(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者に薬液として少なくとも造影剤を注入する注入装置において、
（ａ）シリンダとシリンジピストンを備えた複数のシリンジを保持して、それぞれ独立して、前記シリンダに対して前記シリンジピストンを相対移動させる複数のピストン駆動機構と、
（ｂ）ピストン駆動機構を制御する制御機構と、
（ｃ）作業者により操作されることによってトリガー信号を発生させるトリガースイッチとを備え、
前記制御機構は、
（ｂ１）薬液注入が複数の段階で行われるように設定が可能であり、
（ｂ２）設定された条件に従って進行中の注入段階が完了する前に前記トリガー信号を検知したとき、医療用透視撮像装置との連携を必要とせずに、進行中の段階を停止し次の注入段階に移行する制御を行うことを特徴とする注入装置。
【請求項２】
前記制御機構は、注入が開始される前に、各注入段階の条件が設定される手段を有することを特徴とする請求項１記載の注入装置。
【請求項３】
前記各注入段階の条件は、少なくとも、複数のピストン駆動機構のうちで駆動されるピストン駆動機構の特定と、注入の終点および注入期間内の注入速度のパターン情報を含むことを特徴とする請求項２記載の注入装置。
【請求項４】
前記注入装置は、造影剤を収容するシリンジと生理食塩水を収容するシリンジの２つを搭載可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の注入装置。
【請求項５】
前記複数のピストン駆動機構を有する注入ヘッドと、
該注入ヘッドに接続された注入制御ユニットとを備え、
前記トリガースイッチが、前記注入制御ユニットに接続されたハンドユニットに設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の注入装置。
【請求項６】
さらに、
前記トリガースイッチからの入力を取り消すための取消スイッチを備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用透視撮像装置と共に使用され、透視画像を撮像する被験者に薬液を注入する薬液注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、医療用の透視撮像装置としては、Ｘ線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、ＣＴアンギオ装置、ＭＲＡ(MR Angio)装置等が知られている。【０００３】
上述のような装置を使用するとき、良好な透視画像を得るため、またはその他の目的のため、被験者に造影剤、放射線物質、生理食塩水などの薬液を注入することがしばしば行われる。また、これらの薬液を注入するための薬液注入装置も実用化されている。例えば、特開２００４−１７４０３９号公報（特許文献１）には、造影剤注入用シリンジと生理食塩水注入用シリンジの２つを注入ヘッドに搭載し、自動制御により、所定量の造影剤を注入した後に生理食塩水を注入する動作を行うことが記載されている。また、特開２００４−２９８６１０号公報（特許文献２）には、ＣＴ装置と注入装置とを連動させたシステムが記載されている。このシステムによれば、造影剤の注入開始から造影剤が撮影部位に達するまでの時間経過後にＣＴ装置による撮像を開始できる。【０００４】
しかしながら、造影剤が臓器等の所定の部位に達するまでの時間は、個人差があって一義的に決めるのは非常に難しい。仮に、テスト注入を行って、予め造影剤の到達プロフィールを得ておけば、ほとんど自動で造影剤とＣＴの撮影開始を連動させることも可能になるが、造影剤が無駄になり、被験者の被爆量が増えることにもなる。テスト注入を行わない場合には、ＣＴ値の正確な上昇曲線の予測が困難な場合が多い。例えば、図６に示すように、造影剤を一定の速度で注入する場合を例にとると、ＣＴ画像のＣＴ値が一定水準を越えれば、その後に生理食塩水に切り換えても、撮像期間内は十分なＣＴ値レベルが維持できる。しかし、図６のＡ点にて撮影可能なレベルを自動または視認にて確認して撮影を開始しようとしたとき、撮影時に被験者に対する合図等の準備のために、現実に撮影を開始するＢ点まで僅かながらも遅れが生じる。撮影の開始と連動して、造影剤から生理食塩水に切り替えるとした場合、その間、造影剤を無駄に注入していることになり、また被験者にも負担をかけることになる。【０００５】
