JP4515037B2 - 薬液注入方法および薬液注入装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者に薬液を注入する薬液注入方法および薬液注入装置に関し、特に、薬液として造影剤と生理食塩水を注入する薬液注入方法および薬液注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被験者の透視画像である断層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)装置等があり、被験者の透視画像である血管画像を撮像する医療装置としては、アンギオ装置、ＭＲＡ(MR Angio)装置等が知られている。
【０００３】
この種の装置を使用する際、被験者に造影剤や生理食塩水等の薬液を注入する場合があり、この注入作業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としては、例えば、駆動モータやスライダ機構を有しており、薬液シリンジが着脱自在に装着されるものが開示されている（例えば特許文献１，２参照。）。
【０００４】
ところで、ＰＥＴ検査では、造影剤として、ごく微量の放射線を出すポジトロン核種である例えばフルオロデオキシグルコース（ＦＤＧ）が用いられている。このため、ＰＥＴ検査では、日常生活で１年間に自然界から受ける放射線とほぼ等しい２〜３ｍＳｖ（ミリシーベルト）程度の放射線を受けることになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１０９６号公報（第２項−第３頁、図１１−図１４）
【特許文献２】
特開２００２−１０２３４３号公報（第２頁−第３項、図８）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のＰＥＴ検査では、医師が、薬液シリンジを手動で操作して、被験者に造影剤を静脈注射している場合が多く、薬液シリンジ内や薬液シリンジに連結されたチューブ内に造影剤が残留してしまう問題がある。
【０００７】
このため、医師は、薬液シリンジやチューブの取り扱い時に被験者と同様に被ばくしており、医師の被ばく量を極力抑えることが求められている。
【０００８】
また、従来の薬液注入方法では、比較的高価な造影剤の全量が注入されないという不都合もある。
【０００９】
そこで、本発明は、第１の薬液が第１の薬液シリンジ内やチューブ内に残留することを確実に防止し、第１の薬液の全量を確実に被験者に注入し、医師の放射線被ばくを抑えることができる薬液注入方法および薬液注入装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明に係る薬液注入装置は、第１の薬液が充填される第１の薬液シリンジと、第２の薬液が充填される第２の薬液シリンジと、第１および第２の薬液を被験者に注入するためのチューブと、このチューブを介して、第１の薬液シリンジを被験者側に連通させる第１の状態、第２の薬液シリンジを被験者側に連通させる第２の状態、第１の薬液シリンジと第２の薬液シリンジを連通させる第３の状態にそれぞれ切り換えるための切換手段と、この切換手段を第１の状態に切り換えて第１の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第１の動作、切換手段を第３の状態に切り換えて第２の薬液シリンジから第１の薬液シリンジに第２の薬液を移送する第２の動作、切換手段を第１の状態に切り換えて第１の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第３の動作、切換手段を第２の状態に切り換えて第２の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第４の動作をこの順序で有するモードで薬液の注入動作を制御する制御手段とを備える。
【００１１】
上述した本発明に係る薬液注入装置によれば、第２の動作で、第１の薬液シリンジ内に第２の薬液が移送されることで、第１の薬液シリンジ内に残留した第１の薬液が第２の薬液に混入されて、その後の第３の動作で被験者に注入される。そして、第３の動作で、第２の薬液シリンジから第２の薬液が被験者に注入されることで、チューブ内に残留した第１の薬液が被験者に注入される。したがって、本発明の薬液注入装置によれば、第１の薬液シリンジ内およびチューブ内に第１の薬液を残留させることなく、第１の薬液シリンジ内に充填された第１の薬液の全量が被験者に注入される。
【００１２】
また、本発明に係る薬液注入装置では、制御手段は、上述したモードと、第１の動作後に第４の動作を行う他のモードとを選択的に制御してもよい。
【００１４】
また、本発明に係る撮像装置は、上述した本発明の薬液注入装置を備え、被験者の透視画像を撮像する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
本実施形態の薬液注入装置は、ＰＥＴ(Positron Emission Tomography)検査を行う際に、被験者に造影剤および生理食塩水をそれぞれ注入するために用いられる。造影剤としては、フルオロデオキシグルコース（ＦＤＧ）が用いられている。
【００１７】
図１および図２に示すように、薬液注入装置１は、造影剤を注入するための第１のヘッド部６と、生理食塩水を注入するための第２のヘッド部７と、第１および第２のヘッド部６，７から被験者に造影剤および生理食塩水を注入する各輸液路を構成する輸液部８とを備えている。
【００１８】
また、この薬液注入装置１は、図３に示すように、第１および第２のヘッド部６，７を制御する制御回路部９と、各種操作を行うための操作部１０とを備えている。
