JP2004024482A - 薬液注入装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シリンジのシリンダ部材の破壊を防止できる薬液注入装置を提供する。
【解決手段】シリンダ保持部材４０１のＵ字状の凹溝４０２に装着されるシリンダ部材２１０の末端面の外周部分を後端押圧部材４０４で押圧し、先端面の外周部分をＵ字状の先端保持部材４０５で保持する。薬液を注入するためにシリンジ２００のピストン部材２２０を押圧するとシリンダ部材２１０にも同一方向に応力が作用するが、この方向ではシリンダ部材２１０は先端保持部材４０５により先端面で保持されているので、シリンダ部材２１０に座屈応力は作用するがシリンダフランジ２１３に曲げ応力は作用せず、シリンダ部材２１０が破壊されない。
【選択図】 図１
【解決手段】シリンダ保持部材４０１のＵ字状の凹溝４０２に装着されるシリンダ部材２１０の末端面の外周部分を後端押圧部材４０４で押圧し、先端面の外周部分をＵ字状の先端保持部材４０５で保持する。薬液を注入するためにシリンジ２００のピストン部材２２０を押圧するとシリンダ部材２１０にも同一方向に応力が作用するが、この方向ではシリンダ部材２１０は先端保持部材４０５により先端面で保持されているので、シリンダ部材２１０に座屈応力は作用するがシリンダフランジ２１３に曲げ応力は作用せず、シリンダ部材２１０が破壊されない。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンジから被験者に薬液を注入する薬液注入装置に関し、特に、シリンジがシリンジアダプタを介して注入ヘッドに装着される薬液注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、医療現場で利用されているＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナは、レントゲン撮影の応用により被験者の断層画像を撮像することができ、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置は、磁気共鳴効果により被験者の断層画像をリアルタイムに撮像することができ、アンギオ装置は、レントゲン撮影の応用により被験者の血管画像を撮像することができる。
【０００３】
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。この薬液注入装置は一般的に注入ヘッドを有しており、この注入ヘッドにシリンジが着脱自在に装着される。
【０００４】
シリンジは、薬液が充填されるシリンダ部材を有しており、この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。一般的にシリンダ部材は先端面に導管部が形成されており、末端面にピストン部材が挿入されるシリンダ開口が形成されている。さらに、シリンダ部材の末端外周にはシリンダフランジが形成されており、ピストン部材の末端外周にはピストンフランジが形成されている。
【０００５】
薬液注入装置を使用する場合、薬液が充填されているシリンジのシリンダ部材を延長チューブで被験者に連結し、そのシリンダ部材を注入ヘッドに装着する。一般的な注入ヘッドは、シリンジのシリンダ部材およびシリンダフランジに対応した形状の凹部がヘッド本体の上面に形成されているので、この凹部にシリンダ部材およびシリンダフランジを挿入すればシリンジが注入ヘッドに保持される。さらに、注入ヘッドはスライダ機構によりピストンフランジをシリンダ部材とは別個に保持し、そのスライダ機構でピストン部材をスライドさせる。これでシリンジから薬液が被験者に注入される。
【０００６】
なお、現在ではシリンジとして各種のサイズが利用されているので、各種サイズのシリンジを１個の注入ヘッドに適合させる各種サイズのシリンジアダプタも利用されている。その場合、シリンジにシリンジアダプタを装着してから注入ヘッドに装着することもあるが、通常の医療現場では同一サイズのシリンジを連続的に使用する傾向にあるので、そのような医療現場では、注入ヘッドにシリンジアダプタを装着したまま同一サイズのシリンジが交換されている。
【０００７】
また、一般的に樹脂製のシリンダ部材は高強度であるが、ピストン部材をスライドさせるときの摩擦抵抗が大きいので、近年ではシリンダ部材をガラス製としてシリンジが多用されている。さらに、薬液には樹脂と反応するものもあるので、このような薬液を使用する場合にはシリンダ部材をガラス製とする必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような薬液注入装置では、注入ヘッドに直接またはシリンジアダプタを介して装着されるシリンジのシリンダ部材をシリンダフランジで保持しているが、これでは薬液の粘性が高いときにシリンダフランジの位置からシリンダ部材が破壊されることがある。
【０００９】
つまり、薬液注入装置が薬液を注入するためにシリンジのピストン部材を押圧するとシリンダ部材にも同一方向に応力が作用するが、この方向とシリンダフランジの突出方向とは直交しているので、シリンダフランジは曲げ応力が作用することになって破損しやすい。特に、前述のガラス製のシリンダ部材は機械強度が低く、ＭＲＩ装置に利用されている造影剤は粘性が高いので、ＭＲＩ装置の造影剤をシリンダ部材がガラス製のシリンジから注入するときには破壊が発生しやすい。
【００１０】
上述のようにシリンダフランジが破壊されると、そのシリンダフランジが一体に形成されているシリンダ部材の本体部分まで破壊されやすい。このようにシリンダ部材が破壊されると、そこに充填されている薬液が噴出し、精密機器である薬液注入装置が汚損されることになる。
【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、低強度のシリンジから高粘度の薬液を注入してもシリンダ部材を破損しにくい薬液注入装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の薬液注入装置では、シリンダ保持部材のＵ字状の断面形状の凹溝にシリンジのシリンダ部材が軸心方向と直交する方向から着脱自在に装着されると、そのシリンダ部材の末端面のシリンダ開口より外側の位置を後端押圧部材が弾発的に押圧する。すると、シリンダ部材の先端面の導管部より外側の位置にＵ字状の先端保持部材が当接するので、これでシリンダ部材は軸心方向に保持される。さらに、凹溝の開口から退避した退避位置に変位していた可動保持部材を凹溝の開口に突出した保持位置に変位させると、この可動保持部材がシリンダ部材の外周面に当接するので、これでシリンダ部材は軸心方向と直交する方向にも保持される。薬液注入装置が薬液を注入するためにシリンジのピストン部材を押圧するとシリンダ部材にも同一方向に応力が作用するが、この方向ではシリンダ部材は先端保持部材により先端面で保持されている。このため、シリンダ部材に座屈応力が作用することになり、シリンダフランジに曲げ応力は作用しない。凹溝に装着されているシリンダ部材は軸心方向に応力が作用すると凹溝から離脱する方向に変位しやすいが、この方向ではシリンダ部材は可動保持部材により保持されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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。なお、本形態では図示するように前後上下左右の方向を規定して説明するが、これは各部の相対関係の説明を簡単とするために便宜的に規定したものであり、本発明の装置を実施する場合の製造時および使用時の方向を限定するものではない。
【００１４】
図７に示すように、本実施の形態の薬液注入装置１００は、ＭＲＩ装置３００の近傍での使用を想定して形成されており、同図および図６に示すように、注入ヘッド１０１が装置本体１０２にスタンド１０３で装着されている。装置本体１０２の側部にはアーム１０４が装着されており、このアーム１０４の先端に注入ヘッド１０１が装着されている。
【００１５】
この注入ヘッド１０１は、図５に示すように、上面にＵ字状の断面形状の凹溝１０６が形成されており、この凹溝１０６にシリンジ２００が直接またはシリンジアダプタ４００を介して着脱自在に装着される。より詳細には、本形態では複数種類の薬液ごとに専用のシリンジ２００が用意されているが、各種サイズのシリンジ２００は外形が様々であるために注入ヘッド１０１の凹溝１０６に一様に装着することはできない。
