JP5178709B2 - 薬液注入装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダとピストンとを有するシリンジのピストンをシリンダ内に押し込むことによって、シリンジ内に充填されている薬液を被験者に注入する薬液注入装置に関する。

医療用の画像診断装置としては、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナ、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ
Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、アンギオ装置、およびＭＲＡ（ＭＲ Ａｎｇｉｏ）装置などがある。これらの装置を使用する際は、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多い。

通常、薬液はシリンジに充填されている。シリンジは一般に、薬液を収容したシリンダと、シリンダ内にその軸方向に移動可能に挿入されたピストンとを有する。シリンダには延長チューブを介して注入針が接続される。この注入針を被験者の血管に穿刺し、その状態でピストンをシリンダに押し込むことで、シリンジ内の薬液を被験者に注入することができる。

薬液は粘度が高い場合が多く、そのような高粘度の薬液の注入には高い圧力が必要とされる。そのため、被験者への薬液の注入は、薬液注入装置を用いて自動的に行うのが一般的である。

従来の薬液注入装置としては、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示された薬液注入装置は、シリンジが着脱自在に装着される注入ヘッドと、注入ヘッドの動作を制御する注入制御ユニットとを有している。

注入ヘッドは、シリンダを保持するシリンダホルダ部と、シリンダがシリンダホルダ部に保持されたシリンジのピストンをシリンダ内に押し込むピストン駆動機構とを有している。ピストン駆動機構は、モータを駆動源として進退移動するロッドと、ロッドの先端部に設けられた押圧部とを有する。押圧部には、ピストンの末端に設けられたピストンフランジを把持するための一対のフィンガが設けられている。

一方、注入制御ユニットには、操作者によって、薬液の注入に必要なデータが入力される。注入制御ユニットは、入力されたデータに基づいて薬液の注入プロトコルを決定し、決定した注入プロトコルに従って薬液が注入されるようにピストン駆動機構を駆動させる。薬液の注入動作に先立って、薬液注入装置は、フィンガによってピストンフランジを把持する。ピストンフランジの把持は、ピストン駆動機構のロッドを前進させ、押圧部をピストンフランジに当接させることによって行われる。

また、従来の薬液注入装置では、薬液の注入が完了し、シリンジを注入ヘッドから取り外した後、薬液の注入のために前進したロッドを、最も後退した位置である初期位置へ復帰させるオートリターン動作を行うことがしばしば行われている。

特許文献１：特開２００５−０７４０６５号公報

上述のように、従来の薬液注入装置では、薬液の注入に先だって、ロッドを前進させて押圧部でピストンフランジを把持する。その動作中、操作者が誤ってピストンフランジと押圧部との間の空間に指を入れていると、ロッドの移動に伴ってピストンフランジと押圧とに操作者の指が挟み付けられてしまうおそれがある。

一方、オートリターン動作時には、ロッドは後退する。注入ヘッドはその外装を構成するケーシングを有しており、オートリターン動作時には、ロッドはケーシングの中に引き込まれ、押圧部はケーシングの一部に接近する方向に移動する。よって、オートリターン動作中に操作者が誤ってロッドの近傍でケーシングと押圧部との間の空間に指を入れていると、押圧部の移動に伴ってケーシングと押圧部とに操作者の指が挟み付けられてしまう場合がある。

本発明の目的は、ピストン駆動機構の動作中に操作者の不注意によって操作者の指が挟まれるのを操作者が回避しやすい薬液注入装置を提供することである。

上記目的を達成するため本発明の薬液注入装置は、シリンダとピストンとを有するシリンジ内に充填されている薬液を注入する薬液注入装置であって、シリンジを保持するシリンジ保持部が形成されたケーシングと、ピストンの末端を押圧するピストン押圧部が、シリンジ保持部に装着されたシリンジの軸方向に移動可能に、かつケーシングから露出した状態で設けられたピストン駆動機構と、を有している。ピストン駆動機構は、ピストン押圧部がその初期位置からピストンの末端に当接する位置まで前進する準備段階と、ピストン押圧部をピストンの末端に当接した位置からさらに前進させてピストンをシリンダ内へ押し込む注入段階と、ピストン押圧部が初期位置側へ引き戻される引き戻し段階と、を有して動作され、準備段階および引き戻し段階の少なくとも一方で、ピストン押圧部の移動行程中、その移動終端に達する最後の所定の区間でのピストン押圧部の移動速度が残りの他の区間に比較して遅くなるようにピストン駆動機構が制御される。

