(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を備えた血液造影剤注入器：
(a)所望の流体排出レートを指示するための遠隔制御信号を生成する遠隔制御操作部(14)；前記流体排出レートは、選択された前記遠隔制御信号により現在の最大値と最低値との間で連続的に変更可能であるもの；
(b)前記遠隔操作部(14)に結合されたコンピュータ(100)；前記コンピュータ(100)は、遠隔制御信号に応じてモーター制御電圧を調整するもの；
(c)流体を排出するシリンジ(18)；および
(d)前記コンピュータ(100)および前記シリンジ(18)に結合されているシリンジ駆動モータ(104)；前記駆動モーターは、前記モーター制御電圧に応じて所望の排出レートで前記シリンジ(18)から流体を排出させるもの；
(e)低圧系(38)；および
(f)以下を含むマニホールド：
(i)前記シリンジ(19)との流体移動路内の第一ポート(80)；
(ii)患者との流体移動路内の第二ポート(84)；
(iii)前記低圧系(38)との流体移動路内の第三ポート(82)；
を備え、
(g)前記マニホールド(26)は、第一状態およびこれと相互に排他的な第二状態を有するバルブ(360)を含み；
(i)前記第一ポート(80)および前記第二ポート(84)は接続されておらず、前記第二ポート(84)および前記第三ポート(82)が接続されている場合に前記第一状態となり；
(ii)前記第一ポート(80)および前記第二ポート(84)は接続されておらず、前記第一ポート(80)および前記第二ポート(84)が接続されている場合に前記第二状態となる；
(h)前記バルブ(360)は、通常、前記第一状態に付勢されており、前記シリンジ(19)からの流体圧が所定のレベルに達すると前記第二状態に切り換え可能であることを特徴とするもの。
【請求項２】
請求項１に係る注入器において：
(a)前記シリンジ(18)は以下を含むもの：
(i)シリンダ(18)；
(ii)流体供給源と接続する吸入ポート(78)；
(iii)患者と接続する排出ポート(80)；および
(iv)前記シリンジ内で移動可能であり、前記駆動モーター(104)によって駆動されるプランジャ(20)；
を備えたことを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１または２に係る注入器において：
(a)前記遠隔操作部(14)は、前記信号を生成する操作部(66)を有する手持型装置であることを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１〜３に係る注入器の何れか一つにおいて：
(a)前記遠隔操作部(14)は、前記信号を生成する操作部(66')を有する足踏み走査装置(14')であることを特徴とするもの。
【請求項５】
請求項１〜４に係る注入器のいずれか一つにおいて：
(a)前記バルブ(360)は、バネによって付勢された糸巻き状バルブを含んでいることを特徴とするもの。
【請求項６】
請求項１〜５に係る注入器のいずれか一つにおいて：
(a)前記低圧系は、以下を含むもの：
(ii)前記第三ポート(82)との流体移動路内の圧力変換器(38)；および
(iii)前記第三ポート(82)との流体移動路内のポンプ(44)；
を備えたことを特徴とするもの。
【請求項７】
請求項１〜６に係る注入器のいずれか一つにおいて：
(a)前記マニホールド(26)は、第一状態およびこれと相互に排他的な第二状態を有するバルブ(360)を含み；
(i)前記バルブは、前記第一状態に受動的に付勢されるよう構成されていること；
を特徴とするもの。
【請求項８】
請求項１〜７に係る注入器のいずれか一つにおいて：
前記流体は、造影剤を含むことを特徴とするもの。
【請求項９】
以下を備えた血液造影剤注入器：
シリンジ本体と、
シリンジ本体の中を移動可能に設けられたプランジャと、
シリンジ本体の一端に設けられたポートと、
前記ポートを介してシリンジ本体に接続される一端側に設けられた第一ポートと、患者への流体注入を行うための他端側に設けられた第二ポートと、第一ポートと第二ポートとの間に設けられ、低圧系に接続される第三ポートとを備えたマニホールドと、
を備えており、
前記マニホールドは、内部に斜めに形成された通路を有し第一ポート側に付勢される部材を備えており、
前記第一ポート側に付勢された状態においては、前記斜めに形成された通路により、第三ポートと第二ポートが接続されるとともに、前記部材によって第一ポートと第二ポートが接続されず、
シリンジプランジャによって流体に所定以上の圧力がかけられ、前記部材が第二ポート側に移動すると、第三ポートと第二ポートが接続されず、第一ポートと第二ポートが接続されることを特徴とするもの。
【請求項１０】
請求項９の血液造影剤注入器において、
前記流体は、造影剤を含むことを特徴とするもの。
【請求項１１】
請求項９の血液造影剤注入器において、
前記注入器は、リモート制御装置によって制御可能であることを特徴とするもの。
【請求項１２】
請求項１１の血液造影剤注入器において、
前記リモート制御装置は、手操作装置または足制御装置のいずれかであることを特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
１．発明の属する分野
本発明は、血液造影に関し、より詳細にはＸ線造影剤のような医療用流体を生物体に注入するための注入器に関する。
人体の主な器官の一つに循環器官がある。循環器官の主な構成要素には、心臓、血管および血液があり、これらの全てが外部環境と人体の異なった細胞および組織の間の必要物の運搬に不可欠である。
血管は、人体中を血液が流れる通路のネットワークである。特に、動脈は心臓の左心室からの酸素を含んだ血液を運搬する。これらの動脈は、大動脈から離れるにつれて直径および圧力容量が段階的に小さくなるよう配置されており、血液を直ちに心臓外の他の主要な動脈からより小さな動脈へ、最終的に人体の細胞および組織に与える毛細血管へと運搬する。同様に、静脈は、直径が段階的に大きくなる細静脈および静脈のネットワークを用いて酸素含有量の小さい血液を心臓の右心室へと帰還させる。
もし、弁、動脈、静脈または他の毛細血管の心室に接続されているものが異常（例えば先天的な障害によるもの）であるか、制限（例えば血小板堆積によるアテローム性動脈硬化症によるもの）があるか、または劣化（動脈瘤の形成によるもの）しているかいずれかである場合、医師は、心臓およびこれに接続されている血管のネットワークを検査する必要がある。また、医師は、検査中に生じたいかなる問題をもカテーテルまたはこれに類似する医療器具を用いて解決する必要がある。
