(57)【要約】【課題】一種類のシリンダ部材に対するピストン部材の挿入位置が複数段階に変更されている複数種類の多段シリンジの充填容量を検出できる薬液注入装置を提供する。【解決手段】薬液注入装置１１０は、多段シリンジ３００のシリンダ部材２１０を着脱自在に所定位置に保持し、保持されたシリンダ部材２１０に挿入されているピストン部材２２０の位置を検出し、検出されたピストン部材２２０の位置から充填容量を判定するので、装着される多段シリンジ３００の充填容量を判定することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン部材がスライド自在に挿入されているシリンダ部材に薬液が事前に充填されている薬液シリンジと、この薬液シリンジの前記シリンダ部材と前記ピストン部材とを別個に保持してシリンジ駆動機構で相対移動させる薬液注入装置と、を有している薬液注入システムであって、
前記薬液シリンジとして、一種類の前記シリンダ部材に対する前記ピストン部材の挿入位置を複数段階に変更することで前記薬液の充填容量を相違させた複数種類の多段シリンジを少なくとも有しており、
前記薬液注入装置は、前記多段シリンジのシリンダ部材を着脱自在に所定位置に保持するシリンダ保持手段と、保持された前記シリンダ部材に挿入されている前記ピストン部材の位置を検出するピストン検出手段と、検出された前記ピストン部材の位置から前記充填容量を判定する容量判定手段と、を有している薬液注入システム。
【請求項２】
前記ピストン検出手段が、
前記シリンダ部材を透過して前記ピストン部材を透過しない波動を出力する複数の波動出力素子と、
前記シリンダ部材を透過した前記波動を検出する複数の波動検出素子と、
保持された前記シリンダ部材に挿入されている前記ピストン部材の複数段階の前記位置ごとに前記波動出力素子と前記波動検出素子とを対向配置している素子配置機構と、
を有している請求項１に記載の薬液注入システム。
【請求項３】
前記ピストン検出手段が、
前記シリンダ部材を透過して前記ピストン部材で反射される波動を出力する複数の波動出力素子と、
前記シリンダ部材で反射された前記波動を検出する複数の波動検出素子と、
保持された前記シリンダ部材に挿入されている前記ピストン部材の複数段階の前記位置ごとに前記波動出力素子と前記波動検出素子とを配置している素子配置機構と、
を有している請求項１に記載の薬液注入システム。
【請求項４】
前記薬液注入装置が、前記シリンダ保持手段に保持された前記薬液シリンジの種別を検出するシリンジ検出手段も有しており、
前記ピストン検出手段が、前記シリンダ部材を透過して前記ピストン部材を透過しない波動を出力する複数の波動出力素子と、前記シリンダ部材を透過した前記波動を検出する複数の波動検出素子と、保持された前記シリンダ部材に挿入されている前記ピストン部材のＮ段階の前記位置の（Ｎ−１）個の位置ごとに前記波動出力素子と前記波動検出素子とを対向配置している素子配置機構と、を有している請求項１に記載の薬液注入システム。
【請求項５】
前記薬液注入装置が、前記シリンダ保持手段に保持された前記薬液シリンジの種別を検出するシリンジ検出手段も有しており、
前記ピストン検出手段が、前記シリンダ部材を透過して前記ピストン部材で反射される波動を出力する複数の波動出力素子と、前記シリンダ部材で反射された前記波動を検出する複数の波動検出素子と、保持された前記シリンダ部材に挿入されている前記ピストン部材のＮ段階の前記位置の（Ｎ−１）個の位置ごとに前記波動出力素子と前記波動検出素子とを配置している素子配置機構と、を有している請求項１に記載の薬液注入システム。
【請求項６】
前記波動出力素子は、前記波動として電磁波を出力し、
前記波動検出素子は、前記波動として前記電磁波を検出する請求項２ないし５の何れか一項に記載の薬液注入システム。
【請求項７】
前記波動出力素子は、前記電磁波として光線を出力し、
前記波動検出素子は、前記電磁波として前記光線を検出する請求項６に記載の薬液注入システム。
【請求項８】
前記波動出力素子は、前記波動として超音波を出力し、
前記波動検出素子は、前記波動として前記超音波を検出する請求項２ないし５の何れか一項に記載の薬液注入システム。
【請求項９】
前記薬液シリンジが前記多段シリンジと少なくとも前記多段シリンジより前記シリンダ部材が大径の薬液シリンジとを内包する各種サイズからなり、
最大以外のサイズの前記薬液シリンジのシリンダ部材を最大サイズの前記薬液シリンジのシリンダ部材と同径とするシリンダアダプタも有しており、
前記薬液注入装置のシリンダ保持手段は、最大サイズの前記薬液シリンジを直接に保持するとともに最大以外のサイズの前記薬液シリンジを前記シリンダアダプタで保持し、
前記多段シリンジの前記シリンダアダプタは、少なくとも前記波動出力素子と前記波動検出素子とが対向する部分が前記波動を透過する請求項２ないし８の何れか一項に記載の薬液注入システム。
【請求項１０】
前記シリンダアダプタは、前記波動を透過する材料で形成されている請求項９に記載の薬液注入システム。
【請求項１１】
前記シリンダアダプタは、少なくとも前記波動出力素子と前記波動検出素子とが対向する部分に前記波動を透過する窓部が形成されている請求項９に記載の薬液注入システム。
【請求項１２】
前記シリンダアダプタは、前記窓部が貫通孔からなる請求項１１に記載の薬液注入システム。
【請求項１３】
前記薬液注入装置は、前記ピストン検出手段により検出された前記ピストン部材の位置と前記容量判定手段により判定された前記薬液の充填容量との少なくとも一方に対応して前記シリンジ駆動機構を動作制御する動作制御手段も有している請求項１ないし１２の何れか一項に記載の薬液注入システム。
【請求項１４】
前記薬液注入装置は、少なくとも前記容量判定手段により判定された前記充填容量を表示出力するデータ表示手段も有している請求項１ないし１３の何れか一項に記載の薬液注入システム。
