JPWO2011055790A1 - 開放機能付き一方弁、該一方弁を備えたチューブユニットおよび薬液注入システム - Google Patents

Abstract

通常は一方向のみへの液体の流れを可能とするが必要に応じて流路を開放できる一方弁を提供する。一方弁２５０は、液体の流入口２５５および流出口２６１が開口した弁室を構成するケーシングと、弁室内に配置された弁体２７０と、ケーシングに移動可能に取り付けられて手動操作される開放ボタン２６５とを有する。弁体２７０は、可撓性を有し、液体が流入口２５５側から弁室内に流入するときには流入口２５５を開くが、液体が流出口２６１側から弁室内に流入することによって流入口２５５を塞ぐ。開放ボタン２６５は、移動によって弁体２７０と当接して流入口２５５が開くように弁体２７０を変形させる作用部２６６が一体に形成されている。

Description

本発明は、薬液容器に充填された薬液を、チューブを介して注入する薬液注入システムに好適に用いられる一方弁の構造に関する。

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して被験者の画像を撮像する際は、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。

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なうのが一般的である。薬液注入装置は、薬液を充填した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。シリンジは、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しており、薬液はシリンダ内に充填されている。注入ヘッドは、装着されたシリンジのピストンをシリンダに対して少なくとも前進させるように動作するピストン駆動機構を有している。

薬液として造影剤および生理食塩水を用いる場合、２本のシリンジを装着でき、各シリンジを個別に操作できるように２つのピストン駆動機構を備えた注入ヘッドが用いられることが多い。２本のシリンジにはそれぞれ造影剤および生理食塩水が充填されており、各シリンジは、末端側が２つに分岐した分岐チューブに連結される。分岐チューブの先端にはカテーテルが接続されており、この分岐チューブを介して、造影剤および生理食塩水を注入することができる。

生理食塩水は主として、造影剤を注入した後、注入された造影剤を後押しするため、チューブ内をフラッシュしてチューブ内での血液の凝固を防止するため、および造影剤と同時に注入することによって造影剤を希釈するために用いられる。

このような薬液注入システムを用いて薬液を注入する場合、特に造影剤は粘度が高いため、薬液は高圧で注入されることが多い。一方の薬液を高圧で注入すると、その高圧は、分岐チューブを介して他方のシリンジ側へも伝わり、それにより、他方のシリンジのピストンが後退し、そのシリンジ内に、一方のシリンジに充填された薬液が導入されるおそれがある。

このようなシリンジ間での薬液の流通を防止するため、特許文献１には、一方のピストン駆動機構が前進状態にあり、かつ、他方のピストン駆動機構が停止状態にあるとき、他方のピストン駆動機構の後退を禁止する後退禁止手段を有する薬液注入装置が開示されている。後退禁止手段の例として、特許文献１には電磁ブレーキが示されている。

特許文献１：特開２００２−１０２３４３号公報

しかし、薬液注入システムがＭＲＩ装置のために使用される場合、通常はＭＲＩ装置の傍に設置される注入ヘッドを構成する部品に、電磁ブレーキのような磁性体を含む部品は使用できない。そこで、より簡単な構成として、分岐チューブの各末端に、シリンジ側から分岐チューブの先端側への薬液の流れのみを許容するように一方弁を装着することが考えられる。これによって、あるシリンジ内への他のシリンジからの薬液の流入が防止される。

ところで、薬液注入装置においては、カテーテルが血管内に確実に挿入されているかどうかを確認するため、一方のシリンジのピストンを後退させて分岐チューブ内の薬液を逆流させることがある。この操作によってチューブ内に血液が流入すれば、カテーテルが血管内に挿入されていることになる。しかし、分岐チューブの各末端に一方弁が装着されていると、ピストンを後退させて分岐チューブ内の薬液を逆流させることができなくなる。

そこで本発明の目的は、分岐チューブを介して複数の薬液容器内の薬液を個別または同時に注入する薬液注入システムに好適に用いることができる、通常は一方向のみへの液体の流れを可能とするが必要に応じて流路を開放できる一方弁、およびそれを利用したシステム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開放機能付き一方弁は、液体の流入口および流出口が開口した弁室を構成するケーシングと、弁室内に配置されて、液体が流入口側から弁室内に流入するときには流入口を開くが、液体が流出口側から前記弁室内に流入することによって流入口を塞ぐ、可撓性を有する弁体と、ケーシングに移動可能に取り付けられて手動操作される操作部材であって、移動によって弁体と当接して流入口が開くように弁体を変形させる作用部を備えた操作部材と、を有している。

