(57)【要約】  人体の表面に装着される人用電極部材１４０と人体に穿刺される注入針１６０に電圧を印加し、作用している電圧などの電気特性を検出する。その電気特性の変化に対応して血管への注入針１６０の穿刺状態を判定し、判定された穿刺状態を報知出力する。従って、血管に注入針が適切に穿刺されたかを報知できる穿刺判定ユニットを提供することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液を注入する注入針が人体の表面近傍の血管に適切に穿刺されたかを判定する穿刺判定装置であって、
前記人体の表面に着脱自在に装着される人用電極部材と、
前記人用電極部材と前記注入針とに電圧を印加する電圧印加手段と、
前記人用電極部材と前記注入針とに作用している電気特性を検出する特性検出手段と、
前記電気特性の変化に対応して前記人体への前記注入針の穿刺状態を判定する状態判定手段と、
判定された前記穿刺状態を報知出力する状態報知手段と、
を有している穿刺判定装置。
【請求項２】
前記特性検出手段は、前記電気特性として電圧値と電流値と電気抵抗との少なくとも１つを検出する請求項１に記載の穿刺判定装置。
【請求項３】
導電性の前記注入針に着脱自在な針用電極部材も有しており、
前記電圧印加手段は、前記人用電極部材と前記針用電極部材とに電圧を印加する請求項１または２に記載の穿刺判定装置。
【請求項４】
導電性の先端部分と末端部分とが導通していて中間部分の外周面が絶縁されている前記注入針も有しており、
前記電圧印加手段は、前記人用電極部材と前記注入針の末端部分とに電圧を印加する請求項１または２に記載の穿刺判定装置。
【請求項５】
前記注入針は、金属製の針本体と、前記針本体の中間部分の外周面を被覆している弗素樹脂と、を有している請求項４に記載の穿刺判定装置。
【請求項６】
前記注入針の末端部分に着脱自在な針用電極部材も有しており、
前記電圧印加手段は、前記人用電極部材と前記針用電極部材とに電圧を印加する請求項４または５に記載の穿刺判定装置。
【請求項７】
前記注入針の末端部分に先端部分が連結されていて中空の内部を前記薬液が流動する延長チューブと、
前記延長チューブと一体に形成されていて前記注入針に印加される前記電圧を導電させる電圧導通配線と、
も有している請求項１ないし６の何れか一項に記載の穿刺判定装置。
【請求項８】
前記電圧導通配線が前記延長チューブの中空の内部に挿通されている請求項７に記載の穿刺判定装置。
【請求項９】
前記注入針の末端部分が前記延長チューブの先端部分に着脱自在に装着され、
前記電圧導通配線が結線されている針用電極部材が前記延長チューブの先端部分に形成されており、
前記延長チューブに装着された前記注入針の末端部分が前記針用電極部材に導通する請求項６または８に記載の穿刺判定装置。
【請求項１０】
請求項４に記載の穿刺判定装置の注入針であって、
導電性の先端部分と末端部分とが導通していて中間部分の外周面が絶縁されている注入針。
【請求項１１】
金属製の針本体と、
前記針本体の中間部分の外周面を被覆している弗素樹脂と、
を有している請求項１０に記載の注入針。
【請求項１２】
請求項７に記載の穿刺判定装置の延長チューブであって、
前記注入針に印加される前記電圧を導電させる電圧導通配線が一体に形成されている延長チューブ。
【請求項１３】
前記電圧導通配線が中空の内部に挿通されている請求項１２に記載の延長チューブ。
【請求項１４】
前記注入針の末端部分が着脱自在に装着される先端部分に針用電極部材が形成されており、
この針用電極部材に前記電圧導通配線が結線されており、
前記先端部分に着脱自在に装着される前記注入針の末端部分が前記針用電極部材に導通する請求項１２または１３に記載の延長チューブ。
【請求項１５】
人体に注入針と延長チューブとで連結されている薬液シリンジの薬液が充填されているシリンダ部材にピストン部材を圧入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジを駆動して前記薬液を前記延長チューブから前記注入針まで圧送させるシリンジ駆動機構と、
請求項１ないし９の何れか一項に記載の穿刺判定装置から前記穿刺状態の判定結果をデータ入力する結果入力手段と、
データ入力された前記穿刺状態により前記注入針の先端が前記血管の内部に位置していることが判定されているとき以外は前記シリンジ駆動機構を動作不能に制御する注入制御手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項１６】
人体に注入針と延長チューブとで連結されている薬液シリンジの薬液が充填されているシリンダ部材にピストン部材を圧入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジを駆動して前記薬液を前記延長チューブから前記注入針まで圧送させるシリンジ駆動機構と、
請求項１ないし９の何れか一項に記載の穿刺判定装置と、
この穿刺判定装置で判定された前記穿刺状態により前記注入針の先端が前記血管の内部に位置していることが判定されているとき以外は前記シリンジ駆動機構を動作不能に制御する注入制御手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項１７】
薬液注入装置により薬液が注入される人体から透視画像を撮像する透視撮像装置であって、
前記透視画像を撮像する透視撮像機構と、
