JP5275601B2 - 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。特には、透視撮像装置（ＣＴスキャナ、ＭＲＩ装置、又はＰＥＴ装置等）で透視画像を撮像する際に患者に造影剤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。

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、これらを単に「薬液」ともいう）が注入されることが多い。

例えば特許文献１には、患者の体重などの身体的特徴のデータ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。このように算出された注入量は、「注入プロトコル」と呼ばれる動作パターンとして記憶される。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るので、それぞれの患者に対応した適切な注入が行われ、鮮明で良好な画像が得られることとなる。

なお、実際に注入を行う際には、注入前に、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調べる試験的な注入（ニードルプレイスメントテスト（ＮＰテスト））や、患者に注入された薬液が撮像部位（関心領域；ROI）にどれくらいの時間で到着するかを調べるための注入（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。しかしながら従来の装置においては、プロトコル注入量を予め設定していたとしても、ＮＰテストやタイミングボーラステスト等の試験注入が行われてある量の薬液が消費されると、シリンジに残っている薬液の量がプロトコル注入量よりも少なくなることがある。逆に、行う予定だった試験注入を行わなかったために、シリンジ内に残っている薬液の量がプロトコル注入量よりも多くなることもある。

このように、薬液注入装置を実際に使用する場合には、設定されたプロトコル注入量とシリンジの中に入っている薬液の量とが一致しないことがある。そこで、本発明はこの点に鑑み、予め設定された患者への薬液注入量とシリンジに入っている薬液の量とが一致しない場合であっても、患者への安全性を確保しつつ良好に薬液の注入を行うことが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を目的とする。

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ディスプレイ付きコントローラと、を備え、前記注入ヘッドが前記シリンジのピストンを押すことで前記シリンジ内の薬液を患者に注入する薬液注入装置であって、
患者の身体的特徴のデータに基づいて算出された、該患者に注入すべき薬液の量をプロトコル注入量として記憶する手段と、
注入を行う前に前記シリンジに入っている薬液の量を検出する検出手段と、
該検出手段により検出された前記シリンジ内の薬液の量が前記プロトコル注入量より多く、かつ、オペレータから所定の入力がされた場合には、前記シリンジ内の薬液の全量を、患者に注入すべき量として再設定し、
前記シリンジ内の薬液の量が前記プロトコル注入量よりも少なく、かつ、オペレータから所定の入力がされた場合には、前記シリンジ内の薬液の全量を、患者に注入すべき量として再設定する注入量再設定手段と、を備える。

「患者の身体的特徴のデータ」とは、各患者に対応した薬液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）をいう。「プロトコル注入量」とは、少なくとも患者の身体的特徴のデータに基づいて予め算出された、患者に注入すべき薬液注入量をいう。プロトコル注入量を算出するには、患者の身体的特徴のデータの他にも、例えば、薬液の種類、撮像の種類などの情報も用いられる。「シリンジ」は、予め薬液が充填されたプレフィルドタイプであってもよいし、薬液バッグから薬液を吸引することで内部に薬液が充填される吸引タイプであってもよい。「オペレータから所定の入力がされた場合」の『所定の入力』には、オペレータが所定のボタンを押すことや、オペレータの声を音声認識すること等が含まれる。また、ここでいう「再設定」とは、その量で注入を行うことができることを意味する。

本発明の注入装置では、本注入の時点でシリンジ内の薬液の量とプロトコル注入量（患者に注入すべき注入量）とが一致しない場合であっても、オペレータからの所定の入力により、現在のシリンジ内の薬液の全量が注入すべき量として再設定される。これにより、シリンジ内の薬液の全量が患者に注入されることとなるため、シリンジ内に薬液が残ることもない。特に、「注入量再設定手段」がオペレータからの入力を受けて注入量を再設定するものであるため（すなわち、全量注入するためにはオペレータからの入力が必要であるので）、誤操作により不適当な注入が実施される可能性も低減する。

また、前記注入量再設定手段は、前記シリンジ内の薬液の量が所定の範囲内にある場合にのみ前記再設定を行うものであってもよい。「所定の範囲」とは、プロトコル注入量（一例として２００ｍｌ）に対して、例えば下限値１９５ｍｌ〜上限値２０２とか、下限値１９５ｍｌ〜上限値２０５ｍｌといった数値範囲をいう。

本発明の注入装置は、また、前記シリンジ内の薬液の量が前記所定の範囲内にない場合であっても、オペレータから前記所定の入力とは別の他の所定の入力がされたときに、前記注入量再設定手段が当該薬液の量を患者に注入すべき量として再設定するのを許容する禁止解除手段をさらに備えていてもよい。

