JP4248188B2

JP4248188B2 - Device with controller and chemical injection device

Info

Publication number: JP4248188B2
Application number: JP2002099927A
Authority: JP
Inventors: 和正増田; 隆司蜂谷
Original assignee: Nemoto Kyorindo Co Ltd
Current assignee: Nemoto Kyorindo Co Ltd
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2022-04-02
Also published as: JP2003295961A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置本体と可動機構と駆動回路とを有する可動装置を動作制御するためのコントローラ技術に関し、特に、コントローラを常時清浄に維持することが容易なコントローラ付き装置及び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、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、この注入を機械的に実行する可動装置として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。さらに、注入ヘッドは可動機構である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】
上述のような薬液注入装置には、最初の設定に対応して注入を自動的に実行するものもあるが、注入をリアルタイムに動作制御できるものもある。注入をリアルタイムに動作制御する薬液注入装置は、その装置本体にコントローラ部が一体に搭載されている製品もあるが、装置本体にコントローラユニットが有線接続されている製品もある。
【０００７】
このようなコントローラユニットでは、例えば、コントローラ本体に操作部材がスライド自在に装着されており、この操作部材に連結された信号生成回路がコントローラ本体に内蔵されている。信号生成回路は、例えば、可変抵抗器からなり、操作部材のスライドに対応した駆動制御信号を生成する。
【０００８】
コントローラ本体には、導線が被覆された湾曲自在な配線ケーブルの一端が装着されており、この配線ケーブルの他端が薬液注入装置の装置本体に装着されている。この装置本体にはスライダ機構を駆動する駆動回路が内蔵されており、この駆動回路とコントローラユニットの信号生成回路とが配線ケーブルの導線で結線されている。
【０００９】
このような薬液注入装置では、作業者がコントローラユニットのコントローラ本体を把持して操作部材をスライドさせると、これに対応した駆動制御信号を信号生成回路が生成して配線ケーブルで装置本体の駆動回路に供給する。この駆動回路は供給される駆動制御信号に対応してスライダ機構を動作制御するので、これでシリンジのピストン部材がコントローラユニットの操作部材に対応してスライドされる。
【００１０】
【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、別体の装置本体とコントローラ本体とが湾曲自在な配線ケーブルで接続されており、装置本体での注入動作をコントローラ本体で手動操作できるので操作性が良好である。
【００１１】
しかし、前述のように薬液注入装置を使用する医療現場では、薬液注入装置を操作する手指を常時清浄に維持することが要望されている。これを実現するためには、少なくともコントローラユニットを消毒する必要があるが、信号生成回路を内蔵したコントローラ本体を消毒液や薫蒸などで消毒することは困難である。
【００１２】
例えば、コントローラユニットの配線ケーブルを装置本体に着脱自在とし、コントローラユニットをディスポーザブルとすれば、コントローラユニットを常時清浄とすることは可能である。しかし、配線ケーブルや信号生成回路を有するコントローラユニットは安価ではなく、これをディスポーザブルとすることは実際には困難である。
【００１３】
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、常時清浄に維持することが容易なコントローラ付き装置及び薬液注入装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のコントローラ付き装置は、注入ヘッドの動作を制御する装置本体、及び、該装置本体を操作するためのコントローラユニット、を備えたコントローラ付き装置であって、
前記コントローラユニットは、
コントローラ本体と、
このコントローラ本体にスライド自在に装着されている操作部材と、
前記コントローラ本体に一端が装着されていて他端が前記装置本体に装着されている湾曲自在なアウターチューブと、
このアウターチューブの内部にスライド自在に配置されて一端が前記操作部材に装着されている湾曲自在なインナーワイヤと、
このインナーワイヤの他端に装着されていてスライド自在なスライダ部材と、
を有し、前記装置本体に着脱自在に装着されるように構成され、
前記装置本体は、
前記スライダ部材のスライドを検出するスライドセンサと、
このスライドセンサの検出結果に基づいて、前記注入ヘッドの動作を制御するための駆動制御信号を生成する信号生成手段と、を有している。
【００１６】
このため、可動装置の装置本体とコントローラ装置のコントローラ本体とが湾曲自在なアウターチューブで接続されており、作業者がコントローラ本体の操作部材をスライドさせることで可動装置の駆動回路により可動機構が動作制御される。しかし、コントローラ本体にはスライドセンサおよび信号生成手段などの回路部品は搭載されていないので、例えば、コントローラ本体を消毒液や薫蒸などで消毒することが容易である。
【００１７】
上述のようなコントローラ付き装置において、前記コントローラユニットが前記装置本体に着脱自在に装着されるものとすることも可能である。
【００１８】
本発明の薬液注入装置は、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の前記シリンダ部材を保持するシリンダ保持機構、及び、保持された前記シリンジの前記ピストン部材を保持してスライドさせる可動機構、を有する注入ヘッドと、
