塞1000旋转期间与柱塞326上的对应齿状部分329相互作用。

柱塞接合套筒1014还包括至少一个锁定凹槽1065，该至少一个锁定凹槽1065凹陷到中心开口1016的内表面中。在一些实施例中，至少一个凹槽1065可以被构造成当柱塞326连接到柱塞接合套筒1014时容纳柱塞326的至少一个保持构件368的卡扣374。

柱塞接合柱1018具有轴1072，轴1072具有近端1074和远端1076。轴1072的远端1076具有锥形端面1078，该锥形端面1078构造成用于接触柱塞326上的至少一个保持构件368，以在活塞1000接触柱塞326时沿径向向内的方向使至少一个保持构件368柔性地偏转。当移动到接合位置时，柱塞接合柱1018防止柱塞326从活塞1000移除(如图24C所示)，例如通过将柱塞326的至少一个保持构件368的卡扣374锁定在柱塞接合套筒1014上的锁定凹槽1065下方。轴1072的近端1074被构造成连接到致动器(类似于本文参考图9-13J描述的致动器422)用于相对于柱塞接合套筒1014在接合位置或状态和脱离位置或状态之间移动柱塞接合柱1018。

参考图24C，轴1072的近端1074容纳在旋转机构1071内，旋转机构1071可滑动地安装在柱塞接合套筒1014的中空主体1024内。在一些实施例中，旋转机构1071可以构造为单向旋转，例如围绕纵向活塞轴线1020顺时针或逆时针方向，如根据本文的各种实施例所述。例如，旋转机构1071可以是单向离合器。

已根据本公开的一个非限制性实施例描述了柱塞326和活塞1000的结构，现将描述柱塞326与活塞1000的接合和脱离的方法。

图24C显示了活塞1000，其柱塞接合机构1012与柱塞326处于接合位置或状态。如本文参考图13A-13J所述，柱塞326可以通过向远侧移动活塞1000而连接到活塞1000，以允许柱塞326的一个或多个保持构件368***到柱塞接合套筒1014和柱塞接合柱1018之间的容纳空间1015中，使得卡扣374位于锁定凹槽1065内。在一些实施例中，可以使用由控制器200(图2)操作的驱动机构402向远侧推进活塞1000。在其他实施例中，活塞1000可以在远侧方向上手动移动。

活塞1000在远侧方向上轴向推进，使柱塞326的至少一个保持构件368容纳在柱塞接合套筒1014的中心开口1016内，使得至少一个保持构件368由于卡扣374和柱塞接合套筒1014的内表面之间的接触而径向向内偏转。在具有多个保持构件368的实施例中，每个保持构件368在径向向内的方向上偏转。

在活塞1000向远侧方向持续轴向移动期间，卡扣374径向向外偏转至活塞接合套筒1014的锁定凹槽1065中。在卡扣374定位在锁定凹槽1065内之后，活塞1000相对于柱塞326的向远侧移动停止，例如由于柱塞326上的齿状部分329与柱塞接合套筒1014的外表面1042上的齿状部分1044之间的接合。柱塞接合柱1018处于脱离位置或状态，并且柱塞326连接到活塞1000，柱塞326上的齿状部分329与柱塞接合套筒1014的外表面1042上的齿状部分1044对准。

随着柱塞接合柱1018从脱离状态或位置向接合状态或位置的移动，柱塞接合套筒1014和柱塞接合柱1018之间的容纳空间1015关闭，以防止柱塞326的一个或多个保持构件368从容纳空间1015和锁定凹槽1065中移除。随着柱塞接合柱1018移动到接合位置或状态，柱塞326的至少一个保持构件368被捕获在柱塞接合套筒1014和柱塞接合柱418的外表面之间。然后，活塞1000和连接的柱塞326可以在注射器300的筒318内往复移动。在一些实施例中，活塞1000可以向远侧推进以从注射器300递送流体，或者使用由控制器200操作的驱动机构402向近侧推进以用流体填充注射器300(图2)。

为了从注入器的注射器端口解锁注射器300，并使柱塞326与活塞1000脱离，注射器300相对于注射器端口绕注射器纵向轴线顺时针或逆时针旋转。由于柱塞326上的齿状部分329与柱塞接合套筒1014上的齿状部分1044对准，柱塞326的旋转也使柱塞接合套筒1014旋转。因为柱塞接合柱1018通过旋转机构1071连接到柱塞接合套筒1014，所以柱塞接合柱1018不会随着柱塞接合套筒1014的旋转而旋转。在一些实施例中，柱塞接合柱1018可以通过致动器(例如这里参照图9-13J描述的致动器424)在接合位置和脱离位置之间移动。

图25A和25B示出了根据另一实施例的活塞-柱塞接合***的实施例。图25A示出了处于脱离位置的***，其中柱塞包括从柱塞基部的内表面向近侧延伸的面向内的接合凸缘或卡扣2774。活塞包括至少一个柔性保持构件2750，该至少一个柔性保持构件2750具有至少一个保持卡扣2755，该至少一个保持卡扣2755构造成用于接合柱塞基部的对应接合凸缘或卡扣2774。在脱离位置，可移动锁定构件2798被构造在远侧第一位置，使得锁定构件2798不与活塞2700的至少一个柔性保持构件2750接合。如图25B所示，活塞-柱塞接合***处于接合位置，其中可移动锁定构件2798例如通过电机、螺线管或凸轮***向近侧方向移动。当锁定构件2798向近侧移动时，近侧表面2799(例如图25A和25B所示的成角度的表面)接触并接合至少一个柔性保持构件2750，该至少一个柔性保持构件2750使保持构件2750沿径向向外的方向弯曲。随着保持构件2750径向向外移动，至少一个保持卡扣2755接合至少一个面向内的接合凸缘或卡扣2774，将柱塞基部锁定到活塞。通常，该至少一个面向内的接合凸缘或卡扣2774基本上是不可弯曲的，例如由于结构强度或柱塞接合套筒2714的外表面防止接合凸缘或卡扣2774径向向外弯曲并与至少一个柔性保持构件2750的至少一个保持卡扣2755脱离。向远侧方向移动锁定构件2798释放了施加到至少一个柔性保持构件2750上的力，从而允许保持构件2750返回到非弯曲的脱离位置，在该位置，至少一个保持卡扣2755不接触或接合至少一个面向内的接合凸缘或卡扣2774，并且允许柱塞从活塞移除。

在某些实施例中，有恢复力的弹性构件2784被构造用于将锁定构件2798向脱离位置或接合位置偏置。例如，有恢复力的弹性构件2784可以是压缩弹簧，其被构造成用于在朝着脱离位置的远侧方向上偏置锁定构件2798。以这种方式，锁定构件2798处于正常脱离状态，使得在断电的情况下，柱塞可以与锁定构件2798断开。在其他实施例中，有恢复力的弹性构件2784可以是拉伸弹簧，该拉伸弹簧被构造成用于在朝向接合位置的近侧方向上偏置锁定构件2798。在这样的实施例中，锁定构件2798处于正常接合位置，并且必须移动到脱离位置，例如使用本文参考图9描述的致动器422，以允许从锁定构件2798移除柱塞。

