JP2024024140A - 薬液混合装置、薬液注入システム及び薬液の混合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】注入時において複数種類の薬液を所望する濃度で均一に効率よく混合できる薬液混合装置、薬液注入システム及び薬液の混合方法を提供する。【解決手段】本発明に係る薬液混合装置は、第１薬液を収容する第１容器と、第２薬液を収容する第２容器と、前記第１容器と第１流路を介して接続され、前記第２容器と第２流路を介して接続され、前記第１薬液と前記第２薬液を混合する混合器と、前記混合器と第３流路を介して接続された第３容器とを有し、前記第３容器の内部を前記混合器の内部に対して負圧にすることにより、前記第１容器から前記第１薬液を、前記第２容器から前記第２薬液を、前記混合器に同時に流入させて混合し、混合した混合液を前記第３容器に導入することを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、二種類の薬液を混合する薬液混合装置、混合された薬液を注入する薬液注入システム、及び薬液の混合方法に関する。

現在、医療用の透視撮像装置として、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、血管撮影装置等の装置がある。これらの装置を使用するときは、鮮明な画像を得ること等を目的として、比重や粘度の異なる複数種類の薬液の混合液が患者の体内に注入される。例えば、造影剤を生理食塩水で希釈した混合液を注入するときには、造影剤と生理食塩水の二種類の薬液が混合された後に、混合液が患者の体内に注入される。

特許文献１には、造影剤の容器及び生理食塩水の容器が流路を切換えるコックを介してシリンジと接続され、シリンジに挿入されたプランジャ及び流路開閉手段を操作して、造影剤と生理食塩水を順次シリンジに導入し、混合液が作られることが記載されている。シリンジにおいて混合された造影剤及び生理食塩水の混合液が流路開閉手段を介して吐出口から、患者の血管に穿刺された留置針を介して患者に注入される。

特表２００８－０４７６９９号公報

しかし、特許文献１に開示された装置を用いて混合液を作り、患者に注入する場合は、造影剤及び生理食塩水があまり混合されずに注入されてしまう虞がある。つまり、造影剤と生理食塩水の比重及び粘度が異なるため、比重の大きい造影剤の層と比重の小さい生理食塩水の層とが二層に分離してしまう虞がある。

その結果、比重の大きい薬液の層と比重の小さい薬液の層とが接する面内、すなわち二次元平面内で二種類の薬液が平面的に混合されることになる。しかし、粘度が大きい造影剤と粘度が小さい生理食塩水とは混ざりにくいため、造影剤及び生理食塩水が二層に分離した状態のまま注入される虞がある。なお、以下本明細書では、上記平面的な混合を二次元的混合という。

このように二層に分離した状態で薬液が注入されると、注入された造影剤の濃度が場所によって異なってしまう。その結果、透視撮像装置で撮影した画像にむらが生じてしまう虞がある。こうした画像のむらは、病変部の特定を困難にする虞があり、また血管を鮮明に写らなくする虞がある。

この問題を解決するためには、予め造影剤及び生理食塩水を混合させておくという方法が考えられる。しかし、注入される造影剤の量は患者毎に異なるので、予め混合する方法では、撮影の度に造影剤及び生理食塩水の混合作業を独立して行う必要がある。さらに、造影剤及び生理食塩水を混合させる際に混合薬液が汚染されてしまう可能性もある。

上記問題を解決するために、本発明に係る薬液混合装置は、第１薬液を収容する第１容器と、第２薬液を収容する第２容器と、前記第１容器と第１流路を介して接続され、前記第２容器と第２流路を介して接続され、前記第１薬液と前記第２薬液を混合する混合器と、前記混合器と第３流路を介して接続された第３容器とを有し、前記第３容器の内部を前記混合器の内部に対して負圧にすることにより、前記第１容器から前記第１薬液を、前記第２容器から前記第２薬液を、前記混合器に同時に流入させて混合し、混合した混合液を前記第３容器に導入することを特徴とする。

また、本発明に係る薬液注入システムは、本発明に係る上記薬液混合装置と、前記シリンジが装着されたヘッドと、前記ヘッドに接続されたコントローラーと、前記第３容器に接続され、患者に薬液を注入するための混合液注入路とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る薬液の混合方法は、第１薬液を収容する第１容器と、第２薬液を収容する第２容器と、前記第１容器及び前記第２容器と接続され、前記第１薬液と前記第２薬液を混合する混合器と、前記混合器と接続された第３容器とを有する薬液混合装置における薬液の混合方法であって、前記第３容器の内部を前記混合器の内部に対して負圧にすることにより、前記第１容器から前記第１薬液を、前記第２容器から前記第２薬液を、前記混合器に同時に流入させて混合し、混合した混合液を前記第３容器に導入することを特徴とする。

本発明によれば、混合作業を別途独立した作業として行うことなく、注入時において複数種類の薬液を所望する濃度で均一に効率よく混合することができる。そのため、透視撮像装置で撮影した画像のむらの発生を防止できるという効果を奏する。

第１実施例に係る薬液注入システムの斜視図である。 第１実施例に係る薬液注入システムのミキシングチューブとシリンジを接続したヘッドの斜視図である。 ミキシングチューブの斜視図である。 チューブを接続した混合器の斜視図である。 混合器の斜視図である。 チューブを接続した混合器の長手方向断面の模式図である。 混合器の長手方向断面の模式図である。 図６のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面図である。 図７のＩＸ－ＩＸ断面図である。 混合器内での流れを説明するための長手方向断面での概念図である。 混合器内での流れを説明するための図１０のＸＩ－ＸＩ断面での概略図である。 第１実施形態に係る混合器の長手方向断面の模式図である。 第２実施形態に係る混合器の長手方向断面の模式図である。 第３実施形態に係る混合器の長手方向断面の模式図である。 第４実施形態に係る混合器の長手方向断面の模式図である。 第２実施例に係る薬液注入システムの斜視図である。 第２実施例に係る薬液注入システムのミキシングチューブとシリンジを接続したヘッドの斜視図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る薬液混合装置、薬液注入システム及び薬液の混合方法を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本願の特許請求の範囲に係る構成を限定するものではない。本実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが必須とは限らず、複数が任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては本実施形態に係る装置を容易に理解できるようにするために実際とは異なる縮尺で描かれており、同一もしくは同様の構成については同一の参照番号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の第１の実施例に係る薬液注入システム１００の斜視図を示す。この薬液注入システム１００は、患者に造影剤等の薬液を注入するための薬液注入装置２００（インジェクター）と、薬液注入装置２００に装着されたシリンジ２０１と、シリンジ２０１に接続されたミキシングチューブ３００とを備えている。また、透視撮像装置（不図示）が、薬液注入システム１００のメインユニット２１２に接続され、薬液の注入時及び画像の撮影時には透視撮像装置と薬液注入システム１００との間で各種データが送受信される。

薬液注入装置２００は、シリンジ２０１が装着されるヘッド２１０と、このヘッド２１０にヘッドケーブル２１１を介して接続されたメインユニット２１２とを備えている。このメインユニット２１２は、電源ケーブル２１８を介して不図示の電源に接続される。なお、図１では、シリンジ２０１はシリンジ保護ケース内に収容した状態で示されている。

