JPWO2020158830A1 - 薬液回路用開閉ユニット駆動機構および薬液注入装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記開閉ユニットを着脱自在に保持する開閉ユニットホルダと、
前記開閉ユニットホルダと間隔をあけて配置された、前記ピストンと係合する係合部と、
前記係合部を進退移動させる直動機構と、
を有し、
前記開閉ユニットホルダは、前記ピストンが前記係合部と係合する第1の位置と、前記ピストンが前記係合部と係合しない第2の位置との間で移動可能に支持されている。
本明細書において、「上流」および「下流」は、薬液の注入時の薬液の流れ方向に対する「上流」および「下流」を意味する。
図1を参照すると、注入薬液注入装置10と、薬液回路30と、医用画像撮像装置50と、を有する本発明の一実施形態による医用画像撮像システムの概略図が示されている。薬液注入装置10は、注入ヘッド10aとコンソール10bとを有する。薬液回路30は、注入ヘッド10aと被験者とを流体的に接続する。薬液注入装置10と医用画像撮像装置50とは、相互間でデータの送受信を行うことができるように互いに接続されることができる。両者の接続は、有線接続であってもよいし無線接続であってもよい。
図1に示す薬液注入装置10に好適に用いることのできる薬液回路30の一形態を図2に示す。図2に示す薬液回路30は、シリンジ20A、20Bが接続され、各シリンジ20A、20Bにそれぞれ収容されている第1薬液および第2薬液を被験者に注入する際に用いられる。また、薬液回路30は、それぞれ第1薬液および第2薬液を収容する第1容器40Aおよび第2容器40Bも接続することができ、第1容器40Aおよび第2容器40Bから各シリンジ20A、20Bにそれぞれ第1薬液および第2薬液を吸引することもできる。第1薬液および第2薬液は、医療用の薬液であり、以下では第1薬液が造影剤であり、第2薬液が生理食塩水である場合について説明する。
図4に示すように、第1開閉ユニット332は、ハウジング501と、ハウジング501内に移動可能に収容された2つのピストン502、503と、ボトムキャップ504と、トップキャップ505と、を有する。以下、第1開閉ユニット332について、ハウジング501の断面斜視図である図4A、第1開閉ユニット332の縦断面図である図4B−4Dも参照しつつ説明する。
図5に示すように、第2開閉ユニット341は、第1開閉ユニット332と同様、ハウジング601と、ピストン602と、ボトムキャップ604と、トップキャップ605と、を有する。ただし、図5Aおよび図5Bから明らかなように、第2開閉ユニット341は、ピストン602の数、およびハウジング601のシリンダ部の数がそれぞれ1つずつである点を除いて、第1開閉ユニット332と同様に構成することができる。また、ピストン602の流路602bが導管部601a、601bを遮断する位置にピストン602が移動することによって第2開閉ユニット341が閉じ(図5A)、流路602bが導管部601a、691bと連通する位置にピストン602が移動することによって第2開閉ユニット341が開く(図5B)という、第2開閉ユニット341の開閉動作についても、第1開閉ユニット332と同様である。
上述した例では、被験者ライン303に設けられる第1開閉ユニット332として、図4に示したような、ハウジング501と2つのピストン502、503とを有するダブルピストン構造のユニットを用い、トランスデューサライン304に設けられる第2開閉ユニット341として、図6に示したような、ハウジング605と、単一のピストン602とを有する単一ピストン構造を有するユニットを用いた。しかし、第1開閉ユニット332として、単一ピストン構造を有するユニットを用いてもよい。また、第2開閉ユニット341として、ダブルピストン構造を有するユニットを用いたり、第1開閉ユニット332および第2開閉ユニット341の両方をダブルピストン構造のユニットとしたりしてもよい。
次に、図1に示した注入ヘッド10aについて、図6A、図6Bなどを参照して説明する。注入ヘッド10aは、シリンジが搭載されるヘッド本体101、ヘッド本体101の前方(シリンジが搭載される側)に配置された薬液回路動作ユニット102および薬液容器40A、40B(図1参照)を保持する薬液容器ホルダ103を有する。
