JP6000926B2

JP6000926B2 - 薬液注入装置

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Publication number: JP6000926B2
Application number: JP2013215400A
Authority: JP
Inventors: 根本　茂; 茂根本
Original assignee: Nemoto Kyorindo Co Ltd
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Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2016-10-05
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Description

本発明は、被験者のＣＴ画像を撮像するために被験者に造影剤を注入するのに用いられる薬液注入装置に関する。

医療用の画像診断装置としては、ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナ、ＭＲＩ（ＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅＩｍａｇｉｎｇ）装置、ＰＥＴ（ＰｏｓｉｔｒｏｎＥｍｉｓｓｉｏｎＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、アンギオ装置、およびＭＲＡ（ＭＲＡｎｇｉｏ）装置などがある。これらの装置を使用して被験者のＣＴ画像を撮像する際は、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多い。

被験者への薬液の注入は、薬液注入装置を用いて自動的に行なうのが一般的である。薬液注入装置は、薬液を充填したシリンジが着脱自在に装着される注入ヘッドと、注入ヘッドの動作を制御する注入制御ユニットとを有している。シリンジは、シリンダと、シリンダ内にその軸方向に移動可能に挿入されたピストンとを有しており、薬液はシリンダ内に充填されている。注入ヘッドは、注入ヘッドに装着されたシリンジのピストンをシリンダ内に押し込むためのピストン駆動機構を備えている。シリンダの先端部に延長チューブを介して注入針を接続し、注入針を被検査の血管に穿刺した後、ピストン駆動機構がピストンをシリンダ内に押し込むことで、シリンダ内の薬液を被験者に注入することができる。

造影剤を用いたＣＴ画像の撮像では、良好な造影効果が得られるように造影剤の注入量が設定される。また、ＣＴ画像の撮像は、造影剤の注入後、被験者の血流に乗って流れた造影剤が撮像部位に到達したタイミングで実施することが望ましい。そのため、従来の画像診断装置では、撮像部位への造影剤の到達時間を測定するために、本スキャンに先だって撮像部位のモニタリングスキャンを行なうことがある。撮像部位への造影剤の到達時間の測定には、血液中の造影剤の濃度と比例関係にあるＣＴ値が利用される。例えば特許文献１には、造影剤を被験者に注入した後、モニタリングスキャンを実行して撮像部位でのＣＴ値を算出し、ＣＴ値が予め設定した閾値を超えた場合など、所定の条件を満たした場合に本スキャンを実行するＣＴ装置が開示されている。

特開２００７−１１１２５５号公報

一般に、造影効果は被験者の体重との関連性が高く、造影剤の注入量は被験者の体重に応じて設定されることが多い。その場合、同じ体重の被験者に対しては同じ量の造影剤が注入される。しかし、実際には、循環血液量、心拍出量、および血管抵抗等の個体差があるため、同じ量の造影剤を注入しても被験者間でＣＴ値が大きくばらつき、被験者間で安定した造影効果を得るのは一般には困難であった。これら循環血液量等を考慮して造影剤の注入量を設定すれば造影効果を安定させることが可能であるが、そのためには循環血液量等を測定する必要があり、造影剤注入量を決定するためのプロセスが複雑になる。

本発明の目的は、ＣＴ装置でＣＴ画像を撮像するために造影剤を注入する薬液注入装置において、個体差に応じて造影剤の注入量を容易に設定できる薬液注入装置を提供することである。

上記目的を達成するため本発明の薬液注入装置は、ＣＴ装置で被検体のＣＴ画像を撮像するために、注入によって前記被検体のＣＴ値を変化させる造影剤が充填されたシリンジが搭載され、搭載された前記シリンジを操作することによって前記造影剤を注入する注入ヘッドと、本注入に先立ってテスト注入を行なうように前記注入ヘッドを制御する制御部とを備えた薬液注入装置において、
前記被検体の身体因子に基づいて前記テスト注入時の造影剤の注入量を算出するテスト注入用注入量演算部と、
前記テスト注入によって前記ＣＴ装置で得られた最大ＣＴ値に基づいて、前記本注入で得られる最大ＣＴ値が所定の値になるように前記本注入での造影剤注入量を算出する本注入用注入量演算部を有し、
前記薬液注入装置は、薬液の注入に関するデータを前記ＣＴ装置へ送信できるように前記ＣＴ装置と接続され、
前記制御部は、前記本注入用注入量演算部で算出された注入量から、テスト注入によってＣＴ装置で測定された、造影剤の注入開始から最大ＣＴ値に達するまでの時間を補正し、補正された前記時間を基に、前記本注入に対応して前記ＣＴ装置が実行する本スキャンの撮像開始時間を設定するとともに、前記撮像開始時間のデータを前記ＣＴ装置に送信し、かつ、前記本注入時に、前記本注入用注入量演算部で算出された量の造影剤が注入されるように前記注入ヘッドを制御することを特徴とする。

