JP5190453B2 - 薬液注入装置及び医療用撮像システム - Google Patents

Description

本発明は、患者に薬液を注入する薬液注入装置及び医療用撮像システムに関する。特に、ＣＴスキャナ、ＭＲＩ装置、又はＰＥＴ装置といった透視撮像装置で透視画像を撮像する際に患者に造影剤を注入するための薬液注入装置及び医療用撮像システムに関する。

医療用の透視撮像装置としては、ＣＴ（Computed Tomography）スキャナ、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、超音波診断装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲアンギオ装置、等がある。
このような装置を使用するとき、例えば鮮明な画像を得ることなどを目的として患者の体内に造影剤や生理食塩水など（以下、これらを「薬液」ともいう）が注入される。

例えば特許文献１には、患者の体重などの身体的特徴に基づいて適切な薬液注入量を算出することが記載されている。算出された注入量は、注入プロトコルとして記憶される。そして、この注入プロトコルにしたがって薬液注入装置が駆動され、患者に薬液が注入される。この装置によれば、それぞれの患者に適した注入プロトコルで薬液が注入されるので、鮮明で良好な画像を得ることができる。

ところで、薬液を注入するに際しては、薬液を患者に注入する前にシリンジから患者までの薬液流通路が正常であるかどうかをしらべる試験的な注入（ニードルプレイスメントテスト）が行われることがある。他にも、患者に注入された薬液が撮像部位にどれくらいの時間で到着するかを調べるための試験的な注入（タイミングボーラステスト）が行われることもある。
特開２００４−１１３４７５号公報

上述したような従来の薬液注入装置であっても患者それぞれに対応した良好な注入を行うことができる。しかしながら、本注入に先行して行われる試験注入（ニードルプレイスメントテスト、タイミングボーラステスト等）で所定量の薬液が消費されてしまうと、試験注入後に、再度、患者への薬液注入量を設定し直さなければならず、煩雑な操作を要することとなる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、タイミングボーラステストやニードルプレイスメントテスト等といった試験注入を実施する場合であっても、煩雑な操作を必要とせず適正量の薬液を注入できる薬液注入装置及び医療用撮像システムを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の薬液注入装置は、
シリンジを保持する注入ヘッドと、
該注入ヘッドを動作させるためのタッチパネル式のコントローラと、
を備え、
前記注入ヘッドに空のシリンジが搭載された状態で、オペレータからの入力指示を受けて、前記注入ヘッドが前記シリンジのピストンを引いて前記シリンジ内に所定量の薬液を吸引する吸引動作と、
前記シリンジの導管部に患者へと繋がる供給チューブが接続された状態で、オペレータからの入力指示を受けて、前記注入ヘッドが前記ピストンを押して前記シリンジ内の薬液を患者に向けて押し出す本注入動作と、
前記本注入動作に先行して選択的に行われるニードルプレイスメントテストと、
前記本注入動作に先行して選択的に行われるタイミングボーラステストと、
を行うように構成され、
前記吸引動作では、
患者の身体的特徴に基づいて予め設定された基礎吸引量に、前記ニードルプレイスメントテスト及び/又はタイミングボーラステストで消費される薬液の量を追加して薬液を余分に吸引するように構成されている。

なお、「患者の身体的特徴」とは、各患者に対応した注入量を算出するのに用いられる、患者それぞれの身体データ（例えば体重や体脂肪率など）である。

「基礎吸引量」とは、良好な透視撮像を行うために必要な薬液注入量であり、例えば患者の体重等に基づき、所定の計算式を用いて予め算出され、設定される。

本発明の薬液注入装置は、空のシリンジに薬液を吸引した後、その薬液を患者に向けて注入する。本発明の装置は、シリンジ内に薬液を吸引する「吸引動作」で、ニードルプレイスメントテストやタイミングボーラステストで消費される量を余分に吸引できるように構成されている。よって、これらの試験注入において所定量の薬液が消費されたとしても、シリンジ内には撮像に必要な所定量の薬液が確保される。すなわち、本注入時に薬液の量が不足することがないので、良好な撮像を行うことができる。

もし、本発明のような構成でない場合、ニードルプレイスメントテストやタイミングボーラステストの後、シリンジ内に十分な量の薬液が残っていないときには、再度吸引動作を行って薬液を補充する必要があるが、本発明によればそのような煩雑な操作が不要となる。

本発明の薬液注入装置は、前記コントローラの画面に、
前記シリンジに吸引される薬液の量を、前記ニードルプレイスメントテストで消費される薬液の量の分だけ増量させる増量ボタンと、
前記シリンジに吸引される薬液の量を、前記タイミングボーラステストで消費される量薬液の量の分だけ増量させる増量ボタンと、を含むウィンドウが表示されるものであってもよい。

このように、それぞれの試験注入に対応した専用の増量ボタンが設けられている場合、そのボタンを押すだけで所定量の薬液が余分に吸引されるので、オペレータが吸引量を決める必要がない。

前記ウィンドウには、前記患者の身体的特徴に基づいて予め設定された前記基礎吸引量の表示と、その値をマニュアルで調整するための＋αボタンと、が表示されてもよい。

この＋αボタンを押すことで、前記本注入前に行われるプライミング動作で消費される量に対応する量を余分に吸引することができる。「プライミング」とは、本注入を行う前に供給チューブ内を薬液で満たすことをいい、これにより、本注入時に患者の体内に気泡が送り込まれることが防止される。「プライミング動作で消費される量に対応する量」とは、供給チューブ内を薬液で満たすことができる程度の量をいう。