該注入ヘッドの動作を制御するための、上記何れかのコントローラ付き装置と、を備えている。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［実施の形態の構成］
図２に示すように、本形態の可動装置である薬液注入装置１００は、主要要素として注入ヘッド１０１と装置本体１０２を有しており、この装置本体１０２はスタンド１０３の上端に装着されている。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。
【００２２】
この注入ヘッド１０１は、図３に示すように、シリンダ保持機構となる凹部１０６が上面に形成されており、この凹部１０６で交換自在なシリンジ２００のシリンダ部材２０１を保持する。凹部１０６の後方にはスライダ機構１０７が形成されており、このスライダ機構１０７は、凹部１０６に保持されたシリンジ２００のピストン部材２０２を把持してスライドさせる。
【００２３】
注入ヘッド１０１の後部には、可動機構として超音波モータ１０８が内蔵されており、この超音波モータ１０８のロータ部はネジ機構などによりスライダ機構１０７に連結されているので(図示せず)、このスライダ機構１０７は超音波モータ１０８の回転によりスライドする。
【００２４】
本形態の薬液注入装置１００では、図２に示すように、装置本体１０２に操作パネル１２１とディスプレイパネル１２２とが一体に搭載されており、後述するコントローラ装置１３０のコントローラユニット１３１が着脱自在に装着されている。
【００２５】
図４に示すように、本形態の薬液注入装置１００は、信号生成手段である統合制御回路１２３を有しており、この統合制御回路１２３に、操作パネル１２１とディスプレイパネル１２２とが接続されている。さらに、統合制御回路１２３には、モータ駆動回路１２４が接続されており、このモータ駆動回路１２４が超音波モータ１０８に接続されている。この超音波モータ１０８のロータ部にはロータリエンコーダ１２５が装着されており、このロータリエンコーダ１２５は統合制御回路１２３にフィードバック接続されている。
【００２６】
モータ駆動回路１２４は、統合制御回路１２３から供給される駆動制御信号に対応して超音波モータ１０８を駆動し、ロータリエンコーダ１２５は、超音波モータ１０８の回転に対応した回転検出信号を統合制御回路１２３にフィードバック出力する。
【００２７】
本形態の薬液注入装置１００は、図１に示すように、コントローラ装置１３０を有しており、このコントローラ装置１３０は、薬液注入装置１００の装置本体１０２に着脱自在なコントローラユニット１３１を有している。このコントローラユニット１３１は、樹脂製のボックス状のコントローラ本体１３２を有しており、このコントローラ本体１３２に操作部材１３３がスライド自在に装着されている。
【００２８】
コントローラ本体１３２には、アウターチューブ１３５の一端が装着されており、このアウターチューブ１３５の他端には着脱ボックス１３６が装着されている。アウターチューブ１３５の内部には、インナーワイヤ１３７がスライド自在に配置されており、このインナーワイヤ１３７の一端が操作部材１３３に接続されている。例えば、アウターチューブ１３５は、湾曲自在で伸縮困難かつ高耐食性のビニルチューブなどからなり、インナーワイヤ１３７は、湾曲自在で伸縮困難かつ高耐食性のステンレスワイヤなどからなる。
【００２９】
図５に示すように、着脱ボックス１３６および装置本体１０２の外面には、着脱自在に相互に係合する係合爪１３８，１３９が形成されているので、図１に示すように、コントローラユニット１３１の着脱ボックス１３６が装置本体１０２に着脱自在に装着されている。この装置本体１０２には、着脱ボックス１３６が装着される位置の内側にセンサボックス１４１が一体に形成されており、このセンサボックス１４１の内部にスライドセンサ１４２が装着されている。
【００３０】
また、インナーワイヤ１３７の他端には平板状のスライダ部材１４３が装着されており、このスライダ部材１４３がセンサボックス１４１の内部にスライド自在に配置されている。スライダ部材１４３は、樹脂製の平板からなり、一面に第１ストライプ１４５が形成されているとともに、他面に第２ストライプ１４６が形成されている。
【００３１】
これら第１および第２ストライプ１４５，１４６は、黒色バーと白色バーとが所定周期で交互に位置する光学ストライプからなり、図７(ａ)(ｂ)に示すように、第１ストライプ１４５と第２ストライプ１４６とは、周期は同一であるが位相は１／４周期だけ相互に変位している。
【００３２】
スライドセンサ１４１は、図６に示すように、スライダ部材１４３がスライド自在に位置する凹形状に形成されており、図４に示すように、スライダ部材１４３を介して相対する位置に第１センサ１４７と第２センサ１４８とが配置されている。
【００３３】
これら第１および第２センサ１４７，１４８は、黒色と白色とを光学的に検出する光学センサからなり、図７(ａ)(ｃ)に示すように、第１センサ１４７は、第１ストライプ１４５に対応した２値の第１検出信号を出力し、第２センサ１４８は、第２ストライプ１４６に対応した２値の第２検出信号を出力する。
【００３４】
図４に示すように、スライドセンサ１４１の第１および第２センサ１４７，１４８は統合制御回路１２３に接続されており、この統合制御回路１２３は、第１および第２センサ１４７，１４８の第１および第２検出信号とロータリエンコーダ１２５の回転検出信号とから、駆動制御信号を生成してモータ駆動回路１２４に供給する。
【００３５】
なお、本形態の薬液注入装置１００は、図８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を制御するコンピュータシステム３０２に接続される。このコンピュータシステム３０２は、いわゆるパーソナルコンピュータからなり、データ処理装置であるコンピュータ本体３１１、データ表示装置であるディスプレイユニット３１２、キーボードユニット３１３、等を有している。
【００３６】
［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を使用する場合、作業者は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シリンジ２００を連結し(図示せず)、図３に示すように、そのシリンジ２００のシリンダ部材２０１を注入ヘッド１０１の凹部１０６に保持させるとともにピストン部材２０２をスライダ機構１０７に把持させる。
