JP4233854B2 - Chemical injection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンジのシリンダ部材と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に関し、特に、CT(Computed Tomography)スキャナやMRI(Magnetic Resonance Imaging)装置で撮像される被験者に薬液を注入す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。このような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、そのシリンジ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シリンジ保持機構として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。
【0006】
さらに、注入ヘッドはシリンジ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、そのシリンジ駆動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を被験者に注入することができ、必要により吸引することもできる。
【0007】
このような薬液注入装置は、一般的にマイクロコンピュータからなる動作制御ユニットを有しており、この動作制御ユニットによりシリンジ駆動機構を動作制御している。このような薬液注入装置は、キーボードなどの入力操作デバイスとディスプレイなどのデータ表示デバイスも有しており、作業者は入力操作デバイスの手動操作により各種動作をデータ設定することができる。
【0008】
例えば、所定時刻から造影剤を所定速度で所定容量まで注入し、この注入が完了したらディスプレイ表示で作業者に作業完了を通知する、などの一連の動作を薬液注入装置に入力操作デバイスで入力操作して動作制御ユニットに動作制御させることが可能である。このとき、動作制御ユニットはシリンジ駆動機構の動作状態などの各種データをデータ表示デバイスに表示出力させるので、作業者は表示データにより一連の動作の進行状態などを確認することができる。
【0009】
なお、上述のような薬液注入装置には、1個の注入ヘッドに2つの凹部と2個のシリンジ駆動機構とが設けられており、2個のシリンジが装着される製品がある。このような薬液注入装置は、一般的に造影剤と生理食塩水とを注入することに利用されており、1個の動作制御ユニットで2個のシリンジ駆動機構を動作制御するので、2個のシリンジ駆動機構の動作を連携させることができる。
【0010】
例えば、所定時刻から造影剤を所定速度で所定容量まで注入し、その注入が完了したら生理食塩水を所定速度で所定容量まで注入し、この注入も完了したらディスプレイ表示で作業者に作業完了を通知する、などの一連の動作を薬液注入装置に入力操作して実行させることが可能である。
なお、上述のような薬液注入装置は、本出願人などにより過去に発明されて出願されている(例えば、特許文献1,2参照)。
【0011】
【特許文献1】
特開2002−11096号 (第2−3頁、第11−14図)
【特許文献2】
特開2002−102343号 (第2−3頁、第8図)
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
従来の薬液注入装置では、作業者のデータ設定により一連の動作を実行させることができ、特に、シリンジ駆動機構が2個の薬液注入装置では、2個のシリンジ駆動機構の動作を連携させることもできる。
【0013】
しかし、シリンジ駆動機構が1個の薬液注入装置では、一つの薬液しか注入できないので、例えば、造影剤と生理食塩水とを被験者に注入するためには、2台の薬液注入装置を使用する必要がある。この場合でも、2台の薬液注入装置に一連の動作を個々に実行させることはできるが、2台の薬液注入装置の動作を連携させることができない。このため、作業者は一方の薬液注入装置の動作完了を確認してから、他方の薬液注入装置の動作を開始させるような操作が必要となり、その作業が煩雑である。
【0014】
しかも、シリンジ駆動機構が2個の薬液注入装置では、1個の動作制御ユニットで2個のシリンジ駆動機構を動作制御しているので、例えば、動作制御ユニットが一方のシリンジ駆動機構を動作制御しているときに他方のシリンジ駆動機構の設定データを変更することができない。
【0015】
このため、被験者に造影剤を注入しているとき、その被験者の具合により生理食塩水の注入のタイミングや容量を調節するようなことができない。これを実行するためには、作業者が手動操作で薬液注入装置を停止させて新規の設定データを入力操作する必要があり、その作業が煩雑であるとともに注入動作を一時中断することになる。
【0016】
つまり、シリンジ駆動機構が1個の薬液注入装置を複数使用した場合は、一方の動作中に他方の設定データを変更することはできるが、2個の薬液注入装置の注入動作を連携させることができない。シリンジ駆動機構が2個の薬液注入装置では、2個のシリンジ駆動機構の注入動作を連携させることはできるが、一方の動作中に他方の設定データを変更することができない。
【0017】
さらに、上述のような各種の薬液注入装置では、シリンジ駆動機構をマイクロコンピュータからなる動作制御ユニットで動作制御しているが、一般的にマイクロコンピュータには“フリーズ”と呼称させる動作不良が発生しやすい。このような動作不良が動作制御ユニットに発生すると必然的にシリンジ駆動機構の動作が停止するので、被験者に薬液を注入する一連の動作が中断されることになる。
【0018】
また、上述のような薬液注入装置では、作業者に動作状態を確認させるために動作制御ユニットが各種データをデータ表示デバイスにリアルタイムに表示出力させているが、上述のように動作制御ユニットに動作不良が発生するとデータ表示も停止することになる。しかし、データ表示の更新が停止しても、そのことを作業者は即座に認識できないので、作業者が薬液注入装置を復帰させる作業が遅滞することになる。
【0019】
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、複数のシリンジ駆動機構の注入動作を連携させることと、その一方の動作中に他方の設定データを変更することと、を両立することができ、動作制御ユニットの動作不良による注入動作の大幅な中断を防止することができる、薬液注入装置を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の薬液注入装置は、複数のシリンジ保持機構、複数のシリンジ駆動機構、入力操作デバイス、複数の動作制御ユニット、データ表示デバイス、を有しており、複数の動作制御ユニットの各々が、駆動制御手段、データ通信手段、動作連携処理、状態監視手段、動作継続手段、を有している。