本発明の薬液注入装置において、本注入用注入量演算部は、テスト注入によってＣＴ装置で得られた最大ＣＴ値に基づいて、本注入で得られる最大ＣＴ値が所定の値になるように本注入での造影剤注入量を算出することが好ましい。

また、本発明の薬液注入装置は、ＣＴ装置との間でデータの送受信を行なえるようにするインターフェースをさらに有し、このインターフェースを通じて、テスト注入で得られた最大ＣＴ値を受信するようにしてもよい。本発明の好ましい態様では、テスト注入および本注入の注入プロトコルは、造影剤を予め決められた注入時間中に一定の注入速度で注入する注入プロトコルであり、また、被検体の身体因子および造影剤の薬液因子の少なくとも一部に基づいてテスト注入時の造影剤の注入量を算出するテスト注入用注入量演算部をさらに有する。制御部はさらに、本注入用注入量演算部で算出された注入量から、テスト注入によってＣＴ装置で測定された、造影剤の注入開始から最大ＣＴ値に達するまでの時間を補正し、補正された時間を基に本スキャンの撮像開始時間を設定するように構成されてもよい。

本発明によれば、テスト注入の結果に基づいて本注入における造影剤の注入量を算出し、算出された注入量で本注入を実行するので、被検体の個体差に応じた造影剤の注入量を極めて容易に設定することができる。

本発明を適用したＣＴシステムの一例の斜視図である。図１に示す薬液注入装置の斜視図である。図２に示す注入ヘッドを、それに装着されるシリンジとともに示す斜視図である。図１に示すＣＴシステムを機能で表したブロック図である。テスト注入のための設定画面の一例を示す図である。テスト注入後に実施する本注入のための設定画面の一例を示す図である。本注入における撮像タイミング確認用の画面の一例を示す図である。

図１を参照すると、薬液注入装置１００と、透視撮像装置であるＣＴ装置３００とを有する、本発明の一実施形態によるＣＴシステム１０００が示される。ＣＴ装置３００と薬液注入装置１００とは、薬液注入装置１００での薬液注入に関するデータをＣＴ装置３００へ送信できるように互いに接続されている。

ＣＴ装置３００は、撮像動作を実行するスキャナ３０１と、スキャナ３０１の動作を制御する撮像制御ユニット３０２とを有している。図１では、ＣＴシステム１０００の全ての構成要素が同じ室内に配置されているように示されているが、実際に被験者のＣＴ画像を撮像する際は、撮像制御ユニット３０２は、スキャナ３０１および薬液注入装置１００とは別室に配置される。

薬液注入装置１００は、例えば図２に示すように、スタンド１１１の上部にアーム１１２を介して装着された注入ヘッド１１０と、ケーブル１０２で注入ヘッド１１０と接続された注入制御ユニット１０１とを有している。注入制御ユニット１０１は、メイン操作パネル１０３、表示手段と入力手段を兼ねたタッチパネル１０４、およびケーブル１０８で注入制御ユニット１０１の本体に接続された、補助的な入力手段であるハンドユニット１０７等を備えている。

注入ヘッド１１０は、図３に示すように、ヘッド本体１１３の上面にシリンジ保持部として形成された２つの凹部１１４を有し、これら凹部１１４にそれぞれシリンジ２００Ｃ、２００Ｐが取り外し可能に装着される。シリンジ２００Ｃ、２００Ｐは、シリンダ２１０とピストン２２０を有している。シリンジ２００Ｃ、２００Ｐにはそれぞれ薬液が充填されており、例えば、一方のシリンジ２００Ｃには、注入によって被験者のＣＴ値を変化させることのできる造影剤を充填し、他方のシリンジ２００Ｐには生理食塩水を充填することができる。ヘッド本体１１３に装着された２本のシリンジ２００Ｃ、２００Ｐの先端には、中間部で１本に合流し先端に注入針が設けられた連結チューブ２３０が接続される。

