JP4044780B2 - 注入ヘッド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者に薬液を注入するシリンジが着脱自在に装着される注入ヘッドに関する。
【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、必要により吸引される。
【0006】
なお、現在ではシリンジとして複数種類のサイズが利用されているので、複数種類のシリンジを1個の注入ヘッドに適合させる複数種類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】
【発明が解決しようとする課題】
上述した薬液注入装置の注入ヘッドは、ヘッド本体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保持されるので、シリンジの着脱が容易であるが、これではシリンジを注入ヘッドに確実に保持することが困難である。
【0008】
この課題を解決するため、手動操作で開閉するクランプ部材を注入ヘッドに設け、ヘッド本体の凹部に装着されたシリンジをクランプ部材で確実に保持する注入ヘッドも提案されている。しかし、これでは注入ヘッドにシリンジを着脱するために2段階の操作が必要であり、注入ヘッドにシリンジを片手で着脱することも困難である。前述のように薬液注入装置は医療現場で使用されるが、医療現場では片手を常時清浄に維持することが要望されており、汚損原因となる薬液注入装置を片手のみで操作できることは重要である。
【0009】
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、複数段階の操作を必要とすることなく片手で簡単かつ確実にシリンジを着脱できる注入ヘッドを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の注入ヘッドは、ヘッド本体、一対のシリンダ保持部材、保持ロック部材、開放付勢手段、ロック付勢手段、を有しており、シリンジのシリンダフランジとピストンフランジとを別個に保持して相対移動させる。
【0011】
ヘッド本体は、上面に凹部が形成されており、この凹部にシリンジのシリンダ部材が配置される。シリンダ保持部材は、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軸心方向と直交する両側から保持する閉止位置と、に変位自在に支持されている。保持ロック部材は、開放位置のシリンダ保持部材に軸心方向から当接する解除位置と、閉止位置のシリンダ保持部材に軸心方向の直交方向から当接する保持位置と、に軸心方向でスライド自在に支持されている。開放付勢手段は、シリンダ保持部材を開放位置に付勢しており、ロック付勢手段は、保持ロック部材を保持位置に付勢し、前記一対のシリンダ保持部材が閉位置に移動したときに前記保持ロック部材を前記保持位置にスライドさせる。
【0012】
従って、ロック付勢手段の付勢に抗して保持ロック部材を解除位置に配置すると、シリンダ保持部材は開放付勢手段の付勢により開放位置に配置されるので、この状態では、シリンジのシリンダフランジをシリンダ保持部材の開口に上方から挿入することができる。このようにシリンジのシリンダフランジをシリンダ保持部材に挿入すると、シリンダ保持部材は開放付勢手段の付勢に抗して開放位置から閉止位置に変位するので、これでシリンジのシリンダフランジはシリンダ保持部材により保持される。このようにシリンダ保持部材が閉止位置に配置されると、保持ロック部材はロック付勢手段の付勢により解除位置から保持位置にスライドするので、これで保持ロック部材の当接によりシリンダ保持部材は閉止位置に固定される。この状態からロック付勢手段の付勢に抗して保持ロック部材を解除位置にスライドさせると、シリンダ保持部材は保持ロック部材の当接が解除されるので開放付勢手段の付勢により開放位置に配置される。
【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、本形態では図面に示すように前後左右上下の方向を規定して説明するが、これは説明を簡単とするために便宜的に規定するものであり、本発明の装置の製造時や使用時などの方向を限定するものではない。
【0014】
図9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3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2に示すように、ヘッド本体105の上面に半円筒形の溝状の凹部106が形成されており、この凹部106に、シリンジ200が直接または後述するシリンジアダプタ400を介して着脱自在に装着される。このように注入ヘッド101にシリンジ200が装着される場合、注入ヘッド101の前後方向とシリンジ200の軸心方向とが一致する。
【0016】
シリンジ200は、シリンダ部材201とピストン部材202からなり、シリンダ部材201にピストン部材202がスライド自在に挿入されている。シリンダ部材201の末端外周にはシリンダフランジ203が形成されており、ピストン部材202の末端外周にはピストンフランジ204が形成されている。
【0017】