本発明の薬液注入装置では、操作者の不注意によって指が挟まれる可能性のある、準備段階および／または引き戻し段階でのピストン押圧部の移動行程中の最後の区間で、ピストン押圧部の移動速度が遅くなる。そのことにより、ピストン押圧部が操作者の指に接触した後でも操作者は指がピストン押圧部に挟み付けられるのを回避する行動をとるのに十分な時間が与えられる。

本発明の薬液注入装置において、ピストン押圧部の移動速度が遅くされる所定の区間は、準備段階でピストン押圧部が初期位置からピストンの末端に当接する位置までの間の最後の区間であってもよいし、引き戻し段階でピストン押圧部が前進位置から初期位置へ復帰するまでの間の最後の区間であってもよいし、それらの両方の区間であってもよい。

また、ピストン押圧部の移動速度が遅くされる所定の区間の長さは８〜５０ｍｍであることが好ましく、その所定の区間でのピストン押圧部の移動速度は０．５〜５ｍｍ／ｓｅｃであることが好ましい。

本発明の薬液注入装置は、シリンジ内に充填されている薬液の量およびシリンジの型番からシリンジ保持部にシリンジが保持された状態でのピストンの末端の位置を求め、準備段階、注入段階および引き戻し段階でのピストン押圧部の移動距離および移動速度を決定する押圧部移動条件決定部をさらに有していてもよい。この場合、シリンジ内に充填されている薬液の量およびシリンジの型番に関する情報がデータとして記録されているデータキャリアがシリンジに設けられており、データキャリアに記録されている情報を読み出すためのリーダをさらに有していてもよい。

また、ピストン押圧部の移動速度は、ピストン押圧部の移動速度が遅くされる所定の区間で予め決められた移動速度となるように残りの他の区間で連続的に変化されることが好ましい。

本発明によれば、操作者の不注意により指が挟まれる可能性のある所定の区間でピストン押圧部の移動速度を低下させることで、操作者の指がピストン押圧部とピストンの末端とに挟み付けられること、あるいはピストン押圧部とケーシングとに挟まれることを回避しやすくすることができる。

本発明が適用される薬液注入システムの一例の斜視図である。 図１に示す薬液注入装置の斜視図である。 図２に示す注入ヘッドを、それに装着されるシリンジとともに示す斜視図である。 ピストン駆動機構がシリンジのピストンを保持する前の、ピストン押圧部とピストンとの関係を示す図である。 ピストン駆動機構がシリンジのピストンを保持した状態の、ピストン押圧部とピストンとの関係を示す図である。 図２に示す薬液注入装置を機能的に表したブロック図である。

符号の説明

１００ 薬液注入装置
１０１ 注入制御ユニット
１１０ 注入ヘッド
１３０ ピストン駆動機構
１３１ ピストン押圧部
１３２ フィンガ
１３３ 駆動ロッド
１４１ リーダ
１４３ モータ制御回路
１４４ データ入力部
１４５ 押圧部移動条件決定部
１４６ 動作制御部
１４７ 表示部
２００ シリンジ
２１０ シリンダ
２２０ ピストン
２２０ａ ピストンフランジ
２３０ データキャリア
３００ ＣＴ装置
１０００ 薬液注入システム

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１を参照すると、薬液注入装置１００と、透視撮像装置であるＣＴ装置３００とを有する、本発明の一実施形態による薬液注入システム１０００が示される。ＣＴ装置３００と薬液注入装置１００とは、相互間で情報の送受信を行えるように、互いに接続されている。

ＣＴ装置３００は、撮像動作を実行するスキャナ３０１と、スキャナ３０１の動作を制御する撮像制御ユニット３０２とを有している。なお、図１では、薬液注入システム１０００の全ての構成要素が同じ室内に配されているように示されているが、実際に被験者の透視画像を撮像する際は、撮像制御ユニット３０２はスキャナ３０１および薬液注入装置１００とは別室に配される。

