薬液注入装置
【課題】薬液の注入プロトコルを任意かつ容易に設定できる薬液注入装置を提供する。
【解決手段】薬液注入装置１００は、注入ヘッド１１０、注入時間を横軸として薬液の注入状態を経時的な変化で示すグラフを表示する表示部１２２、薬液の注入状態の経時的な変化を示す複数種の基本パターンの中から少なくとも１種を用いてグラフを作成するための入力部１２１、注入プロトコルを作成する注入プロトコル作成部１２４、および注入ヘッド１１０の動作を制御する制御部１２５と、を有する。注入プロトコル作成部１２４は、少なくとも１つの基本パターンを用いて作成されたグラフに基づいて注入プロトコルを作成する。制御部１２５は、注入プロトコル作成部１２４で作成された注入プロトコルに従って薬液が注入されるように注入ヘッド１１０の動作を制御する。
【解決手段】薬液注入装置１００は、注入ヘッド１１０、注入時間を横軸として薬液の注入状態を経時的な変化で示すグラフを表示する表示部１２２、薬液の注入状態の経時的な変化を示す複数種の基本パターンの中から少なくとも１種を用いてグラフを作成するための入力部１２１、注入プロトコルを作成する注入プロトコル作成部１２４、および注入ヘッド１１０の動作を制御する制御部１２５と、を有する。注入プロトコル作成部１２４は、少なくとも１つの基本パターンを用いて作成されたグラフに基づいて注入プロトコルを作成する。制御部１２５は、注入プロトコル作成部１２４で作成された注入プロトコルに従って薬液が注入されるように注入ヘッド１１０の動作を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用透視撮像装置と共に使用され、透視画像の撮像対象となる被験者に薬液を注入する薬液注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、医療用の透視撮像装置としては、Ｘ線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、ＭＲＡ(ＭＲ Ａｎｇｉｏ)装置等が知られている。
【０００３】
上述のような装置を使用するとき、良好な透視画像を得るため、またはその他の目的のため、被験者に造影剤、放射線物質、生理食塩水などの薬液を注入することがしばしば行われる。また、これらの薬液を注入するための薬液注入装置も実用化されている。例えばＣＴスキャナにおいては、造影剤を注入する際にはＣＴ装置のスキャン期間内に最適なＣＴ値が得られるように、造影剤の注入を複数のフェイズに分割して、フェイズごとに注入速度を変化させたり、造影剤濃度を変化させたりすることが試みられている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、被験者の体重に基づいて薬液の注入総量を算出し、算出された量の薬液を、注入速度が変化する複数のフェイズを有する注入プロトコルで所定時間に注入する薬液注入装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１３４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の薬液注入装置は、注入プロトコルが予め決められており、操作者が任意に設定することはできなかった。仮に、薬液注入装置が複数の注入プロトコルを持っていたとしても、複数のフェイズを有する多段注入まで考慮すると、膨大な数の注入プロトコルが必要になり、また、そのような膨大な数の注入プロトコルの中から操作者が所望の注入プロトコルを選択することは困難になる。
【０００７】
本発明の目的は、薬液の注入プロトコルを任意かつ容易に設定できる薬液注入装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の薬液注入装置は、薬液注入手段と、注入時間を横軸として薬液の注入状態を経時的な変化で示すグラフを表示する表示手段と、薬液の注入状態の経時的な変化を示す複数種の基本パターンの中から少なくとも１種を用いてグラフを作成するための入力手段と、注入プロトコルを作成する注入プロトコル作成手段と、薬液注入手段の動作を制御する制御手段と、を有する。注入プロトコル作成手段は、少なくとも１つの基本パターンを用いて作成されたグラフに基づいて注入プロトコルを作成する。制御手段は、注入プロトコル作成手段で作成された注入プロトコルに従って薬液が注入されるように薬液注入手段の動作を制御する。
【０００９】
本発明の薬液注入装置において、表示手段に表示されるグラフは縦軸が相対値で表した注入速度で表され、注入プロトコル作成手段は、予め定められた注入量の薬液がグラフで表されたパターンに従って注入されるように薬液の注入速度を決定するものであってもよい。この場合、少なくとも被験者の体重に基づいて薬液の注入量を決定する注入量決定手段をさらに有することが好ましい。
【００１０】
また、入力手段は、基本パターンを選択するためのパターン選択用操作部と、選択された基本パターンのグラフ上での位置、傾き、および長さの少なくとも１つを調整するための調整用操作部と、を有していてもよい。この場合、制御手段は、操作者によるパターン選択用操作部および調整用操作部の操作に応じて、基本パターンに対応した線分のグラフ上への表示の制御をさらに行うことが好ましい。
【００１１】
なお、本発明において、「相対値」とは、「絶対値」も含む意味で用いる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、薬液の注入状態の経時的な単調変化を表す基本パターンを組み合わせて薬液の注入プロトコルを作成できるので、複雑な注入プロトコルでも自由にかつ簡単な操作で作成することができる。特に、相対値で表した注入速度と注入時間との関係でグラフを作成した場合、グラフのプロファイルは実際の注入速度にかかわらず同じであるので、注入量が変わった場合でも共通のプロファイルを利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用される薬液注入システムの一例の斜視図である。
【図２】図１に示す薬液注入装置の斜視図である。
【図３】図２に示す注入ヘッドを、それに装着されるシリンジとともに示す斜視図である。
【図４】図２に示す薬液注入装置をその機能で表したブロック図である。
【図５】注入プロトコル作成時に表示部に表示される画面の一例を示す図である。
【図６Ａ】注入グラフの作成手順の一例を説明する図である。
【図６Ｂ】注入グラフの作成手順の一例を説明する図であり、図６Ａに続く手順を示している。
【図６Ｃ】注入グラフの作成手順の一例を説明する図であり、図６Ｂに続く手順を示している。
【図６Ｄ】注入グラフの作成手順の一例を説明する図であり、図６Ｃに続く手順を示している。
【図７】表示部に表示する注入グラフの他の例を示す図である。
【図８】表示部に表示する注入グラフのさらに他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１を参照すると、薬液注入装置１００と、透視撮像装置であるＣＴスキャナ３００とを有する、本発明が適用される薬液注入システムの一例である透視撮像システム１０００が示されている。ＣＴスキャナ３００は、薬液注入装置１００と有線接続されており、撮像動作を実行するスキャナ本体３０１と、スキャナ本体３０１の動作を制御する制御ユニット３０２とを有している。
【００１６】
薬液注入装置１００は、例えば図２に示すように、スタンド１１１の上部にアーム１１２を介して装着された、注入手段である注入ヘッド１１０と、注入ヘッド１１０とケーブル１０２で接続された注入制御ユニット１０１と、を有している。注入制御ユニット１０１は、メイン操作パネル１０３、表示手段と入力手段とを兼ねたタッチパネル１０４、およびケーブル１０８で接続された、補助的な入力手段であるハンドユニット１０７等を備えている。
