JP4708335B2 - 薬液注入システム - Google Patents

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Description

本発明は、薬液シリンジのシリンダ部材とピストン部材とを薬液注入装置で相対移動させて被験者に薬液を注入する薬液注入システムに関し、特に、薬液シリンジがシリンダアダプタを介して薬液注入装置に装着される薬液注入システムに関する。
現在、被験者の透視画像を撮像する透視撮像装置としては、CT(Computed
Tomography)スキャナ、MRI(Magnetic
Resonance Imaging)装置、PET(Positron Emission Tomography)装置、SPECT(Single Photon
Emission Computed Tomography)装置、超音波診断装置、アンギオ装置、MRA(MR Angio)装置、等がある。
上述のような装置を使用するとき、被験者に造影剤などの薬液を注入することがあり、この注入を自動的に実行する薬液注入装置も実用化されている。上述のような薬液注入装置は注入ヘッドを有しており、この注入ヘッドに薬液シリンジが着脱自在に装着される。
薬液シリンジは、シリンダ部材とピストン部材からなり、シリンダ部材は中空の円筒形状に形成されている。さらに、シリンダ部材は先端に貫通孔が形成されていて末端は開口されているので、この開口から内部にピストン部材がスライド自在に挿入されている。
一般的にシリンダ部材の先端の貫通孔は突出した導管部分として形成されているので、この導管部分に延長チューブの末端部分が連結される。この延長チューブは先端部分に注入針が一体に装着されているので、この注入針が被験者の血管に連結される。そこで、薬液注入装置を使用する場合、薬液が充填されている薬液シリンジのシリンダ部材を上述のように延長チューブで被験者に連結し、その薬液シリンジを薬液注入装置の注入ヘッドに装着する。
一般的な薬液注入装置では、薬液シリンジのシリンダ部材に対応した形状の凹部が注入ヘッドの上面に形成されているので、この凹部にシリンダ部材を装填すれば薬液シリンジが保持される。さらに、薬液注入装置はピストン駆動機構によりピストン部材をシリンダ部材とは別個に保持し、そのピストン駆動機構でピストン部材をスライドさせる。これで薬液シリンジから被験者に薬液を注入することができ、必要により薬液シリンジに薬液タンクから薬液を吸入することもできる。
なお、前述したPET装置やSPECT装置を利用したRI(Radio
Isotope)検査では、ラジオアイソトープの薬液が造影剤として使用される。しかし、この造影剤は有害な放射線を放出するので、作業者の被爆を防止するため、その薬液シリンジには放射線を遮断するタングステン製のシリンジカバーが装着される。このため、RI検査に利用される薬液注入装置は、シリンジカバーが装着された薬液シリンジのシリンダ部材をシリンジ駆動機構が保持する。
また、RI検査では造影剤のラジオアイソトープが時間経過とともに自然崩壊するため、被験者に注入する直前に専用の薬液生成装置により造影剤を生成して薬液シリンジに充填する必要がある。その場合、薬液シリンジの先端の導管部分にゴムキャップが装着され、薬液生成装置の先鋭な注入針が薬液シリンジのゴムキャップに穿刺される。
このような状態で薬液生成装置から薬液シリンジにラジオアイソトープの造影剤が充填されるので、その薬液シリンジから被験者に造影剤を注入するときには、作業者は薬液シリンジからゴムキャップを取り外して延長チューブを連結する。なお、上述のような薬液注入装置は、本出願人などにより過去に発明されて出願されている(例えば、特許文献1,2参照)。
特開2002−11096号 特開2002−102343号
上述したRI検査では、作業者の被爆を防止するために薬液シリンジにタングステンのシリンジカバーを装着しているが、薬液シリンジに延長チューブを連結するときには、ラジオアイソトープの造影剤が充填されている薬液シリンジから作業者が手作業でゴムキャップを取り外し、そこに延長チューブを手作業で装着する必要があるので、薬液シリンジに延長チューブを連結する作業者が被爆することになる。