注入ヘッド101は、ヘッド本体105の凹部106の所定位置に一対のシリンダ保持部材111が装着されており、これら一対のシリンダ保持部材111でシリンジ200のシリンダフランジ203を保持する。より詳細には、図1に示すように、シリンダ保持部材111は、シリンダフランジ203に対応した半円弧状に形成されており、シリンダフランジ203が挿入される凹溝112が内周面に形成されている。
【0018】
シリンダ保持部材111は、上方ほど左右に拡開した挿入ガイド113が上部に一体に形成されており、この挿入ガイド113の上面まで上述の凹溝112が形成されている。一対のシリンダ保持部材111は、その外周面に保持アーム114が突出しており、その保持アーム114により上下方向に回動自在に軸支されている。
【0019】
このため、一対のシリンダ保持部材111は、図1(a)および図2(a)に示すように、上方に開口してシリンダフランジ203が挿入自在な開放位置と、図1(b)および図2(b)に示すように、シリンダフランジ203を左右両側から保持する閉止位置と、に変位自在に支持されている。
【0020】
また、図1に示すように、注入ヘッド101には、1個の保持ロック部材115が前後方向にスライド自在に装着されており、この保持ロック部材115は、開放位置の右側のシリンダ保持部材111に後方から当接する解除位置と、閉止位置の右側のシリンダ保持部材111に右側から当接する保持位置とに、スライド自在に支持されている。
【0021】
一対のシリンダ保持部材111には、開放付勢手段である湾曲スプリング(図示せず)が装着されており、この湾曲スプリングが一対のシリンダ保持部材111を開放位置に付勢している。注入ヘッド101には、ロック付勢手段である押圧スプリング(図示せず)が装着されており、この押圧スプリングが保持ロック部材115を保持位置に付勢している。また、図2に示すように、保持ロック部材115には操作レバー116が連結されており、この操作レバー116がヘッド本体105の上面右側に露出している。
【0022】
なお、前述のように本形態の注入ヘッド101に装着されるシリンジ200は複数種類のサイズからなるので、ヘッド本体105の凹部106およびシリンダ保持部材111は、最大サイズのシリンジ200に対応して形成されている。このため、図4および図5に示すように、注入ヘッド101に最大サイズ以外のシリンジ200を装着するときは、各々に専用のシリンジアダプタ400を使用することでシリンジ200を注入ヘッド101に適合させる。
【0023】
本形態のシリンジアダプタ400は、半円筒状に形成されたアダプタ本体401を有しており、このアダプタ本体401は、外面形状が最大サイズのシリンジ200のシリンダ部材201に対応するとともに、内面形状が装着されるシリンジ200のシリンダ部材201に対応している。
【0024】
アダプタ本体401の末端近傍の外周には、最大サイズのシリンジ200のシリンダフランジ203と同一形状のアダプタフランジ402が形成されており、このアダプタフランジ402より後方のアダプタ本体401の内面には、シリンダフランジ203が挿入される凹溝403が形成されている。
【0025】
また、アダプタ本体401の末端上面には、上方ほど拡開した挿入ガイド404が一体に形成されており、この挿入ガイド404の漏斗状の内面が上述の凹溝403に連通している。この挿入ガイド404は、図5に示すように、そのシリンジアダプタ400が注入ヘッド101の凹部106に装着されると、注入ヘッド101のシリンダ保持部材111の挿入ガイド113の後方に位置する形状に形成されている。
【0026】
なお、本形態のシリンジアダプタ400には、例えば、本出願人が特願2000−198358号として出願したように、装着されたシリンジ200のシリンダフランジ203を弾発的に保持するフランジ保持機構411も形成されている。より具体的には、図6に示すように、シリンジ200のシリンダフランジ203の外周部には、一対の平行な直線状の切り欠き206が形成されており、これらの切り欠き206と直交する位置に一対の凹部207が形成されている。
【0027】
フランジ保持機構411は、シリンダフランジ203に対応した形状の弾発的に湾曲自在な一対の保持アーム412からなり、これらの保持アーム412の先端には、シリンダフランジ203の一対の凹部207に対応した形状の凸部413が形成されている。このようなフランジ保持機構411は、例えば、シリンジアダプタ400のアダプタ本体401の凹溝403の位置に内蔵されている(図示せず)。
【0028】
そこで、図6(a)に示すように、シリンダフランジ203の直線状の切り欠き206が左右に位置する状態でシリンジ200をシリンジアダプタ400に上方から挿入してから、同図(b)(c)に示すように、シリンジアダプタ400に挿入したシリンジ200を左右方向に90度まで回転させると、保持アーム412の凸部413がシリンダフランジ203の凹部207に弾発的に係合することで、シリンジ200がシリンジアダプタ400に弾発的に保持される。
【0029】
また、本形態のシリンジアダプタ400は、前述のように最大サイズ以外の複数種類のシリンジ200ごとに専用が用意されているが、一般的にシリンジ200は複数種類の薬液ごとに専用が用意されているので、本形態の複数種類のシリンジアダプタ400は複数種類の薬液に一対一に対応している。