【００１７】
注入ヘッド１１０は、図３に示すように、ヘッド本体１１３の上面にシリンジ保持機構として２つの凹部１１４が形成されており、この凹部１１４に２つのシリンジ２００Ｃおよび２００Ｐが装着される。シリンジ２００Ｃ、２００Ｐは、シリンダ２１０とピストン２２０を有している。例えばシリンジ２００Ｃには、薬液としてＣＴ用の造影剤が充填され、シリンジ２００Ｐには生理食塩水が充填されている。ヘッド本体１１３に装着された２つのシリンジ２００Ｃ、２００Ｐの先端は、連結チューブ２３０により接続される。また、互いに独立して駆動される２つのピストン駆動機構１３０が２つの凹部１１４に対応して設けられており、各ピストン駆動機構１３０により、凹部１１４に装着されたそれぞれのシリンジのピストン２２０が押されて、造影剤の注入、生理食塩水の注入、加えて両者の同時注入が可能になる。
【００１８】
ピストン駆動機構１３０およびその制御機構等の一般的構成は、特許文献１等に記載された公知の構成を採用することができる。
【００１９】
図４に、薬液注入装置１００を機能的に表したブロック図を示す。なお、図４に示す各ブロックは、図１〜図３で説明した構成の少なくとも一部、または少なくとも一部の組合せとして存在しており、ハードウェアとして構成されていてもよいし、論理回路として構成されていてもよい。
【００２０】
図４において、入力部１２１は、図２に示したメイン操作パネル１０３およびタッチパネル１０４に相当し、操作者による薬液注入装置１００に関する様々な設定、薬液の注入量の決定、薬液の注入プロトコルの決定に必要なデータなどの入力に用いられる。表示部１２２は、図２に示したタッチパネル１０４に相当し、薬液注入装置１００の設定用の画面、注入プロファイルを作成するための操作も含めたデータ入力用の画面、および動作状態を表す画面などが表示される。
【００２１】
注入量決定部１２３は、入力部１２１から入力されたデータの一部を用いて、被験者に注入する薬液の量を決定する。被験者への薬液の注入量は、良好な画像を撮像するのに最適な値が、被験者の体重、身長、性別、年齢などの被験者因子、薬液の成分、物性などの薬液因子、および撮像部位、撮像時間、薬液の注入プロトコルなどの撮像因子によって異なる。
【００２２】
例えば、薬液が造影剤である場合、良好な画像を得るために重要な因子の１つが、ヨードの注入総量である。造影剤は、その種類によってヨード含有濃度が異なっており、違う種類の造影剤では、同じ量であってもそれに含まれるヨード量は異なる。
【００２３】
そこで、撮像部位ごとの係数データ、薬液の種類ごとの有効成分データ（例えば造影剤においては、造影剤の種類ごとのヨード含有濃度データ）、および被験者の体重、身長といった身体情報に対応した薬剤の注入総量データなどが、データベース１２６に格納されている。
【００２４】
注入量決定部１２３は、データベース１２６を参照しつつ、こういった各種因子を考慮して予め決められた計算式に当てはめることによって、薬液の注入量を算出する。なお、注入量決定部１２３での薬液の注入量の算出手順は、従来の薬液注入装置における薬液の注入量の算出手順と同じでよいので、ここでは、具体的な計算式および計算手法などの説明は省略する。
【００２５】
注入プロトコル作成部１２４は、入力部１２１から入力されたデータの一部、および注入量決定部１２３で決定された注入量などを用いて、薬液の経時的な注入プロトコルを作成する。
【００２６】
注入プロトコルを作成する際、注入プロトコル作成部１２４は、例えば図５に示すような画面１５０をタッチパネル１０４（図２参照）に表示させる。
【００２７】
図５に示す例では、２つの薬液ボタン１５１，１５２、薬液情報１５３、決定ボタン１５４、削除ボタン１５５、注入グラフ１６０、およびグラフ作成用ボタン群１６５が画面１５０に表示されている。
【００２８】
薬液ボタン１５１，１５２は、２つのピストン駆動機構１３０（図２参照）にそれぞれ対応してどちらのピストン駆動機構１３０によって注入される薬液の注入プロトコルを作成するかを選択するためのボタンである。薬液情報１５３には、どちらの薬液が選択されているか、およびその薬液の注入量が表示される。図５では、２種類の薬液をそれぞれ「Ａ」、「Ｂ」で表示している。本形態では、薬液Ａを造影剤とし、薬液Ｂを生理食塩水とした。
【００２９】
注入グラフ１６０は、薬液の注入状態を経時的な変化で示す、注入時間を横軸、経時的に変化させるパラメータを縦軸で表したグラフである。図５では縦軸を、相対値で表した薬液の注入速度とした注入グラフ１６０を示している。
【００３０】
決定ボタン１５４は、注入グラフ１６０に表示された注入プロトコルの決定時に操作される。削除ボタン１５５は、注入グラフ１６０に表示された注入プロトコルを削除する際に操作される。
【００３１】
グラフ作成用ボタン群１６５は、薬液の注入状態の経時的な単調変化を表す３種類の基本パターンを表すパターンボタン１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃを有する。具体的には、パターンボタン１６６ａは、縦軸で与えられる変数の値が経時的に変化しない一定のパターンを示す。同様に、パターンボタン１６６ｂは、変数の値が経時的に増加するパターンを示し、パターンボタン１６６ｃは、変数の値が経時的に減少するパターンを示す。注入プロトコルを作成する際は、これらパターンボタン１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃを操作することによって、基本パターンを選択し、選択された基本パターンを注入グラフ１６０上に表示する。これら３種類の基本パターンは、傾きや長さを表すデータの形式で注入プロトコル作成部１２４内に格納することができる。
【００３２】
グラフ作成用ボタン群１６５は、さらに、４つの調整ボタン１６７ａ〜１６７ｄおよびパターン決定ボタン１６８を有する。調整ボタン１６７ａ〜１６７ｄは、注入グラフ１６０上に表示された基本パターンの、横軸方向の長さ、縦軸方向の位置、および経時的に増減する基本パターンにおいてはその傾きを調整するのに用いられる。パターン決定ボタン１６８は、注入グラフ１６０上に表示された基本パターンの位置や傾き等を決定する際に操作され、これによって次の基本パターンの選択へ移行する。
【００３３】
このように、グラフ作成用ボタン群１６５の操作で基本パターンを注入グラフ１６０上に表示させていくことで、注入プロトコルは、縦軸で与えられた変数の経時変化で表されるグラフとして表示される。パターンボタン１６６ａ〜１６６ｃで表される３つの基本パターンのうち１つのみが選択されれば、変数が経時的に一定、単純減少、または単純増加する注入プロトコルが得られる。また、複数の基本パターンを組み合わせることなどによって、複数のフェイズを有する多段注入プロトコルを得ることができる。
【００３４】
画面１５０には、この他に、被験者のＩＤ、体重等の被験者情報や、撮像部位といった撮像情報を表示させることもできる。
【００３５】
画面１５０に表示される全てのボタンは、それぞれの表示箇所をペンあるいは操作者の指等でタップすることで操作することができる。
【００３６】
注入グラフ１６０における横軸（注入時間）の目盛の数値は、ＣＴスキャナ３００（図１参照）による撮像時間とほぼ一致しており、撮像部位に応じた値が表示される。撮像時間に関するデータは、ＣＴスキャナ３００または外部のデータベース（不図示）から入手することができる。または、撮像部位に対する注入時間のデータをデータベース１２６（図４参照）に格納しておき、ここから注入時間を設定することもできる。さらに、注入時間をデフォルト値とし、操作者が任意に変更することもできる。
【００３７】
