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JP4769197B2 - 薬液注入システム - Google Patents

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Description

本発明は、薬液シリンジの薬液を薬液注入装置で被験者に注入する薬液注入システムに関し、特に、ＣＴ(ComputedTomography)スキャナ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スキャナ、ＭＲＩ(MagneticResonance Imaging)装置、ＰＥＴ(PositronEmission Tomography)装置、超音波診断装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲＡ(MRAngio)装置、等がある。上述のような透視撮像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ピストン駆動機構を有しており、薬液シリンジが着脱自在に装着される。その薬液シリンジは、一般的にシリンダ部材とピストン部材からなり、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ている。
より詳細には、シリンダ部材は円筒形状に形成されており、閉塞された前端中央に導管部が形成されているとともに、後端は開口されている。その後端外周には円環状のシリンダフランジが形成されており、その後端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。
このような薬液シリンジには、プレフィルドタイプとリフィルタイプがあり、プレフィルドタイプでは、シリンダ部材に薬液が充填されて全体が梱包材で密封された状態で出荷され、リフィルタイプでは、利用者により所望の薬液がシリンダ部材に充填される。なお、以下では説明を簡単にするため、薬液シリンジがプレフィルドタイプであることを前提として説明する。
上述のような薬液シリンジの薬液を被験者に注入する場合、作業者は適切な薬液の薬液シリンジを用意し、梱包材から薬液シリンジを取り出す。その薬液シリンジを延長チューブで被験者に連結して薬液注入装置に装填すると、シリンダ保持機構によりシリンダフランジが保持される。このような状態で、薬液注入装置は、所定操作に対応してピストン駆動機構でピストン部材をシリンダ部材に圧入させるので、これで薬液シリンジから被験者に薬液が注入されることになる。
その場合、作業者が薬液の種類などを考慮して注入速度や注入総量などを決定し、それを薬液注入装置にデータ入力すると、この薬液注入装置は入力データに対応して薬液を被験者に注入する。例えば、薬液として造影剤を注入すれば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総量などとともに薬液注入装置にデータ入力する。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。
しかし、上述のような薬液注入装置では、注入作業を適切に実行するためには、薬液や薬液シリンジに関連した各種データを入力操作する必要があり、その作業が煩雑である。そこで、薬液シリンジにＲＦＩＤチップを装着するとともに薬液注入装置にＲＦＩＤリーダを搭載し、薬液シリンジから薬液注入装置に各種データが自動的に提供される薬液注入システムが提案されている(例えば、特許文献１参照)。
特許第３３２３２０４号
上記公報の薬液注入システムでは、薬液シリンジのシリンダフランジの一対の凸部の両方に増幅アンテナとなる空中コイルを個々に配置するとともに、一対の凸部の一方に数ミリ角のサイズのＲＦＩＤチップを装着し、そのＲＦＩＤチップを一対の空中コイルに結線している。
しかし、近年の実際の薬液シリンジでは、シリンダフランジはシリンダ部材の外周面から“３〜４(mm)”程度しか突出していない製品が多く、そのようなシリンダフランジにＲＦＩＤチップを配置することは極めて困難であり、空中コイルを配置することは、さらに困難である。
現在のＲＦＩＤチップは、回路チップとチップアンテナからなり、上述の空中コイルはチップアンテナに相当する。ＲＦＩＤチップの回路チップは“１×１(mm)”程度の製品もあるが、その回路チップに接続されるチップアンテナは実用的には数センチ程度のサイズが必要とされており、薬液シリンジのシリンダフランジに配置することは困難である。
また、薬液注入装置は薬液シリンジのシリンダ部材をシリンダフランジで保持してピストン部材をスライド移動させるので、シリンダフランジの表面には過剰な応力が作用することになる。このため、シリンダフランジの表面にＲＦＩＤチップや空中コイルなどを装着しておくと、ＲＦＩＤチップの破損や空中コイルの断線が発生する可能性が高い。これを防止するためにシリンダフランジの内部にＲＦＩＤチップや空中コイルを配置することも想定できるが、これでは薬液シリンジの生産性が極度に低下するので実際的ではない。
そこで、本発明は薬液シリンジのシリンダ部材の外周面にＲＦＩＤチップを配置することを考案し、実際に製品を試作して通信性能を試験した。使用したＲＦＩＤチップは、10×60(mm)に形成されており、2.45(GHz)で無線通信する、ミューチップ(登録商標)であり、上述のように細長形状なのでシリンダ部材の後端近傍に巻回するように装着することが容易である。
しかし、上記のＲＦＩＤチップは無線通信の出力が充分ではなく、ＲＦＩＤリーダが近傍に配置されないと無線通信が困難であることが判明した。特に、上記のＲＦＩＤチップは平坦な状態で使用されることが要求されており、シリンダ部材の外周面に巻回すると湾曲されるために通信性能が低下する。
これを防止するためには、細長形状のＲＦＩＤチップとシリンダ部材との長手方向を平行として、シリンダ部材の外周面にＲＦＩＤチップを装着することが想定できる。しかし、これではＲＦＩＤチップがシリンダ部材に充填されている薬液と隣接することになるが、ＲＦＩＤチップの通信性能は液体により阻害されるので、上述のようにシリンダ部材に装着したＲＦＩＤチップはＲＦＩＤリーダと良好に無線通信することができない。
さらに、上述のような薬液シリンジが装着される薬液注入装置は、シリンダ部材の後端近傍にＲＦＩＤリーダを配置することが構造的に困難であり、シリンダ部材の後端近傍に巻回したＲＦＩＤチップと薬液注入装置に搭載したＲＦＩＤリーダとが良好に無線通信することが困難である。
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、薬液シリンジのＲＦＩＤチップと薬液注入装置のＲＦＩＤリーダとが良好に無線通信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、薬液シリンジと薬液注入装置とを有している。薬液シリンジは、シリンダ部材、ピストン部材、ＲＦＩＤチップ、増幅アンテナ、を有しており、薬液注入装置は、シリンダ保持機構、ピストン駆動機構、ＲＦＩＤリーダ、を有している。
薬液シリンジのシリンダ部材は、円筒形状に形成されていて前端に細管状の導管部が形成されているとともに後端外周に円環状のシリンダフランジが形成されており、ピストン部材は、円柱形状に形成されていてシリンダ部材に後方からスライド自在に挿入されている。薬液注入装置のシリンダ保持機構は、交換自在に装填される薬液シリンジのシリンダ部材を保持し、ピストン駆動機構は、保持されたシリンダ部材にピストン部材を少なくとも圧入して薬液を被験者に注入する。