【0030】
そこで、本形態のシリンジアダプタ400は、アダプタ本体401の下面に4つの所定位置が規定されており、図7に示すように、その4箇所の少なくとも一つにシリンジ識別手段として凸部415が形成されていることで、“24−1=15”種類のシリンジ200の識別データが記録されている。
【0031】
注入ヘッド101の凹部106には、シリンジアダプタ400の凸部415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117が配置されており、これらの押圧スイッチ117が凸部415の有無を個々に検出する。押圧スイッチ117は、凸部415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。
【0032】
また、本形態のシリンジアダプタ400は、下面の所定位置にネジ穴417が形成されており、注入ヘッド101のヘッド本体105は、シリンジアダプタ400のネジ穴417に締結されるネジ部材118が回転自在に装着されている。このネジ部材118は、手動操作されるローレットヘッド131が下端に形成されており、このローレットヘッド131が注入ヘッド101のヘッド本体105の下面に露出している。
【0033】
なお、図2および図8に示すように、注入ヘッド101の凹部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119が形成されており、このスライダ機構119がピストンフランジ204を把持してスライドさせる。このスライダ機構119には、燐青銅合金などの非磁性体からなるロードセル120が内蔵されており、このロードセル120は、スライダ機構119がピストン部材202を押圧する応力に対応した電気信号を発生する。
【0034】
本形態の薬液注入装置100では、図3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、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。
【0035】
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117の出力信号からシリンジ200の識別データを検出する。なお、シリンジアダプタ400を使用しない最大サイズのシリンジ200が注入ヘッド101に装着されると、プロセッサユニット123は、4個の押圧スイッチ117が1個も凸部415を検出しないことから最大サイズのシリンジ200の識別データを検出する。
【0036】
また、プロセッサユニット123は、16種類のシリンジ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117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。
【0037】
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117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120の電気抵抗を取得して保持する。
【0038】
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119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202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120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。
【0039】
ただし、ロードセル120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。
【0040】
なお、本実施の形態の薬液注入装置100は、図9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。
【0041】
[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をMRI装置300の撮像ユニット301に位置する被験者に延長チューブで連結する(図示せず)。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、図1および図2に示すように、そのシリンジ200を注入ヘッド101の凹部106に直接に装着するとともにピストン部材202をスライダ機構119に把持させる。
【0042】
その場合、後述するように、シリンジ200が装着されていない注入ヘッド101の一対のシリンダ保持部材111は湾曲スプリングの付勢により開放位置に配置されているので、作業者(図示せず)はシリンダ保持部材111の開口にシリンジ200のシリンダフランジ203を上方から挿入する。このとき、一対のシリンダ保持部材111の挿入ガイド113が左右に拡開しているので、この挿入ガイド113によりシリンジ200のシリンダフランジ203がシリンダ保持部材111の凹溝112に容易に挿入される。