【００１９】
第１のヘッド部６は、図１および図３に示すように、造影剤が充填される第１のシリンジ１１と、この第１のシリンジ１１を自動操作するための第１の操作機構１３と、第１のシリンジ１１を保持するためのシリンジホルダ１５とを有している。
【００２０】
第１の操作機構１３は、第１のシリンジ１１のピストン１１ａを駆動する駆動軸１６ａと、この駆動軸１６ａを回転駆動するモータ１７ａと、このモータ１７ａの回転を符号化するエンコーダ１８ａとを有している。駆動軸１６ａは、ピストン１１ａの移動方向と平行に設けられており、ピストン１１ａを押圧する押圧板１９ａが係合されている。
【００２１】
シリンジホルダ１５は、図４および図５に示すように、例えばタングステン等によって略円筒状に形成されており、内周部に第１のシリンジ１１が保持されている。シリンジホルダ１５の外周部には、把持するための取っ手１５ａが一体に設けられている。
【００２２】
また、シリンジホルダ１５には、第１のシリンジ１１の前端側および後端側をそれぞれ覆う前カバー部材２６および後カバー部材２７が着脱自在に取り付けられている。これら前カバー部材２６および後カバー部材２７は、例えばタングステン等によって有底筒状に形成されており、第１のシリンジ１１内に充填された造影剤からの放射線を遮断する。また、第１のヘッド部６には、シリンジホルダ１５が着脱自在に装着されるホルダ装着部２０が設けられている。
【００２３】
したがって、医師等は、造影剤が予め充填された第１のシリンジ１１が保持されたシリンジホルダ１５から前カバー部材２６および後カバー部材２７をそれぞれ取り外して、シリンジホルダ１５をホルダ装着部２０に装着することで、第１のシリンジ１１が三方活栓２１に接続される。このため、医師等は、第１のシリンジ１１内の造影剤にさらされることが僅かになるため、造影剤による被ばくが抑えられる。なお、必要に応じて、シリンジホルダ１５の取っ手１５ａを把持して、第１のシリンジ１１を手動で操作することによって、造影剤を被験者に注入することも可能である。
【００２４】
第２のヘッド部７は、生理食塩水が充填される第２のシリンジ１２と、この第２のシリンジ１２を自動操作するための第２の操作機構１４とを有している。第２の操作機構１４は、第２のシリンジ１２のピストン１２ａを駆動する駆動軸１６ｂと、この駆動軸１６ｂを回転駆動するモータ１７ｂと、このモータ１７ｂの回転を符号化するエンコーダ１８ｂとを有している。駆動軸１６ｂは、ピストン１２ａの移動方向と平行に設けられており、ピストン１２ａを押圧する押圧板１９ｂが係合されている。
【００２５】
輸液部８は、図１および図３に示すように、輸液路を切り換えるための三方活栓２１と、この三方活栓２１を介して造影剤および生理食塩水を被験者に注入するための輸液チューブ２２と、第２のシリンジ１２を三方活栓２１に連結するための連結チューブ２３と、三方活栓２１の状態を切り換えるための活栓切換機構２４とを有している。
【００２６】
三方活栓２１には、第１のシリンジ１１が連結されており、輸液チューブ２２の一端が連結されている。この輸液チューブ２２の他端には、注射針２５が取り付けられている。また、三方活栓２１には、連結チューブ２３の一端が連結されており、この連結チューブ２３の他端が第２のシリンジ１２に連結されている。
【００２７】
そして、この三方活栓２１は、輸液チューブ２２を介して第１のシリンジ１１を被験者側に連通させる第１の状態と、輸液チューブ２２および連結チューブ２３を介して第２のシリンジ１２を被験者側に連通させる第２の状態と、連結チューブ２３を介して第１のシリンジ１１と第２のシリンジ１２を連通させる第３の状態とにそれぞれ切り換えられる。
【００２８】
活栓切換機構２４は、制御回路部９に電気的に接続されており、制御回路部９からの制御信号に基づいて三方活栓２１を上述した第１の状態、第２の状態、第３の状態とにそれぞれ切り換える。
【００２９】
制御回路部９は、図示しないが、第１および第２のヘッド部６，７の各モータ１７ａ，１７ｂを回転駆動する駆動回路や各エンコーダ１８ａ，１８ｂからの信号を検出する検出回路等を有している。また、制御回路部９は、図３に示すように、外部電力が供給される電源回路２８に電気的に接続されている。そして、この制御回路部９は、後述する各ＡモードおよびＢモードに応じて、活栓切換機構２４をそれぞれ駆動制御する。
【００３０】
操作部１０は、各種操作を行うための複数の操作釦１０ａと、各種状態を表示する複数の表示板１０ｂとを有している。表示板１０ｂには、後述するが、選択されているＡモードまたはＢモードを示す表示や、第２のシリンジ１２内に充填された生理食塩水の設定量等が表示される。
【００３１】
以上のように構成された薬液注入装置１について、造影剤および生理食塩水を注入する動作を説明する。
【００３２】
まず、設定量の造影剤が予め充填された第１のシリンジ１１が保持されたシリンジホルダ１５をホルダ装着部２０内に装着する。続いて、三方活栓２１を第２の状態に切り換えて、第２のシリンジ１２によって微量の生理食塩水を打ち出し、輸液チューブ２２および連結チューブ２３内の空気抜きを行う。この後、第２のヘッド部７は、第２の操作機構１４によって第２のシリンジ１２のピストン１２ａに押圧板１９ｂが当接されて、待機状態となる。
【００３３】
そして、薬液注入装置１は、ＡモードとＢモードとに選択的に切り換えられて使用される。Ａモードによる注入動作を行う場合について、図面を参照して説明する。
【００３４】
図６および図７（ａ）に示すように、ステップ３１から開始し、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第１の状態に切り換えて、第１のシリンジ１１から被験者に造影剤を注入する（ステップ３２）。