【請求項１５】
前記薬液注入装置は、前記データ表示手段が前記シリンダ保持手段に並設されているディスプレイパネルからなる請求項１４に記載の薬液注入システム。
【請求項１６】
被験者から透視画像を撮像する前記透視撮像装置も有しており、
前記薬液シリンジは、前記透視画像が撮像される前記被験者に注入される前記薬液が充填されており、
前記薬液注入装置は、少なくとも前記容量判定手段により判定された前記充填容量を前記透視撮像装置にデータ送信するデータ送信手段を有している請求項１３に記載の薬液注入システム。
【請求項１７】
前記薬液注入装置と前記透視撮像装置とが各種データを相互通信して各種動作を連動させる請求項１６に記載の薬液注入システム。
【請求項１８】
請求項１に記載の薬液注入システムの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所定位置に保持する前記シリンダ保持手段と、
保持された前記シリンダ部材に挿入されている前記ピストン部材の位置を検出する前記ピストン検出手段と、
検出された前記ピストン部材の位置から前記充填容量を判定する前記容量判定手段と、を有している薬液注入装置。
【請求項１９】
前記ピストン検出手段により検出された前記ピストン部材の位置と前記容量判定手段により判定された前記薬液の充填容量との少なくとも一方に対応して前記シリンジ駆動機構を動作制御する動作制御手段も有している請求項１８に記載の薬液注入装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の薬液注入装置の薬液注入方法であって、
前記シリンダ保持手段に保持された前記シリンダ部材に挿入されている前記ピストン部材の位置を検出し、
検出された前記ピストン部材の位置から前記充填容量を判定し、
検出された前記ピストン部材の位置と判定された前記薬液の充填容量との少なくとも一方に対応して前記シリンジ駆動機構を動作制御するようにした薬液注入方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の薬液注入装置のためのコンピュータプログラムであって、
前記シリンダ保持手段に保持された前記シリンダ部材に挿入されている前記ピストン部材の位置を検出し、
検出された前記ピストン部材の位置から前記充填容量を判定し、
検出された前記ピストン部材の位置と判定された前記薬液の充填容量との少なくとも一方に対応して前記シリンジ駆動機構を動作制御するようにした薬液注入方法。
【請求項２２】
請求項１２に記載の薬液注入システムのシリンダアダプタであって、
少なくとも前記波動出力素子と前記波動検出素子とが対向する部分が前記波動を透過するシリンダアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬液注入装置に装着された薬液シリンジのシリンダ部材とピストン部材とを相対移動させて被験者に薬液を注入する薬液注入システムに関し、特に、薬液シリンジとして一種類のシリンダ部材に対するピストン部材の挿入位置を複数段階に変更することで薬液の充填容量を相違させた複数種類の多段シリンジを少なくとも有している薬液注入システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナ、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、超音波診断装置、アンギオ装置、ＭＲＡ（ＭＲ  Ａｎｇｉｏ）装置、等がある。
【０００３】
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。上述のような薬液注入装置は注入装置本体を有しており、この注入装置本体に薬液シリンジが着脱自在に装着される。
【０００４】
薬液シリンジは、薬液が充填される円筒状のシリンダ部材を有しており、このシリンダ部材に円柱状のピストン部材がスライド自在に挿入されている。一般的にシリンダ部材の後端外周には円環状のシリンダフランジが形成されており、ピストン部材の後端外周には円環状のピストンフランジが形成されている。
【０００５】
薬液注入装置を使用する場合、薬液が充填されている薬液シリンジのシリンダ部材を延長チューブで被験者に連結し、その薬液シリンジを薬液注入装置の注入装置本体に装着する。一般的な薬液注入装置では、薬液シリンジのシリンダ部材およびシリンダフランジに対応した形状の凹部が注入装置本体の上面に形成されているので、この凹部にシリンダ部材およびシリンダフランジを装填すれば薬液シリンジが保持される。
【０００６】
さらに、薬液注入装置はシリンジ駆動機構によりピストンフランジをシリンダ部材とは別個に保持し、そのシリンジ駆動機構でピストン部材をスライドさせる。これで薬液シリンジから被験者に薬液を注入することができ、必要により薬液シリンジに薬液タンクから薬液を吸入することもできる。
【０００７】
ただし、上述のような薬液注入装置は、一般的に各種形状の複数種類の薬液シリンジを装着するため、注入装置本体の凹部は最大サイズの薬液シリンジのシリンダ部材に対応しており、最大以外のサイズの薬液シリンジは各々に専用のシリンダアダプタがシリンダ部材に装着されて注入装置本体の凹部に装填される。
【０００８】
このようなシリンダアダプタも、一般的に注入装置本体と同様に装着されるシリンダ部材とシリンダフランジとに対応した凹部が上面に形成されており、その凹部で薬液シリンジのシリンダ部材とシリンダフランジとが保持される。また、シリンダアダプタの下面は最大サイズの薬液シリンジのシリンダ部材とシリンダフランジと同様な外形に形成されており、注入装置本体の凹部に装填される。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）。
【０００９】