シリンジ２０１には造影剤と生理食塩水とが混合した混合液が充填される。シリンジ（第３容器）２０１は、造影剤（第１薬液）４０３を収容する第１容器４０１と生理食塩水（第２薬液）４０４を収容する第２容器４０２と混合器１を介して接続されている。第１容器４０１の造影剤４０３と第２容器４０２の生理食塩水４０４は、シリンジ２０１に吸引される際に混合器１で混合され、混合液としてシリンジ２０１に導入される。詳細は後述する。

造影剤４０３の具体例としては、ヨード濃度２４０ｍｇ／ｍＬの造影剤（例えば、３７℃において粘度３．３ｍＰａ・ｓ、比重１．２６８～１．２９６）、ヨード濃度３００ｍｇ／ｍＬの造影剤（例えば、３７℃において粘度６．１ｍＰａ・ｓ、比重１．３３５～１．３７１）、ヨード濃度３５０ｍｇ／ｍＬの造影剤（例えば、３７℃において粘度１０．６ｍＰａ・ｓ、比重１．３９２～１．４３３）等がある。また、生理食塩水４０４の具体例としては、生理食塩水２０ｍＬ中に塩化ナトリウム１８０ｍｇを含有した生理食塩水（例えば、２０℃において粘度０．９５９５ｍＰａ・ｓ、比重１．００４～１．００６）等がある。

ヘッド２１０は、床面に置かれた可動式のスタンドベース２１６上のスタンドポール２１７の上部に回動自在に保持されている。これにより、ヘッド２１０の先端側（シリンジ２０１が装着される側）を床面に向ける姿勢と、ヘッド２１０の後端側（シリンジ２０１が装着されない側）を床面に向ける姿勢とにヘッド２１０を回動できる。

コンソール２１３は、タッチパネルを備えると共に、ケーブルを介してハンドスイッチ２１４に接続されている。また、コンソール２１３は、コントローラーとして機能し、コンソールケーブル２１５を介してメインユニット２１２に接続されていると共に、当該メインユニット２１２及びケーブル２１５，２１１を介してヘッド２１０に接続されている。そして、メインユニット２１２は、ヘッドケーブル２１１を介してヘッド２１０に接続されている。患者に薬液を注入する場合は、オペレータがタッチパネルを操作して、注入速度、注入量、注入時間、体重などの患者の身体的データ、及び薬液の種類のデータ等を入力する。

また、コンソール２１３には、動作パターン（注入プロトコル）のデータ、及び薬液のデータ等が予め記憶されている。そして、コンソール２１３は、入力されたデータと予め記憶されているデータに応じて、最適な注入条件を算出する。その後、コンソール２１３は、算出された注入条件に基づいて、患者に注入する薬液の量及び注入プロトコルを決定する。

コンソール２１３は、薬液の量及び注入プロトコルを決定すると、所定のデータ又はグラフなどをタッチパネルに表示させる。オペレータは表示されたデータ又はグラフなどを確認し、注入は注入ヘッドやハンドスイッチやコンソールのスタートボタン（物理ボタンやタッチパネル含む）により開始させることができる。なお、ハンドスイッチ２１４のボタンを押して注入が開始された場合、ハンドスイッチ２１４のボタンを押している間だけ注入が行われるようにしてもよい。

図２は、薬液注入システム１００の薬液注入装置２００のヘッド２１０と、ミキシングチューブ３００の斜視図を示す。ヘッド２１０に装着されたシリンジ２０１は、先端に導管部２０２、２０３を有している。なお、図２では、シリンジ２０１は、シリンジ保護ケース内に収容した状態で示されている。

導管部２０２は、可撓性チューブ（混合液注入路）１０５、不図示の分岐管及びカテーテルハブ１０４等を介して、カテーテル１０３と連通する。

導管部２０３は、可撓性チューブ１０６を介して、ミキシングチューブ３００に接続されている。ミキシングチューブ３００は、造影剤４０３を収容する第１容器４０１及び生理食塩水４０４を収容する第２容器４０２に接続されている。

図３は、ミキシングチューブ３００の斜視図を示す。このミキシングチューブ３００は、混合器１と、第１チューブ（第１流路）３０１と、第２チューブ（第２流路）３０２と、第３チューブ（第３流路）３０３を備えている。第１チューブ３０１は第１容器４０１と混合器１を接続し、第２チューブ３０２は第２容器４０２と混合器１を接続し、第３チューブ３０３は可撓性チューブ１０６と混合器１を接続する。そして、第１チューブ３０１を比重の大きな薬液（造影剤、第１薬液）が通過し、第２チューブ３０２を比重の小さな薬液（生理食塩水、第２薬液）が通過し、第３チューブ３０３を混合された薬液（第１混合液）が通過する。なお、本実施例では、第１チューブ３０１、第２チューブ３０２及び第３チューブ３０３は可撓性のチューブである。しかし、これらのチューブを剛性のチューブとしてもよい。

第１チューブ３０１は、造影剤４０３を収容する第１容器４０１に接続される第１接続部３０４を有している。また、第２チューブ３０２は、生理食塩水４０４を収容する第２容器４０２に接続される第２接続部３０５を有している。さらに、第３チューブ３０３は、可撓性チューブ１０６に接続される第３接続部３０６を有している。なお、第１接続部３０４、第２接続部３０５及び第３接続部３０６は、螺合接続又は接合等の方法によって接続される。

なお、シリンジ２０１の導管部２０３は可撓性チューブ１０６を介してミキシングチューブ３００に接続されている構成を例示したが、本発明はこの構成に限定されることはない。シリンジ２０１の導管部２０３は、直接ミキシングチューブ３００の第３接続部３０６に接続される構成としてもよい。シリンジ２０１の導管部２０３と、ミキシングチューブ３００の第３接続部３０６との接続は、例えば、螺合接続等の方法による着脱可能な構成としてもよいし、接合等での固定接続された構成としてもよい。

また、第１チューブ３０１又は第２チューブ３０２には、逆止弁を設けることができる。逆止弁を設けることで、混合薬液等が第１容器４０１及び第２容器４０２側に逆流することを防止できる。また、逆止弁は第３チューブ３０３に設けるようにしてもよい。

シリンジ２０１は、シリンダと、シリンダ内で摺動するシール部材（不図示）と、シール部材に連結され、シール部材を移動操作するプランジャ（不図示）とを有する。そして、プランジャが取り付けられた状態で、シリンジ２０１がシリンジ保護ケースに固定されている。このシリンジ保護ケースは、シリンジクランパーによってヘッド２１０に固定されている。

さらに、ヘッド２１０には、シリンジプレッサー（不図示）が設けられている。このシリンジプレッサーは、シリンジ２０１に取り付けられたプランジャの係止部と係合し、当該プランジャをシリンジに対して出し入れさせるように動作する。なお、薬液吸引時には、シリンジ２０１の先端の導管部２０３に接続された可撓性チューブ１０６及び混合器１を介して、第１容器４０１から造影剤４０３と第２容器４０２から生理食塩水４０４をシリンジ２０１に充填する。この際、シリンジプレッサーは、シリンジ２０１の軸線方向において、シリンジ先端部までプランジャを前進させ、その後シリンジ後端部まで後退させる。

プランジャの動作によりシリンジ２０１内が負圧にされることにより、造影剤及び生理食塩水は吸引されて、ミキシングチューブ３００の混合器１に流入し、この混合器１内にて混合される。その後、造影剤及び生理食塩水の混合薬液は、第３チューブ３０３、可撓性チューブ１０６を介してシリンジ２０１内に流入する。

