JP4287045B2 - デュアルポート注射器 - Google Patents

Description

【０００１】
発明の背景
本発明は、血管造影法に関し、より特別には、Ｘ線撮影コントラスト物質のような医療液体を生体組織内に注入するのに使用される注射器に関する。
【０００２】
人体内の主たる系のうちの一つは循環系である。循環系の主要な要素は、心臓、血管及び血液であり、これらの全てが、人体外部と人体の種々の細胞及び組織との間の物質の搬送に極めて重要である。
【０００３】
血管は、人体又は動物の体内を血液が動く通路の網状組織である。特に、動脈は、酸素を送り込まれた血液を心臓の左心室から運び出す。これらの動脈は、血液を心臓から迅速に他の動脈、より細い動脈、細動脈及び最後に人体の細胞及び組織へ供給する小さな毛細血管へと運ぶ大動脈から、直径及び圧送能力が次第に低下するように整合されている。同様に、静脈は、酸素を奪われた血液を、次第に直径が太くなる細静脈及び静脈の網状組織を使用して心臓の右心房へと戻す。心室、弁、動脈、静脈又はそれに結合されたその他の毛細血管が（生まれつきの欠陥によるように）異常であるか又は（アテローム性動脈硬化症のプラークの蓄積によるように）狭窄しているか又は（動脈瘤の形成によるように）劣化している場合に、医師は、心臓及びこれに接続された血管網を検査する必要があるかもしれない。医師はまた、カテーテル又はこれに似た医療装置において検査中に遭遇するあらゆる問題を矯正する必要もあるかも知れない。
【０００４】
血管造影法は、血管の異常又は制限の検知及び治療に使用される方法である。血管造影中に、筋肉構造のＸ線撮影像が、カテーテルを介してＸ線撮影コントラスト物質を静脈又は動脈へと注射することによって得られる。注入がなされた静脈又は動脈と流体的に結合された筋肉構造は、コントラスト物質によって満たされる。Ｘ線がコントラスト物質が注射される人体の領域を透過せしめられる。Ｘ線は、コントラスト物質によって吸収されて、コントラスト物質を含む血管のＸ線撮影外観すなわち像を生じる。コントラスト物質によって満たされた血管のＸ線像は、通常、フィルム又はビデオテープに記録され且つ蛍光像モニター上に表示される。
【０００５】
血管造影法は、問題となる血管組織の像を医者に提供する。この像は、診断目的のためにのみ使用することができ、又は、バルーンを血管系内に挿入し且つ拡張させて、アテローム性プラークの沈着に起因する狭窄部を開放する、血管形成法のような処置中にその像を使用することができる。
【０００６】
現在、血管造影法を行う間、カテーテルを静脈又は動脈内に挿入した後（血管内に直接、又は皮膚の穿刺箇所を通して挿入することにより）、血管造影カテーテルを手動又は自動のコントラスト物質注射機構のいずれかと接続する。
【０００７】
簡単な手動のコントラスト物質注射装置は、通常、注射器とカテーテルとの接続部を有している。注射器は、プランジャをその内部に有するチャンバを備えている。Ｘ線造影コントラスト物質をチャンバ内に吸引する。カテーテルの接続部が上方を向いている間に、プランジャを作動させることにより全ての空気を除去し、Ｘ線造影コントラスト物質上を遊動する全ての空気がチャンバから排出されるようにする。次に、カテーテルの接続部を患者の静脈又は動脈内に配置されたカテーテルに取り付ける。
【０００８】
プランジャを手で作動させて、Ｘ線造影コントラスト物質をチャンバからカテーテルを通して且つ静脈又は動脈内に押し出す。手動のコントラスト物質注射装置のユーザは、プランジャに付与される手動の作動力を変化させることにより、注射速度及び量を調節することができる。
【０００９】
放射線コントラスト物質の先に、塩水フラッシングのような、一種類以上の流体を注射することが望ましいことがしばしばである。今日、使用される最も一般的な手動の注射機構は、どの流体が弁機構内に流れ、また、患者の体内のカテーテルまで流れるのかを制御する弁機構を有している。弁機構は、流体流を特定の流体通路まで導くようにユーザが手で開閉を行う複数の手動弁を含んでいる。ユーザがコントラスト流体をチャンバ内に吸引し又はチャンバ外に押し出すとき、流体は、開放された弁を介して弁機構から引き出される。弁の位置を変化させることにより、別の流体を注射することが可能となる。
【００１０】
これらの手動の注射装置は、典型的には手で作動させる。このことは、ユーザが注射量及び注射圧力を制御することを可能にする。しかしながら、殆どの手動の装置は、人間の手で付与することのできる最大の圧力（すなわち、１０３４．２１ｋＰａ（１５０ｐ．ｓ．ｉ．））にてＸ線造影コントラスト物質を注射することしかできない。また、Ｘ線造影コントラスト物質の量は、通常、最大で、約１２ｃｃに制限される。最後に、所望のパラメータ（量又は速度のような）から外れる注射を制限し又は停止させる安全制限手段は、これらの手動のコントラスト物質注射装置には存在せず、また、気泡又はその他の危険要因を検知する能動的なセンサは全く存在しない。
【００１１】
現在使用されているモータ式の注射装置は、線形アクチュエータに接続された注射器から成っている。該線形アクチュエータは、電子制御されるモータに接続されている。オペレータは、一定の注射速度にて注射すべきコントラスト物質の一定の量を電子制御装置に入力する。通常、一定の注射量は、コントラスト物質の全量が注射される迄、最初の特定量の流れ増加量と、最終的な注射量とから成っている。注射を開始し又は停止する場合を除いて、オペレータと機械との間には双方向制御装置は何も存在しない。流量を少しでも変化させるためには、機械を停止させ且つパラメータを再設定しなければならない。
【００１２】
注射中の注射量を変化させ得る能力を欠く結果、血管造影診断の質が最適程度以下となる可能性がある。その理由は、最適な注射流量は患者の間で著しく相違するからである。心臓血管系において、コントラスト物質の注射速度及び量は、注射を行うチャンバ又は血管の大きさ及び血液の流速によって決まる。多くの場合又は殆どの場合、これらのパラメータは正確に把握されない。更に、患者の状態は、薬、病気又は通常の生理学の状態に応じて変化するから、最適な注射量は急激に変化する可能性がある。従って、最初のコントラスト物質の注射はＸ線像にて所望の構造体の概略を把握するためには、流量の点で不十分であり、もう一回注射することが必要となる。これと逆に、過剰な流量は、注射を行うチャンバ又は血管を損傷させ、カテーテルを変位させ（カテーテル先端から出るコントラスト物質の射出により）又はコントラスト物質の過剰投与により（心臓の異常な拍動のような）有害な効果を生じさせる可能性がある。
【００１３】
現在、オペレータは、制限された流量のうちオペレータが相互作用可能な可変の流量を許容する手動の注射装置と、オペレータの相互作用可能なフィードバック（オペレータがその手順を停止／開始させることのできる以外）を必要とせずに予めプログラム化したモータ式装置という、コントラスト物質を注射する２つの装置を選択することが可能である。
出願第０８／４２６，１４９号の発明の概要
出願第０８／４２６，１４９号に記載された発明は、患者に、血管造影コントラスト物質のような医療流体を供給するために使用されるデュアルポート注射器である。このデュアルポート注射器は、注射器本体、同注射器本体内で前後に移動可能なピストン並びに上方及び下方部品を含む。
【００１４】
上方ポートが流体リザーバに結合されて、ピストンが後方に動かされたときに、医療流体がこの上方ポートを介して流体リザーバから注射器本体内へと抜き取られるようになされている。下方ポートは、カテーテルのような装置に結合されていて、圧力下でこの装置を介して医療流体が患者に供給される。ピストンが前方に動くと、医療流体は、圧力によって下方ポートを介して注射器本体から給送される。
【００１５】
好ましい実施形態においては、第１の弁が流体リザーバと上方ポートとの間に接続され、第２の弁が下方ポートと患者との間に接続される。第１の弁は、ピストンが後方へと動くと流体リザーバから上方ポートへの流体の流れを許容し、ピストンが前方に動くと空気が押し出されるようにする。第２の弁は、ピストンが前方へ移動したときに下方ポートからの物質の流れを許容する。
【００１６】
本発明の概要
本発明は、注射器ホルダを有するタイプの血管造影装置において使用するための注射器を含んでいる。この注射器は末端と基端とを有している注射器本体を含んでいる。この注射器本体は、圧送チャンバと入口ポートとを形成している。注射器の端壁が、注射器本体の末端に配置されており且つ注射器ホルダとかみ合い係合するための平坦な面を有している。この端壁は出口ポートを形成している。注射器プランジャが、基端に隣接した位置と末端に隣接した位置との間を往復するようになされている。
【００１７】
注射器の端壁は、内側部分と外側部分とを形成しているのが好ましい。外側部分は平らな面を形成している。好ましい実施形態においては、外側部分は、複数のリブによって補強される。これらのリブは、各々、注射器本体の長手軸線を横切る面で終わっている端部を有している。このリブの端部は平らな面を形成している。内側部分は錐形面を形成しているのが好ましい。
【００１８】
一つの好ましい実施形態においては、注射器本体は頂部を形成している。入口ポートは頂部に配置される。
【００１９】
端壁は、第１の部分と第２の部分とを形成しているのが好ましい。第１の部分は注射器本体の頂部に隣接しており、第２の部分は第１の部分と反対側の端壁の端部に隣接している。出口ポートは、端壁の第２の部分に配置されるのが好ましい。
【００２０】
弁の構成は、プランジャが基端から末端へと移動すると、入口ポートを介して圧送チャンバから流体が流れるのを阻止するような構造及び配置とされるのが好ましい。
【００２１】
別の特徴においては、本発明は、注射器と注射器ホルダとを含む注射装置に関する。注射器は、圧送チャンバと、長手軸線と、圧送チャンバとの流体連通を提供するための少なくとも一つのポートとを形成しているバレルを含んでいる。バレルは、末端と基端とを有している。末端は、中心の長手軸線に直角な平らな壁部分を含んでいる。注射器は、基端及び末端に隣接する位置間を往復するように圧送チャンバ内に構成され且つ配置されたプランジャを含んでいる。注射器ホルダ構造は、取り付けチャンバとドア部材とを含んでいる。取り付けチャンバ本体は、注射器を保持するような構造及び配置とされ、注射器を収容するための装荷部分を含んでいる。ドア部材は、取り付けチャンバ本体の装荷端部の開放及び閉塞を選択することができるように、本体に対して可動にされている。ドア部材は、注射器の平らな壁部分と当接係合するための平らな平面を形成している。
【００２２】
注射器は、入口ポートと出口ポートとを含むのが好ましい。出口ポートは、平らな壁部分によって形成されるのが好ましい。注射器は、入口ポートを包囲している入口ポートハウジングと、出口ポートを包囲している出口ポートハウジングと、を含んでいる。出口ポートハウジングは、平らな壁部分から突出している。
【００２３】
ドア部材は、出口ポートハウジングと摺動可能に連通するためのスロットを形している。すなわち、ドア部材が閉塞位置へと回転したとき、出口ポートハウジングはスロット内へと移動する。
【００２４】
一つの好ましい実施形態においては、注射器ホルダ構造は、更に、注射器の摺動可能な収容のために、取り付けチャンバ内に選択的に取り付けられる圧力抑制スリーブを含んでいる。圧力抑制スリーブは、開口した第１及び第２の端部を形成している。第１の端部は、取り付けチャンバ本体の装荷端部に隣接している。ドア部材は、第１の端部を開放し或いは閉塞するように選択的に移動可能である。
