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CN109843369B - 流体控制阀和歧管 - Google Patents

流体控制阀和歧管 Download PDF

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CN109843369B CN201780064077.7A CN201780064077A CN109843369B CN 109843369 B CN109843369 B CN 109843369B CN 201780064077 A CN201780064077 A CN 201780064077A CN 109843369 B CN109843369 B CN 109843369B
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Abstract

流体控制阀，在将流体递送到患者的流体递送系统中使用，包含限定内室的阀体、用于接收第一入口管的第一入口端口、用于接收第二入口管的第二入口端口、出口端口以及可滑动地设置在内室中的滑动阀构件。第一入口管限定第一入口腔，第一入口腔与内室轴向地对准。第二入口管限定第二入口腔，第二入口腔与内室轴向地对准。滑动阀构件包含第一密封端和第二密封端。基于第一入口腔与第二入口腔之间的流量差，滑动阀构件可定位在第一操作状态、第二操作状态以及第三操作状态。

Description

流体控制阀和歧管
相关申请的交叉引用
本申请权利要求2016年10月17日提交的题为“Fluid Control Valve andManifold”美国临时专利申请No.62/409,054、2017年2月24日提交的题为“Syringe Cap”的美国临时专利申请No.62/463,200以及2017年5月31日提交的题为“Sliding Mixing ValveFor Dual Syringe Medical Injector”的美国临时专利申请No.62/513,413的优先权，其全部公开通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及在多针筒流体注射器中使用的流体控制阀和歧管。更具体地，本公开涉及流体控制阀和歧管，其用于基于第一针筒与第二针筒之间的压力或流体流量差(flow differential)，将第一针筒中的流体压力与第二针筒中的流体压力基本上隔离。此外，本公开涉及流体控制阀和歧管，其用于在多流体注射方案期间混合来自第一针筒和第二针筒的流体。
背景技术
在许多医疗诊断和治疗过程中，诸如内科医师的医疗从业者为患者注射一种或多种医疗流体。近年来，已经开发了若干注射器致动的针筒和动力流体注射器，以用于医疗流体(诸如成像造影剂溶液(常简称为“造影剂”)、诸如生理盐水的冲洗剂以及其他医疗流体)的加压注射，来用于诸如血管造影术、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)以及其他成像过程等过程中。总体上，这些流体注射器设计为以预设压力和/或流率来递送预设量的流体。
典型地，流体注射器具有诸如活塞的驱动构件，其连接到针筒内的针筒柱塞。针筒总体上包含刚性筒体，且针筒柱塞可滑动地设置在筒体内。驱动构件相对于筒体的纵向轴线在近向和/或远向方向上驱动柱塞，以将流体抽吸到针筒筒体中，或从针筒筒体递送流体。
与流体注射器一起使用的针筒可以由各种医疗级塑料材料制成。在某些注射过程期间，由于这样的压力之下的过度径向膨胀，针筒筒体壁可以根据流体注射压力改变容积。已经开发了具有至少一个压力护套(pressure jacket)的流体注射器，以在使用时围封针筒，并且防止针筒由于针筒内累积的流体压力而径向膨胀。
在具有多个针筒的流体注射系统中，当来自多个针筒的流体被在不同压力下同时注射时，不精确的容积递送的问题可能进一步恶化。例如，造影剂介质可能在比生理盐水更高的压力下注射以实现相同的流率，因为造影剂介质可能具有比生理盐水更高的粘度。因为两种流体之间的压力差，在较高的压力下注射的流体可能倾向于泄(bleed)到系统的较低压力侧。因此，由于较低压力侧部件的膨胀或容量(capacitance)而失去了一定量的递送容积。已知常规梭阀(shuttle valve)，其在注射过程期间隔离压力下的流体。然而，这些阀通常不提供同时注射两种或更多种流体的混合物情况下的双流。
期望提供改善的流体注射系统，其可以将系统的较低压力侧与较高压力侧隔离，以便降低或消除与流体注射系统的两种流体之间的压力差相关联的不精确的容积递送，同时当期望注射两种或更多种流体的混合物时允许双流。
发明内容
本公开总体上涉及流体控制阀和歧管，用于基于第一针筒与第二针筒之间的压力或流体流量差而基本上将第一针筒中的流体压力与第二针筒中的流体压力隔离。此外，本公开总体上涉及流体控制阀和歧管，用于在多流体注射方案期间将来自第一针筒和第二针筒的流体混合。
在一些示例中，本公开涉及流体控制阀，以在将流体递送到患者的流体递送系统中使用。流体控制阀包含限定内室(internal chamber)的阀体、用于接收第一入口管的第一入口端口、用于接收第二入口管的第二入口端口、出口端口以及可滑动地设置在内室中的滑动阀构件。第一入口管限定第一入口腔(lumen)，第一入口腔与内室轴向地对准。第二入口管限定第二入口腔，第二入口腔与内室轴向地对准。滑动阀构件包含第一密封端和第二密封端。基于第一入口腔与第二入口腔之间的流量差，滑动阀构件可定位在第一操作状态、第二操作状态以及第三操作状态。滑动阀构件和阀体限定至少一个通道，至少一个通道在第一操作状态下提供第二入口腔与出口端口之间的流体连通，至少一个通道在第二操作状态下提供第一入口腔与出口端口之间的流体连通，并且至少一个通道在第三操作状态下提供第一入口腔、第二入口腔以及出口端口之间的流体连通。
在一些示例中，在第一操作状态下，滑动阀构件的第一密封端接合第一入口管且将第一入口腔与第二入口腔和出口端口隔离。在第二操作状态下，滑动阀构件的第二密封端接合第二入口管且将第二入口腔与第一入口腔和出口端口隔离。在第三操作状态下，滑动阀构件允许第一入口腔、第二入口腔以及出口端口之间的流体连通。
在一些示例中，滑动阀构件包含至少一个凸缘构件，至少一个凸缘构件从滑动阀构件的本体径向地延伸。
在一些示例中，滑动阀构件包含至少两个凸缘构件，至少两个凸缘构件包含相邻于第一密封端的第一凸缘构件和相邻于第二密封端的第二凸缘构件。
在一些示例中，当足够的流体流量施加到凸缘构件的表面时，至少一个凸缘构件的至少部分是可偏转的。至少一个凸缘构件的可偏转部分的偏转允许第一入口腔与出口端口之间或第二入口腔与出口端口之间的流体连通。
在一些示例中，至少一个凸缘构件包括一个或多个可偏转凸缘构件。响应于第一入口腔与第二入口腔之间的流量差，可偏转凸缘构件偏转到较低流量侧。
在一些示例中，一个或多个可偏转凸缘构件中的任一个的偏转增大滑动阀构件的拖曳系数。
在一些示例中，至少一个凸缘构件还包含一个或多个刚性凸缘构件。
在一些示例中，至少一个凸缘构件的至少部分是刚性的。
在一些示例中，至少一个通道包含至少一个混合特征，至少一个混合特征配置为在来自第一入口腔的第一流体和第二入口腔的第二流体的汇流点处提供湍流混合。
在一些示例中，混合特征包含螺旋凹槽。
在一些示例中，混合特征包含具有相反方向性的第一螺旋凹槽和第二螺旋凹槽。