薬液注入時には、シリンジ２０１の先端の導管部２０２に、可撓性チューブ１０５を取り付け、不図示の分岐管及びカテーテルハブ１０４等を介して、カテーテル１０３と連通させる。そして、シリンジプレッサーは、シリンジ２０１の軸線方向にプランジャを前進させる。これにより、シリンジ２０１内の混合液が押し出され、カテーテル１０３を介して患者の血管内に薬液が注入される。

なお、ミキシングチューブ３００には、シリンジ２０１側から、第１容器４０１側、第２容器４０２側への流れを防止するための、例えば逆止弁のような、逆流防止機構が備えられている。この逆流防止機構により、プランジャの動作によりシリンジ２０１内が加圧状態になっても、シリンジ２０１内の混合液が第１容器４０１や第２容器４０２、或いは混合器１へ流入することはない。

なお、シリンジ２０１の導管部２０３には、シリンジ２０１から、ミキシングチューブ３００側への流れを防止するための、例えば逆止弁のような、逆流防止機構が備えられていてもよい。この逆流防止機構により、プランジャの動作によりシリンジ２０１内が加圧状態になっても、シリンジ２０１内の混合液がミキシングチューブ３００側へ流入することはない。

また、シリンジ２０１の先端の導管部２０２、又は／及び、可撓性チューブ１０５には、シリンジ２０１側への流れを防止するための、例えば逆止弁のような、逆流防止機構が備えられていてもよい。この逆流防止機構により、プランジャの動作によりシリンジ２０１内が負圧状態になっても、シリンジ２０１の先端の導管部２０２に取り付けられた可撓性チューブ１０５側からシリンジ２０１への流れが発生することはない。すなわち、造影剤と生理食塩水をシリンジ２０１内へ吸引して混合する場合に、カテーテル１０３側からエア、薬液、患者の血液等がシリンジ２０１内へ吸引されて流入することを防止できる。

なお、薬液の注入前には、エア抜きを目的としたプライミングが行われる。このプライミングにはいくつかの方法があり、ミキシングチューブ３００内が生理食塩水、造影剤のいずれかの薬液、又は混合液で満たされる。具体的には、プランジャの動作によりシリンジ２０１内を負圧にして、第１容器４０１から造影剤４０３を、第２容器４０２から生理食塩水４０４を吸引する。これにより、第１チューブ３０１は造影剤で満たされ、第２チューブ３０２は生理食塩水で満たされ、混合器１及び第３チューブ３０３は生理食塩水及び造影剤の混合液で満たされる。

さらに、プランジャの後進動作を継続してシリンジ２０１内を負圧にすると、第３チューブ３０３を介して混合液がシリンジ２０１内に流入する。これによりミキシングチューブ３００内の流路全体が薬液で満たされ、エアが抜かれた状態となる。

続いて、ヘッド２１０の後端側（シリンジ２０１が装着されない側）を床面に向ける姿勢にするようにヘッド２１０を回動させる。この姿勢において、プランジャを動作させてシリンジ２０１内を加圧する。シリンジ２０１の先端側の上部には、シリンジ２０１内の空気が集まっているので、その位置に備えらえているガス抜き流路（不図示）やシリンジ２０１の先端の導管部から可撓性チューブ１０５を通してシリンジ２０１内の空気はシリンジ２０１外へ排出される。例えば、このようにして、エア抜きを目的としたプライミングが行われる。

混合器１として、Ｔ字状の継手、Ｙ字状の継手、又は、静止型混合器（スタティックミキサー）などの混合器を用いることができる。本実施例の薬液混合装置では、後述するスパイラルフローによって薬液の混合を実現する混合器を適用する。

図４及び図５は、本発明に係る混合器１の斜視図を示す。図４は、第１チューブ３０１、第２チューブ３０２及び第３チューブ３０３が接続された混合器１を示し、図５は、これらのチューブが接続されていない混合器１を示す。

本実施例の混合器１は、旋回流を生成する旋回流生成室２である第１室と、旋回流を軸方向に集中させる狭窄室３である第２室とを備えている。本実施例の旋回流生成室２は、円筒状の外形と円柱状の内部空間とを有する。また、本実施例の狭窄室３は、漏斗状の外形と、旋回流生成室２の内部空間と共軸な円錐状の内部空間とを有する。

なお、旋回流生成室２の円筒状外形の軸に垂直な断面での内面の形状は、円、楕円、その他の曲線から形成される種々の形状が考えられる。また、旋回流生成室２は、狭窄室３に近づくにつれて内径が小さくなる狭窄形状とするように構成してもよい。この場合は、旋回流生成室２の内面と狭窄室３の内面とを、旋回流生成室２が有する円錐状空間の対称軸に対して、同じ傾きで接続する面で構成することができる。さらに、旋回流生成室２の対称軸に対する狭窄室３の内面の傾きが、旋回流生成室２の対称軸に対する旋回流生成室２の内面の傾きよりも大きくなるように、旋回流生成室２の狭窄形状を構成することができる。

図５には、混合薬液の流れ方向Ａが矢印で示されている。そして、旋回流生成室２の中央から流れ方向Ａの上流側の位置には、第１チューブ３０１に接続される円筒状の第１導管部４が流れ方向Ａに沿って延在するように設けられている。同じく旋回流生成室２の中央から上流側の位置には、第２チューブ３０２に接続される円筒状の第２導管部５も設けられている。さらに、狭窄室３の中央から流れ方向Ａの下流側の位置には、第３チューブ３０３に接続される円筒状の第３導管部６が設けられている。

比重の大きい薬液が流入する第１導管部４は、旋回流生成室２の第１流入口１４（図７）と連通する。そのため、第１導管部４は、流れ方向Ａの上流側において、旋回流生成室２の前方の外側端面１１Ａの中央に設けられている。また、混合薬液が流出する第３導管部６は、この第３導管部６の中心線と第１導管部４の中心線とが一致するように、すなわち両者が共軸となるように、流出口１６の端部に設けられている。

他方、比重の小さい薬液が流入する第２導管部５は、旋回流生成室２の第２流入口１５と連通する。そのため、第２導管部５は、旋回流生成室２の外部の湾曲した側面に設けられ、断面円形である旋回流生成室２の円周の接線方向に延在する。つまり、本実施例の第２導管部５は、旋回流生成室２が有する円柱状空間の中心軸線から旋回流生成室２の周縁側にずれた位置に設けられている。これにより、第２導管部５から流入した比重の小さい薬液の旋回流が生成される。

本実施例では、第１導管部４から造影剤が流入し、第２導管部５から生理食塩水が流入する。そして、旋回流生成室２及び狭窄室３において、造影剤と生理食塩水とが混合される。その後、造影剤及び生理食塩水の混合薬液は、第３導管部６から流出する。

なお、旋回流生成室２内において渦を発生させる限りにおいては、第２導管部５から狭窄室３までに適当な容積が形成されるような寸法であればよい。そのため、第２導管部５から狭窄室３までに十分な容積があれば、旋回流生成室２の中央付近に第２導管部５を設けても良い。ただし、この場合であっても、第２導管部５は旋回流生成室２の側面に設けられ、旋回流生成室２の円周の接線方向に延在する。