薬液シリンジのＲＦＩＤチップは、所定の細長形状に形成されていてシリンダ部材の外周面に巻回される状態で装着されており、薬液注入装置のＲＦＩＤリーダは、保持されたシリンダ部材のＲＦＩＤチップと無線通信する。ただし、薬液シリンジの増幅アンテナは、シリンダ部材の外周面を一周する形状に形成されていてＲＦＩＤチップの前方に平行に配置されているので、湾曲されることで低下したＲＦＩＤチップの通信性能が増幅アンテナにより向上されている。
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、個々に独立した存在である必要もなく、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。さらに、本発明では前後方向を規定しているが、これは本発明の構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定したものであり、本発明を実施する場合の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
本発明の薬液注入システムでは、所定の細長形状のＲＦＩＤチップが薬液シリンジのシリンダ部材の外周面に巻回される状態で装着されており、そのシリンダ部材の外周面を一周する形状の増幅アンテナがＲＦＩＤチップの前方に平行に配置されていることにより、湾曲されることで低下したＲＦＩＤチップの通信性能を増幅アンテナにより向上させることができるので、薬液シリンジのＲＦＩＤチップと薬液注入装置のＲＦＩＤリーダとが良好に無線通信することができる。
本発明の実施の形態の薬液注入装置の注入ヘッドに薬液シリンジ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。 透視画像装置であるＣＴスキャナの外観を示す斜視図である。 薬液注入システムの回路構造を示すブロック図である。 薬液シリンジの外観を示す斜視図である。 ＲＦＩＤチップの外観を示す斜視図である。 薬液注入装置の論理構造を示す模式的なブロック図である。 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。 ＣＴスキャナの処理動作を示すフローチャートである。 変形例の注入ヘッドの外観を示す斜視図である。
符号の説明
１００ 薬液注入装置
１１６ ピストン駆動機構
１２０ シリンダ保持機構
１３０ ＲＦＩＤリーダ
１３１ リーダアンテナ
１４０ 各種手段として機能するコンピュータユニット
１５０ 動作制御手段
１５１ 確認記憶手段
１５２ データ照合手段
１５３ 警告出力手段
１５４ データ蓄積手段
１５６ データ保持手段
１５７ 表示制御手段
１５８ 注入制御手段
２００ 薬液シリンジ
２１０ シリンダ部材
２１２ 導管部
２１３ シリンダフランジ
２２０ ピストン部材
２３０ ＲＦＩＤチップ
２４０ 増幅アンテナ
３００ 透視撮像装置であるＣＴスキャナ
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。本発明の実施の形態の薬液注入システム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、造影剤などの薬液を注入する被験者(図示せず)から透視画像を撮像する。
ＣＴスキャナ３００は、図３および図４に示すように、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１および図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、円筒形状の中空の本体部２１１を有しており、この本体部２１１の閉塞した前端部分に細管状の導管部２１２が一体に形成されている。
シリンダ部材２１０の本体部２１１の後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の後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の後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、使用される薬液シリンジ２００の少なくとも一部がプレフィルドタイプからなり、プレフィルドタイプの薬液シリンジ２００では、シリンダ部材２１０に薬液が充填された状態で出荷される。薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０にはＲＦＩＤチップ２３０が装着されており、そのＲＦＩＤチップ２３０には、その薬液シリンジ２００に関する、名称、プレフィルドタイプかリフィルタイプかの識別データ、個体ごとの識別データ、容量、シリンダ部材２１０の耐圧、シリンダ部材２１０の内径、ピストン部材２２０のストローク、などの各種データが記録されている。
さらに、その薬液シリンジ２００がプレフィルドタイプの場合、そのＲＦＩＤチップ２３０には、充填されている薬液に関する、名称、成分、粘度、消費期限、ＣＴ用かＭＲ用かなどの識別データ、などの各種データも設定されている。また、そのプレフィルドタイプの薬液シリンジ２００に充填されている薬液が造影剤の場合、そのＲＦＩＤチップ２３０には、注入速度を時間経過により変化させる可変パターン、なども必要により設定されている。
ＲＦＩＤチップ２３０は、図６に示すように、細長い樹脂シートからなるチップ本体２３１を有しており、その略中央に回路チップ２３２が封入されている。また、チップ本体２３１には、線状アンテナからなるチップアンテナ２３３も所定形状に形成されており、このチップアンテナ２３３に回路チップ２３２が実装されている。なお、このＲＦＩＤチップ２３０は、例えば、“10×60(mm)”の細長形状に形成されており、“2.45(GHz)”で無線通信する、ミューチップ(登録商標)からなる。
そして、本形態の薬液シリンジ２００は、図１および図５に示すように、上述のような細長形状のＲＦＩＤチップ２３０がシリンダ部材２１０の後端付近の外周面に巻回されて装着されており、このＲＦＩＤチップ２３０の前方には、シリンダ部材２１０の外周面を一周する形状の増幅アンテナ２４０が平行に配置されている。
この増幅アンテナ２４０は、例えば、横幅が“５(mm)”程度のの細長形状の銅箔などからなり、ＲＦＩＤチップ２３０とは、“2.45(GHz)”の通信波長の略整数倍の距離である約“15(mm)”の中心間距離に配置されている。薬液シリンジ２００は、少なくとも薬液注入装置１００に装填される状態ではシリンダ部材２１０の後端付近にピストン部材２２０の前端部分が配置されているが、このピストン部材２２０の前端部分と重複する位置でＲＦＩＤチップ２３０と増幅アンテナ２４０とがシリンダ部材２１０の外周面に装着されている。
本形態の薬液注入装置１００は、図２に示すように、注入制御ユニット１０１と注入ヘッド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で装着されており、図１に示すように、そのヘッド本体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１２０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１１６が配置されている。
このピストン駆動機構１１６は、図４に示すように、作動時にも磁界を発生しない超音波モータ１１７を駆動源として有しており、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。また、ピストン駆動機構１１６にはロードセル１１８も内蔵されており、そのロードセル１１８は、ピストン部材２２０を押圧する圧力を検出する。