血液造影は、血管における異常または制限の発見および処置に用いられる手順である。血液造影中、カテーテルを通じて動脈または静脈にＸ線造影剤を注入することにより脈菅構造のＸ線イメージが得られる。注入が行なわれた動脈または静脈と流動的に接続された脈菅構造は、造影剤によって満たされる。Ｘ線は、造影剤が注入された身体部分を透過する。Ｘ線は造影剤に吸収され、造影剤を含んだ血管のＸ線輪郭またはイメージを生じさせる。造影剤によって満たされた血管のＸ線イメージは、通常、フィルムまたはビデオテープ上に記録され、Ｘ線透視モニター上に表示される。
血液造影は、医師に対し、問題となっている脈菅構造のイメージを示す。このイメージは、診断目的のためだけに用いられるか、あるいは血小板堆積によるアテローム性動脈硬化症（atheroscerotic plaque buildup）が原因である脈菅系に風船を挿入し、膨らませて狭搾(stenosis)を開かせる血管形成手術（Angioplasty）の処置中にも用いられる。
近年、血液造影中、医師による動脈または静脈中にカテーテル挿入後（血管への直接挿入または表皮穿刺部（skin puncture site）を通じての挿入）に、血液造影用カテーテルが手動または自動の何れかの造影注入機構に接続される。
手動の簡易な造影剤注入機構は、一般的にシリンジおよびカテーテル接続部を有している。シリンジは、プランジャを内部に有するチャンバーを含んでいる。Ｘ線造影剤は、チャンバー内に吸引される。造影剤上にある空気は、カテーテル接続部が上向きにされている間、プランジャーを動作させることによりチャンバーから大気中に排出され、完全に除去される。カテーテル接続部は、患者の動脈または静脈内に挿入されているカテーテルに取付けられる。
プランジャは、造影剤をチャンバーからカテーテルを通じて動脈または静脈内に放出するため、手動により動作される。手動の造影剤注入機構の操作者は、プランジャに対する手動の動作力を切り換えることにより注入レートおよび注入量を調節している。
しばしば、Ｘ線造影剤の後の塩水洗浄（saline flush）のように、１以上の種類の流体の注入が所望される場合がある。今日用いられている最も一般的な手動の造影剤注入機構の一つは、バルブ機構内を流れ、患者に挿入されたカテーテルに放出されるいずれの流体をも制御するバルブ機構を含んでいる。このバルブ機構は、操作者が特定の流路を開閉するために手動で操作する複数のバルブを含む。操作者が造影剤をチャンバー内に吸引または注入すると、造影剤は開いたバルブを介してバルブ機構から引き込まれる。バルブ位置を変更することによって、新たな造影剤が注入される。
これらの手動造影剤注入機構は、一般に手動で操作される。これにより、操作者は、注入の量に加えて圧力まで制御することができる。しかしながら、全ての手動システムは、人間の手で加えられる最大の圧力（すなわち、150p.s.i  ポンド／平方インチ）でＸ線造影剤を注入することができるに過ぎなかった。また、造影剤の量も、一般に最大で約１２ＣＣに限られていた。決定的なことに、これらの手動造影剤注入機構には、外部の適切なパラメータ（流量レートまたは圧力）により注入を制限または停止させる動作を行なう安全に関する制限がなく、気泡の検知または他の危険を検知する能動的なセンサを備えていない。
現在使用されている自動化された注入装置は、線形アクチュエーター（linear actuator）に接続されたシリンジから構成されている。線形アクチュエーターは、電子的に制御されるモーターに接続されている。操作者は、所定レートの注入で注入される一定量の造影剤の量を電子制御部（electronic controlo）に入力する。所定レートの注入は、造影剤全部が注入されるまでの特定の初期注入上昇レートと最終注入レートから構成される。
操作者と装置間では、注入の開始、停止を除いて対話式制御（interactive coーntrol）が行なわれない。流量レートの変更を行なうには、いかなる場合でも装置を一旦停止させ、パラメーターを再設定しなければならなかった。
注入中に注入レートを変更することができないことから、血液造影研究には最適なものではない（suboptional quality of angiographic studies）。これは、患者によって注入の最適流量レートが著しく異なるからである。心血管系において、造影剤注入のレートおよび量は、心室の寸法および心室内の血流の速度または注入される血管の寸法および血管内の血流の速度によるからである。多くの、またはほとんどの場合、これらのパラメーターについての正確なことは判らない。さらに、最適注入レートは、薬品、病気、または通常の生理機能に応じて変化する患者の容体によって急激に変化する。したがって、造影剤の初期の注入は、構造のＸ線イメージを示すには、十分な注入レートではなく、新たな注入が必要な場合がある。他方、過大な注入レートでは、注入される心室または血管を傷つけ、カテーテルを取外し（カテーテル先端からの造影剤の噴出による）、または造影剤の過供給による中毒症状（例えば異常心拍）を引起こす。
現在の処、操作者は、造影剤を注入するために、最大注入レートの流量レートを対話方式で制限する可変手動注入システムおよび非対話フィードバック方式の（操作者による動作の開始／停止以外の）既プログラム監視システムの二つの方式を選ぶことができる。
発明の要約
本発明は、高圧システムおよび低圧システムの双方を含み、迅速かつ連続的に変更可能で、操作者が定めた流量レートにおいてカテーテルに対しＸ線造影剤を供給する血液造影剤注入システムに関する。注入システムは、Ｘ線造影剤をＫテーテルに接続された排出口へ搬送するポンプを含んでいる。操作者（一般には医師）は、操作者操作比例制御部（user actuated proportional control）を用いてポンプからカーテーテルへのＸ線造影剤の流量レートを制御する。比例制御部を操作することにより、操作者は、ポンプの動作中、ポンプから排出口へのＸ線造影剤の流量レートを調整するため、命令信号を変更することができる。比例制御部は、血管造影を観察する間（例えば、Ｘ線透視モニター上で）、操作者が流量レート（したがって患者に対して搬送される造影剤の量）を対話的に調節することができる手または足で操作する操作部であることが好ましい。
注入システムは、操作者操作比例制御部からの命令信号に対応するコントローラーを含んでいる。コントローラーは、命令信号に応じてポンプから排出口へのＸ線造影剤の流量レートを制御する。