図６及び図７は、本発明に係る混合器１の長手方向の断面の模式図を示す。具体的には、図６及び図７は、第１導管部４、旋回流生成室２、狭窄室３及び第３導管部６の中心線を含み、第２導管部５の軸方向に平行な断面の模式図である。また、この中心線上の断面には表れない部分も便宜的に点線で示されている。なお、図６は、第１チューブ３０１、第２チューブ３０２及び第３チューブ３０３が接続された混合器１を示し、図７は、これらのチューブが接続されていない混合器１を示す。

旋回流生成室２は、円柱状の空間を形成する円筒形状の内面である湾曲した内面１７を有する。そして、第２流入口１５は、第２流入口１５の軸が旋回流生成室２の軸と垂直となるように構成され、第２流入口１５の流路を形成する円筒と旋回流生成室２の湾曲した円筒形状の内面１７が、共通の接平面を有するように構成されている。これにより、第２流入口１５から流入した薬液が旋回流を発生させる。また、狭窄室３は、旋回流生成室２と流出口１６との間に設けられ、流出口１６に向かって連続的に狭められている狭窄形状を有する。さらに、狭窄室３は、漏斗状の空間を形成するように流出口１６に向かって傾斜した内面１８を有すると共に、旋回流生成室２に連通する。これにより、発生した旋回流が、渦の中心軸方向に集中することになる。

また、造影剤が流入する第１導管部４は、第１流入口１４を介して旋回流生成室２と連通している。これにより、第１流入口を通過した比重の大きい薬液を、比重の小さい薬液の旋回流の中心軸と平行な方向で旋回流生成室２に導入することができる。つまり、比重の大きい薬液は、旋回流生成室２が有する円柱状空間の中心軸線と平行な方向に導入される。また、生理食塩水が流入する第２導管部５は、第２流入口１５を介して旋回流生成室２と連通している。これにより、旋回流が旋回流生成室２において生成されるように、生理食塩水を旋回流生成室２に導入することができる。

また、第２導管部５は、旋回流生成室２の中心軸線と垂直な方向に延在している。さらに、旋回流生成室２は、図中点線で示された境界Ｃにおいて狭窄室３の大径側開口１２に連通している。また、狭窄室３は、小径側開口１３を介して流出口１６に連通している。なお、本実施例では、第２導管部５が旋回流生成室２の対称軸に垂直な平面内に延在している。しかし、第２導管部５を旋回流生成室２の対称軸に垂直な平面に対して傾いて延在させることもできる。

本実施例では、第１流入口１４の中心線、旋回流生成室２の中心軸線、狭窄室３の中心軸線、及び流出口１６の中心線が、いずれも図中の点線で示された直線Ｂ（混合器１の中心線）と重なる。このように各構成部分が共軸を有するように配置することにより、混合器１内において発生する渦の等方性を高めることができる。つまり、渦を空間内で淀みなく均一に発生させ，混合効率を向上させることができる。

第１チューブ３０１は、第１導管部４の内側に形成された第１受け部２１内に接合されている。また、第３チューブ３０３は、第３導管部６の内側に形成された第３受け部２３内に接合されている。なお、第１チューブ３０１及び第３チューブ３０３は、第１受け部２１及び第３受け部２３に螺合接続されてもよい。

ところで、比重の小さい薬液の流速が遅い場合、注入開始時に混合器１内に停滞し且つ残存する比重の大きい薬液に流れが衝突することにより、旋回流の慣性力が減衰する虞がある。そして、慣性力が減衰すると、旋回強度が不足してしまい、短時間で渦を発生させることができない。又は、発生した渦を、渦の流速が十分に速くなるまで成長させるのに長時間を必要としてしまう。そのため、薬液の混合効率が低下してしまう。

そこで、本実施例においては、図中点線で示された第２流入口１５の内径を、第１流入口１４の内径よりも狭くしている。つまり、比重の小さい薬液が流入する第２流入口１５は、比重の大きい薬液が流入する第１流入口１４よりも狭い。具体的には、第２流入口１５の内径は、第１流入口１４の内径の３分の２～３分の１程度の大きさで形成されている。例えば、第１流入口１４の内径が１．５ｍｍの場合、第２流入口１５の内径は１ｍｍ～０．５ｍｍである。

これにより、所定の圧力で薬液を注入する場合、断面積が小さい第２流入口１５から流入する比重の小さい薬液の流速は、断面積が大きい第１流入口１４から流入する比重の大きい薬液の流速よりも速くなる。ただし、本発明は比重が小さい薬液の流速を比重が大きい薬液の流速よりも速くする構成に限られず、両者の流速を同じ速さとすることもできる。この場合は、例えば、第２流入口１５の内径が第１流入口１４の内径と同じ大きさとなる。

なお、本実施例では、旋回流生成室２の内径及び狭窄室３の大径側開口１２の内径は７．５ｍｍであり、狭窄室３の小径側開口１３及び流出口１６の内径は１．５ｍｍである。また、狭窄室３の傾斜した内面１８は、狭窄室３の中心軸線に対して１５°傾いている。さらに、図７に矢印で示した旋回流生成室２の中心軸線に平行な流れ方向Ａにおいて、旋回流生成室２の長さは７．５ｍｍであり、狭窄室３の長さは１１．２ｍｍである。

なお、これらの寸法は一例であり、本発明に係る混合器１の寸法がこれらに限定されるものではない。例えば、狭窄室３の傾斜した内面１８は、狭窄室３の内部空間が流出口１６に近づくにつれて軸対称の形態で狭められるように構成されていれば良い。また、旋回流生成室２と狭窄室３との境界Ｃにおける角度の変化は、なだらかであることがより好ましい。これは、角度変化が大きい部分、すなわち角があると、その部分で抵抗力が発生してしまうからである。

本実施例の薬液混合注入装置では、シリンジ２０１内を負圧にすることによって、第１容器４０１及び第２容器４０２から混合器１に薬液が流入する。そのため、混合器１に流入する第１容器４０１及び第２容器４０２それぞれの薬液の流量は、第１流入口１４の径、第２流入口１５の径、第１流入口１４の前後の圧力差、第２流入口１５の前後の圧力差、温度、それぞれの薬液の粘度等によって決まる。一定の濃度分布の混合薬液として二液を混合するためには、第１容器４０１及び第２容器４０２からの薬液の流量バランスを一定に維持することが必要である。そのため、第１容器４０１及び第２容器４０２からの薬液の流量バランスを一定に維持できるように、温度、それぞれの薬液の粘度、適用するシリンジ２０１内の負圧のレベル等を考慮して、第１流入口１４、第２流入口１５が設計される。第１流入口１４、第２流入口１５の設計に関わるパラメータとしては、開口径、オリフィス部の流れ方向を含む断面の形状などが含まれる。

また、第１流入口１４、第２流入口１５の設計に加えて、第１チューブ３０１及び第２チューブ３０２の少なくともいずれかに薬液の流路の開口面積を調整する機構（流量調整機構）を有するようにしてもよい。図１～３に記載した例では、生理食塩水４０４の流路である第２チューブ３０２に流量調整機構３０７を配置する例を示した。

