JP2012110776A - 薬液注入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被験者への薬液の注入を終えた後、シリンジを容易に取り外すことができ、また
、チューブから薬液が漏出するのを防止することも可能な薬液注入装置を提供する。
【解決手段】この薬液注入装置は、二筒式であってもよく、シリンダ部材２１０を保持する保持部材１２２と、ピストンの後端のフランジ部２２１を押すための押圧部材等を有したピストン駆動機構１３０と、を備えている。ピストン駆動機構１３０は、シリンジ内の薬液を被験者に注入するため、上記押圧部材でピストンのフランジ部２２１を押してピストン２２０をシリンダ部材２１０内に押し込む動作と、その注入動作が終了した後、ピストン２１０を、前記注入動作で押し込んだ距離よりも短い所定の距離だけ引に戻す動作とをこの順で自動に行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリンジのピストンを押すことで同シリンジ内の薬液を被験者に注入する薬液注入装置に関する。特には、注入を終えた後、シリンジを容易に取り外すことができ、チューブから薬液が漏出するのを防止することも可能な薬液注入装置に関する。

医療用の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、ＣＴアンギオ装置、ＭＲアンギオ装置等がある。このような装置を使用するとき、例えば鮮明な画像を得ることなどを目的として患者の体内に造影剤や生理食塩水など（以下、これらを単に「薬液」ともいう）が注入されることもある。

例えば特許文献１には、薬液注入装置の典型的なものとして、シリンジを保持する凹部と、該凹部の近くに設けられシリンジのピストンを押すピストン駆動機構と、を備えたものが開示されている。この装置の使用時には、装置の凹部にシリンジがセットされ、シリンジと被験者とが所定のチューブで接続される。この状態で、ピストン駆動機構を動作させてシリンジのピストンをシリンダ部材に徐々に押し込むことで、シリンジ内の薬液がチューブを介して被験者に注入される。

特開２００５−７４０６５号公報

上述したような従来の薬液注入装置によれば、被験者への薬液の注入を自動で行うことができるため、正確な量の薬液を適正な注入速度で注入することができる。しかしながら、この従来の構成では、注入を終えた後に、装置のピストン押圧部材とピストンのフランジ部とが押し合っているため、シリンジを装置から取り外しにくいという課題があった。また、注入を終えた時点でシリンジ内及びチューブ内の薬液の圧力が高まっているため、被験者から針を抜いた際に薬液が漏出する懸念もある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被験者への薬液の注入を終えた後、シリンジを容易に取り外すことができ、また、チューブから薬液が漏出するのを防止することも可能な薬液注入装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の薬液注入装置は、
シリンダ部材及びそれにスライド可能に挿入されたピストンを有するシリンジを保持して該シリンジ内の薬液を被験者に向けて押し出す薬液注入装置であって、
前記シリンダ部材を保持する保持手段と、
前記ピストンの後端のフランジ部を押すための押圧部材及び該押圧部材を進退移動させる駆動源を有するピストン駆動手段と、
を備え、
前記ピストン駆動手段は、
前記シリンジ内の薬液を被験者に注入するため、前記押圧部材で前記フランジ部を押して前記ピストンを前記シリンダ部材内に押し込む動作と、
その注入動作が終了した後、前記ピストンを、前記注入動作で押し込んだ距離よりも短い所定の距離だけ引き戻す動作と、
を行うことを特徴とする。

このような構成によれば、ピストン駆動手段でピストンを押して注入を行った後、ピストンが所定距離だけ引き戻されるので、ピストン後端のフランジ部と装置の押圧部材との間の圧力が解放され（場合によっては、クリアランスが生じ）るため、ピストン（ひいてはシリンジ全体）を装置から容易に取り外すことができる。

また、ピストンが引き戻されることにより、シリンジ内及びそれに接続されたチューブ内の薬液の圧力が低下するので、被験者から針を抜いた際に薬液が漏出する可能性を低減させることができる。

