JP4808213B2 - 薬液注入装置 - Google Patents

Description

本発明は、被験者に薬液を注入する薬液注入装置に関し、特に、ＣＴ(Computed
Tomography)スキャナやＭＲＩ(Magnetic Resonance Imaging)装置やＰＥＴ(PositronEmission
Tomography)装置などの透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に造影剤を注入する薬液注入装置に関する。

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スキャナ、ＭＲＩ装置、ＰＥＴ装置、超音波診断装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲアンギオ装置、等がある。上述のような装置を使用するとき、被験者に造影剤や生理食塩水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。

このような薬液注入装置は、例えば、駆動モータやスライダ機構からなる注入実行手段を有しており、薬液シリンジが着脱自在に装着される。その薬液シリンジはシリンダ部材にピストン部材がスライド自在に挿入された構造からなり、そのシリンダ部材に造影剤や生理食塩水が充填される。

このような薬液シリンジを延長チューブで被験者に連結して注入実行手段に装着すると、薬液注入装置は、注入実行手段でピストン部材とシリンダ部材とを個別に保持して相対移動させるので、薬液シリンジから被験者に造影剤が注入される。

その場合、作業者が各種条件を考慮して造影剤の注入速度や注入容量などを決定し、それを薬液注入装置に数値入力すると、この薬液注入装置は入力数値に対応した速度や容量で造影剤を被験者に注入する。この造影剤の注入により被験者の造影度が変化するので、透視撮像装置により良好な透視画像が撮像されることになる。

なお、薬液注入装置には造影剤とともに生理食塩水も被験者に注入できる製品があり、その場合、作業者は所望により造影剤の注入完了に連動して生理食塩水を注入することを注入速度や注入容量などとともに薬液注入装置に入力する。

すると、この薬液注入装置は、被験者に入力データに対応して造影剤を注入してから、自動的に生理食塩水も注入する。このため、造影剤を生理食塩水で後押しして造影剤の消費量を削減することや、生理食塩水によりアーチファクトを軽減することができる。

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)。さらに、本出願人は、造影剤の注入速度を事前にデータ設定された可変パターンに対応して経時変化させることにより、造影度を適正に維持する薬液注入装置を発明して出願している(例えば、特許文献３，４参照)。
特開２００２−１１０９６号 特開２００２−１０２３４３号 特開２００４−１１３４７５号 特開２００４−２９８５４９号

上述のように造影剤の注入速度を可変パターンに対応して経時変化させる薬液注入装置では、造影度を適切に維持して造影剤の注入量を最小限とすることが可能である。しかし、これを実現するためには、可変パターンが適切にデータ設定されている必要があるが、造影度は被験者の体格や造影剤の成分などの条件にも影響される。このため、可変パターンを適切にデータ設定することは容易ではなく、一様な可変パターンで所望の造影度を実現することは困難である。

また、上述のような薬液注入装置では、造影剤の注入速度を自在に変化させることが可能であるが、そのためには可変パターンのデータ入力とデータ記憶が必要であり、その可変パターンに対応した注入速度の動作制御も必要であるため、構造および操作が複雑となっている。

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、造影度を適正に維持して造影剤の注入量を最小限とすることを簡単な構造で実現できる薬液注入装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の薬液注入装置は、注入実行手段、下限入力手段、下限記憶手段、開始検出手段、動作制御手段、を有しており、透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に薬液として少なくとも造影剤を注入する。注入実行手段は、造影剤の注入を実行し、下限入力手段は、注入の下限速度が入力操作される。下限記憶手段は、入力操作された下限速度を記憶し、開始検出手段は、注入速度の減速開始を検出する。動作制御手段は、注入実行手段の注入速度を減速開始が検出されるまでは所定の基準速度に維持して減速開始が検出されると記憶されている下限速度まで低下させるので、例えば、造影度が適正値に到達するまでは造影剤の注入速度が基準速度で注入され、造影度が適正値に到達してからは所望の下限速度まで低下されるようなことが実行される。

本発明の第２の薬液注入装置は、注入実行手段、減速度入力手段、減速度記憶手段、開始検出手段、動作制御手段、を有しており、減速度入力手段は、注入の減速度が入力操作され、減速度記憶手段は、入力操作された減速度を記憶する。動作制御手段は、注入実行手段の注入速度を減速開始が検出されるまでは所定の基準速度に維持して減速開始が検出されると記憶されている減速度で低下させるので、例えば、造影度が適正値に到達するまでは造影剤の注入速度が基準速度で注入され、造影度が適正値に到達してからは所望の減速度で低下されるようなことが実行される。

なお、本発明で云う各種手段は、その機能を実現するように形成されていれば良く、例えば、所定の機能を発揮する専用のハードウェア、所定の機能がコンピュータプログラムにより付与されたデータ処理装置、コンピュータプログラムによりデータ処理装置に実現された所定の機能、これらの組み合わせ、等として実現することができる。

また、本発明で云う各種の構成要素は、かならずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が１個の部材として形成されていること、１つの構成要素が複数の部材からなること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等も可能である。

本発明の薬液注入装置では、減速開始が検出されると造影剤の注入速度から低下させることにより、例えば、造影度が適正値に到達するまでは造影剤の注入速度を基準速度とし、造影度が適正値に到達してからは造影剤の注入速度を低下させるようなことができるので、造影度を適正に維持して造影剤の注入量を最小限とすることを簡単な構造で実現できる。