在一些示例中，滑动阀构件包含在阀体的内室中独立地可滑动的第一滑动阀构件和第二滑动阀构件。
在其他示例中，本公开涉及针筒连接器歧管组件。针筒连接器歧管组件包含流体控制阀、第一针筒端帽、第二针筒端帽、提供流体控制阀的第一入口端口与第二针筒端帽之间的流体连通的第一入口管，以及提供流体控制阀的第二入口端口与第二针筒端帽之间的流体连通的第二入口管。流体控制阀包含滑动阀构件，基于第一入口管与第二入口管之间的流量差，滑动阀构件可定位在第一操作状态、第二操作状态以及第三操作状态。滑动阀构件限定至少一个通道，至少一个通道在第一操作状态下提供第二入口端口与出口端口之间的流体连通，至少一个通道在第二操作状态下提供第一入口端口与出口端口之间的流体连通，并且至少一个通道在第三操作状态下提供第一入口端口、第二入口端口与出口端口之间的流体连通。
在一些示例中，针筒连接器歧管还包含提供第一入口管与第一批量流体源之间的流体连通的第一可选择阀和提供第二入口管与第二批量流体源之间的流体连通的第二可选择阀。
在一些示例中，流体控制阀包含至少一个混合特征，至少一个混合特征配置为在通过第一入口管注射的第一流体和通过第二入口管注射的第二流体的汇流点处提供湍流混合。
在一些示例中，针筒连接器歧管组件还包含递送管套件，递送管套件配置为提供流体控制阀的出口端口与患者之间的流体连通。
根据其他示例，本申请的公开可以特征在于一个或多个以下条款：
条款1：流体控制阀，在将流体递送到患者的流体递送系统中使用，所述流体控制阀包括：阀体，所述阀体限定内室；第一入口端口，所述第一入口端口用于接收第一入口管，其中所述第一入口管限定与所述内室轴向地对准的第一入口腔；第二入口端口，所述第二入口端口用于接收第二入口管，其中所述第二入口管限定与所述内室轴向地对准的第二入口腔；出口端口；以及滑动阀构件，所述滑动阀构件可滑动地设置在所述内室中，所述滑动阀构件包括第一密封端和第二密封端；其中基于所述第一入口腔与所述第二入口腔之间的流量差，所述滑动阀构件可定位在第一操作状态、第二操作状态以及第三操作状态；并且其中所述滑动阀构件和所述阀体限定至少一个通道，所述至少一个通道在所述第一操作状态下提供所述第二入口腔与所述出口端口之间的流体连通，所述至少一个通道在所述第二操作状态下提供所述第一入口腔与所述出口端口之间的流体连通，并且所述至少一个通道在所述第三操作状态下提供所述第一入口腔、所述第二入口腔和所述出口端口之间的流体连通。
条款2：如条款1所述的流体控制阀，其中，在所述第一操作状态下，所述滑动阀构件的第一密封端接合所述第一入口管且将所述第一入口腔与所述第二入口腔和所述出口端口隔离；其中，在所述第二操作状态下，所述滑动阀构件的第二密封端接合所述第二入口管且将所述第二入口腔与所述第一入口腔和所述出口端口隔离；并且其中，在所述第三操作状态下，所述滑动阀构件允许所述第一入口腔、所述第二入口腔和所述出口端口之间的流体连通。
条款3：如条款1或2中任一项所述的流体控制阀，其中所述滑动阀构件包括至少一个凸缘构件，所述至少一个凸缘构件从所述滑动阀构件的本体径向地延伸。
条款4：如条款3所述的流体控制阀，其中所述滑动阀构件包括至少两个凸缘构件，包括相邻于所述第一密封端的第一凸缘构件和相邻于所述第二密封端的第二凸缘构件。
条款5：如条款3所述的流体控制阀，其中当足够的流体流量施加到所述凸缘构件的表面时，所述至少一个凸缘构件的至少部分是可偏转的，其中所述至少一个凸缘构件的所述可偏转部分的偏转允许所述第一入口腔与所述出口端口之间或所述第二入口腔与所述出口端口之间的流体连通。
条款6：如条款3所述的流体控制阀，其中所述至少一个凸缘构件包括一个或多个可偏转凸缘构件，其中所述可偏转凸缘构件响应于所述第一入口腔与所述第二入口腔之间的流量差而偏转到较低流量侧。
条款7：如条款5或6所述的流体控制阀，其中所述一个或多个可偏转凸缘构件中的任一个的偏转增大所述滑动阀构件的拖曳系数。
条款8：如条款6或7所述的流体控制阀，其中所述至少一个凸缘构件还包括一个或多个刚性凸缘构件。
条款9：如条款4或5所述的流体控制阀，其中所述至少一个凸缘构件的至少部分是刚性的。
条款10：如条款1至9中任一项所述的流体控制阀，其中所述至少一个通道包括至少一个混合特征，所述至少一个混合特征配置为在来自所述第一入口腔的第一流体和来自所述第二入口腔的第二流体的汇流点处提供湍流混合。
条款11：如条款10所述的流体控制阀，其中所述至少一个混合特征包括螺旋凹槽。
条款12：如条款10所述的流体控制阀，其中所述至少一个混合特征包括具有相反方向性的第一螺旋凹槽和第二螺旋凹槽。
条款13：如条款1至12中任一项所述的流体控制阀，其中所述滑动阀构件包括在所述阀体的内室中独立地可滑动的第一滑动阀构件和第二滑动阀构件。
条款14：针筒连接器歧管组件，包括：流体控制阀；第一针筒端帽；第二针筒端帽；第一入口管，所述第一入口管提供所述流体控制阀的第一入口端口与所述第二针筒端帽之间的流体连通；以及第二入口管，所述第二入口管提供所述流体控制阀的第二入口端口与所述第二针筒端帽之间的流体连通；其中所述流体控制阀包括滑动阀构件，基于所述第一入口管与所述第二入口管之间的流量差，所述滑动阀构件可定位在第一操作状态、第二操作状态以及第三操作状态；并且其中所述滑动阀构件限定至少一个通道，所述至少一个通道在所述第一操作状态下提供所述第二入口端口与出口端口之间的流体连通，所述至少一个通道在所述第二操作状态下提供所述第一入口端口与所述出口端口之间的流体连通，并且所述至少一个通道在所述第三操作状态下提供所述第一入口端口、所述第二入口端口以及所述出口端口之间的流体连通。
条款15：如条款14所述的针筒连接器歧管组件，还包括：第一可选择阀，所述第一可选择阀提供所述第一入口管与第一批量流体源之间的流体连通；以及第二可选择阀，所述第二可选择阀提供所述第二入口管与第二批量流体源之间的流体连通。
条款16：如条款14或15所述的针筒连接器歧管组件，其中所述流体控制阀包括至少一个混合特征，所述至少一个混合特征配置为在通过所述第一入口管注射的第一流体和通过所述第二入口管注射的第二流体的汇流点处提供湍流混合。
条款17：如条款14至16中任一项所述的针筒连接器歧管组件，还包括递送管套件，所述递送管套件配置为提供所述流体控制阀的出口端口与患者之间的流体连通。
参考附图，经考虑以下说明书和所附权利要求，用于双针筒医疗注射器的流体控制阀和歧管的这些和其他的特征和特性，以及结构的相关元件的操作和功能的方法和零件的组合以及制造的经济性将变得更显而易见，其全部构成此申请文件的部分。然而，应当明确理解，附图仅属于图示和描述的目的。
附图说明
图1是与本公开的流体控制阀一起使用的具有压力护套的对的流体注射器的正视立体图；
图2是图1的流体注射器的立体正视图，示出为具有安装在每个压力护套中的针筒和根据本公开的一个示例的流体控制阀；
图3是图2中所示的针筒、压力护套以及流体控制阀的细节立体图；
图4是根据本公开的一个示例的流体控制阀的正视图；
图5是图4的流体控制阀的正视截面图，为了清楚起见而将滑动阀构件移除；
图6A是图4的流体控制阀的正视截面图，其具有根据本公开的一个示例的滑动阀构件，示出为处于第一操作状态；
图6B是图6A的流体控制阀的正视截面图，示出为处于第二操作状态；
图6C是图6A的流体控制阀的正视截面图，示出为处于第三操作状态；
图7是图4的流体控制阀的正视截面图，其具有根据本公开的另一示例的滑动阀构件；
图8是图6A-6C的流体控制阀的侧视截面图；
图9是图6A-8的流体控制阀的滑动阀构件的立体图；