本形態の薬液注入装置１００は、図４に示すように、ＲＦＩＤリーダ１３０を有しており、このＲＦＩＤリーダ１３０が薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０と無線通信する。ＲＦＩＤリーダ１３０は、通信回路(図示せず)とリーダアンテナ１３１とを有しており、通信回路は、例えば、注入ヘッド１１０の後部に内蔵されている。
リーダアンテナ１３１は、図１に示すように、線状アンテナとなる細長形状の導体シートからなり、通信回路に結線されている。リーダアンテナ１３１は、シリンダ保持機構１２０より後方の位置で凹部１１４の底面に装着されており、その長手方向が左右方向となるように配置されているので、保持された薬液シリンジ２００の増幅アンテナ２４０が形成する円形の平面と略平行な平面上に配置されている。
上述のような構造の注入ヘッド１１０と通信ケーブル１０２で結線されている注入制御ユニット１０１は、図４に示すように、コンピュータユニット１４０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、図２に示すように、操作パネル１０３、表示手段である液晶ディスプレイ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。
本形態の薬液注入装置１００は、図４に示すように、上述した各種デバイスがコンピュータユニット１４０に接続されており、このコンピュータユニット１４０が各種デバイスを統合制御する。コンピュータユニット１４０は、いわゆるワンチップマイコンからなり、ＣＰＵ(CentralProcessing Unit)１４１、ＲＯＭ(Read OnlyMemory)１４２、ＲＡＭ(Random Access Memory)１４３、Ｉ／Ｆ(Interface)１４４、等のハードウェアを有している。コンピュータユニット１４０は、そのＲＯＭ１４２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ＣＰＵ１４１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１４０が動作することにより、図７に示すように、動作制御手段１５０、を論理的に有しており、この動作制御手段１５０が、確認記憶手段１５１、データ照合手段１５２、警告出力手段１５３、データ蓄積手段１５４、データ保持手段１５６、表示制御手段１５７、注入制御手段１５８、等の各種手段を論理的に有している。
動作制御手段１５０は、ＣＰＵ１４１がＲＯＭ１４２などに実装されているコンピュータプログラムとＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された各種データとに対応して所定動作を実行する機能に相当し、確認記憶手段１５１、データ照合手段１５２、警告出力手段１５３、データ蓄積手段１５４、データ保持手段１５６、表示制御手段１５７、注入制御手段１５８、を有している。
確認記憶手段１５１は、ＣＰＵ１４１がデータ認識するＲＡＭ１４３の記憶領域などに相当し、所定の確認条件をデータ記憶している。データ照合手段１５２は、データ記憶されている確認条件とＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された各種データとを照合し、警告出力手段１５３は、照合結果に対応して確認警告を報知出力する。
より具体的には、ＲＡＭ１４３には、使用できる薬液シリンジ２００の識別データが確認条件としてデータ登録されており、ＲＦＩＤリーダ１３０で薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０から各種データが無線受信されると、その無線受信された薬液シリンジ２００の識別データがＲＡＭ１４３に登録されている識別データと照合される。
これで無線受信された識別データが登録されていないと、“この製品は使用可能な機器として登録されておりません、使用可能か確認して下さい”などのガイダンスメッセージが確認警告として液晶ディスプレイ１０４で表示出力されるとともにスピーカユニット１０５で音声出力される。
また、ＲＡＭ１４３には、確認条件として現在日時が日々更新されてデータ保持されており、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０から消費期限が無線受信されると、その消費期限と現在日時がデータ照合される。これで現在日時が消費期限を超過していると、“この製品は消費期限を過ぎています。新しい製品を使用して下さい”などのガイダンスメッセージが確認警告として液晶ディスプレイ１０４で表示出力されるとともにスピーカユニット１０５で音声出力される。
さらに、プレフィルドタイプの薬液シリンジ２００では、個体ごとの製造番号もＲＦＩＤチップ２３０に設定されているので、データ蓄積手段１５４は、注入ヘッド１１０に装填されて注入動作が実行されたプレフィルドタイプの薬液シリンジ２００の製造番号をデータ記憶する。
この場合、データ照合手段１５２は、データ記憶されている製造番号とＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された製造番号とを照合し、警告出力手段１５３は、照合された製造番号が一致すると“このプレフィルドシリンジは過去に使用されています。新しい製品を使用して下さい”などのガイダンスメッセージが確認警告として液晶ディスプレイ１０４で表示出力されるとともにスピーカユニット１０５で音声出力される。
データ保持手段１５６は、ＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された各種データをデータ保持し、表示制御手段１５７は、保持された各種データを液晶ディスプレイ１０４に表示させ、注入制御手段１５８は、保持された各種データに対応してピストン駆動機構１１６を動作制御する。
より具体的には、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０には、その薬液シリンジ２００の名称や耐圧や容量などの各種データと、その薬液シリンジ２００に充填されている薬液の名称や成分や消費期限などの各種データとが記録されているので、これらの各種データがＲＡＭ１４３に一時保持されて液晶ディスプレイ１０４で表示出力される。
また、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０にピストン駆動機構１１６の制御データが設定されていた場合、その制御データがＲＡＭ１４３に保持され、ＣＰＵ１４１は保持された制御データに対応してピストン駆動機構１１６を動作制御する。
例えば、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０に造影剤の注入速度を時間経過により変化させる可変パターンがデータ記録されていた場合、その可変パターンに対応してＣＰＵ１４１がピストン駆動機構１１６の動作速度を経時的に可変させる。さらに、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０に耐圧がデータ記録されていると、ＣＰＵ１４１はロードセル１１８の検出圧力に対応してＲＡＭ１４３にデータ保持された耐圧を超過しないようにピストン駆動機構１１６の動作を制御する。また、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０に容量がデータ記録されていると、ＣＰＵ１４１はＲＡＭ１４３にデータ保持された容量に対応してピストン駆動機構１１６の動作を制御する。