RI検査以外では、薬液シリンジに延長チューブを連結する作業者が被爆することはないが、それでも造影剤が充填されている薬液シリンジから作業者が手作業でゴムキャップなどを取り外し、そこに延長チューブを手作業で装着する必要があるので、その作業が煩雑である。
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、ラジオアイソトープの造影剤でも作業者が被爆することなく、煩雑な作業も必要とすることなく、薬液シリンジに延長チューブを連結することができる薬液注入システムを提供することを目的とする。
本発明の薬液注入システムは、薬液シリンジと延長チューブと薬液注入装置とを有しており、薬液シリンジは、シリンダ部材とピストン部材とを有しており、薬液注入装置はシリンダ保持機構とピストン駆動機構とを有している。薬液シリンジのシリンダ部材は、先端に貫通孔が形成されていて末端が開口した中空の円筒形状で薬液が充填され、ピストン部材は、シリンダ部材の末端の開口から内部にスライド自在に挿入されている。延長チューブは、被験者の血管に連結される注入針が先端に装着されており、末端が薬液シリンジのシリンダ部材の貫通孔に連結される。薬液注入装置のシリンダ保持機構は、薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持し、ピストン駆動機構は、保持されたシリンダ部材に対してピストン部材を相対移動させる。
ただし、本発明の第1の薬液注入システムでは、薬液シリンジのシリンダ部材の貫通孔が弾性体で密閉されており、延長チューブの末端に先鋭な中空針が装着されている。そして、薬液注入装置はチューブ保持機構とチューブ連結機構とを有しており、チューブ保持機構は、延長チューブの中空針を着脱自在に保持する。チューブ連結機構は、チューブ保持機構で保持された中空針をシリンダ保持機構で保持されたシリンダ部材の弾性体に対向する位置と穿刺される位置とに移動自在に支持しているので、薬液シリンジに延長チューブを連結するときに作業者が手作業で薬液シリンジから弾性体を取り外して薬液チューブを連結するような必要がない。
さらに、本発明の第2の薬液注入システムでは、薬液シリンジのシリンダ部材の貫通孔に先鋭な中空針が装着されており、延長チューブは円筒部材と弾性体とを有しており、薬液注入装置は部材保持機構とチューブ連結機構とを有している。円筒部材は硬質で延長チューブの末端に連結されており、弾性体は円筒部材の末端の開口を密閉している。薬液注入装置の部材保持機構は、延長チューブの円筒部材を着脱自在に保持し、チューブ連結機構は、部材保持機構で保持された円筒部材をシリンダ保持機構で保持されたシリンダ部材の中空針に対向する位置と穿刺される位置とに移動自在に支持しているので、薬液シリンジに延長チューブを連結するときに作業者が手作業で薬液シリンジから弾性体を取り外して薬液チューブを連結するような必要がない。
本発明の薬液注入システムでは、薬液注入装置で薬液シリンジに延長チューブを連結できることより、作業者が手作業で薬液シリンジから弾性体を取り外して薬液チューブを連結するような必要がないので、その作業負担が軽減されており、薬液がラジオアイソトープの造影剤でも作業者が被爆することがない。
本発明の実施の形態の薬液注入システムの薬液注入装置に薬液シリンジと延長チューブとが装着された状態を示す斜視図である。 薬液注入装置に薬液シリンジと延長チューブとが装着される状態を示す分解斜視図である。 薬液シリンジにシリンジカバーと弾性体であるゴムキャップとが装着される状態を示す斜視図である。 薬液注入装置の外観を示す斜視図である。 薬液注入システムの外観を示す斜視図である。
符号の説明
100 薬液注入装置
113 シリンジ遮蔽部材であり針遮蔽部材であるヘッド本体
114 シリンジ遮蔽部材であり針遮蔽部材であるヘッドカバー
118 シリンダ保持機構
119 ピストン駆動機構
130 チューブ保持機構
140 チューブ連結機構
200 薬液シリンジ
210 シリンダ部材
213 貫通孔
220 ピストン部材
230 シリンジ遮蔽部材であるシリンジカバー
240 弾性体であるゴムキャップ
300 延長チューブ
310 中空針
320 注入針であるカテーテル
1000 薬液注入システム
[実施の形態の構成]