また、前記吸引動作が完了した状態で、前記コントローラの画面には、前記ニードルプレイスメントテストを行うためのボタンと、前記タイミングボーラステストを行うためのボタンと、前記本注入を行うためのボタンと、を含む設定画面が表示され、オペレータがいずれかの前記ボタンを押すことによりそれぞれの動作が実施可能となるものであってもよい。

この場合、前記ニードルプレイスメントテスト又はタイミングボーラステストが完了した後、前記設定画面が前記コントローラの画面に再度表示されることが好ましい。
このような構成によれば、タイミングボーラステストを二度行う場合などに便利である。

また、本発明の医療用撮像システムは、上記本発明の薬液注入装置と、それに接続された患者の透視画像を撮像する撮像装置と、を備える。

上述したように、本発明によれば、タイミングボーラステストやニードルプレイスメントテスト等といった試験注入を実施する場合であっても、煩雑な操作を必要とせず適正量の薬液を注入可能な薬液注入装置等を提供することができる。

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のシステムを構成する薬液注入装置及びそれに接続されたコントローラを示す斜視図である。 注入ヘッド及びそれに装着される２本のシリンジを示す外観斜視図である。 薬液注入装置の内部構成を示すブロック図である。 吸引動作をする際の注入ヘッド及びそれに装着されたシリンジを示す斜視図である。 本実施形態の薬液注入装置の動作の流れを簡単に示すフロー図である。 薬液を吸引する際の動作パターンを示す図である。 コントローラの画面の初期画面を示す図である。 図８の画面でオートフィルボタンを押した後の画面を示す図である。 人体ボタンのうち胸部の部位ボタンが押された例を示す図である。 図１０の画面でオートフィルボタンを押した後の画面を示す図である。 オートフィルが終了した後の設定画面を示す図である。 図１２の画面でＮＰテストボタンを押した後の画面を示す図である。 ＮＰテスト後の画面を示す図である。 図１４の画面で前回注入ボタンを押した後の画面を示す図である。 ＰＯＰアップ画面を示す図である。 タイミングボーラステスト中の画面を示す図である。 図１７の画面からシリンジの流速を変更した後の画面を示す図である。 タイミングボーラステスト中の画像を示す図である。 本注入前のエアチェックを行った後の画面を示す図である。 本注入をしている最中の画面を示す図である。 プライミング動作について説明するための模式図である。

符号の説明

１００ 薬液注入装置
１０１ コントローラ
１１０ 注入ヘッド
１１１ａ オートリターンボタン
１２１ 入力部
１２２ 表示部
１２４ 注入プロトコル作成部
１２５ 制御部
１２６ 記憶部
１３０ ピストン駆動機構
１５１ 人体ボタン
１５１ａ〜１５１ｄ 部位
１５３ａ〜１５３ｃ ボタン
１５３ｗ バーウィンドウ
１５５ａ〜１５５ｆ 選択ボタン
１５５ｗ バーウィンドウ
１６０ グラフ
１６１ 決定ボタン
１６２ 液量表示部
１６３ ボリュームリセットボタン
１６４ プレッシャーリミット表示部
１６８、１７０ ウィンドウ
１７１ 吸引量
１７２ ＋αボタン
１７５ ＋/−ボタン
１９１、１９２ ウィンドウ
１９５ グラフ
２１１ 導管部
２２０ ピストン
２２１ チューブ
２２２ 供給チューブ
２２５ 薬液バッグ
３００ ＣＴスキャナ
１０００ 医療用撮像システム

以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。
図１は、本発明の一例である撮像システムの斜視図である。図２は、そのシステムを構成する薬液注入装置及びそれに接続されたコントローラを示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態の医療用撮像システム１０００は、患者の所定の部位を撮像して透視画像を生成するＣＴスキャナ（透視撮像装置）３００と、そのスキャナ３００に接続された、患者に造影剤を注入するための薬液注入装置（インジェクタ）１００と、を備えている。このシステム１０００では、ＣＴスキャナ３００と薬液注入装置１００とが相互接続され、注入時及び撮像時に両者間で各種データがやり取りされる。

ＣＴスキャナ３００は従来公知のものであり、寝台３０３とそれ取り囲む環状のスキャナ本体３０１と、このスキャナ本体３０１に接続されてその動作を制御するスキャナ用制御ユニット３０２と、を有している。

薬液注入装置１００は、図１、図２に示すように、シリンジ（詳細後述）が装着される注入ヘッド１１０と、該ヘッド１１０に接続されたディスプレイ付きのコントローラ１０１と、を備えている。注入ヘッド１１０とコントローラ１０１とは、一例として、ケーブル１０２で接続されている。

図２に示すように、注入ヘッド１１０は、キャスター付きの可動式スタンド１１１の上部に保持されている。注入ヘッド１１０は、スタンド１１１上部の水平軸（不図示）に回動自在に保持されている。これにより、注入ヘッド１１０は、その先端側（シリンジが装着される側）が上を向く姿勢と、先端側が斜め下を向く姿勢と、をとることができるようになっている。

コントローラ１０１は、タッチパネル式の画面（タッチパネル１０４）を有している。コントローラ１０１の筐体前面には、物理的なボタンが幾つか配置されたメイン操作パネル１０３が設けられている。特に限定されるものではないが、このコントローラ１０１には、リモートコントローラ１０７がケーブル１０８を介して接続されている。リモートコントローラ１０７は補助入力手段としての役割を果たす。

図３は、本実施形態の注入ヘッド及びそれに装着される２本のシリンジを示す外観斜視図である。注入ヘッド１１０は、全体としてやや平たい形状であり、その先端側（図示手前側）には、２本のシリンジＡ、Ｂが装着される２つの凹部１１４が設けられている。

