(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動装置の装置本体に搭載されている可動機構を動作制御するためのコントローラ装置であって、
前記装置本体とは別体に形成されているコントローラ本体と、
このコントローラ本体に一端が装着されているとともに他端が前記装置本体に装着されている湾曲自在な光ファイバと、
前記コントローラ本体に搭載されていて前記光ファイバの一端に入射される光線を出射する発光素子と、
前記コントローラ本体に搭載されていて前記発光素子から出射されて前記光ファイバの一端に入射される前記光線の波長を手動操作に対応して変更する波長変更機構と、
前記装置本体に搭載されていて前記光ファイバの他端から出射される前記光線の波長を検出する受光素子と、
前記装置本体に搭載されていて前記受光素子の検出結果に対応して前記可動機構を動作制御する駆動制御手段と、
手動操作に対応して前記発光素子から前記光ファイバの一端まで連通する光路を開閉する光路開閉機構と、
を有しているコントローラ装置。
【請求項２】
前記コントローラ本体と前記光ファイバと前記発光素子と前記波長変更機構とを有するコントローラユニットが前記装置本体とは別体に形成されており、
このコントローラユニットが前記装置本体に着脱自在に装着される請求項１に記載のコントローラ装置。
【請求項３】
可動装置の装置本体に搭載されている可動機構を動作制御するためのコントローラ装置であって、
前記装置本体とは別体に形成されているコントローラ本体と、
このコントローラ本体に一端が装着されているとともに他端が前記装置本体に装着されている湾曲自在な光ファイバと、
前記コントローラ本体に搭載されていて前記光ファイバの一端に入射される光線を出射する発光素子と、
前記コントローラ本体に搭載されていて前記発光素子から出射されて前記光ファイバの一端に入射される前記光線の波長を手動操作に対応して変更する波長変更機構と、
前記装置本体に搭載されていて前記光ファイバの他端から出射される前記光線の波長を検出する受光素子と、
前記装置本体に搭載されていて前記受光素子の検出結果に対応して前記可動機構を動作制御する駆動制御手段と、
を有し、
前記波長変更機構が、前記発光素子から入射されて前記光ファイバに出射される光線の波長を部位に対応して変更する波長変更素子と、変位自在に支持されていて手動操作により前記発光素子と前記波長変更素子と前記光ファイバの一端との少なくとも一つを変位させる手動操作部材と、
を有しているコントローラ装置。
【請求項４】
前記コントローラ本体と前記光ファイバと前記発光素子と前記波長変更機構とを有するコントローラユニットが前記装置本体とは別体に形成されており、
このコントローラユニットが前記装置本体に着脱自在に装着される請求項３に記載のコントローラ装置。
【請求項５】
手動操作に対応して前記発光素子から前記光ファイバの一端まで連通する光路を開閉する光路開閉手段も有している請求項３または４に記載のコントローラ装置。
【請求項６】
可動装置の装置本体に搭載されている可動機構を動作制御するためのコントローラ装置であって、
前記装置本体とは別体に形成されているコントローラ本体と、
前記装置本体に一端が装着されているとともに他端が前記コントローラ本体に装着されている湾曲自在な第１光ファイバと、
前記装置本体に搭載されていて前記第１光ファイバの一端に入射される光線を出射する発光素子と、
前記第１光ファイバの他端から出射された前記光線が入射される一端が前記コントローラ本体に装着されているとともに他端が前記装置本体に装着されている湾曲自在な第２光ファイバと、
前記コントローラ本体に搭載されていて前記第１光ファイバの他端から出射されて前記第２光ファイバの一端に入射される前記光線の波長を手動操作に対応して変更する波長変更機構と、
前記装置本体に搭載されていて前記第２光ファイバの他端から出射される前記光線の波長を検出する受光素子と、
前記装置本体に搭載されていて前記受光素子の検出結果に対応して前記可動機構を動作制御する駆動制御手段と、
を有しているコントローラ装置。
【請求項７】
前記コントローラ本体と前記第１光ファイバと前記波長変更機構と前記第２光ファイバとを有するコントローラユニットが前記装置本体とは別体に形成されており、
このコントローラユニットが前記装置本体に着脱自在に装着される請求項６に記載のコントローラ装置。
【請求項８】
手動操作に対応して前記第１光ファイバの他端から前記第２光ファイバの一端まで連通する光路を開閉する光路開閉機構も有している請求項６または７に記載のコントローラ装置。
【請求項９】
前記波長変更機構が、前記第１光ファイバから入射されて前記第２光ファイバに出射される光線の波長を部位に対応して可変する波長変更素子と、変位自在に支持されていて手動操作により前記第１光ファイバの他端と前記波長変更素子と前記第２光ファイバの一端との少なくとも一つを変位させる手動操作部材と、
を有している請求項６ないし８の何れか一項に記載のコントローラ装置。
【請求項１０】
前記波長変更素子が部位ごとに透過する光線の波長が相違する透光板からなる請求項３、４、５または９に記載のコントローラ装置。
