(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透視撮像装置の透視撮像ユニットにより透視画像が撮像される被験者に薬液を注入する薬液注入装置であって、
前記薬液の注入を制御するための注入データが入力操作される注入制御ユニットと、前記注入データに対応して前記薬液の注入を実行する注入実行ユニットと、前記注入制御ユニットと前記注入実行ユニットとの電気信号の通信を仲介するために前記注入制御ユニットと前記注入実行ユニットとに接続されるデータ通信装置と、を有しており、
前記データ通信装置は、
前記注入制御ユニットから伝送される前記電気信号を超音波信号に変換して発信する上位送信器と、
前記上位送信器が発信した前記超音波信号を受信して電気信号に変換して前記注入実行ユニットに伝送する下位受信器と、
前記上位送信器から前記下位受信器まで前記超音波信号を伝送する第１通信媒体を封入した通信媒体封入部材とを備え、
前記注入制御ユニットは、前記注入データが入力操作される注入入力手段と、入力操作された前記注入データを前記データ通信装置の上位送信器に伝送する注入送信手段と、を有しており、
前記注入実行ユニットは、前記データ通信装置の下位受信器から伝送される注入データを受信する注入受信手段と、受信された前記注入データに対応して前記被験者に前記薬液を注入する薬液注入手段と、を有している薬液注入装置。
【請求項２】
前記通信媒体封入部材は、前記第１通信媒体を封入した第１チューブ室を備えたチューブ部材であり、前記第１チューブ室の一端に前記上位送信器が配置され、かつ前記第１チューブ部材の他端に前記下位受信器が配置されている請求項１に記載の薬液注入装置。
【請求項３】
前記データ通信装置は、前記注入実行ユニットから伝送される電気信号を超音波信号に変換して発信する下位送信器と、前記下位送信器が発信した前記超音波信号を受信して電気信号に変換して前記注入制御ユニットに伝送する上位受信器と、をさらに有する請求項１に記載の薬液注入装置。
【請求項４】
前記通信媒体封入部材部材は、相互に離反した状態で並設された第１チューブ室および第２チューブ室を備えたチューブ部材であり、前記第１チューブ室に前記第１通信媒体が封入され、前記第２チューブ室に、前記下位送信器から前記上位受信器まで前記超音波信号を伝送する第２通信媒体が封入されている請求項３に記載の薬液注入装置。
【請求項５】
前記通信媒体封入部材は、相互に離反した状態で並設された第１密閉容器および第２密閉容器を備え、前記第１密閉容器に前記第１通信媒体が封入され、前記第２密閉容器に、前記下位送信器から前記上位受信器まで前記超音波信号を伝送する第２通信媒体が封入されている請求項３に記載の薬液注入装置。
【請求項６】
前記注入実行ユニットと前記注入制御ユニットとが隔壁を介して分離された別個の室内に配置され、
前記データ通信装置が前記隔壁に埋設されている請求項５に記載の薬液注入装置。
【請求項７】
被験者から透視画像を撮像して外部出力する透視撮像ユニットと、前記透視撮像ユニットを遠隔操作するとともに前記透視画像を外部入力して表示出力する撮像制御ユニットと、を有している透視撮像装置であって、
前記撮像制御ユニットと前記透視撮像ユニットとの電気信号の相互通信を仲介するために前記撮像制御ユニットと前記透視撮像ユニットとに接続されるデータ通信装置を有しており、
前記データ通信装置は、
前記撮像制御ユニットから伝送される前記電気信号を超音波信号に変換して発信する上位送信器と、
前記上位送信器が発信した前記超音波信号を受信して電気信号に変換して前記透視撮像ユニットに伝送する下位受信器と、
前記透視撮像ユニットから伝送される電気信号を超音波信号に変換して発信する下位送信器と、
前記下位送信器が発信した前記超音波信号を受信して電気信号に変換して前記撮像制御ユニットに伝送する上位受信器と、
前記上位送信器から前記下位受信器まで前記超音波信号を伝送する第１通信媒体および前記下位送信器から前記上位受信器まで前記超音波信号を伝送する第２通信媒体を相互に離反した状態で封入した通信媒体封入部材とを備え、
前記撮像制御ユニットは、撮像作業を制御するための撮像データが入力操作される撮像入力手段と、入力操作された前記撮像データを前記データ通信装置の上位送信器に伝送する撮像送信手段と、前記データ通信装置の上位受信器からデータ伝送される透視画像をデータ受信する画像受信手段と、データ受信された透視画像を表示出力する画像表示手段と、を有しており、
前記透視撮像ユニットは、前記データ通信装置の下位受信器から伝送される撮像データを受信する撮像受信手段と、受信された前記撮像データに対応して前記被験者から透視画像を撮像する画像撮像手段と、撮像された前記透視画像を前記データ通信装置の下位送信器にデータ伝送する画像送信手段と、を有している透視撮像装置。
【請求項８】
前記通信媒体封入部材は、前記第１通信媒体が封入された第１密閉容器と、前記第２通信媒体が封入された第２密閉容器とを有する請求項７に記載の透視撮像装置。
【請求項９】
前記データ通信装置は、
前記撮像制御ユニットからパラレル伝送される電気信号をシリアル信号に変換して前記上位送信器に伝送する上位変調器と、
前記下位受信器からシリアル送信される前記電気信号をパラレル信号に変換して前記透視撮像ユニットに伝送する下位復調器と、
前記透視撮像ユニットからパラレル伝送される電気信号をシリアル信号に変換して前記下位送信器に伝送する下位変調器と、
