JP2002533172A - 造影剤注射システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 身体に接続されたチューブ部分７に造影剤を送るための少なくとも１つの第１注射器１、及び該チューブ部分７にすすぎ液を送るための少なくとも１つの第２注射器２、該チューブ部分７を通る造影剤の送出を監視しかつ造影剤の送出が終了した後に該第２注射器２によるすすぎ液の送出を自動的に制御する制御装置１６、を備えることを特徴とする身体内に造影剤を注射するための造影剤注射システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１に係る身体内に造影剤を注射するための造影剤注射システ
ムに関する。

【０００２】 ＤＥ ２９７ ２１ ２４７は、造影剤および塩化ナトリウム溶液のボーラス
注射を組み合わせた注射システムを開示している。この注射システムは、患者の
身体の注射位置に接続され、チューブ・システムを介して平列に配置された２つ
の機械圧力注入器からなる。これは、チューブ接続の取替え又は開閉または口の
切替えをすることなしに、自動的な次のすすぎ剤の注射を可能とする。例えば塩
化ナトリウム溶液が第２圧力注入器内にすすぎ剤として備えられる一方で、第１
圧力注入器内には、診察目的のために患者の身体に流される造影剤が存在する。
特に、コンピューター断層Ｘ線撮影法の分野では、Ｘ線調査で血管の組織を目立
たせるために、患者に造影剤が注射される。与えられる造影剤の量により患者が
受けるストレスをできるだけ少なくするために、及び身体の防衛機構または併発
症による反作用の危険を減らすために、注射される造影剤の量はできるだけ少な
くされる。さらに、比較的高価な造影剤の量を最小限にすることにより費用節約
がなされる。しかしながら、他方で診察の質への不都合な影響を避けるために、
与えられる造影剤の量は十分多くなくてはならない。従って、与えられる造影剤
の量は、注射がなされるときに重要な要因として最適化されなければならない。
すすぎ剤、例えば塩化ナトリウムによる次の注射は、チューブ中にある残りの造
影剤を患者に供給することを可能とし、患者の血管内にある造影剤もまた部分的
に利用される。比較的費用効率の高い塩化ナトリウム溶液は注射通路をすすぎ、
よって、造影剤の効率を著しく増加させる。

【０００３】 ＤＥ ２９７ ２１ ２４７に記載の注射システムは、自動的な次の塩化ナト
リウム溶液の注射が実際に患者チューブを流れる造影剤の量から独立して開始さ
れるという不都合がある。よって、実際に患者の身体内に入る造影剤の量の制御
がきかない。もしチューブに対する造影剤注射器の誤った接続が理由で、造影剤
圧力注入器により送られる少量の造影剤だけが患者の身体に供給されたなら、た
とえ十分な造影剤が患者の身体内に未だ与えられていなくても、例えば、次の注
射が行なわれる。この過度に少量の造影剤は、Ｘ線診察の質の悪化を導く。さら
に、ＤＥ ２９７ ２１ ２４７に記載の注射システムは、安全性の問題を有す
る。例えば、もし機械造影剤圧力注入器の機関制御器が不正確または不備があれ
ば、特定の状況の下で、過剰量の造影剤は、それが読み取られることなしに患者
チューブ内に出されかつ迅速に造影剤の流れが終結される可能性がある。もし過
度に多量の造影剤が患者に供給されたら、その結果、患者の健康を害することが
ある。

【０００４】 そこで、本発明の目的は患者に対して安全でありかつ患者の身体に与える造影
剤の量を監視する造影剤注射システムを提供することにある。この目的は、特許
請求項１に記載された特徴を有する造影剤注射システムの手段による本発明によ
り達成される。 さらに、好適な改良は下位の請求項に記載される。

【０００５】 本発明は、二重ピストン・システムを構成する従来型単一ピストン注射器に続
く改良品の可能性を有利に提供する。これに関連し、第１注射器への直接の電子
的接続なしに第２または追加の注射器を動かすことが好適に可能である。すなわ
ち、第２注射器は、第１注射器への電子的接続なしで制御装置により稼動される
。