シリンジＡ、Ｂは、筒状のシリンダ２１０と、それにスライド可能に挿入されたピストン２２０と、を有している。シリンジＡには薬液としてＣＴ用の造影剤が充填される。シリンジＢには生理食塩水が充填される。図３の例では、各シリンジＡ、Ｂの先端の導管部２１１Ａ、２１１Ｂに、分岐タイプの供給チューブ２２２が接続される。供給チューブ２２２の反対側の端部（不図示）はカテーテル（不図示）に繋がる。

図３に示すように、この注入ヘッド１１０においては、各凹部１１４の奥側にシリンジのピストン２２０を動かすためのピストン駆動機構１３０が配置されている。
ピストン駆動機構１３０は、シリンジの軸線方向に進退移動するロッドを有している。ロッドの先端には、シリンジのピストン２２０の後端を把持する爪が設けられている。ピストン駆動機構１３０のロッドが進退移動することにより、ピストン２２０がシリンジ２１０に対して出し入れされる。

各シリンジ駆動機構１３０は別々に駆動することもできるし、同時に駆動することもできる。同機構１３０は、一例として、超音波モータや、該モータの回転力を直線運動に変換するネジ機構を有する。また、ピストンに対する押圧力を検出するためのロードセルを有している。

なお、図１に示すようにこの例では、薬液注入装置１００はＣＴスキャナ３００の近くに配置されている。同装置１００からの薬液は、ＣＴスキャナの寝台３０３上の患者に向けて注入される。

次に、薬液注入装置１００の内部構成を図４のブロック図を参照して説明する。なお、図に示す構成はあくまで一例であり、本発明を何ら限定するものではない。本発明を実施するには同図の構成に限らず他の構成を採用することもできる。

薬液注入装置１００は、図４に示すように、注入ヘッド１１０とそれに接続されたコントローラ１０１と、を有する。同図には、上述したように注入ヘッド１１０が２つのピストン駆動機構１３０を有していることが描かれている。注入ヘッド１１０と制御モニタ１０１とは、不図示のインターフェースを介して、ケーブルにより、相互接続されている。

コントローラ１０１は、様々な演算処理を行う制御部１２５と、それに接続された表示部１２２及び入力部１２１を有している。表示部１２２は、コントローラ１０１の画面に相当する。コントローラ１０１の画面には、様々な画像が表示されるが、これについては後で他の図面を参照して詳細に説明する。

入力部１２１は、コントローラ１０１の画面上の各ボタン（詳細後述）や、コントローラ１０１前面の物理的なボタンに相当する。オペレータはこの入力部１２１を通じて、注入ヘッド１１０に各種データを入力することができる。入力部１２１から入力されるデータの一例は、患者の身体的特徴（体重など）に関するデータ、薬液の種類に関するデータ等である。

コントローラ１０１は、また、図４に示すように、注入量決定部１２３、記憶部１２６、及び、注入プロトコル作成部１２４を有している。

記憶部１２６は、注入量決定部１２３を介して制御部１２５に繋がっており、また、注入量決定部１２３を介して制御部１２５に繋がっている。例えば、入力部１２１から入力された所定のデータは、制御部１２５等を経由してこの記憶部１２６に記憶される。記憶部１２６には、注入ヘッド１１０の動作パターン（注入プロトコル）のデータや、薬液のデータ等が予め記憶されている。また、患者の身体的特徴（体重など）に応じて最適の注入条件を算出するための計算式、アルゴリズム等のデータも記憶されている。なお、これらの計算式、アルゴリズムは、従来公知のものを利用可能である。

注入量決定部１２３は、制御部１２５からの指令を受けて、記憶部１２６内のデータを読み出すと共にそのデータを用いて、患者に注入する薬液の量を決定する。

注入プロトコル作成部１２４は、入力部１２１から入力されたデータの一部、および注入量決定部１２３で決定された上記注入量などを用いて所定の注入プロトコルを作成する。

以上のように構成された薬液注入装置１００において、制御部１２５は、注入量決定部１２３および注入プロトコル作成部１２４に所定の指令信号を発する。また、注入量決定部１２３および注入プロトコル作成部１２４での演算結果に基づいて、所定のデータやグラフなどを表示部１２２に表示させる。また、注入プロトコル作成部１２４で作成された注入プロトコルに従って、設定された時間で薬液が注入されるように、各ピストン駆動機構１３０（図３参照）の動作を制御する。

次に、表示部１２２に表示される画像及びボタン等について、図１２の画面を例として説明する。図１２は、コントローラ１０１の画面の一例を示す図であり、薬液の吸引（詳細後述）を行う工程における一画面を示している。

図１２に示すように、コントローラ１０１（図１参照）の画面の上側には、人体を模した人体ボタン１５１が表示される。
人体ボタン１５１は複数の部位（この例では、頭部１５１ａ、胸部１５１ｂ、腹部１５１ｃ、及び脚部１５１ｄ）で構成されている。各部位１５１ａ〜１５１ｄはタッチ式のボタンとなっている。図１２は、胸部１５１ｂが選択された状態を示している。この状態では、胸部１５１ｂの上に、胸部が選択されたことを示すインジケータが表示される。

人体ボタン１５１の下には、複数の選択ボタン１５５ａ〜１５５ｅを含む横長のバーウィンドウ１５５ｗが表示されている。このバーウィンドウ１５５ｗは、胸部１５１ｂを押すことにより現れる。ウィンドウ内の各選択ボタン１５５ａ〜１５５ｅは、胸部におけるさらに詳細な撮像部位を選択するためのものである。例えば、選択ボタン１５５ａ（「１」と表示されている）を選ぶと、ＣＴスキャナが「心臓部」を撮像する状態となる。選択ボタン１５５ｂ（「２」と表示されている）を選ぶと、「肺部」を撮像する状態となる。