上述のような薬液注入装置１００の各種手段は、必要により液晶ディスプレイ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ＲＯＭ１４２等の情報記憶媒体に格納されたリソースおよび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ＣＰＵ１４１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、ＲＦＩＤチップ２３０からＲＦＩＤリーダ１３０で各種データが無線受信されると、ＲＡＭ１４３などにデータ記憶されている確認条件とＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された各種データとを照合すること、その照合結果に対応して液晶ディスプレイ１０４の表示などで確認警告を報知出力すること、装填されて注入動作が実行された薬液シリンジ２００の製造番号をＲＡＭ１４３などにデータ記憶させること、そのデータ記憶されている製造番号とＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された製造番号とを照合すること、その照合結果に対応して液晶ディスプレイ１０４の表示などで確認警告を報知出力すること、ＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された各種データをＲＡＭ１４３などにデータ保持させること、保持された各種データを液晶ディスプレイ１０４に表示させること、保持された各種データに対応してピストン駆動機構１１６を動作制御すること、等の処理動作をＣＰＵ１４１等に実行させるためのソフトウェアとしてＲＡＭ１４３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、本形態の薬液注入システム１０００を利用する場合、図３に示すように、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の注入ヘッド１１０が配置され、使用する薬液シリンジ２００などが用意される。そして、作業者は注入ヘッド１１０のフランジ保持機構１２０を開放させ、そこにシリンダフランジ２１３が挿入されるように薬液シリンジ２００を凹部１１４に装填し、フランジ保持機構１２０を閉止する。
このように薬液シリンジ２００が注入ヘッド１１０に装着されると、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０に隣接する増幅アンテナ２４０が形成する平面と略平行な平面に注入ヘッド１１０のリーダアンテナ１３１が位置するので、ＲＦＩＤチップ２３０とＲＦＩＤリーダ１３０とが無線通信する。
この原理を以下に簡単に説明する。なお、ＲＦＩＤチップ２３０とＲＦＩＤリーダ１３０とは電界(電波通信)および磁界(磁気結合)により無線通信するが、ここでは説明を簡単とするために磁界に注目する。すると、図６に示すように、ＲＦＩＤチップ２３０のチップアンテナ２３３は細長い線形に形成されているので、その長手方向を軸心とした円筒状に磁界が発生する。
同様にＲＦＩＤリーダ１３０のリーダアンテナ１３１も細長い線形に形成されているので、その長手方向を軸心とした円筒状に磁界が発生する。このため、チップアンテナ２３３とリーダアンテナ１３１とは、平行に配置されると良好に磁気結合されるが、平行に配置されないと良好に磁気結合されない。さらに、ＲＦＩＤチップ２３０が湾曲されると、その磁界の形状も湾曲されるため、チップアンテナ２３３とリーダアンテナ１３１との磁気結合が阻害される。
しかし、本形態の薬液注入システム１０００では、円弧状に湾曲されたＲＦＩＤチップ２３０に円形の増幅アンテナ２４０が隣接されており、この増幅アンテナ２４０が形成する平面と略平行な平面上にリーダアンテナ１３１が位置している。このため、ＲＦＩＤチップ２３０の磁界が増幅アンテナ２４０との磁気結合により増幅されるとともに、円形の増幅アンテナ２４０が形成する平面方向で磁界が等方性となるので、チップアンテナ２３３とリーダアンテナ１３１とが良好に磁気結合されてＲＦＩＤチップ２３０とＲＦＩＤリーダ１３０とが無線通信する。
なお、本発明は増幅アンテナの形状や配置を様々に変更した薬液シリンジを実際に試作し、ＲＦＩＤチップ２３０とＲＦＩＤリーダ１３０との通信性能を試験した。まず、増幅アンテナを装着しない場合、ＲＦＩＤチップ２３０の湾曲が軽減される大径の薬液シリンジ２００では、薬液シリンジ２００を軸心方向を中心に回動させてＲＦＩＤチップ２３０をリーダアンテナ１３１と略平行とすると無線通信が可能となるが、略平行とならない状態では無線通信できず、ＲＦＩＤチップ２３０とリーダアンテナ１３１との指向性が高いことが確認された。
また、ＲＦＩＤチップ２３０が極度に湾曲される小径の薬液シリンジ２００では、薬液シリンジ２００の回動方向に関係なくＲＦＩＤチップ２３０とＲＦＩＤリーダ１３０とは無線通信できず、ＲＦＩＤチップ２３０は湾曲により通信性能が低下することが確認された。
また、ＲＦＩＤチップ２３０の後方に平行に短小な増幅アンテナを装着したが、これは通信性能を低下させることが確認された。さらに、ＲＦＩＤチップ２３０より長大であるがシリンダ部材２１０を一周しない形状の増幅アンテナを、ＲＦＩＤチップ２３０の前方に平行に装着したが、通信性能の向上は微小であることが確認された。
そして、シリンダ部材２１０を一周する形状の増幅アンテナ２４０を、ＲＦＩＤチップ２３０の前方に平行に装着すると、通信性能が飛躍的に向上するとともに、ＲＦＩＤチップ２３０とリーダアンテナ１３１とが略平行でなくとも良好に無線通信できることが確認された。これは、円形の増幅アンテナ２４０を誘導電流が回流することにより、ＲＦＩＤチップ２３０の磁界が良好に増強されるとともに、その磁界が等方性となるためと想定される。
さらに、本発明者はシリンダ部材２１０を一周する増幅アンテナ２４０とＲＦＩＤチップ２３０との中心間距離を変更したところ、その中心間距離がＲＦＩＤリーダ／チップ１３０，２３０の通信波長のときに通信性能が最良となることを確認した。これは増幅アンテナ２４０とＲＦＩＤチップ２３０との中心間距離が通信波長と一致すると、ＲＦＩＤチップ２３０と増幅アンテナ２４０とが良好に共振するためと想定される。
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に薬液シリンジ２００が装着されると、この薬液シリンジ２００の回動方向に関係なく、ＲＦＩＤチップ２３０とＲＦＩＤリーダ１３０とが良好に無線通信する。すると、図８に示すように、ＲＦＩＤリーダ１３０によりＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された各種データと(ステップＳ１)、ＲＡＭ１４３にデータ登録されている確認条件とが、コンピュータユニット１４０によりデータ照合される(ステップＳ２)。
このような確認条件としては、使用できる薬液シリンジ２００の識別データが登録されているので、ＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された識別データが確認条件としてデータ登録されていないと、“この製品は使用可能な機器として登録されておりません、使用可能か確認して下さい”などのガイダンスメッセージが確認警告として液晶ディスプレイ１０４で表示出力されるとともにスピーカユニット１０５で音声出力される(ステップＳ３)。
また、薬液シリンジ２００が注入ヘッド１１０に適切に装着されると、そのＲＦＩＤリーダ１３０にＲＦＩＤチップ２３０が自動的に所定距離で対向されるので、そのＲＦＩＤチップ２３０からＲＦＩＤリーダ１３０に各種データが無線受信される(ステップＳ１)。