前記上位受信器からシリアル送信される前記電気信号をパラレル信号に変換して前記撮像制御ユニットに伝送する上位復調器と、
をさらに有している請求項７または８に記載の透視撮像装置。
【請求項１０】
前記透視撮像ユニットと前記撮像制御ユニットとが隔壁を介して分離された別個の室内に配置され、
前記データ通信装置が前記隔壁に埋設されている請求項９に記載の透視撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号の通信を仲介するデータ通信装置を備えた薬液注入装置および透視撮像装置に関し、特に、隔壁を介して分離された別個の室内に配置されるユニット間での信号通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、被験者の透視画像である断層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、等があり、被験者の透視画像である血管画像を撮像する医療装置としては、ＣＴアンギオ装置、ＭＲＡ(MR Angio)装置、等がある。【０００３】
このような透視撮像装置は、一般的に透視撮像ユニットと撮像制御ユニットとが分離されており、透視撮像ユニットは、被験者から透視画像を撮像して外部出力する。撮像制御ユニットは、作業者に手動操作されて透視撮像ユニットを遠隔操作し、透視撮像ユニットから透視画像を外部入力して作業者に表示出力する。【０００４】
このように透視撮像ユニットは被験者とともに位置し、撮像制御ユニットは作業者とともに位置するので、衛生管理などの観点から、透視撮像ユニットと撮像制御ユニットとは隔壁で分離された別個の室内に通常は配置されている。このため、透視撮像装置を設置する病院などの施設では、透視撮像ユニットと撮像制御ユニットとを分離する隔壁に貫通孔を形成し、その貫通孔に透視撮像ユニットと撮像制御ユニットとを接続する通信ケーブルを挿通させたり、データ通信装置として隔壁に埋設した接続コネクタに透視撮像ユニットと撮像制御ユニットとの通信ケーブルを接続したりしている。【０００５】
なお、上述のような透視撮像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。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。【０００６】
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。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薬液注入機構に装着すると、薬液注入装置は、薬液注入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や生理食塩水が注入される。【０００７】
そこで、上述のような透視撮像装置と薬液注入装置とを使用する場合には、例えば、透視撮像ユニットと薬液注入装置とを処置室に配置し、この処置室とは隔壁で分離されている操作室に撮像制御ユニットを配置する。そして、２人の作業者が処置室と操作室とに１人ずつ位置し、薬液注入装置と透視撮像装置との操作を分担する。【０００８】
そこで、１人の作業者は処置室で薬液注入装置を手動操作して被験者に造影剤を注入し、もう１人の作業者は操作室で撮像制御ユニットを手動操作することで、処置室の透視撮像ユニットに透視画像を撮像させる。【０００９】
なお、上述のような薬液注入装置も、注入実行ユニットと注入制御ユニットとが分離されており、これらのユニットが有線接続されている製品がある。そこで、このような薬液注入装置を利用する場合は、例えば、注入実行ユニットを処置室に配置し、注入制御ユニットを操作室に配置することが可能である。【００１０】
その場合も、処置室と操作室とを分離している隔壁に貫通孔を形成して注入実行ユニットと注入制御ユニットとを接続する通信ケーブルを挿通させたり、データ通信装置として隔壁に埋設した接続コネクタに注入実行ユニットと注入制御ユニットとの通信ケーブルを接続したりすることになる。【００１１】
なお、上述のような透視撮像装置の透視撮像ユニットと撮像制御ユニットとのデータ通信を仲介するデータ通信装置としては、各種の提案がある(例えば、特許文献１〜３参照)。
【特許文献１】特開平０７−１７８１６９号
【特許文献２】特開平０７−２０４１７６号
【特許文献３】特表２００３−５３４８５９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のような通信ケーブルは、電気信号の伝送に導線を利用しており、このような導線で電気信号が一方向にしか伝送されないこともある。しかし、導線は電気信号を双方向に伝送することができるので、例えば、信号受信器に混入したノイズなどが信号発信器まで伝送されて不具合が発生することがある。【００１３】
このような不具合を防止するため、電気信号を一方向にしか伝送しない導線には、ダイオードからなる整流回路を挿入するなどされているが、整流回路による整流効果は完全ではなく、過大電圧などを阻止できないことがある。【００１４】
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、電気信号の伝送方向を確実に規制することができるデータ通信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】
【００１５】