本発明のチューブユニットは、先端および末端を有するチューブと、チューブの末端に連結された、上記本発明の開放機能付き一方弁とを有する。

さらに、本発明の薬液注入システムは、チューブを介して薬液容器内の薬液を注入する薬液注入システムであって、薬液容器に充填された薬液を注入するための薬液注入装置と、先端および末端を有するチューブと、流出口側がチューブの末端に接続され、流入口側が薬液容器と直接または間接的に接続された上記本発明の開放機能付き一方弁とを有する。

本発明によれば、一方弁は、通常は、流入口側から流出口側のみへの液体の流れを可能にする一般的な一方弁として機能するが、必要に応じて、操作部材を手動操作することによって流路を開放することができる。よって、本発明の一方弁は、通常は薬液の逆流を防止することが要求されるが、必要に応じて薬液を逆流させる場合もある薬液注入システムに特に好ましく用いることができる。

このような一方弁を、分岐チューブを用いて複数種の薬液を注入できる薬液注入システムに適用すれば、任意の薬液の注入中に、分岐チューブの他の末端側への薬液の流入を防止できる構成としつつも、一方弁を開放することにより、分岐チューブの先端側が被験者に正常に挿入されているかどうかを簡単に確認することができる。しかも、薬液注入システムに用いる部品およびユニットをすべて非磁性体で構成することができ、それによって、本発明の薬液注入システムを、強力な磁場を発生するＭＲＩ装置と組み合わせて使用することもできる。

本発明の一実施形態による透視撮像システムの斜視図である。 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。 図３に示す開放機能付きの一方弁の斜視図である。 図４に示す一方弁の、液体の流れ方向に沿った縦断面図である。 図４に示す一方弁の環状リブおよび複数の外側リブの配置を示す図である。 図４に示す一方弁のケーシングの一部を構成する蓋部材を弁室側から見た図である。 流入管側から液体が導入された場合の、図５と同様の断面図である。 開放ボタンが押された状態での、図５と同様の断面図である。 開放機能付き一方弁の他の例の斜視図である。

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３００とを有する、本発明の一実施形態による透視撮像システム１０００が示される。透視撮像装置３００と薬液注入装置１００とは、両者の動作を同期させることができるように互いに接続されている。透視撮像装置３００は、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、ＰＥＴ装置、アンギオ装置またはＭＲＡ装置など、任意の撮像装置であってよい。

透視撮像装置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。図１では、透視撮像システム１０００の全ての構成要素が同じ室内に配置されているように示されているが、実際に被験者の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とは別室に配置される。

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、ケーブル１０２で注入ヘッド１１０と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を兼ねたタッチパネル１０４、およびケーブル１０８で注入制御ユニット１０１の本体に接続された、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、ヘッド本体１１３の上面にシリンジ保持部として形成された２つの凹部１１４を有し、これら凹部１１４にそれぞれ、薬液容器であるシリンジ２００Ｃ、２００Ｐが取り外し可能に装着される。シリンジ２００Ｃ、２００Ｐは、シリンダ２１０とピストン２２０を有している。シリンジ２００Ｃ、２００Ｐにはそれぞれ薬液が充填されており、例えば、一方のシリンジ２００Ｃには造影剤を充填し、他方のシリンジ２００Ｐには生理食塩水を充填することができる。

注入ヘッド１１０には、凹部１１４に装着されたシリンジ２００Ｃ、２００Ｐのピストン２２０を動作させ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２００Ｃ、２００Ｐのピストン２２０を操作することによって、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐに充填されている造影剤および生理食塩水を、別々に、または同時に被験者へ注入することができる。

注入ヘッド１１０の、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐをヘッド本体１１３に保持するための機構、およびピストン駆動機構１３０については、この種の注入装置に一般に用いられる公知の機構を採用することができる。

各シリンジ２００Ｃ、２００Ｐに充填されている造影剤および生理食塩水を被験者に注入できるようにするために、分岐チューブユニットがシリンジ２００Ｃ、２００Ｐに連結される。分岐チューブユニットは、先端に例えばカテーテル（不図示）が接続され、末端側が、各シリンジ２００Ｃ、２００Ｐとの接続のために２つに分岐した分岐チューブ２３０と、分岐チューブ２３０の各末端に、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐ側からカテーテル側への薬液の流れを許容する向きで接続された一方弁２４０、２５０とを有している。このように、分岐チューブ２３０の末端に一方弁２４０、２５０が接続されていることによって、分岐チューブ２３０は、一方弁２４０、２５０をシリンジ２００Ｃ、２００Ｐに接続することによって、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐと連結される。