本発明の実施の形態の透視撮像システムの薬液注入装置の論理構造を示す模式図である。 透視撮像システムの物理構造を示すブロック図である。 透視撮像システムの外観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。 薬液注入装置の注入実行ヘッドに薬液シリンジを装着する状態を示す斜視図である。 薬液注入装置の表示画面に身体区分の模式画像と白紙状態の条件画面とが表示出力された状態を示す模式的な正面図である。 身体区分が選定された状態を示す模式的な正面図である。 撮像部位が選定されて条件画像が表示出力された状態を示す模式的な正面図である。 下限速度が表示出力された状態を示す模式的な正面図である。 基準速度の実速グラフが表示出力されている状態を示す模式的な正面図である。 減速開始と終了予定とが表示出力された状態を示す模式的な正面図である。 低下する注入速度の実速グラフが表示出力された状態を示す模式的な正面図である。 薬液注入装置の処理動作の前半部分を示すフローチャートである。 後半部分を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 薬液注入装置
１０１ 注入制御ユニット
１０７ 開始入力手段として機能するコントローラユニット
１１０ 注入実行ヘッド
１１７ 注入実行手段であるピストン駆動機構
１２０ コンピュータユニット
１３１ 基準入力手段
１３２ 基準記憶手段
１３３ 下限入力手段
１３４ 下限記憶手段
１３５ 開始検出手段
１４０ 動作制御手段
１４１ 残量検出手段
１４２ 時間算出手段
１４３ 減速度算出手段
１４４ 速度低下手段
１４５ 注入終了手段
１４７ 総量入力手段
１４８ 時間検出手段
１４９ 残量算出手段
２００ 薬液シリンジ
２１０ シリンダ部材
２２０ ピストン部材
３００ 透視撮像装置であるＣＴスキャナ

［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。本発明の実施の形態の透視撮像システム１０００は、図１ないし図４に示すように、薬液注入装置１００、薬液シリンジ２００、透視撮像装置であるＣＴスキャナ３００、を有しており、詳細には後述するが、被験者(図示せず)に薬液として造影剤などを注入する。

ＣＴスキャナ３００は、図３に示すように、撮像実行機構である透視撮像ユニット３０１と撮像制御ユニット３０２とを有しており、その透視撮像ユニット３０１と撮像制御ユニット３０２とは通信ネットワーク３０３で有線接続されている。透視撮像ユニット３０１は被験者から透視画像を撮像し、撮像制御ユニット３０２は透視撮像ユニット３０１を動作制御する。

薬液シリンジ２００は、図５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、円筒形の中空の本体部２１１を有しており、この本体部２１１の閉塞した先端面に導管部２１２が形成されている。

シリンダ部材２１０の本体部２１１の末端面は開口されており、この開口から本体部２１１の内部にピストン部材２２０が挿入されている。シリンダ部材２１０の末端外周にはシリンダフランジ２１３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。

本形態の薬液注入装置１００は、図４に示すように、注入制御ユニット１０１と注入装置本体である注入実行ヘッド１１０とが別体に形成されており、その注入制御ユニット１０１と注入実行ヘッド１１０とは通信ケーブル１０２で有線接続されている。注入実行ヘッド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、注入実行ヘッド１１０を動作制御する。

このため、図２に示すように、注入制御ユニット１０１はコンピュータユニット１２０が内蔵されており、ＣＴスキャナ３００の撮像制御ユニット３０２とも通信ネットワーク３０４で有線接続されている。注入制御ユニット１０１は、メイン操作パネル１０３、ディスプレイパネルであるタッチパネル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、開始入力手段として機能する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。

注入実行ヘッド１１０は、キャスタスタンド１１１の上端に可動アーム１１２で装着されており、図４に示すように、その注入装置本体であるヘッド本体１１３の上面には、薬液シリンジ２００が着脱自在に装着される半円筒形の溝状の凹部１１４が形成されている。

この凹部１１４の前部には、薬液シリンジ２００のシリンダフランジ２１１を着脱自在に保持するシリンダ保持機構１１６が形成されており、凹部１１４の後方には、ピストンフランジ２２１を保持してスライド移動させるピストン駆動機構１１７が注入実行手段として配置されている。

シリンダ保持機構１１６は、凹部１１４に異形の凹溝として形成されており、シリンダフランジ２１１が係脱自在に係合する。ピストン駆動機構１１７は、駆動源として駆動モータを個々に有しており、ネジ機構(図示せず)などによりピストン部材２２０をスライド移動させる。

注入実行ヘッド１１０の２つの凹部１１４には、薬液として造影剤が充填されている薬液シリンジ２００Ｃと、薬液として生理食塩水が充填されている薬液シリンジ２００Ｗと、が個々に装着されるので、これら２つの凹部１１４と２個のピストン駆動機構１１７により、被験者に造影剤を注入する造影注入機構１１７Ｃと生理食塩水を注入する生食注入機構１１７Ｗとが形成されている。

また、本形態の薬液注入装置１００では、注入制御ユニット１０１のメイン操作パネル１０３やタッチパネル１０４やコントローラユニット１０７の手動操作に対応してコンピュータユニット１２０が注入実行ヘッド１１０のピストン駆動機構１１７を動作制御する。ただし、注入実行ヘッド１１０のヘッド本体１１３の上面にはサブ操作パネル１１８が形成されており、このサブ操作パネル１１８の手動操作でもコンピュータユニット１２０が注入実行ヘッド１１０のピストン駆動機構１１７を動作制御する。