本発明の薬液注入装置は、具体的には、
前記押圧部材には、前記フランジ部の背面を押す押圧面が形成されており、
前記ピストン駆動手段は、前記ピストンのフランジ部に係止される爪部を有し、
前記押圧面と前記爪部とで前記ピストンのフランジ部を挟み込むことにより、前記ピストンが前記押圧部材に連結されるものであってもよい。

また、前記爪部が前記押圧部材の左右両側に形成されており、該一対の爪部が前記ピストンのフランジ部の左右両側に係止されるものであってもよい。また、前記保持手段は、具体的には、前記シリンダ部材の後端のフランジ部が挿入される溝が形成された構造部であってもよい。

前記ピストンが引き戻される「所定の距離」は、該所定の距離だけ前記ピストンを引いた時点で前記シリンジ内が正圧に維持される範囲内であることが好ましい。これにより、シリンジ内へ薬液が逆流するのを防止することができる。

上述したように、本発明によれば、被験者への薬液の注入を終えた後、シリンジを容易に取り外すことができ、また、チューブから薬液が漏出するのを防止することも可能な薬液注入装置を提供することができる。

本発明の薬液注入装置の一例を示す斜視図である。 図１の薬液注入装置の構成を示す横断面図である。 ピストン駆動機構のベース部とピストンのフランジ部との位置関係を示す図であり、（Ａ）がピストンを押し込んだ際の位置関係を示しており、（Ｂ）がその後ピストンを所定距離だけ引き戻した際の位置関係を示している。 装置の押圧部材とピストンのフランジ部背面との間にクリアランスが生じた場合において、シリンジが取り外される様子を示す側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。

図１は、本発明の薬液注入装置の一例を示す斜視図である。図２は、図１の薬液注入装置の構成を示す横断面図である。なお、以下の説明では特に断らない限り、「前」とは図１の手前方向をいい、「後」とは図１の奥方向をいう。

図１に示すように、本実施形態の薬液注入装置１１０は、全体として細長い形状をしており、その上面の前方側は、シリンジ２００が装着される凹部１１４が設けられている。凹部１１４は、シリンジ２００の形状に対応し、半円筒型に形成されている。凹部１１４は、装置１１０の長さ方向に延び、装置１１０全体のおよそ半分の長さにわたって形成されている。

シリンジ２００は従来一般的なものであり、筒状のシリンダ部材２１０と、それにスライド自在に挿入されたピストン２２０と、を有している。シリンダ部材２１０の先端（図示上側）には、不図示のチューブが接続される導管部２１５が形成されている。シリンダ部材２１０の後端にはフランジ部２１１が形成されている。

ピストン２２０の先端にはガスケット２２３（図２参照）が設けられており、後端は円板状のフランジ部２２１となっている。このフランジ部２２１の背面は平坦な面となっている。

凹部１１４の長さ方向ほぼ中央には、シリンジ２００のフランジ部２１１（詳細下記）を保持するための保持部材１２２、１２２が設けられている。保持部材１２２、１２２は、フランジ部２１１を両側から挟んで保持する一対の部材であり、シリンダ部材２１０のフランジ部２１１が挿入される円弧状の溝を有している。

凹部１１４の後端付近には、ピストン２２０をスライド移動させるピストン駆動機構１３０が配置されている。

図２に示すように、ピストン駆動機構１３０は、不図示のモータを駆動源として回転するスクリューシャフト１３７と、該スクリューシャフト１３７の前側（図示左側）に取り付けられ、スクリューシャフト１３７の回転に応じてシャフトに沿う方向に往復移動する略円筒状のホルダ部材１３５と、を有している。

ホルダ部材１３５は、ピストン２２０のフランジ部２２１の背面に接するベース部１３２を有している。ベース部１３２は、円柱を横向きにしたような形状をしており、ピストンのフランジ部２２１の背面を押圧するための平坦な押圧面１３２ａを有している。ベース部１３２の外周の左右両側からは、爪部１３３、１３３がフランジ部２２１側（前方）に向かって延び出している。爪部１３３は、ピストンのフランジ部２２１の左右両端に係止される。