注入システムの高圧システムは、カテーテルに対して高圧下でＸ線造影剤を供給するモーター駆動の注入ポンプを含む。低圧システムは、例えば血圧を測定する血圧変換器および患者に対する塩水の搬送および流体廃棄物の吸引の両方に用いられるポンプを含んでいる。マニホールドは、シリンジポンプ、低圧システム、患者に挿入されているカテーテルに接続されている。マニホールドに結合したバルブは、通常低圧システムをマニホールドを介してカテーテルに接続させる第一状態に維持されている。シリンジポンプからの圧力が所定のレベルに達すると、カテーテルから低圧システムを切り離している間、バルブはシリンジポンプをカテーテルに接続させる第二状態に切り換えられる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の好ましい実施形態の血液造影剤注入システムを示す斜視図である。
図２Ａ〜図２Ｇは、図１に示すシステムの動作を示す線図である。
図３は、図１の注入システムの制御システムの電気ブロック図である。
図４は、本発明の注入器システムの好ましい実施形態におけるフロントパネル制御部および表示を示す図である。
図５Ａおよび図５Ｂは、図１のシステムの操作部の側面図および部分上面斜視図である。
図６は、足踏み操作部の斜視図である。
図７Ａ〜図７Ｄは、造影剤充填、空気除去、および患者への注入作業中の吸入チェックバルブおよびマニホールドの動作を示す図である。
図８Ａ〜図８Ｃは、吸入チェックバルブの動作の詳細を示す図である。
発明の詳細な説明
図１は、医師との対話方式によりＸ線造影剤を血管内に注入するための血液造影注入システム１０を示している。システム１０は、メインコンソール１２、手持ち操作部１４、シリンジ保持部１６、シリンジ本体１８、シリンジプランジャ２０、造影剤貯蔵槽（ビン）２２、一方向バルブ２４、マニホールド２６、高圧チューブ２８、カテーテル３０、患者投薬ポート３２、三方向止め栓３４、Ｔーコネクタ３６、血圧変換器３８、止め栓４０、細菅４２、せん動ポンプ（peristaltic pump）４４、塩水チェックバルブ４６、廃棄物チェックバルブ４８、塩水バッグ５０、廃棄物バッグ５２およびバッグ支持棚５４を含んでいる。
コンソール１２は、ピストン２０およびせん動ポンプ４４を駆動するモーターとともに、システム１０の電気制御部を収納する。コンソール１２の正面の表面上には、制御スイッチ５６を備えたユーザーインターフェース５４およびそれを介して操作者が制御設定を入力し、システム１０の動作状態を監視するためのディスプレイ５８が設けられている。
操作部１４は、ケーブル６０（他の実施形態において、操作部１４は例えばＲＦ、赤外線光学または超音波結合により接続されるＥＣＧ）によってコンソール１２に接続されている。図１に示す実施形態における操作部１４は、手持ち制御が可能であり、リセットボタン、塩水押しボタンスイッチ６２および６４をそれぞれ有し、流量レート制御レバーまたはトリガー６６を含んでいる。操作者は、トリガーを握ることによってコンソール１２に対し流量レートを連続的に変更させるための命令信号を与えることができる。
シリンジ保持部１６は、コンソール１２の左側から突出している。シリンジ保持部１６は、透明素材であって、半円筒の後部板６８を有し、半円筒の前部からなるドア７０（図１に開いた状態を示す）、および貯蔵槽支持部７２を含むことが好ましい。
シリンジ１８は、コンソール１２に接続された開口端７４を有する透明または半透明のプラスチック製の円筒である。シリンジ１８の開口端７６は、上方ポート７８および下方ポート８０の２つのポートを含んでいる。
プランジャ２０は、シリンジ本体１８内を移動可能である。プランジャ２０は、コンソール１２内に位置するモーターに接続され、これによって駆動されている。
Ｘ線造影剤貯蔵槽２２は、一方向バルブ２４を介して上方ポート７８に接続されている。Ｘ線造影剤は、貯蔵槽２２からチェックバルブ２４および上方ポート７８を介してシリンジ本体１８およびプランジャ２０によって定義されるポンプ室内に取り込まれる。チェックバルブ２４は、シリンジ本体１８から貯蔵槽２２へ空気が戻ることを許容するが、シリンジ本体１８から貯蔵槽２２へのＸ線造影剤の還流を阻止する重く形成された一方向バルブであることが好ましい。これにより、詳細を後述するように、システムからの空気の自動除去が可能になる。
シリンダー本体１８の下方ポート８０は、マニホールド２６に接続されている。マニホールド２６は、通常、変換器／塩水ポート８２および患者ポート８４に接続されているバネによって付勢された糸巻状バルブを含んでいる。Ｘ線造影剤が注入されると、Ｘ線造影剤の圧力により糸巻状バルブの状態を変化させ、これにより下方ポート８０が患者ポート８４に接続される。
高圧チューブ２８は、可撓性を有するチューブであり、患者ポート８４をカテーテル３０に接続する。三方向止め栓３４は、チューブ２８の遠位端（distal end）に位置する。回転可能なルアー固定コネクタ（Rotatable luer lock connector）８６は、止め栓３４に接続され、カテーテル３０の隣接する端においてルアーコネクタ（luer connector）８８に嵌合する。止め栓３４は、チューブ２８とカテーテル３０間の流れを阻止するか、流れを許容するかまたは投薬ポート３２をカテーテル３０に接続するかの何れかを行なう。
カテーテル３０を通じて患者にＸ線造影剤を注入することを加え、さらにシステム１０は、他の関連する機能を実行することができる。カテーテル３０を通じて薬剤が患者に搬送されると、薬剤を患者に搬送する装置（図１に示さず）は、投薬ポート３２に接続される。
カテーテル３０が患者に装着（in place）されているが、血液造影剤の注入が行なわれていない場合、血圧変換器３８は、カテーテル３０、高圧チューブ２８、患者ポート８４、マニホールド２６、変換器／塩水ポート８２、細菅９０、Ｔーコネクタ３６及び細菅９２から伝わる流体の流れ(column of fluid)を通じて血圧を監視する。血圧変換器３８は、調整（calibration)の間、変換器３８が大気圧の晒されるようにするとともに、捉えた空気の除去／排出をも可能にする連動停止コック４０を有しており、これにより変換器３８のドーム型チャンバーが塩水により洗浄される。
せん動ポンプ４４は、塩水チェックバルブ４６、細菅４２、Ｔーコネクタ３６および細菅９０を通じてバッグ５０から塩水ポート８２へ塩水溶液を供給する。せん動ポンプ４４が塩水溶液を供給するために動作している場合、塩水溶液は、マニホールド２６を通じて患者ポート８４へ供給され、その後チューブ２８を通じてカテーテル３０へと供給される。
せん動ポンプ４４は、流体をカテーテル３０から、チューブ２８、マニホールド２６、細菅９０、Ｔーコネクタ３６および細菅４２を通じて廃棄物チェックバルブ４８へと還流させ、その後、廃棄物バッグ５２内に戻すために逆方向へも動作する。