【００３５】
続いて、図６および図７（ｂ）に示すように、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第２の状態に切り換えて、第２のシリンジ１２から被験者に設定量の生理食塩水を注入し（ステップ３３）、ステップ３４でＡモードによる注入動作が終了する。
【００３６】
なお、制御回路部９は、上述した待機時に、第２のシリンジ１２のピストン１２ｂに当接された押圧板１９ｂの位置によって、第２のシリンジ１２内に充填されている生理食塩水の量を検出する。制御回路部９は、第２のシリンジ１２内に設定量以上の生理食塩水が充填されていない場合には、注入動作が不能になるように駆動制御を行う。
【００３７】
つぎに、Ｂモードによる注入動作を行う場合について図面を参照して説明する。
【００３８】
図８および図９（ａ）に示すように、ステップ４１から開始し、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第１の状態に切り換えて、第１のシリンジ１１から輸液チューブ２２を介して被験者に造影剤を注入する（ステップ４２）。
【００３９】
図９（ｂ）に示すように、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第３の状態に切り換えて、第１のシリンジ１１のピストン１１ａを所定量、例えば５ｍＬ程度だけ後退させる（ステップ４３）。続いて、図９（ｃ）に示すように、三方活栓２１が第３の状態で、第２のシリンジ１２から第１のシリンジ１１内に所定量、例えば５ｍＬ程度の生理食塩水を移送する（ステップ４４）。これによって、第１のシリンジ１１内に残留した造影剤が生理食塩水に良好に混入される。
【００４０】
図９（ｄ）に示すように、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第１の状態に切り換えて、第１のシリンジ１１に移送された生理食塩水を、第１のシリンジ内に残留していた造影剤とともに被験者に注入する（ステップ４５）。
【００４１】
最後に、図９（ｅ）に示すように、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第２の状態に切り換えて、第２のシリンジ１２から被験者に設定量の生理食塩水を注入し（ステップ４６）、ステップ４７でＢモードによる注入動作が終了する。したがって、このＢモードによれば、第１のシリンジ１１内に残留した造影剤および輸液チューブ２２内に残留した造影剤を被験者に注入することができる。
【００４２】
なお、制御回路部９は、上述した待機時に、第２のシリンジ１２のピストン１２ｂに当接された押圧板１９ｂの位置によって、第２のシリンジ１２内に充填されている生理食塩水の量を検出する。制御回路部９は、第２のシリンジ１２内に例えば（設定量＋５ｍＬ）以上の生理食塩水が充填されていない場合には、注入動作が不能になるように駆動制御を行う。
【００４３】
上述したように、薬液注入装置１は、第１のシリンジ１１を被験者側に連通させる第１の状態、第２のシリンジ１２を被験者側に連通させる第２の状態、第１のシリンジ１１と第２のシリンジ１２を連通させる第３の状態に三方活栓２１をそれぞれ切り換える活栓切換機構２４と、この活栓切換機構２４を第１の状態、第３の状態、第１の状態、第２の状態の順序で切り換えるＢモードで駆動制御する制御回路部９とを備えることによって、第１のシリンジ１１内に充填された造影剤の全量を被験者に確実に注入することができる。
【００４４】
また、この薬液注入装置１によれば、制御回路部９による自動制御によって、造影剤および生理食塩水を注入する一連の動作を確実に行われるため、輸液チューブ２２内に残留した造影剤等によって医師が放射線被ばくを受けることが抑えられる。
【００４５】
なお、上述した輸液部８は、三方活栓２１によって各輸液路が切り換えられるように構成にされたが、例えば各輸液路がそれぞれ独立して開閉されるように構成されてもよい。
【００４６】
図１０に示すように、他の輸液部５０は、第１のシリンジ１１および第２のシリンジ１２にそれぞれ連結された注入チューブ５１，５２と、造影剤および生理食塩水を被験者に注入するための輸液チューブ５３と、これら各チューブ５１，５２，５３を連結する連結部材５４と、各チューブ５１，５２，５３の輸液路を独立して開閉する輸液路開閉機構５６とを有している。
【００４７】
各チューブ５１，５２，５３は、例えば金属メッシュが設けられた耐圧チューブが用いられている。
【００４８】
各輸液路開閉機構５６は、各チューブ５１，５２，５３に対応する位置に配設されており、図１１および図１２に示すように、各チューブ５１，５２，５３を挟み込むための一組の挟持部材６１，６２と、一方の挟持部材６１に対して他方の挟持部材６２を移動するための移動機構６３と、これら挟持部材６１，６２および移動機構６３を支持する支持部材６４とを有している。
【００４９】
挟持部材６１は、支持部材６４の支持片６４ａに固定されている。挟持部材６２は、支持部材６４の支持片６４ｂに設けられたガイド穴内に移動可能に案内されている。そして、挟持部材６１，６２間には、各チューブ５１，５２，５３が挿通されて設けられている。
【００５０】
移動機構６３は、挟持部材６２を移動させるカム６６と、このカム６６を回転可能に支持する回転軸６７と、カム６６を回転駆動するギア６８と、このギア６８を回転駆動するモータ６９とを有している。
【００５１】