本発明の薬液注入装置は、注入制御ユニットと注入実行ユニットとの電気信号の通信を仲介するデータ通信装置を有しおり、データ通信装置は、上位送信器、下位受信器および通信媒体封入部材を有している。上位送信器は、注入制御ユニットから伝送される電気信号を超音波信号に変換して発信し、下位受信器は、上位送信器が発信した超音波信号を受信して電気信号に変換して注入実行ユニットに伝送する。通信媒体封入部材は、上位送信器から下位受信器まで超音波信号を伝送する第1通信媒体を封入しているので、注入制御ユニットから注入実行ユニットまで送信される電気信号が超音波信号に変調されてから電気信号に復調される。
【００１６】
本発明の透視撮像装置は、撮像制御ユニットと透視撮像ユニットとの電気信号の相互通信を仲介するデータ通信装置を有しており、データ通信装置は、上位送信器、下位受信器、下位送信器、上位受信器、および通信媒体封入部材を有している。上位送信器は、撮像制御ユニットから伝送される電気信号を超音波信号に変換して発信し、下位受信器は、上位送信器が発信した超音波信号を受信して電気信号に変換して透視撮像ユニットに伝送する。下位送信器は、透視撮像ユニットから伝送される電気信号を超音波信号に変換して発信し、上位受信器は、下位送信器が発信した超音波信号を受信して電気信号に変換して撮像制御ユニットに伝送する。通信媒体封入部材は、上位送信器から下位受信器まで超音波信号を伝送する第１通信媒体、および下位送信器から上位受信器まで超音波信号を伝送する第２通信媒体を相互に離反した状態で封入している。このため、撮像制御ユニットから透視撮像ユニットまで送信される電気信号と、透視撮像ユニットから撮像制御ユニットまで送信される電気信号と、が超音波信号に各々変調されてから電気信号に各々復調される。
【００１７】
なお、本発明で云う上位とは少なくとも電気信号を出力する電子機器の側を意味しており、下位とは少なくとも電気信号を入力する電子機器の側を意味している。このため、一対の電子機器が電気信号を双方向に伝送するときは、何れを上位および下位と定義することも可能である。
【００１８】
また、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の内部に実現された所定の機能、これらの組み合わせ、等で良い。【００１９】
また、本発明で云う各種手段は、個々に独立した存在である必要もなく、複数の手段が１個の装置として形成されていること、ある手段が他の手段の一部であること、ある手段の一部と他の手段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】
【００２０】
本発明では、上位側のユニットと下位側のユニットとが通信する電気信号が超音波信号に変調されてから電気信号に復調されるので、電気信号の伝送方向を確実に規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の薬液注入装置の回路構造を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の透視撮像装置であるＭＲＩ装置の回路構造を示すブロック図である。
【図３】ＭＲＩ装置および薬液注入装置のレイアウトを示す模式的な斜視図である。
【図４】薬液注入装置の外観を示す斜視図である。
【図５】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６】データ通信装置であるデータ通信部材の要部を示す斜視図である。
【図７】データ通信装置であるデータ通信ユニットの要部を示す斜視図である。
【図８】一変形例のＭＲＩ装置および薬液注入装置のレイアウトを示す模式的な斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１００，５００    薬液注入装置
１０１    上位電子機器である注入制御ユニット
１０３    注入入力手段である操作パネル
１０４    注入入力手段であるタッチパネル
１１０    下位電子機器であり注入実行ユニットである注入ヘッド
１１６    薬液注入手段であるピストン駆動機構
１２１    注入受信手段に相当する通信Ｉ／Ｆ
１３４    注入送信手段に相当する通信Ｉ／Ｆ
１４０    データ通信装置であるデータ通信部材
１４１    上位送信器
１４２    下位受信器
１４３    下位送信器
１４４    上位受信器
１４６    第１通信媒体
１４７    第２通信媒体
１５１    第１密閉容器となる第１チューブ室
１５２    第２密閉容器となる第２チューブ室
１５３    容器並設手段となる連結部
２００    透視撮像装置であるＭＲＩ装置
２０１    下位電子機器である透視撮像ユニット
２１０    上位電子機器である撮像制御ユニット
２１４    撮像入力手段であるキーボード
２１５    画像表示手段であるディスプレイ
２１６    撮像送信手段および画像受信手段に相当する通信Ｉ／Ｆ
２３０    データ通信装置であるデータ通信ユニット
２３１    上位変調器
２３２    上位送信器
２３３    下位受信器
２３４    下位復調器
２３６    下位変調器
２３７    下位送信器
２３８    上位受信器
２３９    上位復調器
２４１    第１通信媒体
２４２    第２通信媒体
２５０    容器並設手段となるユニット本体
２５１    第１密閉容器