本発明の構成によると、混合器１に造影剤４０３と生理食塩水４０４を流入させて両液を混合し、混合液（混合薬液）としてシリンジ２０１内に導入するために、シリンジ２０１内に挿入されているプランジャの動作がヘッド２１０により制御される。従って、造影剤４０３と生理食塩水４０４がそれぞれシリンジに準備されて、２つのシリンジのプランジャの駆動を同調制御する方法に対して、本発明の混合方法はより簡易な制御で効率的に薬液を混合することができる。

また、本発明に係る混合器１の内面には、親水化処理を施すことができる。親水化処理を施すことにより、エア抜きを行う際に、混合器１内面に気泡が付着することを防止できる。この親水化処理の方法としては、プラズマ処理、オゾン処理、コロナ放電処理、グロー放電処理及び紫外線照射処理等がある。なお、親水化処理を施す場合は、旋回流生成室２の湾曲した内面１７、旋回流生成室２の前方の内側端面１１Ｂ、又は狭窄室３の傾斜した内面１８の少なくとも一面に処理が施される。

図８及び図９は、旋回流生成室２の中心軸線Ｄに垂直で、第２導管部５の軸を含む断面での模式図を示す。なお、図８は、第２チューブ３０２が接続された混合器１を示し、図９は、第２チューブ３０２が接続されていない混合器１を示す。

生理食塩水が流入する第２チューブ３０２は、第２導管部５の内側に形成された第２受け部２２内に接合されている。また、第２導管部５は、旋回流生成室２の軸に垂直な断面内での内周円の接線に平行に延在する。そして、第２導管部５は、旋回流生成室２の外周の湾曲した側面から連続するように設けられている。そのため、第２流入口１５は、旋回流生成室２の湾曲した内面１７の形状に沿って湾曲した形状で開口している。なお、第２チューブ３０２は、第２受け部２２に螺合接続されてもよい。

図１０及び図１１を参照して、本発明に係る混合器１内に発生する旋回流を利用した混合を説明する。なお、以下本明細書では、混合器１内に発生する旋回流による混合の工程をスパイラルフローという。図１０及び図１１では、比重が大きい薬液である造影剤の流れが実線の矢印で示されており、比重が小さい薬液である生理食塩水の流れが点線の矢印で示されている。図１１の点線の円は、旋回流生成室２の中心軸線Ｄの位置を模式的に示す。

第１容器４０１から第１チューブ３０１を介して混合器１に流入する造影剤は、内径が小さい第１流入口１４から旋回流生成室２に流入すると、矢印Ｅで示す噴流となる。そして、噴流の運動量は、矢印Ｆで示すように旋回流生成室２の外周方向に拡散される。すなわち、造影剤の流れは、旋回流生成室２の外周方向に拡散される流れとなる。

一方、第２容器４０２から第２チューブ３０２を介して混合器１に流入する生理食塩水は、第２流入口１５から旋回流生成室２の湾曲した内面１７に案内され、矢印Ｇで示すように湾曲した内面１７に沿って旋回する旋回流となる。そして、生理食塩水の旋回流は、狭窄室３に導かれて旋回流の中心軸方向に集中する（軸中心化）。このような渦はランキン渦として知られ、旋回流のもつ慣性力を渦の回転軸の近傍に集中させることができる。

図１０で示すように、旋回流生成室２において、造影剤の噴流は生理食塩水の旋回流に衝突する。そして、旋回流は、噴流を周囲から巻き込むように、旋回運動を形成しはじめる。その後、狭窄室３に向かうにつれて、旋回流の旋回強度のピークは、旋回流生成室２の外周側から混合器１の中心軸に近接するように遷移する。そして、このように旋回強度がフォーカスされた旋回流の渦中心に、噴流が誘導され巻き込まれる。

これにより、高粘度流体である造影剤に強い回転力が加わるため、遠心力が発生する。その結果、造影剤が、旋回流生成室２の外周方向へ飛散する。この流れ構造は、注入過程で連続的に構成され、結果として混合器１内の流れ場全体を乱流化させる。その後、造影剤と生理食塩水の混合薬液の流れは、狭窄室３で整流化される。そして、整流化された混合薬液は、流出口１６から第３チューブ３０３へと流出する。

つまり、造影剤と生理食塩水との混合薬液が、流出口１６に向かって連続的に狭窄している狭窄室３内に案内されることにより、ベクトルの異なる二つの流体が積極的に衝突する。これにより、造影剤を渦の中心に巻き込み、旋回流生成室２の外周方向へ連続的に飛散させることができる。その結果、流れ場全体が乱流化され、造影剤と生理食塩水が効率的に混合される。

このように、生理食塩水の旋回流の回転軸と平行な方向に造影剤の噴流を導入することにより、旋回流と噴流は積極的に衝突する。これにより、比重が大きく高粘度の流体である造影剤を乱流化させ、混合器１内の三次元方向で効率的に混合させることができる。その結果、二次元的混合と比較して、混合効率が著しく向上する。なお、以下本明細書では、このような立体的な混合を三次元混合という。

また、少量の造影剤と生理食塩水であっても、数十ミリ秒で渦を発生させることができる。そのため、本発明の混合器１を用いたスパイラルフローによれば、僅かな時間で造影剤と生理食塩水を混合させることが可能となると共に、少量の造影剤と生理食塩水を確実に混合させることができる。その結果、画像のむらの発生を防止できるという効果を奏する。

さらに、本発明の混合器１によれば、造影剤と生理食塩水の合計流量が０．６～１０ｍＬ／ｓｅｃという広範な条件において、Ｔ字状の継手よりも高い混合効率を発揮できる。また、造影剤の流量が生理食塩水の流量よりも多い条件、例えば造影剤の流量が生理食塩水の４倍である場合でも、高い混合効率を発揮できる。

本発明に係る混合器１を用いたスパイラルフローの場合は、三次元混合によって、数十ミリ秒で造影剤と生理食塩水がほぼ完全に混合される。そのため、流出口１６から流れ出る混合薬液は二層に分離していない。

本発明の薬液混合装置を用いることによって、高効率で薬液を混合することができる。

続いて図１２を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。なお、上記実施例と同一の構成要素には、同じ参照番号を用い説明は省略する。

図７の実施例においては、旋回流生成室２の湾曲した内面１７と第１流入口１４側の内側端面１１Ｂとが角部３０を構成している。そして、このような角部には気泡が付着しやすい。また、角部での角度変化が大きい場合は、抵抗も大きくなる。そこで、図１２の第１実施形態においては、旋回流生成室２の湾曲した内面１７と、第１流入口１４側の内側端面１１Ｂとの間にテーパ部３１が形成されている。これにより、旋回流生成室２の内面に気泡が付着しにくくなると共に、抵抗を小さくすることができる。

図１３を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。なお、上記実施例と同一の構成要素には、同じ参照番号を用い説明は省略する。

図７の実施例においては、旋回流生成室２と狭窄室３の境界Ｃに角部３２が存在する。そこで、第２実施形態においては、狭窄室３の内面が流線形状を構成し、旋回流生成室２と狭窄室３の境界部分になだらかな曲面３３が設けられている。さらに、旋回流生成室２の湾曲した内面１７と、第１流入口１４側の内側端面１１Ｂとの間の境界に湾曲部３４が形成されている。これにより、気泡が付着しにくくなると共に、抵抗が小さくなる。図１３の第２実施形態では、混合器１の外部における旋回流生成室２と狭窄室３の境界もなだらかな曲面で形成されている。しかし、旋回流生成室２と狭窄室３の外部の境界は、上記実施例と同様に角部で構成してもよい。