請求項１ないし９の何れか一項に記載の穿刺判定装置と請求項１５ないし１７の何れか一項に記載の薬液注入装置との少なくとも一方から前記穿刺状態の判定結果をデータ入力する結果受信手段と、
データ入力された前記穿刺状態により前記注入針の先端が前記血管の内部に位置していることが判定されているとき以外は前記透視撮像機構を動作不能に制御する撮像制御手段と、
を有している透視撮像装置。
【請求項１８】
薬液注入装置により薬液が注入される人体から透視画像を撮像する透視撮像装置であって、
前記透視画像を撮像する透視撮像機構と、
請求項１５ないし１７の何れか一項に記載の薬液注入装置から前記シリンジ駆動機構の制御状態をデータ入力する結果受信手段と、
データ入力された前記制御状態により前記シリンジ駆動機構が動作不能に制御されているときは前記透視撮像機構を動作不能に制御する撮像制御手段と、
を有している透視撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液を注入する注入針が人体の表面近傍の血管に適切に穿刺されたかを判定装置に関し、特に、薬液注入装置に連結された注入針の穿刺状態を判定する穿刺判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、被験者の断層画像を撮像する医療装置として、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、被験者の血管画像を撮像する医療装置として、アンギオ装置、ＭＲＡ(MR Angio)装置、等がある。【０００３】
上述のような医療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。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。【０００４】
しかし、このような薬液注入装置は薬液を自動的に高圧で注入するので、例えば、注入針の先端が血管から脱落して薬液が皮下に漏出しても、これを作業者が迅速に認識することが困難である。このような課題を解決するため、人体の表面近傍の血管に注入針により注入される薬液の漏出を検出する各種の漏出検出装置が提案されている(例えば、特許文献１〜８参照)。
【特許文献１】ＵＳＰ６，４０８，２０４
【特許文献２】ＵＳＰ５，９６４，７０３
【特許文献３】ＵＳＰ５，９４７，９１０
【特許文献４】ＵＳＰ６，３７５，６２４
【特許文献５】ＵＳＰ５，９５４，６６８
【特許文献６】ＵＳＰ５，３３４，１４１
【特許文献７】ＵＳＰ４，６４７，２８１
【特許文献８】ＵＳＰ４，８７７，０３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１〜３の漏出検出装置は、薬液の漏出を人体表面のインピーダンス変化から検出し、特許文献４〜７の漏出検出装置は、薬液の漏出を人体組織の温度変化から検出し、特許文献８の漏出検出装置は、薬液の漏出を血液の光学特性の変化から検出する。【０００６】
しかし、これらの漏出検出装置では、血管に注入針で注入される薬液の漏出は検出されるが、血管に注入針が適切に穿刺されているかは判断することができないので、注入針が適切に血管に穿刺されてない状態で薬液の注入が開始されることを防止できない。【０００７】
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、注入針が血管に適切に穿刺されているかを判定することができる穿刺判定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】
【０００８】
本発明の穿刺判定装置は、薬液を注入する注入針が人体の表面近傍の血管に適切に穿刺されたかを判定するため、人用電極部材、電圧印加手段、特性検出手段、状態判定手段、状態報知手段、を有している。人用電極部材は、人体の表面に着脱自在に装着され、電圧印加手段は、人用電極部材と注入針とに電圧を印加する。特性検出手段は、人用電極部材と注入針とに作用している電気特性を検出し、状態判定手段は、電気特性の変化に対応して人体への注入針の穿刺状態を判定する。状態報知手段は、判定された穿刺状態を報知出力するので、血管に注入針が適切に穿刺されたかが報知される。【０００９】
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。【００１０】
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】
【００１１】
本発明の穿刺判定装置では、人体の表面と注入針とに作用している電気特性が検出され、その変化に対応して人体への注入針の穿刺状態が判定され、その穿刺状態が報知出力されることにより、血管に注入針が適切に穿刺されたかを報知することができるので、注入針が適切に血管に穿刺されてない状態での薬液注入の開始などを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の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２】透視撮像システムの外観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】延長チューブと注入針との内部構造を示す縦断側面図である。
【図６】注入針が人体に穿刺される状態を示す模式図である。
【図７】注入針が人体に穿刺される状態を示す模式図である。
【図８】薬液注入装置の処理動作の一部を示すフローチャートである。