この場合も、無線受信データが確認条件とデータ照合され(ステップＳ２)、無線受信された識別データが確認条件としてデータ登録されていないと確認警告が報知出力されるが(ステップＳ３)、さらに、確認条件に整合しても使用機器が薬液シリンジ２００であることが判定されると(ステップＳ４)、ＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された製造番号とＲＡＭ１４３にデータ登録されている製造番号とがデータ照合される(ステップＳ５)。
このように照合された製造番号が一致すると“このシリンジは過去に使用されています。新しい製品を使用して下さい”などのガイダンスメッセージが確認警告として液晶ディスプレイ１０４とスピーカユニット１０５とで報知出力される(ステップＳ３)。
上述のようにして適切な使用機器のＲＦＩＤチップ２３０から薬液注入装置１００に無線受信された各種データは、例えば、“〜(製造メーカ)製の造影シリンジ〜(名称)が装着されました。製造番号〜、薬液名称〜、薬液種別〜、容量〜、耐圧〜、…”などとして液晶ディスプレイ１０４に表示出力される(ステップＳ６)。
なお、ＲＦＩＤチップ２３０には、表示の対象となる各種データと、対象とならない各種データとがデータ設定されているので、例えば、その各種データごとに表示の有無が２値フラグでデータ設定されており、薬液注入装置１００は、ＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された各種データから適切な一部を表示する。
さらに、使用機器のＲＦＩＤチップ２３０から薬液注入装置１００に無線受信された各種データに“耐圧”や“容量”や“造影剤の注入速度を時間経過により変化させる可変パターン”などの制御データが内包されていた場合、その制御データがコンピュータユニット１４０のＲＡＭ１４３に設定される(ステップＳ７)。ＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された各種データに制御データが設定されていなかった場合は、デフォルトの制御データが設定される。
上述のように薬液注入装置１００に装填された薬液シリンジ２００が延長チューブ(図示せず)などで被験者に連結されてから、作業者により操作パネル１０３に作業開始が入力操作されると、これを検知した薬液注入装置１００は(ステップＳ８)、作業開始をＣＴスキャナ３００にデータ送信する(ステップＳ１１)。
図１０に示すように、このように薬液注入装置１００から作業開始をデータ受信したＣＴスキャナ３００は(ステップＴ２)、作業開始を薬液注入装置１００にデータ返信して撮像動作を実行する(ステップＴ８)。このため、本形態の透視撮像システム１０００では、薬液注入装置１００の薬液注入にＣＴスキャナ３００の画像撮像が追従することになる。
なお、本形態の透視撮像システム１０００では、図８および図１０に示すように、前述のように薬液注入装置１００が準備完了の状態で(ステップＳ８〜Ｓ１０)、ＣＴスキャナ３００に撮像開始が入力操作された場合も(ステップＴ１)、ＣＴスキャナ３００の画像撮像に薬液注入装置１００の薬液注入が追従する(ステップＴ４，Ｔ６〜，Ｓ９，Ｓ１８〜)。
そして、本形態の薬液注入装置１００では、図９に示すように、薬液注入の一連の作業を実行する場合(ステップＳ１８〜)、その注入開始から経過時間が計測され(ステップＳ１９)、その経過時間とＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された制御データとに対応してピストン駆動機構１１６がリアルタイムに動作制御される(ステップＳ２２)。
このため、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０に造影剤の注入速度を時間経過により変化させる可変パターンがデータ設定されていた場合、その可変パターンに対応してピストン駆動機構１１６の動作速度が経時的に可変される。さらに、上述のようにピストン駆動機構１１６が駆動されるとき、ロードセル１１８が検出する応力がコンピュータユニット１４０にリアルタイムに無線受信される(ステップＳ２０)。
そして、ＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された薬液の粘度やシリンダ部材２１０の内径などに対応して、ロードセル１１８の検出応力から薬液の注入圧力が算出され(ステップＳ２１)、この注入圧力がＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された圧力範囲を満足するようにピストン駆動機構１１６がリアルタイムに動作制御される(ステップＳ２３)。このため、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０に耐圧がデータ設定されていた場合、その耐圧に対応してピストン駆動機構１１６が動作制御される。
なお、上述のようにピストン駆動機構１１６により薬液シリンジ２００が駆動されているときも、そのＲＦＩＤチップ２３０はＲＦＩＤリーダ１３０により常時検出されている(ステップＳ１８)。そして、注入作業が完了する以前に(ステップＳ３２)、上述の検出が中断されると(ステップＳ１８)、ピストン駆動機構１１６による注入動作が中止される(ステップＳ２８)。
さらに、“シリンジ脱落を検出しました。〜シリンジの装着を確認して下さい”などのガイダンスメッセージが確認警告として液晶ディスプレイ１０４で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Ｓ２６)、異常発生および注入中止がＣＴスキャナ３００にデータ送信される(ステップＳ２５，Ｓ２８)。
すると、ＣＴスキャナ３００は、異常発生をデータ受信すると(ステップＴ１０)、その異常発生がガイダンス表示などで確認警告として報知出力され(ステップＴ１６)、動作中止をデータ受信すると(ステップＴ１３)、その撮像動作が中止される(ステップＴ１８)。
なお、本形態の薬液注入装置１００およびＣＴスキャナ３００は、前述の準備完了の状態で異常発生が検出されたり(ステップＳ１０，Ｔ３)、動作実行の最中に異常発生が検出されても(ステップＳ２３，Ｔ９)、その異常発生が報知出力されるとともに(ステップＳ２６，Ｔ１６)、その動作中止が実行される(ステップＳ２８，Ｔ１８)。
さらに、その異常発生が他方にもデータ送信されるので(ステップＳ２５，Ｔ１５)、これをデータ受信した他方でも(ステップＴ１０，Ｓ２４)、やはり異常発生が報知出力される(ステップＴ１６，Ｓ２６)。また、一方の動作中止も他方にデータ送信されるので(ステップＳ２７，Ｔ１７)、これをデータ受信した他方でも(ステップＴ１３，Ｓ３１)、その動作中止が実行される(ステップＴ１８，Ｓ２８)。
なお、一方に動作中止が入力操作されたときも(ステップＳ２９，Ｔ１１)、その動作中止が実行されるとともに(ステップＳ２８，Ｔ１８)、他方にも送信されるので(ステップＳ２７，Ｔ１７)、これをデータ受信した他方でも(ステップＴ１３，Ｓ３１)、その動作中止が実行される(ステップＴ１８，Ｓ２８)。
また、一方で動作完了が検出されたときも(ステップＳ３２，Ｔ１４)、その動作終了が実行されるとともに(ステップＳ３３，Ｔ１９)、その動作終了が他方にデータ送信されるので(ステップＳ３４，Ｔ２０)、これをデータ受信した他方でも(ステップＴ１２，Ｓ３１)、その動作中止が実行される(ステップＴ１８，Ｓ２８)。