【請求項１１】
前記波長変更素子が部位ごとに反射する光線の波長が相違する反射板からなる請求項３、４、５または９に記載のコントローラ装置。
【請求項１２】
前記波長変更素子がプリズムからなる請求項３、４、５または９に記載のコントローラ装置。
【請求項１３】
前記波長変更機構を初期状態に復帰させる自動復帰機構と、
前記波長変更機構を操作状態に解除自在に保持する操作保持機構と、
も有している請求項１ないし１２の何れか一項に記載のコントローラ装置。
【請求項１４】
請求項２に記載のコントローラ装置のコントローラユニットであって、
前記装置本体とは別体に形成されている前記コントローラ本体と、
このコントローラ本体に一端が装着されているとともに他端が前記装置本体に着脱自在に装着される湾曲自在な前記光ファイバと、
前記コントローラ本体に搭載されていて前記発光素子から出射されて前記光ファイバの一端に入射される前記光線の波長を手動操作に対応して変更する前記波長変更機構と、
を有しているコントローラユニット。
【請求項１５】
請求項７に記載のコントローラ装置のコントローラユニットであって、
前記装置本体とは別体に形成されている前記コントローラ本体と、
前記装置本体に一端が着脱自在に装着されて他端が前記コントローラ本体に装着されている湾曲自在な前記第１光ファイバと、
前記第１光ファイバの他端から出射された前記光線が入射される一端が前記コントローラ本体に装着されているとともに他端が前記装置本体に着脱自在に装着される湾曲自在な前記第２光ファイバと、
前記コントローラ本体に搭載されていて前記第１光ファイバの他端から出射されて前記第２光ファイバの一端に入射される前記光線の波長を手動操作に対応して変更する前記波長変更機構と、
を有しているコントローラユニット。
【請求項１６】
請求項１４に記載のコントロールユニットが着脱自在に装着される可動装置であって、
前記装置本体と、
前記装置本体に搭載されている前記可動機構と、
前記装置本体に搭載されていて前記光ファイバの他端から出射される前記光線の波長を検出する受光素子と、
前記装置本体に搭載されていて前記受光素子の検出結果に対応して前記可動機構を動作制御する駆動制御手段と、
を有している可動装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載のコントロールユニットが着脱自在に装着される可動装置であって、
前記装置本体と、
前記装置本体に搭載されている前記可動機構と、
前記装置本体に搭載されていて前記コントロールユニットに入射される光線を出射する発光素子と、
前記装置本体に搭載されていて前記コントロールユニットから出射される前記光線の波長を検出する受光素子と、
前記装置本体に搭載されていて前記受光素子の検出結果に対応して前記可動機構を動作制御する駆動制御手段と、
を有している可動装置。
【請求項１８】
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の前記シリンダ部材と前記ピストン部材とを前記可動機構が別個に保持して相対移動させる請求項１６または１７に記載の可動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動機構が装置本体に搭載されている可動装置を動作制御するためのコントローラ装置に関し、特に、装置本体にコントローラユニットが着脱自在なコントローラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、被験者の断層画像を撮像する透視撮像装置として、ＣＴ(Computed
Tomography)スキャナ、ＭＲＩ(Magnetic
Resonance Imaging)装置、ＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置、ＳＰＥＣＴ(Single Photon
Emission Computed Tomography)装置、超音波診断装置、等があり、被験者の血管画像を撮像する透視撮像装置として、アンギオ装置、ＭＲＡ(MR Angio)装置、等がある。
【０００３】
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。この薬液注入装置は、例えば、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が装填され、そのシリンダ部材にピストン部材をシリンジ駆動機構で圧入する。
【０００４】
シリンダ部材には薬液が充填されており、そのシリンダ部材が延長チューブと注入針とで人体の表面近傍の血管に連結されるので、薬液注入装置により薬液シリンジの薬液が人体の血管に圧送されることになる。上述のような薬液注入装置には、最初の設定に対応して注入を自動的に実行するものもあるが、注入をリアルタイムに動作制御できるものもある。注入をリアルタイムに動作制御する薬液注入装置は、その装置本体にコントローラ装置が一体に搭載されている製品もあるが、コントローラ装置のコントローラ本体が装置本体とは別体に形成されている製品もある。
【０００５】