また、公知ではないが、薬液シリンジの識別データをシリンダアダプタに記録しておき、その識別データを検出することで薬液シリンジの種別をデータ認識する薬液注入装置も、本出願人などにより過去に発明されて出願されている（特許文献３参照）。
【００１０】
さらに、やはり公知ではないが、薬液シリンジのシリンダ部材やピストン部材などに識別データを記録しておき、その識別データを検出することで薬液シリンジの種別をデータ認識する薬液注入装置も、本出願人などにより過去に発明されて出願されている（特許文献４参照）。
【００１１】
上述のような薬液注入装置では、装着された薬液シリンジの識別データから薬液の充填容量などを自動的に判定できるので、例えば、その充填容量をディスプレイパネルに表示出力することや、充填容量に対応して薬液注入を動作制御することなどができる。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−１１０９６号
【特許文献２】
特開２００２−１０２３４３号
【特許文献３】
特願２００２−０２１７６２号
【特許文献４】
特願２００３−０９８０５８号
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特許文献３の薬液注入装置では、シリンダアダプタから識別データを検出することで、装着された薬液シリンジの充填容量などを判定して薬液注入を動作制御することができる。
【００１４】
しかし、現在では一種類のシリンダ部材に対するピストン部材の挿入位置を複数段階に変更することで薬液の充填容量を相違させた多段シリンジが販売されている。この多段シリンジの場合、充填容量が相違しても使用するシリンダアダプタが共通なので、薬液注入装置がシリンダアダプタの識別データから多段シリンジの充填容量をデータ認識することができない。
【００１５】
また、特許文献４の薬液注入装置の場合も、多段シリンジでは充填容量が相違しても使用されるシリンダ部材やピストン部材が共通なので、そのシリンダ部材やピストン部材に記録されている識別データから充填容量をデータ認識することができない。
【００１６】
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、薬液注入装置が多段シリンジの充填容量も検出できる薬液注入システムを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の薬液注入システムは、薬液シリンジと薬液注入装置とを有しており、薬液シリンジは、ピストン部材がスライド自在に挿入されているシリンダ部材に薬液が事前に充填されており、薬液注入装置は、薬液シリンジのシリンダ部材とピストン部材とを別個に保持してシリンジ駆動機構で相対移動させる。
【００１８】
ただし、薬液シリンジとして複数種類の多段シリンジを少なくとも有しており、この多段シリンジでは、一種類のシリンダ部材に対するピストン部材の挿入位置を複数段階に変更することで薬液の充填容量が相違されている。薬液注入装置は、シリンダ保持手段、ピストン検出手段、容量判定手段、を有しており、シリンダ保持手段は、多段シリンジのシリンダ部材を着脱自在に所定位置に保持する。ピストン検出手段は、保持されたシリンダ部材に挿入されているピストン部材の位置を検出し、容量判定手段は、検出されたピストン部材の位置から充填容量を判定する。従って、本発明の薬液注入システムでは、薬液注入装置に装着する薬液シリンジが多段シリンジでも、その多段シリンジの充填容量が薬液注入装置に判定される。
【００１９】
なお、本発明で云う各種手段は、その機能を実現するように形成されていれば良く、例えば、所定の機能を発揮する専用のハードウェア、所定の機能がコンピュータプログラムにより付与されたデータ処理装置、コンピュータプログラムによりデータ処理装置に実現された所定の機能、これらの組み合わせ、等として実現することができる。
【００２０】
また、本発明で云う各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、例えば、複数の構成要素が１個の部材として形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等が可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［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。本実施の形態の薬液注入システム１０００は、図１ないし図３に示すように、薬液注入装置１００、薬液シリンジである複数種類の通常シリンジ２００、薬液シリンジである複数種類の多段シリンジ３００、シリンダアダプタ４００、透視撮像装置であるＭＲＩ装置５００、からなり、ＭＲＩ装置５００で透視画像が撮像される被験者（図示せず）に、薬液注入装置１００が通常シリンジ２００や多段シリンジ３００から造影剤などの薬液を注入する。
【００２２】
ＭＲＩ装置５００は、図３および図４に示すように、透視撮像ユニット５０１と撮像制御ユニット５０２とを有しており、その透視撮像ユニット５０１と撮像制御ユニット５０２とは通信ネットワークで有線接続されている（図示せず）。透視撮像ユニット５０１は被験者から透視画像を撮像し、撮像制御ユニット５０２は透視撮像ユニット５０１を動作制御する。
【００２３】
通常シリンジ２００は、図１および図３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、中空の円筒形に形成されており、末端の開口から内部にピストン部材２２０が挿入されている。
【００２４】
ピストン部材２２０は、細長形状のピストンロッド２２１を有しており、このピストンロッド２２１の先端にはピストンヘッド２２２が装着されている。シリンダ部材２１０の末端外周にはシリンダフランジ２１１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２２３が形成されている。
