JP6510490B2 - 注入装置及び注入装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、薬液を注入するための注入装置であって、装着されたシリンジ内の薬液を撹拌する撹拌用注入装置に関する。

医療用撮影装置、例えば超音波診断装置による撮影の際に使用される薬液として、懸濁液からなる造影剤がある。この造影剤は、超音波を散乱させるためにマイクロバブル又は固体粒子等を含む。そして、超音波診断をする際には、この造影剤が充填されたシリンジが注入装置に装着され、造影剤を患者の体内に注入した後に撮影が行われる。超音波診断装置は、マイクロバブル又は固体粒子に入射して反射された超音波を分析することにより、体内の画像を撮影する。しかし、シリンジを注入装置に装着した後に造影剤に分離が生じてしまい、造影剤の内容物の濃度に偏りが生じてしまうことがある。

そこで、特許文献１には、注入装置のシリンジ内の懸濁液を十分に撹拌された状態に維持するための注射システムが開示されている。この注射システムは、水性の液体キャリア中の微粒子の懸濁液を注射することによって患者を治療するための注射システムである。そして、注射システムは、バレルに懸濁液を充填可能なシリンジと、患者へ懸濁液を注射するために制御可能に動く自動電気駆動手段とから構成されている。また、注射システムは、システム内のシリンジを保持し且つ懸濁液内の微粒子を撹拌する撹拌手段を有している。この撹拌手段は、シリンジに与えられた運動により、重力もしくは浮力による微粒子の分離を防止することによって、懸濁液の均一性を維持している。

より具体的に特許文献１には、撹拌手段として、シリンジバレルに連続した回転を与えるために、このシリンジバレルに接触したローラーが開示されている。このローラーは、ローラー上に配置されたシリンジを保持すると共に、保持したシリンジを回転させる。これにより、ローラーは、シリンジのバレル内の懸濁液を攪拌することができる。また、特許文献１には、撹拌手段として、回転可能な形でシリンジを支持する２つのブラケットが開示されている。そして、これらのブラケットは、シリンジを保持し且つシリンジを回転させる。これにより、ブラケットは、シリンジのバレル内の懸濁液を攪拌する。

特許第３６６５５６６号公報

しかし、特許文献１に開示された注射システムにおいては、ローラー上に載置することによってシリンジを保持する場合は、シリンジがずれ易く注入装置から外れてしまう恐れがある。また、ブラケットがシリンジの先端部分を保持する場合も、衝撃が加わったときに、保持されたシリンジがずれ易い。

上記課題を解決するため、本発明に係る注入装置は、薬液を注入するための注入装置であって、薬液が充填されたシリンジから前記薬液を押し出す駆動部と、前記シリンジを固定し且つ保持する保持ユニットと、前記保持ユニットを支持する支持部材と、前記保持ユニットに接続されると共に、前記保持ユニットを揺動させる撹拌ユニットとを備え、前記駆動部は、中空モーターと、前記中空モーターからの回転運動を直線運動に変換する変換機構とを有する。

これにより、シリンジが保持ユニットに固定され且つ保持されているため、撹拌動作の最中にシリンジがずれてしまうことを抑制できる。

また、本発明の他の例としての制御装置は、第１薬液が充填された第１シリンジから前記第１薬液を押し出す第１駆動部と、第２薬液が充填された第２シリンジから前記第２薬液を押し出す第２駆動部とを備える注入装置の制御装置であって、前記第１シリンジに接続されるチューブに応じた前記第２薬液の注入量を取得すると共に、前記第１薬液を押し出した後に前記注入量の前記第２薬液を注入し、前記第１薬液を後押しして前記チューブ内で停止させるように前記第２駆動部を制御する。

これにより、薬液が体内に注入されるタイミングと、注入装置が注入を開始するタイミングとのずれを減少させて、画質の低下を抑制することができる。

本発明のさらなる特徴は、添付図面を参照して例示的に示した以下の実施例の説明から明らかになる。

注入装置の概略斜視図である。 第１及び第２駆動部と撹拌ユニットを示す概略斜視図である。 第１及び第２駆動部と撹拌ユニットの概略断面図である。 前側回転部材の概略断面図である。 第１保持ユニット、第１駆動部及び撹拌ユニットを示す概略斜視図である。 レバー駆動部を示す概略斜視図である。 第１保持ユニット及び第１駆動部の概略断面図である。 第１実施形態に係る注入装置の概略ブロック図である。 第２実施形態に係る薬液の注入状況を説明する概略ブロック図である。 第２実施形態に係る後押し注入のフローチャートである。

以下、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に具体的に記載された実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において、上下とは重力方向における上方向と下方向とにそれぞれ対応する。また、注入ヘッドのシリンジが搭載される側を前側とし、前側の反対側を後側とする。

［第１実施形態］
図１は、医療用撮像装置、例えば超音波診断装置によって患者の体内を撮影する際に使用される注入装置（インジェクター）１００の概略斜視図である。図１に示すように、薬液を注入するための注入装置１００は、第１シリンジ９１及び第２シリンジ９２が搭載される注入ヘッド１を備えている。また、注入装置１００は、第１シリンジ９１を固定し且つ保持する第１保持ユニット１１と、第１保持ユニット１１を支持する１対の第１支持部材１４とを備える。

注入装置１００は、第２シリンジ９２を固定し且つ保持する第２保持ユニット１２と、第２保持ユニット１２を支持する１対の第２支持部材１５とをさらに備えている。また、注入ヘッド１には、表示部及び操作部として機能するタッチパネル１３が設けられている。そして、注入ヘッド１は、操作ボタン、データ入力フォーム、グラフ及び所定のデータ等をタッチパネル１３に表示する。なお、注入ヘッド１は、所定のデータ等をポータブルディスプレイ又はタブレット型コンピューター等に表示させることもできる。これらのデバイスは、Bluetooth（登録商標）、Wi-Fi、Ethernet（登録商標）又はUSB等の規格に従い注入ヘッド１と無線接続若しくは有線接続され、注入ヘッド１の表示部又は操作部に代えることができる。さらに、タッチパネル１３に代えて、表示部としてのディスプレイと、操作部としての入力ボタンを設けてもよい。

第１シリンジ９１には、第１薬液として懸濁液である造影剤が充填されている。また、第２シリンジ９２には、第２薬液として生理食塩水が充填されている。これらの薬液は、手動で第１シリンジ９１又は第２シリンジ９２に充填されてもよく、注入装置１００又は充填器で第１シリンジ９１又は第２シリンジ９２に充填されてもよい。さらに、第１シリンジ９１及び第２シリンジ９２は、プレフィルドシリンジであってもよい。

注入装置１００には、フットスイッチ１６が有線接続されており、オペレーターは、フットスイッチ１６を操作して薬液の注入を開始させることができる。なお、フットスイッチ１６は、注入ヘッド１に無線接続されてもよい。また、フットスイッチ１６に代えて、ハンドスイッチ等の遠隔操作装置を注入ヘッド１に有線又は無線接続し、その操作によって薬液の注入を開始することもできる。

なお、注入ヘッド１は、ＡＣアダプタ（不図示）を介して外部電源に接続されているが、注入ヘッド１にバッテリーを内蔵することもできる。また、注入ヘッド１は、キャスタースタンド（不図示）に搭載してもよく、又はキャスタースタンドと一体的に構成してもよい。さらに、天吊部材を設け、この天吊部材を介して天井から注入ヘッド１を天吊することもできる。