薬液注入装置１００にこれらシリンジ２００Ｃ、２００Ｐおよび分岐チューブユニットを組み合わせたシステムを、本発明では薬液注入システムと呼ぶ。シリンジ２００Ｃ、２００Ｐは、医療現場で薬液が充填されるタイプのシリンジであってもよいし、製造業者で薬液が充填された状態で医療現場に提供されるプレフィルドタイプのシリンジであってもよい。また、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐ、分岐チューブ２３０および一方弁２４０、２５０は、それぞれ別々に提供されたり、分岐チューブ２３０および一方弁２４０、２５０の組み合わせが分岐チューブユニットとして提供されたり、プレフィルドタイプのシリンジ２００Ｃ、２００Ｐ、分岐チューブ２３０および一方弁２４０、２５０の組み合わせがシリンジキットとして提供されたり、任意の組み合わせて提供することができる。分岐チューブ２３０および一方弁２４０、２５０の組み合わせが分岐チューブユニットとして提供される場合、分岐チューブ２３０および一方弁２４０、２５０は、予め接続されていてもよいし、接続されていなくてもよい。同様にシリンジキットにおいても、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐ、分岐チューブ２３０および一方弁２４０、２５０が予め接続されていてもよいし、接続されていなくてもよい。

ここで重要なのは、造影剤のシリンジ２００Ｃに接続される一方弁２４０は、分岐チューブ２３０の末端側から先端側のみへの液体の流れを許容する一般的な一方弁であるのに対して、生理食塩水のシリンジ２００Ｐに接続される一方弁２５０は、所定の操作によって、一方向にしか流体を流さない状態と、両方向への液体の流れを可能とする開放状態とに切り換えることのできる、開放機能付きの一方弁であるということである。以下に、この開放可能な一方弁２５０について詳しく説明する。

図４に示すように、一方弁２５０は、弁室を構成する略円筒形状のケーシング２５１と、ケーシング２５１の一端から延びた流入管２５３と、ケーシング２５１の他端から延びた流出管２５９と、ケーシング２５１に設けられた開放ボタン２６５とを有する。流入管２５３はシリンジ２００Ｐ（図３参照）の先端に連結され、流出管２５９は分岐チューブ２３０（図３参照）の末端に連結される。これらの連結はルアーロック式の連結構造であることが好ましく、流入管２５３および流出管２５９の先端にはそれぞれルアーロック式の雄ねじが形成されている。また、図１０に示すように、流出管２５９の外周面から半径方向外側に延びた一つまたは複数の羽根部２５９ａを流出管２５９に一体的に形成し、一方弁２５０をシリンジに接続するとき、この羽根部２５９ａに指を掛けてシリンジに対して一方弁２５０を回転できるようにすれば、一方弁２５０とシリンジとの接続を容易に行なうことができる。図１０では羽根部２５９ａを流出管２５９に形成した例を示すが、流入管２５３に羽根部（不図示）を形成してもよい。

図５に示すように、ケーシング２５１は、流入管２５３が形成されたケーシング本体２５２と、流出管２５９が形成されてケーシング本体２５２と液密に接合された蓋部材２５８とを有している。このようなケーシング本体２５２と蓋部材２５８とが液密に接合されることによって、ケーシング２５１の内部に、流入管２５３と連通する流入口２５５および流出管２５９と連通する流出口２６１が互いに対向する弁室が構成される。

弁室内において、ケーシング本体２５２には、環状リブ２５４が、流入口２５５の周囲を取り囲んで形成され、さらにその半径方向外側に複数の外側リブ２５６が形成されている。外側リブ２５６は環状リブ２５４よりも高く、図６に示すように、環状リブ２５４の周囲に放射状に配置されている。

弁室内には、可撓性を有して円盤状に形成された弁体２７０が配置されている。弁体２７０の直径は環状リブ２５４の外径よりも大きく、弁体２７０は、その一主面が環状リブ２５４の先端面上に支持される。つまり、環状リブ２５４は弁座としての役割を果たしている。さらに、弁体２７０の直径は、複数の外側リブ２５６の内側に形成される空間の直径よりも小さく、これら複数の外側リブ２５６によって弁体２７０は実質的に半径方向に移動できないように構成されている。

一方、蓋部材２５８には、弁体押え２６０が、弁室内で弁体２７０と対向して形成されている。弁体押え２６０は、図５および図７に示すように、底辺が流出口２６１を横断する断面二等辺三角形状の２つのリブを、互いに底辺の長さ方向中央で交差するように組み合わせた構造を有している。弁体押え２６０の頂点は弁体２７０の半径方向略中央に位置しており、弁体２７０と接触しているか、または弁体２７０と僅かな間隙を有して離間しており、この弁体押え２６０によって、環状リブ２５４上に支持された弁体２７０は、流入口２５５と流出口２６１との間での薬液の流れ方向へは実質的に移動できないように、中央部が保持されている。