図１の例では、シリンジ２００全体を下向きに移動させることで、シリンジ２００が凹部１１４にセットされ、シリンダ部材２１０のフランジ２１１が保持部材１２２の溝内に嵌り込む。これにより、シリンダ部材２１０の軸方向及び径方向の位置が固定される。

再び図２を参照する。ピストン駆動機構１３０のベース部１３２の背面側からは、細長い円筒部１３１が後方（図示右側）に向かって延び出している。円筒部１３１の内側には、スクリューシャフト１３７が螺合するボールねじナット（不図示）が取り付けられている。スクリューシャフト１３７はモータ等の駆動源（不図示）からの動力を受けて、その場で正逆回転する。スクリューシャフト１３７を所定数回転させると、それに応じた距離だけ、ホルダ部材１３５が前後方向（図示左右方向）に移動する。

図示は省略するが、薬液注入装置１１０は、ピストン駆動機構１３０の動作を制御する制御手段を内蔵している。この制御手段が所定の制御プログラムに従って駆動源（モータ等）を動作させることにより、スクリューシャフト１３７ひいてはそれに接続されたピストン２２０が、所定の速度で、所定の距離移動させられる。

次に、以上のように構成された本実施形態の薬液注入装置１１０の動作について説明する。なお、以下の説明では、ガスケット２２３がシリンダ部材２１０の後端付近にある状態から注入が開始される例について述べるが、本発明はこれに限定されるものではない。

図２（Ａ）に示す初期状態では、ガスケット２２３がシリンダ部材２１０の後端付近まで引かれ、シリンジ２００内には薬液が満たされている。シリンジ先端の導管部２１５には、チューブＴが接続されている。チューブＴの先端には（不図示）例えば留置針が接続されており、これにより、シリンジ２００内の薬液がチューブＴを介して被験者に注入されるようになっている。

次いで、薬液注入装置１１０は、所定の制御プログラムに従ってピストン駆動機構１３０を駆動させ、これによりスクリューシャフト１３７が回転させられる。スクリューシャフト１３７が回転することによって、図２（Ｂ）に示すように、それにねじ込まれたホルダ部材１３５が前方（図示左側）に押し出され、ピストン２２０がシリンダ部材２１０に徐々に押し込まれる。これにより、シリンジ内部の空間が押し縮められ、薬液の圧力が上昇し、薬液がチューブＴを介して被験者に向けて徐々に押し出される。

次いで、図２（Ｃ）に示すようにピストン駆動機構１３０を更に駆動してスクリューシャフト１３７を回転させ、ホルダ部材１３５を所定位置（この例ではガスケット２２３がシリンダ部材２１０の前端に突き当たる位置）まで前進させる。これにより、シリンジ内の薬液がほぼ完全に押し出されている。

以上の工程により、シリンジ内の薬液が自動的に被験者へと注入される。

なお、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）の状態にかけて、従来公知の構成により、例えばロードセルなどを用いて注入実行中における薬液の圧力を検出し、適宜フィードバック制御を行うことで適正な圧力で薬液が注入されるようになっていてもよい。また、例えばチューブＴが折れている等の理由により、薬液を正常に押し出すことが出来ない場合には、注入動作を一時停止すると共にアラームが発せられる構成となっていてもよい。

再び動作の説明に戻る。本実施形態の注入装置１１０では、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように薬液の注入動作を行った後、図２（Ｄ）に示すように、ピストン２２０が少し引き戻される。具体的には、スクリーンシャフト１３７が上記とは逆向きに所定数回転させられ、それに合わせてホルダ部材１３５が後方（図示左側）に引き戻される。これにより、ピストンのフランジ部２２１が爪部１３３によって引かれ、ピストン２２０全体が所定の距離だけ引き戻される。

図３は、ピストン駆動機構のベース部１３２とピストンのフランジ部２２１との位置関係を示す図であり、（Ａ）がピストンを押し込んだ際の位置関係を示しており、（Ｂ）がその後ピストンを所定距離だけ引き戻した際の位置関係を示している。