参考图26，根据本公开的另一实施例，显示了具有柱塞接合机构1112的活塞1100。在一些实施例中，活塞1100可以被构造成与图1和3所示的注入器10、100一起使用。在其他实施例中，活塞1100可以构造为与被构造用于医疗用途(例如在造影增强成像过程中注入造影剂和生理盐水)的任何流体注入器一起使用。活塞1100被构造成通过驱动机构在注射器的外壳内往复移动。驱动机构可包括例如电动机402(图2)、液压***、气动***或其任意组合。控制器200(图2)可以被配置用于控制驱动机构的操作，并进而控制活塞1100的往复移动。

活塞1100具有主体1104和位于主体1104的远端处的活塞头1106。活塞头1106被构造为可移除地连接到注射器300的柱塞326。活塞头1106具有带有部分圆锥形的远端的基本上圆柱形的结构，该远端被构造成容纳在柱塞326的内部腔340的至少一部分内。在一些实施例中，活塞头1106和/或柱塞326的至少一部分可由透明或半透明材料制成，该透明或半透明材料构造成允许由活塞1100中的一个或多个灯发出的光通过，用于照亮柱塞326和/或注射器300的至少一部分。

活塞头1106具有柱塞接合机构1112，其构造为可释放地接合柱塞326，以促进在注射器300的筒内往复驱动柱塞326，并在注入过程结束时，从活塞头1106和流体注入器中快速移除注射器300和柱塞326。柱塞接合机构1112具有柱塞接合套筒1114和柱塞接合柱1118，柱塞接合套筒1114具有中心开口1116，柱塞接合柱1118可在柱塞接合套筒1114的中心开口1116内沿着纵向活塞轴线1120的方向往复移动。柱塞接合柱1118由流体注入器的致动器1122往复驱动。柱塞接合机构1112可在接合位置或状态和脱离位置或状态之间操作。在接合位置或状态，柱塞接合柱1118可以定位在柱塞接合套筒1114内，以将与柱塞326相关联的至少一个保持构件368捕获在柱塞接合套筒1114和柱塞接合柱1118之间的容纳空间1115中。相反，在脱离位置或状态，柱塞接合柱1118可以相对于柱塞接合套筒1114定位，以允许从柱塞接合套筒1114和柱塞接合柱1118之间的容纳空间1115移除与柱塞1100相关联的至少一个保持构件368。

致动器1122可构造为具有用于将柱塞接合套筒1118和柱塞接合柱1118中的一个移动至接合位置的接合状态和用于将柱塞接合套筒和柱塞接合柱中的一个移动至脱离位置的脱离状态。在一些实施例中，致动器1122可以自动移动到脱离状态，例如在致动器1122断电期间。在一些实施例中，致动器1122可以仅在活塞1100向近侧移动期间处于接合状态。在一些实施例中，致动器1122可以是螺线管，其被构造为主要处于脱离状态，并且可以仅在柱塞326连接到活塞1100期间处于接合状态。在其他实施例中，致动器1122可以是旋转电机、线性电机或线性致动器。在一些实施例中，致动器1122是线性致动器，其可以在注入器断电的情况下被手动反向驱动。在各种实施例中，将柱塞接合套筒1118和柱塞接合柱1118中的一个移动到脱离状态以从活塞1100移除柱塞326可以通过柱塞326相对于活塞1100的旋转来实现，如本文所述。

参考图27A，描述了根据一个实施例的柱塞接合套筒1114。柱塞接合套管1114具有中空主体1124，其中中空主体1124的外表面的至少一部分限定了活塞头1106的至少一部分(图26)。在一些实施例中，中空主体1124的远侧部分或远端1126可以具有圆锥形形状，该圆锥形形状被构造成对应于柱塞326的圆锥形部分的内部腔340的形状。柱塞326的至少一部分，例如至少一个保持构件368，构造成容纳在中心开口1116内。中心开口1116延伸穿过柱塞接合套筒1114的中空主体1124。中空主体1124的近端或近侧部分1132可被构造成容纳在柱塞释放套筒1158内(如图28所示)。

中空主体1124的外表面1142的至少一部分具有齿状部分1144，齿状部分1144被构造以在柱塞326附接至柱塞接合机构1112和从柱塞接合机构1112移除柱塞326期间与柱塞326上的一个或多个释放接片380相互作用，如本文所述。齿状部分1144具有从外表面1142突出的一个或多个柱塞释放齿1145。一个或多个柱塞释放齿1145可以从中空主体1124的外表面1142径向向外突出。一个或多个柱塞释放齿1145被中空主体1124的外表面1142的部分彼此分开，从而在相邻的柱塞释放齿1145之间形成凹槽。在提供多于两个柱塞释放齿1145的实施例中，柱塞释放齿1145可以均匀地彼此间隔开。在一些实施例中，柱塞释放齿1145可以具有不相等的角度延伸部和/或不相等的角度间距。柱塞释放齿1145的径向间距可以选择成对应于柱塞326上的一个或多个释放接片380之间的间距。每个柱塞释放齿1145的远端1147可以具有尖锐端1149，尖锐端1149被构造成在柱塞326连接到柱塞接合套筒1114期间自其取向导引柱塞326上的一个或多个释放接片380。如本文所述，一个或多个柱塞释放齿1145被构造成用于与柱塞326上的一个或多个释放接片380相互作用，以实现在柱塞326绕其纵向轴线334旋转时，例如由于注射器300的旋转，柱塞326从活塞的释放。

参考图27B，开口1116的远端处的中心开口1116的内表面1128的一部分可具有斜面1130，使得开口1116的内径在从中空主体1124的远端1126向近侧部分或近端1132的方向上变窄。在一些实施例中，斜面1130可被构造成在柱塞326连接到柱塞接合套筒1114的远侧部分或远端1126期间，使与柱塞326相关联的至少一个保持构件368的至少一部分沿径向向内的方向偏转。在其他实施例中，在柱塞326连接到柱塞接合套筒1114期间，斜面1130可以为至少一个保持构件368的至少一部分(例如卡扣374)限定间隙空间。中心开口1116的内表面1128可以具有倾斜的内径，该内径在从柱塞接合套筒1114的远端1126朝向柱塞接合套筒1114的近端的方向上减小。例如，开口1116可以具有第一内径和第二直径，第一内径在斜面1130的近侧，第二直径在斜面1130的远侧小于第一直径。中央开口1116的内表面1128在斜面1130的近侧可以是大致圆柱形的。在其他实施例中，斜面1130之前和之后的内表面1128的一个或两个部分可以在与斜面1130相同方向上稍微倾斜成角度。

参考图26和图28，柱塞释放套筒1158围绕柱塞接合套筒1114的至少一部分。在一些实施例中，柱塞释放套筒1158具有中空主体1159，该中空主体1159具有内腔1161，该内腔1161构造成用于容纳柱塞接合套筒1114的近端或近侧部分1132。在一些实施例中，柱塞释放套筒1158具有圆柱形侧壁1160，该侧壁具有延伸穿过其中的开口1162。开口1162可具有基本平行于柱塞释放套筒1158的纵向轴线1164的纵向表面1163，以及与纵向表面463邻接并在从远端1168朝向近端1170的方向上相对于柱塞释放套筒1158的纵向轴线1164向下倾斜的倾斜表面1166。如本文所述，纵向表面1163被构造成在柱塞接合柱1118在沿着活塞1100的纵向轴线1120的纵向方向上移动期间导引与柱塞接合柱1118相关联的导引销1139，而倾斜表面1164被构造成在柱塞326相对于活塞1100旋转移动期间，例如在从活塞1100移除柱塞326期间，导引导引销1139以移动柱塞接合柱1118。

