流体移置和加压装置的致动机构的制作方法

流体移置和加压装置的致动机构
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年12月18日提交的美国临时申请序列号63/127,369的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本发明总体上涉及用于球囊导管等的流体移置和加压装置，更具体地涉及一种改进的螺杆柱塞致动和驱动机构，用于控制工作流体的移置和加压。


背景技术：

4.以前已经开发出适于选择性地对封闭体积的流体施加和释放测定压力的流体移置和加压装置，例如用于在血管内部的血管成形术球囊手术或其他类型的球囊导管插入手术中使用的球囊导管的膨胀。
5.美国专利no.4,838,864；5,047,015；5,168,757；6,796,959和9,492,643中公开了用于使导管式球囊装置膨胀和缩小的现有技术装置的一些示例。
6.美国专利no.4,838,864中公开的膨胀装置采用螺纹柱塞和构造成用于与螺纹柱塞选择性地螺纹接合和无螺纹接合的释放元件。柱塞包括用于在装置内移动活塞的手柄。然而，释放元件不是手柄的一部分，因此该装置不适合单手使用。
7.美国专利no.5,047,015中公开的膨胀装置的独特之处在于它采用没有螺纹的柱塞。代替包括螺纹的柱塞，该装置采用狭窄的铰接螺纹承载插入条，该插入条设计用于展开和接合周围的配合螺纹。窄螺纹承载插入条部分地依赖于来自弹簧的力以在负荷下保持接合。因此，在加压期间需要弹簧来承受柱塞的载荷。这并不理想，因为弹簧必须很大以承受柱塞对其的负荷。对于处理来自大型活塞或高压力装置的负荷的柱塞，它必须承受300-500lbf的柱塞载荷。'015专利中公开的现有技术装置被设计成柱塞上的载荷实际上由一个狭窄的螺纹插入件承受，该插入件推压弹簧并沿对角线向柱塞中心横贯(traverse)。柱塞载荷将插入件推向脱离接合方向而不是接合方向(即，靠近并朝向柱塞的中心)。因此，施加在柱塞上的负荷必须由强大的复位弹簧来抵抗。此外，螺纹必须设计成在与其螺纹面角度成中性的路径上缩回，这样当从负荷中释放时，它不会挂起或向远侧(加压方向)推动柱塞，因为它会向内沿对角线横贯。更进一步，该横贯角度必须是通过向外楔入螺纹嵌入件来为复位弹簧提供一定程度的机械优势的角度。因此，螺纹必须设计为与理想情况完全相反，具有更大的斜面，平行于其对角缩回角，以承受压力负荷，而不是更垂直于柱塞的轴线的相反螺纹面。对于理想的负荷处理，这样的螺纹设计与最佳实践完全相反。由于该装置采用螺纹插入件而不是直接在柱塞上提供螺纹，该装置不能承受相当大的柱塞载荷。考虑到螺纹嵌入件的几何限制(如上所述)，所述条处理更大压力的唯一方法是使用大到不切实际或不可能手动操作的弹簧。
8.美国专利no.5,168,757；6,796,959和9,492,643公开了提供改进的注射和加压控制的装置。这三项专利都归本发明的受让人所有，并通过引用全文并入本文。这些专利公开
了快速致动机构，该致动机构能够使柱塞快速前进，并且作为选择允许用户可控地螺纹接合螺纹承载柱塞以在球囊导管的最终加压期间实现精确控制。
9.'757和'959专利都公开了类似的装置，这些装置使螺母构件移动进入和脱离与螺纹柱塞的螺纹接合。柱塞具有手柄，柱塞的手柄和用于使螺母构件与螺纹柱塞接合的致动机构是分开的机构。结果，没有一个装置构造成单手使用。此外，这些装置在螺母构件和螺纹柱塞之间仅具有很小的螺纹接合表面积，这与具有大得多的接合表面积时相比导致每个螺纹的载荷更大。
10.'643专利公开了一种构造成单手操作的装置。然而，该装置与'757和'959专利中公开的装置相似，因为该装置仅提供小表面积的螺纹接合。


技术实现要素：