图10A是根据本公开的另一示例流体控制阀和滑动阀构件的正视截面图，其具有示出为处于第一操作状态的滑动阀构件；
图10B是图10A的流体控制阀的正视截面图，其具有示出为处于第二操作状态的滑动阀构件；
图10C是图10A的流体控制阀的正视截面图，其具有示出为处于第三操作状态的滑动阀构件；
图11是图10A-10C的流体控制阀的滑动阀构件的立体图；
图12是根据本公开的流体控制阀的另一示例的分解图；
图13是图12的流体控制阀的正视截面图；
图14是图12的流体控制阀的侧视截面图；
图15是图12-14的流体控制阀的滑动阀构件的立体图；
图16是根据本公开的流体控制阀的另一示例的分解图；
图17是图16的流体控制阀的正视截面图；
图18是图16-17的流体控制阀的滑动阀构件的立体图；
图19是根据本公开的流体控制阀的另一示例的分解图；
图20A是根据本公开的另一示例的流体控制阀和滑动阀构件的正视截面图，其具有示出为处于第一操作状态的滑动阀构件；
图20B是图20A的流体控制阀的正视截面图，其具有示出为处于第二操作状态的滑动阀构件；
图20C是图20A的流体控制阀的正视截面图，其具有示出为处于第三操作状态的滑动阀构件；
图21是图19的流体控制阀的侧视截面图；
图22是图19-21的流体控制阀的滑动阀构件的第一部分的立体图；
图23是图19-21的流体控制阀的滑动阀构件的第二部分的立体图；
图24是根据本公开的流体控制阀的另一示例的立体图；
图25是图24的流体控制阀的正视截面图；
图26是图24的流体控制阀的侧视截面图；
图27是根据本公开的另一示例的滑动阀构件的立体图；
图28是根据本公开的另一示例的滑动阀构件的立体图；
图29是根据本公开的另一示例的滑动阀构件的立体图；
图30是根据本公开的另一示例的滑动阀构件的立体图；
图31A-31B是根据本公开的另一示例的滑动阀构件的俯视图；
图32是根据本公开的另一示例的滑动阀构件的立体图；
图33是根据本公开的另一示例的滑动阀构件的立体图；
图34是根据本公开的另一示例的滑动阀构件的立体图；
图35是根据本公开的另一示例的滑动阀构件的立体图；以及
图36是根据本公开的针筒连接器歧管组件的正视图。
具体实施方式
如说明书中所使用的，除非上下文另有明确规定，否则单数形式的“个”、“一个”和“该”包含复数个指示物。
出于以下描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“横”、“纵”及其衍生将依照在附图中的取向来与部件有关。
空间或方向术语(诸如“左”、“右”、“内”、“外”、“上”、“下”等)不应认为是限制性的，因为本发明可以采取各种替代取向。当用于针筒和/或压力护套时，术语“近端”指代当针筒和/或压力护套被取向以用于连接到注射器时，针筒和/或压力护套的最靠近注射器的部分。术语“远端”指代当针筒和/或压力护套被取向以用于连接到注射器时，针筒和/或压力护套的距注射器最远的部分。术语“径向”指代法向于针筒和/或压力护套的在近端和远端之间延伸的纵向轴线的横截面中的方向。术语“周向”指代绕针筒和/或压力护套的侧壁的内表面或外表面的方向。
说明书和权利要求书中使用的所有数字应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。术语“约”是指所述值的正负10％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包括其中包含的任何和所有子范围或子比率。例如，所述的范围或比率“1至10”应被认为包含在最小值1和最大值10之间(且包含最小值1和最大值10)的任何和所有子范围；换言之，以最小值1或更大开始并以最大值10或更小结束(诸如但不限于1至6.1、3.5至7.8、以及5.5至10)的所有子范围或子比率。
术语“至少”是指“大于或等于”。
术语“基本上垂直”是指“垂直正或负5度”。术语“基本上平行”是指“平行正或负5度”。
术语“包含”与“包括”同义。
应当理解，在附图中图示且在以下说明书中描述的具体装置和过程仅仅是本公开的示例性示例。因此，涉及本文所公开的示例的具体尺寸和其它物理特性将不认为是限制性的。
除非另有说明，否则本文提及的所有文件(诸如但不限于已授权的专利和专利申请)均被认为是整体“通过引用并入”。
参考附图，其中相同附图标记在若干视图通篇指代相同的零件，本公开总体上涉及流体控制阀和歧管，其用于基于第一针筒与第二针筒之间的压力差而将第一针筒中的流体压力与第二针筒中的流体压力基本上隔离。
参考图1，流体注射器10包含至少一个注射器头12和注射器外壳14。注射器头12可以被支持在支持结构13上。在一些示例中，诸如图1中所示，流体注射器10可以包含以并排取向布置的两个注射器头12。每个注射器头12可以形成在注射器外壳14的前端处，且可以配置为接收和保持至少一个针筒和/或压力护套16。尽管图1图示了流体注射器10，其具有两个注射器头12，各自具有对应的针筒和/或压力护套16，流体注射器10的其他示例可以包含一个注射器头或多于两个注射器头，其具有对应数目的针筒和/或压力护套。
继续参考图1，每个注射器头12包含驱动构件19，诸如由控制器(未示出)操作的电机(未示出)移动的往复驱动的活塞。每个驱动构件19可以配置为通过注射器外壳14的前端中的开口延伸到相应的注射器头12中和从之延伸。驱动构件19向针筒的至少部分施加原动力(motive force)，针筒的至少部分可选地设置在相应的压力护套16中，如本文中所描述。在一些示例中，驱动构件19可以向具有刚性侧壁的对应的针筒的柱塞施加原动力。
参考图2，流体注射器10配置为在每个压力护套16内接收针筒30。至少一个压力护套16典型地是可重复使用的多次使用部件，尽管针筒30典型地是单次使用部件。流体注射器10可以具有至少一个批量流体源，以用流体填充针筒30。批量流体源可以是含有诸如造影剂成像剂的第一医疗流体的第一批量流体源32，和含有诸如生理盐水的第二医疗流体的第二批量流体源34，以分别用包含在第一批量流体源32和第二批量流体源34中的第一或第二流体分开地填充针筒30。至少一个流体路径套件35可以与每个针筒30的排放端流体连接，以通过连接到导管、针或在血管接入点插入到患者中的其他流体递送连接(未示出)的管路从针筒30递送流体。出入至少一个针筒30的流体流量可以由流体控制模块(未示出)调节。流体控制模块可以操作各种活塞、阀和/或流量调节结构，以基于用户选择的注射参数(诸如注射的医疗流体、注射流率、持续时间、总注射容积，和/或造影剂介质与生理盐水的比率)，调节向患者递送诸如生理盐水溶液和/或造影剂的医疗流体。可以与本文描述的系统一起使用或修改后与之一起使用的包含至少一个压力护套16和针筒30的合适的前装载流体注射器的示例公开于国际专利申请No.PCT/US2015/027582、PCT/US2016/028824和PCT/US2017/051473中，其公开通过引用并入本文。其他合适的注射器包含例如用于诸如在医疗成像过程期间注射造影剂和/或生理盐水的常规单头和双头注射器。合适的常规注射器的示例包含例如MEDRAD Salient注射器、MEDRAD Stellant注射器以及MRXperion注射器，全部注射器从PA的印第安诺拉的Bayer HealthCare有限责任公司可得。