参考图29，柱塞接合机构1112还包括用于容纳致动器1122的外壳1146。外壳1146具有连接到远侧部分1154的近侧部分1152。在一些实施例中，远侧部分1154可以具有比近侧部分1152更小的外径，使得凸台1156被限定在近侧部分1152和远侧部分1154之间的过渡处。在一些实施例中，凸台1156可以被构造为支撑偏置构件1196的近端，该偏置构件1196被构造为在柱塞326与活塞1100脱离期间从活塞接合机构1112释放柱塞326。在一些实施例中，偏置构件1196可以是扭转弹簧，其具有连接到外壳1146的第一端和连接到柱塞释放套筒1158的第二端。

参考图26，柱塞接合套筒1114和柱塞释放套筒1158被固定而不相对于彼此旋转，但两者都可相对于柱塞释放柱1118绕纵向活塞轴线1120在第一位置和第二位置之间旋转，如本文参考图30A-30D所述。在一些实施例中，柱塞接合套筒1114和柱塞释放套筒1158可以沿顺时针方向和逆时针方向旋转，或者沿顺时针方向和逆时针方向之一旋转。由于柱塞326围绕纵向活塞轴线1120的旋转移动，柱塞接合套筒1114和柱塞释放套筒1158可以从第一位置旋转到第二位置。例如，由于柱塞326上的释放接片380与活塞接合套筒1114上的齿状部分1144的相互作用，柱塞接合套筒1114和柱塞释放套筒1158可以围绕纵向轴线1120旋转。偏置构件1196可被构造成将柱塞接合套筒1114和柱塞释放套筒1158偏置到第一位置。以这种方式，当柱塞接合套筒1114和柱塞释放套筒1158从第一位置朝向第二位置旋转时，偏置构件1196在其中建立势能，然后该势能用于帮助柱塞接合套筒1114和柱塞释放套筒1158朝向第一位置返回。

参考图29，示出了与柱塞接合机构1112分开的柱塞接合柱1118。柱塞接合柱1118具有轴1172，轴1172具有近端1176和远端1174。轴1172的近端1176连接到外壳1146。轴1172的远端1174具有锥形或圆形端面1178，该端面1178被构造成用于接触柱塞326上的至少一个保持构件368，以在至少一个保持构件368经过端面1178时使其径向向外柔性偏转。密封件1180(图26)可以设置在近端1176处，用于密封柱塞接合套筒1114的内表面1128。密封件1180可以是O形环密封件。

柱塞接合柱1118还包括导引销1139，其构造用于导引柱塞接合柱1118相对于柱塞接合套筒1112和柱塞释放套筒1158的移动。在一些实施例中，导引销1139延伸穿过外壳1146，并且被布置成基本垂直于柱塞接合柱1118的纵向轴线1120。

柱塞接合柱1118具有锁定凹槽1127，锁定凹槽1127构造用于容纳柱塞326的至少一个锁定构件368的卡扣374。端面1178可以被成形为由于卡扣374与端面1178的外表面的接触而使至少一个保持构件368沿径向向外的方向偏转。以这种方式，活塞1100相对于柱塞326的向远侧移动导致至少一个保持构件368由于卡扣374和端面1178的圆形或锥形外表面之间的接触而径向向外偏转。

柱塞接合柱1118具有感测构件1105，如销1107和传感器1109。销1107具有近端1113，该近端1113被构造成当销1107的远端1117向近侧方向被推动时接触传感器1109，例如由于柱塞326和销1107的远端1117之间的接触。销1107可以沿着活塞1100的纵向轴线1120延伸，并且可以突出穿过活塞头1106的至少一部分。销1107可操作用于感测与表面(例如柱塞326的内表面)的接触，并向流体注入器的控制器200发送一个或多个信号，以基于感测到的状况控制活塞1100的移动。例如，销1107的远端1117和柱塞326之间的初始接触可以导致销1107向近侧方向缩回，使得它激活传感器1109。传感器1109可以可操作地连接到控制器200，控制器200控制活塞1100的驱动机构，使得在通过销1107激活传感器1109时，传感器1109控制驱动机构的移动。例如，驱动机构可以从第一速率停止或减慢到第二较慢的速率。销1107可以被弹簧1111偏置到其远侧位置。可以在销1107和柱塞接合柱1118之间设置密封件1119，以防止流体进入。

继续参考图29，一个或多个灯1173可设置在柱塞接合柱1118底座上的印刷电路板1175上。如本文所述，一个或多个灯1173可以被构造用于照亮柱塞326和柱塞接合套筒1114的至少一部分。

已根据本公开的一个非限制性实施例描述了柱塞326和活塞1100的结构，现将参照图30A-30D描述柱塞326与活塞1100的接合方法。图31A-31D示出了在柱塞326与活塞1100脱离的各个阶段期间的柱塞接合机构1112。

图30A显示了活塞1100，其柱塞接合机构1112处于脱离位置或状态，且在与柱塞326连接之前。在一些实施例中，柱塞接合机构1112的默认状态可以是接合位置或状态。在其他实施例中，柱塞接合机构1112的默认状态可以是脱离位置或状态。为了将柱塞326连接到活塞1100，注射器300首先连接到注入器。在将注射器300连接到注入器期间，活塞1100被退回到注射器的外壳中。在将注射器300连接到注入器之后，活塞1100可以在注射器300的孔内在朝着柱塞326的远侧方向上推进。

参考图30A，操作致动器1122(如图26所示)至其脱离位置或状态，其中柱塞接合柱1118定位在其远侧位置。柱塞接合柱1118向远侧方向的移动打开了柱塞接合套筒1114和柱塞接合柱1118之间的容纳空间1115，以允许柱塞326的一个或多个保持构件368***容纳空间1115。销1107处于其远侧位置，而导引销1139位于柱塞释放套筒1158上的开口1162(图28)的纵向表面1163的远端1151处。

参考图30B，活塞1100在朝柱塞326的远侧方向上轴向移动(箭头A1所示)。在一些实施例中，可以使用由注入器的控制器200(图2)操作的驱动机构402向远侧推进活塞1100。在其他实施例中，活塞可以在远侧方向上手动移动。活塞1100沿远侧方向轴向推进，使得柱塞326的至少一个保持构件368容纳在柱塞接合套筒1114的中心开口1116内。随着活塞1100在朝着柱塞326的远侧方向上推进，柱塞326上的一个或多个保持构件368的至少一部分接触柱塞接合柱1118的锥形端面1178，这在径向向外的方向上使保持构件368柔性地偏转。例如，因为卡扣374相对于每个保持构件368的第二端径向向内突出，所以卡扣374接触柱塞接合柱1118的锥形表面1178，这使得保持构件368沿径向向外的方向偏转。在具有多个保持构件368的实施例中，每个保持构件368在径向向外的方向上偏转。