ヘッド本体101の主な機能は、シリンジを搭載し、搭載したシリンジを操作することである。そのためヘッド本体101は、図7に示すように、2つのシリンジ20A、20B(図1参照)を着脱可能に固定するクランパ111と、プレッサ112と、操作部113とを有する。
図8に、薬液回路動作ユニット102の斜視図を示す。図9に、図8に示した薬液回路動作ユニット102が備える各種機構の斜視図を示す。図8および図9に示すように、薬液回路動作ユニット102は、薬液回路30の単数回使用部300A(図2参照)が着脱自在に装着され、この単数回使用部300Aの各流路を制御する複数の機構を有する。これらの機構は、電気的に駆動されるものであり、これらの機構に薬液がかからないように、これらの機構は、薬液回路30を引き回すために必要な部分を除いて、アッパーカバー102aおよびロアカバー102bを有して構成されるケーシング内に収容されている。
エアセンサ710、780は、それらが配置されている流路の部分で、流路内のエアを検出する。2つのエアセンサ710は、それぞれ薬液回路30の第1および第2メインライン301a、302aの第3チューブ317a、327b(図2参照)内でのエアの存在を検出する。エアセンサ780は、薬液回路30のトランスデューサライン304の第8チューブ340(図2参照)内でのエアの存在を検出する。これらエアセンサ710、780としては、チューブ内のエアを検出できるものであれば、公知の任意のセンサを用いることができる。本形態では、チューブを間において対向配置された送信器および受信器を有する超音波式のセンサを用いている。
押しつぶし機構720は、それら配置されている流路の部分で、流体の流れを遮断する。押しつぶし機構720は、エアセンサ710の下流側に配置することができ、図9Aに示すように、チューブがその半径方向に挿入される凹部721aが形成されたベース721と、ベース721にスライド可能に支持された押し部材722と、押し部材722の駆動源であるモータ723と、回転伝達機構724を介して回転駆動される円筒カム725とを有する。押し部材722は、円筒カム725の回転に連動して、押し部材722の先端がベース721の凹部721aから引き込まれた第1位置と、凹部721aを横断する第2位置との間を往復移動するように構成される。
第1開閉ユニット駆動機構740は、第1開閉ユニット332(図4参照)を装着し、第1開閉ユニット332を駆動することによって、第1開閉ユニット332内の流路を開放したり閉鎖したりする。以下、第1開閉ユニット駆動機構740について、図9B−図9Eを参照して説明する。
本形態では、スライダアセンブリ747は、ボール軸およびボールナットを含んでいる。スライダアセンブリ747にはピストン748が固定され、そのピストンの先端部にフック742が固定されている。
第2開閉ユニット駆動機構760は、第2開閉ユニット341(図5参照)を装着し、第2開閉ユニット341を駆動することによって、第2開閉ユニット341内の流路を開放したり閉鎖したりする。以下、第2開閉ユニット駆動機構760について、図9F−図9Gを参照して説明する。
フック742、762に係合していない。
薬液回路動作ユニット102は、第1開閉ユニット駆動機構740に装着された第1開閉ユニット332を照明する第1照明モジュール、および第2開閉ユニット駆動機構760に装着された第2開閉ユニット341を照明する第2照明モジュールを有することができる。これにより、薬液回路動作ユニット102に装着された第1開閉ユニット332および第2開閉ユニット341が視認し易くなる。照明モジュールは、光源を含み、照明モジュールによる照明方式は任意であってよい。光源としては、例えば発光ダイオードなど任意の光源を用いることができる。
図12に、薬液容器ホルダ103の斜視図を示す。薬液容器ホルダ103は、吊り下げ支柱810と、支持部820と、ホルダ本体アセンブリ830とを有することができる。また、薬液容器ホルダ103は、エアセンサアセンブリ840を必要に応じてさらに有することができる。
注入ヘッドを有する薬液注入装置であって、