参考图1，至少一个压力护套16由附接机构(未示出)安装到注射器外壳14的前端，附接机构允许至少一个压力护套16与注射器外壳14可移除连接。合适的压力护套/注射器附接机构描述于国际专利申请No.PCT/US2015/057747和PCT/US2015/057751中，其公开通过引用并入本文。在一些示例中，至少一个压力护套16可以不可移除地连接到注射器外壳14。至少一个压力护套16可以具有总体上中空的圆柱形形状，其具有带有针筒接收开口20的前端或远端18，以将针筒30(在图2中示出)接收到压力护套16中。至少一个压力护套16还包含后端或近端22，其配置为接合流体注射器10的至少部分且将至少一个压力护套16可移除地或不可移除地连接到流体注射器10。至少一个压力护套16具有侧壁24，侧壁24在远端18与近端22之间沿着至少一个压力护套16的纵向轴线延伸。至少一个压力护套16的远端18处的开口20限定在远端18与近端22之间延伸的通孔。
至少一个压力护套16可以由能够约束针筒30由于注射过程期间的加压而径向向外膨胀的材料制成。如之前所讨论，针筒30自身可能不能够经受与某些流体注射过程相关联的高压力。至少一个压力护套16可以用来限制针筒30的径向膨胀。在一些示例中，至少一个压力护套16可以由医疗级材料(诸如医疗级塑料、金属或玻璃)制成。在某些示例中，至少一个压力护套16可以由半透明或透明材料制造，使得可以通过侧壁24观察针筒30的至少部分。通孔26的内表面配置为接触针筒30的外表面的至少部分。至少一个压力护套16的内径的尺寸设计为接收针筒30的外径，使得针筒30可以容易地插入到通孔26中和从之移除。
针筒30适配为在CT、MRI、PET等成像过程中使用，并且在例如约10-400psi(诸如200-400psi)的典型操作压力下可操作，取决于流体的粘度和期望的注射速率。在一些示例中，针筒30可以配置为在要求1200psi量级的压力的过程(诸如血管造影术)中使用。在一些方面中，针筒30可以是国际专利申请No.PCT/US2015/027582和/或国际专利申请No.PCT/US2016/028824中所公开的针筒，其公开通过引用整体并入本文。
参考图3，示出了具有根据本公开的各方面的流体控制阀100的流体注射器10。流体控制阀100可以在第一针筒30a与第二针筒30b之间流体连通，第一针筒30a和第二针筒30b各自可选地被包含在压力护套16中。流体控制阀100可以连接到终止于第一针筒30a的端帽27a中的第一入口管121，和终止于第二针筒30b的端帽27b中的第二入口管122。替代地，第一入口管121和第二入口管122可以例如用鲁尔型配接件或其他常规连接机构连接到针筒的远尖端。第一针筒30a和第二针筒30b及它们的相应的压力护套16安装到流体注射器10，如上所述，以将一种或多种医疗流体注射到患者中。例如，流体注射器10可以注射来自第一针筒30a的生理盐水和来自第二针筒30b的造影剂。
在要求造影剂和生理盐水的混合物的双流的过程的示例中，期望在将双流体混合物注射到患者中之前混合造影剂和生理盐水流体。混合允许在注射过程的双流部分期间造影剂和生理盐水的基本上均匀的溶液被递送到患者，而没有造影剂浓度和/或生理盐水浓度随注射时间的显著改变。此外，通过混合以较不粘稠的生理盐水稀释粘稠造影剂还允许较低的施加压力来实现期望的流率。在流体注射过程的要求注射造影剂或生理盐水的部分(即，单流)期间，可以通过停止任意含有不期望的注射流体的针筒上施加的压力来选择两种或更多种注射流体之一的流动。在这样的情况下，还期望截断活动(active)针筒和不活动(inactive)针筒之间的流体连通，以防止注射的流体与不注射的流体在不活动针筒内回流和混合。根据本公开的各方面，流体控制阀100包含阀机构，阀机构例如通过截断与不活动针筒的流体连通，允许医疗流体中的任意一种的单流而不回流到不活动针筒中，并且还允许在注射过程的双流部分期间的两种流体的双流，可选地以两种医疗流体的湍流混合。
参考图4-5，根据某些方面，流体控制阀100包含阀体104，阀体104限定内室110。用于第一针筒与内室110之间的流体连通的第一入口端口101、用于第二针筒与内室110之间的流体连通的第二入口端口102以及出口端口103与内室110流体连通。在某些方面中，内室110可以总体上与第一入口端口101和第二入口端口102轴向对准。内室110具有恒定的截面积，使得滑动阀构件200(见图6A-9)可以响应于来自第一针筒和第二针筒中的流体的压力差而在内室110内自由地轴向滑动。
参考图6A-7，第一入口端口101适配为接收第一入口管121，第二入口端口102适配为接收第二入口管122，并且出口端口103适配为接收出口管123。第一入口管121、第二入口管122以及出口管123分别限定第一入口腔131、第二入口腔132以及出口腔133。第一入口管121接合第一入口端口101的第一肩部(shoulder)106、第二入口管122接合第二入口端口102的第二肩部107，并且出口管123接合出口端口103的第三肩部108。第一入口管121和第二入口管122可以具有相应的内径D1和D2，使得第一入口腔131和第二入口腔132的截面积小于内室110的截面积。
滑动阀构件200包含本体201、第一密封端202以及第二密封端203。在一个示例中，第一密封端202和第二密封端203可以是截头锥形(frustoconical)或半球形形状，并且分别与第一入口腔131和第二入口腔132轴向地对准。第一密封端202和第二密封端203的基部直径D3和D4可以分别大于第一入口腔131和第二入口腔132的内径D1和D2。根据这些实施例，第一密封端202和第二密封端203分别无法完全进入第一入口腔131和第二入口腔132。在各种实施例中，滑动阀构件200具有至少一个通道211(图8)，其允许内室110内的加压流体绕滑动阀构件200的外表面流动，并且流出出口管123的出口腔133。根据某实施例，密封端202和203和/或第一腔131和第二腔132的远端中的至少一者可以由可弯折材料制成，使得当密封端在压力之下邻接腔的远端时，形成流体密闭的密封。
继续参考图6A-C，基于第一入口腔131和第二入口腔132中的相对压力和/或流率差，滑动阀构件200在内室110内在三种操作状态之间自由地滑动。在图6A中所示的第一操作状态下，其中通过第二入口腔132的流体压力和/或流率显著大于通过第一入口腔131的流体压力和/或流率，例如当第一针筒30a不活动而第二针筒30b被活动地加压时，迫使滑动阀构件200朝向第一入口管121，使得滑动阀构件200的第一密封端202与第一入口管121接合，从而防止内室110与第一入口腔131之间的流体连通，并且防止流入或流出第一入口腔131。响应于来自第二入口腔132的流体流量，滑动阀构件200的移动可以由滑动阀构件200的拖曳系数造成。随着滑动阀构件200朝向第一入口腔131移动，第二流体的流体流量被绕滑动阀构件200的外表面导向经由至少一个通道211并且通过出口腔133。
在图6B中所示的第二操作状态下，其中通过第一入口腔131的流体压力和/或流率显著大于通过第二入口腔132的流体压力和/或流率，例如当第一针筒30a被活动地加压而第二针筒30b不活动时，滑动阀构件200被迫使朝向第二入口管122，使得滑动阀构件200的第二密封端203与第二入口管122的接合，从而防止内室110与第二入口腔132的流体连通且防止流入或流出第二入口腔132。响应于来自第一入口腔131的流体流，滑动阀构件200的移动可以由滑动阀构件200的拖曳系数造成。随着滑动阀构件200移动朝向第二入口腔132，第一流体的流体流量被绕滑动阀构件200的外表面导向经由至少一个通道211并通过出口腔133。