【００２５】
なお、通常シリンジ２００および多段シリンジ３００は、視認性などの観点から、一般的にシリンダ部材２１０は可視光線を透過する無色透明な樹脂やガラスなどの非磁性体で形成されているが、ピストン部材２２３は可視光線を遮断する不透明な樹脂などの非磁性体で形成されている。
【００２６】
通常／多段シリンジ２００，３００は、薬液の充填容量が相違する複数種類があり、通常シリンジ２００も多段シリンジ３００も部品構成は同一である。通常シリンジ２００は、シリンダ部材２１０のサイズにより充填容量が相違しており、図５（ａ）に示すように、何れの充填容量でもシリンダ部材２１０の末端近傍にピストン部材２２０のピストンヘッド２２２が位置している。
【００２７】
しかし、多段シリンジ３００は、充填容量が相違してもシリンダ部材２１０は共通しており、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、その一種類のシリンダ部材２１０に対するピストン部材の挿入位置が複数段階に変更されていることで充填容量が相違している。
【００２８】
本形態の薬液注入装置１００は、図２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。
【００２９】
注入ヘッド１１０は、装着される通常／多段シリンジ２００，３００のシリンダ部材２１０にピストン部材２２０を圧入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。このため、図４に示すように、注入制御ユニット１０１はマイクロコンピュータ１２０が内蔵されており、ＭＲＩ装置５００の撮像制御ユニット５０２とも通信ネットワーク１２２で有線接続されている。
【００３０】
注入制御ユニット１０１は、操作パネル１０３、ディスプレイパネルであるタッチパネル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。
【００３１】
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１に示すように、そのシリンダ保持手段および素子配置機構となるヘッド本体１１３の上面には、通常シリンジ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。
【００３２】
この凹部１１４の前部には、通常シリンジ２００のシリンダフランジ２１１を着脱自在に保持する異形部１１５が形成されており、凹部１１４の後方には、ピストンフランジ２２３を保持してスライド移動させるシリンジ駆動機構１１６が配置されている。
【００３３】
シリンジ駆動機構１１６は、駆動源として磁界を発生しない超音波モータ（図示せず）を有しており、この超音波モータが、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）、などの非磁性体で形成されている。
【００３４】
また、本形態の薬液注入システム１０００では、各種サイズの通常シリンジ２００が用意されているので、注入ヘッド１１０の凹部１１４には最大サイズの通常シリンジ２００のみ直接に装着され、最大以外のサイズの通常シリンジ２００や多段シリンジ３００は各々に専用のシリンダアダプタ４００を介して装着される。
【００３５】
このため、注入ヘッド１１０の異形部１１５は、最大サイズの通常シリンジ２００のシリンダフランジ２１１を保持する構造に形成されており、シリンダアダプタ４００の外形は、注入ヘッド１１０の凹部１１４および異形部１１５で保持されるように最大サイズの通常シリンジ２００と同等な形状に形成されている。
【００３６】
なお、以下では説明を簡単とするため、通常シリンジ２００は、薬液注入装置１００に直接に装着される最大サイズの一種類と、シリンダアダプタ４００を利用する最大以外の複数種類があるとする。また、多段シリンジ３００は、シリンダ部材２１０が一種類のシリンダアダプタ４００を利用する一種類のみあり、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、そのシリンダ部材２１０にピストン部材２２０が４段階に挿入されていることで４種類があるとする。
【００３７】
シリンダアダプタ４００は、全体がエンジニアリングプラスチックなどの非磁性体で形成されており、最大以外のサイズの通常シリンジ２００および多段シリンジ３００ごとに用意されている。シリンダアダプタ４００は、図１および図６に示すように、Ｕ字形状に湾曲したアダプタ本体４０１を有しており、このアダプタ本体４０１の上面には、通常シリンジ２００のシリンダ部材２１０が上方から着脱自在に装着される断面形状がＵ字状の凹部４０２が形成されており、この凹部４０２の後部には、シリンダアダプタ４００を保持する異形部４０３が形成されている。
【００３８】
アダプタ本体４０１は、下面が最大サイズの通常シリンジ２００のシリンダ部材２１０と同等な外形に形成されており、異形部４０３より前方の下面には、最大サイズの通常シリンジ２００のシリンダフランジ２１１と同等な外形のアダプタフランジ４０４が形成されている。
【００３９】
また、アダプタ本体４０１の両側には係合部４０６が形成されており、この一対の係合部４０６の各々の下面には、必要により凸部４０７が形成される記録位置が設定されている。この合計４つの記録位置の少なくとも一部に凸部４０７が形成されていることにより、“２４−１＝１５”種類の識別データが記録されている。
【００４０】
つまり、前述のように最大以外のサイズの複数種類の通常シリンジ２００には、その各々にシリンダアダプタ４００が用意されているので、その通常シリンジ２００の識別データがシリンダアダプタ４００に凸部４０７の形成パターンで記録されている。