本形態の薬液注入装置１００では、上述のように注入動作が正常または異常に終了されると(ステップＳ３３，Ｓ２８)、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された識別データが確認条件としてＲＡＭ１４３にデータ登録される(ステップＳ３６)。
［実施の形態の効果］
本形態の薬液注入システム１０００では、上述のように薬液シリンジ２００に各種データが記録されているＲＦＩＤチップ２３０が装着されており、薬液注入装置１００は、そのＲＦＩＤチップ２３０から各種データを無線受信し、その各種データの少なくとも一部に対応して所定動作を実行するので、薬液注入装置１００に大容量データを容易に入力して各種動作を実行することができる。
そして、ＲＦＩＤチップ２３０は、例えば、“10×60(mm)”の細長形状に形成された既製品からなるため、薬液シリンジ２００のシリンダフランジ２１３に配置することはできない。また、ＲＦＩＤチップ２３０は、液体により通信性能が阻害されるので、薬液が充填されているシリンダ部材２１０の外周面に長手方向に配置することもできない。
つまり、細長形状のＲＦＩＤチップ２３０を薬液シリンジ２００に実用的に装着するためには、シリンダ部材２１０の外周面に巻回するように配置するしかないが、この配置により円弧状に湾曲されるとＲＦＩＤチップ２３０は通信性能が低下する。また、ＲＦＩＤリーダ／チップ１３０，２３０の線状アンテナからなるリーダ／チップアンテナ１３１，２３３は指向性が高いため、平行に配置されないと良好に無線通信しない。
しかし、本形態の薬液注入システム１０００では、細長形状のＲＦＩＤチップ２３０が薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０の外周面に巻回されているとともに、シリンダ部材２１０の外周面を一周する形状の増幅アンテナ２４０がＲＦＩＤチップ２３０の前方に平行に配置されている。
このため、円弧状に湾曲されて低下したＲＦＩＤチップ２３０の通信性能が増幅アンテナ２４０により増強されており、ＲＦＩＤリーダ／チップ１３０，２３０が良好に無線通信する。しかも、円形の増幅アンテナ２４０によりリーダ／チップアンテナ１３１，２３３の指向性が略解消されるので、薬液シリンジ２００の回動方向に関係なくＲＦＩＤリーダ／チップ１３０，２３０が良好に無線通信することができる。特に、ＲＦＩＤチップ２３０と増幅アンテナ２４０との中心間距離が無線通信の波長と同等なので、ＲＦＩＤチップ２３０の通信性能を増幅アンテナ２４０が良好に増強することができる。
さらに、本形態の薬液注入システム１０００では、ＲＦＩＤリーダ１３０のリーダアンテナ１３１が指向性の高い線状アンテナからなるが、このリーダアンテナ１３１は増幅アンテナ２４０が形成する平面と略平行な平面上に配置されているので、増幅アンテナ２４０を介してＲＦＩＤリーダ／チップ１３０，２３０が良好に無線通信することができる。
しかも、上述のようにＲＦＩＤチップ２３０は液体により通信性能が阻害されるが、本形態の薬液シリンジ２００は、シリンダ部材２１０の後端部分にピストン部材２２０の前端部分が配置されており、このピストン部材２２０の前端部分と重複する位置にＲＦＩＤチップ２３０と増幅アンテナ２４０とが配置されているので、増幅アンテナ２４０を介してＲＦＩＤリーダ／チップ１３０，２３０が良好に無線通信することができる。
特に、ＲＦＩＤリーダ／チップ１３０，２３０が“2.45(GHz)”の周波数で無線通信するので、ＲＦＩＤチップ２３０と増幅アンテナ２４０との中心間距離を“15(mm)”程度とすることができ、シリンダ部材２１０のピストン部材２２０と重複する位置にＲＦＩＤチップ２３０と増幅アンテナ２４０とが問題なく配置されている。
さらに、本形態の薬液注入システム１０００では、ＲＦＩＤリーダ１３０がＲＦＩＤチップ２３０を検出しているときのみコンピュータユニット１４０がピストン駆動機構１１６を動作可能とするので、薬液注入の最中に薬液シリンジ２００が注入ヘッド１１０から脱落したようなときに、その薬液注入を自動的に中止させることができる。
しかも、このように薬液シリンジ２００の適切な装着を検出する機構が、薬液シリンジ２００から薬液注入装置１００に各種データを転送するためのＲＦＩＤチップ／リーダ２３０，１３０からなるので、専用のセンサ機構などを必要とすることなく簡単な構造で薬液シリンジ２００の適切な装着を検出することができる。
さらに、本形態の薬液注入システム１０００では、ＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された各種データの少なくとも一部をデータ保持して液晶ディスプレイ１０４に表示出力させるので、作業者は使用する薬液シリンジ２００などの各種データを簡単かつ確実に確認することができる。
また、本形態の薬液注入装置１００は、データ記憶している確認条件とＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された各種データとを照合し、必要により確認警告を報知出力する。このため、例えば、その薬液注入装置１００で使用できない薬液シリンジ２００や、消費期限を超過した薬液シリンジ２００などを使用しようとすると確認警告が報知出力されることになり、各種の医療ミスを良好に防止することができる。
特に、本形態の薬液注入装置１００では、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０がデータ読取されると個体ごとの製造番号がデータ記憶され、新規にＲＦＩＤチップ２３０から無線受信された製造番号がデータ記憶されていると確認警告が報知出力されるので、一度使用されると廃棄される薬液シリンジ２００が何度も使用される医療ミスなどを簡単かつ確実に防止することができる。
さらに、本形態の薬液注入システム１０００では、プレフィルドタイプの造影剤の薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０に造影剤の注入速度を時間経過により変化させる可変パターンがデータ記録されていると、薬液注入装置１００は、その可変パターンに対応して造影剤の注入速度を経時的に変化させる。
従って、最適な造影度を良好に維持することができ、造影剤の注入容量を必要最小限として被験者の身体的な負担を低減することができる。それでいて、複雑な可変パターンを薬液注入装置１００に事前にデータ登録しておく必要がなく、例えば、新規の造影剤に対応した新規の可変パターンでも簡単に薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０から薬液注入装置１００にデータ入力することができる。
また、本形態の薬液注入装置１００は、薬液シリンジ２００のピストン部材２２０を押圧する応力から薬液の注入圧力を検出し、その注入圧力が異常圧力となると確認警告を報知出力するとともに注入動作を強制停止させるので、異常な圧力で薬液が注入される医療ミスを防止することができる。
なお、上述のように薬液注入装置１００が薬液の圧力を検出するためには、薬液シリンジ２００のピストン部材２２０を押圧する応力だけではなく、シリンダ部材２１０の内径や薬液の粘度などの各種データが必要となるが、このような各種データはＲＦＩＤチップ２３０により薬液注入装置１００にデータ入力される。このため、本形態の薬液注入システム１０００では、作業者が各種データを薬液注入装置１００に手動入力する煩雑な作業を必要とすることなく、薬液シリンジ２００ごと薬液ごとの注入圧力を薬液注入装置１００が的確に検出することができる。
さらに、本形態の透視撮像システム１０００では、薬液注入装置１００の薬液注入とＣＴスキャナ３００の画像撮像とが自動的に連動するので、造影剤が的確なタイミングで注入される被験者から透視画像を的確なタイミングで撮像することができる。
