(57)【要約】  薬液シリンジのシリンダ部材の外周面の所定位置に波動出射素子が所定角度でビーム光を出射し、シリンダ部材の外周面の所定位置で波動検出素子がビーム光を検出し、ビーム光が検出されると異常発生が判定される。シリンダ部材に薬液が充填されている状態に対して空気が混入したり充填されている状態では、屈折率の変化によりシリンダ部材からビーム光が放射される位置が変位するので、シリンダ部材の内部に空気が混入したり充填されていると異常発生が判定されて確認警告が報知出力される。従って、薬液シリンジから被験者まで延長チューブで薬液が注入されるときに空気が注入されることを検知して報知することができる薬液注入装置を提供できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
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から被験者まで延長チューブで薬液を注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
保持された前記シリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度で波動を出射する波動出射素子と、
保持された前記シリンダ部材の外周面の所定位置で前記波動の強度を検出する波動検出素子と、
検出される前記波動の強度が所定の許容範囲を満足しないと異常発生を判定する異常判定手段と、
前記異常発生が判定されると確認警告を報知出力する警告報知手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項２】
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から被験者まで延長チューブで薬液を注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
前記延長チューブの外周面の所定位置に所定角度で波動を出射する波動出射素子と、
前記延長チューブの外周面の所定位置で前記波動の強度を検出する波動検出素子と、
検出される前記波動の強度が所定の許容範囲を満足しないと異常発生を判定する異常判定手段と、
前記異常発生が判定されると確認警告を報知出力する警告報知手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項３】
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から被験者まで延長チューブで薬液を注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
保持された前記シリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度で波動を出射する波動出射素子と、
保持された前記シリンダ部材の外周面の所定位置で前記波動を検出する波動検出素子と、
前記波動が出射されてから検出されるまでの時間を測定する時間測定手段と、
測定される前記時間が所定の許容範囲を満足しないと異常発生を判定する異常判定手段と、
前記異常発生が判定されると確認警告を報知出力する警告報知手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項４】
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から被験者まで延長チューブで薬液を注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
前記延長チューブの外周面の所定位置に所定角度で波動を出射する波動出射素子と、
前記延長チューブの外周面の所定位置で前記波動を検出する波動検出素子と、
前記波動が出射されてから検出されるまでの時間を測定する時間測定手段と、
測定される前記時間が所定の許容範囲を満足しないと異常発生を判定する異常判定手段と、
前記異常発生が判定されると確認警告を報知出力する警告報知手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項５】
前記波動出射素子が、前記波動としてビーム光を出射し、
前記波動検出素子が、前記波動としてビーム光を検出する請求項１ないし４の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項６】
前記波動出射素子が、前記波動として超音波を出射し、
前記波動検出素子が、前記波動として超音波を検出する請求項１ないし４の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項７】
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から被験者まで延長チューブで薬液を注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
保持された前記シリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度でビーム光を出射する波動出射素子と、
保持された前記シリンダ部材の外周面の所定位置で前記ビーム光を検出する波動検出素子と、
前記ビーム光が検出されると異常発生を判定する異常判定手段と、
前記異常発生が判定されると確認警告を報知出力する警告報知手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項８】
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から被験者まで延長チューブで薬液を注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
前記延長チューブの外周面の所定位置に所定角度でビーム光を出射する波動出射素子と、
前記延長チューブの外周面の所定位置で前記ビーム光を検出する波動検出素子と、
前記ビーム光が検出されると異常発生を判定する異常判定手段と、
前記異常発生が判定されると確認警告を報知出力する警告報知手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項９】
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から被験者まで延長チューブで薬液を注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
保持された前記シリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度で超音波を出射する波動出射素子と、
保持された前記シリンダ部材の外周面の所定位置で前記超音波を検出する波動検出素子と、
検出される前記超音波の共振特性を解析する特性解析手段と、
解析された前記共振特性から異常発生を判定する異常判定手段と、
前記異常発生が判定されると確認警告を報知出力する警告報知手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項１０】
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から被験者まで延長チューブで薬液を注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
前記延長チューブの外周面の所定位置に所定角度で超音波を出射する波動出射素子と、
前記延長チューブの外周面の所定位置で前記超音波を検出する波動検出素子と、
検出される前記超音波の共振特性を解析する特性解析手段と、
解析された前記共振特性から異常発生を判定する異常判定手段と、
前記異常発生が判定されると確認警告を報知出力する警告報知手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項１１】
解析された前記共振特性から前記薬液の種別を判定する薬液判定手段と、