本発明の好ましい実施形態においては、シリンジ本体１８、マニホールド２６、チューブ２８、カテーテル３０、Ｔーコネクタ３６、細菅４２、チェックバルブ４６および４８、バッグ５０および５２、および細菅９０および９２は、全て使い捨て部品（disporsable items）である。これらは、新たな患者について血液造影処置が行なわれる度、システム１０に取付けなければならない。システム１０に全ての使い捨て部品がセットされると、ドア７０が閉じられ、シリンジ本体１８に造影剤が満たされるとともに空気が除去され、操作者（一般には医師）がシステム１０に対してＸ線造影剤の注入に適用される安全パラメーターを入力する。この安全パラメーターには、通常、一回の注入において注入されるＸ線造影剤の最大量、注入の最大流量レート、シリンジ本体１８内での最大圧、最大立ち上がり時間または最大注入加速を含んでいる。造影剤の注入を行なうため、操作者は、トリガー６６を握ることによって操作部１４を操作する。システム１０は、予め設定された安全パラメーター内で、トリガー６６に加えられた力または移動量の増加に応じて注入の流量レートを増加させる。
通常、操作者は、注入された造影剤の量およびレートをＸ線透視法または他の映像化方式を用いて、装置（structure）内に流出する注入造影剤の連続的な観察に基づいて測定する。システム１０は、操作者が造影剤注入を患者の必要に応じて調整することを可能にし、これにより、処置の質を最良にし、安全性を高めるとともに、Ｘ線透視検査を行なうために必要とする造影剤の量を少なくすることができる。
図２Ａ〜図２Ｇは、システム１０の７つの異なった動作時における流体の流路を示す線図である。これらの作業は、造影剤充填（図２Ａ）、空気除去（図２Ｂ）、患者への注入（図２Ｃ）、患者への圧送（図２Ｄ）、塩水洗浄（図２Ｅ）、廃棄物吸引（図２Ｆ）、および患者への投薬（図２Ｇ）である。
図２Ａに示した造影剤充填作業は、貯蔵槽（造影媒体供給源）２２からシリンジ本体１８へのＸ線造影剤の充填を伴う。造影剤充填作業は、システム１０の初期設定の間に行なわれ、システム１０の動作中にシリンジ本体１８のＸ線造影剤の量が足りない場合は、いつでも繰り返し行なわれる。
システムの初期設定の間、プランジャ２０は、当初、シリンジ本体１８の閉口端７６に隣接する最前位置（furthest forward position）に駆動される。これにより、シリンジ本体１８内に存在する空気のほとんどが大気中に排出される。
その後、プランジャ２０は、引戻されることによりシリンジ本体１８内に真空状態を創り出し、真空状態により貯蔵槽２２から造影剤が引き出され、チェックバルブ２４を通じ、上方ポート７８を介してシリンジ本体１８内に流入する。
造影剤充填作業は、結果として、通常、シリンジ本体１８内に若干の空気を引き込みまたは残留させる。カテーテル３０を通じて患者の体内に空気が注入されないようにすることは、特に重要である。これが、図２Ｂに示す空気除去作業の目的である。また、２つのポートの位置が異なる高さにあることにより、注入における気泡の混入防止について安全性を著しく向上させる。
空気除去作業の間、プランジャ２０は、シリンジ本体１８内の空気を排出させるために前方へ移動する。造影剤よりも比重の軽い空気は、シリンジ本体１８の上方近くに集る。プランジャ２０が前方に移動すると、空気は上方ポート７８および一方向バルブ２４を通じてシリンジ本体１８から排出される。図２Ｂに示す実施形態において、一方向バルブ２４は、貯蔵槽２２から上方ポート７８へのＸ線造影剤の流入を許容するが、上方ポート７８から貯蔵槽２２へのＸ線造影剤の還流を阻止する重い一方向バルブである。しかしながら、一方向バルブ２４は、空気が上方ポート７８から貯蔵槽２２へと流れることを許容する。Ｘ線造影剤が上方ポート７８を通じてシリンジ本体１８から一方向バルブ２４へと流出し始めると、一方向バルブ２４は貯蔵槽２２への新たな流入を防止するために閉じれらる。
また、一方向バルブ２４は、他の実施形態としてソレノイドで動作するものであってもよく、またはコンソール１２内の電気回路の制御によって動作するモーター駆動バルブであってもよい。いずれの場合でも、一方向バルブ２４は、注入作業中に必要となる比較的高い圧力に耐えることができるものである。一方向バルブ２４は、最大１、２００p.s.i（ポンド／平方インチ）の静的流体圧に耐えられることが好ましい。
図２Ｃは、患者への注入作業を示している。プランジャ２０は、操作部１４のトリガー６６を制御する操作者との対話式制御により前方に移動する。プランジャ２０の動きは、下方ポート８０およびマニホールド２６および高圧チューブ２８を介してシリンジ本体１８からカテーテル３０内に造影剤を押し出す水圧を創り出す。図２Ｃに示すように、シリンジの下方ポート８０および患者ポート８４は、患者への注入作業中に流体が流れるように接続している。
マニホールド２６は、患者ポート８４とシリンジ下方ポート８０または変換器／塩水ポート８２の何れかの流体との接続経路を制御するバルブを含む。本発明の一実施形態において、マニホールド２６は、ばねによって付勢された糸巻状バルブを含むので、患者ポート８４は、通常、変換器／塩水ポート８２に接続される（図２Ａおよび図２Ｂに示すように）。シリンジ下方ポート８０における圧力がプランジャ２０の前方向への移動によって生成されたものであった場合、糸巻状バルブに対する付勢力（bias force）が勝っている（overcome）ので、シリンジ下方ポート８０は患者ポート８４に接続されるとともに、変換器／塩水ポート８２とは切り離され、マニホールド２６内のバルブは血圧変換器３８が患者への注入作業によって生成された高圧に晒されることから防止する。
患者への注入作業中、糸巻状バルブは、シリンジ下方ポート８０から自身に加えられた圧力の上昇に対応して自動的に開く。患者への各注入作業の終了時において、プランジャ２０の引戻しにより若干の真空状態が与えられると、糸巻状バルブは、患者ポート８４と血圧変換器３８との接続を確保するため閉じ、元の位置に戻る。
他の実施形態として、マニホールド２６内のバルブは、電気機械式または患者ポート８４とシリンジ下方ポート８０または変換器／塩水ポート８２のいずれかを接続するために適切な時間動作するモーター駆動バルブであってもよい。動作機構は、コンソール１２によって制御される。さらに、他の実施形態においても、バルブは、血圧変換器３８が高圧に晒されることを防止する。
図２Ｄは、患者への圧送作業を示している。システム１０は、カテーテル３０を通じて患者の血圧の読み取りを可能にしている。患者の血圧は、患者への注入時、塩水洗浄時および廃棄物吸引時を除き、何時でも血圧変換器３８を用いることにより監視することができる。血圧の読み取り（pressure reading）は、手動により止め栓４０を開いて標準化し（normalized）、止め栓３４を閉じることで大気圧に晒した血圧変換器３８により行なわれる。