本形態の薬液注入装置１００では、コンピュータユニット１２０は、いわゆるワンチップマイコンからなり、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１２１、ＲＯＭ(Read OnlyMemory)１２２、ＲＡＭ(Random
Access Memory)１２３、Ｉ／Ｆ(Interface)１２４、等のハードウェアを有している。

コンピュータユニット１２０は、そのＲＯＭ１２２などの情報記憶媒体に適切なコンピュータプログラムがファームウェアなどで実装されており、そのコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ１２１が各種の処理動作を実行する。

本形態の薬液注入装置１００は、上述のように実装されているコンピュータプログラムに対応してコンピュータユニット１２０が動作することにより、図１に示すように、基準入力手段１３１、基準記憶手段１３２、下限入力手段１３３、下限記憶手段１３４、開始検出手段１３５、動作制御手段１４０、を論理的に有している。

基準／下限入力手段１３１，１３３は、上述のコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ１２１がメイン／サブ操作パネル１０３，１１８等への入力操作をデータ認識する機能などに相当し、基準入力手段１３１は、基準速度が入力され、下限入力手段１３３は、下限速度が入力操作される。

基準／下限記憶手段１３２，１３４は、ＣＰＵ１２１がコンピュータプログラムに対応してデータ認識するようにＲＡＭ１２３に構築された記憶エリアなどに相当し、基準記憶手段１３２は、入力された基準速度を記憶し、下限記憶手段１３４は、入力操作された下限速度を記憶する。

開始検出手段１３５は、ＣＰＵ１２１がコントローラユニット１０７への入力操作をデータ認識する機能などに相当し、コントローラユニット１０７に専用の減速スイッチ(図示せず)などで減速開始が入力操作されると、この時点を減速開始として検出する。

動作制御手段１４０は、ＣＰＵ１２１がＲＡＭ１２３の記憶データに対応してピストン駆動機構１１７を動作制御する機能などに相当し、ピストン駆動機構１１７の注入速度を減速開始が検出されるまでは記憶されている基準速度に維持し、減速開始が検出されると記憶されている下限速度まで低下させる。

より詳細には、動作制御手段１４０は、残量検出手段１４１、時間算出手段１４２、減速度算出手段１４３、速度低下手段１４４、注入終了手段１４５、からなり、残量検出手段１４１は、総量入力手段１４７、時間検出手段１４８、残量算出手段１４９、からなる。

総量入力手段１４７は、ＣＰＵ１２１がメイン／サブ操作パネル１０３，１１８等への入力操作をデータ認識する機能などに相当し、造影剤の注入開始の時点での注入総量Ｌａが入力される。時間検出手段１４８は、ＣＰＵ１２１がクロック信号を積算する機能などに相当し、造影剤の注入開始から減速開始が検出されるまでの経過時間Ｔｓを検出する。

残量算出手段１４９は、ＣＰＵ１２１が所定の演算処理を実行する機能などに相当し、造影剤の注入残量Ｌｒを注入総量Ｌａと基準速度Ｖｓと経過時間Ｔｓから“Ｌｒ＝Ｌａ−Ｖｓ×Ｔｓ”として算出する。残量検出手段１４１は、上述のような手段１４７〜１４９からなることにより、減速開始が検出された時点での造影剤の注入残量Ｌｒを検出する。

各種算出手段１４２，１４３も、ＣＰＵ１２１が所定の演算処理を実行する機能などに相当し、時間算出手段１４２は、注入残量Ｌｒの注入に必要な残注時間Ｔｒを注入残量Ｌｒと基準速度Ｖｓと下限速度Ｖｌから“Ｔｒ＝２Ｌｒ／(Ｖｓ＋Ｖｌ)”として算出し、減速度算出手段１４３は、基準速度Ｖｓを下限速度Ｖｌまで低下させる減速度Ａｒを“Ａｒ＝(Ｖｓ＋Ｖｌ)(Ｖｓ−Ｖｌ)／２Ｌｒ”として算出する。

速度低下手段１４４は、減速開始が検出されてから注入速度を基準速度Ｖｓから下限速度Ｖｌまで減速度Ａｒで低下させ、注入終了手段１４５は、減速開始が検出されてから残注時間Ｔｒが経過するとピストン駆動機構１１７の注入動作を終了させる。

上述のような薬液注入装置１００の各種手段は、必要によりタッチパネル１０４などのハードウェアを利用して実現されるが、その主体はＲＯＭ１２２等の情報記憶媒体に格納されたコンピュータプログラムに対応してハードウェアであるＣＰＵ１２１が機能することにより実現されている。