判定された前記薬液の種別を報知出力する薬液出力手段と、
も有している請求項９または１０に記載の薬液注入装置。
【請求項１２】
解析された前記共振特性から前記薬液の種別を判定する薬液判定手段と、
判定された前記薬液の種別に対応して前記ピストン駆動機構を動作制御する注入制御手段と、
も有している請求項９ないし１１の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項１３】
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から被験者まで延長チューブで薬液を注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
保持された前記シリンダ部材の外周面で静電容量を検出する容量検出センサと、
検出される前記静電容量が所定の許容範囲を満足しないと異常発生を判定する異常判定手段と、
前記異常発生が判定されると確認警告を報知出力する警告報知手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項１４】
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から被験者まで延長チューブで薬液を注入する薬液注入装置であって、
前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
前記延長チューブの外周面で静電容量を検出する容量検出センサと、
検出される前記静電容量が所定の許容範囲を満足しないと異常発生を判定する異常判定手段と、
前記異常発生が判定されると確認警告を報知出力する警告報知手段と、
を有している薬液注入装置。
【請求項１５】
前記薬液シリンジは、前記シリンダ部材と前記薬液との少なくとも一つの物理特性が相違する複数種類があり、
前記薬液シリンジの少なくとも種類がデータ入力される種類入力手段も有しており、
前記異常判定手段は、前記種類に対応して前記異常発生を判定する請求項１，３，７，９，１３の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項１６】
前記薬液シリンジは、前記シリンダ部材の外径が相違する複数種類があり、
前記波動出射素子と前記波動検出素子とを移動自在に支持して前記シリンダ部材の外周面上に配置する素子配置機構も有している請求項１，３，７，９の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項１７】
前記素子配置機構は、前記波動出射素子と前記波動検出素子との少なくとも一方を前記シリンダ部材の上方の外周面上に配置する請求項１６に記載の薬液注入装置。
【請求項１８】
前記素子配置機構は、前記波動出射素子と前記波動検出素子との少なくとも一方を前記シリンダ部材の下方の外周面上に配置する請求項１６に記載の薬液注入装置。
【請求項１９】
前記素子配置機構は、前記波動出射素子と前記波動検出素子とを前記シリンダ部材の先端近傍に配置する請求項１６ないし１８の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項２０】
前記前記薬液シリンジは、前記シリンダ部材の外径が相違する複数種類があり、
前記容量検出センサを移動自在に支持して前記シリンダ部材の外周面に配置する素子配置機構も有している請求項１３に記載の薬液注入装置。
【請求項２１】
前記異常発生が判定されると前記ピストン駆動機構を強制停止させる駆動停止手段も有している請求項１ないし２０の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項２２】
前記異常発生が判定されると停止信号を外部出力する停止出力手段も有している請求項１ないし２１の何れか一項に記載の薬液注入装置。
【請求項２３】
薬液注入装置で少なくとも造影剤が注入される被験者から透視撮像装置で透視画像を撮像する薬液注入システムであって、
請求項２２に記載の薬液注入装置を有しており、
前記透視撮像装置は、前記透視画像を撮像する撮像実行手段と、前記薬液注入装置から前記停止信号を外部入力する停止入力手段と、前記停止信号が外部入力されると確認警告を報知出力する警告出力手段と、を有している薬液注入システム。
【請求項２４】
前記透視撮像装置は、前記停止信号が外部入力されると前記撮像実行手段の撮像動作を強制停止させる撮像停止手段も有している請求項２３に記載の薬液注入システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者に薬液を注入する薬液注入装置に関し、特に、ＣＴ(Computed
Tomography)スキャナやＭＲＩ(Magnetic
Resonance Imaging)装置やＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置などの透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に造影剤を注入する薬液注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、被験者の透視画像を撮像する透視撮像装置としては、ＣＴスキャナ、ＭＲＩ装置、ＰＥＴ装置、超音波診断装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲアンギオ装置、等がある。上述のような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。【０００３】
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。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。【０００４】
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ピストン駆動機構に装着すると、薬液注入装置は、ピストン駆動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が注入される。【０００５】
その場合、作業者が各種条件を考慮して造影剤の注入速度や注入容量などを決定し、それを薬液注入装置に数値入力すると、この薬液注入装置は入力数値に対応した速度や容量で造影剤を被験者に注入する。この造影剤の注入により被験者の造影度が変化するので、透視撮像装置により良好な透視画像が撮像されることになる。【０００６】
なお、薬液注入装置には造影剤とともに生理食塩水も被験者に注入できる製品があり、このような薬液注入装置には、造影剤が充填されている造影シリンジと生理食塩水が充填されている生食シリンジとが薬液シリンジとして並列に装着され、その造影シリンジと生食シリンジとは、通常は二股の１個の延長チューブで被験者に連結される。【０００７】
そして、上述のような作業者が所望により造影剤の注入完了に連動して生理食塩水を注入することを注入速度や注入容量などとともに薬液注入装置にデータ入力すると、この薬液注入装置は、入力データに対応して被験者に造影剤を注入してから、自動的に生理食塩水も注入する。このため、造影剤を生理食塩水で後押しして造影剤の消費量を削減することや、生理食塩水によりアーチファクトを軽減することができる。【０００８】
なお、上述のような薬液注入装置は、本出願人などにより過去に発明されて出願されている(例えば、特許文献１，２参照)。
【特許文献１】特開２００２−１１０９６号
【特許文献２】特開２００２−１０２３４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のような薬液注入装置では、薬液シリンジから延長チューブにより被験者に薬液を注入することができるので、例えば、透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に造影剤を注入するようなことができる。【００１０】