２５２    第２密閉容器
３００    隔壁
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［実施の形態の構成］
本発明の実施の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装置１００は、図４に示すように、注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とが別体に形成されており、その注入制御ユニット１０１と注入実行ユニットである注入ヘッド１１０とは、データ通信装置であるデータ通信部材１４０により有線接続されている。【００２４】
注入制御ユニット１０１は、図４に示すように、注入入力手段である操作／タッチパネル１０３，１０４、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いる。注入ヘッド１１０は、図５に示すように、薬液シリンジ４００が交換自在に装着され、その薬液シリンジ４００を駆動して被験者にＭＲ用の造影剤などの薬液を注入する。【００２５】
薬液シリンジ４００は、シリンダ部材４１０とピストン部材４２０を有しており、シリンダ部材４１０にピストン部材４２０がスライド自在に挿入されている。シリンダ部材４１０には、生理食塩水やＭＲ用の造影剤などの薬液が充填されており、この薬液が被験者に注入されることになる。【００２６】
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５に示すように、そのヘッド本体１１３の上面には、薬液シリンジ４００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。この凹部１１４の前部には、薬液シリンジ４００のシリンダ部材４１０を着脱自在に保持するシリンダ保持機構１１５が形成されており、凹部１１４の後方には、ピストン部材４２０を保持してスライド移動させるピストン駆動機構１１６が薬液注入手段として配置されている。【００２７】
シリンダ保持機構１１５は、開閉自在に形成されており、シリンダ部材４１０を着脱自在に保持する。ピストン駆動機構１１６は、作動時にも磁界を発生しない超音波モータ１１８を駆動源として有しており、ネジ機構(図示せず)などによりピストン部材４２０をスライド移動させる。【００２８】
また、図１に示すように、注入ヘッド１１０には、ロードセル１１９、注入受信手段に相当する通信Ｉ／Ｆ(Interface)１２１、ヘッド制御回路１２２、も搭載されており、このヘッド制御回路１２２に、超音波モータ１１８やロードセル１１９や通信Ｉ／Ｆ１２１などが接続されている。一方、注入制御ユニット１０１には、コンピュータユニット１３０が搭載されており、コンピュータユニット１３０は、ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、注入送信手段に相当する通信Ｉ／Ｆ１３４、等のハードウェアを有するワンチップマイコンからなる。【００２９】
そのＣＰＵ１３１には、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、通信Ｉ／Ｆ１３４、操作パネル１０３、タッチパネル１０４、スピーカユニット１０５、等が接続されており、その注入制御ユニット１０１の通信Ｉ／Ｆ１３４と注入ヘッド１１０の通信Ｉ／Ｆ１２１とがデータ通信部材１４０で接続されている。【００３０】
コンピュータユニット１３０は、操作パネル１０３やタッチパネル１０４の入力データに対応して注入データを生成し、その注入データはデータ通信部材１４０により注入ヘッド１１０のヘッド制御回路１２２に伝送される。このヘッド制御回路１２２は、受信した注入データに対応して超音波モータ１１８を動作制御するので、これで操作パネル１０３などの入力操作に対応して薬液注入が動作制御されることになる。【００３１】
また、ロードセル１１９は、ピストン駆動機構１１６により薬液シリンジ４００から被験者に注入される薬液の圧力を検出し、その検出結果はヘッド制御回路１２２によりデータ通信部材１４０で注入制御ユニット１０１のコンピュータユニット１３０に伝送される。【００３２】
このコンピュータユニット１３０は、受信した注入圧力をタッチパネル１０４に表示出力させるので、これで薬液の注入圧力が注入制御ユニット１０１のタッチパネル１０４により作業者に提示される。また、コンピュータユニット１３０は、受信した注入圧力を必要により注入データに反映させるので、これで過剰な圧力による薬液の注入などが防止される。
【００３３】
上述のような注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とのデータ通信を仲介するデータ通信部材１４０は、チューブ部材１５０、上位送信器１４１、下位受信器１４２、下位送信器１４３、上位受信器１４４、第１通信媒体１４６、第２通信媒体１４７、等を有している。【００３４】
チューブ部材１５０は、図４に示すように、樹脂などにより細長く柔軟に形成されており、図６に示すように、第１密閉容器となる第１チューブ室１５１と第２密閉容器となる第２チューブ室１５２とを有している。第１チューブ室１５１と第２チューブ室１５２とは、細長い円筒状に形成されており、容器並設手段となる一対の連結部１５３により離反した状態で一体に並設されている。【００３５】