【図９】薬液注入装置の処理動作の一部を示すフローチャートである。
【図１０】ＣＴスキャナの処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１３】
１００    薬液注入装置
１１４    シリンジ駆動機構
１２０    注入制御手段として機能するコンピュータユニット
１３０    穿刺判定装置の各種手段として機能する穿刺判定ユニット
１４０    人用電極部材
１５６    針用電極部材
１５０    延長チューブ
１５８    電圧導通配線
１６０    注入針
１６１    針本体
１６２    弗素樹脂
２００    透視撮像装置であるＣＴスキャナ
２０１    透視撮像機構である透視撮像ユニット
３００    薬液シリンジ
４００    人体
４０１    血管
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［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１および図２に示すように、薬液注入装置１００と透視撮像装置であるＣＴスキャナ２００とを有しており、この薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００とが有線接続されている。【００１５】
薬液注入装置１００は、図３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、これらが通信ケーブル１０２で結線されている。注入ヘッド１１０はキャスタスタンド１１の上端に可動アーム１２で装着されており、図４に示すように、ヘッド本体１１１の上面にシリンジ保持機構として凹部１１２が形成されている。【００１６】
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。【００１７】
本形態の透視撮像システム１０００では、ＣＴスキャナ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ＣＴスキャナ２００が透視画像を撮像する。【００１８】
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、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、図１に示すように、超音波モータ１２１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。【００１９】
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、別体に形成されているコントローラユニット１０７が通信ケーブル１０８で結線されている。【００２０】
さらに、注入制御ユニット１０１には、注入制御手段として機能するコンピュータユニット１２０が内蔵されており、このコンピュータユニット１２０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１２１、等の各部に接続されている。【００２１】
コンピュータユニット１２０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)１２１、ＲＯＭ(Read Only Memory)１２２、ＲＡＭ(Random Access Memory)１２３、通信Ｉ／Ｆ(Interface)１２４、等のハードウェアを有している。【００２２】
また、本形態の薬液注入装置１００では、コンピュータユニット１２０に穿刺判定装置である穿刺判定ユニット１３０も接続されており、図４に示すように、この穿刺判定ユニット１３０の人用／針用ジャック１３１，１３２が注入ヘッド１１０の先端に形成されている。人用ジャック１３１には、人用電極部材１４０の接続プラグ１４１が着脱自在に接続され、針用ジャック１３２には、延長チューブ１５０の接続プラグ１５１が着脱自在に接続される。【００２３】
より詳細には、人用電極部材１４０は、接続プラグ１４１、延長コード１４２、粘着パッド１４３、からなり、接続プラグ１４１と粘着パッド１４３とが延長コード１４２で結線されている。粘着パッド１４３は、人体４００の表面に着脱自在に装着され、装着された人体４００の表面に導通する。【００２４】
延長チューブ１５０は、図４および図５に示すように、柔軟で細長いチューブ部材１５２を有しており、このチューブ部材１５２の末端部分および先端部分には、シリンジコネクタ１５３とニードルコネクタ１５４とが個々に形成されている。シリンジコネクタ１５３は、薬液シリンジ３００の導管部３１２に着脱自在に連結され、ニードルコネクタ１５４には、注入針１６０が着脱自在に連結される。【００２５】
ニードルコネクタ１５４は、図５に示すように、腐食しないステンレスやチタンなどの金属で形成された針用電極部材１５６を有しており、この針用電極部材１５６が絶縁性のコネクタカバー１５７に内蔵されている。その針用電極部材１５６には電圧導通配線１５８が結線されており、この電圧導通配線１５８は、チューブ部材１５２の中空の内部に挿通されている。電圧導通配線１５８は、シリンジコネクタ１５３の側部から外部に引き出されており、その末端に接続プラグ１５１が結線されている。【００２６】
注入針１６０は、中空で先鋭な金属製の針本体１６１を有しており、この針本体１６１の中間部分の外周面の凹部が弗素樹脂１６２で被覆されている。このため、注入針１６０は、先端部分と末端部分とが導通しているが、中間部分の外周面は絶縁されている。【００２７】
