CN1533812A - 用于根据注射曲线实时控制液体注射的液体注射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液体注射装置，该注射装置显示出一绘制曲线图，该绘制曲线图的纵轴代表液体注射的速度而水平轴代表液体注射的时间。注射曲线代表在每个需要注射的液体量上液体注射的速度，当将该注射曲线输入到显示的绘制曲线图中时，液体注射装置根据该注射曲线和从液体注射开始经历的时间控制该注射执行装置的操作。这样，液体注射的速度能根据注射曲线按需要而改变。

Description

用于根据注射曲线实时控制液体注射的液体注射装置
技术领域
本发明涉及一种将液体注射到主体中的液体注射装置，特别是涉及一种液体注射装置，用于通过一成像诊断设备，如CT(计算机X线断层摄影术)设备、MRI(磁共振显像)设备、PET(正电子放射X线断层摄影术)等将诸如造影剂的液体注射到一个需要成像的主体中。
背景技术
目前，用于捕捉主体荧光图像的成像诊断设备包括CT扫描仪、MRI设备、PET设备、超声波诊断设备、CT血管造影设备、MR血管造影设备和超声图记录仪。当用这样的成像诊断设备捕捉主体荧光图像时，实践中有时要向一主体注射如造影剂或盐溶液的液体。一种将液体自动注射到主体中的液体注射装置已经在实际中得到应用。
这样的液体注射装置设有一个驱动马达和一个滑块机构，并采用了一个可拆卸安装的液体注射器。该液体注射器包括一个柱体和一个可滑动地插入在该柱体中的活塞。该柱体中充满了需要注入到主体的液体，如造影剂或者盐溶液。
液体注射器通过一个延长管与主体相连，而且将该液体注射器固定在注射执行装置上。该注射执行装置单独地容纳活塞和柱体并使它们相互运动，以便将通常为造影剂的液体从液体注射器注射到主体中。
操作者针对各种情况确定出需要注射的造影剂的速度及需要注射的造影剂的总量，然后，将代表注射速度和总量的数据输入到液体注射装置中。根据输入的数据，液体注射装置以输入的数据所代表的注射速度和数量将造影剂注射到主体中。已注射的造影剂改变了主体的图像对比度，使成像诊断设备能捕捉到一个理想的主体荧光图像。
一些液体注射装置能将盐溶液以及造影剂注射到主体中。对于这样的液体注射装置的操作而言，如果希望，操作者可以向液体注射装置输入一个指令以及代表需要注射的盐溶液的注射速度和总量的数据，这样，在造影剂的注射完成之后就注射盐溶液。
根据输入的数据，液体注射装置首先注入造影剂，然后，在造影剂的注入完成之后自动地注入盐溶液。后来注入的盐溶液推动着先前注入的造影剂，从而减少了造影剂的消耗量，而且也减少了在捕获图像方面的人为现象。
上述类型的液体注射装置已经发明出来并应用在由本申请人提交的专利文件中(如下面的专利文件1，2)。
专利文件1：未审查公开的日本专利申请No.2002-11096；
专利文件2：未审查公开的日本专利申请No.2002-102343。
上述液体注射装置能够向主体注入造影剂，从而将主体的图像对比度改变成使成像诊断设备能捕捉到一个理想的主体荧光图像的状态。
当将CT造影剂通过液体注射装置实际注射到主体中，而且测量到随时间改变的代表图像对比度的CT值时，发现即使以等速度注入造影剂，但是CT值并不是常数，而是非线性地增加然后下降，而且保持在最佳值的时间非常短。
因此，现有的液体注射装置是以由输入的数据代表的等速度来注入造影剂，却不能在与之结合的成像诊断设备中提供最佳的成像条件。为了解决上述问题，就需要随时间改变造影剂注射的速度。例如，本领域公知的将一个液体注射循环分成多个相位，并针对每个相位设定液体注射的数值和液体注射的时间。
然而，设定和输入实际随时间改变的液体注射速度是一个复杂的程序。即使当由输入数据所代表的液体注射速度的数值和液体注射的时间在每个相位中都显示出来，也难以获得液体注射速度随时间改变的直观表述。
不熟练的操作者不能执行如此复杂的程序，而且可能输入不适当的数据。此外，对于每个多相位而言，上述设定的液体注射速度和液体注射时间的数值的程序，不能够设定非线性改变的液体注射速度。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种液体注射装置，其能够容易地设定随时间改变的液体注射速度。
本发明的第一种液体注射器，设有一注射执行装置，图像显示装置，曲线输入装置，曲线存储装置，曲线显示装置，时间测量装置和注射控制装置。图像显示装置显示一绘制曲线图，该绘制曲线图的纵轴代表液体注射的速度而水平轴代表液体注射时间。曲线输入装置接受一输入动作，以便将代表在每一注射时间上液体注射速度的注射曲线输入到该绘制曲线图中。曲线存储装置存储输入的注射曲线的数据。曲线显示装置显示输入的注射曲线的图像，该注射曲线的数据已存储在显示出的绘制曲线图中。注射控制装置根据测量到已经经历的时间和输入的注射曲线，实时控制该注射执行装置的操作。
当将代表在每一注射时间上液体注射速度的注射曲线输入到该绘制曲线图中时，该第一种液体注射装置根据注射曲线随经历的时间改变液体注射速度。因此，通过简单的输入动作能执行复杂的液体注射过程，从而以随时间改变的注射速度来注射液体。
在本发明第二方面的液体注射装置中，图像显示装置显示一绘制曲线图，该绘制曲线图的纵轴代表需要注射的液体量而水平轴代表液体注射时间。曲线输入装置接受一输入动作，以便将代表在每一注射时间上需要注射的液体量的注射曲线输入到该绘制曲线图中。注射控制装置根据测量的时间和输入的注射曲线，实时控制该注射执行装置的操作。
当将代表在每一注射时间上需要注射的液体量的注射曲线输入到该绘制曲线图中时，该第二种液体注射装置根据注射曲线随经历的时间管理需要注射的液体量。因此，通过简单的输入动作能执行复杂的液体注射过程，从而以随时间改变的注射速度来注射液体。