【００１６】
しかし、本形態では各種サイズのシリンジ２００ごとに専用のシリンジアダプタ４００が用意されているので、そのシリンジアダプタ４００により各種サイズのシリンジ２００が注入ヘッド１０１の凹溝１０６に一様に装着される。シリンジ２００は、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。
【００１７】
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。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。
【００１８】
シリンジアダプタ４００は、図１ないし図３に示すように、Ｕ字形状に湾曲したシリンダ保持部材４０１を有しており、このシリンダ保持部材４０１の断面形状がＵ字状の凹溝４０２にシリンジ２００のシリンダ部材２１０が着脱自在に装着される。
【００１９】
このシリンダ保持部材４０１の後部には、上下方向および後方に開口した枠状部分４０３が一体に形成されており、この枠状部分にシリンダ部材２１０のシリンダフランジ２１３が位置する。また、この枠状部分４０３の右側には、後端押圧部材４０４が一体に形成されており、この後端押圧部材４０４が、凹溝４０２に装着されたシリンダ部材２１０の末端面のシリンダ開口より外側の位置を弾発的に押圧する。
【００２０】
さらに、シリンダ保持部材４０１の前部にはＵ字状の先端保持部材４０５が一体に形成されており、この先端保持部材４０５に、凹溝４０２に装着されたシリンダ部材２１０の先端面の導管部２１２より外側の位置が当接する。より詳細には、図４に示すように、シリンジ２００のシリンダ部材２１０は所定の肉厚で形成されており、例えば、その先端面は本体部２１１の肉厚に対応する外周部分のみ平坦に形成されているので、シリンジアダプタ４００の先端保持部材４０５は、シリンダ部材２１０の先端面の平坦な外周部分のみに当接する形状に形成されている。
【００２１】
また、図２および図３に示すように、シリンダ保持部材４０１の凹溝４０２の中央近傍には、左右方向に連通する矩形断面の凹部４０６が形成されており、この凹部４０６に弾性保持部材４０７が装着されている。この弾性保持部材４０７は、Ｃ字状の断面形状に形成されており、凹溝４０２に装着されるシリンダ部材２１０を外周面で弾発的に保持する。
【００２２】
さらに、シリンダ保持部材４０１の上面には、左右両側に平板状のフランジ部４０８が形成されており、右側のフランジ部４０８の上面には可動保持部材４０９が水平方向に回動自在に装着されている。この可動保持部材４０９は、図１に示すように、手動操作が容易なレバー形状に形成されており、先端下面にはゴムパッド４１０が装着されている。
【００２３】
この可動保持部材４０９は、図３（ａ）に示すように、凹溝４０２の開口から退避した退避位置と、図３（ｂ）に示すように、凹溝４０２の開口に突出した保持位置とに変位自在であり、この保持位置ではゴムパッド４１０でシリンダ部材２１０の外周面に当接する。
【００２４】
また、シリンジアダプタ４００のフランジ部４０８の下面には、図１（ｂ）に示すように、シリンジ識別手段として４つの所定位置の少なくとも一部に凸部４１１が形成されており、この４箇所の凸部４１１の有無によりシリンジ２００の種類ごとの識別データが記録されている。
【００２５】
なお、上述のような構造のシリンジアダプタ４００の下部は、注入ヘッド１０１の凹溝１０６に直接に装着される最大サイズのシリンジ２００に類似した外形に形成されており、最大サイズのシリンジ２００のシリンダフランジ２１３に類似したアダプタフランジ４１２が形成されている。
【００２６】
このため、注入ヘッド１０１の凹溝１０６には、最大サイズのシリンジ２００のシリンダフランジ２１３およびシリンジアダプタ４００のアダプタフランジ４１２が装着される凹部１０７が凹溝１０６に形成されており、最大サイズのシリンジ２００およびシリンジアダプタ４００は、注入ヘッド１０１の凹溝１０６に装着されることでシリンダフランジ２１３またはアダプタフランジ４１２により保持される。
【００２７】
図５に示すように、この注入ヘッド１０１の上面前方には、図１に示すシリンジアダプタ４００の凸部４１１に対応した４箇所にシリンジ検出手段として押圧スイッチ１１６が配置されており、これらの押圧スイッチ１１６が凸部４１１の有無を個々に検出する。押圧スイッチ１１６は、凸部４１１に押圧されると信号を出力する単純な機械スイッチからなり、非磁性体で形成されている。
【００２８】
また、注入ヘッド１０１の凹溝１０６の後方には、超音波モータ１１７を駆動源としたスライダ機構１１８が形成されており、このスライダ機構１１８がピストンフランジ２２１を把持してスライドさせる。図８に示すように、このスライダ機構１１８には、燐青銅合金などの非磁性体からなるロードセル１１９が内蔵されており、このロードセル１１９は、スライダ機構１１８がピストン部材２２０を押圧する応力に対応した電気信号を発生する。
【００２９】
本形態の薬液注入装置１００では、図６に示すように、装置本体１０２の上部に操作パネル１２１と液晶ディスプレイ１２２とが搭載されており、図８に示すように、装置本体１０２にプロセッサユニット１２３が内蔵されている。このプロセッサユニット１２３は、コンピュータプログラムに対応して各種の処理動作を実行することにより、薬液注入装置１００の各部を統合制御する各種手段として機能する。
【００３０】
例えば、プロセッサユニット１２３は、シリンジ２００がシリンジアダプタ４００を介して注入ヘッド１０１に装着されると、その４個の押圧スイッチ１１６の出力信号からシリンジ２００の識別データを検出する。また、プロセッサユニット１２３は、シリンジ２００の各種データが識別データごとに記録されており、上述のように押圧スイッチ１１６の出力信号からシリンジ２００の識別データを検出すると、その識別データでシリンジ２００の各種データを読み出して液晶ディスプレイ１２２にデータ表示させる。
【００３１】
さらに、プロセッサユニット１２３は、シリンジ２００が注入ヘッド１０１に装着されたことを押圧スイッチ１１６の出力信号から検出すると、超音波モータ１１７が動作していない初期状態にロードセル１１９の電気抵抗を取得して保持する。
【００３２】
この取得が完了してから操作パネル１２１に所定操作が実行されると、スライダ機構１１８の超音波モータ１１７を駆動してシリンジ２００のピストン部材２２０をスライドさせる。このとき、プロセッサユニット１２３は、ロードセル１１９の電気抵抗をリアルタイムに取得し、その電気抵抗と初期状態に保持した電気抵抗との差分から圧力検出手段として薬液の圧力を算出する。
【００３３】
ただし、ロードセル１１９に作用する応力が同一でも、シリンジ２００の内径および摺動抵抗、薬液の粘度、等により薬液の圧力は異なるので、プロセッサユニット１２３は、読み出したシリンジ２００の各種データから内径数値などを取得し、その各種データに対応して薬液の圧力を算出する。さらに、プロセッサユニット１２３は、このように薬液の圧力をリアルタイムに算出するとき、圧力表示手段として圧力の経時グラフをリアルタイムに生成して液晶ディスプレイ１２２に表示させる。
【００３４】
なお、本実施の形態の薬液注入装置１００は、図７に示すように、ＭＲＩ装置３００の撮像ユニット３０１の近傍で使用され、必要によりＭＲＩ装置３００の制御ユニット３０２に接続される。この制御ユニット３０２はコンピュータシステムからなり、撮像ユニット３０１を動作制御するとともに断層画像を表示する。
【００３５】
［実施の形態の動作］
上述のような構成において、本実施の形態の薬液注入装置１００を使用する場合、作業者は被験者に注入する薬液に対応して適切なシリンジ２００を選択し、そのシリンジ２００の導管部２１２を被験者に延長チューブで連結する（図示せず）。
【００３６】
そのシリンジ２００がシリンジアダプタ４００を使用しない最大サイズの場合、そのシリンダ部材２１０を注入ヘッド１０１の凹溝１０６に直接に装着してシリンダフランジ２１３を凹部１０７に保持させ、同時にピストン部材２２０をスライダ機構１１８に把持させる。
【００３７】