【００３７】
また、上記の作業とは別個に、図５に示すように、消毒してあるコントローラユニット１３１を用意し、図６に示すように、そのスライダ部材１４３を薬液注入装置１００のスライドセンサ１４２の凹溝に挿入させながら、図１に示すように、着脱ボックス１３６を装置本体１０２に装着する。
【００３８】
つぎに、コントローラユニット１３１の操作部材１３３をコントローラ本体１３２の最後部に位置させてから、装置本体１０２の操作パネル１２１に初期設定の実行を入力操作することにより、スライダ部材１４３の初期位置をスライドセンサ１４２に検出させて統合制御回路１２３に初期設定する。
【００３９】
このような状態で、作業者がコントローラ本体１３２を把持して操作部材１３３を前方にスライドさせると、これに対応してアウターチューブ１３５の内部をインナーワイヤ１３７がスライドし、スライダ部材１４３がスライドセンサ１４２に対してスライドする。
【００４０】
すると、図７に示すように、このスライドセンサ１４１の第１および第２センサ１４７，１４８が、スライドするスライダ部材１４３の第１および第２ストライプ１４５，１４６に対応した第１および第２検出信号を統合制御回路１２３に出力するので、この統合制御回路１２３は、第１および第２検出信号から駆動制御信号を生成してモータ駆動回路１２４に出力する。
【００４１】
このモータ駆動回路１２４は、駆動制御信号に対応して超音波モータ１０８を駆動し、この超音波モータ１０８は、駆動制御信号に対応してロータ部が回転する。この超音波モータ１０８の回転に対応して注入ヘッド１０１のスライダ機構１０７がシリンジ２００のピストン部材２０２を前方にスライドさせるので、これでシリンジ２００のシリンダ部材２０１から被験者に薬液が注入されることになる。
【００４２】
なお、上述のように統合制御回路１２３がモータ駆動回路１２４を介して超音波モータ１０８を駆動するとき、その回転に対応してロータリエンコーダ１２５が回転検出信号を統合制御回路１２３にフィードバック出力する。この統合制御回路１２３は、回転検出信号に対応して駆動制御信号を調整するので、コントローラユニット１３１の操作部材１３３のスライドに良好に対応してシリンジ２００のピストン部材２０２がスライドされる。
【００４３】
ただし、本形態の薬液注入装置１００では、超音波モータ１０８の回転速度に予め上限が設定されているので、シリンジ２００のピストン部材２０２をスライドさせる速度に上限が設定されている。このため、作業者がコントローラユニット１３１の操作部材１３３を無用に高速にスライドさせても、注入ヘッド１０１は上限以下の速度でしかシリンジ２００のピストン部材２０２をスライドさせない。
【００４４】
また、作業者がコントローラユニット１３１の操作部材１３３を後方にスライドさせると、注入ヘッド１０１がシリンジ２００のピストン部材２０２を後方にスライドさせるので、例えば、被験者などからシリンジ２００に薬液を吸引することも可能である。
【００４５】
［実施の形態の効果］
本形態の薬液注入装置１００は、上述のように装置本体１０２に有線接続されているコントローラ本体１３２の操作部材１３３を手動操作することで、注入ヘッド１０１のスライダ機構１０７を遠隔操作することができるので、その操作性が良好である。
【００４６】
それでいて、装置本体１０２に着脱自在なコントローラユニット１３１に、スライドセンサ１４２や統合制御回路１２３などの回路部品が搭載されていないので、コントローラユニット１３１を消毒することが容易であり、コントローラユニット１３１を手動操作する作業者の手指を常時清浄に維持することができる。
【００４７】
特に、コントローラ本体１３２やスライダ部材１４３などは高耐食性の樹脂などからなり、アウターチューブ１３５は高耐食性のビニルチューブなどからなり、インナーワイヤ１３７は高耐食性のステンレスワイヤなどからなるので、コントローラユニット１３１は溶液などで消毒しても腐食することがない。
【００４８】
しかも、上述のように回路部品が搭載されていないコントローラユニット１３１は構造が簡単で安価なので、ディスポーザブルとして１回ないし数回の使用で廃棄することも容易であり、より確実にコントローラユニット１３１を清浄に維持することが可能である。
【００４９】
さらに、スライドセンサ１４２や統合制御回路１２３などの回路部品は、磁気シールドされた装置本体１０２に内蔵されていてコントローラユニット１３１には搭載されていないので、本形態の薬液注入装置１００は、ＭＲＩ装置３００の磁場に影響する磁気ノイズを発生することがない。
【００５０】
しかも、コントローラユニット１３１のスライダ部材１４３の第１および第２ストライプ１４５，１４６をスライドセンサ１４１の第１および第２センサ１４７，１４８が検出するので、簡単な構造で操作部材１３３のスライドを統合制御回路１２３が検出することができる。
【００５１】
特に、スライダ部材１４３の第１および第２ストライプ１４５，１４６は周期が同一で位相が相互に１／４周期だけ変位しているので、統合制御回路１２３は第１および第２センサ１４７，１４８の第１および第２検出信号からスライダ部材１４３のスライド方向も確実に検出することができる。
【００５２】
さらに、作業者がコントローラユニット１３１の操作部材１３３を無用に高速にスライドさせても、注入ヘッド１０１は上限以下の速度でしかシリンジ２００のピストン部材２０２をスライドさせないので、異常な圧力によるシリンジ２００の破損を防止することができる。
【００５３】
［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、本形態ではスライダ部材１４３の移動方向も検出するため、周期が同一で位相が相互に１／４周期だけ変位している第１および第２ストライプ１４５，１４６を、相対する位置に配置された第１および第２センサ１４７，１４８で個々に検出することを例示した。
【００５４】
しかし、スライダ部材１４３の第１および第２ストライプ１４５，１４６の周期および位相を同一としておき、その１／４周期だけ相互に変位した位置に第１および第２センサ１４７，１４８を配置しておくことも可能である(図示せず)。さらに、スライダ部材のストライプを１つのみとし、その１つのストライプを１／４周期だけ変位して並設された第１および第２センサで検出することも可能である(図示せず)。
【００５５】
