JP5295556B2 - 撮像室用通信システムおよび薬液注入装置 - Google Patents

Description

本発明は、電磁遮蔽された撮像室内に磁気共鳴撮像装置及び自動注入器等が配置された磁気共鳴撮像システムに関し、特には、撮像室内の機器と室外のコントローラとの間で制御信号をやり取りするための通信インターフェースの配置の自由度を増し、利便性をより向上させた磁気共鳴撮像システムに関する。

一般に、磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）を使用する場合、外部の電磁場による影響を低減するため、磁気共鳴撮像装置は電磁遮蔽された撮像室内に配置される。また、患者に造影剤を注入するための自動注入器（インジェクター）を用いる場合には、この注入器も撮像室内に配置される。

撮像室は、シールド壁等によって囲まれた空間である。シールド壁は、撮像に影響を及ぼしうる所定の周波数帯（例えば１ＧＨｚ以下）の電磁波を遮蔽する性能を有している。シールド壁の一部には、通常、室内を覗くための覗き窓が設けられている。

特許文献１等には、撮像室内に配置された医療機器と、室外に置かれたコントローラ等との間の通信に関する技術が開示されている。具体的には、撮像室の観察窓を通じて制御信号をやり取りする通信インターフェースが提案されており、この通信インターフェースでは、赤外線や可視光線の電磁波が利用される。
特許２７５２９０９号公報

上記のような通信インターフェースによれば、撮像室内外の機器間に通信用のラインを引き回す必要がないため、機器の使用が容易になる等の利点がある。しかし、この通信インターフェースは、赤外線や可視光線等で信号をやり取りするものであるため、基本的には、通信し合うユニット（トランシーバ）同士を、窓を挟んで比較的近接させて対向配置しなければならない等の制約がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像室内の機器と室外のコントローラとの間で制御信号をやり取りするための通信インターフェースの配置の自由度を増し、利便性をより向上させた撮像室用通信システムおよび薬液注入装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の撮像室用通信システムは、
所定の周波数帯を遮蔽するシールド壁によって囲まれた撮像室内に配置された、患者へ薬液を注入する自動注入器であって、シリンジのピストンを押し込むピストン駆動機構およびその動作を制御する制御手段を有し、シリンジが装着されるシリンジ保持部が前端側に形成されている自動注入器と、
前記撮像室外に配置された、前記自動注入器の動作を制御するコントローラと、
前記自動注入器と前記コントローラとの間の通信を可能とする通信インターフェースと、
を備える撮像室用通信システムであって、
前記通信インターフェースは、前記撮像室内に配置された第１のユニットと、前記コントローラに接続されかつ前記撮像室外に配置された第２のユニットとを有し、
当該第１および第２のユニットが、無線方式で、前記所定の周波数帯とは異なる周波数帯を利用して前記シールド壁越しに通信を行い、
前記第１のユニットが、前記自動注入器における前記シリンジ保持部とは反対側に一体的に設けられていることを特徴とする。
なお、「壁越しに通信」とは、無線電波がシールド壁を貫通し、その電波により制御信号がやり取りされることをいう。
なお、本出願は下記発明も開示する：
磁気共鳴撮像装置による撮像に影響を及ぼしうる所定の周波数帯を遮蔽するシールド壁によって囲まれた、前記磁気共鳴撮像装置が配置される撮像室と、
前記撮像室内に配置された、患者へ薬液を注入する注入手段と、
前記撮像室外に配置された、前記注入手段の動作を制御するコントローラと、
前記注入手段と前記コントローラとの間で制御信号をやり取りするための通信インターフェースと、
を備え、
該通信インターフェースは、前記所定の周波数帯より高い周波数帯を利用して前記シールド壁越しに通信を行う無線方式である磁気共鳴撮像システム。

このような構成によれば、通信インターフェースが無線方式であるので、シールド壁に開口部を設けてそこに通信用のラインを通したり、床下にラインを敷設したりする必要がない。また、通信インターフェースがシールド壁越しに通信を行う無線方式であるため、特許文献１記載の構成のように通信インターフェースのユニットを窓を挟んで対向配置させたりする必要がなく、配置の自由度が改善される。

上記通信インターフェースの無線方式としては、例えば、２ＧＨｚ以上の周波数帯を利用してもよい。また、ＩＥＥＥ８０２.１１ａ、８０２.１１ｂ、又は８０２.１１ｇ等の規格を利用するものであってもよい。

上述したように、本発明によれば、撮像室内の機器と室外のコントローラとの間で制御信号をやり取りするための通信インターフェースの配置の自由度を増し、利便性をより向上させた撮像室用通信システムおよび薬液注入装置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。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の磁気共鳴撮像システムを示す模式図である。

