(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ部材にピストン部材がスライド自在に挿入されている薬液シリンジから被験者まで延長チューブで薬液を試験注入してから正式注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記薬液シリンジのピストン部材をスライド移動させるピストン駆動機構と、
このピストン駆動機構を動作制御するコンピュータユニットと、
このコンピュータユニットによる各種データの表示出力を実行するメインディスプレイと、
前記コンピュータユニットへの各種データの入力操作を受け付けるメイン操作パネルと、
前記メインディスプレイより小型で前記コンピュータユニットによる各種データの表示出力を実行するサブディスプレイと、
前記メイン操作パネルより小型で前記コンピュータユニットへの各種データの入力操作を受け付けるサブ操作パネルと、
前記コンピュータユニットと前記メインディスプレイと前記メイン操作パネルとが搭載されている注入制御ユニットと、
この注入制御ユニットとは別体に形成されていて、前記シリンダ保持機構と前記ピストン駆動機構と前記サブディスプレイと前記サブ操作パネルとが搭載されている注入ヘッドと、
を有しており、
前記正式注入の各種データが前記メイン操作パネルで入力操作され、
前記試験注入の各種データが前記サブ操作パネルで入力操作されるとともに前記サブディスプレイで表示出力される薬液注入装置。
【請求項２】
前記コンピュータユニットは、前記延長チューブの連結状態の確認のために特化された前記ピストン駆動機構の制御データが前記試験注入の各種データとして登録されており、
前記サブ操作パネルは、前記試験注入の開始指令の入力操作を受け付け、
前記コンピュータユニットは、前記開始指令が入力操作されると前記制御データに対応して前記ピストン駆動機構を動作制御する請求項１に記載の薬液注入装置。
【請求項３】
前記被験者に注入される前記薬液の圧力を検出する圧力検出素子も有しており、
前記サブディスプレイは、前記試験注入の各種データとして前記試験注入の実行中に検出される前記圧力をリアルタイムに表示出力する請求項２に記載の薬液注入装置。
【請求項４】
前記コンピュータユニットは、前記試験注入の実行中に検出される前記圧力から経時グラフをリアルタイムにデータ生成し、
前記サブディスプレイは、前記試験注入の各種データとして前記経時グラフをリアルタイムに表示出力する請求項３に記載の薬液注入装置。
【請求項５】
前記コンピュータユニットは、前記試験注入の実行中に検出される圧力が所定の許容範囲を逸脱するとエラー発生を検出し、
前記サブディスプレイは、検出された前記エラー発生を表示出力する請求項３または４に記載の薬液注入装置。
【請求項６】
前記コンピュータユニットは、前記試験注入の実行中にリアルタイムにデータ生成される前記経時グラフが前記試験注入で経時変化する前記圧力の許容範囲に対応した所定の範囲グラフを逸脱するとエラー発生を検出し、
前記サブディスプレイは、検出された前記エラー発生を表示出力する請求項４に記載の薬液注入装置。
【請求項７】
前記メインディスプレイは、前記正式注入の各種データとして前記正式注入の実行中に検出される前記圧力をリアルタイムに表示出力する請求項３ないし６の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項８】
前記コンピュータユニットは、前記正式注入の実行中に検出される前記圧力から経時グラフをリアルタイムにデータ生成し、
前記メインディスプレイは、前記正式注入の各種データとして前記経時グラフをリアルタイムに表示出力する請求項７に記載の薬液注入装置。
【請求項９】
前記コンピュータユニットは、前記正式注入の実行中に検出される圧力が所定の許容範囲を逸脱するとエラー発生を検出し、
前記メインディスプレイは、検出された前記エラー発生を表示出力する請求項７または８に記載の薬液注入装置。
【請求項１０】
前記コンピュータユニットは、前記正式注入の実行中にリアルタイムにデータ生成される前記経時グラフが前記正式注入で経時変化する前記圧力の許容範囲に対応した所定の範囲グラフを逸脱するとエラー発生を検出し、
前記メインディスプレイは、検出された前記エラー発生を表示出力する請求項８に記載の薬液注入装置。
【請求項１１】
前記圧力検出素子は、前記注入ヘッドに固定されていて前記ピストン部材を押圧する前記ピストン駆動機構に作用する応力を検出する請求項３ないし１０の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項１２】
前記薬液シリンジは、透視撮像装置で透視画像が撮像される前記被験者に前記薬液として造影剤を注入する造影シリンジと生理食塩水を注入する生食シリンジとがあり、
前記造影シリンジと前記生食シリンジとが二股の１個の延長チューブで被験者の血管に連結され、
前記シリンダ保持機構は、前記造影シリンジと前記生食シリンジとのシリンダ部材を個々に保持する一対からなり、
前記ピストン駆動機構は、前記造影シリンジと前記生食シリンジとの前記ピストン部材を個々にスライド移動させる一対からなり、
前記コンピュータユニットは、一対の前記ピストン駆動機構を個々に動作制御し、
前記メイン操作パネルは、前記造影剤と前記生理食塩水との正式注入の各種データの入力操作を受け付け、
前記メインディスプレイは、前記造影剤と前記生理食塩水との正式注入の各種データを表示出力し、
前記サブディスプレイは、前記生理食塩水の試験注入の各種データを表示出力し、
前記サブ操作パネルは、前記生理食塩水の試験注入の各種データの入力操作を受け付ける請求項１ないし１１に記載の薬液注入装置。
【請求項１３】
前記薬液シリンジは、透視撮像装置で透視画像が撮像される前記被験者に前記薬液として造影剤を注入する造影シリンジと生理食塩水を注入する生食シリンジとがあり、
前記シリンダ保持機構は、前記造影シリンジと前記生食シリンジとのシリンダ部材を個々に保持する一対からなり、
前記ピストン駆動機構は、前記造影シリンジと前記生食シリンジとの前記ピストン部材を個々にスライド移動させる一対からなり、
前記コンピュータユニットは、一対の前記ピストン駆動機構を個々に動作制御し、
前記メイン操作パネルは、前記造影剤と前記生理食塩水との正式注入の各種データの入力操作を受け付け、
前記メインディスプレイは、前記造影剤と前記生理食塩水との正式注入の各種データを表示出力し、
前記サブディスプレイは、前記造影剤の試験注入の各種データを表示出力し、
前記サブ操作パネルは、前記造影剤の試験注入の各種データの入力操作を受け付ける請求項１ないし１１に記載の薬液注入装置。
【請求項１４】
前記造影シリンジが延長チューブで被験者の血管に連結され、
前記コンピュータユニットは、前記透視画像が撮像される患部まで前記造影剤が到達する所要時間の確認のために特化された前記ピストン駆動機構の制御データが前記試験注入の各種データとして登録されており、前記制御データに対応して前記ピストン駆動機構を動作制御する請求項１３に記載の薬液注入装置。
【請求項１５】
前記正式注入の各種データとして前記薬液の注入速度が縦軸で注入時間が横軸の条件画面を前記メインディスプレイが表示出力し、
前記正式注入の各種データとして前記薬液の注入時間ごとの注入速度からなる少なくとも１つの注入条件の入力操作を前記メイン操作パネルが受け付け、
入力操作された前記注入条件を前記コンピュータユニットがデータ記憶し、
データ記憶された前記注入条件を前記メインディスプレイが前記条件画面に表示出力し、
前記コンピュータユニットは、少なくとも前記薬液の注入開始からの経過時間を計測し、その経過時間とデータ記憶した前記注入条件とに対応して前記ピストン駆動機構をリアルタイムに動作制御する請求項１ないし１４の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項１６】
前記正式注入の各種データとして前記薬液の注入速度が縦軸で注入容量が横軸の条件画面を前記メインディスプレイが表示出力し、
前記正式注入の各種データとして前記薬液の注入容量ごとの注入速度からなる少なくとも１つの注入条件の入力操作を前記メイン操作パネルが受け付け、
入力操作された前記注入条件を前記コンピュータユニットがデータ記憶し、
データ記憶された前記注入条件を前記メインディスプレイが前記条件画面に表示出力し、
前記コンピュータユニットは、少なくとも前記薬液の注入開始からの注入容量を計測し、計測される前記注入容量とデータ記憶された前記注入条件とに対応して前記ピストン駆動機構をリアルタイムに動作制御する請求項１ないし１４の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項１７】
前記正式注入の各種データとして人体の複数の身体区分と多数の撮像部位との模式画像を関連させて前記コンピュータユニットがデータ記憶しており、
複数の前記身体区分の模式画像を人体形状に対応して前記メインディスプレイが表示出力し、
表示出力された複数の前記身体区分から１つを選択する入力操作を前記メイン操作パネルが受け付け、
選択された前記身体区分に対応して少なくとも１つの前記撮像部位の模式画像を前記メインディスプレイが表示出力し、