しかし、このように薬液注入装置が薬液シリンジから被験者までチューブ部材で薬液を注入するとき、この薬液に空気が混入すると重大な問題となる。また、誤操作により薬液が充填されていない薬液シリンジから被験者に空気を注入しても、同様に重大な問題となる。【００１１】
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、薬液シリンジから被験者まで延長チューブで薬液が注入されるときに空気が注入されることを検知して報知することができる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】
【００１２】
本発明の薬液注入装置は、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ている薬液シリンジから被験者まで延長チューブで薬液を注入する薬液注入装置であって、本発明の第１，２の薬液注入装置は、シリンダ保持機構、ピストン駆動機構、波動出射素子、波動検出素子、異常判定手段、警告報知手段、を有している。【００１３】
本発明の第１の薬液注入装置では、シリンダ保持機構は、薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持し、ピストン駆動機構は、保持されたシリンダ部材に対してピストン部材を相対移動させる。波動出射素子は、保持されたシリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度で波動を出射し、波動検出素子は、保持されたシリンダ部材の外周面の所定位置で波動の強度を検出する。異常判定手段は、検出される波動の強度が所定の許容範囲を満足しないと異常発生を判定し、警告報知手段は、異常発生が判定されると確認警告を報知出力する。【００１４】
従って、本発明の第１の薬液注入装置では、薬液シリンジのシリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度で波動が出射され、そのシリンダ部材の外周面の所定位置で波動の強度が検出される。しかし、シリンダ部材に薬液が充填されている状態に対して空気が混入したり充填されている状態では検出される波動の強度が相違するので、シリンダ部材の内部に空気が混入したり充填されていると異常発生が判定されて確認警告が報知出力される。【００１５】
本発明の第２の薬液注入装置では、波動出射素子は、延長チューブの外周面の所定位置に所定角度で波動を出射し、波動検出素子は、延長チューブの外周面の所定位置で波動の強度を検出する。【００１６】
従って、本発明の第２の薬液注入装置では、延長チューブの外周面の所定位置に所定角度で波動が出射され、その延長チューブの外周面の所定位置で波動の強度が検出される。しかし、延長チューブに薬液が充填されている状態に対して空気が混入したり充填されている状態では検出される波動の強度が相違するので、延長チューブの内部に空気が混入したり充填されていると異常発生が判定されて確認警告が報知出力される。【００１７】
本発明の第３，４の薬液注入装置は、シリンダ保持機構、ピストン駆動機構、波動出射素子、波動検出素子、時間測定手段、異常判定手段、警告報知手段、を有しており、本発明の第３の薬液注入装置では、波動出射素子は、保持されたシリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度で波動を出射し、波動検出素子は、保持されたシリンダ部材の外周面の所定位置で波動を検出する。時間測定手段は、波動が出射されてから検出されるまでの時間を測定し、異常判定手段は、測定される時間が所定の許容範囲を満足しないと異常発生を判定する。【００１８】
従って、本発明の第３の薬液注入装置では、薬液シリンジのシリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度で波動が出射され、そのシリンダ部材の外周面の所定位置で波動が検出され、その出射から検出までの時間を測定される。しかし、シリンダ部材に薬液が充填されている状態に対して空気が混入したり充填されている状態では測定される時間が相違するので、シリンダ部材の内部に空気が混入したり充填されていると異常発生が判定されて確認警告が報知出力される。【００１９】
本発明の第４の薬液注入装置では、波動出射素子は、延長チューブの外周面の所定位置に所定角度で波動を出射し、波動検出素子は、延長チューブの外周面の所定位置で波動を検出する。【００２０】
従って、本発明の第４の薬液注入装置では、延長チューブの外周面の所定位置に所定角度で波動が出射され、その延長チューブの外周面の所定位置で波動が検出され、その出射から検出までの時間が測定される。しかし、延長チューブに薬液が充填されている状態に対して空気が混入したり充填されている状態では測定される時間が相違するので、延長チューブの内部に空気が混入したり充填されていると異常発生が判定されて確認警告が報知出力される。【００２１】
本発明の第５，６の薬液注入装置は、シリンダ保持機構、ピストン駆動機構、波動出射素子、波動検出素子、異常判定手段、警告報知手段、を有しており、本発明の第５の薬液注入装置では、波動出射素子は、保持されたシリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度でビーム光を出射する。波動検出素子は、保持されたシリンダ部材の外周面の所定位置でビーム光を検出し、異常判定手段は、ビーム光が検出されると異常発生を判定する。【００２２】
従って、本発明の第５の薬液注入装置では、薬液シリンジのシリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度でビーム光が出射され、そのシリンダ部材の外周面の所定位置でビーム光が検出される。しかし、シリンダ部材に薬液が充填されている状態に対して空気が混入したり充填されている状態では、屈折率の変化によりシリンダ部材からビーム光が放射される位置が変位するので、シリンダ部材の内部に空気が混入したり充填されていると異常発生が判定されて確認警告が報知出力される。【００２３】
本発明の第６の薬液注入装置では、波動出射素子は、延長チューブの外周面の所定位置に所定角度でビーム光を出射し、波動検出素子は、延長チューブの外周面の所定位置でビーム光を検出する。【００２４】
従って、本発明の第６の薬液注入装置では、延長チューブの外周面の所定位置に所定角度でビーム光が出射され、その延長チューブの外周面の所定位置でビーム光が検出される。しかし、延長チューブに薬液が充填されている状態に対して空気が混入したり充填されている状態では、屈折率の変化により延長チューブからビーム光が放射される位置が変位するので、延長チューブの内部に空気が混入したり充填されていると異常発生が判定されて確認警告が報知出力される。【００２５】
本発明の第７，８の薬液注入装置は、シリンダ保持機構、ピストン駆動機構、波動出射素子、波動検出素子、特性解析手段、異常判定手段、警告報知手段、を有しており、本発明の第７の薬液注入装置では、波動出射素子は、保持されたシリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度で超音波を出射し、波動検出素子は、保持されたシリンダ部材の外周面の所定位置で超音波を検出する。特性解析手段は、検出される超音波の共振特性を解析し、異常判定手段は、解析された共振特性から異常発生を判定する。【００２６】
従って、本発明の第７の薬液注入装置では、薬液シリンジのシリンダ部材の外周面の所定位置に所定角度で超音波が出射され、そのシリンダ部材の外周面の所定位置で超音波が検出され、検出される超音波の共振特性が解析される。しかし、シリンダ部材に薬液が充填されている状態に対して空気が混入したり充填されている状態では共振特性のが変化するので、シリンダ部材の内部に空気が混入したり充填されていると異常発生が判定されて確認警告が報知出力される。【００２７】
本発明の第８の薬液注入装置では、波動出射素子は、延長チューブの外周面の所定位置に所定角度で超音波を出射し、波動検出素子は、延長チューブの外周面の所定位置で超音波を検出する。【００２８】
