JPWO2019111995A1 - 薬液注入装置 - Google Patents
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Abstract
Description
a:容器内の薬液に圧力を付与して該薬液を押し出す駆動機構と、
b:その動作条件を設定するための制御ユニットと、
を備える薬液注入装置であって、
上記制御ユニットは、
本注入の注入条件を決定する本注入条件決定部と、
注入予備動作の注入条件を決定する注入予備動作条件決定部と、を有し、
薬液注入の際には、上記注入予備動作と上記本注入とがこの順で連続して実行されるように構成されている、薬液注入装置。
・「薬液回路」とは、被検者の血管内への薬液の注入のためにシリンジに接続される薬液を流通させるための流路を意味する。薬液回路には、薬液が流通する少なくとも1つのチューブ、チューブに取り付けられる種々の部品を含む。薬液回路は、被検者の血管内に挿入されるカテーテルまたは被検者の血管に穿刺される留置針を含んでいてもよい。複数の薬液を注入可能とする場合、薬液回路は、複数のチューブの組合せにより、上記カテーテルまたは留置針と接続される先端側と反対側である末端側が複数に分岐した形態とされていてもよい。薬液回路は、使用時の配置によって、すべてが被検者の体外に位置する「体外回路部」と、少なくとも一部が体内に位置する「体内回路部」とに区分することができる。この区分に従えば、上記カテーテルまたは留置針は体内回路部に属し、それ以外の部材は体外回路部に属する。したがって、「薬液回路」は、体内回路部および体外回路部のうち少なくとも体外回路部を含むということができる。
・「生理食塩水」の生理食塩水の具体例としては、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。
・「制御ユニット」は、1つまたは複数のプロセッサを備え演算処理を行う機器であり、単独の機器であってもよいし、他の装置の一部として設けられていてもよい。
図1の薬液注入装置100は、血管造影検査の際に用いられるアンギオグラフィ用の装置である。薬液注入装置100は、注入ヘッド110と、コンソール112と、メインユニット114とを備えている。この薬液注入装置100は、図3に示すようなシステムの一部として利用される。図3のシステムは、薬液注入装置100と、それに接続される薬液回路200と、撮像装置500とを備えている。
図1に示すように、注入ヘッド110とコンソール112とは、メインユニット114に接続されている。注入ヘッド110とコンソール112とは、互いに所定の情報を送受信可能に構成されている。注入ヘッド110は、この例では、スタンド116の上部に回動可能に支持されている。他の形態(不図示)では、天井に固定された旋回アームに支持されていてもよい。
続いて、図4等を参照しながら薬液回路200について説明する。薬液回路200は、シリンジと被検者とをつなぐ液路を形成する。
図4の薬液回路200では、合流部に一般的なコネクタ204が配置されたものであった。しかしながら、このコネクタ204に代えて、図5〜図7に示すようなミキシングデバイス241を設けるようにしてもよい。ミキシングデバイス241は、旋回流を生成する旋回流生成室242aである第1室と、旋回流を軸方向に集中させる狭窄室242bである第2室と有する本体部242を備えている。
薬液注入装置100のコンソール112等について、再び図1および図3を参照して説明する。コンソール112は、一例として、入力ユニット103および表示デバイス104(図3参照)を含むデバイスとして構成されている。コンソール112は、一形態では、タッチパネルディスプレイを有しており、これが上述した入力ユニット103および表示デバイス104に相当する。
薬液注入装置100は、ハンドスイッチ118および/またはフットスイッチ119をオプションとしてさらに有していてもよい。ハンドスイッチ118は操作ボタンを有しており、この操作ボタンが押されている間だけ注入ヘッド110による薬液の注入動作が行われるように、注入動作の開始および停止を制御するのに用いられてもよい。ハンドスイッチ118としては、多段または連続的に変化する入力を行うための操作ボタンを有するもの(バリアブルハンドスイッチ)を利用してもよく、このスイッチの操作により注入速度が変更されるものでであってもよい。フットスイッチ119は、例えばテスト注入を行う場合に、フットスイッチ119が踏まれている間だけ注入ヘッド110による薬液の注入動作が行われるように、注入動作の開始および停止を制御するのに用いられてもよい。
制御ユニット101は、例えば次のような動作を行う:
