注射器和用于超聲波馬達(dá)的控制方法
【專利說明】注射器和用于超聲波馬達(dá)的控制方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年6月7日、申請(qǐng)?zhí)枮?01280029389.1、發(fā)明名稱為“注射器和用于超聲波馬達(dá)的控制方法”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種用于注射化學(xué)液體的注射器，該注射器具有超聲波馬達(dá)并能夠釋放超聲波馬達(dá)的定子與轉(zhuǎn)子之間的粘附。此外，本發(fā)明還涉及用于超聲波馬達(dá)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]傳統(tǒng)地，作為用于注射化學(xué)液體例如造影劑的醫(yī)用注射器，已知的注射器包括由非磁性材料(專利文獻(xiàn)1)制成的超聲波馬達(dá)。該注射器不會(huì)因磁通產(chǎn)生麻煩，因此可與利用磁場(chǎng)的設(shè)備如磁共振成像(MRI)設(shè)備聯(lián)合使用。
[0004]引用文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利申請(qǐng)公開號(hào)5-84296

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在該注射器中，超聲波馬達(dá)的定子和轉(zhuǎn)子持續(xù)地保持彼此壓接。因此，在超聲波馬達(dá)的停止?fàn)顟B(tài)中，定子和轉(zhuǎn)子可彼此粘附。特別是在高濕度的環(huán)境下，相比于正常的環(huán)境中更可能發(fā)生粘附。當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子相互粘附時(shí)，超聲波馬達(dá)不能被驅(qū)動(dòng)。因此，存在化學(xué)液體不能被注射的危險(xiǎn)。
[0007]為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了一種用于注入化學(xué)液體的注射器，所述注射器包括:超聲波馬達(dá)單元，其包括超聲波馬達(dá)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其待由超聲波馬達(dá)單元驅(qū)動(dòng)，以便當(dāng)超聲波馬達(dá)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)給化學(xué)液體；控制超聲波馬達(dá)單元的超聲波馬達(dá)的控制裝置，其特征在于，所述超聲波馬達(dá)包括定子和轉(zhuǎn)子，所述控制裝置將超聲波馬達(dá)控制成交替重復(fù)正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)，從而釋放定子和轉(zhuǎn)子之間的粘附。
[0008]因此，超聲波馬達(dá)的定子和轉(zhuǎn)子之間的粘附可以有效地釋放。因此，超聲波馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)可以被保持，因此化學(xué)液體可被穩(wěn)定地注射。另外，注射器的控制裝置自動(dòng)地釋放粘附，結(jié)果是可以省略用控制裝置確定存在/不存在粘附的步驟，使用者也可以節(jié)省用于釋放粘附的時(shí)間和精力。
[0009]此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性的實(shí)施例，提供了一種用于超聲波馬達(dá)的控制方法，所述超聲波馬達(dá)設(shè)置在超聲波馬達(dá)單元中驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括定子和轉(zhuǎn)子，所述控制方法包括:將超聲波馬達(dá)控制成交替重復(fù)正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)，以使定子和轉(zhuǎn)子之間的粘附被釋放。
[0010]因此，超聲波馬達(dá)的定子和轉(zhuǎn)子之間的粘附能有效地釋放。因此，能保持超聲波馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)。此外，超聲波馬達(dá)被控制以使粘附自動(dòng)釋放，其結(jié)果是，可以省略確定存在/不存在粘附的步驟，使用者也能節(jié)省用于釋放粘附的時(shí)間和精力。