【0021】
本発明の薬液注入装置では、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シリンジが複数のシリンジ保持機構に個々に装着され、シリンジ駆動機構の動作制御に必要な各種制御データが入力操作デバイスに入力操作されると、各動作制御ユニットは、入力された自身および他の動作制御ユニットの制御データを記憶する。入力操作された各種制御データに対応して複数の動作制御ユニットの駆動制御手段が複数のシリンジ駆動機構を個々に動作制御するので、複数のシリンジのシリンダ部材とピストン部材とを複数のシリンジ駆動機構が個々に相対移動させる。このとき、動作制御ユニットが出力する各種データをデータ表示デバイスが表示出力するので、作業者は所望の注入動作を入力操作して実行させ、その進行状況を逐次確認することができる。
【0022】
さらに、複数の動作制御ユニットの各々のデータ通信手段が他の動作制御ユニットと各種データを通信し、このデータ通信によりシリンジ駆動機構の個々の動作制御を動作連携処理が相互に連携させる。このとき、状態監視手段が、データ通信により他の動作制御ユニットの動作状態を監視し、他の動作制御ユニットの動作不良を検知すると、動作制御ユニットは、動作不良を発生した他の動作制御ユニットが実行すべき制御データを読み出し、その制御データに対応して他の動作制御ユニットのシリンジ駆動機構を動作制御する。
【0023】
このため、本発明の薬液注入装置では、相互通信する複数の動作制御ユニットにより複数のシリンジ駆動機構の注入動作が連携されるが、複数のシリンジ駆動機構を動作制御する動作制御ユニットが複数なので一方の動作中に他方がデータ更新などを受け付ける。また、シリンジ駆動機構を動作制御している動作制御ユニットに動作不良が発生しても、その動作制御ユニットの動作制御が他の動作制御ユニットにより実行されて注入動作が継続される。
【0024】
本発明の薬液注入装置は、他の動作制御ユニットに発生した動作不良をデータ表示デバイスにデータ表示させる不良通知手段をさらに有していてもよい。
【0025】
この場合は、シリンジ駆動機構を動作制御している動作制御ユニットに動作不良が発生しても、このことが他の動作制御ユニットによりデータ表示デバイスに表示出力されて作業者に通知される。
【0026】
本発明の第2の薬液注入装置は、シリンジ保持機構、シリンジ駆動機構、入力操作デバイス、動作制御ユニット、データ表示デバイス、を有しており、動作制御ユニットが、駆動制御手段、データ通信手段、動作連携手段、状態監視手段、動作継続知手段、を有している。
【0027】
本発明の薬液注入装置では、動作制御ユニットのデータ通信手段が他の薬液注入装置の動作制御ユニットと各種データを通信するので、他の薬液注入装置とデータ通信して注入動作を連携させることができる。さらに、このデータ通信により状態監視手段が他の薬液注入装置の動作制御ユニットの動作状態を監視し、他の薬液注入装置の動作制御ユニットに動作不良が発生した場合は、動作継続手段が、不良を発生した他の薬液注入装置の動作制御ユニットが実行すべき制御データに対応して他の薬液注入装置のシリンジ駆動機構を動作制御する。
【0028】
本発明の薬液注入装置は、他の薬液注入装置の動作制御ユニットに発生した動作不良をデータ表示デバイスに表示させる不良通知手段をさらに有していてもよい。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
【発明の実施の形態】
[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。本実施の形態の薬液注入装置100は、図4に示すように、スタンド102の上端に装置本体103が装着されており、装置本体103には、入力操作デバイスである操作パネル104とデータ表示デバイスである液晶ディスプレイ105とが搭載されている。この装置本体103の側部にはアーム106が装着されており、このアーム106の上端にシリンジ保持部材である注入ヘッド110が装着されている。
【0033】
この注入ヘッド110は、図3に示すように、シリンジ保持部材111の上面にシリンジ保持機構として2つの凹部112が形成されており、これらの凹部112にシリンジ200のシリンダ部材201が個々に着脱自在に保持される。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。
【0034】
注入ヘッド110の2つの凹部112の後方には、2個のシリンジ駆動機構120が個々に配置されており、これらのシリンジ駆動機構120は、凹部112に保持されたシリンジ200のピストン部材202を個々に把持してスライドさせる。シリンジ駆動機構120は、超音波モータなどの駆動モータ121を駆動源として個々に有しており、ネジ機構(図示せず)などによりピストン部材202をスライドさせる。
【0035】
図1に示すように、本形態の薬液注入装置100は、2個の動作制御ユニット130を有しており、これら2個の動作制御ユニット130が2個のシリンジ駆動機構120の駆動モータ121に個々に結線されている。また、2個の動作制御ユニット130は、1個の操作パネル104と1個の液晶ディスプレイ105とに共通に接続されており、相互にも接続されている。
【0036】
動作制御ユニット130は、いわゆるワンチップマイコンからなり、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、I/F(Interface)、等のハードウェアを有している(図示せず)。動作制御ユニット130は、そのROMなどの情報記憶媒体に適切なコンピュータプログラムがファームウェアなどで実装されており、そのコンピュータプログラムに対応してCPUが処理動作を実行する。
【0037】
動作制御ユニット130は、上述のように実装されているコンピュータプログラムに対応して動作することにより、駆動制御手段131、データ通信手段132、動作連携手段133、状態監視手段134、不良通知手段135、動作継続手段136、等の各種手段を各種機能として論理的に有している。
【0038】
駆動制御手段131は、ROMのコンピュータプログラムとRAMの保持データとに対応してCPUが駆動モータ121を動作制御することなどに相当し、操作パネル104に入力操作された各種データに対応してシリンジ駆動機構120を動作制御する。