第１シリンジ９１の先端には、三方活栓１０３が接続されている。また、第２シリンジ９２の先端には、第１チューブ１０４が接続されている。そして、第１チューブ１０４は三方活栓１０３に接続されている。さらに、第１シリンジ９１には、三方活栓１０３を介して、第２チューブ１０５が接続される。そして、第２チューブ１０５の先端はカテーテル等に接続される。なお、図１においては、便宜的に第１チューブ１０４及び第２チューブ１０５を点線で示している。

第１保持ユニット１１には、三方活栓１０３が取り付けられる設置部分１１１として溝が形成されている。また、第１保持ユニット１１には、第１チューブ１０４を案内するガイド部１１２及び第２チューブ１０５が案内されるガイド部１１３として、断面Ｕ字状の溝が形成されている。そして、ガイド部１１２は、ガイド部１１３と連通している。これにより、第１チューブ１０４及び第２チューブ１０５は、共通のガイド部１１３から外部へ延在する。そのため、第１保持ユニット１１が揺動しても、第１チューブ１０４及び第２チューブ１０５が捻じれることが防止される。なお、不要であれば、共通のガイド部１１３は省略してもよい。

図２に示すように、注入装置１００は、第１薬液が充填された第１シリンジ９１から第１薬液を押し出す第１駆動部２と、第１保持ユニット１１に接続されると共に、第１シリンジ９１内の第１薬液を撹拌するために、第１保持ユニット１１を揺動させる撹拌ユニット３とを備える。第１駆動部２及び撹拌ユニット３は、注入ヘッド１のカバー内に収容されている。また、第２薬液が充填された第２シリンジ９２から第２薬液を押し出す第２駆動部６も、注入ヘッド１のカバー内に収容されている。なお、撹拌ユニット３が設けられていることを除いて、第２駆動部６は第１駆動部２と同様の構成を備えるため、その説明は省略する。

第１駆動部２は、いずれもハウジング２０に収容された、中空モーター２２（図３）と、中空モーター２２からの回転運動を直線運動に変換する変換機構２３（図３）とを有する。また、第１シリンジ９１にはピストン９１４が取り付けられている。そして、第１駆動部２は、第１シリンジ９１の後端としてピストン９１４の後端９１３を押すプレッサー２１をさらに有する。注入準備が完了した状態では、プレッサー２１は、ピストン９１４の後端９１３に近接している。

第１駆動部２は、第１シリンジ９１の軸線方向に沿ってプレッサー２１を前進させる。そして、プレッサー２１がピストン９１４を押して前進させると、ピストン９１４も前進して第１シリンジ９１内の造影剤が押し出される。押し出された造影剤は、三方活栓１０３と第２チューブ１０５を介して患者の体内に注入される。なお、プレッサー２１には、後端９１３をプレッサー２１に固定するためのシリンジフック（不図示）を取り付けることができる。そして、後端９１３がプレッサー２１に固定された状態でプレッサー２１が後退すると、ピストン９１４を後退させることができる。

第１保持ユニット１１は、前側回転部材１２４を介して撹拌ユニット３に接続されている。そして、撹拌ユニット３は、第１保持ユニット１１を駆動する撹拌用モーター３２と、撹拌用モーター３２からの回転運動を前側回転部材１２４に伝達する伝達機構３３とを有する。この伝達機構３３は、撹拌用モーター３２の出力軸に接続されて、出力軸と共に回転するプーリー３３１と、プーリー３３１に掛け回されたベルト３３２とを有する。なお、撹拌用モーター３２としては、ＤＣモーターを用いることができる。また、撹拌用モーター３２には、回転角度を検出するためのエンコーダー３２１が取り付けられている。

前側回転部材１２４は、前側固定部１３４に対して回転可能に取り付けられている。そして、ベルト３３２は、前側回転部材１２４の後部１２８（図３）にも掛け回されている。また、ハウジング２０は、前側回転部材１２４に固定されており、前側回転部材１２４と共に回転可能である。さらに、前側回転部材１２４は、第１支持部材１４を介して第１保持ユニット１１の後端に接続されている。そして、第１保持ユニット１１は、前側回転部材１２４と共に回転する。なお、プーリー３３１及びベルト３３２に代えて、歯車によって前側回転部材１２４に回転運動を伝達してもよい。

撹拌用モーター３２からの回転運動は、プーリー３３１、ベルト３３２、前側回転部材１２４及び第１支持部材１４を介して第１保持ユニット１１に伝達される。そして、第１保持ユニット１１は、第１シリンジ９１の軸線方向と交差する方向Ａに沿って交互に揺動する。なお、撹拌用モーター３２からの回転運動は、プーリー３３１、ベルト３３２、前側回転部材１２４を介してハウジング２０にも伝達される。そして、ハウジング２０も、第１保持ユニット１１と共に揺動する。

図３は、図２の第１駆動部２及び撹拌ユニット３を水平方向に切った断面を示す概略断面図である。第１駆動部２の中空モーター２２は、プレッサー２１を駆動する注入用モーターとして機能する。そして、第１駆動部２は、中空モーター２２からの回転運動を直線運動に変換する変換機構２３を有する。この中空モーター２２は、ハウジング２０に固定されてその内部に収容されている。そして、中空モーター２２としては、ステッピングモーターを用いることができる。

変換機構２３は、ボールねじナット２３１と、ボールねじナット２３１が取り付けられるねじ軸２３２とを有する。そして、ボールねじナット２３１は中空モーター２２に連結されている。また、ねじ軸２３２は前側回転部材１２４を貫通して延在していると共に、後側回転部材１２５及びハウジング２０を貫通して延在している。また、前側回転部材１２４は、ねじ軸２３２用のベアリング１２３を有しており、ねじ軸２３２の前端にはプレッサー２１が固定されている。そして、プレッサー２１には、ピストン９１４の後端９１３を非接触で検出する後端検出部１５０が取り付けられている。

第１支持部材１４は、プレッサー２１を貫通して延在すると共に、前側固定部１３４に取り付けられた前側回転部材１２４に接続されており、後述するねじ軸２３２の回り止めとして機能する。そして、中空モーター２２によりボールねじナット２３１が正転すると、トルクがねじ軸２３２に伝達されねじ軸２３２が前進する。同様に、ボールねじナット２３１が逆転するとねじ軸２３２が後退する。また、変換機構２３の一部は、中空モーター２２の内側に配置されている。すなわち、ねじ軸２３２が中空モーター２２の中心部を貫通して延在しており、ボールねじナット２３１は中空モーター２２の内側に配置されている。これにより、ハウジング２０が揺動する際の回転半径を小さくすることができる。なお、回り止めとしては、他のモーターに回転可能に接続されたボールスプラインナットを用いることもできる。

前側回転部材１２４は、ベアリングとしての複数のローラー１３６を介して、前側固定部１３４に取り付けられている。同様に、後側回転部材１２５は、ベアリングとしての複数のローラー１３７を介して、後側固定部１３５に取り付けられている。そして、前側固定部１３４及び後側固定部１３５は、いずれも注入ヘッド１の内部に固定されている。また、前側回転部材１２４及び後側回転部材１２５は、ハウジング２０に固定されている。これにより、ベルト３３２が回転すると、前側固定部１３４及び後側固定部１３５に支持された状態で、ハウジング２０が揺動する。