在图6C中所示的第三操作状态下，其中通过第二入口腔132的流体压力和/或流率和通过第一入口腔131的流体压力和/或流率基本上相似，即，小的压力和/或流率差，滑动阀构件200保持在内室110中而不与第一入口管121或第二入口管122接合。反之，由来自第一腔131的流体流量产生的拖曳系数基本上等于由来自第二入口腔132的流体流量产生的拖曳系数，限制滑动阀构件200在任意方向上移动，并且防止滑动阀构件200密封第一入口腔131或第二入口腔132。离开第一腔131的第一流体和离开第二腔132的第二流体两者绕滑动阀构件200的外表面流动，经由至少一个通道211，并通过出口腔133。随着第一流体和第二流体在出口腔133处汇合，可以发生流体的湍流混合，以提供第一和第二流体的均匀的混合物。
参考图7，在另一示例中，第一密封端202和第二密封端203可以是半球形且分别与第一入口腔131和第二入口腔132轴向地对准。第一密封端202和第二密封端203的基部直径D3和D4可以分别大于第一入口腔131和第二入口腔132的内径D1和D2。因此，第一密封端202和第二密封端203分别无法完全进入第一入口腔131和第二入口腔132。第一密封端202和第二密封端203的其他可能的形状(诸如锥形、卵形(ovaline)或抛物线形)也可以由本领域技术人员所理解。
参考图8，滑动阀构件200可以具有截面轮廓220，其接合内室110，以防止滑动阀构件200在内室110内旋转。滑动阀构件200和阀体104限定与出口腔133流体连通的至少一个通道211，使得流体可以流动通过至少一个通道211并进入出口腔133中。在第一操作状态(图6A中示出)下，至少一个通道211与第二入口腔132和出口腔133两者流体连通，但与第一入口腔131隔离。在第二操作状态(图6B示出)下，至少一个通道211与第一入口腔131和出口腔133两者流体连通，但与第二入口腔132隔离。在第三操作状态(图6C示出)下，至少一个通道与第一入口腔131、第二入口腔132以及出口腔133流体连通。滑动阀构件200可以具有任意合适的截面轮廓220，连同内室110的对应的互补轮廓，以允许滑动阀构件200在内室110内横向地自由行进而不旋转。在某实施例中，滑动阀构件200可以具有基本上多边形截面和对应的互补内室轮廓。
继续参考图8，在一个示例中，内室110的与出口端口103相关联的顶端或表面140可以是平坦的，产生内室110与出口端口103之间的直角阶梯141。这对于制造流体控制阀100可能是有利的，因为可以使用内室110的平顶的模制销与出口端口103的圆柱形模制销来形成直角阶梯141。内室模制销的平坦顶部与出口端口模制销的底部之间的接口是平齐的，如果内室110具有圆的顶部则不会是这种情况。平齐的模制销接口消除形成“泛出(flashing)”，或可能形成在彼此不平齐的模制件的接口处的多余的注射材料。在内室110与出口端口103之间，“泛出”将是不期望的，因为其可能妨碍流体流通过出口端口103和/或阻碍滑动阀构件200在内室110内自由移动。
继续参考图8，内室110的截面不需要是任何特定形状且不需要是对称的，只要内室110的截面近似对应于滑动阀构件200的截面轮廓220。根据一个示例，内室的截面可以是具有内圆角(filleted corner)的总体上方格形(rectilinear)，以防止滑动阀构件200在内室内旋转。内室110的截面还可以在内室110的周边与滑动阀构件200的截面轮廓220之间包含余隙间隙230，以防止滑动阀构件200变得卡(lodge)在内室110中。
参考图9，滑动阀构件200的一些示例包含分别与第一入口腔131和第二入口腔132相关联的第一压力面207和第二压力面208。第一压力面207和第二压力面208分别垂直于第一入口腔131和第二入口腔132，使得流体流量和施加在第一压力面207上的拖曳力(dragforce)诱使滑动阀构件200轴向平移离开第一入口腔131，并且流体流量和施加在第二压力面208上的拖曳力诱使滑动阀构件200轴向平移离开第二入口腔132。
在操作中，基于第一针筒30a中的流体压力与第二针筒30b中的流体压力之间的相对压力差，流体控制阀100隔离第一针筒30a或第二针筒30b。例如，第一针筒30a中的流体压力可能超过第二针筒30b中的流体压力。在此情况下，来自第一针筒30a的高压流体通过第一入口腔131，到内室110中，并且接合滑动阀构件200的第一压力面207。流体流量和造成的第一压力面207上的拖曳系数导致滑动阀构件200滑动离开第一入口腔131，直到第二密封端203接合并座置在第二入口管122处，达到置于第二操作状态，如图6B中所示。一旦第二密封端203已经接合第二入口管122，第二入口腔132与流体递送系统隔离，并且第二入口端口102的上游的部件的全部容量被从流体递送系统移除。来自第一入口腔131的流体可以流动到内室110中，并通过至少一个通道211到出口端口103。
相似地，如果来自第二针筒30b的流体流率和造成的拖曳系数高于来自第一针筒30a的流体流率和造成的拖曳系数，滑动阀构件200滑动离开第二输入腔132的高流率，并且第一密封端202接合并座置在第一入口管121处。第一入口腔131从而与流体递送系统隔离，如图6A中所示，并且第二入口端口101上游的全部部件的容量被从流体递送系统移除。来自第二入口腔132的流体可以流动到内室110中，并通过至少一个通道211到出口端口103。
如果第一入口腔131和第二入口腔132之间只存在很小压力和/或流量差或没有压力和/或流量差，例如，当第一和第二流体的流体压力基本上相等时，滑动阀构件200可以平衡在内室110中，使得滑动阀构件200不与第一入口管121或第二入口管122接合，如图6C中所示。在此双流配置中，来自第一入口腔131和第二入口腔132两者的流体可以通过至少一个通道211并进入出口端口203中。
图10A-11绘示了流体控制阀100和滑动阀构件200的另一示例，其可以基本上相似于图4-9中绘示的流体控制阀100和滑动阀构件200。因此，仅将详细讨论图10A-11的流体控制阀100和滑动阀构件200的差异。参考图10A-10C，在一些示例中，第一入口管121可以是具有第一连接腔151的适配器，第一连接腔151配置为接收外部管路(未示出)。相似地，第二入口管122可以是具有第二连接腔152的适配器，第二连接腔152配置为接收外部管路(未示出)。外部管路可以与针筒30a，30b的端帽37a，37b流体连接。在这样的示例中，第一入口管121和第二入口管122将滑动阀构件限制在阀体104内，而没有附接外部管路。可以例如通过粘合剂、焊接、溶剂粘结或激光焊接工艺将第一入口管121和第二入口管122固定就位。
如从图11可以理解的，滑动阀构件200可以包含相对的凸缘构件240a，240b，其从滑动阀构件200的本体201径向地延伸。每个凸缘构件240的前表面247与第一压力面207和第二压力面208串联(in tandem with)工作，以增大第一压力面207和第二压力面208的暴露表面积，从而增大滑动阀构件200的拖曳系数，以诱使滑动阀构件200在流体流量施加到前表面247时轴向平移。凸缘构件240可以由弹性材料制成，使得在足够的流体压力施加到凸缘构件240的前表面247时，每个凸缘构件240在滑动阀构件200的纵向轴线的方向上偏转。为容纳凸缘构件240的偏转，相邻于凸缘构件240在凸缘构件240的偏转的方向上，可以将一个或多个离隙区段(relief section)205形成到滑动阀构件200的本体201中。如图10A-11中所示，凸缘构件240可以设置在绕滑动阀构件200的本体201的圆周形成的相应的凹槽250中。在其他示例中，凸缘构件240可以与滑动阀构件200的本体201一体成形。凸缘构件240可以配置为基本上减小滑动阀构件200与内室110的周边之间的余隙间隙230，以最小化绕滑动混合阀200的流体流量，直到达到偏转压力或流力阈值，同时仍允许滑动阀构件200在内室110内自由地滑动。