11.本发明的实施例的一个目的是提供一种新颖的致动机构，用于快速且选择性地释放或接合可移动的螺纹柱塞，该螺纹柱塞可在一体式注射器主体内的螺纹构件内操作。
12.本发明的实施例的另一个目的是提供一种机构，该机构被构造成控制高压医用注射器以用于对治疗性医用球囊导管加压、减压和排空等目的。
13.本发明的实施例的又一目的是提供一种机构，该机构提供柱塞的快速手动往复移动，将其锁定在一个位置以通过操作者期望的柱塞旋转来进行精确螺纹控制的柱塞推进，以便保持、移置、加压、减压或排空包含在注射器内的工作流体。
14.本发明的实施例的另一个目的是提供一种装置，该装置结合了螺纹柱塞设计，该螺纹柱塞设计提供了大的螺纹接合表面积。
15.本发明的实施例的又一个目的是提供一种装置，该装置被构造成使得螺纹构件之间的操作负荷由带有螺纹的柱塞直接传递，而不是通过一些中间部件间接传递。
16.简而言之，本发明的实施例提供一种流体移置和加压装置，其提供大量螺纹接合并且对于所有操作操纵都提供单手控制，包括保持设定的填充体积、快速填充和移置以及加压和在球囊减压过程中保持排空定位。该装置允许使用一只手不仅将装置从微(micro)移动控制转换为宏(micro)移动控制，而且还可以旋转、推动或拉动柱塞的手柄。
17.实施例包括注射器主体、延伸到注射器主体中的螺纹柱塞、注射器主体内部的螺纹构件、控制片、柱塞端部处的手柄和手柄中的控制按钮。当未按下控制按钮时，控制片将螺纹构件与螺纹柱塞接合。此时，柱塞的手柄是可旋转的，以实现柱塞的微移动。手柄中的按钮是可按压的，以通过控制片使螺纹构件与注射器主体内的螺纹柱塞脱离接合，以允许通过将柱塞推入或拉出注射器主体来进行柱塞的宏移动。
附图说明
18.本发明的结构和操作的组织和方式，连同其进一步的目的和优点，可以通过参考以下结合附图的描述得到最好的理解，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中：
19.图1是根据本发明第一实施例的流体移置和加压装置的立体图；
20.图2是图1所示流体移置和加压装置的分解立体图；
21.图3是图1和图2所示装置的一部分的剖视图，示出了锁定为与螺纹圆筒螺纹接合的柱塞；
22.图4与图3相似，但示出了柱塞移出与螺纹圆筒的螺纹接合；
23.图5示出了当流体移置和增压装置端部的按钮被按下时流体移置和增压装置的某些部件；
24.图6与图5类似，但示出了流体移置和加压装置端部的按钮未被按下时的部件；
25.图7和图8一起有效地示出了在流体移置和加压装置操作期间控制片的移动；
26.图9是图1和图2所示流体移置和加压装置的剖视图；
27.图10是图9所示部分的放大图；
28.图11是类似于图3的剖视图，但涉及本发明的第二实施例，示出了装置被加压；
29.图12更详细地示出了图11的一部分；
30.图13是类似于图4的剖视图，但涉及本发明的第二实施例，示出了压力被释放；和
31.图14更详细地示出了图13的一部分。
具体实施方式
32.尽管本发明可以有不同形式的实施例，但在附图中示出并将在本文中详细描述具体实施例，应当理解，本公开内容被认为是本发明原理的示例而不是旨在将本发明限制在所说明的范围内。
33.图1示出了根据本发明第一实施例的流体移置和加压装置19。如图所示，优选地，柱塞1的手柄13位于流体移置和加压装置19的一端，而流体移置和加压装置19的另一端构造成接合高压流体输送软管49(即，例如，如通过传统的软管接合插口)。如图所示，在高压流体输送软管49的端部处可以有鲁尔连接器48，其可连接到例如匹配的球囊导管(未示出)或一些其他治疗性医疗装置。
34.优选地，流体移置和加压装置19包括一体式注射器主体8并且柱塞1延伸到一体式注射器主体8中。如将在本文稍后更详细地描述的，流体移置和加压装置19被构造成使得柱塞1通过推动或拉动柱塞的手柄13，或者通过旋转柱塞的手柄，柱塞1可相对于一体式注射器主体8平移。柱塞的平移导致连接到高压流体输送软管49端部的鲁尔连接器48的匹配球囊导管(或其他治疗性医疗装置)加压或减压。