第１支持部材１４は、中空形状を有する。そして、注入装置１００は、第１支持部材１４内を通る配線１０を備える。すなわち、制御部に電気的に接続される配線１０を、第１支持部材１４の内部を通して引き回すことができる。また、前側回転部材１２４には、第１支持部材１４の後端開口と連通する貫通穴が形成されている。同様に、ハウジング２０には、前側回転部材１２４の貫通穴の後端開口と連通する貫通穴が形成されている。さらに、後側回転部材１２５にも、ハウジング２０の貫通穴の後端開口と連通する貫通穴が形成されている。そして、配線１０は、後側回転部材１２５の後端から制御部に向かって下方に延在している。

また、ねじ軸２３２も中空形状を有する。そして、注入装置１００は、ねじ軸２３２内を通る配線１０を備える。すなわち、配線１０は、ねじ軸２３２の内部を通して引き回すこともできる。なお、図３においては、第１支持部材１４及びねじ軸２３２の内部の配線１０を、便宜的に点線で示している。

これにより、第１保持ユニット１１及びハウジング２０が揺動する際に、配線１０が絡まってしまうことを防止できる。なお、第１支持部材１４又はねじ軸２３２を通る配線１０は、モーター、検出部及びランプ等に接続される。モーターとしては、例えば、三方活栓１０３の切り替えレバーを駆動するモーターがある。また、検出部としては、例えば、三方活栓１０３の回転角度を検出する検出部、薬液の濁り検出部、濁度センサー、濁り検出用のＣＣＤカメラ、及び後端９１３の位置検出部等がある。また、ランプとしては、光学式センサーに用いられるランプ及び電源表示ランプ等がある。

図４を参照して、前側回転部材１２４についてより詳細に説明する。図４は、第１保持ユニット１１の揺動軸１２６及びねじ軸２３２の回転軸に対して上下方向に垂直に切った断面を示す。前側回転部材１２４には、第１支持部材１４の後端開口と連通する貫通穴として、１対の配線穴１２７が形成されている。また、ねじ軸２３２の中心部にも、配線穴２３７が形成されている。そして、前側回転部材１２４は、４つのボルトでハウジング２０に固定されていると共に、前側固定部１３４に回転可能に取り付けられている。

撹拌用モーター３２からの回転運動は、プーリー３３１、ベルト３３２を介して、前側回転部材１２４に伝達される。そして、前側回転部材１２４及びハウジング２０を含む第１駆動部２は、揺動軸１２６を中心に揺動する。また、前側回転部材１２４の揺動軸１２６とねじ軸２３２の回転軸とが共軸である。このように、揺動軸１２６がねじ軸２３２の回転軸と一致しているため、ハウジング２０のサイズを前側回転部材１２４と同じ又はそれよりも小さくすることにより、揺動時の第１駆動部２の回転半径が、前側回転部材１２４の半径Ｒ１以下となる。換言すると、揺動時の第１駆動部２の回転半径が、ねじ軸２３２の回転軸を中心に前側回転部材１２４を回転させる場合の回転半径以下となる。

これに対して、揺動軸１２６とねじ軸２３２の回転軸とが共軸でない場合、第１駆動部２の揺動時の回転半径Ｒ２は、半径Ｒ１よりも大きくなる。例えば、図４では、揺動軸１２６とねじ軸２３２の回転軸とが共軸でない例として、ねじ軸２３２と並んでハウジング２０’を設けた場合の第１駆動部２の軌道を、仮想的に点線Ｂで示している。この場合、ハウジング２０’を揺動させると、前側回転部材１２４の回転軌道からはみ出るので、回転半径Ｒ２は前側回転部材１２４の半径Ｒ１よりも大きくなってしまう。そのため、注入ヘッド１のサイズも大きくなってしまう。

このように、２つの構成の間で前側回転部材１２４及びハウジング２０のサイズが同じであるとすると、共軸である方が第１駆動部２の回転半径を小さくできる。これにより、注入ヘッド１のサイズを小さくすることができる。

続いて図５を参照して、第１保持ユニット１１について説明する。第１保持ユニット１１の前部には、水平方向に回転自在であるストッパーアーム１０６が設けられている。このストッパーアーム１０６は、ガイド部１１３から退避した退避位置と、ガイド部１１３に突出した押さえ位置との間で移動することができる。そして、押さえ位置に位置するストッパーアーム１０６は、ガイド部１１３から延在する第１チューブ１０４及び第２チューブ１０５をガイド部１１３から外れないように規制できる。

第１保持ユニット１１には、第１シリンジ９１の前部を受け入れるシリンジ設置部分１１９として溝が形成されている。このシリンジ設置部分１１９には、濁り検出部（不図示）を配置することができる。この濁り検出部は、例えば、一対の上側発光部及び上側受光部と、一対の下側発光部及び下側受光部とを備える。そして、上側受光部と下側受光部とがそれぞれ受光した光量を比較し、光量の偏りに基づいて懸濁液の分離を検出する。

また、第１保持ユニット１１に形成された三方活栓１０３の設置部分１１１には、三方活栓１０３の切り換えレバー１０７が嵌め込まれる嵌合部４１が設けられている。この嵌合部４１は、切り換えレバー１０７の外部形状と相補的な内部形状を有する溝が形成されている。そして、嵌合部４１は、第１保持ユニット１１内に設けられたレバー駆動部４により回転される。このレバー駆動部４について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、第１保持ユニット１１を後方から見た概略斜視図であり、図７は第１保持ユニット及び第１駆動部を長手方向にそって上下に切った断面を示す。

レバー駆動部４は、三方活栓１０３の切り換えレバー１０７を駆動するために、嵌合部４１を回転駆動するレバー駆動用モーター４２を有する。このレバー駆動用モーター４２としては、ＤＣモーターを用いることができ、レバー駆動用モーター４２は三方活栓１０３に対して第２保持ユニット１２側に配置されている。また、レバー駆動部４は、レバー駆動用モーター４２からの回転運動を嵌合部４１に伝達する伝達機構４３を有する。なお、レバー駆動用モーター４２は、三方活栓１０３に対して第２保持ユニット１２側とは反対側に配置してもよい。

この伝達機構４３は、レバー駆動用モーター４２の出力軸に接続されたプーリー４３１と、プーリー４３１と対をなすプーリー４３２と、プーリー４３１及びプーリー４３２に掛け回されたベルト４３３とを有する。さらに、伝達機構４３は、ウォーム４３４及びウォームホイール４３５を含むウォームギアを有する。このように、伝達機構４３がウォームギアを有するので、ウォームギアのセルフロック機能により、外力が加わっても嵌合部４１が誤って回転することを防止できる。

ウォームホイール４３５は、嵌合部４１に固定されている。レバー駆動用モーター４２からの回転運動は、プーリー４３１、ベルト４３３及びプーリー４３２を介してウォーム４３４に伝達される。そして、ウォーム４３４が回転すると、ウォームホイール４３５及び嵌合部４１が水平方向に回転する。このように、レバー駆動部４は、三方活栓１０３の切り換えレバー１０７を回転駆動させることができる。そして、切り換えレバー１０７の回転に伴い、三方活栓１０３における流路が切り替えられる。これにより、注入装置１００は、所定のタイミングで三方活栓１０３における流路を切り替えることができる。