[0011]此外，根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，提供了用于注射化學(xué)液體的注射器，該注射器包括:包括超聲波馬達(dá)的超聲波馬達(dá)單元；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其待由該超聲波馬達(dá)單元驅(qū)動(dòng)以便當(dāng)超聲波馬達(dá)正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)給化學(xué)液體；以及用于控制所述超聲波馬達(dá)單元的超聲波馬達(dá)的控制裝置，其特征在于，所述超聲波馬達(dá)包括定子和轉(zhuǎn)子，所述控制裝置將所述超聲波馬達(dá)控制成在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)多次交替地重復(fù)正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)以使所述定子和轉(zhuǎn)子之間的粘附被釋放，并且將所述超聲波馬達(dá)控制成在正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)之間停止一預(yù)定時(shí)間段，并且控制裝置控制所述超聲波馬達(dá)使得當(dāng)正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)多次重復(fù)時(shí)，在前面的包括正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)的操作之后，并在緊隨前面的操作執(zhí)行的后面的包括正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)的操作之前，設(shè)置預(yù)定的停止時(shí)間段。
[0012]此外，根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，提供了一種用于超聲波馬達(dá)的控制方法，該超聲波馬達(dá)設(shè)置在超聲波馬達(dá)單元中驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以用于注射化學(xué)液體的注射器，并且該超聲波馬達(dá)包括定子和轉(zhuǎn)子，所述控制方法包括:將所述超聲波馬達(dá)控制成在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)多次交替地重復(fù)正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)，使得定子和轉(zhuǎn)子之間的粘附被釋放，并在正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)之間停止一預(yù)定的時(shí)間段，使得當(dāng)該正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)被多次重復(fù)時(shí)，在前面的包括正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)的操作之后和在緊隨前面的操作執(zhí)行的后面的包括正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)的操作之前，設(shè)置預(yù)定的停止時(shí)間段。
【附圖說明】
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步特征將從下面參考附圖對(duì)示例實(shí)施例的描述中變得顯而易見。
[0014]圖1是注射器的框圖。
[0015]圖2是注射頭的示意性透視圖。
[0016]圖3是超聲波馬達(dá)單元的示意性展開圖。
[0017]圖4是該超聲波馬達(dá)單元的示意性剖面圖。
[0018]圖5是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制方法。
[0019]圖6是框圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例和第三實(shí)施例的注射器。
[0020]圖7是流程圖，示出了根據(jù)第二實(shí)施例的控制方法。
[0021]圖8是流程圖，示出了根據(jù)第三實(shí)施例的控制方法。
[0022]圖9是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的注射器的框圖。
[0023]在下文中，參考附圖詳細(xì)描述用于實(shí)施本發(fā)明的示例實(shí)施例。需要注意的是，在下面的實(shí)施例中將要描述的尺寸、材料、形狀、部件的相對(duì)位置等被任意地設(shè)置，并且可以根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用的設(shè)備的配置或不同的條件而改變。除非另有說明，本發(fā)明的范圍并不限于在下面的實(shí)施例中具體描述的方式。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1是根據(jù)本實(shí)施例的注射器1的框圖。圖2是根據(jù)本實(shí)施例的注射頭2的示意性透視圖。注射頭2可以安裝于支架(未示出)或者頂部懸掛裝置(未示出)。在圖2中，為便于描述，注射頭2以框架21的一部分被移除的狀態(tài)下示出。