このような場合、例えば、コントローラ本体に手動操作部材がスライド自在に装着されており、この手動操作部材に連結された信号生成回路がコントローラ本体に内蔵されている。信号生成回路は、例えば、可変抵抗器からなり、手動操作部材のスライド操作に対応した駆動制御信号を生成する。
【０００６】
コントローラ本体には、導線が被覆された湾曲自在な配線ケーブルの一端が装着されており、この配線ケーブルの他端が薬液注入装置の装置本体に装着されている。この装置本体にはスライダ機構を駆動する駆動回路が内蔵されており、この駆動回路とコントローラユニットの信号生成回路とが配線ケーブルの導線で結線されている。
【０００７】
このような薬液注入装置では、作業者がコントローラ本体を把持して手動操作部材をスライドさせると、これに対応した駆動制御信号を信号生成回路が生成して配線ケーブルで装置本体の駆動回路に供給する。この駆動回路は供給される駆動制御信号に対応してスライダ機構を動作制御するので、これで薬液シリンジのピストン部材がコントローラ装置の手動操作部材に対応してスライドされる。
【０００８】
上述のような薬液注入装置では、別体の装置本体とコントローラ本体とが湾曲自在な配線ケーブルで接続されており、装置本体での注入動作をコントローラ本体で手動操作できるので操作性が良好である。なお、上述のようなコントローラ装置を有する薬液注入装置は、本出願人が製品化してインターネットなどに開示している(例えば、非特許文献１〜４参照)。
【非特許文献１】
“根本杏林堂  商品紹介  デュアルショット”［２００４年０２月１３日検索］インターネット<ＵＲＬ：http://www.nemoto-do.co.jp/seihin_ct.html#dual>
【非特許文献２】
“根本杏林堂  商品紹介  オートエンハンスＡ−６０”［２００４年０２月１３日検索］インターネット<ＵＲＬ：http://www.nemoto-do.co.jp/seihin_ct.html#a60>
【非特許文献３】
“根本杏林堂  商品紹介  オートエンハンスＡ−２５”［２００４年０２月１３日検索］インターネット<ＵＲＬ：http://www.nemoto-do.co.jp/seihin_ct.html#a25>
【非特許文献４】
“根本杏林堂  商品紹介  ソニックショット５０”［２００４年０２月１３日検索］インターネット<ＵＲＬ：http://www.nemoto-do.co.jp/seihin_ang.mr.html#sonic50>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述のような薬液注入装置を使用する医療現場では、薬液注入装置を操作する手指を常時清浄に維持することが要望されている。これを実現するためには、少なくともコントローラ本体を消毒する必要があるが、信号生成回路などを内蔵したコントローラ本体を消毒液や薫蒸などで消毒することは困難である。
【００１０】
例えば、コントローラ装置を装置本体に着脱自在なコントローラユニットとし、そのコントローラユニットをディスポーザブルとすれば、コントローラユニットを常時清浄とすることは可能である。しかし、配線ケーブルや信号生成回路を有するコントローラユニットは安価ではなく、これをディスポーザブルとすることは実際には困難である。
【００１１】
また、上述のような薬液注入装置が並設される透視撮像装置としては、磁気を利用したＭＲＩ装置やＭＲＡ装置もある。しかし、このような透視撮像装置の近傍に、各種回路を内蔵したコントローラ本体が導線からなる配線ケーブルで装置本体に結線されたコントローラ装置が位置すると、これが透視撮像装置の磁場を阻害することになる。
【００１２】
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、常時清浄に維持することが容易であり、磁気を利用した透視撮像装置の近傍でも利用できる、コントローラ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】
【００１３】
本発明のコントローラ装置は、可動装置の装置本体に搭載されている可動機構を動作制御するためのもので、第１のコントローラ装置は、コントローラ本体、光ファイバ、発光素子、波長変更機構、受光素子、駆動制御手段、を有している。
【００１４】
コントローラ本体は、装置本体とは別体に形成されており、光ファイバは、湾曲自在でコントローラ本体に一端が装着されているとともに他端が装置本体に装着されている。発光素子は、コントローラ本体に搭載されていて光ファイバの一端に入射される光線を出射し、波長変更機構は、コントローラ本体に搭載されていて発光素子から出射されて光ファイバの一端に入射される光線の波長を手動操作に対応して変更する。受光素子は、装置本体に搭載されていて光ファイバの他端から出射される光線の波長を検出し、駆動制御手段は、装置本体に搭載されていて受光素子の検出結果に対応して可動機構を動作制御する。
コントローラ装置は、手動操作に対応して発光素子から光ファイバの一端まで連通する光路を開閉する光路開閉機構をさらに有している。あるいは、波長変更機構が、発光素子から入射されて光ファイバに出射される光線の波長を部位に対応して変更する波長変更素子と、変位自在に支持されていて手動操作により発光素子と波長変更素子と光ファイバとの少なくとも一つを変位させる手動操作部材と、を有している。