このとき、シリンジアダプタ４００に形成されている凸部４１１はシリンジ２００には形成されていないので、最大サイズのシリンジ２００が注入ヘッド１０１に直接に装着されても４個の押圧スイッチ１１６の全部が凸部４１１を検出しない。このように注入ヘッド１０１にシリンジ２００が装着されても押圧スイッチ１１６の全部が凸部４１１を検出しないと、このことから装置本体１０２のプロセッサユニット１２３は最大サイズのシリンジ２００の識別データを取得する。
【００３８】
また、注入ヘッド１０１に装着するシリンジ２００が最大サイズでなくシリンジアダプタ４００を必要とする場合、例えば、注入ヘッド１０１に適切なサイズのシリンジアダプタ４００を装着し、このシリンジアダプタ４００にシリンジ２００を装着することになる。
【００３９】
その場合、シリンジアダプタ４００のシリンダ保持部材４０１が注入ヘッド１０１の凹溝１０６で保持されるとともにアダプタフランジ４１２が注入ヘッド１０１の凹部１０７で保持されるので、これでシリンジアダプタ４００は注入ヘッド１０１に固定される。
【００４０】
つぎに、図３（ａ）に示すように、シリンジアダプタ４００の可動保持部材４０９を退避位置に配置しておき、この状態でシリンジアダプタ４００の凹溝４０２にシリンジ２００のシリンダ部材２１０を上方から挿入する。すると、弾性保持部材４０７がシリンダ部材２１０を弾発的に保持するので、そのクリック音とクリック感により作業者にはシリンダ部材２１０が適切な位置まで挿入されたことが認識される。
【００４１】
このようにシリンジアダプタ４００にシリンジ２００のシリンダ部材２１０を挿入すると、このシリンダ部材２１０の末端面の外周部分が後端押圧部材４０４により前方に押圧されるので、シリンダ部材２１０の先端面の外周部分が先端保持部材４０５に当接することになる。
【００４２】
図３（ｂ）に示すように、このような状態で作業者が可動保持部材４０９を保持位置まで回動させると、この可動保持部材４０９はシリンダ部材２１０の外周面にゴムパッド４１０で上方から当接する。これでシリンダ部材２１０は、下方および左右からシリンダ保持部材４０１で保持され、後方から後端押圧部材４０４で保持され、前方から先端保持部材４０５で保持され、上方から可動保持部材４０９で保持されるので、シリンジアダプタ４００に完全に固定されることになる。
【００４３】
上述のように注入ヘッド１０１にシリンジアダプタ４００が装着されると、その規定の４箇所の少なくとも一つに位置する凸部４１１が、注入ヘッド１０１の４個の押圧スイッチ１１６の少なくとも１個を押圧するので、図９に示すように、その押圧スイッチ１１６の出力信号をシリンジ２００の識別データとして装置本体１０２のプロセッサユニット１２３が取得する（ステップＳ１）。
【００４４】
すると、このプロセッサユニット１２３は、入力された識別データでデータベースからシリンジ２００の各種データを検索して保持し（ステップＳ２，Ｓ３）、その各種データの少なくとも一部を装置本体１０２の液晶ディスプレイ１２２に表示させる（ステップＳ４）。
【００４５】
これで液晶ディスプレイ１２２には、薬液の名称やシリンジ２００の容量などが表示されるので、作業者は適切なシリンジ２００が装着されていることを確認することができる。そこで、これを確認した作業者が装置本体１０２の操作パネル１２１に注入開始を入力すると（ステップＳ５）、プロセッサユニット１２３は、超音波モータ１１７を動作させることなくロードセル１１９の電気抵抗を取得して保持する（ステップＳ６，Ｓ７）。
【００４６】
これが完了すると、プロセッサユニット１２３は超音波モータ１１７を作動させるので（ステップＳ８）、これでスライダ機構１１８がシリンジ２００のピストン部材２２０をスライドさせ、シリンジ２００の薬液が被験者に注入される。このとき、プロセッサユニット１２３は、ロードセル１１９の電気抵抗をリアルタイムに取得し（ステップＳ９）、その電気抵抗と初期状態に保持した電気抵抗との差分から、シリンジ２００の内径数値などに対応して薬液の圧力を算出する（ステップＳ１０）。
【００４７】
さらに、この圧力からプロセッサユニット１２３は経時グラフをリアルタイムに生成し、この経時グラフを液晶ディスプレイ１２２に表示させる（ステップＳ１２）。そして、本形態の薬液注入装置１００は、スライダ機構１１８のストロークなどから薬液の注入完了を検出すると（ステップＳ１３）、超音波モータ１１７の駆動を停止させて初期状態に復帰する（ステップＳ１４）。
【００４８】
なお、薬液の検出圧力が所定の上限圧力に到達すると（ステップＳ１１）、プロセッサユニット１２３は超音波モータ１１７の駆動を強制停止させ（ステップＳ１５）、液晶ディスプレイ１２２に“異常圧力が発生しました、シリンジなどを確認して下さい”等のエラーガイダンスを表示する（ステップＳ１６）。
【００４９】
上述のように薬液の注入作業が完了すると、例えば、注入ヘッド１０１にシリンジアダプタ４００を装着したまま、その可動保持部材４０９を保持位置から退避位置に回動させてシリンジ２００から離反させ、シリンジアダプタ４００の凹溝４０２からシリンジ２００を取り外す。
【００５０】
［実施の形態の効果］
本実施の形態の薬液注入装置１００では、各種サイズのシリンジ２００ごとに専用のシリンジアダプタ４００が用意されているので、様々な外形の各種サイズのシリンジ２００を注入ヘッド１０１に一様に装着することができる。
【００５１】
そして、本形態の薬液注入装置１００では、前述のように注入ヘッド１０１にシリンジアダプタ４００を介して装着されたシリンジ２００のピストン部材２２０を押圧してシリンダ部材２１０の薬液を被験者に注入するとき、その圧力によりシリンダ部材２１０も前方に押圧されるが、この方向ではシリンダ部材２１０を先端面の外周部分でシリンジアダプタ４００の先端保持部材４０５により保持している。
【００５２】
このため、シリンダ部材２１０に座屈応力は作用するがシリンダフランジ２１３に曲げ応力は作用しないので、シリンダ部材２１０が破壊されることを防止できる。従って、ガラス製のシリンダ部材２１０でも安全に使用することができるので、樹脂と反応する薬液でも使用することができ、ピストン部材２２０の摺動抵抗を低減して薬液注入装置１００の消費電力を削減することもできる。
【００５３】
特に、図４に示すように、シリンジアダプタ４００は先端保持部材４０５によりシリンダ部材２１０の肉厚に対応する先端面の外周部分のみ保持するので、シリンダ部材２１０の先端面に曲げ応力が作用することもなく、シリンダ部材２１０の破壊を良好に防止することができる。
【００５４】
なお、最大サイズのシリンジ２００はシリンジアダプタ４００を使用することなく注入ヘッド１０１に装着されてシリンダフランジ２１３で保持されるが、最大サイズのシリンジ２００は各部の肉厚が大きく高強度なので先端面で保持せずとも破壊されることはない。
【００５５】
特に、シリンジアダプタ４００は装着されたシリンダ部材２１０を末端面の外周部分で後端押圧部材４０４により前方に押圧するので、シリンダ部材２１０の先端面を先端保持部材４０５に確実に当接させることができ、シリンダ部材２１０を前後方向に良好に保持することができる。
【００５６】
さらに、シリンジアダプタ４００の凹溝４０２に装着されているシリンダ部材２１０は、軸心方向に応力が作用すると凹溝４０２から離脱する方向に変位しやすいが、この方向ではシリンジアダプタ４００がシリンダ部材２１０を可動保持部材４０９により保持するので、シリンダ部材２１０が凹溝４０２から離脱することも防止できる。
【００５７】
特に、可動保持部材４０９はシリンジアダプタ４００の上面に位置しているので、その手動操作が容易であり、その手動操作を作業者が失念することも防止できる。また、可動保持部材４０９の先端下面にはゴムパッド４１０が装着されているので、シリンダ部材２１０を損傷することなく良好に保持することができる。
【００５８】
しかも、シリンジアダプタ４００にシリンジ２００を装着するとき、弾性保持部材４０７がシリンダ部材２１０を弾発的に保持するので、そのクリック音とクリック感により作業者はシリンダ部材２１０が適切な位置まで挿入されたことを認識できる。特に、弾性保持部材４０７はシリンダ保持部材４０１とは別体に形成されているので、シリンダ保持部材４０１を硬質な樹脂で形成するとともに弾性保持部材４０７を柔軟な樹脂で形成するようなことができる。
【００５９】