従って、本発明の第８の薬液注入装置では、延長チューブの外周面の所定位置に所定角度で超音波が出射され、その延長チューブの外周面の所定位置で超音波が検出され、検出される超音波の共振特性が解析される。しかし、延長チューブに薬液が充填されている状態に対して空気が混入したり充填されている状態では共振特性が変化するので、延長チューブの内部に空気が混入したり充填されていると異常発生が判定されて確認警告が報知出力される。【００２９】
本発明の第９，１０の薬液注入装置は、シリンダ保持機構、ピストン駆動機構、容量検出センサ、異常判定手段、警告報知手段、を有しており、本発明の第９の薬液注入装置では、容量検出センサは、保持されたシリンダ部材の外周面で静電容量を検出し、異常判定手段は、検出される静電容量が所定の許容範囲を満足しないと異常発生を判定する。【００３０】
従って、本発明の第９の薬液注入装置では、薬液シリンジのシリンダ部材の外周面で静電容量が検出されるが、シリンダ部材に薬液が充填されている状態に対して空気が混入したり充填されている状態では静電容量が変化するので、シリンダ部材の内部に空気が混入したり充填されていると異常発生が判定されて確認警告が報知出力される。【００３１】
本発明の第１０の薬液注入装置では、波動出射素子は、延長チューブの外周面の所定位置に所定角度でビーム光を出射し、波動検出素子は、延長チューブの外周面の所定位置でビーム光を検出する。【００３２】
従って、本発明の第１０の薬液注入装置では、容量検出センサは、延長チューブの外周面で静電容量を検出するが、延長チューブに薬液が充填されている状態に対して空気が混入したり充填されている状態では静電容量が変化するので、延長チューブの内部に空気が混入したり充填されていると異常発生が判定されて確認警告が報知出力される。【００３３】
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。【００３４】
また、本発明で云う各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、例えば、複数の構成要素が１個の部材として形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素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】
【００３５】
本発明の薬液注入装置では、シリンダ部材や延長チューブの内部に空気が混入したり充填されていると、異常発生が判定されて確認警告が報知出力されるので、薬液シリンジから延長チューブで被験者に薬液を注入するときに空気が注入されることを迅速に作業者に認識させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の第１の形態の薬液注入システムの論理構造を示す模式図である。
【図２】薬液注入システムの物理構造を示すブロック図である。
【図３】薬液注入システムの全体の外観を示す斜視図である。
【図４】薬液注入システムの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】空気検出ユニットと薬液シリンジとの関係を示す縦断正面図である。
【図７】薬液注入装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図８】透視撮像装置であるＭＲＩ装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図９】第２の形態の空気検出ユニットと薬液シリンジとの関係を示す縦断正面図である。
【図１０】一変形例の空気検出ユニットと薬液シリンジとの関係を示す縦断正面図である。
【図１１】第３の形態の空気検出ユニットと薬液シリンジとの関係を示す縦断正面図である。
【図１２】第４の形態の空気検出ユニットと薬液シリンジとの関係を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００    薬液注入装置
１１５    シリンダ保持機構
１１６    ピストン駆動機構
１２１    素子配置機構である可動アーム
１２３    波動出射素子である発光素子
１２４    波動検出素子である受光素子
１３０    コンピュータユニット
１４１    異常判定手段
１４２    警告報知手段
１４３    駆動停止手段
１４４    停止出力手段
２００    薬液シリンジ
２１０    シリンダ部材
２２０    ピストン部材
２３０    延長チューブ
３００    透視撮像装置であるＭＲＩ装置
３０１    透視撮像ユニット
３１１    停止入力手段
３１２    警告出力手段
３１３    撮像停止手段
４３１    波動出射素子である超音波振動子
４３２    波動検出素子である超音波検出子
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
［第１の形態の構成］
本発明の実施の第１の形態を図１ないし図８を参照して以下に説明する。本発明の実施の形態の薬液注入システム１０００は、図１ないし図３に示すように、薬液注入装置１００、薬液シリンジ２００、透視撮像装置であるＭＲＩ装置３００、を有しており、詳細には後述するが、被験者(図示せず)に薬液として造影剤などを注入する。【００３９】
ＭＲＩ装置３００は、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３０１と撮像制御ユニット３０２とを有しており、その透視撮像ユニット３０１と撮像制御ユニット３０２とは通信ネットワーク３０７で有線接続されている。透視撮像ユニット３０１は被験者から透視画像を撮像し、撮像制御ユニット３０２は透視撮像ユニット３０１を動作制御する。【００４０】
撮像制御ユニット３０２は、いわゆるパーソナルコンピュータと同様なハードウェアを有しており、各種のデータ処理を実行する制御ユニット本体３０４、各種データが入力操作されるキーボード３０５、各種データを表示出力するディスプレイ３０６、各種データを音声出力するスピーカユニット(図示せず)、等を有している。【００４１】
薬液シリンジ２００は、図５に示すように、シリンダ部材２１０とピストン部材２２０からなり、シリンダ部材２１０にピストン部材２２０がスライド自在に挿入されている。シリンダ部材２１０は、円筒形の中空の本体部２１１を有しており、この本体部２１１の閉塞した先端面に導管部２１２が形成されている。【００４２】
シリンダ部材２１０の本体部２１１の末端面は開口されており、この開口から本体部２１１の内部にピストン部材２２０が挿入されている。シリンダ部材２１０の末端外周にはシリンダフランジ２１３が形成されており、ピストン部材２２０の末端外周にはピストンフランジ２２１が形成されている。【００４３】
本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と注入ヘッド１１０とは通信ケーブル１０２で有線接続されている。注入ヘッド１１０は、装着される薬液シリンジ２００を駆動して被験者に薬液を注入し、注入制御ユニット１０１は、注入ヘッド１１０を動作制御する。【００４４】
このため、図２に示すように、注入制御ユニット１０１はコンピュータユニット１３０が内蔵されており、ＭＲＩ装置３００の撮像制御ユニット３０２とも通信ネットワーク３０８で有線接続されている。注入制御ユニット１０１は、操作パネル１０３、タッチパネル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おり、別体のコントローラユニット１０７が接続コネクタ１０８で有線接続されている。【００４５】
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４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２００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。【００４６】