【００１５】
本発明の第２のコントローラ装置は、コントローラ本体、第１光ファイバ、発光素子、第２光ファイバ、波長変更機構、受光素子、駆動制御手段、を有しており、第１光ファイバは、湾曲自在で装置本体に一端が装着されているとともに他端がコントローラ本体に装着されている。発光素子は、装置本体に搭載されていて第１光ファイバの一端に入射される光線を出射し、第２光ファイバは、湾曲自在で第１光ファイバの他端から出射された光線が入射される一端がコントローラ本体に装着されているとともに他端が装置本体に装着されている。波長変更機構は、コントローラ本体に搭載されていて第１光ファイバの他端から出射されて第２光ファイバの一端に入射される光線の波長を手動操作に対応して変更し、受光素子は、装置本体に搭載されていて第２光ファイバの他端から出射される光線の波長を検出する。
【００１６】
従って、本発明の第１／第２のコントローラ装置では、装置本体に光ファイバで結線されているコントローラ本体の波長変更機構が手動操作されると、それに対応して装置本体の受光素子で検出される光線の波長が変化して駆動制御信号が生成されるので、コントローラ本体の手動操作に対応して装置本体の可動機構が動作制御される。それでいて、本発明の第１／第２のコントローラ装置では、コントローラ本体と装置本体とが導線からなる配線ケーブルで結線されておらず、第２のコントローラ装置では、コントローラ本体には構造が複雑で高価な各種回路などは搭載されていない。
【００１７】
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。
【００１８】
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個の部材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】
【００１９】
本発明のコントローラ装置では、コントローラ本体の手動操作に対応して装置本体の可動機構を動作制御することができるが、本発明の第１／第２のコントローラ装置では、コントローラ本体と装置本体とが導線からなる配線ケーブルで結線されていないので、磁気を利用した透視撮像装置の近傍で使用することなども可能であり、第２のコントローラ装置では、コントローラ本体に構造が複雑で高価な各種回路などが搭載されていないので、例えば、コントローラ本体を消毒液や薫蒸などで消毒することやディスポーザブルとすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態のコントローラ装置の内部構造を示す横断平面図である。
【図２】コントローラ装置のコントローラユニットが装置本体に相当する注入制御ユニットから取り外された状態を示す横断平面図を示す斜視図である。
【図３】薬液注入装置の外観を示す斜視図である。
【図４】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５】透視撮像システムの外観を示す斜視図である。
【図６】透視撮像システムの回路構造を示すブロック図である。
【図７】一変形例のコントローラユニットの内部構造を示す分解斜視図である。
【図８】一変形例のコントローラユニットの内部構造を示す分解斜視図である。
【図９】一変形例のコントローラユニットの内部構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１００    薬液注入装置
１０１    装置本体に相当する注入制御ユニット
１１４    可動機構であるシリンジ駆動機構
１３０    駆動制御手段として機能するコンピュータブロック
３００    薬液シリンジ
３１０    シリンダ部材
３２０    ピストン部材
４００    コントローラ装置
４０１    発光素子
４０２    受光素子
４１０，５００    コントローラユニット
４２０，５０２    コントローラ本体
４２１    波長変更素子である透光板
４２２，５１３    手動操作部材
４３１    第１光ファイバ
４３２    第２光ファイバ
５２０    光路開閉機構であるシャッタ部材
【００２２】
［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。本実施の形態の透視撮像システム１０００は、図５および図６に示すように、可動装置である薬液注入装置１００と透視撮像装置であるＭＲＩ装置２００とを有しており、この薬液注入装置１００とＭＲＩ装置２００とが有線接続されている。
【００２３】
薬液注入装置１００は、図３に示すように、装置本体に相当する注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とが別体に形成されており、これらが通信ケーブル１２０で結線されている。注入ヘッド１１０はキャスタスタンド１２１の上端に可動アーム１２２で装着されており、ヘッド本体１１１の上面に凹部１１２が形成されている。
