JP4833984B2 - 薬液注入システム - Google Patents

Description

本発明は、薬液シリンジに充填された薬液を薬液注入装置で被験者に注入する薬液注入システムに関し、特に、ＣＴ(Computed
Tomography)スキャナなどの透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に造影剤を注入する薬液注入システムに関する。

現在、被験者の透視画像を撮像する透視撮像装置としては、ＣＴスキャナ、ＭＲＩ(Magnetic
Resonance Imaging)装置、ＰＥＴ(Positron Emission Tomography)装置、超音波診断装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲＡ(MR
Angio)装置、等がある。上述のような透視撮像装置を使用する際、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、例えば、駆動モータやスライダ機構などを備えたピストン駆動機構を有している。薬液注入装置には薬液シリンジが着脱自在に装着される。薬液シリンジは、一般的にシリンダ部材とピストン部材とを有しており、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。

より詳細には、シリンダ部材は、前端が閉塞されるとともに後端が開放した円筒形状に形成されている。前端の中央部には導管部が設けられており、後端の外周には円環状のシリンダフランジが形成されている。ピストン部材は、シリンダ部材の後端からスライド自在に挿入されている。

このような薬液シリンジには、プレフィルドタイプと何も充填されていないタイプとがある。プレフィルドタイプでは、シリンダ部材に薬液が充填されて全体が梱包材で密封された状態で出荷される。何も充填されていないタイプでは、利用者が所望の薬液をシリンダ部材に充填する。なお、以下では説明を簡単にするため、プレフィルドタイプの薬液シリンジを例に挙げて説明する。

上述のような薬液シリンジの薬液を被験者に注入する場合、操作者は適切な薬液が充填された薬液シリンジを用意し、梱包材から薬液シリンジを取り出す。操作者は、その薬液シリンジを、延長チューブを介して被験者に連結して薬液注入装置に装着する。薬液注入装置への装着は、薬液注入装置のフランジ保持機構にシリンダフランジを保持させることよって行う。このような状態で、薬液注入装置は、操作者による所定の操作に対応してピストン駆動機構を動作させる。これによってピストン部材がシリンダ部材に押し込まれるので、薬液シリンジから被験者に薬液が注入されることになる。

その場合、操作者が薬液の種類などを考慮して注入速度や注入総量などを決定し、それらのデータを薬液注入装置に入力する。すると、薬液注入装置は入力されたデータに対応して薬液を被験者に注入する。例えば、薬液として造影剤を注入すれば被験者の造影度が変化するので、透視撮像装置により良好な透視画像が撮像されることになる。

なお、薬液注入装置には造影剤とともに生理食塩水も被験者に注入できる製品がある。その場合、操作者は、所望により造影剤の注入完了に連動して生理食塩水を注入することを、注入速度や注入総量などとともに薬液注入装置に入力する。すると、薬液注入装置は、入力データに対応して造影剤を注入してから、自動的に生理食塩水も注入する。このため、造影剤を生理食塩水で後押しして造影剤の消費量を削減することや、生理食塩水によりアーチファクトを軽減することができる。

造影剤は高粘度である。薬液注入装置は、シリンダ部材にピストン部材を高圧で押し込むことができるので、造影剤の注入には好適である。ただし、ピストン部材をシリンダ部材に高圧で押し込むためには、シリンダ部材を強固に保持することも必要となる。

このため、本出願人が発明して実施している薬液注入装置は、開閉自在に支持された一対の金属製のフランジ保持部材を有している。一対のフランジ保持部材は、薬液注入装置に装着される薬液シリンジのシリンダフランジの左部と右部とを個々に保持する(例えば、特開２００４−１８７８４９号公報参照)。

上述のような薬液注入装置では、一対の金属製のフランジ保持部材により薬液シリンジのシリンダフランジを強固に保持することができる。その結果、シリンダ部材にピストン部材を高圧で押し込み、高粘度の造影剤などを被験者に良好に注入することが可能である。

しかし、上述のように可動するフランジ保持部材は、その構造が複雑であり、薬液注入装置の生産性を低下させることになる。また、上述のようなフランジ保持部材のみでは、シリンダ部材の保持が十分ではないこともある。このため、上述したフランジ保持部材とは異なる機構によりシリンダ部材を保持することが要望されている。

また、一般的に薬液シリンジには複数のサイズがある。そのため、薬液注入装置は最大サイズの薬液シリンジが直接装着されるように構成され、最大以外のサイズの薬液シリンジはシリンダアダプタを介して装着される。しかし、シリンダアダプタに薬液シリンジを簡単な構造で良好に保持させることや、シリンダアダプタを薬液注入装置に簡単な構造で良好に保持させることも、同様に要望されている。

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、薬液シリンジのシリンダ部材を薬液注入装置に簡単な構造で良好に保持させることができる薬液注入システムを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、薬液注入システムは、薬液シリンジと薬液注入装置とを有している。薬液シリンジは、シリンダフランジが形成されているシリンダ部材にピストン部材がスライド自在に挿入されている。薬液注入装置は、ピストン駆動機構でピストン部材をシリンダ部材に押し込む。さらに、薬液注入装置は、フランジ保持機構および保持凸部を有している。薬液シリンジは、シリンダフランジの前面と後面との少なくとも一方に、保持凹部、挿入凹部および連通凹部が形成されている。薬液注入装置のフランジ保持機構は、シリンダフランジを保持スリットで前後から保持し、保持凸部は、保持スリットの前面と後面との少なくとも一方に形成されている。薬液シリンジの保持凹部は、軸心を中心とした回転の所定状態で保持凸部が係合し、挿入凹部は、所定状態から一定角度まで回転した状態で保持凸部が挿入される。連通凹部は、挿入凹部と保持凹部とをつないで形成されており、その内部を保持凸部が移動する。

従って、この薬液注入システムでは、挿入凹部に保持凸部が挿入されるように薬液シリンジが薬液注入装置に装着される。そして、その薬液シリンジが一定角度まで回転されると、保持凸部が相対的に挿入凹部から連通凹部を移動して保持凹部に係合する。この保持凸部と保持凹部との係合により、薬液シリンジが薬液注入装置に保持される。