複数のパターンを組み合わせた場合、注入プロトコルは折れ線グラフで表示される。ここで、隣接したパターン同士の傾きが大きく異なると、その前後で薬液の注入速度が大きく変化し、ピストン駆動機構が注入プロトコルに追随できなくなる場合もあり得る。
【００３８】
そこで、画面１５０上に曲線補間ボタン１５６を設け、曲線補間ボタン１５６の操作によって、注入プロトコル作成部１２４は、折れ線で表された注入プロトコルを曲線に変換する演算を行うようにすることもできる。
【００３９】
直線から曲線への変換は、注入プロトコル作成部１２４の演算機能が、入力された注入プロトコルを解析して、注入速度の変化率が許容される変化率以下となるように、基本パターンの境界を曲線で結ぶ。基本パターンの境界を結ぶ曲線の曲率の程度は、少なくともピストン駆動機構が追随できる範囲であればよく、ピストン駆動機構に対する負荷および消費電力を考慮して調整することが好ましい。直線から曲線への変換は、好ましくはスプライン曲線補間で行うことができる。
【００４０】
再び図４を参照すると、制御部１２５は、入力部１２１を介しての操作者による注入制御ユニット１０１の操作およびデータ入力等に基づいて、注入量決定部１２３および注入プロトコル作成部１２４にそれぞれ注入量決定および注入プロトコル作成のための演算命令を発するとともに、注入量決定部１２３および注入プロトコル作成部１２４での演算結果に基づいて所定のデータやグラフなどを表示部１２２に表示させる。さらに制御部１２５は、注入プロトコル作成部１２４で作成された注入プロトコルに従って、設定された時間で薬液が注入されるように、各ピストン駆動機構１３０の動作を制御する。
【００４１】
また本実施形態では、注入量決定および注入プロトコルの作成のためのデータ入力をタッチパネル１０４に表示した画面上で行うようにしているので、制御部１２５は、これらのデータ入力のためのタッチパネル１０４の画面表示制御も行う。
【００４２】
次に、薬液注入装置１００による薬液注入動作の一例を説明する。
【００４３】
薬液注入装置１００の電源がオンの状態で、操作者は、注入ヘッド１１０にシリンジ２００Ｐ、２００Ｃを装着する。シリンジ２００Ｐ、２００Ｃの装着後、操作者は、連結チューブ２３０を介してシリンジ２００Ｐ、２００Ｃに延長チューブを接続し、延長チューブの先端に設けられている注入針（不図示）を被験者に刺入する。
【００４４】
その後、操作者がメイン操作パネル１０３に設けられているスタートボタンを操作すると、タッチパネル１０４には、注入量決定用の画面が表示される。
【００４５】
注入量決定用の画面では、撮像部位、少なくとも被験者の体重を含む被験者情報、および注入する薬液の種類を入力するための画像が順次、あるいは一括して表示され、操作者は、この画像に従って入力を行う。特に薬液の種類を入力するための画像では、薬液が造影剤か生理食塩水かだけでなく、造影剤である場合には、そのヨード含有濃度を特定するのに必要なデータの入力画像も表示される。
【００４６】
全てのデータの入力が完了したら、操作者はタッチパネル１０４に表示されている確認ボタン（不図示）を操作する。確認ボタンの操作によって、入力されたデータは注入量決定部１２３へ送られ、ここで注入量が決定される。
【００４７】
注入量の決定後、注入量の決定が終了した旨を表す信号が制御部１２５へ送られるとともに、決定した注入量データが注入プロトコル作成部１２４へ送られる。注入量の決定が終了した旨を表す信号が制御部１２５へ送られると、制御部１２５は、注入プロトコル作成部１２４に注入プロトコル作成のための指令を送るとともに、例えば図５に示すような、注入プロトコル作成用の画面１５０をタッチパネル１０４に表示させる。
【００４８】
タッチパネル１０４に注入プロトコル作成用の画面１５０が表示されたら、操作者は、表示された画面１５０に従って、どちらの薬液の注入プロトコルを作成するかを選択する。さらに操作者は、グラフ作成用ボタン群１６５を操作して、目的とする注入プロトコルを作成する。
【００４９】
以下に、注入プロトコルの作成手順の一例について、図６Ｄに示すような注入プロトコルを作成する場合を例に説明する。
【００５０】
まず、図５に示した状態において、操作者はパターンボタン１６６ａを操作することによって、縦軸の変数が経時的に一定の基本パターンを選択する。すると、図６Ａに示すように、注入グラフ１６０上には横軸に平行な線分１７１ａが表示される。線分１７１ａは、初期状態では、例えば、注入速度が３の位置に、１０秒に相当する長さで表示される。また、最初の選択なので、線分１７１ａの始点は縦軸上（時間＝０秒）に位置している。
【００５１】
線分１７１ａの縦軸方向での位置は、縦軸方向に並んだ調整ボタン１６７ａ、１６７ｄを操作することによって、例えば破線で示すように調整できる。また、横軸方向に並んだ調整ボタン１６７ｃ、１６７ｂを操作することによって、線分１７１ａの終点の横軸方向での位置、すなわち長さを調整することができる。ここでは、図６Ｄに示すように、線分１７１ａの位置および長さを、注入速度が２、注入時間が５秒となるように定める。線分１７１ａの位置および長さを定めたら、パターン決定ボタン１６８を操作する。これによって、最初の基本パターンが確定する。
【００５２】
次いで、操作者はパターンボタン１６６ｂを操作することによって、縦軸の変数が経時的に増加するパターンを選択する。すると、図６Ｂに示すように、注入グラフ１６０上には、始点が線分１７１ａの終点と一致した右上がりの線分１７１ｂが付加される。線分１７１ｂは、初期状態では、例えば、傾きが４５度で、始点の位置から１０秒後に相当する位置を終点として表示される。
【００５３】
線分１７１ｂは、調整ボタン１６７ａ、１６７ｄを操作することによって、終点の縦軸方向での位置、すなわち傾きを調整することができる。また、調整ボタン１６７ｃ、１６７ｂを操作することによって、線分１７１ｂの終点の横軸方向での位置を調整することができる。線分１７１ｂの傾きおよび長さを図６Ｄのように定めたら、パターン決定ボタン１６８を操作して、次の基本パターンを確定する。
【００５４】
次いで、操作者はパターンボタン１６６ｃを操作することによって、縦軸の変数が経時的に減少するパターンを選択する。すると、図６Ｃに示すように、注入グラフ１６０上には、始点が線分１７１ｂの終点と一致した右下がりの線分１７１ｃが付加される。この線分１７１ｃも、初期状態の傾きおよび長さは線分１７１ｂと同様であり、また、調整ボタン１６７ａ〜１６７ｄを操作することによって、傾きおよび長さを調整することができる。
【００５５】
線分１７１ｃの傾きおよび長さの調整後、パターン決定ボタン１６８を操作することによって、図６Ｄに示すような、３つの線分１７１ａ〜１７１ｃをつなげた折れ線パターンで構成された注入グラフ１６０のプロファイルで表される注入プロトコルが得られる。
【００５６】
ここで、注入グラフ１６０では、縦軸に示される注入速度は相対値であり具体的な値では示されていない。注入プロトコル作成部１２４は、予め決められている注入量の薬液が、注入グラフ１６０で表されたパターンに従って所定の注入時間で注入されるように、実際に注入する注入速度を決定する。
【００５７】
なお、上述した注入プロトコルの作成中の、表示部１２２（タッチパネル１０４の機能の１つ）での注入グラフ１６０の表示、具体的には注入グラフ１６０上への線分の表示、および表示された線分の傾きや長さ等は、操作者によるグラフ作成用ボタン群１６５の操作に応じて制御部１２５で制御される。
【００５８】
ここでは３種類のパターンをそれぞれ１回ずつ用いて注入プロトコルを作成した例を示したが、全てのパターンを用いる必要はないし、同じパターンを複数回使用してもよい。また、必要に応じて、横軸の時間目盛の数値を変更したり、前述した曲線補間によって、折れ線で表されているグラフを曲線グラフに変換したりすることもできる。