薬液注入装置１００は、例えば図２に示すように、スタンド１１１の上部にアーム１１２を介して装着された注入ヘッド１１０と、注入ヘッド１１０とケーブル１０２で接続された注入制御ユニット１０１と、を有している。注入制御ユニット１０１は、メイン操作パネル１０３、表示手段と入力手段とを兼ねたタッチパネル１０４、およびケーブル１０８で接続された、補助的な入力手段であるハンドユニット１０７等を備えている。

注入ヘッド１１０は、図３に示すように、ケーシング１１３の上面にシリンジ保持部として２つの凹部１１４が形成されており、この凹部１１４に２つのシリンジ２００が装着される。シリンジ２００は、シリンダ２１０とピストン２２０を有している。２つのシリンジ２００には異なる薬液を充填することができ、例えば、一方には造影剤が充填され、もう一方には生理食塩水が充填されている。注入ヘッド１１０の凹部１１４に装着された２つのシリンジ２００の先端は、中間部で１本に合流し先端に注入針が設けられた連結チューブ２３０によって接続される。

注入ヘッド１１０には、凹部１１４に装着されたシリンジ２００を操作するために互いに独立して駆動される２つのピストン駆動機構１３０が、各凹部１１４に対応して設けられている。これらピストン駆動機構１３０は、凹部１１４にそれぞれ装着されたシリンジ２００のピストン２２０をシリンダ２１０内に押し込むように動作され、このようにシリンジ２００を操作することよって、シリンジ２００に充填されている薬液を、別々に、または同時に被験者へ注入することができる。

ピストン駆動機構１３０について図４Ａおよび図４Ｂを参照して説明する。ピストン駆動機構１３０は、駆動ロッド１３４と、ケーシング１１３（図３参照）から露出した状態で駆動ロッド１３４の先端部に設けられたピストン押圧部１３１とを有する。駆動ロッド１３４は、モータ（不図示）を駆動源として駆動され、ネジ機構（不図示）のような回転運動を直線運動に変換する運動伝達機構を介して進退移動することによって、ピストン押圧部１３１を凹部１１４（図３参照）に装着されたシリンジ２００の軸方向に移動させる。

ピストン押圧部１３１は先端に押圧面１３１ａを有し、その押圧面１３１ａでシリンジ２００のピストン２２０の末端に設けられたピストンフランジ２２０ａを押圧することによって、ピストン２２０をシリンダ２１０内に押し込むことができる。ピストン押圧部１３１には、ピストンフランジ２２０ａに係合することによってピストン２２０を着脱自在に保持する一対のフィンガ１３２が設けられている。フィンガ１３２は、押圧面１３１ａから突出した状態で互いに対向して配置されている。

フィンガ１３２は、ピストンフランジ２２０ａに係合する方向および係合を解除するように互いに開閉自在に支持されている。また、フィンガ１３２は、付勢部材であるバネ（不図示）によって、ピストンフランジ２２０ａに係合する方向に付勢されている。

ピストン押圧部１３１は、その初期位置では図４Ａに示すように、注入ヘッド１１０（図３参照）に装着されたシリンジ２００のピストンフランジ２２０ａから離れている。ピストン押圧部１３１でピストン２２０を保持する際は、駆動ロッド１３４によってピストン押圧部１３１をピストン２２０に向けて前進させる。ピストン押圧部１３１を前進させると、フィンガ１３２の先端面がピストンフランジ２２０ａに当接する。フィンガ１３２の先端面は、ピストン押圧部１３１が前進してピストンフランジ２２０ａが当接するとバネの付勢力に抗してフィンガ１３２が開くように傾斜面を有して形成されている。よって、ピストン押圧部１３１の前進に伴ってフィンガ１３２はピストンフランジ２２０ａによって押し開かれ、ピストンフランジ２２０ａはフィンガ１３２の間に進入する。

ピストン押圧部１３１がさらに前進し、図４Ｂに示すようにピストンフランジ２２０ａが押圧面１３１ａに当接してフィンガ１３２の間に位置すると、バネの付勢力によってフィンガ１３２が閉じる。これによって、フィンガ１３２がピストンフランジ２２０に係合し、ピストン押圧部１３１はピストン２２０を保持する。