【００２５】
圧力抑制スリーブは、入口ポートハウジングと摺動可能に連通するための開口したチャネルを形成しているのが好ましい。
【００２６】
好ましい構成においては、注射器ホルダ構造は更に、圧力抑制スリーブの第２の端部を覆うように取り付けられたプレートを含んでいる。このプレートは、注射器が圧力抑制スリーブ内に位置決めされた時に、注射器プランジャの操作をできるようにするための開口を形成している。この注射器ホルダ構造は更に、ボトルを入口ポートハウジングと流体連通状態で取り付けるような構造及び配置とされたボトルホルダアセンブリを含んでいるのが好ましい。
【００２７】
別の特徴においては、本発明は、注射器を取り付けるための方法に関する。この方法は、最初に注射器ホルダ構造の前方開口を介して注射器を位置決めするステップを含んでいる。注射器を位置決めするステップの後、この方法は、注射器ホルダ構造のドアを枢動させて、前記前方開口を閉じ且つ注射器の前方面に当接させることを含む。
【００２８】
注射器を位置決めするステップは、注射器の前方面に設けられ且つ流体ポートを形成している第１の端部と、プランジャを摺動可能に収容する第２の端部とを有する注射器を提供することを含んでいるのが好ましい。この位置決めステップは、注射器を前方開口を介して配向させて、第２の端部を前方開口を通過させ続いて第１の端部を通過させることを含む。
【００２９】
一つの好ましい方法においては、注射器を位置決めするステップが、注射器を圧力抑制スリーブの内側に挿入することを含んでいる。
【００３０】
当該注射器の前方面は、平面状で、出口ポートがそこから延びていて流体ポートを包囲しており、ドアが平らな面を含んでいるのが好ましい。ドアを枢動させるステップは、ドアの平らな面を注射器の平らな前方面に対して摺動させることを含む。
【００３１】
上記の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、両方とも例示的であり且つ説明のためのものであり、請求の範囲に記載された発明を限定するものではないことは理解されるべきである。
【００３２】
【好適な実施の形態の詳細な説明】
Ａ．特許出願第０８／４２６，１４９号
図１には、双方向の医者による制御の下、Ｘ線造影用コントラスト物質を血管内に注射する血管造影用注射装置１０が図示されている。装置１０は、主コンソール１２と、持ち運び型遠隔制御装置１４と、注射器ホルダ１６と、注射器本体１８と、注射器プランジャ２０と、Ｘ線造影材料リザーバ（ボトル）２２と、一方向弁２４と、マニホルド２６と、高圧チューブ２８と、カテーテル３０と、患者の薬剤の投与ポート３２と、三方向ストップコック３４と、Ｔ字形コネクタ３６と、圧力変換器３８と、ストップコック４０と、チューブ４２と、蠕動ポンプ４４と、塩水逆止弁４６と、廃物逆止弁４８と、塩水バッグ５０と、廃物バッグ５２と、バッグ支持ラック５４とを備えている。
【００３３】
コンソール１２は、ピストン２０及び蠕動ポンポ４４を駆動するモータと共に、装置１０の電気的制御装置を収容している。コンソール１２の前面には、ユーザインターフェース５４が制御スイッチ５６及びディスプレイ５８を提供し、ユーザは、これらスイッチ及びディスプレイを通じて設定値を入力し且つ装置１０の作動状態を監視することができる。
【００３４】
遠隔制御装置１４は、ケーブル６０によりコンソール１２に接続されている（但し、その他の実施の形態では、遠隔制御装置１４は、ＲＦ、赤外線光学素子又は超音波リンクのような無線接続部により接続することができる）。図１に図示した実施の形態においては、遠隔制御装置１４は、持ち運び型制御装置である。該制御装置は、それぞれリセット押釦スイッチ６２と、塩水押釦スイッチ６４と、流量制御レバーすなわち引金部６６とを有している。引金部６６を握ることによりユーザは連続的に可変の注射量を提供し得るようにコンソール１２に命令信号を提供することができる。
【００３５】
注射器ホルダ１６はコンソール１２の左側部から突き出している。注射器ホルダ１６は透明材料であることが好ましく、また、半円筒状の後部殻体６８と、半円筒形の正面扉７０（図１に開放位置にて図示）と、リザーバホルダ７２とを備えている。
【００３６】
注射器１８は、その開口端部７４がコンソール１２に接続された透明又は半透明のプラスチック製シリンダである。注射器１８の閉塞端部７６は、上方ポート７８及び下方ポート８０という２つのポートを有している。
【００３７】
プランジャ２０は、注射器本体１８内で可動である。プランジャ２０は、コンソール１２内に配置されたモータに接続され且つ該モータにより駆動される。
【００３８】
Ｘ線造影コントラスト物質リザーバ２２は、一方向逆止弁２４を通じて上方ポート７８に接続されている。Ｘ線造影コントラスト物質は、逆止弁２４及び上方ポート７８を通じてリザーバ２２から注射器本体１８及びプランジャ２０により画成された圧送チャンバ内に吸引される。逆止弁２４は、空気が注射器本体１８からリザーバ２２内に流動するのを許容するが、Ｘ線造影コントラスト物質が注射器本体１８からリザーバ２２内に流動するのは許容しない重りの付いた一方向弁であることが好ましい。このことは、以下により詳細に説明するように、空気を装置から自動的に排出することを可能にする。
【００３９】
注射器本体１８の下方ポート８０は、マニホルド２６に接続されている。マニホルド２６は、通常、変換器／塩水ポート８２及び患者のポート８４を接続するばね偏倚式のスプール弁を有している。Ｘ線造影コントラスト物質を注射すべきとき、そのＸ線造影材料の圧力によって、スプール弁は状態を変化させ、下方ポート８０が患者のポート８４に接続されるようにする。
【００４０】
高圧チューブ２８は、患者のポート８４をカテーテル３０に接続する可撓性のチューブである。三方向ストップコック３４は、チューブ２８の末端に配置されている。回転可能なルアロックコネクタ８６がストップコック３４に接続され且つカテーテル３０の基端にてルアコネクタ８８と嵌合している。ストップコック３４は、チューブ２８とカテーテル３０との間の流れを遮断するか、流れを許容するか、又は薬剤ポート３２をカテーテル３０に接続する。
【００４１】
カテーテル３０を通じてＸ線造影材料を患者の体内に注射することに加えて、装置１０は、また、その他の関係する機能を実施することも許容する。患者の薬剤を投与する装置（図１に図示せず）は、カテーテル３０を通じて患者に薬剤を投与すべきとき、薬剤ポート３２に接続することができる。
【００４２】
カテーテル３０が患者の体内の所定の位置にあり、Ｘ線造影コントラスト物質の注射が行われないとき、圧力変換器３８は、カテーテル３０から延びているカラン、チューブ２８、患者のポート８４、マニホルド２６、変換器／塩水ポート８２、チューブ９０、Ｔ字形コネクタ３６及びチューブ９２内の血圧を監視する。変換器３８は、これに関連するストップコック４０を備えており、このストップコックは、較正中、変換器３８を周囲の圧力にさらすことを許容し、また、変換器３８のドームチャンバを塩水で洗い流すことができるようにするため混入した空気を除去し且つ追い出すことも可能にする。
【００４３】
蠕動ポンプ４４は、塩水溶液を、バッグ５０から塩水逆止弁４６、チューブ４２、Ｔ字形コネクタ３６及びチューブ９０を通じて塩水ポート８２まで供給する。蠕動ポンプ４４が作動して、塩水溶液を供給するとき、塩水溶液は、マニホルド２６を通じて患者のポート８４に、次に、チューブ２８を通じてカテーテル３０に供給される。
【００４４】
蠕動ポンプ４４は、また、反対方向に作用して、流体をカテーテル３０から、チューブ２８、マニホルド２６、チューブ９０、Ｔ字形コネクタ３６及びチューブ４２を通じて、廃物逆止弁４８まで吸引し且つ次に、廃物集めバッグ５２内に入れる。
【００４５】
本発明の１つの好適な実施の形態において、注射器本体１８、マニホルド２６、チューブ２８、カテーテル３０、Ｔ字形コネクタ３６、チューブ４２、逆止弁４６、４８、バッグ５０、５２、及びチューブ９０、９２は、全て使い捨て製品である。これらは、新たな患者に対して血管造影法を行う度毎に、装置１０内に取り付けなければならない。ひとたび、装置１０が全ての使い捨て製品が取り付けられた状態で準備されたならば、扉７０を閉じて、注射器本体１８にコントラスト物質を充填し、空気を除去し、ユーザ（通常は、医師）は、Ｘ線造影材料の注射に適用される安全パラメータを装置１０に入力する。これらの安全パラメータは、通常、１回の注射にて注射すべきＸ線造影コントラスト物質の最大量、最大注射流量、注射器本体１８内で発生される最大圧力、最大立ち上がり時間すなわち注射加速度を含む。コントラスト物質の注射を行うためには、ユーザは、引金部６６を握ることにより遠隔制御装置１４を操作する。予め設定した安全パラメータの範囲内において、装置１０は、引金部６６の力、すなわち移動距離が増すに伴って注射量を増加させる。
【００４６】
通常、ユーザは、透視検査法又はその他の画像方法を使用して注射する構造体内へのコントラスト物質の排出量を連続的に監視することに基づいて注射されるコントラスト物質の量及び速度を計測する。装置１０は、ユーザが患者の必要に応じて、コントラスト物質の注射を特別に設定し、これにより、その処置法の質を最高なものとし、安全性を向上させ、また、透視検査法を行うのに必要なコントラスト物質の量を少なくすることができる。
【００４７】
図２Ａ乃至図２Ｇは、装置１０の７回の異なる作動中における流体流路を示す線図である。これらの過程は、コントラスト物質の充填（図２Ａ）、空気の除去（図２Ｂ）、患者への注射（図２Ｃ）、患者への圧力（図２Ｄ）、塩水のフラッシング（図２Ｅ）、廃物の吸引（図２Ｆ）及び患者への薬剤の投与（図２Ｇ）である。
【００４８】
図２Ａに図示したコントラスト物質の充填過程は、リザーバ（対照媒体の供給源）２２からのＸ線造影コントラスト物質を注射器本体１８に充填することを含む。コントラスト物質の充填過程は、装置１０の最初の準備の間に行われ、また、注射器本体１８が放射線コントラスト物質が少ない状態で進むとき、常に、装置１０が作動する間に、繰り返すことができる。
【００４９】
装置１０の最初の準備の間、プランジャ２０は、最初に、注射器本体１８の閉塞端７６に隣接するその最も進んだ位置まで駆動される。このことは、注射器本体１８内に存在する大部分の空気を大気中に追い出すことになる。
【００５０】
次に、プランジャ２０を引込め、これにより、注射器本体１８内に負圧が発生し、この負圧は、コントラスト物質をリザーバ２２から逆止弁２４を通じて吸引し、上方ポート７８を通じて注射器本体１８に入れる。
【００５１】
コントラスト物質の充填過程の結果、通常、多少の空気が注射器本体１８内に吸引され又は注射器本体１８内に残ることになる。勿論、空気がカテーテル３０を通じて患者の体内に注射されるのを防止することが重要である。このことは、図２Ｂに図示した空気除去過程の目的である。また、異なる高さに２つのポートが位置することは、注射中の気泡を防止する点にて一層の安全性をもたらす。
【００５２】
空気除去過程中、プランジャ２０は、注射器本体１８内に取り込んだ空気を追い出し得るように前方に進む。空気は、コントラスト物質よりも軽量であるために、注射器本体１８の頂部付近に集まる。プランジャ２０が前進すると、空気は、上方ポート７８及び一方向弁２４を通じて注射器本体１８から追い出される。図２Ｂに図示した実施の形態において、一方向弁２４は、Ｘ線造影コントラスト物質がリザーバ２２から上方ポート７８まで流れるのは許容するが、Ｘ線造影コントラスト物質が上方ポート７８からリザーバ２２まで反対方向に流れるのは許容しない、重量のある一方向弁である。しかしながら、弁２４は、空気がポート７８からリザーバ２２まで流れるのを許容する。Ｘ線造影コントラスト物質が上方ポート７８を通って弁２４まで注射器本体１８から流れ出始めると直ちに、弁２４は、閉じて、リザーバ２２に向けた更なる流れを防止する。