注入ヘッド１１０には、凹部１１４に装着されたシリンジ２００Ｃ、２００Ｐのピストン２２０を操作するために互いに独立して駆動される２つのピストン駆動機構１３０が、各凹部１１４に対応して設けられている。これらピストン駆動機構１３０は、凹部１１４にそれぞれ装着されたシリンジ２００Ｃ、２００Ｐのピストン２２０を操作することによって、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐに充填されている造影剤および生理食塩水を、別々に、または同時に被験者へ注入することができる。

注入ヘッド１１０の、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐをヘッド本体１１３に保持するための機構、およびピストン駆動機構１３０については、この種の注入装置に一般に用いられる公知の機構を採用することができる。

図４に、本形態のＣＴシステム１０００を機能的に表したブロック図を示す。なお、図４に示す各ブロックは、図１〜図３で説明した構成の少なくとも一部、または少なくとも一部の組み合わせとして存在しており、ハードウェアとして構成されていてもよいし、論理回路として構成されていてもよい。

図４に示すように、注入制御ユニット１０１は、制御部１４１、入力部１４２、表示部１４３、テスト注入用注入量演算部１４５、本注入用注入量演算部１４６、およびインターフェース（Ｉ／Ｆ）１４７を有している。

薬液注入装置１００は、薬液の注入モードとして、テスト注入および本注入の２つの注入モードを有している。本注入は、診断の目的で被験者のＣＴ画像を撮像するための、造影剤の注入であり、テスト注入は、造影剤が注入されてから目的とする撮像部位へ到達するまでの時間を測定するための、造影剤の注入である。テスト注入は本注入に先立って行なわれ、また、テスト注入では本注入よりも少ない量の造影剤が注入される。

入力部１４２は、図２に示したメイン操作パネル１０３およびタッチパネル１０４に相当し、操作者による薬液注入装置１００の様々な設定、およびテスト注入によってＣＴ装置３００から得られた最大ＣＴ値を含む、薬液の注入条件の決定に必要なデータなどの入力を受け付ける。表示部１４３は、図２に示したタッチパネル１０４に相当し、薬液注入装置１００の設定用の画面、データ入力用の画面、および動作状態を表す画面などを表示する。以上のように本形態では、タッチパネル１０４は、入力部１４２の一部としての機能および表示部の機能を併せ持っている。

テスト注入用注入量演算部１４５は、入力部１４２から入力されたデータに基づいてテスト注入時の造影剤の注入量を演算し、本注入用注入量演算部１４５は、入力部１４２から入力された、テスト注入によって得られた最大ＣＴ値に基づいて、本注入時の造影剤の注入量を演算する。制御部１４１は、テスト注入および本注入を含む薬液注入装置１００の動作全般を、後述する動作手順を含むシーケンスに従って動作するように、注入制御ユニット１０１および注入ヘッド１１０の各部を制御する。

また、制御部１４１は、インターフェース１４７を介してＣＴ装置３００と接続されており、テスト注入の開始と同時に、および本注入の開始と同時に、それぞれ造影剤の注入開始信号をＣＴ装置３００に送信する。

なお、入力部１４２および表示部１４３は、注入制御ユニット１０１だけでなく注入ヘッド１１０にも備えることができる。本形態では、注入ヘッド１１０は、入力部１４２の一部として複数の操作ボタン１１６を備え、また、表示部１４３の一部としてディスプレイパネル１１５を備えている。これら操作ボタン１１６およびディスプレイパネル１１５はそれぞれ、例えば、テスト注入時に必要なデータの入力および表示に用いることができる。

次に、上述した薬液注入装置１００の動作について説明する。

まず、操作者は、造影剤が充填されたシリンジ２００Ｃおよび生理食塩水が充填されたシリンジ２００Ｐを、注入ヘッド１１０の所定の凹部１１４にそれぞれ装着し、薬液注入装置１００の電源をオンする。薬液注入装置１００の電源がオンされると、制御部１４１は、最も後退した位置にある各ピストン駆動機構１３０を前進させる。これによって、ピストン駆動機構１３０がシリンジ２００Ｃ、２００Ｐのピストン２２０の末端がピストン駆動機構１３０に保持される。各シリンジ２００Ｃ、２００Ｐには延長チューブ２３０を介して注入針が連結されており、この注入針が被験者に穿刺されている。