カム６６は、挟持部材６２の下端に対向する位置に設けられている。回転軸６７は、支持部材６４に回転自在に支持されており、一端側にカム６６が固定されている。ギア６８は、回転軸６７の他端側に固定されている。モータ６９は、支持部材６４に固定されており、ギア６８を回転駆動するピニオンギア（不図示）を有している。また、モータ６９は、制御回路部９に電気的に接続されており、制御回路部９からの制御信号に基づいて回転駆動される。
【００５２】
以上のように構成された輸液路開閉機構５６は、制御回路部９によってモータ６９が回転駆動されることで、ギア６８を介してカム６６が回転駆動される。カム６６が回転駆動されることによって挟持部材６２が上方に移動されて、各挟持部材６１，６２間に各チューブ５１，５２，５３が挟み込まれて押し潰されるため、輸液路が閉塞される。また、同様に、輸液路開閉機構５６は、カム６６が回転されることで、挟持部材６２が自重で下方に移動されて、輸液路を開放する。
【００５３】
また、上述した輸液路開閉機構５６は、各チューブ５１，５２，５３を押し潰して輸液路を開閉する構成にされたが、例えば電磁弁等によって各輸液路を開閉する構成が適用されてもよい。
【００５４】
最後に、上述した薬液注入装置１が適用される透視画像装置について、簡単に説明する。図１３に示すように、ＰＥＴ装置である透視画像装置２は、上述した薬液注入装置１と、造影剤が注入された被験者を撮影するための撮像ユニット３と、この撮像ユニット３を制御する制御ユニット４とを備えて構成されている。薬液注入装置１は、撮像ユニット３の検査台の近傍に配置され、検査台上に横になった被験者に対して造影剤および生理食塩水の注入が行われる。
【００５５】
なお、本発明に係る薬液注入装置は、ＰＥＴ装置に適用されたが、ＣＴ(Computed Tomography)スキャナ、ＭＲＩ(Magnetic Resonance Imaging)装置等の他の透視画像装置に用いられてもよいことは勿論である。
【００５６】
【発明の効果】
上述したように本発明に係る薬液注入装置によれば、切換手段が第１の状態で第１の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第１の動作と、切換手段が第３の状態で第２の薬液シリンジから第１の薬液シリンジに第２の薬液を移送する第２の動作と、切換手段が第１の状態で第１の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第３の動作と、切換手段が第２の状態で第２の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第４の動作とを有するモードで薬液の注入動作を行うことによって、第１の薬液シリンジ内に充填された造影剤を第１の薬液シリンジ内やチューブ内に残留させることなく、第１の薬液の全量を被験者に確実に注入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薬液注入装置を示す斜視図である。
【図２】前記薬液注入装置からシリンジホルダが取り外された状態を示す斜視図である。
【図３】前記薬液注入装置を示す模式図である。
【図４】前記シリンジホルダに前カバー部材および後カバー部材が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図５】前記シリンジホルダから前カバー部材および後カバー部材が取り外された状態を示す斜視図である。
【図６】Ａモードを示すフローチャートである。
【図７】前記Ａモードにおける第１および第２のシリンジの動作を示す模式図である。
【図８】Ｂモードを示すフローチャートである。
【図９】前記Ｂモードにおける第１および第２のシリンジの動作を示す模式図である。
【図１０】他の輸液部を示す模式図である。
【図１１】輸液開閉機構を示す斜視図である。
【図１２】輸液開閉機構を示す模式図である。
【図１３】本発明に係る撮像装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 薬液注入装置
６ 第１のヘッド部
７ 第２のヘッド部
８ 輸液部
９ 制御回路部
１０ 操作部
１１ 第１のシリンジ
１２ 第２のシリンジ
１３ 第１の操作機構
１４ 第２の操作機構
１５ シリンジホルダ
２０ ホルダ装着部
２１ 三方活栓
２２ 輸液チューブ
２３ 連結チューブ
２４ 活栓切換機構
２８ 電源回路部
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者に薬液を注入する薬液注入方法および薬液注入装置に関し、特に、薬液として造影剤と生理食塩水を注入する薬液注入方法および薬液注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被験者の透視画像である断層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)装置等があり、被験者の透視画像である血管画像を撮像する医療装置としては、アンギオ装置、ＭＲＡ(MR Angio)装置等が知られている。
【０００３】
この種の装置を使用する際、被験者に造影剤や生理食塩水等の薬液を注入する場合があり、この注入作業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としては、例えば、駆動モータやスライダ機構を有しており、薬液シリンジが着脱自在に装着されるものが開示されている（例えば特許文献１，２参照。）。
【０００４】
ところで、ＰＥＴ検査では、造影剤として、ごく微量の放射線を出すポジトロン核種である例えばフルオロデオキシグルコース（ＦＤＧ）が用いられている。このため、ＰＥＴ検査では、日常生活で１年間に自然界から受ける放射線とほぼ等しい２〜３ｍＳｖ（ミリシーベルト）程度の放射線を受けることになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１０９６号公報（第２項−第３頁、図１１−図１４）