図１４を参照して、本発明の第３実施形態を説明する。なお、上記実施例と同一の構成要素には、同じ参照番号を用い説明は省略する。

図７の実施例においては、狭窄室３が漏斗状の外形を有しており、旋回流生成室２が円筒状の外形を有している。しかし、このように外形が異なる場合、混合器１を金型で製造する際に、複雑な形状の金型を用意する必要があり製造コストが高くなる。また、母材を削って混合器１を製造する場合は、母材の削り量が多くなり製造時間が長くなる。

そこで、図１４の第３実施形態においては、旋回流生成室２の外部の湾曲した側面を狭窄室３と第３導管部６まで延在させている。すなわち、旋回流生成室２、狭窄室３及び第３導管部６が共通の湾曲した側面３５を有しており、旋回流生成室２、狭窄室３及び第３導管部６が円筒状の外形を構成している。これにより、金型で製造する場合は、金型の形状を簡素化することができる。また、母材を削って製造する場合は、削り量を少なくすることができる。

なお、本発明に係るミキシングチューブ３００には、第１チューブ３０１、第２チューブ３０２、第３チューブ３０３又は混合器１の内部の気泡を検出する空気検出器として、光センサー、超音波センサー、静電容量センサー等が設けられてもよい。例えば、混合器１の外部に空気検出器を配置する場合は、混合器１の外面に、空気検出器を取り付けるための取り付け部を形成することができる。

図１５を参照して、本発明の第４実施形態を説明する。なお、上記実施例と同一の構成要素には、同じ参照番号を用い説明は省略する。

図７の実施例においては、旋回流生成室２、狭窄室３、第１導管部４、第２導管部５及び第３導管部６が同一の部材により一体で構成されている。しかし、旋回流生成室２及び狭窄室３と比較して狭い内径を有する第１流入口１４、第２流入口１５及び流出口１６は、旋回流生成室２及び狭窄室３よりも高い強度が要求される。そこで、図１５の第４実施形態においては、第１流入口１４を有する第１導管部４、第２流入口１５を有する第２導管部５、及び流出口１６を有する第３導管部６を、旋回流生成室２及び狭窄室３とは別の部材３６，３７，３８で構成している。

すなわち、第１導管部４を別の部材３６で構成し、第２導管部５を別の部材３７で構成し、第３導管部６を別の部材３８で構成している。これにより、第１導管部４、第２導管部５及び第３導管部６を、旋回流生成室２及び狭窄室３よりも高い強度の材料で形成することができる。なお、第１導管部４、第２導管部５及び第３導管部６と、旋回流生成室２及び狭窄室３とは、接合又は螺合接続等の方法で接続することができる。

なお、本発明の範囲内において、混合器１には種々の変形を加えることができる。例えば、流出する混合薬液に対する抵抗を小さくするために、流出口１６の内径を第１流入口１４よりも大きくすることもできる。さらに、十分な容積を確保するために、旋回流生成室２の中心軸線に沿った方向における旋回流生成室２の長さを、狭窄室３の長さよりも長くすることができる。

また、上記実施例では、造影剤と生理食塩水の二種類の薬液を混合させる場合について説明した。しかし、二種類の薬液の一方を第１容器４０１に充填される第１の濃度の造影剤とし、二種類の薬液の他方を第２容器４０２に充填され第１の濃度とは異なる第２の濃度の造影剤としてもよい。その場合、第１の濃度の造影剤の比重及び粘度は、第２の濃度の造影剤の比重及び粘度よりも大きい。

図１６に、本発明の実施例２に係る薬液注入システム１０１の斜視図を示す。
実施例２の薬液注入システム１０１の薬液注入装置２５０においては、ヘッド２６０は、第１シリンジ２０１に加えて第２シリンジ２０５も駆動操作できる構成であることが実施例１とは異なる。第１シリンジ２０１は、不図示のプランジャを駆動することによって、造影剤と生理食塩水を混合器１に導入して混合し、混合液（第１混合液）を作る構成は実施例１と同様であるので、それに関する詳細な説明は省略する。第２シリンジ２０５には、生理食塩水等の薬液（第３薬液）が充填される。

また、第１シリンジ２０１及び第２シリンジ２０５には、いずれも不図示のプランジャが取り付けられている。そして、プランジャが取り付けられた状態で、第１シリンジ２０１及び第２シリンジ２０５がシリンジ保護ケースに固定されている。このシリンジ保護ケースは、シリンジクランパーによってヘッド２６０に固定されている。

さらに、ヘッド２６０には、二つのシリンジプレッサー（不図示）が設けられている。このシリンジプレッサーは、第１シリンジ２０１及び第２シリンジ２０５に取り付けられたプランジャの係止部と係合し、当該プランジャをそれぞれのシリンジに対して出し入れさせるように動作する。なお、第１シリンジ２０１への薬液吸引は、実施例１で説明したように行われるのでここでの説明は省略する。

第２シリンジ２０５への薬液吸引は、先端の導管部２０６に充填用の吸引チューブ（不図示）を取り付け、この吸引チューブを介して薬液バッグから薬液（ここでは生理食塩水）を充填する。この際、シリンジプレッサーは、第２シリンジ２０５の軸線方向において、シリンジ先端部までプランジャを前進させ、その後シリンジ後端部まで後退させる。

薬液注入時には、第１シリンジ２０１及び第２シリンジ２０５の先端の導管部２０２、２０６にミキシングチューブ３１０を取り付ける。そして、それぞれのシリンジプレッサーは、第１シリンジ２０１及び第２シリンジ２０５の軸線方向にそれぞれのプランジャを前進させる。これにより、第１シリンジ２０１内の造影剤と生理食塩水の混合液、及び第２シリンジ２０５内の生理食塩水が押し出される。なお、二つのシリンジプレッサーは、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。

押し出された混合液及び生理食塩水は、ミキシングチューブ３１０の混合器（第２混合器）１１０に流入し、この混合器１１０にて混合される。その後、混合器１１０にて混合された混合薬液及び生理食塩水の混合薬液（第２混合液）は、カテーテル１０３を介して患者の血管内に注入される。

なお、薬液の注入前には、エア抜きを目的としたプライミングが行われる。このプライミングにはいくつかの方法があり、ミキシングチューブ３１０内が造影剤と生理食塩水の混合液、又は、生理食塩水のいずれかの薬液で満たされる。具体的には、まず第１シリンジ２０１から混合液を押し出し、混合器１１０までの第４チューブ１１１を混合液で満たす。

次いで、第２シリンジ２０５から生理食塩水を押し出して、第５チューブ１１２、混合器１１０、第６チューブ１１３、及び、第６チューブ１１３からカテーテル１０３までを生理食塩水で満たす。これによりミキシングチューブ３１０、及びミキシングチューブ３１０からカテーテル１０３までの薬液の回路全体が薬液で満たされ、エアが抜かれた状態となる。

また、まず第１シリンジ２０１から混合液を押し出し、次いで第２シリンジ２０５から生理食塩水を押し出した後に、第１シリンジ２０１及び第２シリンジ２０５から同時に薬液を押し出す方法もある。さらに、まず第２シリンジ２０５から生理食塩水を押し出し、次いで第１シリンジ２０１から混合液を押し出して薬液の回路全体を薬液で満たす方法がある。

