JP2006014804A - 部材保持機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 直径が相違する複数種類の円筒形状の保持対象部材を簡単かつ確実に保持できる部材保持機構を提供する。
【解決手段】 第１／第２支持部材４２０，４３０により回動自在に軸支されていてスパイラルスプリング４５０により付勢されているとともに回動規制機構４４４により回動方向が付勢方向に規制されている可動保持部材４４０により、円筒形状の保持対象部材が上方から保持されるが、回動規制機構４４４の規制は解除自在で開放された可動保持部材４４０は位置保持機構４４６により所定の開放位置に保持され、その位置保持機構４４６の保持も解除自在なので、保持対象部材を自在に着脱することができるとともに確実に保持させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、直径が相違する複数種類の円筒形状の保持対象部材を着脱自在に保持する部材保持機構に関し、特に、薬液シリンジを着脱自在に保持する薬液注入装置の部材保持機構に関する。

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(Computed Tomography)スキャナ、ＭＲＩ(Magnetic Resonance Imaging)装置、ＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置、超音波診断装置、アンギオ装置、ＭＲＡ(MR Angio)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。上述のような薬液注入装置は注入実行ヘッドを有しており、この注入実行ヘッドに薬液シリンジが着脱自在に装着される。

薬液シリンジは、薬液が充填される円筒状のシリンダ部材を有しており、このシリンダ部材に円柱状の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の後端外周には円環状のシリンダフランジが形成されており、ピストン部材の後端外周には円環状のピストンフランジが形成されている。

薬液注入装置を使用する場合、薬液が充填されている薬液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、その薬液シリンジを薬液注入装置のシリンジ保持部材に装着する。一般的な薬液注入装置では、薬液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シリンジ保持部材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装着すれば薬液シリンジが保持される。

さらに、薬液注入装置はピストン駆動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、そのピストン駆動機構でピストン部材をスライドさせる。これで薬液シリンジから薬液が被験者に注入され、必要により、例えば、薬液シリンジに薬液が薬液タンクから吸引される。

なお、上述のような薬液シリンジのピストン部材は、一般的に後端外周にピストンフランジが形成されているピストンロッドの前端にピストンヘッドを装着した構造からなるが、このピストンヘッドのみでピストン部材を形成した薬液シリンジもある。

このような薬液シリンジに対応した薬液注入装置では、前端にチャック機構が形成されたスライドロッドをピストン駆動機構がスライド自在に支持しており、そのスライドロッドのチャック機構でピストン部材を保持してシリンダ部材の内部をスライド移動させる。

また、上述のような薬液注入装置には、上述のように薬液シリンジが直接に装着される製品の他、薬液シリンジがシリンダアダプタを介して装着される製品もある。このようなシリンダアダプタとしても各種形式があるが、例えば、薬液シリンジの内圧による破損防止を目的としたものは、シリンダ部材の全体を覆う形状に肉厚のポリカーボネートで形成されている。

このようなシリンダアダプタは、後端外周に円環状のアダプタフランジが形成されており、このアダプタフランジの後面内側にシリンダフランジが係合する凹部が形成されている。そこで、薬液注入装置はシリンダ部材が装着されたシリンダアダプタのアダプタフランジを保持することで、間接的にシリンダフランジを保持することになる。

なお、上述のような薬液注入装置には、薬液シリンジのシリンダフランジを保持するため、一対の可動保持部材を回動自在に軸支したものがある。このような薬液注入装置では、可動保持部材はシリンダフランジが係脱自在な円弧形状の凹溝が内面に形成されており、シリンダフランジを左右両側から保持する位置に配置されている。

このような可動保持部材は、上方に開口してシリンダフランジが挿入自在な開放位置と、シリンダフランジを左右両側から保持する閉止位置と、に回動自在に軸支されている。このため、開放位置に配置された可動保持部材にシリンダフランジを挿入して閉止位置まで回動させると、一対の可動保持部材によりシリンダフランジが左右両側から保持されることになる(例えば、特許文献１，２参照)。
特開２００２−０１１０９６号 特開２００３−２９０３４７号

上述した薬液注入装置では、薬液シリンジのシリンダフランジを簡単に着脱自在に保持するため、シリンダフランジを回動自在な可動保持部材で左右両側から保持する。しかし、このように回動自在な一対の可動保持部材でシリンダフランジを両側から保持する構造では、各種サイズの薬液シリンジを自在に保持することは困難である。

しかし、上述のような薬液注入装置では、各種サイズの薬液シリンジを装着する必要があるので、上述のような可動保持部材は最大サイズの薬液シリンジのみ保持する構造に形成されている。そして、最大以外のサイズの薬液シリンジはシリンジアダプタに保持させ、そのシリンジアダプタに形成されているアダプタフランジを薬液注入装置の可動保持部材に保持させている。このため、従来は最大以外の各種サイズの薬液シリンジごとに専用のシリンジアダプタを用意しておく必要があり、薬液注入装置に各種サイズの薬液シリンジを簡単かつ確実に保持させることが困難であった。