35.优选地，一体式注射器主体具有筒体7并且是完全透明的(至少在筒体7处)以监测筒体7内的工作流体的体积并且促进流体填充和清除截留和夹带的空气以备使用。如图1所示，筒体7上可具有体积标记。
36.通常，医疗流体加压装置，例如上文引用的现有技术专利中公开的那些，配备有压力监测特征。最常见的是，它们配备有传统的机械压力表。这些类型的独立压力表通常有其自己的螺纹套管、保护壳和镜头，并且它们通常通过螺纹插口或卡环保持特征固定到装置上。此外，它们通常必须用粘合剂固定在适当的位置，而不管它们的主要保持装置如何，以防止在使用过程中旋转。
37.相比之下，优选地，本文公开的医疗流体加压装置19配备有仪表模块30形式的压力监测特征。优选地，仪表模块30包括机械仪表的最基本部件，简单地由波登管、发条机构、指示针、表盘面和流体连通口组成。优选地，它不配备任何形式的螺纹插口、外壳或保护镜头，并且一旦安装就不需要使用任何粘合剂来防止旋转。
38.相反，优选地，仪表外壳31保护仪表模块30的工作元件，并且仪表外壳31优选地被
设置为一体式注射器主体8的整体特征。优选地，如图2所示，仪表模块30通过自攻保持螺钉33固定在该外壳31内，并且镜头32被构造成卡入到仪表模块外壳31上以保护仪表模块30的表盘面。
39.如图1所示，流体移置和加压装置19包括控制按钮12，控制按钮12优选设置在流体移置和加压装置19的端部，在柱塞1的手柄13中。将在下文中更详细地描述，按下控制按钮12将流体移置和加压装置19从微移动控制(即，通过旋转柱塞手柄13实现)转变为宏移动控制(即，通过推动或拉动手柄13实现，从而柱塞1进一步平移进或进一步平移出一体式注射器主体8)。
40.图2提供了流体移置和加压装置19的分解图。如图所示，流体移置和加压装置19还包括优选为螺纹圆筒形式的螺纹构件5、多个控制片(特别是螺纹控制片3和推力控制片4)、弹簧14、一对锁定键36、活塞6和优选为橡胶o形环形式的密封环29。
41.如图3-9所示，活塞6与柱塞1的端部接合，密封环29设置在活塞6上并(如图3和图4所示)密封一体式注射器主体8的筒体内壁。
42.一体式注射器主体8构造成保持螺纹圆筒5以引导和接合可在其内操作的柱塞1。柱塞1优选地包括沿其整个工作长度的固定螺纹2。
43.本公开描述了一种流体移置和加压装置19，其包括用于快速且选择性地释放或接合可移动的螺纹柱塞1的新颖致动机构，该螺纹柱塞1可在一体式注射器主体8内的静止的内螺纹圆筒5内操作。该机构特别适合于控制高压医用注射器，用于对治疗性医用球囊导管等进行加压、减压和排空。该机构包括螺纹柱塞1，在柱塞1的一端安装有活塞6，用于横贯一体式注射器主体8的筒体部分，在柱塞1的另一端(即，与活塞6相对)安装有具有控制按钮12的手柄13，在柱塞1内设置有用于允许操作者通过操作位于柱塞1内的控制按钮12选择性地使螺纹柱塞1与螺纹圆筒5接合和脱离接合的装置。该机构用于柱塞1的快速手动往复移动，将其锁定在一个位置，或根据操作员的需要通过柱塞旋转来进行精确螺纹控制的柱塞推进，以保持、移置、加压、减压或排空包含在注射器内的工作流体。
44.流体移置和加压装置19设置为柱塞1是螺纹化的并且柱塞1被推力控制片4简单地驱动进入接合，推力控制片4首先轴向横贯直到其凸轮从动件脱离凸轮，然后朝向柱塞的中心向内移动以释放柱塞螺纹接合。使用螺纹嵌入件无法实现这种复杂运动。