さらに、現在使用されているシステムの中でも、撮像装置と注入装置が連動していない装置に対する対応も必要である。
【特許文献１】特開２００４−１７４０３９号公報
【特許文献２】特開２００４−２９８６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来技術をさらに改良するためになされたものであり、進行中の注入段階から任意の段階へ迅速に切り替えることができる薬液注入装置、例えば造影剤から生理食塩水への迅速な切り替えが可能な薬液注入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、次の事項に関する。【０００８】
１．被験者に薬液として少なくとも造影剤を注入する注入装置において、
（ａ）シリンダとシリンジピストンを備えた複数のシリンジを保持して、それぞれ独立して、前記シリンダに対して前記シリンジピストンを相対移動させる複数のピストン駆動機構と、
（ｂ）ピストン駆動機構を制御する制御機構と、
（ｃ）作業者により操作されることによってトリガー信号を発生させるトリガースイッチとを備え、
前記制御機構は、
（ｂ１）薬液注入が複数の段階で行われるように設定が可能であり、
（ｂ２）設定された条件に従って進行中の注入段階が完了する前に前記トリガー信号を検知したとき、医療用透視撮像装置との連携を必要とせずに、進行中の段階を停止し次の注入段階に移行する制御を行うことを特徴とする注入装置。
【０００９】
２．  前記制御機構は、注入が開始される前に、各注入段階の条件が設定される手段を有することを特徴とする上記１記載の注入装置。【００１０】
３．  前記各注入段階の条件は、少なくとも、複数のピストン駆動機構のうちで駆動されるピストン駆動機構の特定と、注入の終点および注入期間内の注入速度のパターン情報を含むことを特徴とする上記２記載の注入装置。【００１１】
４．前記注入装置は、造影剤を収容するシリンジと生理食塩水を収容するシリンジの２つを搭載可能であることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の注入装置。
５．前記複数のピストン駆動機構を有する注入ヘッドと、
該注入ヘッドに接続された注入制御ユニットとを備え、
前記トリガースイッチが、前記注入制御ユニットに接続されたハンドユニットに設けられていることを特徴とする、上記１〜４のいずれかに記載の注入装置。
６．さらに、前記トリガースイッチからの入力を取り消すための取消スイッチを備えることを特徴とする、上記１〜５のいずれかに記載の注入装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の注入装置によれば、進行中の注入段階から任意の段階へ、迅速に切り替えることができる。たとえば、本発明の１形態では、任意のタイミングで造影剤等の薬液から生理食塩水への切り替えを迅速に行うことができるので、無駄な造影剤の投与を防止でき被験者の負担を軽減できる。また、最適なタイミングを選択できるので、よりよい画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用される透視撮像システムの１例を示す図である。
【図２】注入装置の１例の外観を示す斜視図である。
【図３】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４】制御機構の処理動作の１例を示すフローチャートである。
【図５】造影剤および生理食塩水の注入のタイミングおよびＣＴ値の変化の１例を示す図である。
【図６】従来のシステムによる造影剤および生理食塩水の注入のタイミングおよびＣＴ値の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００１５】
１００  薬液注入装置
１０１  注入制御ユニット
１０２  ケーブル
１０３  メイン操作パネル
１０４  表示部
１０７  ハンドユニット
１０８  ケーブル
１１０  注入ヘッド
１１１  スタンド
１１２  アーム
１１３  ヘッド本体
１１４  凹部
１３０  ピストン駆動機構
２００Ｃ、２００Ｐ  シリンジ