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、直径が相違する複数種類の円筒形状の保持対象部材を簡単かつ確実に保持することができる部材保持機構を提供することを目的とする。

本発明の部材保持機構は、直径が相違する複数種類の円筒形状の保持対象部材を着脱自在に保持するため、対象載置部材、可動保持部材、保持軸支機構、回動付勢手段、回動規制機構、位置保持機構、を有している。対象載置部材は、保持対象部材が載置される凹部が上面に形成されており、可動保持部材は、載置された保持対象部材に上方から接離自在に当接する。保持軸支機構は、対象載置部材と一体に形成されていて可動保持部材を保持対象部材に当接した位置と離反した位置とに回動自在に軸支しており、回動付勢手段は、回動自在に軸支されている可動保持部材を保持対象部材に当接する方向に付勢している。回動規制機構は、可動保持部材の回動方向を付勢の方向に解除自在に規制しており、位置保持機構は、可動保持部材を保持対象部材から離反した所定の開放位置に解除自在に保持する。

従って、本発明の部材保持機構では、対象載置部材の上面の凹部にサーチされた円筒形状の保持対象部材が、保持軸支機構により回動自在に軸支されていて回動付勢手段により付勢されている可動保持部材により上方から保持される。この可動保持部材の回動方向は回動規制機構により付勢方向に規制されているので、可動保持部材は保持対象部材を保持した状態に固定される。それでいて、回動規制機構の規制は解除自在なので、所望により保持対象部材を保持した可動保持部材が開放される。このように開放された可動保持部材は位置保持機構により所定の開放位置に保持されるので、保持対象部材は対象載置部材の凹部に自在に着脱される。さらに、位置保持機構の保持も解除自在なので、対象載置部材の凹部に配置された保持対象部材は可動保持部材により上方から保持されて回動規制機構により固定される。

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薬液注入装置、コンピュータプログラムにより薬液注入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。

また、本発明で云う各種の構成要素は、かならずしも個々に独立した存在である必要はなく、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。

本発明の部材保持機構では、対象載置部材の上面の凹部に載置された円筒形状の保持対象部材が、保持軸支機構により回動自在に軸支されていて回動付勢手段により付勢されているとともに回動規制機構により回動方向が付勢方向に規制されている可動保持部材により上方から保持され、それでいて、回動規制機構の規制は解除自在で開放された可動保持部材は位置保持機構により所定の開放位置に保持され、その位置保持機構の保持も解除自在なので、保持対象部材を自在に着脱することができるとともに確実に保持させることができる。

［実施の形態の構成］
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。本実施の形態の透視撮像システム１０００は、図６および図７に示すように、薬液注入装置１００と透視撮像装置であるＣＴスキャナ２００とを有しており、この薬液注入装置１００とＣＴスキャナ２００とが有線接続されている。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と対象載置部材である注入実行ヘッド１１０とが別体に形成されて通信ケーブル１２０で結線されており、注入実行ヘッド１１０はキャスタスタンド１２１の上端に可動アーム１２２で装着されている。

薬液シリンジ３００は、シリンダ部材３１０とピストン部材３２０を有しており、シリンダ部材３１０にピストン部材３２０がスライド自在に挿入されている。シリンダ部材３１０とピストン部材３２０とは、末端の周囲にシリンダフランジ３１１とピストンフランジ３２１とが各々形成されており、シリンダ部材３１０の閉塞された先端には導管部３１２が形成されている。

本形態の透視撮像システム１０００では、ＣＴスキャナ２００に対応した造影剤が薬液として薬液シリンジ３００に充填されており、薬液注入装置１００が薬液シリンジ３００から被験者に造影剤を注入するとき、その被験者からＣＴスキャナ２００が透視画像を撮像する。

このため、本形態の薬液注入装置１００では、注入実行ヘッド１１０の上面に半円筒状の凹部１１２が形成されており、この凹部１１２に薬液シリンジ３００が上方から着脱自在に装着される。その凹部１１２の中程には、凹溝からなるシリンダ保持機構１１３が形成されており、このシリンダ保持機構１１３に薬液シリンジ３００のシリンダフランジ３１１が上方から着脱自在に挿入される。

注入実行ヘッド１１０の凹部１１２の後方には、ピストン駆動機構１１４が配置されており、このピストン駆動機構１１４は、ピストン部材３２０を保持してスライド移動させる。ピストン駆動機構１１４は、超音波モータ１１６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３２０をスライド移動させる。

注入実行ヘッド１１０の凹部１１２の前方には部材保持機構４００が形成されており、この部材保持機構４００が薬液シリンジ３００のシリンダ部材３１０を上方から係脱自在に保持する。より詳細には、図１ないし図３に示すように、この部材保持機構４００は、保持機構フレーム４１０、第１支持部材４２０、保持当接部材である第２支持部材４３０、可動保持部材４４０、回動付勢手段であるスパイラルスプリング４５０、スライド付勢手段であるコイルスプリング４６０、位置検知手段であるポテンショメータ４７０、等を主要部品として有している。