さらに、シリンジ２００は複数種類の薬液ごとに用意されているが、そのシリンジ２００をシリンジアダプタ４００で注入ヘッド１０１に装着すると、そのシリンジ２００の識別データが自動的に検出されるので、作業者はシリンジ２００の識別データを操作パネル１２１に入力する必要がない。
【００６０】
しかも、シリンジアダプタ４００の規定の４箇所の少なくとも一部に形成された凸部４１１を注入ヘッド１０１の押圧スイッチ１１６が検出することでシリンジ２００の識別データが検出されるので、簡単な構造で確実にシリンジ２００の識別データを検出することができる。
【００６１】
特に、繰り返し使用されるシリンジアダプタ４００に凸部４１１でシリンジ２００の識別データが記録されているので、基本的に使い捨てで複数メーカで生産されているシリンジ２００に凸部４１１の形成などを強要する必要がない。しかも、凸部４１１および押圧スイッチ１１６は磁場を無用に乱さないので、ＭＲＩ装置３００に悪影響を及ぼすことなくシリンジ２００の識別データを検出することができる。
【００６２】
さらに、その識別データでシリンジ２００の各種データが自動的に検索されて表示されるので、作業者は注入ヘッド１０１に装着したシリンジ２００が適切かを容易に確認することができ、適切でない薬液のシリンジ２００が使用される医療事故を良好に防止することができる。
【００６３】
なお、シリンジ２００がプレフィルドタイプではないディスポーザブルタイプの場合、薬液注入装置１００は装着されたシリンジ２００がディスポーザブルであることを識別して表示することになる。しかし、そのシリンジ２００に医療現場で充填している薬液の各種データをプロセッサユニット１２３のデータベースに登録しておけば、液晶ディスプレイ１２２にシリンジ２００がディスポーザブルであることともに充填されている薬液の各種データも表示させることができる。
【００６４】
また、読み出されたシリンジ２００の各種データに対応して被験者に注入される薬液の圧力が自動的に算出されるので、その圧力を間接的でありながらも適切に検出することができる。さらに、シリンジ２００のピストン部材２２０を押圧する応力を非磁性体からなるロードセル１１９で検出し、その応力から注入する薬液の圧力を検出するので、シリンジ２００の内部に圧力センサを配置することなく、ＭＲＩ装置３００の磁場を無用に乱すことなく、薬液の圧力を検出することができる。しかも、このように検出する薬液の圧力が経時グラフとしてリアルタイムに表示されるので、作業者は被験者に注入される薬液の圧力の状態をリアルタイムに確認することができる。
【００６５】
［実施の形態の変形例］
本発明は本実施の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、本形態では薬液注入装置１００をＭＲＩ装置３００の近傍で使用することを想定したが、これをＣＴスキャナやアンギオ装置の近傍で使用することも可能である。
【００６６】
また、本形態ではシリンジアダプタ４００は先端保持部材４０５によりシリンジ２００を先端面で保持し、注入ヘッド１０１は最大サイズのシリンジ２００またはシリンジアダプタ４００をシリンダフランジ２１３またはアダプタフランジ４１２で保持することを例示した。しかし、シリンジアダプタ４００と同様に注入ヘッドにも先端保持部材を形成し（図示せず）、その注入ヘッドで最大サイズのシリンジ２００またはシリンジアダプタ４００を先端面で保持することも可能である。
【００６７】
さらに、本形態では注入ヘッド１０１の一つの凹溝１０６に１個のシリンジ２００が１個のシリンジアダプタ４００を介して装着されることを例示したが、図１０に示すように、注入ヘッド５０１の複数のホルダ部５０２に複数のシリンジ２００が複数のシリンジアダプタ４００を介して装着されることも可能である。
【００６８】
また、本形態では注入ヘッド１０１にシリンジアダプタ４００を装着した状態でシリンジ２００を着脱することを例示したが、例えば、シリンジアダプタ４００を装着したシリンジ２００を注入ヘッド１０１に着脱するようなことも可能である。
【００６９】
さらに、本形態ではシリンジアダプタ４００が注入ヘッド１０１の凹溝１０６に載置されることで保持されることを例示したが、例えば、シリンジアダプタ４００と注入ヘッド１０１とに専用のロック機構（図示せず）を設けて保持を確実とすることも可能である。
【００７０】
また、本形態ではシリンジアダプタ４００に可動保持部材４０９が退避位置と保持位置とに回動自在に軸支されていることを例示したが、例えば、退避位置と保持位置とにスライド自在に可動保持部材を形成することも可能である（図示せず）。
【００７１】
さらに、本形態ではシリンジアダプタ４００の弾性保持部材４０７がシリンダ保持部材４０１とは別体に形成されていることを例示したが、例えば、これらを一体に形成することも可能であり、弾性保持部材４０７を設けないことも可能である。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の薬液注入装置では、薬液を注入するためにシリンジのピストン部材を押圧するとシリンダ部材にも同一方向に応力が作用するが、この方向ではシリンダ部材を先端保持部材により先端面で保持していることにより、シリンダ部材に座屈応力は作用するがシリンダフランジに曲げ応力は作用しないので、シリンダ部材が破壊されることを防止でき、凹溝に装着されているシリンダ部材は軸心方向に応力が作用すると凹溝から離脱する方向に変位しやすいが、この方向ではシリンダ部材を可動保持部材により保持するので、シリンダ部材が凹溝から離脱することも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の薬液注入装置のシリンジアダプタにシリンジが装着されている状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】シリンジアダプタの組立構造を示す分解斜視図である。
【図３】シリンジアダプタにシリンジを装着する状態を示す斜視図である。
【図４】シリンジアダプタとシリンジとの当接状態を示す横断平面図である。
【図５】注入ヘッドにシリンジアダプタでシリンジを装着する状態を示す斜視図である。
【図６】薬液注入装置の外観を示す斜視図である。
【図７】ＭＲＩ装置の外観を示す斜視図である。
【図８】薬液注入装置の回路構造を示すブロック図である。
【図９】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１０】薬液注入装置の変形例で注入ヘッドにシリンジアダプタでシリンジを装着する状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００ 薬液注入装置
１０１，５０１ 注入ヘッド
１０６，４０２，５０２ 凹溝
２００ シリンジ
２１０ シリンダ部材
２１２ 導管部
２２０ ピストン部材
３００ ＭＲＩ装置
４００ シリンジアダプタ
４０１ シリンダ保持部材
４０４ 後端押圧部材
４０５ 先端保持部材
４０７ 弾性保持部材
４０９ 可動保持部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンジから被験者に薬液を注入する薬液注入装置に関し、特に、シリンジがシリンジアダプタを介して注入ヘッドに装着される薬液注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、医療現場で利用されているＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナは、レントゲン撮影の応用により被験者の断層画像を撮像することができ、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置は、磁気共鳴効果により被験者の断層画像をリアルタイムに撮像することができ、アンギオ装置は、レントゲン撮影の応用により被験者の血管画像を撮像することができる。
【０００３】
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。この薬液注入装置は一般的に注入ヘッドを有しており、この注入ヘッドにシリンジが着脱自在に装着される。
【０００４】