【００５３】
弁２４は、代替的な実施の形態において、コンソール１２内で電気回路の制御の下、作動される電磁作動弁又はモータ被駆動弁とすることができる。その何れの場合でも、弁２４は、注射過程中に加わるであろう比較的高い圧力に耐えることができる。好ましくは、弁２４は、約８２７３．７１ｋｐａ（約１２００ｐ．ｓ．ｉ）までの流体の静圧に耐え得るものとする。
【００５４】
図２Ｃには、患者への注射過程が図示されている。プランジャ２０は、遠隔制御装置１４の引金部分６６を制御するユーザの相互作用可能な制御の下、前方に進む。プランジャ２０の動きは、下方ポート８０及びマニホルド２６を通じてコントラスト物質を注射器本体１８から押し出し、高圧チューブ２８を通じてカテーテル３０に入れる液圧流体を発生させる。図２Ｃに図示するように、注射器の下方ポート８０及び患者のポート８４は、患者への注射過程中、流体が流れ得るように接続されている。
【００５５】
マニホルド２６は、患者ポート８４と注射器の下方ポート８０又は変換器／塩水ポート８２の何れかとの間の流体接続部の経路を制御する弁を含んでいる。本発明の１つの実施の形態において、マニホルド２６は、患者ポート８４が、通常、変換器／塩水ポート８２に接続されているようにすべく（図２Ａ及び図２Ｂに図示するように）ばね偏倚されたスプール弁を備えている。プランジャ２０の前進動作により、注射器の下方ポート８０に圧力が蓄積すると、スプール弁に対する偏倚力を上廻り、注射器の下方ポート８０は、患者のポート８４に接続され、変換器／塩水ポート８２は切り離され、マニホルド２６内の弁は、患者への注射過程により発生された高圧力が圧力変換器３８に加わらないように保護する。
【００５６】
スプール弁は、注射器の下方ポート８０から作用する圧力の増加に応答して、患者への注射過程中に自動的に開放する。患者への注射過程の終了時毎にプランジャ２０が引込むことで僅かな負圧が作用されたとき、スプール弁は閉じて、その当初の位置に戻って患者へのポート８４を変換器３８に接続することを可能にする。
【００５７】
１つの代替的な実施の形態において、マニホルド２６内の弁は、注射器の下方ポート８０又は変換器／塩水ポート８２の何れか一方を患者のポート８４に接続し得るように適宜な時点にて作動される、電子機械的又はモータ被駆動弁である。該アクチュエータ機構はコンソール１２により制御される。この代替的な実施の形態においても、弁は圧力変換器３８が高圧力に晒されないように保護する。
【００５８】
図２Ｄには、患者への圧力過程が図示されている。装置１０は、カテーテル３０を通じて監視される患者の血液を読み取ることを可能にする。患者の血圧は患者への注射、塩水のフラッシング及び廃物の吸引過程の間を除いて任意の時点にて圧力変換器３８を使用して監視することができる。圧力変換器３８により得られた圧力の測定値はストップコック４０を手動で開けて且つストップコック３４を閉じることにより正常なものとすることができる。圧力変換器３８を周囲圧力に露出させることができる。
【００５９】
図２Ｅに図示した食塩水のフラッシング過程中、全ての体内チューブ、圧力変換チャンバ３８、チューブ２８及びカテーテル３０をフラッシングするため塩水溶液が使用される。図２Ｅに図示するように、蠕動ポンプ４４は、塩水溶液がバッグ５０から逆止弁４６及びチューブ４２を通って塩水ポート８２まで吸引する方向に作動する。マニホルド２６は、塩水ポート８２を患者のポート８４に接続し、塩水溶液が患者のポート８４からチューブ２８及びカテーテル３０を通じて排出されるようにする。
【００６０】
廃物の吸引過程の間、患者のポート８４は、再度、塩水ポート８２に接続される。この過程中、蠕動ポンプ４４は、塩水のフラッシング過程中の回転方向と反対方向に作動する。その結果、患者の流体は患者のポート８４から塩水ポート８２に吸引され、次に、チューブ４２及び逆止弁４８を通って廃物集めバッグ５２内に吸引される。蠕動ポンプ４４は、弁を把み且つ閉塞するチューブ４２として機能し、また、逆止弁４６、４８の各々と相俟って塩水容器５０及び廃物容器５２への及びこれらからの逆流を防止する。
【００６１】
カテーテル３０が患者の体内の所定位置にあるときに、患者に薬剤を投与することが望ましい。装置１０は、患者の薬剤投与ポート３２を提供することによりこのオプションを可能にする。図２Ｇに図示するように、ストップコック３４が開放したとき、ポート３２に接続された薬剤供給源は患者のポート８４に接続され、これによりカテーテル３０に接続される。患者への薬剤投与過程中、蠕動ポンプ４４及びプランジャ２０は作動していない。
【００６２】
図３は、血管造影用注射装置１０の作動を制御する制御装置の電気的ブロック図である。電気的制御装置は、遠隔制御装置１４及び正面制御盤５６からインターフェース１０２を通じて入力信号を受け取り且つ作動データ、警告、状況の情報及びオペレータのプロンプトを表示すべく信号をディスプレイ５８に提供するデジタルコンピュータ１００を備えている。
【００６３】
コンピュータ１００は、モータ１０４と、モータ増幅器１０６と、回転計１０８と、電位差計１１０と、整流器１１２と、圧力検知ロードセル１１４と、Ａ／Ｄ変換器１６０とを含むモータ駆動回路を通じてプランジャ２０の動作を制御する。
【００６４】
モータ増幅器１０６は、コンピュータ１００からの制御電圧、前進／後進信号及びブレーキ信号並びに回転計１０８から整流器１１２を通じて行われる速度フィードバック信号に応答してモータ１０４に対し駆動信号を提供する。回転計１０８及び電位差計１１０の出力は、Ａ／Ｄ変換器１１６を通じて速度モニター及び位置モニター信号としてコンピュータ１００に供給される。これらは、コンピュータ１００がモータ速度、モータ方向及び位置（容積は計算値）を点検することを可能にする。
【００６５】
圧力センサ１１４は、注射器本体１８内のＸ線造影コントラスト物質に付与される圧力を測定し得るようにモータ電流すなわちプランジャの力を感知する。この圧力の監視信号は、Ａ／Ｄ変換器１１６及びインターフェース１０２を通じてコンピュータ１００に供給される。
【００６６】
蠕動ポンプ４４は、ポンプモータ１２０、モータドライバ１２２、光エンコーダ１２４を通じてコンピュータ１００の制御の下、駆動される。コンピュータ１００は、モータドライバ１２２に対して塩水（前進）及び廃物（逆）駆動信号を提供し、塩水フラッシングのためポンプモータ１２０を前方向に作動させ、また、廃物吸引のため逆方向に作動させる。光エンコーダ１２４は、インターフェース１０２に対して速度方向の監視信号を提供し、該インターフェースは、ポンプモータ１２０の回転速度及び回転方向の双方を表示する。
【００６７】
図３には、弁モータ１３０が使用されて、一方向弁２４のような弁及びマニホルド２６内の弁を作動させる、制御装置の１つの実施の形態が図示されている。この実施の形態においては、コンピュータ１００は、モータドライバ１３２を通じて弁モータ１３０を制御し且つ電位差計１３４からの位置モニターフィードバック信号を通じて位置を監視する。この特定の実施の形態において、弁モータ１３０はステッパモータである。
【００６８】
コンピュータ１００は、温度センサ１４０からの温度モニター信号に基づいてコントラスト物質の温度を監視する。温度センサ１４０は、注射器本体１８付近に配置されることが好ましい。温度センサ１４０により感知される温度が過度に高いならば、コンピュータ１００は、作動モータ１０４を不作動にし、患者への注射を中断する。温度が過度に低いならば、コンピュータ１００はヒータドライブ１５０に対し温度作動可能な駆動信号を提供し、該ヒータドライブがヒータ１５２を作動させる。１つの実施の形態において、ヒータ１５２は、注射器本体１８に隣接して注射器ホルダ１１６内に配置された抵抗膜ヒータである。
【００６９】
また、コンピュータ１００は、コントラスト物質ボトルセンサ１６０、前進制限センサ１６２、逆進制限センサ１６４、注射器有無センサ１６６、チャンバ開放センサ１６８、コントラスト物質内の気泡検出器１７０及びチューブ内の気泡検出器１７２からフィードバック信号を受け取る。
【００７０】
コントラスト物質ボトルセンサ１６０は、リザーバホルダ７２内に配置された極小型スイッチである。センサ１６０からのコントラスト物質有無信号の状態は、リザーバ２２がホルダ７２内に有るかどうか指示する。リザーバ２２が存在しないならば、コンピュータ１００は充填過程を不作動にする。
【００７１】
前進制限及び逆進制限センサ１６２は、プランジャ２０の最終限界位置を感知する。プランジャ２０がその前進限界位置に達したならば、プランジャ２０のそれ以上の前進動作は許容されない。同様に、逆進制限センサ１６４が、プランジャ２０がその逆進限界位置に達したと表示したとき、更なる逆進動作は許容されない。
【００７２】
注射器有無センサ１６６は、注射器本体１８が注射器ホルダ１６内の所定位置に無いことを表示する極小型スイッチ又は赤外線エミッタ／検出器である。注射器本体１８が所定位置に無いならば、プランジャ２０がその逆進限界位置まで動くことができる（すなわち、零への戻り）動作を除く全ての動作機能が不作動とされる。
【００７３】
チャンバの開放センサ１６８は、注射器ホルダ１６の扉７０が開放したことを感知する極小型スイッチ又は赤外線エミッタ／検出器である。センサ１６８からの信号が扉７０が開放していることを表示したとき、全ての動作機能は不作動とされる。扉７０が閉じ且つ係止されたときにのみ、全ての動作が許容される。扉７０が閉じられていると表示され、センサ１６６は注射器本体１８が所定位置にあると表示したならば、装置１０の他の通常の機能を進めることができる。
【００７４】
気泡検出器１７０はリザーバ２２と頂部ポート７８との間に配置され、また、気泡を感知する赤外線エミッタ／検出器であることが好ましい。充填過程中、リザーバ２２と頂部ポート７８との間の流路内に気泡が感知されたならば、新たなリザーバが接続される迄、充填過程は不作動とされる。
【００７５】
気泡検出器１７２は、高圧チューブ２８内の気泡を感知し得るように配置されている。この検出器は赤外線エミッタ／検出器型の気泡検出器であることが好ましいい。高圧チューブ２８内で感知された全ての気泡は、全ての流体の押し出し機能を不作動にし、流体が蠕動ポンプ４４からの塩水溶液又は注射器本体１８からのコントラスト物質であるかどうかを問わずに、全ての流体の押し出し機能を不作動にする。
【００７６】
また、図３の制御装置は、コンピュータ１００により制御されるリレー１８０を通じて制御信号をＸ線装置に提供する機能も備えている。更に、コンピュータ１００は、血圧変換器３８からのデータ、及び注射装置１０から分離した心電図記憶（ＥＣＧ）装置からのデータを受け取る。圧力信号及びＥＣＧ信号が、信号調節装置及びＡ／Ｄ変換器１９０を通じて受け取られ且つコンピュータ１００に伝送される。ＥＣＧ信号は１つの実施の形態において、コンピュータ１００により使用され、モータ１０４の作動（従って、患者への注射過程）を心臓の拍動と同期化させる。
【００７７】
心臓への血流は、主として心弛緩期（心臓が収縮と収縮との間にあるとき）に行われる。コントラスト物質を連続的に注射する結果、コントラスト物質は心収縮期（収縮中）に、大動脈に流れ出る。主として、心弛緩の間に注射することにより、冠状動脈内への注射の完全さを損うことなくコントラスト物質の注入量を少なくすることができる。