他の部位１５１ａ、１５１ｃ、１５１ｄが選択された場合にも、上記同様、各部位に対応した選択ボタンが表示される。一例として、頭部１５１ａの撮像部位には、脳部、顎部等が含まれる。腹部１５１ｃの撮像部位には、上腹部、胃部、肝臓部、膵臓部、骨盤部等が含まれる。脚部１５１ｄの撮像部位には、脚上部、脚下部等が含まれる。

図１２に示すように、人体ボタン１５１の上には、横長なバーウィンドウ１５３ｗが表示されている。その中には、モード切替用の３つのボタン１５３ａ〜１５３ｃが横に並んで配置されている。ボタン１５３ａは「ＮＰ（ニードルプレイスメント）テスト」を行うためのものであり、ボタン１５３ｂは「タイミングボーラステスト」を行うためのものであり、ボタン１５３ｃは「吸引動作（オートフィル）」を行うためのものである。各動作についての詳細は後述する。

図１２に示すように、画面下側には、注入条件等を示すグラフ１６０が表示されている。縦軸は薬液の流速であり、横軸は時間である。このグラフ１６０の例では、時間ｔ１までは流速５．２ｍｌ/ｓｅｃで１５０ｍｌの薬液（シリンジＡ）が注入され、その後、流速５．２ｍｌ/ｓｅｃで８０ｍｌの薬液（シリンジＢ）が注入される。

人体ボタン１５１の右側（画面右上）には、上から順に、決定ボタン１６１、液量表示部１６２、ボリュームリセットボタン１６３、及び、プレッシャーリミット表示部１６４が表示されている。

決定ボタン１６１は、例えば、注入量の設定を終えた後に実際に注入動作をスタートさせる際に押される。
液量表示部１６２には、シリンジ内に充填されている現在の薬液量が表示される。この例では、シリンジＡ（造影剤）に２００ｍｌ充填されており、シリンジＢ（生理食塩水）に７０ｍｌ充填されている。

なお、画面には、上記の他にも、患者のＩＤ、体重等の患者情報等が表示されていてもよい。画面上の各ボタンは、指でタッチして操作されるものに限らず、ペンでタッチして操作されるものであってもよい。

なお、特に限定されるものではないが、注入プロトコル等を作成するための、撮像時間に関するデータは、ＣＴスキャナ３００または外部のデータベース（不図示）から入手することができる。また、従来の方法と同様、注入プロトコルを折れ線グラフとして表示することもできる。

以上のように構成された薬液注入装置の動作の一例について説明する。図６は、本実施形態の薬液注入装置の動作の流れを簡単に示すフロー図である。

本実施形態の薬液注入装置１００は、注入ヘッドに空のシリンジが搭載された状態でオペレータが所定のボタンを押すことにより、注入ヘッドがピストンを引いてシリンジ内に所定量の薬液を吸引する吸引動作（Ｓ２）を行う。
また、シリンジの導管部に患者へと繋がる供給チューブが接続された状態で、オペレータが所定のボタンを押すことにより、注入ヘッドが前記ピストンを押して前記シリンジ内の薬液を患者に向けて押し出す本注入動作（Ｓ１０）を行う。
また、本注入動作に先行して選択的に行われるニードルプレイスメントテスト（Ｓ３Ａ）と、本注入動作に先行して選択的に行われるタイミングボーラステスト（Ｓ３Ｂ）と、を行う。

以下、これらの動作について順に説明する。なお、薬液注入装置１００を使用するには、通常、事前に、薬液の種類や患者の身体的特徴、あるいは試験の種別のデータなどを同装置に入力しなければならないが、これらは従来公知の方法で実施可能であるので、詳細な説明は省略する。

図８は、薬液注入装置１００のコントローラ１０１の初期画面である。この画面では、人体ボタン１５１のいずれの部位１５１ａ〜１５１ｄも選択されていない。画面上部のバーウィンドウ１５３ｗ内の、モード切替用の３つのボタン１５３ａ〜１５３ｃはいずれも選択可能な状態となっている。画面右上には、決定ボタン１６１、注入表示部１６２、及び、ボリュームリセットボタン１６３が表示されている。決定ボタン１６１の表示は、「エアチェック」となっている。液量表示部１６２のシリンジＡ、Ｂの内容量はいずれも「０ｍｌ」と表示されている。

〔吸引動作〕
まず、シリンジＡ、Ｂに薬液を吸引する動作について説明する。
オペレータはまず、図５に示すように、空のシリンジＡ、Ｂを注入ヘッド１１０の各凹部１１４に装着する。図５の状態では、注入ヘッド１１０の先端側が上に向けられており、これにより、装着された各シリンジＡ、Ｂの先端側も上向きとなっている。各シリンジＡ、Ｂのピストン２２０Ａ、２２０Ｂの後端部は、従来公知の構造により、ピストン駆動機構１３０の爪（不図示）によって保持されている。各ピストンはシリンダの最奥部まで押し込まれている。

シリンジＡの先端の導管部２１１Ａには薬液吸引用の１本のチューブ２２１Ａが接続されている。このチューブ２２１Ａの他端は、造影剤が入った造影剤バッグ２２５Ａに接続されている。該チューブ２２１Ａを介して、シリンジＡとバッグ２２５Ａとが連通する。

シリンジＢの先端の導管部２１１Ｂには薬液吸引用の１本のチューブ２２１Ｂが接続されている。このチューブ２２１Ｂの他端は、生理食塩水が入った生理食塩水バッグ２２５Ｂに接続されている。該チューブ２２１Ｂを介して、シリンジＢとバッグ２２５Ｂとが連通する。