【００５９】
一方の薬液について目的とする注入プロトコルが得られた後、もう一方の薬液についても注入プロトコルを作成する場合は、薬液ボタン１５１，１５２を操作し、同様にして注入プロトコルを作成する。注入プロトコルの作成が完了したら、操作者は画面１５０上の決定ボタン１５４を操作する。このことによって、注入プロトコル作成部１２４は、作成された注入プロトコルを制御部１２５へ送る。
【００６０】
その後、制御部１２５は、タッチパネル１０４への表示を注入用の画面に切り替えるとともに、注入プロトコル作成部１２４から送られた注入プロトコルに基づいて、ピストン駆動機構１３０の制御シーケンスを作成する。
【００６１】
注入用の画面には注入開始ボタンが表示されている。このボタンが操作者によって操作されると、制御部１２５は、作成した制御シーケンスに従ってピストン駆動機構１３０を制御する。これによって、被験者へは、作成した注入プロトコルに従って薬液が注入される。
【００６２】
上述のように、本形態の薬液注入装置１００では、注入プロトコルの最小単位となる複数の基本パターンを予め定めておき、これらを注入グラフ１６０上で組合せ、また必要に応じて修正することによって、注入プロトコルを作成することができる。したがって、複雑な注入プロトコルでも自由に、かつ簡単な操作で作成することができる。
【００６３】
しかも、本形態では、相対値で表した薬液の注入速度をパラメータとして用いてグラフを作成し、作成されたグラフに基づいて、注入量および注入時間に応じて実際に注入する注入速度を求める。したがって、基本パターンの選択および組合せによって単に注入状態の変化を設定していくだけで、決められた注入量の薬液を所定の注入時間内で注入することができる。
【００６４】
また、注入グラフ１６０は、相対値で注入速度を表しているので、注入グラフ１６０のプロファイルは、注入量が異なることにより実際の注入速度が変わった場合でも同じである。よって、注入量が変わった場合でも同じプロファイルを利用することができる。特に、作成した注入グラフのデータを、例えば注入制御ユニット１０１内のデータベース１２６、あるいはそれとは別に設けられたデータベースに格納し、格納した注入プロトコルを必要に応じて読み出せるようにすれば、注入量が変わる都度、新たに注入グラフ１６０を作成する必要がなくなる。
【００６５】
上述した実施形態では、注入速度を相対値で表した例を示したが、注入プロトコル作成部１２４で実際の注入速度を求めた後に、図７に示すように、縦軸の数値を求められた注入速度に対応する数値に変更した注入グラフ１７０を画面上に表示させることもできる。薬液の注入に際しては、注入状態の経時的な変化と同様、注入速度の値そのものも重要である。したがって、図７に示すように注入速度の具体的な数値を表示させることで、操作者が、作成した注入プロトコルの妥当性を判断することもできる。
【００６６】
あるいは、最初から、縦軸を実際に注入される注入速度で示した注入グラフを用いて注入プロトコルを作成することもできる。この場合は、注入グラフが作成された段階で、注入速度と注入時間との関係から注入量が定まるので、予め注入量を決定しておく必要はない。
【００６７】
注入グラフの縦軸の変数としては、上述した注入速度の他に、薬液の注入時に経時的に変化させることのできる任意の変数を用いることができる。例えば、縦軸を薬液の注入量で示すこともできる。注入量は、累積の注入量で示してもよいし、全注入時間を等間隔または不等間隔の複数の時間帯に分け、その時間帯ごとの相対値で示してもよい。
【００６８】
注入グラフの横軸について、上述した実施形態では単に注入時間のみを表しているが、複数のフェイズを有する多段注入においては、縦軸で示されるデータがフェイズごとにどのように変化するか明確であるほうが好都合である場合もある。そのような場合は、例えば図８に示す注入グラフ１８０のように、横軸の目盛を各フェイズが等しい幅になるように設定することが好ましい。図６Ｄに示した注入グラフ１６０と図８に示した注入グラフ１７０とを、切り替え可能に表示できるようにしてもよい。もちろん、縦軸を注入量で示した場合も同様である。
【００６９】
また、上述した実施形態では、タッチパネル１０４を用い、注入プロトコルを作成する際の表示部および入力部を共通とした例を示したが、表示部はタッチパネル１０４である必要はない。その場合、例えば、図５で示された薬液情報１５３および注入グラフ１６０は表示部に表示されるが、その他のグラフ作成用ボタン群１６５などの操作ボタンは、表示部とは別に操作パネル（不図示）といった入力部に設けられる。
【００７０】
さらに、上述した実施形態では、注入制御ユニット１０１は、操作者が入力した被験者の体重データなどから薬液の注入量を算出する注入量決定部１２３を有するものとして説明した。しかし、注入制御ユニットは注入量決定部１２３を有さず、操作者によって薬液の注入量が直接入力されるようにしてもよい。
【００７１】
また、上述した実施形態では注入開始から終了まで連続して薬液を注入する例を示したが、薬液の注入過程の途中で薬液の注入を一時的に中断するインターバルを設けるようにしてもよい。この場合は、インターバル時間も注入グラフ上で設定できるようにするのが好ましい。
【００７２】
また、上述した実施形態では３種類の基本パターンを用いて注入プロトコルを作成した例を示したが、基本パターンを、経時的な変化の有無で２種類に分け、変化がある場合は経時的な増減も含めて傾きを調整できるようにすることもできる。あるいは、基本パターンの傾きをさらに複数の段階分けたり、直線的に単調変化する基本パターンだけでなく曲線的に単調変化する基本パターンを加えたりするなど、４種類以上の基本パターンを用いることもできる。さらに、上述した実施形態では操作ボタンにおける基本パターンの表示線分で示しているが、操作者が基本パターンを明確に識別できれば、基本パターンを四角形や三角形で表すなど、任意の表示であってよい。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 薬液注入装置
１０１ 注入制御ユニット
１１０ 注入ヘッド
１２１ 入力部
１２２ 表示部
１２４ 注入プロファイル作成部
１２５ 制御部
１３０ ピストン駆動機構
１６０，１７０，１８０ 注入グラフ
１６５ グラフ作成用ボタン群
３００ ＣＴスキャナ
１０００ 透視撮像システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用透視撮像装置と共に使用され、透視画像の撮像対象となる被験者に薬液を注入する薬液注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、医療用の透視撮像装置としては、Ｘ線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、ＭＲＡ(ＭＲ Ａｎｇｉｏ)装置等が知られている。
【０００３】
上述のような装置を使用するとき、良好な透視画像を得るため、またはその他の目的のため、被験者に造影剤、放射線物質、生理食塩水などの薬液を注入することがしばしば行われる。また、これらの薬液を注入するための薬液注入装置も実用化されている。例えばＣＴスキャナにおいては、造影剤を注入する際にはＣＴ装置のスキャン期間内に最適なＣＴ値が得られるように、造影剤の注入を複数のフェイズに分割して、フェイズごとに注入速度を変化させたり、造影剤濃度を変化させたりすることが試みられている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、被験者の体重に基づいて薬液の注入総量を算出し、算出された量の薬液を、注入速度が変化する複数のフェイズを有する注入プロトコルで所定時間に注入する薬液注入装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１３４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の薬液注入装置は、注入プロトコルが予め決められており、操作者が任意に設定することはできなかった。仮に、薬液注入装置が複数の注入プロトコルを持っていたとしても、複数のフェイズを有する多段注入まで考慮すると、膨大な数の注入プロトコルが必要になり、また、そのような膨大な数の注入プロトコルの中から操作者が所望の注入プロトコルを選択することは困難になる。