【００２４】
薬液シリンジ３００は、シリンダ部材３１０とピストン部材３２０を有しており、シリンダ部材３１０にピストン部材３２０がスライド自在に挿入されている。シリンダ部材３１０とピストン部材３２０とは、末端の周囲にシリンダフランジ３１１とピストンフランジ３２１とが各々形成されており、シリンダ部材３１０の閉塞された先端には導管部３１２が形成されている。
【００２５】
本形態の透視撮像システム１０００では、ＭＲＩ装置２００に対応した造影剤が薬液として薬液シリンジ３００に充填されており、薬液注入装置１００が薬液シリンジ３００から被験者に造影剤を注入するとき、その被験者からＭＲＩ装置２００が透視画像を撮像する。
【００２６】
このため、本形態の薬液注入装置１００では、注入ヘッド１１０の凹部１１２の前方に開閉自在なシリンジ保持機構１１３が形成されており、このシリンジ保持機構１１３が薬液シリンジ３００のシリンダフランジ３１１を着脱自在に保持する。注入ヘッド１１０の凹部１１２の後方には、可動機構であるシリンジ駆動機構１１４が配置されており、このシリンジ駆動機構１１４は、凹部１１２に保持された薬液シリンジ３００のピストン部材３２０を保持してスライドさせる。シリンジ駆動機構１１４は、超音波モータ１１６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３２０をスライドさせる。
【００２７】
一方、注入制御ユニット１０１は、図３に示すように、操作パネル１０３、液晶ディスプレイ１０４、スピーカユニット１０５、等がユニット本体１０６の外面に搭載されており、図１および図２に示すように、コントローラ装置４００が一体に形成されている。
【００２８】
さらに、図６に示すように、注入制御ユニット１０１には、コントローラ装置４００の駆動制御手段として機能するコンピュータブロック１３０が内蔵されており、このコンピュータブロック１３０が、操作パネル１０３、液晶ディスプレイ１０４、スピーカユニット１０５、超音波モータ１１６、発光素子４０１、受光素子４０２、等の各部に接続されている。
【００２９】
コンピュータブロック１３０は、いわゆるワンチップマイコンとして形成されており、ＣＰＵ(Central
Processing Unit)１３１、ＲＯＭ(Read Only Memory)１３２、ＲＡＭ(Random Access Memory)１３３、通信Ｉ／Ｆ(Interface)１３４、等のハードウェアを有している。
【００３０】
ＲＯＭ１３２にはコンピュータプログラムが実装されており、このコンピュータプログラムに対応して各種の処理動作を実行することで、ＣＰＵ１３１は薬液注入装置１００の各部を統合制御する。なお、超音波モータ１１６やスピーカユニット１０６などの各部は、実際には駆動回路などを介してコンピュータブロック１３０に接続されているが、ここでは説明を簡単とするために直接に接続されている構造で図示している。
【００３１】
コントローラ装置４００は、発光素子４０１、受光素子４０２、コントローラユニット４１０、を有しており、このコントローラユニット４１０は、コントローラ本体４２０やファイバケーブル４３０を主要部分として有している。注入制御ユニット１０１は、外面に所定形状の凹部として光学ソケット１４１が形成されており、この光学ソケット１４１に発光素子４０１と受光素子４０２とが配置されている。
【００３２】
発光素子４０１は、例えば、コリメート光学系が組み合された電球からなり(図示せず)、光線として所定の波長帯域の平行光束を出射する。受光素子４０２は、例えば、ＲＧＢ(Red,
Green, Blue)のカラーフィルタが個々に組み合された３個のフォトダイオードからなり(図示せず)、その個々の検出強度から受光する光線の波長がコンピュータブロック１３０により検出される。
【００３３】
コントローラユニット４１０のファイバケーブル４３０は、並列に連結された第１光ファイバ４３１と第２光ファイバ４３２からなり、ファイバケーブル４３０の末端には光学プラグ４３３が一体に装着されている。この光学プラグ４３３は、光学ソケット１４１に着脱自在な構造に形成されており、光学プラグ４３３が光学ソケット１４１に装着されると、第１光ファイバ４３１の端部が発光素子４０１に対向されて光学結合されるとともに、第２光ファイバ４３２の端部が受光素子４０２に対向されて光学結合される。
【００３４】
コントローラ本体４２０は、細長いボックス状に形成されていてファイバケーブル４３０の先端に装着されており、その内部では第１／第２光ファイバ４３１，４３２の端部が相互に対向されている。なお、第１／第２光ファイバ４３１，４３２の末端には、発光／受光素子４０１，４０２との光学結合を実現するための結合光学系４３５が一体に装着されており、先端には相互に光学結合を実現するための結合光学系４３６が一体に装着されている。
【００３５】
コントローラ本体４２０には、波長変更素子として細長い透光板４２１が搭載されており、この透光板４２１が第１／第２光ファイバ４３１，４３２の対向する先端の間隙に長手方向にスライド自在に配置されている。透光板４２１は、例えば、長手方向に順番に配置されたＲＧＢのカラーフィルタからなり、部位ごとに透過する光線の波長が相違する。