【特許文献２】
特開２００２−１０２３４３号公報（第２頁−第３項、図８）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のＰＥＴ検査では、医師が、薬液シリンジを手動で操作して、被験者に造影剤を静脈注射している場合が多く、薬液シリンジ内や薬液シリンジに連結されたチューブ内に造影剤が残留してしまう問題がある。
【０００７】
このため、医師は、薬液シリンジやチューブの取り扱い時に被験者と同様に被ばくしており、医師の被ばく量を極力抑えることが求められている。
【０００８】
また、従来の薬液注入方法では、比較的高価な造影剤の全量が注入されないという不都合もある。
【０００９】
そこで、本発明は、第１の薬液が第１の薬液シリンジ内やチューブ内に残留することを確実に防止し、第１の薬液の全量を確実に被験者に注入し、医師の放射線被ばくを抑えることができる薬液注入方法および薬液注入装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明に係る薬液注入装置は、第１の薬液が充填される第１の薬液シリンジと、第２の薬液が充填される第２の薬液シリンジと、第１および第２の薬液を被験者に注入するためのチューブと、このチューブを介して、第１の薬液シリンジを被験者側に連通させる第１の状態、第２の薬液シリンジを被験者側に連通させる第２の状態、第１の薬液シリンジと第２の薬液シリンジを連通させる第３の状態にそれぞれ切り換えるための切換手段と、この切換手段を第１の状態に切り換えて第１の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第１の動作、切換手段を第３の状態に切り換えて第２の薬液シリンジから第１の薬液シリンジに第２の薬液を移送する第２の動作、切換手段を第１の状態に切り換えて第１の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第３の動作、切換手段を第２の状態に切り換えて第２の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第４の動作をこの順序で有するモードで薬液の注入動作を制御する制御手段とを備える。
【００１１】
上述した本発明に係る薬液注入装置によれば、第２の動作で、第１の薬液シリンジ内に第２の薬液が移送されることで、第１の薬液シリンジ内に残留した第１の薬液が第２の薬液に混入されて、その後の第３の動作で被験者に注入される。そして、第３の動作で、第２の薬液シリンジから第２の薬液が被験者に注入されることで、チューブ内に残留した第１の薬液が被験者に注入される。したがって、本発明の薬液注入装置によれば、第１の薬液シリンジ内およびチューブ内に第１の薬液を残留させることなく、第１の薬液シリンジ内に充填された第１の薬液の全量が被験者に注入される。
【００１２】
また、本発明に係る薬液注入装置では、制御手段は、上述したモードと、第１の動作後に第４の動作を行う他のモードとを選択的に制御してもよい。
【００１４】
また、本発明に係る撮像装置は、上述した本発明の薬液注入装置を備え、被験者の透視画像を撮像する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
本実施形態の薬液注入装置は、ＰＥＴ(Positron Emission Tomography)検査を行う際に、被験者に造影剤および生理食塩水をそれぞれ注入するために用いられる。造影剤としては、フルオロデオキシグルコース（ＦＤＧ）が用いられている。
【００１７】
図１および図２に示すように、薬液注入装置１は、造影剤を注入するための第１のヘッド部６と、生理食塩水を注入するための第２のヘッド部７と、第１および第２のヘッド部６，７から被験者に造影剤および生理食塩水を注入する各輸液路を構成する輸液部８とを備えている。
【００１８】
また、この薬液注入装置１は、図３に示すように、第１および第２のヘッド部６，７を制御する制御回路部９と、各種操作を行うための操作部１０とを備えている。
【００１９】
第１のヘッド部６は、図１および図３に示すように、造影剤が充填される第１のシリンジ１１と、この第１のシリンジ１１を自動操作するための第１の操作機構１３と、第１のシリンジ１１を保持するためのシリンジホルダ１５とを有している。
【００２０】
第１の操作機構１３は、第１のシリンジ１１のピストン１１ａを駆動する駆動軸１６ａと、この駆動軸１６ａを回転駆動するモータ１７ａと、このモータ１７ａの回転を符号化するエンコーダ１８ａとを有している。駆動軸１６ａは、ピストン１１ａの移動方向と平行に設けられており、ピストン１１ａを押圧する押圧板１９ａが係合されている。
【００２１】
シリンジホルダ１５は、図４および図５に示すように、例えばタングステン等によって略円筒状に形成されており、内周部に第１のシリンジ１１が保持されている。シリンジホルダ１５の外周部には、把持するための取っ手１５ａが一体に設けられている。
【００２２】
また、シリンジホルダ１５には、第１のシリンジ１１の前端側および後端側をそれぞれ覆う前カバー部材２６および後カバー部材２７が着脱自在に取り付けられている。これら前カバー部材２６および後カバー部材２７は、例えばタングステン等によって有底筒状に形成されており、第１のシリンジ１１内に充填された造影剤からの放射線を遮断する。また、第１のヘッド部６には、シリンジホルダ１５が着脱自在に装着されるホルダ装着部２０が設けられている。
【００２３】