−入力ユニット103から入力されたデータの少なくとも一部を用いて薬液の注入量および注入速度等の注入条件(本注入の条件)を設定する、
−決定した注入条件に従ってシリンジから薬液が注入されるようにピストン駆動機構130a、130bの動作を制御する、
−表示デバイス104の表示の制御をする、
−詳しくは後述する「注入予備動作」の注入条件を決定する、等。
撮像装置500は、図3に示すように、撮像動作を実行する撮像動作ユニット520と、撮像動作ユニット520の動作を制御する撮像制御ユニット510とを備えている。撮像装置500は、薬液注入装置100によって薬液が注入された被検者の断層画像および/または三次元画像を含む医用画像を取得することができる。
以下、図8、図9等を参照しながら本実施形態における薬液注入の動作について説明する。
ya=ax+by+c
ここで、
ya:注入予備動作の注入速度
x:本注入の設定注入速度
y:シリンジ残量
a、b、c:定数
yb=(k・z+cb)×x+(kb・z+cb)
ここで、
yb:注入予備動作の注入量
x:本注入の設定速度
z:シリンジ残量
kb:係数(正数、例えば、0.005〜0.020等)
cb:定数(正数、例えば、0.3〜0.5等)
なお、注入予備動作フェーズの条件を設定するための処理を行うデバイスは特に限定されるものではなく、注入ヘッド110、コンソール112または他の機器に収納されたデバイスのいずれであっても構わない。図9に示すように、注入制御ユニット101が、設定画面表示部101a、注入プロトコル作成部101b、および注入制御部101cを備えるものであってもよい。
図2のような二筒式の注入ヘッドでは、第1の薬液と第2の薬液とを同時注入(希釈注入)することがある。この注入では、例えば、濃度の異なる2つの造影剤を注入したり、または、生理食塩水と造影剤とを所定の割合で混合して注入したりする。混合比については、5:5に限らず、4:6、3:7等であってもよいし、場合によっては1:9(造影剤1に対して生理食塩水9)、9:1等の場合もある。
・造影剤 0.14ml/sec、 4.2ml
・生理食塩水 0.86ml/sec、25.8ml
同時注入における注入予備動作に関しては、例えば、第1の薬液(ここでは造影剤とする)と第2の薬液(ここでは生理食塩水とする)の混合の容易性を考慮して、各薬液の注入予備動作フェーズの条件が設定されるようになっていてもよい。なお、以下の説明のような処理は、両シリンジの薬液残量が同程度の場合にも適用可能であるし、また、異なる場合にも適用可能である。
(1)予備動作実施モード
「注入予備動作フェーズ」を実施して本注入を行うかまたは実施せずに本注入のみを行うかは、造影検査の手技や、使用するシリンジ・薬液などに依存する。例えば、アンギオグラフィ検査で、特にマイクロカテーテルを使用する場合には、「注入予備動作フェーズ」が自動的に実施されるようになっていることが好ましい。なお、このようなモードを、一例として「マイクロカテーテルモード」等と称してもよい。
本出願は、以下の発明を開示する。なお、括弧内の符号は参考として付したものであり、本発明を限定することを意図したものではない:
1.a:容器内の薬液に圧力を付与して該薬液を押し出す駆動機構(130)と、
b:その動作条件を設定するための制御ユニット(101)と、
を備える薬液注入装置であって、
上記制御ユニットは、
本注入の注入条件を決定する本注入条件決定部と、
注入予備動作の注入条件を決定する注入予備動作条件決定部と、を有し、
薬液注入の際には、上記注入予備動作と上記本注入とがこの順で連続して実行されるように構成されている、薬液注入装置。
該薬液回路は、第1のシリンジに接続される第1の液路と、
第2のシリンジに接続される第2の液路と、第1および第2の液路が合流するところに設けられたコネクタと、該コネクタから延びる第3の液路とを有するものである。
上記第1のピストン駆動機構による注入予備動作の注入条件と、
上記第2のピストン駆動機構による注入予備動作の注入条件と、
を設定するように構成されている。
a:コンピュータが、本注入の注入条件のパラメータを用いて、注入予備動作の注入条件を決定するステップと、
b:上記注入予備動作と上記本注入とをこの順で連続して実行するステップと、
を備える。
容器内の薬液に圧力を付与して該薬液を押し出す駆動機構の動作条件を設定する方法であって、
a:コンピュータが、本注入の注入条件のパラメータを用いて、注入予備動作の注入条件を決定するステップを含む方法。
101 制御ユニット
103 入力ユニット
104 表示デバイス
110 注入ヘッド
112 コンソール
114 メインユニット