【００３６】
図３に示すように、コントローラ本体４２０の外面には手動操作部材４２２が配置されており、この手動操作部材４２２がスリット状の貫通孔４２３を介して透光板４２１と連結されている。このため、コントローラ本体４２０の手動操作部材４２２が手動操作によりスライド移動されると、これに対応して透光板４２１もスライド移動するので、第１光ファイバ４３１から出射されて第２光ファイバ４３２に入射される光線の波長が変更される。
【００３７】
なお、コントローラユニット４１０の各部は、例えば、耐食性、耐熱性、強度、等が必要充分に確保され、磁気に影響することがない、エンジニアリングプラスチックなどで形成されている。
【００３８】
［実施の形態の動作］
上述のような構成において、本形態の透視撮像システム１０００の動作を以下に順番に説明する。まず、図５に示すように、ＭＲＩ装置２００の透視撮像ユニット２０１の近傍に薬液注入装置１００の注入ヘッド１１０が配置され、造影剤などの薬液が充填されている薬液シリンジ３００が延長チューブ(図示せず)などとともに用意される。
【００３９】
そして、透視撮像ユニット２０１に位置する被験者(図示せず)に延長チューブなどで薬液シリンジ３００が連結され、この薬液シリンジ３００が薬液注入装置１００の注入ヘッド１１０に装填される。このような状態で、注入制御ユニット１０１の操作パネル１０３などで作動開始が入力操作されると、これを検知したコンピュータブロック１３０により発光素子４０１が駆動される。
【００４０】
これで発光素子４０１が出射する光線がコントローラユニット４１０の第１光ファイバ４３１の末端に入射されて先端から出射されるので、この光線が透光板４２１を透過することで波長が変更される。この透光板４２１で波長が変更された光線は第２光ファイバ４３２の先端に入射されて末端から出射されるので、この出射された光線が受光素子４０２で検出され、この検出された光線の波長がコンピュータブロック１３０により判定される。
【００４１】
このとき、初期状態では作業者(図示せず)により手動操作部材４２２がコントローラ本体４２０の貫通孔４２３の末端付近に配置されているので、光線はＲＧＢの透光板４２１のＢ色の部位を透過することになり、そのＢ色がコンピュータブロック１３０により判定される。そして、この判定結果に対応してコンピュータブロック１３０は超音波モータ１１６を作動不能に動作制御するので、初期状態ではシリンジ駆動機構１１４が無用に駆動されることがない。
【００４２】
そして、このような状態から作業者が手動操作部材４２２をコントローラ本体４２０の貫通孔４２３の中央付近までスライド移動させると、光線は透光板４２１のＧ色の部位を透過することになり、そのＧ色がコンピュータブロック１３０により判定される。そして、この判定結果に対応してコンピュータブロック１３０はシリンジ駆動機構１１４を低速で作動させるので、薬液シリンジ３００から被験者に薬液が低速に注入される。
【００４３】
さらに、このような状態から作業者が手動操作部材４２２をコントローラ本体４２０の貫通孔４２３の先端付近までスライド移動させると、光線は透光板４２１のＲ色の部位を透過することになり、そのＲ色がコンピュータブロック１３０により判定される。そして、この判定結果に対応してコンピュータブロック１３０はシリンジ駆動機構１１４を高速で作動させるので、薬液シリンジ３００から被験者に薬液が高速に注入される。
【００４４】
［実施の形態の効果］
本形態の透視撮像システム１０００の薬液注入装置１００では、上述のようにコントローラ本体４２０の手動操作部材４２２を手動操作することで、注入ヘッド１１０のシリンジ駆動機構１１４による薬液注入を遠隔操作することができる。
【００４５】
そして、本形態の薬液注入装置１００では、コントローラユニット４１０には発光／受光素子４０１，４０２や電線などが搭載されておらず、コントローラユニット４１０が磁場に影響することがないので、ＭＲＩ装置２００の近傍で薬液注入装置１００を容易に利用することができる。
【００４６】
さらに、本形態の薬液注入装置１００では、実際に手動操作するコントローラユニット４１０は注入制御ユニット１０１に着脱自在であり、そのコントローラユニット４１０には発光／受光素子４０１，４０２や電線などが搭載されていない。このため、注入制御ユニット１０１から取り外したコントローラユニット４１０を溶液や煮沸で消毒することが可能であり、実際に手動操作するコントローラユニット４１０を常時清浄に維持することができる。
【００４７】
しかも、上述のように発光／受光素子４０１，４０２や電線などが搭載されていないコントローラユニット４１０は非常に安価なので、ディスポーザブルとして１回ないし数回の使用で廃棄することも容易であり、より確実にコントローラユニット４１０を清浄に維持することも可能である。
【００４８】
［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、上記形態ではコントローラユニット４１０を装着して動作制御する可動装置として薬液注入装置１００を例示したが、本発明は各種の可動装置に適用可能である。