本形態の薬液注入装置１００では、人用電極部材１４０の接続プラグ１４１が人用ジャック１３１に接続され、粘着パッド１４３が人体４００の表面に装着されると、人体４００の表面が穿刺判定ユニット１３０まで導通される。また、延長チューブ１５０の接続プラグ１５１が針用ジャック１３２に接続され、ニードルコネクタ１５４に注入針１６０が装着され、その注入針１６０が人体４００に穿刺されると、注入針１６０の先端が位置する人体４００の部分が穿刺判定ユニット１３０まで導通される。【００２８】
この穿刺判定ユニット１３０は、所定の電圧を発生する回路、電圧を検出する回路、等からなり、電圧印加手段、特性検出手段、状態判定手段、等として機能する。つまり、詳細には後述するが、穿刺判定回路１３０は、人用電極部材１４０と注入針１６０とに所定の電圧を印加し、人用電極部材１４０と注入針１６０とに作用している電気特性として電圧を検出し、この電圧の変化に対応して人体４００への注入針１６０の穿刺状態を判定する。【００２９】
さらに、本形態の薬液注入装置１００のコンピュータユニット１２０は、そのＲＯＭ１２２などの情報記憶媒体に適切なコンピュータプログラムがファームウェアなどで実装されており、そのコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ１２１が処理動作を実行する。【００３０】
このようにコンピュータユニット１２０のＣＰＵ１２１がコンピュータプログラムに対応して動作することにより、本形態の薬液注入装置１００は、状態報知手段、注入制御手段、等の各種手段を各種機能として論理的に有している。同様に、撮像制御ユニット２１０のＣＰＵ２１１がコンピュータプログラムに対応して動作することにより、本形態のＣＴスキャナ２００は、結果受信手段、撮像制御手段、等の各種手段を各種機能として論理的に有している。【００３１】
より具体的には、本形態の薬液注入装置１００は、穿刺判定ユニット１３０により判定される穿刺状態をコンピュータユニット１２０が液晶ディスプレイ１０４の画像表示とスピーカユニット１０５の音声出力とで報知出力させ、穿刺判定ユニット１３０により判定される穿刺状態により注入針１６０の先端が血管４０１の内部に位置していることが判定されているとき以外はコンピュータユニット１２０がシリンジ駆動機構１１４を動作不能に制御する。【００３２】
なお、以下では説明を簡単とするため、図６に示すように、人体４００の血管４０１以外の部分を筋肉部位４０２と呼称するが、当然ながら、この筋肉部位４０２には、筋肉組織の他に皮膚や脂肪組織などが内包されている。【００３３】
また、本形態のＣＴスキャナ２００は、薬液注入装置１００から穿刺判定ユニット１３０による穿刺状態の判定結果を通信Ｉ／Ｆ２１７からＣＰＵ２１１がデータ入力し、その穿刺状態により注入針の先端が血管４０１の内部に位置していることが判定されているとき以外はＣＰＵ２１１が透視撮像ユニット２０１を動作不能に制御する。【００３４】
上述のような薬液注入装置１００およびＣＴスキャナ２００の各種手段は、必要により各種のハードウェアを利用して実現されるが、その主体はコンピュータプログラムに対応してハードウェアであるＣＰＵ１２１，２１１が機能することにより実現されている。【００３５】
このような薬液注入装置１００のコンピュータプログラムは、例えば、穿刺判定ユニット１３０により判定される穿刺状態を液晶ディスプレイ１０４の画像表示とスピーカユニット１０５の音声出力とで報知出力させること、穿刺判定ユニット１３０により判定される穿刺状態により注入針１６０の先端が血管４０１の内部に位置していることが判定されているとき以外はシリンジ駆動機構１１４を動作不能に制御すること、等の処理動作をＣＰＵ１２１等に実行させるためのソフトウェアとしてＲＯＭ１２２等の情報記憶媒体に格納されている。【００３６】
また、ＣＴスキャナ２００のコンピュータプログラムは、例えば、薬液注入装置１００から穿刺判定ユニット１３０による穿刺状態の判定結果を通信Ｉ／Ｆ２１７からデータ入力すること、その穿刺状態により注入針の先端が血管４０１の内部に位置していることが判定されているとき以外は透視撮像ユニット２０１を動作不能に制御すること、等の処理動作をＣＰＵ２１１等に実行させるためのソフトウェアとしてＲＡＭ２１３等の情報記憶媒体に格納されている。【００３７】
［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２に示すように、ＣＴスキャナ２００の透視撮像ユニット２０１の近傍に薬液注入装置１００が配置され、薬液シリンジ３００、延長チューブ１５０、注入針１６０、人用電極部材１４０、が用意される。【００３８】
そして、薬液シリンジ３００に延長チューブ１５０と注入針１６０とが連結され、その薬液シリンジ３００が薬液注入装置１００の注入ヘッド１１０に装填される。その場合、薬液シリンジ３００が注入ヘッド１１０の凹部１１４に上方から挿入され、そのシリンダフランジ３１１がシリンジ保持機構１１３に保持されるとともにピストンフランジ３２１がシリンジ駆動機構１１４に保持される。【００３９】
さらに、延長チューブ１５０の接続プラグ１５１が注入ヘッド１１０の針用ジャック１３２に接続され、人用電極部材１４０の接続プラグ１４１が人用ジャック１３１に接続される。そして、透視撮像ユニット２０１に被験者(図示せず)が配置され、例えば、その上腕部に人用電極部材１４０の粘着パッド１４３が装着される。【００４０】