45.与先前引用的美国专利中引用的现有技术注射器装置不同，本文公开并在图1中示出的流体移置和加压膨胀装置19使用新颖的用户可选择的柱塞控制机构，该机构不依赖于任何形式的移动半螺母，这种半螺母使螺纹承载插入条在柱塞内缩回和出现或者使螺纹段扩张。如图2所示的这种机构改为使用刚性负荷承载柱塞1，该柱塞1具有沿其整个工作长度的固定螺纹2和一对控制片3和4，该对控制片的外边缘平行于柱塞1的纵向轴线并且配置成使柱塞1的螺纹2可选择性地与螺纹圆筒5中的螺纹15接合或脱离接合。控制片3和4被定位成选择性地驱动、保持或促进柱塞1上的螺纹2与螺纹圆筒5内的螺纹15(见图3和图4)之间螺纹接合的释放。
46.控制片3和4能够将柱塞1及其附接的活塞6锁定在一体式注射器主体8的注射器筒体孔7内的所需位置并且提供螺纹辅助的微移动，或者释放这种接合以允许宏移动。一旦柱塞1被锁定(如图3所示，其被中心剖开以更好地示出特征)成螺纹圆筒5螺纹接合，通过柱塞旋转(即，通过旋转手柄13)可以精确地控制柱塞1的微推进和缩回。另一方面，无论何时按
下控制按钮12(见图5)，控制片3就会释放并防止柱塞螺纹2与螺纹圆筒5的螺纹15接合(如图4所示，其被中心剖开以更好地示出特征)以便促进柱塞1的自由宏移动(即，通过推动或拉动手柄13)。
47.控制片3和4通常沿柱塞1的整个螺纹长度彼此成180
°
定位，优选地设置有突片9和10以接合位于柱塞1的手柄部分13内的控制按钮12的钩11。此外，如图6所示，控制按钮12包含弹簧14，该弹簧14靠在手柄13上，以便向外驱动控制按钮12，从而将控制片3和4置于适当位置以保持柱塞1与周围螺纹圆筒5的螺纹15的螺纹接合。
48.控制片3和4每个都包含独特和专门的特征，专用于它们所服务的目的，并且还包含一些共同特征，每个控制片都位于柱塞1内其自己的专用且独特的纵向导槽内。具体来说，如图7所示，推力控制片4与柱塞1上的螺纹2对置并且在导槽17内操作。另一方面，螺纹控制片3沿柱塞1上的螺纹2的中心定位并且在导槽内工作16。优选地，控制片3和4都被设计成响应于控制按钮12的位置而从柱塞1横向向外平移与螺纹2的深度相等的距离。
49.如图8所示，柱塞1的柱体在几何上可被穿过纵向轴线布置的纵向几何平面(在图8中使用虚线示出)分成两个区域(z1和z2)，其中两个区域中的第一区域(z1)设置有柱塞1的所述螺纹2，并且两个区域中的第二区域(z2)不包含螺纹。
50.优选地，控制片3比控制片4简单并且有效地具有四个功能，即：a)帮助释放柱塞螺纹2与螺纹圆筒5上的配合螺纹15的螺纹接合；b)防止这些螺纹意外重新接合；c)在柱塞1上的螺纹2与螺纹圆筒5中的螺纹15脱离接合期间，移位柱塞1的旋转轴线使之与螺纹圆筒5的中心轴线不对准；和d)移位柱塞1的旋转轴线使之与位于柱塞1端部的活塞6的中心轴线不对准。
51.使柱塞1的旋转轴线与螺纹圆筒5的中心轴线偏离对准的移位是通过用户对控制按钮12的压缩而开始的，并且设置在柱塞1的远端和活塞6之间的横向滑动联接适应该移位。该联接通过柱塞1远端处的“t”形特征41与活塞6近端处的匹配t形槽插口42接合来形成(如本文所用，术语“远端”指的是离操作者最远的点而术语“近端”指的是离操作者最近的点)。通过螺纹控制片3推动活塞t形槽插口42的封闭端44来驱动的离轴移位是必要的，因为柱塞1必须整体横向移位与柱塞螺纹2的深度相等的量，以便使柱塞螺纹2与螺纹圆筒5的螺纹15脱离接合。
52.如图8所示，挺杆尖端(lifter tip)43位于控制片3的尖端，并且定位成每当挺杆尖端43推动柱塞1的“t”形特征41远离t形槽插口42的封闭端44时驱动柱塞1和活塞6之间的这种横向移位。控制按钮12也必须适应柱塞1相对于控制片3和4的位置的这种离轴移位，如图所示5。控制按钮12虽然包含在柱塞手柄13内，但不限制于严格的纵向轴向移动。而是控制按钮12被构造成在柱塞手柄13的范围内浮动，因此每当按下控制按钮12以脱离接合螺纹，柱塞1从螺纹2与螺纹15接合的同轴位置移位到离轴位置时，控制按钮12保持附接到控制片3和4，并且随着控制片3和4行进。