表示出力された前記撮像部位を選定する入力操作を前記メイン操作パネルが受け付け、
選定された前記撮像部位に対応して前記コンピュータユニットが前記ピストン駆動機構を動作制御する請求項１ないし１６の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項１８】
前記メイン操作パネルと前記メインディスプレイとが各種データの入力操作と表示出力とを実行する１個のタッチパネルからなる請求項１ないし１７の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項１９】
前記サブ操作パネルと前記サブディスプレイとが各種データの入力操作と表示出力とを実行する１個のタッチパネルからなる請求項１ないし１８の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者に薬液を注入する薬液注入装置に関し、特に、ＣＴ(Computed Tomography)スキャナやＭＲＩ(Magnetic Resonance Imaging)装置やＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置などの透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に造影剤を注入する薬液注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、被験者の透視画像を撮像する透視撮像装置としては、ＣＴスキャナ、ＭＲＩ装置、ＰＥＴ装置、超音波診断装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲアンギオ装置、等がある。上述のような装置を使用するとき、被験者に造影剤や生理食塩水などの薬液を注入することがあり、この注入を自動的に実行する薬液注入装置も実用化されている。【０００３】
このような薬液注入装置は、例えば、駆動モータやスライダ機構を有しており、薬液シリンジが着脱自在に装着される。その薬液シリンジはシリンダ部材にピストン部材がスライド自在に挿入された構造からなり、そのシリンダ部材に造影剤や生理食塩水が充填される。【０００４】
このような薬液シリンジを延長チューブで被験者に連結してピストン駆動機構に装着すると、薬液注入装置は、ピストン駆動機構でピストン部材とシリンダ部材とを個別に保持して相対移動させるので、薬液シリンジから被験者に造影剤が注入される。【０００５】
その場合、作業者が各種条件を考慮して造影剤の注入速度や注入容量などを決定し、それを薬液注入装置に数値入力すると、この薬液注入装置は入力数値に対応した速度や容量で造影剤を被験者に注入する。この造影剤の注入により被験者の造影度が変化するので、透視撮像装置により良好な透視画像が撮像されることになる。【０００６】
なお、薬液注入装置には造影剤とともに生理食塩水も被験者に注入できる製品があり、このような薬液注入装置には、造影剤が充填されている造影シリンジと生理食塩水が充填されている生食シリンジとが薬液シリンジとして並列に装着され、その造影シリンジと生食シリンジとは、通常は二股の１個の延長チューブで被験者に連結される。【０００７】
そして、上述のような作業者が所望により造影剤の注入完了に連動して生理食塩水を注入することを注入速度や注入容量などとともに薬液注入装置にデータ入力すると、この薬液注入装置は、入力データに対応して被験者に造影剤を注入してから、自動的に生理食塩水も注入する。このため、造影剤を生理食塩水で後押しして造影剤の消費量を削減することや、生理食塩水によりアーチファクトを軽減することができる。【０００８】
また、上述のような薬液注入装置で薬液シリンジから被験者まで延長チューブで薬液を注入する場合、通常は最初に延長チューブの連結状態を確認するために試験注入を実行する。この試験注入では、正式注入より高圧で微量の薬液が注入され、その注入される薬液の圧力が監視される。【０００９】
例えば、検出される圧力が所定の許容範囲より低いと、延長チューブから薬液が漏出する状態にあることが検出される。また、検出される圧力が所定の許容範囲より高いと、連結チューブから血管に薬液が適切に注入されない状態にあることが検出される。【００１０】
このように延長チューブの連結状態を確認する試験注入は、造影シリンジのみ装着される薬液注入装置では、当然ながら造影剤により実行され、造影シリンジと生食シリンジとが装着される薬液注入装置では、コストの観点から通常は生理食塩水により実行される。【００１１】
さらに、正式注入に先行して実行される試験注入としては、造影剤が患部まで到達する所要時間を確認するための試験注入も実行されている。この試験注入では、正式注入と同一の速度で造影剤が注入され、その注入開始から患部に造影剤が到達するまでの所要時間が計測される。【００１２】
また、現在の一般的な薬液注入装置では、薬液シリンジが装着される注入ヘッドと、データ表示や入力操作が実行される注入制御ユニットとは、別体に形成されている。このため、被験者の近傍に注入ヘッドを自在に配置することができ、透視撮像装置の撮像制御装置の近傍などに注入制御ユニットを配置することができる。【００１３】
特に、透視撮像装置がＭＲＩ装置からなる場合、マイクロコンピュータを内蔵している注入制御ユニットはＭＲＩ装置の透視撮像ユニットの近傍には配置できないので、上述のように注入ヘッドと注入制御ユニットとが別体で離反させることができる構造は有用である。【００１４】
なお、上述のような薬液注入装置は、本出願人などにより過去に発明されて出願されている(例えば、特許文献１，２参照)。
【特許文献１】特開２００２−１１０９６号
【特許文献２】特開２００２−１０２３４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述のような薬液注入装置では、作業者の入力操作に対応して薬液注入を動作制御するので、試験注入や正式注入も自在に実行することができる。正式注入は被験者の体重や患部など各種要因を考慮して薬液注入の動作条件を入力操作する必要があるが、試験注入は体重や患部などに関係なく定型の注入動作を実行すれば充分である。【００１６】
しかし、従来の薬液注入装置では、正式注入と同様に試験注入も注入条件を入力操作する必要があるので、その作業が煩雑で誤操作の可能性もある。この課題を解決するため、試験注入に特化した制御データが登録されており、煩雑な入力操作を必要とすることなく試験注入を実行できる薬液注入装置もある。【００１７】
ただし、現在の薬液注入装置では、前述のように注入ヘッドと注入制御ユニットとが別体に形成されていて離反された位置に配置されるので、試験注入の各種データの入力操作や表示出力も注入ヘッドから離反した注入制御ユニットで実行されることになる。しかし、延長チューブの連結状態を確認するための試験注入では、当然ながら作業者は注入ヘッドの近傍で延長チューブなどを目視する必要がある。【００１８】
このため、現在の薬液注入装置で試験注入を実行する場合、例えば、２人の作業者の一方が注入ヘッドの近傍で延長チューブなどを目視しながら、他方が注入制御ユニットで入力操作と表示データの確認とを実行する必要があるので、作業者の人的コストが増大している。【００１９】
なお、１人の作業者が注入制御ユニットと注入ヘッドとの位置を往復しながら試験注入を実行することも不可能ではないが、これでは作業者の負担が多大で作業ミスが発生する可能性も高い。また、試験注入のときのみ注入ヘッドの近傍に注入制御ユニットを移動し、１人の作業者で試験注入を実行することも不可能ではないが、これもユニット移動などの作業負担が多大で実際的ではない。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、試験注入を作業者が１人で簡単かつ確実に実行できる薬液注入装置を提供することを目的とする。【００２１】
本発明の薬液注入装置は、注入制御ユニットと注入ヘッドとを有しており、これらが別体に形成されている。注入制御ユニットは、少なくともコンピュータユニットとメインディスプレイパネルとメイン操作パネルとが搭載されており、注入ヘッドは、少なくともシリンダ保持機構とピストン駆動機構とサブディスプレイパネルとサブ操作パネルとが搭載されている。【００２２】
本発明の薬液注入装置は、シリンダ部材にピストン部材がスライド自在に挿入されている薬液シリンジから被験者まで延長チューブで薬液を試験注入してから正式注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記薬液シリンジのピストン部材をスライド移動させるピストン駆動機構と、
このピストン駆動機構を動作制御するコンピュータユニットと、
このコンピュータユニットによる各種データの表示出力を実行するメインディスプレイと、
前記コンピュータユニットへの各種データの入力操作を受け付けるメイン操作パネルと、
前記メインディスプレイより小型で前記コンピュータユニットによる各種データの表示出力を実行するサブディスプレイと、
前記メイン操作パネルより小型で前記コンピュータユニットへの各種データの入力操作を受け付けるサブ操作パネルと、
前記コンピュータユニットと前記メインディスプレイと前記メイン操作パネルとが搭載されている注入制御ユニットと、