これらの方法に加えて、まず第２シリンジ２０５から生理食塩水を押し出し、次いで第１シリンジ２０１から混合液を押し出した後に、第１シリンジ２０１及び第２シリンジ２０５から同時に薬液を押し出す方法もある。その他に、初めから第１シリンジ２０１及び第２シリンジ２０５から同時に薬液を押し出して、薬液の回路全体を薬液で満たす方法もある。

なお、ミキシングチューブ３００には、実施例１と同様に、第１シリンジ２０１側から、第１容器４０１側、第２容器４０２側への流れを防止するための、例えば逆止弁のような、逆流防止機構が備えられている。この逆流防止機構により、プランジャの動作により第１シリンジ２０１内が加圧状態になっても、第１シリンジ２０１内の混合液が第１容器４０１や第２容器４０２、或いは混合器１へ流入することはない。

なお、第１シリンジ２０１の導管部２０３には、第１シリンジ２０１から、ミキシングチューブ３００側への流れを防止するための、例えば逆止弁のような、逆流防止機構が備えられていてもよい。この逆流防止機構により、プランジャの動作により第１シリンジ２０１内が加圧状態になっても、第１シリンジ２０１内の混合液がミキシングチューブ３００側へ流入することはない。

また、第１シリンジ２０１の先端の導管部２０２、第２シリンジ２０５の先端の導管部２０６、ミキシングチューブ３１０には、第１シリンジ２０１側及び第２シリンジ２０５側への流れを防止するための、例えば逆止弁のような、逆流防止機構が備えられていてもよい。なお、第２シリンジ２０５の逆流防止機構（逆止弁）については、第２シリンジ２０５への吸引時には取り外され（機能せず）、第２シリンジ２０５への吸引後に取り付けられる（機能する）構成であれば良い。

この逆流防止機構により、プランジャの動作により第１シリンジ２０１内、第２シリンジ２０５内が負圧状態になっても、ミキシングチューブ３１０側から第１シリンジ２０１側、第２シリンジ２０５側への流れが発生することはない。すなわち、造影剤と生理食塩水を第１シリンジ２０１内へ吸引して混合する場合に、カテーテル１０３やミキシングチューブ３１０側からエア、薬液、患者の血液等が第１シリンジ２０１、第２シリンジ２０５内へ吸引されて流入することを防止できる。

なお、第１シリンジ２０１の導管部２０３は可撓性チューブ１０６を介してミキシングチューブ３００に接続されている構成を例示したが、本発明はこの構成に限定されることはない。第１シリンジ２０１の導管部２０３は、直接ミキシングチューブ３００の第３接続部３０６に接続される構成としてもよい。第１シリンジ２０１の導管部２０３と、ミキシングチューブ３００の第３接続部３０６との接続は、例えば、螺合接続等の方法による着脱可能な構成としてもよいし、接合等での固定接続された構成としてもよい。

ミキシングチューブ３１０の混合器１１０としては、実施例１において図４乃至１５を参照しながら説明した、スパイラルフローによって薬液の混合を実現する混合器を用いることが好ましい。

混合器１１０は、流出口１６が第１流入口１４より下方に位置するように、混合器１１０を縦方向に立てて配置、又は斜めに傾けて配置される。なお、このように配置すると、第１流入口１４、旋回流生成室２及び狭窄室３の中心軸線は、重力方向に平行となる、又は重力方向に傾くことになる。換言すると、第１流入口１４、旋回流生成室２及び狭窄室３の中心軸線が、床面に対して直交する状態、又は傾いた状態となる。すなわち、混合薬液の流れ方向Ａ（図７）が、重力方向に向くように配向される。

このように、混合器１１０における混合薬液の流れ方向Ａを重力方向に向けることにより、混合器１１０内の混合薬液の系の軸対称性が増す。そのため、混合する薬液の比重の影響が大きい場合であっても、効果的な薬液の混合が達成される。すなわち、混合する薬液の比重差が大きい場合、又は混合する薬液の慣性力が小さい（旋回速度が低い）ために相対的に比重の影響が強くなる場合であっても、効果的な薬液の混合が達成される。

このように混合器１１０を配置する構成としては、混合器１１０を重力方向と平行に、薬液注入装置２５０へ固定する構成が考えられる。また、薬液注入装置２５０と患者との間に中継台を配置すると共に、混合器１１０を重力方向と平行に中継台上で固定する構成が考えられる。さらに、第４チューブ１１１及び第５チューブ１１２を床面に向かって折れ曲がる形状の剛性のチューブとし、混合器１１０を重力方向と平行に保持する構成が考えられる。これらの他、ミキシングチューブ３１０が薬液注入装置２５０から床面に向かって垂れ下がるように、第４チューブ１１１及び第５チューブ１１２を十分に長くし、混合器１１０を重力方向と平行に保持する構成も考えられる。

実施例２の構成においては、患者に注入される前に、薬液は必ずミキシングチューブ３１０のスパイラルフローによる混合器１１０において高効率で混合されることになる。

実施例２の薬液注入システム１０１の構成によると、２つのプランジャ装置の駆動制御により、混合器１及び混合器１１０による２段階で造影剤を生理食塩水で希釈混合することができる。すなわち、１段階の混合プロセスで、より高効率に、かつ、より簡易な構成で薬液を混合し、均一に混合された混合薬液を得ることができるという効果を奏する。

また、患者毎に異なる造影剤の量（濃度）に対して、注入直前に造影剤及び生理食塩水の適切な混合と注入を独立して行うことなく、連続して実施することができる。そのため、予め混合することによる混合薬液が汚染されてしまう懸念を低減させることができる。

上記した実施例２では、混合器１で造影剤と生理食塩水を混合して第１の混合薬液を作り、混合器１１０で第１の混合薬液と生理食塩水を混合して第２の混合薬液を作って、第２の混合薬液を患者に注入する構成を例示した。しかし、本発明はその構成に限定されることはない。混合器１で造影剤（第１薬液）と生理食塩水（第２薬液）を混合して第１の混合薬液を作り、混合器１１０で第１の混合薬液と生理食塩水ではない第３薬液とを混合して第３の混合薬液を作って、第３の混合薬液を患者に注入する構成としてもよい。これにより、連続的に異なる薬液を混合して患者に注入可能とすることにより、混合順序に制約のある薬液の混合であっても、汚染されることなく実施することができるという効果を奏する。

実施例２では、第２シリンジ２０５には生理食塩水等（第３薬液）が充填されている構成を示したが、第２シリンジ２０５に対しても、第１シリンジ２０１と同様の混合薬液の吸引・混合を可能とする構成を適用してもよい。この構成により、オンサイトで最大４種の薬液を連続的に混合した上での注入を可能とし、薬液混合の自由度を高めるという効果を奏することができる。この場合の第２シリンジ２０５の逆流防止機構については、第１シリンジ２０１の逆流防止機構と同様に、常時取り付けられた（機能する）構成とすることができる。

実施例２では、混合薬液が充填される第１シリンジ２０１と生理食塩水が充填される第２シリンジ２０５を含む２つのシリンジの薬液注入装置において、第１シリンジ２０１の系統に吸引型薬液混合機構を導入した構成を例示した。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、３つ以上のシリンジを含む薬液（混合）注入装置に適用してもよい。すなわち、３つ以上のシリンジを含む薬液（混合）注入装置において、１つ以上のシリンジの系統それぞれ導入する混合薬液に対して本発明の吸引型薬液混合機構を適用してもよい。