図２Ｅに示す塩水洗浄作業中、全ての内部菅、血圧変換器チャンバー３８、チューブ２８、およびカテーテル３０を洗浄するために塩水溶液が用いられる。図２Ｅに示すように、せん動ポンプ４４は、塩水溶液がチェックバルブ４６および細菅４２を通じてバッグ５０から引出され、塩水ポート８２へ流れる方向に動作する。マニホールド２６は、塩水ポート８２を患者ポート８４に接続するので、塩水溶液は患者ポート８４およびチューブ２８およびカテーテル３０を介して押し出される。
廃棄物吸引作業中、患者ポート８４は、再び塩水ポート８２に接続される。本作業中、せん動ポンプ４４は、塩水洗浄作業時の動作方向とは逆の方向に動作する。この結果、患者からの流体は、患者ポート８４から塩水ポート８２へ吸引され、その後細菅４２およびチェックバルブ４８を通じて廃棄物バッグ５２内に吸引される。せん動ポンプ４４はバルブ圧迫／閉塞細菅（valve pinching/occluding tubing）４２として機能し、チェックバルブ４６および４８と協同して塩水容器５０および廃棄物容器５２へ／からの還流を阻止する。
患者の体内へのカテーテル３０の装着とともに、患者への投薬を行なうことが望ましい。システム１０は、患者投薬ポート３２を設けることによりこの選択を可能にする。図２Ｇに示すように、止め栓３４が開かれると、ポート３２に接続された投薬源は、患者ポート８４に接続され、この結果カテーテル３０に接続される。患者への投薬作業中、せん動ポンプ４４およびプランジャ２０は、動作しない。
図３は、血液造影剤注入システム１０の動作を制御する制御システムの電気ブロック図である。電気制御システムは、インターフェース１０２を介して操作部１４およびフロント制御パネル制御部５６からの入力信号を受け、ディスプレイ５８に対して動作データ、警報、状況情報および操作者への催促（operator prompts）を表示させるための信号を与えるディジタルコンピュータ１００を含んでいる。
コンピュータ１００は、モーター１０４、モーターアンプ１０６、タコメーター１０８、ポテンショメーター１１０、整流器１１２、感圧荷重計１１４およびアナログ／ディジタル変換器１６０を含むモーター駆動回路を通じてプランジャ２０の動作を制御する。
モーターアンプ１０６は、コンピュータ１００からの制御電圧、前進／後退およびブレーキ信号に対応する駆動信号１をモーター１０４に供給し、速度フィードバック信号を整流器１１２を介してタコメーター１０８から受取っている。タコメーター１０８およびポテンショメータ１１０の出力は、アナログ／ディジタル変換器１１６を介して速度検知および位置検知信号としてコンピュータ１００に供給される。これによりコンピュータ１００は、モーターの回転速度、モーターの回転方向、および位置（量は計算値）を照合することができる。
感圧荷重計１１４は、シリンジ本体１８内のＸ線造影剤に加えられる圧力を測定する為にモーター電流またはプランジャ力を検知する。この圧力検知信号は、アナログ／ディジタル変換器１１６およびインターフェース１０２を介してコンピュータ１００に供給される。
せん動ポンプ４４は、ポンプモーター１２０、モータードライバー１２２および光学エンコーダー１２４を通じてコンピュータ１００の制御により駆動される。コンピュータ１００は、塩水洗浄を行なうために前進方向へまたは廃棄物の吸引を行なうために後退方向へとポンプモーター１２０を動作させるため、塩水（前進）および廃棄物（後退）駆動信号をモータードライバー１２２に与える。光学エンコーダー１２４は、ポンプモーター１２０の速度および回転方向の両方を示す速度方向検知信号をインターフェース１０２へ供給する。
図３は、一方向バルブ２４およびマニホールド２６内のバルブのようなバルブを動作させるためにバルブモーター１３０が使用された制御システムの実施形態を示している。本実施形態において、コンピュータ１００は、モータードライバー１３２を介してバルブモーター１３０を制御するとともに、ポテンショメーター１３４からのピストン検知フィードバック信号によりピストンを監視する。なお、本実施形態において、バルブモーター１３０は、ステップモーターである。
コンピュータ１００は、温度センサ１４０からの温度検知信号に基づいて造影剤の温度を監視する。温度センサ１４０は、シリンジ本体１８の近くに位置することが好ましい。もし、温度センサ１４０によって検知された温度が高い場合、コンピュータ１００は患者への注入を停止させるため、モーター１０４の動作を停止させる。温度が低い場合、コンピュータ１００は、ヒータ１５２を動作させるヒーター駆動回路１５０に対して温度イネーブル駆動信号を与える。一の好ましい実施形態において、ヒーター１５２は、シリンジ本体１８に隣接するシリンジホルダー１１６内に設けられる抵抗式フィルムヒーターである。
また、コンピュータ１１０は、造影剤ビンセンサ１６０、前進リミットセンサ１６２、後退リミットセンサ１６４、シリンジ欠落センサ（siringe missing sensor）１６６、チャンバー開放センサ１６８、造影剤気泡検知器（no contrast bubble detector）１７０、および混入空気気泡検知器（air in line bubble detector）１７２からのフィードバック信号を受取っている。
造影剤ビンセンサ１６０は、貯蔵槽支持部７２内に位置するミニチュアスイッチである。造影剤ビンセンサ１６０からの造影剤ビン設置信号の状態が、貯蔵槽支持部７２の所定位置に貯蔵槽２２が設置されているか否かを示す。もし、貯蔵槽２２が設置されていなければ、コンピュータ１００は、充填作業を行なわない。
前進リミットおよび後退リミットセンサ１６２は、プランジャ２０の限界位置を検知する。プランジャ２０が前方限界位置に達すると、それ以降前方への移動は阻止される。同様に、後退リミットセンサ１６４によりプランジャ２０が後方限界位置に達したことを示すと、それ以降後方への移動は阻止される。
シリンジ欠落センサ１６６は、ミニチュアスイッチまたはシリンジ本体１８がシリンジ保持部１６内の所定位置に設置されていないことを示す赤外線発光／受光素子である。もし、シリンジ本体１８が所定位置に設置されていない場合、プランジャ２０が後方限界位置まで戻る（すなわち、ゼロまで戻る）場合を除き、全ての動作機能が停止される。
チャンバー開放センサ１６８は、ミニチュアスイッチまたはシリンジ保持部１６のドア７０が開放されていることを検知する赤外線発光／受光素子である。もし、チャンバー開放センサ１６８からの信号が、ドア７０の開放を示す場合には、全ての動作機能が停止される。ドア７０が閉じられ、ロックされている場合にのみ、全ての動作が可能である。ドア７０が閉じていると表示され、かつシリンジ欠落センサ１６６がシリンジ本体１８は所定位置に設置されていると表示した場合、システム１０の他の通常の機能が行なわれる。