【0039】
データ通信手段132は、コンピュータプログラムに対応してCPUがI/Fのデータ通信を動作制御することなどに相当し、他の動作制御ユニット130と各種データを通信する。動作連携手段133は、CPUが所定の処理動作を実行することなどに相当し、データ通信により複数のシリンジ駆動機構120の動作制御を連携させる。
【0040】
以下の各種手段も同様に、CPUが所定の処理動作を実行することなどに相当し、状態監視手段134は、データ通信により他の動作制御ユニット130の動作状態を監視する。不良通知手段135は、他の動作制御ユニット130に発生した動作不良を液晶ディスプレイ105にデータ表示させ、動作継続手段136は、動作不良を発生した他の動作制御ユニット130によるシリンジ駆動機構121の動作制御を受け継ぐ。
【0041】
上述のような動作制御ユニット130の各種手段は、必要により各種のハードウェアを利用して実現されるが、その主体はROM等の情報記憶媒体に格納されたコンピュータプログラムに対応してハードウェアであるCPUが機能することにより実現されている。
【0042】
このようなコンピュータプログラムは、例えば、操作パネル104に入力操作された各種データに対応してシリンジ駆動機構120を動作制御する処理、他の動作制御ユニット130と各種データを通信する処理、データ通信により複数のシリンジ駆動機構120の動作制御を連携させる処理、データ通信により他の動作制御ユニット130の動作状態を監視する処理、他の動作制御ユニット130に発生した動作不良を液晶ディスプレイ105にデータ表示させる処理、動作不良を発生した他の動作制御ユニット130によるシリンジ駆動機構121の動作制御を受け継ぐ処理、等の処理動作をCPU等に実行させるためのソフトウェアとしてRAM等の情報記憶媒体に格納されている。
【0043】
[実施の形態の動作]
上述のような構成において、本形態の薬液注入装置100では、注入ヘッド110にシリンジ200を2個まで装着できるので、例えば、MRI装置300で撮像する被験者に造影剤と生理食塩水とを注入するようなことができる。このような場合、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2個のシリンジ200を連結し(図示せず)、図3に示すように、その2個のシリンジ200を注入ヘッド110に装着する。
【0044】
このとき、2個のシリンジ200のシリンダ部材201が注入ヘッド110の2つの凹部112で個々に保持され、2個のシリンジ200のピストン部材202が2個のシリンジ駆動機構120で個々に把持されるので、注入ヘッド110は2個のシリンジ200を個々に駆動できる状態となる。
【0045】
そこで、図5に示すように、作業者が所望により2個のシリンジ200を個々に駆動する一連の制御データを装置本体103の操作パネル104で入力操作すると(ステップS1)、その入力操作された制御データは液晶ディスプレイ105に表示され(ステップS2)、2個の動作制御ユニット130の両方で記憶される(ステップS3)。
【0046】
例えば、最初に第1のシリンジ200に造影剤を所定容量まで注入させてから、第2のシリンジ200に生理食塩水を所定容量まで注入させ、最後に第1のシリンジ200に造影剤を所定容量まで再度注入させる場合、最初は第1の動作制御ユニット130が第1のシリンジ駆動機構120を動作制御し、次に第2の動作制御ユニット130が第2のシリンジ駆動機構120を動作制御し、最後に第1の動作制御ユニット130が第1のシリンジ駆動機構120を動作制御することになる。
【0047】
しかし、本形態の薬液注入装置100では、上述のような場合でも第1および第2の動作制御ユニット130の両方が自身および他方の制御データまで記憶する。このような状態で、作業者が操作パネル104に動作開始を入力操作すると(ステップS4)、これを検知した2個の動作制御ユニット103は自身の記憶した制御データを各々読み出し(ステップS5)、そのとき動作するのが自身か他方かを判定する(ステップS6)。
【0048】
例えば、最初は第1のシリンジ200に造影剤を所定容量まで注入させる場合、操作パネル104に動作開始が入力操作されたときは、第1の動作制御ユニット130は自身の動作タイミングであると判定するが、第2の動作制御ユニット130は自身の動作タイミングではないと判定する。
【0049】
自身の動作タイミングと判定した動作制御ユニット130は、制御データに対応してシリンジ駆動機構120を動作制御することで注入動作を実行する(ステップS7,S9)。このとき、注入動作を実行する動作制御ユニット130は進行状況を液晶ディスプレイ105にデータ表示させるので(ステップS8)、作業者は注入状況をリアルタイムに確認することができる。
【0050】
一方、自身の動作タイミングではないと判定した動作制御ユニット130は(ステップS6)、図6に示すように、操作パネル104による自身の制御データの入力を受け付ける状態となり(ステップS12)、入力される制御データを液晶ディスプレイ105に表示させて記憶する(ステップS13,S14)。
【0051】
上述のような状態で、図5に示すように、実行していた注入動作を完了した動作制御ユニット130は(ステップS7〜S9)、制御データにより他方の動作制御ユニット130による制御動作が開始されるかを判定し(ステップS10)、開始される場合には所定の開始通知を他方の動作制御ユニット130にデータ転送する(ステップS11)。
【0052】
図6に示すように、注入動作を実行していない動作制御ユニット130は、上述のように注入動作を完了した他方の動作制御ユニット130から開始通知がデータ転送されると、自身の動作タイミングであると判定する(ステップS15)。この場合、動作制御ユニット130は新規に制御データを読み出し(ステップS16)、その制御データに対応して注入動作を実行する(ステップS7〜9)。
【0053】
このとき、注入動作を開始する動作制御ユニット130は新規に読み出した制御データを他方の動作制御ユニット130に転送するので(ステップS17)、この動作制御ユニット130は入力される制御データを記憶する(ステップS12〜S14)。このため、2個の動作制御ユニット130の一方の動作中に他方の動作制御ユニット130に制御データを入力しても、注入動作を実行する動作制御ユニット130が切り換えられるときに両方の制御データが整合される。
【0054】