軸周りに回動可能な支持部と、
少なくとも1つの薬液容器を受ける受け部材と、
支持部と受け部とを連結する連結部材と、
を有し、
支持部が、略水平な軸を中心に支持されて使用されることを特徴とする薬液注入装置、
であるということができる。
次に、上述した薬液注入装置の動作について、第1開閉ユニット332、第2開閉ユニット341、および押しつぶし機構720の動作を中心に説明する。これらの動作は、注入制御ユニット11によって制御される。以下の説明では、第1メインライン301aおよび第1サブライン301bが造影剤(A)のライン、第2メインライン302aおよび第2サブライン302bが生理食塩水(B)のラインである場合について説明する。また、説明の簡略化のため、造影剤を「A」、生理食塩水を「B」と表記する。また、「注入」および「プライミング」はプレッサ112(図7参照)の前進動作により行われ、「吸引」はプレッサ112の後退動作により行われる。さらに、以下の説明において、「開かれる」とは、その上流側と下流側との間で流路が開放されるように、その機構またはユニットが駆動されることを意味する。同様に、「閉じられる」とは、その上流側と下流側との間で流路が閉鎖されるように、その機構またはユニットが駆動されることを意味する。
薬液注入装置の電源ON時は、押しつぶし機構(A側、B側)720、第1開閉ユニット740および第2開閉ユニット760は、開いている。
電源ON後に、薬液注入装置10の各センサなどが正常に動作するかが自動的にチェッされる。セルフチェックでは、押しつぶし機構(A側、B側)720、第1開閉ユニット740および第2開閉ユニット760は、開→閉→開と動作され、正常に動作するかの確認が行われる。
セルフチェックが終了すると、セットアップが可能となる。セットアップとは、薬液回路30を薬液回路動作ユニット102に装着する操作であり、これは操作者によって行われる。セットアップは、マルチキット(複数回使用部300B)のセットアップと、シングルキット(単数回使用部300A)のセットアップとを含む。セットアップ時には、セットアップのガイダンス画面を表示デバイス13に表示させてもよい。
薬液回路30の複数回使用部300Bのセットアップ時は、押しつぶし機構(A側およびB側)720、第1開閉ユニット740および第2開閉ユニット760は、いずれも開いた状態のままとされる。
薬液回路30の単数回使用部300Bのセットアップ時は、第1開閉ユニット740、第2開閉ユニット760および押しつぶし機構(A側およびB側)は開いた状態とされる。ただし、単回数使用部300Aの装着後は、操作者の所定の操作によりチューブ押しつぶし機構(A側およびB側)720は閉じられる。
注入条件設定時には、押しつぶし機構(A側およびB側)720は閉じられる。開閉ユニットについては、第1開閉ユニット740は閉じられ、第2開閉ユニット760は開かれる。
(e1)A注入またはAプライミング
造影剤の注入中または造影剤ライン(第1メインラインおよび被験者ライン)のプライミング中は、A側の押しつぶし機構720は開かれ、B側の押しつぶし機構720は閉じられる。開閉ユニットについては、第1開閉ユニット740は開かれ、第2開閉ユニット760は閉じられる。
生理食塩水の注入中または生理食塩水ライン(第2メインラインおよび被験者ライン)のプライミング中は、A側の押しつぶし機構720は閉じられ、B側の押しつぶし機構720は開かれる。開閉ユニットについては、第1開閉ユニット740は開かれ、第2開閉ユニット760は閉じられる。
造影剤および生理食塩水の同時注入中、またはその場合の注入ライン(第1メインライン、第2メインラインおよび被験者ライン)のプライミング中は、押しつぶし機構(A側およびB側)が開かれる。開閉ユニットについては、第1開閉ユニット740は開かれ、第2開閉ユニット760は閉じられる。
注入ヘッド10aのA側の前進ボタンが操作された場合(すなわち、A側のシリンジのプランジャのマニュアルによる前進操作が行われた場合)、その操作がなされている間、A側の押しつぶし機構720は開かれ、B側の押しつぶし機構720は、閉じられる。開閉ユニットについては、第1開閉ユニット740は開かれ、第2開閉ユニット760は閉じられる。