ここではフィンガ１３２がバネによって付勢されている例を示したが、バネに代えて、フィンガ１３２自身が弾性変形する部材で構成されていてもよい。フィンガ１３２の数は、ピストン押圧部１３１がピストンフランジ２２０ａを着脱自在に保持することができれば、１つであってもよいし３つ以上であってもよい。

なお、シリンジ２００への薬液の充填は薬液の供給業者で行うこともあるが、医療現場において行うこともある。薬液注入装置１００は、医療現場で薬液を充填するのにも用いることができる。その場合は、空のシリンジ２００を注入ヘッド１１０に装着し、ピストン押圧部１３１を前進させてピストン２２０を保持した後、ピストン押圧部１３１を後退させる。空のシリンジ２００にはチューブを介して薬液容器（不図示）が接続されており、ピストン押圧部１３１を後退させることで、薬液容器からシリンジ２００内へ薬液が充填される。

図５に、上述した薬液注入装置１００をその機能で表したブロック図を示す。なお、図５に示す各ブロックは、ハードウェアとして構成されていてもよいし、論理回路として構成されていてもよい。

図５において、注入ヘッド１１０は、モータで駆動される前述したピストン駆動機構１３０と、ピストン駆動機構１３０のモータの動作を制御するモータ制御回路１４３と、リーダ１４１とを有する。シリンジ２００にはデータキャリア２３０が設けられており、リーダ１４１は、このデータキャリアにデータとして記録された情報を読み出す。データキャリア２３０としては、ＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency-Identification）技術を利用したＩＣタグ、バーコード、および二次元コードなどを用いることができる。

ここでいうリーダ１１は、データキャリア２３０に記録されている情報を読み出す機能を少なくとも有していればよく、データキャリア２３０へのデータの記録が可能なライタとしての機能をさらに有していてもよい（例えばデータキャリア２３０がＩＣタグの場合）。

データキャリア２３０には、少なくとも、シリンジ２００が凹部１１４（図３参照）に装着された状態での、注入ヘッド１１０上でのピストンフランジ２２０ａの位置を判断するのに必要な情報が記録されている。

シリンジ２００が凹部１１４に装着された状態でのピストンフランジ２２０ａの位置は、シリンジ２００に充填されている薬液の量によって異なる。また、シリンジ２００のサイズが異なってもピストンフランジ２２０ａの位置は異なり、特にシリンジ２００の直径が異なれば同じ充填量でもピストンフランジ２２０ａの位置は異なる。シリンジ２００のサイズは、シリンジ２００の型番によって特定することができる。よって、ピストンフランジ２２０ａの位置を判断するのに必要な情報には、シリンジ２００の型番および薬液の充填量に関する情報が含まれる。薬液注入装置を空のシリンジ２００への薬液の充填にも用いる場合は、ピストンフランジ２２０ａの位置を判断するのに必要な情報として、シリンジ２００が空のシリンジであるかどうかなど、シリンジ２００の種類に関する情報をさらに含んでいることが好ましい。あるいは、薬液の充填量がゼロであり、ピストン２２０フランジ２２０ａは最も前進した位置にあると考えてもよい。

注入制御ユニット１０１は、データ入力部１４４、押圧部移動条件決定部１４５、動作制御部１４６および表示部１４７を有する。

データ入力部１４４は、図２に示したメイン操作パネル１０３およびタッチパネル１０４に相当する。データ入力部１４４は、操作者による薬液注入装置１００に関する様々な設定、薬液の注入量の決定、および薬液の注入プロトコルの決定などに必要なデータの入力に用いられる。表示部１４７は、図２に示したタッチパネル１０４に相当し、薬液注入装置１００の設定用の画面、データ入力用の画面、および動作状態を表す画面などが表示される。

押圧部移動条件決定部１４５は、リーダ１４１が読み出した情報およびデータ入力部１４４から入力されたデータに基づいて、シリンジ２００の型番および薬液の充填量から、注入ヘッド１１０にシリンジ２００が保持された状態でのピストンフランジ２２０ａの位置を算出し、注入ヘッド１１０の動作の後述する各段階でのピストン押圧部１３１の移動距離および移動速度を決定する。シリンジ２００の型番からシリンジ２００のサイズを特定するために、押圧部移動条件決定部１４５は、シリンジ２００の型番とサイズとを対応させたテーブルをデータベースとして有していることが好ましい。