【００４１】
一方、前述のように多段シリンジ３００はピストン部材２２０の挿入位置が相違する４種類があるが、そのシリンダ部材２１０は共通なので利用されるシリンダアダプタ４００も共通である。このため、シリンダアダプタ４００には４種類の多段シリンジ３００の識別データは記録されず、多段シリンジ３００であることのみを示す識別データが凸部４０７の形成パターンで記録されている。
【００４２】
このため、注入ヘッド１１０は、上面にシリンダアダプタ４００の係合部４０６が係合する一対の段部１１７が形成されており、この一対の段部１１７の各々には、シリンダアダプタ４００の凸部４０７に対応した位置に押圧スイッチ１１８が２個ずつ配置されている。押圧スイッチ１１８は、凸部４０７に押圧されると信号を出力する単純な機械スイッチからなり、非磁性体で形成されている。
【００４３】
また、多段シリンジ３００に対応したシリンダアダプタ４００は、その側部に３つの窓部として貫通孔４０８が形成されており、この３つの貫通孔４０８が４種類の多段シリンジ３００ａ〜３００ｄのうちの３種類のピストンヘッド２２２の位置に対応している。
【００４４】
そして、注入ヘッド１１０の凹部１１４の一方の側面には、シリンダアダプタ４００の３つの貫通孔４０８に対応した３つの位置の各々に、波動出力素子である発光素子１２１が内蔵されており、他方の側面には波動検出素子である受光素子１２２が内蔵されている。
【００４５】
発光素子１２１は、例えば、フォトダイオードからなり、波動として電磁波である光線を出力する。受光素子１２２は、例えば、フォトセンサからなり、波動として電磁波である光線を検出する。なお、発光素子１２１が出力する光線は、多段シリンジ４００の無色透明なシリンダ部材２１０は透過するが、不透明なピストン部材２２０には遮断される。
【００４６】
本形態の薬液注入装置１００は、図４に示すように、マイクロコンピュータ１２０に各部が接続されており、マイクロコンピュータ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とにより、シリンジ検出手段、ピストン検出手段、容量判定手段、動作制御手段、データ表示手段、等の各種手段を論理的に有している。
【００４７】
より具体的には、本形態の薬液注入装置１００は、通常／多段シリンジ２００，３００がシリンダアダプタ４００により注入ヘッド１１０に装着されると、その凸部４０７で押圧される押圧スイッチ１１８の検出パターンにより、マイクロコンピュータ１２０が通常／多段シリンジ２００，３００の種別を検出する。
【００４８】
ただし、前述のように最大以外のサイズの複数種類の通常シリンジ２００には各々に専用のシリンダアダプタ４００が用意されているので、その種別が個々に検出されるが、４種類の多段シリンジ３００では利用されるシリンダアダプタ４００が共通なので、装着されたのが多段シリンジ３００であることしか検出されない。
【００４９】
そこで、本形態の薬液注入装置１００のマイクロコンピュータ１２０は、押圧スイッチ１１８の検出パターンにより多段シリンジ３００の装着を検出すると、３個の発光素子１２１を駆動する。多段シリンジ３００のシリンダ部材２１０にはピストン部材２２０が４段階の位置に挿入されているが、その３つの位置に３組の発光／受光素子１２１，１２２の位置が対応しているので、マイクロコンピュータ１２０は受光素子１２２の検出パターンにより４種類の多段シリンジ３００を検出する。
【００５０】
つまり、３個の受光素子１２２の全部が光線を検出しないと、図５（ｄ）に示すように、ピストン部材２２０が最前部に位置する多段シリンジ３００ｄが検出される。図５（ｃ）に示すように、３個の受光素子１２２の後方の２個が光線を検出しないと多段シリンジ３００ｃが検出され、図５（ｂ）に示すように、３個の受光素子１２２の後方の１個が光線を検出しないと多段シリンジ３００ｂが検出される。
【００５１】
そして、押圧スイッチ１１８の検出パターンにより多段シリンジ３００であることが検出されているのに、図５（ａ）に示すように、３個の受光素子１２２の全部が光線を検出すると、ピストン部材２２０が最後部に位置する多段シリンジ３００ｂが検出される。
【００５２】
このため、本形態の薬液注入装置１００では、多段シリンジ３００のＮ段階のピストン部材２２０の位置が（Ｎ−１）組の発光／受光素子１２１，１２２により検出される。さらに、マイクロコンピュータ１２０には事前に多段シリンジ３００の種類ごとに充填容量などの各種データがデータ登録されているので、上述のように多段シリンジ３００の種類が検出されると充填容量も判定される。
【００５３】
そして、薬液注入装置１００のマイクロコンピュータ１２０は、上述のように検出した多段シリンジ３００の各種データをタッチパネル１０４に表示出力するので、その表示データに対応してタッチパネル１０４や操作パネル１０３に薬液注入が入力操作されると、検出された多段シリンジ３００のピストン部材２２０の位置と薬液の充填容量とに対応してシリンジ駆動機構１１６を動作制御することにより、適切にピストン部材２２０を位置制御して薬液注入を制御する。
【００５４】
なお、最大サイズの通常シリンジ２００はシリンダアダプタ４００を利用することなく注入ヘッド１１０に直接に装着されるので、押圧スイッチ１１８が押圧されることはなく装着が直接に検出されることはない。しかし、マイクロコンピュータ１２０は、押圧スイッチ１１８の全部で押圧が検出されていない状態でタッチパネル１０４や操作パネル１０３に薬液注入が入力操作されると、最大サイズの通常シリンジ２００が注入ヘッド１１０に装着されていることを判定する。
【００５５】
また、詳細には後述するが、マイクロコンピュータ１２０は、上述のように検出した通常／多段シリンジ２００，３００の各種データをＭＲＩ装置３００にデータ送信し、このＭＲＩ装置３００と薬液注入装置１００とは各種データを相互通信して撮像動作と注入動作を連動させる。