【0043】
このようにシリンジ200のシリンダフランジ203がシリンダ保持部材111に挿入されると、同図(b)に示すように、一対のシリンダ保持部材111が湾曲スプリングの付勢に抗して開放位置から閉止位置に変位されるので、これでシリンダ保持部材111によりシリンジ200のシリンダフランジ203が保持される。
【0044】
さらに、このようにシリンダ保持部材111が閉止位置に配置されると、保持ロック部材115が押圧スプリングの付勢により解除位置から保持位置にスライドするので、これで保持ロック部材115の当接によりシリンダ保持部材111は閉止位置に固定される。
【0045】
このとき、シリンジアダプタ400の下面に形成されている凸部415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117の全部が凸部415を検出しない。
【0046】
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117の全部が凸部415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。
【0047】
すると、図10に示すように、このようにシリンジ200の識別データを取得したプロセッサユニット123は(ステップS1)、その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)。
【0048】
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120の電気抵抗を取得して保持する(ステップS6,S7)。
【0049】
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119がシリンジ200のピストン部材202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120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)。
【0050】
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119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)。
【0051】
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“以上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)。
【0052】
そして、薬液注入装置100による薬液の注入作業が終了すると、例えば、作業者は被験者およびシリンジ200から延長チューブを取り外し、操作レバー116を手動操作により押圧スプリングの付勢に抗して後退させる。すると、図1(a)に示すように、保持ロック部材115が解除位置に配置されるので、一対のシリンダ保持部材111が湾曲スプリングの付勢により閉止位置から開放位置に変位する。このとき、変位する一対のシリンダ保持部材111によりシリンジ200が上方に押し上げられるので、作業者はシリンダ保持部材111の開口からシリンジ200を上方に取り外す。
【0053】
また、最大サイズ以外のシリンジ200を注入ヘッド101に装着する場合、一般的には、注入ヘッド101に適切なシリンジアダプタ400を装着し、そ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。より詳細には、前述のように注入ヘッド101の一対のシリンダ保持部材111は湾曲スプリングの付勢により開放位置に配置されているので、図4に示すように、作業者はシリンダ保持部材111の開口にシリンジアダプタ400のアダプタフランジ402を上方から挿入する。
【0054】
このシリンジアダプタ400は外形が最大サイズのシリンジ200に対応しているので、注入ヘッド101は最大サイズのシリンジ200の場合と同様にシリンジアダプタ400を保持する。このように注入ヘッド101にシリンジアダプタ400を装着すると、注入ヘッド101のネジ部材118とシリンジアダプタ400のネジ穴417とが対向するので、作業者は所望により手動操作でネジ部材118をネジ穴417に締結させて注入ヘッド101にシリンジアダプタ400を確実に固定させることもできる。
【0055】
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、そのシリンジアダプタ400にシリンジ200を着脱することができる。そのとき、注入ヘッド101の上面にはシリンジ保持部材111の挿入ガイド113が突出しているが、これより大型のシリンジアダプタ400の挿入ガイド403が後方に位置するので、作業者は簡単かつ確実にシリンジ200のシリンダフランジ203をシリンジアダプタ400の凹溝403に挿入できる。
【0056】