注入量再設定手段を機能させるための「所定の入力」は、例えば、前記コントローラの画面に表示された全量注入ボタンを押すことであってよい。また、禁止解除手段を機能させるための前記「他の所定の入力」は、前記コントローラの画面に表示された前記全量注入ボタンを再度押すことであってもよい。

また、コントローラの画面に、患者への注入を開始するための決定ボタンが表示されており、前記全量注入ボタンは、該決定ボタンとは別に表示されていてもよい。このように、決定ボタンと全量注入ボタンとが別に表示されていることによって、オペレータの誤操作による不適正な注入がより発生しにくくなる。

本発明の注入装置は、また、前記シリンジ内の薬液の量が所定の範囲内にない場合にアラームを発するアラーム手段を更に備えるものであってもよい。

上述したように、本発明によれば、予め設定された患者への薬液注入量とシリンジに入っている薬液の量とが一致しない場合であっても、患者への安全性を確保しつつ良好に薬液の注入を行うことができる薬液注入装置等を提供することができる。

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全体の斜視図である。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（インジェクター）１００と、を備えている。このシステム１０００は、ＣＴスキャナ３００と薬液注入装置１００とを相互接続することで、注入及び撮像時に両者間で各種データをやり取りできるようにしたものである。

本発明の主たる特徴部は薬液注入装置１００の動作及びそれを実現するための構成にあるが、その詳細については、〔シリンジ内の薬液の量がプロトコル注入量よりも少なくなった場合の対応〕の項目のところで後述する。

ＣＴスキャナ３００は従来一般に使用されているものであり、患者が横になる台座３０３及び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、同ヘッド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、ケーブル１０２で接続されている。

図２の例では、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、また、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は図３に示すように、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。

これらのシリンジ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には、両シリンジＡ、Ｂの先端の導管部に、分岐タイプの供給チューブ２２２が接続される様子が描かれている。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）に繋がっている。

再び注入ヘッド１１０の説明に戻る（図３参照）。この注入ヘッド１１０において、各凹部１１４の奥付近には、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がこのロッドを進退移動させることにより、ピストン２２０がシリンジ２１０に対して出し入れされる。

なお、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。注入ヘッド１１０は、例えばピストン２２０の位置を検出するセンサを有しており、該センサでピストンの位置を検出する。検出されたピストンの位置情報はコントローラ１０１に送られ、該位置情報に基づいてシリンジ内の現在の薬液の量が算出される。

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、それに繋がっている表示部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。表示部１２２は、制御部からの所定の指令信号を受けて所定の画像を表示する。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。入力部１２１から入力された上記データは、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注入プロトコルを作成する。作成された注入プロトコルは上記記憶部１２６に記憶される。

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１１の画面を例として説明する。図１１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１１に示すように、画面中央のやや上方には人体を模した人体ボタン１５１が表示されている。
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）に分けられている。各部位ボタン１５１ａ〜１５１ｄはタッチ式のボタンである。図１１の例では、胸部の部位ボタン１５１ｂが選択された状態を示している。この状態では、部位ボタン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を含む横長のステータスバー１５５ｗが表示されている。このステータスバー１５５ｗは、胸部の部位ボタン１５１ｂを押すことにより現れる。各選択ボタン１５５ａ〜１５５ｅは、胸部における所定の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。

図１１の例では、人体ボタン１５１の上（画面上部）に横長なステータスバー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」を行うためのものである。

図１１の例では、画面下側に、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の注入条件の例では、時間ｔ１までは流速５．２ｍｌ/ｓｅｃで１５０ｍｌの薬液がシリンジＡから注入され、その後、流速５．２ｍｌ/ｓｅｃで８０ｍｌの薬液がシリンジＢから注入される。

人体ボタン１５１の右（画面右上）には、上から順に、決定ボタン１６１、注入量表示部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。注入量表示部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。注入プロトコル等を作成するための具体的な方法については従来公知であるので詳細な説明は省略するが、幾つか具体的な例を挙げると、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（ステップＳ２）と、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（ステップＳ１０）と、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（ステップ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（ステップＳ３Ｂ）と、を行う。