上述の実施例及び各実施形態によって本発明を説明したが、本発明は上述の実施例及び各実施形態の構成に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載された発明の範囲内における、本発明の構成要素の変形、及び本発明の構成要素と均等な構成も、本発明に含まれる。また、上述の実施例及び各実施形態は、本発明の内容を実質的に変更しない範囲で、適宜組み合わせることができる。

１：混合器、２：旋回流生成室、３：狭窄室、１４：第１流入口、１５：第２流入口、１６：流出口、１００：薬液注入システム、３００：ミキシングチューブ

Claims (20)

1. 第１薬液を収容する第１容器と、
   第２薬液を収容する第２容器と、
   前記第１容器と第１流路を介して接続され、前記第２容器と第２流路を介して接続され、前記第１薬液と前記第２薬液を混合する混合器と、
   前記混合器と第３流路を介して接続された第３容器と、
   を有し、
   前記第３容器の内部を前記混合器の内部に対して負圧にすることにより、前記第１容器から前記第１薬液を、前記第２容器から前記第２薬液を、前記混合器に同時に流入させて混合し、混合した混合液を前記第３容器に導入することを特徴とする薬液混合装置。
2. 前記第３容器は、シリンダと、該シリンダ内で摺動するシール部材と、該シール部材に連結され、前記シール部材を移動操作するプランジャとを有するシリンジであり、
   前記プランジャで前記シール部材を移動操作することにより、前記第３容器の内部は前記混合器の内部に対して負圧にされることを特徴とする請求項１に記載の薬液混合装置。
3. 前記混合器は、
   旋回流を生成するための旋回流生成室と、
   前記第１流路と接続し、前記旋回流の中心軸と平行な方向で前記第１薬液を前記旋回流生成室に導入するための第１流入口と、
   前記第２流路と接続し、前記第１薬液の比重より小さい比重を有する前記第２薬液の旋回流が前記旋回流生成室において生成されるように、前記第２薬液を前記旋回流生成室に導入するための第２流入口と、
   前記第３流路と接続し、前記第１薬液と前記第２薬液との混合薬液が流出する流出口と、
   前記旋回流生成室と前記流出口との間に設けられ、前記流出口に向かって連続的に狭窄している空間を有する狭窄室とを備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の薬液混合装置。
4. 前記旋回流生成室は円柱状の空間を有しており、
   前記狭窄室は円錐状の空間を有している、請求項３に記載の薬液混合装置。
5. 前記第１流入口は前記旋回流生成室の前方の端面に形成されており、
   前記第２流入口は前記旋回流生成室の側面に形成されている、請求項３に記載の薬液混合装置。
6. 前記第２流入口の内径は前記第１流入口の内径よりも小さい、請求項３に記載の薬液混合装置。
7. 前記旋回流生成室の内側において、前記旋回流生成室の前方の内側端面と前記旋回流生成室の内面との境界部分にテーパ部が形成されている、請求項３に記載の薬液混合装置。
8. 前記旋回流生成室の内側において、前記旋回流生成室の前方の内側端面と前記旋回流生成室の内面との境界部分に湾曲部が形成されている、請求項３に記載の薬液混合装置。
9. 前記狭窄室の内面は流線形状を有している、請求項３に記載の薬液混合装置。
10. 前記第３容器から前記混合器への流れを防止する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の薬液混合装置。
11. 前記混合器から前記第１容器への流れを防止する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の薬液混合装置。
12. 前記混合器から前記第２容器への流れを防止する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の薬液混合装置。
13. 前記第１薬液が造影剤であり、前記第２薬液が生理食塩水である、請求項１に記載の薬液混合装置。
14. 前記第１薬液が第１の濃度の造影剤であり、前記第２薬液が第１の濃度とは異なる第２の濃度の造影剤である、請求項１に記載の薬液混合装置。
15. 請求項２に記載の薬液混合装置と、
    前記シリンジが装着されたヘッドと、
    前記ヘッドに接続されたコントローラーと、
    前記第３容器に接続され、患者に薬液を注入するための混合液注入路とを有することを特徴とする薬液注入システム。
16. 第１薬液を収容する第１容器と、
    第２薬液を収容する第２容器と、
    前記第１容器及び前記第２容器と接続され、前記第１薬液と前記第２薬液を混合する第１混合器と、
    前記第１混合器と接続された第１シリンジと、
    第３薬液を収容する第２シリンジと、
    前記第１シリンジ及び前記第２シリンジに接続された第２混合器と、
    前記第１シリンジ及び前記第２シリンジの駆動を制御するコントローラーと、
    を有する薬液注入システムであって、
    前記第２混合器は、
    旋回流を生成するための旋回流生成室と、
    前記第１シリンジと接続し、前記旋回流の中心軸と平行な方向で前記第１混合液を前記旋回流生成室に導入するための第１流入口と、
    前記第２シリンジと接続し、前記第１混合液の比重より小さい比重を有する前記第３薬液の旋回流が前記旋回流生成室において生成されるように、前記第３薬液を前記旋回流生成室に導入するための第２流入口と、
    前記第３流路と接続し、前記第１混合液と前記第３薬液との第２混合液が流出する流出口と、
    前記旋回流生成室と前記流出口との間に設けられ、前記流出口に向かって連続的に狭窄している空間を有する狭窄室とを備え、
    前記コントローラーは、前記第１シリンジの内部を前記第１混合器の内部に対して負圧にすることにより、前記第１容器から前記第１薬液を、前記第２容器から前記第２薬液を前記第１混合器に同時に流入させて混合し、混合した第１混合液を前記第１シリンジに導入し、前記第１シリンジから前記第１混合液及び前記第２シリンジから前記第３薬液を前記第２混合器に流出させて混合し、混合した前記第２混合液を前記流出口から流出させることを特徴とする薬液注入システム。
17. 前記第１薬液は造影剤であり、前記第２薬液及び前記第３薬液は生理食塩水であることを特徴とする請求項１６に記載の薬液注入システム。
18. 第１薬液を収容する第１容器と、第２薬液を収容する第２容器と、前記第１容器及び前記第２容器と接続され、前記第１薬液と前記第２薬液を混合する混合器と、前記混合器と接続された第３容器とを有する薬液混合装置における薬液の混合方法であって、
    前記第３容器の内部を前記混合器の内部に対して負圧にすることにより、前記第１容器から前記第１薬液を、前記第２容器から前記第２薬液を、前記混合器に同時に流入させて混合し、混合した混合液を前記第３容器に導入することを特徴とする薬液の混合方法。
19. 前記混合器において、前記第２薬液の旋回流を生成し、前記旋回流の中心軸と平行な方向に前記第１薬液を導入し、流出口に向かって連続的に狭窄している空間内に前記第１薬液と前記第２薬液とを案内することにより、前記第１薬液と前記第２薬液とを衝突させ、
    前記第１薬液と前記第２薬液との混合薬液を前記流出口から流出させ、前記第３容器に案内することを特徴とする請求項１８に記載の薬液の混合方法。
20. 前記第１薬液が造影剤であり、前記第２薬液が生理食塩水である、請求項１８又は１９に記載の薬液の混合方法。

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