［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、上記形態では注入ヘッド１１０の１つの凹部１１４に薬液シリンジ２００が１個のみ装着される薬液注入装置１００を例示したが、図１１に示すように、注入ヘッド１６０の複数の凹部１１４に複数の薬液シリンジ２００が個々に装着される薬液注入装置(図示せず)も可能である。
この場合、注入ヘッド１６０の複数の凹部１１４ごとにＲＦＩＤリーダ１３０を搭載しておき、複数の薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０から個々に記録データを検出することが可能である。なお、ＲＦＩＤリーダ１３０は複数のＲＦＩＤチップ２３０を時分割に検出することもできるので、例えば、ＲＦＩＤリーダ１３０の通信回路は１個としておき、複数のリーダアンテナ１３１のみを複数の凹部１１４に個々に配置することも可能である。
また、上記形態ではＲＦＩＤチップ２３０からＲＦＩＤリーダ１３０により検出された記録データが、注入ヘッド１１０とは別体の注入制御ユニット１０１の液晶ディスプレイ１０４に表示出力されることを例示した。しかし、図１１に示すように、注入ヘッド１６０にディスプレイパネル１６１を搭載しておき、そこにＲＦＩＤチップ２３０の記録データを表示出力することも可能である。
この場合、注入ヘッド１６０に薬液シリンジ２００が適切に装着されると、直後に注入ヘッド１６０のディスプレイパネル１６１に記録データが表示出力されるので、薬液シリンジ２００が適切に装着されたかを迅速に確認することができ、表示データを直感的に認識することができる。
さらに、上記形態では薬液シリンジ２００は、ＲＦＩＤチップ２３０と増幅アンテナ２４０との中心間距離が通信波長の略整数倍であることを例示したが、中心間距離が通信波長の“２n(ｎは自然数)分の一”であることも可能である。また、上記形態ではＲＦＩＤチップ２３０として“2.45(GHz)”のマイクロ波で無線通信する製品を想定したが、例えば、“９００(MHz)”などのＵＨＦ波で無線通信する製品もＲＦＩＤチップ２３０として利用可能である(図示せず)。
さらに、上記形態では注入ヘッド１１０に装着された薬液シリンジ２００の増幅アンテナ２４０が形成する平面と略平行な平面上に配置されるＲＦＩＤリーダ１３０のリーダアンテナ１３１が線状アンテナからなることを例示したが、例えば、リーダアンテナが円偏波アンテナや平面アンテナからなることも可能である(図示せず)。
ただし、薬液シリンジ２００のシリンダ部材２１０から後方にはピストン部材２２０やピストン駆動機構１１６が位置するので、円偏波アンテナや平面アンテナを増幅アンテナ２４０が形成する平面と略平行な平面上に配置することは容易ではない。そこで、リーダアンテナを円偏波アンテナや平面アンテナとする場合は、例えば、ピストン部材２２０やピストン駆動機構１１６の位置から左右や上下に変位した位置にリーダアンテナを配置することや、ピストン駆動機構１１６の前面にリーダアンテナを組み込むことなどが想定できる。
さらに、上記形態では薬液シリンジ２００などの使用を一度に制限するため、使用される薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０から個体ごとの製造番号を薬液注入装置１００がＲＦＩＤリーダ１３０で無線受信してデータ記憶し、新規に無線受信された接続番号がデータ記憶されていると確認警告を報知出力することを例示した。
しかし、薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０をデータ追記が可能な製品としておき、薬液注入装置１００が、装填されて注入動作が実行された薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０に使用済をデータ記録し、新規の薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０から使用済が無線受信されると確認警告を報知出力することも可能である。
この場合、薬液注入装置１００に膨大な製造番号をデータ保存しておく必要がないので、そのＲＡＭ１４３のオーバーフローなどを防止することができ、無用に大容量なＲＡＭ１４３などを搭載する必要もない。しかも、薬液注入装置１００の記憶データが不正にリセットされても、薬液シリンジ２００などの不正な繰り返し利用を防止することができる。
さらに、上記形態では薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０から薬液注入装置１００に薬液注入の制御データなども無線受信され、その制御データに対応して薬液注入装置１００が薬液注入を動作制御することのみを例示したが、薬液注入装置１００が薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０から無線受信する制御データと、操作パネル１０３などから入力操作される制御データと、の組み合わせに対応して薬液注入を動作制御することも可能である。
例えば、前述のように薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０に薬液注入の経時的な可変パターンをデータ記録しておき、ＣＴスキャナ３００による撮像部位が操作パネル１０３などで入力操作されると、その撮像部位に対応して可変パターンが調整されるようなことも可能である。
また、上記形態では注入動作を終了して薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０から無線受信した製造番号をデータ登録した薬液注入装置１００が各種動作を終了することを想定したが、例えば、上述のように注入動作と製造番号のデータ登録とを完了した薬液注入装置１００がＲＦＩＤリーダ１３０により薬液シリンジ２００の取り外しを検出すると、ピストン駆動機構１１６を自動的に最後尾の初期位置まで後退させることも可能である。
さらに、このように各種動作を完了してピストン駆動機構１１６を初期位置まで後退させた薬液注入装置１００が、ＲＦＩＤリーダ１３０により新規の薬液シリンジ２００の装着を検出すると、ピストン駆動機構１１６をピストン部材２１０を保持する準備位置まで自動的に前進させることも可能である。これらの場合、薬液シリンジ２００を適切なタイミングで薬液注入装置１００に着脱されることで、ピストン駆動機構１１６が自動的に適切な位置に配置されるので、この配置に特別な操作が必要なく、より利便性を向上させることができる。
また、上記形態では薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０に製造メーカが各種データを記録しておくことを想定したが、例えば、薬液シリンジ２００などを使用する病院などの医療現場で薬液シリンジ２００のＲＦＩＤチップ２３０に各種データを記録することも可能である。
この場合、医療現場で薬液シリンジ２００に所望データを付与することができるので、例えば、リフィルタイプの薬液シリンジ２００に所望の薬液を充填するとき、その薬液の各種データをＲＦＩＤチップ２３０で記録するようなことが可能となる。このような場合でも、例えば、前述のように薬液シリンジ２００の繰り返し利用を防止するための製造番号などは、ＲＦＩＤチップ２３０に事前に固定的にデータ記録しておくことが好適である。