本発明の第２および第３の態様によれば、薬液注入システムは、薬液シリンジと、薬液注入装置と、シリンダアダプタと、を有している。シリンダアダプタにはアダプタフランジが形成されており、薬液注入装置は、シリンダアダプタを介して装着される薬液シリンジのピストン部材をピストン駆動機構でシリンダ部材に押し込む。

特に、本発明の第２の態様の薬液注入システムでは、シリンダアダプタは、フランジ保持機構および保持凸部を有しており、薬液シリンジは、シリンダフランジの前面と後面との少なくとも一方に、保持凹部、挿入凹部および連通凹部が形成されている。シリンダアダプタのフランジ保持機構は、シリンダフランジを保持スリットで前後から保持し、保持凸部は、保持スリットの前面と後面との少なくとも一方に形成されている。薬液シリンジの保持凹部は、軸心を中心とした回転の所定状態で保持凸部が係合し、挿入凹部は、所定状態から一定角度まで回転した状態で保持凸部が挿入される。連通凹部は、挿入凹部と保持凹部とをつないで形成されており、その内部を保持凸部が移動する。

従って、第２の態様の薬液注入システムでは、挿入凹部に保持凸部が挿入されるように薬液シリンジがシリンダアダプタに装着される。そして、その薬液シリンジが一定角度まで回転されると、保持凸部が相対的に挿入凹部から連通凹部を移動して保持凹部に係合する。この保持凸部と保持凹部との係合により、薬液シリンジがシリンダアダプタに保持される。

一方、本発明の第３の態様の薬液注入システムでは、薬液注入装置は、フランジ保持機構および保持凸部を有しており、シリンダアダプタは、アダプタフランジの前面と後面との少なくとも一方に、保持凹部、挿入凹部および連通凹部が形成されている。薬液注入装置のフランジ保持機構は、アダプタフランジを保持スリットで前後から保持し、保持凸部は、保持スリットの前面と後面との少なくとも一方に形成されている。シリンダアダプタの保持凹部は、軸心を中心とした回転の所定状態で保持凸部が係合し、挿入凹部は、所定状態から一定角度まで回転した状態で保持凸部が挿入される。連通凹部は、挿入凹部と保持凹部とをつないで形成されており、その内部を保持凸部が移動する。

従って、第３の態様の薬液注入システムでは、シリンダアダプタが軸心を中心とした回転の所定状態で薬液注入装置に装着されると、挿入凹部に保持凸部が挿入される。そのシリンダアダプタが一定角度まで回転されると、保持凸部が相対的に挿入凹部から連通凹部を移動して保持凹部に係合する。この保持凸部と保持凹部との係合により、シリンダアダプタが薬液注入装置に保持される。

なお、本発明でいう各種手段は、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に実現された所定の機能、これらの組み合わせ、等として実現することができる。

また、本発明でいう各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はない。例えば、複数の構成要素が１つの部材として形成されていること、１つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、およびある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等も可能である。

さらに、本発明では前後や上下などの方向を規定しているが、これは本発明の構成要素の相対的な位置関係を簡単に説明するために便宜的に規定したものであり、本発明を実施する場合の製造時や使用時の方向を限定するものではない。

本発明の第１の薬液注入システムでは、挿入凹部に保持凸部が挿入されるように薬液シリンジが薬液注入装置に装着され、その薬液シリンジが一定角度まで回動されると、保持凸部が挿入凹部から連通凹部を移動して保持凹部に係合し、この保持凸部と保持凹部との係合により薬液シリンジが薬液注入装置に保持されるので、薬液シリンジのシリンダ部材を薬液注入装置に簡単な構造で良好に保持させることができる。

本発明の第２の薬液注入システムでは、挿入凹部に保持凸部が挿入されるように薬液シリンジがシリンダアダプタに装着され、その薬液シリンジが一定角度まで回転されると、保持凸部が挿入凹部から連通凹部を移動して保持凹部に係合し、この保持凸部と保持凹部との係合により薬液シリンジがシリンダアダプタに保持されるので、薬液シリンジのシリンダ部材をシリンダアダプタに簡単な構造で良好に保持させることができる。

本発明の第３の薬液注入システムでは、シリンダアダプタが軸心を中心とした回転の所定状態で薬液注入装置に装着されると、挿入凹部に保持凸部が挿入され、そのシリンダアダプタが一定角度まで回転されると、保持凸部が挿入凹部から連通凹部を移動して保持凹部に係合し、この保持凸部と保持凹部との係合によりシリンダアダプタが薬液注入装置に保持されるので、シリンダアダプタを薬液注入装置に簡単な構造で良好に保持させることができる。

本発明の一実施形態の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す、要部の模式的な正面図である。 本発明の一実施形態の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す、要部の模式的な正面図である。 本発明の一実施形態の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す、要部の模式的な正面図である。 薬液注入装置の注入ヘッドに薬液シリンジが装着される状態を示す斜視図である。 薬液注入装置の外観を示す斜視図である。 透視画像装置であるＣＴスキャナの外観を示す斜視図である。 薬液注入システムの回路構造を示すブロック図である。 薬液シリンジの外観を示す斜視図である。 第１の変形例の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す要部の模式的な正面図である。 第１の変形例の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す要部の模式的な正面図である。 第１の変形例の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す要部の模式的な正面図である。 第２の変形例の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す要部の模式的な正面図である。 第２の変形例の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す要部の模式的な正面図である。 第２の変形例の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す要部の模式的な正面図である。 第３の変形例の薬液シリンジの要部を示す模式的な横断平面図である。 第３の変形例の薬液注入装置の要部を示す模式的な横断平面図である。 第３の変形例の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す要部の模式的な横断平面図である。 第３の変形例の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す要部の模式的な横断平面図である。 第４の変形例の薬液シリンジの要部を示す模式的な横断平面図である。 第４の変形例の薬液注入装置の要部を示す模式的な横断平面図である。 第４の変形例の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す要部の模式的な横断平面図である。 第４の変形例の薬液注入装置に薬液シリンジを装着する手順を示す要部の模式的な横断平面図である。 第５の変形例の薬液注入装置の注入ヘッドに薬液シリンジがシリンダアダプタを介して装着される状態を示す斜視図である。 第６の変形例の薬液シリンジが薬液注入装置に装着される手順を示す要部の模式的な正面図である。 第６の変形例の薬液シリンジが薬液注入装置に装着される手順を示す要部の模式的な正面図である。 第７の変形例の薬液シリンジが薬液注入装置に装着される手順を示す要部の模式的な正面図である。 第７の変形例の薬液シリンジが薬液注入装置に装着される手順を示す要部の模式的な正面図である。 第８の変形例の薬液シリンジが薬液注入装置に装着される手順を示す要部の模式的な正面図である。 第８の変形例の薬液シリンジが薬液注入装置に装着される手順を示す要部の模式的な正面図である。 第９の変形例の薬液シリンジが薬液注入装置に装着される手順を示す要部の模式的な正面図である。