注入ヘッド10aのB側の前進ボタンが操作された場合(すなわち、B側のシリンジのプランジャのマニュアルによる前進操作が行われた場合)、その操作がなされている間、A側の押しつぶし機構720は閉じられ、B側の押しつぶし機構720は、開かれる。開閉ユニットについては、第1開閉ユニット740は開かれ、第2開閉ユニット760は閉じられる。
トランスデューサ―ラインのプライミング中は、A側の押しつぶし機構720は閉じられ、、B側の押しつぶし機構720、第1の開閉ユニット740および第2の開閉ユニット760は開かれる。
開閉ユニットのプライミングは、被験者ライン303の下流側を陰圧にした状態で行うことが好ましい。開閉ユニットのプライミングは、第1開閉ユニット740および第2開閉ユニット760の開閉動作を繰り返すことによって行うことができる。
生理食塩水によるフラッシュの間は、B側の押しつぶし機構720および第1開閉ユニット740は開かれ、A側の押しつぶし機構720および第2開閉ユニット760は閉じられる。
薬液容器からシリンジへの薬液の吸引の間、押しつぶし機構(A側およびB側)は閉じられている。開閉ユニットについては、第1開閉ユニット332は閉じられているが、第2開閉ユニット341は開かれている。薬液の吸引時に開閉ユニットや押しつぶし機構の上流側の与圧が低減する可能性がある場合は、吸引終了後にプリチャージ動作を行ってもよい。吸引後のプリチャージ動作は、押しつぶし機構(A側)が開かれた状態で行う。吸引後のプリチャージ動作の一例では、速度5.0ml/secおよび時間0.5secでプレッサ112(A側およびB側)を前進させる(薬液の注入量2.5ml相当)。
各種動作が終了し、シングルキットが取り外される際は、押しつぶし機構(A側およびB側)720、第1開閉ユニット740および第2開閉ユニット760は、開かれる。
エアセンサによってエアの存在が検出されると、押しつぶし機構(A側およびB側)720、第1開閉ユニット740および第2開閉ユニット760は、閉じられる。
(E−a)薬液注入装置全体の構成
図14に、薬液注入装置の他の形態を示す。図14に示すように、薬液注入装置10は複数のコンソール10b1、10b2を有していてもよい。各コンソール10b1、10b2は、それぞれが注入条件の設定および設定された注入条件に従った注入ヘッド10aの動作を制御できるよう、注入制御ユニット、入力デバイスおよび表示デバイスを有する。注入制御ユニット、入力デバイスおよび表示デバイスは、図1を参照して前述したとおり構成することができる。各コンソール10b1、10b2は同一のものであってもよいし、(形状および/または機能が)異なるものであってもよい。各コンソール10bは、病院施設の異なる部屋(例えば、検査室および制御室など)に配置されてもよい。また、各コンソール10b1、10b2は、各コンソール10b1、10b2間で通信可能に接続されてもよい。
薬液回路動作ユニットの他の形態を、図15Aおよび図15Bを参照して説明する。図15Aおよび図15Bに示す薬液回路動作ユニット102は、薬液回路が薬液回路動作ユニット102から浮き上がらないように保持する注入回路押さえ部材として複数の押さえレバー771をさらに有する。押えレバー771は、薬液回路を保持する第1の位置(図15A参照)と、薬液回路を解放する第2の位置(図15B参照)との間で旋回自在にケーシング(例えばアッパーカバー102a)に支持されている。押さえレバー771の先端部には、薬液回路をより良好に保持するために、突起を有することができる。押えレバー771の位置および数は任意であってよい。図示した形態では、2つのエアセンサ710によりエアの有無が検出されるチューブの部分をそれぞれ押える位置、エアセンサ780によりエアの有無が検出されるチューブの部分を押える位置、第1開閉ユニット駆動機構740に装着された第1開閉ユニットを押える位置、および第2開閉ユニット駆動機構760に装着された第2開閉ユニットを押える位置に、それぞれ押さえレバー771が配置されている。