また、上記形態ではスライダ部材１４３の第１および第２ストライプ１４５，１４６が光学ストライプからなり、スライドセンサ１４２の第１および第２センサ１４７，１４８が光学センサからなることを例示したが、例えば、第１および第２ストライプを磁気ストライプとして第１および第２センサを磁気センサとすることも可能である(図示せず)。
【００５６】
さらに、上記形態ではインナーワイヤ１３７とスライダ部材１４３とが一体に固定されていることを例示したが、例えば、インナーワイヤ１３７とスライダ部材１４３とを着脱自在としておき、スライダ部材１４３を装置本体１０２に常駐させるようなことも可能である。
【００５７】
その場合、インナーワイヤ１３７とスライダ部材１４３とを機械的な着脱機構や磁気的な着脱機構で装着することも可能であり、スプリングなどで装置本体１０２の外側に付勢したスライダ部材１４３を、インナーワイヤ１３７の先端に装着した部材で内側に押圧するようなことも可能である(図示せず)。
【００５８】
また、上記形態では移動自在なスライダ部材１４３の第１および第２ストライプ１４５，１４６をスライドセンサ１４２の第１および第２センサ１４７，１４８で検出することを例示した。しかし、センサボックス１４１の一方の内側面に１個のストライプを形成するとともに他方の内側面にラインセンサからなるスライドセンサを配置しておき、このスライドセンサとストライプとの間隙に白紙状態のスライダ部材を移動自在に位置させることも可能である(図示せず)。この場合、スライドセンサが検出するストライプがスライダ部材により部分的に遮蔽されるので、これでスライドセンサがスライダ部材のスライドを検出することができる。
【００５９】
さらに、上記形態ではコントローラユニット１３１を装着して動作制御する可動装置として薬液注入装置１００を例示したが、本発明は各種の可動装置に適用可能である。また、上記形態では注入ヘッド１０１にシリンジ２００が１個だけ装着され、コントローラ本体１３２に操作部材１３３が１個だけ装着されていることを例示したが、注入ヘッドに装着されるシリンジ２００の個数を複数とし、それに対応した個数まで操作部材１３３がコントローラ本体１３２に装着されていることも可能である。
【００６０】
例えば、実際にＭＲＩ装置３００に使用されている薬液注入装置では(図示せず)、注入ヘッドに造影剤のシリンジと生理食塩水のシリンジとを並列に装着するものがある。このような場合、１個のコントローラ本体に２個の操作部材を装着することにより、注入ヘッドの２個のシリンジを個々に遠隔操作することが可能となる。
【００６１】
また、上記形態ではコントローラユニット１３１の操作部材１３３のスライド位置に注入ヘッド１０１でのピストン部材２０２のスライド位置を同期させることを例示したが、例えば、コントローラユニット１３１の操作部材１３３のスライド位置に注入ヘッド１０１でのピストン部材２０２のスライド速度を対応させるようなことも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の薬液注入装置では、可動装置の装置本体とコントローラ装置のコントローラ本体とが湾曲自在なアウターチューブで接続されており、作業者がコントローラ本体の操作部材をスライドさせることで可動装置の駆動回路により可動機構が動作制御されるが、コントローラ本体にはスライドセンサおよび信号生成手段などの回路部品は搭載されていないので、例えば、容易にコントローラ本体を消毒することができ、コントローラ本体をディスポーザブルとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のコントローラ装置の内部構造を示す模式的な縦断側面図である。
【図２】可動装置である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】薬液注入装置の回路構造を示す模式的なブロック図である。
【図５】薬液注入装置の装置本体からコントローラユニットを取り外した状態を示す模式的な縦断側面図である。
【図６】スライダ部材とスライドセンサとの位置関係を示す斜視図である。
【図７】第１および第２ストライプと第１および第２検出信号との関係を示す模式図である。
【図８】ＭＲＩ装置の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００可動装置である薬液注入装置
１０２装置本体
１０８可動機構である超音波モータ
１３０コントローラ装置
１３１コントローラユニット
１３２コントローラ本体
１３３操作部材
１３５アウターチューブ
１３７インナーワイヤ
１４２スライドセンサ
１４３スライダ部材
１４５第１ストライプ
１４６第２ストライプ
１４７第１センサ
１４８第２センサ
２００シリンジ
２０１シリンダ部材
２０２ピストン部材
３００ＭＲＩ装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a controller technology for controlling the operation of a movable device having a device main body, a movable mechanism, and a drive circuit, and more particularly to a device with a controller and a chemical solution injection device that can easily keep the controller clean .
[0002]
[Prior art]
Angio devices currently used in the medical field can capture blood vessels of the subject by applying X-ray imaging, and CT (Computed Tomography) scanners can capture tomographic images of the subject by applying X-ray imaging. An MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus can take a tomographic image of a subject in real time by a magnetic resonance effect.