このようなコンピュータプログラムは、例えば、メイン／サブ操作パネル１０３，１１８等で入力操作される注入総量Ｌａと基準速度Ｖｓと下限速度ＶｌとをＲＡＭ１２３等に記憶させること、コントローラユニット１０７等による減速開始の入力操作を検出すること、造影剤の注入開始から減速開始が検出されるまでの経過時間Ｔｓを検出すること、造影剤の注入残量Ｌｒを注入総量Ｌａと基準速度Ｖｓと経過時間Ｔｓから“Ｌｒ＝Ｌａ−Ｖｓ×Ｔｓ”として算出すること、注入残量Ｌｒの注入に必要な残注時間Ｔｒを注入残量Ｌｒと基準速度Ｖｓと下限速度Ｖｌから“Ｔｒ＝２Ｌｒ／(Ｖｓ＋Ｖｌ)”として算出すること、基準速度Ｖｓを下限速度Ｖｌまで低下させる減速度Ａｒを“Ａｒ＝(Ｖｓ＋Ｖｌ)(Ｖｓ−Ｖｌ)／２Ｌｒ”として算出すること、減速開始が検出されてから注入速度を基準速度Ｖｓから下限速度Ｖｌまで減速度Ａｒで低下させること、減速開始が検出されてから残注時間Ｔｒが経過するとピストン駆動機構１１７の注入動作を終了させること、等の処理動作をＣＰＵ１２１等に実行させるためのソフトウェアとしてＲＡＭ１２３等の情報記憶媒体に格納されている。

［実施の形態の動作］
上述のような構成において、本形態の薬液注入装置１００を使用する場合、図３に示すように、作業者(図示せず)はＣＴスキャナ３００の撮像ユニット３０１の近傍に薬液注入装置１００を配置し、その撮像ユニット３０１に位置する被験者(図示せず)に、図５に示すように、例えば、二股の延長チューブ２３０で造影剤と生理食塩水との薬液シリンジ２００Ｃ，Ｗを連結する。そして、これらの薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０を注入実行ヘッド１１０の凹部１１４に保持させ、ピストン部材２２０をピストン駆動機構１１７に把持させる。

つぎに、作業者がメイン操作パネル１０３の入力操作などで薬液注入装置１００を起動させると、図６および図１３に示すように、タッチパネル１０４の上部に複数の身体区分の模式画像が人体形状に対応して表示出力される。同時に、その下方左側には、薬液の注入速度が縦軸で注入時間が横軸の横長の矩形の条件画面が表示出力され、下方右側には、下限速度の入力下面が表示出力される(ステップＳ１)。

そこで、タッチパネル１０４に表示出力された複数の身体区分の模式画像の１つを作業者が手指で押圧すると(ステップＳ２)、図７に示すように、その選択された身体区分の模式画像のみ明転するとともに他の模式画像は暗転し、その選択された身体区分の模式画像の上方にスキャナ機構の模式画像が表示出力される。

同時に、その下部には選択された身体区分に関連する複数の撮像部位の模式画像がデータ読出されて表示出力されるので(ステップＳ３，Ｓ４)、その１つを作業者が手指などで入力操作すると(ステップＳ５)、図８に示すように、その選択された１つの模式画像のみが明転するとともに他の模式画像は暗転する。

上述のように撮像部位が選択されると、本形態の薬液注入装置１００では、その撮像部位に対応した基準速度がＲＡＭ１２３からデータ読出され、注入条件としてデータ設定される(ステップＳ６)。また、造影シリンジ２００Ｃの注入総量がメイン／サブ操作パネル１０３，１１８等で入力操作されると(ステップＳ７)、その注入総量も注入条件としてデータ設定される(ステップＳ８)。

このように基準速度と注入総量がデータ設定されると、その注入総量が基準速度で除算されて注入時間が算出される(ステップＳ９)。すると、その注入時間に対応した横幅で、基準速度と注入容量とがテキストデータで付与された注入グラフがデータ生成され、図８に示すように、その注入グラフが基準速度に対応した縦位置で条件画面に表示出力される(ステップＳ１０)。

このとき、下限速度の入力画面にも基準速度が表示出力されるので、その基準速度を注入途中で下限速度まで低下させることを作業者が要望する場合には、その作業者は入力画面で下限速度を入力操作する(ステップＳ１１)。すると、その下限速度が記憶され(ステップＳ１２)、図９に示すように、入力画面にテキストデータで表示出力されるとともに条件画面にも横線で表示出力される(ステップＳ１３)。

そして、上述のような状態で(ステップＳ１０，Ｓ１３)、注入開始が入力操作されると(ステップＳ１４)、これを検知した薬液注入装置１００はデータ設定されている基準速度で薬液注入を実行する(ステップＳ１５)。このとき、リアルタイムに経過時間が計測されるとともに(ステップＳ１６)、実際の注入速度も検出されるので(ステップＳ１７)、図１０に示すように、その実速グラフが条件画面にリアルタイムに表示出力される(ステップＳ１８)。

そして、上述のように基準速度で造影剤が被験者に注入されているとき(ステップＳ１５)、その被験者からＣＴスキャナ３００で透視画像が撮像されるので、その透視画像を作業者はリアルタイムに確認することになる。このとき、透視画像の造影度は造影剤の注入により順次上昇するので、最初は適正値より低く、途中で適正値に到達し、以後は適正値を超過することになる。

そこで、本形態の透視撮像システム１０００では、ＣＴスキャナ３００により撮像される透視画像の造影度を作業者がリアルタイムに確認し、その造影度が適正値となった時点で薬液注入装置１００にコントローラユニット１０７などで減速開始を入力操作する(ステップＳ２３)。