次いで、制御部１４１は、表示部１４３に、テスト注入用の設定画面を表示させる。ここでは、表示部１４３がタッチパネルであり入力部１４２も兼ねている場合を例に挙げて説明する。したがって、以下の説明では表示部１４３および入力部１４２をタッチパネルということもある。

図５に、表示部１４３に表示されるテスト注入用の設定画面の一例を示す。図５に示す設定画面１５０には、身体区分選択用ボタン群１５１、撮像部位選択用ボタン群１５２、体重入力欄１５３およびテスト注入開始ボタン１５４が表示されている。

身体区分選択用ボタン群１５１は、仰臥した被験者を模した画像を頭部、胸部、腰部および脚部に区分した４つのボタンを有し、操作者がこれらのいずれか１つを選択してタッチすることで、タッチしたボタンに相当する区分が入力される。選択されたボタンはハイライト表示される。図５は胸部を選択した状態を示す。

撮像部位選択用ボタン群１５２は、身体区分が入力されるとそれに応じて表示される、選択された身体区分の中から撮像部位を具体的に示した１つ以上のボタンを有する。操作者が、目的とする撮像部位を表すボタンを選択してタッチすることで、タッチした部位に相当する撮像部位が入力される。図５は撮像部位として心臓部を選択した状態を示す。

体重入力欄１５３は、被験者の体重を数値入力するための欄であり、撮像部位を入力した後で入力可能な状態となる。被験者の体重が入力されると、制御部１４１は、入力された体重データをテスト注入用注入量演算部１４５へ送信し、これを受信したテスト注入用注入量演算部１４５は、予め与えられた計算式に従って体重データから被験者の体重に応じた注入量を算出する。テスト注入時の造影剤の注入量は、テスト注入による被験者の負担が軽減されるように、造影効果が得られる範囲でできるだけ少ないことが好ましい。造影剤注入量の計算式は、例えば、体重に所定の係数を乗じた式で与えることができ、この係数は操作者が必要に応じて変更できるようにしてもよい。

ここでは、被験者の体重からテスト注入時の造影剤注入量を求める例を示しているが、その他に、被験者の年齢、身長、性別等の身体因子および薬液の種類等の薬液因子の少なくとも一部を考慮してテスト注入時の造影剤注入量を求めることもできる。このように、身体因子や薬液因子の少なくとも一部に基づいてテスト注入時の造影剤注入量を算出することで、テスト注入での造影剤注入量を被験者や薬液の種類に合わせて調整することができる。このことは、より少ない造影剤注入量でのテスト注入を可能とし、結果的に、テスト注入での造影剤の注入による被験者の身体的負担を軽減することができる。

ただし、テスト注入は撮像部位への造影剤の到達時間の測定および最大ＣＴ値の測定を目的とするものなので、テスト注入時においては造影剤注入量を厳密に求める必要はない。場合によっては、テスト注入時の造影剤注入量を固定値とし、被験者の体重等のデータの入力を不要とすることもできる。この場合は、テスト注入用注入量演算部１４５は不要である。

以上のようにして、テスト注入を実施するために必要な入力が終了したら、操作者がテスト注入開始ボタン１５４にタッチする。これによって、薬液注入装置１００は、制御部１４１がピストン駆動機構１３０を前進移動させることによってテスト注入を開始する。制御部１４１には、造影剤の注入プロトコルとして、所定の注入時間中に一定の注入速度で造影剤を注入するプロトコルが設定されている。また、造影剤の注入量は、ピストン駆動機構１３０の移動距離と比例する。よって、制御部１４１は、所定の注入時間中にピストン駆動機構１３０を、テスト注入用注入量演算部１４５で算出された造影剤の量に応じた距離だけ一定の速度で前進させる。造影剤の注入時間は、例えば撮像部位に応じて予め設定することができるが、必要に応じて操作者が変更できるようにすることもできる。

テスト注入の開始と同時に、テスト注入開始信号が、制御部１４１からインターフェース１４７を介してＣＴ装置３００に送信される。ＣＴ装置３００は、テスト注入開始から所定時間経過後にモニタリングスキャンを実行する。モニタリングスキャンの間、ＣＴ装置３００は、一定時間間隔でＣＴ値を測定し、その結果をグラフあるいは画像等で表示する。