このような状態で、最初に作業者が薬液注入装置１００に液晶ディスプレイ１０４や操作パネル１０３で作業開始を入力操作すると、図８に示すように、これを検知した薬液注入装置１００は(ステップＳ２)、作業開始をＣＴスキャナ２００にデータ送信する(ステップＳ４)。【００４１】
図１０に示すように、このように薬液注入装置１００から作業開始をデータ受信したＣＴスキャナ２００は(ステップＴ２)、作業開始を薬液注入装置１００にデータ返信するので(ステップＴ４)、この薬液注入装置１００は、作業開始のデータ返信を所定時間が経過するまでにデータ受信すると(ステップＳ６，Ｓ７)、注入針１６０の穿刺状態を判定する作業に移行する(ステップＳ８〜)。【００４２】
なお、最初に作業者が薬液注入装置１００ではなくＣＴスキャナ２００に作業開始を入力操作すると、これを検知したＣＴスキャナ２００も(ステップＴ１)、作業開始を薬液注入装置１００にデータ送信する(ステップＴ４)。この作業開始をデータ受信した薬液注入装置１００は(ステップＳ３)、作業開始をＣＴスキャナ２００にデータ返信するし(ステップＳ５)、注入針１６０の穿刺状態を判定する作業に移行する(ステップＳ８〜)。【００４３】
このため、本形態の透視撮像システム１０００では、作業者が最初に薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００との何れに作業開始を入力操作しても、これらの作業開始が自動的に連動する(ステップＳ１〜Ｓ７，Ｔ１〜Ｔ６)。なお、薬液注入装置１００は、初期状態においてシリンジ駆動機構１１４を強制停止させているので(ステップＳ１)、薬液注入が不容易に開始されることはない。【００４４】
上述のように穿刺状態の判定を開始した薬液注入装置１００は、例えば、穿刺判定ユニット１３０により人用電極部材１４０をアースとして注入針１６０に所定の電圧を印加して検出し(ステップＳ８)、その検出電圧を所定の基準電圧と比較する(ステップＳ９)。【００４５】
例えば、図６(ａ)に示すように、人用電極部材１４０が装着された人体４００から注入針１６０が離反している場合、注入針１６０と人用電極部材１４０とは導通していないので、注入針１６０に印加されている電圧は、そのまま検出されることになる。このとき、図８に示すように、検出電圧は所定の基準電圧より高圧に維持されるので(ステップＳ９)、薬液注入装置１００では、穿刺判定ユニット１３０により非穿刺が判定される(ステップＳ１０)。【００４６】
このように判定された非穿刺は、液晶ディスプレイ１０４により“針が被験者に穿刺されていません”などのメッセージ表示で作業者に報知出力されるとともに(ステップＳ１１)、通信Ｉ／Ｆ１２４からＣＴスキャナ２００にデータ送信される(ステップＳ１２)。【００４７】
その場合、図１０に示すように、ＣＴスキャナ２００でも、データ受信した穿刺状態がディスプレイユニット２１６により“針が被験者に穿刺されていません”などのメッセージ表示で作業者に報知出力されるので(ステップＴ７，Ｔ８)、例えば、１人の作業者が薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００との一方の近傍に位置する場合でも、その作業者に穿刺状態が報知出力され、２人の作業者が薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００との近傍に個々に位置する場合でも、その作業者の両方に穿刺状態が報知出力される。【００４８】
そして、図６(ｂ)に示すように、注入針１６０の先端部分が人体４００の筋肉部位４０２に穿刺されると、筋肉部位４０２により注入針１６０と人用電極部材１４０とが導通するので、注入針１６０に印加されている電圧は低下することになる。このとき、図８に示すように、検出電圧は基準電圧より低下するので(ステップＳ９)、薬液注入装置１００では、穿刺判定ユニット１３０により筋肉穿刺が判定される(ステップＳ１３)。【００４９】
すると、このように判定された筋肉穿刺の検出電圧から所定電圧が減算されることにより判定電圧が算出され(ステップＳ１４)、この判定電圧が血管穿刺の判定基準としてデータ設定される(ステップＳ１５)。このような状態で、穿刺判定ユニット１３０による電圧の印加と検出が実行され(ステップＳ１６)、その検出電圧が判定電圧と比較される(ステップＳ１７)。【００５０】
この場合、その検出電圧が判定電圧より高圧に維持されているときは筋肉穿刺の判定が維持され(ステップＳ１８)、検出電圧が判定電圧より低圧に変化すると血管穿刺が判定される(ステップＳ２１)。つまり、図６(ｃ)に示すように、注入針１６０の先端部分が人体４００の血管４０１に穿刺されると、注入針１６０から人用電極部材１４０までの導通路が筋肉部位４０２と血管４０１および血液により形成される。その場合、血液の電気抵抗は筋肉部位４０２より低いので、導通路の電気抵抗は血液が支配的となり、注入針１６０に印加されている電圧は低下することになる。【００５１】
なお、注入針１６０が人体４００に穿刺されていない状態と穿刺された状態では検出電圧は大幅に相違するので、その検出電圧を適切な基準電圧と比較することで筋肉穿刺は容易に判定される。しかし、各個人ごとに筋肉穿刺と検出穿刺とは検出電圧が“1.0(Ｖ)”ほど相違するが、筋肉穿刺や血管穿刺での検出電圧じたいは個人差が大きい。そこで、本形態の薬液注入装置１００では、筋肉穿刺が判定された時点で検出電圧から“0.8(Ｖ)”などの所定電圧を減算して判定電圧とし、その判定電圧より検出電圧が低下したときに血管穿刺を判定する。【００５２】