すると、造影剤の注入開始から減速開始が検出されるまでの経過時間Ｔｓが検出され(ステップＳ２６)、造影剤の注入残量Ｌｒが注入総量Ｌａと基準速度Ｖｓと経過時間Ｔｓから“Ｌｒ＝Ｌａ−Ｖｓ×Ｔｓ”として算出される(ステップＳ２７)。

さらに、注入残量Ｌｒの注入に必要な残注時間Ｔｒが注入残量Ｌｒと基準速度Ｖｓと下限速度Ｖｌから“Ｔｒ＝２Ｌｒ／(Ｖｓ＋Ｖｌ)”として算出され(ステップＳ２８)、基準速度Ｖｓを下限速度Ｖｌまで低下させる減速度Ａｒが“Ａｒ＝(Ｖｓ＋Ｖｌ)(Ｖｓ−Ｖｌ)／２Ｌｒ”として算出される(ステップＳ２９)。すると、図１０に示すように、条件画面に注入開始が入力操作された時点が実速グラフに表示出力されるとともに、下限速度の横線と直交する縦線で注入終了の予定時点が表示出力される(ステップＳ３０)。

そして、造影剤の注入速度が基準速度Ｖｓから下限速度Ｖｌまで減速度Ａｒで低下され(ステップＳ３１)、図１２に示すように、この低下される注入速度も実速グラフとして条件画面にリアルタイムに表示出力される(ステップＳ３２)。減速開始が検出されてから残注時間Ｔｒが経過すると(ステップＳ３５)、ピストン駆動機構１１７の注入動作が終了されるので(ステップＳ３７)、これで造影剤が過不足なく注入されることになる。

なお、本形態の薬液注入装置１００では、造影剤の注入途中で減速開始が入力操作されても(ステップＳ２３)、下限速度が記憶されていないと(ステップＳ２４)、“下限速度が設定されていませんので、減速注入を実行できません”などのガイダンスメッセージがタッチパネル１０４に表示出力され(ステップＳ２５)、基準速度での注入動作が継続される(ステップＳ１５)。

また、本形態の薬液注入装置１００では、減速注入が実行されているとき(ステップＳ３１)、残注時間Ｔｒが経過する以前でも(ステップＳ３５)、例えば、ピストン駆動機構１１７の動作ストロークなどで注入完了が検出されると注入動作が終了される(ステップＳ３６，Ｓ３７)。

同様に、造影剤の注入途中で減速開始が入力操作されない場合は(ステップＳ２３)、ピストン駆動機構１１７の動作ストロークなどで注入完了が検出されると(ステップＳ２０)、注入動作が終了される(ステップＳ３７)。さらに、基準速度での注入動作や減速注入が実行されているとき(ステップＳ１５，Ｓ３１)、例えば、注入中止が入力操作されても(ステップＳ１９，Ｓ３４)、注入動作は終了される(ステップＳ３７)。

基準速度での注入動作や減速注入が実行されているとき(ステップＳ１５，Ｓ３１)、例えば、圧力センサ(図示せず)などにより異常発生が検出されると(ステップＳ２１，Ｓ３３)、“異常発生を検出しました。〜を確認して下さい”などのガイダンスメッセージがタッチパネル１０４に表示出力されるとともにスピーカユニット１０５で音声出力され(ステップＳ２２)、注入動作が強制停止される(ステップＳ３７)。

［実施の形態の効果］
本形態の薬液注入装置１００では、ピストン駆動機構１１７の注入速度を減速開始が入力操作されるまでは基準速度に維持し、減速開始が入力操作されると下限速度まで低下させる。

このため、造影度が適正値に到達するまでは造影剤の注入速度を基準速度とし、造影度が適正値に到達してからは造影剤の注入速度を低下させることができるので、造影度を適正に維持して造影剤の注入量を最小限とすることができる。しかも、このために複雑な可変パターンで注入速度を変化させるような必要もないので、造影度を適正に維持することを簡単な構造で実現できる。

さらに、造影剤による造影度は被験者の体重や体格でも変化するが、本形態の薬液注入装置１００では、造影度をリアルタイムに確認している作業者が減速開始を入力操作されると、これに対応して注入速度の低下が開始されるので、造影度が適正値に到達した時点で注入速度を低下させることができる。

また、適正な基準速度も撮像部位などにより相違するが、本形態の薬液注入装置１００では、撮像部位に対応して基準速度を入力操作することができる。特に、タッチパネル１０４に模式画像で表示出力される撮像部位を手動操作で選定すれば、基準速度が自動的にデータ設定されるので、適正な基準速度を直感的にデータ設定することができる。

さらに、本形態の薬液注入装置１００では、所望の下限速度も入力操作することができ、その下限速度や基準速度がテキストデータやグラフで同一画面にリアルタイムに表示出力されるので、所望により基準速度に対応して適正な下限速度を直感的にデータ設定することができる。

しかも、本形態の薬液注入装置１００では、減速開始が入力操作された時点で、造影剤の注入残量が注入総量と基準速度と経過時間から算出されるので、作業者が注入残量を入力操作するような必要がなく、注入残量を重量で実測するような必要もない。さらに、注入残量と基準速度と下限速度から減速度が算出され、その減速度で注入速度が基準速度から下限速度まで順次減速されるので、自動的に適正な減速度で注入速度が低下される。