符号の説明

１００、４００、４１０、４２０、４３０、４４０ 薬液注入装置
１１６ ピストン駆動機構
１２０、６２０ フランジ保持機構
１２３ 保持スリット
１２５、４０１、４１１、４２１、４３１、４４１ 保持凸部
１２７、４０２ 弾発保持機構
１４０ コンピュータユニット
２００、５００、５２０、５３０、５４０、５５０、５６０、５７０、５８０ 薬液シリンジ
２１０、５０１、５２１、５３１、５４１ シリンダ部材
２１３、５５７、５６２、５７１ シリンダフランジ
２１５、５５６、５６１、５７４ 平坦部
２１６ 係合凹部
２２０ ピストン部材
２３１、５１２、５３３、５４３、５５３、５７３ 保持凹部
２３２、５１１、５３４、５４４、５５２、５７２ 挿入凹部
２３３、５１３、５３５、５４５ 連通凹部
３００ ＣＴスキャナ
４２２ 押圧スイッチ
４３２ 押圧検出素子
６００ シリンダアダプタ
６１０ アダプタフランジ
１０００ 薬液注入システム

（実施形態の構成）
図２〜５に示すように、本形態の薬液注入システム１０００は、薬液注入装置１００、薬液シリンジ２００、および透視撮像装置であるＣＴスキャナ３００、を有しており、詳細には後述するが、造影剤などの薬液を被験者（不図示）に注入し、その被験者の透視画像を撮像する。

ＣＴスキャナ３００は、図４および図５に示すように、透視撮像ユニット３０１と撮像制御ユニット３０２とを有している。透視撮像ユニット３０１と撮像制御ユニット３０２とは通信ネットワーク３０３で有線接続されている。透視撮像ユニット３０１は被験者の透視画像を撮像し、撮像制御ユニット３０２は透視撮像ユニット３０１の動作を制御する。

薬液シリンジ２００は、図２および図６に示すように、シリンダ部材２１０とピストン部材２２０とを有している。ピストン部材２２０はシリンダ部材２１０にスライド自在に挿入されている。シリンダ部材２１０は、前端が閉塞した円筒状のシリンダ本体２１１を有しており、その閉塞した前端の中央部には、導管部２１２が形成されている。

シリンダ部材２１０のシリンダ本体２１１の後端は開放されており、その開放した後端からシリンダ本体２１１の内部にピストン部材２２０がスライド自在に挿入されている。シリンダ部材２１０は、シリンダ本体２１１の後端外周にシリンダ本体２１１と一体に形成された円環状のシリンダフランジ２１３を有している。ピストン部材２２０は、ピストン本体２２１の後端外周にピストン本体２２１と一体に形成された円環状のピストンフランジ２２２を有している。

薬液注入装置１００は、図３に示すように、互いに別体に構成された注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とを有している。注入制御ユニット１０１と注入ヘッド１１０とは通信ケーブル１０２で有線接続されている。注入ヘッド１１０は、装着される薬液シリンジ２００を駆動して被験者に薬液を注入する。注入制御ユニット１０１は、注入ヘッド１１０の動作を制御する。

注入ヘッド１１０は、キャスタスタンド１１１の上端に可動アーム１１２を介して装着されている。図２に示すように、本体保持部材であるヘッド本体１１３の上面には、薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０を上方から着脱自在に装着するための半円筒形の凹部１１４が形成されている。

凹部１１４の前部には、薬液シリンジ２００のシリンダフランジ２１３を着脱自在に保持するフランジ保持機構１２０が配置されている。凹部１１４の後部には、ピストンフランジ２２２を保持してスライド移動させるピストン駆動機構１１６が配置されている。

より詳細には、フランジ保持機構１２０は、図１Ａ〜１Ｃおよび図２に示すように、１つの固定保持部材１２１と左右一対の可動保持部材１２２とを有している。固定保持部材１２１は、注入ヘッド１１０の凹部１１４の底部に固定されている。可動保持部材１２２は、固定保持部材１２１の左右両端に１個ずつ、開閉自在に支持されている。

固定保持部材１２１および可動保持部材１２２の内面には、薬液シリンジ２００のシリンダフランジ２１３が挿入される保持スリット１２３が円弧状に形成されている。この保持スリット１２３によって、シリンダフランジ２１３の前面および後面が保持される。特に本形態の薬液注入装置１００では、図１Ａ〜１Ｃに示すように、固定保持部材１２１の保持スリット１２３の前面中央に保持凸部１２５が形成されている。

本形態の薬液シリンジ２００は、その軸心を中心として回転した所定状態で薬液注入装置１００に装着され、この状態で上下左右が規定される。そのため、シリンダフランジ２１３は上下方向および左右方向で非対称に形成されている。より詳細には、シリンダフランジ２１３は、図１Ａ〜１Ｃおよび図６に示すように、外周面２１４の上部に形成された平坦部２１５と、外周面２１４の左右両端より下方の位置にそれぞれ形成された一対の係合凹部２１６と、前面下方に左右非対称に形成された凹部２３０とを有する。