この凹部１１４の前部には、薬液シリンジ２００のシリンダフランジ２１１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、ピストンフランジ２２１を保持してスライド移動させるピストン駆動機構１１６が配置されている。【００４７】
シリンダ保持機構１１５は、凹部１１４に異形の凹溝として形成されており、シリンダフランジ２１１が係脱自在に係合する。なお、本形態の薬液注入システム１０００では、各種の薬液シリンジ２００が薬液注入装置１００に装着されるので、この薬液注入装置１００の凹部１１４およびシリンダ保持機構１１５は、最大サイズの薬液シリンジ２００に対応している。【００４８】
このため、本形態の薬液注入システム１０００では、図５に示すように、最大以外のサイズの薬液シリンジ２００ごとにシリンダアダプタ１１７が用意されており、最大以外のサイズの薬液シリンジ２００はシリンダアダプタ１１７により薬液注入装置１００に装着される。【００４９】
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２２０をスライド移動させる。また、ピストン駆動機構１１６にはロードセル１１８も内蔵されており、そのロードセル１１８は、ピストン部材２２０を押圧する圧力を検出する。【００５０】
なお、本形態の薬液注入装置１００では、少なくとも注入ヘッド１１０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やロードセル１１９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。【００５１】
本形態の薬液注入装置１００では、注入ヘッド１１０の先端近傍に空気検出ユニット１２０が配置されており、この空気検出ユニット１２０で薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０の内部の空気を検出する。【００５２】
より詳細には、空気検出ユニット１２０は、素子配置機構である可動アーム１２１の先端に装着されており、この可動アーム１２１の末端は注入ヘッド１１０の先端側部に上下方向に回動自在に軸支されている。前述のように薬液注入装置１００には各種サイズの薬液シリンジ２００が装着されるが、可動アーム１２１は伸縮自在に形成されているので空気検出ユニット１２０は薬液シリンジ２００の先端近傍の上方の外周面に接離自在に配置される。【００５３】
空気検出ユニット１２０はボックス状のユニット本体１２２を有しており、図６に示すように、このユニット本体１２２の内部には、波動出射素子である発光素子１２３と波動検出素子である受光素子１２４とが配置されている。【００５４】
発光素子１２３は、レーザダイオードなどからなり、薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０の外周面の所定位置に所定角度で波動としてビーム光Ｂを出射する。受光素子１２４は、フォトセンサなどからなり、シリンダ部材２１０の外周面の所定位置でビーム光Ｂを検出する。【００５５】
薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０は、ガラスや透明樹脂からなり、その屈折率は空気Ａとは大幅に相違しているが薬液Ｌとは近接している。このため、図６(ａ)に示すように、シリンダ部材２１０に薬液Ｌが充填されている状態では、発光素子１２３が出射するビーム光Ｂはシリンダ部材２１０の内面などで反射されることなく略直進する。しかし、図６(ｂ)(ｃ)に示すように、発光素子１２３が出射するビーム光Ｂの進路に空気Ａが存在している状態では、そのビーム光Ｂはシリンダ部材２１０の内面で反射される。【００５６】
そして、発光素子１２３と受光素子１２４とは、薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０の外周面に密着する状態に配置されており、発光素子１２３が出射するビーム光Ｂがシリンダ部材２１０の内面で反射されると受光素子１２４に入射するように配置されている。【００５７】
このため、図６(ａ)に示すように、シリンダ部材２１０に薬液Ｌが充填されている状態では、発光素子１２３が出射するビーム光Ｂは受光素子１２４で検出されないが、図６(ｂ)(ｃ)に示すように、シリンダ部材２１０の内部に空気Ａが存在する状態では、発光素子１２３が出射するビーム光Ｂは受光素子１２４で検出される。【００５８】
本形態の薬液注入装置１００は、図２に示すように、上述した各種デバイスがコンピュータユニット１３０に接続されており、このコンピュータユニット１３０が各種デバイスを統合制御する。コンピュータユニット１３０は、いわゆるワンチップマイコンからなり、ＣＰＵ(Central
Processing Unit)１３１、ＲＯＭ(Read Only Memory)１３２、ＲＡＭ(Random Access Memory)１３３、Ｉ／Ｆ(Interface)１３４、等のハードウェアを有している。【００５９】
コンピュータユニット１３０は、そのＲＯＭ１３２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ＣＰＵ１３１が各種の処理動作を実行する。【００６０】
本形態の薬液注入装置１００は、上述のように実装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、異常判定手段１４１、警告報知手段１４２、駆動停止手段１４３、停止出力手段１４４、等の各種手段を各種機能として論理的に有している。【００６１】
同様に、ＭＲＩ装置３００も、制御ユニット本体３０４が実装されているコンピュータプログラムに対応して各種動作を実行することにより、停止入力手段３１１、警告出力手段３１２、撮像停止手段３１３、等の各種手段を各種機能として論理的に有している。【００６２】
薬液注入装置１００の異常判定手段１４１は、ＲＯＭ１３２などに実装されているコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ１３１が空気検出ユニット１２０の受光素子１２４の検出信号をデータ認識する機能などに相当し、受光素子１２４がビーム光Ｂを検出すると異常発生を判定する。【００６３】
より具体的には、薬液注入装置１００は、注入ヘッド１１０に装填された薬液シリンジ２００を駆動して薬液Ｌを被験者に注入するとき、コンピュータユニット１３０で空気検出ユニット１２０の発光素子１２３を駆動してビーム光Ｂを出射させ、これで受光素子１２４がビーム光Ｂを検出するとコンピュータユニット１３０で異常発生を判定する。【００６４】
警告報知手段１４２は、ＣＰＵ１３１がコンピュータプログラムに対応してＲＯＭ１３２の記憶データをタッチパネル１０４やスピーカユニット１０５に出力させる機能などに相当し、異常判定手段１４１で異常発生が判定されると確認警告を報知出力する。【００６５】
より具体的には、ＲＯＭ１３２には“シリンジから空気が検出されました。シリンジを確認して下さい”などのガイダンスメッセージがテキストデータで格納されており、空気検出ユニット１２０の受光素子１２４でビーム光Ｂが検出されると、その検出信号をデータ受信したＣＰＵ１３１により上述のガイダンスメッセージがＲＯＭ１３２からデータ読出されてタッチパネル１０４で表示出力されるとともにスピーカユニット１０５で音声出力される。【００６６】
駆動停止手段１４３は、ＣＰＵ１３１がピストン駆動機構１１６の超音波モータ１１８を動作制御する機能などに相当し、異常判定手段１４１で異常発生が判定されるとピストン駆動機構１１６を強制停止させる。停止出力手段１４４は、ＣＰＵ１３１がＲＯＭ１３２の記憶データをＩ／Ｆ１３４から通信ネットワーク３０８で外部出力する機能などに相当し、異常判定手段１４１で異常発生が判定されると停止信号を外部出力する。【００６７】
ＭＲＩ装置３００の停止入力手段３１１は、撮像制御ユニット３０２の制御ユニット本体３０４が実装されているコンピュータプログラムに対応して通信ネットワーク３０８からの入力信号をデータ認識する機能などに相当し、薬液注入装置１００から停止信号を外部入力する。【００６８】