保持機構フレーム４１０は、上面と左面とが開口したコ字型に形成されており、その内側に上述の各種部品４２０〜４６０が配置されている。第１支持部材４２０は、後面が開口した円筒状に形成されており、保持機構フレーム４１０の前部後面に固定されている。第２支持部材４３０は、前面が開口した円筒状に形成されており、保持機構フレーム４１０の後部前面に固定されている。

可動保持部材４４０は、円柱状の保持部材本体４４１を有しており、この保持部材本体４４１の外周面から外側に突出する形状に湾曲板状の対象保持レバー４４２が形成されている。可動保持部材４４０は、保持部材本体４４１の前後端部が保持軸支機構として機能する第１／第２支持部材４２０，４３０の開口に係合することで、上下方向に回動自在に軸支されているとともに、前後方向にスライド自在に支持されている。

スパイラルスプリング４５０は、第２支持部材４３０の前部開口に配置されており、一端が第２支持部材４３０に連結されているとともに他端が可動保持部材４４０に連結されている。このため、前述のように回動自在に軸支されてる可動保持部材４４０は、スパイラルスプリング４５０の弾発力により、対象保持レバー４４２が上方から左方に回動する方向に付勢されている。

コイルスプリング４６０は、第１支持部材４２０の後部開口に配置されており、前後方向にスライド自在な可動保持部材４４０を後方に付勢している。このため、可動保持部材４４０の後面と第２支持部材４３０の開口内部の前面とがコイルスプリング４６０の弾発力により接離自在に圧接されており、このように圧接されている可動保持部材４４０の後面と第２支持部材４３０の前面とで回動規制機構４８０と位置保持機構４９０とが形成されている。

回動規制機構４８０は、可動保持部材４４０の回動方向をスパイラルスプリング４５０の付勢方向に解除自在に規制しており、位置保持機構４９０は、可動保持部材４４０を薬液シリンジ３００から離反した所定の開放位置に解除自在に保持する。より具体的には、図１および図８に示すように、可動保持部材４４０の後面外周には多数の係合凸部４４４が形成されており、図２および図８に示すように、第２支持部材４３０の前面外周には多数の係合凹部４３１が形成されている。

可動保持部材４４０の係合凸部４４４は、スパイラルスプリング４５０の付勢方向の端面が傾斜しており、反対方向の端面は可動保持部材４４０の後面に直交している逆棘状に形成されている。第２支持部材４３０の係合凹部４３１は、実際には係合凸部４４４と同様な形状の多数の異形構造の間隙として形成されており、可動保持部材４４０の係合凸部４４４が間隙なく係合する形状に形成されている。

このため、コイルスプリング４６０の弾発力により可動保持部材４４０の係合凸部４４４と第２支持部材４３０の係合凹部４３１とが係合している状態では、可動保持部材４４０はスパイラルスプリング４５０の付勢方向には回動自在であるが反対方向には回動不能である。

ただし、コイルスプリング４６０の弾発力に抗したスライド移動により可動保持部材４４０の係合凸部４４４と第２支持部材４３０の係合凹部４３１との係合が解除されると、可動保持部材４４０はスパイラルスプリング４５０の付勢とは反対の方向にも回動自在となる。

なお、係合凸部４４４と係合凹部４３１とは可動保持部材４４０と第２支持部材４３０との端面の略２／３周ほどに形成されており、可動保持部材４４０と第２支持部材４３０との端面の係合凸部４４４と係合凹部４３１とが形成されていない位置には、保持凸部４４６と保持凹部４３２とが一つずつ形成されている。

可動保持部材４４０の保持凸部４４６は、係合凸部４４４とは反対方向に斜面が位置する逆棘状に形成されており、第２支持部材４３０の保持凹部４３２は、係合凹部４３１を形成する異形構造とは反対方向に斜面が位置する逆棘状の異形構造の端面として形成されている。

このため、コイルスプリング４６０の弾発力により可動保持部材４４０の保持凸部４４６と第２支持部材４３０の保持凹部４３２とが係合している状態では、可動保持部材４４０はスパイラルスプリング４５０の付勢方向には回動不能である。ただし、コイルスプリング４６０の弾発力に抗したスライド移動により可動保持部材４４０の保持凸部４４６と第２支持部材４３０の保持凹部４３２との係合が解除されると、可動保持部材４４０はスパイラルスプリング４５０の付勢方向に回動自在となる。

ポテンショメータ４７０は、第１支持部材４２０と可動保持部材４４０とに連結されており、第１支持部材４２０に対する可動保持部材４４０の回動位置を検知する。このポテンショメータ４７０は、薬液注入装置１００の各種手段として機能するコンピュータブロック１３０に接続されている。