平坦部２１５は、シリンダフランジ２１３の円形の外周面を部分的に直線状に切除した形状に形成されており、薬液シリンジ２００が無用に転がることを防止する。

凹部２３０は、保持凹部２３１と、挿入凹部２３２と、連通凹部２３３と、を有し、全体として屈曲した形状を有している。

保持凹部２３１は、薬液シリンジ２００の中心の下方に形成されており、薬液シリンジ２００の上下方向が適正である状態で保持凸部１２５が係合する。

挿入凹部２３２は、薬液シリンジ２００の中心下方から右方にずれた位置で薬液シリンジ２００の半径方向に延びてシリンダフランジ２１３の外周面に開口している。これによって、薬液シリンジ２００が所定状態から一定角度まで回転した状態で、保持凸部１２５が下方から挿入される。

連通凹部２３３は、挿入凹部２３２の内側端部と保持凹部２３１とをつなぐように薬液シリンジ２００の周方向に延びて形成されている。これによって、薬液シリンジ２００が一定角度まで回動するときに、保持凸部１２５は、連通凹部２３３を通って挿入凹部２３２と保持凹部２３１との間を移動する。

フランジ保持機構１２０の内部下方には、内側に向いた突起を両端に有する円弧状の弾性保持機構１２７が、その中央で保持されている。弾性保持機構１２７によって、薬液シリンジ２００は適正な位置に保持される。より詳細には、フランジ保持機構１２０の保持凸部１２５がシリンダフランジ２１３の挿入凹部２３２と連通凹部２３３とに位置する状態では、弾性保持機構１２７の両端がシリンダフランジ２１３の外周面に弾性的に当接し、保持凸部１２５が保持凹部２３１に位置する状態では、弾性保持機構１２７の両端の突起が係合凹部２１６に弾性的に係合する。

本形態の薬液シリンジ２００は、上述のように軸心を中心とした回転方向の位置によって、薬液注入装置１００の保持凸部１２５が挿入凹部２３２に挿入される状態と、保持凹部２３１に係合する状態とが規定されている。そのため、例えば、「この矢印が真上となる状態でインジェクタに装着して下さい」、あるいは「インジェクタに装着後、この矢印が真上となるまでシリンジを回して下さい」などの表示が矢印などとともにシリンダ本体２１１の外周面に表記されている。

ピストン駆動機構１１６は、図５に示すように、作動時にも磁界を発生しない超音波モータ１１７を駆動源として有しており、ネジ機構(図示せず)などによりピストン部材２２０をスライド移動させる。ピストン駆動機構１１６にはロードセル１１８も内蔵されている。ロードセル１１８は、ピストン部材２２０を押圧する圧力を検出する。

上述のような構造の注入ヘッド１１０と通信ケーブル１０２で接続されている注入制御ユニット１０１は、図５に示すように、コンピュータユニット１４０が内蔵されており、ＣＴスキャナ３００の撮像制御ユニット３０２とも通信ネットワーク３０４で有線接続されている。

注入制御ユニット１０１は、図３に示すように、操作パネル１０３、データ表示手段である液晶ディスプレイ１０４、およびスピーカユニット１０５、等が本体ハウジング１０６の前面に配置されており、別体のコントローラユニット１０７が接続コネクタ１０８で有線接続されている。

本形態の薬液注入装置１００は、図５に示すように、上述した各デバイスがコンピュータユニット１４０に接続されており、このコンピュータユニット１４０が各デバイスを統合制御する。コンピュータユニット１４０は、いわゆるワンチップマイコンであり、ＣＰＵ(Central
Processing Unit)１４１、ＲＯＭ(Read Only Memory)１４２、ＲＡＭ(Random Access
Memory)１４３、Ｉ／Ｆ(Interface)１４４、等のハードウェアを有している。コンピュータユニット１４０は、そのＲＯＭ１４２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ＣＰＵ１４１が各種の処理動作を実行する。

（実施形態の作用および効果）
上述のような構成において、本形態の薬液注入システム１０００を利用する場合、図４に示すように、ＣＴスキャナ３００の撮像ユニット３０１の近傍に薬液注入装置１００の注入ヘッド１１０が配置され、使用する薬液シリンジ２００などが用意される。そして、操作者は注入ヘッド１１０の可動保持部材１２２を開放させ、そこにシリンダフランジ２１３が挿入されるように薬液シリンジ２００を凹部１１４に装着する。

より詳細には、上述のように注入ヘッド１１０に薬液シリンジ２００が装着されるときは、図１Ａおよび図２に示すように、挿入凹部２３２が直下（保持凸部１２５を向く向き）に位置する状態で、シリンダフランジ２１３がフランジ保持機構１２０の保持スリット１２３に上方から挿入される。

すると、図１Ｂに示すように、弾性保持機構１２７の両端の突起がシリンダフランジ２１３の外周面２１４に弾性的に当接する。この状態で、保持スリット１２３の内部下方に位置する保持凸部１２５がシリンダフランジ２１３の挿入凹部２３２に下方から挿入されることになる。

つぎに、薬液シリンジ２００が図示した状態における時計方向に一定角度まで回転される。すると、保持凸部１２５は、挿入凹部２３２から連通凹部２３３を通って保持凹部２３１まで移動する。これによって、図１Ｃに示すように保持凸部１２５が保持凹部２３１に係合すると、薬液シリンジ２００は上方に移動できない状態となる。その結果、薬液シリンジ２００を薬液注入装置１００に簡単な構造で良好に保持させることができる。

上述のように保持凸部１２５が保持凹部２３１に係合した状態では、弾性保持機構１２７は、その両端の突起がシリンダフランジ２１３の係合凹部２１６に弾性的に係合する。この弾性保持機構１２７と係合凹部２１６との弾性的な係合によって、薬液注入装置１００の保持凸部１２５が薬液シリンジ２００の保持凹部２３１に係合した状態が維持される。そのことによって、薬液シリンジ２００が薬液注入装置１００に適正に保持された状態が良好に維持される。

さらに、上述のように薬液シリンジ２００が注入ヘッド１１０に適正に保持された状態で可動保持部材１２２を閉じることにより、この可動保持部材１２２によっても薬液シリンジ２００が保持される。その結果、より確実に薬液シリンジ２００を薬液注入装置１００に保持させることができる。