したがって、医師等は、造影剤が予め充填された第１のシリンジ１１が保持されたシリンジホルダ１５から前カバー部材２６および後カバー部材２７をそれぞれ取り外して、シリンジホルダ１５をホルダ装着部２０に装着することで、第１のシリンジ１１が三方活栓２１に接続される。このため、医師等は、第１のシリンジ１１内の造影剤にさらされることが僅かになるため、造影剤による被ばくが抑えられる。なお、必要に応じて、シリンジホルダ１５の取っ手１５ａを把持して、第１のシリンジ１１を手動で操作することによって、造影剤を被験者に注入することも可能である。
【００２４】
第２のヘッド部７は、生理食塩水が充填される第２のシリンジ１２と、この第２のシリンジ１２を自動操作するための第２の操作機構１４とを有している。第２の操作機構１４は、第２のシリンジ１２のピストン１２ａを駆動する駆動軸１６ｂと、この駆動軸１６ｂを回転駆動するモータ１７ｂと、このモータ１７ｂの回転を符号化するエンコーダ１８ｂとを有している。駆動軸１６ｂは、ピストン１２ａの移動方向と平行に設けられており、ピストン１２ａを押圧する押圧板１９ｂが係合されている。
【００２５】
輸液部８は、図１および図３に示すように、輸液路を切り換えるための三方活栓２１と、この三方活栓２１を介して造影剤および生理食塩水を被験者に注入するための輸液チューブ２２と、第２のシリンジ１２を三方活栓２１に連結するための連結チューブ２３と、三方活栓２１の状態を切り換えるための活栓切換機構２４とを有している。
【００２６】
三方活栓２１には、第１のシリンジ１１が連結されており、輸液チューブ２２の一端が連結されている。この輸液チューブ２２の他端には、注射針２５が取り付けられている。また、三方活栓２１には、連結チューブ２３の一端が連結されており、この連結チューブ２３の他端が第２のシリンジ１２に連結されている。
【００２７】
そして、この三方活栓２１は、輸液チューブ２２を介して第１のシリンジ１１を被験者側に連通させる第１の状態と、輸液チューブ２２および連結チューブ２３を介して第２のシリンジ１２を被験者側に連通させる第２の状態と、連結チューブ２３を介して第１のシリンジ１１と第２のシリンジ１２を連通させる第３の状態とにそれぞれ切り換えられる。
【００２８】
活栓切換機構２４は、制御回路部９に電気的に接続されており、制御回路部９からの制御信号に基づいて三方活栓２１を上述した第１の状態、第２の状態、第３の状態とにそれぞれ切り換える。
【００２９】
制御回路部９は、図示しないが、第１および第２のヘッド部６，７の各モータ１７ａ，１７ｂを回転駆動する駆動回路や各エンコーダ１８ａ，１８ｂからの信号を検出する検出回路等を有している。また、制御回路部９は、図３に示すように、外部電力が供給される電源回路２８に電気的に接続されている。そして、この制御回路部９は、後述する各ＡモードおよびＢモードに応じて、活栓切換機構２４をそれぞれ駆動制御する。
【００３０】
操作部１０は、各種操作を行うための複数の操作釦１０ａと、各種状態を表示する複数の表示板１０ｂとを有している。表示板１０ｂには、後述するが、選択されているＡモードまたはＢモードを示す表示や、第２のシリンジ１２内に充填された生理食塩水の設定量等が表示される。
【００３１】
以上のように構成された薬液注入装置１について、造影剤および生理食塩水を注入する動作を説明する。
【００３２】
まず、設定量の造影剤が予め充填された第１のシリンジ１１が保持されたシリンジホルダ１５をホルダ装着部２０内に装着する。続いて、三方活栓２１を第２の状態に切り換えて、第２のシリンジ１２によって微量の生理食塩水を打ち出し、輸液チューブ２２および連結チューブ２３内の空気抜きを行う。この後、第２のヘッド部７は、第２の操作機構１４によって第２のシリンジ１２のピストン１２ａに押圧板１９ｂが当接されて、待機状態となる。
【００３３】
そして、薬液注入装置１は、ＡモードとＢモードとに選択的に切り換えられて使用される。Ａモードによる注入動作を行う場合について、図面を参照して説明する。
【００３４】
図６および図７（ａ）に示すように、ステップ３１から開始し、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第１の状態に切り換えて、第１のシリンジ１１から被験者に造影剤を注入する（ステップ３２）。
【００３５】
続いて、図６および図７（ｂ）に示すように、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第２の状態に切り換えて、第２のシリンジ１２から被験者に設定量の生理食塩水を注入し（ステップ３３）、ステップ３４でＡモードによる注入動作が終了する。
【００３６】
なお、制御回路部９は、上述した待機時に、第２のシリンジ１２のピストン１２ｂに当接された押圧板１９ｂの位置によって、第２のシリンジ１２内に充填されている生理食塩水の量を検出する。制御回路部９は、第２のシリンジ１２内に設定量以上の生理食塩水が充填されていない場合には、注入動作が不能になるように駆動制御を行う。
【００３７】
つぎに、Ｂモードによる注入動作を行う場合について図面を参照して説明する。
【００３８】
図８および図９（ａ）に示すように、ステップ４１から開始し、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第１の状態に切り換えて、第１のシリンジ１１から輸液チューブ２２を介して被験者に造影剤を注入する（ステップ４２）。
【００３９】