【００７８】
１つの好適な実施の形態において、Ｘ線造影コントラスト物質の注射は、冠状動脈の血流と同期化させる。心収縮及び心弛緩の時間期間は、心電図記憶（ＥＣＧ）の電気信号、動脈の血圧の波形の分析又は振動の速度に基づくその他のタイミングを使用して決定される。モータ１０４の速度、プランジャ２０の速度、従って、その動作を制御することにより、心収縮の期間の間、コントラスト物質の注射が中断され、このことは、この時間の間、コントラスト物質の注射を少なくし又は停止させることになる。遠隔制御装置１４と組み合わせて、オペレータはコンピュータ１００が心臓サイクルに対してコントラスト物質の注入パルスを自動的に設定する間に、冠状動脈内へのコントラスト物質の注射量を変化させることができる。
【００７９】
移動するコントラスト物質の慣性力及びコントラスト物質を保持し且つ該コントラスト物質を患者に送る容器及びチューブの膨張により、注射器本体１８内でのプランジャ２０の動きとカテーテル３０から出て患者の体内に入るコントラスト物質の動きとの間に位相遅れが生じる可能性がある。プランジャ２０の動きと患者の体内へのコントラスト物質の導入との間の位相遅れを調節するため、可変の時間的ずれを制御盤５４を通じて入力し、心臓サイクルのタイミングを選択した時間だけずらすことができるようにすることができる。位相遅れの大きさは、心臓の速度の周波数に依存するため、コンピュータ１００内のアルゴリズムは、コントラスト物質を注射する間の瞬間的な心臓の速度に基づいて、時間のずれの大きさを連続的に且つ自動的に調節する。
【００８０】
図４には、本発明の１つの実施の形態の正面制御盤スイッチ５６及びディスプレイ５８を示す制御盤５４の１つの実施の形態が図示されている。正面制御板制御スイッチ５６は、準備／充填／終了スイッチ２００と、除去スイッチ２０２と、吸引スイッチ２０４と、塩水スイッチ２０６と、作動ＯＫスイッチ２０８と、注射量制限スイッチ２１０ａ、２１０ｂと、注射流量制限スイッチ２１２ａ、２１２ｂと、注射圧力制限スイッチ２１４ａ、２１４ｂと、立上り時間スイッチ２１６ａ、２１６ｂと、ＯＫスイッチ２１８と、注射範囲トグルスイッチ２２０と、多量注射ＯＫスイッチ２２２と、停止スイッチ２２４とを含む。
【００８１】
準備／充填／終了スイッチ２００は、瞬間的な押釦スイッチである。この押釦が最初に作動されると、ユーザには、注射器１８を注射器ホルダ１６内に配置するように知らされる。注射器１８が注射器ホルダ１６内に配置されると（このことは、センサ１６６によりコンピュータ１００に通知される）、ユーザに対しチャンバを閉じ且つ係止するように命令が為される（すなわち、扉７０を閉じる）。プランジャ２０はその完全な前進位置まで前進して注射器内の全ての空気を追い出す。次に、ディスプレイ５８は、オペレータに対し、コントラスト物質リザーバ２２を接続するように表示する。一度、コントラスト物質リザーバ２２が所定位置に配置されたならば、オペレータはＯＫスイッチ２１８を押すように要求される。この時点にて、プランジャ２０は最大の注射容量に設定された程度（好ましくは、１０ｍｌ／秒の流量に対応する）にて引込む。実際の速度（Ａ／Ｄ変換器１１６からコンピュータ１００へのフィードバックとして表示される）が設定速度よりも速いならば、装置１０は停止する。
【００８２】
一度、プランジャ２０がその最後方位置になったならば、モータ１０４を作動させて、プランジャ２０を前進させ、全ての気泡を除去する。圧力センサ１１４は、一方向弁２４が閉じられ且つ圧力が注射器本体１８内に蓄積し始めたときを表示する。一度、気泡の除去が完了したならば、注射した総量及び注射回数のカウンタが再リセットされる。
【００８３】
また、スイッチ２００の作動は、プランジャ２０が引込み且つ注射器本体１８から非係合状態となることも許容する。
【００８４】
除去スイッチ２０２は、保護された瞬間的な押釦スイッチである。除去スイッチ２０２は、作動されると、プランジャ２０を前方に動かして、空気を頂部ポート７８を通じて追い出す。プランジャ２０の前進動作は制限され、注射器１８内にて所定の圧力に達したときに停止される。この状態は、圧力センサ１１４により感知される。除去スイッチ２０２により開始される除去過程により、注射器２０内の空気を追い出すことになる。また、除去スイッチ２０２を連続的に押し且つ保持することにより、ユーザは除去スイッチ２０２を使用して流体を患者のポート８４を通じて除去することができる。
【００８５】
吸引スイッチ２０４は、コンピュータ１００を介して蠕動ポンプ４４のポンプモータ１２０を作動させる瞬間的な押釦スイッチである。ポンプモータ１２０は作動して、設定した速度にてカテーテル３０を吸引する。吸引された流体は、廃物バッグ５２内に集められる。他の全ての動作機能は、吸引中に、非係合状態とされる。モータ１２０の実際の速度が設定した所定速度以上であるならば、コンピュータ１００は、モータ１２０を停止させる。
【００８６】
塩水スイッチ２０６は、１つの代替的な動作スイッチである。ポンプモータ１２０は、塩水スイッチ２０６を押すことに応答して動作され、バッグ５０からの塩水の溶液は、設定した速度にてマニホルド２６及びカテーテル３０内に導入される。塩水の流れを停止させるため、１０秒以内に、塩水スイッチ２０６が二回目に押されないと、コンピュータ１００は、ポンプモータ１２０を自動的に停止させる。制限時間が満了したならば、更なる任意の動作を開始する前に、塩水スイッチ２０６をその最初の状態にリセットしなければならない。
【００８７】
動作ＯＫスイッチ２０８は、瞬間的な押釦スイッチである。ある限界値以外の注射を完了したときに不作動機能を装置が検知した後、ＯＫスイッチ２１８を作動させ且つ更なる任意の機能を開始する前に、作動ＯＫスイッチ２０８を作動させなければならない。
【００８８】
任意の一回の注射の間に、装置が注射するであろう最大注射量を増すか又は減らすかの何れかのために、注射量制限キー２１０ａ、２１０ｂを押す。キー２１０ａは、最大量を増し、また、キー２１０ｂは減少させる。一度、注射最大制限量が設定されたならば、測定量がその設定値に達したとき、コンピュータ１００はモータ１０４を停止させ、また、ＯＫスイッチ２１８が押される迄、再始動しない。多量の注射（すなわち、１０ミリリットル以上）が選択されたならば、ＯＫスイッチ１８及び他の多量注射ＯＫスイッチ２２０の双方は、その多量の注射の開始前に、再リセットしなければならない。
【００８９】
注射流量制限キー２１２ａ、２１２ｂは、一回の注射にて達することのできる装置内の最大流量を医師が選択することを可能にする。測定量（回転計１０８及び電位差計１１０からのフィードバッグ信号により決定される量）が設定値に達すると、コンピュータ１００は、流量を設定値に制限し得るようにモータ１０４を制御する。
【００９０】
注射圧力制限キー２１４ａ、２１４ｂは、一回の注射にて達することのできる装置内の最大圧力を外科医が選択することを可能にする。圧力センサ１１４により決定された測定圧力が設定値に達すると、コンピュータ１００は、圧力を注射限界圧力に制限されるようにモータ１０４を制御する。その結果、注速度も制限されよう。
【００９１】
立上り時間キー２１６ａ、２１６ｂは、任意の一回の注射の間に流量を変化させる一方にて、装置が可能な許容する立上り時間を外科医が選択することを可能にする。コンピュータ１００は、立ち上がり時間を設定値に制限し得るようにモータ１０４を制御する。
【００９２】
別の実施の形態において、キー２１０ａ、２１０ｂ、２１２ａ、２１２ｂ、２１４ａ、２１４ｂ、２１６ａ、２１６ｂは、数値を選択する他の装置と交換することが可能である。これらは、セレクタダイヤル、数値キーパッド及びタッチスクリーンを含む。
【００９３】
ＯＫスイッチ２１８は、機能及び機器センサをリセットする瞬間的な押釦スイッチである。ＯＫスイッチ２１８の作動に応答して、コンピュータ１００は、ディスプレイ５８を制御して、正確な機能が選択されと認めるかどうかをオペレータに質問する。ＯＫスイッチ２１８を作動させると、状態は準備完了にセットされる。
【００９４】
注射範囲スイッチ２２０は、トグルスイッチである。スイッチ２２０が「少量」又は「多量」位置にあるかどうかに対応して、このスイッチは、次の注射のため多量又は少量注射量範囲を選択する。
【００９５】
多量注射ＯＫスイッチ２２２は、瞬間的な押釦スイッチである。注射範囲スイッチ２２０により多量注射範囲が選択されると、多量注射範囲ＯＫ押釦スイッチ２２２は、ＯＫスイッチ２１８を作動させ得るように作動させなければならない。注射する毎に、ＯＫスイッチ２１８を作動させなければならない。多量注射のとき、ユーザは、第一の多量注射ＯＫスイッチ２２２を、次に、ＯＫスイッチ２１８を作動させることにより、容積を確認することが必要とされる。
【００９６】
停止スイッチ２２４は、瞬間的な押釦スイッチである。停止スイッチ２２４を押すと、このスイッチは、全ての機能を不作動にする。ディスプレイ５８は、作動状態のままである。
【００９７】
ディスプレイパネル５８は、準備ディスプレイ２５０と、状況ディスプレイ２５２と、警告ディスプレイ２５４と、制限ディスプレイ２５６と、総注射回数ディスプレイ２６０と、総注射量ディスプレイ２６２と、流量ディスプレイ２６４と、注射量ディスプレイ２６６と、注射量制限スイッチ２６８と、注射量制限ディスプレイ２７０と、制限圧力ブィスプレイ２７２と、最小立上り時間ディスプレイ２７４と、多量注射ディスプレイ２７６と、リアルタイムクロックディスプレイ２７８とを含む。
【００９８】
準備ディスプレイ２５０は、オペレータが準備過程を経るのに伴って表示される一連のメッセージを含んでいる。準備ディスプレイ２５０にてメッセージを表示することは、上述したように準備スイッチ２００を作動させることにより開始される。
【００９９】
状況ディスプレイ２５２は、幾つかの異なる作動状態の1つを点滅により表示する。図４に図示した実施の形態において、表示可能であるこれらの状況の状態は、「準備完了」、「準備」、「注射」、「フラッシング」及び「吸引」を含む。
【０１００】
警告ディスプレイ２５４及び制限ディスプレイ２５６は、装置１０が臨界的な制御パラメータに遭遇し且つ不作動にするか、又は上限値又は下限値に達して且つ制限された仕方にて作動し続けるか又は上限値又は下限値に達して且つ作動を続ける状態にあるかどうかをオペレータに知らせる。
【０１０１】
総注射回数ディスプレイ２６０は、現在の患者の場合に与えられた総注射回数（累積数）を表示する。この現在の患者の場合の間に注射された累積的な総量は、総量ディスプレイ２６２により表示される。
【０１０２】
ディブブレイ２６４及び２６６は、現在の又は過去の注射に関する情報を提供する。ディスプレイ２６４は、注射の間、患者に対するリアルタイムの流量のデジタル値にて示す。一度、注射が完了したならば、ディスプレイ２６４に表示された値は、その注射の間に達した最高流量を表す。ディスプレイ２６６は、直近の注射時に注射した量のデジタル値を示す。
【０１０３】
ディスプレイ２６８は、スイッチ２１０ａ、２１０ｂにより選択された最小の注射量をデジタル形態にて示す。同様に、ディスプレイ２７０は、スイッチ２１２a、２１２ｂにより選択された装置が許容する最大の流量のデジタル値を表示する。
【０１０４】
ディスプレイ２７２は、装置が注射器１８内に発生することを許容する最高圧力のデジタル値を示す。圧力の限界は、スイッチ２１４ａ、２１４ｂにより選択される。
【０１０５】