２１０  シリンダ
２２０  ピストン
２３０  連結チューブ
３００  ＣＴスキャナ
３０１  スキャナ本体
３０２  制御ユニット
１０００  透視撮像システム
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の１実施形態を図面を参照して以下に説明する。図１に示すように、この透視撮像システム１０００は、薬液注入装置１００と透視撮像装置であるＣＴスキャナ３００とを有しており、この薬液注入装置１００とＣＴスキャナ３００とが有線接続されている。ＣＴスキャナ３００は、スキャナ本体３０１と制御ユニット３０２を有している。【００１７】
薬液注入装置１００は、例えば図２に示すように、スタンド１１１に連結されたアーム１１２の上部に注入ヘッド１１０が装着され、別体となっている注入制御ユニット１０１に、ケーブル１０２によって接続されている。注入制御ユニット１０１は、メイン操作パネル１０３、表示部１０４、さらにケーブル１０８で接続されたハンドユニット１０７等を備えている。本発明の制御機構は、これら注入制御ユニット１０１、メイン操作パネル１０３、表示部１０４、ケーブル１０８、ハンドユニット１０７等を包含する。【００１８】
この注入ヘッド１１０は、図３に示すように、ヘッド本体１１３の上面にシリンジ保持機構として、２つの凹部１１４が形成されており、この凹部１１４に２つのシリンジ２００Ｃおよび２００Ｐが装着される。シリンジ２００Ｃ、Ｐは、シリンダ２１０とピストン２２０を有している。例えばシリンジ２００Ｃには、薬液としてＣＴ用の造影剤が充填され、シリンジ２００Ｐには生理食塩水が充填される。ヘッド本体１１３に装着された２つのシリンジの先端は、連結チューブ２３０により接続される。また、独立に移動できるピストン駆動機構１３０によりそれぞれのシリンジのピストン２２０が押されて、造影剤の注入、生理食塩水の注入、加えて両者の同時注入が可能になる。【００１９】
本出願では、「ヘッド」の用語を、シリンジを保持して薬液等を注入（および吸引）を行うためにシリンジピストンを前進後退させることのできる１つのシリンジ保持・駆動機構の系列の意味でも使用する。図３に示すような２つのシリンジを搭載できるダブルヘッド型において、２つのヘッドを区別するために、この例では、造影剤シリンジが搭載されたヘッドをＡヘッド、生理食塩水シリンジが搭載されたヘッドをＢヘッドという。【００２０】
ピストン駆動機構および制御機構等の一般的構成は、特許文献１、２等に記載された公知の構成を採用することができる。【００２１】
本発明では、このような公知の構成に加えて、トリガー信号を発生するためのトリガースイッチを備える。トリガースイッチは、オペレータがただちに操作できる箇所であればどの箇所に設けても良いが、例えばハンドユニット１０７に設けることが好ましい。【００２２】
トリガースイッチを備えた注入システム動作の１例を次に示す。図４のフローチャートに示すように、ステップＳ１にて、注入の第１段階（第１フェーズ）の注入条件を入力し、ステップＳ２にて注入の第２段階（第２フェーズ）の注入条件を入力する。例えば、メイン操作パネル１０３から入力される。ここでの条件入力は、制御機構が少なくとも注入速度（または注入速度パターン）、注入終点が特定できるような方法であればどのような入力方法を採用しても良い。実際に、薬液の種類、注入速度（または注入速度パターン）、注入時間（または注入量）を入力してもよいし、例えば、特開２００４−２４８７３４号公報に記載されているように、制御機構に予めデータが記憶されており、撮像部位、体重等の被験者のデータに基づいて自動的に注入条件を計算する方法でもよい。【００２３】
１例として、第１段階および第２段階が例えば次の条件： 
第１段階：造影剤、２．０ｍＬ／秒、注入時間３０秒
第２段階：生理食塩水、２．０ｍＬ／秒、注入時間３０秒
で、セットされたとする。【００２４】