参考图30C，在活塞1100向远侧方向持续轴向移动期间，锁定构件328被定位使得卡扣374可偏转至活塞接合柱1118的锁定凹槽1127中。在卡扣374被定位在锁定凹槽1127中之后，至少一个保持构件368可以在径向向内的方向上弹性偏转，并且保持构件328可以跨在中央开口1116的内表面1128上的斜面1130上，并且进入内表面1128的第二直径中。当至少一个保持构件368处于图30C所示的位置时，柱塞326不与活塞1100锁定接合，因为至少一个保持构件368可随着活塞1100的向近侧移动或柱塞326的向远侧移动(例如由于从注入器移除注射器)而沿径向向外的方向偏转，并且卡扣374可移出锁定凹槽1127。随着柱塞326连接到活塞1100，柱塞326上的一个或多个释放接片380与柱塞接合套筒1114的外表面1142上的齿状部分1144对准(图30A)。感测构件1105的销1107由于与柱塞326接触而沿近侧方向轴向移动，使得销1107的近端1113可以被传感器1109检测到，从而向控制器200发送信号以停止活塞1100进一步向远侧移动。

参考图30D，操作致动器1122(图26)以将柱塞接合柱1118沿箭头B1所示的近侧方向从脱离位置或状态移动至接合位置或状态。柱塞接合柱1118在远侧方向上的移动关闭了柱塞接合套筒1114和柱塞接合柱1118之间的容纳空间1115，将卡扣374锁定在锁定凹槽1127内，以防止柱塞326的一个或多个保持构件368脱离并移出容纳空间1115。一旦柱塞接合柱1118移动到接合位置或状态，柱塞326的至少一个保持构件368(包括卡扣374)被捕获在柱塞接合套筒1114和柱塞接合柱1118之间，使得活塞1100的轴向移动导致柱塞326在注射器筒内对应的轴向移动。随着柱塞接合柱1118向近侧方向移动，导引销1139向近侧方向从柱塞释放套筒1158上的开口1162(图28)的纵向表面1163的远端1151轴向移动到近端1153。

活塞1100和连接的柱塞326然后可在注射器300的筒318内往复移动。在一些实施例中，活塞1100可以向远侧推进以从注射器300递送流体，或者使用由控制器200操作的驱动机构402向近侧推进以用流体填充注射器300(图2)。

参考图31A-31D，为将注射器300从注入器的注射器端口解锁，并使柱塞326与活塞1100脱离，注射器300可相对于注射器端口绕注射器纵向轴线315(图5B)顺时针或逆时针旋转。因为柱塞326由于它们之间的摩擦接触而基本上不会在注射器筒318内旋转，所以注射器300的旋转也导致柱塞326相对于活塞1100围绕纵向活塞轴线1120旋转。由于柱塞326上的一个或多个释放接片380与柱塞接合套筒1114的齿状部分1144上的柱塞释放齿1145对准，柱塞326的旋转也使柱塞接合套筒1114和柱塞释放套筒1158相对于柱塞接合柱1118从第一位置旋转到第二位置。因为柱塞接合柱1118上的导引销1139容纳在柱塞释放套筒1158上的开口1162内，并且因为柱塞接合柱1118不围绕纵向活塞轴线1120旋转，所以柱塞接合套筒1114的旋转导致导引销439沿着柱塞释放套筒1158的倾斜表面1166(也参见图28)从图30D所示的第一位置被导引到图31A所示的第二位置(例如，从倾斜表面1166的近端向倾斜表面1166的远端)。此外，柱塞接合套筒1114围绕纵向活塞轴线1120的旋转在偏置构件1196中建立势能。

继续参考图31A，导引销1139沿柱塞释放套筒1158的倾斜表面1166的移动导致柱塞接合柱1118沿箭头C1的远侧方向从接合位置或状态轴向移动至脱离位置或状态。柱塞接合柱1118在远侧方向上的移动打开了柱塞接合套筒1114和柱塞接合柱1118之间的容纳空间1115，以允许柱塞326的一个或多个保持构件368从容纳空间1115向远侧移动(见图31B)。

当柱塞接合机构1112处于脱离位置或状态时，可向远侧方向拉动注射器300，或向近侧方向缩回活塞1100，以从活塞1100上移除柱塞326。在活塞326与柱塞1100在远离彼此的方向上的这种相对移动期间，至少一个保持构件368中的每一个的卡扣374在锁定凹槽1127的远侧接合柱塞接合柱1118，使得每个保持构件368在径向向外的方向上柔性偏转(图31C)。活塞1000相对于柱塞326的持续移动允许柱塞326被自由地拉离活塞1100，如图31D所示，允许从注入器端口移除注射器300。

参考图31D，从活塞1100上移除柱塞326后，由于偏置构件1196提供的回复力，柱塞接合套筒1114和柱塞接合柱1118围绕纵向轴线1120从第二位置自动旋转至第一位置。随着柱塞接合套筒1114和柱塞接合柱1118移动到第一位置，由于偏置构件1196提供的回复力，导引销1129在柱塞释放套筒1158的开口1162内沿着顶表面1179被导引。

接下来，参考图32-35B，显示了根据本公开的另一方面的注入器组件2000。注入器组件2000包括外壳2002，外壳2002容纳自动或动力流体注入器。流体注入器适于与一个或多个注射器相接并致动一个或多个注射器，其中每个注射器可独立地填充有医疗流体，例如造影介质、生理盐水溶液或任何期望的医疗流体，如上文参照图1或图3类似描述的。例如，注入器外壳2002构造为保持注射器2006a、2006b，每个注射器在其中包含医疗流体。

如本领域所知，注射器2006a、2006b通常由聚丙烯或具有特定最小壁厚的类似材料制成。在某些过程期间，例如血管造影术成像过程，注射器2006a、2006b在用于将流体注入到患者体内时可能经受高达1200psi的压力，因此注射器的壁厚和弹性对于确保注射器不会径向膨胀、破裂、与注入器脱离或泄漏是重要的。为了进一步防止注射器2006a、2006b在经受高压注入时可能的径向膨胀，相应的压力护套2004a、2004b可用于封闭和保持注射器2006a、2006b。压力护套2004a、2004b用于限制注射器筒的径向膨胀。也就是说，在注入过程期间，注射器2006a、2006b的外壁抵靠相应压力护套2004a、2004b的内壁膨胀，从而限制注射器的外壁的径向膨胀，否则这会导致破裂或泄漏。

压力护套2004a、2004b可为单独元件，或可形成单件整体式设计。压力护套2004a、2004b通过相应的附接接口2010a、2010b保持在外壳2002的注入器头上。在国际PCT申请PCT/US2020/049885中描述了用于CV注入过程的包括注射器保持特征的压力护套的合适的非限制性示例，该申请通过引用并入本文。

除了作用在注射器2006a、2006b和压力护套2004a、2004b上的径向力之外，由于抑制注射器2006a、2006b的结构部件的弹性性质，在高压注入过程期间也可能发生显著的轴向移动。例如，在1200psi下横截面面积为1.6平方英寸的单个150毫升注射器可能需要2400psi的力来抑制注射器的向前运动。为了限制注射器2006a、2006b的这种轴向运动，相应的盖2008a、2008b可以用于部分地封装注射器2006a、2006b的远端，并且在高压注入期间将注射器2006a、2006b保持在注入器内和压力护套2004a、2004b内。盖2008a、2008b可以具有形成在其远端上的开口，以允许注射器2006a、2006b的颈部2009a、2009b的至少一部分从中突出，从而允许注射器2006a、2006b连接到通向患者的流体管线。