なお、前述のようにシリンジアダプタ400には装着されるシリンジ200の識別データが底面の凸部415で記録されているので、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、その凸部415が注入ヘッド101の4個の押圧スイッチ117の少なくとも1個を押圧することにより、装置本体102のプロセッサユニット123がシリンジ200の識別データを取得する。
【0057】
そして、薬液注入装置100による薬液の注入作業が終了すると、例えば、作業者は被験者およびシリンジ200から延長チューブを取り外し、注入ヘッド101にシリンジアダプタ400を装着したままシリンジ200を取り外す。この場合、次回も同一サイズのシリンジ200を使用するならば、注入ヘッド101にシリンジアダプタ400を装着したままシリンジ200を着脱することができる。
【0058】
[実施の形態の効果]
本実施の形態の薬液注入装置100では、手動操作により注入ヘッド101の凹部106にシリンジ200を挿入すると一対のシリンダ保持部材111によりシリンダフランジ203が自動的に保持され、この状態から手動操作により操作レバー116を後退させると一対のシリンダ保持部材111が自動的に開放される。このため、注入ヘッド101にシリンジ200を片手でも簡単かつ確実に着脱することができるので、医療現場で汚損原因となる薬液注入装置100を片手のみで操作することができ、他方の片手を常時清浄に維持することが可能である。
【0059】
しかも、注入ヘッド101の開口したシリンダ保持部材111にシリンジ200のシリンダフランジ203を挿入し、そのままシリンジ200を押し下げればシリンダ保持部材111が自動的に閉止されて固定されるので、シリンジ200を注入ヘッド101に片手でも極めて簡単に装着することができる。特に、シリンダ保持部材111には上方ほど拡開した挿入ガイド113が一体に形成されているので、シリンジ200のシリンダフランジ203をシリンダ保持部材111の凹溝112に簡単に挿入することができる。
【0060】
さらに、シリンジ200を保持しているシリンダ保持部材111を開放させると、シリンダ保持部材111の変位によりシリンジ200が上方に押し上げられるので、開放されたシリンダ保持部材111からシリンジ200を片手でも極めて簡単に取り出すことができる。
【0061】
また、シリンダ保持部材111は、シリンジ200のシリンダフランジ203を左右両側から保持する一対からなるが、保持ロック部材115は一対のシリンダ保持部材111の一方と当接する1個しかないので、シリンダ保持部材111を保持する構造が簡単である。
【0062】
そして、1個の保持ロック部材115が1個の操作レバー116に連結されており、2個の保持ロック部材115が2個の操作レバー116に個々に連結されている構造が必要なく、2個の保持ロック部材115に1個の操作レバー116が連結されている複雑な構造も必要ないので、簡単な構造で片手により保持ロック部材115を操作することができる。
【0063】
さらに、本実施の形態の薬液注入装置100では、複数種類のシリンジ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、様々な外形の複数種類のシリンジ200を注入ヘッド101に一様に装着することができる。特に、シリンジアダプタ400が最大サイズのシリンジ200に対応した外形に形成されているので、上述のシリンジ200の場合と同様にシリンジアダプタ400を注入ヘッド101に簡単かつ確実に着脱することができる。
【0064】
しかも、注入ヘッド101にシリンジアダプタ400を片手で簡単かつ確実に着脱することができ、この注入ヘッド101に装着されたシリンジアダプタ400にシリンジ200を片手で簡単かつ確実に着脱することができる。特に、注入ヘッド101に回転自在に装着されているネジ部材118をシリンジアダプタ400のネジ穴417に締結することができるので、注入ヘッド101に装着されたシリンジアダプタ400を確実に固定することができる。
【0065】
さらに、シリンジアダプタ400には、特願2000−198358号の場合と同様に、装着されたシリンジ200のシリンダフランジ203を弾発的に保持するので、注入ヘッド101に装着されたシリンジアダプタ400にシリンジ200を確実に保持させることができる。
【0066】
また、シリンジアダプタ400には上方ほど拡開した挿入ガイド404が一体に形成されているので、シリンジ200のシリンダフランジ203をシリンジアダプタ400の凹溝403に簡単に挿入することができる。特に、注入ヘッド101にシリンジアダプタ400を装着すると、注入ヘッド101の挿入ガイド113の後方にシリンジアダプタ400の大型の挿入ガイド403が位置するので、注入ヘッド101に装着されたシリンジアダプタ400にシリンジ200を簡単に装着することができる。
【0067】
しかも、シリンジ200は複数種類の薬液ごとに用意されているが、最大サイズのシリンジ200またはシリンジアダプタ400を注入ヘッド101に装着すると、対応するシリンジ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。
【0068】
さらに、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415を注入ヘッド101の押圧スイッチ117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。