警告出力手段３１２は、制御ユニット本体３０４が記憶データをディスプレイ３０６やスピーカユニットに外部出力させる機能などに相当し、薬液注入装置１００から停止信号が外部入力されると“シリンジから空気が検出されました。シリンジを確認して下さい”などのガイダンスメッセージを確認警告として報知出力する。【００６９】
撮像停止手段３１３は、撮像制御ユニット３０２が透視撮像ユニット３０１を動作制御する機能などに相当し、停止信号が外部入力されると透視撮像ユニット３０１の撮像動作を強制停止させる。【００７０】
上述のような薬液注入装置１００の各種手段は、必要によりタッチパネル１０４などのハードウェアを利用して実現されるが、その主体はＲＯＭ１３２等の情報記憶媒体に格納されたリソースおよび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ＣＰＵ１３１が機能することにより実現されている。【００７１】
このようなコンピュータプログラムは、例えば、空気検出ユニット１２０の発光素子１２３を駆動したときに受光素子１２４でビーム光Ｂが検出されると異常発生を判定すること、異常発生が判定されるとタッチパネル１０４の表示出力とスピーカユニット１０５の音声出力とで確認警告を報知出力すること、異常発生が判定されるとピストン駆動機構１１６を強制停止させること、異常発生が判定されるとＩ／Ｆ１３４から通信ネットワーク３０８で停止信号を外部出力すること、等の処理動作をＣＰＵ１３１等に実行させるためのソフトウェアとしてＲＡＭ１３３等の情報記憶媒体に格納されている。【００７２】
同様に、ＭＲＩ装置３００の制御ユニット本体３０４に実装されているコンピュータプログラムは、例えば、薬液注入装置１００から通信ネットワーク３０８で停止信号を外部入力すること、停止信号が外部入力されると確認警告をディスプレイ３０６やスピーカユニットに報知出力させること、停止信号が外部入力されると透視撮像ユニット３０１の撮像動作を強制停止させること、等の処理動作を制御ユニット本体３０４に実行させるためのソフトウェアからなる。【００７３】
［第１の形態の動作］
上述のような構成において、本形態の薬液注入装置１００を使用する場合、図２に示すように、作業者(図示せず)はＭＲＩ装置３００の撮像ユニット３０１の近傍に薬液注入装置１００を配置し、使用する薬液シリンジ２００や延長チューブ２３０などを用意する。【００７４】
そこで、作業者は撮像ユニット３０１に位置する被験者(図示せず)に延長チューブ２３０で薬液シリンジ２００を連結し、これらの薬液シリンジ２００を薬液注入装置１００の注入ヘッド１１０に装填する。その場合、薬液シリンジ２００が最大サイズならば、注入ヘッド１１０の凹部１１４にシリンダ部材２１０を上方から挿入し、そのシリンダフランジ２１１をシリンダ保持機構１１５に保持させるとともにピストンフランジ２２１をピストン駆動機構１１６に保持させる。【００７５】
なお、薬液シリンジ２００が最大サイズでない場合、その薬液シリンジ２００は、前述のようにシリンダアダプタ１１７を介して注入ヘッド１１０に装着される。上述のように薬液シリンジ２００が注入ヘッド１１０の凹部１１４に装着されるとき、図５(ａ)に示すように、空気検出ユニット１２０は可動アーム１２１により凹部１１４の上方に配置されているので、薬液シリンジ２００は空気検出ユニット１２０と可動アーム１２１とを回避した方向から凹部１１４に装着される。【００７６】
そして、作業者は注入ヘッド１１０の凹部１１４に薬液シリンジ２００を装着すると、可動アーム１２１を前方に回動させるとともに伸縮させ、図５(ｂ)に示すように、薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０の先端近傍の外周面に上方から空気検出ユニット１２０を密着させる。【００７７】
このような状態で、作業者が薬液注入装置１００のタッチパネル１０４や操作パネル１０３に作業開始を入力操作すると、図７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Ｓ１)、作業開始をＭＲＩ装置３００にデータ送信する(ステップＳ４)。【００７８】
図８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ＭＲＩ装置３００は(ステップＴ２)、作業開始を薬液注入装置１００にデータ返信して撮像動作を実行する(ステップＴ８)。このため、本形態の薬液注入システム１０００では、薬液注入装置１００の薬液注入にＭＲＩ装置３００の画像撮像が追従することになる。【００７９】
なお、本形態の薬液注入システム１０００では、図７および図８に示すように、前述のように薬液注入装置１００が準備完了の状態で(ステップＳ１〜Ｓ３)、ＭＲＩ装置３００に撮像開始が入力操作された場合も(ステップＴ１)、ＭＲＩ装置３００の画像撮像に薬液注入装置１００の薬液注入が追従する(ステップＴ４，Ｔ６〜，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ８〜)。【００８０】
ただし、本形態の薬液注入装置１００は、図７に示すように、薬液注入を実行するときに最初に空気検出ユニット１２０の発光素子１２３の駆動が開始されるので(ステップＳ８)、図６(ａ)に示すように、薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０の内部が薬液Ｌのみで充填されていると、この発光素子１２３が出射するビーム光Ｂが受光素子１２４で検出されないが、シリンダ部材２１０の内部に空気Ａが混入していたり充填されていると、受光素子１２４でビーム光Ｂが検出される。【００８１】
そこで、受光素子１２４でビーム光Ｂが検出されなければ(ステップＳ９)、シリンダ部材２１０の内部に空気Ａが存在する異常は発生していないとコンピュータユニット１３０で判定され、ピストン駆動機構１１６が駆動されて薬液シリンジ２００から被験者に薬液Ｌが注入される(ステップＳ１０)。【００８２】
一方、受光素子１２４でビーム光Ｂが検出されると(ステップＳ９)、シリンダ部材２１０の内部に空気Ａが存在する異常が発生しているとコンピュータユニット１３０で判定される。この場合、ピストン駆動機構１１６が強制停止されるので(ステップＳ２０)、薬液シリンジ２００から被験者に空気Ａが注入されることはない。【００８３】
また、“シリンジから空気が検出されました。シリンジを確認して下さい”などのガイダンスメッセージが確認警告としてタッチパネル１０４に表示出力されるとともにスピーカユニット１０５で音声出力されるので(ステップＳ１８)、作業者は薬液シリンジ２００の内部に空気Ａが存在する異常を迅速に認識して対処することになる。【００８４】
さらに、薬液注入装置２００からＭＲＩ装置３００に停止信号がデータ送信されるので(ステップＳ１７)、この停止信号をデータ受信したＭＲＩ装置３００も(ステップＴ１０)、透視撮像ユニット３０１による撮像動作を強制停止させる(ステップＴ１８)。さらに、ＭＲＩ装置３００でも確認警告が報知出力されるので(ステップＴ１６)、作業者は薬液注入装置１００から離反してＭＲＩ装置３００の近傍に位置していても、薬液シリンジ２００の内部に空気Ａが存在する異常を迅速に認識して対処することになる。【００８５】
なお、本形態の薬液注入装置１００およびＭＲＩ装置３００は、前述の準備完了の状態で異常発生が検出されたときや(ステップＳ３，Ｔ３)、ＭＲＩ装置３００が撮像動作の最中に異常発生を検出したときも(ステップＴ９)、その異常発生が報知出力されるとともに(ステップＳ１８，Ｔ１６)、各々の動作中止が実行される(ステップＳ２０，Ｔ１８)。【００８６】
また、一方に動作中止が入力操作されたときも(ステップＳ１３，Ｔ１１)、その動作中止が実行されるとともに(ステップＳ２０，Ｔ１８)、他方にも送信されるので(ステップＳ１９，Ｔ１７)、これをデータ受信した他方でも(ステップＴ１３，Ｓ１５)、その動作中止が実行される(ステップＴ１８，Ｓ２０)。【００８７】