在本发明第三方面的液体注射装置中，用数量测定装置取代时间测量装置，而且，图像显示装置显示一绘制曲线图，该绘制曲线图的纵轴代表液体注射速度而水平轴代表需要注射的液体量。曲线输入装置接受一输入动作，以便将代表在每一需要注射的液体量上液体注射速度的注射曲线输入到该绘制曲线图中。数量测定装置测定从至少液体注射开始液体的注射量。注射控制装置根据测定的注射量和输入的注射曲线，实时控制该注射执行装置的操作。这样，第三种液体注射装置根据需要注射的液体量改变液体注射速度。
当将代表在每一需要注射的液体量上液体注射速度的注射曲线输入到该绘制曲线图中时，该第三种液体注射装置根据注射曲线随需要注射的液体量改变液体注射速度。因此，通过简单的输入动作能执行复杂的液体注射过程，从而以随时间改变的注射速度来注射液体。
本发明涉及的各种装置都能设计成执行它们提到的功能，而且也可以通过专用的几个硬件来执行这些功能，通过数据处理装置根据计算机程序来执行这些功能，根据计算机程序在数据处理装置中获得的功能或其组合。
本发明涉及的各种装置不需要各自独立的实体，而且可以布置成将多个装置构成单一的装置，某个装置可以是另一个装置的一部分，或者某个装置的一部分和另一个装置的一部分彼此叠置。
本发明涉及的计算机单元可以包括一个硬件，该硬件能够读取计算机程序的数据并根据计算机程序执行处理操作，而且该计算机单元还包括一与各种设备相连的CPU(中央处理单元)，该各种设备包括ROM(只读存储器)，RAM(随机存取存储器)和I/F(接口)单元等。
本发明根据计算机程序能使一计算机单元执行各种操作，也使计算机单元能控制各种设备的操作以便执行各种操作。例如，在计算机单元中存储各种数据，以使CPU在固定地安装在计算机单元中的、诸如RAM等的信息存储媒介中存储各种数据，或者使CPU通过FDD(FD驱动器)在诸如可置换地装载到计算机单元中的FD(软盘)等的信息存储媒介中存储各种数据。
本发明涉及的信息存储媒介还可包括一个硬件，该硬件预先存储一计算机程序，使计算机单元执行各种处理操作。信息存储媒介可以包括，例如，固定安装在计算机单元中的ROM或HDD(硬盘驱动器)，或可置换地装载到计算机单元中的CD(高密盘)-ROM或FD。
结合附图，通过对本发明示意性实施例进行详细的描述将更清楚本发明的上述和其它目的、特征和优点。
附图说明
图1是本发明一个实施例中液体注射装置的逻辑结构的方块图；
图2是该液体注射装置的电路布置的方块图；
图3是液体注射装置的透视图，示出将液体注射器安装在液体注射装置的注射头的方式；
图4是液体注射装置的透视图；
图5是用作成像诊断设备的CT扫描仪的透视图；
图6是示意性的前方正视图，示出在触摸板上初始显示的图像；
图7是示意性的前方正视图，示出在输入造影剂时的注射曲线的显示图像；
图8是示意性的前方正视图，示出造影剂已经输入时的注射曲线的显示图像；
图9是示意性的前方正视图，示出在已经再输入盐溶液时的注射曲线的显示图像；
图10是示意性的前方正视图，示出在进行注射过程时的显示图像；
图11是液体注射装置的前面处理过程的流程图；
图12是液体注射装置的后面处理过程的流程图；
图13是示意性的前方正视图，示出在本发明第一种变型的触摸板上显示的图像；
图14是示意性的前方正视图，示出在本发明第二种变型的触摸板上显示的图像；
图15是示意性的前方正视图，示出在本发明第三种变型的触摸板上显示的图像；
图16是示意性的前方正视图，示出在本发明第四种变型的触摸板上显示的图像；以及
图17a和17b是示出本发明第五种变型的注射头的透视图。
具体实施方式
结合附图对本发明的液体注射装置的一个实施例进行说明。如图4所示，本发明的一个实施例的液体注射装置100包括一安装在支架102的上端部的主要部分103。主要部分103支撑着操纵板104、触摸板105、作为信息存储媒介的PC卡106的卡驱动器107以及书写笔108。可动臂109垂直安装在主要部分103的侧壁上，并且将作为注射器固定件的注射头110安装在可动臂109的上端部。
如图3所示，在注射器固定件111的上表面中，注射头110设有两个作为注射器固定机构的凹槽112。液体注射器220的柱体201可滑动地固定在各自的凹槽112中。每个液体注射器220包括柱体201和可滑动地插入在柱体201中的活塞202。
将两个作为注射执行装置的注射器致动机构120分别设置在注射头110的凹槽112的后部中，该注射器致动机构分别将固定在各凹槽112中的注射器200的活塞202夹持并使之滑动。
每个注射器致动机构120都设有一个驱动马达121(参见图2)，可将诸如超声波马达等的驱动马达作为驱动源，通过螺纹机构等(未示出)来使活塞202往复地滑动。注射器致动机构120还分别设有作为压力敏感设备的测力传感器122，用以单独测定推动注射器200的活塞202的压力。
将液体注射器200中充满作为一种液体的造影剂，而将另一个液体注射器200中充满作为另一种液体的盐溶液，将这两个液体注射器分别设置在注射头110的两个凹槽112中。两个凹槽112和两个注射器致动机构120组成液体注射机构，其包括用于注射造影剂到主体中的介质注射机构123和用于注射盐溶液到主体中的溶液注射机构124。
如图5所示，将液体注射装置100设置在用作成像诊断设备的CT扫描仪300附近。液体注射装置100将造影剂和盐溶液注入到需要CT扫描仪300成像的主体中。CT扫描仪300设有成像单元301和控制单元302，该控制单元302在线连接到液体注射装置100中。
如图2所示，液体注射装置100设有计算机单元130，操纵板104和触摸板105，其中该计算机单元130与两个注射器致动机构120的驱动马达121相连。
计算机单元130包括一个所谓的单片微型计算机，并设有多个硬件，包括CPU(中央处理单元)131，ROM(只读存储器)132，RAM(随机存取存储器)133和I/F(接口)134。计算机单元130具有一适合的计算机程序，该程序以固件的形式安装在诸如ROM132的信息存储媒体中。CPU131根据安装的计算机程序执行各种处理操作。