本発明の実施の一形態を図面を参照して以下に説明する。本実施の形態の薬液注入システム1000は、例えば、図5に示すように、薬液注入装置100、薬液シリンジ200、延長チューブ300、透視撮像装置であるPET装置400、からなり、PET装置400により透視画像が撮像される被験者(図示せず)に、薬液注入装置100により薬液シリンジ200からラジオアイソトープの薬液が造影剤として注入される。
PET装置400は、撮像実行機構である透視撮像ユニット401と撮像制御ユニット402とを有しており、その透視撮像ユニット401と撮像制御ユニット402とは通信ネットワーク311で有線接続されている。透視撮像ユニット401は被験者から透視画像を撮像し、撮像制御ユニット402は透視撮像ユニット401を動作制御する。
薬液シリンジ200は、図3に示すように、シリンダ部材210とピストン部材220からなり、シリンダ部材210にピストン部材220がスライド自在に挿入されている。シリンダ部材210は、例えば、中空の円筒形状の透明なシリンダ本体211を有しており、このシリンダ本体211の閉塞した先端面に導管部分212が形成されている。この導管部分212も中空の円筒形状に形成されているので、そこにシリンダ部材210の内部と外部とに連通する貫通孔213が形成されている。
シリンダ部材210のシリンダ本体211の末端面は開口されており、この開口からシリンダ本体211の内部にピストン部材220が挿入されている。また、シリンダ部材210の末端外周にはシリンダフランジ214が形成されており、ピストン部材220の末端外周にはピストンフランジ221が形成されている。
本形態の薬液注入システム1000では、薬液シリンジ200とは別体に、ラジオアイソトープの放射線を遮断する材質であるタングステンや鉛などにより円筒形のシリンジカバー230が形成されている。さらに、弾性体であるシリコンゴムなどで円筒状にゴムキャップ240が形成されており、薬液シリンジ200のシリンダ部材210の外周部分にシリンジ遮蔽部材であるシリンジカバー230が着脱自在に装着されている。
このシリンジカバー230の先端部分には導管部212が連通する貫通孔231が形成されているので、このようにシリンジカバー230から露出した導管部分212にゴムキャップ240が着脱自在に装着されることで、薬液シリンジ200の貫通孔213が密閉されている。
延長チューブ300は、図2および図4に示すように、中空針310と注入針であるカテーテル320とチューブ本体330とを有しており、このチューブ本体330の末端に中空針310が連結されているとともに先端にカテーテル320が連結されている。
中空針310は、例えば、先鋭に形成されており、円筒状のホルダ部材311と一体に形成されている。中空針310は、詳細には後述するが、ゴムキャップ240に穿刺されることで薬液シリンジ200のシリンダ部材210に連結され、カテーテル320は、被験者の血管に穿刺されることで連結される。
本形態の薬液注入装置100は、図5に示すように、注入制御ユニット101と注入ヘッドである注入ヘッド110とが別体に形成されており、その注入制御ユニット101と注入ヘッド110とは通信ケーブル102で有線接続されている。注入ヘッド110は、装着される薬液シリンジ200を駆動して被験者に薬液を注入し、注入制御ユニット101は、注入ヘッド110を動作制御する。
このため、注入制御ユニット101はマイクロコンピュータ(図示せず)が内蔵されており、PET装置400の撮像制御ユニット402とも有線接続されている。注入制御ユニット101は、図5に示すように、操作パネル103、ディスプレイパネル104、スピーカユニット105、等が本体ハウジング106の前面に配置されており、別体のコントローラユニット107が接続コネクタ108で有線接続されている。
注入ヘッド110は、キャスタスタンド111の上端に可動アーム112で可動自在に支持されており、図1に示すように、そのヘッド本体113の前部上面にはヘッドカバー114が上下方向に開閉自在に装着されている。これらのヘッド本体113とヘッドカバー114もシリンジ遮蔽部材および針遮蔽部材としてタングステンや鉛などで形成されており、相対するヘッド本体113の上面とヘッドカバー114の下面には、シリンジカバー230が装着された薬液シリンジ200のシリンダ部材210の外形に対応した半円筒形の凹溝116,117が形成されている。