以上のような弁室内の構造により、薬液が流入管２５３側から一方弁２５０内に流入すると、流入した薬液の圧力が弁体２７０に働く。このとき、上記のように弁体２７０はその中央部が弁体押え２６０によって保持されているので、図８に示すように、弁体２７０は外周部が薬液の圧力により流出管２５９側に変形する。これにより、流入口２５５が弁室に連通し、薬液は、弁室を通って流出管２５９側へ流れることができる。

この逆に、流出管２５９側から薬液が流入すると、その圧力によって、図５に示すように弁体２７０は環状リブ２５４に押し付けられ、流入口２５５が塞がれる。そのため、流出管２５９側から流入管２５３側への薬液の流れが防止される。

しかし、本形態の薬液注入システムでは、流出管２５９側から流入管２５３側へ薬液を流す場合がある。それを可能にするために、一方弁２５０は手動操作される開放ボタン２６５を備えている。

開放ボタン２６５は、図４に示したようにケーシング２５１の周面に取り付けられており、操作者によりケーシング２５１の外側から手動操作される。

再び図５を参照すると、開放ボタン２６５は、弁体２７０の半径方向に移動可能にケーシング本体２５２に取り付けられており、コイルばね２６８によってケーシング本体２５２の半径方向外側（弁体２７０から離間する方向）に向けて付勢されている。開放ボタン２６５には、開放ボタン２６５がケーシング本体２５２の半径方向内側へ押されることによって弁室内の弁体２７０に作用する作用部２６６が一体に形成されている。作用部２６６は、弁室に向かって開放ボタン２６５の移動方向に延びたロッド状の部分であり、ケーシング本体２５２の周面に形成された貫通孔２５７を介して、先端部が弁室内に進入している。貫通孔２５７と作用部２６６との間の隙間の液密性を確保するため、作用部２６６の外周面にはＯリング２６７が取り付けられている。

開放ボタン２６５およびケーシング本体２５２は、開放ボタン２６５の移動範囲を所定の範囲に制限する適宜のストッパ構造を有しており、このストッパ構造によって、開放ボタン２６５のケーシング本体２５２の半径方向での移動範囲が制限される。開放ボタン２６５の移動範囲は、作用部２６７が弁体２７０の外周端から離間した第１の位置（図５参照）と、弁体２７０の外周部が環状リブ２５４から浮き上がる程度まで弁体２７０の外周部を弁体２７０の厚さ方向に変形させるように、作用部２６６が弁体２７０の外周部に当接する第２の位置（図９参照）との間の範囲である。コイルばね２６８の付勢力に抗して開放ボタン２６５が押されると、開放ボタン２６５は第２の位置に位置するが、開放ボタン２６５が離されると、開放ボタン２６５はコイルばね２６８の付勢力によって第１の位置に復帰する。つまり、開放ボタン２６５は、押されている間だけ、第２の位置に位置する。

以上のような開放ボタン２６５の構造によれば、図９に示すように、開放ボタン２６５を押して開放ボタン２６５を第２の位置に位置させると、作用部２６６は、弁体２７０の外周部に当接して、弁体２７０が環状リブ２５４の一部から離れるように弁体２７０をその厚さ方向に変形させる。これによって、流入口２５５が弁室と連通する。この状態で流出口２５９側から弁室に薬液が流入すると、流入した薬液の圧力は弁体２７０を環状リブ２５４に押し付けるように作用するが、弁体２７０は作用部２６６によって外周部が環状リブ２５４から浮き上がった状態が維持される。その結果、弁室に流入した薬液は、流入口２５５を通って流入管２５３へ流れることが可能となる。開放ボタン２６５を離すと、コイルばね２６８の付勢力によって開放ボタン２６５は第１の位置に位置し、作用部２６６は弁体２７０から離れ、弁体２７０は薬液の圧力が作用する向きに応じて前述した挙動を示すので、流出管２５９側から流入管２５３側へ薬液は流れない。

このように、本形態の一方弁２５０によれば、通常は、流入管２５３側から流出管２５９側のみへの薬液の流れを可能にする一般的な一方弁として機能するが、必要に応じて、流入管２５３と流出管２５９との間の流路を、開放ボタン２６５を押すだけの極めて簡単な操作で開放することができる。また、弁体２７０は弁体押え２６０で中央部が保持されていることにより、開放ボタン２６５の操作による弁体２７０の変形を安定かつ確実に行なうことができる。しかも、一方弁２５０が開放されるのは、開放ボタン２６５を押している間だけであるので、操作ミス等により、必要でないときに一方弁２５０が開放された状態とされるのを防止することができる。