53.相反，当推力控制片4推压螺纹15的尖端46(见图3和图4)时，发生柱塞1与螺纹15和活塞6的中心轴线之间的轴向对准的恢复。每当控制按钮12在按下之后被释放时，推力控制片4(两个控制片3和4中构造更复杂的那一个)向外推，远离柱塞1的中心，如图3所示，从而使螺纹控制片3向内朝向柱塞1的中心退回。这个动作使柱塞1的中心轴线与活塞6和螺纹15的中心轴线同心对准，从而随着螺纹控制片3朝向柱塞1的中心退回(如图3所示)，驱动柱
塞1的螺纹2进入与配合螺纹15锁定接合。一旦被部署，控制片4还用于在这些配合螺纹处于负荷下时抵抗由这些配合螺纹产生的侧推力，例如当柱塞1旋转以将活塞6向远侧驱动到圆筒孔7中以达到膨胀装置19内的工作压力时。控制片4优选地设有宽的承载表面45，该承载表面45将负荷下的配合螺纹的侧推力传递到螺纹15的尖端46。活塞6的t形槽插口42和位于柱塞1远端的t形特征41之间的可滑动联接适应操作者释放控制按钮12期间由控制片4的作用引起的柱塞1的横向移位。因为推力控制片4和螺纹控制片3彼此同步操作，所以当操作者释放控制按钮12时，挺杆尖端43同时从活塞t形槽插口42的封闭端44退出。
54.为了确保控制片3和4之间的同步操作关系，螺纹控制片3和推力控制片4优选地通过互锁特征25彼此连接，互锁特征25设置在分别从片3和4延伸出来的一系列成角度的指状部18和20的端部处(如图7和9所示)。成角度的指状部18和20的互锁确保了相对的片在它们被控制按钮12作用时一致地操作。当控制片3和4完全插入它们的指定导槽16和17并且它们各自的成角度的指状部18和20在柱塞1内为它们提供的成角度的接收槽21的阵列(见图10)内相遇时，这些可连接的指状部配合成互锁关系。接收槽21优选地构造为具有足够的间隙和弹性以用于当足够的压缩组装力被施加到每个控制片的外边缘由此它们接合时，成角度的指状部18和20的互锁特征25彼此绕过。一旦在接收槽21的紧密配合范围内咬合在一起，优选地，成角度的指状部的互锁特征25的互连通过它们最初插入到的指状部接收槽21的紧密配合来保持。
55.柱塞1的实心腹板40将每个指状部接收槽21分开并连接导槽16和17，平行于控制片3和4的互锁的成角度指状部18和20延伸。实心腹板40的远侧边缘24和近侧边缘23形成接收槽21的边界并用作斜坡，每当控制片3和4纵向前后(即沿柱塞1的轴线)移动时，在移动期间组装后的成角度的指状部18和20各自的远侧边缘27和近侧边缘26在该斜坡上被引导。
56.互锁的成角度的指状部18和20排列的角度(如图9所示)，指状部角度47，决定了响应于操作者施加的控制按钮12的纵向移动，控制片3和4可获得的横向移置的量，以使柱塞螺纹2与螺纹圆筒5中的螺纹15脱离接合。
57.该角度的选择取决于给定的操作员输入所需的输出响应。指状部角度47可以优选地在22.5
°
到67.5
°
的范围内，接近45
°
的角度是最优选的。例如，将成角度的指状部18和20以及它们各自的指状部接收槽21与柱塞的纵向轴线成45
°
定位将产生控制片3和4的平移移动，该平移移动横向上等于控制按钮12的纵向移动，并且(尽管有摩擦或控制按钮弹簧14的力)需要按钮输入力等于柱塞螺纹2在负荷下产生的侧推力。比45
°
更锐的角度，例如与柱塞1的轴线成22.5
°
的角度，将(尽管有摩擦和弹簧14的力)需要用户作用在控制按钮12上的力等于柱塞1在负荷下呈现的侧推力的一半时，但还需要控制按钮12的两倍纵向移动以获得控制片3和4的必要横向平移移动。大于45
°
的锐角，例如与柱塞1的轴线成67.5
°
的角度，将(尽管有摩擦和弹簧14的力)需要用户作用在控制按钮12上的力等于柱塞1在负荷下产生的侧推力的1.5倍，但也需要控制按钮12的纵向移动的三分之二以获得控制片3和4所需的横向平移移动。因此，成角度的指状部18和20以及接收槽21的角度布置可被选择为适应用户期望或要求。影响该角度选择的其他因素是当柱塞1置于加压负荷下时局部支撑推力片4必要的互连成角度的指状部的量、成角度的指状部18和20的宽度以及满足柱塞强度要求所需的腹板40的尺寸。