また、注入動作を実行していない一方の動作制御ユニット130は、注入動作を実行している他方の動作制御ユニット130の動作状態を常時監視し(ステップS18)、動作不良を検知したときはエラーガイダンスを液晶ディスプレイ105にデータ表示させ(ステップS19)、動作不良を発生した他方の動作制御ユニット130の制御動作を受け継ぐ(ステップS20)。この継続動作を実行する動作制御ユニット130は、他方の動作制御ユニット130が実行すべき制御データを読み出し、その制御データに対応して他方のシリンジ駆動機構120を動作制御する。
【0055】
[実施の形態の効果]
本形態の薬液注入装置100は、2個のシリンジ200を2個のシリンジ駆動機構120で個々に駆動することができ、その2個のシリンジ駆動機構120を2個の動作制御ユニット130で個々に動作制御することができる。
【0056】
しかし、2個の動作制御ユニット130が相互にデータ通信して動作制御を連携させるので、2個のシリンジ200による注入動作を連携させることができる。それでいて、2個の動作制御ユニット130は独立しており、一方の動作中に他方の制御データを更新することができるので、例えば、造影剤の注入中に生理食塩水の注入の設定データを変更するようなことができる。
【0057】
しかも、2個の動作制御ユニット130の一方が注入動作を実行しているとき、その動作制御ユニット130の動作不良を他方の動作制御ユニット130が監視しており、動作不良を検知すると液晶ディスプレイ105に表示させる。このため、動作制御ユニット130は自身の動作不良を液晶ディスプレイ105に表示させることができないが、その動作不良が他方の動作制御ユニット130により液晶ディスプレイ105に表示されるので、作業者は注入動作を実行している動作制御ユニット130の動作不良を迅速に認識して対処することができる。
【0058】
さらに、注入動作を実行している動作制御ユニット130の動作不良を検知した他方の動作制御ユニット130は、その動作不良を発生した動作制御ユニット130の制御動作を受け継ぐので、本形態の薬液注入装置100は2個のシリンジ200による一連の注入動作を支障なく継続することができる。
【0059】
[実施の形態の変形例]
本発明は本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が2個の動作制御ユニット130と2個のシリンジ駆動機構120とで2個のシリンジ200を駆動することを例示したが、これらの個数が3個以上の薬液注入装置(図示せず)も実施可能である。
【0060】
また、本形態では一台の薬液注入装置100に搭載されている2個の動作制御ユニット130が相互にデータ通信し、動作制御の連携、動作不良の監視、動作制御の継続、等を実行することを例示したが、例えば、シリンジ駆動機構と動作制御ユニットとが1個ずつしか搭載されていない複数の薬液注入装置を通信ネットワークで結線して同様に機能させることも可能である(図示せず)。
【0061】
【発明の効果】
本発明の第1の薬液注入装置では、複数のシリンジ駆動機構を動作制御する動作制御ユニットが複数であることにより、一方の動作中に他方がデータ更新などを受け付けることができるので、複数のシリンジ駆動機構の1個が動作しているときに他のシリンジ駆動機構の設定データを変更することができ、複数の動作制御ユニットが相互に動作状態を監視し、他の動作制御ユニットの動作不良を検知したときには、動作不良を発生した他の動作制御ユニットが実行すべき制御データに対応して他の動作制御ユニットのシリンジ駆動機構を動作制御するので、複数の動作制御ユニットの一部に動作不良が発生しても複数のシリンジ駆動機構による注入動作を問題なく遂行することができる。
【0062】
また、不良通知手段をさらに有する場合は、不良通知手段が他の動作制御ユニットに発生した動作不良をデータ表示デバイスに表示させるので、動作制御ユニットの動作不良を作業者に迅速に認知させることができる。
【0063】
本発明の第2の薬液注入装置では、動作制御ユニットが他の薬液注入装置の動作制御ユニットとデータ通信してシリンジ駆動機構の動作制御を連携させるので、複数の薬液注入装置での注入動作を連携させることができ、複数の動作制御ユニットが相互に動作状態を監視し、他の動作制御ユニットの動作不良を検知したときには、動作不良を発生した他の薬液注入装置の動作制御ユニットが実行すべき制御データに対応して他の動作制御ユニットのシリンジ駆動機構を動作制御するので、複数の薬液注入装置の動作制御ユニットの一部に動作不良が発生しても複数の薬液注入装置による注入動作を問題なく遂行することができる。
【0064】
また、不良通知手段をさらに有する場合は、不良通知手段が他の薬液注入装置の動作制御ユニットに発生した動作不良をデータ表示デバイスに表示させるので、他の薬液注入装置の動作制御ユニットの動作不良を作業者に迅速に認知させることができる。
【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回路構造を示すブロック図である。
【図2】薬液注入装置の外観を示す斜視図である。
【図3】シリンジを注入ヘッドに装着する状態を示す斜視図である。
【図4】MRI装置の外観を示す斜視図である。
【図5】動作制御ユニットによるデータ処理方法の前半部分を示すフローチャートである。
【図6】後半部分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
104 入力操作デバイスである操作パネル
105 データ表示デバイスである液晶ディスプレイ
112 シリンダ保持機構となる凹部
120 シリンジ駆動機構
130 動作制御ユニット
131 駆動制御手段
132 データ通信手段
133 動作連携手段
134 状態監視手段
135 不良通知手段
136 動作継続手段
200 シリンジ
201 シリンダ部材
202 ピストン部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chemical injection device that separately holds and relatively moves a cylinder member and a piston member of a syringe, and in particular, applies a chemical solution to a subject imaged by a CT (Computed Tomography) scanner or an MRI (Magnetic Resonance Imaging) device. The present invention relates to a chemical liquid injection device to be injected.