そして、シリンジカバー230が装着された薬液シリンジ200のシリンダ部材210をヘッド本体113の凹溝116に上方から装填し、この状態でヘッドカバー114を閉止すると、ヘッド本体113とヘッドカバー114との凹溝116,117でシリンジカバー230とともにシリンダ部材210が保持されるので、ここにシリンダ保持機構118が形成されている。
さらに、注入ヘッド110の後部には、駆動モータやネジ機構などからなるピストン駆動機構119が配置されており、上述のように保持された薬液シリンジ200のシリンダ部材210にピストン部材220をピストン駆動機構119がスライド移動させて圧入する。
また、注入ヘッド110の前部には、チューブ保持機構130が形成されており、このチューブ保持機構130により、延長チューブ300の中空針310が着脱自在に保持される。より詳細には、チューブ保持機構130は、やはりタングステンで形成されている保持機構本体131と保持機構カバー132からなり、保持機構本体131に保持機構カバー132が開閉自在に連結されている。
相対する保持機構本体131の上面と保持機構カバー132の下面には、延長チューブ300のホルダ部材311の外形に対応した半円筒形の凹溝133,134が形成されているので、延長チューブ300のホルダ部材311は、保持機構本体131の凹溝133に装填された状態で保持機構カバー132が閉止されると保持される。
さらに、上述のようなチューブ保持機構130は、チューブ連結機構140により前後方向にスライド自在に支持されているので、チューブ保持機構130で保持された中空針310は、シリンダ保持機構118で保持されたシリンダ部材210のゴムキャップ240に対向する位置と穿刺される位置とに移動自在に支持されている。
より詳細には、ヘッド本体113の前部上面には前後方向に細長い直方体状の凹溝141が形成されており、ここに左右方向に細長い直方体状の保持機構本体131が前後方向にスライド自在に配置されている。さらに、ヘッド本体113の前部両側には前後方向に細長いスリット142が上述の凹溝121に連通されており、このスリット142を貫通したレバー部材143が保持機構本体131に連結されている。
なお、前述のようにラジオアイソトープの造影剤は専用の薬液生成装置(図示せず)で生成されるが、この薬液生成装置は、例えば、造影剤を生成する機構に先鋭な中空針が連結されており、この中空針に造影剤が供給される。さらに、薬液シリンジ200のシリンダ部材210を保持する機構と、そのゴムキャップ240に中空針を穿刺する機構と、シリンダ部材210に対してピストン部材220を引き出す機構とを有しているので、これで薬液シリンジ200に造影剤が充填される。
[実施の形態の作用]
上述のような構成において、本実施の形態の薬液注入システム1000を使用する場合、図3に示すように、薬液シリンジ200にシリンジカバー230とゴムキャップ240とを装着し、その薬液シリンジ200に薬液生成装置(図示せず)でラジオアイソトープの造影剤を充填する。
つぎに、図2に示すように、薬液注入装置100のヘッド本体113からヘッドカバー114を開放させ、前端に位置させたチューブ保持機構130の保持機構本体131から保持機構カバー132を開放させる。このような状態で保持機構本体131の凹溝133に延長チューブ300のホルダ部材311を装填し、保持機構カバー132を閉止することで、中空針310をチューブ保持機構130に保持させる。
つぎに、ヘッド本体113の凹溝116に薬液シリンジ200を装填し、ヘッドカバー114を閉止することで、薬液シリンジ200をシリンダ保持機構118に保持させる。そして、作業者が手動操作によりレバー部材143を後退させると、これに連動してチューブ保持機構130が後退して延長チューブ300の中空針310が薬液シリンジ200のゴムキャップ240に穿刺される。
これで薬液シリンジ200に延長チューブ300が連結されたことになるので、例えば、作業者が薬液注入装置100の操作パネル103で空気排出を入力操作すると、ピストン駆動機構119が薬液シリンジ200のピストン部材220を微少に押圧する。これで薬液シリンジ200から延長チューブ300に微量の造影剤が供給され、延長チューブ300の内部が造影剤で充填されて空気が排除される。