58.为了使弹簧14足够轻以方便使用，它必须与推力控制片4上的反作用负荷力隔离，
该反作用负荷力在装置加压期间柱塞螺纹2处于工作负荷时发生。因此，如图3最佳所示，优选地在柱塞1上有导槽17，其提供一系列推力片控制凸轮28，并且优选地推力片4包含一系列凸轮从动件22，其适当地定位成骑乘并靠在配合的推力片控制凸轮28上。凸轮和凸轮从动件的这种布置在与螺纹圆筒的螺纹15的螺纹尖端46接触时在邻近承载表面45的位置处为推力控制片4提供刚性局部支撑。柱塞1由此被置于横向压缩下，这又消除了当柱塞1在装置加压期间被置于负荷下时弹簧14承受由推力控制片4接收的任何反作用负荷的需要。
59.在膨胀装置19加压期间，依靠螺纹圆筒5(通过柱塞螺纹2在螺纹圆筒5的螺纹15内的旋转接合)沿着注射器筒体孔7向远侧驱动柱塞1(并且因此还驱动活塞6和压力密封件29)。由这种类型的加压产生的柱塞1抵靠螺纹圆筒5的力试图朝向操作者向近侧驱动螺纹圆筒5。因此，必须包括将螺纹圆筒5锚定到一体式注射器主体8并将由此产生的螺纹驱动加压负荷直接传递到一体式注射器主体8的装置。
60.为此，优选地使用锁定键36将螺纹圆筒5的锁定键槽37与沿着一体式注射器主体8的侧面设置的相应锁定键接收口38接合。锁定键36优选地构造成刚性地卡入一体式注射器主体8的锁定键接收口38内。锁定键36还可以提供理想的平台，用于结合附加特征，例如如图2所示的锁定键安装的把手39。可以包括这种简单类型的把手(或者甚至更大和更复杂的手柄形式)，以允许用户在操作和处理期间安全地抓住膨胀装置19。
61.本文公开的这种类型的加压注射器的主体和筒体可以由多种专有树脂制成，但它们最通常由常用的可注射成型的聚碳酸酯树脂制成，与大多数其他透明树脂相比，这些树脂具有高透明度、高抗冲击性和优异的强度，并且考虑到它们的性能特性，在成本上是合理的。然而，使用方便的自攻螺钉通常由于此类紧固件在树脂内产生的内应力而对这些工程树脂形成的组件构成设计挑战。聚碳酸酯树脂的一个关键弱点是它无法在负荷下承受长期应力，而这种负荷通常伴随着自攻紧固件的使用。因此，当需要使用自攻螺钉时，聚碳酸酯树脂通常是不受欢迎的树脂选择。在这种情况下，可以使用通常成本较高和强度较低的替代材料，但使用这些替代材料通常会迫使设计者接受材料性能和成本的不太理想的折衷。本发明的实施例的设计(及其预期的性能特征)使聚碳酸酯树脂成为首选材料。然而，为了允许使用自攻保持螺钉33来固定仪表模块30，需要替代的解决方案。一种选择是将螺纹模制到仪表接收结构35中，但是将小螺纹模制到这种类型的部件中需要非常复杂、昂贵且维护密集的模具构造。另一种替代方案(本文先前公开的替代方案)是采用由诸如abs、尼龙、共聚酯等材料制成的仪表模块保持插入件34，包括这些材料的增强品种，例如耐受自攻螺钉产生的应力。该插入件在由此类材料形成时可以是鲁棒的并且不受自攻螺钉应力的影响。因此，仪表模块保持插入件34允许使用其他期望的材料，例如聚碳酸酯树脂，用于膨胀装置19的主体。除了提供用于自攻螺钉的锚固件之外，仪表模块保持插入件34还可以用作保护性仪表外壳的一部分。此外，因为它可以制造成多种颜色，所以仪表模块保持插入件34也可以用作膨胀装置19的独特装饰和区分特征。
62.对这种构造的装置的用户的好处包括对柱塞1的单手控制用于进行所有操作操纵，包括保持设定的填充体积、快速填充和移置、螺纹辅助加压和在球囊减压期间保持排空位置。与诸如美国专利no.5,047,015中描述的现有技术装置不同，在执行任何预期使用程序时，通过该柱塞机构容易实现控制装置的致动，因为控制按钮的复位弹簧14在加压期间不需要承受柱塞的任何负荷。该装置构造还能够向活塞6传送并维持非常高的柱塞力负荷，