[0002]
[Prior art]
The CT scanner currently used in the medical field can take a tomographic image of the subject by application of X-ray imaging, and the MRI apparatus can take a tomographic image of the subject in real time by the magnetic resonance effect. The angio apparatus can capture a blood vessel image of a subject by application of X-ray imaging.
[0003]
When using the apparatus as described above, a chemical liquid such as a contrast medium or physiological saline may be injected into the subject, and a chemical liquid injection apparatus that automatically executes this injection has also been put into practical use. Such a chemical injection device has an injection head, and a syringe is detachably attached to the injection head.
[0004]
The syringe has a cylinder member filled with a chemical solution, and a piston member is slidably inserted into the cylinder member. Generally, a cylinder flange is formed on the outer periphery of the end of the cylinder member, and a piston flange is formed on the outer periphery of the end of the piston member.
[0005]
When using a chemical solution injection device, a cylinder member of a syringe filled with a chemical solution is connected to a subject with an extension tube, and the syringe is attached to an injection head. In a general injection head, a concave portion corresponding to the cylinder member and cylinder flange of the syringe is formed on the upper surface of the head main body as a syringe holding mechanism. Therefore, if the cylinder member and the cylinder flange are inserted into the concave portion, the syringe is Held in the injection head.
[0006]
Further, the injection head holds the piston flange separately from the cylinder member by the syringe drive mechanism, and slides the piston member by the syringe drive mechanism. Thus, the drug solution can be injected from the syringe into the subject, and can be sucked as necessary.
[0007]
Such a chemical injection device generally has an operation control unit including a microcomputer, and the operation of the syringe drive mechanism is controlled by the operation control unit. Such a chemical injection device also has an input operation device such as a keyboard and a data display device such as a display, and the operator can set various operations by manually operating the input operation device.
[0008]
For example, a series of operations such as injecting a contrast medium to a predetermined volume at a predetermined speed from a predetermined time and notifying the operator of the completion of the operation on the display when the injection is completed are input operations to the chemical solution injection device with an input operation device Thus, the operation control unit can control the operation. At this time, since the operation control unit causes the data display device to display and output various data such as the operation state of the syringe drive mechanism, the operator can check the progress of the series of operations and the like based on the display data.
[0009]
In addition, in the chemical injection device as described above, there are products in which two concave portions and two syringe driving mechanisms are provided in one injection head, and two syringes are mounted. Such a liquid injector is generally used for injecting a contrast medium and a physiological saline, and two syringe drive mechanisms are controlled by one operation control unit. The operation of the syringe drive mechanism can be linked.
[0010]
For example, a contrast medium is injected from a predetermined time to a predetermined volume at a predetermined speed, and when the injection is completed, physiological saline is injected to a predetermined volume at a predetermined speed. It is possible to perform a series of operations such as performing an input operation on the chemical injection device.
In addition, the above-mentioned chemical | medical solution injection | pouring apparatus as mentioned above was invented and applied in the past by this applicant etc. (for example, refer patent document 1, 2).
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2002-11096 (page 2-3, FIG. 11-14)
[Patent Document 2]
JP 2002-102343 (page 2-3, FIG. 8)
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional chemical liquid injector, a series of operations can be executed by setting the operator's data. In particular, in the case where the syringe drive mechanism has two chemical liquid injectors, the operations of the two syringe drive mechanisms can be linked. it can.
[0013]
However, since a single drug solution injection device with a single syringe drive mechanism can inject only one drug solution, for example, in order to inject a contrast medium and physiological saline into a subject, it is necessary to use two drug solution injection devices. There is. Even in this case, a series of operations can be individually executed by the two chemical liquid injectors, but the operations of the two chemical liquid injectors cannot be coordinated. For this reason, after confirming the completion of the operation of one chemical liquid injector, the operator needs to perform an operation for starting the operation of the other chemical liquid injector, which is complicated.
[0014]
Moreover, in the case of a two-solution injection device with two syringe drive mechanisms, the operation control unit controls the operation of one syringe drive mechanism because, for example, the operation control unit controls the operation of two syringe drive mechanisms. The setting data of the other syringe drive mechanism cannot be changed.
[0015]
For this reason, when the contrast agent is injected into the subject, the timing and volume of the physiological saline injection cannot be adjusted depending on the condition of the subject. In order to execute this, it is necessary for the operator to manually stop the chemical injection device and input new setting data, which is complicated and temporarily interrupts the injection operation.