ディスプレイ２７４は、流量を変化させつつ、装置が許容する最小立上り時間を示す。この最小立上り時間は、スイッチ２１６ａ、２１６ｂを通じて選択される。
【０１０６】
大注射ディスプレイ２７６は、オペレータによって大注射スケールが選択されたときを明確に表示する。
【０１０７】
リアルタイムクロックディスプレイ２７８は、現在の時間を時間、分及び秒にて示す。
【０１０８】
図５Ａ及び図５Ｂには、ユーザの手に適合する設計とされた主ハウジング３００を有する遠隔制御装置１４が示してある。引金部６６は、ハウジング３００に対して可動であり、引金部６６の位置は、引金部の位置の関数である命令信号を発生する。１つの実施の形態において、引金部６６は、ハウジング３００内の電位差計に連結されている。命令信号は、注射量又は速度を制御する。この流量は、引金部の位置に直接比例している。
【０１０９】
リセットスイッチ６２は、その機能がＯＫスイッチ２１８と同一である瞬間的な押釦スイッチである。これと代替的に、リセットスイッチ６２は、また、「ＯＫ」と表示することもできる。
【０１１０】
遠隔制御装置１４上に設けられた塩水スイッチ６４は、オンにするときに押し且つ再度オフにするときに押す選択的動作の押釦スイッチである。塩水スイッチ６２の機能は、正面操作盤５４上における塩水スイッチ２０６の機能と同一である。
【０１１１】
本発明の別の実施の形態にて示すように、足踏みペダルの形態の１つの代替的な遠隔制御装置１４´は、図１及び図５Ａ、図５Ｂに図示した手持ち型の遠隔制御装置１４に代えて使用される。足踏み遠隔制御装置１４´は、命令信号を提供する足踏み式速度ペダル又は引金部６６´と、リセット又はＯＫスイッチ６２´と、塩水スイッチ６４´とを有している。カバー３１０、３１２は、スイッチ６２´、６４´を保護し、これらのスイッチが手によってのみ作動され、偶発的に足で作動されないようにする。足踏み式遠隔制御装置１４´は、ケーブル６０´によりコンソール１２に接続されているが、これと代替的に、無線リンクにより接続してもよい。
【０１１２】
図７Ａ乃至図７Ｄ、及び図８Ａ乃至図８Ｃには、コントラスト物質の充填、空気除去及び患者への注射過程中における一方向弁２４及びマニホルド２６の構造及び作用が示してある。
【０１１３】
図７Ａ及び図８Ａには、コントラスト物質の充填過程中の一方向弁又は逆止弁２４と、マニホルド２６と、注射器本体１８と、プランジャ２０とが示してある。一方向弁２４の入口逆止弁は、図７Ａ及び図７Ｂにおいて、弁チャンバ３５２内のその下方着座位置に配置されえた重いボール３５０を有している。コントラスト物質は、プランジャ２０が後方に動くことにより注射器本体１８内に吸引される。コントラスト物質は、ボール３５０の周りの通路３５４を通って上方ポート７８内に流れる。
【０１１４】
マニホルド２６は、スプール本体３６２と、軸３６４と、Ｏリング３６６、３６８、３７０と、偏倚ばね３７２と、リテーナ３７４とを有するばね負荷式のスプール弁３６０を有している。図７Ａに図示するように、コントラスト物質の充填過程中、偏倚ばね３７２は、スプール本体３６２を注射器本体１８に向けたその最右側位置に付勢する。この位置において、スプール本体３６２は、変換器の塩水ポート８２を対角状通路３７６を通じて患者のポート８４に接続する一方にて、注射器本体１８の下側部分８０を妨害する。一方にて、Ｏリング３６６、３６８、他方にて、Ｏリング３７０は、流体シールを提供し得るように対角状通路３７６の両側に配置されている。
【０１１５】
図７Ｂ及び図８Ｂには、空気除去過程が示してある。注射器本体１８には、コントラスト流体が充填されているが、空気も取り込んでいる。プランジャ２０は、上方ポート７８及び逆止弁２４を通って空気を注射器本体１８から追い出し得るように前方に駆動される。空気の力は、逆止弁２０内のボール３５０を僅かに持ち上げる。しかしながら、ボール３５０は、十分に重く、注射器本体１８から且つリザーバ２２に向けて後方に押し出される空気は、ボールが注射器本体１８から空気の流れを遮断するであろうその最上方の着座位置までボールを持ち上げることはできない。
【０１１６】
空気除去過程中、スプール弁３６０は、図７Ａに図示した位置と同一の位置にある。対角状通路３７６は、変換器塩水ポート８２を患者のポート８４と接続する。その結果、圧力変換器３８による圧力の監視は、空気除去過程（また、コントラスト物質の充填過程）中に行うことができる。
【０１１７】
図７Ｃ及び図８Ｃには、空気除去過程の終了時で且つ患者への注射過程中の開始時におけるマニホルド２６及び逆止弁２４の状態が図示されている。
【０１１８】
図７Ｃにおいて、全ての空気は、注射器本体１８から追い出されている。ボール３５０は、Ｘ線造影.コントラスト物質上にて浮動し、このため、全ての空気を除去し且つＸ線造影コントラスト物質が注射器本体１８から流れ出て且つ上方ポート７８を通って弁チャンバ３５２に入り始めるとき、ボール３５０は、その上方の着座位置に向けて上方に動かされる。ボール３５０は、図７Ｃ及び図８Ｃに図示するように、Ｘ線造影コントラスト物質が上方への流れを続けるのを妨げる。
【０１１９】
図７Ｃに示した状態において、注射器本体１８内の圧力、具体的には、下方ポート８０内の圧力は、未だ、ばね３７２の偏倚力を上廻るレベルに達していない。その結果、スプール本体３６２は、未だ、左方向に動いておらず、対角状通路３７６は、変換器の塩水ポート８２を患者のポート８４と接続することを続ける。
【０１２０】
図７Ｄには、患者への注射過程が示してある。プランジャ２０は、前進しており、入口逆止弁２４は閉じられている。下側部分８０における圧力は、ばね３７２の偏倚力に打ち勝つのに十分に大きくなっている。スプール本体３６２は、下方ポート８０が患者用のポート８４と接続されるように、左方向に駆動されている。これと同時に、スプール本体３６２は、変換器／塩水ポート８２を妨害する。
【０１２１】
スプール弁３６０の作動のため、プランジャ２０及び注射器本体１８の動きによって発生した高圧力は、患者のポート８４に直接、接続される一方、塩水ポート８２及び圧力変換器３８は、高圧から保護されている。作動圧力は、製造後、注射器の予負荷を増し又は減少させることにより可変とし且つ決定することができる。
【０１２２】
図９〜１１Ｂは、本発明によるデュアルポート注射器の別の実施形態を示している。この実施形態においては、従来の注射器本体４００が、デュアルポート機能を提供するように変形されている。この変形は、アダプタ挿入部材４０２とＴ型コネクタ４０４とによってなされている。
【０１２３】
注射器本体４００は、円筒形の側壁４１０と、切頭円錐形の端壁４１２と、管状端部ポート４１４とを有している。図１０及び１１により詳細に示されているアダプタ挿入部材４０２が注射器本体４００内に挿入されて、端部壁４１２及び４１４と係合するようになされている。Ｔ型コネクタ４０４は、管４１４の端部に結合して上方ポート４２０及び下方ポート４２２を提供している。
【０１２４】
アダプタ挿入部材４０２は、切頭円錐形フランジ４３０と、ほぼ円筒形のシャフト４３２とを有している。フランジ４３０は、注射器本体４００の端壁４１２の内側面に対して当接して係合している。シャフト４３２は、管４１４及びＴ型コネクタ４０４内を貫通して延びていて、シャフト４３２の端壁４３４がＴ型コネクタ４０４のほぼ末端に配置されるようになされている。上方ポートの溝４３６が、シャフト４３２の上面及びフランジ４３０の傾斜した上面に沿って延びている。上方ポートの溝４３６は、端部４３４よりちょっと手前で終わっている。
【０１２５】
下方ポートの溝４３８は、下方面に沿ってシャフト４３２の全長に亘って延び、次いで、傾斜したフランジ４３０の下方面の上に下方に延びている。
【０１２６】
アダプタ挿入部材４０２が図９に示されているように注射器本体４００内に位置決めされると、これは、注射器本体４００とＴ型コネクタ４０４との両方に対して緊密な圧入嵌合を形成する。上方ポートの溝４３６は、ポート４２０から注射器本体４００まで延びている上方ポート通路を提供する。図９に示されているように、上方ポートの溝４３６は、内側の最も上方の部分において注射器本体４００の内側へと開口している。
【０１２７】
下方ポートの溝４３８は、Ｔ型コネクタ４０４の末端から注射器本体４００の内側の最も下方の位置まで延びている。
【０１２８】
図９ないし１１Ｂに示された本発明の実施形態は、デュアルポートの機能の利点を呈することができるようにした従来の注射器本体の低廉な用途を提供している。
【０１２９】
要するに、本発明の血管造影用注射装置は、ユーザーが作動させる比例制御によって、カテーテルへのＸ線撮影用コントラスト物質の給送の双方向制御を提供する。これによって、ユーザーは、必要とされたときに且つ患者の状態が変化したときに、双方向的にコントラスト物質の流速を調節することができる。
【０１３０】
以上、本発明を好ましい実施形態を参考にして述べたが、当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細部分に変更を加えても良いことを認識するであろう。例えば、注射器ホルダ１６は、端部装荷シリンダのような他の形態を採っても良い。同様に、マニホルド２６は、他の形態を採ることができ且つ例えば一対のポート７８及び８０を組み入れることができる。
【０１３１】
Ｂ． 本発明の詳細な説明
図１２ないし１７は、上記した血管造影装置において使用することができる好ましい注射器５００を示している。注射器５００は、第１及び第２の正反対の端部５０４，５０６を形成している壁を有する注射器本体５０２を含んでいる。第１の端部５０４は、注射器５００の末端に対応しており、第２の端部５０６は、注射器５００の基端に対応している。本体５０２の壁は、図示した実施形態においては円筒形であり且つ長手方向に貫通して延びている中心軸線５０８を含んでいる。
【０１３２】
注射器本体５０２は、その内部に圧送チャンバ５１０を形成している。圧送チャンバ５１０内には、ワイパー又はプランジャ５１２が配置されており、このワイパー又はプランジャ５１２は、第１の端部５０４に隣接した位置と第２の端部５０６に隣接した位置のと間を往復するような構造及び配置とされている。すなわち、注射器５００が上記した血管造影装置に似た装置内に取り付けられると、装置からのアクチュエータがプランジャに動力を与え且つ同プランジャを第２の端部５０６と第１の端部５０４との間で動かす。プランジャ５１２は、プランジャ支持部材６１７によって支持されている。部材６１７は、アクチュエータとプランジャ５１２との間で相互作用するために、例えば、ＡＢＳ樹脂のような堅固で硬質の材料を含むのが好ましい。部材６１７は、スナップ式嵌合によってプランジャ５１２に取り付けるのが好ましい。
【０１３３】
注射器５００は、注射器本体５０２の第１の端部５０４に配置された端壁５１４を含んでいる。端壁５１４は、注射器５００の中心の長手軸線５０８にほぼ直角に配置されている。端壁５１４は平らな面５１６を含んでいる。平らな面５１６は、特に、上記した血管造影装置において以下に更に説明するべき注射器ホルダとかみ合うようになされている。平らな面５１６は、好ましい構造においては有利である。ここに説明する血管造影装置においては、患者の心臓血管組織内にコントラスト物質を適切に注射するために、大きいスラスト方向の負荷が生じなければならない。平らな面５１６は、注射によるスラスト負荷が処理しやすい形態で分布されるのを可能にする。これとは対照的に、角度の付いた面は、注射器を不必要に圧迫し且つ注射器ホルダ内に不必要な側方負荷を生じる作用をする。本発明者は、球面又は円錐面が注射器ホルダ内の大きなドアがスラスト負荷を支持するのを要求し且ついくつかの複雑な機構がドアを注射器に当接させて適切に位置決めすることを要求する。しかしながら、注射器５００上の平らな面５１６は、スラスト方向の負荷が以下においてより詳細に説明する薄い平らなドアによって処理されるのを可能にし且つ血管造影注射によるスラスト方向の負荷を担持することができる。