【０００７】
本発明の目的は、薬液の注入プロトコルを任意かつ容易に設定できる薬液注入装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の薬液注入装置は、薬液注入手段と、注入時間を横軸として薬液の注入状態を経時的な変化で示すグラフを表示する表示手段と、薬液の注入状態の経時的な変化を示す複数種の基本パターンの中から少なくとも１種を用いてグラフを作成するための入力手段と、注入プロトコルを作成する注入プロトコル作成手段と、薬液注入手段の動作を制御する制御手段と、を有する。注入プロトコル作成手段は、少なくとも１つの基本パターンを用いて作成されたグラフに基づいて注入プロトコルを作成する。制御手段は、注入プロトコル作成手段で作成された注入プロトコルに従って薬液が注入されるように薬液注入手段の動作を制御する。
【０００９】
本発明の薬液注入装置において、表示手段に表示されるグラフは縦軸が相対値で表した注入速度で表され、注入プロトコル作成手段は、予め定められた注入量の薬液がグラフで表されたパターンに従って注入されるように薬液の注入速度を決定するものであってもよい。この場合、少なくとも被験者の体重に基づいて薬液の注入量を決定する注入量決定手段をさらに有することが好ましい。
【００１０】
また、入力手段は、基本パターンを選択するためのパターン選択用操作部と、選択された基本パターンのグラフ上での位置、傾き、および長さの少なくとも１つを調整するための調整用操作部と、を有していてもよい。この場合、制御手段は、操作者によるパターン選択用操作部および調整用操作部の操作に応じて、基本パターンに対応した線分のグラフ上への表示の制御をさらに行うことが好ましい。
【００１１】
なお、本発明において、「相対値」とは、「絶対値」も含む意味で用いる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、薬液の注入状態の経時的な単調変化を表す基本パターンを組み合わせて薬液の注入プロトコルを作成できるので、複雑な注入プロトコルでも自由にかつ簡単な操作で作成することができる。特に、相対値で表した注入速度と注入時間との関係でグラフを作成した場合、グラフのプロファイルは実際の注入速度にかかわらず同じであるので、注入量が変わった場合でも共通のプロファイルを利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用される薬液注入システムの一例の斜視図である。
【図２】図１に示す薬液注入装置の斜視図である。
【図３】図２に示す注入ヘッドを、それに装着されるシリンジとともに示す斜視図である。
【図４】図２に示す薬液注入装置をその機能で表したブロック図である。
【図５】注入プロトコル作成時に表示部に表示される画面の一例を示す図である。
【図６Ａ】注入グラフの作成手順の一例を説明する図である。
【図６Ｂ】注入グラフの作成手順の一例を説明する図であり、図６Ａに続く手順を示している。
【図６Ｃ】注入グラフの作成手順の一例を説明する図であり、図６Ｂに続く手順を示している。
【図６Ｄ】注入グラフの作成手順の一例を説明する図であり、図６Ｃに続く手順を示している。
【図７】表示部に表示する注入グラフの他の例を示す図である。
【図８】表示部に表示する注入グラフのさらに他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１を参照すると、薬液注入装置１００と、透視撮像装置であるＣＴスキャナ３００とを有する、本発明が適用される薬液注入システムの一例である透視撮像システム１０００が示されている。ＣＴスキャナ３００は、薬液注入装置１００と有線接続されており、撮像動作を実行するスキャナ本体３０１と、スキャナ本体３０１の動作を制御する制御ユニット３０２とを有している。
【００１６】
薬液注入装置１００は、例えば図２に示すように、スタンド１１１の上部にアーム１１２を介して装着された、注入手段である注入ヘッド１１０と、注入ヘッド１１０とケーブル１０２で接続された注入制御ユニット１０１と、を有している。注入制御ユニット１０１は、メイン操作パネル１０３、表示手段と入力手段とを兼ねたタッチパネル１０４、およびケーブル１０８で接続された、補助的な入力手段であるハンドユニット１０７等を備えている。
【００１７】
注入ヘッド１１０は、図３に示すように、ヘッド本体１１３の上面にシリンジ保持機構として２つの凹部１１４が形成されており、この凹部１１４に２つのシリンジ２００Ｃおよび２００Ｐが装着される。シリンジ２００Ｃ、２００Ｐは、シリンダ２１０とピストン２２０を有している。例えばシリンジ２００Ｃには、薬液としてＣＴ用の造影剤が充填され、シリンジ２００Ｐには生理食塩水が充填されている。ヘッド本体１１３に装着された２つのシリンジ２００Ｃ、２００Ｐの先端は、連結チューブ２３０により接続される。また、互いに独立して駆動される２つのピストン駆動機構１３０が２つの凹部１１４に対応して設けられており、各ピストン駆動機構１３０により、凹部１１４に装着されたそれぞれのシリンジのピストン２２０が押されて、造影剤の注入、生理食塩水の注入、加えて両者の同時注入が可能になる。
【００１８】
ピストン駆動機構１３０およびその制御機構等の一般的構成は、特許文献１等に記載された公知の構成を採用することができる。
【００１９】
図４に、薬液注入装置１００を機能的に表したブロック図を示す。なお、図４に示す各ブロックは、図１〜図３で説明した構成の少なくとも一部、または少なくとも一部の組合せとして存在しており、ハードウェアとして構成されていてもよいし、論理回路として構成されていてもよい。
【００２０】
図４において、入力部１２１は、図２に示したメイン操作パネル１０３およびタッチパネル１０４に相当し、操作者による薬液注入装置１００に関する様々な設定、薬液の注入量の決定、薬液の注入プロトコルの決定に必要なデータなどの入力に用いられる。表示部１２２は、図２に示したタッチパネル１０４に相当し、薬液注入装置１００の設定用の画面、注入プロファイルを作成するための操作も含めたデータ入力用の画面、および動作状態を表す画面などが表示される。
【００２１】
注入量決定部１２３は、入力部１２１から入力されたデータの一部を用いて、被験者に注入する薬液の量を決定する。被験者への薬液の注入量は、良好な画像を撮像するのに最適な値が、被験者の体重、身長、性別、年齢などの被験者因子、薬液の成分、物性などの薬液因子、および撮像部位、撮像時間、薬液の注入プロトコルなどの撮像因子によって異なる。
【００２２】
例えば、薬液が造影剤である場合、良好な画像を得るために重要な因子の１つが、ヨードの注入総量である。造影剤は、その種類によってヨード含有濃度が異なっており、違う種類の造影剤では、同じ量であってもそれに含まれるヨード量は異なる。
【００２３】
そこで、撮像部位ごとの係数データ、薬液の種類ごとの有効成分データ（例えば造影剤においては、造影剤の種類ごとのヨード含有濃度データ）、および被験者の体重、身長といった身体情報に対応した薬剤の注入総量データなどが、データベース１２６に格納されている。
【００２４】