[0003]
When using the device as described above, a chemical solution such as a contrast medium or physiological saline may be injected into a subject, and a chemical solution injection device is also put to practical use as a movable device that mechanically executes this injection. This 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 cylinder member is attached to an injection head. Further, the injection head holds the piston flange separately from the cylinder member by a slider mechanism which is a movable mechanism, and slides the piston member by the slider mechanism. Thus, the drug solution is injected from the syringe into the subject and sucked as necessary.
[0006]
Some of the above-described chemical liquid injectors automatically execute injection in response to the initial setting, but some can control the injection in real time. Some chemical liquid injection devices that control the injection in real time include a product in which a controller unit is integrally mounted on the device main body, while other products have a controller unit wired to the device main body.
[0007]
In such a controller unit, for example, an operation member is slidably attached to the controller body, and a signal generation circuit connected to the operation member is incorporated in the controller body. The signal generation circuit includes, for example, a variable resistor, and generates a drive control signal corresponding to the slide of the operation member.
[0008]
One end of a flexible wiring cable covered with a conducting wire is attached to the controller main body, and the other end of the wiring cable is attached to the apparatus main body of the chemical liquid injector. This apparatus main body incorporates a drive circuit for driving the slider mechanism, and this drive circuit and the signal generation circuit of the controller unit are connected by a conductor of a wiring cable.
[0009]
In such a chemical injection device, when an operator grips the controller main body of the controller unit and slides the operation member, the signal generation circuit generates a corresponding drive control signal, and the wiring main cable drives the device main body drive circuit. To supply. Since this drive circuit controls the operation of the slider mechanism in response to the supplied drive control signal, the piston member of the syringe is slid in response to the operation member of the controller unit.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the chemical injection device as described above, the separate device main body and the controller main body are connected by a flexible wiring cable, and the injection operation in the device main body can be manually operated by the controller main body, so that the operability is good. .
[0011]
However, in the medical field where the chemical liquid injector is used as described above, it is desired to keep the finger operating the chemical liquid injector clean at all times. In order to realize this, at least the controller unit needs to be sterilized, but it is difficult to sterilize the controller main body including the signal generation circuit with a disinfectant or fumigation.
[0012]
For example, if the controller unit wiring cable is detachable from the apparatus main body and the controller unit is disposable, the controller unit can be kept clean at all times. However, a controller unit having a wiring cable and a signal generation circuit is not inexpensive, and it is actually difficult to make it disposable.
[0013]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a device with a controller and a chemical solution injection device that can be easily kept clean at all times.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The device with a controller of the present invention is a device with a controller comprising a device body for controlling the operation of the injection head, and a controller unit for operating the device body,
The controller unit is
The controller body,
An operation member slidably mounted on the controller body;
A bendable outer tube having one end attached to the controller body and the other end attached to the apparatus body;
A bendable inner wire that is slidably disposed inside the outer tube and has one end attached to the operation member;
A slidable slider member attached to the other end of the inner wire;
And is configured to be detachably attached to the apparatus body,
The device body is
A slide sensor for detecting the slide of the slider member;
Signal generating means for generating a drive control signal for controlling the operation of the injection head based on the detection result of the slide sensor;
[0016]
Therefore, the device body of the movable device and the controller body of the controller device are connected by a bendable outer tube, and the movable mechanism is operated by the drive circuit of the movable device when the operator slides the operation member of the controller body. Be controlled. However, since circuit components such as a slide sensor and a signal generating means are not mounted on the controller body, it is easy to disinfect the controller body with a disinfectant or fumigation, for example.
[0017]
In the apparatus with a controller as described above, the controller unit may be detachably attached to the apparatus main body .
[0018]
In the chemical injection device of the present invention, a cylinder holding mechanism that holds the cylinder member of the syringe in which the piston member is slidably inserted into the cylinder member, and the piston member of the held syringe is held and slid. An injection head having a movable mechanism;
An apparatus with any one of the above controllers for controlling the operation of the injection head.
[0019]
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.
[0020]
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.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Configuration of the embodiment]
As shown in FIG. 2, the chemical injection device 100 which is a movable device of this embodiment includes an injection head 101 and a device main body 102 as main elements, and this device main body 102 is attached to the upper end of a stand 103. . An arm 104 is attached to the side of the apparatus main body 102, and an injection head 101 is attached to the tip of the arm 104.
[0022]
As shown in FIG. 3, the injection head 101 has a concave portion 106 serving as a cylinder holding mechanism formed on the upper surface, and holds the cylinder member 201 of the syringe 200 that can be exchanged by the concave portion 106. A slider mechanism 107 is formed behind the recess 106, and the slider mechanism 107 grips and slides the piston member 202 of the syringe 200 held in the recess 106.
[0023]
An ultrasonic motor 108 is incorporated as a movable mechanism at the rear portion of the injection head 101, and the rotor portion of the ultrasonic motor 108 is connected to the slider mechanism 107 by a screw mechanism or the like (not shown). The slider mechanism 107 slides as the ultrasonic motor 108 rotates.
[0024]
In the chemical injection device 100 of this embodiment, as shown in FIG. 2, an operation panel 121 and a display panel 122 are integrally mounted on the apparatus main body 102, and a controller unit 131 of a controller device 130 described later is detachably mounted. Has been.