【０１３４】
注射器５００は、圧送チャンバ５１０との流体連通を提供するための少なくとも一つのポートを形成している。図示した特定の実施形態においては、注射器５００は、圧送チャンバ５１０との流体連通を提供する２つのポートを含んでいる。特に、図１４の入口ポート５１８は、注射器５００内の圧送チャンバ５１０がコントラスト物質で満たされるのを可能にし、入口ポート５１８を介して空気が排出されて、大きい能力の注射器を実現する。ここで、「大きな能力」とは、注射器５００がコントラスト媒質ボトルからのコントラスト媒質を中に入れ続け、空になったときボトルが交換されることを意味する。ハウジング５２０は、入口ポート５１８を制限し且つ入口ポート５１８がコントラスト流体の適当なボトル６０２と接続されるのを可能にする。上記した血管造影装置において注射器５００が注射器ホルダ内に配置されるとき、注射器５００は、頂部と底部とを形成する。図１５は、好ましい実施形態の血管造影装置に取り付けられたときの向きを示している。このような向きにある時、入口ポート５１８は、注射器５００の頂部５２２内に配置される。
【０１３５】
好ましい実施形態においては、注射器５００は、水平から幾分角度が付くように血管造影装置内に取り付けられる。注射器５００を水平から角度を付けることによって、空気抜き取り動作中に入口ポート５１８から押し出されるように空気が入口ポート５１８の近辺に集まる。水平から約５ないし３０゜の範囲、好ましくは約１０ないし１５゜の範囲の角度が好ましい。
【０１３６】
入口ポートハウジング５２０は、上記し且つ図示した逆止弁２４に似た弁アセンブリを囲繞している。逆止弁２４は、流体に対して適格であり空気に対しては不適格である。すなわち、逆止弁２４は、圧力動作が逆止弁２４の注射器側にかかったときに、空気が注射器５００から押し出されるか又は抜き取られるのを許容するが、流体が圧送チャンバ５１０から流れ出ること及びコントラスト流体のボトル６０２内に戻るのを許容しない。
【０１３７】
注射器５００はまた、圧送チャンバ５１０と流体連通状態にある出口ポート５２４（図１６）をも含んでいる。出口ポート５２４は、圧送チャンバ５１０から下流の流体通路へ及び患者の心臓血管組織への流体の流れを許容する。出口ポート５２４は、端壁５１４から延び即ち突出している出口ポートハウジング５２６によって包囲され又は取り囲まれている。出口ポートハウジング５２６は、出口チューブを収容するような構造及び配置とされている。出口ポート５２４と出口ポートハウジング５２６とは、上で詳細に説明した下方ポート８０に似ている。
【０１３８】
注射器５００が本発明の好ましい血管造影装置内に配置されると、出口ポート５２４は注射器５００の底部５２３に隣接して配置される。
【０１３９】
注射器の端壁５１４は、内側部分５２８（図１７）と外側部分５３０（図１４）とを含んでいる。注射器５００の平らな面５１６を形成しているのは外側部分５３０である。外側部分５３０は、複数のリブ５３２を含んでいる。図示した実施形態においては、端壁５１４を横切って延びている７つのリブ５３２が設けられている。リブ５３２は、補強機能を提供する助けとなる。リブはまた、人を引きつける飾りのような外観を注射器５００に付与している。
【０１４０】
リブ５３２は、各々、注射器本体５０２の長手軸線５０８を横切る面で終わっている端部５３４を有している。端部５３４は平らな平面を形成している。
【０１４１】
内側部分５２８は、円錐形の面５３６（図１７）を形成している。この円錐形の面５３６は、図１７において影をつけて示されている。円錐形の面５３６は、圧送チャンバ５１０内の流体を適当な流体ポートへと導く。
【０１４２】
注射器５００の好ましい大きさを以下に記す。注射器本体５０２は直径が約３．３センチ（１．３インチ）である。第１の端部５０４と第２の端部５０６との間の注射器本体５０２の長さは約１５．２４ないし１７．７８センチ（６ないし７インチ）である。注射器本体５０２の内側は、第２の端部５０６が端壁５１４の内側部分５２８の内径よりも大きい内径を有するようにテーパーが付けられている。このテーパーは、その全長の大部分に亘って水平から約０．１゜である。テーパー角度は、注射器５００の第２の端部５０６から約２．５４センチ（１インチ）の点で約１゜まで増加する。円錐形の面５３６を形成している内側部分５２８は、垂線から約２７゜の角度で傾斜しており、円錐形の頂点は、約０．６３５センチ（０．２５インチ）の半径で湾曲している。リブ５３２の各々は約０．２５４センチ（０．１インチ）の厚みを有している。リブ５３２は、約０．３０５センチ（０．１２インチ）だけ相互に隔てられている。出口ポートハウジング５２６の外径は約０．７６２センチ（０．３インチ）であり、内径は約０．５０８センチ（０．２インチ）である。出口ポートハウジング５２６の長手軸線は、注射器本体５０２の中心長手軸線５０８に平行で且つ約１．２７センチ（０．５インチ）下方にある。出口ポートハウジング５２６は、出口ポートハウジング５２６の外径が注射器本体５０２の直径の正接点で交差するように、注射器本体５０２に対して配置されている。入口ポートハウジング５２０は、外径が約１．０１６センチ（０．４インチ）であり、内径が約０．５０８センチ（０．２インチ）である。入口ポートハウジング５２０の長手軸線は、垂線から端壁５１４に向かって約１０゜傾いている。入口ポート５１８の直径は約０．２５４センチ（０．１インチ）である。入口ポートハウジング５２０は、入口ハウジング５２０が注射器５００の頂部５２２内で注射器本体５０２に合う場所から測って約１．２７センチ（０．５インチ）の長さである。
【０１４３】
図１８ないし２０を参照すると、注射器ホルダ構造全体が符号５４０で図示されている。
【０１４４】
一般に、注射器ホルダ構造５４０は、取り付けチャンバ本体５４２、ドア部材５４４、後方プレート５４６及び圧力抑制スリーブ５４８を含んでいる。好ましいアセンブリは、更に、ボトルホルダアセンブリ５５０、空気カラム検知器５５２及びマニホルドホルダ５５４を含んでいる。
【０１４５】
取り付けチャンバ本体５４２は、血管造影動作中に注射器を定位置に保持するためのものである。取り付けチャンバ本体５４２は、注射器５００からの流体の押し出しによって生じる大きな圧力負荷に耐えるのに十分な耐久性のあるような構造及び配置とされている。取り付けチャンバ本体５４２は、スリーブ５４８を収容するための円弧形状を有している。取り付けチャンバ本体５４２は、注射器５００を収容するための装荷端部５５６と、注射器プランジャ５１２を注射器５００内でのその基端位置と末端位置との間を往復させるためのアクチュエータを収容するためのアクチュエータ端部５５８と、を含んでいる。装荷端部５５６はまた取り付けチャンバ本体５４２の前部に対応しており、アクチュエータ端部５５８は取り付けチャンバ本体５４２の背面又は後部に対応している。
【０１４６】
取り付けチャンバ本体５４２は、注射器５００を保持するための便利で且つ好ましい構造を提供するために、一連の層を含んでいるのが好ましい。特に、最も外側の層は電子照射層である。この電子照射層は、取り付けチャンバ本体５４２とそれに関連するチューブとを照射することができる。すなわち、電子照射装置は、コントラスト物質が注射器５００から下流構成部品へと、そして最終的には患者の心臓血管組織内へと運ばれるときに、このコントラスト物質の流路を照射する。
【０１４７】
電子照射層に隣接して、膜加熱部材が設けられる。この層は、患者の心臓血管組織へ運ぶためのコントラスト流体内の所望の速度を維持するために、コントラスト流体の熱を維持する。
【０１４８】
取り付けチャンバ本体５４２の次の層で膜加熱部材の層に隣接しているのはフォーム材の層である。このフォーム材の層は、注射器５００との接触抵抗を高く保ち且つ熱抵抗を低く保つ。この層は、許容誤差を吸収し且つ注射器５００を注射器ホルダ構造５４０内の定位置に緩く保持するように機能する。
【０１４９】
取り付けチャンバ本体５４２の最後の層は、アルミニウム成形材である。これは、形状の剛性及び製造の便利さを提供する。接着剤の層が、フォーム材の層をアルミニウム成形部材に接合させている。
【０１５０】
図２０に図示されているように、取り付けチャンバ本体５４２は、間に溝５６１を形成している一対の背面フランジ５５９，５６０を含んでいる。溝５６１は、注射器ホルダ構造５４０に線の収納及び抑制を提供している。プレート５６２は、溝５６１内で摺動し且つこれに固定可能に取り付けられて、きちんとしており且つ便利な収納部材を提供する。
【０１５１】
再び図１８を参照すると、ドア部材５４４が、本体５４２の装荷端部５５６の選択的な開放及び閉塞を可能にするために設けられている。すなわち、ドア部材５４４は、取り付けチャンバ本体５４２への及びスリーブ５４８の内側へのアクセスを許容する位置と、スリーブ５４８の内側へのアクセスを遮断又は閉塞する位置との間を、取り付けチャンバ本体５４２に対して移動可能である。アクセスを閉じる位置においては、ドア部材５４４は、プランジャが押し込まれたときに注射器５００を介してかけられる負荷を支持し且つ耐えるストッパ面を提供する。
【０１５２】
図示した特定の実施形態においては、ドア部材５４４は、取り付けチャンバ本体５４２に対して枢動可能である。このことにより、ホルダ構造５４０内への注射器５００の迅速で且つ便利な装荷及び取り外しが可能になる。ドア５４４が閉塞位置にあるとき（図１９）、このドアは、注射器５００をホルダ構造５４０内の定位置に係止する。
【０１５３】
再び図１８及び２０を参照すると、ドア部材５４４は、一対の平らで平面状で正反対の面５６３，５６４を備えた構造である。好ましくは、厚さが約１．０１６ないし２．５４センチ（０．４ないし１インチ）の組み立てられたステンレス鋼板である。平らな面５６４（図２０）は、摺動して注射器５００の平らな端壁５１４に当接係合し且つスリーブ５４８を押圧するような構造及び配置とされている。この平らな面はまた、スリーブ５４８の端面に対しても摺動し且つ当接する。注射器５００の端壁５１４の平らな面５１６の幾何学的構造により、注射器５００を介して血管造影装置１０によってかけられるスラスト方向の負荷は、平らな同部材によって処理することができる。
【０１５４】
再び図１８を参照すると、ドア部材５４４は、チャネル、溝又はスロット５６５を形成している。スロット５６５は、ドア部材５４４を貫通し且つドア部材５４４の端縁まで延びている開口した貫通孔である。スロット５６５は、注射器５００の出口ポートハウジング５２６と摺動可能な連絡状態を提供する。すなわち、注射器５００がスリーブ５４８内に置かれた後に、ホルダ構造５４０内に装荷するために適正に配向されるとき、ドア部材５４４は閉塞位置（図１９）へと枢動されるので、出口ポートハウジング５２６は溝５６５内を摺動する。溝５６５は、出口ポートハウジング５２６がドア部材５４４内に延び且つ貫通するのを許容して、注射器５００からの流体が下流の部品へと運ばれるのを許容する。
【０１５５】
同じく図１８を参照すると、ドア部材５４４はハンドル５６６を含んでいる。ハンドル５６６は、ドア部材５４４の側方端縁から延びていて且つユーザーがドア部材５４４を閉塞位置と開放位置との間で便利に枢動させることを可能にする。ドア部材５４４は、ドア部材５４４が重力によって動作せしめられたときに切断機として作用するのを防止するように最も下方の点を中心に枢動する。すなわち、同部材をその枢動点に対して配置することによって、指が傷付くのを防止している。