図１に示すように、この磁気共鳴撮像システム１は、磁気共鳴撮像装置１３が配置される撮像室１０を備えており、この撮像室１０は、周囲がシールド壁１１によって囲まれている。シールド壁１１に電磁遮蔽性をもたせる手段としては、特に限定されるものではないが、例えば金属製のメッシュ材等を利用することができる。シールド壁１１は、磁気共鳴撮像装置１３の撮像に影響を及ぼしうる所定の周波数帯（例えば１ＧＨｚ以下）の電磁波を遮蔽する。なお、図示は省略するが、シールド壁１１には、内部の様子を見るための覗き窓（不図示）や、室内に出入りするためのドア等が設けられている。

撮像室１０内に配置された磁気共鳴撮像装置１３は従来公知のものであり、この例では、寝台に横になった患者の所定部位を撮像する。
撮像室１０には、また、患者に造影剤などの薬液を注入するための自動注入器１５が配置されている。この自動注入器１５は、薬液が充填されたシリンジが装着されるシリンジ保持部１４と、該シリンジのピストンをシリンダ部材に向けて押し込む駆動手段（不図示）と、その動作を制御する制御回路（不図示であるがメモリやＣＰＵ等を備える）と、を有している。なお、自動注入器１５は、キャスター付きのスタンド上に保持されているので、自由に移動させることができる。

患者への薬液の注入は、例えば、患者の体重などに応じて予め設定されたプロトコル（注入条件）に従って自動で行われる。このような自動注入によれば、患者に対して適正な量の薬液を好ましい注入速度で注入できる。

撮像室１０の外には、自動注入器１５等の動作を制御するための、モニタやキーボード等（不図示）を備えたコントローラ２１が配置されている。

本実施形態の磁気共鳴撮像システム１では、コントローラ２１と自動注入器１５との間の制御信号のやり取りは、無線方式を利用した通信インターフェース１８を介して行われるようになっている。具体的には、この通信インターフェース１８は、撮像室内のユニット１８ａと室外のユニット１８ｂとで構成されている。

室内のユニット１８ａは、この例では、自動注入器１５に一体的に構成されている（自動注入器１５の一機能として注入器に組み込まれていてもよいし、又は、別部品として注入器１５に取り付けられるものであってもよい）。室外のユニット１８ｂは、一例として、コントローラ２１にライン接続されている。いずれのユニット１８ａ、１８ｂも、電波を送信する機能と、相手側から送信された電波を受信する機能とを備えている。

これらユニット１８ａ、１８ｂ間の通信には、シールド壁１１越しに通信可能な無線方式が利用され、シールド壁１１が遮蔽しうる所定の周波数帯（例えば１ＧＨｚ）よりも高い周波数帯（例えば２ＧＨｚ以上、好ましくは２．４ＧＨｚ、５ＧＨｚ）が利用されている。一般に、磁気共鳴撮像装置１３が撮像に利用する周波数帯は数百ＭＨｚであることが多い（これに対応してシールド壁１１が例えば１ＧＨｚ以下を遮蔽できるようになっている）。これに対して、本実施形態の通信インターフェース１８はそれよりも高い周波数帯域を使用するものであるため、この電波が撮像に影響を及ぼすことはない。

なお、上記のような周波数帯を利用する場合、ＩＥＥＥ８０２.１１ａ、８０２.１１ｂ、又は８０２.１１ｇ等の無線規格を利用してもよいし、又は、３〜４ＧＨｚの周波数帯を使用する無線ＵＳＢなどのインターフェースを用いることもできる。

次に、上記のように構成された本実施形態の磁気共鳴撮像システムの動作について説明する。図２は、上記磁気共鳴撮像システムの動作の例を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、オペレータはコントローラ２１を操作して、同コントローラ２１に所定の注入プロトコル（患者への薬液注入条件）を読み込ませ、必要に応じて、この注入条件に修正を加える。例えば、患者の現在の体重や、注入する薬液の種類などに応じて、注入条件を適宜修正することができる。

この注入条件のデータは、次いで、コントローラ２１側から、通信インターフェース１８を介して自動注入器１５へと送信される（ステップＳ２）。自動注入器１５では、このデータを受信して、内臓するメモリ（不図示）でこれを保持する。