造影剤気泡検知器１７０は、貯蔵槽２２と上方ポート７８の間に位置しており、気泡を検知する赤外線発光／受光素子であることが好ましい。もし、充填作業中に貯蔵槽２２と上方ポート７８間の流路内で気泡が検知されると、新たな貯蔵槽が接続されるまで充填作業は中止される。
空気混入気泡検知器１７２は、高圧チューブ２８内の気泡を検知するために設けられており、赤外線発光／受光式の気泡検知器であることが好ましい。たとえ、せん動ポンプ４４からの塩水溶液またはシリンジ本体１８からの造影剤であっても、高圧チューブ２８内で少しでも気泡が検知されると、全ての流体放出機能が停止される。
図３の制御システムは、コンピュータ１００によって制御されるリレー１８０を介し、Ｘ線機器に制御信号を供給する機能をも含む。さらに、コンピュータ１００は、血圧変換器３８および注入システム１０とは別の心電図計（ＥＣＧ）システムからのデータを受け取る。血圧およびＥＣＧ信号は、信号調整器およびアナログ／ディジタル変換器１９０を介して受信され、コンピュータ１００に転送される。一の好ましい実施形態において、ＥＣＧ信号は、モーター１０４の動作と心拍との同期（これにより患者注入作業の同期）をとるためにコンピュータ１００によって用いられる。
心臓への血流は、ほとんどの場合、心拡張を引起こす（心臓が収縮と収縮の間にある場合）。連続的な造影剤の注入は、心収縮時（収縮時）に大動脈内への造影剤の溢流を招く。心拡張時に一次的な注入を行なうことにより、冠状動脈内への造影剤注入の完全性を損うことなく造影剤の適用量を減少させることができる。
好ましい実施形態において、Ｘ線造影剤の注入は、冠状動脈の血流と同期する。心拡張と心収縮との周期は、心電（ＥＣＧ）信号、動脈血圧波形分析（arterial blood pressure waveform analysis）、または心拍速度（heart rate）に基づく他のタイミングを用いることにより決定される。モーター１０４の速度を制御することにより、速度およびプランジャ２０の運動が制御され、その間造影剤の注入を減少または停止する心収縮時における造影剤の注入が制限される。操作者は、操作部１４を用いることにより、コンピュータ１００が心拍周期に合せて造影剤注入を自動的に行なって(pulses)いる間、冠状動脈への造影剤の注入量を変化させることができる。
移動する造影剤の慣性圧および、造影剤を収納し患者へと搬送する容器、細管の拡張は、シリンジ本体１８内のプランジャ２０の動きと患者内のカテーテル３０から放出される造影剤の流れとの間で位相ずれを引起こす場合がある。プランジャ２０の動きと患者内に放出される造影剤との位相ずれを調整するため、選択した時間により心拍周期のタイミングを相殺することが可能な可変時間相殺命令(variable time offset)を、制御パネル５４を通じて入力することができる。位相ずれの大きさは心拍速度に応じたものであるから、造影剤の注入時における瞬時の心拍速度に基づき、コンピュータ１００のアルゴリズムが連続的かつ自動的に時間相殺の大きさを調整する。
図４は、本発明の一実施形態であるフロントパネル制御スイッチ５６およびディスプレイ５８を表わす制御パネル５４の一つの実施形態を示す。フロントパネル制御スイッチ５６は、設定／充填／終了スイッチ２００（Set up/Fill/End switch）、除去スイッチ２０２、吸引スイッチ２０４、塩水スイッチ２０６、イネーブルＯＫスイッチ２０８、注入量制限スイッチ２１０ａおよび２１０ｂ、注入流量レート制限スイッチ２１２ａおよび２１２ｂ、注入圧制限スイッチ２１４ａおよび２１４ｂ、立ち上がり時間スイッチ２１６ａおよび２１６ｂ、ＯＫスイッチ２１８、注入レンジトグルスイッチ２２０、多量注入ＯＫスイッチ２２２および停止スイッチ２２４を含んでいる。
設定／充填／終了スイッチ２００は、瞬時押しボタンスイッチである。当該スイッチが最初にオンされると（first activated）、操作者はシリンジ保持部１６内にシリンジ１８を設置するよう告知される。シリンジ１８がシリンジ保持部１６内に設置されると（シリンジ欠落センサ１６６の検知によりコンピュータ１００に表示される）、操作者はチャンバーを閉め、ロックするよう指示される（すなわち、ドア７０を閉めるよう）。プランジャ２０は、シリンジ内の空気を全て排出するために前方限界位置へ移動する。次に、ディスプレイ５８は、操作者に対して貯蔵槽２２を接続するよう表示を行なう。所定位置に貯蔵槽２２が設置されると、操作者は、プランジャ２０が設定した速度でシリンジの最大容量に達するまで引戻された時にＯＫスイッチ２１８を押下するよう要求される（流量レートが毎秒１０ｍｌと一致することが好ましい）。もし、実際の速度（アナログ／ディジタル変換器１１６からコンピュータ１００に対するフィードバックにより表示された）が設定速度よりも早い場合、システム１０は停止する。
プランジャ２０が後方限界位置に達すると、プランジャ２０を前進させて全ての気泡を除去するためにモーター１０４が駆動される。感圧荷重計１１４は、一方向バルブ２４が閉じられ、シリンジ本体１８内に圧力が蓄積され始めると、その旨を示す。気泡の除去が完了すると、総注入量および注入回数がリセットされる。
スイッチ２００を押下することにより、プランジャ２０を最大限に引戻すとともに、シリンジ本体１８から取外すことができる。
除去スイッチ２０２は、カバーがされた(protected)瞬時押しボタンスイッチである。除去スイッチ２０２がオンにされると、空気を上方ポート７８を通じて排出するためにプランジャ２０を前方へ移動させる。プランジャ２０の前方への移動は、制限されており、シリンダ１８内が所定の圧力に達すると停止される。これは、感圧荷重計１１４によって検知される。除去スイッチ２０２によって開始される除去作業により、シリンジ２０内の空気は排出される。操作者は、また、除去スイッチ２０２を連続的にオンに保持し続けることにより、患者ポート８４を通じて流体を放出するために除去スイッチ２０２を用いることができる。
吸引スイッチ２０４は、コンピュータ１００により、せん動ポンプ４４のモーター１２０を駆動させる瞬時押しボタンスイッチである。ポンプモーター１２０は、設定速度においてカテーテル３０を吸引する動作を行ない、吸引された流体は廃棄物バッグ５２内に収集される。吸引作業中、他の全ての動作機能は行なわれない。もし、実際のモーター１２０の速度が設定速度よりも早い場合、コンピュータ１００はモーター１２０を停止させる。