本実施形態では、薬液の吸引量を設定する方法として（ａ）通常吸引と、（ｂ）プロトコル吸引との２つがある。以下、これらの各設定方法について説明する。

〔ａ．通常吸引〕
通常吸引とは、オペレータが薬液の吸引量を自分で決定し、それを薬液注入装置１００に入力し、同装置１００がその量の薬液を吸引することをいう。
通常吸引の場合、オペレータは、図８の初期画面で画面上部のオートフィルボタン１５３ｃを押す。すると、図９に示すように、画面中央にウィンドウ１６８が表示される。ウィンドウ１６８内には、シリンジＡ、Ｂに吸引される吸引量の表示１６８ａ、１６８ｂと、その吸引量を増減させるための＋/−ボタン１７５ａ、１７５ｂとが表示されている。

図９の例では、吸引量の表示１６８ａ、１６８ｂがすでに所定の値（一例として１５０ｍｌ、８０ｍｌ）に設定された様子が示されているが、吸引量の表示１６８ａ、１６８ｂの最初の値は“０ｍｌ”である。オペレータがボタン１７５ａ、１７５ｂを押すことにより、各吸引量を調整して任意の値とすることができる。ウィンドウ１６８内の右下にはＯＫボタン１７７が表示されている。図９の状態でこのＯＫボタン１７７を押すことにより吸引量が確定する（ステップＳ１）。

次いで、注入ヘッド１１０上のオートリターンボタン１１１ａ（図３参照）を押すことにより、シリンジへの薬液の吸引が開始される（ステップＳ２）。具体的には、注入ヘッド１１０のピストン駆動機構１３０が各シリンジＡ、Ｂのピストン２２０Ａ、２２０Ｂを引くことにより、シリンジＡ、Ｂ内が負圧となり、それにより薬液が薬液バッグからシリンジ内へ吸引される。

シリンジＡ、Ｂ内に吸引された薬液の量はセンサにより検出され、この検出結果は、画面上の液量表示部１６２に随時表示される。吸引された量が設定された吸引量に達したら、各ピストン駆動機構１３０の駆動が停止されて吸引動作が終了する。吸引が終了すると、図９の画面のウィンドウ１６８が消え、図８の初期画面に戻る。液量表示部１６２のシリンジＡのところには「１５０ｍｌ」と表示され、シリンジＢのところには「８０ｍｌ」と表示される。

〔ｂ．プロトコル吸引〕
プロトコル吸引とは、患者の身体的特徴などに基づいて予め設定された（自動設定された）薬液の注入量を呼び出し、その注入量（又は、それに多少の増減を加えた量）の薬液を吸引することをいう。
プロトコル吸引の場合、オペレータは、図８の初期画面で人体ボタン１５１の任意の部位１５１ａ〜１５１ｄを押す。

図１０は、人体ボタン１５１のうち胸部１５１ｂが押された例を示している。胸部１５１ｂが押されると、注入条件を示すグラフ１６０が表示される。このグラフ１６０は、シリンジＡから１５０ｍｌの薬液を５．２ｍｌ/ｓｅｃで注入し、シリンジＢから８０ｍｌの薬液を５．２ｍｌ/ｓｅｃで注入することを示している。各シリンジＡ、Ｂから１５０ｍｌ、８０ｍｌの薬液を注入するということは、各シリンジＡ、Ｂに１５０ｍｌ、８０ｍｌの薬液を吸引する必要があることを意味する（ステップＳ１）。なお、この「１５０ｍｌ」、「８０ｍｌ」には、エア抜き（詳細後述）で消費される量が含まれている。

次いで、注入ヘッド１１０上のオートリターンボタン１１１ａ（図３参照）を押すことにより、シリンジへの薬液の吸引が開始される。シリンジＡに１５０ｍｌの薬液が吸引され、シリンジＢに８０ｍｌの薬液が吸引されたところで吸引動作が終了する（ステップＳ２）。

本実施形態の構成では、予め設定された所定の吸引量（上記の例で言えば１５０ｍｌ、８０ｍｌ、「基礎吸引量」という）を、下記手順により変更することもできる。
以下、自動設定された注入量を変更する手順の一例について説明する。

オペレータは、注入量（吸引量）を示すグラフ１６０が表示された図１０の画面で、画面上部のバーウィンドウ１５３ｗ内のオートフィルボタン１５３ｃを押す。すると、図１１に示すように、画面中央に別のウィンドウ１７０が表示され、その中に、シリンジＡ、Ｂへの吸引量の表示１７１ａ、１７１ｂと、その吸引量を増減させるための＋αボタン１７２ａ、１７２ｂが表示される。

吸引量の表示１７１ａ、１７１ｂは、上記した注入プロトコル（グラフ１６０参照）における量に対応して１５０ｍｌ、８０ｍｌとなっている。ウィンドウ１７０の右下隅にはＯＫボタン１７４が表示されている。ＯＫボタン１７４の左側には、ＮＰテストボタン１７３ａ及びタイミングボーラステストボタン１７３ｂが表示されている。

＋αボタン１７２ａ、１７２ｂ内に表示されている数値は増量値である。同ボタン１７２ａ、１７２ｂを１回押すたびに増量値は１ｍｌずつ増える。＋αボタンを押して増量値が１０ｍｌを超えると数値は０に戻る。オペレータは、この専用ＰＯＰであるウィンドウ１７０において、＋αボタン１７２ａ、１７２ｂを押すことにより１〜１０ｍｌの範囲で、薬液の吸引量を増やすことができる。
なお、この１〜１０ｍｌという値は、薬液注入装置１００のプライミング動作（詳細後述）で消費される量を考慮したものである。当然ながらこの値の範囲は、１〜１０ｍｌの範囲に限らず、適宜変更可能である。