【0069】
特に、繰り返し使用されるシリンジアダプタ400に凸部415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に凸部の形成などを強要する必要がない。しかも、凸部415および押圧スイッチ117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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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202を押圧する応力を非磁性体からなるロードセル120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。
【0073】
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。さらに、シリンジアダプタ402または注入ヘッド101によりシリンジ200のシリンダ部材201が保持されるので、このシリンダ部材201が異常内圧により破損することも抑止できる。
【0074】
[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。
【0075】
さらに、本形態ではシリンダ保持部材111を付勢する開放付勢手段として湾曲スプリングを設け、保持ロック部材を付勢するロック付勢手段として押圧スプリングを設けることを例示したが、これらの付勢手段をウエイトやマグネットで形成することも可能である(図示せず)。ただし、付勢手段をマグネットで形成するとMRI装置300の磁場に影響する可能性があるので、薬液注入装置100をMRI装置300の近傍で使用する場合には各付勢手段をスプリングやウエイトで形成することが好適である。
【0076】
また、本形態では注入ヘッド101にシリンジアダプタ400でシリンジ200を装着する場合、最初に注入ヘッド101にシリンジアダプタ400を装着しておき、そのシリンジアダプタ400にシリンジ200を装着することを例示したが、例えば、最初にシリンジ200にシリンジアダプタ400を装着しておき、このシリンジアダプタ400とともにシリンジ200を注入ヘッド101に装着することも可能である。
【0077】
さらに、本形態では注入ヘッド101の一つの凹部106に1個のシリンジ200が装着されることを例示したが、注入ヘッドの複数の凹部に複数のシリンジ200が装着されることも可能である(図示せず)。その場合、注入ヘッドの複数の凹部ごとに装着されるシリンジ200の種類が特定されているならば、複数の凹部ごとに特定のシリンジアダプタ400しか装着されないように構造を工夫しておくことにより、凹部に適切でないシリンジ200が装着されることを防止できる。また、複数の凹部ごとに装着されるシリンジ200の種類の個数が異なるならば、その個数に対応してシリンジアダプタ400の凸部415の形成位置の個数および凹部ごとの押圧スイッチ117の個数を調節することが好適である。
【0078】
さらに、本形態ではシリンジ200の識別データを発生するため、シリンジアダプタ400に凸部415を形成するとともに注入ヘッド101に押圧スイッチ117を搭載することを例示したが、シリンジ200の識別データを発生する構造としては各種が実施可能である。
【0079】
また、本形態ではロードセル120によりスライダ機構119がシリンジ200のピストン部材202を押圧する応力のみ検出して薬液の注入圧力に換算することを例示したが、例えば、ロードセル120でスライダ機構119がピストン部材202を引き出す応力を検出して薬液の吸引圧力に換算することも可能である。
【0080】
さらに、本形態では薬液注入装置100が自動的に検出したシリンジ200の識別データから、シリンジ200の各種データを検索してデータ表示と薬液の圧力算出とに利用することを例示したが、その一方のみに利用することも可能であり、識別データを他の用途に利用することも可能である。例えば、MRI装置300の制御ユニット302などで医療行為の作業内容を日時データなどともに自動記録するときに、そこに薬液注入装置100が自動的に検出したシリンジ200の識別データを記録するようなことも可能である。
【0081】
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データ処理装置、コンピュータプログラムによりデータ処理装置の内部に実現された所定の機能、これらの組み合わせ、等で良い。
【0082】
また、本発明で云う各種手段は、個々に独立した存在である必要もなく、複数の手段が1個の装置として形成されていること、ある手段が他の手段の一部であること、ある手段の一部と他の手段の一部とが重複していること、等も可能である。
【0083】
【発明の効果】