作用部２６７による弁体２７０への作用をより確実にするため、本形態では、作用部２６７の先端部は、流入管２５３側から流出管２５９側へ向かう弁室内での薬液の流れ方向の下流側の部分が斜めにカットされて楔形とされている。作用部２６７の先端部をこのような形状とすることにより、開放ボタン２６５が第１の位置から第２の位置へ移動する過程において、作用部２６７が弁体２７０に接触した以降は、作用部２６７のカットされた傾斜面は、弁体２７０の外周部を環状リブ２５４から持ち上げて流入口２５５を開くように弁体２７０に働く。その結果、開放ボタン２６５の移動に伴って弁体２７０をスムーズに変形させることができる。さらに、開放ボタン２６５が第２の位置に位置した状態では、弁体２７０の変形した部分が作用部２６７の傾斜面によって支持されるので、一方弁２５０の開放状態を確実に維持することができる。

また、断面を楔型とすることによって形成された作用部２６７の頂点は、環状リブ２５４の弁体２７０との接触面の近傍に位置している。これにより、作用部２６７の先端部が弁体２７０と環状リブ２５４との間に進入し易くなるので、弁体２７０の変形をスムーズに開始させることができる。

次に、本形態の薬液注入システムによる薬液の注入手順の一例を、２本のシリンジ２００Ｃ、２００Ｐが注入ヘッド１１０に装着された後の段階から説明する。

シリンジ２００Ｃ、２００Ｐが注入ヘッド１１０に装着された段階では、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐの先端に分岐チューブ２３０が接続されている。分岐チューブ２３０は、その末端側から先端側への流体の流れを許容するように、２つの一方弁２４０、２５０を分岐した各末端に有しており、シリンジ２００Ｃ、２００Ｐは、一方弁２４０、２５０を介して分岐チューブ２３０と接続される。また、造影剤が充填されたシリンジ２００Ｃは、一方弁２４０と連結され、生理食塩水が充填されたシリンジ２００Ｐは一方弁２５０と連結される。シリンジ２００Ｃ、２００Ｐが注入ヘッド１１０に装着された後、操作者は、各ピストン駆動機構１３０を適宜駆動して分岐チューブ２３０内を造影剤および生理食塩水で満たして分岐チューブ２３０のエア抜きを行なう。

分岐チューブ２３０のエア抜き後、操作者は、分岐チューブ２３０の先端に連結されているカテーテルを被験者の血管に挿入する。次いで、操作者は、カテーテルが被験者の血管に挿入されているかどうかを確認する。この確認は、一方弁２５０が連結されているシリンジ２００Ｐを操作するピストン駆動機構１３０を動作させることによってそのピストン２２０を後退させ、カテーテルから分岐チューブ２３０内に液体を流入させることによって行なう。

シリンジ２００Ｐのピストン２２０を後退させるのに先立って、操作者は、一方弁２５０の開放ボタン２６５を押す。開放ボタン２６５を押している間は、分岐チューブ２３０側からシリンジ２００Ｐ側への液体の移動が可能となるので、開放ボタン２６５を押した状態で、操作者は、ピストン駆動機構１３０を動作させることによってシリンジ２００Ｐのピストン２２０を後退させる。

シリンジ２００Ｐのピストン２２０を後退させることによって、分岐チューブ２３０内に流入した液体が血液であれば、カテーテルは被験者の血管に正常に挿入されていることが分かる。それ以外の場合は、カテーテルが被験者の血管に正常に挿入されていないことを意味するので、操作者は、ピストン駆動機構１３０を停止させるとともに一方弁２５０の開放ボタン２６５から手を離した後、カテーテルを挿入し直し、カテーテルが被験者の血管に挿入されるまで上記の確認手順を繰り返す。

カテーテルが被験者の血管に正常に挿入されていることが確認されたら、操作者は、ピストン駆動機構１３０を停止させるとともに一方弁２５０の開放ボタン２６５から手を離す。

次いで、操作者は、被験者の検査目的等に応じて薬液の注入条件を設定する。注入条件の設定は、メイン操作パネル１０３、タッチパネル１０４などを用いて行なうことができる。注入条件の設定後、操作者が注入開始のための所定の操作を行なうと、注入制御ユニット１０１は、設定された注入条件に従ってピストン駆動機構１３０の動作を制御し、これによって被験者に薬液が注入される。

薬液の注入では、通常は、少ない造影剤の注入量で造影剤を所望の部位に到達させるために、造影剤の注入後に生理食塩水を注入し、生理食塩水によって造影剤を後押しする。また、分岐チューブ２３０のフラッシュのために生理食塩水を用いることもある。