通过根据安装的计算机程序进行的操作，计算机单元130逻辑上具有这样的各种装置的各种功能，如图1所示，这些功能包括图像储存功能141、断面显示功能142，断面输入功能143，区域显示功能144，区域输入功能146，图像显示功能147，曲线输入功能148，曲线存储功能149，曲线显示功能151，数量计算功能152，数量显示功能153，时间测量功能154，注射控制功能156，情况显示功能157等。
存储功能141，149与在CPU131的RAM中建立的存储区域相对应，从而根据计算机程序识别存储在其上的数据。显示功能142，144，147，151，153，157与CPU131的显示已存储的数据功能相对应，以便从RAM133中将已存储的数据显示在触摸板105上。输入功能143，146，148与CPU131的识别数据功能相对应，以便根据在触摸板105上的输入动作识别数据。其它的各种功能152，154，156与CPU131处理数据的功能相对应。
图像存储功能141存储多个人体身体断面的示意图像的数据以及与之对应的多个需要成像区域的示意图像的数据。断面显示功能142显示身体断面的示意图像，通过人体形状的图像存储功能141存储该身体断面的数据。
断面输入功能143接受输入动作，以便选择一个由断面显示功能142显示的身体断面。区域显示功能144显示至少一个需要成像区域的示意图像，该区域与断面输入功能143选择的身体断面相对应。区域输入功能146接受输入动作以选择需要成像的区域，其中，该区域的图像已经由区域显示功能144显示出来。
尤其是，液体注射装置100将“头部、胸部、腹部和腿部”定义成多个身体断面，而且将与这些身体断面对应的示意图像的数据存储在ROM132中。如图6所示，当在液体注射装置100上执行某一动作时，与身体形状有关的“头部、胸部、腹部和腿部”的示意图像显示在触摸板105的屏幕的上部区域中。
将“脑部、颚部、颈部”的示意图像的数据存储成与“头部”身体断面的示意图像相对应的多个需要成像的区域。同样，将“心部和肺部”的示意图像的数据存储在对应于“胸部”身体断面的示意图像中；将“胃部和肝脏部”的示意图像的数据存储在对应于“腹部”身体断面的示意图像中；以及将“上部和下部”的示意图像的数据存储在对应于“腿部”身体断面的示意图像中。
如图6所示，当在触摸板105上以人体形状显示的一个身体断面的示意图像被手动作用时，扫描机构的示意图像恰好显示在被作用的示意图像的上方，而且该示意图像与其它暗淡的示意图像相比，为高亮显示。同时，将与高亮图像有关区域的示意图像显示在已显示的身体断面的示意图像的下方。如图6所示，当一个已显示的有关区域的示意图像被手动作用时，该示意图像与其它暗淡的示意图像相比为高亮显示。
图像显示功能147显示一绘制曲线图，该图的纵轴代表液体注射速度而水平轴代表液体注射时间。曲线输入功能148接收一输入动作以便将在各液体注射时间上液体注射速度的曲线输入到该绘制曲线图中。曲线存储功能149存储每个需要成像区域的输入的注射曲线的数据。曲线显示功能151在该绘制曲线图中显示由每个需要成像区域的输入数据代表的注射曲线。
尤其是，液体注射装置100在触摸板105上显示出该绘制曲线图，该绘制曲线图位于需要成像区域显示的示意图像的下方。如图7-9所示，根据操作者发出的输入动作，书写笔108将用于注射造影剂等的注射曲线作为一自由曲线输入到绘制曲线图中。
当施加了输入动作以输入一注射曲线同时已经选择了需要成像区域时，存储注射曲线的数据并与需要成像的显示区域相联系。当随后选择出需要成像的区域时，将已存储了数据的注射曲线显示在该绘制曲线图中。
当已存储数据的注射曲线显示在该绘制曲线图中时，根据操作者发出的输入动作，书写笔108能随意地对显示的注射曲线进行修改。这样显示的注射曲线全部都能擦掉，而且根据操作者发出的输入动作，通过书写笔108能输入一新的注射曲线。液体注射装置100的生产者在其发货之前，可以将推荐的注射曲线的缺省数据存储进去，而且也可以根据终端用户的需要，将用户定制的注射曲线的数据存储进去。
注射曲线可以通过卡驱动器107从RAM133向PC卡106加载，而且可以通过卡驱动器107从PC卡106向RAM133下载。如将在下面详述的一样，由于液体注射装置100在向主体注入造影剂之后，再将盐溶液注入到主体中，所以如图9所示输入的造影剂和盐溶液的注射曲线，可以共享注射时间。
数量计算功能152根据由输入的注射曲线和绘制曲线图的水平轴所围成的图表部的面积，计算出需要注射的液体量。数量显示功能153显示需要注射的液体量。特别是，如图8和9所示，当输入的注射曲线的两端点到达绘制曲线图的水平轴时，需要注射的液体，诸如造影剂和盐溶液的量从输入的注射曲线和绘制曲线图的水平轴围成的图表部的面积计算出来。然后，将该计算量以数据显示在绘制曲线图的下方。如果输入的注射曲线的两端点都没有到达绘制曲线图的水平轴，则将该两端点向绘制曲线图的水平轴垂直地延伸，再从输入的注射曲线和绘制曲线图的水平轴围成的图表部的面积计算出需要注射的液体量。
时间测量功能154测量从液体注射开始起经历的时间。注射控制功能156根据测得的时间和已经存储数据的注射曲线，实时地控制注射器致动机构120的操作。如果造影剂和盐溶液两者的注射曲线的数据都已存储了，就可如上所述地共享注射时间，然后，注射控制功能156根据造影剂和盐溶液的注射曲线，以链接的方式控制介质注射机构123和溶液注射机构124的操作。
如图10所示，情况显示功能157以一种相反的模式显示出由注射曲线，水平轴及纵轴围成的图表部分，而且也将需要注射的数量显示成几部分，从而能实时地显示介质注射机构123和溶液注射机构124的注射情况。
尽管液体注射装置100的上述各种功能可通过诸如操纵板104的多个硬件来实现，但是如果需要，它们也可主要通过作为一个硬件的CPU131来实现，此时，CPU根据存储在诸如ROM132等的信息存储媒质和计算机程序中的资源而发挥作用。