由于施加在注射器2006a、2006b上的轴向力，压力护套2004a、2004b和外壳2002之间和/或盖2008a、2008b和压力护套2004a、2004b之间的附接接口被期望具有足够的强度，以抵抗撤销轴向移动或意外分离。然而，虽然强度是关键，但是对于操作者来说，能够容易地移除盖2008a、2008b和/或压力护套2004a、2004b也是重要的，因为需要移除或***注射器2006a、2006b。因此，期望压力护套2004a、2004b和外壳2002之间的连接接口足够紧固，同时允许容易的连接和移除。类似地，期望盖2008a、2008b和压力护套2004a、2004b之间的连接接口也是紧固的，还允许容易的附接和移除。

为了实现这些期望属性，压力护套2004a、2004b的附接接口2010a、2010b可具有与关于图6-8C所示和所述柱塞326相似的连接器特征，而图32所示的外壳2002的附接接口2020a、2020b可具有与参考图9-31D所示和所述的柱塞接合机构的各种实施例相似的连接器特征。也就是说，附接接口2010a、2010b可包括具有卡扣的一个或多个弹性柔性保持构件，类似于参照图6-8C示出和描述的弹性柔性保持构件368和卡扣374，其围绕压力护套2004a、2004b的近端上的开口周向定位。类似地，外壳2002的附接接口2020a、2020b可以包括一个或多个特征，类似于参照图9-31D所示和所述的柱塞接合套筒和柱塞接合柱。

在操作中，附接接口2010a、2010b和2020a、2020b被构造成以与柱塞326和柱塞接合机构之间的相互作用基本相似的方式相互作用，如关于图9-31D详细示出和描述。也就是说，当附接接口2010a、2010b轴向指向相应的附接接口2020a、2020b时，使得相应的附接接口2010a、2010b和附接接口2020a、2020b相互作用以使得压力护套2004a、2004b能够紧固到外壳2002上。附接接口2020a、2020b内的一个或多个保持构件(这在某些实施例中可以从附接接口2020a、2020b的远端向内突出)然后被构造成接合每个附接接口2010a、2010b内的接合环的唇缘，以将压力护套2004a、2004b紧固地附接到外壳2002。

为将压力护套2004a、2004b从外壳2002分离，压力护套2004a、2004b可相对于外壳2002旋转(一起或分开)。压力护套2004a、2004b的旋转允许附接接口2010a、2010b与附接接口2020a、2020b相互作用，类似于上文关于图9-31D所述的情况。这种相互作用用于径向向外或向内推动至少一个保持构件，使得至少一个保持构件不再接合附接接口2010a、2010b上的对应结构，此时压力护套2004a、2004b可以从外壳2002轴向分离。

或者，在***时，压力护套2004a、2004b中的注射器2006a、2006b的主体的近端可起到与柱塞接合柱类似的作用，将压力护套的对应柔性保持构件的卡扣锁定在注入器上的压力护套端口中的对应锁定凹槽或唇缘中。例如在完成注入方案之后，从压力护套2004a、2004b移除注射器2006a、2006b可以使压力护套的柔性保持构件与压力护套端口中的对应锁定凹槽或唇缘脱离，从而允许从端口移除压力护套。

根据本公开的另一方面，上述附接接口2010a、2010b和2020a、2020b的结构细节可以颠倒。也就是说，压力护套2004a、2004b的附接接口2010a、2010b可以包括例如至少一个保持构件和对应的特征，而附接接口2020a、2020b可以包括这里参照图9-31D描述的柱塞接合机构的特征。

接下来，参考图34、图35A和图35B，显示了本公开的替代方面。如上关于图32-33所述，盖2008a、2008b通常可以围绕相应压力护套2004a、2004b的远端设置，以便将相应的注射器轴向保持在其中。如图35A所示，盖2008可具有用于附接到压力护套的附接接口2014，以及形成在其中的开口2016，以允许注射器远端的一部分延伸穿过。

为了在压力护套2004a、2004b和盖2008a、2008b之间实现紧固连接，在压力护套2004a、2004b和盖2008a、2008b之间构造相应的接口是有利的，使得它们以基本上类似于柱塞326的各种实施例与关于图9-31D详细示出和描述的柱塞接合机构的各种实施例之间的相互作用的方式相互作用。如图33所示，压力护套2004a、2004b可以在其远端具有相应的附接接口2012a、2012b，用于与相应的盖2008a、2008b接合。附接接口2012a、2012b可包括如关于图9-31D所示和所述的一个或多个柱塞接合机构。类似地，图35A所示的盖2008的附接接口2014可以包括一个或多个可弹性偏转的保持构件368以及对应的卡扣374，如参照图6-8C所示和所述。压力护套2004a、2004b的附接接口2012a、2012b和相应盖2008的附接接口2014之间的接合可以与上文参照图9-31D描述的柱塞326和柱塞接合机构之间的接合相同或基本相似。以这种方式，盖2008a、2008b可以与压力护套2004a、2004b的远端紧固地接合，并且容易地与压力护套2004a、2004b的远端分离。

作为与注射器的一部分分开并围绕注射器的一部分的盖2008的替代方案，图35B显示了具有注射器主体2032的注射器组件2030，该注射器主体2032具有与其集成的盖2036。也就是说，盖2036可以直接与注射器主体2032一起模制或形成。颈部2034从盖2036的远侧表面延伸，以提供通向患者的流体管线的连接点。类似于关于图35A示出和描述的附接接口2014，附接接口2038形成在盖2038中。类似于上面关于图32和35A的描述，附接接口2038可以包括与压力护套2004a、2004b的对应附接接口2012a、2012a之一相互作用的特征。同样，压力护套2004a、2004b的附接接口2012a、2012b与相应注射器组件2030的附接接口2038之间的接合可以与上文关于图9-31D所述的相同或基本相似。

根据本公开的另一方面，上述附接接口2012a、2012b和2014的结构细节可以颠倒。也就是说，压力护套2004a、2004b的附接接口2012a、2012b可以包括例如至少一个保持构件和对应的特征，而每个盖2008的附接接口2014可以包括与这里参照图9-31D描述的柱塞接合机构相关联的对应特征。同样，上述附接接口2012a、2012b和2038的结构细节可以颠倒。

虽然显示和描述为与压力护套2004a、2004b集成，但压力护套2004a、2004b的一个或两个附接接口2010a、2010b和2012a、2012b可选择由可附接至压力护套2004a、2004b近端或远端的单独部件构成。以这种方式，传统的压力护套可以适用于一个或多个单独的附接接口，以使压力护套能够与适当配备的外壳(类似于盖2008的盖)和/或具有集成盖的注射器组件(类似于上述注射器组件2030)紧固地相接。

尽管出于说明的目的，已基于当前认为最实用和最优选的实施例对本公开进行了详细描述，但应理解，此类细节仅用于此目的，并且本公开不限于所公开的实施例，相反，旨在涵盖修改和等效布置。例如，应该理解的是，本公开考虑到，在可能的程度上，任何实施例的一个或多个特征可以与任何其他实施例的一个或多个特征相结合。

Claims (87)