并且还能够通过舒适的用户控制输入来实现。该装置的螺纹柱塞设计提供了大的螺纹接合表面积(例如，是申请人先前讨论的现有技术装置表面积的两倍以上)，因此每单位螺纹表面积的负荷低得多。此外，因为柱塞螺纹2是柱塞1的一部分，所以活塞6与接合柱塞1的装置外壳的螺纹构件5之间的操作负荷直接由柱塞1传递，而不是如利用螺纹插入条的情况那样通过附接部件间接传递。因此，柱塞负荷可能超过300lbf，并且可能高于500lbf，从而允许建造大的移置高压力装置来满足新改进的治疗手术球囊的需求。
63.图11-图14涉及本发明的第二实施例。具体地，图11是类似于图3的剖视图，示出了装置被加压，而图13是类似于图4的剖视图，示出了压力被释放。图12和图14分别更详细地示出了图11和图13的一部分。
64.图11-图14中所示的实施例与前面的实施例非常相似，因此将仅描述不同之处并且将使用相同的部件标号来标识相同的部件。例如，与图1-图10所示的第一实施例一样，图11-图14所示的第二实施例包括螺纹控制片3和4、具有螺纹15的螺纹圆筒5、控制按钮12、成角度的指状部18和挺杆尖端43。
65.与第一实施例相比，第二实施例是优选实施例，并且包括改进的柱塞151和改进的活塞161。这些改进提供了改进的界面，其大大增强了用户控制，并提供了更好的柱塞与活塞的稳定性以提高密封性能并允许更高的柱塞负荷。
66.与图1-图10所示的第一实施例相比，图11-图14所示的第二实施例在装置加压期间使得柱塞151在活塞161内更好地居中，特别是当柱塞的螺纹接合并抵靠螺纹圆筒元件5时。更好的居中可确保更均匀的密封负荷，以获得更高的压力密封性能。如前所述，柱塞的螺纹2被推力控制片4横向驱动进入与螺纹圆筒5接合，并且该推力控制片4由此建立接合的柱塞旋转轴线并使之与活塞的中心轴线对准。与图11-图14中所示的实施例相关联的改进的柱塞与活塞界面减轻了在装置加压期间推力控制片4对活塞161的柱塞侧负荷(图11和12中所示)，减少了装置减压期间螺纹控制片3对活塞161的过渡释放行程(图13和图14中所示)，并确保柱塞151的旋转轴线在其横向移动过程中保持平行于装置的公共轴线。此外，该界面确保加压期间活塞161和柱塞151相互轴向对准(图11和图12中所示)，以及在它们接合时柱塞151与螺纹圆筒5的更精确对准。在装置操作期间产生的工作流体压力将各个部件紧密地压缩在一起从而使它们表现为固体单元而不是两个分开的部件时，由第二实施例提供的改进的活塞与柱塞接口的刚度进一步增强。尽管与第二实施例相关的改进涉及装置的柱塞和活塞元件，但这些改进部件的功能仍然依赖于与相对于第一实施例保持不变的部件的相互作用。两个实施例之间的基本功能和操作保持不变，这将在以下讨论中变得清楚。
67.与第一实施例非常相似，第二实施例提供了柱塞螺纹脱离接合，这是当用户压缩控制按钮12从而导致螺纹控制片3向外延伸并且推力控制片4同时向内缩回时使柱塞的旋转轴线移位脱离与螺纹圆筒5的中心轴线对准而导致的。关于第二实施例，柱塞151的远尖端155和活塞161的近端之间的可横向滑动的连接适应柱塞151与活塞162的旋转轴线的移位。如图11和图12中最佳示出的，改进的活塞与柱塞的连接依赖于活塞161的远侧插口套筒162，其中插口套筒162优选地为管状构造，其平行的平坦侧壁163与接收柱塞151的远端的半圆形壁164连接。如图所示，优选地，插口套筒162的平行的平坦侧壁163中的每一个设置有匹配的成角度布置的插口槽166。如图11所示，优选地，插口套筒162的底部被构造为在插口套筒162的基部具有一对居中定位对称的平面成角度相对的斜坡165形式的柱塞居中特
征。这些成角度的斜坡165优选地布置成使得它们的平面之间的小夹角理想地等于但不小于柱塞螺纹152的推力面角159的两倍。