[0016]
That is, when the syringe drive mechanism uses a plurality of one liquid injector, the other setting data can be changed during one operation, but the injection operation of the two liquid injectors can be linked. Can not. In the case of a drug solution injector having two syringe drive mechanisms, the injection operations of the two syringe drive mechanisms can be linked, but the other setting data cannot be changed during one operation.
[0017]
Furthermore, in the various types of chemical liquid injectors described above, the operation of the syringe drive mechanism is controlled by an operation control unit including a microcomputer. However, in general, an operation failure called “freeze” occurs in the microcomputer. Cheap. When such an operation failure occurs in the operation control unit, the operation of the syringe drive mechanism is inevitably stopped, so that a series of operations for injecting the drug solution to the subject is interrupted.
[0018]
Further, in the above-described chemical injection device, the operation control unit causes the data display device to display and output various data in real time in order to make the operator confirm the operation state, but the operation control unit operates as described above. If a defect occurs, the data display is also stopped. However, even if the update of the data display is stopped, the worker cannot immediately recognize this, so that the work for the worker to return the chemical injection device is delayed.
[0019]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and is compatible with coordinating injection operations of a plurality of syringe drive mechanisms and changing the other setting data during one operation. It is an object of the present invention to provide a chemical solution injection device that can prevent a significant interruption of an injection operation due to a malfunction of an operation control unit.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The first chemical injection device of the present invention includes a plurality of syringe holding mechanisms, a plurality of syringe drive mechanisms, an input operation device, a plurality of operation control units, and a data display device, each of the plurality of operation control units. Drive control means, data communication means, operation cooperation processing, state monitoring means,Continue operationMeans.
[0021]
In the chemical injection device of the present invention, a syringe in which a piston member is slidably inserted into a cylinder member is individually attached to a plurality of syringe holding mechanisms, and various types necessary for controlling the operation of the syringe drive mechanism.controlData is input to the input operation deviceEach operation control unit stores the input control data of itself and other operation control units.. Various input operationscontrolSince the drive control means of the plurality of operation control units individually control the operation of the plurality of syringe drive mechanisms corresponding to the data, the plurality of syringe drive mechanisms individually move the cylinder members and the piston members of the plurality of syringes relative to each other. . At this time, various data output by the operation control unitButSince the display is output, the operator can input and execute a desired injection operation and sequentially check the progress.
[0022]
Furthermore, each data communication means of the plurality of operation control units communicates various data with other operation control units, and the operation cooperation processing links the individual operation control of the syringe drive mechanism with each other by this data communication. At this time, the state monitoring means monitors the operation state of the other operation control unit by data communication, and the other operation control unitWhen an operation failure is detected, the operation control unit reads out control data to be executed by another operation control unit that has caused the operation failure, and controls the syringe drive mechanism of the other operation control unit in accordance with the control data. Do.
[0023]
For this reason, in the chemical injection device of the present invention, the injection operations of the plurality of syringe drive mechanisms are linked by the plurality of operation control units that communicate with each other, but since there are a plurality of operation control units that control the operations of the plurality of syringe drive mechanisms, During the operation, the other accepts data update or the like. In addition, even if an operation failure occurs in the operation control unit that controls the operation of the syringe drive mechanism,The operation control of the operation control unit is executed by another operation control unit, and the injection operation is continued..
[0024]
The present inventionMedicineThe liquid injection deviceYou may have further the malfunction notification means which displays the malfunction which generate | occur | produced in the other operation control unit on the data display device.
[0025]
In this case, even if an operation failure occurs in the operation control unit that controls the operation of the syringe drive mechanism, this is displayed on the data display device by another operation control unit and notified to the operator.
[0026]
First of the present invention2The chemical injection device includes a syringe holding mechanism, a syringe drive mechanism, an input operation device, an operation control unit, and a data display device. The operation control unit includes a drive control unit, a data communication unit, an operation cooperation unit, and a state. Monitoring means,Continue operationKnowledge means.
[0027]
In the chemical injection device of the present invention, since the data communication means of the operation control unit communicates various data with the operation control unit of the other chemical injection device, it is possible to link the injection operation by data communication with other chemical injection devices. it can. Furthermore, this data communication allows the state monitoring means toOf chemical injection deviceMonitor the operation status of the operation control unit,When an operation failure occurs in the operation control unit of another chemical solution injection device, the operation continuation means injects another chemical solution corresponding to the control data to be executed by the operation control unit of the other chemical solution injection device in which the failure has occurred. The operation of the syringe drive mechanism of the apparatus is controlled.
[0028]
The present inventionMedicineThe liquid injection deviceYou may have further the failure notification means to display the operation failure which generate | occur | produced in the operation control unit of the other chemical | medical solution injection apparatus on a data display device.
[0030]
The various means referred to in the present invention need only be formed so as to realize the function. For example, dedicated hardware that exhibits a predetermined function, a data processing apparatus provided with a predetermined function by a computer program A predetermined function realized in the data processing apparatus by a computer program, a combination thereof, or the like may be used.