そこで、作業者はPET装置400の透視撮像ユニット401に位置する被験者の血管に延長チューブ300のカテーテル320を連結し、薬液注入装置100に薬液注入を入力操作するとともにPET装置400に画像撮像を入力操作する。すると、薬液注入装置100のピストン駆動機構119がピストン部材220を押圧することで、薬液シリンジ200から延長チューブ300を介して被験者に造影剤が供給され、この造影剤が供給される被験者からPET装置400により透視画像が撮像される。
[実施の形態の効果]
本形態の薬液注入システム1000では、上述のように薬液注入装置100で薬液シリンジ200に延長チューブ300を連結できることにより、作業者が手作業で薬液シリンジ200からゴムキャップ240を取り外して薬液チューブを連結するような必要がないので、その作業負担が軽減されており、薬液がラジオアイソトープの造影剤でも作業者が被爆することがない。
特に、ラジオアイソトープの造影剤を生成して薬液シリンジ200に充填する薬液生成装置は、薬液シリンジ200のゴムキャップ240に中空針を穿刺して造影剤を供給するので、本形態の薬液注入システム1000では、薬液生成装置により造影剤が充填された薬液シリンジ200を、そのまま薬液注入装置100で利用することができる。
[実施の形態の変形例]
本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態ではチューブ連結機構140を手動操作でスライド移動させることを例示したが、駆動モータとネジ機構などによりチューブ連結機構140を機械駆動することも可能である(図示せず)。
また、上記形態ではチューブ連結機構140がチューブ保持機構130を単純にスライド自在に支持していることを例示したが、例えば、中空針310がゴムキャップ240に穿刺された状態でチューブ保持機構130をロックする機構をチューブ連結機構に形成するようなことも可能である(図示せず)。
さらに、上記形態では作業者の被爆を良好に防止するため、中空針310やゴムキャップ240の位置もヘッドカバー114で完全に遮蔽することを例示したが、例えば、中空針310やゴムキャップ240の位置を視認できる窓部をヘッドカバーに形成するようなことも可能である。この場合、中空針310がゴムキャップ240に穿刺されたかを目視で確認できるので、より確実に注入作業を実行することができる。なお、このような窓部には、例えば、放射線を良好に遮蔽できる鉛ガラスなどを利用することが好適である(図示せず)。
また、上記形態では薬液シリンジ200のシリンダ部材210から突出した導管部212の外側にゴムキャップ240が装着されていることを例示したが、例えば、シリンダ部材の先端面に貫通孔が直接に形成されており、その貫通孔の内部に弾性体が装着されているようなことも可能である(図示せず)。
さらに、上記形態では延長チューブ300の中空針310が薬液シリンジ200のゴムキャップ240に穿刺されることを例示したが、例えば、薬液シリンジのシリンダ部材の貫通孔に先鋭な中空針が装着されており、延長チューブの末端に連結されている硬質な円筒部材の末端開口が弾性体で密閉されており、この延長チューブの弾性体に薬液シリンジの中空針が穿刺されることも可能である(図示せず)。

Claims (10)

  1. 薬液シリンジと延長チューブと薬液注入装置とを有しており、
    前記薬液シリンジは、先端に貫通孔が形成されていて末端が開口した中空の円筒形状で薬液が充填されるシリンダ部材と、前記シリンダ部材の末端の前記開口から内部にスライド自在に挿入されているピストン部材と、を有しており、
    前記延長チューブは、被験者の血管に連結される注入針が先端に装着されていて末端が前記薬液シリンジのシリンダ部材の貫通孔に連結され、
    前記薬液注入装置は、前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、を有している薬液注入システムであって、
    前記薬液シリンジのシリンダ部材の貫通孔が弾性体で密閉されており、
    前記延長チューブの末端に中空針が装着されており、
    前記薬液注入装置は、前記延長チューブの中空針を着脱自在に保持するチューブ保持機構と、このチューブ保持機構で保持された前記中空針を前記シリンダ保持機構で保持された前記シリンダ部材の弾性体に対向する位置と穿刺される位置とに移動自在に支持しているチューブ連結機構と、を有している薬液注入システム。
  2. 薬液シリンジと延長チューブと薬液注入装置とを有しており、