[0025]如圖1所示，用于注射化學(xué)液體的注射器1包括具有超聲波馬達(dá)31的超聲波馬達(dá)單元3、當(dāng)超聲波馬達(dá)31正向旋轉(zhuǎn)時(shí)通過該超聲波馬達(dá)單元3驅(qū)動(dòng)以便進(jìn)給化學(xué)液體的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、和用于控制超聲波馬達(dá)單元3中的超聲波馬達(dá)31的控制裝置5。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4和超聲波馬達(dá)單元3容納于注射器1的注射頭2的框架21中。該框架21包括用于保持兩個(gè)注射筒91的兩個(gè)注射器保持器92。注射器1包括具有用于顯示化學(xué)液體的注射狀態(tài)等的顯示器53的控制臺(tái)6?？刂婆_(tái)6通過例如光學(xué)線纜連接至控制裝置5，控制裝置5連接至注射頭2。通過控制臺(tái)6與控制裝置5之間經(jīng)由光纜的連接，可以減少由噪聲產(chǎn)生的不利影響?？刂蒲b置5與控制臺(tái)6連接至位于檢查室內(nèi)部或檢查室外部的外部電源，并且控制裝置5也用作電源。
[0026]控制裝置5包括用于控制超聲波馬達(dá)單元3的CPU51、用于為超聲波馬達(dá)單元3提供電壓的驅(qū)動(dòng)電路52、以及用于測(cè)量超聲波馬達(dá)31的旋轉(zhuǎn)時(shí)間段或化學(xué)液體的注射時(shí)間段的計(jì)時(shí)器54。CPU51可電連接至驅(qū)動(dòng)電路52以便將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送至超聲波馬達(dá)單元3，驅(qū)動(dòng)電路52可電連接至超聲波馬達(dá)單元3。編碼器39連接至超聲波馬達(dá)單元3，并將超聲波馬達(dá)31的轉(zhuǎn)數(shù)信息和存在/不存在旋轉(zhuǎn)的信息傳送至控制裝置5。當(dāng)假定前側(cè)對(duì)應(yīng)于框架21中注射器保持器92所在的一側(cè)時(shí)，超聲波馬達(dá)單元3布置于后側(cè)。
[0027]驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4布置于注射器保持器92和超聲波馬達(dá)單元3之間。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4包括與超聲波馬達(dá)單元3的軸35連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)41、連接至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)41的滾珠絲杠411、安裝于滾珠絲杠411上的滾珠絲杠螺母412、連接至滾珠絲杠螺母412的致動(dòng)器413。滾珠絲杠螺母412以螺紋方式接合于滾珠絲杠411的中間。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)41將來自超聲波馬達(dá)單元3的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞至滾珠絲杠411。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)41包括連接至軸35的小齒輪和連接至滾珠絲杠411的螺旋齒輪。超聲波馬達(dá)單元3的軸35的旋轉(zhuǎn)通過小齒輪和螺旋齒輪傳遞至滾珠絲杠411。因此，滾珠絲杠411對(duì)應(yīng)于所傳遞的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。滾珠絲杠螺母412隨著滾珠絲杠411的旋轉(zhuǎn)而在向前方向(前側(cè)方向)或向后方向(后側(cè)方向)上滑動(dòng)。其結(jié)果是，隨著滾珠絲杠螺母412的滑動(dòng)，致動(dòng)器413向前或向后移動(dòng)。也就是說，當(dāng)軸35正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，致動(dòng)器413向前移動(dòng)，當(dāng)軸35反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，致動(dòng)器413向后移動(dòng)。
[0028]當(dāng)注射化學(xué)液體時(shí)，充滿化學(xué)液體的注射筒91安裝在注射器保持器92上?？稍谧⑸渫?1中滑動(dòng)的活塞93安裝于注射筒91上。注射筒91安裝成使得活塞93的桿抵接于致動(dòng)器413的遠(yuǎn)端。因此，在安裝好注射筒91的狀態(tài)下，當(dāng)滾珠絲杠螺母412在向前的方向上滑動(dòng)時(shí)，致動(dòng)器413在向前的方向上壓緊活塞93。當(dāng)活塞93向前移動(dòng)時(shí)，化學(xué)液體從注射筒91射出，并通過例如連接至注射筒91的遠(yuǎn)端的導(dǎo)管注射到患者體內(nèi)。當(dāng)滾珠絲杠螺母412在向后的方向上滑動(dòng)時(shí)，致動(dòng)器413在向后的方向上拽拉活塞93。
[0029]在注入化學(xué)液體的情況下，使用者將注射筒91安裝于注射器保持器92上，并且啟動(dòng)注射器1。在顯示器53是觸摸面板的情況下，使用者按壓觸摸面板上顯示的注射按鈕。在注射頭2提供有操作單元的情況下，使用者可以按壓操作單元的注射按鈕。當(dāng)注射按鈕被按壓時(shí)，控制裝置5將正向旋轉(zhuǎn)的信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送至超聲波馬達(dá)單元3。響應(yīng)于所述正向旋轉(zhuǎn)的信號(hào)，超聲波馬達(dá)單元3中的超聲波馬達(dá)31被驅(qū)動(dòng)，軸3