一方、薬液注入装置１００では、テスト注入が終了すると、制御部１４１は、例えば図６に示すような、本注入用の設定画面１６０をタッチパネルに表示させる。この設定画面１６０では、テスト注入時の最大ＣＴ値を入力するための画面が表示される。

造影剤の注入時間が同じであれば、造影剤の注入量と、最大ＣＴ値の上昇分との間には、概ね比例の関係があると近似してよい。よって、テスト注入による最大ＣＴ値の上昇分をＣ_T、本注入による最大ＣＴ値の上昇分をＣ_A、テスト注入時の造影剤注入量をＩ_t、本注入時の造影剤注入量をＩ_aとしたとき、これらの間には、
Ｃ_T：Ｃ_A＝Ｉ_t：Ｉ_a
なる比例式を考えることができる。

ただし、実際には、撮像部位は造影剤が注入されなくてもある程度のＣＴ値を持っており、また、ＣＴ装置３００で測定されるＣＴ値は、造影剤が注入される前のこのＣＴ値を含んだ値である。よって、テスト注入および本注入における造影剤の注入による最大ＣＴ値の上昇分は、テスト注入においてＣＴ装置３００で得られた最大ＣＴ値をＣ_t、本注入においてＣＴ装置３００で得ようとする目標最大ＣＴ値をＣ_a、造影剤の注入前のＣＴ値をＣ₀としたとき、それぞれ
Ｃ_T＝Ｃ_t−Ｃ₀
Ｃ_A＝Ｃ_a−Ｃ₀
となる。これらの式から、上記比例式は、
（Ｃ_t−Ｃ₀）：（Ｃ_a−Ｃ₀）＝Ｉ_t：Ｉ_a
と表すことができる。ここで、目標最大ＣＴ値Ｃ_aは、最良の造影効果を得ることのできる最大ＣＴ値であり、この値は統計的なデータ等に基づいて予め設定することができる。

このように、造影剤の注入量と最大ＣＴとの間の比例関係を利用することで、テスト注入において造影剤の注入量およびそのときにＣＴ装置３００で得られた最大ＣＴ値がわかっているので、本注入において目標最大ＣＴ値Ｃ_aが得られるような造影剤の注入量を極めて簡単に求めることができる。具体的には、本注入用注入量演算部１４６は、これらテスト注入においてＣＴ装置３００で得られた最大ＣＴ値Ｃ_t、本注入においてＣＴ装置３００で得ようとする目標最大ＣＴ値Ｃ_a、造影剤注入前のＣＴ値Ｃ₀、およびテスト注入時の造影剤注入量Ｉ_tから、以下の式、
Ｉ_a＝Ｉ_t×（Ｃ_a−Ｃ₀）／（Ｃ_t−Ｃ₀）
に基づいて本注入時の造影剤注入量Ｉ_aを算出する。

本注入時の造影剤注入量を算出するのに必要なデータのうち、本注入時の目標最大ＣＴ値Ｃ_aおよびテスト注入用注入量演算部１４５で算出されたテスト注入時の造影剤注入量Ｉ_tは、データとして制御部１４１に格納されている。また、造影剤注入前のＣＴ値は、統計的なデータに基づいて、撮像部位に応じた適宜値を、データとして制御部１４１に予め格納しておくことができる。よって、操作者がタッチパネルに入力するのはテスト注入で得られた最大ＣＴ値Ｃ_tのみでよい。なお、図６に示す設定画面１６０では、入力すべき値および算出される値が空欄とされた上記比例式が表示されている。ここで、表示された比例式では、最大ＣＴ値については、テスト注入での最大ＣＴ値の入力の便宜上、最大ＣＴ値の上昇分ではなく、造影剤注入前のＣＴ値も含んだ最大ＣＴ値で表しているが、本注入用注入量演算部１４６は、入力された最大ＣＴ値および設定されている目標最大ＣＴ値から、それぞれ造影剤注入前のＣＴ値を減算したうえで、本注入での造影剤注入量を算出する。

また、図６に示した本注入用の設定画面１６０では、テスト注入時の最大ＣＴ値の他に、テスト注入で最大ＣＴ値に達したときのテスト注入開始からの経過時間をピーク時間として入力するようになっている。ピーク時間が入力されると、制御部１４１は、本注入に対応してＣＴ装置３００が実行する本スキャンの撮像開始時間を設定画面１６０に表示させる。