【０１５６】
本発明に従って、ドア開放センサが設けられている。ドア開放センサは、ドア部材が開放位置にある場合にユーザー又はオペレータに知らせる。すなわち、このセンサは、ドア部材５４４がしっかりと閉じた位置にない場合には血管造影装置１０が動作しないようにするための安全構造として機能する。図示した特別な実施形態においては、ドア開放センサは、ドア部材５４４内にマグネット５６７を含み、取り付けチャンバ本体５４２内にホール効果センサを含んでいる。ドア部材５４４が閉塞位置（図１９）へと枢動せしめられると、マグネット５６７は、取り付けチャンバ本体５４２と接触する。ホール効果センサは、マグネット５６７の存在を検知して、ドア部材５４４が閉じられているという指示をオペレータに提供する。ホール効果センサがマグネット５６７の存在を検知しないときは、このセンサは、ドア部材５４４が閉塞位置にはなく開放位置にあるという信号をオペレータに提供する。一つの適切なセンサは、マイクロスイッチ（ハネウェルの一部門）から販売されているホール効果センサ５５４４９Ａである。
【０１５７】
同じく図１８を参照すると、注射器５００をドア部材５４４と後方プレート５４６との間に緩く保持するために、ホルダ構造５４０内に圧力抑制スリーブ５４８が設けられている。スリーブ５４８は、注射器５００を介してかけられる圧力を抑制する助けとなり且つ注射器５００を介する大きな圧力を許容する。後方プレート５４６とドア部材５４４との間の緊密な嵌合によって、注射器５００は、前方／後方の動きが許容されないように保持される。
【０１５８】
図示した特別な実施形態においては、スリーブ５４８は、取り付けチャンバ本体５４２内に嵌合し又は摺動するような構造及び配置とされている。好ましい実施形態においては、スリーブ５４８は、形状が第１及び第２の開口した端部５６８，５６９を備えた円筒形又は筒状である（図２０）。スリーブ５４８は、強くて耐久性があり、基本的には透明な材料によって作られ、大きな圧力負荷に耐え且つ注射器を透視できるようにされているのが好ましい。一つの好ましい材料としてポリカーボネートがある。
【０１５９】
図１９を参照すると、スリーブ５４８の第１の端部５６８は、開口しており且つ出口ポートハウジング５２６が突出するか又はそこから延び且つスロット５６５を貫通してドア部材５４４内へと延びるのを許容している。第２の端部５６９（図２０）は、血管造影装置１０からのアクチュエータがスリーブ５４８を貫通して注射器プランジャ支持部材６１７へアクセスするのを許容する。
【０１６０】
同じく図１８及び１９を参照すると、ドア部材５４４がその閉塞位置と開放位置しの間を移動するとき、ドア部材５４４はスリーブ５４８の第１の端部５６８に対して摺動することがわかる。
【０１６１】
スリーブ５４８は、第１の端部５６８から延びている開口した溝又はチャネル５７０を形成している。チャネル５７０はセンサ５７１を収容している。センサ５７１は、逆止弁の状態を検知するために、入口ハウジング５２０内の弁アセンブリに対して配向されている。すなわち、センサ５７１は、逆止弁内のボールが最も下方位置に着座しているか又は最も下方位置から動いたかを検知する。図示された特別の構造においては、センサ５７１は、エミッタ／検知器からなる遮断可能な赤外線光検知器装置である。ボールが赤外線ビームを遮ると、ボールが最も下方位置又は弁座に着座していることを示す信号が送られる。ボールが最も下方位置又は弁座から動くと、赤外線ビームは遮られず、ボールが下方弁座から動いていることを示す信号が発せられる。
【０１６２】
コネクタ６９０と線６９２とはセンサ５７１に電力を供給する。すなわち、コネクタ６９０は、電気部品及び溝６９内の線をセンサ５７１に接続する。
【０１６３】
図１８及び２０において見ることができるように、センサ５７１はほぼＵ字形状である。逆止弁内のボールの検知を可能にすることに加えて、このＵ字形状もまた、入口ポートハウジング５２０が保持構造５４０内のスリーブ５４８内に収容されるのを可能にする。図１９に示されているように、注射器５００が保持構造５４０内へと装荷されたとき、注射器は、スリーブ５４８の中を摺動し、センサ５７１は、入口ポートハウジング５２０がセンサ５７１のＵ字形状内に入り且つスリーブ５４８から径方向に延びるのを許容する。このようにして、注射器５００が保持構造５４０内に装荷された後においてさえ、コントラスト流体源から及び注射器５００内への流体の流通が許容される。使用可能な一つのタイプのセンサ５７１は、赤外線ダイオード（部品番号ＳＥ−１４５０−００４Ｌ）とフォトトランジスタ（部品番号ＳＤ−１４４０−００４Ｌ）との対であり、両方ともマイクロスイッチ（ハネウェルの一部門）が入手可能である。
【０１６４】
好ましい実施形態においては、スリーブ５４８は、取り付けチャンバ本体５４２から取り外し可能であるのが便利である。この方法においては、スリーブ５４８は、チャンバ本体５４２から分離して洗浄し且つ殺菌することができる。図２０に図示された特別の実施形態においては、スリーブ５４８は、取り付けチャンバ本体５４２に対して摺動可能であり且つ後方プレート５４６内の係止ピン５７２と係止アセンブリ５７４との協働によって係止可能に固定することができる。係止ピン５７２は、スリーブ５４８の第２の端部５６９から延びている。係止アセンブリ５７４は、ピン５７２と係合し且つ同ピンを保持するばね負荷の係止部材である。
【０１６５】
再び図１８を参照すると、後方プレート５４６は、取り付けチャンバ本体５４２に固定され且つスリーブ５４８の第２の端部５６９を覆うようになされている。後方プレート５４６は、取り付けチャンバ本体５４２の起動端部５５８を支持している。
【０１６６】
図示された特別の実施形態においては、後方プレート５４６は、矩形形状を有している。後方プレートは、厚みが約１．５２４センチ（０．６インチ）のアルミニウムで組み立てられたプレートであるのが好ましい。
【０１６７】
図２０を参照すると、後方プレート５４６は、中心部分に同プレートを貫通した開口５７６を形成している。開口５７６は、スリーブ５４８の内側へのアクセスを可能にしている。すなわち、開口５７６は、血管造影アクチュエータが注射器プランジャ５１２を突き刺し且つ同プランジャから注射器５００の基端と末端との間を移動するのを許容する。
【０１６８】
図１８及び１９を参照すると、ボトルホルダアセンブリ５５０が設けられ、これは、注射器５００がホルダアセンブリ５４０内に装荷されると、注射器５００にコントラスト媒質の一定した供給源を迅速且つ便利に提供するためにコントラスト流体のボトル６０２を保持する。
【０１６９】
図示した実施形態においては、ボトルホルダアセンブリ５５０は、取り付けチャンバ本体５４２に固定されている。ボトルホルダアセンブリ５５０は、円柱部５７８と首部５８０とを含んでいる。
【０１７０】
首部５８０は、矢印５８１の方向に取り付けチャンバ本体５４２に対して枢動可能である。首部５８０のこの枢動可能特性により、コントラスト媒質のボトル６０２からのチューブを注射器５００の入口ハウジング５２０へ接続するのを容易にする。
【０１７１】
首部５８０は、溝５８６内に万能の細部（ｄｅｔａｉｌ）５８４を含んでいる。万能の細部５８４は、ボトルホルダ５５０を収容し且つ種々のサイズのボトルを保持することができるばね負荷形状の部材であるのが好ましい。
【０１７２】
本発明に従って、ボトルがボトルホルダアセンブリ５５０内にあるか否かについての情報を提供するために、インジケータ構造が設けられている。好ましい実施形態においては、万能細部５８４内にスイッチが設けられている。コントラスト物質のボトル６０２が首部５８０内にあるとき、ボトル６０２は、万能細部５８４内のばねを押圧してスイッチを作動させる。スイッチが作動せしめられると、ボトルが実際にボトルホルダアセンブリ５５０内にあることを示す可視信号が装置のオペレータに提供される。スイッチが作動せしめられていない場合には、ホルダアセンブリ５５０内にはボトルがないことを示す信号がユーザーに提供される。一つの適当なスイッチは、Ｃ＆Ｋから入手可能なマイクロスイッチＭＭＧＧＤＩＬＯＯである。
【０１７３】
本発明に従って、コントラスト物質のボトル６０２内の流体の液面があるレベル以下又は空である場合に指示するセンサが設けられる。このセンサ５７１は、ボトル６０２内の流体液面が首部５８０内へのセンサのレベルよりも低下したときを検知する。このセンサは、反射型赤外線素子であるのが好ましい。使用可能な一つのタイプのセンサは、マイクロスイッチ（ハネウェルの一部門）から入手可能な赤外線センサＨ０Ａ１４０５−２である。
【０１７４】
同じく図１８及び１９を参照すると、流体ライン５８８（図１９）内の空気の存在を検知するために、空気カラン検知器５５２が設けられている。空気カラン検知器５５２は、上記した気泡検知器１７２と類似している。この検知器は、ライン５８８内の空気の存在を検知するために超音波手段を使用している。一つの適切な超音波手段は、ニューヨークのイントロテックから入手可能である。
【０１７５】
空気カラン検知器５５２は、流体ライン５８８との摩擦嵌合を提供する溝５９０（図１８）を形成している。すなわち、チューブが溝５９０内にスナップ嵌合して、その中に確実に保持される。ホルダ６２７，６２８は、流体ライン５８８を定位置に保持すべく流体ライン５８８の上に垂れ下がっている。フランジ５９２が、空気カラン検知器５５２を取り付けチャンバ本体５４２に取り付けるために設けられている。
【０１７６】
図２２を参照すると、空気カラン検知器５５２が、同空間カラン検知器がその周囲を包んでおり且つループ６５１を形成している流体ライン５８８と係合した状態で図示されている。この構造に関する特別の理論はここでは述べられていないけれども、流体ライン５８８にループ６５１を形成することによって、流体ライン５８８内に存在するあらゆるバブルが重力によって生じる浮力及び流体の流れによる遠心力によってチューブの頂部側に存在する。重力は、バブルをチューブ５８８の頂部側に押し上げる。遠心力は、バブルをループ６５１の湾曲した半径の内側へと押しつける。底部の四分円にある部分によって、これらの力の両方が同じ方向に働いてバブルをループ６５１の曲線の内側及びチューブ５８８の頂部へと曲率半径又は流体速度に関係なく押し付ける。このようにして、バブルはチューブ５８８の頂部側へと付勢される。ある種の構造においては、このことは、空気カラン検知器５５２によるあらゆる気泡の検知を促進する傾向がある。
【０１７７】
再び図１８及び１９を参照すると、上記したマニホルド２６と類似のマニホルドを固定し且つ保持するために、マニホルドホルダ５５４が設けられている。クランプ構造５９７がマニホルドを定位置にしっかりと保持している。マニホルドホルダ５５４は、取り付けチャンバ本体５４２に固定されているフランジ５９４上に取り付けられている。マニホルドホルダ５５４は、マニホルドホルダ５５４が溝５９６内で前後に摺動するのを許容するように、スロット５６５（図２０）内のフランジ５９４上に取り付けられている。このことにより、マニホルドホルダ５５４は、注射器５００の出口ポートハウジング５２６からチューブ５９８（図１９）の種々の長さを収容することができる。
【０１７８】