116 スタンド
121 凹部
125 外装カバー
130a、130b(130) ピストン駆動機構
131 ラム部材
140 クランパ
200 薬液回路
201、202、203 チューブ
204 コネクタ
210 流量センサ
241 ミキシングデバイス
300 シリンジアセンブリ
320 シリンジ
321 シリンダ
321a フランジ
322 ピストン
370 保護カバー
371 カバーフランジ
500 撮像装置
503 入力ユニット
504 表示デバイス
510 撮像制御ユニット
520 撮像動作ユニット
Claims (15)
- a:容器内の薬液に圧力を付与して該薬液を押し出す駆動機構と、
b:その動作条件を設定するための制御ユニットと、
を備える薬液注入装置であって、
前記制御ユニットは、
本注入の注入条件を決定する本注入条件決定部と、
注入予備動作の注入条件を決定する注入予備動作条件決定部と、を有し、
薬液注入の際には、前記注入予備動作と前記本注入とがこの順で連続して実行されるように構成されている、薬液注入装置。 - 前記注入予備動作の薬液の注入速度は、前記本注入の薬液注入速度よりも高速である、請求項1に記載の薬液注入装置。
- 前記注入予備動作の薬液の注入時間は、前記本注入の薬液注入速度よりも短時間である、請求項1または2に記載の薬液注入装置。
- 前記制御ユニットは、
注入予備動作の注入速度および注入量の少なくとも1つのパラメータを、前記本注入の注入条件のパラメータに基いて、自動的に設定するように構成されている、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の薬液注入装置。 - 前記制御ユニットは、
注入予備動作の注入速度および注入量の両方のパラメータを、前記本注入の注入条件のパラメータに基いて、自動的に設定するように構成されている、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の薬液注入装置。 - 前記本注入が、注入速度が一定で所定の注入時間注入を行うフェーズを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の薬液注入装置。
- 前記駆動機構として、
注入ヘッドに設けられ第1の造影剤が充填される第1のシリンジのピストン部材を移動させる第1のピストン駆動機構と、
注入ヘッドに設けられ第2の造影剤または生理食塩水が充填される第2のシリンジピストン部材を移動させる第2のピストン駆動機構と、
を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の薬液注入装置。 - さらに、
前記第1および第2のシリンジに接続される薬液回路を備え、
該薬液回路は、
第1のシリンジに接続される第1の液路と、
第2のシリンジに接続される第2の液路と、
第1および第2の液路が合流するところに設けられたコネクタと、
該コネクタから延びる第3の液路とを有するものである、
請求項7に記載の薬液注入装置。 - 前記コネクタが、旋回流を生じさせて液体を混合させるミキシングデバイスである、請求項6に記載の薬液注入装置。
- 前記制御ユニットは、
前記第1のピストン駆動機構による注入予備動作の注入条件と、
前記第2のピストン駆動機構による注入予備動作の注入条件と、
を設定するように構成されている、請求項7に記載の薬液注入装置。 - 一方の注入予備動作の動作時間と、他方の注入予備動作の動作時間とが異なる場合に、時間の短い方の動作時間に合わせて、第1および第2のピストン駆動機構の動作タイミングが制御される、請求項10に記載の薬液注入装置。
- さらに、1つまたは複数の表示デバイスを備え、
制御ユニットは、前記1つまたは複数の表示デバイスに前記注入予備動作の注入条件を表示させない、請求項1〜12のいずれか一項に記載の薬液注入装置。 - 容器内の薬液に圧力を付与して該薬液を押し出す駆動機構と、その動作を制御する制御ユニットとを備える薬液注入装置の制御方法であって、
a:コンピュータが、本注入の注入条件のパラメータを用いて、注入予備動作の注入条件を決定するステップと、
b:前記注入予備動作と前記本注入とをこの順で連続して実行するステップと、
を備える、薬液注入装置の制御方法。 - 前記注入予備動作の薬液の注入速度は、前記本注入の薬液注入速度よりも高速である、請求項13に記載の制御方法。
- 前記注入予備動作の薬液の注入時間は、前記本注入の薬液注入速度よりも短時間である、請求項13または14に記載の制御方法。
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