注入装置１００は、三方活栓１０３における第１薬液（例えば造影剤）の流路の開放を検出する検出部として開放検出部４４を備える。この開放検出部４４は、光学式のスリットセンサーであり、嵌合部４１に設けられた遮蔽フランジ４１１のスリットを検出することによって、造影剤の流路の開放を検出する。造影剤の流路が閉じられた状態で第１シリンジ９１のピストン９１４が押されてしまうと、造影剤に圧力がかかる結果、懸濁液内のマイクロバブルが壊れてしまう。そこで、注入装置１００の制御部５（図８）は、流路の開放が検出されないときには、第１薬液を押し出さないように第１駆動部２を制御する。このように、開放検出部４４が開放を検出しない場合に、ピストン９１４の押圧を禁止することによって、マイクロバブルの破壊を回避することができる。なお、禁止に代えて又は禁止と共に、開放検出部４４が開放を検出しない場合に、タッチパネル１３が警告を表示してもよい。また、注入ヘッド１が警告音を発してもよい。

続いて、図７及び図２を参照し、揺動時の元の位置となる原点を検出する原点検出部１３１と、プレッサー２１の移動の限界を検出するリミット検出部１４０について説明する。後側回転部材１２５の後方には、原点検出部１３１として光学式のスリットセンサーが設けられている。また、後側回転部材１２５の後端にはスリットが形成された遮蔽板１３２が固定されている。そして、遮蔽板１３２は後側回転部材１２５と共に回転し、原点検出部１３１は遮蔽板１３２のスリットを検出することによって第１保持ユニット１１の揺動の原点を検出する。なお、揺動角度は、撹拌用モーター３２のエンコーダー３２１により検出することができる。

また、後側回転部材１２５の後方には、リミット検出部１４０として、前側リミット検出部１４１と後側リミット検出部１４２とが設けられている。そして、ねじ軸２３２の後端部には、遮蔽板１４３が固定されており、遮蔽板１４３はねじ軸２３２と共に前進又は後退する。また、前側リミット検出部１４１及び後側リミット検出部１４２は、光学式のスリットセンサーである。そして、前側リミット検出部１４１は、プレッサー２１及びねじ軸２３２が限界まで前進すると、遮蔽板１４３によって遮蔽される位置に配置されている。一方、後側リミット検出部１４２は、プレッサー２１及びねじ軸２３２が限界まで後退すると、遮蔽板１４３によって遮蔽される位置に配置されている。

前側リミット検出部１４１は、遮蔽板１４３を検出することによって前進の限界を検出する。そして、後側リミット検出部１４２は、遮蔽板１４３を検出することによって後退の限界を検出する。なお、第１駆動部２においては、遮蔽板１４３が上下方向に突出するように配置されている。一方、第２駆動部６においては、遮蔽板１４３が水平方向に突出するように配置されている。

続いて、図８を参照して、注入装置１００の制御装置としての制御部について説明する。図８は、注入装置１００の概略ブロック図である。注入装置１００は、薬液の注入を制御するために、第１駆動部２、第２駆動部６、撹拌ユニット３及びレバー駆動部４を制御する制御部５と、記憶部としてのメモリ部５３とを備えている。

制御部５は、例えばワンチップマイコンであるＣＰＵであり、第１駆動部２、第２駆動部６及び撹拌ユニット３の下方に配置されている。そして、制御部５は、予めメモリ部５３に記憶されたプログラムに応じて、各モーターの制御の他、所定の演算、制御、判別などの処理動作を実行する。メモリ部５３は、メインＣＰＵ（Central Processing Unit）が動作するためのシステムワークメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラム又はシステムソフトウェア等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、又はハードディスクドライブ等を備える。

第１及び第２薬液の注入は、注入プロトコルに従って自動的に行われる。この注入プロトコルには、例えば、注入時間、注入速度、注入量及び注入圧力リミット値が設定されている。そして、タッチパネル１３は、注入プロトコルの内容を表示し、オペレーターは注入プロトコルの内容を確認することができる。

注入プロトコル及び薬液のデータ等は、メモリ部５３に予め記憶されている。患者に薬液を注入する場合、オペレーターは、タッチパネル１３を操作して、注入速度、注入量、注入時間及び注入最大圧力などのデータ、及びチューブの種類のデータ等を入力することができる。また、オペレーターは、タッチパネル１３に代えて、注入ヘッド１に設けられた入力ボタンからデータを入力してもよい。

なお、制御部５は、入力されたデータと予め記憶されているデータに基づいて注入条件を算出し、患者に注入する薬液の量及び注入プロトコルを決定してもよい。また、注入プロトコル及び薬液のデータ等は、外部の記憶媒体から入力することもできる。また、注入プロトコルは、変更できないようにパスワードによりロックすることもできる。

薬液を注入する前に、オペレーターは注入装置１００の電源をオンにし、第１シリンジ９１及び第２シリンジ９２を搭載する。そして、オペレーターが注入の準備を完了させると、注入装置１００は注入可能状態で待機する。なお、オペレーターは、シリンジを搭載した後に、注入装置１００の電源をオンしてもよい。そして、オペレーターは、フットスイッチ１６を押して、薬液の注入を開始させる。なお、オペレーターは、フットスイッチ１６に代えて、タッチパネル１３に表示されたスタートボタン又は注入ヘッド１に設けられたスタートボタンを押して注入を開始してもよい。また、フットスイッチ１６を再度押すことにより薬液の注入が停止するように、注入装置１００を構成してもよい。

制御部５は、フットスイッチ１６から注入開始信号を受信すると、注入プロトコルに従って第１駆動部２の中空モーター２２を駆動させる。中空モーター２２の回転運動は、変換機構２３により直線運動に変換され、プレッサー２１に伝達される。そして、プレッサー２１によって、ピストン９１４が第１シリンジ９１の先端に向かって押される。これにより、第１シリンジ９１内の造影剤が注入される。また、制御部５は、タイマー（不図示）を利用して注入時間を制御すると共に、薬液の注入圧力等の注入状況を監視している。さらに、制御部５は、注入開始又は注入終了からの経過時間を、カウントアップによりタッチパネル１３に表示させてもよい。また、制御部５は、撮像開始までの時間を、カウントダウンによりタッチパネル１３に表示させてもよい。これにより、適切なタイミングで撮像を開始することができる。なお、第２薬液の注入も同様に行われるため、第２薬液の注入については説明を省略する。

また、第１駆動部２のリミット検出部１４０（前側リミット検出部１４１及び後側リミット検出部１４２）は、プレッサー２１の前進リミット及び後退リミットを監視する。そして、リミット検出部１４０からの検出信号を受信した場合、制御部５は、プレッサー２１の前進又は後退を停止する。第２駆動部６のリミット検出部１４０も同様に、前進リミット及び後退リミットを監視する。

制御部５は、注入プロトコルに従い、レバー駆動部４に薬液の流路を切り替えさせる。すなわち、レバー駆動用モーター４２を駆動させ、嵌合部４１を介して三方活栓１０３の切り換えレバー１０７を回転させる。例えば、造影剤を注入する場合、制御部５は、切り換えレバー１０７を第２シリンジ９２側に回転させ、第１シリンジ９１と第２チューブ１０５とのラインを開く。そして、造影剤をフラッシュする場合、制御部５は、切り換えレバー１０７を第１シリンジ９１側に回転させ、第２シリンジ９２と第２チューブ１０５とのラインを開く。