【０００６】 本発明の好適な実施例を、本発明の本質である特徴を説明するために添付の図
を参照しつつ以下に詳述する。 図は、本発明に係る造影剤注射システムの好適な一実施例を示す。 造影剤注射システムは、造影剤を送るための第１注射器１及びすすぎ液を送る
ための第２注射器２を持つ。図示した注射器は、交換可能な圧力注入器３、４が
挿入された単一ピストン注射器である。注射される造影剤は圧力注入器３の中に
置かれ、すすぎ液、例えば塩化ナトリウム溶液は圧力注入器４の中に置かれる。
２つの圧力注入器３、４は各々接続部５、６を介してアダプター７に接続される
。アダプター７は、接続部８を介してチューブ９に接続され、好ましくはＹ字型
構造をとる。チューブ９は、例えば注射針の手段により患者の身体の血管に接続
される。２つの逆止めバルブ１０、１１、好ましくは２つの二重逆止めバルブ１
０、１１は、アダプター７の近傍および／又は注入チューブ１２、１３により表
された各々の注入装置の出力端に備えられる。圧力注入器３は、注入チューブ１
２及び二重逆止めバルブ１０を通して造影剤で満たすことができる。圧力注入器
４は、注入チューブ１３及び二重逆止めバルブ１１を通してすすぎ液で満たすこ
とができる。本発明に基づき、造影剤注射器１による造影剤の送出の終了を感知
する感知装置１４が備えられる。感知装置１４は、図に示すように好ましくはア
ダプター７の枝部７ａに備えられる。必要ならば、感知装置１４を異なる場所に
備えることもできる。

【０００７】 監視の信頼性を上げるために、第２感知装置（図示せず）を、例えばＹ字型ア
ダプター７の枝部７ｃに追加的に備えてもよい。感知装置１４は、配線１５を通
して制御装置１６に接続される。制御装置１６は、制御配線１７を通して、すす
ぎ注射液２によるすすぎ液の送出を制御する。

【０００８】 好適な実施例においては、造影剤注射器１は状態表示器１８、例えば状態表示
灯を備える。この状態表示器１８は、造影剤注射器が作動の準備ができているか
否か又は注射が終了したか又は中断したか否かを示す。制御装置１６は、配線１
９を通して、状態表示灯１８が点灯したか否かを検知する状態表示検知装置２０
に接続される。状態表示検知装置２０は、電気的に絶縁された形式において造影
剤注射器１の状態を感知することを可能とする例えばオプトカプラ又はフォトト
ランジスターである。

【０００９】 好ましい発展形態では、制御装置１６は、配線２１を通して、造影剤注射時間
の記憶装置を有する造影剤注射時間計算装置２２に接続される。造影剤注射時間
をこの造影剤注射時間の記憶装置に蓄積することができる。造影剤注射時間計算
装置２２は、タイマー装置を備え、造影剤注射時間すべてが終了したときに配線
２１を通して制御装置１６に信号を出力する。

【００１０】 本発明に係る造影剤注射システムのさらなる好適な発展形態では、制御装置１
６は、配線２３を通して、造影剤容量計算装置２４に接続される。造影剤容量計
算装置２４は、造影剤の容量の記憶装置を有し、そこに造影剤注射器１により送
られる造影剤の容量すべてを蓄積することができる。造影剤容量計算装置２４は
、合計造影剤容量に達したときに、配線２３を通して信号を制御装置１６に与え
る。

【００１１】 本発明に係る造影剤注射システムのさらなる好適な発展形態では、制御装置１
６は、配線２５を通して、例えば合計造影剤注射時間または合計造影剤注射容量
を入力することができる入力装置２６に接続される。そして、入力された合計造
影剤注射容量は、造影剤容量計算装置２４の記憶装置内に蓄積される。入力され
た合計造影剤注射時間は、造影剤注射時間計算装置２２の記憶装置内に蓄積され
る。