【００５６】
なお、上述のような各種機能は、必要によりタッチパネル１０４などのハードウェアを利用して実現されるが、その主体はマイクロコンピュータ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種動作を実行することにより実現されている。
【００５７】
このようなコンピュータプログラムは、例えば、押圧スイッチ１１８の検出信号を取得すること、その検出パターンをデータベースから検索して通常／多段シリンジ２００，３００の種別を検出すること、通常シリンジ２００が検出された場合は登録されている各種データを読み出すこと、多段シリンジ３００が検出された場合は発光素子１２１を駆動して受光素子１２２の検出信号を取得すること、その検出パターンをデータベースから検索して多段シリンジ３００の種類を検出すること、検出された多段シリンジ３００の登録されている各種データを読み出すこと、読み出された通常／多段シリンジ２００，３００の各種データをタッチパネル１０４に表示出力させること、タッチパネル１０４や操作パネル１０３に薬液注入が入力操作されると通常／多段シリンジ２００，３００の各種データに対応してシリンジ駆動機構１１６を動作制御すること、押圧スイッチ１１８の検出信号が入力されていない状態でタッチパネル１０４や操作パネル１０３に薬液注入が入力操作されると最大サイズの通常シリンジ２００の装着を判定し、登録されている各種データを読み出してタッチパネル１０４に表示出力させるとともにシリンジ駆動機構１１６を動作制御すること、通常／多段シリンジ２００，３００の各種データなどをＭＲＩ装置３００と相互通信して各種動作を連動させること、等の処理動作をマイクロコンピュータ１２０に実行させるようにファームウェアなどで形成されている。
【００５８】
［実施の形態の作用］
上述のような構成において、本実施の形態の薬液注入装置１００を使用する場合、作業者は被験者に注入する薬液に対応して適切な通常シリンジ２００を選択し、その通常シリンジ２００を被験者に延長チューブなどで連結する（図示せず）。
【００５９】
その通常シリンジ２００がシリンダアダプタ４００を使用しない最大サイズの場合、そのシリンダ部材２１０を注入ヘッド１１０の凹部１１４に直接に装着してシリンダフランジ２１１を異形部１１５に保持させ、同時にピストン部材２２０をシリンジ駆動機構１１６に把持させる。
【００６０】
一方、多段シリンジ３００や最大以外のサイズの通常シリンジ２００を利用する場合は、図１および図２に示すように、通常／多段シリンジ２００，３００を各々に専用のシリンダアダプタ４００に装着し、図１に示すように、このシリンダアダプタ４００とともに通常／多段シリンジ２００，３００を注入ヘッド１１０に装着する。
【００６１】
すると、そのシリンダアダプタ４００の凸部４０７により注入ヘッド１１０の押圧スイッチ１１８が押圧されるので、その押圧スイッチ１１８の検出信号が注入制御ユニット１０１のマイクロコンピュータ１２０にデータ入力される。すると、このマイクロコンピュータ１２０は、図７に示すように、４個の押圧スイッチ１１８の検出パターンから通常／多段シリンジ２００，３００の識別データを判定し（ステップＳ１，Ｓ２）、これで通常シリンジ２００が判定された場合は登録されている各種データを読み出す（ステップＳ７）。
【００６２】
一方、多段シリンジ３００が検出された場合は（ステップＳ３）、３個の発光素子１２１の全部を駆動し（ステップＳ４）、３個の受光素子１２２の検出信号を取得する（ステップＳ５）。その検出パターンから多段シリンジ３００の識別データを判定し（ステップＳ６）、登録されている充填容量などの各種データを読み出す（ステップＳ７）。
【００６３】
この場合も読み出された通常／多段シリンジ２００，３００の各種データがタッチパネル１０４に表示出力されるので（ステップＳ８）、作業者は注入ヘッド１１０に装着した通常／多段シリンジ２００，３００の各種データを確認することができる。
【００６４】
そこで、この確認を完了した作業者がタッチパネル１０４や操作パネル１０３に薬液注入を入力操作すると、これを検出したマイクロコンピュータ１２０は（ステップＳ９）、その通常／多段シリンジ２００，３００の各種データに対応してシリンジ駆動機構１１６を動作制御する（ステップＳ１０）。
【００６５】
これで注入ヘッド１１０に装着された通常／多段シリンジ２００，３００は、各々に適切な状態に駆動されるので、ＭＲＩ装置３００により透視画像が撮像される被験者に通常／多段シリンジ２００，３００から造影剤などの薬液が適切に注入される。
【００６６】
このとき、薬液注入装置１００はＭＲＩ装置３００と各種データを相互通信するので（ステップＳ１０）、薬液注入装置１００の注入動作とＭＲＩ装置３００の撮像動作とが適切に連動する。このため、例えば、ＭＲＩ装置３００は、薬液注入装置１００が注入する造影剤が患部に到達する時間まで待機してから画像撮像を開始し、薬液注入装置１００は、ＭＲＩ装置３００の画像撮像が完了すると薬液注入を終了する。
【００６７】
なお、押圧スイッチ１１８の検出信号が入力されていない状態でタッチパネル１０４や操作パネル１０３に薬液注入が入力操作されたときは（ステップＳ１，Ｓ１３）、最大サイズの通常シリンジ２００の装着が判定され（ステップＳ１４）、以下は最大以外のサイズの通常／多段シリンジ２００，３００の場合と同様に注入動作が実行される（ステップＳ１５〜）。
【００６８】
［実施の形態の効果］
本実施の形態の薬液注入システム１０００では、薬液注入装置１００に最大サイズの通常シリンジ２００を直接に装着することができ、最大以外のサイズの通常シリンジ２００と多段シリンジ３００とは各々に専用のシリンダアダプタ４００を介して装着することができる。
【００６９】