这样的资源包括多个人体的身体断面的示意图像和多个彼此相关的需要成像区域的示意图像的数据文件，还包括用于每个需要成像的人体区域的介质注射机构123和溶液注射机构124的注射曲线的数据文件等。
将上述计算机程序存储在诸如RAM133等的信息存储媒介中，作为CPU131执行的软件，这样，在触摸板105上，例如以人体形状显示出多个身体断面的示意图像，其中，该示意图像的数据已经存储在RAM133中；接收在触摸板105上产生的输入动作以选择一个已显示的身体断面；显示至少一个需要成像区域的示意图像，其中，该示意图像与已选择的身体断面相对应；接收一个输入动作以选择需要成像的区域，其中，该区域的图像已经被显示；显示一已经输入数据的注射曲线以及一绘制曲线图，该注射曲线与选择的区域有关，如果还没有将与选择区域有关的注射曲线的数据输入，则显示空白的绘制曲线图；接收一输入动作以便通过书写笔108将注射曲线输入到绘制曲线图中；存储与相应需要成像的区域有关的输入注射曲线的数据，将根据由输入的注射曲线和绘制曲线图的水平轴所围成的图表部的面积计算出需要注射液体的量；显示计算量的数据；测量从液体注射开始经历的时间，根据注射曲线以链接方式控制介质注射机构123和溶液注射机构124，对于造影剂和盐溶液而言，注射曲线的数据已被存储并已经经历了测量的时间，以及显示实时注射情况。
(液体注射装置的操作)
对于使用上述构成的液体注射装置100而言，操作者(没有示出)将该液体注射装置100设置在如图5所示的CT扫描仪300的成像单元301附近。然后，如图3所示，操作者借助分歧延伸管210将两个液体注射器200连接到位于成像单元301中的主体(没有示出)上。将液体注射器200的柱体201固定在注射头110的各凹槽122中，而且注射器致动机构120夹持住活塞202。
然后，操作者在操纵板104上发出输入动作，指示液体注射装置100开始操作。之后，触摸板105在图11所示的步骤S1中，在其显示屏上显示出初始图像。如图6所示，初始图像包含根据输入顺序依次向下排列的各种输入项目。该初始图像在其最上部包括人体形状的多个身体断面的示意图像。
在步骤S2中，如果操作者用指尖触摸了一个在触摸板105上显示的身体断面的示意图像，以便选择触摸的身体断面的示意图像，那么，如图6所示，与其它暗淡的示意图像相比，选择的身体断面的示意图像为高亮显示，而且一扫描机构的示意图像也显示在选择的身体断面的示意图像的上方。
同时，在步骤S3、S4中，将多个与选择身体断面有关的需要成像区域的示意图像读出并显示在已显示的身体断面的示意图像的下方。在步骤S5中，如果操作者触摸了一个区域的示意图像以便选择触摸区域的示意图像，那么，如图6所示，与其它暗淡的示意图像相比，仅有选择区域的示意图像为高亮显示。
这样，当选择了需要成像的区域时，液体注射装置100确认与选择区域有关的注射曲线的数据是否已输入到RAM133中。如果该数据已经输入到RAM133中，则如图9所示，在步骤S9中，将注射曲线显示在绘制曲线图中。
如果该数据没有存储在RAM133中，则绘制曲线图空白，允许操作者在其上输入注射曲线。例如，操作者在操纵板104上作出某种动作，使液体注射装置100处于输入造影剂的注射曲线的状态。如图7和8所示，在步骤S7中，操作者利用书写笔108在触摸板105上输入一自由曲线。在步骤S8中，将输入曲线的数据存储成用于需要成像的选定区域的造影剂的输入曲线。
如果操作者希望在造影剂注射完成之后注射盐溶液，该操作者就应在操纵板104上进行某种动作，使液体注射装置100处于输入盐溶液的注射曲线的状态。然后，如图9所示，在步骤S7中，操作者利用书写笔108在触摸板105上输入一自由曲线。在步骤S8中，将输入曲线的数据存储成用于需要成像的选定区域的盐溶液的输入曲线。
在这种情况下，造影剂的注射曲线和盐溶液的注射曲线共享时间。在实际操作中，在造影剂注射完成之后再注射盐溶液。在图9中，在造影剂的注射曲线的末端和盐溶液的注射曲线的起点之间存在一定间隔。因此，在完成造影剂的注射后经过一预定的时间才开始盐溶液的注射。
注射曲线能自由地输入到液体注射装置100中。例如，如果造影剂的注射曲线的末端和盐溶液的注射曲线的起点彼此重合，则在实际操作中，完成造影剂的注射的同时就开始盐溶液的注射。如果盐溶液的注射曲线的起点位于造影剂的注射曲线的末端之前，则在实际操作中，在没有完成造影剂的注射之前就开始了盐溶液的注射。
在步骤S9中，当将注射曲线显示在绘制曲线图上之后，在步骤10中，需要注射的造影剂和盐溶液的量根据输入注射曲线和水平轴围成的图表部的面积来计算。然后，如图9所示，在步骤S11中需要注射的计算量以数值方式显示在绘制曲线图的下方。
在步骤S9-S11中将需要的注射量和注射曲线显示出来以后，操作者如希望，可在步骤S9中修正注射曲线。如果已经确认注射曲线之后，操作者在操纵板104上作出一输入动作以便执行步骤S13中的注射过程，然后，如图12所示，在步骤S14，15中，根据注射曲线和经历的时间，操作中控制介质注射机构123和溶液注射机构124。
在对介质注射机构123和溶液注射机构124操作时，相反，将由注射曲线，水平轴和纵轴围成的部分显示出来，而且与需要注入的液体量相比，将到目前为止已经注入的液体量用数值显示出来。这样，在步骤S16中，将介质注射机构123和溶液注射机构124的注射情况实时地显示出来。
在步骤S14到S21的上述注射过程中，如果在步骤S17中，根据注射压力测定出不良功能，则在步骤S18中，在触摸板105上将一错误显示成向导图像，而且中断在步骤S20中的注射过程。
如果操作者在触摸板105上作出一输入动作以便中断在步骤S19中的注射过程，然后也中断了在步骤S20中的注射过程。在液体注射装置100已经注入了设定量的造影剂和盐溶液之后，液体注射装置100完成注射过程，并在步骤S22中返回到其初始状态。