さらに、制御部５は、開放検出部４４からの検出信号に基づいて、第１シリンジ９１と第２チューブ１０５の間のラインの開放を判断する。そして、ラインの開放が検出されない場合、制御部５は、第１駆動部２を駆動させず、造影剤の注入を開始しない。これにより、ラインが閉鎖された状態で誤ってプレッサー２１を前進させてしまうことを防止できる。そのため、造影剤のマイクロバブルが壊れてしまうことを防止できる。

また、プレッサー２１には、後端検出部１５０として一対の発光部及び受光部を有する光学式センサーが設けられている。この後端検出部１５０は、プレッサー２１の前方に突出している。そのため、発光部から出射されてピストン９１４の後端９１３の下側端面で反射された光は、プレッサー２１が後端９１３の後面に当接する前に受光部に入射する。そして、プレッサー２１が後端９１３に近づいて受光部に反射光が入射すると、後端検出部１５０は検出信号を制御部５に送信する。この時、プレッサー２１の当接面と後端の後面は離れている。ただし、プレッサー２１を、後端の後面と実質的に当接するまで近接させることもできる。

そして、注入準備に際して、オペレーターは、停止アシストモードを利用することができる。すなわち、オペレーターは、薬液の注入前に、注入ヘッド１の前進ボタン８１（図１）を押してプレッサー２１をピストン９１４の後端９１３に近接させる。そして、制御部５は、後端検出部１５０から検出信号を受信した後にプレッサー２１を所定の前進距離だけ前進させると共に、後端９１３から離れた位置でプレッサー２１を停止させる。その後、注入準備が完了したら、注入装置１００は、注入可能な状態で待機する。なお、前進ボタン８１に代えてタッチパネル１３に前進ボタンを表示させ、オペレーターは表示されたボタンを押してプレッサー２１を後端９１３に近接させてもよい。

後端９１３が検出された後にプレッサー２１を前進させる前進距離は、メモリ部５３に予め記憶されており、後端の形状、厚み、材質、及び端面の反射率等に応じて異なる。制御部５は、メモリ部５３からこの前進距離を取得する。なお、オペレーターが前進ボタン８１を押したままであっても、制御部５により前進は停止される。

停止アシストモードにより、注入準備に際して、プレッサー２１が誤ってピストン９１４を押し込むことを防止できる。そのため、第１シリンジ９１からの流路が閉鎖している状態で、誤ってピストン９１４を押し込むことによってマイクロバブルを破壊してしまうことを回避できる。なお、光学式センサーに代えて、非接触式センサーとして、超音波センサー、静電センサー及び磁気センサー等を用いることもできる。また、光学式センサーに代えて、接触式センサーを用いることもできる。

また、オペレーターは、薬液を注入する前に造影剤の撹拌を行う。撹拌を行う場合、オペレーターは、注入ヘッド１の撹拌ボタン８２（図１）を押す。撹拌開始信号を受信した制御部５は、予め定められた撹拌動作を撹拌ユニット３に行わせるために、撹拌用モーター３２を駆動させる。撹拌用モーター３２からの回転運動は、伝達機構３３を介して前側回転部材１２４に伝達される。そして、第１保持ユニット１１は前側回転部材１２４と共に揺動する。

ここで、撹拌ユニット３は、所定の揺動角度で第１保持ユニット１１を揺動させるように制御部５に制御される。すなわち、制御部５は、原点検出部１３１からの検出信号に従い揺動の原点を決定する。そして、撹拌用モーター３２のエンコーダー３２１からの信号に基づいて、第１保持ユニット１１の揺動量を判断する。これにより、第１保持ユニット１１が揺動軸１２６に対して水平な方向から所定の角度の範囲で往復して揺動するように制御される。

撹拌動作は、例えば、撹拌時間が１０秒から３００秒であり、回転速度が１０ｒｐｍから１２０ｒｐｍである。また、撹拌動作は、一方向への揺動と逆方向への揺動とを繰り返すように行う。例えば、制御部５は、第１保持ユニット１１を一方向へ１８０度揺動させる。すなわち、制御部５は、第１シリンジ９１が下を向く位置まで、第１保持ユニット１１を揺動させる。そして、第１シリンジ９１が下を向いた状態で２〜６秒停止させた後に、制御部５は、第１保持ユニット１１を逆方向へ１８０度揺動させる。すなわち、制御部５は、元の位置（原点）に戻るように、第１保持ユニット１１を揺動させる。そして、制御部５は、第１保持ユニット１１を逆方向へ１８０度揺動させる。すなわち、制御部５は、第１シリンジ９１が下を向く位置まで、第１保持ユニット１１を逆方向へ揺動させる。そして、第１シリンジ９１が下を向いた状態で２〜６秒停止させた後に、制御部５は、元の位置に戻るように、第１保持ユニット１１を揺動させる。なお、揺動開始から元の位置へ戻るまでに要する時間は、停止時間を除いて４〜８秒とすることができる。また、第１保持ユニット１１が元の位置に戻った際に、逆方向へ揺動する前に第１保持ユニット１１を元の位置で一時的に停止させてもよい。

また、制御部５は、撹拌動作中に注入を開始しないように制御する。そして、制御部５は、第１保持ユニット１１の揺動が停止した後に薬液の注入を開始する。そのため、撹拌動作中に注入開始信号を受信した場合、制御部５は撹拌動作の終了を待って中空モーター２２を駆動させる。これにより、注入中に揺動動作によって第２チューブ１０５が動くことはなく、患者からカテーテル等が外れてしまうことを防止できる。

また、制御部５は、注入を開始する際に、撹拌ユニット３に撹拌動作を行わせることもできる。この場合、注入開始信号を受信した制御部５は、撹拌ユニット３に撹拌動作を行わせ、撹拌動作が終了した後に中空モーター２２を駆動する。また、撹拌動作は、薬液の分離が検知されたときに自動で開始させることもできる。薬液の分離は濁り検出部等によって検知でき、制御部５は検出信号を受信すると撹拌動作を開始する。さらに、オペレーターは、所定の時間ごとに、自動で撹拌動作を行うように設定することもできる。なお、必要であれば、薬液の注入中に撹拌動作を行ってもよい。

第１実施形態に係る注入装置によれば、シリンジが保持ユニットに固定され且つ保持されている。これにより、撹拌ユニットにより保持ユニットを揺動することによって、撹拌動作の最中にシリンジがずれてしまうことを抑制できる。さらに、第１実施形態に係る注入装置によれば、保持ユニットの揺動軸が駆動部のねじ軸の回転軸と共軸である。これにより、駆動部の回転半径を小さくできるため、注入ヘッドのサイズを小さくすることができる。

［第２実施形態］
図９を参照して第２実施形態の注入装置２００について説明する。図９は造影剤の注入状況を説明する概略ブロック図であり、図１０は造影剤の後押し注入を説明するフローチャートである。なお、第２実施形態の説明においては、第１実施形態との相違点について説明し、第１実施形態で説明した構成要素については同じ参照番号を付し、その説明を省略する。特に説明した場合を除き、同じ参照符号を付した構成要素は略同一の動作及び機能を奏し、その作用効果も略同一である。