図３（Ａ）に示すように、ピストン２２０をシリンダ部材に押し込んでいく際（図２（Ａ）〜（Ｃ）参照）には、ピストン２２０のシリンジ部２２１の背面と、シリンダ駆動機構のベース部１３２の押圧面１３２ａとが当接し合う。この状態では、押圧面１３２ａがピストン２２０のシリンジ部２２１の背面に強く押し当たっているので、シリンジを取り外しにくい。一方、注入動作終了後ピストンを所定距離だけ引き戻すと、フランジ部２２１の背面と押圧面１３２ａとの間の押圧力が解放されるので（場合によっては、図３（Ｂ）のように所定のクリアランスＬ１が生じるので）、シリンジを容易に取り外すことが可能となる。

なお、図３（Ｂ）の状態を側方から見た状態を図４に示す。

図４に示すように、ベース部１３２の押圧面１３２ａとピストンのフランジ部２２１の背面との間にクリアランスＬ１が生じている場合、シリンダ部材のフランジ部２１１付近を回動中心としてピストン２２０の後端側を持ち上げ易くなり、シリンジの取り外しが容易になる。

また、上記のように注入動作終了後ピストン２２０を引き戻した場合、シリンジ２００内及びチューブＴ内の薬液の圧力が低減する。したがって、被験者から針を抜いた際に薬液が漏出するのを防止することもできる。

なお、ピストンを引き戻し過ぎると、シリンジ内が過度に負圧となって、薬液がシリンジ内に逆流することも考えられる。したがって、これを防止するため、ピストンを引く距離は、注入動作で押し込んだ距離よりも短く、ピストンを引いた時点で前記シリンジ内が正圧に維持される範囲内であることが好ましい。

以上、本発明の一形態について説明したが、本発明の薬液注入装置は上記の構成の他にも種々変更可能である。

例えば、本発明の薬液注入装置は、２本以上のシリンジを搭載できるものであってもよい。また、薬液注入装置が例えばパーソナルコンピュータ等に接続され、同コンピュータ上のソフトウェアを通じて、ピストン駆動機構の動作が制御される構成であってもよい。

１１０ 薬液注入装置
１１４ 凹部
１２２ 保持部材
１３０ ピストン駆動機構
１３２ ベース部
１３２ａ 押圧面
１３３ 爪部
１３５ ホルダ部材
１３７ スクリューシャフト
２００ シリンジ
２１０ シリンダ部材
２１１ フランジ部
２１５ 導管部
２２０ ピストン
２２１ フランジ部
２２３ ガスケット

Claims (5)

1. シリンダ部材及びそれにスライド可能に挿入されたピストンを有するシリンジを保持して該シリンジ内の薬液を被験者に向けて押し出す薬液注入装置であって、
   前記シリンダ部材を保持する保持手段と、
   前記ピストンの後端のフランジ部を押すための押圧部材及び該押圧部材を進退移動させる駆動源を有するピストン駆動手段と、
   を備え、
   前記ピストン駆動手段は、
   前記シリンジ内の薬液を被験者に注入するため、前記押圧部材で前記フランジ部を押して前記ピストンを前記シリンダ部材内に押し込む動作と、
   その注入動作が終了した後、前記ピストンを、前記注入動作で押し込んだ距離よりも短い所定の距離だけ引き戻す動作と、
   を行うことを特徴とする薬液注入装置。
2. 前記押圧部材には、前記フランジ部の背面を押す押圧面が形成されており、
   前記ピストン駆動手段は、前記ピストンのフランジ部に係止される爪部を有し、
   前記押圧面と前記爪部とで前記ピストンのフランジ部を挟み込むことにより、前記ピストンが前記押圧部材に連結される、請求項１に記載の薬液注入装置。
3. 前記爪部が前記押圧部材の左右両側に形成されており、該一対の爪部が前記ピストンのフランジ部の左右両側に係止される、請求項２に記載の薬液注入装置。
4. 前記保持手段は、前記シリンダ部材の後端のフランジ部が挿入される溝が形成された構造部である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
5. 前記ピストンが引き戻される前記所定の距離は、該所定の距離だけ前記ピストンを引いた時点で前記シリンジ内が正圧に維持される範囲内である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の薬液注入装置。

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