液体注射器的优点
当通过书写笔108将需要的注射曲线输入到在触摸板105上显示的绘制曲线图时，液体注射装置100根据输入的注射曲线随时间改变液体的注射速度。因此，通过简单的注射动作能实现随时间改变注射速度的复杂液体注射过程。
为了根据大约适当水平的造影剂而保持荧光图像的图像对比度，可将复杂的注射曲线输入到液体注射装置100中，因此，CT扫描仪300能捕获优良品质的荧光图像。
当借助书写笔108将注射曲线手动地输入到触摸板105上时，能容易地将希望的复杂自由曲线输入成注射曲线。根据绘制曲线图的水平轴和输入的注射曲线围成的图表部的面积计算出需要注射的液体量，而且将计算出的需要注射量的数据显示在绘制曲线图中。因此，操作者根据复杂的注射曲线能容易确认需要注射的液体量。
液体注射装置100存储和读取出用于人体需要成像的各区域的注射曲线的数据。因此，根据希望区域的优化的注射曲线，液体注射装置100能将液体注入到主体中，其中，CT扫描仪300能捕获该区域的荧光图像。
液体注射装置100在其触摸板105上显示出人体形状的多个身体断面的示意图像。当操作者手动地触摸并选择一个主体断面的示意图像时，将显示出与该选定的身体断面有关的、多个需要成像区域的示意图像。然后，操作者手动地触摸并选择一个需要成像区域的示意图像。因此，操作者能可靠地通过以简单的动作选择出一需要成像的区域，对该区域而言，已经将需要注射曲线的数据存储和读出。
由于液体注射装置100显示出人体形状的多个身体断面的示意图像，所以使操作者能容易并可靠地选择出任一身体断面。因为将身体断面和需要成像区域的示意图像显示在触摸板105上，并且能直接被手动地作用，所以能容易并可靠地触摸和选择出示意图像。
通过液体注射装置100操作介质注射机构123和溶液注射机构124，以便将造影剂和盐溶液注射到主体中。因为介质注射机构123和溶液注射机构124根据输入的注射曲线能自动链接，所以能将造影剂和盐溶液以彼此链接的关系注入到主体中，而不需要复杂的控制过程。由于实时地显示液体注射情况，所以操作者能实时地确认液体注射情况。
液体注射装置100能向PC卡106加载输入的注射曲线，并且能从PC卡106下载该输入的注射曲线。因此，对于各操作者和主体而言，液体注射装置100能选择出优化的注射曲线。
液体注射装置的变型
本发明并不限于上述的实施例，在不偏离本发明的范围内可以进行各种改变和变型。例如，尽管根据上述实施例的液体注射装置100设有介质注射机构123和溶液注射机构124，该两个机构分别设有注射器致动机构120，用以分别注入造影剂和盐溶液，本发明还适用于具有单一液体注射机构的液体注射装置，用以仅注入造影剂。
在上述实施例中，将注射曲线同时输入并显示在触摸板105上。然而，注射曲线可以在彼此独立的、各自的目标指示装置和显示板(没有示出)上分别输入和显示同时输入并显示在触摸板。
在上述实施例中，绘制曲线图的数据是电子存储的，将该绘制曲线图显示在触摸板105上。然而，在触摸板105的适当位置上，可以通过绘画确定地形成一绘制曲线。
在上述实施例中，将自由曲线当成注射曲线输入。然而，可以将多个连续的直线当成注射曲线输入，而且该直线也能转换成自由曲线。此外，可以将多个作为注射曲线输入的通过点依次相连从而将它们转变成多个直线，而且可以产生依次经过这样的多个通过点的自由曲线的数据。
如图13所示，可将多个矩形区域作为注射曲线而输入。而且通过每个矩形区域的面积可以计算出需要注射的液体量。如果将矩形区域作为注射曲线输入，则每个矩形区域最好可以通过垂直移动该矩形区域的上侧边和水平移动该矩形区域的右侧边来进行编辑。
如图14所示，可以将用于中断液体注射的时间期间输入到一显示的注射曲线中。根据注射曲线，可以控制每个注射器致动机构120，而且在中断期间内可以暂时不工作。中断期间的剩余时间可以实时地显示出来。
在上述实施例中，当将代表在每个注射时间上液体注射速度的注射曲线输入到绘制曲线图中时，其中，该绘制曲线图的纵轴代表液体注射速度而水平轴代表液体注射时间，根据输入的注射曲线，实际的液体注射速度随经历的测量时间而改变。然而，可将代表在每个注射时间上液体注射速度的注射曲线输入到绘制曲线图中，其中，该绘制曲线图的纵轴代表需要注射的液体量而水平轴代表液体注射时间。而且，根据输入的注射曲线，实际的需要注射的液体量可依据经历的测量时间来控制。
例如，如图15所示，如果需要注射的液体量在0(min.)和20(min.)的液体注射时间之间，从0(ml.)到20(ml.)线性地改变，则1.0(ml./min.)的液体注射速度可从注射开始一直保持到液体注射时间为20(min.)时，而且在液体注射时间为20(min.)时，注射量达到20(ml.)。
如果需要注射的液体量在液体注射时间20(min.)和30(min.)之间要保持在20(ml.)，则在液体注射时间20(min.)和30(min.)之间应中断液体注射。由于示出的注射曲线的终点位于液体注射时间60(min.)时需要注射量为80(ml.)上，所以在液体注射时间60(min.)时，最终注入了80(ml.)的液体。
当将代表在每个需要注射液体量上液体注射速度的注射曲线输入到绘制曲线图中时，其中，该绘制曲线图的纵轴代表液体注射速度而水平轴代表需要注射液体量，而且，根据输入的注射曲线，实际的液体注射速度可以随测定的液体注射量而改变。
例如，如图16所示，如果在0(ml.)和20(ml.)的需要注射量之间，液体注射速度为2.0(ml./min.)，则将2.0(ml./min.)的液体注射速度从液体注射开始保持到20(ml.)，而且在10(min.)的液体注射时间内注射了20(ml.)的液体。
如果在20(ml.)到40(ml.)的需要注射量之间，液体注射速度从2.0(ml./min.)改变到0(ml./min.)，则液体注射的速度降低至0(ml./min.)，而总计20(ml.)的注射液体又注射了10(ml.)。