第１実施形態と同様に、注入装置２００は、第１シリンジ９１及び第１保持ユニット１１を揺動させる撹拌ユニット３を備える。そして、図９に示すように、第１薬液としての造影剤を注入するための第１駆動部２０１は、第１シリンジ９１に接続されている。また、第２薬液としての生理食塩水を注入するための第２駆動部２０２は、第２シリンジ９２に接続されている。そして、第２シリンジ９２は、第１チューブ１０４及び三方活栓（不図示）を介して第２チューブ１０５に接続されている。また、第１シリンジ９１は、三方活栓を介して第２チューブ１０５に接続されている。そして、第２チューブ１０５の先端にはカテーテル２０９が接続されており、このカテーテル２０９を介して薬液が体内に注入される。

第１シリンジ９１に充填された造影剤は、第２チューブ１０５の容量に対して量が少ない。そのため、造影剤の注入時に、造影剤がカテーテル２０９から遠い第１位置Ｐ１で止まってしまう。そして、第１位置Ｐ１の造影剤は、矢印Ｃで示す方向に流れる生理食塩水に押し出されて体内に注入される。この場合、実際に造影剤が体内に注入されるタイミングと、注入装置１００が造影剤の注入を開始したタイミングとにずれが生じてしまう。そして、注入装置１００の注入開始後に所定の時間が経過してから撮影を開始する場合には、このずれに起因して撮影された画像の画質が低下してしまうおそれがある。

そこで、第２実施形態に係る注入装置２００の制御装置としての制御部２０５は、第１シリンジ９１に三方活栓を介して接続される第２チューブ１０５に応じた第２薬液の注入量を取得する。そして、第１薬液を押し出した後に、この注入量の第２薬液を注入し、第１薬液を後押しして第２チューブ１０５内で停止させるように第２駆動部２０２を制御する。すなわち、制御部２０５は、造影剤の注入後に、カテーテル２０９に近い第２位置Ｐ２まで造影剤を移動させるように第２駆動部２０２を制御している。

さらに、第２チューブ１０５の長さに応じて、造影剤を移動させるために必要な生理食塩水の量は変動する。そこで、制御部２０５は、第２チューブ１０５の長さ（種類）に応じて、必要な生理食塩水の注入量を判断している。なお、後押し注入について以下に説明するが、第１実施形態と同様の制御については説明を省略する。

まず、オペレーターは、薬液の注入を開始する前に使用する第２チューブ１０５の種類、長さ又は容量等のチューブ情報を注入装置２００に入力する（Ｓ２０１）。そして、入力が行われると（Ｓ２０１でＹＥＳ）、制御部２０５は、入力されたチューブ情報を記憶部としてのメモリ部２５３に記憶させる（Ｓ２０２）。メモリ部２５３には、後押し注入に用いる生理食塩水の注入量とそれに対応するチューブ情報とが関連付けられたデータテーブルが、予め記憶されている。そして、制御部２０５は、このデータテーブルを参照して、入力されたチューブ情報に対応する生理食塩水の注入量を取得する（Ｓ２０３）。

薬液の注入を開始する場合、オペレーターは、フットスイッチ１６を押す。そして、制御部２０５は、フットスイッチ１６から注入開始信号を受信すると（Ｓ２０４でＹＥＳ）、第１駆動部２０１に造影剤の注入を開始させる（Ｓ２０５）。注入プロトコルに従って所望の量の造影剤が押し出されると、造影剤は第１位置Ｐ１で停止してしまう。そこで、制御部２０５は、薬液が流れる方向Ｄに沿って後押しするように、第２駆動部２０２に生理食塩水を注入させる（Ｓ２０６）。ここで、制御部２０５は、取得した注入量の生理食塩水を注入するように、第２駆動部２０２を制御する。一方、受信しないときは（Ｓ２０４でＮＯ）、制御部２０５は、注入開始信号の受信を待つ。

生理食塩水に後押しされた造影剤は、カテーテル２０９に近い第２位置Ｐ２まで進む。オペレーターは、造影剤が第２位置Ｐ２に到達して後押し注入が完了すると、フットスイッチ１６を再度押す。制御部２０５は、フットスイッチ１６から注入開始信号を再度受信すると（Ｓ２０７でＹＥＳ）、第２駆動部２０２に生理食塩水を注入させる（Ｓ２０８）。これにより、第２位置Ｐ２にある造影剤は、生理食塩水に押し出されて体内に注入されて、造影剤の注入が終了する。一方、再受信しないとき（Ｓ２０７でＮＯ）、制御部２０５は、注入開始信号の再受信を待つ。

チューブ情報の入力が行われない場合（Ｓ２０１でＮＯ）、オペレーターがフットスイッチ１６を押して注入開始信号を受信すると（Ｓ２０９でＹＥＳ）、制御部２０５は、第１駆動部２０１に造影剤の注入を開始させる（Ｓ２１０）。一方、受信しないときは（Ｓ２０９でＮＯ）、制御部２０５は、注入開始信号の受信を待つ。

オペレーターは、造影剤の注入が完了すると、フットスイッチ１６を再度押す。制御部２０５は、フットスイッチ１６から注入開始信号を再度受信すると（Ｓ２０７でＹＥＳ）、第２駆動部２０２に生理食塩水を注入させる（Ｓ２０８）。これにより、造影剤は、生理食塩水に押し出されて体内に注入されて、造影剤の注入が終了する。なお、チューブ情報の入力が行われない場合（Ｓ２０１でＮＯ）、制御部２０５が、予めメモリ部２５３に記憶された所定の注入量を取得し、この取得した注入量に基づいて後押し注入してもよい。

第２実施形態に係る注入装置においても、シリンジが保持ユニットに固定され且つ保持されている。これにより、撹拌ユニットにより保持ユニットを揺動することによって、撹拌動作の最中にシリンジがずれてしまうことを抑制できる。さらに、第２実施形態に係る注入装置によれば、薬液が体内に注入されるタイミングと、注入装置が注入を開始するタイミングとのずれを減少させて、画質の低下を抑制することができる。また、異なる長さを有する複数種類のチューブが使用される場合であっても、造影剤を後押しして適切な位置へ進めることができる。

なお、第２実施形態においては、注入開始信号を受信した制御部２０５が自動的に造影剤の後押し注入を開始している。しかし、所望の量の造影剤が押し出された後に、オペレーターがフットスイッチ１６を再度押すことにより、制御部２０５が後押し注入を開始してもよい。また、注入準備完了後に、オペレーターがスタートボタンを押すことにより、制御部２０５が後押し注入を開始してもよい。また、注入ヘッド１又はタッチパネル１３に後押しボタンを設けると共に、オペレーターが後押しボタンを押すことにより、制御部２０５が後押し注入を開始してもよい。さらに、フットスイッチ１６を押した回数に応じて、制御部２０５が後押し注入を開始してもよい。

また、制御部２０５は、入力された第２チューブ１０５の長さに基づいて、生理食塩水の注入量を計算してもよい。さらに、造影剤を後押しさせる所望の距離をオペレーターが入力した場合に、制御部２０５が入力された距離に基づいて生理食塩水の注入量を計算してもよい。

さらに、オペレーターがチューブ情報を入力することに代えて、三方活栓１０３にチューブ情報の入力手段を設けると共に、入力手段からの入力に基づいて制御部２０５がチューブ情報を自動的に取得してもよい。なお、この入力手段としては、チューブ情報が記録されたデーターキャリア、又はセンサーで検出可能な突起等がある。この場合、制御部２０５は、データーキャリアからチューブ情報を読み取ることができる。また、制御部２０５は、センサーで検出された突起の数又は長さに基づいてチューブ情報を判別することができる。