シリンジは、薬液が充填されるシリンダ部材を有しており、この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。一般的にシリンダ部材は先端面に導管部が形成されており、末端面にピストン部材が挿入されるシリンダ開口が形成されている。さらに、シリンダ部材の末端外周にはシリンダフランジが形成されており、ピストン部材の末端外周にはピストンフランジが形成されている。
【０００５】
薬液注入装置を使用する場合、薬液が充填されているシリンジのシリンダ部材を延長チューブで被験者に連結し、そのシリンダ部材を注入ヘッドに装着する。一般的な注入ヘッドは、シリンジのシリンダ部材およびシリンダフランジに対応した形状の凹部がヘッド本体の上面に形成されているので、この凹部にシリンダ部材およびシリンダフランジを挿入すればシリンジが注入ヘッドに保持される。さらに、注入ヘッドはスライダ機構によりピストンフランジをシリンダ部材とは別個に保持し、そのスライダ機構でピストン部材をスライドさせる。これでシリンジから薬液が被験者に注入される。
【０００６】
なお、現在ではシリンジとして各種のサイズが利用されているので、各種サイズのシリンジを１個の注入ヘッドに適合させる各種サイズのシリンジアダプタも利用されている。その場合、シリンジにシリンジアダプタを装着してから注入ヘッドに装着することもあるが、通常の医療現場では同一サイズのシリンジを連続的に使用する傾向にあるので、そのような医療現場では、注入ヘッドにシリンジアダプタを装着したまま同一サイズのシリンジが交換されている。
【０００７】
また、一般的に樹脂製のシリンダ部材は高強度であるが、ピストン部材をスライドさせるときの摩擦抵抗が大きいので、近年ではシリンダ部材をガラス製としてシリンジが多用されている。さらに、薬液には樹脂と反応するものもあるので、このような薬液を使用する場合にはシリンダ部材をガラス製とする必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような薬液注入装置では、注入ヘッドに直接またはシリンジアダプタを介して装着されるシリンジのシリンダ部材をシリンダフランジで保持しているが、これでは薬液の粘性が高いときにシリンダフランジの位置からシリンダ部材が破壊されることがある。
【０００９】
つまり、薬液注入装置が薬液を注入するためにシリンジのピストン部材を押圧するとシリンダ部材にも同一方向に応力が作用するが、この方向とシリンダフランジの突出方向とは直交しているので、シリンダフランジは曲げ応力が作用することになって破損しやすい。特に、前述のガラス製のシリンダ部材は機械強度が低く、ＭＲＩ装置に利用されている造影剤は粘性が高いので、ＭＲＩ装置の造影剤をシリンダ部材がガラス製のシリンジから注入するときには破壊が発生しやすい。
【００１０】
上述のようにシリンダフランジが破壊されると、そのシリンダフランジが一体に形成されているシリンダ部材の本体部分まで破壊されやすい。このようにシリンダ部材が破壊されると、そこに充填されている薬液が噴出し、精密機器である薬液注入装置が汚損されることになる。
【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、低強度のシリンジから高粘度の薬液を注入してもシリンダ部材を破損しにくい薬液注入装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の薬液注入装置では、シリンダ保持部材のＵ字状の断面形状の凹溝にシリンジのシリンダ部材が軸心方向と直交する方向から着脱自在に装着されると、そのシリンダ部材の末端面のシリンダ開口より外側の位置を後端押圧部材が弾発的に押圧する。すると、シリンダ部材の先端面の導管部より外側の位置にＵ字状の先端保持部材が当接するので、これでシリンダ部材は軸心方向に保持される。さらに、凹溝の開口から退避した退避位置に変位していた可動保持部材を凹溝の開口に突出した保持位置に変位させると、この可動保持部材がシリンダ部材の外周面に当接するので、これでシリンダ部材は軸心方向と直交する方向にも保持される。薬液注入装置が薬液を注入するためにシリンジのピストン部材を押圧するとシリンダ部材にも同一方向に応力が作用するが、この方向ではシリンダ部材は先端保持部材により先端面で保持されている。このため、シリンダ部材に座屈応力が作用することになり、シリンダフランジに曲げ応力は作用しない。凹溝に装着されているシリンダ部材は軸心方向に応力が作用すると凹溝から離脱する方向に変位しやすいが、この方向ではシリンダ部材は可動保持部材により保持されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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。なお、本形態では図示するように前後上下左右の方向を規定して説明するが、これは各部の相対関係の説明を簡単とするために便宜的に規定したものであり、本発明の装置を実施する場合の製造時および使用時の方向を限定するものではない。
【００１４】
図７に示すように、本実施の形態の薬液注入装置１００は、ＭＲＩ装置３００の近傍での使用を想定して形成されており、同図および図６に示すように、注入ヘッド１０１が装置本体１０２にスタンド１０３で装着されている。装置本体１０２の側部にはアーム１０４が装着されており、このアーム１０４の先端に注入ヘッド１０１が装着されている。
【００１５】
この注入ヘッド１０１は、図５に示すように、上面にＵ字状の断面形状の凹溝１０６が形成されており、この凹溝１０６にシリンジ２００が直接またはシリンジアダプタ４００を介して着脱自在に装着される。より詳細には、本形態では複数種類の薬液ごとに専用のシリンジ２００が用意されているが、各種サイズのシリンジ２００は外形が様々であるために注入ヘッド１０１の凹溝１０６に一様に装着することはできない。
【００１６】
しかし、本形態では各種サイズのシリンジ２００ごとに専用のシリンジアダプタ４００が用意されているので、そのシリンジアダプタ４００により各種サイズのシリンジ２００が注入ヘッド１０１の凹溝１０６に一様に装着される。シリンジ２００は、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。
【００１７】
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。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。
【００１８】
シリンジアダプタ４００は、図１ないし図３に示すように、Ｕ字形状に湾曲したシリンダ保持部材４０１を有しており、このシリンダ保持部材４０１の断面形状がＵ字状の凹溝４０２にシリンジ２００のシリンダ部材２１０が着脱自在に装着される。
【００１９】
このシリンダ保持部材４０１の後部には、上下方向および後方に開口した枠状部分４０３が一体に形成されており、この枠状部分にシリンダ部材２１０のシリンダフランジ２１３が位置する。また、この枠状部分４０３の右側には、後端押圧部材４０４が一体に形成されており、この後端押圧部材４０４が、凹溝４０２に装着されたシリンダ部材２１０の末端面のシリンダ開口より外側の位置を弾発的に押圧する。
【００２０】
さらに、シリンダ保持部材４０１の前部にはＵ字状の先端保持部材４０５が一体に形成されており、この先端保持部材４０５に、凹溝４０２に装着されたシリンダ部材２１０の先端面の導管部２１２より外側の位置が当接する。より詳細には、図４に示すように、シリンジ２００のシリンダ部材２１０は所定の肉厚で形成されており、例えば、その先端面は本体部２１１の肉厚に対応する外周部分のみ平坦に形成されているので、シリンジアダプタ４００の先端保持部材４０５は、シリンダ部材２１０の先端面の平坦な外周部分のみに当接する形状に形成されている。
【００２１】
また、図２および図３に示すように、シリンダ保持部材４０１の凹溝４０２の中央近傍には、左右方向に連通する矩形断面の凹部４０６が形成されており、この凹部４０６に弾性保持部材４０７が装着されている。この弾性保持部材４０７は、Ｃ字状の断面形状に形成されており、凹溝４０２に装着されるシリンダ部材２１０を外周面で弾発的に保持する。
【００２２】
さらに、シリンダ保持部材４０１の上面には、左右両側に平板状のフランジ部４０８が形成されており、右側のフランジ部４０８の上面には可動保持部材４０９が水平方向に回動自在に装着されている。この可動保持部材４０９は、図１に示すように、手動操作が容易なレバー形状に形成されており、先端下面にはゴムパッド４１０が装着されている。