足以将凸缘构件240从未偏转状态偏转到偏转状态的流体流量(后文“偏转流力”)是凸缘构件240的材料刚度、凸缘构件240的厚度、从本体201的周边到凸缘构件240的周边的径向长度以及前表面247的表面积的函数。因此，通过改变支配凸缘构件240的偏转特性的任意因数，凸缘构件240可以具体设计为在预定偏转流量阈值下偏转。
在一些示例中，凸缘构件240的截面形状，在处于未偏转状态时，基本上相同于流体控制阀100的内室110的截面形状，使得凸缘构件240形成对内室110的密封。因此，当凸缘构件240处于未偏转状态时，防止流体绕凸缘构件240流通并通过内室110。一旦流体流达到凸缘构件240的偏转流力阈值，凸缘构件240偏转到偏转状态，使得流体可以绕凸缘构件240通过。
再次参考图10A-10C，流体控制阀100的各种操作状态是基于第一入口腔131和第二入口腔132之间的流量差，相似于参考图6A-6C讨论的第一操作状态、第二操作状态以及第三操作状态。在图10A-10C中的每个图中，凸缘构件240包含第一凸缘构件240a和第二凸缘构件240b，第一凸缘构件240a与从第一入口腔131进入流体控制阀100的流体相关联，第二凸缘构件240b与从第二入口腔132进入流体控制阀100的流体相关联。图10A示出了处于第一操作状态的流体控制阀100和滑动阀构件200，其中第二入口腔132中的流体压力超过第一入口腔131中的流体压力，并且第二入口腔132中的流体压力等于或超过第二凸缘构件240b的偏转流力。从而，第二凸缘构件240b偏转离开第二入口腔132并到第二离隙(relief)205b中，使得来自第二入口腔132流体在内室110中被允许绕第二凸缘构件240b通过并到出口腔133。在压力差下，第一凸缘构件240a被迫使朝向与第一离隙205a相对的凹槽表面250，增强滑动阀构件200与第一入口腔131之间的密封。
图10B示出了处于第二操作状态下的流体控制阀100和滑动阀构件200，其中第一入口腔131中的流体压力超过第二入口腔132中的流体压力，并且第一入口腔131中的流体压力等于或超过第一凸缘构件240a的偏转流力。从而，第一凸缘构件240a偏转离开第一入口腔131并进入第一离隙205a中，使得来自第一入口腔131的流体在中被允许绕第一凸缘构件240a通过并到出口腔133。在压力差下，第一凸缘构件240b被迫使朝向与第一离隙205b相对的凹槽表面250，增强滑动阀构件200与第一入口腔132之间的密封。
图10C示出了处于第三操作状态下的流体控制阀100和滑动阀构件200，其中来自第一入口腔131和第二入口腔132的流体流量和造成的拖曳系数基本上相同，并且因此第一入口腔131中的流体与第二入口腔132中的流体之间不存在流力差或存在可忽略的流力差。从而，如以上参考图6C所讨论的，滑动阀构件平衡在内室110中，使得滑动阀构件200不与第一入口管121或第二入口管122接合。在图10C中，第一入口腔131和第二入口腔132处的每一者处的流体流量等于或超过相关联的凸缘构件240a，240b的偏转流力阈值，并且第一凸缘构件240a和第二凸缘构件240b偏转离开第一入口腔131和第二入口腔132并分别到第一离隙205a和第二离隙205b中。由于凸缘构件240a，240b都处于偏转状态，来自第一入口腔131的第一流体和来自第二入口腔132的第二流体在内室110中被允许绕凸缘构件240a，240b通过并到出口腔133。
图12-15示出了流体控制阀100和滑动阀构件200的其他方面。仅将讨论图12-15的流体控制阀100和滑动阀构件200与之前描述的示例的流体控制阀100和滑动阀构件200。如可以从图12-13理解的，第一入口管121和第二入口管122可以是轴环(collar)，轴环可插入到阀体104中，以分别邻接第一肩部106和第二肩部107。第一入口管121和第二入口管122可以例如通过粘合剂、焊接、溶剂粘结或激光焊接工艺固定就位。在插入第一入口管121和第二入口管122之后，外部管路(未示出)可以插入到第一端口101和第二端口102中。外部管路可以与针筒30a，30b的端帽37a，37b流体连接。相似于图10A-10C的示例，第一入口管121和第二入口管122可以将滑动阀构件限制在阀体104内，而不附接外部管路。
滑动阀构件200可以包含一个或多个混合特征，这样的湍流混合特征，例如绕滑动阀构件200的本体201裹绕的一个或多个螺旋脊260。当设置在流体控制阀100的内室110中时，螺旋脊260限定流体流进入内室110的螺旋通道。在第三操作状态下，其中来自第一入口腔131的第一流体和来自第二入口腔132的第二流体都进入内室110，随着流体流动朝向并离开出口腔133，由螺旋脊260诱导的流体流动导致第一和第二流体在汇流处湍流混合。从而，朝向患者的离开流体控制阀100的流体具有注射方案所需的一致且均匀的混合物。在一些示例中，可以在流体控制阀100的外壳104中或在出口腔133中提供附加的湍流混合特征。合适的流混合特征的示例在美国专利No.9,555,379中，其通过引用整体并入本文。
如图14-15中所示，可以由一个或多个旋转停止脊170来防止滑动阀构件200在内室110内旋转，一个或多个旋转停止脊170形成在阀体104上且对应于形成在滑动阀构件200中的一个或多个旋转停止凹槽270。一个或多个旋转停止脊170与一个或多个旋转停止凹槽270的相互作用允许滑动阀构件200平行于滑动阀构件200的纵向轴线线性移动，但阻止滑动阀构件200绕其纵向轴线旋转，例如由于加压流体在螺旋脊260之上流动。在其他示例中，旋转停止脊可以形成在滑动阀构件200上，并且旋转停止凹槽可以形成在内室110中。
图16-18绘示了滑动阀构件200的其他方面，除混合特征包含具有相反的方向性的第一螺旋脊261和第二螺旋脊262之外，其基本上相似于图12-15的示例。根据这些示例，当在注射方案的双流注射部分期间处于第三操作状态时，其中来自第一入口腔131和第二入口腔132两者的流体进入内室110，随着第一和第二流体绕螺旋脊261和262在螺旋相反方向上流动，并且在混合点280处湍流地混合，流体的湍流混合发生在由第一螺旋脊261和第二螺旋脊262的交点限定的混合点280处，并且然后第一和第二流体的混合物流动朝向并离开出口腔133。
图19-23绘示了流体控制阀100和滑动阀构件200的其他方面，除滑动阀构件200包含至少两个部分——第一部分滑动阀构件300和第二部分滑动阀构件400——之外，其基本上相似于图16-18。第一部分滑动阀构件300可以包含本体301、第一密封端302、第二端303、螺旋脊360以及一个或多个旋转停止凹槽370。第二部分滑动阀构件400可以包含本体401、第一密封端403、第二端402、螺旋脊460以及一个或多个旋转停止凹槽470。第一部分滑动阀构件300的螺旋脊360可以具有与第二部分滑动阀构件400的螺旋脊460相同的方向性或相反的方向性。