注入量決定部１２３は、データベース１２６を参照しつつ、こういった各種因子を考慮して予め決められた計算式に当てはめることによって、薬液の注入量を算出する。なお、注入量決定部１２３での薬液の注入量の算出手順は、従来の薬液注入装置における薬液の注入量の算出手順と同じでよいので、ここでは、具体的な計算式および計算手法などの説明は省略する。
【００２５】
注入プロトコル作成部１２４は、入力部１２１から入力されたデータの一部、および注入量決定部１２３で決定された注入量などを用いて、薬液の経時的な注入プロトコルを作成する。
【００２６】
注入プロトコルを作成する際、注入プロトコル作成部１２４は、例えば図５に示すような画面１５０をタッチパネル１０４（図２参照）に表示させる。
【００２７】
図５に示す例では、２つの薬液ボタン１５１，１５２、薬液情報１５３、決定ボタン１５４、削除ボタン１５５、注入グラフ１６０、およびグラフ作成用ボタン群１６５が画面１５０に表示されている。
【００２８】
薬液ボタン１５１，１５２は、２つのピストン駆動機構１３０（図２参照）にそれぞれ対応してどちらのピストン駆動機構１３０によって注入される薬液の注入プロトコルを作成するかを選択するためのボタンである。薬液情報１５３には、どちらの薬液が選択されているか、およびその薬液の注入量が表示される。図５では、２種類の薬液をそれぞれ「Ａ」、「Ｂ」で表示している。本形態では、薬液Ａを造影剤とし、薬液Ｂを生理食塩水とした。
【００２９】
注入グラフ１６０は、薬液の注入状態を経時的な変化で示す、注入時間を横軸、経時的に変化させるパラメータを縦軸で表したグラフである。図５では縦軸を、相対値で表した薬液の注入速度とした注入グラフ１６０を示している。
【００３０】
決定ボタン１５４は、注入グラフ１６０に表示された注入プロトコルの決定時に操作される。削除ボタン１５５は、注入グラフ１６０に表示された注入プロトコルを削除する際に操作される。
【００３１】
グラフ作成用ボタン群１６５は、薬液の注入状態の経時的な単調変化を表す３種類の基本パターンを表すパターンボタン１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃを有する。具体的には、パターンボタン１６６ａは、縦軸で与えられる変数の値が経時的に変化しない一定のパターンを示す。同様に、パターンボタン１６６ｂは、変数の値が経時的に増加するパターンを示し、パターンボタン１６６ｃは、変数の値が経時的に減少するパターンを示す。注入プロトコルを作成する際は、これらパターンボタン１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃを操作することによって、基本パターンを選択し、選択された基本パターンを注入グラフ１６０上に表示する。これら３種類の基本パターンは、傾きや長さを表すデータの形式で注入プロトコル作成部１２４内に格納することができる。
【００３２】
グラフ作成用ボタン群１６５は、さらに、４つの調整ボタン１６７ａ〜１６７ｄおよびパターン決定ボタン１６８を有する。調整ボタン１６７ａ〜１６７ｄは、注入グラフ１６０上に表示された基本パターンの、横軸方向の長さ、縦軸方向の位置、および経時的に増減する基本パターンにおいてはその傾きを調整するのに用いられる。パターン決定ボタン１６８は、注入グラフ１６０上に表示された基本パターンの位置や傾き等を決定する際に操作され、これによって次の基本パターンの選択へ移行する。
【００３３】
このように、グラフ作成用ボタン群１６５の操作で基本パターンを注入グラフ１６０上に表示させていくことで、注入プロトコルは、縦軸で与えられた変数の経時変化で表されるグラフとして表示される。パターンボタン１６６ａ〜１６６ｃで表される３つの基本パターンのうち１つのみが選択されれば、変数が経時的に一定、単純減少、または単純増加する注入プロトコルが得られる。また、複数の基本パターンを組み合わせることなどによって、複数のフェイズを有する多段注入プロトコルを得ることができる。
【００３４】
画面１５０には、この他に、被験者のＩＤ、体重等の被験者情報や、撮像部位といった撮像情報を表示させることもできる。
【００３５】
画面１５０に表示される全てのボタンは、それぞれの表示箇所をペンあるいは操作者の指等でタップすることで操作することができる。
【００３６】
注入グラフ１６０における横軸（注入時間）の目盛の数値は、ＣＴスキャナ３００（図１参照）による撮像時間とほぼ一致しており、撮像部位に応じた値が表示される。撮像時間に関するデータは、ＣＴスキャナ３００または外部のデータベース（不図示）から入手することができる。または、撮像部位に対する注入時間のデータをデータベース１２６（図４参照）に格納しておき、ここから注入時間を設定することもできる。さらに、注入時間をデフォルト値とし、操作者が任意に変更することもできる。
【００３７】
複数のパターンを組み合わせた場合、注入プロトコルは折れ線グラフで表示される。ここで、隣接したパターン同士の傾きが大きく異なると、その前後で薬液の注入速度が大きく変化し、ピストン駆動機構が注入プロトコルに追随できなくなる場合もあり得る。
【００３８】
そこで、画面１５０上に曲線補間ボタン１５６を設け、曲線補間ボタン１５６の操作によって、注入プロトコル作成部１２４は、折れ線で表された注入プロトコルを曲線に変換する演算を行うようにすることもできる。
【００３９】
直線から曲線への変換は、注入プロトコル作成部１２４の演算機能が、入力された注入プロトコルを解析して、注入速度の変化率が許容される変化率以下となるように、基本パターンの境界を曲線で結ぶ。基本パターンの境界を結ぶ曲線の曲率の程度は、少なくともピストン駆動機構が追随できる範囲であればよく、ピストン駆動機構に対する負荷および消費電力を考慮して調整することが好ましい。直線から曲線への変換は、好ましくはスプライン曲線補間で行うことができる。
【００４０】
再び図４を参照すると、制御部１２５は、入力部１２１を介しての操作者による注入制御ユニット１０１の操作およびデータ入力等に基づいて、注入量決定部１２３および注入プロトコル作成部１２４にそれぞれ注入量決定および注入プロトコル作成のための演算命令を発するとともに、注入量決定部１２３および注入プロトコル作成部１２４での演算結果に基づいて所定のデータやグラフなどを表示部１２２に表示させる。さらに制御部１２５は、注入プロトコル作成部１２４で作成された注入プロトコルに従って、設定された時間で薬液が注入されるように、各ピストン駆動機構１３０の動作を制御する。
【００４１】
また本実施形態では、注入量決定および注入プロトコルの作成のためのデータ入力をタッチパネル１０４に表示した画面上で行うようにしているので、制御部１２５は、これらのデータ入力のためのタッチパネル１０４の画面表示制御も行う。
【００４２】
次に、薬液注入装置１００による薬液注入動作の一例を説明する。
【００４３】
薬液注入装置１００の電源がオンの状態で、操作者は、注入ヘッド１１０にシリンジ２００Ｐ、２００Ｃを装着する。シリンジ２００Ｐ、２００Ｃの装着後、操作者は、連結チューブ２３０を介してシリンジ２００Ｐ、２００Ｃに延長チューブを接続し、延長チューブの先端に設けられている注入針（不図示）を被験者に刺入する。
【００４４】
その後、操作者がメイン操作パネル１０３に設けられているスタートボタンを操作すると、タッチパネル１０４には、注入量決定用の画面が表示される。
【００４５】
注入量決定用の画面では、撮像部位、少なくとも被験者の体重を含む被験者情報、および注入する薬液の種類を入力するための画像が順次、あるいは一括して表示され、操作者は、この画像に従って入力を行う。特に薬液の種類を入力するための画像では、薬液が造影剤か生理食塩水かだけでなく、造影剤である場合には、そのヨード含有濃度を特定するのに必要なデータの入力画像も表示される。
【００４６】