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。画面上部のステータスバー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。画面右上付近には、決定ボタン１６１、注入表示部１６２、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。注入量表示部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に薬液を充填する吸引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、薬液が充填されていないシリンジ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（図示手前側の端部）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）に取り付けられている。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の多端は、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の多端は、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に手入力し、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、画面中央にダイアログボックス１６８が表示される。ダイアログボックス１６８内には、シリンジＡ、Ｂに吸引される吸引量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、吸引量１６８ａ、１６８ｂを任意の値とすることができる。ダイアログボックス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、画面上の注入量表示部１６２に随時表示される。吸引された量が設定された吸引量１６８ａ、１６８ｂ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。図示は省略するが、吸引が終了すると、図９の画面のダイアログボックス１６８が消え、図８の初期画面に戻る。なお、図示は省略するが吸引が終了しているので、注入量表示部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、患者の身体的特徴のデータ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の任意の部位ボタン１５１ａ〜１５１ｄを押す。

図１０は、人体ボタン１５１のうち胸部の部位ボタン１５１ｂが押された例を示している。胸部の部位ボタン１５５ｂが押されると、画面下側に、注入条件を示すグラフ１６０が表示される。
この例のグラフ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、エア抜きで消費される量が含まれている。

この状態で、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）。

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７を参照して説明する。供給チューブ２２２内を薬液（生理食塩水、造影剤のいずれでもよい）で満たすやり方としては幾つかあるが、一例として、まずシリンジＡから造影剤を押し出し、分岐部２２４までのチューブの一部分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、分岐部２２４までのチューブの一部分２２４Ｂ、及び、そこからカテーテルまでの一部分２２５Ｃ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、上記のほかにも、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一例として図１１の設定画面となる（ステップＳ３）。本実施形態の薬液注入装置１００では、この図１１の設定画面を起点として、（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）本注入等に移行することができる。

以下、ＮＰテスト及び本注入の例、並びに、ＮＰテストを行うことによってシリンジ内の薬液の量が設定量（プロトコル注入量）よりも少なくなった場合の対応の例、について説明する。なお、図１１の画面の注入量表示部１６２は、シリンジＡが２００ｍｌ、シリンジＢが７０ｍｌとなっており、先に説明した吸引工程で吸引した量と一致していないが、これは本質的な相違ではない。説明の都合上、以下、この数値を一例として述べる。

〔ＮＰテスト〕
ＮＰ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。本実施形態では、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、薬液流通路は正常である。一方、圧力が低い場合、例えばカテーテルが正常に刺さっていない等の接続不良が想定される。圧力が高い場合、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１１の設定画面で画面上部のステータスバー内のＮＰテストボタン１５３ａを押す（ステップＳ３Ａ）。すると、図１２に示すように、画面中央に大きなダイアログボックス１９１が現れて、従来公知の方法によりＮＰテストが行われる。ダイアログボックス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１１の画面から図１２の画面へと移る途中、図１５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。

以上の工程により、ＮＰテストが終了すると、画面は図１３の状態となる（なお、図１３の画面ではなく、他の画面になる例については後述する）。この画面では、ダイアログボックス１９１が消え、画面左に前回注入ボタン１７９が表示されている。また、注入量表示部１６２内のシリンジＢの数値が、７０ｍｌから２０ｍｌ減って５０ｍｌとなっている。

〔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。
ＮＰテストを行った後、本注入を行う手順は次の通りである。

ＮＰテストの後、オペレータが図１３の画面で前回注入ボタン１７９を押すと、図１４に示すように、画面下部に注入条件グラフ１６０（図１１と同じ）が再度表示される。図１４の画面で、画面左上の決定ボタン１６１を押すと、図１７の画面へと代わり、本注入が開始される（ステップＳ１０）。図１７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。

なお、図１１の画面からダイレクトに（ＮＰテスト等をせずに）本注入に移る手順は次の通りである。
オペレータは、図１１の画面で所定の注入条件を選択、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１６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１７の画面が現れ、本注入が開始される（ステップＳ１０）。

〔シリンジ内の薬液の量がプロトコル注入量よりも少なくなった場合の対応〕
以下、図１１の設定画面でＮＰテストを行った後、上述した図１３の画面ではなく、他の画面（図１９参照）が表示される例について説明する。

図１８は、プロトコル注入量を設定する工程から本注入までの一連の工程を示すフローチャートである。図１８に示すように、本実施形態の薬液注入装置１００では、上述した通りまず、患者に対し注入すべき薬液の量（プロトコル注入量）を設定する（ステップＳ１１）。次いで、必要に応じて、ＮＰテストやタイミングボーラステストが行われる（ステップＳ１２）。