そして、シリンダアダプタ４００には、装着される通常／多段シリンジ２００，３００の識別データが記録されており、その識別データを薬液注入装置１００が検出するので、この薬液注入装置１００は、作業者による入力操作などを必要とすることなく装着された通常／多段シリンジ２００，３００をデータ認識することができる。
【００７０】
ただし、多段シリンジ３００は充填容量が相違する複数種類で一種類のシリンダアダプタ４００を共用するため、薬液注入装置１００は、シリンダアダプタ４００から取得する識別データだけでは多段シリンジ３００であることは判定できても充填容量まではデータ認識できない。
【００７１】
しかし、本形態の薬液注入装置１００は、シリンダアダプタ４００から取得した識別データにより多段シリンジ３００の装着を検出すると、複数組の発光／受光素子１２１，１２２によりシリンダ部材２１０へのピストン部材２２０の挿入位置を検出することで、多段シリンジ３００の充填容量も判定する。
【００７２】
さらに、本形態の薬液注入装置１００は、シリンダアダプタ４００が装着されていない状態で薬液注入が入力操作されると、最大サイズの通常シリンジ２００の装着を判定するので、各種の通常／多段シリンジ２００，３００の全部の装着を自動的に判定することができる。
【００７３】
そして、判定した通常／多段シリンジ２００，３００の各種データをタッチパネル１０４に表示出力するので、作業者は薬液注入装置１００に装着した通常／多段シリンジ２００，３００の各種データを簡単に確実に確認することができ、例えば、適切でない薬液が被験者に注入される医療ミスなどを防止することができる。
【００７４】
さらに、本形態の薬液注入装置１００では、検出した通常／多段シリンジ２００，３００の各種データに対応してシリンジ駆動機構１１６を動作制御するので、作業者の入力操作などを必要とすることなく通常／多段シリンジ２００，３００から被験者に薬液を適切に注入することができ、例えば、薬液が適切でない圧力や速度で注入される医療ミスなども防止することができる。
【００７５】
しかも、薬液注入装置１００とＭＲＩ装置３００とが協調して各種動作を連動させるので、ＭＲＩ装置３００は造影剤の注入に対応した適切なタイミングに透視画像の撮像を実行することができ、薬液注入装置１００は透視画像の撮像に対応した適切なタイミングに通常／多段シリンジ２００，３００で薬液注入を実行することができる。
【００７６】
さらに、本形態の薬液注入装置１００では、上述のように多段シリンジ３００の装着を検出した状態で複数組の発光／受光素子１２１，１２２によりピストン部材２２０を位置検出するので、図５に示すように、多段シリンジ３００のＮ段階のピストン部材２２０の位置を（Ｎ−１）組の発光／受光素子１２１，１２２により検出することができる。このため、本形態の薬液注入装置１００は、発光／受光素子１２１，１２２などの部品数が削減されており、小型軽量で生産性も良好である。
【００７７】
また、シリンダアダプタ４００は発光素子１２１が出力する光線を透過しない材料で形成されているが、発光／受光素子１２１，１２２と対向する位置に窓部として貫通孔４０８が形成されているので、簡単な構造で確実に発光素子１２１の光線を受光素子１２２まで透過させることができる。
【００７８】
さらに、本形態の薬液注入システム１０００では、薬液注入装置１００の駆動源が非磁性体で形成されていて磁界を発生しない超音波モータからなり、通常／多段シリンジ２００，３００とシリンダアダプタ４００との各部が非磁性体で形成されているので、ＭＲＩ装置５００の近傍で薬液注入装置１００や通常／多段シリンジ２００，３００やシリンダアダプタ４００を問題なく利用することができる。
【００７９】
［実施の形態の変形例］
本発明は本実施の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、上記形態では薬液注入装置１００をＭＲＩ装置５００の近傍で使用することを想定したが、これをＣＴスキャナやアンギオ装置や超音波診断装置などの近傍で使用することも可能である。
【００８０】
さらに、上記形態では通常／多段シリンジ２００，３００の両方とも、ピストン部材２２０はピストンロッド２２１にピストンヘッド２２２が装着されている構造であることを例示したが、ピストンヘッド２２２にピストンロッド２２１を介することなく直接にピストンフランジ２２３が形成されているような構造の通常／多段シリンジ（図示せず）も実施可能である。
【００８１】
また、上記形態では薬液注入装置１００に最大サイズの通常シリンジ２００が直接に装着されて最大以外のサイズの通常／多段シリンジ２００，３００はシリンダアダプタ４００で装着されることを例示した。しかし、全部の通常／多段シリンジ２００，３００がシリンダアダプタ４００で薬液注入装置１００に装着されることも可能であり、多段シリンジのみがシリンダアダプタを介することなく薬液注入装置に装着される薬液注入システム（図示せず）なども可能である。
【００８２】
その場合、上記形態の薬液注入装置１００と同様に、多段シリンジ３００の装着を専用の押圧スイッチ１１８で検出するとともにピストン部材２２０のＮ段階の位置を（Ｎ−１）組の発光／受光素子１２１，１２２で検出することなども可能であるが、押圧スイッチ１１８を利用することなくピストン部材２２０のＮ段階の位置をＮ組の発光／受光素子１２１，１２２で検出することなども可能である。
【００８３】
さらに、上記形態では多段シリンジ３００のピストン部材２２０の挿入位置を検出するため、ピストン部材２２０で遮蔽されることなくシリンダ部材２１０を透過した発光素子１２１の光線を受光素子１２２で検出することを例示したが、例えば、シリンダ部材２１０を透過してピストン部材２２０で反射される発光素子１２１の光線を受光素子１２２で検出することも可能である。
【００８４】