【００４９】
また、上記形態では透光板４２１が複数の発色に明確に区分されており、その発色に対応してシリンジ駆動機構１１４が複数段階に動作制御されることを例示したが、例えば、透光板４２１の発色を無段階に変化させておき、その発色に対応してシリンジ駆動機構１１４の動作を無段階に動作制御するようなことも可能である。
【００５０】
さらに、上記形態では手動操作部材４２２の手動操作に連動して透光板４２１が変位されることを例示したが、例えば、透光板４２１は固定したまま第１／第２光ファイバ４３１，４３２の端部を変位させることも可能であり、第１／第２光ファイバ４３１，４３２の一方の端部のみを変位させることも不可能ではない。
【００５１】
また、上記形態ではコントローラ本体４２０に細長形状の透光板４２１が長手方向にスライド自在に支持されていて手動操作部材４２２とともにスライド移動されることを例示したが、例えば、円盤形状の透光板が回動自在に軸支されていて手動操作部材とともに回転されることなども可能である(図示せず)。
【００５２】
さらに、上記形態では光線の波長を変更する波長変更素子として透光板４２１を例示したが、このような波長変更素子としては、例えば、部位ごとに反射する光線の波長が変化する反射板や、部位ごとに透過または反射する光線の波長が変化するプリズムなども利用可能である(図示せず)。
【００５３】
また、上記形態では透光板４２１や手動操作部材４２２がコントローラ本体４２０に単純にスライド自在に装着されていることを例示したが、例えば、透光板４２１や手動操作部材４２２を初期位置に自動的に復帰させる自動復帰機構をコイルスプリングなどで形成しておくことも可能であり、このように付勢されている透光板４２１や手動操作部材４２２を所定構造の操作保持機構で操作状態に解除自在に保持できるようにしておくことも可能である(ともに図示せず)。
【００５４】
この場合、操作保持機構を解除すると自動復帰機構により透光板４２１や手動操作部材４２２が自動的に初期位置に復帰するので、初期状態へのリセットを簡単かつ確実に実行することができ、それでいて、所望位置まで手動操作した透光板４２１や手動操作部材４２２を操作保持機構に保持させることができるので、所望により操作状態を維持することができる。
【００５５】
さらに、上記形態では発光／受光素子４０１，４０２の両方が注入制御ユニット１０１に搭載されていてコントローラユニット４１０には両方とも搭載されていないことを例示したが、例えば、発光素子４０１がコントローラ本体４２０に搭載されている構造なども可能である(図示せず)。この場合、コントローラ本体４２０に電池などの電源の搭載などが必要となるが、それでも、コントローラ本体４２０と注入制御ユニット１０１との電線での接続などが必要ないので、磁場への影響を最小とすることができる。
【００５６】
また、上記形態では注入ヘッド１１０に薬液シリンジ２００が１個だけ装着され、コントローラ本体４２０に手動操作部材４２２が１個だけ装着されていることを例示したが、注入ヘッドに装着される薬液シリンジ２００の個数を複数とし、それに対応した個数まで手動操作部材４２２がコントローラ本体４２０に装着されていることも可能である。
【００５７】
例えば、実際にＭＲＩ装置２００に使用されている薬液注入装置では(図示せず)、注入ヘッドに造影剤の薬液シリンジと生理食塩水の薬液シリンジとを並列に装着するものがある。このような場合、１個のコントローラ本体４２０に２個の手動操作部材４２２を装着することにより、注入ヘッドの２個の薬液シリンジを個々に遠隔操作することが可能となる。
【００５８】
また、上記形態ではコントローラユニット４１０の手動操作部材４２２のスライド位置に注入ヘッド１１０でのシリンジ駆動機構１１４の作動速度を対応させることを例示したが、例えば、コントローラユニット４１０の手動操作部材４２２のスライド位置に注入ヘッド１１０でのシリンジ駆動機構１１４のスライド位置を同期させるようなことも可能である。
【００５９】
さらに、上記形態ではコントローラ本体４２０の内部で第１／第２光ファイバ４３１，４３２が直角に曲折されて相互に対向されている構造を例示したが、例えば、光線を直角に反射する光学素子(図示せず)を利用することにより、コントローラ本体４２０の内部で第１／第２光ファイバ４３１，４３２を曲折させることなく光路を形成することも可能である。
【００６０】
また、上記形態では発光素子４０１が出射する光線が受光素子４０２で常時検出されることを想定したが、この検出を手動操作により断続させる機構をコントローラ本体４２０に搭載することも可能である。そこで、このようなコントローラ装置のコントローラユニットを、図７ないし図９を参照して以下に簡単に説明する。なお、ここでは図示するように前後左右上下の方向を定義して説明するが、これは各部の相対関係を簡単に説明するために便宜的に使用するものであり、本発明を実施する場合の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
【００６１】