マニホルドホルダ５５４は、マニホルドが一つの方向のみにスナップ式に嵌入するのを許容する形状になされている。このようにして、マニホルドが常にマニホルドホルダ５５４に対して同じ位置に配置されることを確保することができる。このことにより、センサ５９９は、マニホルド内の弁の位置を検知することができる。センサ５９９は、マニホルドホルダ５５４と一体の部分内に位置決めされている。センサ５９９は、電気誘導タイプの素子であるのが好ましい。図示した実施形態において使用可能な一つのタイプのセンサは、Ｂａｕｍｅｒから入手可能な電気誘導センサ（部品番号ＩＦＲＭ１２Ｐ１７０１／Ｌ）である。
【０１７９】
図２０に再び注意を向けると、図２０には、一対の容量インジケータ６０６，６０７が図示されている。容量インジケータ６０６，６０７は、注射器５００が取り付けチャンバ本体５４２内に配置された時に、容量インジケータ６０６，６０７が注射器本体５０２内の流体の液面の目に見える指示を提供するように、取り付けチャンバ本体５４２に対して配置されている。図２０に示されているように、容量インジケータ６０６，６０７は、各々、複数のマーク６０８を含んでいる。注射器本体５０２内の流体の液面が変化すると、ユーザーは、液面をマーク６０８と比較することによって、液面の位置を視覚によって検知することができる。
【０１８０】
本発明に従って、注射器を取り付け又は装荷するための方法が提供される。この方法は、注射器ホルダ構造内の前方開口から注射器を位置決めするステップを含んでいる。この方法は、注射器５００のような注射器を、注射器ホルダ構造５４０の前方端部から滑り込ませることを含んでいる。図面に図示された構成部品を使用して、注射器５００は、スリーブ５４８の第１の端部の開口端部と結束するように配置される。すなわち、注射器５００の第２の端部５０６がスリーブ５４８の前方部と整合され、入口ポートハウジング５２０がスロット５７０と整合される。注射器５００の後方すなわち第２の端部５０６（すなわち、プランジャ収容端部）が最初にスリーブ５４８の第１の端部５６８によって形成された開口端部から滑り込まされる。スリーブの流体射出端部すなわち平らな面５１６を形成している第１の端部５０４がこれに続く。注射器５００は、スリーブ５４８の内側へと滑り込まされる。
【０１８１】
次に、ドアが閉じられる。これによって、スリーブ５４８の内側への更なるアクセスが遮断される。このことはまた、注射器５００を介する圧力負荷を吸収し且つこれに耐えるために、注射器５００のための停止面、係合面又は当接面を提供する。特に、ドア部材５４４は、開放位置の一つ（図１８）からその閉塞位置（図１９）へと枢動せしめられる。ユーザーは、ハンドル５６６を把持してドアを枢動させて閉じる。ドア部材５４４が枢動されつつあるとき、ドアの平らな面５６４は、注射器５００の平らな面５１６に対して及びスリーブ５４８の第１の端部５６８に対して摺動せしめられる。ドア部材５４４が閉塞位置へと移動されると、出口ポートハウジング５２６が溝５６５と連通し且つ同溝内に滑り込む。
【０１８２】
注射器５００を注射器ホルダ構造５４０から取り外すためには、基本的に、上記方法の逆の手順がなされる。ドア部材５４４は、閉塞位置（図１９）から図１８に図示されたような一つの開放位置へと枢動せしめられる。注射器５００は、次いで、ホルダアセンブリ５４０から取り外される。特に、注射器５００は、スリーブ５４８の内側から滑り出される。注射器５００の前方端部すなわち平らな面５１６を備えた端部が最初に摺動され、次いで、後方端部又は第２の端部５０６が続く。
【０１８３】
本発明に従って、ここに記載した血管造影装置は、注射器５００が再使用されないことを確実にするような構造及び配置とされている。すなわち、本発明の血管造影装置は、注射器が一人の患者に使用された後に廃棄され、新しい異なった患者には偶然再使用されないことを確保するための特徴を含んでいる。ここに具体化されているように、注射器は、一回だけの使用を確保するための構造をプランジャ支持部材６１７上に含んでいる。図２１に図示されているように、プランジャ支持部材６１７は、複数の突出部又はタブ６１０を形成している。タブ６１０は、プランジャ５１２の中心又は頂点に向かって径方向内側に突出又は延びている。タブ６１０は、アクチュエータがプランジャ支持部材６１７に係合すると、タブ６１０が内方に曲がってアクチュエータを収容できるように、可撓性で変形可能であるが脆く又は壊れることができる材料によって作られている。しかしながら、注射器５００がアクチュエータから取り外されると、タブ６１０は壊れ、プランジャ支持部材６１７は破壊される。このことにより、注射器５００が再使用されるのが阻止される。
【０１８４】
使用期間の後に、洗浄のために圧力抑制スリーブ５４８を取り外すのが望ましい。これを行うためには、後方プレート５４６内の係止アセンブリ５７４がずらされて、係止ピン５７２が外され且つ解放される。係止ピン５７２が係止アセンブリ５７４から外されている間に、スリーブ５４８の第１の端部５６８を把持して、取り付けチャンバ本体５４２との緩い係合から滑り出させる。この時点で、スリーブ５４８を洗浄することができる。
【０１８５】
スリーブ５４８を再度挿入するためには、スリーブ５４８を滑らせて戻し、取り付けチャンバ５４２と確実に緩く係合させる。係止アセンブリ５７４をずらして、係止ピン５７２と係止係合させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の血管造影用注射器装置の１つの好適な実施の形態を示す斜視図である。
【図２】 ２Ａは、図１の装置の作動状態を示す線図である。
２Ｂは、図１の装置の別の作動状態を示す線図である。
２Ｃは、図１の装置の別の作動状態を示す線図である。
２Ｄは、図１の装置の別の作動状態を示す線図である。
２Ｅは、図１の装置の別の作動状態を示す線図である。
２Ｆは、図１の装置の別の作動状態を示す線図である。
２Ｇは、図１の装置の別の作動状態を示す線図である。
【図３】 図１の注射器装置の制御装置の電気的ブロック図である。
【図４】 本発明の注射器装置の１つの好適な実施の形態の前面制御盤における制御装置及びディスプレイの図である。
【図５】 ５Ａは、図１の装置の遠隔制御装置の側面図である。
５Ｂは、図１の装置の遠隔制御装置の部分上方斜視図である。
【図６】 足踏み操作型遠隔制御装置の斜視図である。
【図７】 ７Ａは、コントラスト物質を充填する間の入口逆止弁及びマニホルドの作動状態を示す図である。
７Ｂは、空気を除去する間の入口逆止弁及びマニホルドの作動状態を示す図である。
７Ｃは、患者に注射する過程中の入口逆止弁及びマニホルドの作動状態を示す図である。
７Ｄは、患者に注射する過程中の入口逆止弁及びマニホルドの作動状態を示す図である。
【図８】 ８Ａは、入口逆止弁の作動を更に詳細に示す図である。
８Ｂは、入口逆止弁の作動を更に詳細に示す図である。
８Ｃは、入口逆止弁の作動を更に詳細に示す図である。
【図９】 図９は、デュアルポート用になされた従来の注射器本体を示している。
【図１０】 図１０は、図９のデュアルポート注射器において使用されるアダプタ挿入部材の斜視図である。
【図１１】 図１１Ａないし１１Ｂは、図１０のアダプタ挿入部材の上面図及び側面図である。
【図１２】 図１２は、本発明による血管造影用注射器装置において使用可能な注射器の一つの実施形態の斜視図である。
【図１３】 図１３は、図１２に示された注射器の底面図である。
【図１４】 図１４は、図１２に示された注射器の上面図である。
【図１５】 図１５は、図１２に示された注射器の側方立面図である。
【図１６】 図１６は、図１２に示された注射器の前方立面図である。
【図１７】 図１７は、図１２に示された注射器でプランジャがない状態の後面立面図である。
【図１８】 図１８は、本発明による注射器ホルダ構造の一つの実施形態の斜視図である。
【図１９】 図１９は、図１８に示され且つ注射器と流体のボトルとを保持する注射器ホルダ構造の斜視図である。
【図２０】 図２０は、図１８に示された注射器ホルダ構造の小組立体の分解斜視図である。
【図２１】 図２１は、図１２に示され且つ図１７と類似しているがプランジャが設けられていない注射器の後方立面図である。
【図２２】 図２２は、本発明による空気コラム検知器及びチューブの側方立面図である。

Claims (10)

1. 注射器ホルダ（１６）を有するタイプの血管造影用注射器（１０）において使用するための注射器（５００）であって、
   基端（５０５）と末端（５０４）とを有し、圧送チャンバ（５１０）と入口ポート（５１８）とを形成している注射器本体（５０２）と、
   前記圧送チャンバ内に配置され且つ前記基端及び末端のすぐ近くの位置間で往復するようになされた注射器プランジャ（５１２）と、を備え、
   前記注射器本体の末端に配置された注射器の端壁（５１４）を含み、当該端壁は、
   前記圧送チャンバ内に円錐形の面（５３６）を形成している内側部分（５２８）と、
   各々が前記内側部分から末端方向へ延びており且つ複数の端部（５３４）で終わっている複数のリブ（５３２）を含んでいる外側部分（５３０）であって、前記端部は、前記注射器本体の長手軸線（５０８）を横切る面内に平らな面（５１６）を規定しており、当該平らな面は、前記注射器ホルダとかみ合ったときにスラスト方向の負荷を分配するようになされている、前記外側部分と、
   出口ポート（５２４）とを有している、ことを特徴とする注射器。
2. 請求項１に記載の注射器（５００）であって、
   前記内側部分（５２８）が円錐形状の面（５３６）を形成している、注射器。
3. 請求項１に記載の注射器（５００）であって、
   前記注射器本体（５０２）が当該注射器本体の上方部分である頂部（５２２）を形成しており、
   前記入口ポート（５１８）が前記頂部内に配置されている、注射器。
4. 請求項３に記載の注射器（５００）であって、
   前記端壁（５１４）が頂部と底部とを形成しており、
   前記頂部が、前記注射器本体（５０２）の前記頂部（５２２）に隣接しており、
   前記底部が、前記注射器本体の底部（５２３）に隣接しており、
   前記出口ポート（５２４）が、前記端壁の前記底部内に配置されている、注射器。
5. 請求項４に記載の注射器（５００）であって、
   空気抜き取り動作中に、プランジャ（５１２）が前記基端（５０６）から前記末端（５０４）へと動いた時に、前記入口ポート（５１８）を介して、前記圧送チャンバ（５１０）から流体が流れ出るのを防止するが、空気が流れ出るのを許容するようになされた弁構造を更に有している、注射器。
6. 請求項５に記載の注射器（５００）であって、
   前記弁構造が逆止弁（２４）からなる、注射器。
7. 請求項４に記載の注射器であって、
   前記出口ポート（５２４）を包囲している出口ポートハウジング（５２６）であって、出口チューブを収容する構造及び配置とされた出口ポートハウジング（５２６）を更に含む、注射器。
8. 請求項１に記載の注射器（５００）であって、
   前記注射器プランジャ（５１２）が、前記注射器プランジャ（５１２）を前記基端（５０６）と前記末端（５０４）との間で可動なように前記注射器プランジャ（５１２）を支持するために、それに固定されたプランジャ支持部材（６１７）を含む、注射器。
9. 請求項８に記載の注射器（５００）であって、
   前記プランジャ支持部材（６１７）が、少なくとも一つの脆いタブ部材（６１０）を含んでおり、当該タブ部材は、前記注射器プランジャ（５１２）の中心又は頂点に向かって径方向内方へ突出又は延びている、注射器。
10. 請求項５に記載の注射器であって、
    前記弁構造が、重量のある一方向弁（２４）、電磁作動弁及びモーター被駆動弁のうちの一つからなる、注射器。

Images