[0031]
In addition, the various means referred to in the present invention do not have to be independent of each other, a plurality of means are formed as one device, and a certain means is a part of other means. It is also possible that a part of the means overlaps with a part of the other means.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Configuration of the embodiment]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 4, the
[0033]
As shown in FIG. 3, the
[0034]
Two
[0035]
As shown in FIG. 1, the
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The drive control means 131 is equivalent to the CPU controlling the operation of the
[0039]
The data communication means 132 corresponds to the CPU controlling the operation of the I / F data communication corresponding to the computer program, and communicates various data with the other
[0040]
Similarly, the following various means correspond to the CPU executing a predetermined processing operation, and the
[0041]
The various means of the
[0042]
Such a computer program includes, for example, a process for controlling the operation of the
[0043]
[Operation of the embodiment]
In the above-described configuration, in the
[0044]
At this time, the cylinder members 201 of the two
[0045]
Therefore, as shown in FIG. 5, when the operator inputs a series of control data for individually driving the two
[0046]
For example, the contrast medium is first injected into the
[0047]
However, in the
[0048]
For example, when first injecting a contrast medium into the
[0049]
The
[0050]
On the other hand, the
[0051]
In the state as described above, as shown in FIG. 5, the
[0052]
As shown in FIG. 6, the
[0053]
At this time, since the
[0054]
Also, one
[0055]
[Effect of the embodiment]
The
[0056]
However, since the two
[0057]
In addition, when one of the two
[0058]
Furthermore, since the other
[0059]
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are allowed without departing from the spirit of the present invention. For example, in the present embodiment, it is exemplified that the
[0060]
Further, in this embodiment, the two
[0061]
【The invention's effect】
In the first chemical injection device of the present invention, since there are a plurality of operation control units that control the operation of the plurality of syringe drive mechanisms, the other can receive data update or the like during one operation. When one of the drive mechanisms is operating, the setting data of the other syringe drive mechanisms can be changed, and a plurality of operation control units monitor the operation state of each other, and other operation control unitsWhen the operation failure is detected, the operation of the syringe drive mechanism of the other operation control unit is controlled in response to the control data to be executed by the other operation control unit that has caused the operation failure. Even if a malfunction occurs in the part, injection operation with multiple syringe drive mechanisms is performed without problemsbe able to.
[0062]
Further, when the failure notification means is further provided, the failure notification means causes the data display device to display the operation failure generated in the other operation control unit, so that the operator can quickly recognize the operation failure of the operation control unit.be able to.
[0063]
First of the present invention2In this chemical liquid injector, since the operation control unit performs data communication with the operation control unit of another chemical liquid injector and links the operation control of the syringe drive mechanism, it is possible to link the injection operations of a plurality of liquid injectors. Multiple operation control units monitor each other's operation status and other operation control unitsWhen the operation failure is detected, the syringe drive mechanism of the other operation control unit is controlled in response to the control data to be executed by the operation control unit of the other solution injection device that has caused the operation failure. Even if a malfunction occurs in a part of the operation control unit of the injection device, the injection operation by a plurality of chemical solution injection devices can be performed without any problems.be able to.
[0064]
In addition, in the case of further having a failure notification means, the failure notification means causes the data display device to display the operation failure generated in the operation control unit of the other chemical liquid injector, so the operation failure of the operation control unit of the other chemical liquid injector Is quickly recognized by workersbe able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit structure of a chemical liquid injector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of a chemical liquid injector.
FIG. 3 is a perspective view showing a state where a syringe is attached to an injection head.
FIG. 4 is a perspective view showing an appearance of an MRI apparatus.
FIG. 5 is a flowchart showing the first half of the data processing method by the operation control unit;
FIG. 6 is a flowchart showing a second half part.
[Explanation of symbols]
100 chemical injection device
104 An operation panel as an input operation device
105 Liquid crystal display as a data display device
112 Recessed part for cylinder holding mechanism
120 Syringe drive mechanism
130 Operation control unit
131 Drive control means
132 Data communication means
133 Action cooperating means
134 State monitoring means
135 Defect notification means
136 Operation continuation means
200 syringe
201 Cylinder member
202 Piston member
Claims (7)
複数の前記動作制御ユニットの各々が、
前記入力操作デバイスに入力操作された各種制御データに対応して前記シリンジ駆動機構を動作制御する駆動制御手段と、
他の前記動作制御ユニットと各種データを通信するデータ通信手段と、
データ通信により複数の前記シリンジ駆動機構の動作制御を連携させる動作連携手段と、
データ通信により他の前記動作制御ユニットの動作状態を監視する状態監視手段と、
動作不良を発生した他の前記動作制御ユニットが実行すべき制御データに対応して他の前記動作制御ユニットのシリンジ駆動機構を動作制御する動作継続手段と、
を有し、
前記入力操作デバイスに入力された自身および他の前記動作制御ユニットの制御データを記憶し、前記状態監視手段が他の前記動作制御ユニットの動作不良を検知すると、動作不良を発生した他の前記動作制御ユニットが実行すべき制御データを読み出し、その制御データに対応して他の前記動作制御ユニットのシリンジ駆動機構を動作制御する薬液注入装置。A plurality of syringe holding mechanisms each mounting a syringe in which a piston member is slidably inserted into a cylinder member, and a plurality of syringe drives for relatively moving the cylinder member and the piston member of the plurality of syringes individually A mechanism, an input operation device for inputting various control data necessary for operation control of the syringe drive mechanism, and a plurality of individually controlling the operation of the plurality of syringe drive mechanisms corresponding to the various input control data And a data display device for displaying and outputting various data output by the operation control unit,
Each of the plurality of motion control units is
Drive control means for controlling the operation of the syringe drive mechanism in response to various control data input to the input operation device;
Data communication means for communicating various data with the other operation control units;
Operation cooperation means for linking operation control of the plurality of syringe drive mechanisms by data communication;
State monitoring means for monitoring operation states of other operation control units by data communication;
Operation continuation means for controlling the operation of the syringe drive mechanism of the other operation control unit in response to control data to be executed by the other operation control unit that has caused an operation failure;
Have,
The control data of itself and the other operation control unit input to the input operation device is stored, and when the state monitoring unit detects an operation failure of the other operation control unit, the other operation that has caused the operation failure A chemical injection device that reads control data to be executed by a control unit and controls the operation of a syringe drive mechanism of another operation control unit corresponding to the control data .