本形態の薬液注入装置１００では、筋肉穿刺が判定されているときは(ステップＳ１８)、液晶ディスプレイ１０４により“針が筋肉に穿刺されました。血管には到達していません”などのメッセージ表示で作業者に報知出力されるとともに(ステップＳ１９)、通信Ｉ／Ｆ１２４からＣＴスキャナ２００にデータ送信されるので(ステップＳ２０)、図１０に示すように、このＣＴスキャナ２００でも、データ受信した穿刺状態がディスプレイユニット２１６に同様なメッセージで表示出力される(ステップＴ７，Ｔ８)。【００５３】
血管穿刺が判定されたときは(ステップＳ２１)、この判定された血管穿刺は、液晶ディスプレイ１０４により“針が血管に穿刺されました、薬液注入を実行しています”などのメッセージ表示で作業者に報知出力されるとともに(ステップＳ２２)、通信Ｉ／Ｆ１２４からＣＴスキャナ２００にデータ送信される(ステップＳ２３)。【００５４】
さらに、穿刺判定ユニット１３０から血管穿刺をデータ取得したコンピュータユニット１２０が、操作パネル１０３に入力操作された設定データなどに対応して超音波モータ１２１の駆動を開始するので、これで薬液シリンジ３００から被験者の血管４０１への薬液注入が自動的に実行される(ステップＳ２４)。一方、ＣＴスキャナ２００でも、データ受信した血管穿刺がディスプレイユニット２１６に同様なメッセージで表示出力され(ステップＴ７，Ｔ８)、血管穿刺のデータ受信に対応して画像撮像が自動的に開始される(ステップＴ９，Ｔ１０)。【００５５】
つまり、本形態の透視撮像システム１０００では、注入針１６０が被験者の血管４０１に適切に穿刺されるまでは、薬液注入装置１００の薬液注入とＣＴスキャナ２００の画像撮像とが開始されることはなく、注入針１６０が血管４０１に適切に穿刺されると、薬液注入装置１００の薬液注入とＣＴスキャナ２００の画像撮像とが自動的に開始される。【００５６】
さらに、薬液注入装置１００は、図８および図９に示すように、薬液注入を実行している最中も穿刺状態の判定を継続し(ステップＳ２４〜Ｓ２６)、血管穿刺が判定されているときは(ステップＳ２６，Ｓ２１)、その報知出力とデータ送信も継続され(ステップＳ２２，Ｓ２３)、薬液注入も継続される(ステップＳ２４)。【００５７】
一方、上述のように薬液注入装置１００が薬液注入を実行しているときに、図６(ｂ)および図７に示すように、注入針１６０の先端部分が血管４０１の内部から筋肉部位４０２の位置まで変位したときは、検出低圧が判定低圧より高圧となることで筋肉穿刺が判定される(ステップＳ２６，Ｓ３８)。【００５８】
その場合、穿刺判定ユニット１３０から筋肉穿刺をデータ取得したコンピュータユニット１２０が、超音波モータ１２１の駆動を強制停止させるので、これで薬液シリンジ３００から被験者の筋肉部位４０２への不適切な薬液注入が自動的に強制停止される(ステップＳ３９)。【００５９】
さらに、“針が血管から抜けました。確認して下さい”などの警告メッセージが液晶ディスプレイ１０４により表示出力されるとともにスピーカユニット１０５により音声出力されるので、注入針１６０の変位が薬液注入装置１００の近傍の作業者に迅速かつ確実に報知される。【００６０】
また、上述の筋肉穿刺が薬液注入装置１００からＣＴスキャナ２００にデータ送信されるので、このＣＴスキャナ２００では、図１０に示すように、画像撮像の最中に血管穿刺以外の判定結果がデータ受信されると(ステップＴ１０，Ｔ１１)、同様な警告メッセージがディスプレイユニット２１６で表示出力され(ステップＴ２０)、ＣＴスキャナ２００の撮像動作も自動的に強制停止される(ステップＴ２１)。【００６１】
つまり、本形態の透視撮像システム１０００では、薬液注入装置１００の薬液注入とＣＴスキャナ２００の画像撮像とが実行されているとき、注入針１６０が血管４０１から脱落すると、薬液注入装置１００の薬液注入とＣＴスキャナ２００の画像撮像とが自動的に強制停止され、その確認警告が薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００との両方から自動的に報知される。【００６２】
なお、本形態の透視撮像システム１０００では、薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００とは、各種センサにより自身の各種状態を監視しており、それで自身の異常発生を検出したときも(ステップＳ２８，Ｔ１３)、その確認警告を報知し(ステップＳ３５，Ｔ２０)、自身の注入／撮像動作を中止する(ステップＳ３６，Ｔ２１)。【００６３】
さらに、その自身の動作中止を他方にデータ送信するので(ステップＳ３７，Ｔ２２)、薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００とは、他方から動作中止をデータ受信しても(ステップＴ１４，Ｓ２７)、確認警告を報知し(ステップＳ３５，Ｔ２０)、自身の動作を中止する(ステップＳ３６，Ｔ２１)。【００６４】
つまり、本形態の透視撮像システム１０００では、薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００との一方で異常発生が検出されると、その両方で確認警告が報知され、その両方の動作が自動的に中止される。同様に、一方に動作中止が入力操作されても(ステップＳ２９，Ｔ１５)、他方で確認警告が報知され(ステップＴ２０，Ｓ３５)、両方の動作が自動的に中止される(ステップＴ２２，Ｓ３７)。【００６５】