この注入制御ユニットとは別体に形成されていて、前記シリンダ保持機構と前記ピストン駆動機構と前記サブディスプレイと前記サブ操作パネルとが搭載されている注入ヘッドと、
を有しており、
前記正式注入の各種データが前記メイン操作パネルで入力操作され、
前記試験注入の各種データが前記サブ操作パネルで入力操作されるとともに前記サブディスプレイで表示出力される。
【００２３】
そして、本発明の薬液注入装置は、薬液シリンジから被験者まで延長チューブで薬液を試験注入してから正式注入するが、正式注入の各種データはメイン操作パネルで入力操作されるとともにメインディスプレイパネルで表示出力され、試験注入の各種データはサブ操作パネルで入力操作されるとともにサブディスプレイパネルで表示出力される。【００２４】
なお、本発明で云う各種要素は、かならずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の要素が１個の部材として形成されていること、ある要素が他の要素の一部であること、ある要素の一部と他の要素の一部とが重複していること、等も可能である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の薬液注入装置では、正式注入の各種データは注入制御ユニットに搭載されているメイン操作パネルで入力操作されるとともにメインディスプレイパネルで表示出力されるので、正式注入の複雑な入力操作やデータ表示を的確に実行することができ、それでいて、試験注入の各種データは注入ヘッドに搭載されているサブ操作パネルで入力操作されるとともにサブディスプレイパネルで表示出力されるので、１人の作業者が注入ヘッドの近傍で延長チューブなどを目視しながら試験注入の入力操作やデータ確認を容易に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態の透視撮像システムの薬液注入装置の外観を示す斜視図である。
【図２】薬液注入装置の注入ヘッドに薬液シリンジを装着する状態を示す斜視図である。
【図３】透視撮像システムの外観を示す斜視図である。
【図４】注入ヘッドの内部構造を示す横断平面図である。
【図５】透視撮像システムの物理構造を示すブロック図である。
【図６】透視撮像システムの論理構造を示す模式図である。
【図７】サブ操作パネルとサブディスプレイパネルとを兼用したサブタッチパネルの表示画面を示す模式的な正面図である。
【図８】メイン操作パネルとメインディスプレイパネルとを兼用したメインタッチパネルに身体区分の模式画像と白紙状態の条件画面とが表示出力された状態を示す模式的な正面図である。
【図９】メインタッチパネルに身体区分が選定された状態を示す模式的な正面図である。
【図１０】メインタッチパネルに撮像部位が選定された条件画像が表示出力された状態を示す模式的な正面図である。
【図１１】メインタッチパネルに条件画像のテキストデータが拡大表示された状態を示す模式的な正面図である。
【図１２】薬液注入装置の処理動作の序盤部分を示すフローチャートである。
【図１３】次段の部分を示すフローチャートである。
【図１４】次段の部分を示すフローチャートである。
【図１５】終盤部分を示すフローチャートである。
【図１６】透視撮像装置であるＭＲＩ装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図１７】一変形例のサブタッチパネルの表示画面を示す模式的な正面図である。
【図１８】他の変形例のサブタッチパネルの表示画面を示す模式的な正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１００    薬液注入装置
１０１    注入制御ユニット
１０４    メイン操作パネルとメインディスプレイパネルとを兼用したメインタッチパネル
１１０    注入ヘッド
１１６    シリンダ保持機構
１１７    ピストン駆動機構
１１８    サブ操作パネルとサブディスプレイパネルとを兼用したサブタッチパネル
１２０    コンピュータユニット
２００    薬液シリンジ
２１０    シリンダ部材
２２０    ピストン部材
３００    透視撮像装置であるＭＲＩ装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［実施の形態の構成］
本発明の実施の一形態を図面を参照して以下に説明する。本発明の実施の形態の薬液注入システム１０００は、図１ないし図４に示すように、薬液注入装置１００、薬液シリンジ２００、透視撮像装置であるＭＲＩ装置３００、を有しており、詳細には後述するが、被験者(図示せず)に薬液として造影剤などを注入する。【００２９】
ＭＲＩ装置３００は、図３に示すように、撮像実行機構である透視撮像ユニット３０１と撮像制御ユニット３０２とを有しており、その透視撮像ユニット３０１と撮像制御ユニット３０２とは通信ネットワーク３０３で有線接続されている。透視撮像ユニット３０１は被験者から透視画像を撮像し、撮像制御ユニット３０２は透視撮像ユニット３０１を動作制御する。【００３０】
薬液シリンジ２００は、図２に示すように、シリンダ部材２１０とピストン部材２２０からなり、シリンダ部材２１０にピストン部材２２０がスライド自在に挿入されている。シリンダ部材２１０は、円筒形の中空の本体部２１１を有しており、この本体部２１１の閉塞した先端面に導管部２１２が形成されている。【００３１】
シリンダ部材２１０の本体部２１１の末端面は開口されており、この開口から本体部２１１の内部にピストン部材２２０が挿入されている。シリンダ部材２１０の末端外周にはシリンダフランジ２１３が形成されており、ピストン部材２２０の末端外周にはピストンフランジ２２１が形成されている。【００３２】
本形態の薬液注入装置１００は、図１に示すように、注入制御ユニット１０１と注入装置本体である注入ヘッド１１０とが別体に形成されており、その注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とは通信ケーブル１０２で有線接続されている。注入ヘッド１１０は、装着される薬液シリンジ２００を駆動して被験者に薬液を注入し、注入制御ユニット１０１は、注入ヘッド１１０を動作制御する。【００３３】
このため、図４に示すように、注入制御ユニット１０１はコンピュータユニット１２０が内蔵されており、ＭＲＩ装置３００の撮像制御ユニット３０２とも通信ネットワーク３０４で有線接続されている。【００３４】
注入制御ユニット１０１は、図１に示すように、メイン操作パネル１０３、メイン操作パネルとメインディスプレイパネルとを兼用したメインタッチパネル１０４、スピーカユニット１０５、等が本体ハウジング１０６の前面に配置されており、別体のコントローラユニット１０７が接続コネクタ１０８で有線接続されている。【００３５】
注入ヘッド１１０は、キャスタスタンド１１１の上端に可動アーム１１２で装着されており、図２に示すように、その注入装置本体であるヘッド本体１１３の上面には、薬液シリンジ２００が着脱自在に装着される半円筒形の溝状の凹部１１４が形成されている。【００３６】
この凹部１１４の前部には、薬液シリンジ２００のシリンダフランジ２１１を着脱自在に保持するシリンダ保持機構１１６が形成されており、凹部１１４の後方には、ピストンフランジ２２１を保持してスライド移動させるピストン駆動機構１３０が配置されている。シリンダ保持機構１１６は、凹部１１４に異形の凹溝として形成されており、シリンダフランジ２１１が係脱自在に係合する。【００３７】
注入ヘッド１１０の２つの凹部１１４には、薬液として造影剤が充填されている薬液シリンジ２００Ｃと、薬液として生理食塩水が充填されている薬液シリンジ２００Ｗと、が個々に装着されるので、これら２つの凹部１１４と２個のピストン駆動機構１３０により、被験者に造影剤を注入する造影注入機構１３０Ｃと生理食塩水を注入する生食注入機構１３０Ｗとが形成されている。【００３８】
ピストン駆動機構１３０は、図４に示すように、スライダ部材として前後方向に細長いスライドロッド１３１を有しており、このスライドロッド１３１が軸心を中心に回転不能な状態で前後方向にスライド自在にヘッド本体１１３に支持されている。【００３９】
スライドロッド１３１の前端にはピストン押圧部材１３２が一体に形成されており、このピストン押圧部材１３２には、弾発的に開閉自在な一対の係合爪１３３が左右両側に個々に装着されている。スライドロッド１３１は、後面中央から前方にネジ穴１３４が形成されており、このネジ穴１３４に係合する雄ネジ１３６が回転部材であるスクリューシャフト１３７に形成されている。【００４０】
このスクリューシャフト１３７は、ヘッド本体１１３にラジアル軸受１３８により回転自在に直径方向に支持されており、スラスト軸受１３９により回転自在な状態で軸心方向に支持されている。より詳細には、スクリューシャフト１３７の後端近傍には円環状のフランジ部１４１が形成されており、このフランジ部１４１の後面に円環状のスラスト軸受１３９が当接している。【００４１】
このスラスト軸受１３９の後面には同一形状のロードセル１４２が圧力検出素子として当接しており、このロードセル１４２はヘッド本体１１３に固定されているが、スラスト軸受１３９はヘッド本体１１３に前後方向に微少に変位自在に支持されている。【００４２】