全てのデータの入力が完了したら、操作者はタッチパネル１０４に表示されている確認ボタン（不図示）を操作する。確認ボタンの操作によって、入力されたデータは注入量決定部１２３へ送られ、ここで注入量が決定される。
【００４７】
注入量の決定後、注入量の決定が終了した旨を表す信号が制御部１２５へ送られるとともに、決定した注入量データが注入プロトコル作成部１２４へ送られる。注入量の決定が終了した旨を表す信号が制御部１２５へ送られると、制御部１２５は、注入プロトコル作成部１２４に注入プロトコル作成のための指令を送るとともに、例えば図５に示すような、注入プロトコル作成用の画面１５０をタッチパネル１０４に表示させる。
【００４８】
タッチパネル１０４に注入プロトコル作成用の画面１５０が表示されたら、操作者は、表示された画面１５０に従って、どちらの薬液の注入プロトコルを作成するかを選択する。さらに操作者は、グラフ作成用ボタン群１６５を操作して、目的とする注入プロトコルを作成する。
【００４９】
以下に、注入プロトコルの作成手順の一例について、図６Ｄに示すような注入プロトコルを作成する場合を例に説明する。
【００５０】
まず、図５に示した状態において、操作者はパターンボタン１６６ａを操作することによって、縦軸の変数が経時的に一定の基本パターンを選択する。すると、図６Ａに示すように、注入グラフ１６０上には横軸に平行な線分１７１ａが表示される。線分１７１ａは、初期状態では、例えば、注入速度が３の位置に、１０秒に相当する長さで表示される。また、最初の選択なので、線分１７１ａの始点は縦軸上（時間＝０秒）に位置している。
【００５１】
線分１７１ａの縦軸方向での位置は、縦軸方向に並んだ調整ボタン１６７ａ、１６７ｄを操作することによって、例えば破線で示すように調整できる。また、横軸方向に並んだ調整ボタン１６７ｃ、１６７ｂを操作することによって、線分１７１ａの終点の横軸方向での位置、すなわち長さを調整することができる。ここでは、図６Ｄに示すように、線分１７１ａの位置および長さを、注入速度が２、注入時間が５秒となるように定める。線分１７１ａの位置および長さを定めたら、パターン決定ボタン１６８を操作する。これによって、最初の基本パターンが確定する。
【００５２】
次いで、操作者はパターンボタン１６６ｂを操作することによって、縦軸の変数が経時的に増加するパターンを選択する。すると、図６Ｂに示すように、注入グラフ１６０上には、始点が線分１７１ａの終点と一致した右上がりの線分１７１ｂが付加される。線分１７１ｂは、初期状態では、例えば、傾きが４５度で、始点の位置から１０秒後に相当する位置を終点として表示される。
【００５３】
線分１７１ｂは、調整ボタン１６７ａ、１６７ｄを操作することによって、終点の縦軸方向での位置、すなわち傾きを調整することができる。また、調整ボタン１６７ｃ、１６７ｂを操作することによって、線分１７１ｂの終点の横軸方向での位置を調整することができる。線分１７１ｂの傾きおよび長さを図６Ｄのように定めたら、パターン決定ボタン１６８を操作して、次の基本パターンを確定する。
【００５４】
次いで、操作者はパターンボタン１６６ｃを操作することによって、縦軸の変数が経時的に減少するパターンを選択する。すると、図６Ｃに示すように、注入グラフ１６０上には、始点が線分１７１ｂの終点と一致した右下がりの線分１７１ｃが付加される。この線分１７１ｃも、初期状態の傾きおよび長さは線分１７１ｂと同様であり、また、調整ボタン１６７ａ〜１６７ｄを操作することによって、傾きおよび長さを調整することができる。
【００５５】
線分１７１ｃの傾きおよび長さの調整後、パターン決定ボタン１６８を操作することによって、図６Ｄに示すような、３つの線分１７１ａ〜１７１ｃをつなげた折れ線パターンで構成された注入グラフ１６０のプロファイルで表される注入プロトコルが得られる。
【００５６】
ここで、注入グラフ１６０では、縦軸に示される注入速度は相対値であり具体的な値では示されていない。注入プロトコル作成部１２４は、予め決められている注入量の薬液が、注入グラフ１６０で表されたパターンに従って所定の注入時間で注入されるように、実際に注入する注入速度を決定する。
【００５７】
なお、上述した注入プロトコルの作成中の、表示部１２２（タッチパネル１０４の機能の１つ）での注入グラフ１６０の表示、具体的には注入グラフ１６０上への線分の表示、および表示された線分の傾きや長さ等は、操作者によるグラフ作成用ボタン群１６５の操作に応じて制御部１２５で制御される。
【００５８】
ここでは３種類のパターンをそれぞれ１回ずつ用いて注入プロトコルを作成した例を示したが、全てのパターンを用いる必要はないし、同じパターンを複数回使用してもよい。また、必要に応じて、横軸の時間目盛の数値を変更したり、前述した曲線補間によって、折れ線で表されているグラフを曲線グラフに変換したりすることもできる。
【００５９】
一方の薬液について目的とする注入プロトコルが得られた後、もう一方の薬液についても注入プロトコルを作成する場合は、薬液ボタン１５１，１５２を操作し、同様にして注入プロトコルを作成する。注入プロトコルの作成が完了したら、操作者は画面１５０上の決定ボタン１５４を操作する。このことによって、注入プロトコル作成部１２４は、作成された注入プロトコルを制御部１２５へ送る。
【００６０】
その後、制御部１２５は、タッチパネル１０４への表示を注入用の画面に切り替えるとともに、注入プロトコル作成部１２４から送られた注入プロトコルに基づいて、ピストン駆動機構１３０の制御シーケンスを作成する。
【００６１】
注入用の画面には注入開始ボタンが表示されている。このボタンが操作者によって操作されると、制御部１２５は、作成した制御シーケンスに従ってピストン駆動機構１３０を制御する。これによって、被験者へは、作成した注入プロトコルに従って薬液が注入される。
【００６２】
上述のように、本形態の薬液注入装置１００では、注入プロトコルの最小単位となる複数の基本パターンを予め定めておき、これらを注入グラフ１６０上で組合せ、また必要に応じて修正することによって、注入プロトコルを作成することができる。したがって、複雑な注入プロトコルでも自由に、かつ簡単な操作で作成することができる。
【００６３】
しかも、本形態では、相対値で表した薬液の注入速度をパラメータとして用いてグラフを作成し、作成されたグラフに基づいて、注入量および注入時間に応じて実際に注入する注入速度を求める。したがって、基本パターンの選択および組合せによって単に注入状態の変化を設定していくだけで、決められた注入量の薬液を所定の注入時間内で注入することができる。
【００６４】
また、注入グラフ１６０は、相対値で注入速度を表しているので、注入グラフ１６０のプロファイルは、注入量が異なることにより実際の注入速度が変わった場合でも同じである。よって、注入量が変わった場合でも同じプロファイルを利用することができる。特に、作成した注入グラフのデータを、例えば注入制御ユニット１０１内のデータベース１２６、あるいはそれとは別に設けられたデータベースに格納し、格納した注入プロトコルを必要に応じて読み出せるようにすれば、注入量が変わる都度、新たに注入グラフ１６０を作成する必要がなくなる。
【００６５】
上述した実施形態では、注入速度を相対値で表した例を示したが、注入プロトコル作成部１２４で実際の注入速度を求めた後に、図７に示すように、縦軸の数値を求められた注入速度に対応する数値に変更した注入グラフ１７０を画面上に表示させることもできる。薬液の注入に際しては、注入状態の経時的な変化と同様、注入速度の値そのものも重要である。したがって、図７に示すように注入速度の具体的な数値を表示させることで、操作者が、作成した注入プロトコルの妥当性を判断することもできる。
【００６６】