より詳細には、注入制御ユニット１０１は、図４に示すように、操作パネル１０３、ディスプレイパネルである液晶ディスプレイ１０４、スピーカユニット１０５、等がユニット本体１０６の外面に搭載されており、図７に示すように、コンピュータブロック１３０が内蔵されている。

コンピュータブロック１３０は、いわゆるワンチップマイコンとして形成されており、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１３１、ＲＯＭ(Read Only Memory)１３２、ＲＡＭ(Random Access Memory)１３３、通信Ｉ／Ｆ(Interface)１３４、等のハードウェアを有している。

このコンピュータブロック１３０が、操作パネル１０３、液晶ディスプレイ１０４、スピーカユニット１０５、超音波モータ１１６、ポテンショメータ４７０、等の各部に接続されている。なお、超音波モータ１１６やスピーカユニット１０６などの各部は、実際には駆動回路などを介してコンピュータブロック１３０に接続されているが、ここでは説明を簡単とするために直接に接続されている構造で図示している。

ＲＯＭ１３２にはコンピュータプログラムが実装されており、この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で、ＣＰＵ１３１は薬液注入装置１００の各部を統合制御する。薬液注入装置１００のコンピュータブロック１３０は、上述のようにコンピュータプログラムに対応して動作することで、保持判定手段、種別判定手段、表示制御手段、駆動制御手段、等の各種手段として機能する。

より具体的には、本形態の薬液注入装置１００では、図４に示すように、種別ごとにシリンダ部材３１０の直径が相違する各種の薬液シリンジ３００が装着されるので、その薬液シリンジ３００の種別ごとにシリンダ部材３１０を保持する部材保持機構４００の可動保持部材４４０の回動位置が相違する。

そして、この回動位置は部材保持機構４００のポテンショメータ４７０により検出されてコンピュータブロック１３０にデータ通知されるので、このコンピュータブロック１３０には、薬液シリンジ３００の種別ごとにポテンショメータ４７０の検知結果がデータ登録されている。

さらに、コンピュータブロック１３０には、上述のような各種の薬液シリンジ３００の各種データが、その種別ごとにデータ登録されている。また、図４(ａ)に示すように、部材保持機構４００の可動保持部材４４０は上方に回動されることで所定の開放位置に保持されるが、そのときのポテンショメータ４７０の検知結果も可動保持部材４４０の開放状態としてデータ登録されている。

そこで、本形態の薬液注入装置１００では、部材保持機構４００の可動保持部材４４０が上方の開放位置に保持されていると、コンピュータブロック１３０は、ポテンショメータ４７０の検知結果と登録データを照合して可動保持部材４４０が開放位置にあることを判定する。

そして、このように可動保持部材４４０の開放を判定したコンピュータブロック１３０は、ピストン駆動機構１１４を作動不能に制御するとともに、“可動保持部材が開放されています。薬液シリンジを装着してから閉止して下さい。”などのガイダンスメッセージを液晶ディスプレイ１０４に表示出力させる。

また、図４(ｂ)に示すように、注入実行ヘッド１１０に薬液シリンジ３００が装着されて部材保持機構４００の可動保持部材４４０によりシリンダ部材３１０が保持されると、コンピュータブロック１３０は、ポテンショメータ４７０の検知結果と登録データを照合して可動保持部材４４０が薬液シリンジ３００を保持したことを判定するとともに、その薬液シリンジ３００の種別を判定する。

すると、このコンピュータブロック１３０は、ピストン駆動機構１１４を動作可能に制御するとともに、“薬液シリンジが装着されました。薬液は〜、容量は〜、”などの各種データをガイダンスメッセージとともに液晶ディスプレイ１０４に表示出力させる。さらに、コンピュータブロック１３０には薬液シリンジ３００の種別ごとのピストン駆動機構１１４の制御データも登録されているので、その制御データが設定されてピストン駆動機構１１４の動作制御に利用される。

なお、注入実行ヘッド１１０に薬液シリンジ３００が装着されていない状態で部材保持機構４００の可動保持部材４４０が下端まで回動されると、コンピュータブロック１３０は、ポテンショメータ４７０の検知結果により薬液シリンジ３００が装着されることなく可動保持部材４４０が下端まで回動されたことを判定する。

この場合、コンピュータブロック１３０は、ピストン駆動機構１１４を作動不能に制御するとともに、“薬液シリンジが装着されていません。可動保持部材を開放してから薬液シリンジを装着して下さい。”などのガイダンスメッセージを液晶ディスプレイ１０４に表示出力させる。

また、コンピュータブロック１３０は、ポテンショメータ４７０の検知結果から薬液シリンジ３００が保持されたことは判定できても、その薬液シリンジ３００の種別が判定できない場合、“登録されていない薬液シリンジが装着されました。デフォルト設定で注入作業を実行しますか？ Ｙ／Ｎ”などのガイダンスメッセージを液晶ディスプレイ１０４に表示出力させる。この場合、操作パネル１０３などで“Ｙ”が入力操作されると、デフォルト設定の制御データが設定されてピストン駆動機構１１４の動作制御に利用される。