前記動作制御ユニットが、
前記入力操作デバイスに入力操作された各種制御データに対応して前記シリンジ駆動機構を動作制御する駆動制御手段と、
他の前記薬液注入装置の動作制御ユニットと各種データを通信するデータ通信手段と、
データ通信により前記シリンジ駆動機構の動作制御を他の前記薬液注入装置と連携させる動作連携手段と、
データ通信により他の前記薬液注入装置の動作制御ユニットの動作状態を監視する状態監視手段と、
動作不良を発生した他の前記薬液注入装置の動作制御ユニットが実行すべき制御データに対応して他の前記薬液注入装置のシリンジ駆動機構を動作制御する動作継続手段と、
を有し、
前記入力操作デバイスに入力された自身および他の前記薬液注入装置の動作制御ユニットの制御データを記憶し、前記状態監視手段が他の前記薬液注入装置の動作制御ユニットの不良を検知すると、動作不良を発生した他の前記動作制御ユニットが実行すべき制御デ ータを読み出し、その制御データに対応して他の前記薬液注入装置のシリンジ駆動機構を動作制御する薬液注入装置。A syringe holding mechanism to which a syringe in which a piston member is slidably inserted into a cylinder member is mounted, a syringe drive mechanism that relatively moves the cylinder member and the piston member of the syringe, and operation control of the syringe drive mechanism an input operation device which various control data is input operations required for the operation control unit in response to the input operation various control data that runs controlling the syringe drive mechanism, various of the operation control unit outputs a liquid injector for chromatic and data display device for displaying output data, and
The motion control unit is
Drive control means for controlling the operation of the syringe drive mechanism in response to various control data input to the input operation device;
Data communication means for communicating an operation control unit and various data of the other of said liquid injector,
And operational interaction means to link operation control of the pre-Symbol syringe drive mechanism Ri by the data communication with other of the liquid injector,
State monitoring means for monitoring the operation state of the operation control unit of the other chemical liquid injector by data communication;
Operation continuation means for controlling the operation of the syringe drive mechanism of the other chemical liquid injector according to the control data to be executed by the operation control unit of the other chemical liquid injector that has caused the malfunction;
Have,
When the control data of the operation control unit of itself and the other chemical injection device input to the input operation device is stored, and the state monitoring means detects a failure of the operation control unit of the other chemical injection device, the operation failure addition to the operation control unit that generates a read control data to be executed, liquid injector which controls the operation of the syringe drive mechanism of the other of said liquid injector in correspondence with the control data.
前記入力操作デバイスに入力された自身および他の前記動作制御ユニットの制御データを記憶し、
前記入力操作デバイスに入力操作された各種制御データに対応して前記シリンジ駆動機構を動作制御し、
他の前記動作制御ユニットと各種データを通信し、
データ通信により複数の前記シリンジ駆動機構の動作制御を連携させ、
データ通信により他の前記動作制御ユニットの動作状態を監視し、
他の前記動作制御ユニットの動作不良を検知すると、動作不良を発生した他の前記動作制御ユニットが実行すべき制御データを読み出し、その制御データに対応して他の前記動作制御ユニットのシリンジ駆動機構を動作制御するようにしたデータ処理方法。It is a data processing method of the operation control unit of the chemical injection device according to claim 1 ,
Storing the control data of itself and the other operation control unit input to the input operation device;
In response to various control data input to the input operation device, the syringe drive mechanism is controlled,
Communicate various data with the other operation control units,
By linking operation control of a plurality of the syringe drive mechanisms by data communication,
Monitor the operation state of the other operation control unit by data communication,
When an operation failure of the other operation control unit is detected, the control data to be executed by the other operation control unit in which the operation failure has occurred is read, and the syringe drive mechanism of the other operation control unit corresponding to the control data Data processing method that controls the operation of
前記入力操作デバイスに入力操作された自身および他の前記薬液注入装置の動作制御ユニットの制御データを記憶し、Storing the control data of the operation control unit of itself and the other liquid injectors that are input to the input operation device;
前記入力操作デバイスに入力操作された各種制御データに対応して前記シリンジ駆動機構を動作制御し、In response to various control data input to the input operation device, the syringe drive mechanism is controlled,
他の前記薬液注入装置の動作制御ユニットと各種データを通信し、Communicate various data with the operation control unit of the other chemical liquid injector,
データ通信により前記シリンジ駆動機構の動作制御を他の前記薬液注入装置と連携させ、By linking the operation control of the syringe drive mechanism with other chemical injection devices by data communication,
データ通信により他の前記薬液注入装置の動作制御ユニットの動作状態を監視し、Monitor the operation state of the operation control unit of the other chemical liquid injector by data communication,
他の前記薬液注入装置の動作制御ユニットの不良を検知すると、動作不良を発生した他の前記駆動制御ユニットが実行すべき制御データを読み出し、その制御データに対応して他の前記薬液注入装置のシリンジ駆動機構を動作制御するようにしたデータ処理方法。When a failure of the operation control unit of the other chemical liquid injector is detected, the control data to be executed by the other drive control unit that has caused the operation failure is read out, and the other liquid injectors corresponding to the control data are read out. A data processing method for controlling the operation of a syringe drive mechanism.
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