第１チューブ室１５１は、一端に上位送信器１４１が配置されているとともに他端に下位受信器１４２が配置されており、シリコーンオイルなどの流体からなる第１通信媒体１４６が封入されている。第２チューブ室１５２は、一端に下位送信器１４３が配置されているとともに他端に上位受信器１４４が配置されており、やはりシリコーンオイルなどの流体からなる第２通信媒体１４７が封入されている。【００３６】
上位送信器１４１は、注入制御ユニット１０１の通信Ｉ／Ｆ１３４から伝送される電気信号を超音波信号に変換して発信し、下位受信器１４２は、受信した超音波信号を電気信号に変換して注入ヘッド１１０の通信Ｉ／Ｆ１２１に伝送する。下位送信器１４３は、注入ヘッド１１０の通信Ｉ／Ｆ１２１から伝送される電気信号を超音波信号に変換して発信し、上位受信器１４４は、受信した超音波信号を電気信号に変換して注入制御ユニット１０１の通信Ｉ／Ｆ１３４に伝送する。【００３７】
上述のように上位送信器１４１から下位受信器１４２まで送信される超音波信号は第１通信媒体１４６により伝送され、下位送信器１４３から上位受信器１４４まで送信される超音波信号は第２通信媒体１４７により伝送される。なお、第１／第２通信媒体１４６，１４７を各々封入している第１／第２チューブ室１５１，１５２は、連結部１５３により離反した状態で並設されているので、第１／第２通信媒体１４６，１４７を伝送される超音波信号は相互には伝送されにくくなっている。【００３８】
なお、本形態の薬液注入装置１００では、その各部が非磁性体で形成されており、非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１１８などは、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おり、ヘッド本体１１３などは非磁性体の樹脂で形成されている。【００３９】
このため、データ通信部材１４０の上位／下位送信器１４１，１４３や上位／下位受信器１４４，１４２なども、非磁性体の金属や樹脂で形成されており、当然ながら、チューブ部材１５０や第１／第２通信媒体１４６，１４７も、樹脂やシリコーンオイルなどの非磁性体で形成されている。【００４０】
なお、本形態の薬液注入装置１００は、前述のようにＭＲＩ装置２００で透視画像が撮像される被験者に、薬液として造影剤や生理食塩水を注入する。そして、本実施の形態のＭＲＩ装置２００は、図２および図３に示すように、撮像実行機構である透視撮像ユニット２０１と撮像制御ユニット２１０とを有しており、透視撮像ユニット２０１は被験者から透視画像を撮像し、撮像制御ユニット２１０は透視撮像ユニット２０１を動作制御する。【００４１】
このため、図２に示すように、ＭＲＩ装置２００の撮像制御ユニット２１０が、ＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１２、ＲＡＭ２１３、撮像入力手段であるキーボード２１４、画像表示手段であるディスプレイ２１５、撮像送信手段および画像受信手段に相当する通信Ｉ／Ｆ２１６、等のハードウェアを有しており、ＣＰＵ２１１に、上述の各部２１２〜２１６が接続されている。【００４２】
透視撮像ユニット２０１には通信ケーブル２０２が固定的に接続されており、撮像制御ユニット２１０の通信Ｉ／Ｆ２１６にも通信ケーブル２１７が固定的に接続されている。これらの通信ケーブル２０２，２１７の端部には接続コネクタ２０３，２１８が形成されており、これらの接続コネクタ２０３，２１８は相互に着脱自在に接続される。【００４３】
ただし、本形態のＭＲＩ装置２００は、図３に示すように、隔壁３００で分離された処置室３０１に透視撮像ユニット２０１が配置されるとともに操作室３０２に撮像制御ユニット２１０が配置されており、その隔壁３００に埋設されたデータ通信装置であるデータ通信ユニット２３０に接続コネクタ２０３，２１８が接続されている。【００４４】
上述のような撮像制御ユニット２１０と透視撮像ユニット２０１とのデータ通信を仲介するデータ通信ユニット２３０は、容器並設手段となるユニット本体２５０、上位変調器２３１、上位送信器２３２、下位受信器２３３、下位復調器２３４、下位変調器２３６、下位送信器２３７、上位受信器２３８、上位復調器２３９、第１通信媒体２４１、第２通信媒体２４２、上位接続コネクタ２４３、下位接続コネクタ２４４、等を有している。
【００４５】
ユニット本体２５０は、図７に示すように、硬質な樹脂などで扁平な円筒状に形成されており、その内部に第１密閉容器２５１と第２密閉容器２５２とが配置されている。第１密閉容器２５１と第２密閉容器２５２とは、円筒状に形成されており、ユニット本体２５０により相互に離反した状態で一体に並設されている。【００４６】
ユニット本体２５０の一端には上位接続コネクタ２４３が装着されており、他端には下位接続コネクタ２４４が装着されている。上位接続コネクタ２４３には、撮像制御ユニット２１０の接続コネクタ２１８が着脱自在に接続され、下位接続コネクタ２４４には、透視撮像ユニット２０１の接続コネクタ２０３が着脱自在に接続される。【００４７】
上位接続コネクタ２４３には、上位変調器２３１を介して上位送信器２３２が接続されているとともに、上位復調器２３９を介して上位受信器２３８が接続されており、下位接続コネクタ２４４には、下位復調器２３４を介して下位受信器２３３が接続されているとともに、下位変調器２３６を介して下位送信器２３７が接続されている。【００４８】