【００１２】 本発明に係る造影剤注射システムの操作の方法について以下に詳述する。感知
装置１４は、好ましくは部分７ａ内で造影剤の流れの終了を感知する流体流れ感
知装置である。そして、感知装置１４は、流体の移動を部分７ａで検知できなく
なったら制御装置１６に信号を出力する。制御装置１６内のバイナリフラッグは
、リセットされ（ＦＳ＝０）、部分７ａ内に流れがもはや存在しないことを示す
。

【００１３】 流体流れ感知装置１４は、例えば、流体の粒子により生じる光の反射を感知す
る発光装置および受光装置からなる。

【００１４】 光反射の感知は、同じハウジング内に設けられるＬＥＤ及びフォトトランジス
ターによりなされる。ＬＥＤによる発光は、部分７ａ内の流体の粒子により反射
され、フォトトランジスターにより受取られる。もし反射が生じなければ、部分
７ａ内に流体の粒子が存在していないことを検知し、よって流れは終了している
。

【００１５】 あるいは、発光装置により放たれかつチューブ内の流体の流れの結果として、
結合された受光装置においてより弱く受取られる光信号と共に、粒子からの反射
のために光電バリヤーを備えてもよい。

【００１６】 さらなる実施例において、流体流れ感知装置は、動く流体の粒子により生じる
音の周波数の変化を感知するための音響発生装置及び受音装置から構成される。

【００１７】 好適な実施例において感知装置１４は、患者チューブ内の流体の粒子により反
射して戻る超音波を放つ超音波源からなる。反射した超音波は受音装置により感
知され、受取られた超音波周波変化は部分７ａ内の流れの速度に比例する。

【００１８】 しかしがら、別の実施例において感知装置１４は、部分７ａ内の流体の流れを
検知するために光電的、磁気的、誘電的または機械的効果も利用することができ
る。

【００１９】 部分７ａ内で造影剤の流れが検知されている限り、感知装置１４は、流れを表
す測定信号を配線１５を通して制御装置１６に出す。部分７ａの既知のチューブ
断面と感知される流れから、患者の身体に適用される造影剤容量を造影剤容量計
算装置２４が計算する。造影剤容量計算装置２４の記憶装置内に蓄積された合計
造影剤容量に適用された造影剤容量が到達したら、造影剤容量計算装置２４は、
合計造影剤容量が到達したことを示す信号を出す。例えば、制御装置１６内のバ
イナリ容量フラッグＶＥは、この信号によりリセット（ＶＥ＝０）される。

【００２０】 造影剤注射時間計算装置２２は、合計造影剤注射時間が終了したときに制御装
置１６に時間終了信号を与える。制御装置１６内で、バイナリ注射時間フラッグ
ＺＥはその後、リセット（ＺＥ＝０）される。

【００２１】 もし必要なら、追加的に備えられた状態表示検知装置２０は、造影剤注射器１
による注射が中断されかつ結合された状態灯１８が光ったら、配線１９を通して
制御装置１６に感知信号を与える。制御装置１６内で、バイナリ状態表示フラッ
グＳＳはその後、リセット（ＳＳ＝０）される。

【００２２】 本発明に係る造影剤注射システムの一つの単純な実施例において、制御装置１
６は、流れフラッグＦＳがリセットされたとき、制御配線１７を通してすすぎ剤
注射器２に注射開始信号を出す。その後、すすぎ剤注射器２は、接続部６を通し
てアダプター７の右手枝部７ｂに圧力注入器４の中にあるすすぎ剤を注射し、患
者チューブ９内に未だ存在する造影剤を身体内に押し込む。

【００２３】 安全性を増すために、本発明に係る造影剤注射システムの一つの好適な実施例
において、続くすすぎ工程は、全てのバイナリ監視フラッグＦＳ、ＳＳ、ＶＥ、
ＺＥがリセットされたときのみに開始される。この好適な実施例において、制御
装置１６は、流れフラッグＦＳ、もし必要なら状態表示フラッグＳＳ、造影剤容
量フラッグＶＥ及び注射時間フラッグＺＥがリセット（ＦＳ＝０、ＳＳ＝０、Ｖ
Ｅ＝０、ＺＥ＝０）されたときのみに、すすぎ剤注射器２に注射信号を出す。そ
の結果として、エラーが検知できることからも、造影剤注射中の安全性が著しく
増す。