図１１において、ウィンドウ１７０内のＮＰテストボタン１７３ａは、ニードルプレイスメントテスト（詳細後述）で消費される量の前記薬液を増量させるためのボタンである。オペレータがこのＮＰテスト用のボタン１７３ａを押すと、吸引量（１５０ｍｌ、８０ｍｌ）に、ニードルプレイスメントテストに対応して予め設定された量（例えば１０ｍｌ）が一度に追加される。

タイミングボーラスボタン１７３ｂは、タイミングボーラステスト（詳細後述）で消費される量の前記薬液を増量させるためのボタンである。オペレータがこのタイミングボーラステスト用の増量ボタン１７３ｂを押すと、タイミングボーラステストに対応して予め設定された量が一度に追加される。

上記の通り、＋αボタン１７２ａ、１７２ｂや、ＮＰテスト用の増量ボタン１７３ａ、又はタイミングボーラステスト用の増量ボタン１７３ｂを押すことで、シリンジへの吸引量を容易に変更することができる（ステップＳ１、図６参照）。

吸引量の変更が終了したら、ウィンドウ１７０右下のＯＫボタン１７４を押す。これにより最終的な吸引量が確定する。ＯＫボタン１７４を押すと、ウィンドウ１７０が消え、図１０の画面に戻る。

上記一連の工程により吸引量を設定したら、オペレータは、上記同様、注入ヘッド１１０上のオートリターンボタン１１１ａ（図３参照）を押す。これにより、同ヘッド１１０の駆動機構１３０が駆動されてシリンジのピストンが引かれ、シリンジへの薬液の吸引が開始される（ステップＳ２）。この例では、シリンジＡに１５８ｍｌ（１５０ｍｌ＋８ｍｌ）、シリンジＢに８８ｍｌ（８０ｍｌ＋８ｍｌ）の薬液が吸引されたところで吸引動作が終了する。

なお、本実施形態におけるオートフィル（吸引）は、一例として、図７に示すような動作パターンで行われる。まず、下向きの短い矢印Ａ１に示すように、シリンジＡ、Ｂのピストン２２０を少しだけ引く。これにより、シリンジＡ、Ｂ内に少量の薬液が吸引される。続いて、上向きの短い矢印Ａ２に示すように、上記工程で引いた分とほぼ同じ距離だけ、ピストン２２０の押し戻す。これにより、シリンジＡ、Ｂ内に混入した気泡が薬液と共に外部に押し出される（エア抜き）。

このように事前にエア抜きを行った後、下向きの長い矢印Ａ３に示すように本吸引を行う。なお、この本吸引は、従来公知の任意の動作パターンで行うことができる。本吸引の後、上向きの短い矢印Ａ４に示すように、ピストン２２０を少しだけ押し戻す。これにより、シリンジ内の気泡が外部に押し出される。以上一連の工程により、シリンジＡ、Ｂ内への薬液の吸引が完了する。

上記のようにしてシリンジＡ、Ｂへの薬液の吸引が完了したら、オペレータは、吸引用のチューブ２２１Ａ、Ｂをシリンジから取り外し、図３に示すように、カテーテル（不図示）へと繋がる分岐タイプの供給チューブ２２２をシリンジＡ、Ｂの導管部２１１Ａ、２１１Ｂに取り付ける。

その後、このチューブ２２２内に薬液を満たしてエア抜きすることを目的としたプライミングが行われる。ここで、「プライミング」について図２２を参照して説明する。
プライミングは、チューブ内を液で満たすために行われるものであり、その方法の一例として、まずシリンジＡから造影剤を押し出し、シリンジＡから分岐部２２４まで（チューブ２２２Ａ）を造影剤で満たす。次いで、シリンジＢから生理食塩水を押し出して、シリンジＢから分岐部２２４まで（チューブ２２４Ｂ）、及び、そこからカテーテルまでの部分（チューブ２２２Ｃ）を食塩水で満たす。これによりチューブ２２２全体が薬液で満たされ（エア抜きされ）、プライミングが完了する。

なお、上記の他にも、各シリンジＡ、Ｂから同時に薬液を押し出してチューブ２２２内全体を薬液で満たすこともできる。また、シリンジＢから先に薬液を押し出した後、シリンジＡから薬液を押し出すこともできる。

プライミングが完了すると、コントローラの画面は図１２の設定画面となる（ステップＳ３）。
上記したプライミング動作で多少の薬液が使用されたとしても、本実施形態では、例えば８ｍｌの薬液が余分に吸引されているので（図１１も参照）、患者に注入される薬液が足りなくなることはない（この例では１５０ｍｌの全量を注入できる）。

図１２の設定画面では、先に説明したように、画面上側のバーウィンドウ１５３ｗに、ＮＰテストボタン１５３ａ、タイミングボーラステストボタン１５３ｂ、オートフィルボタン１５３ｃが表示されている。バーウィンドウ１５３Ｗの右には決定ボタン（Air check）１６１が表示されている。

本実施形態の薬液注入装置１００では、この図１２の設定画面を起点として（図１２参照）、
（１）ＮＰ（ニードルプレイスメント）テスト
（２）タイミングボーラステスト
（３）本注入
（４）部位選択ボタンを押して再度注入条件の再設定
に移行することができる。以下、各工程について説明する。

〔ＮＰテスト〕
ＮＰ（ニードルプレイスメント）テストとは、シリンジから患者までの薬液流通路が正常であるかどうかを調べるための試験注入である。患者の所定部位にカテーテルが刺され、該カテーテルとシリンジとがチューブで繋がれた状態で、シリンジのピストンを押しながらシリンジ内の薬液の圧力が検出される。