いずれの場合においても、造影剤のみを注入している間は、造影剤の注入による圧力が、分岐チューブ２３０の先端側だけでなく、一方弁２５０が接続された側の末端にも作用する。しかし、造影剤の注入中は一方弁２５０の開放ボタン２６５は押されておらず、この状態では、分岐チューブ２３０側からシリンジ２０Ｐ側に液体は流れることはできない。よって、造影剤の注入中に、分岐チューブ２３０の分岐した部分から一方弁２５０が接続された側の末端までの間に造影剤が流入するのを防止できる。その結果、所望の量の造影剤が確実に被験者に注入されるので、透視撮像装置３００による被験者の透視画像の撮像を良好に行なうことができる。また、上記のように生理食塩水側の末端部分への造影剤の流入が防止されることにより、無駄な造影剤の消費を防止することができる。

同様に、生理食塩水のみを注入している間も、生理食塩水の注入による圧力が、分岐チューブ２３０の造影剤側の末端部分に作用する。しかし、シリンジ２００Ｃと分岐チューブ２３０の末端とは、一方弁２４０を介して接続されているので、生理食塩水の注入中に、分岐チューブ２３０の分岐した部分から一方弁２４０が接続された側の末端までの間に生理食塩水が注入するのを防止できる。

以上説明したように、本形態の薬液注入システムによれば、２本のシリンジ２００Ｃ、２００Ｐをそれぞれ一方弁２４０、２５０を介して分岐チューブ２３０と接続し、一方の薬液の注入中に、分岐チューブ２３０のもう一方の末端側への薬液の流入を防止できる構成としつつも、一方弁２５０を開放させて、カテーテルが被験者の血管内に正常に挿入されているかどうかを簡単に確認することができる。

しかも、一方弁２５０が開放状態とされるのは開放ボタン２６５を押している間だけなので、上記の確認後、一方弁２５０が開放状態にされたままになるのを防止できる。さらに、開放ボタン２６５の操作は手動で行なわれ、電磁的な制御は不要であるので、薬液注入システムに用いる部品およびユニットをすべて非磁性体で構成することができる。その結果、本形態の薬液注入システムは、強力な磁場を発生するＭＲＩ装置と一緒に使用しても何ら問題は生じない。

また、本形態の一方弁２５０は、弁体２７０の中央部は弁体押え２６０によって保持され、弁体２７０の外周部の変形により流路が開放されるように構成されているので、流入口２５５は一部しか開放しない。しかし、一方弁２５０を前述したような用途で薬液注入システムに用いる場合、流路を開放させるのは、分岐チューブ２３０内に血液が逆流するかどうかを目視で確認するためであり、液体をシリンジ２００Ｐに充填することが目的ではない。よって、一方弁２５０内で液体を逆流させる量は僅かでよく、流入口２５５の一部が開口しているだけで十分である。言い換えれば、本形態の一方弁２５０を薬液注入システムのシリンジと分岐チューブとの間に介在させることで、極めて簡単な構造で所望の目的を達成することができ、本形態の一方弁２５０は、薬液注入システムで使用するのに特に適している。

上述した形態では、開放機能付きの一方弁２５０を生理食塩水が充填されたシリンジ２００Ｐと連結した例を示した。しかし、造影剤が充填されたシリンジ２００Ｃを開放機能付きの一方弁２５０と連結し、生理食塩水が充填されたシリンジ２００Ｐを通常の一方弁２４０と連結してもよい。この場合、カテーテルが被験者の血管に正常に挿入されているかどうかの確認は、造影剤が充填されているシリンジ２００Ｃのピストン２２０を後退させることによって行なう。さらに、分岐チューブ２３０の両方の末端に、開放機能付きの一方弁２５０を連結してもよい。

一般に、造影剤は、シリンジに予め充填された状態で販売されていることが多い。造影剤が予め充填されて販売されるシリンジは、メーカーによって形状が異なっていることが多い。そこで、注入ヘッドにおいても、種々のシリンジに適合できるようにするために、造影剤が充填されたシリンジのピストンを操作するピストン駆動機構を、ピストンの末端を把持するのではなく、単に押圧するように構成したものがある。このような注入ヘッドでは、造影剤が充填されたシリンジのピストンを後退させることはできないので、前述した実施形態と同様、生理食塩水が充填されたシリンジを、開放機能付きの一方弁と連結し、カテーテルが被験者の血管に正常に挿入されているかどうかの確認は、生理食塩水が充填されているシリンジのピストンを後退させることによって行なう。

また、上述した形態では、２本のシリンジを装着できる注入ヘッドを有する薬液注入システムの例を示したが、注入ヘッドが装着できるシリンジの数は、１本のみであってもよいし、３本以上であってもよい。装着できるシリンジの数が３本以上である注入ヘッドが用いられる場合、分岐チューブは、注入ヘッドに装着できるシリンジの数だけ末端が分岐しており、そのうちの少なくとも１つの末端に、上述した開放機能付きの一方弁が連結され、残りの末端には通常の一方弁が連結される。装着できるシリンジの数が１本のみの注入ヘッドが用いられる場合は、シリンジに接続されるチューブは末端が分岐していない通常のチューブが用いられ、そのチューブの末端に、上述した開放機能付きの一方弁が連結される。