さらに、薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００とは、自身の動作完了を検出すると(ステップＳ３１，Ｔ１７)、動作完了が他方にデータ送信し(ステップＳ３２，Ｔ１８)、自身の動作を終了する(ステップＳ３３，Ｔ１９)。また、他方から動作完了をデータ受信したときは(ステップＴ１６，Ｓ３０)、自身の動作を終了する(ステップＳ３３，Ｔ１９)。【００６６】
つまり、本形態の透視撮像システム１０００では、薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００との一方で動作完了が検出されると、その両方の動作が自動的に終了される。なお、薬液注入装置１００は、上述のようにシリンジ駆動機構１１４による注入動作を終了するとき(ステップＳ３３)、穿刺判定ユニット１３０による判定動作も終了する(ステップＳ３４)。【００６７】
［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、上述のように注入針１６０の穿刺状態が穿刺判定ユニット１３０により判定され、判定された穿刺状態が液晶ディスプレイ１０４の表示出力などで作業者に報知される。このため、作業者は簡単かつ確実に注入針１６０の穿刺状態を確認することができ、簡単かつ確実に注入針１６０を血管４０１に穿刺することができる。【００６８】
しかも、本形態の薬液注入装置１００は、注入針１６０の先端部分が血管４０１の内部に適切に穿刺されていることが判定されないと薬液注入を開始しないので、注入針１６０が血管４０１に適切に穿刺されていない状態で薬液注入が開始されることを確実に自動的に防止できる。【００６９】
しかも、本形態の透視撮像システム１０００では、薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００との各種動作が自動的に連動するので、注入針１６０が血管４０１に適切に穿刺されておらず、薬液注入が開始されていない状態で画像撮像が開始されることも確実に自動的に防止できる。【００７０】
さらに、本形態の透視撮像システム１０００では、注入針１６０の先端部分が血管４０１の内部に適切に穿刺されたことが判定されると、薬液注入装置１００の薬液注入とＣＴスキャナ２００の画像撮像とが開始されるので、煩雑な操作を必要とすることなく迅速かつ的確に薬液注入と画像撮像とを自動的に開始することができる。【００７１】
しかも、このように薬液注入と画像撮像とが実行されているときも注入針１６０の穿刺状態が常時監視され、注入針１６０の先端部分が血管４０１から脱落したことが判定されると薬液注入と画像撮像とが停止されるので、注入針１６０が血管４０１から脱落した状態で薬液注入と画像撮像とが継続されることを確実に自動的に防止できる。さらに、上述のように薬液注入の最中に注入針１６０の脱落が判定されると、薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００との両方から確認警告が報知出力されるので、作業者は迅速かつ確実に異常発生を認識して対処することができる。【００７２】
なお、ＣＴスキャナ２００は人体に有害なＸ線を利用して画像撮像を実行するので、上述のように無為な画像撮像を停止させることは有用である。また、一般的にＣＴスキャナ２００の透視撮像ユニット２０１は被験者の周囲を可動するが、上述のように注入針１６０が血管４０１から脱落するとＣＴスキャナ２００の動作が停止されるので、作業者が注入針１６０を確認する作業が可動する透視撮像ユニット２０１に阻害されることも防止できる。【００７３】
さらに、本形態の薬液注入装置１００は、筋肉部位４０２と血管４０１の内部とで電気抵抗が相違することを利用して注入針１６０の穿刺状態を判定するので、簡単な構造で良好に穿刺状態を判定することができる。特に、筋肉穿刺や血管穿刺での検出電圧じたいは個人差が大きいが、筋肉穿刺の検出電圧から所定電圧を減算した判定電圧としてデータ設定し、その判定電圧と検出電圧とを比較することで血管穿刺を判定するので、個人差に関わりなく血管穿刺を良好に判定することができる。【００７４】
しかも、本形態の薬液注入装置１００では、注入針１６０の中間部分の外周面が絶縁されていて導電性の先端部分に電圧が印加されるので、注入針１６０の先端部分が位置している部位を良好に判定することができる。さらに、注入針１６０は中間部分の外周面が弗素樹脂１６２で被覆されているので、中間部分の外周面を確実に絶縁することができ、注入針１６０の穿刺を円滑とすることができる。【００７５】
しかも、注入針１６０の先端部分と末端部分とが導通しており、その末端部分が装着される延長チューブ１５０の先端部分に針用電極部材１５６が形成されており、この針用電極部材１５６に接続されている電圧導通配線１５８が穿刺判定ユニット１３０に着脱自在に接続されるので、簡単な構造で注入針１６０の先端部分と穿刺判定ユニット１３０とを導通させることができる。【００７６】
さらに、上述の電圧導通配線１５６は延長チューブ１５０の内部に挿通されているので、簡単な構造で延長チューブ１５０と電圧導通配線１５６とが一体に形成されていて取り扱いが容易である。【００７７】