次いで、ステップＳ３において、自動注入器１５はこの注入条件にしたがって注入動作を実施する（ステップＳ３）。注入動作を実施中、自動注入器１５は、注入の状況に関するデータ（現時点でどれだけの量の薬液が患者に注入されたか等のデータ）を、随時、通信インターフェース１８を介してコントローラ２１に送る。
コントローラ２１はこれを受信し、モニタ（不図示）に注入状況としてリアルタイムに表示する。

注入動作を実施中、コントローラ２１は、所定の時間間隔で、通信インターフェース１８が通信可能な状態に維持されているかどうかを確認する（ステップＳ４）。何らかの原因で、通信インターフェース１８が通信不能となっていた場合、コントローラ２１は、所定のアラームをそのモニタ（不図示）上に表示する（ステップＳ５）。このような構成によれば、このアラームを確認したオペレータが所定の処置（例えば、自動注入器の緊急停止のための操作を行う等）をすることで、薬液の注入を停止することができる。
通信インターフェース１８が正常である場合、薬液注入が継続され、所定量の薬液が注入された時点で注入動作が終了する（ステップＳ６）。

以上説明したように、本実施形態の磁気共鳴撮像システムによれば、電磁遮蔽された撮像室１０の外に配置されたコントローラ２１と、中に配置された自動注入器１５との間のやり取りを、無線方式を採用した通信インターフェース１８を介して行うことができる。そのため、シールド壁１１に開口部を設けてそこに通信用のライン（ケーブル）を通したり、床下にラインを敷設したりする必要が無いので、システムを構築する作業が簡素化する。また、本システムの通信インターフェース１８によれば、赤外線や可視光を利用するものではないため、通信インターフェース１８のユニット１８ａ、１８ｂ同士を窓を挟んで対向配置する等の必要もなく、機器の配置の自由度を向上させることができる。

なお、上記の例では、通信インターフェース１８のユニット１８ａが自動注入器１５に組み込まれた形態について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、自動注入器１５に有線接続されるものであってもよい。
あるいは、自動注入器１５の電源として撮像室１０内にバッテリーが配置される場合、ユニット１８ａがこのバッテリーと一体的に構成され、撮像室内の隅付近に置かれる構成としてもよい。

本実施形態の磁気共鳴撮像システムを示す模式図である。 図１のシステムの動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 磁気共鳴撮像システム
１０ 撮像室
１１ シールド壁
１３ 磁気共鳴撮像システム
１５ 自動注入器
１８ 通信インターフェース
１８ａ、１８ｂ ユニット
２１ コントローラ

Claims (5)

1. 所定の周波数帯を遮蔽するシールド壁によって囲まれた撮像室内に配置された、患者へ薬液を注入する自動注入器であって、シリンジのピストンを押し込むピストン駆動機構およびその動作を制御する制御手段を有し、シリンジが装着されるシリンジ保持部が前端側に形成されている自動注入器と、
   前記撮像室外に配置された、前記自動注入器の動作を制御するコントローラと、
   前記自動注入器と前記コントローラとの間の通信を可能とする通信インターフェースと、
   を備える撮像室用通信システムであって、
   前記通信インターフェースは、前記撮像室内に配置された第１のユニットと、前記コントローラに接続されかつ前記撮像室外に配置された第２のユニットとを有し、
   当該第１および第２のユニットが、無線方式で、前記所定の周波数帯とは異なる周波数帯を利用して前記シールド壁越しに通信を行い、
   前記第１のユニットが、前記自動注入器における前記シリンジ保持部とは反対側に一体的に設けられていることを特徴とする、撮像室用通信システム。
2. 前記通信インターフェースが、２ＧＨｚ以上の周波数帯を利用する、請求項１に記載の撮像室用通信システム。
3. 前記通信インターフェースが、ＩＥＥＥ８０２.１１ａ、８０２.１１ｂ、又は８０２.１１ｇ規格を利用する、請求項１又は２に記載の撮像室用通信システム。
4. 前記コントローラは、前記通信インターフェースにおける通信が正常に実施されているか否かの判断を行い、正常にされていない場合にはアラームを発する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像室用通信システム。
5. 所定の周波数帯を遮蔽するシールド壁によって囲まれた撮像室内で使用される薬液注入装置であって、
   患者へ薬液を注入する自動注入器であって、シリンジのピストンを押し込むピストン駆動機構およびその動作を制御する制御手段を有し、シリンジが装着されるシリンジ保持部が前端側に形成されている自動注入器を備え、
   前記撮像室の外に配置された他のユニットと、無線方式で、前記所定の周波数帯とは異なる周波数帯を利用して前記シールド壁越しに通信を行うユニットが、前記自動注入器における前記シリンジ保持部とは反対側に一体的に設けられていることを特徴とする薬液注入装置。

Images