この撮像開始時間は、例えば、ＣＴ値のピーク時間の２秒前とすることができる。これによって、ＣＴ値のピーク時間を含む期間で撮像を行なうことができるので、良好な造影効果が得られる。撮像をＣＴ値のピーク時間の何秒前に開始するかは、予め決められていてもよいが、必要に応じて操作者が変更できるようにすることもできる。

また、一般に、造影剤の注入量が増えると、最大ＣＴ値に達する時間も遅くなる傾向がある。よって、テスト注入と本注入で造影剤の注入量が異なるにもかかわらず、造影剤の注入開始からの撮像タイミングが一定であると、本注入に対応してＣＴ装置が実行する撮像時間が、目標最大ＣＴ値に達するタイミングとずれてしまうことがある。そこで制御部１４１は、テスト注入で得られたＣＴ値のピーク時間を、本注入用注入量演算部１４６で算出された本注入での造影剤注入量等に基づいて補正してもよい。その場合、制御部１４１は、補正されたピーク時間を基に撮像開始時間を設定することができる。

撮像開始時間が設定されると、制御部１４１は、そのデータを、インターフェース１４７を通じてＣＴ装置３００へ送信する。ＣＴ装置３００は、これに応じて、この撮像開始時間から例えば４秒間、本スキャンを実行することができる。なお、本注入後の撮像開始時間は、造影剤の注入を開始してから最大ＣＴ値に達するまでの時間がテスト注入と本注入とでずれることを考慮して予め決めておくこともできる。その場合は、テスト注入でのピーク時間の入力は不要である。

以上のように、テスト注入時の最大ＣＴ値およびピーク時間の入力後、操作者は、設定画面１６０に表示されているＯＫボタンにタッチする。

ＯＫボタンがタッチされると、制御部１４１は、例えば図７に示すような、本注入確認画面１７０をタッチパネルに表示させる。本注入確認画面１７０には、本注入によって注入される薬液の、注入を開始してからの経過時間と注入速度との関係を表した注入グラフが表示される。さらに、このグラフ上に撮像開始時間も表示され、撮像タイミングが一目で分るようになっている。

本形態では、本注入は、所定の注入時間中に一定の注入速度で造影剤を注入する、テスト注入と同じプロトコルで実施する。ここで、造影剤の注入量がテスト注入と本注入とで異なっているので、本注入では、注入時間はテスト注入での注入時間と同じであるが、注入速度がテスト注入と異なる。通常は、本注入での造影剤の注入量はテスト注入でのそれよりも多いので、本注入ではテスト注入よりも高い注入速度で造影剤が注入される。また、本形態では、造影剤の注入後、予め設定された注入速度で所定量の生理食塩水の注入を実施する。

操作者は、本注入確認画面１７０を確認後、タッチパネル上に表示されている本注入開始ボタンをタッチする。本注入開始ボタンがタッチされると、制御部１４１は、上述したプロトコルで造影剤および生理食塩水が被験者に注入されるように２つのピストン駆動機構１１３を制御し、これによって本注入が実施される。

本注入の開始と同時に、本注入開始信号が、制御部１４１からインターフェース１４７を介してＣＴ装置３００に送信される。ＣＴ装置３００は、本注入開始から、テスト注入の結果に基づいて薬液注入装置１００で設定された撮像開始時間経過後に、本スキャンを実行する。本スキャンによって、目的とする撮像部位での被験者のＣＴ画像が撮像される。

以上説明したように本実施形態によれば、テスト注入で測定された最大ＣＴ値を利用して本注入における造影剤の注入量を決定する。テスト注入で得られた最大ＣＴ値は、被験者の循環血液量、心拍出量および血管抵抗等の個体差を反映した値であるので、これら循環血液量等を実際に測定することなく、被験者の個体差に応じた造影剤の最適な注入量を極めて容易に設定することができる。しかも、テスト注入は、造影剤が撮像部位へ到達する時間を測定するために本注入に先立って通常行なっている工程であるので、テスト注入を実施することによって新たに工程が増えることはない。