動作制御部１４６は、押圧部移動条件決定部１４５で決定されたピストン押圧部１３１の移動距離および移動速度に基づいて注入ヘッド１１０の動作を制御する。より詳しくは、動作制御部１４６は、押圧部移動条件決定部１４５で決定された移動距離および移動速度でピストン押圧部１３１が動作するようにモータ制御回路１４３へ指令を送り、モータ制御回路１４３は、その指令に従ってピストン駆動機構１３０のモータの動作を制御する。

モータにはロータリーエンコーダ（不図示）が備えられており、ロータリーエンコーダによってモータの動作状況がモータ制御回路１４３にフィードバックされる。モータ制御回路１４３にフィードバックされたモータの動作状況は、注入制御ユニット１０１の動作制御部１４６へ送られ、注入ヘッド１１０の動作状況として表示部１４７に表示される。

注入ヘッド１１０の動作は、以下の３つの段階に大別される。

（準備段階）
準備段階は、シリンジ２００を注入ヘッド１１０に装着した後、ピストン押圧部１３１がピストン２２０を保持するために前進する動作を含む。準備段階では、ピストン押圧部１３１は、その初期位置からピストンフランジ２２０ａに当接するまで移動する。

注入ヘッド１１０に装着されたシリンジ２００の、注入ヘッド１１０上でのピストンフランジ２２０ａの位置は、押圧部移動条件決定部１４５によって、リーダ１４１が読み出したシリンジ２００に関する情報から求められる。これによって、ピストン押圧部１３１の初期位置に対するピストンフランジ２２０ａの相対的な位置が分かり、結果的に、ピストン押圧部１３１の初期位置からピストンフランジ２２０ａに当接するまでの距離が求められる。

さらに押圧部移動条件決定部１４５は、準備段階でのピストン押圧部１３１の移動終端であるピストンフランジ２２０ａと当接する位置に達する最後の所定の区間が他の区間と比較してピストン押圧部１３１の移動速度が遅くなるように、ピストン押圧部１３１の移動速度を決定する。動作制御部１４６は、押圧部移動条件決定部１４５での決定に基づいて、モータ制御回路１４３を介してピストン駆動機構１３０を制御する。

（注入段階）
注入段階は、薬液を注入するためにピストン押圧部１３１が前進する動作を含む。注入段階では、ピストン押圧部１３１は、ピストンフランジ２２０ａと当接した位置から、予定量の薬液の注入が完了する位置まで（通常はピストン２２０の最前進位置まで）移動する。

注入段階でのピストン押圧部１３１の移動距離は、リーダ１４１が読み出したシリンジ２００に関する情報およびデータ入力部１４４から入力された種々のデータに基づいて、薬液の注入量とシリンジ２００のサイズ（具体的にはシリンダの内径）との関数として押圧部移動条件決定部１４５によって求められる。

また、データ入力部１４４から入力されたデータに基づいて薬液の注入速度も押圧部移動条件決定部１４５で設定され、この設定に基づいて、押圧部移動条件決定部１４５はピストン押圧部１３１の移動速度を決定する。動作制御部１４６は、押圧部移動条件決定部１４５での決定に基づいて、モータ制御回路１４３を介してピストン駆動機構１３０を制御する。

（引き戻し段階）
引き戻し段階は、ピストン押圧部１３１が引き戻されるリターン動作を含み、薬液の注入が終了した後、あるいは空のシリンジ２００内へ薬液を充填する際に、操作者による所定の操作によって行われる。薬液の注入が終了した後のリターン動作は、注入ヘッド１１０からシリンジ２００を取り外した後に行う。空のシリンジ２００内へ薬液を充填する際のリターン動作は、準備段階においてピストン押圧部１３１によるピストン２２０の保持がされた後に行う。よって、空のシリンジ２００内へ薬液を充填する場合は、上記の注入段階は省略される。