ピストン駆動機構１３０は、図５に示すように、駆動モータとして超音波モータ１４３を有しており、この超音波モータ１４３が、図１に示すように、ベルト機構１４４でスクリューシャフト１３７に連結されている。より詳細には、スクリューシャフト１３７の後端にはベルト車１４５が一体に装着されており、超音波モータ１４３のロータ部材にもベルト車が一体に装着されており(図示せず)、これらのベルト車１４５等でエンドレスベルト１４６が張架されている。【００４３】
なお、本形態の薬液注入装置１００の注入ヘッド１１０は、各部が非磁性体で形成されており、磁性体で形成できない部分は防磁されている。例えば、超音波モータ１４３は作動時にも磁界を発生せず、燐青銅合金(Cu+Sn+P)、チタン合金(Ti-6Al-4V)、マグネシウム合金(Mg+Al+Zn)、などの非磁性体の金属で形成されている。ロードセル１４２やスクリューシャフト１３７なども同様に非磁性体の金属で形成されており、ベルト機構１４４やヘッド本体１１３などは非磁性体の樹脂で形成されている。【００４４】
本形態の薬液注入装置１００では、メイン操作パネル１０３やロードセル１４２などの各部がコンピュータユニット１２０に接続されており、このコンピュータユニット１２０が実装されているコンピュータプログラムに対応して各部を統合制御する。このため、注入制御ユニット１０１のメイン操作パネル１０３やメインタッチパネル１０４やコントローラユニット１０７の手動操作に対応してコンピュータユニット１２０が注入ヘッド１１０のピストン駆動機構１３０を動作制御し、この動作制御などに対応した各種データをコンピュータユニット１２０がメインタッチパネル１０４に表示出力させる。【００４５】
さらに、注入ヘッド１１０の側部には、サブ操作パネルとサブディスプレイパネルとを兼用したサブタッチパネル１１８が装着されており、このサブタッチパネル１１８の手動操作でもコンピュータユニット１２０が注入ヘッド１１０のピストン駆動機構１３０を動作制御し、この動作制御などに対応した各種データをコンピュータユニット１２０がサブタッチパネル１１８にも表示出力させる。【００４６】
ただし、詳細には後述するが、サブタッチパネル１１８は、メインタッチパネル１０４に比較して画面サイズが小さくピクセル数も少ないので、表示できるデータ量も少量である。このため、表示が必要な各種データの全部がメインタッチパネル１０４には表示出力されるが、サブタッチパネル１１８には一部のみが表示出力される。【００４７】
本形態の薬液注入装置１００では、コンピュータユニット１２０は、図４に示すように、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１２１、ＲＯＭ(Read Only Memory)１２２、ＲＡＭ(Random Access Memory)１２３、Ｉ／Ｆ(Interface)１２４、等のハードウェアを有している。【００４８】
コンピュータユニット１２０は、そのＲＯＭ１２２などの情報記憶媒体に専用のコンピュータプログラムがファームウェアなどで実装されており、そのコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ１２１が各種の処理動作を実行する。【００４９】
このため、コンピュータユニット１２０がメイン／サブタッチパネル１０４，１１８のデータ入力を認識するとともにデータ表示を制御するので、本形態の薬液注入装置１００では、正式注入の各種データはメインタッチパネル１０４で入力操作されるとともにメインタッチパネル１０４で表示出力され、試験注入の各種データはサブタッチパネル１１８で入力操作されるとともにサブタッチパネル１１８で表示出力される。【００５０】
より具体的には、コンピュータユニット１２０は、延長チューブ２３０の連結状態の確認のために特化されたピストン駆動機構１３０の制御データが試験注入の各種データとして登録されており、サブタッチパネル１１８に試験注入の開始指令が入力操作されると、試験注入の制御データに対応して生食注入機構１３０Ｗの超音波モータ１４３を動作制御する。【００５１】
このとき、被験者に注入される生理食塩水の圧力がロードセル１４２で検出されるので、図７に示すように、コンピュータユニット１２０はサブタッチパネル１１８に注入圧力が縦軸で注入時間が横軸の試験画面を表示出力させ、そこに検出圧力の経時グラフを試験注入の各種データとしてリアルタイムに表示出力させる。【００５２】
さらに、コンピュータユニット１２０は、試験注入の実行中にロードセル１４２で検出される圧力が所定の許容範囲を逸脱するとエラー発生を検出し、そのエラー発生をサブタッチパネル１１８とメインタッチパネル１０４とに表示出力させるとともにスピーカユニット１０５に音声出力させ、生食注入機構１３０Ｗを強制停止させる。【００５３】
また、コンピュータユニット１２０は、生食／造影注入機構１３０Ｗ，Ｃを動作制御して正式注入を実行するとき、図８に示すように、その正式注入の各種データとして薬液の注入速度が縦軸で注入時間が横軸の条件画面をメインタッチパネル１０４に表示出力させる。【００５４】
より詳細には、本形態の薬液注入装置１００は、前述のように実装されているコンピュータプログラムに対応してコンピュータユニット１２０が動作することにより、図６に示すように、画像記憶手段１５１、区分表示手段１５２、区分入力手段１５３、部位表示手段１５４、部位入力手段１５５、条件入力手段１５６、条件記憶手段１５７、容量算出手段１５８、画像生成手段１５９、画面表示手段１６１、画像表示手段１６２、速度記憶手段１６４、警告報知手段１６６、確認入力手段１６７、状態検出手段１６８、コンピュータユニット１４９、等の各種手段を各種機能として論理的に有している。【００５５】
各種記憶手段１５１，１３７，…は、上述のコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ１２１がデータ認識するようにＲＡＭ１２３に構築された記憶エリアなどに相当し、各種表示手段１５２，１３４，…は、ＣＰＵ１２１がＲＡＭ１２３の記憶データをメインタッチパネル１０４に表示出力させる機能などに相当する。【００５６】
各種入力手段１５３，１３５，…は、ＣＰＵ１２１がメイン／サブ操作パネル１０３，１１８等への入力操作をデータ認識する機能などに相当し、その他の各種手段１５８，１３９，…等は、ＣＰＵ１２１が所定のデータ処理を実行する機能などに相当する。【００５７】
画像記憶手段１５１は、人体の複数の身体区分と多数の撮像部位との模式画像を関連させてデータ記憶しており、区分表示手段１５２は、画像記憶手段１５１がデータ記憶している複数の身体区分の模式画像を人体形状に対応して表示出力する。【００５８】
区分入力手段１５３は、区分表示手段１５２で表示出力された複数の身体区分から１つを選択する入力操作を受け付け、部位表示手段１５４は、区分入力手段１５３で選択された身体区分に対応して少なくとも１つの撮像部位の模式画像を表示出力し、部位入力手段１５５は、部位表示手段１５４で表示出力された撮像部位を選定する入力操作を受け付ける。【００５９】
より具体的には、本形態の薬液注入装置１００では、複数の身体区分として“頭部、胸部、腹部、脚部”が規定されており、これらの各々に対応した模式画像がＲＯＭ１２２にデータ登録されている。そこで、本形態の薬液注入装置１００に所定操作を実行すると、図６に示すように、“頭部、胸部、腹部、脚部”の模式画像が人体形状に対応してメインタッチパネル１０４の画面上部に表示出力される。【００６０】
また、上述の身体区分である“頭部”の模式画像には、複数の撮像部位として“脳部、顎部、首部”等の模式画像が関連されてデータ登録されており、同様に、“胸部”の模式画像には“心臓部、肺部”、“腹部”の模式画像には“胃部、肝臓部、…”、“脚部”の模式画像には“上部、下部”、などの模式画像が関連されてデータ登録されている。【００６１】
そこで、メインタッチパネル１０４に人体形状で表示出力された複数の身体範囲の模式画像の１つが手動操作されると、図９に示すように、その１つの模式画像のみ上方にスキャナ機構の模式画像が表示出力され、手動操作された１つの模式画像のみが明転するとともに他の模式画像は暗転する。すると、その下部には関連する複数の撮像部位の模式画像が表示出力されるので、その表示出力された複数の撮像部位の模式画像の１つが手動操作されると、図１０に示すように、その１つの模式画像のみが明転するとともに他の模式画像は暗転する。【００６２】
条件入力手段１５６は、部位入力手段１５５で選定された撮像部位に対する造影剤と生理食塩水との注入時間ごとの注入速度からなる注入条件の入力操作を受け付け、条件記憶手段１５７は、条件入力手段１５６により入力操作された注入条件を撮像部位ごとにデータ記憶する。【００６３】
容量算出手段１５８は、条件記憶手段１５７にデータ記憶された注入条件ごとに注入時間と注入速度から注入容量を算出し、画像生成手段１５９は、データ記憶された注入条件ごとに、注入時間に対応した横幅で注入速度と注入容量とがテキストデータで付与された条件画像をデータ生成する。【００６４】
画面表示手段１６１は、図６に示すように、薬液の注入速度が縦軸で注入時間が横軸の横長の矩形の条件画面を表示出力し、画像表示手段１６２は、図１０に示すように、画像生成手段１５９でデータ生成された条件画像を注入速度に対応した縦位置と注入時間に対応した横位置とで条件画面に表示出力する。【００６５】