本実施形態では、本注入での造影剤注入量を決定するのに必要な、テスト注入によって得られた最大ＣＴ値の入力を、操作者自身が入力する例を示した。しかし、例えば、制御部１４１がテスト注入後にインターフェース１４７を通じてＣＴ装置から最大ＣＴ値のデータを受信できるように構成し、受信した最大ＣＴ値データがテスト注入用注入量演算部１４５に入力されるようにすることもできる。これによれば、操作者が最大ＣＴ値を入力する必要がなくなる。

また本実施形態では、注入速度が一定であるプロトコルで造影剤を注入した例を示したが、より少ない造影剤量で良好な造影効果を得るため、かつ／または所定のＣＴ値をできるだけ長い時間維持できるようにするために、造影剤の注入速度を時間の経過とともに変化させることもできる。この場合でも、テスト注入で得られた最大ＣＴ値を用いて本注入での造影剤の注入量を求めることができるようにするためには、上述した比例式
（Ｃ_t−Ｃ₀）：（Ｃ_a−Ｃ₀）＝Ｉ_t：Ｉ_a
が成り立つように、例えば時間の経過による注入速度の変化の傾向がテスト注入と本注入とで同じであるプロトコルが制御部１４１に設定されていればよい。

また、上述した実施形態では、注入ヘッド１１０に２本の薬液シリンジ２００Ｐ、２００Ｃが装着される例を示したが、注入ヘッド１１０に装着できる薬液シリンジの数は、１本でもよいし３本以上であってもよい。その場合、凹部１１４、およびピストン駆動機構１３０等は、装着される薬液シリンジの数に応じた数だけ設けられる。注入ヘッド１１０に装着できる薬液シリンジのサイズも任意であり、凹部１１４のサイズやロッド１３１のストローク等は、装着すべき薬液シリンジのサイズに適合するように設定される。複数の薬液シリンジを装着する場合、各薬液シリンジのサイズは互いに異なるものであってもよい。

１００薬液注入装置
１０１注入制御ユニット
１１０注入ヘッド
１３０ピストン駆動機構
１４１制御部
１４２入力部
１４３表示部
１４５テスト注入用注入量演算部
１４６本注入用注入量演算部
１４７インターフェース
２００Ｃ、２００Ｐシリンジ
３００ＣＴ装置
１０００ＣＴシステム