以上、各実施形態を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の各実施形態及び各変形例は、本発明に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。

例えば、各モーターには、超音波モーターを用いることができる。さらに、第２保持ユニット１２は固定されていたが、第１保持ユニット１１と同様に揺動させることもできる。また、注入装置１００は、超音波診断装置以外の他の医療用撮像装置と共に使用することもできる。このような医療用撮像装置としては、例えば、ＭＲＩ（Magnetic Resonance
Imaging）装置、ＣＴ（Computed Tomography）装置、アンギオ撮像装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲアンギオ装置、血管撮像装置等の各種医療用撮像装置がある。

また、注入装置は、撮像装置に有線又は無線接続することもできる。この場合、薬液の注入時及び画像の撮影時には、撮像装置と注入装置との間で各種データが送受信される。例えば、注入装置において撮像条件が設定又は表示されてもよく、撮像装置において注入条件が設定又は表示されてもよい。また、撮像装置と注入装置とを連動させることもできる。例えば、注入装置が、注入開始又は注入完了を示す信号を撮像装置に送信し、撮像装置は、該信号を受信したタイミングで撮像を開始してもよい。

また、注入装置は、注入結果（注入履歴及び撹拌動作の履歴）に関する情報を、ネットワーク経由でＲＩＳ（Radiology Information System）、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）、及びＨＩＳ（Hospital Information System）等の外部記憶装置に送信し記憶させることもできる。この場合、撹拌動作の履歴には、薬液の名称、撹拌時間及び揺動速度等のデータが含まれ得る。また、注入履歴には、薬液の名称、注入速度、注入量、注入時間及び注入最大圧力等のデータが含まれ得る。なお、注入装置が通信部を備える場合、通信部を介して超音波診断装置から撮影結果に関する情報、例えば、検査ＩＤ、撮影時間及び撮影部位等を取得することもできる。そして、注入装置は、撮影結果と関連付けた注入結果を、外部記憶装置に記憶させることができる。また、オペレーターは、病院内情報システムの端末を利用して、注入装置に注入プロトコル等の情報を送受信することもできる。

また、シリンジには、ＲＦＩＤやバーコードといったデーターキャリアを設けることもできる。このデーターキャリアには、充填された薬液の情報等が記録されている。そして、注入装置は、注入ヘッドを介してデーターキャリアから記録された情報を読み取ることができる。例えば、注入装置は、読み取った薬液の情報を注入ヘッドの表示部に表示させることができる。なお、薬液の情報としては、例えば、製品名称、薬剤名、製品ＩＤ、化学分類、含有成分、濃度、粘度、シリンジ容量、シリンジ耐圧、シリンダ内径及びピストンストローク等がある。

また、薬液注入中には、注入中を示すアニメーションを注入ヘッド１の表示部に表示してもよい。このようなアニメーションとしては、例えば、造影剤を示す緑の水滴状の画像が、緑のシリンジの画像の先端から流出するように表示すると共に、生理食塩水を示す青の水滴状の画像が、青のシリンジの画像の先端から流出するように表示する。または、第２チューブ１０５が接続された状態で薬液が注入されると、チューブの画像が薬液を示す色（例えば、造影剤を示す緑、生理食塩水を示す青、又は混合液を示す青と緑若しくは青緑）となるように色が変わる。これにより、実際の注入状況がアニメーションで表示され、オペレーターは注入状況を視覚的に判別できる。なお、薬液の注入と連動して、シリンジの画像のピストン部分が前進又は後退するように表示してもよい。

また、薬液の注入は以下の様なフローで行うことができる（図１を参照）。まず、前準備として、オペレーターは、所定量の造影剤を撹拌して第１シリンジ９１に充填すると共に、生理食塩水を充填した第２シリンジ９２を準備する。なお、第２シリンジ９２は、例えば、３０ｍｌ又は５０ｍｌの容量を有する。続いて、オペレーターは、第２シリンジ９２を短い第１チューブ１０４に接続する。そして、オペレーターは、第１チューブ１０４、及び第２チューブ１０５内のカテーテル（不図示）が接続される部分までの区間を生理食塩水で満たしてエア抜きを行う。このとき、三方活栓１０３の第１シリンジ９１に接続される側は、閉じた状態となっている（造影剤ラインのＯＦＦ状態）。

次に、オペレーターは、三方活栓１０３の第２チューブ１０５に接続された側が閉じた状態となるように、三方活栓１０３の切り換えレバー１０７を回転させる。その後、オペレーターは、三方活栓１０３内を生理食塩水で満たしてエア抜きを行う。そして、オペレーターは、第１シリンジ９１を三方活栓１０３に接続し、造影剤ラインのＯＦＦ状態となるように切り換えレバー１０７を回転させる。

次に、オペレーターは、注入装置１００の電源をオンにして、タッチパネル１３に表示されたシリンジセットアップ画面のプレッサーリターンボタンを押す。プレッサーリターンボタンが押されたことを受信すると、制御部５（図８）は、揺動時の元の位置である原点位置まで、撹拌ユニット３に第１保持ユニット１１を揺動させる。例えば、第１保持ユニット１１が傾いていた場合には、第１シリンジ９１のシリンジ設置部分１１９（図５）が上を向いて地面に対して水平な姿勢となるような原点位置まで第１保持ユニット１１が揺動する。また、後退が完了していない場合、制御部５は第１駆動部２（図８）にプレッサー２１を後退させる。

その後、オペレーターは、患者にカテーテルを穿刺し、カテーテルと第２チューブ１０５を接続する。そして、オペレーターは、逆血があることを確認した後に、第１シリンジ９１及び第２シリンジ９２を注入装置１００に搭載する。このとき、切り換えレバー１０７が嵌め込まれる嵌合部４１（図５）は、予め切り換えレバー１０７を嵌め込み可能な初期位置にある。すなわち、嵌合部４１は、造影剤ラインのＯＦＦ状態にある切り換えレバー１０７を嵌め込むことができるように方向づけられている。

そして、オペレーターは、タッチパネル１３に表示されたシリンジセットアップボタンを押す。シリンジセットアップボタンが押されたことを受信すると、制御部５は、レバー駆動部４（図８）に嵌合部４１を回転させて切り換えレバー１０７を回転させる。これにより、三方活栓１０３の第１シリンジ９１に接続された側が開いた状態となる（造影剤ラインのＯＮ状態）。その後、制御部５は、第１シリンジ９１のピストン９１４の後端９１３（図２）に近接又は当接するまで、第１駆動部２にプレッサー２１を前進させる。なお、プレッサー２１の前進前に、切り換えレバー１０７を造影剤ラインのＯＮ状態にすることにより、ピストン９１４が前進してしまっても造影剤に過剰な圧力が加わることを回避できる。そのため、造影剤内のマイクロバブルが破裂することが防止される。

また、造影剤に分離が生じている場合、オペレーターは、注入ヘッド１の撹拌ボタン８２を押す。すると、撹拌開始信号を受信した制御部５は、撹拌ユニット３（図８）に薬液の撹拌動作を行わせる。