    前記薬液シリンジは、先端に貫通孔が形成されていて末端が開口した中空の円筒形状で薬液が充填されるシリンダ部材と、前記シリンダ部材の末端の前記開口から内部にスライド自在に挿入されているピストン部材と、を有しており、
    前記延長チューブは、被験者の血管に連結される注入針が先端に装着されていて末端が前記薬液シリンジのシリンダ部材の貫通孔に連結され、
    前記薬液注入装置は、前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、を有している薬液注入システムであって、
    前記薬液シリンジのシリンダ部材の貫通孔に中空針が装着されており、
    前記延長チューブは、末端に連結されている硬質な円筒部材と、この円筒部材の末端の開口を密閉している弾性体と、を有しており、
    前記薬液注入装置は、前記延長チューブの円筒部材を着脱自在に保持する部材保持機構と、この部材保持機構で保持された前記円筒部材を前記シリンダ保持機構で保持された前記シリンダ部材の中空針に対向する位置と穿刺される位置とに移動自在に支持しているチューブ連結機構と、を有している薬液注入システム。
  3. 請求項1に記載の薬液注入システムの延長チューブであって、
    先端に装着されていて被験者の血管に連結される注入針と、
    末端に装着されていて前記薬液シリンジの弾性体に穿刺される中空針と、
    を有している延長チューブ。
  4. 請求項2に記載の薬液注入システムの延長チューブであって、
    先端に装着されていて被験者の血管に連結される注入針と、
    末端に連結されている硬質な円筒部材と、
    この円筒部材の末端の開口を密閉していて前記薬液シリンジの中空針が穿刺される弾性体と、
    を有している延長チューブ。
  5. 請求項1に記載の薬液注入システムの薬液注入装置であって、
    前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
    保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
    前記延長チューブの中空針を着脱自在に保持するチューブ保持機構と、
    このチューブ保持機構で保持された前記中空針を前記シリンダ保持機構で保持された前記シリンダ部材の弾性体に対向する位置と穿刺される位置とに移動自在に支持しているチューブ連結機構と、
    を有している薬液注入装置。
  6. 請求項2に記載の薬液注入システムの薬液注入装置であって、
    前記薬液シリンジのシリンダ部材を着脱自在に保持するシリンダ保持機構と、
    保持された前記シリンダ部材に対して前記ピストン部材を相対移動させるピストン駆動機構と、
    前記延長チューブの円筒部材を着脱自在に保持する部材保持機構と、
    この部材保持機構で保持された前記円筒部材を前記シリンダ保持機構で保持された前記シリンダ部材の中空針に対向する位置と穿刺される位置とに移動自在に支持しているチューブ連結機構と、
    を有している薬液注入装置。
  7. 放射線を遮断する材質で形成されていて保持された前記薬液シリンジを遮蔽するシリンジ遮蔽部材と、
    放射線を遮断する材質で形成されていて保持された前記中空針を遮蔽する針遮蔽部材と、
    も有している請求項5に記載の薬液注入装置。
  8. 前記チューブ連結機構は、前記シリンジ遮蔽部材で前記薬液シリンジが遮蔽されているとともに前記針遮蔽部材で前記中空針が遮蔽されている状態で前記薬液シリンジと前記中空針とを相対移動させる請求項7に記載の薬液注入装置。
  9. 放射線を遮断する材質で形成されていて保持された前記薬液シリンジを遮蔽するシリンジ遮蔽部材と、
    放射線を遮断する材質で形成されていて保持された前記円筒部材を遮蔽する部材遮蔽部材と、
    も有している請求項6に記載の薬液注入装置。
  10. 前記チューブ連結機構は、前記シリンジ遮蔽部材で前記薬液シリンジが遮蔽されているとともに前記部材遮蔽部材で前記円筒部材が遮蔽されている状態で前記薬液シリンジと前記中空針とを相対移動させる請求項9に記載の薬液注入装置。
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