また、一方で動作完了が検出されたときも(ステップＳ１６，Ｔ１４)、その動作終了が実行されるとともに(ステップＳ２１，Ｔ１９)、その動作終了が他方にデータ送信されるので(ステップＳ２３，Ｔ２０)、これをデータ受信した他方でも(ステップＴ１２，Ｓ１４)、その動作中止が実行される(ステップＴ１８，Ｓ２０)。【００８８】
［第１の形態の効果］
本形態の薬液注入システム１０００では、上述のようにＭＲＩ装置３００で透視画像が撮像される被験者に薬液注入装置１００で薬液シリンジ２００から造影剤や生理食塩水などの薬液Ｌを注入するとき、その薬液シリンジ２００に空気Ａが混入したり充填されていると薬液注入装置１００で異常発生が判定される。【００８９】
そして、このように異常発生が判定されると、ピストン駆動機構１１６が強制停止されるので、薬液シリンジ２００から被験者に空気Ａが注入される誤操作を自動的に防止することができる。しかも、タッチパネル１０４の表示出力やスピーカユニット１０５の音声出力で確認警告が報知出力されるので、作業者は薬液シリンジ２００の内部に空気Ａが存在する異常を迅速に認識して対処することができる。【００９０】
さらに、薬液注入装置２００からＭＲＩ装置３００に停止信号がデータ送信されるので、ＭＲＩ装置３００も透視撮像ユニット３０１による撮像動作を強制停止させることになり、無用な撮像動作を防止することができるとともに、作業者による薬液シリンジ２００の確認を容易とすることができる。【００９１】
しかも、停止信号をデータ受信したＭＲＩ装置３００も確認警告を報知出力するので、作業者は薬液注入装置１００から離反してＭＲＩ装置３００の近傍に位置していても、薬液シリンジ２００の内部に空気Ａが存在する異常を迅速に認識して対処することができる。【００９２】
また、本形態の薬液注入システム１０００では、図６に示すように、発光素子１２３により薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０の外周面の所定位置に所定角度でビーム光Ｂが出射され、そのシリンダ部材２１０の外周面の所定位置で受光素子１２４がビーム光Ｂを検出することにより、シリンダ部材２１０に空気Ａが混入したり充填されている状態を検出するので、簡単な構造で良好に空気Ａの混入を検出することができる。【００９３】
特に、発光素子１２３と受光素子１２４とはユニット本体１２２に一体に装着されているので、発光素子１２３と受光素子１２４とをシリンダ部材２１０の外周面に適切な角度および位置で配置することができる。【００９４】
さらに、本形態の薬液注入システム１０００では、薬液シリンジ２００としてシリンダ部材２１０の外径が相違する複数種類があるが、空気検出ユニット１２０が可動アーム１２１により上下方向に移動自在に支持されていてシリンダ部材２１０の外周面上に配置されるので、外径が相違する複数種類のシリンダ部材２１０の外周面に空気検出ユニット１２０を適切に配置することができる。【００９５】
しかも、図６(ｂ)に示すように、薬液シリンジ２００の内部の薬液Ｌに少量の空気Ａが混入しているときは、その空気Ａはシリンダ部材２１０の内部上方に位置することになる。しかし、本形態の薬液注入システム１０００では、空気検出ユニット１２０はシリンダ部材２１０の外周面に上方から配置されるので、少量の空気Ａでも良好に検出することができる。【００９６】
また、シリンダ部材２１０に圧入されるピストン部材２２０が空気検出ユニット１２０の検出位置まで移動すると、そのピストン部材２２０が空気として誤検出される可能性はある。しかし、本形態の薬液注入システム１０００では、可動アーム１２１が伸縮自在に形成されているので、空気検出ユニット１２０をシリンダ部材２１０の先端近傍に配置することができ、無用なピストン部材２２０の誤検出を防止することができる。【００９７】
［第１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、上記形態では可動アーム１２１で移動自在に支持されている空気検出ユニット１２０を薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０の外周面上に配置することを例示したが、延長チューブ２３０の外周面上に配置することも可能である(図示せず)。【００９８】
この場合、空気検出ユニットを延長チューブ２３０に対応した小型に形成しておき、注入ヘッド１１０に有線で接続しておく。そして、空気検出ユニットに、いわゆる洗濯バサミのような金具を一体に形成しておき、それで延長チューブ２３０の外周面に空気検出ユニットを装着することなどが好適である。【００９９】
また、上記形態では薬液注入装置１００が薬液シリンジ２００の種類などを考慮することなく異常発生を判定することを例示したが、例えば、薬液シリンジ２００としてシリンダ部材２１０や薬液Ｌの物理特性が相違する複数種類がある場合、その薬液シリンジ２００の種類が操作パネル１０３やタッチパネル１０４にデータ入力されると、その種類に対応してコンピュータユニット１３０が異常発生を判定することも可能である。この場合、複数種類の薬液シリンジ２００でシリンダ部材２１０や薬液Ｌの物理特性が相違しても、その物理特性に対応して異常発生を良好に判定することができる。【０１００】
さらに、上記形態では１個のピストン駆動機構１１６で造影剤などの１種類の薬液Ｌを注入する薬液注入装置１００を例示したが、例えば、２個のピストン駆動機構１１６で造影剤と生理食塩水とを自在に注入する薬液注入装置や、３個以上のピストン駆動機構１１６で３種類以上の薬液Ｌを注入する薬液注入装置なども実施可能である(図示せず)。【０１０１】
また、上記形態では透視撮像装置としてＭＲＩ装置３００を使用し、薬液注入装置１００が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装置を使用し、それ用の造影剤を薬液注入装置が注入することも可能である。【０１０２】
また、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。【０１０３】
［第２の形態の構成］
つぎに、本発明の実施の第２の形態を図９を参照して以下に説明する。なお、これより以下に説明する実施の形態では、上述した第１の形態と同一の部分は、同一の名称および符号を使用して詳細な説明は省略する。【０１０４】
本形態の薬液注入装置(図示せず)では、やはり空気検出ユニット４００が発光素子１２３と受光素子１２４からなるが、その空気検出ユニット４００は、可動アーム１２１により薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０の先端近傍の外周面に下方から接離自在に配置される。【０１０５】
空気検出ユニット４００の発光素子１２３は、シリンダ部材２１０の下方の外周面の所定位置に所定角度で上方に波動としてビーム光Ｂを出射し、受光素子１２４は、シリンダ部材２１０の下方の外周面の所定位置で上方から入射するビーム光Ｂを検出する。ただし、発光素子１２３は、上方に出射したビーム光Ｂがシリンダ部材２１０の上部下面で反射される位置および角度に配置されており、受光素子１２４は、シリンダ部材２１０の上部下面で反射されたビーム光Ｂを受光する位置および角度に配置されている。【０１０６】
また、発光素子１２４は、薬液Ｌにより吸収および散乱されやすく空気Ａにより吸収および散乱されにくい波長でビーム光Ｂを出射し、受光素子１２４は、受光するビーム光Ｂの強度をアナログ検出する。そして、本形態の薬液注入装置のコンピュータユニット１３０は、受光素子１２４により検出されたビーム光Ｂの強度を所定の上限と比較し、ビーム光Ｂの強度が上限を超過していると異常発生を判定する。【０１０７】
［第２の形態の動作］
上述のような構成において、本形態の空気検出ユニット４００では、発光素子１２３が出射したビーム光Ｂがシリンダ部材２１０の上部下面で反射され、この反射されたビーム光Ｂの強度が受光素子１２４で検出される。ただし、そのビーム光Ｂは薬液Ｌにより吸収および散乱されやすく空気Ａにより吸収および散乱されにくいので、図９(ａ)に示すように、シリンダ部材２１０の内部が薬液Ｌで充填されていると、受光素子１２４で検出されるビーム光Ｂの強度は所定の上限より低下する。【０１０８】