1.用于与注射器一起使用的柱塞，所述柱塞包括：

柱塞主体，所述柱塞主体限定中心纵向轴线并具有近端、远端和连接所述近端和所述远端的周向侧壁；和

至少一个保持构件，所述至少一个保持构件与所述柱塞主体相关联并从所述柱塞主体向近侧延伸，所述至少一个保持构件包括：

第一端，所述第一端连接到所述柱塞主体；

第二端，所述第二端靠近所述第一端并且相对于所述第一端可径向弹性偏转；和

所述第二端上的至少一个卡扣，

其中，所述至少一个保持构件具有外表面，所述外表面被构造成当所述柱塞处于与所述活塞的锁定状态时接合流体注入器***的活塞上的柱塞接合机构的柱塞接合套筒，

其中，所述至少一个保持构件具有内表面，所述内表面被构造成当所述柱塞处于与所述活塞的所述锁定状态时接合所述柱塞接合机构的柱塞接合柱，

其中，所述至少一个卡扣被构造成当所述柱塞处于与所述活塞的所述锁定状态时接合所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个上的锁定特征，以防止所述柱塞相对于所述活塞的轴向移动，并且

其中，至少一个卡扣构造为在所述柱塞与所述活塞解锁的状态下所述活塞相对于所述柱塞轴向移动时由于所述至少一个卡扣与所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个上的所述锁定特征的接合，使所述至少一个保持构件的第二端径向偏转。

2.根据权利要求1所述的柱塞，其中，所述至少一个保持构件包括围绕所述中心纵向轴线间隔开的多个保持构件。

3.根据权利要求2所述的柱塞，其中，所述多个保持构件围绕所述中心纵向轴线以相等的间隔间隔开。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的柱塞，其中，所述至少一个保持构件在平行于所述中心纵向轴线的方向上向近侧延伸。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的柱塞，其中，所述至少一个保持构件在相对于所述中心纵向轴线成角度的方向上向近侧延伸。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的柱塞，其中，所述至少一个保持构件在所述第一端和所述第二端之间线性邻接。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的柱塞，其中，所述至少一个保持构件在所述第一端和所述第二端之间曲线邻接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的柱塞，其中，所述柱塞构造成：无论所述柱塞相对于所述流体注入器的活塞的角度取向如何，都接合所述柱塞接合机构。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的柱塞，其中，所述至少一个卡扣在所述至少一个卡扣的近端处具有第一表面并且在所述至少一个卡扣的远端处具有第二表面，所述第一表面构造成在所述柱塞与所述活塞接合期间接合所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个上的所述锁定特征的远端，所述第二表面构造成在所述柱塞从所述活塞上脱离期间接合所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个上的所述锁定特征的近端。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的柱塞，其中，所述至少一个卡扣从所述至少一个保持构件的内表面在朝向所述中心纵向轴线的方向上径向向内突出。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的柱塞，其中，所述至少一个卡扣从所述至少一个保持构件的外表面在远离所述中心纵向轴线的方向上径向向外突出。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的柱塞，其中，所述至少一个卡扣限定锁定凹陷部，用于在所述柱塞连接到所述活塞时容纳所述柱塞接合机构的至少一部分。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的柱塞，其中，所述至少一个卡扣从所述至少一个保持构件的内表面在朝向所述中心纵向轴线的方向上径向向内突出，并且其中，所述至少一个卡扣构造成：当所述柱塞处于与所述活塞的锁定状态时被容纳在所述锁定特征内，所述锁定特征成形为从所述柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的柱塞，其中，所述柱塞主体在所述远端处具有圆锥形部分并且在所述近端处具有圆柱形部分。

15.根据权利要求14所述的柱塞，其中，所述至少一个保持构件从所述圆锥形部分的内表面向近侧突出。

16.根据权利要求14或15所述的柱塞，还包括从所述圆柱形部分的内表面径向向内突出的或从所述圆柱形部分的内表面向近侧突出的多个释放接片，所述多个释放接片中的每一个构造成用于与所述柱塞接合套筒相互作用，以实现在所述柱塞围绕所述中心纵向轴线旋转时所述柱塞从所述活塞的释放。

17.根据权利要求16所述的柱塞，其中，所述多个释放接片中的每一个的近端具有尖锐的导引表面。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的柱塞，还包括柱塞盖，所述柱塞盖覆盖所述柱塞主体的远侧表面的至少一部分并且包括围绕所述柱塞主体的周向侧壁的至少一部分设置的密封件。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的柱塞，其中，所述柱塞构造成可滑动地定位在注射器的筒内。

20.根据权利要求19所述的柱塞，其中，所述柱塞构造为在所述注射器的筒内往复移动。

21.流体注入器***，包括：

至少一个具有活塞头的可往复操作的活塞；和

柱塞接合机构，所述柱塞接合机构与所述活塞头相关联并构造成用于接合连接到所述流体注入器***的注射器的柱塞，以由于所述至少一个活塞的移动而在所述注射器中往复驱动所述柱塞，所述柱塞接合机构包括：

具有中空主体的柱塞接合套筒；

可容纳在所述柱塞接合套筒的中空主体内的柱塞接合柱；和

致动器，可操作地连接到所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个，并且构造为使所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个在接合位置和脱离位置之间移动，

其中，在所述接合位置，所述柱塞接合柱定位在所述柱塞接合套筒的中空主体内以将与所述柱塞相关联的至少一个弹性柔性保持构件捕获在所述柱塞接合套环和所述柱塞接合柱之间的容纳空间中，和

其中，在所述脱离位置，所述柱塞接合柱至少部分地定位在所述柱塞接合套筒的中空主体的外部，以允许所述柱塞的至少一个弹性柔性保持构件从所述容纳空间柔性***或移除。

22.根据权利要求21所述的流体注入器***，其中，所述致动器是旋转电动机、线性电动机、线性致动器或螺线管。

23.根据权利要求21所述的流体注入器***，其中，所述致动器是手动操作的。

24.根据权利要求21至23中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器具有用于将所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个移动到所述接合位置的接合状态和用于将所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个移动到所述脱离位置的脱离状态。

25.根据权利要求21至24中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器在所述致动器断电期间自动移动到所述脱离状态。

26.根据权利要求21至25中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器仅在所述至少一个活塞的向近侧移动期间处于所述接合状态。

27.根据权利要求21至26中任一项所述的流体注入器***，还包括至少一个偏置元件，用于将所述致动器从所述接合状态移动到所述脱离状态。

28.根据权利要求21至27中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器的旋转移动使所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个在线性方向上向近侧或向远侧移动。

29.根据权利要求21至28中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器的线性移动使所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个在线性方向上向近侧或向远侧移动。

30.根据权利要求21至29中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器可操作地连接至控制器，所述控制器构造用于控制所述致动器的致动。

31.根据权利要求21至30中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合套筒中的一个相对于所述活塞可线性地或可旋转地移动，而所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合套筒中的另一个相对于所述活塞是静止的。

32.根据权利要求21至31中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞接合柱和所述柱塞接合套环可相对于所述活塞线性地或可旋转地移动。

33.根据权利要求21至32中任一项所述的流体注入器***，还包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置用于检测所述柱塞接合套环和所述柱塞接合柱中的至少一个在所述接合位置和所述脱离位置之间的位置。