なお、本形態の薬液注入装置１００では、注入実行ヘッド１１０の部材保持機構４００やピストン駆動機構１１４などの各部は、耐食性や強度等が必要充分に確保され、磁気に影響することがない、エンジニアリングプラスチック、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)、などの非磁性体で形成されている。

［実施の形態の動作］
上述のような構成において、本形態の透視撮像システム１０００の動作を以下に順番に説明する。まず、図６に示すように、ＣＴスキャナ２００の透視撮像ユニット２０１の近傍に薬液注入装置１００の注入実行ヘッド１１０が配置され、造影剤などの薬液が充填されている薬液シリンジ３００が延長チューブ(図示せず)などとともに用意される。

そして、透視撮像ユニット２０１に位置する被験者(図示せず)に延長チューブなどで薬液シリンジ３００が連結され、この薬液シリンジ３００が薬液注入装置１００の注入実行ヘッド１１０に装着される。薬液注入装置１００は装着された薬液シリンジ３００から被験者に薬液を注入するので、この薬液が注入される被験者からＣＴスキャナ２００が透視画像を撮像する。

ここで、上述のように薬液注入装置１００の注入実行ヘッド１１０に薬液シリンジ３００を装着する場合の動作を、以外に詳細に説明する。例えば、最初に注入実行ヘッド１１０の部材保持機構４００の可動保持部材４４０が下方に回動して閉止されていた場合、ポテンショメータ４７０の検知結果に対応してコンピュータブロック１３０により“薬液シリンジが装着されていません。可動保持部材を開放してから薬液シリンジを装着して下さい。”などのガイダンスメッセージが液晶ディスプレイ１０４に表示出力されている。

このとき、コンピュータブロック１３０によりピストン駆動機構１１４は作動不能に制御されているので、例えば、薬液シリンジ３００が可動保持部材４４０で保持されていない状態で操作パネル１０３に動作開始が誤操作されてもピストン駆動機構１１４が作動することはない。

そして、上述のようなガイダンスメッセージを確認した作業者は手動操作で可動保持部材４４０を上方に回動させて開放させることになるが、初期状態ではコイルスプリング４６０に押圧されている可動保持部材４４０の係合凸部４４４が第２支持部材４３０の係合凹部４３１に係合しているので、このままでは可動保持部材４４０を下方に回動させることはできるが上方に回動させることはできない。

そこで、作業者が手動操作でコイルスプリング４６０の弾発力に抗して可動保持部材４４０を前方にスライド移動させると、係合凸部４４４と係合凹部４３１との係合が解除されて可動保持部材４４０は回動自在となる。このような状態で、作業者が手動操作でスパイラルスプリング４５０の弾発力に抗して可動保持部材４４０を上方に所定位置まで回動させ、コイルスプリング４６０の弾発力により後方にスライド移動させると、図８(ａ)に示すように、可動保持部材４４０の保持凸部４４６と第２支持部材４３０の保持凹部４３２とが係合する。

図４(ａ)に示すように、これで可動保持部材４４０は上方に回動した開放位置に保持されるので、ポテンショメータ４７０の検知結果に対応してコンピュータブロック１３０により“可動保持部材が開放されています。薬液シリンジを装着してから閉止して下さい。”などのガイダンスメッセージが液晶ディスプレイ１０４に表示出力される。

そこで、これを確認した作業者が注入実行ヘッド１１０の凹部１１２に薬液シリンジ３００を装着すると、薬液シリンジ３００のシリンダ部材３１０のシリンダフランジ３１１がフランジ保持機構１１３に保持され、ピストン部材３２０のピストンフランジ３２１がピストン駆動機構３２１に把持される。

このような状態で、作業者が手動操作でコイルスプリング４６０の弾発力に抗して可動保持部材４４０を前方にスライド移動させると、保持凸部４４６と保持凹部４３２との係合が解除されて可動保持部材４４０は回動自在となるので、スパイラルスプリング４５０の弾発力により下方に回動する。

これで可動保持部材４４０が薬液シリンジ３００のシリンダ部材３１０に上方から圧接されるので、薬液シリンジ３００は、凹部１１２により左右方向と下方から保持され、フランジ保持機構１１３により前後方向に保持され、可動保持部材４４０により上方から保持される。

なお、上述のように薬液シリンジ３００が可動保持部材４４０で上方から保持された状態では、コイルスプリング４６０に押圧されている可動保持部材４４０の係合凸部４４４が第２支持部材４３０の係合凹部４３１に係合しているので、可動保持部材４４０が上方に回動することはない。