しかも、薬液シリンジ３００が装着される注入ヘッド１１０の先端部分に穿刺判定ユニット１３０の針用ジャック１３２が形成されており、延長チューブ１５０の末端部分から側方に電圧導通配線１５６の末端部分が引き出されているので、延長チューブ１５０を薬液シリンジ３００に装着することと電圧導通配線１５６を穿刺判定ユニット１３０に接続することを直感的に簡単に実行できる。【００７８】
［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、上記形態では注入針１６０の穿刺状態を判定して報知する機構が薬液注入装置１００に一体に搭載されていることを例示したが、そのような機能を有する穿刺判定装置を薬液注入装置とは独立に形成することも可能である(図示せず)。【００７９】
その場合、穿刺判定装置が穿刺状態の判定と報知のみ実行することも可能であるが、さらに、その判定結果を薬液注入装置に有線や無線でデータ送信し、その薬液注入装置に穿刺状態に対応して薬液注入の動作制御などを実行させることが好適である。反対に、上記形態では薬液注入装置１００が穿刺状態の判定結果に対応して薬液注入を動作制御することを例示したが、穿刺状態の判定結果は報知のみ実行し、薬液注入の動作制御には反映させないことも可能である。【００８０】
また、上記形態では薬液注入装置１００は血管穿刺が判定されると薬液注入を自動的に開始することを例示したが、例えば、血管穿刺が判定されるまでは薬液注入を無効としておき、血管穿刺が判定された状態では手動操作に対応して薬液注入を実行するようなことも可能である。【００８１】
さらに、上記形態ではＣＴスキャナ２００が穿刺状態の判定結果に対応して画像撮像を動作制御することや、薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００とが各種動作を連動させることを例示したが、これらを実行しないことも可能であり、一部のみ実行して一部は実行しないことなども可能である。【００８２】
例えば、上記形態では薬液注入と画像撮像との開始と中止と終了との全部を同時に連動させることを例示したが、一般的に透視画像の撮像では造影剤の注入を先行させ、造影剤の注入が完了してからも画像撮像を継続する。そこで、画像撮像の終了に薬液注入の終了は連動させるが、薬液注入の終了には画像撮像の終了を連動させないことなども可能であり、薬液注入の開始から所定時間が経過してから画像撮像の開始を連動させることもなども可能である。【００８３】
さらに、上記形態では薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００とが、電線からなる通信ケーブルにより電気信号で有線通信することを想定したが、例えば、光ファイバケーブルなどによる光信号の有線通信、光信号による無線通信、無線電波による無線通信、超音波による無線通信、等も可能である。ただし、一般的に医療現場では無線電波の使用は好まれず、ＭＲＩ装置の近傍では磁界への干渉が好まれないので、このような場合には、光信号の有線／無線通信、超音波による無線通信、等が好適である。【００８４】
また、上記形態では電圧導通配線１５８が延長チューブ１５０の中空の内部に挿通されていることを例示したが、例えば、電圧導通配線が延長チューブの外周面に螺旋状に巻回されていることなども可能であり(図示せず)、電圧導通配線が延長チューブとは完全に別体に形成されていることも可能である(図示せず)。この場合、電圧導通配線の先端部分にクリップ状の針用電極部材などを形成しておき(図示せず)、その針用電極部材を注入針１６０の導通性の末端部分に着脱自在に装着することが好適である。【００８５】
さらに、上記形態では人体４００への注入針１６０の穿刺状態を判定するために電気特性として電圧値を検出することを例示したが、例えば、このような電気特性として電気抵抗や電流値を検出することも可能である。【００８６】
また、上記形態では薬液注入装置１００が１個のシリンジ駆動機構１１４により１個の薬液シリンジ３００から１つの薬液のみを被験者に注入することを例示したが、例えば、複数のシリンジ駆動機構１１４により複数の薬液シリンジ３００から複数の薬液を注入する薬液注入装置(図示せず)なども実施可能である。【００８７】
さらに、上記形態では薬液注入装置１００と連動する透視撮像装置としてＣＴスキャナ２００を例示したが、このような透視撮像装置としては、例えば、ＭＲＩ装置、ＰＥＴ装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲＡ装置、超音波診断装置、等も可能である。ただし、前述のようにＣＴスキャナ２００は画像撮像に有害なＸ線を利用しているので、無為な撮像動作を自動的に防止することが有用である。【００８８】
また、本形態ではＲＯＭ１２２，２１２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ＣＰＵ１２１，２１１が機能することにより、薬液注入装置１００およびＣＴスキャナ２００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ＲＯＭ１２２，２１２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。
【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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【図１０】
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