流体控制阀100的阀体104可以包含分隔部180，分隔部180突起到内室110中并提供第一部分滑动阀构件300和第二部分滑动阀构件400的机械止挡。第一部分滑动阀构件300在第一入口管121与分隔部180之间可自由滑动。第二部分滑动阀构件400在第二入口管122与分隔部180之间可自由滑动。
如图20A中所示，在第一操作状态下，其中通过第二入口腔132的流体流量和造成的拖曳系数大于通过第一入口腔131的流体流量和造成的拖曳系数，第一部分滑动阀构件300的第一密封端302与第一入口管121接合，从而防止流入或流出第一入口腔131。第二部分滑动阀构件400的第二端402接合分隔部180。来自第二入口腔132的流体流量被绕第二部分滑动阀构件400的螺旋脊460导向并通过出口腔133。
在图20B中所示的第二操作状态下，其中通过第一入口腔131的流体流量和造成的拖曳系数大于通过第二入口腔132的流体流量和造成的拖曳系数，第二部分滑动阀构件400的第一密封端403与第二入口管122接合，从而防止流入或流出第二入口腔132。第一部分滑动阀构件300的第二端303接合分隔部180。来自第一入口腔131的流体流量被绕第一部分滑动阀构件300的螺旋脊360导向并通过出口腔133。
图20C示出了第三操作状态，其中通过第二入口腔132的流体流量和造成的拖曳系数与通过第一入口腔131的流体流量和造成的拖曳系数基本上相似。第一部分滑动阀构件300的第二端303与第二部分滑动阀构件400的第一端402接合分隔部180。来自第一入口腔131的流体流量被绕第一部分滑动阀构件300的螺旋脊360导向，并与被绕第二部分滑动阀构件400的螺旋脊460导向的来自第二入口腔132的流体流量湍流混合。混合的流体然后流动通过出口腔133。
图24-26绘示了流体控制阀100、第一流体滑动阀构件300以及第二流体滑动阀构件400的附加方面。图24示出了与流体路径套件35流体连通的流体控制阀100。阀体104可以是“Y”形的且包含第一止挡凸耳190a和第二止挡凸耳190b，其凸起到内室110中并防止第一部分滑动阀构件300和第二部分滑动阀构件400彼此接触。第一止挡凸耳190a和第二止挡凸耳190b从而提供与参考图19-23所描述的分隔部180相似的功能。第一部分滑动阀构件300在第一入口管121与第一止挡凸耳190a之间可自由滑动。第二部分滑动阀构件400在第二入口管122与第二止挡凸耳190b之间可自由滑动。在所示的示例中，第一部分滑动阀构件300和第二部分滑动阀构件400基本上相似于图7中所示的滑动阀构件200，其具有第一部分滑动阀构件300的半球形第一密封端302和第二部分滑动阀构件400的半球形第二密封端403，虽然预期其他形状的密封端，如本文中所描述。流体控制阀100在第一操作状态、第二操作状态以及第三操作状态之间的操作基本上如参考图20A-20C的流体控制阀100的示例所描述的。
图27-35示出了适于在流体控制阀100的各种示例中使用的具有一个或多个凸缘构件240的滑动阀构件200的其他示例。图27中所示的滑动阀构件200具有圆柱形本体201和环状凸缘构件240a，240b，并且适于在具有内室110的圆形截面的流体控制阀100中使用。凸缘构件240a，240b示出为处于未偏转状态。本公开还预期其他截面形状，诸如本文中所描述的那些形状以及其他多边形截面形状。如本文中所描述的，一个或多个凸缘构件可以起到提供更大的表面积以增大从流体压力施加到滑动阀构件200的力的作用，从而当暴露于流体压力差时更高效地将滑动阀构件200移动到密封配置(即，第一或第二操作状态)。
图28-29中所示的滑动阀构件200的各种其他方面各自具有圆柱形本体201和具有多个瓣241的圆柱形凸缘构件240a，240b，多个瓣241由狭缝分开，以允许凸缘构件的差动偏转，并且各自适合在具有内室110的圆形截面的流体控制阀100中使用。凸缘构件240a，240b中的每一个可以细分为包含一个或多个弹性瓣241的多个瓣，可选地具有一个或多个刚性瓣242。在图28中所示的一方面中，仅图示了弹性瓣241，其示出为处于未偏转状态，其当经受高于偏转流力阈值的流体压力时偏转，如参考图11所描述。在图29中所示的另一方面中，图示了交替的弹性瓣241和刚性瓣242。应当理解，本领域技术人员可以理解弹性瓣241和刚性瓣242的其他布置在本公开的范围内。弹性瓣241和刚性瓣242可以由不同材料制成，以获得不同的刚度性质。替代地，弹性瓣241和刚性瓣242可以由相同材料制成但为不同厚度，使得弹性瓣241是柔性的而刚性瓣242是刚性的。弹性瓣241示出为处于偏转状态。弹性瓣241的偏转产生流体绕滑动阀构件200的半螺旋流，诱使流体在内室110中的湍流混合。
图30示出了滑动阀构件200的其他方面，除凸缘构件240a，240b为基本上方格形以在具有内室110的方格形截面的流体控制阀100中使用之外，其相似于图29中所示的示例。弹性瓣241示出为处于未偏转状态
现参考图31A-31B，根据其他方面，弹性瓣241可以布置为绕柱(post)243偏转，柱243从滑动阀构件200的纵向轴线径向地延伸。每个弹性瓣241可以与对应的柱243一体成形。在这样的示例中，柱243可以由比弹性瓣241更厚的材料形成，使得柱243保持刚性而弹性瓣241在经受足够的流体流力时可偏转。替代地，每个弹性瓣241可以分开地形成并粘附到对应的柱243。
图31示出了处于未偏转状态的瓣241，而图31B示出了处于偏转状态的瓣。
现参考图32，在某些方面中，凸缘构件240a，240b中的每一者可以包含第一层弹性瓣241，其覆盖有第二层刚性瓣242。第二层刚性瓣242布置在第一层弹性瓣241上，使得刚性瓣242基本上在弹性瓣241之间的空间中居中。第二层覆盖第一层且从第一层偏移的布置提供流体接触的附加表面积。弹性瓣241示出为处于偏转状态。在其他示例中，第一层和第二层两者都为弹性瓣241。
在图33中所示的滑动阀构件200的各种方面中，其具有方格形本体201，且凸缘构件240a，240b的弹性瓣241布置为十字形状。滑动阀构件200适合于在具有内室110的十字形截面中流体控制阀100中使用。弹性瓣241示出为处于未偏转状态。在其他实施例中，瓣中的一个或多个可以是刚性瓣，前提是其他瓣中的至少一个或多个是弹性瓣241。
如图34中所示，滑动阀构件200的其他方面在本体201的每个端部包含放大的头部部分244。每个头部部分244可以包含混合特征，诸如流体脉路(vein)245，其对通过头部部分244之上的流体施加湍流。凸缘构件240a，240b示出为处于未偏转状态。
如图35中所示，在滑动阀构件200的各方面中，第一密封端202和第二密封端203可以包含附加的渐缩部分204，以促进与流体控制阀100的第一入口管121和第二入口管122的替代配置的密封。凸缘构件240a，240b示出为处于未偏转状态。
应当理解，使用本文中所描述的各种滑动阀构件200是出于示例性目的，并且其特征的修改认为在本公开的范围内。另外，在可行的情况下，各种滑动阀构件200的特征可以与本文中所描述的若干示例中的一者或多者的特征组合。
本公开的其他方面涉及针筒连接器歧管组件500，如图36中所示。针筒连接器歧管组件500包含根据任意实施例或本文描述的方面的组合的流体控制阀100、第一针筒30a的端帽27a以及第二针筒30b的端帽27b。第一入口管121将流体控制阀100的第一入口端口101连接到第一针筒30a的帽27a，并且第二入口管122将流体控制阀100的第二入口端口102连接到第二针筒30b的端帽27b。针筒连接器歧管组件500还可以包含递送管套件510，递送管套件510将流体控制阀100的出口端口103连接到患者(参见，例如，图2中的流体路径套件35)。