由于在注射量为40(ml.)时存在10(min.)的中断期间，所以在注射量达40(ml.)时液体的注射将中断10(min.)。图示的注射曲线沿水平轴对应该中断期间为一空白间隔。
在上述实施例中，存储每一需要成像区域的注射曲线的数据，然后，读取出希望的需要成像区域以便控制液体的注射。对于诸如造影剂的液体的最佳注射而言，除了需要选择成像区域之外还有各种条件。
例如，实际在CT扫描仪300上使用的造影剂包含一种碘的有效成分，碘的浓度随产品的不同而不同。成像条件随需要成像主体的身体重量的不同而不同。如本申请人在日本专利申请No.2003-039756中所公开，可以将主体重量的数据和使用的造影剂的类型输入到液体注射装置中，而且，可以根据该输入的数据调整注射曲线。
在上述实施例中，根据注射曲线依次输入造影剂和盐溶液。然而，如在日本专利申请No.2002-363675中所公开，可以用盐溶液来稀释造影剂，并根据注射曲线，输入该稀释的造影剂。
在上述实施例中，从作为信息存储媒介的PC卡106向液体注射装置100下载一注射曲线。可以使用多种像信息存储媒介这样的产品。液体注射装置100不能从PC卡向RAM133复制注射曲线的数据，但是可以从加载的PC卡106实时地读取出注射曲线的数据。
可以将注射曲线的数据存储在外用数据库服务器上，而且液体注射装置100可以在线地从该外用数据库服务器上下载存储的数据。同样，可以将注射曲线的数据存储在液体注射装置100的制造者的主计算机中，而且安装在医疗设备上的液体注射装置100，可以通过网络从主计算机下载已存储的数据。
在上述实施例中，将触摸板105安装在液体注射装置100的主体的上表面上，而且将注射头110安装在可动臂106的上端部上，该可动臂106垂直安装在主体的侧壁上。然而，如图17a和17b所示，可以将触摸板105直接平行地连接到注射头110上。
在图17a和17b中，由于将触摸板105设置在介质注射机构123和溶液注射机构124的附近，所以，当用于介质注射机构123和溶液注射机构124的注射曲线显示在触摸板105上时，操作者能直接和容易地识别输入的注射曲线。
在上述实施例中，假设为简便起见，用于造影剂的液体注射速度，例如可从活塞202的移动速度来简单地计算出来。事实上，目前市场上可获得各种尺寸的液体注射器200，而且其活塞202具有各种端面积。
用于造影剂等的液体注射速度取决于活塞202的运动速度和端面积。因此，如果液体注射装置100利用各种尺寸的液体注射器200时，那么，对于各种尺寸的液体注射器200而言，可以存储活塞202的端面积的数据，而且当使用的液体注射器200的类型输入时，就能读取出相应活塞202的端面积的数据。
为了读取端面积的数据，需要输入液体注射器200的类型。例如，在日本专利申请号2002-021762中公开，当通过各自的圆筒形联接器(没有示出)将各种液体注射器200设置在注射头110中时，注射头110能从圆筒形联接器获得液体注射器200和造影剂的识别数据。这样，不需要特殊的输入动作就能输入需要的液体注射器200的类型。
可替换的是，可将液体注射器200的类型的数据编码在用于各种液体注射器200的条形码(没有示出)上，然后可由注射头110读出，以便允许液体注射装置100识别出液体注射器200的类型。
在上述实施例中，利用液体注射装置100进行的液体注射和利用CT扫描仪300进行的图像捕获，可以分别被手动控制和执行。然而，液体注射装置100和CT扫描仪300可以对它们需要链接的操作保持相互联系。
例如，当将需要成像区域的示意图像输入到注射装置100时，需要成像区域的数据可以响应于输入到液体注射装置100的该示意图像，而在CT扫描仪300中设定出来。在这种方式中，减轻了操作者操作液体注射装置100和CT扫描仪300的负担。
在上述实施例中，将CT扫描仪300作为成像诊断设备，而液体注射装置100将于此使用的造影剂注射到主体中。然而，还可将MIR设备或PET设备作为成像诊断设备，而液体注射装置100将于此使用的造影剂注射到主体中。
在上述实施例中，CPU131根据存储在RAM133中的计算机程序来操作，从而在逻辑上执行液体注射装置100的各装置的各种功能。然而，上述功能可以由各硬件来完成，或者一些功能可以作为软件存储在RAM133中，而其余的由各个硬件来完成。
虽然本发明的优选实施例已经通过特定的术语进行了描述，但是这种描述只是用于说明目的，并且可以获知，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行变化和修改。

Claims (29)

1.一种液体注射装置，其通过注射执行装置将至少一种液体注射到主体中，该液体注射装置包括：
图像显示装置，用于显示一具有纵轴和水平轴的绘制曲线图；
曲线输入装置，用于接受一输入动作，以便将具有按时间顺序改变的注射条件的注射曲线输入到显示的绘制曲线图中；
曲线存储装置，用于存储输入的注射曲线的数据；
曲线显示装置，用于显示输入的注射曲线的图像，该注射曲线的数据存储在所述的已显示的绘制曲线图中；以及
注射控制装置，用于根据所述的输入的注射曲线，实时控制所述注射执行装置的操作。
2.根据权利要求1所述的液体注射装置，还包括：
时间测量装置，用于测量从液体注射开始经历的时间；
所述的图像显示装置包括用于显示所述绘制曲线图的装置，其中，该绘制曲线图的纵轴代表液体注射速度而水平轴代表液体注射的时间；
所述的曲线输入装置包括用于接受输入动作以便将所述的注射曲线输入到所述绘制曲线图的装置，其中，所述的注射曲线代表在每一液体注射时间上的液体注射速度；以及
所述的注射控制装置包括用于根据测量的时间和所述的输入的注射曲线实时控制所述注射执行装置的操作的装置。
3.根据权利要求1所述的液体注射装置，还包括：