前述したように、薬液シリンジ２００のシリンダフランジ２１３の外周面には、無用な転がりなどを防止するために平坦部２１５が形成されている。この平坦部２１５がフランジ保持機構１２３に位置すると、フランジ保持機構１２３に保持されるシリンダフランジ２１３の部分の面積が減少し、シリンダフランジ２１３が破損することがある。

しかし、本形態の薬液注入システム１０００では、挿入凹部２３２に保持凸部１２５が挿入される状態でないと、シリンダフランジ２１３の外面に保持凸部１２５が当接するので、シリンダフランジ２１３をフランジ保持機構１２３に挿入することができない。

このため、平坦部２１５がフランジ保持機構１２３に位置するように、シリンダフランジ２１３がフランジ保持機構１２３に挿入されることはなく、結果的にシリンダフランジ２１３の破損を防止することができる。なお、凹部２３０はシリンダフランジ２１３の片面（本形態では前面）に形成されているだけなので、凹部２３０を形成したことによるシリンダフランジ２１３の強度低下は最小限となっている。

しかも、本形態の薬液シリンジ２００は、図１Ｂに示すように、薬液注入装置１００の保持凸部１２５が挿入凹部２３２に位置する不適な状態では、シリンダフランジ２１３の平坦部２１５が真上からずれて傾斜した状態となる。一方、保持凸部１２５が保持凹部２３１に位置する適正な状態では、図１Ｃに示すように、平坦部２１５が真上で水平な状態となる。このため、薬液注入装置１００の保持凸部１２５が薬液シリンジ２００の挿入凹部２３２に位置する不適な状態のまま、注入動作が実行されることは、操作者の目視により良好に防止される。

さらに、本形態の薬液注入システム１０００では、上述のように保持凸部１２５が挿入される凹部２３０がシリンダフランジ２１３に形成されていないと、シリンダフランジ２１３をフランジ保持機構１２３に挿入することができない。したがって、例えば、凹部２３０がシリンダフランジに形成されていない規格外の薬液シリンジ(図示せず)が薬液注入装置１００に装着されることなども防止できる。

しかも、図１Ｂ〜図１Ｃに示すように、薬液注入装置１００の保持凸部１２５が挿入凹部２３２から連通凹部２３３を通って保持凹部２３１まで移動するように薬液シリンジ２００が回転されると、シリンダフランジ２１３の外周面に弾性的に当接していた弾性保持機構１２７が係合凹部２１６に弾性的に係合するので、そのときのクリック感によって、操作者は薬液シリンジ２００が適切に保持されたことを認識できる。

なお、可動保持部材１２２を回動自在に軸支する機構があるため、シリンダフランジ２１３の左右両側に弾性保持機構１２７などを位置させることは困難である。しかし、本形態の薬液注入システム１０００では、係合凹部２１６がシリンダフランジ２１３の左右両端より下方の位置に形成されており、そこに弾性保持機構１２７の両端の突起が係合する。そのため、可動保持部材１２２と弾性保持機構１２７とを無理なく配置して両方を有効に機能させることができる。

（実施形態の変形例）
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種々の変更が可能である。例えば、上記形態では薬液シリンジ２００を前方から視認した状態で時計方向に回転させたときに、保持凸部１２５が挿入凹部２３２から保持凹部２３１まで移動するように凹部２３０が形成されていることを例示したが、薬液シリンジ２００を反時計方向に回転させたときに保持凸部１２５が挿入凹部２３２から保持凹部２３１まで移動するように、凹部２３０が反対方向に延びて形成されていてもよい(図示せず)。

また、上記形態ではシリンダフランジ２１３の前面に凹部２３０が形成され、かつ保持スリット１２３の前面に保持凸部１２５が形成されていることを例示したが、シリンダフランジの後面に異形凹部が形成され、かつ保持スリットの後面に保持凸部が形成されていてもよい。あるいは、シリンダフランジの前面と後面との両方に凹部が形成され、かつ保持スリットの前面と後面との両方に保持凸部が形成されていてもよい(ともに図示せず)。

さらに、図７Ａ〜７Ｃに例示する薬液注入装置４００および薬液シリンジ５００のように、シリンダフランジ５０１の前面から後面まで貫通する形状に凹部５１０の挿入凹部５１１と保持凹部５１２と連通凹部５１３とが形成されていることや、保持スリットの前面と後面とを貫通する形状に保持凸部４０１が形成されていることも可能である。

また、上記形態では薬液シリンジ２００のシリンダフランジ２１３に、凹部２３０、係合凹部２１６および平坦部２１５が形成されていることを例示したが、係合凹部２１６および平坦部２１５が形成されていないことも可能である(図示せず)。さらに、上記形態ではシリンダフランジ２１３の一対の係合凹部２１６に弾性保持機構１２７の両端が係合することを例示したが、３つ以上の係合凹部に３つ以上の弾性保持機構が係合することや、１つの係合凹部に弾性保持機構の一端が係合することなども可能である(図示せず)。

また、上記形態ではシリンダフランジ２１３の凹部２３０と係合凹部２１６とが別個に形成されていることを例示したが、図７Ｃに示すように、挿入凹部５１１に弾性保持機構４０２を係合させることにより、挿入凹部５１１と係合凹部とを兼用させることも可能である。

さらに、上記形態ではシリンダフランジ２１３の保持凹部２３１に薬液注入装置１００の保持凸部１２５が係合したことを、弾性保持機構１２７と係合凹部２１６とのクリック感やシリンダフランジ２１３の平坦部２１５の角度などにより操作者が確認できることを例示したが、薬液注入装置によって機械的に検出させることも可能である。

例えば、図８Ａ〜８Ｃに例示する薬液注入装置４１０および薬液シリンジ５２０では、シリンダフランジ５２１の保持凹部２３１に隣接した位置にマグネット５２２が装着されている。一方、薬液注入装置４１０の保持凸部４１１には、係合検出手段としてホール素子(図示せず)が内蔵されている。

このため、薬液注入装置４１０は、保持凸部４１１がシリンダフランジ５２１の保持凹部２３１に係合したかをホール素子により検出することができる。そのことにより、例えば、この係合が検出されているときのみ動作制御手段であるコンピュータユニット１４０によりピストン駆動機構１１６を作動できる状態とすることができる。