このときの圧力が所定の範囲内にある場合、薬液流通路は正常と判断される。一方、圧力がその範囲内よりも低い場合、例えばカテーテルが抜けている等の接続不良が想定される。圧力がその範囲内よりも高い場合、例えばチューブが折れて薬液が正常に流通しない等の接続不良が想定される。

ＮＰテストを行うためには、オペレータは、図１２の設定画面で画面上部のバーウィンドウ内のＮＰテストボタン１５３ａを押す（ステップＳ３Ａ）。すると、図１３に示すように、画面中央に大きなウィンドウ１９１が現れて、従来公知の方法によりＮＰテストが行われる。

ウィンドウ１９１内の表示に示されているように、このＮＰテストの例では、シリンジＢから２０ｍｌの薬液が４．０ｍｌ/ｓｅｃで患者に注入される。この際、薬液の圧力がグラフ１９５（縦軸が圧力、横軸が時間）に随時表示される。

なお、本実施形態の構成では、図１２の画面から図１３の画面へと移る途中、図１６（Ａ）のようなＰＯＰアップ画面が表示される（ステップＳ４）。ＰＯＰアップ画面内には、「ＯＫ」、「ＣＡＮＣＥＬ」のボタンが表示される。「ＯＫ」を押すと、そのままＮＰテストが開始される（ステップＳ４、Ｓ５）。「ＮＧ」を押すとＰＯＰアップ画面が消えてもとの画面に戻る。

以上一連の工程により、ＮＰテストが終了すると（ステップＳ６）、画面は図１４の状態となる。この画面では、ウィンドウ１９１が消え、画面右に前回注入ボタン１７９が表示されている。また、液量表示部１６２内のシリンジＢの数値は、７０ｍｌから２０ｍｌ減って５０ｍｌとなっている。この画面で、前回注入ボタン１７９を押すと、図１５に示すように、画面下部に注入条件グラフ１６０（図１２と同じ）が再度表示される。

図１５の画面で、画面左上の決定ボタン１６１を押すと、図２１の画面へと変わり、本注入が開始される（ステップＳ１０）。図２１の画面では、画面上部にシリンジＡ、Ｂの絵と各シリンジ内の薬液の残量が表示される。これにより、オペレータは各シリンジからの注入状況を知ることができる。また、画面中央には注入状況を示すグラフ（縦軸が圧力、横軸が時間）が表示される。このグラフには、現在の薬液の圧力が時間の経過と共に随時表示される。

〔タイミングボーラステスト〕
タイミングボーラステストとは、患者に注入された薬液（造影剤）が撮像部位（興味部位、Region Of Interest）にどれくらいの時間で到着するかを調べるための試験注入である。良好な撮像画像を得るため、あるいは、患者に照射する放射線の量を抑えるためには、薬液が撮像部位に到達した適切なタイミングで撮像を開始することが好ましい。これを実現するためにタイミングボーラステストが行われる。

本実施形態では、一例として、まず、少量の造影剤が患者に注入され、次いで、生理食塩水でその造影剤が後押しされる。このように造影剤を注入するのに合わせて、撮像部位をスキャンしＣＴ値を計測する。造影剤の注入開始とともに時間のカウントをスタートし、撮像部位のＣＴ値がある閾値に達するまでの時間を計測する。そしてこの計測された時間が、薬液が撮像部位に到達するまでの時間として記録される。

本実施形態の薬液注入装置１００では、図１２の設定画面からタイミングボーラステストに進むことができる（図６のフロー図も参照）。図１２の画面で、画面上部のバーウィンドウ内のタイミングボーラス用のボタン１５３ｂを押すと（ステップＳ３Ｂ）、図１６（Ｂ）のようなＰＯＰアップ画面が表示される（ステップＳ７）。

このＰＯＰアップ画面で「ＯＫ」を押すことにより、図１７に示すように、画面中央に大きなウィンドウ１９２が現れて、従来公知の動作によりタイミングボーラステストが行われる（ステップＳ８、Ｓ９）。ウィンドウ１９２内にはグラフが表示されており、このグラフ上にタイミングボーラステスト中の薬液の圧力が随時表示される。

図１７の例ではウィンドウ１９２の下部に、シリンジＡ、Ｂの絵と所定の注入条件とが表示されている。一例として、シリンジＡから３０ｍｌの薬液が５．２ｍｌ/ｓｅｃで注入され、シリンジＢから２０ｍｌの薬液が５．２ｍｌ/ｓｅｃで注入される。
シリンジＡ、Ｂの流速を示す部分（５．２ｍｌ、５．２ｍｌと表示されている部分）はボタンとなっている。このボタンを押して、ウィンドウ１９２の右下にある＋/−ボタン１９２ａを押すことにより、流速の値を任意の値に変更することができる。同様に、注入量を示す部分（３０ｍｌ、２０ｍｌと表示されている部分）もボタンとなっており、このボタンを押して＋/−ボタンを押すことにより、注入量を任意の値に変更することができる。

図１８は、図１７の画面でウィンドウ中の＋/−ボタンを押して両シリンジＡ、Ｂの流速を５．２ｍｌ/ｓｅｃから５．４ｍｌ/ｓｅｃに変更した例を示している。この画面で、画面右上の決定ボタン１６１を押すと、タイミングボーラステストが開始される（図１９参照）。タイミングボーラステスト中の薬液の圧力は、図１９に示すように、グラフ（縦軸が圧力、横軸が時間）内に随時表示される（ステップＳ９）。造影剤が患者の撮像部位に到達する時間が計測されたところで、タイミングボーラステストが終了する。