【００２４】 プログラムされた注射の遅延または注射段階間の休止時間を含む様々な注射段
階（注射ステップ）における多段階の造影剤注射の監視が設けられ、かつこれは
制御装置１６によりなすことができる。

【００２５】 第１注射段階の注射の後、状態表示フラッグＳＳ及び流れフラッグＦＳはリセ
ット（ＦＳ＝０；ＳＳ＝０）されるが、合計造影剤容量フラッグＶＥ及び注射間
フラッグＺＥはリセットされない（ＶＥ＝１；ＺＥ＝１）。造影剤容量の全部が
適用されかつ合計造影剤注射時間が終了したときのみに、これらのフラッグもリ
セットされ、かつすすぎ剤注射器２による次のすすぎ剤の注射が開始される。

【００２６】 例えば、屈曲した患者チューブ９についてのエラーの場合は、多数の監視フラ
ッグによる制御装置１６により検知することもできる。もし、患者チューブ９が
故意によらずに曲がった場合、流れは中断され、流れフラッグＦＳはリセットさ
れる。造影剤注射器１からの造影剤の流れが自動的に減少または停止する結果と
して、チューブ系内の圧力は設定した圧力限界に達するまで増加する。その結果
として、造影剤注射時間が延長される。合計造影剤注射時間が終了した後、たと
え造影剤注射が終了していなくても、注射時間フラッグＺＥはリセットされる。
しかしながら、この場合、合計造影剤容量は未だ到達しておらず、かつ造影剤容
量フラッグＶＥは未だリセットされていない（ＶＥ＝１）から、間違った次の注
射も引き起こさない。設定された造影剤フラッグＶＥは、次の注射の開始を妨げ
る。

【００２７】 造影剤注射器１による造影剤注射が停止する事故や緊急下において、流れフラ
ッグＦＳはリセットされるが、未だにリセットされていない他の監視フラッグ、
例えば、状態表示フラッグＳＳ、注射時間フラッグＺＥ及び注射容量フラッグＶ
Ｅは、次の注射の開始を妨げる。監視フラッグＦＳ、ＳＳ、ＺＥ及びＶＥ全てが
リセットされたときのみ、制御装置１６は、制御配線１７を通して、すすぎ剤注
射器２による続くすすぎ剤注射の開始のための制御信号を出す。

【００２８】 本発明に係る造影剤注射システム内の様々な監視フラッグの提供は、造影剤注
射中の安全性を相当に増加している。さらに、緊急下における患者チューブの屈
曲または造影剤注射の中断等の様々なエラーの場合を検知することもできる。

【００２９】 さらなる実施例（図示せず）において、次のすすぎ剤注射器は、制御装置１６
により遠隔操作される。

【００３０】 図に示すように、造影剤注射器１と次の注射制御器１６又は次のすすぎ剤注射
器２との間では、電気接続を介しての接続部はない。よって、本発明に係る造影
剤注射システムは、既存の造影剤注射器１の改良に非常に適している。造影剤注
射器１は、単にＹ字型アダプター７の接続部５に差し込まれなければならないだ
けである。

【００３１】 圧力注入器３、４の再充填は、以下に詳述するように好ましくなされる。注入
チューブ１２、１３を貯蔵容器に接続する。圧力注入器のチャンバー内で部分真
空が生じる結果として、圧力注入器３、４のピストンが引き戻される。二重逆止
めバルブ１０、１１は貯蔵容器と圧力注入器の間の通路をきれいにして、流体は
貯蔵容器から圧力注入器内に吸い込まれる。同時に二重逆止めバルブ１０、１１
は、圧力注入器３、４から患者チューブ９への注射工程中に、貯蔵容器への接続
を閉鎖状態に保つことができる。注射がなされた後に、二重逆止めバルブ１０、
１１は圧力の均一化により閉鎖する。二重逆止めバルブ１０、１１は結合された
圧力注入器３、４から患者の身体内への注射液の移動のみを許すことから、患者
の身体から生じる体液が圧力注入器のチャンバー内へ吸い込まれることも結果と
して防がれる。同じ効果は、患者チューブ９内での逆止めバルブの使用によって
も得ることができる。