ＮＰテストやタイミングボーラステストが行われた後、注入装置１００はシリンジ内の薬液の量を検出する（ステップＳ１３）。そして、シリンジ内の薬液の量が、一例としてプロトコル注入量よりも少なくなった場合（ステップＳ１４）に、図１９に示すように、画面に全量注入ボタン１６５を表示する（ステップＳ１５）。

シリンジＢの例で説明すると、図１９の状態では、シリンジＢに入っている薬液の量が５０ｍｌ（表示部１６２参照）となっているのに対し、プロトコル注入量は８０ｍｌである。このようにシリンジ内の薬液の量とプロトコル注入量との間に不一致が生じたとき、画面に全量注入ボタン１６５が表示される（ステップＳ１５）。

全量注入ボタン１６５は、基本的には、シリンジに入っている薬液の全量を注入するためのボタンである。このボタン１６５が表示されている状態では、決定ボタン１６１を押しても本注入は開始されない。換言すれば、ステップＳ１５では、全量注入ボタン１６５が画面に表示されると共に、注入が禁止される（決定ボタン１６１を押しても注入を開始できない）。

ステップＳ１６では、シリンジ内の薬液の量が所定の範囲内であるかどうかが判断される。「所定の範囲」とは、例えばシリンジＢの場合、プロトコル注入量８０ｍｌ（図１９参照）を基準として−５ｍｌ〜＋０ｍｌの範囲（７５ｍｌ〜８０ｍｌ）の範囲である。

例としてシリンジＢについてのみ説明すると、シリンジＢ内の薬液の量が上記所定の範囲（７５ｍｌ〜８０ｍｌ）内にある場合、ステップＳ１７の状態（図１８参照）となる。この状態では、ステップＳ１５から引き続き注入禁止の状態が続いている。全量注入ボタン１６５を１回押すと禁止状態が解除され、決定ボタン１６１を押すことができる状態となり、シリンジ内の薬液の全量が、注入される量として再設定される（ステップＳ１９）。

シリンジＢ内の薬液の量が上記所定の範囲（７５ｍｌ〜８０ｍｌ）内にない場合、ステップＳ１８の状態（図１８参照）となる。この状態でも上記同様、ステップＳ１５から引き続き注入禁止の状態が続いている。全量注入ボタン１６５を２回押すと禁止状態が解除されて決定ボタンを押すことができる状態となり、次のステップＳ１９で、シリンジ内の薬液の全量が、注入される量として再設定される。

ステップＳ２０でオペレータが決定ボタン１６１（図１９参照）を押すと、患者への注入が開始される（ステップＳ２１）。
ステップＳ１４で「ＮＯ」と判断されてステップＳ２０に到った場合、当初設定したプロトコル注入量（一例としてシリンジＢ、８０ｍｌ）の薬液が注入される。ステップＳ１６で「ＹＥＳ」と判断されてステップＳ１７、Ｓ１９を経由してステップＳ２０に到った場合、シリンジ内に入っている「所定の範囲」内（一例としてシリンジＢ、７５ｍｌ〜８０ｍｌ）の薬液が注入される。ステップＳ６で「ＮＯ」と判断されてステップＳ１８、Ｓ１９を経由してステップＳ２０に到った場合、シリンジ内に入っている薬液の量が「所定の範囲」内になくても、現在のシリンジ内の薬液の全量（一例としてシリンジＢ、５０ｍｌ）が注入される。

なお、ステップＳ１６で、薬液の量が所定の範囲内にないと判断された場合、例えば、シリンジ内に再度薬液を吸引することをオペレータに促すアラームが発せられるようになっていてもよい。上記説明では、ステップＳ１８において、全量注入ボタンを２回押すことで注入可能になる例について説明したが、これに限らず、再度の吸引が行われてシリンジ内の薬液の量が「所定の範囲」内とならない限り注入を行えない構成とすることもできる。

以上説明したように、本実施形態の注入装置１００によれば、本注入の時点（図１９参照）でシリンジ内の薬液の量とプロトコル注入量（患者に注入すべき注入量）とが一致しない場合であっても、オペレータからの所定の入力（全量注入ボタン１６５を押すこと）により、現在のシリンジ内の薬液の全量が注入すべき量として再設定される。これにより、シリンジ内の薬液の全量が患者に注入されることとなるため、シリンジ内の薬液を使いきることができる。

また、本実施形態の注入装置１００は、シリンジ内の薬液の量が所定の範囲内かどうかの判断を行って（ステップＳ１６）、その結果、薬液の量が所定の範囲内にない場合には全量注入ボタンを複数回押すなどして注入禁止状態を解除しなければならない（ステップＳ１８）構成であるので、患者に対し不適正な注入が行われる可能性をより低減することができる。