薬液注入後にピストン押圧部１３１を引き戻す場合、ピストン押圧部１３１は、その前進した位置から初期位置へ復帰される。薬液の注入が完了したときのピストン押圧部１３１の位置は、注入段階でのピストン押圧部１３１の移動距離から知ることができる。注入段階でのピストン押圧部１３１の移動距離は、ピストン押圧部１３１の初期位置を基準とした、ピストンフランジ２２０ａと当接するまでの位置から求められている。よって、初期位置へ復帰させるための引き戻し段階でのピストン押圧部１３１の移動距離は、これらピストン押圧部１３１の初期位置と、ピストン押圧部１３１がピストンフランジ２２０ａと当接する位置と、薬液の注入か完了したときのピストン押圧部１３１の位置との関係から、押圧部移動条件決定部１４５によって求められる。

シリンジ２００内への薬液の充填のためにピストン押圧部１３１を引き戻す場合、ピストン押圧部１３１は、その前進した位置から初期位置側へ引き戻される。ピストン押圧部１３１のスタート位置は、準備段階によってピストン押圧部１３１がピストンフランジ２２０ａに当接した位置である。ピストン押圧部１３１の移動距離は、ピストン２２０のストロークやシリンダ２１０の内径といったシリンジ２００のサイズ、あるいは充填される薬液の量に応じて、押圧部移動条件決定部１４５によって求められる。

さらに押圧部移動条件決定部１４５は、引き戻し段階でのピストン押圧部１３１の移動終端（例えば、薬液注入後の引き戻しの場合はピストン押圧部１３１の初期位置）に達する最後の所定の区間が他の区間と比較してピストン押圧部１３１の移動速度が遅くなるように、ピストン押圧部１３１の移動速度を決定する。動作制御部１４６は、押圧部移動条件決定部１４５での決定に基づいて、モータ制御回路１４３を介してピストン駆動機構１３０を制御する。

注入段階および引き戻し段階は、薬液の注入とは無関係な段階であり、ピストン押圧部１３１の移動速度は任意に設定することができる。準備段階から引き戻し段階までの一連の動作をより効率よく行うためには、準備段階および引き戻し段階でのピストン押圧部１３１の移動速度をできるだけ大きくして、これらの段階が終了するのに要する時間をできるだけ短くすることが好ましい。

しかし、本実施形態では、上述したように、準備段階および引き戻し段階では、ピストン押圧部１３１の移動行程中、その移動終端に達する最後の区間においてピストン押圧部１３１の移動速度が他の区間と比較して遅くなるようにピストン駆動機構１３０が制御される。これは以下の理由による。

準備段階では、ピストン押圧部１３１はその移動終端でピストンフランジ２２０ａに当接する。ピストン押圧部１３１の移動行程中、操作者が誤ってピストンフランジ２２０ａとピストン押圧部１３１との間の空間に指を差し入れていたような場合、操作者は、ピストン押圧部１３１が指に接触するまでピストン押圧部１３１の移動に気が付かないことが多い。場合によっては、操作者が指を引き抜くのに間に合わず、操作者の指がピストン押圧部１３１とピストンフランジ２２０ａとの間に挟まれてしまうこともある。

そこで、上記のように、準備段階においてピストン押圧部１３１がピストンフランジ２２０ａに当接する最後の区間でピストン押圧部１３１の移動速度を低下させることで、操作者の指がピストン押圧部１３１に接触することによって操作者がピストン押圧部１３１の移動に気が付いたとしても、操作者がピストン押圧部１３１とピストンフランジ２２０ａとの間の空間から指を引っ込めるのに十分な時間が与えられる。その結果、操作者は不注意によって指がピストン押圧部１３１とピストンフランジ２２０ａとに挟み付けられることを回避しやすくなる。

一方、引き戻し段階では、ピストン押圧部１３１はその移動終端で初期位置側へ移動する。前述したように注入ヘッド２１０はケーシング１１３を有しており、ピストン駆動機構１３０は、駆動ロッド１３４の一部およびピストン押圧部１３１を除いてケーシング１１３で覆われている。特にピストン押圧部１３１の初期位置では、駆動ロッド１３４はそのほぼ全体がケーシング１１３内に引き込まれており、ピストン押圧部１３１とケーシング１１３との間に隙間は殆どない。