【００２３】
この可動保持部材４０９は、図３（ａ）に示すように、凹溝４０２の開口から退避した退避位置と、図３（ｂ）に示すように、凹溝４０２の開口に突出した保持位置とに変位自在であり、この保持位置ではゴムパッド４１０でシリンダ部材２１０の外周面に当接する。
【００２４】
また、シリンジアダプタ４００のフランジ部４０８の下面には、図１（ｂ）に示すように、シリンジ識別手段として４つの所定位置の少なくとも一部に凸部４１１が形成されており、この４箇所の凸部４１１の有無によりシリンジ２００の種類ごとの識別データが記録されている。
【００２５】
なお、上述のような構造のシリンジアダプタ４００の下部は、注入ヘッド１０１の凹溝１０６に直接に装着される最大サイズのシリンジ２００に類似した外形に形成されており、最大サイズのシリンジ２００のシリンダフランジ２１３に類似したアダプタフランジ４１２が形成されている。
【００２６】
このため、注入ヘッド１０１の凹溝１０６には、最大サイズのシリンジ２００のシリンダフランジ２１３およびシリンジアダプタ４００のアダプタフランジ４１２が装着される凹部１０７が凹溝１０６に形成されており、最大サイズのシリンジ２００およびシリンジアダプタ４００は、注入ヘッド１０１の凹溝１０６に装着されることでシリンダフランジ２１３またはアダプタフランジ４１２により保持される。
【００２７】
図５に示すように、この注入ヘッド１０１の上面前方には、図１に示すシリンジアダプタ４００の凸部４１１に対応した４箇所にシリンジ検出手段として押圧スイッチ１１６が配置されており、これらの押圧スイッチ１１６が凸部４１１の有無を個々に検出する。押圧スイッチ１１６は、凸部４１１に押圧されると信号を出力する単純な機械スイッチからなり、非磁性体で形成されている。
【００２８】
また、注入ヘッド１０１の凹溝１０６の後方には、超音波モータ１１７を駆動源としたスライダ機構１１８が形成されており、このスライダ機構１１８がピストンフランジ２２１を把持してスライドさせる。図８に示すように、このスライダ機構１１８には、燐青銅合金などの非磁性体からなるロードセル１１９が内蔵されており、このロードセル１１９は、スライダ機構１１８がピストン部材２２０を押圧する応力に対応した電気信号を発生する。
【００２９】
本形態の薬液注入装置１００では、図６に示すように、装置本体１０２の上部に操作パネル１２１と液晶ディスプレイ１２２とが搭載されており、図８に示すように、装置本体１０２にプロセッサユニット１２３が内蔵されている。このプロセッサユニット１２３は、コンピュータプログラムに対応して各種の処理動作を実行することにより、薬液注入装置１００の各部を統合制御する各種手段として機能する。
【００３０】
例えば、プロセッサユニット１２３は、シリンジ２００がシリンジアダプタ４００を介して注入ヘッド１０１に装着されると、その４個の押圧スイッチ１１６の出力信号からシリンジ２００の識別データを検出する。また、プロセッサユニット１２３は、シリンジ２００の各種データが識別データごとに記録されており、上述のように押圧スイッチ１１６の出力信号からシリンジ２００の識別データを検出すると、その識別データでシリンジ２００の各種データを読み出して液晶ディスプレイ１２２にデータ表示させる。
【００３１】
さらに、プロセッサユニット１２３は、シリンジ２００が注入ヘッド１０１に装着されたことを押圧スイッチ１１６の出力信号から検出すると、超音波モータ１１７が動作していない初期状態にロードセル１１９の電気抵抗を取得して保持する。
【００３２】
この取得が完了してから操作パネル１２１に所定操作が実行されると、スライダ機構１１８の超音波モータ１１７を駆動してシリンジ２００のピストン部材２２０をスライドさせる。このとき、プロセッサユニット１２３は、ロードセル１１９の電気抵抗をリアルタイムに取得し、その電気抵抗と初期状態に保持した電気抵抗との差分から圧力検出手段として薬液の圧力を算出する。
【００３３】
ただし、ロードセル１１９に作用する応力が同一でも、シリンジ２００の内径および摺動抵抗、薬液の粘度、等により薬液の圧力は異なるので、プロセッサユニット１２３は、読み出したシリンジ２００の各種データから内径数値などを取得し、その各種データに対応して薬液の圧力を算出する。さらに、プロセッサユニット１２３は、このように薬液の圧力をリアルタイムに算出するとき、圧力表示手段として圧力の経時グラフをリアルタイムに生成して液晶ディスプレイ１２２に表示させる。
【００３４】
なお、本実施の形態の薬液注入装置１００は、図７に示すように、ＭＲＩ装置３００の撮像ユニット３０１の近傍で使用され、必要によりＭＲＩ装置３００の制御ユニット３０２に接続される。この制御ユニット３０２はコンピュータシステムからなり、撮像ユニット３０１を動作制御するとともに断層画像を表示する。
【００３５】
［実施の形態の動作］
上述のような構成において、本実施の形態の薬液注入装置１００を使用する場合、作業者は被験者に注入する薬液に対応して適切なシリンジ２００を選択し、そのシリンジ２００の導管部２１２を被験者に延長チューブで連結する（図示せず）。
【００３６】
そのシリンジ２００がシリンジアダプタ４００を使用しない最大サイズの場合、そのシリンダ部材２１０を注入ヘッド１０１の凹溝１０６に直接に装着してシリンダフランジ２１３を凹部１０７に保持させ、同時にピストン部材２２０をスライダ機構１１８に把持させる。
【００３７】
このとき、シリンジアダプタ４００に形成されている凸部４１１はシリンジ２００には形成されていないので、最大サイズのシリンジ２００が注入ヘッド１０１に直接に装着されても４個の押圧スイッチ１１６の全部が凸部４１１を検出しない。このように注入ヘッド１０１にシリンジ２００が装着されても押圧スイッチ１１６の全部が凸部４１１を検出しないと、このことから装置本体１０２のプロセッサユニット１２３は最大サイズのシリンジ２００の識別データを取得する。
【００３８】
また、注入ヘッド１０１に装着するシリンジ２００が最大サイズでなくシリンジアダプタ４００を必要とする場合、例えば、注入ヘッド１０１に適切なサイズのシリンジアダプタ４００を装着し、このシリンジアダプタ４００にシリンジ２００を装着することになる。
【００３９】
その場合、シリンジアダプタ４００のシリンダ保持部材４０１が注入ヘッド１０１の凹溝１０６で保持されるとともにアダプタフランジ４１２が注入ヘッド１０１の凹部１０７で保持されるので、これでシリンジアダプタ４００は注入ヘッド１０１に固定される。
【００４０】
つぎに、図３（ａ）に示すように、シリンジアダプタ４００の可動保持部材４０９を退避位置に配置しておき、この状態でシリンジアダプタ４００の凹溝４０２にシリンジ２００のシリンダ部材２１０を上方から挿入する。すると、弾性保持部材４０７がシリンダ部材２１０を弾発的に保持するので、そのクリック音とクリック感により作業者にはシリンダ部材２１０が適切な位置まで挿入されたことが認識される。
【００４１】
このようにシリンジアダプタ４００にシリンジ２００のシリンダ部材２１０を挿入すると、このシリンダ部材２１０の末端面の外周部分が後端押圧部材４０４により前方に押圧されるので、シリンダ部材２１０の先端面の外周部分が先端保持部材４０５に当接することになる。
【００４２】
図３（ｂ）に示すように、このような状態で作業者が可動保持部材４０９を保持位置まで回動させると、この可動保持部材４０９はシリンダ部材２１０の外周面にゴムパッド４１０で上方から当接する。これでシリンダ部材２１０は、下方および左右からシリンダ保持部材４０１で保持され、後方から後端押圧部材４０４で保持され、前方から先端保持部材４０５で保持され、上方から可動保持部材４０９で保持されるので、シリンジアダプタ４００に完全に固定されることになる。
【００４３】
上述のように注入ヘッド１０１にシリンジアダプタ４００が装着されると、その規定の４箇所の少なくとも一つに位置する凸部４１１が、注入ヘッド１０１の４個の押圧スイッチ１１６の少なくとも１個を押圧するので、図９に示すように、その押圧スイッチ１１６の出力信号をシリンジ２００の識別データとして装置本体１０２のプロセッサユニット１２３が取得する（ステップＳ１）。
【００４４】