しかし、図９(ｂ)(ｃ)に示すように、シリンダ部材２１０の内部に空気Ａが混入していたり充填されていると、ビーム光Ｂが吸収および散乱される割合が低下する。このため、受光素子１２４で検出されるビーム光Ｂの強度は所定の上限より上昇することになり、コンピュータユニット１３０が異常発生を判定することができる。【０１０９】
［第２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、上記形態と同様な構造の空気検出ユニット４００を小型に形成し、延長チューブ２３０の外周面上に配置することも可能である(図示せず)。【０１１０】
また、上記形態では波動出射素子が波動としてビーム光Ｂを出射する発光素子１２３からなり、波動検出素子が波動としてビーム光Ｂを検出する受光素子１２４からなることを例示したが、例えば、波動出射素子が波動として超音波を出射する超音波振動子からなり、波動検出素子が波動として超音波を検出する超音波検出子からなることも可能である(図示せず)。【０１１１】
さらに、上記形態では発光素子１２３と受光素子１２４との両方がシリンダ部材２１０の下方に配置され、発光素子１２３が出射してシリンダ部材２１０の内面で反射されたビーム光Ｂを受光素子１２４が検出することを例示した。しかし、図１０に示すように、発光素子１２３と受光素子１２４との一方がシリンダ部材２１０の下方に配置されているとともに他方が上方に配置されており、発光素子１２３が出射してシリンダ部材２１０を透過したビーム光Ｂを受光素子１２４が検出することも可能である。【０１１２】
［第３の形態の構成］
つぎに、本発明の実施の第３の形態を図１１を参照して以下に説明する。本形態の薬液注入装置(図示せず)では、やはり空気検出ユニット４２０が発光素子１２３と受光素子１２４からなり、その空気検出ユニット４２０の発光素子１２３は、シリンダ部材２１０の上方の外周面の所定位置に所定角度で下方に波動としてビーム光Ｂを出射し、受光素子１２４は、シリンダ部材２１０の上方の外周面の所定位置で下方から入射するビーム光Ｂを検出する。【０１１３】
ただし、発光素子１２３はビーム光Ｂをパルス状に出射し、受光素子１２４は、薬液Ｌの表面で反射されたパルス状のビーム光Ｂを検出する。そして、コンピュータユニット１３０は、ビーム光Ｂが発光素子１２３で出射されてから受光素子１２４で検出されるまでの時間を測定し、測定される時間が所定の許容範囲を満足しないと異常発生を判定する。【０１１４】
［第３の形態の動作］
上述のような構成において、本形態の空気検出ユニット４２０では、発光素子１２３がパルス状に出射したビーム光Ｂが薬液Ｌの表面で反射されて受光素子１２４で検出され、その出射から検出までの時間がコンピュータユニット１３０により測定される。このようにビーム光Ｂの出射から検出までの時間は、図１１(ａ)に示すように、シリンダ部材２１０の内部が薬液Ｌで充填されている場合に比較して、図１１(ｂ)(ｃ)に示すように、シリンダ部材２１０の内部に空気Ａが混入していたり充填されていると増加する。このため、ビーム光Ｂの出射から検出までの時間が所定の許容範囲を満足しないと、コンピュータユニット１３０が異常発生を判定することができる。【０１１５】
［第３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、上記形態と同様な構造の空気検出ユニット４２０を小型に形成し、延長チューブ２３０の外周面上に配置することも可能である(図示せず)。【０１１６】
また、上記形態では波動出射素子が波動としてビーム光Ｂを出射する発光素子１２３からなり、波動検出素子が波動としてビーム光Ｂを検出する受光素子１２４からなることを例示したが、例えば、波動出射素子が波動として超音波を出射する超音波振動子からなり、波動検出素子が波動として超音波を検出する超音波検出子からなることも可能である(図示せず)。【０１１７】
［第４の形態の構成］
つぎに、本発明の実施の第４の形態を図１２を参照して以下に説明する。本形態の薬液注入装置(図示せず)では、空気検出ユニット４３０が超音波振動子４３１と超音波検出子４３２からなり、その超音波振動子４３１は、シリンダ部材２１０の上方の外周面の所定位置に所定角度で下方に波動として超音波Ｓを出射し、超音波検出子４３２は、シリンダ部材２１０の上方の外周面で下方から入射する超音波Ｓを検出する。そして、コンピュータユニット１３０は、超音波検出子４３２で検出された超音波Ｓの共振特性を解析し、その解析された共振特性から異常発生を判定する。【０１１８】
［第４の形態の動作］
上述のような構成において、本形態の薬液注入装置では、空気検出ユニット４３０の超音波振動子４３１が出射した超音波Ｓによりシリンダ部材２１０と薬液Ｌと空気Ａとが個別の周波数で共振するので、超音波検出子４３２で検出された超音波Ｓの共振特性をコンピュータユニット１３０が解析することにより、図１２(ａ)に示すように、シリンダ部材２１０の内部が薬液Ｌで充填されているか、図１２(ｂ)に示すように、シリンダ部材２１０の内部に空気Ａが混入しているか、図１２(ｃ)に示すように、シリンダ部材２１０の内部が空気Ａで充填されているか、が判定される。【０１１９】
［第４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、上記形態と同様な構造の空気検出ユニット４３０を小型に形成し、延長チューブ２３０の外周面上に配置することも可能である(図示せず)。【０１２０】
さらに、上記形態では超音波振動子４３１と超音波検出子４３２との両方がシリンダ部材２１０の下方に配置され、超音波振動子４３１が出射してシリンダ部材２１０の内面で反射された超音波Ｓを超音波検出子４３２が検出することを例示した。【０１２１】
しかし、超音波振動子４３１と超音波検出子４３２との両方がシリンダ部材２１０の下方に配置されていることも可能であり(図示せず)、超音波振動子４３１と超音波検出子４３２との一方がシリンダ部材２１０の下方に配置されているとともに他方が上方に配置されており、超音波振動子４３１が出射してシリンダ部材２１０を透過した超音波Ｓを超音波検出子４３２が検出することも可能である(図示せず)。【０１２２】
また、上記形態では超音波Ｓの共振特性の解析結果から空気Ａの有無を判定することのみ例示したが、例えば、解析された共振特性から薬液Ｌの種別を判定することも可能である。この場合、判定された薬液Ｌの種別をタッチパネル１０４のデータ表示により報知出力することも可能であり、判定された薬液Ｌの種別に対応してピストン駆動機構１１６を動作制御することも可能である。【０１２３】
さらに、超音波Ｓの共振特性の解析結果から薬液Ｌに混入している異物を検出することも不可能ではなく、この場合は、異物が検出されると異常発生を判定して専用の確認警告を報知出力するとともにピストン駆動機構１１６を強制停止させることが可能である。【０１２４】
［第５の形態の構成］
つぎに、本発明の実施の第５の形態を以下に簡単に説明する。本形態の薬液注入装置(図示せず)では、空気検出ユニット(図示せず)が容量検出センサからなり、シリンダ部材２１０の外周面上で静電容量を検出する。コンピュータユニット１３０は、空気検出ユニットで検出された静電容量を所定の許容範囲と比較し、この許容範囲を静電容量が満足していないと異常発生を判定する。【０１２５】
［第５の形態の動作］
上述のような構成において、本形態の薬液注入装置では、空気検出ユニットが薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０の静電容量を検出するので、この静電容量によりシリンダ部材２１０の内部が薬液Ｌで充填されているか、シリンダ部材２１０の内部に空気Ａが混入したり空気Ａで充填されたりしているか、が判定される。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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