仮に、引き戻し段階でのピストン押圧部１３１の移動行程中、操作者が誤ってピストン押圧部１３１とケーシング１１３との間の空間に指を差し入れていたような場合、操作者は、ピストン押圧部１３１が指に接触するまでピストン押圧部１３１の移動に気が付かないことが多い。場合によっては、操作者が指を引っ込めるのに間に合わず、操作者の指がピストン押圧部１３１とケーシング１１３との間に挟まれてしまうこともある。

そこで、上記のように、引き戻し段階においてピストン押圧部１３１が初期位置側へ移動する最後の区間でピストン押圧部１３１の移動速度を低下させることで、操作者の指がピストン押圧部１３１に接触することによって操作者がピストン押圧部１３１の移動に気が付いたとしても、操作者がピストン押圧部１３１とケーシング１１３との間の空間から指を引き抜くのに十分な時間が与えられる。その結果、操作者は、不注意によって指がピストン押圧部１３１とケーシング１１３とに挟み付けられることを回避しやすくなる。

以上の趣旨から、準備段階および引き戻し段階においてピストン押圧部１３１の移動速度を低下させる区間は、操作者の不注意によって指が挟まれる可能性のある区間であり、その長さは、好ましくは８〜５０ｍｍ、より好ましくは８〜３０ｍｍである。ピストン押圧部１３１の移動速度を低下させる区間の長さは、操作者の指の太さや薬液注入装置の動作効率などを考慮して適宜設定することができる。

また、ピストン押圧部１３１がその移動終端に達する最後の区間でのピストン押圧部１３１の移動速度は、ピストン押圧部１３１が操作者の指に接触した後でも操作者が指を引っ込めることができる速度であり、好ましくは０．５〜５ｍｍ／ｓｅｃ、より好ましく０．５〜３ｍｍ／ｓｅｃである。最後の区間でのピストン押圧部１３１の移動速度は、操作者がピストン押圧部１３１の接近に気が付いた後でも指を引っ込める動作を行うことができ、かつ薬液注入装置の一連の動作効率が著しく低下しない範囲で適宜設定することができる。

ピストン押圧部１３１は、最後の区間での移動速度と残りの他の区間での移動速度とが不連続に変化させてもよいし、最後の区間での移動速度が上記の所定の移動速度となるように残りの他の区間で移動速度が連続的に変化させてもよい。ピストン駆動機構１３０のモータへの負荷を軽減するためには、ピストン押圧部１３１の移動速度を連続的に変化させることが好ましい。このことは、最後の区間と残りの他の区間とでのピストン押圧部１３１の移動速度差が大きい場合に特に有効である。

以上、本発明について代表的な実施形態を例に挙げて説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることができる。

上述した実施形態では、注入ヘッド１１０の動作の準備段階および引き戻し段階の両方でピストン押圧部１３１の移動速度を変更した例を示した。しかし、操作者の指が挟み込まれるのを回避するためにピストン押圧部１３１の移動速度を変更するのは、準備段階または引き戻し段階のいずれか一方のみとすることもできる。

例えば、シリンジ２００を注入ヘッド１１０に装着したとき、ピストンフランジ２２０ａとピストン押圧部１３１との間に指が入るほどの隙間が生じないような場合、準備段階においてピストン押圧部１３１の移動速度を変更することは不要である。また、ピストン押圧部１３１が初期位置にあるとき、ピストン押圧部１３１と注入ヘッド１１０のケーシング１１３との間に十分な隙間がある場合も、指が挟まれる危険性はないので、引き戻し段階においてピストン押圧部１３１の移動速度を変更することは不要である。

また、上述した実施形態では、注入ヘッド１１０がリーダ１４１を備えており、シリンジ２００に設けられたデータキャリア２３０からリーダ１４１を介して、シリンジ２００に関する情報を得るように構成されている。しかし、本発明においてリーダ１４１は必須ではない。注入ヘッド１１０がリーダ１４１を備えていない場合は、操作者がデータ入力部１４４より、シリンジ２００の型番および薬液の充填量に関する情報を入力することができる。なお、注入ヘッド１１０にリーダ１４１が備えられていた場合であっても、シリンジ２００にデータキャリア２３０が備えられていない場合は、シリンジ２００に関する情報はデータ入力部１４４より操作者が入力することができる。