[0025]
As shown in FIG. 4, the chemical injection device 100 according to this embodiment includes an integrated control circuit 123 that is a signal generation unit, and an operation panel 121 and a display panel 122 are connected to the integrated control circuit 123. Yes. Further, a motor drive circuit 124 is connected to the integrated control circuit 123, and this motor drive circuit 124 is connected to the ultrasonic motor 108. A rotary encoder 125 is attached to the rotor portion of the ultrasonic motor 108, and the rotary encoder 125 is feedback-connected to the integrated control circuit 123.
[0026]
The motor drive circuit 124 drives the ultrasonic motor 108 in response to the drive control signal supplied from the integrated control circuit 123, and the rotary encoder 125 outputs a rotation detection signal corresponding to the rotation of the ultrasonic motor 108 to the integrated control circuit. 123 is output as feedback.
[0027]
As shown in FIG. 1, the chemical liquid injector 100 according to the present embodiment includes a controller device 130, and the controller device 130 includes a controller unit 131 that can be attached to and detached from the apparatus main body 102 of the chemical liquid injector 100. Yes. The controller unit 131 has a resin box-shaped controller main body 132, and an operation member 133 is slidably mounted on the controller main body 132.
[0028]
One end of an outer tube 135 is attached to the controller main body 132, and a detachable box 136 is attached to the other end of the outer tube 135. An inner wire 137 is slidably disposed inside the outer tube 135, and one end of the inner wire 137 is connected to the operation member 133. For example, the outer tube 135 is made of a vinyl tube that can be bent, is difficult to expand and contract, and has high corrosion resistance, and the inner wire 137 is made of a stainless steel wire that can be bent, is difficult to expand and contract, and has high corrosion resistance.
[0029]
As shown in FIG. 5, engaging claws 138 and 139 that are detachably engaged with each other are formed on the outer surfaces of the detachable box 136 and the apparatus main body 102. Therefore, as shown in FIG. The detachable box 136 is detachably attached to the apparatus main body 102. In the apparatus main body 102, a sensor box 141 is integrally formed inside a position where the detachable box 136 is mounted, and a slide sensor 142 is mounted inside the sensor box 141.
[0030]
A flat slider member 143 is attached to the other end of the inner wire 137, and the slider member 143 is slidably disposed inside the sensor box 141. The slider member 143 is made of a resin flat plate. The first stripe 145 is formed on one surface, and the second stripe 146 is formed on the other surface.
[0031]
These first and second stripes 145 and 146 are made of optical stripes in which black bars and white bars are alternately positioned at a predetermined period. As shown in FIGS. The two stripes 146 have the same period but are displaced from each other by a quarter period.
[0032]
As shown in FIG. 6, the slide sensor 141 is formed in a concave shape in which the slider member 143 is slidably positioned. As shown in FIG. 4, the first sensor 147 is located at a position opposite to the slider sensor 143. And a second sensor 148 are arranged.
[0033]
The first and second sensors 147 and 148 are optical sensors that optically detect black and white. As shown in FIGS. 7A and 7C, the first sensor 147 includes the first stripe 145. , And the second sensor 148 outputs a binary second detection signal corresponding to the second stripe 146.
[0034]
As shown in FIG. 4, the first and second sensors 147, 148 of the slide sensor 141 are connected to the integrated control circuit 123, and the integrated control circuit 123 is connected to the first of the first and second sensors 147, 148. A drive control signal is generated from the second detection signal and the rotation detection signal of the rotary encoder 125 and supplied to the motor drive circuit 124.
[0035]
In addition, as shown in FIG. 8, the chemical injection device 100 of this embodiment is used in the vicinity of the imaging unit 301 of the MRI apparatus 300, and connected to a computer system 302 that controls the MRI apparatus 300 as necessary. The computer system 302 includes a so-called personal computer, and includes a computer main body 311 that is a data processing device, a display unit 312 that is a data display device, a keyboard unit 313, and the like.
[0036]
[Operation of the embodiment]
In the configuration as described above, when using the chemical injection device 100 of the present embodiment, the operator connects the syringe 200 with an extension tube (not shown) to the subject located in the imaging unit 301 of the MRI apparatus 300, and FIG. As shown in FIG. 2, the cylinder member 201 of the syringe 200 is held in the recess 106 of the injection head 101 and the piston member 202 is held by the slider mechanism 107.
[0037]
Separately from the above work, as shown in FIG. 5, a sterilized controller unit 131 is prepared, and as shown in FIG. 6, the slider member 143 is recessed in the slide sensor 142 of the chemical liquid injector 100. As shown in FIG. 1, the detachable box 136 is attached to the apparatus main body 102 while being inserted into the groove.
[0038]
Next, after the operation member 133 of the controller unit 131 is positioned at the rearmost part of the controller main body 132, the initial setting execution is input to the operation panel 121 of the apparatus main body 102 to slide the initial position of the slider member 143. It is detected by the sensor 142 and initialized in the integrated control circuit 123.
[0039]
In this state, when the operator grips the controller main body 132 and slides the operation member 133 forward, the inner wire 137 slides inside the outer tube 135 correspondingly, and the slider member 143 is moved to the slide sensor. Slide against 142.
[0040]
Then, as shown in FIG. 7, the first and second detection signals corresponding to the first and second stripes 145 and 146 of the sliding slider member 143 are detected by the first and second sensors 147 and 148 of the slide sensor 141. Is output to the integrated control circuit 123, the integrated control circuit 123 generates a drive control signal from the first and second detection signals and outputs the drive control signal to the motor drive circuit 124.