また、上記形態では波動出力素子が波動として電磁波である光線を出力する発光素子１２１からなり、波動検出素子が波動として電磁波である光線を検出する受光素子１２２からなることを例示したが、例えば、波動出力素子が波動として超音波を出力するとともに波動検出素子が波動として超音波を検出するようなことも可能である（図示せず）。
【００８５】
さらに、上記形態ではシリンダアダプタ４００は光線を透過しない材料で形成されていて発光／受光素子１２１，１２２が対向する位置に窓部として貫通孔４０８が形成されていることを例示したが、例えば、シリンダアダプタの窓部が光線を透過する透明な樹脂などで形成されていることも可能であり、シリンダアダプタの全体が光線を透過する透明な樹脂などで形成されていることも可能である（ともに図示せず）。
【００８６】
また、上記形態では注入ヘッド１１０の一つの凹部１１４に１個の通常／多段シリンジ２００，３００が装着されることを例示したが、図８に例示する注入ヘッド１３０のように、複数の凹部１１４に複数の通常／多段シリンジ２００，３００が装着されることも可能である。
【００８７】
さらに、上記形態では薬液注入装置１００が注入ヘッド１１０に装着された通常／多段シリンジ２００，３００の各種データを検出すると、その各種データを注入ヘッド１１０とは別体の注入制御ユニット１０１のタッチパネル１０４に表示出力することを例示した。
【００８８】
しかし、図８に例示するように、注入ヘッド１３０にディスプレイパネル１３１を並設しておき、そのディスプレイパネル１３１に通常／多段シリンジ２００，３００の各種データを表示出力することも可能である。この場合、作業者が注入ヘッド１３０に通常／多段シリンジ２００，３００を装着すると、その各種データが隣接するディスプレイパネル１３１に表示出力されるので、より直感的に各種データを確認することができる。
【００８９】
また、上記形態では薬液注入装置１００が検出した通常／多段シリンジ２００，３００の各種データを、タッチパネル１０４での表示出力とシリンジ駆動機構１１６の動作制御とに利用することのみ例示した。しかし、一般的に薬液注入装置１００では通常／多段シリンジ２００，３００で注入する薬液の種別や容量は被験者の体重や患部により規定されており、ＭＲＩ装置３００や薬液注入装置１００には撮像する被験者の体重や患部がデータ入力される。
【００９０】
そこで、薬液注入装置１００がＭＲＩ装置３００や設定データなどから被験者の各種データを取得し、検出した通常／多段シリンジ２００，３００が適切かを判定することも可能である。この場合、通常／多段シリンジ２００，３００が適切でないと、警告メッセージをタッチパネル１０４やスピーカユニット１０５で報知出力し、シリンジ駆動機構１１６の動作を不能とするようなことができる。
【００９１】
さらに、上記形態では注入ヘッド１１０の凹部１１４にピストン検出手段として複数組の発光／受光素子１２１，１２２を配列することにより、ピストンヘッド２２２の位置を直接に検知することを例示した。しかし、ピストンヘッド２２２ではなく薬液の有無を検知する複数の液体センサ（図示せず）をピストン検出手段として注入ヘッド１１０の凹部１１４に配列し、その複数の液体センサにより薬液の有無を検知することで間接的にピストンヘッド２２２の位置を検出することも可能である。この場合、もしもシリンダ部材２１０の内部に薬液ではなく空気が封入されていると、これも液体センサにより検知することができるので、薬液ではなく空気が被験者に注入される医療ミスも防止することが可能である。
【００９２】
【発明の効果】
本発明の薬液注入システムでは、薬液注入装置は、多段シリンジのシリンダ部材を着脱自在に所定位置に保持し、保持されたシリンダ部材に挿入されているピストン部材の位置を検出し、検出されたピストン部材の位置から充填容量を判定するので、薬液注入装置に装着する薬液シリンジが多段シリンジでも、その多段シリンジの充填容量を薬液注入装置が判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の薬液注入システムの薬液注入装置にシリンダアダプタで薬液シリンジが装着される状態を示す斜視図である。
【図２】薬液注入装置の外観を示す斜視図である。
【図３】薬液注入システムの外観を示す斜視図である。
【図４】薬液注入システムの回路構造を示すブロック図である。
【図５】複数種類の多段シリンジの内部構造と発光／受光素子との位置関係を示す模式図である。
【図６】シリンダアダプタの外観を示す斜視図である。
【図７】薬液注入装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図８】一変形例の薬液注入装置の注入ヘッドの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００    薬液注入装置
１０４    データ表示手段に相当するタッチパネル
１１３    シリンダ保持手段および素子配置機構となるヘッド本体
１１６    シリンジ駆動機構
１２０    各種手段として機能するマイクロコンピュータ
１２１    波動出力素子である発光素子
１２２    波動検出素子である受光素子
２００    薬液シリンジである通常シリンジ
２１０    シリンダ部材
２２０    ピストン部材
３００    薬液シリンジである多段シリンジ
４００    シリンダアダプタ
４０８    窓部である貫通孔
１０００  薬液注入システム
【図１】
2005021431.tif 000003
【図２】
2005021431.tif 000004
【図３】
2005021431.tif 000005
【図４】
2005021431.tif 000006
【図５】
2005021431.tif 000007
【図６】
2005021431.tif 000008
【図７】
2005021431.tif 000009
【図８】
2005021431.tif 000010