なお、本形態の薬液注入装置１００では、前述のように造影剤と生理食塩水との注入条件が個々に入力操作されるので、その条件画像は緑色と青色などのように個々に相違する発色でデータ生成され、その条件画像は横方向に順番に配列されて条件画面に表示出力される。【００６６】
さらに、このように複数の条件画像が横方向に配列されて表示出力されるとき、その境界の位置に線分が表示出力され、この線分の下端に注入時刻の数値がテキストデータで表示出力される。従って、第１の注入時間が“20(sec)”で第２の注入時間が“30(sec)”の場合、第１／第２の注入時刻は“20(sec)，50(sec)”と表示出力される。【００６７】
また、条件記憶手段１５７は、条件入力手段１５６により注入条件が入力操作されない状態でも、デフォルトの注入条件を撮像部位ごとに事前にデータ記憶しており、条件入力手段１５６により入力操作された前回の注入条件も撮像部位ごとにデータ記憶している。【００６８】
このため、本形態の薬液注入装置１００では、前述のように撮像部位が選定されると、注入条件が入力操作されていない状態でも、前回の注入条件がデータ記憶されていると、その注入条件の条件画像がデータ生成されて表示出力され、前回の注入条件がデータ記憶されていないと、デフォルトの注入条件の条件画像が表示出力される。【００６９】
そして、条件入力手段１５６による注入条件の入力操作は、例えば、操作パネル１０３による数値入力などでも実行されるが、メインタッチパネル１０４に表示出力された条件画像を直接に手動操作することでも実行される。その場合、表示出力された条件画像の中央に手指を接触させ、その手指により条件画像を上下移動させることで注入条件の注入速度を増減させることができる。【００７０】
また、表示出力された条件画像の左右の両端の少なくとも一方に手指を接触させ、その手指を左右移動させることで注入条件の注入時間と注入容量とを増減させることができる。さらに、表示出力された条件画像の注入速度や注入容量の数値に手指を接触させると、そこにテンキーの操作画像が表示出力されるので(図示せず)、そのテンキーを手動操作することでも注入速度や注入容量を増減させることができる。そして、上述のような条件画像の手動操作に対応してデータ記憶されている注入条件もデータ更新され、表示出力されている条件画像もリアルタイムにデータ更新される。【００７１】
速度記憶手段１６４は、薬液注入の上限速度を事前にデータ記憶しており、警告報知手段１６６は、条件記憶手段１５７にデータ記憶された注入条件の注入速度が上限速度を超過していると警告を報知出力する。より具体的には、上限速度は撮像部位および薬液種別ごとにデータ登録されており、選定された撮像部位と薬液種別とに対応してデータ読出される。そして、その上限速度を注入速度が超過している条件画像は、赤色などの専用の発色で点滅表示され、“危険速度です”などの所定のガイダンスメッセージが警告画像として付与される。【００７２】
確認入力手段１６７は、確認指示の入力操作を受け付け、画像表示手段１６２は、図１１に示すように、確認指示が入力操作されると条件画像のテキストデータを拡大表示する。なお、確認指示は注入条件が表示出力されているメインタッチパネル１０４に入力操作することも可能であるが、通常はメインタッチパネル１０４から離反している注入ヘッド１１０のサブタッチパネル１１８に入力操作される。【００７３】
なお、条件画像は、図１０に示すように、本形態では両端が半円形の横長の矩形として表示出力され、通常は、その内部上方の所定位置に“速度”“容量”なる項目名称がテキストデータで表示出力され、その項目名称の下方ごとに“2.0 mL/sec”“4.0
ml”のように数値と単位とがテキストデータで表示出力される。【００７４】
しかし、上述のように確認指示が入力操作されると、図１１に示すように、“速度”などの項目名称と“mL/sec”などの数値と単位とのテキストデータが条件画像の上方に表示出力され、条件画像の内部には“2.0”などの数値のテキストデータのみが拡大表示される。【００７５】
状態検出手段１６８は、メインタッチパネル１０４の手動操作などに対応して薬液注入が実行されるとき、その注入開始からの経過時間を計測する。コンピュータユニット１４９は、状態検出手段１６８で計測される経過時間とデータ記憶されている複数の注入条件とに対応して生食／造影注入機構１３０Ｗ，Ｃをリアルタイムに順番に動作制御する。【００７６】
上述のような薬液注入装置１００の各種手段は、必要によりメインタッチパネル１０４などのハードウェアを利用して実現されるが、その主体はＲＯＭ１２２等の情報記憶媒体に格納されたリソースおよびコンピュータプログラムに対応してハードウェアであるＣＰＵ１２１が機能することにより実現されている。【００７７】
このようなリソースは、例えば、人体の複数の身体区分の模式画像と多数の撮像部位の模式画像とを関連させたデータファイル、人体の多数の撮像部位ごとの造影／生食注入機構１３０Ｃ，Ｗの注入条件のデータファイル、撮像部位ごとの造影／生食注入機構１３０Ｃ，Ｗの上限速度のデータファイル、等からなる。【００７８】
また、上述のコンピュータプログラムは、例えば、ＲＡＭ１２３などにデータ登録されている複数の身体区分の模式画像を人体形状に対応してメインタッチパネル１０４に表示出力させるとともに、その下方に薬液の注入速度が縦軸で注入時間が横軸の横長の矩形の条件画面を表示出力させること、画像表示させた複数の身体区分から１つを選択するメインタッチパネル１０４への入力操作を受け付けること、その選択された身体区分に対応して少なくとも１つの撮像部位の模式画像を表示出力させること、その画像表示させた撮像部位を選定する入力操作を受け付けること、その選定された撮像部位に対応してデータ登録されている注入条件を条件画面とともに表示出力すること、選定された撮像部位に対する造影剤と生理食塩水との前回の注入条件をＲＡＭ１２３などからデータ読出すること、前回の注入条件がデータ記憶されてない場合はデフォルトの注入条件をデータ読出すること、データ記憶されている注入条件ごとに注入時間と注入速度から注入容量を算出すること、データ記憶されている注入条件ごとに注入時間に対応した横幅で注入速度と注入容量とがテキストデータで付与された条件画像をデータ生成すること、データ生成された条件画像を注入速度に対応した縦位置と注入時間に対応した横位置とで条件画面に表示出力すること、その表示出力された条件画像への編集操作として注入条件の入力操作を受け付けること、入力操作された新規の注入条件をデータ記憶して条件画像のデータ生成と表示出力とに反映させること、データ記憶された注入条件の注入速度が上限速度を超過していると警告を報知出力すること、サブタッチパネル１１８などに確認指示が入力操作されるとメインタッチパネル１０４に表示出力されている条件画像のテキストデータを拡大表示すること、メインタッチパネル１０４の手動操作などに対応して薬液注入を実行すること、その注入開始からの経過時間を計測すること、その経過時間とデータ記憶されている複数の注入条件とに対応して生食／造影注入機構１３０Ｗ，Ｃをリアルタイムに順番に動作制御すること、等の処理動作をＣＰＵ１２１等に実行させるためのソフトウェアとしてＲＡＭ１２３等の情報記憶媒体に格納されている。【００７９】
［実施の形態の動作］
上述のような構成において、本形態の薬液注入装置１００を使用する場合、図３に示すように、ＭＲＩ装置３００の撮像ユニット３０１の近傍に薬液注入装置１００の注入ヘッド１１０を配置しておき、撮像ユニット３０１から離反した所定位置に注入制御ユニット１０１を配置しておく。【００８０】
このような状態で、例えば、作業者(図示せず)は注入ヘッド１１０の近傍に移動し、図２に示すように、撮像ユニット３０１に位置する被験者(図示せず)に二股の延長チューブ２３０で造影剤と生理食塩水との薬液シリンジ２００Ｃ，Ｗを連結する。そして、これらの薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０を注入ヘッド１１０の凹部１１４に保持させ、ピストン部材２２０をピストン駆動機構１３０に把持させる。【００８１】
つぎに、作業者は注入ヘッド１１０の近傍から注入制御ユニット１０１の近傍まで移動し、そのメイン操作パネル１０３の入力操作などで薬液注入装置１００を起動させる。すると、図８および図１２に示すように、メインタッチパネル１０４の上部に複数の身体区分の模式画像が人体形状に対応して表示出力されるとともに、その下方に薬液の注入速度が縦軸で注入時間が横軸の横長の矩形の条件画面が表示出力される(ステップＳ１)。【００８２】
そこで、メインタッチパネル１０４に表示出力された複数の身体区分の模式画像の１つを作業者が手指で押圧すると(ステップＳ２)、図９に示すように、その選択された身体区分の模式画像のみ明転するとともに他の模式画像は暗転し、その選択された身体区分の模式画像の上方にスキャナ機構の模式画像が表示出力される。【００８３】
同時に、その下部には選択された身体区分に関連する複数の撮像部位の模式画像がデータ読出されて表示出力されるので(ステップＳ３，Ｓ４)、その１つを作業者が手指で押圧すると(ステップＳ５)、図１０に示すように、その選択された１つの模式画像のみが明転するとともに他の模式画像は暗転する。【００８４】