しかも、注入残量と基準速度と下限速度から残注時間が算出され、その残注時間が経過すると注入動作が終了されるので、造影剤の注入速度を途中からリアルタイムに可変しながらも、その総量を過不足なく注入することができ、その注入を自動的に適正なタイミングで終了することができる。さらに、その注入終了の予定時刻もリアルタイムに表示出力されるので、作業者は注入終了の予定時刻を直感的に確認することができる。

［実施の形態の変形例］
本発明は上記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、上記形態では造影／生食注入機構１１７Ｃ，Ｗを有する薬液注入装置１００が造影剤と生理食塩水とを注入することを例示したが、１個のピストン駆動機構１１７で造影剤のみを注入する薬液注入装置(図示せず)も実施可能である。

また、上記形態では減速開始が入力操作されると基準速度と下限速度から減速度を算出し、注入残量の造影剤を過不足なく注入することを例示したが、例えば、減速開始が入力操作されると注入速度を基準速度から下限速度まで所定の減速度で低下させることも可能である。

この場合、注入速度が下限速度まで低下する以前に造影剤が終了することや、注入速度が下限速度まで低下しても造影剤が終了しないことが発生するが、減速度を一定とすることができるので、作業者が予想しない減速度で注入速度が可変されるようなことを防止できる。さらに、上記形態では算出した残注時間が経過すると注入動作を終了することを例示したが、例えば、基準速度が下限速度まで低下すると注入動作を終了させることも可能である。

また、上記形態では撮像部位の選定操作により薬液注入装置１００に基準速度が入力操作されることを例示したが、薬液注入装置に所定の基準速度が固定的に設定されていることも可能であり、撮像部位などとは関係なく所望の基準速度が入力操作されることも可能である。

さらに、上記形態では薬液注入装置１００が入力操作される下限速度を記憶し、注入速度を基準速度から記憶している下限速度まで低下させることを例示した。しかし、薬液注入装置が入力操作される減速度を記憶し、注入速度を基準速度から記憶している減速度で低下させることも可能である(図示せず)。

この場合、最終的な下限速度は指定できないが、所望の減速度を指定することができる。なお、このように減速度が入力操作される薬液注入装置では、基準速度Ｖｓが減速度Ａｒで低下される下限速度Ｖｌを“Ｖｌ＝√(Ｖｓ２−２Ｌｒ×Ａｒ)”として算出することが可能である。

また、上記形態では薬液注入装置１００が減速開始を入力操作により検出することを例示したが、例えば、造影剤の注入開始から減速開始までの経過時間が薬液注入装置に入力操作され、その経過時間が経過すると減速開始を検出することも可能である。

さらに、上記形態ではＣＴスキャナ３００で造影度を確認する作業者が薬液注入装置１００に減速開始を入力操作することを例示したが、例えば、造影剤の注入により順次上昇する透視画像の造影度を薬液注入装置がＣＴスキャナ３００からリアルタイムに受信し、その受信される造影度を薬液注入装置がリアルタイムに表示出力することも可能である。この場合、作業者は薬液注入装置で造影度を確認して減速開始を入力操作することができるので、より確実に適正なタイミングで減速開始を入力操作することができる。

また、造影剤の注入により順次上昇する透視画像の造影度を薬液注入装置がＣＴスキャナ３００からリアルタイムに受信し、その受信される造影度が所定の基準値に到達すると減速開始を検出することも可能である。この場合、作業者の入力操作を必要とすることなく、自動的に適正なタイミングで減速開始を実行することができる。さらに、このような薬液注入装置で、作業者が入力操作する基準値を記憶しておき、ＣＴスキャナ３００からリアルタイムに受信する造影度が記憶している基準値に到達すると減速開始を検出することも可能である。

また、上記形態では造影剤の注入開始の時点での注入総量が作業者により入力操作されることを例示したが、例えば、薬液シリンジ２００にバーコードや二次元コードやＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)チップなどで注入総量がデータ記録されており、その注入総量を薬液注入装置がデータ読取するようなことも可能である。この場合、作業者の入力操作を必要とすることなく、簡単かつ確実に注入総量を入力することができる。

さらに、上記形態では透視撮像装置としてＣＴスキャナ３００を使用し、薬液注入装置１００がＣＴ用の造影剤を注入することを例示したが、例えば、透視撮像装置としてＭＲＩ装置やＰＥＴ装置を使用し、それ用の造影剤を薬液注入装置が注入することも可能である。

また、上記形態ではＲＡＭ１２３等に格納されているコンピュータプログラムに対応してＣＰＵ１２１が動作することにより、薬液注入装置１００の各種機能として各種手段が論理的に実現されることを例示した。しかし、このような各種手段の各々を固有のハードウェアとして形成することも可能であり、一部をソフトウェアとしてＲＡＭ１２３等に格納するとともに一部をハードウェアとして形成することも可能である。

Claims (26)