塩水スイッチ２０６は、交互動作スイッチ（alternate action switch）である。ポンプモーター１２０は、塩水スイッチ２０６の押下に応じて駆動し、バッグ５０からの塩水溶液は、設定速度でマニホールド２６およびカテーテル３０内に流入する。もし、１０秒以内に塩水溶液を停止させるために塩水スイッチ２０６の二度目の押下がなされない場合、コンピュータ１００は、自動的にポンプモーター１２０を停止させる。もし、所定時間に達すると、塩水スイッチは、他の動作が行なわれる前に元の状態にリセットされる。
イネーブルＯＫスイッチ２０８は、瞬時押しボタンスイッチである。注入作業の終了時において、制限でなく機能が停止したことをシステムが検出すると、ＯＫスイッチ２１８をオンにするよりも先にイネーブルＯＫスイッチ２０８をオンにし、それ以降の動作を開始させなければならない。
注入量制限キー２１０ａおよび２１０ｂは、一回の注入でシステムが注入する最大注入量を増加または減少させるために押下される。キー２１０ａにより最大注入量が増加し、キー２１０ｂにより最大注入量が減少する。最大注入量の設定後、測定量が設定量に達すると、コンピュータ１００は、モーター１０２を停止させ、ＯＫスイッチ２１８が押下されるまで再起動させない。
もし、多量の注入（すなわち、１０ｍｌを超える）が選択されると、多量注入を開始する前にＯＫスイッチ２１８および多量注入ＯＫスイッチ２２０の両方をリセットしなければならない。
注入速度制限キー２１２ａおよび２１２ｂにより、医師は、一回の注入でシステムが到達できる最大流量レートを選択することができる。もし、測定されたレート（タコメーター１０８およびポテンショメーター１１０からのフィードバック信号によって決定された）が設定値に達すると、コンピュータ１００は、流量レートを設定値に制限するようモーター１０４を制限する。
注入圧制限キー２１４ａおよび２１４ｂにより、医師は、一回の注入でシステムが到達できる最大圧力を選択することができる。もし、感圧荷重計１４４により測定された測定圧力が設定圧力に達すると、コンピュータ１００は、圧力を最大注入圧に制限するようモーター１０４を制御する。この結果、注入レートも制限されることになる。
立ち上がり時間キー２１６ａおよび２１６ｂにより、医師は、一回の注入において流量レートを変化させる際にシステムが実行できる立ち上がり時間を選択することができる。コンピュータ１００は、立ち上がり時間を設定値に制限するようモーター１０４を制御する。
他の実施形態として、注入量制限キー２１０ａー２１０ｂ、注入速度制限キー２１２ａー２１２ｂ、注入圧制限キー２１４ａー２１４ｂ、立ち上がり時間キー２１６ａー２１６ｂは、数値を選択するための他の装置に置き換えることができる。これらには、セレクタダイヤル、数値キーパッドおよびタッチパネル（touch screens）を含んでいる。
ＯＫスイッチ２１８は、機能およびハードウェアセンサ群をリセットする瞬時押しボタンスイッチである。ＯＫスイッチ２１８がオンにされたことに対応し、コンピュータ１００は、操作者に正しい機能が選択されたことを確認させるようディスプレイ５８を制御する。ＯＫスイッチ２１８をオンにすることより、設定準備完了の状態になる。
注入レンジトグルスイッチ２２０は、トグルスイッチである。スイッチ２２０が”小”または”大”のいずれに位置するかによって、次の注入における注入量のレンジが多量または少量のいずれかに選択される。
多量注入ＯＫスイッチ２２２は、瞬時押しボタンスイッチである。注入レンジトグルスイッチ２２０によって多量の注入レンジが選択されると、多量注入ＯＫスイッチ２２２は、ＯＫスイッチ２１８をイネーブルにするためオンとなる。ＯＫスイッチ２１８は、各注入の前にオンにされなければならない。多量注入において、使用者は、最初に多量注入ＯＫスイッチ２２２を、次にＯＫスイッチ２１８をオンにすることにより、選択された量の確認を要求される。
停止スイッチ２２４は、瞬時押しボタンスイッチである。停止スイッチ２２４が押下されると、全ての機能が停止される。ディスプレイ５８は、オンのままである。
ディスプレイパネル５８は、設定表示２５０、状況表示２５２、警告表示２５４、制限表示２５６、注入回数合計表示２６０、合計注入量表示２６２、流量レート表示２６４、注入量表示２６６、最大注入量表示２６８、最大注入レート表示２７０、上限圧力表示２７２、最小立ち上がり時間表示２７４、多量注入表示２７６および現在時刻表示２７８を含んでいる。
設定表示２５０は、操作者が設定手順を実行する際に表示される一連のメッセージを含む。設定表示２５０におけるメッセージの表示は、前述のように設定スイッチ２００の始動により開始される。
状況表示２５２は、様々な異なった動作状態の一つを点滅表示する。図４に示す実施形態において、状況表示は、”準備完了”、”設定”、”注入”、”充填”、”洗浄”、および”吸引”を含む状況を表示することができる。
警告表示２５４および制限表示２５６は、操作者に対して、システム１０が臨海制御パラメーターにあり動作ができなくなること、または上限、下限に達しており制限された状態で動作すること、または上限、下限に達しておりその状態で動作を続けることを知らせる。
注入回数合計表示２６０は、現在の患者に対する場合の注入の合計回数（累積回数）を表示する。現在の患者に対する注入量の累積合計量は、合計注入量表示２６２に表示される。
流量レート表示２６４および注入量表示２６６は、現在または前回の注入の情報を表示する。流量レート表示２６４は、注入時における患者に対するリアルタイムの流量レートをディジタル値で表わしている。注入が完了すると、流量レート表示２６４に表示された値は、今回の注入で達したピーク流量レートを示す。注入量表示２６６は、最近の注入時に注入された量のディジタル値を示す。
最大注入量表示２６８は、スイッチ２１０ａまたは２１０ｂの操作により選択された最大注入量のディジタル値を表示する。同様に、最大注入レート表示２７０は、スイッチ２１２ａまたは２１２ｂの操作により選択された、システムが許容する最大流量レートのディジタル値を表示する。
制限圧表示２７２は、システムがシリンジ１８内で生成されることを許容する最大圧力のディジタル値を表示する。制限圧力は、注入圧制限スイッチ２１４ａおよび２１４ｂにより選択される。
最小立ち上がり時間表示２７４は、システムが流量レートを変更する際に許容する最小の立ち上がり時間を表示する。最小立ち上がり時間は、立ち上がり時間スイッチ２１６ａおよび２１６ｂにより選択される。
多量注入表示２７６には、操作者により多量注入が選択された場合に明確な表示が行なわれる。
現在時刻表示２７８は、現在の時、分、および秒を示す。