また、図９Ａおよび９Ｂにそれぞれ例示する薬液注入装置４２０および薬液シリンジ５３０では、薬液シリンジ５３０は、シリンダフランジ５３１の前面に形成されている凹部５３２は、保持凹部５３３が挿入凹部５３４および連通凹部５３５よりも浅い深さで形成されている。そして、薬液注入装置４２０では、保持凸部４２１は、係合検出手段である押圧スイッチ４２２のアクチュエータによって構成されている。よって、図１０Ａおよび１０Ｂに示すように、保持凸部４２１が保持凹部５３３に係合したかを検出することができる。

なお、ここでは２値出力の押圧スイッチ４２２により、保持凸部４２１が保持凹部５３３に係合したことは検出するが、挿入凹部５３４および連通凹部５３５に係合したことは検出しないことを想定している。しかし、出力が３値以上の押圧検出素子などを利用することにより、保持凸部が保持凹部５３３に係合したことだけでなく、挿入凹部５３４や連通凹部５３５に係合したことを検出することも可能である。

例えば、図１１Ａおよび１１Ｂにそれぞれ例示する薬液注入装置４３０および薬液シリンジ５４０では、薬液シリンジ５４０は、シリンダフランジ５４１の前面に形成されている凹部５４２は、保持凹部５４３が挿入凹部５４４および連通凹部５４５よりも深く形成されている。そして、薬液注入装置４３０では、保持凸部４３１は、係合検出手段である押圧検出素子４３２のスライド自在な検出端子で構成されている。よって、図１２Ａおよび１２Ｂに示すように、例えば、保持凸部４３１が、挿入凹部５４４、連通凹部５４５、保持凹部５４３、に係合したことを個々に検出する。しかも、この場合は保持凸部４３１が凹部５４２の保持凹部５４３に弾性的に係合することにより、薬液シリンジ５４０が薬液注入装置４３０に良好に保持される。

さらに、上記形態では説明を簡単にするため、薬液注入装置１００に装着される薬液シリンジ２００のサイズが１つであるものとして説明した。しかし、実際の薬液注入システムでは、サイズ、特に直径が異なる複数種類の薬液シリンジ２００があり、図１３に示すように、最大直径以外の薬液シリンジ２００ごとにシリンダアダプタ６００が用意されている。

このような薬液注入システムでは、最大直径の薬液シリンジ２００は薬液注入装置１００に直接装着され、最大直径以外の薬液シリンジ２００はシリンダアダプタ６００を介して装着される。このため、シリンダアダプタ６００は、最大直径の薬液シリンジ２００のシリンダフランジ２１３と同等な形状のアダプタフランジ６１０が外面の両側部から下部にわたって形成されており、薬液注入装置１００の固定保持部材１２１と同等な構造のフランジ保持機構６２０が内面に形成されている。

そこで、このような薬液注入システムでは、例えば、薬液シリンジ２００の凹部２３０と同様な凹部６１１や係合凹部６１２をアダプタフランジ６１０に形成しておくことにより、シリンダアダプタ６００を薬液注入装置１００に簡単な構造で良好に保持させることができる。さらに、薬液注入装置１００と同様な保持凸部や弾発保持機構(ともに図示せず)をフランジ保持機構６２０に形成しておくことにより、薬液シリンジ２００をシリンダアダプタ６００に簡単な構造で良好に保持させることができる。

なお、このように薬液注入装置１００に薬液シリンジ２００をシリンダアダプタ６００で装着する薬液注入システムにおいて、例えば、薬液シリンジ２００およびシリンダアダプタ６００が１種類のみであることも可能である。

また、上記形態では薬液注入装置１００が保持凸部１２５と保持凹部２３１との係合とともに開閉自在な可動保持部材１２２でも薬液シリンジ２００のシリンダフランジ２１３を保持することを例示したが、例えば、保持凸部１２５と保持凹部２３１との係合のみで十分に薬液シリンジ２００を保持できるならば、薬液注入装置１００から可動保持部材１２２を省略することも可能である。

さらに、上記形態では、図１Ａに示すように、シリンダフランジ２１３の平坦部２１５が上方で傾斜した状態で挿入凹部２３２に保持凸部１２５が挿入されることを例示したが、これでは直感的に保持凸部１２５を挿入凹部２３２に挿入することが困難な可能性がある。

そこで、これが問題となる場合には、図１４Ａおよび１４Ｂに例示する薬液シリンジ５５０のように、挿入凹部５５２が下方に位置する状態で左右の一方に位置し、保持凹部５５３が下方に位置する状態で上方に位置するように、平坦部５５６をシリンダフランジ５５７の外周面に形成しておくことが好適である。

この場合、図１４Ａに示すように、シリンダフランジ５５７の平坦部５５６が上下に平行な状態で薬液シリンジ５５０を上方から薬液注入装置１００に装着することができるので、直感的に保持凸部１２５を挿入凹部５５２に挿入することができる。しかも、図１４Ｂに示すように、保持凸部１２５が保持凹部５５３に位置した状態では平坦部５５６が左右方向に平行となるので、薬液シリンジ５５０が薬液注入装置１００に保持されたことを直感的に確認することができる。

また、図１５Ａおよび１５Ｂに例示する薬液シリンジ５６０のように、挿入凹部５５２が下方に位置する状態で左右に位置し、保持凹部５５３が下方に位置する状態で上下に位置するように、一対の平坦部５６１をシリンダフランジ５６２の外周面に形成しておくことも可能である。

この場合、シリンダフランジ５６２の一対の平坦部５６１が上下方向に平行な状態で薬液シリンジ５５０を上方から薬液注入装置１００に装着することができるので、さらに直感的に保持凸部１２５を挿入凹部５５２に挿入することができる。ただし、この薬液シリンジ５６０では、シリンダフランジ５６２の保持凹部５５３が一方の平坦部５６１の近傍に位置するので、その部分の強度が不足する可能性がある。