なお、装着できるシリンジの数が１本である注入ヘッドを用い、１種類の薬液のみを被験者に注入する場合は、一方弁がなくてもシリンジ内に他のシリンジ内の薬液が流入することはない。しかし、このような場合でも、シリンジとチューブとの間に、通常はシリンジ側からチューブ側のみへの薬液の流れを許容するように、上述した開放機能付きの一方弁を介装することによって、薬液の注入中に何らかの不具合によりピストンが後退してシリンジ内に被験者の血液が流入するのを防止しつつ、薬液の注入前には、チューブの先端に薬液容器を接続した状態で一方弁を開放し、薬液容器からシリンジ内に薬液を吸引することができる。

また、上述した形態では、薬液として造影剤および生理食塩水を例示したが、本発明は、これらの液体の他、栄養剤や抗生剤など種々の薬液を注入するシステムに適用することができる。

薬液注入装置についても、上述した形態では薬液が充填されたシリンジのピストンを前進させることによってシリンジ内の薬液を注入する薬液注入装置を示したが、本発明では、任意の薬液注入装置を使用可能である。他の種類の薬液注入装置の例としては、内蔵されたチューブを薬液の搬送方向上流側から下流側へ順次押し潰すことで薬液を搬送するチューブポンプ式の薬液注入装置が挙げられる。

チューブポンプを用いる場合、薬液はバッグなどの薬液容器に充填され、連結チューブによってチューブポンプの吸入口に接続される。一方、被験者との接続用のチューブの末端には、詳述した開放機能付きの一方弁の流出口側が接続され、その一方弁の注入口側はチューブポンプの吐出口と接続される。あるいは、一方弁と吐出口との間に、さらに別のチューブが接続されても良い。いずれの場合も、開放機能付きの一方弁は、その流入口側がチューブポンプを介して間接的に薬液容器と接続される。チューブポンプが複数の吸入口および吐出口を有し、複数種の薬液を注入できるように構成されている場合、吐出口には分岐チューブが接続される。もちろん、分岐チューブの各末端のうち少なくとも１つは、上述した開放機能付きの一方弁が接続され、残りの末端には通常の一方弁が接続される。

また、上述した形態では、本発明による開放機能付きの一方弁を、薬液容器側と被験者側との間の流路での薬液の流れ方向を制御する目的で使用しているが、開放機能付きの一方弁は、薬液注入システム内の、液体の流通および遮断が切り換えられる任意の流路に配置し、その流路内での液体の流れを一方向のみとしたり、液体の流れを遮断したりするのに用いることもできる。

例えば、薬液注入システムにおいては、被験者の血管に接続されたチューブ内の圧力を測定することによって被験者の血圧を測定する血圧測定器を用いることがある。この血圧測定器は、血圧測定用のチューブを介して、薬液の注入ラインとは別に、被験者に接続されるチューブと接続される。被験者の血圧は、血圧測定用のチューブを介して血圧測定器に作用し、これによって被験者の血圧を測定することができる。

しかし、血圧測定器が被被験者に接続されるチューブと連通したままであると、薬液の注入中、比較的高圧で注入される薬液の注入圧力が血圧測定器に作用し、血圧測定器が破壊してしまうことがあるので、薬液の注入中は、血圧測定用のチューブから血圧測定器への薬液の流れを遮断する必要がある。そこで、上述した開放機能付きの一方弁を、被験者に接続されるチューブと血圧測定用チューブとの間、血圧測定用のチューブの中間、または血圧測定用のチューブと血圧測定器との間に、通常は血圧測定器側から被験者に接続されるチューブ側のみへの薬液の流れを許容するように介装する。これにより、薬液の注入中に薬液の圧力が血圧測定器に作用するのを防止しつつ、薬液の注入中以外に一方弁を開放して被験者の血圧を測定することができる。

もちろん、本発明による開放機能付きの一方弁は、薬液注入システムに限らず、液体の流れを伴う種々の装置およびシステムにおいて、通常は液体を一方向のみに流すが必要に応じて流路を開放するための任意の用途に使用することができる。

１００ 薬液注入装置
１１０ 注入ヘッド
１３０ ピストン駆動機構
２００Ｃ、２００Ｐ シリンジ
２１０ シリンダ
２２０ ピストン
２３０ 分岐チューブ
２４０ 一方弁
２５０ （開放機能付きの）一方弁
２５１ ケーシング
２５２ ケーシング本体
２５３ 流入管
２５４ 環状リブ
２５５ 流入口
２５６ 外側リブ
２５８ 蓋部材
２５９ 流出管
２６０ 弁体押え
２６１ 流出口
２６５ 開放ボタン
２６６ 作用部
２６８ コイルばね
２７０ 弁体
３００ 透視撮像装置
１０００ 透視撮像システム