[0041]
The motor drive circuit 124 drives the ultrasonic motor 108 in response to the drive control signal, and the rotor portion of the ultrasonic motor 108 rotates in response to the drive control signal. Since the slider mechanism 107 of the injection head 101 slides the piston member 202 of the syringe 200 forward in response to the rotation of the ultrasonic motor 108, the liquid medicine is injected from the cylinder member 201 of the syringe 200 to the subject. Become.
[0042]
As described above, when the integrated control circuit 123 drives the ultrasonic motor 108 via the motor drive circuit 124, the rotary encoder 125 outputs a rotation detection signal to the integrated control circuit 123 as feedback corresponding to the rotation. Since the integrated control circuit 123 adjusts the drive control signal in response to the rotation detection signal, the piston member 202 of the syringe 200 is slid in response to the slide of the operation member 133 of the controller unit 131.
[0043]
However, since the upper limit is set in advance in the rotational speed of the ultrasonic motor 108 in the chemical injection device 100 of this embodiment, the upper limit is set in the speed at which the piston member 202 of the syringe 200 is slid. For this reason, even if the operator slides the operation member 133 of the controller unit 131 unnecessarily at high speed, the injection head 101 slides the piston member 202 of the syringe 200 only at a speed equal to or lower than the upper limit.
[0044]
Further, when the operator slides the operation member 133 of the controller unit 131 rearward, the injection head 101 slides the piston member 202 of the syringe 200 rearward. For example, a chemical solution may be sucked into the syringe 200 from a subject or the like. Is possible.
[0045]
[Effect of the embodiment]
The liquid medicine injection device 100 of this embodiment can remotely operate the slider mechanism 107 of the injection head 101 by manually operating the operation member 133 of the controller main body 132 wired to the device main body 102 as described above. Therefore, the operability is good.
[0046]
Nevertheless, since the circuit unit such as the slide sensor 142 and the integrated control circuit 123 is not mounted on the controller unit 131 that is detachable from the apparatus main body 102, it is easy to disinfect the controller unit 131. The operator's fingers can be kept clean at all times.
[0047]
In particular, the controller main body 132 and the slider member 143 are made of a highly corrosion-resistant resin, the outer tube 135 is made of a highly corrosion-resistant vinyl tube, and the inner wire 137 is made of a highly corrosion-resistant stainless steel wire. It will not corrode even when disinfected with a solution.
[0048]
Moreover, as described above, the controller unit 131 on which no circuit components are mounted has a simple structure and is inexpensive, so it can be easily disposed of once or several times as a disposable, and the controller unit 131 can be cleaned more reliably. Can be maintained.
[0049]
Furthermore, since circuit components such as the slide sensor 142 and the integrated control circuit 123 are built in the magnetically shielded apparatus main body 102 and are not mounted on the controller unit 131, the chemical injection device 100 of this embodiment is an MRI apparatus. Magnetic noise that affects the magnetic field of 300 is not generated.
[0050]
Moreover, since the first and second sensors 147 and 148 of the slide sensor 141 detect the first and second stripes 145 and 146 of the slider member 143 of the controller unit 131, the slide of the operation member 133 is integrated and controlled with a simple structure. The circuit 123 can detect it.
[0051]
In particular, since the first and second stripes 145 and 146 of the slider member 143 have the same period and the phases are displaced from each other by a quarter period, the integrated control circuit 123 includes the first and second sensors 147 and 148. The sliding direction of the slider member 143 can also be reliably detected from the first and second detection signals.
[0052]
Furthermore, even if the operator slides the operation member 133 of the controller unit 131 unnecessarily at high speed, the injection head 101 can only slide the piston member 202 of the syringe 200 at a speed below the upper limit. Breakage can be prevented.
[0053]
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are allowed without departing from the scope of the present invention. For example, in this embodiment, since the moving direction of the slider member 143 is also detected, the first and second stripes 145 and 146 having the same period and the phases displaced from each other by a quarter period are arranged at opposing positions. Further, the first and second sensors 147 and 148 are individually detected.
[0054]
However, the periods and phases of the first and second stripes 145 and 146 of the slider member 143 are made the same, and the first and second sensors 147 and 148 are arranged at positions displaced from each other by a quarter period. It is also possible (not shown). Furthermore, it is also possible to detect only one stripe of the slider member and to detect it by the first and second sensors arranged side by side by shifting that one stripe by a quarter period.
[0055]
In the above embodiment, the first and second stripes 145 and 146 of the slider member 143 are made of optical stripes, and the first and second sensors 147 and 148 of the slide sensor 142 are made of optical sensors. The first and second stripes may be magnetic stripes, and the first and second sensors may be magnetic sensors (not shown).
[0056]
Further, in the above embodiment, the inner wire 137 and the slider member 143 are fixed integrally. However, for example, the inner wire 137 and the slider member 143 are detachable, and the slider member 143 is attached to the apparatus main body 102. It is also possible to make it resident.
[0057]
In that case, the inner wire 137 and the slider member 143 can be attached by a mechanical attaching / detaching mechanism or a magnetic attaching / detaching mechanism, and the slider member 143 urged to the outside of the apparatus main body 102 by a spring or the like is used as the inner member. It is also possible to press inward with a member attached to the tip of the wire 137 (not shown).