また、上述した実施形態では、注入ヘッド１１０に２本の薬液シリンジ２００が装着される例を示したが、注入ヘッド１１０に装着できる薬液シリンジの数は、１本でもよいし３本以上であってもよい。その場合、凹部１１４、およびピストン駆動機構１３０等は、装着される薬液シリンジの数に応じた数だけ設けられる。また、注入ヘッド１１０に装着できる薬液シリンジのサイズも任意であり、凹部１１４のサイズや駆動ロッド１３４のストローク等は、装着すべき薬液シリンジのサイズに適合するように設定される。複数の薬液シリンジを装着する場合、各薬液シリンジのサイズは互いに異なるものであってもよい。

さらに、上述した実施形態では、ＣＴ装置３００に適用した薬液注入装置１００について説明したが、本発明は、透視撮像装置がＭＲＩ装置、ＰＥＴ装置、アンギオ装置、あるいはＭＲＡ装置であっても適用することができる。

Claims (10)

1. シリンダとピストンとを有するシリンジ内に充填されている薬液を注入する薬液注入装置であって、
   前記シリンジを保持するシリンジ保持部が形成されたケーシングと、
   前記ピストンの末端を押圧するピストン押圧部が、前記シリンジ保持部に装着されたシリンジの軸方向に移動可能に、かつ前記ケーシングから露出した状態で設けられたピストン駆動機構と、
   を有し、
   前記ピストン駆動機構は、前記ピストン押圧部がその初期位置から前記ピストンの末端に当接する位置まで前進する準備段階と、前記ピストン押圧部を前記ピストンの末端に当接した位置からさらに前進させて前記ピストンを前記シリンダ内へ押し込む注入段階と、前記ピストン押圧部が前記初期位置側へ戻される引き戻し段階と、を有して動作され、
   前記準備段階および引き戻し段階の少なくとも一方で、前記ピストン押圧部の移動行程中、その移動終端に達する最後の所定の区間での前記ピストン押圧部の移動速度が残りの他の区間に比較して遅くなるように前記ピストン駆動機構が制御されることを特徴とする薬液注入装置。
2. 前記所定の区間は、前記準備段階で前記ピストン押圧部が前記初期位置から前記ピストンの末端に当接する位置までの間の最後の区間である、請求項１に記載の薬液注入装置。
3. 前記所定の区間は、前記引き戻し段階で前記ピストン押圧部が前進位置から前記初期位置へ復帰するまでの間の最後の区間である、請求項１に記載の薬液注入装置。
4. 前記所定の区間は、前記準備段階で前記ピストン押圧部が前記初期位置から前記ピストンの末端に当接する位置までの間の最後の区間、および前記引き戻し段階で前記ピストン押圧部が前進位置から前記初期位置へ復帰するまでの間の最後の区間である、請求項１に記載の薬液注入装置。
5. 前記所定の区間の長さは８〜５０ｍｍである、請求項１から４のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
6. 前記所定の区間での前記ピストン押圧部の移動速度は０．５〜５ｍｍ／ｓｅｃである、請求項１から５のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
7. 前記シリンジ内に充填されている薬液の量および前記シリンジの型番から前記シリンジ保持部に前記シリンジが保持された状態での前記ピストンの末端の位置を求め、前記準備段階、注入段階および引き戻し段階での前記ピストン押圧部の移動距離および移動速度を決定する押圧部移動条件決定部をさらに有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
8. 前記シリンジ内に充填されている薬液の量および前記シリンジの型番に関する情報がデータとして記録されているデータキャリアが前記シリンジに設けられており、
   前記データキャリアに記録されている情報を読み出すためのリーダをさらに有する、請求項７に記載の薬液注入装置。
9. 前記ピストン押圧部の移動速度は、前記所定の区間で予め決められた移動速度となるように残りの他の区間で連続的に変化される、請求項１から８のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
10. 薬液が充填されている前記シリンジをさらに有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の薬液注入装置。

Images