68.优选地，柱塞151的远侧尖端155配备有一对平坦的平行侧面153以紧密配合插口套筒162，并且两者均设置有成角度的保持倒钩154以接合并保持在插口套管162的成角度插口槽166中。优选地，柱塞151的远侧尖端155还配备有如图11所示的两个成角度布置的平面表面，包括邻接平面156和滑动引导平面157，两者都布置成与插口套筒162内的成角度的斜坡165紧密对准并接合。这两个成角度设置的平面优选地取向为垂直于柱塞151的平坦平行侧面153并且优选地围绕柱塞151的旋转轴线对称排列，其中该轴线是在柱塞螺纹152与螺纹圆筒5的螺纹15接合时建立的。柱塞151的远侧尖端155的两个平面端面优选地进一步布置成邻接平面156与包含螺纹控制片3的柱塞151的边缘毗连，并且滑动引导平面157毗连与螺纹控制片3相对的柱塞151的边缘。邻接平面156和滑动引导平面157优选地通过以柱塞151的旋转轴线为中心的夹角对称设置，该角度理想地等于但不小于柱塞螺纹152的推力面角159。邻接平面156和滑动引导平面157之间的理想夹角因此等于但不小于柱塞螺纹152的推力面角的两倍，并且在所有情况下都等于它们紧密接合的成角度的斜坡165之间的夹角。
69.在操作中，按下控制按钮12使螺纹控制片3(带有挺杆尖端43)横向延伸，以释放柱塞螺纹152与螺纹圆筒5的螺纹15的接合。由此产生的挺杆尖端43的横向移动推动柱塞151远离活塞插口套筒162的半圆形壁164，如图13和图14所示，从而导致柱塞151的远侧尖端155的端部在活塞插口套筒162内横贯并移出与活塞161的轴向重合。该动作确保柱塞151的螺纹152始终保持平行于螺纹圆筒5的螺纹15。当柱塞151的螺纹152与螺纹圆筒5的螺纹15的接合被释放时，柱塞151的远侧端部155相对于活塞161的行进方向由其成角度的保持倒钩154与插口槽166的接合及其滑动引导平面157与其靠着的成角度的斜坡165的表面的界面决定。优选地，成角度的保持倒钩154和它们各自的接合插口槽166布置成处于平行于柱塞151的滑动引导平面157。
70.螺纹控制片3的挺杆尖端43的行进方向由螺纹控制片3的成角度的指状部18决定。因此，每当通过按下控制按钮12来致动螺纹控制片3时，挺杆尖端43随着它横向移动远离柱塞151的旋转轴线而向远侧移动。因此，挺杆尖端43的这种运动试图轴向推动柱塞151远离活塞161，同时它被横向推动远离插口套筒162的相邻半圆形壁164。因为柱塞151和活塞161通过夹住插口槽166的成角度的保持倒钩154的接合而彼此保持，所以靠着插口套筒162的相邻半圆形壁164的轴向滑动必须适应螺纹控制片3的挺杆尖端43的纵向移动。由螺纹控制片3的挺杆尖端43靠着半圆形壁164滑动产生的摩擦增加了在压力释放的初始阶段压下控制按钮12所需的用户输入力。然而，如图13所示，由于成角度的插口槽166和引导平面157靠着成角度斜坡165的邻接面滑动而施加的减方向性(subtractive directionality)，挺杆尖端43靠着半圆形壁164的总纵向滑动距离小于其总纵向延伸。因此，挺杆尖端43的减小的滑动距离减少了当实现装置的压力释放时用户按下控制按钮12所遇到的摩擦阻力的持续时间。
71.每个实施例包括流体移置和加压装置，其提供大量的螺纹接合以及提供用于所有操作操纵的单手控制，包括保持设定的填充体积、快速填充和移置以及加压和在球囊减压期间保持排空定位。每个实施例不仅允许使用一只手将装置从微移动控制转变为宏移动控制，而且还允许使用一只手来旋转、推动或拉动柱塞的手柄。
72.虽然已经示出和描述了本发明的特定实施例，但是可以想象，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下设计各种修改。