第１密閉容器２５１は、一端に上位送信器２３２が配置されているとともに他端に下位受信器２３３が配置されており、シリコーンオイルなどの流体からなる第１通信媒体２４１が封入されている。第２密閉容器２５２は、一端に下位送信器２３７が配置されているとともに他端に上位受信器２３８が配置されており、やはりシリコーンオイルなどの流体からなる第２通信媒体２４２が封入されている。【００４９】
上位変調器２３１は、撮像制御ユニット２１０からパラレル伝送される電気信号をシリアル信号に変換して上位送信器２３２に伝送し、上位送信器２３２は、シリアル送信される電気信号を超音波信号に変換して発信する。下位受信器２３３は、受信した超音波信号を電気信号に変換して下位復調器２３４にシリアル送信し、この下位復調器２３４は、シリアル送信される電気信号をパラレル信号に変換して透視撮像ユニット２０１に伝送する。【００５０】
下位変調器２３６は、透視撮像ユニット２０１からパラレル伝送される電気信号をシリアル信号に変換して下位送信器２３７に伝送し、この下位送信器２３７は、シリアル送信される電気信号を超音波信号に変換して発信する。上位受信器２３８は、受信した超音波信号を電気信号に変換して上位復調器２３９にシリアル送信し、この上位復調器２３９は、シリアル送信される電気信号をパラレル信号に変換して撮像制御ユニット２１０に伝送する。【００５１】
上述のように上位送信器２３２から下位受信器２３３まで送信される超音波信号は第１通信媒体２４１により伝送され、下位送信器２３７から上位受信器２３８まで送信される超音波信号は第２通信媒体２４２により伝送される。なお、第１／第２通信媒体２４１，２４２を各々封入している第１／第２密閉容器２５１，２５２は、連結部により離反した状態で並設されているので、第１／第２通信媒体２４１，２４２を伝送される超音波信号は相互に伝送されにくくなっている。
【００５２】
［実施の形態の動作］
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およびＭＲＩ装置２００を使用する場合、図３に示すように、処置室３０１には薬液注入装置１００とともに透視撮像ユニット２０１を配置する。そして、操作室３０２には撮像制御ユニット２１０を配置し、隔壁３００に埋設されているデータ通信ユニット２３０に透視撮像ユニット２０１と撮像制御ユニット２１０との通信ケーブル２０２，２１７を接続しておく。【００５３】
さらに、薬液としてＭＲ用の造影剤が充填されている薬液シリンジ４００が延長チューブ(図示せず)などとともに用意され、透視撮像ユニット２０１に位置する被験者(図示せず)に延長チューブで薬液シリンジ４００が連結され、この薬液シリンジ４００が薬液注入装置１００の注入ヘッド１１０に装填される。【００５４】
このような状態で、２人の作業者(図示せず)が処置室３０１と操作室３０２とに１人ずつ位置し、薬液注入装置１００と透視撮像装置２００との操作を分担する。そこで、１人の作業者が処置室３０１で薬液注入装置１００を手動操作して薬液シリンジ４００から被験者に造影剤を注入し、もう１人の作業者は操作室３０２で撮像制御ユニット２１０を手動操作することで、処置室３０１の透視撮像ユニット２０１に透視画像を撮像させる。【００５５】
より詳細には、処置室３０１の作業者が注入制御ユニット１０１の操作パネル１０３やタッチパネル１０４を手動操作すると、その入力データに対応してコンピュータユニット１３０が注入データを通信Ｉ／Ｆ１３４からデータ通信部材１４０の上位送信器１４１に伝送する。【００５６】
すると、この上位送信器１４１は電気信号からなる注入データを超音波信号に変換して発信するので、この超音波信号は第１通信媒体１４６により下位受信器１４２まで伝送される。この下位受信器１４２は、受信した超音波信号を電気信号に変換して注入ヘッド１１０の通信Ｉ／Ｆ１２１に伝送するので、これで注入制御ユニット１０１から注入ヘッド１１０まで注入データが送信されることになる。【００５７】
この注入ヘッド１１０では、ヘッド制御回路１２２が注入データに対応して超音波モータ１１８を動作制御するので、これで入力操作に対応して薬液シリンジ４００から被験者に造影剤が注入される。このとき、注入される造影剤の圧力をロードセル１１９が検出するので、その注入圧力がヘッド制御回路１２２により通信Ｉ／Ｆ１２１からデータ通信部材１４０の下位送信器１４３に電気信号として伝送される。【００５８】
すると、この下位送信器１４３は注入圧力の電気信号を超音波信号に変換して発信するので、この超音波信号は第２通信媒体１４７により上位受信器１４４まで伝送される。この上位受信器１４４は、受信した超音波信号を電気信号に変換して注入制御ユニット１０１の通信Ｉ／Ｆ１３４に伝送するので、これで注入ヘッド１１０から注入制御ユニット１０１まで注入圧力がデータ送信されることになる。【００５９】
この注入制御ユニット１０１では、コンピュータユニット１３０が受信した注入圧力をタッチパネル１０４に表示出力させるので、これで造影剤の注入圧力がタッチパネル１０４により作業者に提示される。また、コンピュータユニット１３０は、受信した注入圧力を必要により注入データに反映させるので、これで過剰な圧力による薬液の注入などが防止される。
【００６０】
一方、操作室３０２の作業者は、上述のように薬液注入装置１００から被験者に造影剤が注入されるとき、ＭＲＩ装置２００の撮像制御ユニット２１０を手動操作して透視撮像ユニット２０１に透視画像を撮像させることになる。その場合、操作室３０２の作業者が撮像制御ユニット２１０のキーボード２１４を手動操作すると、その入力データに対応してＣＰＵ２１１により撮像データが生成され、この撮像データが通信Ｉ／Ｆ２１６からデータ通信ユニット２１０にパラレル伝送される。【００６１】