そこで、これが問題となる場合には、図１６Ａおよび１６Ｂに例示する薬液注入装置４４０および薬液シリンジ５７０のように、左右に離反した一対の保持凸部４４１を設けるとともに、これら一対の保持凸部４４１にそれぞれ対応して、シリンダフランジ５７１に一対の挿入凹部５７２および一対の保持凹部５７３を設けることが好ましい。また、シリンダフランジ５７１の外周面には、一対の平坦部５７４を、挿入凹部５７２が下方に位置する状態で左右に位置し、保持凹部５７３が下方に位置する状態で上下に位置するように形成する。

この場合も、シリンダフランジ５７１の一対の平坦部５７４が上下方向に平行な状態で、薬液シリンジ５７０を薬液注入装置４４０に直感的に装着することができる。それでいて、シリンダフランジ５７１の保持凹部５７３が平坦部５７４から離れているので、その部分の強度を十分に確保することができる。

特に、一対の保持凸部４４１が一対の保持凹部５７３に係合するので、薬液注入装置４４０に薬液シリンジ５７０を強固に保持させることができる。ここで例示する薬液シリンジ５７０では、一対の保持凹部５７３は１つの凹部５７５の末端と途中の位置とされており、明確に認識される形状に形成しておく必要はない。

なお、上述の薬液シリンジ５７０では、シリンダフランジ５７１の一対の平坦部５７４が上下方向に平行な状態でも、挿入凹部５７２が上方に位置する場合は薬液注入装置４４０に装着することができない。このときは、薬液シリンジ５７０を半回転させてから薬液注入装置４４０に装着する必要がある。

そこで、これが問題となる場合には、図１７に例示する薬液シリンジ５８０のように、軸心に対して対称な位置に２つの凹部５７５を形成することが好適である。この場合、シリンダフランジ５８１の一対の平坦部５７４が上下方向に平行な状態であれば、薬液シリンジ５８０を薬液注入装置４４０に直感的に装着することができる。

なお、この薬液シリンジ５８０では、薬液注入装置４４０の弾性保持機構１２７が係合する係合凹部２１６も、当然ながら軸心に対して対称な２つの対として形成されている。ただし、シリンダフランジの左右両端に弾性保持機構が係合する構造とすれば、係合凹部を一対とすることが可能である(図示せず)。

さらに、上記形態では注入ヘッド１１０の１つの凹部１１４に薬液シリンジ２００が１つのみ装着される薬液注入装置１００を例示したが、注入ヘッド１７０の複数の凹部１１４に複数の薬液シリンジ２００が個々に装着される薬液注入装置(図示せず)も可能である。

また、上記形態では薬液注入装置１００などの各部を具体的に説明したが、その各部も各種に変更可能であり、例えば、ピストン駆動機構の駆動源がＤＣ(Direct
Current)モータやＡＣ(Alternating Current)モータで形成されていること、ディスプレイパネルが有機ＥＬ(Electro-Luminescence)ディスプレイやプラズマディスプレイで形成されていること、等も可能である(図示せず)。

さらに、上記形態ではＲＡＭ１４３等に格納されているコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ１４１が動作することにより、薬液注入装置１００の各種機能として各種手段が論理的に実現されることを例示した。しかし、このような各種手段の各々を固有のハードウェアとして形成することも可能であり、一部をソフトウェアとしてＲＡＭ１４３等に格納するとともに一部をハードウェアとして形成することも可能である。

Claims (22)