【００３２】 次のすすぎ剤の注射によって、造影剤の消費に関して相当の節約ができる。仮
に患者チューブが、例えば約２ｍｌの容量を有しかつ静脈系の相当部分が、例え
ば、１０〜１５ｍｌの容量を有するなら、患者あたりでの造影剤の節約は約１２
ｍｌ又は１７ｍｌである。

【００３３】 本発明に係る造影剤注射システムは、患者の近くの流れ感知装置により、過剰
な造影剤が患者の身体内に入ったか否かを検知する。さらに、追加的監視フラッ
グが、造影剤の注射中におけるエラーの場合をも検知することができる。

【００３４】 本発明に係る造影剤注射システムの好適な一実施例において、制御装置１６は
、補足的な注射器２上に既に存するインターフェース、例えば手動の引き金を介
して接続される。

【００３５】 好適なさらなる実施例において、制御装置１６は、注射器１、２の電源から独
立している独自の電源を備える。これは、造影剤の送出中におけるより一層の安
全性を確保する。

【００３６】 本発明に係る造影剤注射システムの好適なさらなる実施例において、制御装置
１６は、最新の注射の状態を示す表示装置を制御する。この表示は、例えば、ど
れだけの造影剤が既に適用されたか又はエラーが起こったか否かの情報を提供す
る。

【００３７】 本発明の好適なさらなる実施例において、注射器１、２の圧力注入器搭載開口
部２７、２８は、異なった断面を有し、該断面は圧力注入器３、４の異なる搭載
開口部にそれぞれ一致する。その結果、間違った注射器へ圧力注入器が挿入され
るという混乱の事態は防がれる。例えば、補足的な注射器２が圧力注入器４を入
れる六角形の開口部を持つ一方で、注射器１は圧力注入器３を入れる丸形の開口
部を持つ。すすぎ剤で圧力注入器４が満たされる一方で、造影剤で圧力注入器３
は満たされる。よって、注入器の間違った混乱は回避される。

【符号の説明】

１ 造影剤注射器 ２ すすぎ剤注射器 ３ 圧力注入器 ４ 圧力注入器 ５ 接続部 ６ 接続部 ７ａ アダプター ７ｂ アダプター枝部 ７ｃ アダプター枝部 ７ｄ アダプター枝部 ８ 接続部 ９ チューブ １０ バルブ １１ バルブ １２ 注入チューブ １３ 注入チューブ １４ 感知装置 １５ 配線 １６ 制御装置 １７ 制御配線 １８ 状態表示 １９ 配線 ２０ 状態表示感知装置 ２１ 配線 ２２ 造影剤注射時間計算装置 ２３ 配線 ２４ 造影剤注射容量計算装置 ２５ 配線 ２６ 入力装置 ２７ 搭載開口部 ２８ 搭載開口部