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、図１８のフローチャートに示す一連の工程中、任意のタイミングで、マニュアル操作により（注入装置に設けられた所定のボタンを操作すること等により）、シリンジのピストンが動かされた場合に、その都度、シリンジ内の薬液の量を検出し（ステップ１Ｓ１３参照）、その検出結果が所定の範囲内にあるかを判断する（ステップＳ１４参照）構成であってもよい。このように、ＮＰテストやタイミングボーラステストといった試験注入により薬液の量が変化した場合だけでなく、マニュアル操作によって薬液の量が変化した場合にもシリンジ内の薬液の量を検出し、その検出結果に基づいて上記ステップＳ１７、Ｓ１８と同様の工程を行う構成とすることで、より正確な薬液注入が可能となる。なお、この場合、マニュアル操作後のシリンジ内の薬液の量が、当初設定したプロトコル注入量を基準とする「所定の範囲」内にあるかどうかをチェックしてもよいし、あるいは、マニュアル操作によってシリンジのピストンがどれだけ動いたか（すなわち同操作で薬液がどれだけ吸引/押出しされたか）をチェックしてもよい。

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。 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。 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。 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１１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１３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。 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。 プロトコル注入量を設定する工程から本注入までの一連の工程を示すフローチャートである。 シリンジ内の薬液の量がプロトコル注入量よりも少なくなった場合の対応を説明するための図であり、図１１の画面でＮＰテストを行った後の状態を示している。

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 部位ボタン
１５３ａ〜１５３ｃ ボタン
１５３ｗ ステータスバー
１５５ａ〜１５５ｆ 選択ボタン
１５５ｗ ステータスバー
１６０ グラフ
１６１ 決定ボタン
１６２ 注入量表示部
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
１６５ 全量注入ボタン
２１０ シリンダ
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
Ａ、Ｂ シリンジ

Claims (7)

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ディスプレイ付きコントローラと、を備え、前記注入ヘッドが前記シリンジのピストンを押すことで前記シリンジ内の薬液を患者に注入する薬液注入装置であって、
   患者の身体的特徴のデータに基づいて算出された、該患者に注入すべき薬液の量をプロトコル注入量として記憶する手段と、
   注入を行う前に前記シリンジに入っている薬液の量を検出する検出手段と、
   （ｉ）該検出手段により検出された前記シリンジ内の薬液の量が前記プロトコル注入量より多く、かつ、オペレータからの所定の入力としてオペレータが所定のボタンを押した場合もしくはオペレータの声が音声認識入力された場合には、前記シリンジ内の薬液の全量を患者に注入すべき量として再設定し、（ｉｉ）前記シリンジ内の薬液の量が前記プロトコル注入量よりも少なく、かつ、オペレータからの所定の入力としてオペレータが所定のボタンを押した場合もしくはオペレータの声が音声認識入力された場合には、前記シリンジ内の薬液の全量を患者に注入すべき量として再設定する注入量再設定手段であって、前記シリンジ内の薬液の量が所定の範囲内にある場合にのみ前記再設定を行う注入量再設定手段と、を備え、
   注入を開始するための入力がなされた場合に前記再設定された前記薬液の量を注入するように構成されており、前記所定の入力は前記注入を開始するための入力とは異なるものであることを特徴とする、薬液注入装置。
2. 前記シリンジ内の薬液の量が前記所定の範囲内にない場合であっても、オペレータから前記所定の入力とは別の他の所定の入力がされたときに、前記注入量再設定手段が当該薬液の量を患者に注入すべき量として再設定するのを許容する禁止解除手段をさらに備える、請求項１に記載の薬液注入装置。
3. 前記注入量再設定手段を機能させるための前記所定の入力が、前記コントローラの画面に表示された全量注入ボタンを押すことである、請求項１又は２に記載の薬液注入装置。
4. 前記注入量再設定手段を機能させるための前記所定の入力が、前記コントローラの画面に表示された全量注入ボタンを押すことであり、
   前記禁止解除手段を機能させるための前記他の所定の入力が、前記全量注入ボタンを再度押すことである、請求項２に記載の薬液注入装置
5. 前記コントローラの画面には、患者への注入を開始するための決定ボタンが表示されており、
   前記全量注入ボタンは、該決定ボタンとは別に表示されている、請求項３又は４に記載の薬液注入装置。
6. 前記シリンジ内の薬液の量が所定の範囲内にない場合にアラームを発するアラーム手段を更に備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
7. 請求項１〜６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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