図５Ａおよび図５Ｂは、操作者の手に合わせて設計された本体部３００を含む操作部１４を示している。トリガー６６は、本体部３００に対して可動であり、トリガー６６の位置によりトリガー位置の機能である命令信号が生成される。一の実施形態において、トリガー６６は、本体部３００内のポテンショメーターと連動している。命令信号により、注入流量レートおよび速度が制御される。流量レートは、トリガーの位置と正比例する。
リセットスイッチ６２は、ＯＫスイッチ２１８の機能と同じ機能を有する瞬時押しボタンスイッチである。リセットスイッチ６２とする代りに、”ＯＫ”としてもよい。
操作部１４上の塩水スイッチ６４は、押すとオンになり、再度押すとオフになる交互動作押しボタンスイッチ（alternate action push button switch）である。塩水スイッチ６２の機能は、制御パネル５４上の塩水スイッチ２０６の機能と同じである。
本発明の他の実施形態に示されているように、図１および図５Ａ、図５Ｂに示す手持ちの操作部１４の代りに、足踏みペダルの形態による他の操作部１４´が用いられている。足踏みペダル操作部１４´は、リセットまたはＯＫスイッチ６２´および塩水スイッチ６４´とともに、速度調節ペダルまたは命令信号を与えるトリガー６６を含む。カバー３１０および３１２は、スイッチ６２´およびスイッチ６４´を保護するので、これらは手によってのみオンすることができ、誤って足によりオンにされることはない。足踏みペダル操作部１４´は、ケーブル６０によりコンソール１２に接続されているが、ワイヤレス結合により接続することもできる。
図７Ａ〜図７Ｄおよび図８Ａ〜図８Ｃは、造影剤充填、空気除去および患者への注入作業中における一方向バルブ２４およびマニホールド２６の構造および動作を示している。
図７Ａおよび図８Ａは、造影剤充填作業中の一方向またはチェックバルブ２４、マニホールド２６、シリンジ本体１８、およびプランジャ２０を示す。一方向バルブ２４の吸入チェックバルブは、図７Ａおよび図７Ｂにおけるバルブ室３５２内の下方座位置（lower seated position）に位置する重り球３５０を含む。造影剤は、プランジャ２０の後方への移動によりシリンジ１８内に引き込まれる。造影剤は、重り球３５０周囲の通路３５４を通じて上方ポート７８内に流入する。
マニホールド２６は、糸巻状部３６２、シャフト３６４、Ｏーリング３６６、３６８および３７０、付勢ばね３７２およびスナップリング３７４を有するばね負荷糸巻状バルブ３６０を含む。図７Ａに示すように、付勢ばね３７２は、造影剤充填作業中に糸巻状部３６２をシリンジ本体１８に対し、最も右の位置に付勢する。この位置において、糸巻状部３６２は、変換器／塩水ポート８２と患者ポート８４が斜通路３７６を介して連通している間、シリンジ１８の下方ポート８０を閉鎖する。一方のＯーリング３６６、３６８、および他方のＯーリング３７０は、流体を遮断するために斜通路３７６の反対側に位置している。
図７Ｂおよび図８Ｂは、空気除去動作を示している。シリンジ本体１８は、造影剤によって満たされているが、捉えた空気をも含んでいる。プランジャ２０は、上方ポート７８およびチェックバルブ２４を通じてシリンジ本体１８から空気を排出させるために、前方へ駆動される。空気の排出により、チェックバルブ２０内の重り球３５０が若干持ち上げられる。しかしながら、重り球３５０は、シリンジ本体１８から排出され貯蔵槽２２へ戻る空気が、シリンジ本体１８の空気排出を阻止する最上座位置（uppermost seated position）に重り球３５０を持ち上げることができない程十分に重い。
空気除去作業中、ばね負荷糸巻状バルブ３６０は、図７Ａに示したのと同じ位置にある。斜通路３７６は、変換器／塩水ポート８２を患者ポート８４と連通させる。これにより、空気除去（造影剤充填中も同様）作業中に、血圧変換器３８による圧力の検知を行なうことができる。
図７Ｃおよび図８Ｃは、空気除去作業の終了および患者への注入作業の初期段階におけるマニホールド２６およびチェックバルブ２４の状態を示している。
図７Ｃにおいて、全ての空気はシリンジ本体１８から排出されている。重り球３５０はＸ線造影剤上に浮いているので、全ての空気が除去され、Ｘ線造影剤がシリンジ本体１８から上方ポート７８を通じてバルブ室３５２へ流出すると、重り球３５０は最上座位置に移動する。図７Ｃおよび図８Ｃに示すように、重り球３５０は、Ｘ線造影剤のいかなる連続した上方への流れを阻止する。
図７Ｃに示す状態において、シリンジ本体１８内の圧力、特に下方ポート８０内の圧力は、ばね３７２の付勢力に勝るまでに達していない。これにより、糸巻状部３６２は左に移動せず、斜通路３７６が変換器／塩水ポート８２を患者ポート８４と連通させ続けている。
図７Ｄは、患者への注入作業を示している。プランジャ２０は前方に移動し、吸入チェックバルブ２４は閉じている。下方ポート８０における圧力は、ばね３７２の付勢力を押し戻すほど十分高くなっている。糸巻状部３６２は、左に移動しているので、下方ポート８０は患者ポート８４と連通する。同時に、糸巻状部３６２は、変換器／塩水ポート８２を遮断する。
塩水ポート８２および血圧変換器３８は高圧から保護されているので、ばね負荷糸巻状バルブ３６０の動作の結果、プランジャ２０の動きによって生成された高圧により、シリンジ本体１８は直接患者ポート８４と連通する。動作のための圧力は、可変であり、製造後にシリンジの所定負荷を増加または減少させることにより定められる。
結果として、本発明の血液造影剤注入システムは、操作者の動作と連動する制御（proportional control）を通じてカテーテルへＸ線造影剤を搬送する対話式制御を提供する。これにより、操作者は、必要および患者の容体の変化に応じて造影剤の流量レートを対話式手法により調節することができる。
本発明は、好ましい実施形態を参照して説明されたが、本発明の精神及び意図に沿う限り、他の形式および内容に変更を加えることは本術分野の当業者によって理解されるものと考える。例えば、シリンジ保持部１６は、例えば端部装填式のシリンダ型のような他の形式であってもよい。同様に、マニホールド２６は、他の構成および組合わせ（incorporate）、例えばポート７８およびポート８０の一部としての構成および組合わせを採ってもよい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図８Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ｃ】
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【図７Ｄ】
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