34.根据权利要求21至33中任一项所述的流体注入器***，还包括柱塞检测传感器，所述柱塞检测传感器被配置用于检测所述柱塞的至少一个保持构件在所述柱塞接合套环和所述柱塞接合柱之间的所述容纳空间中的存在。

35.根据权利要求21至34中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞接合套筒的中空主体具有开口，所述开口具有在从所述柱塞接合套筒的远端到所述柱塞接合套筒的近端的方向上减小的阶梯状内径。

36.根据权利要求21至35中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞接合柱包括从所述柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽，并且其中，所述锁定凹槽构造成用于容纳所述柱塞的至少一个保持构件上的至少一个卡扣。

37.根据权利要求36所述的流体注入器***，其中，所述锁定凹槽的远侧边缘构造成用于在所述柱塞相对于所述活塞的轴向移动期间使所述柱塞的至少一个保持构件柔性地偏转，以在所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个移动到所述脱离位置时将所述至少一个保持构件的至少一个卡扣移出与所述锁定凹槽的接合。

38.根据权利要求21至37中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞接合柱具有主体，所述主体具有在从所述柱塞接合柱的远端到所述柱塞接合柱的近端的方向上减小的阶梯状外径。

39.根据权利要求21至38中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞接合套环包括从所述柱塞接合套环的内表面径向向内突出的锁定特征，并且其中，所述锁定特征构造成：当所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个移动到所述接合位置时接合所述柱塞的至少一个保持构件上的至少一个卡扣。

40.根据权利要求39所述的流体注入器***，其中，所述锁定特征构造成用于在所述柱塞相对于所述活塞的轴向移动期间使所述柱塞的至少一个保持构件柔性地偏转，以在所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个移动到所述脱离位置时将所述至少一个保持构件的至少一个卡扣移出与所述锁定特征的接合。

41.根据权利要求21至39中任一项所述的流体注入器***，还包括注射器，所述注射器包括：具有筒近端、具有排放喷嘴的筒远端和在所述筒近端和所述筒远端之间延伸的筒侧壁的筒；以及可滑动地设置在所述筒内并能在所述筒近端和所述筒远端之间往复移动的所述柱塞。

42.根据权利要求41所述的流体注入器***，其中，所述柱塞包括：

柱塞主体，所述柱塞主体限定中心纵向轴线并具有近端、远端和连接所述近端和所述远端的周向侧壁；和

至少一个保持构件，所述至少一个保持构件与所述柱塞主体相关联并从所述柱塞主体向近侧延伸。

43.根据权利要求41或42所述的流体注入器***，其中，所述至少一个保持构件包括：

第一端，所述第一端连接到所述柱塞主体；

第二端，所述第二端靠近所述第一端并且相对于所述第一端可径向弹性偏转；和

所述第二端上的至少一个卡扣，

其中，所述至少一个保持构件具有外表面，所述外表面构造成当所述柱塞与所述活塞接合时接合所述柱塞接合套筒，

其中，所述至少一个保持构件具有内表面，所述内表面构造成当所述柱塞与所述活塞接合时接合所述柱塞接合柱，

其中，所述至少一个卡扣构造成当所述柱塞与所述活塞接合时接合所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个上的锁定特征，以防止所述柱塞相对于所述活塞的轴向移动，并且

其中，所述至少一个卡扣构造成：在所述柱塞的脱离状态下所述活塞相对于所述柱塞轴向移动时由于所述至少一个卡扣与所述锁定特征的接触使所述至少一个保持构件的第二端径向偏转。

44.根据权利要求41至43中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞都构造成无论所述柱塞相对于所述流体注入器的活塞的角度取向如何，都接合所述柱塞接合机构。

45.根据权利要求41至44中任一项所述的流体注入器***，其中，所述至少一个卡扣从所述至少一个保持构件的内表面在朝向所述中心纵向轴线的方向上径向向内突出，并且其中，所述至少一个卡扣构造成当所述柱塞处于与所述活塞的锁定状态时被容纳在所述锁定特征内，所述锁定特征被成形为从所述柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽。

46.根据权利要求41至45中任一项所述的流体注入器***，其中，述至少一个卡扣从所述至少一个保持构件的内表面在朝向所述中心纵向轴线的方向上径向向内突出，或者其中，所述至少一个卡扣从所述至少一个保持构件的外表面在远离所述中心纵向轴线的方向上径向向外突出。

47.根据权利要求41至46中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞主体在所述远端处具有圆锥形部分并且在所述近端处具有圆柱形部分。

48.根据权利要求47所述的流体注入器***，其中，所述至少一个保持构件从所述圆锥形部分的内表面向近侧突出。

49.根据权利要求47或48所述的流体注入器***，还包括从所述圆柱形部分的内表面径向向内突出的多个释放接片，所述多个释放接片中的每一个构造成用于与所述柱塞接合套筒相互作用，以实现在所述柱塞围绕所述中心纵向轴线旋转时所述柱塞从所述活塞的释放。

50.根据权利要求49所述的流体注入器***，其中所述多个释放接片中的每一个的近端具有尖锐的导引表面。

51.流体注入器***，包括：

至少一个具有活塞头的可往复操作的活塞；和

柱塞接合机构，所述柱塞接合机构与所述活塞头相关联并构造成用于接合连接到所述流体注入器***的注射器的柱塞，以由于所述至少一个活塞的移动而在所述注射器中往复驱动所述柱塞，所述柱塞接合机构包括：

具有带纵向轴线的中空主体的柱塞接合套筒；

可容纳在所述柱塞接合套筒的中空主体内并可相对于所述柱塞接合套筒在接合位置和脱离位置之间轴向移动的柱塞接合柱，

其中所述柱塞接合套筒可围绕所述纵向轴线在第一位置和第二位置之间旋转，

其中，所述柱塞接合柱可通过所述柱塞接合套筒的旋转沿所述纵向轴线从所述接合位置轴向移动到所述脱离位置。

52.根据权利要求51所述的流体注入器***，其中，所述柱塞接合柱可从所述活塞的近端朝向所述活塞的远端轴向移动。

53.根据权利要求51或52所述的流体注入器***，其中所述柱塞释放套筒包括从所述中空主体的外表面径向向外突出的多个柱塞释放齿。

54.根据权利要求53所述的流体注入器***，其中，所述多个柱塞释放齿构造为接合所述柱塞上的多个释放接片，使得所述柱塞围绕所述柱塞纵向轴线的旋转引起所述柱塞接合套筒围绕所述纵向轴线的旋转。

55.根据权利要求51至54中任一项所述的流体注入器***，还包括围绕所述柱塞接合套筒的至少一部分的柱塞释放套筒，其中所述柱塞释放套筒构造成随着所述柱塞接合套筒的旋转而围绕所述纵向轴线旋转.