このデータ通信ユニット２１０では、パラレル伝送される撮像データが上位変調器２３１によりシリアル信号に変換されるので、このシリアル信号な電気信号を上位送信器２３２が超音波信号に変換して発信する。この超音波信号は第１通信媒体２４１により下位受信器２３３まで伝送されるので、この下位受信器２３３は、受信した超音波信号を電気信号に変換して下位復調器２３４にシリアル送信する。【００６２】
すると、この下位復調器２３４は、シリアル送信される電気信号をパラレル信号に変換して透視撮像ユニット２０１に伝送するので、これで撮像制御ユニット２１０から透視撮像ユニット２０１まで撮像データが送信されることになる。この透視撮像ユニット２０１は、撮像データに対応して被験者から透視画像を撮像し、その透視画像を電気信号としてデータ通信ユニット２３０にパラレル伝送する。【００６３】
このデータ通信ユニット２３０では、パラレル伝送される透視画像の電気信号が下位変調器２３６によりシリアル信号に変換されるので、このシリアル信号を下位送信器２３７が超音波信号に変換して発信する。この超音波信号は第２通信媒体２４２により上位復調器２３９まで伝送されるので、この上位復調器２３９は、受信した超音波信号を電気信号に変換して上位復調器２３９にシリアル送信する。【００６４】
すると、この上位復調器２３９は、シリアル送信される電気信号をパラレル信号に変換して撮像制御ユニット２１０に伝送するので、これで透視撮像ユニット２０１から撮像制御ユニット２１０まで透視画像がデータ送信されることになる。この撮像制御ユニット２１０は、データ受信した透視画像をディスプレイ２１５で表示出力するので、作業者は撮像された透視画像を確認することになる。【００６５】
［実施の形態の効果］
本形態の薬液注入装置１００は、注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０との各部が非磁性体で形成されており、非磁性体で形成されていない部分は防磁されている。さらに、注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とが細長く柔軟なデータ通信部材１４０で接続されており、このデータ通信部材１４０により注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とのデータ通信が仲介されるが、このデータ通信部材１４０は注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０との電気信号を超音波信号として伝送する。【００６６】
このため、本形態の薬液注入装置１００をＭＲＩ装置２００の近傍で利用しても、ＭＲＩ装置２００の磁場に悪影響を及ぼすことがない。一方、ＭＲＩ装置２００が発生する磁場がデータ通信部材１４０が伝送する超音波信号に影響することもないので、本形態の薬液注入装置１００はＭＲＩ装置２００の近傍で使用されても誤動作することがない。【００６７】
また、データ通信部材１４０では、シリコーンオイルなどの液体からなる第１／第２通信媒体１４６，１４７がチューブ部材１５０の第１／第２チューブ室１５１，１５２に密閉されているので、簡単な構造で超音波信号を良好に伝送することができる。さらに、データ通信部材１４０の全体が柔軟なので、注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とを自由に配置することができる。【００６８】
しかも、注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とは双方向にデータ通信するが、図６に示すように、データ通信部材１４０の第１／第２チューブ室１５１，１５２は相互に離反した状態で並設されているので、各方向の超音波信号が混信することも防止されている。【００６９】
ＭＲＩ装置２００の撮像制御ユニット２１０と透視撮像ユニット２０１とのデータ通信を仲介するデータ通信ユニット２３０も、図７に示すように、第１／第２密閉容器２５１，２５２が相互に離反した状態で並設されているので、やはり各方向の超音波信号の混信が防止されている。【００７０】
また、本形態のＭＲＩ装置２００は、撮像制御ユニット２１０と透視撮像ユニット２０１とがデータ通信をパラレル信号で実行するが、データ通信ユニット２３０はパラレル信号をシリアル信号に変換してから超音波信号に変換するので、パラレルな電気信号をシリアルな超音波信号として通信することができる。【００７１】
さらに、データ通信部材／ユニット１４０，２３０では、上述のように電気信号を超音波信号に変換して伝送するので、電気信号の伝送方向を確実に規制することができる。このため、本形態のデータ通信部材／ユニット１４０，２３０では、例えば、下位／上位受信器１４２，１４４，２３３，２３８にノイズなどが侵入しても、そのノイズが上位／下位送信器１４１，１４３，２３２，２３７まで帰還することがなく、薬液注入装置１００やＭＲＩ装置２００の誤動作などを確実に防止することができる。【００７２】