上述のように撮像部位が選択されると、本形態の薬液注入装置１００では、その撮像部位に対応した前回の注入条件がＲＡＭ１２３にデータ登録されているかが確認され(ステップＳ６)、データ登録されてないとデフォルトの注入条件がデータ読出され(ステップＳ７)、データ登録されているならば前回の注入条件がデータ読出される(ステップＳ８)。なお、本形態の薬液注入装置１００では、基本的に造影剤と生理食塩水とを順番に注入する作業が実行されるので、撮像部位に対応して造影剤と生理食塩水との注入条件がデータ登録されており、これらの注入条件がデータ読出される。【００８５】
このようにデータ読出された注入条件には注入時間と注入速度とがデータ設定されているので、その注入時間と注入速度とが乗算されて注入容量が注入条件ごとに算出される(ステップＳ９)。そして、注入時間に対応した横幅で注入速度と注入容量とがテキストデータで付与された条件画像が注入条件ごとにデータ生成され(ステップＳ１０)、図１０に示すように、その条件画像が注入速度に対応した縦位置と注入時間に対応した横位置とで条件画面に表示出力される(ステップＳ１２，Ｓ１３)。【００８６】
このとき、前述のように造影剤と生理食塩水との注入条件から条件画像がデータ生成されるので、その条件画像は緑色と青色で表示出力され、横方向に順番に配列されて表示出力される。また、注入条件ごとに注入速度が上限速度を超過しているかが判定され(ステップＳ１１)、超過している注入条件は条件画像が赤色で点滅表示されることで速度警告が報知出力される(ステップＳ１２)。【００８７】
本形態の薬液注入装置１００は、このような状態でも、所望により注入条件を変更することができる(ステップＳ１３，Ｓ１４)。その場合、例えば、メインタッチパネル１０４に表示出力された条件画像の中央に作業者が手指を接触させ、その手指により条件画像を上下移動させることで注入条件の注入速度を増減させることができる。【００８８】
また、表示出力された条件画像の左右の両端の少なくとも一方に手指を接触させ、その手指を左右移動させることで注入条件の注入時間と注入容量とを増減させることができる。さらに、表示出力された条件画像の注入速度や注入容量の数値に手指を接触させると、そこにテンキーの操作画像が表示出力されるので(図示せず)、そのテンキーを手動操作することでも注入速度や注入容量を増減させることができる。【００８９】
このように条件画像の手動操作により注入条件を入力操作すると(ステップＳ１４)、これが今回の注入条件としてデータ記憶され(ステップＳ１５)、条件画像のデータ生成などもリアルタイムに実行される(ステップＳ８〜Ｓ１４)。【００９０】
本形態の薬液注入装置１００を使用した通常の作業では、作業者は上述のように正式注入のデータ設定が完了した状態で、注入制御ユニット１０１の近傍から注入ヘッド１１０の近傍に移動し、試験注入を実行することになる。【００９１】
その場合、作業者は注入制御ユニット１０１から離反するので、そのメインタッチパネル１０４に表示出力された条件画像の注入条件を目視で確認することが容易ではない。そこで、このような作業者が注入条件の確認を要望する場合は、図１３に示すように、注入ヘッド１１０のサブタッチパネル１１８に確認指示を入力操作する(ステップＳ１６)。【００９２】
すると、図１１に示すように、条件画像に表示出力されている注入速度と注入容量との数値のテキストデータが拡大表示されるので(ステップＳ１７)、作業者は離反している注入制御ユニット１０１のメインタッチパネル１０４に表示出力されている条件画像の注入条件を容易に確認することができる。【００９３】
そして、注入ヘッド１１０の近傍に位置する作業者がサブタッチパネル１１８に試験注入の開始指令を入力操作すると(ステップＳ１８)、最初にコンピュータユニット１２０が生食／造影注入機構１３０Ｗ，Ｃの超音波モータ１４３を作動させない状態でロードセル１４２から電気信号として電気抵抗を取得し(ステップＳ１９)、その電気抵抗が“０”の応力を示しているとして初期設定を実行する(ステップＳ２０)。【００９４】
つぎに、コンピュータユニット１２０は試験注入の制御データを読み出し(ステップＳ２１)、その制御データに対応して生食注入機構１３０Ｗのみ超音波モータ１４３を作動させることで試験注入を実行する(ステップＳ２２)。【００９５】
このとき、図４に示すように、超音波モータ１４３とベルト機構１４４で連結されているスクリューシャフト１３７が回転駆動されるが、このスクリューシャフト１３７はヘッド本体１１３に固定されているロードセル１４２によりスラスト軸受１３９を介して軸心方向に支持されているので、スクリューシャフト１３７とネジ機構により連結されているスライドロッド１３１がスライド移動される。【００９６】
そこで、このスライドロッド１３１によりピストン部材２２０がシリンダ部材２１０に圧入され、このシリンダ部材２１０から被験者に薬液が注入される。このとき、ピストン部材２２０を押圧するスライドロッド１３１に作用する応力がスクリューシャフト１３７にも作用するので、このスクリューシャフト１３７に作用する応力がスラスト軸受１３９を介してロードセル１４２に作用する。【００９７】
そこで、図１３に示すように、コンピュータユニット１２０は、上述のように薬液注入の実行中にロードセル１４２が検出する応力を取得し(ステップＳ２３)、初期設定された薬液の粘度やシリンダ部材２１０の内径などに対応して検出応力から注入圧力を算出する(ステップＳ２４)。【００９８】
すると、その注入圧力が正常か確認され(ステップＳ２５)、図７に示すように、正常な場合は注入圧力がサブタッチパネル１１８に表示出力されるので(ステップＳ２６)、作業者は、注入ヘッド１１０の近傍に位置したまま、試験注入されている生理食塩水の圧力をリアルタイムに確認することができる。【００９９】
なお、薬液注入装置１００は、算出された注入圧力が正常でない場合は(ステップＳ２５)、超音波モータ１４３の作動が強制停止され(ステップＳ２７)、異常発生がメイン／サブタッチパネル１０４，１１８の表示出力とスピーカユニット１０５の音声出力とで報知される(ステップＳ２８)。【０１００】
より具体的には、コンピュータユニット１２０は、シリンダ部材２１０から被験者に薬液が正常に注入されている状態の注入圧力、薬液に空気が混入している状態の注入圧力、シリンダ部材２１０から被験者に空気が注入される状態の注入圧力、をデータ記憶しているので、薬液が正常に注入されている状態がデータ検出されないとき、薬液に空気が混入している状態がデータ検出されたとき、空気が注入される状態がデータ検出されたとき、には生食注入機構１３０Ｗを強制停止させる。【０１０１】
そして、“異常圧力を検知しました、シリンジやチューブを確認して下さい”“空気混入を検出しました、シリンジやチューブを確認して下さい”“空気注入を検出しました、被験者を確認して下さい”などの異常警告が異常発生がメイン／サブタッチパネル１０４，１１８の表示出力とスピーカユニット１０５の音声出力とで報知されるので、作業者は異常発生を迅速に的確に認識して対処することになる。【０１０２】
なお、動作モードの初期設定により最適な注入圧力もデータ設定されるので、上述のように試験注入が実行されるとき(ステップＳ２２〜Ｓ２９)、算出された注入圧力が設定された最適圧力となるように超音波モータ１４３の出力がフィードバック制御される(ステップＳ２２)。【０１０３】
そして、生食注入機構１３０Ｗの作動距離とピストン部材２２０の有効距離との比較などから注入完了が検出されるまで(ステップＳ２９)、上述の動作が繰り返される(ステップＳ２２〜Ｓ２９)。この試験注入が問題なく完了すると(ステップＳ２９)、本形態の薬液注入装置１００は、超音波モータ１４３の作動が停止され(ステップＳ３０)、図１４に示すように、正式注入を実行できる状態となる。【０１０４】
その場合、作業者は注入ヘッド１１０の近傍から注入制御ユニット１０１の近傍まで移動し、そのメインタッチパネル１０４に正式注入の作業開始を入力操作する。すると、これを検知した薬液注入装置１００は(ステップＳ３１)、作業開始をＭＲＩ装置３００にデータ送信する(ステップＳ３１，Ｓ３４)。【０１０５】
図１５に示すように、このように薬液注入装置１００から作業開始をデータ受信したＭＲＩ装置３００は(ステップＴ２)、作業開始を薬液注入装置１００にデータ返信して撮像動作を実行する(ステップＴ８)。このため、本形態の透視撮像システム１０００では、薬液注入装置１００の薬液注入にＭＲＩ装置３００の画像撮像が追従することになる。【０１０６】
なお、本形態の透視撮像システム１０００では、前述のように薬液注入装置１００が準備完了の状態で(ステップＳ３１〜Ｓ３３)、図１６に示すように、ＭＲＩ装置３００に撮像開始が入力操作された場合も(ステップＴ１)、ＭＲＩ装置３００の画像撮像に薬液注入装置１００の薬液注入が追従する(ステップＴ４，Ｔ６〜，Ｓ３２，Ｓ３７〜)。【０１０７】
なお、図１４に示すように、薬液注入装置１００が薬液注入の一連の作業を実行する場合(ステップＳ３８〜)、その注入開始から経過時間が計測され(ステップＳ３８)、その経過時間とデータ読出されている注入条件とに対応して造影注入機構１３０Ｃと生食注入機構１３０Ｗとがリアルタイムに順番に動作制御される(ステップＳ３９)。【０１０８】