[0058]
Further, in the above embodiment, the first and second stripes 145 and 146 of the movable slider member 143 are detected by the first and second sensors 147 and 148 of the slide sensor 142. However, one stripe is formed on one inner surface of the sensor box 141 and a slide sensor composed of a line sensor is arranged on the other inner surface, and a slider member in a blank state is placed between the slide sensor and the stripe. Can also be movably positioned (not shown). In this case, since the stripe detected by the slide sensor is partially shielded by the slider member, the slide sensor can detect the slide of the slider member.
[0059]
Furthermore, although the chemical | medical solution injection apparatus 100 was illustrated as a movable apparatus which mounts | wears with the controller unit 131 and controls operation | movement with the said form, this invention is applicable to various movable apparatuses. In the above embodiment, only one syringe 200 is attached to the injection head 101 and only one operation member 133 is attached to the controller main body 132. However, the number of syringes 200 attached to the injection head is not limited. A plurality of operation members 133 may be attached to the controller main body 132 up to the number corresponding thereto.
[0060]
For example, a chemical solution injection device (not shown) actually used in the MRI apparatus 300 includes a syringe for a contrast medium and a physiological saline syringe mounted in parallel on the injection head. In such a case, it is possible to remotely control the two syringes of the injection head individually by attaching two operation members to one controller body.
[0061]
In the above embodiment, the slide position of the piston member 202 at the injection head 101 is synchronized with the slide position of the operation member 133 of the controller unit 131. For example, the injection is performed at the slide position of the operation member 133 of the controller unit 131. It is also possible to make the sliding speed of the piston member 202 at the head 101 correspond.
[0062]
【The invention's effect】
In the liquid injector of the present invention, the device main body of the movable device and the controller main body of the controller device are connected by a bendable outer tube, and the operator slides the operation member of the controller main body so that the drive circuit of the movable device Although the movable mechanism is controlled by this, circuit components such as a slide sensor and a signal generation unit are not mounted on the controller main body. For example, the controller main body can be easily sterilized, and the controller main body is made disposable. You can also.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional side view showing an internal structure of a controller device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of a chemical liquid injector that is a movable device.
FIG. 3 is a perspective view showing a state where a syringe is attached to an injection head.
FIG. 4 is a schematic block diagram showing a circuit structure of the chemical liquid injector.
FIG. 5 is a schematic longitudinal side view showing a state where a controller unit is removed from the apparatus main body of the chemical liquid injector.
FIG. 6 is a perspective view showing a positional relationship between a slider member and a slide sensor.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a relationship between first and second stripes and first and second detection signals.
FIG. 8 is a perspective view showing an appearance of an MRI apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Chemical injection device 102 which is movable apparatus Main body 108 Ultrasonic motor 130 which is movable mechanism Controller apparatus 131 Controller unit 132 Controller main body 133 Operation member 135 Outer tube 137 Inner wire 142 Slide sensor 143 Slider member 145 First stripe 146 Second Stripe 147 First sensor 148 Second sensor 200 Syringe 201 Cylinder member 202 Piston member 300 MRI apparatus

Claims

A device with a controller comprising a device main body for controlling the operation of an injection head for injecting a chemical solution, and a controller unit for operating the device main body,
The controller unit is
The controller body,
An operation member slidably mounted on the controller body;
A bendable outer tube having one end attached to the controller body and the other end attached to the apparatus body;
A bendable inner wire that is slidably disposed inside the outer tube and has one end attached to the operation member;
A slidable slider member attached to the other end of the inner wire;
And is configured to be detachably attached to the apparatus body,
The device body is
A slide sensor for detecting the slide of the slider member;
An apparatus with a controller, comprising: signal generation means for generating a drive control signal for controlling the operation of the injection head based on the detection result of the slide sensor.

The slider member is formed of a flat plate in which a first stripe having a predetermined period is formed on one surface, and a second stripe having the same period as the first stripe and displaced in phase by a quarter cycle is formed on the other surface. Become
The slide sensor is arranged at a position opposite to each other, and outputs a first detection signal having a binary value corresponding to the first stripe and a second detection signal having a binary value corresponding to the second stripe. A second sensor,
Signal generating means, the controller equipped apparatus according to claim 1 for generating said drive control signal from the first detection signal and the second detection signal and.

The slider member is composed of a flat plate in which first and second stripes having the same period and phase are individually formed on both surfaces,
The slide sensor is disposed at a position opposed to each other by being displaced by a quarter period of the first and second stripes, and outputs a first binary detection signal corresponding to the first stripe. A sensor and a second sensor that outputs a binary second detection signal corresponding to the second stripe;
Signal generating means, the controller equipped apparatus according to claim 1 for generating said drive control signal from the first detection signal and the second detection signal and.

The slider member is composed of a flat plate having stripes with a predetermined period formed on one surface,
The slide sensor is arranged in parallel at a position displaced from each other by a quarter period of the stripe, and outputs a first sensor and a second detection signal that output a binary first detection signal corresponding to the stripe. A second sensor,
Signal generating means, the controller equipped apparatus according to claim 1 for generating said drive control signal from the first detection signal and the second detection signal and.

An injection head having a cylinder holding mechanism for holding the cylinder member of the syringe in which the piston member is slidably inserted into the cylinder member, and a movable mechanism for holding and sliding the piston member of the held syringe; ,
A controller-equipped device according to any one of claims 1 to 4 for controlling the operation of the injection head;
A chemical injection device with