Claims

ＣＴ装置で被検体のＣＴ画像を撮像するために、注入によって前記被検体のＣＴ値を変化させる造影剤が充填されたシリンジが搭載され、搭載された前記シリンジを操作することによって前記造影剤を注入する注入ヘッドと、本注入に先立ってテスト注入を行なうように前記注入ヘッドを制御する制御部とを備えた薬液注入装置において、
前記被検体の身体因子の少なくとも一部に基づいて前記テスト注入時の造影剤の注入量を算出するテスト注入用注入量演算部と、
前記テスト注入によって前記ＣＴ装置で得られた最大ＣＴ値に基づいて、前記本注入で得られる最大ＣＴ値が所定の値になるように前記本注入での造影剤注入量を算出する本注入用注入量演算部を有し、
前記薬液注入装置は、薬液の注入に関するデータを前記ＣＴ装置へ送信できるように前記ＣＴ装置と接続され、
前記制御部は、前記本注入用注入量演算部で算出された注入量から、テスト注入によって前記ＣＴ装置で測定された、造影剤の注入開始から最大ＣＴ値に達するまでの時間を補正し、補正された前記時間を基に、前記本注入に対応して前記ＣＴ装置が実行する本スキャンの撮像開始時間を設定するとともに、前記撮像開始時間のデータを前記ＣＴ装置に送信し、かつ、前記本注入時に、前記本注入用注入量演算部で算出された量の造影剤が注入されるように前記注入ヘッドを制御することを特徴とする薬液注入装置。
前記ＣＴ装置との間でデータの送受信を行なえるようにするインターフェースをさらに有し、該インターフェースを通じて、前記テスト注入で得られた最大ＣＴ値を受信する、請求項１に記載の薬液注入装置。
前記テスト注入および前記本注入の注入プロトコルは、造影剤を予め決められた注入時間中に一定の注入速度で注入する注入プロトコルである、請求項１または２に記載の薬液注入装置。
前記テスト注入用注入量演算部は、さらに前記造影剤の薬液因子の少なくとも一部に基づいて前記テスト注入時の造影剤の注入量を算出する、請求項１から３のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
前記造影剤が充填されたシリンジをさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
被検体のＣＴ画像を撮像するＣＴ装置と、
前記被検体のＣＴ値を変化させる造影剤が充填されたシリンジが搭載され、搭載された前記シリンジを操作することによって前記造影剤を注入する注入ヘッドと、
薬液の注入に関するデータを前記ＣＴ装置へ送信できるように前記ＣＴ装置と接続され、本注入に先立ってテスト注入を行なうように前記注入ヘッドを制御する制御部と、
前記被検体の身体因子の少なくとも一部に基づいて前記テスト注入時の造影剤の注入量を算出するテスト注入用注入量演算部と、
前記テスト注入によって前記ＣＴ装置で得られた最大ＣＴ値に基づいて、前記本注入で得られる最大ＣＴ値が所定の値になるように前記本注入での造影剤注入量を算出する本注入用注入量演算部と、
を有し、
前記制御部は、前記本注入用注入量演算部で算出された注入量から、テスト注入によって前記ＣＴ装置で測定された、造影剤の注入開始から最大ＣＴ値に達するまでの時間を補正し、補正された前記時間を基に、前記本注入に対応して前記ＣＴ装置が実行する本スキャンの撮像開始時間を設定するとともに、前記撮像開始時間のデータを前記ＣＴ装置に送信し、かつ、前記本注入に前記本注入時に、前記本注入用注入量演算部で算出された量の造影剤が注入されるように前記注入ヘッドを制御することを特徴とする薬液注入システム。
前記ＣＴ装置との間でデータの送受信を行なえるようにするインターフェースをさらに有し、該インターフェースを通じて、前記テスト注入で得られた最大ＣＴ値を受信する、請求項６に記載の薬液注入システム。
前記テスト注入および前記本注入の注入プロトコルは、造影剤を予め決められた注入時間中に一定の注入速度で注入する注入プロトコルである、請求項６または７に記載の薬液注入システム。
前記テスト注入用注入量演算部は、さらに前記造影剤の薬液因子の少なくとも一部に基づいて前記テスト注入時の造影剤の注入量を算出する、請求項６から８のいずれか１項に記載の薬液注入システム。
前記造影剤が充填されたシリンジをさらに有する請求項６から９のいずれか１項に記載の薬液注入システム。
ＣＴ装置と、前記ＣＴ装置で被検体のＣＴ画像を撮像する際に前記被検体のＣＴ値を変化させる造影剤を注入するのに用いられる注入ヘッドと、本注入に先立ってテスト注入を行なうように前記注入ヘッドを制御する制御部と、前記テスト注入時の造影剤の注入量を算出するテスト注入用注入量演算部と、前記本注入時の造影剤注入量を算出する本注入用注入量演算部と、を有する薬液注入システムの作動方法において、
前記テスト注入用注入量演算部が、前記被検体の身体因子の少なくとも一部に基づいて前記テスト注入時の造影剤の注入量を算出することと、
前記本注入用演算部が、前記テスト注入によって前記ＣＴ装置で得られた最大ＣＴ値に基づいて、前記本注入で得られる最大ＣＴ値が所定の値になるように前記本注入での造影剤注入量を算出することと、
前記制御部が、算出された前記本注入での造影剤注入量から、前記テスト注入によって前記ＣＴ装置で測定された、前記造影剤の注入開始から最大ＣＴ値に達するまでの時間を補正し、補正された前記時間を基に、前記本注入に対応して前記ＣＴ装置が実行する本スキャンの撮像開始時間を設定することと、
前記制御部が、前記撮像開始時間のデータを前記ＣＴ装置に送信することと、
前記制御部が、本注入開始信号を前記ＣＴ装置に送信することと、
を含む、薬液注入システムの作動方法。
前記制御部が前記撮像開始時間および前記本注入開始信号を前記ＣＴ装置に送信した後、前記ＣＴ装置が、前記本注入の開始から前記撮像開始時間経過後に前記本スキャン動作を実行することをさらに含む、請求項１１に記載の薬液注入システムの作動方法。
前記テスト注入用注入量演算部が前記テスト注入時の造影剤の注入量を決定することは、さらに前記造影剤の薬液因子の少なくとも一部に基づいて前記テスト注入時の造影剤の注入量を算出することを含む、請求項１１または１２に記載の薬液注入システムの作動方法。