ステップＳ２の後に、スタート信号を受けて、ステップＳ３にて、第１段階の注入が開始される。図５に示すように、撮像部位におけるＣＴ値が時間と共に上昇する。制御機構は、例えば、図４に示すようにステップＳ４とＳ５の間でループを形成して、トリガー信号と第１段階の注入時間を監視している（但し、この監視アルゴリズムは、トリガー信号検知により割り込み処理が可能であればどのようなものでも良い）。そこで、ＣＴ値が所定の撮像可能な値を超えたときに、オペレータが、トリガースイッチを押す。トリガースイッチが押されたことによってトリガー信号が発生し、制御機構は、ステップＳ４にてトリガー信号を検知する。そして、処理をステップＳ６にジャンプし、第２段階の注入、即ち図５に示すように、造影剤の注入をただちに停止して、生理食塩水の注入を開始する。【００２５】
この方法によれば、第１段階として最初に設定した注入時間（３０秒；図５中のタイムアウト時間）が経過するのを待たなくても、ＣＴ値を観察することによりただちに第２段階に切り替えることができる。このため、造影剤を無駄に消費することがなく、被験者の負担も軽減されることに加え、ＣＴ値が上昇しすぎることによるアーチファクトを軽減することもできる。【００２６】
尚、トリガー信号を検知しないで、ステップＳ５にて、第１段階のタイムアウト時間を検知したときは、それから第２段階の注入に切り替わる。さらに、本発明の１形態では、透視撮像装置と連動し、予め設定したＣＴ値を超えたときに、第１段階の終点とする設定も好ましい。この場合、トリガースイッチを押すことが想定されている所定のＣＴ値を少し超える程度に設定しておくことで、トリガースイッチを押すタイミングが遅れた場合でも、造影剤を過剰に投与する心配がないので、安全性が高い。また、はじめからトリガースイッチによる切り替えを前提として、第１段階の注入時間を長めに設定しておくことも好ましい。また、被験者に過度の負担をかけない範囲で、注入時間を設定しておくことも好ましい。【００２７】
本発明のシステムにおいて、制御機構は、ＣＰＵ(Central
Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only
Memory)、ＲＡＭ(Random Access
Memory)、Ｉ／Ｆ(Interface)ユニット等のハードウェアおよびこれらハードウェアを動作させるために、ハードディスク等に記憶されたプログラムおよびリソースをソフトウェアとして有している。また、必要により、センサー等の検知手段を有している。【００２８】
本発明では、トリガースイッチによる段階の切り替えはどのような切り換えにも適用できるが、例えば次のプロトコルにて段階（フェーズ）の切り替えを行うことができる。注入を一般化して、Ａヘッド注入、Ｂヘッド注入で表示するが、典型的には、Ａヘッドで造影剤注入、Ｂヘッドにて生理食塩水注入を行う。【００２９】
【表１】
0005226505.tif 000002
【００３０】
本発明はまた、３段階以上の注入段階の切り替えにも適用できる。即ち、制御機構に対して、第１段階、第２段階、第３段階またはそれ以上の段階の注入条件を記憶させておき、各段階が終了する前にトリガースイッチが押されたときに、次の段階に切り替わるように構成することができる。【００３１】
例えば、第１〜３段階のプロトコルとしては、次のようなものが挙げられる。【００３２】
【表２】
0005226505.tif 000003
【００３３】
表１および表２は、それぞれ２段注入および３段注入の１例であって、このほかにも種々のプロトコルが可能である。【００３４】
表中では各注入段階の終点を時間で規定したが、時間の代わりに、前述のとおり透視撮像装置と連動させて、所定の上限値（ＣＴの場合は、上限のＣＴ値）を設定してもよい。【００３５】
尚、３段以上の場合は、第２段階注入に移行するトリガースイッチと、第３段階注入に移行するトリガースイッチを別個に設けることもできる。この場合、第１段階の途中にて、第３段階注入移行のトリガースイッチが押されたときは、第２段階を飛び越して第３段階注入がスタートすることになる。また、Ｂヘッドの定速注入専用のスイッチを設けておくこともできる。【００３６】
さらに、誤ってトリガースイッチが押されてしまったときに、これを即座に取り消して、直前の段階の注入を再開する取消スイッチを設けても良い。
【図１】
0005226505.tif 000004
【図２】
0005226505.tif 000005
【図３】
0005226505.tif 000006
【図４】
0005226505.tif 000007
【図５】
0005226505.tif 000008
【図６】
0005226505.tif 000009