タイミングボーラステストが終了すると、画面は再び図１２の設定画面に戻る（ステップＳ３）。なお、図示は省略するが、上記タイミングボーラステストで消費された分だけ液量表示部１６２に表示される各シリンジＡ、Ｂ内の薬液量は変化している。

画面が図１２の状態に戻っているので、画面上部のタイミングボーラステスト用のボタン１５３ｂを再度押せば、もう一度タイミングボーラステストを行うことができる。
同じ患者であっても、例えば胸部と脚部といったように撮像部位が複数ある場合、各撮像部位までの薬液到達時間を別々に調べる必要がある。この場合、２度のタイミングボーラステストを行うことが必要となる。本実施形態の構成によれば、このように複数回のタイミングボーラステストを行う場合にも良好に対応し得る。

なお、２度目のタイミングボーラステストの際には、例えば、図１７の画面で現れるウィンドウ１９２内に２回目である旨の表示（不図示）が出る。これにより、オペレータが現在のタイミングボーラステストが何回目であるのかを知ることができる。

〔本注入〕
本注入とは、撮像を行うため造影剤を実際に患者に注入することをいう。本注入は、通常、上述したようなＮＰテスト及び/又はタイミングボーラステストの後に行われる。

本注入を行うために、オペレータは、図１２の画面から上述したもののうち任意の方法で注入条件を設定した後、画面右上の決定ボタン１６１を押す。ここで、決定ボタン１６１は「エアチェック」と表示されており、従来公知の方法によりエアチェックが行われる。その後、図２０に示すように、「スタートＯＫ」と表示された決定ボタン１６１を押すことにより、先に説明した図２１の画面が現れ、本注入が開始される（ステップＳ１０）。
なお、本注入の動作パターンは特に限定されるものではなく、種々のパターンを利用することができる。

以上説明したような本実施形態の薬液注入装置１００によれば、シリンジ内に薬液を吸引する際、ニードルプレイスメントテストやタイミングボーラステストといった試験注入で消費される量に対応する量を追加して前記薬液を余分に吸引できるよう構成されている。そのため、これらの試験注入において所定量の薬液が消費されたとしてもシリンジ内には撮像に必要な量の薬液が確保される。したがって、本注入時に薬液の量が不足することもないので、良好な撮像を行うことができる。

以上、本発明の一例について説明したが、本発明は上記の記載及各図面に示した構成に限定されるものではなく、種々変更可能である。
例えば、注入ヘッド１１０は、１本のシリンジのみを保持するもの、又は、３本以上のシリンジを保持するものであってもよい。コントローラ１０１に、ＰＣカード（情報記憶媒体）が差し込まれるスロットが設けられており、この記録媒体を介して、例えば注入プロトコルのデータがコントローラ１０１内に読み込まれるようになっていてもよい。ヘッド１１０が、ＲＦＩＤリーダ/ライタを有しており、このリーダ/ライタでシリンジに付されたＲＦＩＤチップの情報（薬液の種類、有効期限など）が読み取られるようになっていてもよい。

Claims (8)

1. シリンジを保持する注入ヘッドと、
   該注入ヘッドを動作させるためのタッチパネル式のコントローラと、
   を備え、
   前記注入ヘッドに空のシリンジが搭載された状態で、オペレータからの入力指示を受けて、前記注入ヘッドが前記シリンジのピストンを引いて前記シリンジ内に所定量の薬液を吸引する吸引動作と、
   前記シリンジの導管部に患者へと繋がる供給チューブが接続された状態で、オペレータからの入力指示を受けて、前記注入ヘッドが前記ピストンを押して前記シリンジ内の薬液を患者に向けて押し出す本注入動作と、
   前記本注入動作に先行して選択的に行われるニードルプレイスメントテストと、
   前記本注入動作に先行して選択的に行われるタイミングボーラステストと、
   を行うように構成され、
   前記吸引動作では、
   患者の身体的特徴に基づいて予め設定された基礎吸引量に、前記ニードルプレイスメントテスト及び/又はタイミングボーラステストで消費される薬液の量を追加して薬液を余分に吸引する薬液注入装置。
2. 前記コントローラの画面に、
   前記シリンジに吸引される薬液の量を、前記ニードルプレイスメントテストで消費される薬液の量の分だけ増量させる増量ボタンと、
   前記シリンジに吸引される薬液の量を、前記タイミングボーラステストで消費される量薬液の量の分だけ増量させる増量ボタンと、
   を含むウィンドウが表示される請求項１に記載の薬液注入装置。
3. 前記ウィンドウには、
   前記患者の身体的特徴に基づいて予め設定された前記基礎吸引量の表示と、
   その値をマニュアルで調整するための＋αボタンと、
   が表示される、請求項２に記載の薬液注入装置。
4. 前記注入ヘッドが複数の前記シリンジを保持し、
   前記ウィンドウには、
   各シリンジごとに、前記基礎吸引量の表示と＋αボタンとが表示される、請求項３に記載の薬液注入装置。
5. 前記＋αボタンを１回押すごとに吸引量が１ｍｌずつ増加する、請求項３又は４に記載の薬液注入装置。
6. 前記吸引動作が完了した状態で、前記コントローラの画面には、
   前記ニードルプレイスメントテストを行うためのボタンと、
   前記タイミングボーラステストを行うためのボタンと、
   前記本注入を行うためのボタンと、
   を含む設定画面が表示され、
   オペレータがいずれかの前記ボタンを押すことによりそれぞれの動作が実施可能となる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
7. 前記ニードルプレイスメントテスト又はタイミングボーラステストが完了した後、前記設定画面が前記コントローラの画面に再度表示される、請求項６に記載の薬液注入装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の薬液注入装置と、
   該薬液注入装置と接続された、患者の透視画像を撮像する撮像装置と、
   を備えた医療用撮像システム。

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