このときも、コンピュータユニット１２０は、ロードセル１４２が検出する応力を取得し(ステップＳ４０)、初期設定された薬液の粘度やシリンダ部材２１０の内径などに対応して検出応力から注入圧力を算出し(ステップＳ４１)、この注入圧力が正常を確認する(ステップＳ４２)。【０１０９】
本形態の薬液注入装置１００およびＭＲＩ装置３００は、前述の準備完了の状態で異常発生が検出されたり(ステップＳ３３，Ｔ３)、動作実行の最中に異常発生が検出されると(ステップＳ４２，Ｔ９)、その異常発生が報知出力されるとともに(ステップＳ４５，Ｔ１６)、その動作中止が実行される(ステップＳ４８，Ｔ１８)。【０１１０】
さらに、その異常発生が他方にもデータ送信されるので(ステップＳ４４，Ｔ１５)、これをデータ受信した他方でも(ステップＴ１０，Ｓ４３)、やはり異常発生が報知出力される(ステップＴ１６，Ｓ４５)。また、一方の動作中止も他方にデータ送信されるので(ステップＳ４７，Ｔ１７)、これをデータ受信した他方でも(ステップＴ１３，Ｓ５１)、その動作中止が実行される(ステップＴ１８，Ｓ４８)。【０１１１】
なお、一方に動作中止が入力操作されたときも(ステップＳ４９，Ｔ１１)、その動作中止が実行されるとともに(ステップＳ４８，Ｔ１８)、他方にも送信されるので(ステップＳ４７，Ｔ１７)、これをデータ受信した他方でも(ステップＴ１３，Ｓ５１)、その動作中止が実行される(ステップＴ１８，Ｓ４８)。【０１１２】
また、一方で動作完了が検出されたときも(ステップＳ５２，Ｔ１４)、その動作終了が実行されるとともに(ステップＳ５３，Ｔ１９)、その動作終了が他方にデータ送信されるので(ステップＳ５４，Ｔ２０)、これをデータ受信した他方でも(ステップＴ１２，Ｓ５１)、その動作中止が実行される(ステップＴ１８，Ｓ４８)。【０１１３】
［実施の形態の効果］
本形態の薬液注入装置１００では、上述のように正式注入の各種データは注入制御ユニット１０１に搭載されている大型で高解像度なメインタッチパネル１０４で入力操作されるとともに表示出力されるので、正式注入の複雑な入力操作やデータ表示を的確に実行することができる。【０１１４】
それでいて、試験注入の各種データは注入ヘッド１１０に搭載されている小型で低解像度なサブタッチパネル１１８で入力操作されるとともに表示出力されるので、１人の作業者が注入ヘッド１１０の近傍で延長チューブ２３０などを目視しながら試験注入の入力操作やデータ確認を容易に実行することができる。【０１１５】
さらに、本形態の薬液注入装置１００では、被験者に試験注入される生理食塩水の圧力がロードセル１４２で検出され、その圧力がサブタッチパネル１１８にリアルタイムに表示出力されるので、作業者は被験者に試験注入される生理食塩水の圧力を容易かつ確実にリアルタイムに確認することができる。【０１１６】
しかも、試験注入の実行中に検出される圧力が所定の許容範囲を逸脱するとコンピュータユニット１２０によりエラー発生が検出され、その検出されたエラー発生がサブタッチパネル１１８に表示出力されるので、作業者は試験注入の異常圧力を迅速に確認して対処することができる。【０１１７】
また、本形態の薬液注入装置１００では、ピストン駆動機構１３０はヘッド本体１１３に変位自在に支持されており、そのピストン駆動機構１３０に作用する応力を検出するロードセル１４２はヘッド本体１１３に固定されている。このため、ピストン駆動機構１３０の可動部分にロードセル１４２が配置されていないので、その構造が簡単で生産性や信頼性が良好である。【０１１８】
特に、ピストン駆動機構１３０は、ピストン部材２２０を押圧するスライドロッド１３１がスライド自在で回転不能に支持されており、このスライドロッド１３１にネジ機構で連結されている回転自在でスライド不能なスクリューシャフト１３７に軸心方向に作用する応力をロードセル１４２が検出するので、このロードセル１４２は簡単な構造で確実にピストン押圧部材２２０に作用する応力を検出することができる。【０１１９】
しかも、スクリューシャフト１３７はラジアル軸受１３８により直径方向に支持されているとともにスラスト軸受１３９により軸心方向に支持されているので、簡単な構造で円滑に回転することができ、そのスラスト軸受１３９に軸心方向に作用する応力をロードセル１４２が検出するので、このロードセル１４２はスクリューシャフト１３７の回転を阻害することなくピストン押圧部材２２０に作用する応力を検出することができる。【０１２０】
さらに、超音波モータ１４３とスクリューシャフト１３７とはベルト機構１４４で連結されているので、その動力伝達を阻害することなくスクリューシャフト１３７を軸心方向に変位させることができ、スクリューシャフト１３７に作用する応力をロードセル１４２に良好に検出させることができる。【０１２１】
また、本形態の薬液注入装置１００では、図１０に示すように、注入速度がテキストデータで付与されて注入時間に対応した横幅にデータ生成された注入条件の条件画像が、注入速度が縦軸で注入時間が横軸の条件画面に、注入速度に対応した縦位置と注入時間に対応した横位置とでメインタッチパネル１０４に表示出力される。【０１２２】
このため、作業者は大型で高解像度なメインタッチパネル１０４の表示画像により、条件画像の横幅と位置とで注入条件を直感的に理解することが容易であり、それでいて条件画像には注入速度がテキストデータで付与されているので、その数値を迅速に確認することもできる。【０１２３】
さらに、注入条件と経過時間とに対応してピストン駆動機構１３０がリアルタイムに動作制御されるので、被験者に薬液を適切な速度および時間で注入することができる。特に、造影剤と生理食塩水との注入条件が自動的に順番に配列されるので、自動的に造影／生食注入機構１３０Ｃ，Ｗを連動させて造影剤と生理食塩水とを被験者に適切な順番で注入することができる。【０１２４】
また、注入条件の入力操作は、その注入時間と注入速度とを入力操作するだけなので、その入力操作が単純明快である。特に、人体の撮像部位ごとに注入条件をデータ登録することができ、入力操作により撮像部位が選定されると前回の注入条件が自動的にデータ読出されて条件画像が表示出力されるので、注入条件を毎回入力する必要がなく、撮像部位ごとに適切な注入条件で薬液を注入することができる。【０１２５】
さらに、前回の注入条件がデータ登録されていない場合はデフォルトの注入条件がデータ読出されて条件画像が表示出力されるので、注入条件を入力操作しなくとも、撮像部位ごとに適切な注入条件で薬液を注入することができる。そして、注入条件の入力操作は、表示出力された前回やデフォルトの条件画像を手動操作することで実行できるので、その入力操作が極度に単純明快である。【０１２６】
特に、条件画像はメインタッチパネル１０４に表示出力されて手動操作されるので、作業者は条件画像を直接に手動操作することができる。さらに、表示出力された条件画像の中央に手指を接触させ、その手指により条件画像を上下移動させることで注入条件の注入速度を増減させることができるので、注入速度を簡単かつ明確に変更することができる。【０１２７】
また、表示出力された条件画像の左右の両端の少なくとも一方に手指を接触させ、その手指を左右移動させることで注入条件の注入時間と注入容量とを増減させることができるので、注入時間と注入容量も簡単かつ明確に変更することができる。さらに、表示出力された条件画像の注入速度や注入容量の数値に手指を接触させると、そこにテンキーの操作画像が表示出力されるので、そのテンキーを手動操作することでも注入速度や注入容量を簡単かつ明確に変更することができる。【０１２８】
しかも、上述のように注入速度と注入時間とを入力操作すると注入容量が自動的に算出されて条件画像にテキストデータで付与されるので、作業者は注入速度と注入時間とを入力操作するだけで注入容量も確認することができる。さらに、作業者が薬液注入装置１００に確認指示を入力操作すると、条件画像のテキストデータが拡大表示されるので、作業者は注入速度と注入容量とを良好に確認することができる。【０１２９】
特に、本形態の薬液注入装置１００では、条件画像が表示出力される注入制御ユニット１０１と確認作業が実行される注入ヘッド１１０とが離反しているが、注入ヘッド１１０に確認指示が入力操作されると注入制御ユニット１０１に表示出力されている条件画像のテキストデータが拡大表示されるので、注入ヘッド１１０で試験注入の各種作業を実行している作業者が注入制御ユニット１０１に表示出力されている注入条件の注入速度と注入容量とを良好に確認することができる。【０１３０】
なお、図１０に示すように、条件画像のテキストデータは数値と単位の組み合わせとしてデータ生成されるが、図１１に示すように、拡大表示は数値のテキストデータのみ実行され、単位のテキストデータは条件画像の外側に表示出力されるので、条件画像の全体を無理に拡大表示などすることなく必要な情報のみを拡大表示することができる。【０１３１】
また、本形態の薬液注入装置１００は、造影剤と生理食塩水との条件画像が個々に専用の発色で表示出力されるので、造影剤と生理食塩水との注入条件を明確に区別して確認することができる。さらに、注入条件の注入速度が上限速度を超過していると速度警告が報知出力されるので、被験者に薬液が危険な速度で注入されることを防止することができる。【０１３２】