本発明の注入ヘッドは、その凹部にシリンジが挿入されると一対のシリンダ保持部材によりシリンダフランジを自動的に保持し、この状態から保持ロック部材がスライドされると一対のシリンダ保持部材が自動的に開放されるので、シリンジを片手でも簡単かつ確実に着脱することができ、例えば、医療現場で他方の片手を常時清浄に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の注入ヘッドにシリンジが着脱される状態の要部を示す斜視図である。
【図2】注入ヘッドにシリンジが着脱される状態の外観を示す斜視図である。
【図3】薬液注入装置の外観を示す斜視図である。
【図4】注入ヘッドにシリンジがシリンジアダプタを介して装着される状態の外観を示す斜視図である。
【図5】注入ヘッドに装着されたシリンジアダプタにシリンジが着脱される状態の外観を示す斜視図である。
【図6】シリンジのシリンダフランジが注入ヘッドのフランジ保持機構に弾発保持される状態を示す背面図である。
【図7】シリンジが注入ヘッドに装着される状態を示す縦断側面図である。
【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】MRI装置の外観を示す斜視図である。
【図10】薬液注入装置の処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
100 薬液注入装置
101 注入ヘッド
105 ヘッド本体
106 凹部
111 シリンダ保持部材
115 保持ロック部材
117 シリンジ検出手段となる押圧スイッチ
118 ネジ部材
200 シリンジ
201 シリンダ部材
202 ピストン部材
300 MRI装置
400 シリンジアダプタ
402 アダプタフランジ
404 挿入ガイド
415 シリンジ識別手段となる凸部
417 ネジ穴
Claims (8)
- シリンダフランジが末端外周に形成されているシリンダ部材にピストンフランジが末端外周に形成されている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前記シリンダフランジと前記ピストンフランジとを別個に保持して相対移動させる注入ヘッドであって、
前記シリンダ部材が配置される凹部が上面に形成されているヘッド本体と、
上方に開口して前記シリンダフランジが挿入自在な開放位置と前記シリンダフランジを軸心方向と直交する両側から保持する閉止位置とに変位自在な一対のシリンダ保持部材と、
このシリンダ保持部材を開放位置に付勢している開放付勢手段と、
開放位置の前記シリンダ保持部材に前記軸心方向から当接する解除位置と閉止位置の前記シリンダ保持部材に前記軸心方向の直交方向から当接する保持位置とに前記軸心方向でスライド自在な保持ロック部材と、
この保持ロック部材を前記保持位置に付勢し、前記一対のシリンダ保持部材が閉位置に移動したときに前記保持ロック部材を前記保持位置にスライドさせるロック付勢手段と、
を有している注入ヘッド。 - 一対の前記シリンダ保持部材の一方と当接する位置のみに1個の前記保持ロック部材が配置されている請求項1に記載の注入ヘッド。
- 前記シリンジは、複数種類のサイズがあり、最大サイズの前記シリンジのシリンダフランジと同一形状のアダプタフランジが末端外周に形成されていて最大サイズ以外の複数種類の前記シリンジが個々に着脱自在に装着される複数種類のシリンジアダプタを有しており、前記ヘッド本体は、前記凹部に最大サイズの前記シリンジのシリンダ部材と前記シリンジアダプタとが同様に配置され、前記シリンダ保持部材は、最大サイズの前記シリンダフランジと前記アダプタフランジとを同様に保持する請求項1または2に記載の注入ヘッド。
- 前記シリンジアダプタは、前記シリンジの種類ごとの識別データが記録されているシリンジ識別手段が設けられており、前記シリンジアダプタの前記シリンジ識別手段から前記識別データを検出するシリンジ検出手段が設けられている請求項3に記載の注入ヘッド。
- 前記シリンジアダプタは、前記ヘッド本体の凹部に当接する位置にネジ穴が形成されており、前記ヘッド本体は、前記シリンジアダプタのネジ穴に締結されるネジ部材が回転自在に装着されている請求項3または4に記載の注入ヘッド。
- 前記シリンジアダプタは、前記シリンダフランジが挿入される位置に上方ほど拡開した挿入ガイドが一体に形成されている請求項3ないし5の何れか一項に記載の注入ヘッド。
- シリンダフランジが末端外周に形成されているシリンダ部材にピストンフランジが末端外周に形成されている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前記シリンダフランジと前記ピストンフランジとを別個に保持して相対移動させる注入ヘッドを有しており、この注入ヘッドで前記シリンジの薬液を被験者に少なくとも注入する薬液注入装置であって、請求項1ないし6の何れか一項に記載の注入ヘッドを有している薬液注入装置。
- シリンダフランジが末端外周に形成されている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複数種類のサイズのシリンジを薬液注入装置の注入ヘッドに適合させるシリンジアダプタであって、前記シリンダフランジが挿入される位置に上方ほど拡開した挿入ガイドが一体に形成されているシリンジアダプタ。
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