1. 透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に薬液として少なくとも造影剤を注入する薬液注入装置であって、
   前記造影剤の注入を実行する注入実行手段と、
   前記注入の下限速度が入力操作される下限入力手段と、
   入力操作された前記下限速度を記憶する下限記憶手段と、
   注入速度の減速開始を検出する開始検出手段と、
   前記注入実行手段の注入速度を前記減速開始が検出されるまでは所定の基準速度に維持して前記減速開始が検出されると記憶されている前記下限速度まで低下させる動作制御手段と、
   を有している薬液注入装置。
2. 前記動作制御手段は、前記注入実行手段の注入速度を前記減速開始が検出されると所定の減速度で前記下限速度まで低下させる請求項１に記載の薬液注入装置。
3. 前記動作制御手段は、
   前記減速開始が検出された時点での前記造影剤の注入残量Ｌｒを検出する残量検出手段と、
   前記基準速度Ｖｓを前記下限速度Ｖｌまで低下させる減速度Ａｒを“Ａｒ＝(Ｖｓ＋Ｖｌ)(Ｖｓ−Ｖｌ)／２Ｌｒ”として算出する減速度算出手段と、
   前記減速開始が検出されてから前記注入速度を前記基準速度Ｖｓから前記下限速度Ｖｌまで前記減速度Ａｒで低下させる速度低下手段と、
   を有している請求項１に記載の薬液注入装置。
4. 透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に薬液として少なくとも造影剤を注入する薬液注入装置であって、
   前記造影剤の注入を実行する注入実行手段と、
   前記注入の減速度が入力操作される減速度入力手段と、
   入力操作された前記減速度を記憶する減速度記憶手段と、
   注入速度の減速開始を検出する開始検出手段と、
   前記注入実行手段の注入速度を前記減速開始が検出されるまでは所定の基準速度に維持して前記減速開始が検出されると記憶されている前記減速度で低下させる動作制御手段と、を有している薬液注入装置。
5. 前記動作制御手段は、前記注入実行手段の注入速度を前記減速開始が検出されると前記減速度で所定の下限速度まで低下させる請求項４に記載の薬液注入装置。
6. 前記動作制御手段は、
   前記減速開始が検出された時点での前記造影剤の注入残量Ｌｒを検出する残量検出手段と、
   前記基準速度Ｖｓが前記減速度Ａｒで低下される下限速度Ｖｌを“Ｖｌ＝√(Ｖｓ２−２Ｌｒ×Ａｒ)”として算出する下限算出手段と、
   前記減速開始が検出されてから前記注入速度を前記基準速度Ｖｓから前記減速度Ａｒで前記下限速度Ｖｌまで低下させる速度低下手段と、
   を有している請求項４に記載の薬液注入装置。
7. 前記動作制御手段は、
   前記注入残量Ｌｒの注入に必要な残注時間Ｔｒを前記基準速度Ｖｓと前記下限速度Ｖｌから“Ｔｒ＝２Ｌｒ／(Ｖｓ＋Ｖｌ)”として算出する時間算出手段と、
   前記減速開始が検出されてから前記残注時間Ｔｒが経過すると前記注入実行手段の注入動作を終了させる注入終了手段と、
   も有している請求項３または６に記載の薬液注入装置。
8. 前記動作制御手段は、前記基準速度が前記下限速度まで低下すると前記注入実行手段の注入動作を終了させる注入終了手段も有している請求項１ないし３，５，６の何れか一項に記載の薬液注入装置。
9. 前記残量検出手段は、
   前記造影剤の注入開始の時点での注入総量Ｌａが入力される総量入力手段と、
   前記造影剤の注入開始から前記減速開始が検出されるまでの経過時間Ｔｓを検出する時間検出手段と、
   前記造影剤の注入残量Ｌｒを前記注入総量Ｌａと前記基準速度Ｖｓと前記経過時間Ｔｓから“Ｌｒ＝Ｌａ−Ｖｓ×Ｔｓ”として算出する残量算出手段と、
   を有している請求項３，６，７の何れか一項に記載の薬液注入装置。
10. 前記基準速度が入力される基準入力手段と、
    入力された前記基準速度を記憶する基準記憶手段と、
    も有しており、
    前記動作制御手段は、前記注入実行手段の注入速度を前記減速開始が検出されるまでは記憶されている前記基準速度に維持する請求項１ないし９の何れか一項に記載の薬液注入装置。
11. 前記造影剤の注入開始から前記減速開始までの経過時間が入力操作される時間入力手段も有しており、
    前記開始検出手段は、前記注入開始から前記経過時間が経過すると前記減速開始を検出する請求項１ないし１０の何れか一項に記載の薬液注入装置。
12. 前記減速開始が入力操作される開始入力手段も有しており、
    前記開始検出手段は、前記入力操作により前記減速開始を検出する請求項１ないし１０の何れか一項に記載の薬液注入装置。
13. 前記造影剤の注入により順次上昇する前記透視画像の造影度を前記透視撮像装置からリアルタイムに受信する造影度受信手段と、
    受信される前記造影度をリアルタイムに表示出力する造影度表示手段と、
    も有している請求項１２に記載の薬液注入装置。
14. 前記造影剤の注入により順次上昇する前記透視画像の造影度を前記透視撮像装置からリアルタイムに受信する造影度受信手段と、
    前記開始検出手段は、受信される前記造影度が所定の基準値に到達すると前記減速開始を検出する請求項１ないし１０の何れか一項に記載の薬液注入装置。
15. 前記造影度の基準値が入力操作される造影度入力手段と、
    入力操作された前記基準値を記憶する造影度記憶手段と、
    も有しており、
    前記開始検出手段は、受信される前記造影度が記憶されている前記基準値に到達すると前記減速開始を検出する請求項１４に記載の薬液注入装置。