时间测量装置，用于测量从至少液体注射开始经历的时间；
所述的图像显示装置包括用于显示所述绘制曲线图的装置，其中，该绘制曲线图的纵轴代表需要注射的液体量而水平轴代表液体注射时间；
所述的曲线输入装置包括用于接受输入动作以便将所述的注射曲线输入到所述绘制曲线图的装置，其中，所述的注射曲线代表在每一液体注射时间上的液体注射量；以及
所述的注射控制装置包括用于根据测量的时间和所述的输入的注射曲线实时控制所述注射执行装置的操作的装置。
4.根据权利要求1所述的液体注射装置，还包括：
数量测定装置，用于测定从至少液体注射开始的液体注射量；
所述的图像显示装置包括用于显示所述绘制曲线图的装置，其中，该绘制曲线图的纵轴代表液体注射速度而水平轴代表需要注射的液体量；
所述的曲线输入装置包括用于接受输入动作以便将所述的注射曲线输入到所述绘制曲线图的装置，其中，所述的注射曲线代表在每一需要注射的液体量上的液体注射速度；以及
所述的注射控制装置包括用于根据测定的注射量和所述的输入注射曲线实时控制所述注射执行装置的操作的装置。
5.根据权利要求2所述的液体注射装置，还包括：
数量计算装置，用于根据由所述的注射曲线和所述的水平轴围成的图表部的面积计算液体的注射量；以及
数量显示装置，用于显示计算出的液体注射量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液体注射装置，其中，所述的曲线输入装置包括用于将一自由曲线当成所述的注射曲线输入的装置；
所述的曲线显示装置包括用于将所述的注射曲线显示成所述的自由曲线的装置。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的液体注射装置，其中，所述的曲线输入装置包括用于将多个连续的直线当成所述的注射曲线输入的装置；
所述的曲线显示装置包括用于将所述的注射曲线显示成所述的连续直线的装置。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的液体注射装置，其中，所述的曲线输入装置包括用于将多个连续的直线当成所述的注射曲线输入的装置；所述的液体注射装置还包括：
曲线转变装置，用于将连续的直线的数据当成所述的注射曲线转变成一自由曲线的数据；
所述的曲线存储装置包括用于将所述的注射曲线的数据存储成已转变的自由曲线的数据；
所述的曲线显示装置包括用于将所述的注射曲线显示成所述的自由曲线的装置；以及
所述的注射控制装置包括根据作为所述自由曲线的所述注射曲线，控制所述注射执行装置的操作的装置。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的液体注射装置，其中，所述的曲线输入装置包括用于将多个经过点作为所述的注射曲线输入的装置；所述的液体注射装置还包括：
曲线转变装置，用于将依次连接所述的经过点产生的多个连续直线的数据生成所述的注射曲线；
所述曲线存储装置包括用于存储所述的注射曲线的生成数据的装置；
所述的曲线显示装置包括用于将所述的注射曲线显示成所述的连续的直线的装置；以及
所述的注射控制装置包括根据作为所述连续直线的所述注射曲线，控制所述注射执行装置的操作的装置。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的液体注射装置，其中，所述曲线输入装置包括用于将多个经过点作为所述注射曲线输入的装置；所述的液体注射装置还包括：
曲线转变装置，用于生成依次通过所述经过点的自由曲线的数据，以作为所述的注射曲线；
所述的曲线存储装置包括用于存储所述注射曲线的生成数据的装置；
所述的曲线显示装置包括用于将所述的注射曲线显示成所述自由曲线的装置；以及
所述的注射控制装置包括根据作为所述自由曲线的所述注射曲线，控制所述注射执行装置的操作的装置。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的液体注射装置，其中，所述的曲线输入装置包括用于将多个矩形区域当成所述的注射曲线输入的装置，而且，所述的曲线显示装置包括用于将所述的注射曲线显示成所述矩形区域的装置。
12.根据权利要求5所述的液体注射装置，其中，所述的曲线输入装置包括用于将多个矩形区域当成所述的注射曲线输入的装置；
所述的曲线显示装置包括用于将所述的注射曲线在所述的绘制曲线图中显示成所述矩形区域的装置；
所述的数量计算装置包括用于根据每个所述的矩形区域的面积计算液体的注射量的装置；以及
所述的数量显示装置包括用于显示计算出的每个所述矩形区域的液体注射量的装置。
13.根据权利要求10所述的液体注射装置，其中，所述的曲线输入装置包括用于执行输入动作的装置，该输入动作可垂直地移动每个所述矩形区域的上侧边，并且可水平地移动每个所述矩形区域的右侧边。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的液体注射装置，其中，所述的曲线输入装置包括用于将一中断液体注射的时间期间输入到显示的注射曲线的装置，而且，所述的注射控制装置包括用于暂时地使所述注射执行装置不工作的装置。
15.根据权利要求14所述的液体注射装置，还包括：
情况显示装置，用于在所述曲线显示装置上，实时显示中断液体注射的所述期间的剩余时间，以及所述的注射曲线。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的液体注射装置，还包括：
情况显示装置，用于在所述曲线显示装置上，实时显示所述注射执行装置的注射情况，以及所述的注射曲线。
17.根据权利要求1至5中任一项所述的液体注射装置，还包括：
触摸板，用于显示数据和接受输入动作；
所述的图像显示装置包括用于在所述触摸板上显示所述绘制曲线图的装置；
所述的曲线输入装置包括用于接受输入动作以便在所述的触摸板上输入所述的注射曲线的装置；