すると、このプロセッサユニット１２３は、入力された識別データでデータベースからシリンジ２００の各種データを検索して保持し（ステップＳ２，Ｓ３）、その各種データの少なくとも一部を装置本体１０２の液晶ディスプレイ１２２に表示させる（ステップＳ４）。
【００４５】
これで液晶ディスプレイ１２２には、薬液の名称やシリンジ２００の容量などが表示されるので、作業者は適切なシリンジ２００が装着されていることを確認することができる。そこで、これを確認した作業者が装置本体１０２の操作パネル１２１に注入開始を入力すると（ステップＳ５）、プロセッサユニット１２３は、超音波モータ１１７を動作させることなくロードセル１１９の電気抵抗を取得して保持する（ステップＳ６，Ｓ７）。
【００４６】
これが完了すると、プロセッサユニット１２３は超音波モータ１１７を作動させるので（ステップＳ８）、これでスライダ機構１１８がシリンジ２００のピストン部材２２０をスライドさせ、シリンジ２００の薬液が被験者に注入される。このとき、プロセッサユニット１２３は、ロードセル１１９の電気抵抗をリアルタイムに取得し（ステップＳ９）、その電気抵抗と初期状態に保持した電気抵抗との差分から、シリンジ２００の内径数値などに対応して薬液の圧力を算出する（ステップＳ１０）。
【００４７】
さらに、この圧力からプロセッサユニット１２３は経時グラフをリアルタイムに生成し、この経時グラフを液晶ディスプレイ１２２に表示させる（ステップＳ１２）。そして、本形態の薬液注入装置１００は、スライダ機構１１８のストロークなどから薬液の注入完了を検出すると（ステップＳ１３）、超音波モータ１１７の駆動を停止させて初期状態に復帰する（ステップＳ１４）。
【００４８】
なお、薬液の検出圧力が所定の上限圧力に到達すると（ステップＳ１１）、プロセッサユニット１２３は超音波モータ１１７の駆動を強制停止させ（ステップＳ１５）、液晶ディスプレイ１２２に“異常圧力が発生しました、シリンジなどを確認して下さい”等のエラーガイダンスを表示する（ステップＳ１６）。
【００４９】
上述のように薬液の注入作業が完了すると、例えば、注入ヘッド１０１にシリンジアダプタ４００を装着したまま、その可動保持部材４０９を保持位置から退避位置に回動させてシリンジ２００から離反させ、シリンジアダプタ４００の凹溝４０２からシリンジ２００を取り外す。
【００５０】
［実施の形態の効果］
本実施の形態の薬液注入装置１００では、各種サイズのシリンジ２００ごとに専用のシリンジアダプタ４００が用意されているので、様々な外形の各種サイズのシリンジ２００を注入ヘッド１０１に一様に装着することができる。
【００５１】
そして、本形態の薬液注入装置１００では、前述のように注入ヘッド１０１にシリンジアダプタ４００を介して装着されたシリンジ２００のピストン部材２２０を押圧してシリンダ部材２１０の薬液を被験者に注入するとき、その圧力によりシリンダ部材２１０も前方に押圧されるが、この方向ではシリンダ部材２１０を先端面の外周部分でシリンジアダプタ４００の先端保持部材４０５により保持している。
【００５２】
このため、シリンダ部材２１０に座屈応力は作用するがシリンダフランジ２１３に曲げ応力は作用しないので、シリンダ部材２１０が破壊されることを防止できる。従って、ガラス製のシリンダ部材２１０でも安全に使用することができるので、樹脂と反応する薬液でも使用することができ、ピストン部材２２０の摺動抵抗を低減して薬液注入装置１００の消費電力を削減することもできる。
【００５３】
特に、図４に示すように、シリンジアダプタ４００は先端保持部材４０５によりシリンダ部材２１０の肉厚に対応する先端面の外周部分のみ保持するので、シリンダ部材２１０の先端面に曲げ応力が作用することもなく、シリンダ部材２１０の破壊を良好に防止することができる。
【００５４】
なお、最大サイズのシリンジ２００はシリンジアダプタ４００を使用することなく注入ヘッド１０１に装着されてシリンダフランジ２１３で保持されるが、最大サイズのシリンジ２００は各部の肉厚が大きく高強度なので先端面で保持せずとも破壊されることはない。
【００５５】
特に、シリンジアダプタ４００は装着されたシリンダ部材２１０を末端面の外周部分で後端押圧部材４０４により前方に押圧するので、シリンダ部材２１０の先端面を先端保持部材４０５に確実に当接させることができ、シリンダ部材２１０を前後方向に良好に保持することができる。
【００５６】
さらに、シリンジアダプタ４００の凹溝４０２に装着されているシリンダ部材２１０は、軸心方向に応力が作用すると凹溝４０２から離脱する方向に変位しやすいが、この方向ではシリンジアダプタ４００がシリンダ部材２１０を可動保持部材４０９により保持するので、シリンダ部材２１０が凹溝４０２から離脱することも防止できる。
【００５７】
特に、可動保持部材４０９はシリンジアダプタ４００の上面に位置しているので、その手動操作が容易であり、その手動操作を作業者が失念することも防止できる。また、可動保持部材４０９の先端下面にはゴムパッド４１０が装着されているので、シリンダ部材２１０を損傷することなく良好に保持することができる。
【００５８】
しかも、シリンジアダプタ４００にシリンジ２００を装着するとき、弾性保持部材４０７がシリンダ部材２１０を弾発的に保持するので、そのクリック音とクリック感により作業者はシリンダ部材２１０が適切な位置まで挿入されたことを認識できる。特に、弾性保持部材４０７はシリンダ保持部材４０１とは別体に形成されているので、シリンダ保持部材４０１を硬質な樹脂で形成するとともに弾性保持部材４０７を柔軟な樹脂で形成するようなことができる。
【００５９】
さらに、シリンジ２００は複数種類の薬液ごとに用意されているが、そのシリンジ２００をシリンジアダプタ４００で注入ヘッド１０１に装着すると、そのシリンジ２００の識別データが自動的に検出されるので、作業者はシリンジ２００の識別データを操作パネル１２１に入力する必要がない。
【００６０】
しかも、シリンジアダプタ４００の規定の４箇所の少なくとも一部に形成された凸部４１１を注入ヘッド１０１の押圧スイッチ１１６が検出することでシリンジ２００の識別データが検出されるので、簡単な構造で確実にシリンジ２００の識別データを検出することができる。
【００６１】
特に、繰り返し使用されるシリンジアダプタ４００に凸部４１１でシリンジ２００の識別データが記録されているので、基本的に使い捨てで複数メーカで生産されているシリンジ２００に凸部４１１の形成などを強要する必要がない。しかも、凸部４１１および押圧スイッチ１１６は磁場を無用に乱さないので、ＭＲＩ装置３００に悪影響を及ぼすことなくシリンジ２００の識別データを検出することができる。
【００６２】
さらに、その識別データでシリンジ２００の各種データが自動的に検索されて表示されるので、作業者は注入ヘッド１０１に装着したシリンジ２００が適切かを容易に確認することができ、適切でない薬液のシリンジ２００が使用される医療事故を良好に防止することができる。
【００６３】
なお、シリンジ２００がプレフィルドタイプではないディスポーザブルタイプの場合、薬液注入装置１００は装着されたシリンジ２００がディスポーザブルであることを識別して表示することになる。しかし、そのシリンジ２００に医療現場で充填している薬液の各種データをプロセッサユニット１２３のデータベースに登録しておけば、液晶ディスプレイ１２２にシリンジ２００がディスポーザブルであることともに充填されている薬液の各種データも表示させることができる。
【００６４】
また、読み出されたシリンジ２００の各種データに対応して被験者に注入される薬液の圧力が自動的に算出されるので、その圧力を間接的でありながらも適切に検出することができる。さらに、シリンジ２００のピストン部材２２０を押圧する応力を非磁性体からなるロードセル１１９で検出し、その応力から注入する薬液の圧力を検出するので、シリンジ２００の内部に圧力センサを配置することなく、ＭＲＩ装置３００の磁場を無用に乱すことなく、薬液の圧力を検出することができる。しかも、このように検出する薬液の圧力が経時グラフとしてリアルタイムに表示されるので、作業者は被験者に注入される薬液の圧力の状態をリアルタイムに確認することができる。
【００６５】
［実施の形態の変形例］
本発明は本実施の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、本形態では薬液注入装置１００をＭＲＩ装置３００の近傍で使用することを想定したが、これをＣＴスキャナやアンギオ装置の近傍で使用することも可能である。