16. 被験者に薬液として少なくとも造影剤を注入する薬液注入装置と、前記造影剤が注入される前記被験者から透視画像を撮像する透視撮像装置と、を有している透視撮像システムであって、
    請求項１３ないし１５の何れか一項に記載の前記薬液注入装置と、
    この薬液注入装置に前記造影度をリアルタイムに送信する前記透視撮像装置と、
    を有している透視撮像システム。
17. 透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に薬液として少なくとも造影剤を注入する薬液注入装置の動作制御方法であって、
    前記注入の下限速度の入力操作を受け付け、
    入力操作された前記下限速度を記憶し、
    注入速度の減速開始を検出し、
    前記造影剤の注入速度を前記減速開始が検出されるまでは所定の基準速度に維持して前記減速開始が検出されると記憶されている前記下限速度まで低下させる動作制御方法。
18. 前記減速開始が検出された時点での前記造影剤の注入残量Ｌｒを検出し、
    前記基準速度Ｖｓを前記下限速度Ｖｌまで低下させる減速度Ａｒを“Ａｒ＝(Ｖｓ＋Ｖｌ)(Ｖｓ−Ｖｌ)／２Ｌｒ”として算出し、
    前記減速開始が検出されてから前記注入速度を前記基準速度Ｖｓから前記下限速度Ｖｌまで前記減速度Ａｒで低下させる請求項１７に記載の動作制御方法。
19. 透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に薬液として少なくとも造影剤を注入する薬液注入装置の動作制御方法であって、
    前記注入の減速度の入力操作を受け付け、
    入力操作された前記減速度を記憶し、
    注入速度の減速開始を検出し、
    前記注入実行手段の注入速度を前記減速開始が検出されるまでは所定の基準速度に維持して前記減速開始が検出されると記憶されている前記減速度で低下させる動作制御方法。
20. 前記減速開始が検出された時点での前記造影剤の注入残量Ｌｒを検出し、
    前記基準速度Ｖｓが前記減速度Ａｒで低下される下限速度Ｖｌを“Ｖｌ＝√(Ｖｓ２−２Ｌｒ×Ａｒ)”として算出し、
    前記減速開始が検出されてから前記注入速度を前記基準速度Ｖｓから前記減速度Ａｒで前記下限速度Ｖｌまで低下させる請求項１９に記載の動作制御方法。
21. 前記注入残量Ｌｒの注入に必要な残注時間Ｔｒを前記基準速度Ｖｓと前記下限速度Ｖｌから“Ｔｒ＝２Ｌｒ／(Ｖｓ＋Ｖｌ)”として算出し、
    前記減速開始が検出されてから前記残注時間Ｔｒが経過すると前記注入動作を終了させる請求項１８または２０に記載の動作制御方法。
22. 透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に薬液として少なくとも造影剤を注入する薬液注入装置のためのコンピュータプログラムであって、
    前記注入の下限速度の入力操作を受け付けること、
    入力操作された前記下限速度を記憶すること、
    注入速度の減速開始を検出すること、
    前記造影剤の注入速度を前記減速開始が検出されるまでは所定の基準速度に維持して前記減速開始が検出されると記憶されている前記下限速度まで低下させること、
    を前記薬液注入装置に実行させるためのコンピュータプログラム。
23. 前記減速開始が検出された時点での前記造影剤の注入残量Ｌｒを検出すること、
    前記基準速度Ｖｓを前記下限速度Ｖｌまで低下させる減速度Ａｒを“Ａｒ＝(Ｖｓ＋Ｖｌ)(Ｖｓ−Ｖｌ)／２Ｌｒ”として算出すること、
    前記減速開始が検出されてから前記注入速度を前記基準速度Ｖｓから前記下限速度Ｖｌまで前記減速度Ａｒで低下させること、
    も前記薬液注入装置に実行させるための請求項２２に記載のコンピュータプログラム。
24. 透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に薬液として少なくとも造影剤を注入する薬液注入装置のためのコンピュータプログラムであって、
    前記注入の減速度の入力操作を受け付けること、
    入力操作された前記減速度を記憶すること、
    注入速度の減速開始を検出すること、
    前記造影剤の注入速度を前記減速開始が検出されるまでは所定の基準速度に維持して前記減速開始が検出されると記憶されている前記減速度で低下させること、
    を前記薬液注入装置に実行させるためのコンピュータプログラム。
25. 前記減速開始が検出された時点での前記造影剤の注入残量Ｌｒを検出すること、
    前記基準速度Ｖｓが前記減速度Ａｒで低下される下限速度Ｖｌを“Ｖｌ＝√(Ｖｓ２−２Ｌｒ×Ａｒ)”として算出すること、
    前記減速開始が検出されてから前記注入速度を前記基準速度Ｖｓから前記減速度Ａｒで前記下限速度Ｖｌまで低下させること、
    も前記薬液注入装置に実行させるための請求項２４に記載のコンピュータプログラム。
26. 前記注入残量Ｌｒの注入に必要な残注時間Ｔｒを前記基準速度Ｖｓと前記下限速度Ｖｌから“Ｔｒ＝２Ｌｒ／(Ｖｓ＋Ｖｌ)”として算出すること、
    前記減速開始が検出されてから前記残注時間Ｔｒが経過すると前記注入動作を終了させること、
    も前記薬液注入装置に実行させるための請求項２３または２５に記載のコンピュータプログラム。

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