特に、速度警告は条件画像を警戒色で表示出力させるとともに点滅表示させることで実行されるので、注入速度が危険速度であることを簡単かつ確実に報知することができる。しかも、造影剤や生理食塩水の注入条件は通常は青色や緑色で表示出力されるが、危険速度の場合には補色である赤色で表示出力されるので、注入速度が危険速度であることを明瞭に報知することができる。【０１３３】
さらに、本形態の薬液注入装置１００では、メインタッチパネル１０４に複数の身体区分の模式画像が人体形状で表示出力され、その１つを作業者が所望により手動操作すると対応した複数の撮像部位の模式画像が表示出力され、その１つを作業者が所望により手動操作すれば１つの撮像部位で選定されるので、注入条件のデータ登録やデータ読出に利用する撮像部位の選定を、簡単な操作で確実に実行することができる。【０１３４】
特に、複数の身体区分の模式画像が人体形状に表示出力されるので、より簡単かつ確実に身体区分を選択することができる。しかも、身体区分と撮像部位との模式画像がメインタッチパネル１０４に表示出力されて直接に手動操作されるので、その操作を簡単かつ確実に実行することができる。【０１３５】
さらに、本形態の透視撮像システム１０００では、薬液注入装置１００の薬液注入とＭＲＩ装置３００の画像撮像とが自動的に連動するので、造影剤と生理食塩水とが的確なタイミングで順番に注入される被験者から透視画像を的確なタイミングで撮像することができる。【０１３６】
［実施の形態の変形例］
本発明は上記形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態では造影／生食注入機構１３０Ｃ，Ｗを有する薬液注入装置１００が造影剤と生理食塩水とを注入することを例示したが、１個のピストン駆動機構１３０で造影剤のみを注入する薬液注入装置(図示せず)も実施可能である。【０１３７】
また、上記形態では造影／生食注入機構１３０Ｃ，Ｗを有する薬液注入装置１００が生理食塩水で試験注入を実行することを例示したが、造影剤で試験注入を実行することも可能である。その場合、例えば、透視画像が撮像される患部まで造影剤が到達する所要時間の確認のために特化されたピストン駆動機構１３０の制御データを試験注入の各種データとしてコンピュータユニット１２０に登録しておき、その制御データに対応してピストン駆動機構１３０を動作制御することが可能である。【０１３８】
さらに、上記形態ではメイン／サブタッチパネル１０４，１１８で正式／試験注入の入力操作とデータ表示とが実行されることを例示したが、例えば、独立したメイン／サブディスプレイパネルとメイン／サブ操作パネルとで正式／試験注入の入力操作とデータ表示とを個別に実行することも可能である(図示せず)。【０１３９】
また、上記形態では１つの薬液に１つの注入条件が入力操作されることを例示したが、１つの薬液に複数の注入条件を入力操作することも可能である。その場合、造影剤の注入速度を複数段階に可変するようなことができるので、より緻密に注入作業を実行することができる。さらに、複数の注入条件に注入速度が“０”の注入条件を挿入することにより、薬液の注入を自動的に所定時間だけ一時停止させることもできる。【０１４０】
さらに、上記形態では電子的にデータ登録されている条件画面や身体区分の模式画像がメインタッチパネル１０４に表示出力されることを例示したが、例えば、条件画面や身体区分の模式画像をメインタッチパネル１０４の表面の所定位置に塗装などで固定的に形成しておくようなことも可能である。【０１４１】
また、上記形態では単純に撮像部位ごとに注入条件をデータ登録しておき、その注入条件を撮像部位ごとにデータ読出して薬液注入の動作制御に利用することを例示したが、造影剤などの薬液の最適な注入には、撮像部位の選定以外にも各種の要件が存在している。【０１４２】
例えば、実際にＭＲＩ装置３００に対して利用されている造影剤は有効成分であるヨードの濃度が製品ごとに相違しており、撮像される被験者の体重でも撮像条件は相違する。そこで、本出願人が特願２００３−０３９７５６号として出願したように、薬液注入装置に被験者の体重や造影剤の種類も入力操作させ、その入力データに対応して注入条件を調整することも好適である。【０１４３】
さらに、上記形態では注入条件により造影剤と生理食塩水との注入を順番に実行することを例示したが、本出願人が特願２００２−３６３６７５号として出願したように、注入条件により造影剤を生理食塩水で希釈しながら注入することも可能である。【０１４４】
また、上記形態では薬液注入装置１００に注入条件を手動操作でデータ入力することを例示したが、例えば、ＰＣカードなどの情報記憶媒体に注入条件をデータ登録しておき、その情報記憶媒体から薬液注入装置１００に注入条件をダウンロードすることも可能である。【０１４５】
また、外部のデータベースサーバに注入条件をデータ登録しておき、そのデータベースサーバから薬液注入装置１００が注入条件をオンラインでダウンロードすることも可能である。同様に、薬液注入装置１００の製造メーカのホストコンピュータに注入条件をデータ登録しておき、その注入条件を医療現場の薬液注入装置１００にインターネットでダウンロードすることも可能である。【０１４６】
さらに、上記形態では薬液注入装置１００に製造メーカが推奨するデフォルトの注入条件がデータ登録されていることを例示したが、このような注入条件がデータ登録されていない白紙の状態で薬液注入装置１００を製造販売することも可能である。また、薬液注入装置１００が前回の注入条件をデータ保存して自動的に表示出力することを例示したが、このようなデータ保存を実行しないことも可能であり、数回の注入条件をデータ保存して手動操作により選択表示させることも可能である。【０１４７】
また、上記形態では条件画面の横軸が注入速度からなり、注入条件が注入速度と注入時間からなることを例示したが、条件画面の横軸が注入容量からなり、注入条件が注入速度と注入容量からなり、条件画像が注入容量に対応した横幅で注入速度がテキストデータで付与されることも可能である。その場合、薬液注入装置が注入速度と注入容量から注入時間を自動的に算出し、その注入時間をテキストデータで条件画像に付与することも可能である。【０１４８】
さらに、上記形態では正式注入の注入速度が上限速度を超過している場合に、条件画像の発色を変更して点滅表示させることで速度警告を報知することを例示したが、例えば、“危険速度です、設定を確認して下さい”などのガイダンスメッセージを警告画像として条件画像に付与することも可能であり、専用のアイコンなどを警告画像として付与することも可能である。【０１４９】
また、図７に示すように、上記形態では試験注入の圧力がサブタッチパネル１１８に経時グラフとしてリアルタイムに表示出力され、その圧力が所定の許容範囲を逸脱するとエラー発生が検出されることを例示したが、このようなエラー検出は検出圧力が設定圧力まで到達して経時グラフが水平となった状態で実行される。しかし、検出圧力が設定圧力まで上昇している過程で、圧力変化が急激で試験注入の中止が必要なことも想定できる。【０１５０】
そこで、これが問題となる場合には、図１７に示すように、試験注入で経時変化する圧力の許容範囲に対応した所定の範囲グラフを事前にデータ登録しておき、図１８に示すように、試験注入の実行中にリアルタイムにデータ生成される経時グラフが範囲グラフを逸脱するとエラー発生を検出することが好適である。【０１５１】
さらに、上述のような注入圧力をリアルタイムに表示出力して許容範囲を逸脱するとエラー発生を検出することや、注入圧力の経時グラフをリアルタイムに表示出力して範囲グラフを逸脱するとエラー発生を検出することを、正式注入のときにメインタッチパネル１０４などで実行することも可能である(図示せず)。【０１５２】
ただし、上記形態の薬液注入装置１００では、図８ないし図１１に示すように、正式注入のときにメインタッチパネル１０４には造影剤と生理食塩水との注入時間ごとの注入速度が表示出力されるので、上述のように注入圧力や経時グラフも表示出力する場合には、例えば、メインタッチパネル１０４の画面を２分割して注入速度と注入圧力とを並列に表示出力することや、注入速度のグラフ画面に注入圧力も重複させて表示出力することが好適である(図示せず)。【０１５３】
また、上記形態では透視撮像装置としてＭＲＩ装置３００を使用し、薬液注入装置１００がＭＲ用の造影剤を注入することを例示したが、例えば、透視撮像装置としてＣＴスキャナやＰＥＴ装置を使用し、それ用の造影剤を薬液注入装置が注入することも可能である。【０１５４】
さらに、上記形態ではＲＡＭ１２３等に格納されているコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ１２１が動作することにより、薬液注入装置１００の各種機能として各種手段が論理的に実現されることを例示した。しかし、このような各種手段の各々を固有のハードウェアとして形成することも可能であり、一部をソフトウェアとしてＲＡＭ１２３等に格納するとともに一部をハードウェアとして形成することも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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