あるいは、最初から、縦軸を実際に注入される注入速度で示した注入グラフを用いて注入プロトコルを作成することもできる。この場合は、注入グラフが作成された段階で、注入速度と注入時間との関係から注入量が定まるので、予め注入量を決定しておく必要はない。
【００６７】
注入グラフの縦軸の変数としては、上述した注入速度の他に、薬液の注入時に経時的に変化させることのできる任意の変数を用いることができる。例えば、縦軸を薬液の注入量で示すこともできる。注入量は、累積の注入量で示してもよいし、全注入時間を等間隔または不等間隔の複数の時間帯に分け、その時間帯ごとの相対値で示してもよい。
【００６８】
注入グラフの横軸について、上述した実施形態では単に注入時間のみを表しているが、複数のフェイズを有する多段注入においては、縦軸で示されるデータがフェイズごとにどのように変化するか明確であるほうが好都合である場合もある。そのような場合は、例えば図８に示す注入グラフ１８０のように、横軸の目盛を各フェイズが等しい幅になるように設定することが好ましい。図６Ｄに示した注入グラフ１６０と図８に示した注入グラフ１７０とを、切り替え可能に表示できるようにしてもよい。もちろん、縦軸を注入量で示した場合も同様である。
【００６９】
また、上述した実施形態では、タッチパネル１０４を用い、注入プロトコルを作成する際の表示部および入力部を共通とした例を示したが、表示部はタッチパネル１０４である必要はない。その場合、例えば、図５で示された薬液情報１５３および注入グラフ１６０は表示部に表示されるが、その他のグラフ作成用ボタン群１６５などの操作ボタンは、表示部とは別に操作パネル（不図示）といった入力部に設けられる。
【００７０】
さらに、上述した実施形態では、注入制御ユニット１０１は、操作者が入力した被験者の体重データなどから薬液の注入量を算出する注入量決定部１２３を有するものとして説明した。しかし、注入制御ユニットは注入量決定部１２３を有さず、操作者によって薬液の注入量が直接入力されるようにしてもよい。
【００７１】
また、上述した実施形態では注入開始から終了まで連続して薬液を注入する例を示したが、薬液の注入過程の途中で薬液の注入を一時的に中断するインターバルを設けるようにしてもよい。この場合は、インターバル時間も注入グラフ上で設定できるようにするのが好ましい。
【００７２】
また、上述した実施形態では３種類の基本パターンを用いて注入プロトコルを作成した例を示したが、基本パターンを、経時的な変化の有無で２種類に分け、変化がある場合は経時的な増減も含めて傾きを調整できるようにすることもできる。あるいは、基本パターンの傾きをさらに複数の段階分けたり、直線的に単調変化する基本パターンだけでなく曲線的に単調変化する基本パターンを加えたりするなど、４種類以上の基本パターンを用いることもできる。さらに、上述した実施形態では操作ボタンにおける基本パターンの表示線分で示しているが、操作者が基本パターンを明確に識別できれば、基本パターンを四角形や三角形で表すなど、任意の表示であってよい。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 薬液注入装置
１０１ 注入制御ユニット
１１０ 注入ヘッド
１２１ 入力部
１２２ 表示部
１２４ 注入プロファイル作成部
１２５ 制御部
１３０ ピストン駆動機構
１６０，１７０，１８０ 注入グラフ
１６５ グラフ作成用ボタン群
３００ ＣＴスキャナ
１０００ 透視撮像システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液注入手段と、
注入時間を横軸として薬液の注入状態を経時的な変化で示すグラフを表示する表示手段と、
薬液の注入状態の経時的な単調変化を表す複数種の基本パターンの中から少なくとも１種を用いて前記グラフを作成するための入力手段と、
前記少なくとも１つの基本パターンを用いて作成された前記グラフに基づいて注入プロトコルを作成する注入プロトコル作成手段と、
前記注入プロトコル作成手段で作成された注入プロトコルに従って薬液が注入されるように前記薬液注入手段の動作を制御する制御手段と、
を有する薬液注入装置。
【請求項２】
前記グラフは縦軸が相対値で表した注入速度で示され、前記注入プロトコル作成手段は、予め定められた注入量の薬液が前記グラフで表されたパターンに従って注入されるように薬液の注入速度を決定する、請求項１に記載の薬液注入装置。
【請求項３】
少なくとも被験者の体重に基づいて薬液の注入量を決定する注入量決定手段をさらに有する、請求項２に記載の薬液注入装置。
【請求項４】
前記入力手段は、前記基本パターンを選択するためのパターン選択用操作部と、選択された基本パターンの前記グラフ上での位置、傾き、および長さの少なくとも１つを調整するための調整用操作部と、を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
【請求項５】
前記制御手段は、操作者による前記パターン選択用操作部および調整用操作部の操作に応じて、基本パターンに対応した線分の前記グラフ上への表示の制御をさらに行う、請求項４に記載の薬液注入装置。
【請求項１】
薬液注入手段と、
注入時間を横軸として薬液の注入状態を経時的な変化で示すグラフを表示する表示手段と、
薬液の注入状態の経時的な単調変化を表す複数種の基本パターンの中から少なくとも１種を用いて前記グラフを作成するための入力手段と、
前記少なくとも１つの基本パターンを用いて作成された前記グラフに基づいて注入プロトコルを作成する注入プロトコル作成手段と、
前記注入プロトコル作成手段で作成された注入プロトコルに従って薬液が注入されるように前記薬液注入手段の動作を制御する制御手段と、
を有する薬液注入装置。
【請求項２】
前記グラフは縦軸が相対値で表した注入速度で示され、前記注入プロトコル作成手段は、予め定められた注入量の薬液が前記グラフで表されたパターンに従って注入されるように薬液の注入速度を決定する、請求項１に記載の薬液注入装置。
【請求項３】
少なくとも被験者の体重に基づいて薬液の注入量を決定する注入量決定手段をさらに有する、請求項２に記載の薬液注入装置。
【請求項４】
前記入力手段は、前記基本パターンを選択するためのパターン選択用操作部と、選択された基本パターンの前記グラフ上での位置、傾き、および長さの少なくとも１つを調整するための調整用操作部と、を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の薬液注入装置。
【請求項５】
前記制御手段は、操作者による前記パターン選択用操作部および調整用操作部の操作に応じて、基本パターンに対応した線分の前記グラフ上への表示の制御をさらに行う、請求項４に記載の薬液注入装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−９０９８９（Ｐ２０１３−９０９８９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−３１５３４（Ｐ２０１３−３１５３４）
【出願日】平成２５年２月２０日（２０１３．２．２０）
【分割の表示】特願２００８−５５１０４３（Ｐ２００８−５５１０４３）の分割
【原出願日】平成１９年１２月１８日（２００７．１２．１８）
【出願人】（３９１０３９３１３）株式会社根本杏林堂 (80)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年２月２０日（２０１３．２．２０）
【分割の表示】特願２００８−５５１０４３（Ｐ２００８−５５１０４３）の分割
【原出願日】平成１９年１２月１８日（２００７．１２．１８）
【出願人】（３９１０３９３１３）株式会社根本杏林堂 (80)
【Ｆターム（参考）】
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