図16を参照して薬液容器ホルダのエアセンサアセンブリの他の形態を説明する。前述したとおり、エアセンサアセンブリ840は、2つのエアセンサ841(図12E参照)を有している。図16に示す形態では、エアセンサアセンブリ840は、それぞれエアセンサ841を1つずつ有する第1センサ部845aおよび第2センサ部845bに分離できるように構成されている。第1センサ部845aおよび第2センサ部845bはそれぞれ、ベース部材843、エアセンサ841(図12E参照)およびチューブクリップ842を有する。
10a 注入ヘッド
10b コンソール
30 薬液回路
101 ヘッド本体
102 薬液回路動作ユニット
103 薬液容器ホルダ
301a 第1メインライン
301b 第1サブライン
302a 第2メインライン
302b 第2サブライン
303 被験者ライン
304 トランスデューサライン
332 第1開閉ユニット
341 第2開閉ユニット
501、601 ハウジング
501a、501b、601a、601b 導管部
502、503、602 ピストン
502a、503a、602a ヘッド
502b、503b、602b 流路
504、604 ボトムキャップ
505、605 トップキャップ
740 第1開閉ユニット駆動機構
741 ホルダ
742 フック
743 直動機構
760 第2開閉ユニット駆動機構
761 ホルダ
762 フック
763 直動機構
810 吊り下げ支柱
820 支持部
830 ホルダ本体アセンブリ
Claims (12)
- 薬液の流路を有するハウジングと、一端部を前記ハウジングから突出させて、前記流路を開閉するように前記ハウジング内に移動可能に保持された少なくとも1つのピストンと、を有する開閉ユニットを備えた薬液回路が着脱自在に搭載される開閉ユニット駆動機構であって、
前記開閉ユニットを着脱自在に保持する開閉ユニットホルダと、
前記開閉ユニットホルダと間隔をあけて配置された、前記ピストンと係合する係合部と、
前記係合部を進退移動させる直動機構と、
を有し、
前記開閉ユニットホルダは、前記ピストンが前記係合部と係合する第1の位置と、前記ピストンが前記係合部と係合しない第2の位置との間で移動可能に支持されている開閉ユニット駆動機構。 - 前記開閉ユニットホルダは、前記ピストンが突出する前記ハウジングの端部と反対側の端部を受け入れる凹部を有する請求項1に記載の開閉ユニット駆動機構。
- 前記開閉ユニットホルダと前記係合部とは対向配置され、前記開閉ユニットホルダは、前記第1の位置では前記凹部が前記係合部を向くように回動可能に支持されている請求項2に記載の開閉ユニット駆動機構。
- 前記直動機構は、前記係合部と連結されたボールねじ機構を有する請求項2または3に記載の開閉ユニット駆動機構。
- 前記直動機構は、前記係合部と連結されたリニアアクチュエータを有する請求項2または3に記載の開閉ユニット駆動機構。
- 前記開閉ユニットホルダが前記第1の位置にあることを検出するユニットホルダ位置検出センサをさらに有する請求項1から5のいずれか一項に記載の開閉ユニット駆動機構。
- 前記開閉ユニットホルダに装着された前記開閉ユニットを検出する開閉ユニット検出センサをさらに有する請求項1から6のいずれか一項に記載の開閉ユニット駆動機構。
- 前記開閉ユニット検出センサは、前記開閉ユニットホルダが前記第1の位置にあるときに前記開閉ユニットの存在を検出する位置に配置されている請求項7に記載の開閉ユニット駆動機構。
- 前記開閉ユニットホルダと前記係合部との間の空間を照明する照明モジュールをさらに有する請求項1から7のいずれか一項に記載の開閉ユニット駆動機構。
- 前記開閉ユニットホルダと前記係合部との間の空間を照明する照明モジュールをさらに有する請求項8に記載の開閉ユニット駆動機構。
- 前記照明モジュールは、前記ユニットホルダ位置検出センサによって、前記開閉ユニットホルダが前記第1の位置にあることが検出され、かつ、前記開閉ユニット検出センサによって前記開閉ユニットの存在が検出された場合に前記空間を照明する請求項10に記載の開閉ユニット駆動機構。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の開閉ユニット駆動機構を有する薬液注入装置。
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