ここで例示するコントローラユニット５００もファイバケーブル４３０が連結されており、その第１光ファイバ４３１と第２光ファイバ４３２との末端には、光軸を直角に曲折する光学素子５０１が連結されている。これらの光学素子５０１はコントローラ本体５０２の内部左右に固定されており、相互に光学結合されている。
【００６２】
コントローラ本体５０２の中央にはシャフト部材５１０が前後方向にスライド自在に配置されており、このシャフト部材５１０がコイルスプリング５１１により後方に付勢されている。シャフト部材５１０には前後方向に細長い長孔５１１が左右方向に貫通されており、その長孔５１１に透光板４２１が装着されている。
【００６３】
このため、第１／第２光ファイバ４３１，４３２の末端の光学素子５０１は、シャフト部材５１０の透光板４２１を介して光学結合されている。シャフト部材５１０の前端には手動操作部材５１２が装着されており、この手動操作部材５１２がコントローラ本体５０２の前端に露出している。なお、図９に示すように、コントローラ本体５０２の前端部分は二重の円筒状に形成されており、図７に示すように、その間隙に手動操作部材５１２の円筒状の後端部分がスライド自在に配置されている。
【００６４】
また、コントローラ本体５０２の下部には、光路開閉機構となるシャッタ部材５２０が上下方向に揺動自在に軸支されており、このシャッタ部材５２０はコイルスプリング５２１により下方に付勢されている。シャッタ部材５２０には貫通孔５２２が形成されており、コイルスプリング５２１によりシャッタ部材５２１が下方に配置されている状態では、第１／第２光ファイバ４３１，４３２の光学結合がシャッタ部材５２１により遮断されるが、手動操作によりシャッタ部材５２１が上方に配置されている状態では、シャッタ部材５２１の貫通孔５２２を介して第１／第２光ファイバ４３１，４３２が光学結合される。
【００６５】
なお、コントローラ本体５０２の下部には開口孔５０３が形成されており、この開口孔５０３から下方にシャッタ部材５２０が露出している。ただし、コントローラ本体５０２の開口孔５０３は柔軟で透光性がない樹脂製のカバー部材５２３が装着されており、このカバー部材５２３でシャッタ部材５２０がカバーされている。
【００６６】
上述のようなコントローラユニット５００では、シャッタ部材５２１が手動操作されない状態では、第１／第２光ファイバ４３１，４３２の光学結合が遮断されており、シャッタ部材５２１が手動操作された状態のみ、第１／第２光ファイバ４３１，４３２が光学結合される。
【００６７】
このため、コントローラユニット５００を利用する作業者は、例えば、親指で手動操作部材５１３を所望の位置まで前進させた状態で、人差し指でシャッタ部材５２１を上方に手動操作する。すると、薬液注入装置１００の受光素子４０２は、手動操作部材５１３の前進位置に対応した光線を検出するので、その検出結果をデータ保持して対応する動作を実行する。
【００６８】
作業者がシャッタ部材５２１の手動操作を解除すると、シャッタ部材５２１はコイルスプリング５２１の付勢により初期位置まで下降して第１／第２光ファイバ４３１，４３２の光学結合を遮断するので、薬液注入装置１００は、データ保持した検出結果に対応して動作を継続することになる。
【００６９】
このとき、作業者が手動操作部材５１３の手動操作を解除すると、透光板４２１はシャフト部材５１０とともにコイルスプリング５１１の付勢により初期位置まで後退するが、第１／第２光ファイバ４３１，４３２の光学結合は遮断されているので薬液注入装置１００の動作には影響しない。
【００７０】
上述のように、コントローラユニット５００では、手動操作部材５１３が所望の位置まで手動操作された状態でシャッタ部材５２１が短時間だけ手動操作されれば、所望の操作状態を薬液注入装置１００にデータ提供することができる。このため、作業者がコントローラユニット５００の操作状態を継続的に固定させる必要がなく、所望の操作状態を所望のタイミングで薬液注入装置１００にデータ提供することができる。
【００７１】
なお、シャッタ部材５２１を手動操作した状態で手動操作部材５１３を手動操作することにより、連続的に変化する操作状態を薬液注入装置１００にデータ提供することも可能である。
【００７２】
また、上述したコントローラユニット５００では、透光板４２１を変位させるための手動操作部材５１３がユニット本体５０１から外部に露出しているが、図９に示すように、コントローラ本体５０２の前端部分は二重の円筒状に形成されており、図７に示すように、その間隙に手動操作部材５１２の円筒状の後端部分がスライド自在に配置されているので、外光が第２光ファイバ４３２に侵入することが良好に防止されている。
【００７３】
さらに、上述したコントローラユニット５００では、シャッタ部材５２１がユニット本体５０１の開口孔５０３に配置されているが、この開口孔５０３には柔軟で透光性がない樹脂製のカバー部材５２３が装着されている。このため、シャッタ部材５２１を自在に手動操作することができ、それでいて、外光が第２光ファイバ４３２に侵入することが良好に防止されている。
【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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