Claims (13)

1. 液体の流入口および流出口が開口した弁室を構成するケーシングと、
   前記弁室内に配置されて、液体が前記流入口側から前記弁室内に流入するときには前記流入口を開くが、液体が前記流出口側から前記弁室内に流入することによって前記流入口を塞ぐ、可撓性を有する弁体と、
   前記ケーシングに移動可能に取り付けられて手動操作される操作部材であって、移動によって前記弁体と当接して前記流入口が開くように前記弁体を変形させる作用部を備えた操作部材と、
   を有する開放機能付き一方弁。
2. 前記弁体は円盤状に形成されており、前記作用部が前記弁体をその厚さ方向に変形させることによって前記流入口が開く請求項１に記載の開放機能付き一方弁。
3. 前記弁室内で前記弁体と対向配置された、前記弁体が前記流入口と前記流出口との間での液体の流れ方向へ実質的に移動できないように前記弁体の中央部を保持する弁体押えをさらに有し、
   前記操作部材の移動によって前記作用部は前記弁体の外周部を変形させる請求項２に記載の開放機能付き一方弁。
4. 前記操作部材は、前記弁体の半径方向に移動可能に取り付けられ、
   前記作用部は、前記操作部材の移動方向に延びて前記操作部材に一体に形成されたロッド状の部分であり、前記ケーシングに形成された貫通孔を介して前記弁室に進入している請求項３に記載の開放機能付き一方弁。
5. 前記前記作用部の先端部は、前記操作部材が操作されることにより前記弁体の外周部を持ち上げて前記流入口を開くように働く傾斜面を有する楔型に形成されている請求項４に記載の開放機能付き一方弁。
6. 前記操作部材は、前記作用部が一体に形成されたボタンであり、該ボタンが押されているときだけ前記作用部が前記弁体と当接するように、付勢部材によって前記弁体から離間する方向に付勢されている請求項１から５のいずれか１項に記載の開放機能付き一方弁。
7. 前記一方弁は、薬液容器内に充填された薬液を、チューブを介して注入する薬液注入システムに適合し、
   前記ケーシングに設けられた、前記流入口に連通する流入管および前記流出口に連通する流出管をさらに有し、
   前記流入管は前記薬液容器と直接または間接的に接続され、前記流出管は前記チューブの末端に連結される請求項１から６のいずれか１項に記載の開放機能付き一方弁。
8. 前記薬液容器はシリンジであり、前記流入管は前記シリンジの先端に接続される、請求項７に記載の開放機能付き一方弁。
9. 先端および末端を有するチューブと、
   前記チューブの末端に連結された請求項１から６のいずれか１項に記載の開放機能付き一方弁と、
   を有するチューブユニット。
10. 前記チューブは、末端側が複数に分岐した分岐チューブであり、
    前記開放機能付き一方弁は、前記分岐チューブの末端の少なくとも１つに連結され、
    前記分岐チューブの残りの末端に、前記分岐チューブの末端側から先端側のみへの液体の流れを許容する一方弁が連結されている請求項９に記載のチューブユニット。
11. チューブを介して薬液容器内の薬液を注入する薬液注入システムであって、
    薬液容器に充填された薬液を注入するための薬液注入装置と、
    先端および末端を有するチューブと、
    流出口側が前記チューブの末端に接続され、流入口側が前記薬液容器と直接または間接的に接続された請求項１から６のいずれか１項に記載の開放機能付き一方弁と、
    を有する薬液注入システム。
12. 前記薬液容器はシリンジであり、
    前記薬液注入装置は、前記シリンジを取り外し可能に搭載し、前記シリンジのピストンを動作させるために駆動されるピストン駆動機構を備えた注入ヘッドを有し、
    前記開放機能付き一方弁は、流入口側が前記シリンジと接続されている請求項１１に記載の薬液注入システム。
13. 前記注入ヘッドは、複数の前記シリンジを取り外し可能に搭載するとともに、前記各シリンジのピストンを動作させるために独立して駆動される複数の前記ピストン駆動機構を備え、
    前記チューブは、前記各シリンジに接続させるために末端側が複数に分岐した分岐チューブであり、
    前記開放機能付き一方弁は、前記分岐チューブの末端の少なくとも１つに連結され、
    前記分岐チューブの残りの末端に、前記分岐チューブの末端側から先端側のみへの液体の流れを許容する一方弁が連結されている請求項１２に記載の薬液注入システム。

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