56.根据权利要求51至55中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞释放套筒包括具有倾斜表面的开口，所述倾斜表面在从所述柱塞释放套筒的远端朝向所述柱塞释放套筒的近端的方向上相对于所述纵向轴线的方向成角度。

57.根据权利要求56所述的流体注入器***，其中，所述柱塞接合柱具有在垂直于所述纵向轴线的方向上延伸的导引销，并且其中，所述导引销被容纳在所述柱塞释放套筒的开口内。

58.根据权利要求57所述的流体注入器***，其中，所述柱塞接合套筒的旋转引起所述柱塞释放套筒的对应旋转，并且其中，所述导引销沿着所述倾斜表面从所述倾斜表面的近端朝向远端被导引，从而将所述柱塞接合柱从所述接合位置移动到所述脱离位置。

59.根据权利要求51至58中任一项所述的流体注入器***，还包括可操作地连接到所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱的偏置构件。

60.根据权利要求59所述的流体注入器***，其中，所述偏置构件构造成将所述柱塞接合套筒偏置到所述第一位置。

61.根据权利要求51至60中任一项所述的流体注入器***，还包括致动器，所述致动器可操作地连接到所述柱塞接合柱并且构造用于在所述接合位置和所述脱离位置之间移动所述柱塞接合柱。

62.根据权利要求61所述的流体注入器***，其中，在所述接合位置，所述柱塞接合柱定位在所述柱塞接合套筒的中空主体内并且构造成将与所述柱塞相关联的至少一个弹性柔性保持构件捕获在所述柱塞接合套环和所述柱塞接合柱之间的容纳空间中，以及

其中，在所述脱离位置，所述柱塞接合柱至少部分地定位在所述柱塞接合套筒的中空主体的外部，以允许所述柱塞的至少一个弹性柔性保持构件从所述容纳空间柔性***或移除。

63.根据权利要求61或62所述的流体注射***，其中，所述致动器是旋转电动机、线性电动机、线性致动器或螺线管。

64.根据权利要求61至63中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器是手动操作的。

65.根据权利要求61至63中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器具有用于将所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个移动到所述接合位置的接合状态和用于将所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个移动到所述脱离位置的脱离状态。

66.根据权利要求61至65中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器在所述致动器断电期间自动移动到所述脱离状态。

67.根据权利要求61至66中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器仅在所述至少一个活塞的向近侧移动期间处于所述接合状态。

68.根据权利要求61至67中任一项所述的流体注入器***，还包括至少一个偏置元件，用于将所述致动器从所述接合状态移动到所述脱离状态。

69.根据权利要求61至68中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器的旋转移动使所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个在线性方向上向近侧或向远侧移动。

70.根据权利要求61至69中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器的线性移动使所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个在线性方向上向近侧或向远侧移动。

71.根据权利要求61至70中任一项所述的流体注入器***，其中，所述致动器可操作地连接至控制器，所述控制器构造用于控制所述致动器的致动。

72.根据权利要求51至71中任一项所述的流体注入器***，还包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置用于检测所述柱塞接合套环和所述柱塞接合柱中的至少一个在所述接合位置和所述脱离位置之间的位置。

73.根据权利要求51至72中任一项所述的流体注入器***，还包括柱塞检测传感器，所述柱塞检测传感器被配置用于检测所述柱塞的至少一个保持构件在所述柱塞接合套环和所述柱塞接合柱之间的所述容纳空间中的存在。

74.根据权利要求51至73中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞接合套筒的中空主体具有开口，所述开口具有在从所述柱塞接合套筒的远端到所述柱塞接合套筒的近端的方向上减小的阶梯状内径。

75.根据权利要求51至74中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞接合柱包括从所述柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽，并且其中，所述锁定凹槽构造成用于容纳所述柱塞的至少一个保持构件上的至少一个卡扣。

76.根据权利要求75所述的流体注入器***，其中，所述锁定凹槽的远侧边缘构造成用于在所述柱塞相对于所述活塞的轴向移动期间使所述柱塞的至少一个保持构件柔性地偏转，以在所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个移动到所述脱离位置时将所述至少一个保持构件的至少一个卡扣移出与所述锁定凹槽的接合。

77.根据权利要求51至76中任一项所述的流体注入器***，还包括注射器，所述注射器包括：具有筒近端、具有排放喷嘴的筒远端和在所述筒近端和所述筒远端之间延伸的筒侧壁的筒；以及可滑动地设置在所述筒内并可在所述筒近端和所述筒远端之间往复移动的所述柱塞。

78.根据权利要求77所述的流体注入器***，其中，所述柱塞包括：

柱塞主体，所述柱塞主体限定中心纵向轴线并具有近端、远端和连接所述近端和所述远端的周向侧壁；和

至少一个保持构件，所述至少一个保持构件与所述柱塞主体相关联并从所述柱塞主体向近侧延伸。

79.根据权利要求77或78所述的流体注入器***，其中，所述至少一个保持构件包括：

第一端，所述第一端连接到所述柱塞主体；

第二端，所述第二端靠近所述第一端并且相对于所述第一端可径向弹性偏转；和

所述第二端上的至少一个卡扣，

其中，所述至少一个保持构件具有外表面，所述外表面构造成当所述柱塞与所述活塞接合时接合所述柱塞接合套筒，

其中，所述至少一个保持构件具有内表面，所述内表面构造成当所述柱塞与所述活塞接合时接合所述柱塞接合柱，

其中，所述至少一个卡扣构造成当所述柱塞与所述活塞接合时接合所述柱塞接合套筒和所述柱塞接合柱中的一个上的锁定特征，以防止所述柱塞相对于所述活塞的轴向移动，并且

其中，所述至少一个卡扣构造成：在所述柱塞的脱离状态下所述活塞相对于所述柱塞轴向移动时由于所述至少一个卡扣与所述锁定特征的接触，使所述至少一个保持构件的第二端径向偏转。

80.根据权利要求77至79中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞构造成无论所述柱塞相对于所述流体注入器的活塞的角度取向如何都接合所述柱塞接合机构。

81.根据权利要求77至80中任一项所述的流体注入器***，其中，所述至少一个卡扣从所述至少一个保持构件的内表面在朝向所述中心纵向轴线的方向上径向向内突出，并且其中，所述至少一个卡扣构造成当所述柱塞处于与所述活塞的锁定状态时被容纳在所述锁定特征内，所述锁定特征被成形为从所述柱塞接合柱的外表面径向向内突出的锁定凹槽。

82.根据权利要求77至81中任一项所述的流体注入器***，其中，述至少一个卡扣从所述至少一个保持构件的内表面在朝向所述中心纵向轴线的方向上径向向内突出，或者其中，所述至少一个卡扣从所述至少一个保持构件的外表面在远离所述中心纵向轴线的方向上径向向外突出。

83.根据权利要求77至82中任一项所述的流体注入器***，其中所述至少一个卡扣从所述至少一个保持构件的外表面在远离所述中心纵向轴线的方向上径向向外突出。

84.根据权利要求77至83中任一项所述的流体注入器***，其中，所述柱塞主体在所述远端处具有圆锥形部分并且在所述近端处具有圆柱形部分。

85.根据权利要求84所述的流体注入器***，其中，所述至少一个保持构件从所述圆锥形部分的内表面向近侧突出。

86.根据权利要求84或85所述的流体注入器***，还包括从所述圆柱形部分的内表面径向向内突出的或从所述圆柱形部分的内表面向近侧突出的多个释放接片，所述多个释放接片中的每一个构造成用于与所述柱塞接合套筒相互作用，以实现在所述柱塞围绕所述中心纵向轴线旋转时所述柱塞从所述活塞的释放。

87.根据权利要求86所述的流体注入器***，其中，所述多个释放接片中的每一个的近端具有尖锐的导引表面。

Images