注入を開始する場合、オペレーターは、フットスイッチ１６を押し下げる。そして、フットスイッチ１６から注入開始信号を受信すると、制御部５は、第１駆動部２にプレッサー２１を前進させて、注入プロトコルに従って造影剤を注入する。前進が完了すると、造影剤ラインのＯＦＦ状態となるように、制御部５はレバー駆動部４に切り換えレバー１０７を回転させる。その後、制御部５は、第２駆動部６（図８）にプレッサー２１を前進させて、注入プロトコルに従って生理食塩水を注入する。このとき、タッチパネル１３には、生理食塩水の注入と同時に、造影剤が移動する様子を示すアニメーションが表示される。また、タッチパネル１３は造影剤の注入量を表示できる。例えば、タッチパネル１３は、体重５０ｋｇの患者については０．７５ｍｌを表示し、体重６５ｋｇの患者については０．９７５ｍｌを表示する。

生理食塩水の注入が開始すると、制御部５は、タッチパネル１３に生理食塩水の注入を開始してからの経過時間（カウンター）を表示させる。なお、制御部５は、生理食塩水の注入が完了した際に、タッチパネル１３に生理食塩水の注入が完了してからの経過時間、又は注入を開始してからの経過時間を表示させることもできる。さらに制御部５は、生理食塩水に限らず、造影剤の注入開始又は注入完了からの経過時間を表示させることもできる。なお、制御部５は、造影剤の注入開始又は注入完了の際に、これらの経過時間を表示させることもできる。また、制御部５は、造影剤ラインのＯＮ状態となるように、レバー駆動部４に切り換えレバー１０７を回転させる。これにより、連続的に造影剤を複数回（例えば、２回又は４回）注入する場合であっても、待ち時間がなくすぐに次の注入を開始することができる。

撮像（検査）が完了すると、オペレーターは、患者からカテーテルを抜く。そして、オペレーターは、タッチパネル１３に表示されたプレッサーリターンボタンを押す。プレッサーリターンボタンが押されたことを受信すると、次回の注入に備えるために、制御部５は、第１駆動部２にプレッサー２１を後退させる。同時に、制御部５は、造影剤ラインのＯＦＦ状態となるように、レバー駆動部４に切り換えレバー１０７を回転させる。造影剤ラインのＯＦＦ状態となるように切り替えることにより、次回の撮像の際にすぐに注入の準備をすることができる。以上の様に、薬液の注入を行うことができる。

また、第１保持ユニット１１には、ガイド部１１３に突出した押さえ位置へと移動する三方活栓１０３のストッパー（不図示）が設けられてもよい。三方活栓１０３がその設置部分１１１に正しく載置されていないと、ピストンを前進させたときに三方活栓１０３が浮き上がり位置ずれが生じる可能性がある。また、第１保持ユニット１１が逆さまになった際に、三方活栓１０３の位置ずれが生じる可能性がある。そのため、水平方向に回転自在なストッパーによって三方活栓１０３を押えることにより、該位置ずれの発生を防止することができる。なお、第１保持ユニット１１に三方活栓１０３の嵌め込みを検出する検出部を設け、三方活栓１０３が正しく嵌め込まれていない場合には、タッチパネル１３に警告を表示させてもよい。

また、制御部５は、撹拌ユニット３に撹拌動作を自動的に行わせてもよい。例えば、制御部５は、予め決められた所定のタイミング（オペレーターがシリンジセットアップボタンを押してから所定時間が経過したタイミング）で、撹拌ユニット３に撹拌動作を自動的に行わせてもよい。また、濁り検出センサー等の検出部が造影剤の分離を検出した際に、検出信号を受けた制御部５が、撹拌ユニット３に撹拌動作を自動的に行わせてもよい。さらに、制御部５は、揺動動作中にオペレーターがフットスイッチ１６を押し下げた場合には、揺動動作を中止して薬液の注入を開始してもよい。もしくは、制御部５は、揺動動作中にオペレーターがフットスイッチ１６を押し下げた場合には、揺動動作を継続しながら薬液の注入を開始してもよい。揺動動作を継続しながら薬液を注入する場合、制御部５は、プレッサー２１が前進している間の揺動速度を遅くしてもよい。

この出願は２０１４年３月１７日に出願された日本国特許出願第２０１４−０５３９７７号からの優先権を主張するものであり、その内容を引用してこの出願の一部とするものである。

２：第１駆動部、３：撹拌ユニット、４：レバー駆動部、５：制御部、６：第２駆動部、１０：配線、１１：第１保持ユニット、１４：第１支持部材、２１：プレッサー、２２：中空モーター、２３：変換機構、４４：開放検出部、９１：第１シリンジ、９２：第２シリンジ、１００：注入装置、１０３：三方活栓、１０５：第２チューブ、１０７：切り替えレバー、１１１：設置部分、１２４：前側回転部材、１２６：揺動軸、１５０：後端検出部、２００：注入装置、２０１：第１駆動部、２０２：第２駆動部、２０５：制御部、２３１：ボールねじナット、２３２：ねじ軸、９１３：後端

Claims (6)

1. シリンジから薬液を押し出すために前記シリンジの軸の方向に移動可能に延在するピストンへの押圧力を発生する駆動部と、
   前記軸の方向において前記駆動部に対して前記シリンジを保持する保持ユニットと、
   前記軸を中心とする回転力を発生する撹拌ユニットと、
   前記保持ユニットに前記回転力を伝達する支持部材と、を備え、
   前記駆動部は、中空モーターと、前記中空モーターに連結されるボールねじナットに対して可動に取り付けられ、前記中空モーターの回転運動を直線運動に変換して前記押圧力を前記ピストンに対して伝達するねじ軸とを有し、
   前記ねじ軸は、前記軸と共軸となるように前記中空モーターの中心部を貫通して前記軸の方向に延在し、
   前記保持ユニットは前記回転力により前記軸を中心に揺動する注入装置。
2. 前記ねじ軸内を通る配線をさらに備え、
   前記ねじ軸は、中空形状を有する、請求項１に記載の注入装置。
3. 前記支持部材内を通る配線をさらに備え、
   前記支持部材は、中空形状を有する、請求項１に記載の注入装置。
4. 前記ピストンの後端を非接触で検出する後端検出部と、
   前記駆動部を制御する制御部とをさらに備え、
   前記駆動部は、前記ピストンの前記後端を押すように前記ねじ軸に対して固定されるプレッサーを有し、
   前記制御部は、前記後端が検出された後に前記プレッサーを前進させる前進距離を取得すると共に、前記後端が検出された後に前記プレッサーを前記前進距離だけ前進させて、前記後端から離れた位置で停止させるように前記駆動部を制御する、請求項１から３のいずれか１項に記載の注入装置。
5. 三方活栓が取り付けられる設置部分と、
   前記三方活栓の切り替えレバーを駆動するレバー駆動部と、
   前記三方活栓における前記薬液の流路の開放を検出する検出部と、
   前記駆動部及び前記レバー駆動部を制御する制御部とをさらに備え、
   前記制御部は、前記開放が検出されないときには、前記薬液を押し出さないように前記駆動部を制御する、請求項１から４のいずれか１項に記載の注入装置。
6. 他の薬液が充填された他のシリンジから前記他の薬液を押し出す他の駆動部と、
   前記駆動部及び前記他の駆動部を制御する制御部とをさらに備え、
   前記制御部は、前記シリンジに接続されるチューブに応じた前記他の薬液の注入量を取得すると共に、前記薬液を押し出した後に前記注入量の前記他の薬液を注入し、前記薬液を後押しして前記チューブ内で停止させるように前記他の駆動部を制御する、請求項１から５のいずれか１項に記載の注入装置。