つまり、可動保持部材４４０はスパイラルスプリング４５０の弾発力により下方に付勢されているとともに、係合凸部４４４と係合凹部４３１との係合により回動方向が下方に規制されているので、薬液シリンジ３００は可動保持部材４４０により確実に保持される。

さらに、上述のように可動保持部材４４０により薬液シリンジ３００が保持されると、ポテンショメータ４７０の検知結果に対応してコンピュータブロック１３０により“薬液シリンジが装着されました。薬液は〜、容量は〜、”などの各種データがガイダンスメッセージとともに液晶ディスプレイ１０４に表示出力される。

さらに、判定された薬液シリンジ３００の種別に対応して専用の制御データが設定され、ピストン駆動機構１１４の作動不能が解除されるので、上述の各種データを確認した作業者が注入開始を操作パネル１０３に入力操作すると、コンピュータブロック１３０により制御データに対応してピストン駆動機構１１４が動作制御される。これでピストン駆動機構１１４は薬液シリンジ３００ごとに適切に動作するので、薬液シリンジ３００から被験者に薬液が適切な圧力や速度で注入されることになる。

なお、コンピュータブロック１３０がポテンショメータ４７０の検知結果から薬液シリンジ３００が保持されたことは判定できても、その薬液シリンジ３００の種別が判定できない場合は、“登録されていない薬液シリンジが装着されました。デフォルト設定で注入作業を実行しますか？ Ｙ／Ｎ”などのガイダンスメッセージが液晶ディスプレイ１０４に表示出力される。

この場合、上述のガイダンスメッセージを確認した作業者が操作パネル１０３などで“Ｙ”を入力操作すると、コンピュータブロック１３０によりデフォルト設定の制御データが設定されてピストン駆動機構１１４が動作制御されるので、薬液シリンジ３００が判定できない場合でも注入動作は実行できる。

［実施の形態の効果］
本形態の薬液注入装置１００では、上述のように注入実行ヘッド１１０の上面の凹部１１２に載置された円筒形状の薬液シリンジ３００が可動保持部材４４０により上方から保持されるので、薬液シリンジ３００を確実に保持した状態で注入動作を実行することができる。

その可動保持部材４４０は、第１／第２支持部材４２０，４３０により回動自在に軸支されていてスパイラルスプリング４５０により付勢されているとともに、回動規制機構４８０により回動方向が付勢方向に規制されているので、薬液シリンジ３００を自動的に的確に保持することができ、その保持が不容易に解除されることがない。

それでいて、回動規制機構４８０による可動保持部材４４０の回動方向の規制は解除自在であり、開放された可動保持部材４４０は位置保持機構４９０により所定の開放位置に保持されるので、薬液シリンジ３００を注入実行ヘッド１１０の凹部１１２に簡単に着脱することができる。しかも、その位置保持機構４９０の保持も解除自在なので、注入実行ヘッド１１０の凹部１１２に載置された薬液シリンジ３００を簡単かつ確実に保持することができる。

また、注入実行ヘッド１１０の凹部１１２に載置された薬液シリンジ３００が可動保持部材４４０により上方から保持されたとき、その薬液シリンジ３００は、凹部１１２により左右方向と下方から保持されるとともにフランジ保持機構１１３により前後方向に保持されるので、薬液シリンジ３００は前後左右上下の全部の方向で確実に保持される。

さらに、本形態の薬液注入装置１００では、可動保持部材４４０の回動位置がポテンショメータ４７０で検知され、その検知結果から薬液シリンジ３００が保持されたことが判定されるまでピストン駆動機構１１４が作動不能に制御されているので、例えば、薬液シリンジ３００が可動保持部材４４０で保持されていない状態でピストン駆動機構１１４が誤作動することはない。

しかも、上述のように可動保持部材４４０で薬液シリンジ３００が保持されていないことや保持されたことの判定結果が液晶ディスプレイ１０４にガイダンスメッセージなどで表示出力されるので、作業者は簡単かつ確実に可動保持部材４４０による薬液シリンジ３００の保持状態を確認することができる。

さらに、可動保持部材４４０で薬液シリンジ３００が保持されると、ポテンショメータ４７０の検知結果から保持された薬液シリンジ３００の種別が判定され、その薬液シリンジ３００の各種データも液晶ディスプレイ１０４に表示出力されるので、作業者は装着した薬液シリンジ３００の各種データも簡単かつ確実に確認することができる。

しかも、その薬液シリンジ３００に対応した制御データが自動的に設定されてピストン駆動機構１１４が動作制御されるので、制御データの煩雑な入力操作を必要とすることなくピストン駆動機構１１４を自動的に適切に駆動することができ、薬液シリンジ３００から被験者に薬液を適切な圧力や速度で注入することができる。

さらに、ポテンショメータ４７０の検知結果から薬液シリンジ３００の保持は判定できても種別が判定できない場合は、デフォルト設定での注入作業を推奨するガイダンスメッセージが液晶ディスプレイ１０４に表示出力される。そして、その同意を作業者が操作パネル１０３などで入力操作するとデフォルト設定の制御データでピストン駆動機構１１４が動作制御されるので、薬液シリンジ３００が判定できない場合でも注入動作を実行することができる。