図９（ｂ）に示すように、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第３の状態に切り換えて、第１のシリンジ１１のピストン１１ａを所定量、例えば５ｍＬ程度だけ後退させる（ステップ４３）。続いて、図９（ｃ）に示すように、三方活栓２１が第３の状態で、第２のシリンジ１２から第１のシリンジ１１内に所定量、例えば５ｍＬ程度の生理食塩水を移送する（ステップ４４）。これによって、第１のシリンジ１１内に残留した造影剤が生理食塩水に良好に混入される。
【００４０】
図９（ｄ）に示すように、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第１の状態に切り換えて、第１のシリンジ１１に移送された生理食塩水を、第１のシリンジ内に残留していた造影剤とともに被験者に注入する（ステップ４５）。
【００４１】
最後に、図９（ｅ）に示すように、制御回路部９からの制御信号に基づいて、活栓切換機構２４が三方活栓２１を第２の状態に切り換えて、第２のシリンジ１２から被験者に設定量の生理食塩水を注入し（ステップ４６）、ステップ４７でＢモードによる注入動作が終了する。したがって、このＢモードによれば、第１のシリンジ１１内に残留した造影剤および輸液チューブ２２内に残留した造影剤を被験者に注入することができる。
【００４２】
なお、制御回路部９は、上述した待機時に、第２のシリンジ１２のピストン１２ｂに当接された押圧板１９ｂの位置によって、第２のシリンジ１２内に充填されている生理食塩水の量を検出する。制御回路部９は、第２のシリンジ１２内に例えば（設定量＋５ｍＬ）以上の生理食塩水が充填されていない場合には、注入動作が不能になるように駆動制御を行う。
【００４３】
上述したように、薬液注入装置１は、第１のシリンジ１１を被験者側に連通させる第１の状態、第２のシリンジ１２を被験者側に連通させる第２の状態、第１のシリンジ１１と第２のシリンジ１２を連通させる第３の状態に三方活栓２１をそれぞれ切り換える活栓切換機構２４と、この活栓切換機構２４を第１の状態、第３の状態、第１の状態、第２の状態の順序で切り換えるＢモードで駆動制御する制御回路部９とを備えることによって、第１のシリンジ１１内に充填された造影剤の全量を被験者に確実に注入することができる。
【００４４】
また、この薬液注入装置１によれば、制御回路部９による自動制御によって、造影剤および生理食塩水を注入する一連の動作を確実に行われるため、輸液チューブ２２内に残留した造影剤等によって医師が放射線被ばくを受けることが抑えられる。
【００４５】
なお、上述した輸液部８は、三方活栓２１によって各輸液路が切り換えられるように構成にされたが、例えば各輸液路がそれぞれ独立して開閉されるように構成されてもよい。
【００４６】
図１０に示すように、他の輸液部５０は、第１のシリンジ１１および第２のシリンジ１２にそれぞれ連結された注入チューブ５１，５２と、造影剤および生理食塩水を被験者に注入するための輸液チューブ５３と、これら各チューブ５１，５２，５３を連結する連結部材５４と、各チューブ５１，５２，５３の輸液路を独立して開閉する輸液路開閉機構５６とを有している。
【００４７】
各チューブ５１，５２，５３は、例えば金属メッシュが設けられた耐圧チューブが用いられている。
【００４８】
各輸液路開閉機構５６は、各チューブ５１，５２，５３に対応する位置に配設されており、図１１および図１２に示すように、各チューブ５１，５２，５３を挟み込むための一組の挟持部材６１，６２と、一方の挟持部材６１に対して他方の挟持部材６２を移動するための移動機構６３と、これら挟持部材６１，６２および移動機構６３を支持する支持部材６４とを有している。
【００４９】
挟持部材６１は、支持部材６４の支持片６４ａに固定されている。挟持部材６２は、支持部材６４の支持片６４ｂに設けられたガイド穴内に移動可能に案内されている。そして、挟持部材６１，６２間には、各チューブ５１，５２，５３が挿通されて設けられている。
【００５０】
移動機構６３は、挟持部材６２を移動させるカム６６と、このカム６６を回転可能に支持する回転軸６７と、カム６６を回転駆動するギア６８と、このギア６８を回転駆動するモータ６９とを有している。
【００５１】
カム６６は、挟持部材６２の下端に対向する位置に設けられている。回転軸６７は、支持部材６４に回転自在に支持されており、一端側にカム６６が固定されている。ギア６８は、回転軸６７の他端側に固定されている。モータ６９は、支持部材６４に固定されており、ギア６８を回転駆動するピニオンギア（不図示）を有している。また、モータ６９は、制御回路部９に電気的に接続されており、制御回路部９からの制御信号に基づいて回転駆動される。
【００５２】
以上のように構成された輸液路開閉機構５６は、制御回路部９によってモータ６９が回転駆動されることで、ギア６８を介してカム６６が回転駆動される。カム６６が回転駆動されることによって挟持部材６２が上方に移動されて、各挟持部材６１，６２間に各チューブ５１，５２，５３が挟み込まれて押し潰されるため、輸液路が閉塞される。また、同様に、輸液路開閉機構５６は、カム６６が回転されることで、挟持部材６２が自重で下方に移動されて、輸液路を開放する。
【００５３】
また、上述した輸液路開閉機構５６は、各チューブ５１，５２，５３を押し潰して輸液路を開閉する構成にされたが、例えば電磁弁等によって各輸液路を開閉する構成が適用されてもよい。
【００５４】
最後に、上述した薬液注入装置１が適用される透視画像装置について、簡単に説明する。図１３に示すように、ＰＥＴ装置である透視画像装置２は、上述した薬液注入装置１と、造影剤が注入された被験者を撮影するための撮像ユニット３と、この撮像ユニット３を制御する制御ユニット４とを備えて構成されている。薬液注入装置１は、撮像ユニット３の検査台の近傍に配置され、検査台上に横になった被験者に対して造影剤および生理食塩水の注入が行われる。