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年２月９日（２００１．２．９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 身体に接続されたチューブ（９）に造影剤を送るための少なく
   とも１つの第１注射器（１）を持ち、かつ該チューブ（９）にすすぎ液を送るた
   めの少なくとも１つの第２注射器（２）を持ち、チューブ部分（７）を通る造影
   剤の送出を監視しかつ造影剤の送出が終了した後に該第２注射器（２）によるす
   すぎ液の送出を自動的に制御する制御装置（１６）を特徴とする身体内に造影剤
   を注射するための造影剤注射システム。
2. 【請求項２】 制御装置（１６）が造影剤の送出の終了を感知する感知装置（
   １４）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の造影剤注射システム
   。
3. 【請求項３】 感知装置（１４）がチューブ（９）内の造影剤の流れの終了を
   感知する流体流れ感知装置であることを特徴とする請求項２に記載の造影剤注射
   システム。
4. 【請求項４】 流体流れ感知装置（１４）が、流体の粒子により生じる光の反
   射を感知する発光装置および受光装置を備えることを特徴とする請求項３に記載
   の造影剤注射システム。
5. 【請求項５】 流体流れ感知装置（１４）が、動く流体の粒子により生じる音
   の周波数の変化を感知する音響発生装置及び受音装置を備えることを特徴とする
   請求項３に記載の造影剤注射システム。
6. 【請求項６】 制御装置（１６）が造影剤容量計算装置（２４）に接続される
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の造影剤注射システム。
7. 【請求項７】 造影剤容量計算装置（２４）が、第１注射器（１）内にある造
   影剤の容量を蓄積する造影剤容量記憶装置を備えることを特徴とする請求項６に
   記載の造影剤注射システム。
8. 【請求項８】 第１注射器（１）が状態表示器（１８）を備えることを特徴と
   する請求項１乃至７のいずれかに記載の造影剤注射システム。
9. 【請求項９】 制御装置（１６）が、第１注射器（１）の状態表示器（１８）
   により出される状態表示信号を検知するための検知装置（２０）に接続されるこ
   とを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の造影剤注射システム。
10. 【請求項１０】 制御装置（１６）が造影剤注射時間計算装置（２２）に接続
    されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の造影剤注射システム
    。
11. 【請求項１１】 造影剤注射時間計算装置（２２）が、造影剤注射時間を蓄積
    する造影剤注射時間記憶装置を備えることを特徴とする請求項１０に記載の造影
    剤注射システム。
12. 【請求項１２】 制御装置（１６）が、造影剤容量および造影剤注射時間を入
    力するための入力装置（２６）に接続されることを特徴とする請求項１乃至１１
    のいずれかに記載の造影剤注射システム。
13. 【請求項１３】 第１注射器（１）及び第２注射器（２）が、アダプター（７
    ）を通して身体につながれるチューブ（９）に接続されることを特徴とする請求
    項１乃至１２のいずれかに記載の造影剤注射システム。
14. 【請求項１４】 バルブ（１０、１１）が注射器（１、２）を充填するために
    備えられることを特徴とする請求項１３に記載の造影剤注射システム。
15. 【請求項１５】 バルブ（１０、１１）を制御装置（１６）を通して制御でき
    ることを特徴とする請求項１４に記載の造影剤注射システム。
16. 【請求項１６】 すすぎ液が塩化ナトリウムであることを特徴とする請求項１
    乃至１５のいずれかに記載の造影剤注射システム。
17. 【請求項１７】 注射器（１、２）が単一ピストン又は多ピストン注射器であ
    ることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の造影剤注射システム。
18. 【請求項１８】 交換可能な圧力注入器（３、４）が、搭載開口部（２７、２
    ８）で注射器（１、２）により保持できることを特徴とする請求項１乃至１７の
    いずれかに記載の造影剤注射システム。
19. 【請求項１９】 搭載開口部（２７、２８）が、結合される圧力注入器（３、
    ４）に一致しかつそれぞれ異なる搭載開口部を備えることを特徴とする請求項１
    ８に記載の造影剤注射システム。
20. 【請求項２０】 制御装置（１６）が、造影剤の送出を監視するための多数の
    内部監視フラッグ（ＦＳ、ＳＳ、ＶＥ、ＺＥ）を有することを特徴とする請求項
    １乃至１９のいずれかに記載の造影剤注射システム。
21. 【請求項２１】 全ての監視フラッグ（ＦＳ、ＳＳ、ＶＥ、ＺＥ）が造影剤の
    送出の終了を示したときに、すすぎ液を送るために制御装置（１６）が第２注射
    器（２）を制御することを特徴とする請求項２０に記載の造影剤注射システム。