【００６６】
また、本形態ではシリンジアダプタ４００は先端保持部材４０５によりシリンジ２００を先端面で保持し、注入ヘッド１０１は最大サイズのシリンジ２００またはシリンジアダプタ４００をシリンダフランジ２１３またはアダプタフランジ４１２で保持することを例示した。しかし、シリンジアダプタ４００と同様に注入ヘッドにも先端保持部材を形成し（図示せず）、その注入ヘッドで最大サイズのシリンジ２００またはシリンジアダプタ４００を先端面で保持することも可能である。
【００６７】
さらに、本形態では注入ヘッド１０１の一つの凹溝１０６に１個のシリンジ２００が１個のシリンジアダプタ４００を介して装着されることを例示したが、図１０に示すように、注入ヘッド５０１の複数のホルダ部５０２に複数のシリンジ２００が複数のシリンジアダプタ４００を介して装着されることも可能である。
【００６８】
また、本形態では注入ヘッド１０１にシリンジアダプタ４００を装着した状態でシリンジ２００を着脱することを例示したが、例えば、シリンジアダプタ４００を装着したシリンジ２００を注入ヘッド１０１に着脱するようなことも可能である。
【００６９】
さらに、本形態ではシリンジアダプタ４００が注入ヘッド１０１の凹溝１０６に載置されることで保持されることを例示したが、例えば、シリンジアダプタ４００と注入ヘッド１０１とに専用のロック機構（図示せず）を設けて保持を確実とすることも可能である。
【００７０】
また、本形態ではシリンジアダプタ４００に可動保持部材４０９が退避位置と保持位置とに回動自在に軸支されていることを例示したが、例えば、退避位置と保持位置とにスライド自在に可動保持部材を形成することも可能である（図示せず）。
【００７１】
さらに、本形態ではシリンジアダプタ４００の弾性保持部材４０７がシリンダ保持部材４０１とは別体に形成されていることを例示したが、例えば、これらを一体に形成することも可能であり、弾性保持部材４０７を設けないことも可能である。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の薬液注入装置では、薬液を注入するためにシリンジのピストン部材を押圧するとシリンダ部材にも同一方向に応力が作用するが、この方向ではシリンダ部材を先端保持部材により先端面で保持していることにより、シリンダ部材に座屈応力は作用するがシリンダフランジに曲げ応力は作用しないので、シリンダ部材が破壊されることを防止でき、凹溝に装着されているシリンダ部材は軸心方向に応力が作用すると凹溝から離脱する方向に変位しやすいが、この方向ではシリンダ部材を可動保持部材により保持するので、シリンダ部材が凹溝から離脱することも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の薬液注入装置のシリンジアダプタにシリンジが装着されている状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】シリンジアダプタの組立構造を示す分解斜視図である。
【図３】シリンジアダプタにシリンジを装着する状態を示す斜視図である。
【図４】シリンジアダプタとシリンジとの当接状態を示す横断平面図である。
【図５】注入ヘッドにシリンジアダプタでシリンジを装着する状態を示す斜視図である。
【図６】薬液注入装置の外観を示す斜視図である。
【図７】ＭＲＩ装置の外観を示す斜視図である。
【図８】薬液注入装置の回路構造を示すブロック図である。
【図９】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１０】薬液注入装置の変形例で注入ヘッドにシリンジアダプタでシリンジを装着する状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００ 薬液注入装置
１０１，５０１ 注入ヘッド
１０６，４０２，５０２ 凹溝
２００ シリンジ
２１０ シリンダ部材
２１２ 導管部
２２０ ピストン部材
３００ ＭＲＩ装置
４００ シリンジアダプタ
４０１ シリンダ保持部材
４０４ 後端押圧部材
４０５ 先端保持部材
４０７ 弾性保持部材
４０９ 可動保持部材
Claims (6)
- 先端面に導管部が形成されているシリンダ部材に末端面のシリンダ開口からピストン部材がスライド自在に挿入されているシリンジの前記シリンダ部材と前記ピストン部材とを別個に保持して相対移動させる薬液注入装置であって、
前記シリンダ部材が軸心方向と直交する方向から着脱自在に装着されるＵ字状の断面形状の凹溝が形成されているシリンダ保持部材と、
前記凹溝に装着された前記シリンダ部材の末端面の前記シリンダ開口より外側の位置を弾発的に押圧する後端押圧部材と、
前記凹溝に装着された前記シリンダ部材の先端面の前記導管部より外側の位置に当接するＵ字状の先端保持部材と、
前記凹溝の開口に突出して前記シリンダ部材の外周面に当接する保持位置と前記シリンダ部材の外周面から離反して前記凹溝の開口から退避した退避位置とに変位自在な可動保持部材と、
を有している薬液注入装置。 - 前記シリンダ保持部材に各種サイズのシリンジの一部が直接に装着されるとともに一部がシリンジアダプタを介して装着され、
前記シリンジアダプタが、
前記シリンダ部材が軸心方向と直交する方向から着脱自在に装着されるＵ字状の断面形状の凹溝が形成されているシリンダ保持部材と、
前記凹溝に装着された前記シリンダ部材の末端面の前記シリンダ開口より外側の位置を弾発的に押圧する後端押圧部材と、
前記凹溝に装着された前記シリンダ部材の先端面の前記導管部より外側の位置に当接するＵ字状の先端保持部材と、
前記凹溝の開口に突出して前記シリンダ部材の外周面に当接する保持位置と前記シリンダ部材の外周面から離反して前記凹溝の開口から退避した退避位置とに変位自在な可動保持部材と、
を有している請求項１に記載の薬液注入装置。 - 先端面に導管部が形成されているシリンダ部材に末端面のシリンダ開口からピストン部材がスライド自在に挿入されているシリンジの少なくとも一部の前記シリンダ部材がシリンジアダプタを介して着脱自在に装着され、このシリンジアダプタを介して保持した前記シリンダ部材とは別個に前記ピストン部材を保持して相対移動させる薬液注入装置であって、前記シリンジアダプタが、
前記シリンダ部材が軸心方向と直交する方向から着脱自在に装着されるＵ字状の断面形状の凹溝が形成されているシリンダ保持部材と、
前記凹溝に装着された前記シリンダ部材の末端面の前記シリンダ開口より外側の位置を弾発的に押圧する後端押圧部材と、
前記凹溝に装着された前記シリンダ部材の先端面の前記導管部より外側の位置に当接するＵ字状の先端保持部材と、
前記凹溝の開口に突出して前記シリンダ部材の外周面に当接する保持位置と前記シリンダ部材の外周面から離反して前記凹溝の開口から退避した退避位置とに変位自在な可動保持部材と、
を有している薬液注入装置。 - Ｃ字状の断面形状に形成されていて前記シリンダ部材を外周面で弾発的に保持する弾性保持部材が前記凹溝の位置に配置されている請求項１ないし３の何れか一項に記載の薬液注入装置。
- 前記先端保持部材が前記シリンダ部材の先端面の外周部分に当接する請求項１ないし４の何れか一項に記載の薬液注入装置。
- 請求項２または３に記載の薬液注入装置のシリンジアダプタであって、
前記シリンダ部材が軸心方向と直交する方向から着脱自在に装着されるＵ字状の断面形状の凹溝が形成されているシリンダ保持部材と、
前記凹溝に装着された前記シリンダ部材の末端面の前記シリンダ開口より外側の位置を弾発的に押圧する後端押圧部材と、
前記凹溝に装着された前記シリンダ部材の先端面の前記導管部より外側の位置に当接するＵ字状の先端保持部材と、
前記凹溝の開口に突出して前記シリンダ部材の外周面に当接する保持位置と前記シリンダ部材の外周面から離反して前記凹溝の開口から退避した退避位置とに変位自在な可動保持部材と、
を有しているシリンジアダプタ。
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2002
- 2002-06-25 JP JP2002184280A patent/JP4414128B2/ja not_active Expired - Lifetime
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