しかも、本形態の薬液注入装置１００では、注入実行ヘッド１１０の部材保持機構４００などの各部が、エンジニアリングプラスチック、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)、などの非磁性体で形成されているので、透視撮像装置であるＭＲＩ装置やＭＲＡ装置の近傍でも問題なく使用することができる。

［実施の形態の変形例］
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、上記形態では部材保持機構４００が薬液注入装置１００での薬液シリンジ３００の保持に利用されることを例示したが、部材保持機構４００は直径が相違する各種の円筒形状の保持対象部材の保持に利用可能である。

また、上記形態では部材保持機構４００のポテンショメータ４７０で検知された可動保持部材４４０の回動位置に対応してコンピュータブロック１３０が薬液シリンジ３００の種別を判定することを例示したが、例えば、複数種類の薬液シリンジ３００の直径が同一や同等な場合には、可動保持部材４４０の回動位置のみから薬液シリンジ３００の種別を特定することは困難である。

そこで、これが問題となる場合には、薬液シリンジ３００に少なくとも種別をデータ記録しておき、その種別を薬液注入装置(図示せず)がデータ読取し、そのデータ読取した種別と可動保持部材４４０の回動位置から判定した種別との整合を確認することが好適である。

上述のように薬液シリンジ３００に種別などをデータ記録しておいて薬液注入装置でデータ読取することは、例えば、薬液シリンジ３００にバーコードや二次元コードを表記しておいたりＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)チップを装着しておき、薬液注入装置にバー／二次元コードリーダやＲＦＩＤリーダを搭載しておくことで可能である(図示せず)。

この場合、薬液シリンジ３００の種別を完全に相違する観点で二重に確認できるので、その確認が確実であり、例えば、不正な海賊版の薬液シリンジの使用などを良好に防止することができる。なお、上述のように薬液シリンジ３００にバーコードや二次元コードやＲＦＩＤチップで種別などをデータ記録しておくことは、本出願人が、特願２００３−０９８０５８号、特願２００３−３６８８５８号、特願２００４−０５９０３４号、等として出願している。

さらに、上記形態では部材保持機構４００の可動保持部材４４０の回動位置に対応したコンピュータブロック１３０の判定結果などが、部材保持機構４００から物理的に分離されている液晶ディスプレイ１０４に表示出力されることを例示した。しかし、図９に示すように、部材保持機構４００にディスプレイパネル１４０を並設しておき、そのディスプレイパネル１４０に可動保持部材４４０の回動位置に対応した判定結果などを表示出力することも可能である。

この場合、部材保持機構４００の可動保持部材４４０の回動位置に対応した判定結果などが、部材保持機構４００に並設されているディスプレイパネル１４０に表示出力されるので、より直感的に表示内容を理解することができる。なお、このように注入実行ヘッド１１０にディスプレイパネル１４０を搭載する場合、上述したバー／二次元コードリーダやＲＦＩＤリーダなども、そこに搭載することが好適である(図示せず)。

本発明の実施の形態の薬液注入装置の部材保持機構の組立構造を示す分解斜視図である。 部材保持機構の要部の構造を示す分解斜視図である。 部材保持機構の外観を示す斜視図である。 薬液注入装置の注入実行ヘッドに薬液シリンジが着脱される状態を示す斜視図である。 薬液注入装置の外観を示す斜視図である。 透視撮像システムの外観を示す斜視図である。 透視撮像システムの回路構造を示すブロック図である。 部材保持機構の要部の構造を示す模式図である。 変形例の薬液注入装置の注入実行ヘッドを示す斜視図である。

符号の説明

１００ 薬液注入装置
１０４ ディスプレイパネルである液晶ディスプレイ
１１０ 注入実行ヘッド
１１２ 凹部
１１３ 凹溝であるフランジ保持機構
１１４ ピストン駆動機構
１３０ 各種手段として機能するコンピュータブロック
１４０ ディスプレイパネル
３００ 保持対象部材である薬液シリンジ
３１０ シリンダ部材
３１１ フランジ部であるシリンダフランジ
３２０ ピストン部材
４００ 部材保持機構
４２０ 保持軸支機構の一部である第１支持部材
４３０ 保持軸支機構の一部であり保持当接部材である第２支持部材
４３１ 係合凹部
４３２ 保持凹部
４４０ 可動保持部材
４４４ 係合凸部
４４６ 保持凸部
４５０ 回動付勢手段であるスパイラルスプリング
４６０ スライド付勢手段であるコイルスプリング
４７０ 位置検知手段であるポテンショメータ
４８０ 回動規制機構
４９０ 位置保持機構

Claims (14)