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装置などを使用し、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、上記形態では薬液注入装置１００などの各部を具体的に説明したが、その各部も各種に変更可能であり、例えば、ピストン駆動機構の駆動源がＤＣ(DirectCurrent)モータやＡＣ(Alternating Current)モータからなること、ディスプレイパネルが有機ＥＬ(Electro-Luminescence)ディスプレイやプラズマディスプレイからなること、等も可能である(図示せず)。
さらに、上記形態ではＲＡＭ１４３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ＣＰＵ１４１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ＲＡＭ１４３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。
本発明は、例えばＣＴ(ComputedTomography)スキャナ等の透視撮像装置で被験者に造影剤を注入する薬液注入システムに利用される。

Claims (20)

  1. 前端に細管状の導管部が形成されているとともに後端外周に円環状のシリンダフランジが形成されている円筒形状のシリンダ部材に後方から円柱形状のピストン部材がスライド自在に挿入されている薬液シリンジと、交換自在に装填される前記薬液シリンジの前記シリンダ部材と前記ピストン部材とを相対移動させて薬液を被験者に注入する薬液注入装置と、を少なくとも有している薬液注入システムであって、
    前記薬液シリンジには、所定の細長形状のＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)チップであって、線状のチップアンテナを有するＲＦＩＤチップが前記シリンダ部材の外周面に巻回される状態で装着されており、かつ、前記シリンダ部材の外周面を一周する形状の増幅アンテナが前記ＲＦＩＤチップの前方に平行に配置されており、
    前記薬液注入装置は、
    前記シリンダ部材を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前記ピストン部材を少なくとも圧入するピストン駆動機構と、
    保持された前記シリンダ部材の前記ＲＦＩＤチップと無線通信するＲＦＩＤリーダと、
    を有している薬液注入システム。
  2. 前記薬液シリンジは、前記ＲＦＩＤチップと前記増幅アンテナとの中心間距離が前記無線通信の波長の略整数倍である請求項１に記載の薬液注入システム。
  3. 前記ＲＦＩＤチップと前記ＲＦＩＤリーダとが“2.45(GHz)”の周波数で無線通信し、
    前記ＲＦＩＤチップと前記増幅アンテナとの中心間距離が約“12.5(mm)”である請求項２に記載の薬液注入システム。
  4. 前記薬液シリンジは、前記ＲＦＩＤチップと前記増幅アンテナとの中心間距離が前記無線通信の波長の“２n(ｎは自然数)分の一”である請求項１に記載の薬液注入システム。
  5. 前記薬液シリンジは、前記シリンダ部材の後端部分に前記ピストン部材の前端部分が配置されており、このピストン部材の前端部分と重複する位置で前記ＲＦＩＤチップと前記増幅アンテナとが前記シリンダ部材の後端部分の外周面に配置されている請求項１ないし４の何れか一項に記載の薬液注入システム。
  6. 前記ＲＦＩＤリーダは、通信回路と、この通信回路に結線されているリーダアンテナと、を有しており、
    前記薬液注入装置は、保持された前記シリンダ部材の後方の位置に前記リーダアンテナが配置されている請求項１ないし５に記載の薬液注入システム。
  7. 前記薬液注入装置は、保持された前記シリンダ部材の前記増幅アンテナが形成する円形の平面と略平行な平面上に前記リーダアンテナが配置されている請求項６に記載の薬液注入システム。
  8. 前記リーダアンテナが円偏波アンテナからなる請求項７に記載の薬液注入システム。
  9. 前記リーダアンテナが平面アンテナからなる請求項７に記載の薬液注入システム。
  10. 前記リーダアンテナが線状アンテナからなる請求項７に記載の薬液注入システム。
  11. 前記薬液注入装置は、前記ＲＦＩＤリーダにより前記ＲＦＩＤチップから無線受信された各種データの少なくとも一部を表示出力する表示手段を有している請求項１ないし１０の何れか一項に記載の薬液注入システム。
  12. 前記薬液注入装置は、前記ＲＦＩＤリーダにより前記ＲＦＩＤチップから無線受信された各種データに対応して少なくとも前記ピストン駆動機構を動作制御する動作制御手段を有している請求項１ないし１１の何れか一項に記載の薬液注入システム。
  13. 前記動作制御手段は、前記ＲＦＩＤリーダが前記ＲＦＩＤチップを検出しているときのみ前記ピストン駆動機構の動作を許可する請求項１２に記載の薬液注入システム。
  14. 前記動作制御手段は、注入動作の完了を検出してから前記ＲＦＩＤリーダによる前記ＲＦＩＤチップの検出が終了すると前記ピストン駆動機構を初期位置に復帰させる請求項１２または１３に記載の薬液注入システム。
  15. 前記動作制御手段が、前記ＲＦＩＤチップから無線受信された前記各種データを保持するデータ保持手段と、保持された前記各種データの少なくとも一部に対応して前記ピストン駆動機構を動作制御する注入制御手段と、を有している請求項１２ないし１４の何れか一項に記載の薬液注入システム。
  16. 透視撮像装置で透視画像が撮像される被験者に注入される造影剤が前記薬液として充填された状態で出荷されるプレフィルドタイプの前記薬液シリンジを有しており、この薬液シリンジの前記ＲＦＩＤチップに前記造影剤の注入速度を時間経過により変化させる可変パターンがデータ設定されており、
    前記動作制御手段が、前記可変パターンに対応して前記ピストン駆動機構の動作速度を経時的に変化させる請求項１５に記載の薬液注入システム。
  17. 前記動作制御手段が、所定の確認条件をデータ記憶している確認記憶手段と、データ記憶されている前記確認条件と前記ＲＦＩＤチップから無線受信された前記各種データとを照合するデータ照合手段と、照合結果に対応して確認警告を報知出力する警告出力手段と、を有している請求項１２ないし１６の何れか一項に記載の薬液注入システム。
  18. 少なくとも前記薬液シリンジの個体ごとの製造番号が前記ＲＦＩＤチップに設定されており、
    前記動作制御手段が、装填されて注入動作が実行された前記薬液シリンジの前記製造番号をデータ記憶するデータ蓄積手段と、データ記憶されている前記製造番号と新規の前記製造番号とを照合するデータ照合手段と、照合された前記製造番号が一致すると確認警告を報知出力する警告出力手段と、を有している請求項１２ないし１７の何れか一項に記載の薬液注入システム。
  19. 前記薬液シリンジに少なくとも使用済がデータ記録される前記ＲＦＩＤチップが装着されており、
    前記動作制御手段が、装填されて注入動作が実行された前記薬液シリンジのＲＦＩＤチップに使用済をデータ記録するデータ記録手段と、前記薬液シリンジのＲＦＩＤチップから使用済が無線受信されると確認警告を報知出力する警告出力手段と、を有している請求項１２ないし１８の何れか一項に記載の薬液注入システム。
  20. 請求項１に記載の薬液注入システムの薬液シリンジであって、
    所定の細長形状のＲＦＩＤチップであって、線状のチップアンテナを有するＲＦＩＤチップが前記シリンダ部材の外周面に巻回される状態で装着されており、かつ、
    前記シリンダ部材の外周面を一周する形状の増幅アンテナが前記ＲＦＩＤチップの前方に平行に配置されている薬液シリンジ。
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