1. シリンダフランジが形成されているシリンダ部材にピストン部材がスライド自在に挿入されている薬液シリンジと、
   ピストン駆動機構で前記ピストン部材を前記シリンダ部材に押し込む薬液注入装置と、を有し、
   前記薬液注入装置は、前記シリンダフランジを保持スリットで前後から保持するフランジ保持機構と、前記保持スリットの前面と後面との少なくとも一方に形成されている保持凸部と、を有し、
   前記薬液シリンジは、軸心を中心とした回転の所定状態で前記保持凸部が係合する保持凹部と、前記所定状態から一定角度まで回転した状態で前記保持凸部が挿入される挿入凹部と、前記挿入凹部と前記保持凹部とをつないで形成されて前記保持凸部が移動する連通凹部と、が前記シリンダフランジの前面と後面との少なくとも一方に形成されている薬液注入システム。
2. シリンダフランジが形成されているシリンダ部材にピストン部材がスライド自在に挿入されている薬液シリンジと、
   アダプタフランジが形成されているシリンダアダプタと、
   前記シリンダアダプタを介して装着される前記薬液シリンジの前記ピストン部材をピストン駆動機構で前記シリンダ部材に押し込む薬液注入装置と、を有し、
   前記シリンダアダプタは、前記シリンダフランジを保持スリットで前後から保持するフランジ保持機構と、前記保持スリットの前面と後面との少なくとも一方に形成されている保持凸部と、を有し、
   前記薬液シリンジは、軸心を中心とした回転の所定状態で前記保持凸部が係合する保持凹部と、前記所定状態から一定角度まで回転した状態で前記保持凸部が挿入される挿入凹部と、前記挿入凹部と前記保持凹部とをつないで形成されて前記保持凸部が移動する連通凹部と、が前記シリンダフランジの前面と後面との少なくとも一方に形成されている薬液注入システム。
3. シリンダフランジが形成されているシリンダ部材にピストン部材がスライド自在に挿入されている薬液シリンジと、
   アダプタフランジが形成されているシリンダアダプタと、
   前記シリンダアダプタを介して装着される前記薬液シリンジの前記ピストン部材をピストン駆動機構で前記シリンダ部材に押し込む薬液注入装置と、を有し、
   前記薬液注入装置は、前記アダプタフランジを保持スリットで前後から保持するフランジ保持機構と、前記保持スリットの前面と後面との少なくとも一方に形成されている保持凸部と、を有し、
   前記シリンダアダプタは、軸心を中心とした回転の所定状態で前記保持凸部が係合する保持凹部と、前記所定状態から一定角度まで回転した状態で前記保持凸部が下方から挿入される挿入凹部と、前記挿入凹部と前記保持凹部とをつないで形成されて前記保持凸部が移動する連通凹部と、が前記アダプタフランジの前面と後面との少なくとも一方に形成されている薬液注入システム。
4. 前記シリンダフランジの外周面に係合凹部が形成されており、
   前記フランジ保持機構は、前記保持凸部が前記挿入凹部および前記連通凹部に位置する状態では前記シリンダフランジの外周面に弾性的に当接し、かつ前記保持凸部が前記保持凹部に位置する状態では前記係合凹部に弾性的に係合する弾発保持機構を有している請求項１または２に記載の薬液注入システム。
5. 前記アダプタフランジの外周面に係合凹部が形成されており、
   前記フランジ保持機構は、前記保持凸部が前記挿入凹部および前記連通凹部に位置する状態では前記アダプタフランジの外周面に弾性的に当接し、かつ前記保持凸部が前記保持凹部に位置する状態では前記係合凹部に弾性的に係合する弾発保持機構を有している請求項３に記載の薬液注入システム。
6. 前記フランジ保持機構は、前記保持凸部が前記挿入凹部および前記連通凹部に位置する状態では前記シリンダフランジの外周面に弾性的に当接し、かつ前記保持凸部が前記保持凹部に位置する状態では前記挿入凹部に弾性的に係合する弾発保持機構を有している請求項１または２に記載の薬液注入システム。
7. 前記フランジ保持機構は、前記保持凸部が前記挿入凹部および前記連通凹部に位置する状態では前記アダプタフランジの外周面に弾性的に当接し、かつ前記保持凸部が前記保持凹部に位置する状態では前記挿入凹部に弾性的に係合する弾発保持機構を有している請求項３に記載の薬液注入システム。
8. 前記保持凹部と前記挿入凹部と前記連通凹部とが前記シリンダフランジの前面から後面まで貫通して形成されている請求項１または２に記載の薬液注入システム。
9. 前記保持凹部と前記挿入凹部と前記連通凹部とが前記アダプタフランジの前面から後面まで貫通して形成されている請求項３、５または７に記載の薬液注入システム。
10. 前記保持凸部が前記保持スリットの前面と後面とを貫通する形状に形成されている請求項８または９に記載の薬液注入システム。
11. 前記シリンダフランジの外周面に、前記挿入凹部が下方に位置する状態で左右の一方に位置し、かつ前記保持凹部が下方に位置する状態で上方に位置する平坦部が形成されている請求項１または２に記載の薬液注入システム。
12. 前記シリンダフランジの外周面に、前記挿入凹部が下方に位置する状態で左右に位置し、かつ前記保持凹部が下方に位置する状態で上下に位置する一対の平坦部が形成されている請求項１または２に記載の薬液注入システム。
13. 前記アダプタフランジの外周面に、前記挿入凹部が下方に位置する状態で左右の一方に位置し、かつ前記保持凹部が下方に位置する状態で上方に位置する平坦部が形成されている請求項３、５または７に記載の薬液注入システム。
14. 前記アダプタフランジの外周面に、前記挿入凹部が下方に位置する状態で左右に位置し、かつ前記保持凹部が下方に位置する状態で上下に位置する一対の平坦部が形成されている請求項３、５または７に記載の薬液注入システム。
15. 前記フランジ保持機構は、左右に離反した一対の前記保持凸部を有しており、
    前記シリンダフランジには、前記保持凸部に対応した位置に一対の前記挿入凹部と一対の保持凹部とが形成されており、さらに、一対の前記挿入凹部が下方に位置する状態で左右に位置し、かつ一対の前記保持凹部が下方に位置する状態で上下に位置する一対の平坦部が前記シリンダフランジの外周面に形成されている請求項１または２に記載の薬液注入システム。
16. 前記フランジ保持機構は、左右に離反した一対の前記保持凸部を有しており、
    前記アダプタフランジには、前記保持凸部に対応した位置に一対の前記挿入凹部と一対の保持凹部とが形成されており、さらに、一対の前記挿入凹部が下方に位置する状態で左右に位置し、かつ一対の前記保持凹部が下方に位置する状態で上下に位置する一対の平坦部が前記アダプタフランジの外周面に形成されている請求項３、５または７に記載の薬液注入システム。
17. 前記薬液注入装置は、前記保持凸部が前記保持凹部に係合していることを検出する係合検出手段と、前記保持凸部の係合が検出されているときのみ前記ピストン駆動機構を作動できる状態とする動作制御手段と、をさらに有している請求項１ないし１６の何れか一項に記載の薬液注入システム。
18. 請求項１に記載の薬液注入システムの薬液注入装置であって、
    前記シリンダフランジを保持スリットで前後から保持するフランジ保持機構と、
    前記保持スリットの前面と後面との少なくとも一方に形成されている保持凸部と、
    を有している薬液注入装置。
19. 請求項３に記載の薬液注入システムの薬液注入装置であって、
    前記アダプタフランジを保持スリットで前後から保持するフランジ保持機構と、
    前記保持スリットの前面と後面との少なくとも一方に形成されている保持凸部と、
    を有している薬液注入装置。
20. 請求項１または２に記載の薬液注入システムの薬液シリンジであって、
    軸心を中心とした回転の所定状態で前記保持凸部が係合する保持凹部と、
    前記所定状態から一定角度まで回転した状態で前記保持凸部が挿入される挿入凹部と、
    前記挿入凹部と前記保持凹部とをつないで形成されて前記保持凸部が移動する連通凹部と、が前記シリンダフランジの前面と後面との少なくとも一方に形成されている薬液シリンジ。
21. 請求項２に記載の薬液注入システムのシリンダアダプタであって、
    前記シリンダフランジを保持スリットで前後から保持するフランジ保持機構と、
    前記保持スリットの前面と後面との少なくとも一方に形成されている保持凸部と、
    を有しているシリンダアダプタ。
22. 請求項３に記載の薬液注入システムのシリンダアダプタであって、
    軸心を中心とした回転の所定状態で前記保持凸部が係合する保持凹部と、
    前記所定状態から一定角度まで回転した状態で前記保持凸部が挿入される挿入凹部と、
    前記挿入凹部と前記保持凹部とに連通していて前記保持凸部が移動する連通凹部と、
    が前記アダプタフランジの前面と後面との少なくとも一方に形成されているシリンダアダプタ。

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