1. 直径が相違する複数種類の円筒形状の保持対象部材を着脱自在に保持する部材保持機構であって、
   前記保持対象部材が載置される凹部が上面に形成されている対象載置部材と、
   載置された前記保持対象部材に上方から接離自在に当接する可動保持部材と、
   前記対象載置部材と一体に形成されていて前記可動保持部材を前記保持対象部材に当接した位置と離反した位置とに回動自在に軸支している保持軸支機構と、
   回動自在に軸支されている前記可動保持部材を前記保持対象部材に当接する方向に付勢している回動付勢手段と、
   前記可動保持部材の回動方向を前記付勢の方向に解除自在に規制している回動規制機構と、
   前記可動保持部材を前記保持対象部材から離反した所定の開放位置に解除自在に保持する位置保持機構と、
   を有している部材保持機構。
2. 前記保持軸支機構は、前記可動保持部材を回動自在に軸支しているとともに軸心方向にスライド自在に支持しており、
   前記回動規制機構は、前記可動保持部材を前記軸心方向の一方に付勢しているスライド付勢手段と、前記保持軸支機構と一体に形成されていて前記スライド付勢手段の付勢により前記可動保持部材と当接する保持当接部材と、前記保持当接部材と前記可動保持部材との当接部分の一方に形成されている少なくとも一つの係合凸部と、前記当接部分の他方に形成されていて前記可動保持部材が前記保持対象部材に当接する方向には回動自在で離反する方向には回動不能となるように前記係合凸部と係合する多数の係合凹部と、を有しており、
   前記位置保持機構は、前記保持当接部材と前記可動保持部材との当接部分の一方に形成されている少なくとも一つの保持凸部と、前記当接部分の他方に形成されていて前記可動保持部材が前記保持対象部材に当接する方向には回動不能となるように前記保持凸部と係合する少なくとも一つの保持凹部と、
   を有している請求項１に記載の部材保持機構。
3. 前記保持対象部材は、端面が軸心方向と直交する円環状のフランジ部が外周面に形成されており、
   前記対象載置部材は、前記保持対象部材のフランジ部が係合する凹溝が前記凹部に形成されている請求項１または２に記載の部材保持機構。
4. 前記可動保持部材の回動位置を検知する位置検知手段も有している請求項１ないし３の何れか一項に記載の部材保持機構。
5. 円環状のシリンダフランジが後端外周に形成されている円筒状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薬液シリンジの少なくとも前記シリンダフランジ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、
   前記シリンダ部材を前記保持対象部材として着脱自在に保持する請求項１ないし４の何れか一項に記載の部材保持機構と、
   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スライド移動させるピストン駆動機構と、
   を有している薬液注入装置。
6. 円環状のシリンダフランジが後端外周に形成されている円筒状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薬液シリンジの少なくとも前記シリンダフランジ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、
   前記シリンダ部材を前記保持対象部材として着脱自在に保持する請求項４に記載の部材保持機構と、
   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スライド移動させるピストン駆動機構と、
   前記部材保持機構の位置検知手段で検知された前記可動保持部材の回動位置に対応して前記薬液シリンジが保持されたかを判定する保持判定手段と、
   を有している薬液注入装置。
7. 前記薬液シリンジが保持されたことを前記保持判定手段が判定していないと前記ピストン駆動機構を作動不能に制御する作動規制手段も有している請求項６に記載の薬液注入装置。
8. 各種データを表示出力するディスプレイパネルと、
   前記保持判定手段の判定結果を前記ディスプレイパネルに表示出力させる表示制御手段と、
   も有している請求項６または７に記載の薬液注入装置。
9. 前記部材保持機構の位置検知手段で検知された前記可動保持部材の回動位置に対応して前記薬液シリンジの種別を判定する種別判定手段も有している請求項６ないし８の何れか一項に記載の薬液注入装置。
10. 前記薬液シリンジに少なくとも前記種別がデータ記録されており、
    前記種別をデータ読取する種別読取手段と、
    前記種別読取手段でデータ読取された前記種別と前記種別判定手段で判定された前記種別との整合を確認する種別確認手段と、
    前記種別の整合が確認されないと前記ピストン駆動機構を作動不能に制御する作動規制手段と、
    も有している請求項９に記載の薬液注入装置。
11. 前記シリンジ判定手段で判定された前記薬液シリンジ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駆動制御手段も有している請求項９または１０に記載の薬液注入装置。
12. 各種データを表示出力するディスプレイパネルと、
    前記種別判定手段で判定された前記薬液シリンジの種別を前記ディスプレイパネルに表示出力させる表示制御手段と、
    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。
13. 前記ディスプレイパネルが前記部材保持機構の位置に並設されている請求項８または１２に記載の薬液注入装置。
14. 前記部材保持機構の対象載置部材は、前記薬液シリンジのシリンダフランジが係合する凹溝が前記凹部に形成されている請求項５ないし１３の何れか一項に記載の薬液注入装置。

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