【００５５】
なお、本発明に係る薬液注入装置は、ＰＥＴ装置に適用されたが、ＣＴ(Computed Tomography)スキャナ、ＭＲＩ(Magnetic Resonance Imaging)装置等の他の透視画像装置に用いられてもよいことは勿論である。
【００５６】
【発明の効果】
上述したように本発明に係る薬液注入装置によれば、切換手段が第１の状態で第１の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第１の動作と、切換手段が第３の状態で第２の薬液シリンジから第１の薬液シリンジに第２の薬液を移送する第２の動作と、切換手段が第１の状態で第１の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第３の動作と、切換手段が第２の状態で第２の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第４の動作とを有するモードで薬液の注入動作を行うことによって、第１の薬液シリンジ内に充填された造影剤を第１の薬液シリンジ内やチューブ内に残留させることなく、第１の薬液の全量を被験者に確実に注入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薬液注入装置を示す斜視図である。
【図２】前記薬液注入装置からシリンジホルダが取り外された状態を示す斜視図である。
【図３】前記薬液注入装置を示す模式図である。
【図４】前記シリンジホルダに前カバー部材および後カバー部材が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図５】前記シリンジホルダから前カバー部材および後カバー部材が取り外された状態を示す斜視図である。
【図６】Ａモードを示すフローチャートである。
【図７】前記Ａモードにおける第１および第２のシリンジの動作を示す模式図である。
【図８】Ｂモードを示すフローチャートである。
【図９】前記Ｂモードにおける第１および第２のシリンジの動作を示す模式図である。
【図１０】他の輸液部を示す模式図である。
【図１１】輸液開閉機構を示す斜視図である。
【図１２】輸液開閉機構を示す模式図である。
【図１３】本発明に係る撮像装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 薬液注入装置
６ 第１のヘッド部
７ 第２のヘッド部
８ 輸液部
９ 制御回路部
１０ 操作部
１１ 第１のシリンジ
１２ 第２のシリンジ
１３ 第１の操作機構
１４ 第２の操作機構
１５ シリンジホルダ
２０ ホルダ装着部
２１ 三方活栓
２２ 輸液チューブ
２３ 連結チューブ
２４ 活栓切換機構
２８ 電源回路部
Claims (10)
- 第１の薬液が充填される第１の薬液シリンジと、
第２の薬液が充填される第２の薬液シリンジと、
前記第１および第２の薬液を被験者に注入するためのチューブと、
前記チューブを介して、前記第１の薬液シリンジを被験者側に連通させる第１の状態、前記第２の薬液シリンジを被験者側に連通させる第２の状態、前記第１の薬液シリンジと前記第２の薬液シリンジを連通させる第３の状態にそれぞれ切り換えるための切換手段と、
前記切換手段を前記第１の状態に切り換えて前記第１の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第１の動作、前記切換手段を前記第３の状態に切り換えて前記第２の薬液シリンジから前記第１の薬液シリンジに第２の薬液を移送する第２の動作、前記切換手段を前記第１の状態に切り換えて前記第１の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第３の動作、前記切換手段を前記第２の状態に切り換えて前記第２の薬液シリンジ内の薬液を被験者に注入する第４の動作をこの順序で有するモードで薬液の注入動作を制御する制御手段と
を備える薬液注入装置。 - 前記制御手段は、前記モードと、前記切換手段を前記第１の状態、前記第２の状態の順序で切り換えて前記第１の動作後に前記第４の動作を行う他のモードとを選択的に制御する請求項１に記載の薬液注入装置。
- 前記第１の薬液シリンジおよび前記第２の薬液シリンジをそれぞれ自動操作する操作手段を備える請求項１または２に記載の薬液注入装置。
- 前記切換手段は、三方活栓を有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
- 前記切換手段は、前記チューブを押圧して輸液路を開閉する輸液路開閉機構を有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
- 前記第１の薬液シリンジを保持するホルダ部材と、前記ホルダ部材が着脱自在に装着されるホルダ装着部とを備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
- 前記ホルダ部材には、前記第１の薬液シリンジを覆うカバー部材が取り付けられる請求項６に記載の薬液注入装置。
- 前記第１の薬液が造影剤、前記第２の薬液が生理食塩水である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
- 前記第１の薬液は、ポジトロン核種を含有する請求項８に記載の薬液注入装置。
- 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の薬液注入装置を備え、被験者の透視画像を撮像する撮像装置。
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