在某实施例中，针筒连接器歧管组件500还可以包含第一可选择阀520，第一可选择阀520将第一入口管121连接到含有例如造影剂成像溶液的第一批量流体源32。针筒连接器歧管组件500还可以包含第二可选择阀530，第二可选择阀530将第二入口管122连接到含有例如生理盐水的第二批量流体源34。在一些示例中，第一可选择阀520和第二可选择阀530可以是旋塞阀(stopcock)或单向止逆阀。可以通过打开第一可选择阀520并缩回流体注射器10的与第一针筒30a的柱塞或端壁相关联的驱动构件19，来在第一入口管121中产生真空，从而用来自第一批量流体源32的流体填充第一针筒30a。真空将流体从第一批量流体源32抽吸到第一入口管121中，并最终到第一针筒30a中。施加真空还将滑动阀构件200抽动第一入口管121，将第一入口管121与第二入口管122和递送管套件510隔离，使得来自第二入口管122和递送管套件510的流体不被抽吸到第一针筒30a中。
相似地，可以通过打开第二可选择阀530并缩回流体注射器10的与第二针筒30b的柱塞或端壁相关联的驱动构件19，来在第二入口管122中产生真空，从而用来自第二批量流体源34的流体填充第二针筒30b。真空将流体从第二批量流体源34抽吸到第二入口管122中，并最终到第二针筒30b中。施加真空还将滑动阀构件200朝向第二入口管122抽动，将第二入口管122与第一入口管121和递送管套件510隔离，使得来自第一入口管121和递送管套件510的流体不被抽吸到第二针筒30b中。一经填充，针筒连接器歧管组件500可以被填装(prime)，以移除任何气泡，并且然后用来将第一和第二流体递送到患者用于医疗成像过程。
尽管已经出于说明的目的基于当前认为最实际和优选的示例详细描述了本公开，但应当理解，这样的细节仅出于该目的，且本公开不限于所公开的示例，而是相反地，意图覆盖修改和等同布置。例如，应当理解，本公开预期，在可能的范围内，任意示例的一个或多个特征可以与任意其他示例的一个或多个示例组合。

Claims (18)

1.流体控制阀，在将流体递送到患者的流体递送系统中使用，所述流体控制阀包括：
阀体，所述阀体限定内室；
第一入口端口，所述第一入口端口用于接收第一入口管，其中所述第一入口管限定与所述内室轴向地对准的第一入口腔；
第二入口端口，所述第二入口端口用于接收第二入口管，其中所述第二入口管限定与所述内室轴向地对准的第二入口腔；
出口端口；以及
滑动阀构件，所述滑动阀构件可滑动地设置在所述内室中，所述滑动阀构件包括第一密封端和第二密封端；
其中基于所述第一入口腔与所述第二入口腔之间的流量差，所述滑动阀构件可定位在第一操作状态、第二操作状态以及第三操作状态；并且
其中所述滑动阀构件和所述阀体限定至少一个通道，所述至少一个通道在所述第一操作状态下提供所述第二入口腔与所述出口端口之间的流体连通，所述至少一个通道在所述第二操作状态下提供所述第一入口腔与所述出口端口之间的流体连通，并且所述至少一个通道在所述第三操作状态下提供所述第一入口腔、所述第二入口腔和所述出口端口之间的流体连通。
2.如权利要求1所述的流体控制阀，其中，在所述第一操作状态下，所述滑动阀构件的第一密封端接合所述第一入口管且将所述第一入口腔与所述第二入口腔和所述出口端口隔离；
其中，在所述第二操作状态下，所述滑动阀构件的第二密封端接合所述第二入口管且将所述第二入口腔与所述第一入口腔和所述出口端口隔离；并且
其中，在所述第三操作状态下，所述滑动阀构件允许所述第一入口腔、所述第二入口腔和所述出口端口之间的流体连通。
3.如权利要求1或2中任一项所述的流体控制阀，其中所述滑动阀构件包括至少一个凸缘构件，所述至少一个凸缘构件从所述滑动阀构件的本体径向地延伸。
4.如权利要求3所述的流体控制阀，其中所述滑动阀构件包括至少两个凸缘构件，所述至少两个凸缘构件包括相邻于所述第一密封端的第一凸缘构件和相邻于所述第二密封端的第二凸缘构件。
5.如权利要求3所述的流体控制阀，其中当足够的流体流量施加到所述至少一个凸缘构件的表面时，所述至少一个凸缘构件的至少部分是可偏转的，其中所述至少一个凸缘构件的至少部分的偏转允许所述第一入口腔与所述出口端口之间的流体连通和所述第二入口腔与所述出口端口之间的流体连通中的至少一者。
6.如权利要求3所述的流体控制阀，其中所述至少一个凸缘构件包括一个或多个可偏转凸缘构件，其中所述一个或多个可偏转凸缘构件响应于所述第一入口腔中的第一流体与所述第二入口腔中的第二流体之间的流体流量差而朝向较低流量侧偏转。
7.如权利要求6所述的流体控制阀，其中所述一个或多个可偏转凸缘构件中的任一个的偏转增大所述滑动阀构件的拖曳系数。
8.如权利要求6或7所述的流体控制阀，其中所述至少一个凸缘构件还包括一个或多个刚性凸缘构件。
9.如权利要求4或5所述的流体控制阀，其中所述至少一个凸缘构件的至少部分是刚性的。
10.如权利要求1或2所述的流体控制阀，其中所述至少一个通道包括至少一个混合特征，所述至少一个混合特征配置为在来自所述第一入口腔的第一流体和来自所述第二入口腔的第二流体的汇流点处提供湍流混合。
11.如权利要求10所述的流体控制阀，其中所述至少一个混合特征包括螺旋凹槽。
12.如权利要求10所述的流体控制阀，其中所述至少一个混合特征包括具有相反方向性的第一螺旋凹槽和第二螺旋凹槽。
13.如权利要求1或2所述的流体控制阀，其中所述滑动阀构件包括在所述阀体的内室中独立地可滑动的第一滑动阀构件和第二滑动阀构件。
14.针筒连接器歧管组件，包括：
流体控制阀；
第一针筒端帽；
第二针筒端帽；
第一入口管，所述第一入口管提供所述流体控制阀的第一入口端口与所述第二针筒端帽之间的流体连通；以及
第二入口管，所述第二入口管提供所述流体控制阀的第二入口端口与所述第一针筒端帽之间的流体连通；
其中所述流体控制阀包括滑动阀构件，基于所述第一入口管中的第一流体与所述第二入口管中的第二流体之间的流体流量差，所述滑动阀构件可定位在第一操作状态、第二操作状态以及第三操作状态；并且
其中所述滑动阀构件限定至少一个通道，其中所述至少一个通道在所述第一操作状态下提供所述第二入口端口与出口端口之间的流体连通，所述至少一个通道在所述第二操作状态下提供所述第一入口端口与所述出口端口之间的流体连通，并且所述至少一个通道在所述第三操作状态下提供所述第一入口端口、所述第二入口端口以及所述出口端口之间的流体连通。
15.如权利要求14所述的针筒连接器歧管组件，还包括：
第一可选择阀，所述第一可选择阀提供所述第一入口管与第一批量流体源之间的流体连通；以及
第二可选择阀，所述第二可选择阀提供所述第二入口管与第二批量流体源之间的流体连通。
16.如权利要求14或15所述的针筒连接器歧管组件，其中所述流体控制阀包括至少一个混合特征，所述至少一个混合特征配置为在通过所述第一入口管注射的所述第一流体和通过所述第二入口管注射的所述第二流体的汇流点处提供湍流混合。
17.如权利要求14或15所述的针筒连接器歧管组件，还包括递送管套件，所述递送管套件配置为提供所述流体控制阀的出口端口与患者之间的流体连通。
18.如权利要求14所述的针筒连接器歧管组件，其中所述流体控制阀还包括限定内室的阀体，其中所述滑动阀构件可滑动地设置在所述内室内。
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