［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ＭＲＩ装置２００と薬液注入装置１００とが個々にスタンドアロンで動作することを例示したが、ＭＲＩ装置２００と薬液注入装置１００とがデータ通信により各種の動作を連携させることも可能である。【００７３】
その場合、データ通信部材１４０と同様な構造のデータ通信装置で薬液注入装置１００とＭＲＩ装置２００とを接続することにより(図示せず)、薬液注入装置１００とＭＲＩ装置２００とが電磁波ノイズを発生せず電磁波ノイズに影響されないデータ通信を実行することが可能である。【００７４】
また、上記形態では上位／下位送信器１４１，１４３と上位／下位受信器１４４，１４２とを有するデータ通信部材１４０により、薬液注入装置１００の注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とが相互通信することを例示した。しかし、上位送信器１４１と下位受信器１４２とのみを有するデータ通信部材(図示せず)により、注入制御ユニット１０１から注入ヘッド１１０への一方のみデータ通信を実行することも可能である。【００７５】
さらに、上記形態ではチューブ部材１５０の第１／第２チューブ室１５１，１５２や第１／第２密閉容器２５１，２５２に液体の第１／第２通信媒体１４６，１４７，２４１，２４２が封入されていることを例示したが、例えば、このような第１／第２通信媒体を樹脂塊などで形成することも可能である(図示せず)。【００７６】
また、上記形態では透視撮像装置としてＭＲＩ装置２００を使用し、薬液注入装置１００が薬液として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装置や超音波診断装置などを使用し、それ用の造影剤などを薬液注入装置が注入することも可能である。【００７７】
さらに、上記形態ではＲＡＭ１３３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ＣＰＵ１３１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ＲＡＭ１３３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。【００７８】
また、上記形態では薬液シリンジ２００が注入ヘッド１１０に１個のみ装着される薬液注入装置１００を例示したが、例えば、図８に示すように、造影剤と生理食塩水などの２個の薬液シリンジ２００が注入ヘッド５３０に装着される薬液注入装置５００や、３個以上の薬液シリンジ２００が注入ヘッドに装着される薬液注入装置(図示せず)なども実施可能である。【００７９】
さらに、上記形態では説明を簡単とするため、薬液注入装置１００の注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とがデータ通信部材１４０で直接に接続されており、これらの全部がＭＲＩ装置２００の透視撮像ユニット２０１とともに処置室３０１に配置されていることを例示した。【００８０】
しかし、実際にＭＲＩ装置２００とともに使用される薬液注入装置５００では、注入ヘッド１１０は処置室３０１に配置されるが、注入制御ユニット１０１は操作室３０２に配置されることが一般的である。そこで、このような構成を図８を参照して以下に簡単に説明する。【００８１】
この薬液注入装置５００では、注入制御ユニット１０１に防磁されていない通信ケーブル５０１が接続されており、この通信ケーブル５０１が隔壁３００に埋設された第２のデータ通信ユニット２３０の一端に接続されている。このデータ通信ユニット２３０の他端には、防磁されている通信ケーブル５０２で電源ユニット５１０が接続されており、この電源ユニット５１０には、防磁されている通信ケーブル５０３で注入ヘッド１１０が接続されている。【００８２】
電源ユニット５１０は、ユニット本体５１１と二次電池５１２を有しており、この二次電池５１２がユニット本体５１１に着脱自在に装着されている。なお、操作室３０２には充電ユニット５２０が設置されており、この充電ユニット５２０にも二次電池５１２が着脱自在に装着される。なお、電源ユニット５１０と二次電池５１２とは、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や非磁性体の樹脂などで形成されている。【００８３】
上述のような薬液注入装置５００では、操作室３０２の注入制御ユニット１０１は、通信ケーブル５０１、データ通信ユニット２３０、通信ケーブル５０２、電源ユニット５１０、通信ケーブル５０３、を順番に介して、処置室３０１の注入ヘッド１１０とデータ通信する。【００８４】
このとき、電源ユニット５１０は、注入制御ユニット１０１から入力される各種データを注入ヘッド１１０に出力するとともに、二次電池５１２の電力も通信ケーブル５０３で注入ヘッド１１０に供給する。このため、処置室３０１には商用電源も設置する必要がなく、より良好に透視撮像ユニット２０１の磁場撹乱が防止される。【００８５】
なお、操作室２１０には商用電源(図示せず)が設置されており、注入制御ユニット１０１には、この商用電源から電力が供給される。また、操作室２１０の商用電源には充電ユニット５２０も接続されており、この充電ユニット５２０により二次電池５１２が充電される。
【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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