所述的曲线显示装置包括用于在所述的触摸板上显示所述的注射曲线的装置。
18.根据权利要求17所述的液体注射装置，还包括：
一用于可移动地夹持一液体注射器的注射头，该注射器包括一装满至少所述液体的柱体和可滑动地插入在所述柱体中的活塞；
所述的注射执行装置包括用于彼此相对地移动所述柱体和所述活塞的装置，而所述的液体注射器由所述的注射头夹持；以及
将所述的触摸板平行地连接到所述的注射头上。
19.根据权利要求1至5中任一项所述的液体注射装置，还包括：
信息存储装置，用于存储多个人体的身体断面的示意图像的数据，以及与之有关的多个人体需要成像区域的示意图像；
断面显示装置，用于显示人体形状的身体断面的示意图像；
断面输入装置，用于接受一输入动作，以便选择一个显示出的身体断面的示意图像；
区域显示装置，用于显示至少一个需要成像的所述区域的示意图像，该区域与选定的身体断面的示意图像有关；以及
区域输入装置，用于接受一输入动作，以便选择显示出的至少一个需要成像的所述区域的示意图像；
所述的注射执行装置包括用于将至少一种造影剂作为所述液体注射到所述的主体中的装置，所述主体的荧光图像由一成像诊断设备捕获；
所述的曲线输入装置包括用于输入人体的每个需要成像区域的所述注射曲线的装置；
所述的曲线存储装置包括用于存储每个需要成像区域的所述注射曲线的数据的装置；以及
所述的注射控制装置包括用于根据选定的需要成像区域的注射曲线控制所述注射执行装置的操作的装置。
20.根据权利要求1至5中任一项所述的液体注射装置，其中，所述的注射执行装置包括用于将造影剂当成所述液体注入的介质注射机构和用于将盐溶液当成所述液体注入的溶液注射机构；
所述的曲线输入装置包括用于输入共享注射时间的所述造影剂和所述盐溶液的注射曲线的装置；以及
所述的注射控制装置包括用于根据所述造影剂和所述盐溶液的注射曲线以链接方式控制所述介质注射机构和所述溶液注射机构的装置。
21.一种通过注射执行装置将至少一种液体注射到主体中的方法，包括以下步骤：
显示一具有纵轴和水平轴的绘制曲线图；
接受一输入动作以便将一随时间改变注射条件的注射曲线输入到显示出的绘制曲线图中；
存储输入的注射曲线的数据；
显示输入的注射曲线的图像，该注射曲线的数据已经存储在所述的显示出的绘制曲线图上；以及
根据所述的输入注射曲线实时地控制所述注射执行装置的操作。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括以下步骤：
显示所述的绘制曲线图，该曲线图的纵轴代表液体注射速度而水平轴代表液体注射时间；
接受一输入动作以便将所述的注射曲线输入到绘制曲线图中，该注射曲线代表在每个液体注射时间上液体注射的速度；
测量从至少液体注射开始经历的时间；以及
根据测量到的时间和所述的输入注射曲线实时地控制所述注射执行装置的操作。
23.根据权利要求21所述的方法，还包括以下步骤：
显示所述的绘制曲线图，该曲线图的纵轴代表需要注射的液体量而水平轴代表液体注射时间；
接受一输入动作以便将所述的注射曲线输入到所述绘制曲线图中，该注射曲线代表在每个液体注射时间上需要注射的液体量；
测量从至少液体注射开始经历的时间；以及
根据测量到的时间和所述的输入注射曲线实时地控制所述注射执行装置的操作。
24.根据权利要求21所述的方法，还包括以下步骤：
显示所述的绘制曲线图，该曲线图的纵轴代表液体注射的速度而水平轴代表需要注射的液体量；
接受一输入动作以便将所述的注射曲线输入到所述绘制曲线图中，该注射曲线代表在每个需要注射的液体量上液体注射的速度；
测量从至少液体注射开始的液体注射量；
根据测量到的注射量和所述的输入注射曲线实时地控制所述注射执行装置的操作。
25.一种计算机程序，用于控制通过注射执行装置将至少一液体注射到主体中的液体注射器，从而使所述的注射执行装置能执行包括以下步骤的处理：
显示一具有纵轴和水平轴的绘制曲线图；
接受一输入动作以便将一随时间改变注射条件的注射曲线输入到显示出的绘制曲线图中；
存储输入的注射曲线的数据；
显示输入的注射曲线的图像，该注射曲线的数据已经存储在所述的显示出的绘制曲线图上；以及
根据所述的输入注射曲线实时地控制所述注射执行装置的操作。
26.根据权利要求25所述的计算机程序，为使所述注射执行装置能执行处理还包括以下步骤：
显示所述的绘制曲线图，该曲线图的纵轴代表液体注射速度而水平轴代表液体注射时间；
接受一输入动作以便将所述的注射曲线输入到所述的绘制曲线图中，该注射曲线代表在每个液体注射时间上液体注射的速度；
测量从至少液体注射开始经历的时间；
根据测量到的时间和所述的输入注射曲线实时地控制所述注射执行装置的操作。
27.根据权利要求25所述的计算机程序，为使所述注射执行装置能执行处理还包括以下步骤：
显示所述的绘制曲线图，该曲线图的纵轴代表需要注射的液体量而水平轴代表液体注射时间；
接受一输入动作以便将所述的注射曲线输入到所述绘制曲线图中，该注射曲线代表在每个液体注射时间上需要注射的液体量；
测量从至少液体注射开始经历的时间；
根据测量到的时间和所述的输入注射曲线实时地控制所述注射执行装置的操作。
28.根据权利要求25所述的计算机程序，为使所述注射执行装置能执行处理还包括以下步骤：
显示所述的绘制曲线图，该曲线图的纵轴代表液体注射的速度而水平轴代表需要注射的液体量；
接受一输入动作以便将所述的注射曲线输入到所述绘制曲线图中，该注射曲线代表在每个需要注射的液体量上液体注射的速度；
测量从至少液体注射开始的液体注射量；
根据测量到的注射量和所述的输入的注射曲线实时地控制所述注射执行装置的操作。
29.一种根据权利要求25至28中任一项所述的计算机程序存储数据的信息存储媒介，用于控制通过注射执行装置将一液体注射到主体中的液体注射器。
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