CN101018577A - 漏出检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种漏出检测装置，其能够以良好的精度检测利用注射针注射到人体表面附近血管的药液的漏出。该漏出检测装置向插入有注射针的位置的人体射出预定波段的光线，该预定波段包含对药液的反射率高于对人体的内部组织的反射率的特定波长；检测人体内部所反射的波段的光线。测定检测到的波段的光线的平均强度和特定波长的光线强度，当特定波长的强度相对于波段的平均强度的比率小于基准值时，判断发生漏出。即使个人差异或身体状况等会给波段的整体带来影响，但也不会影响到波段和特定波长的相对关系，因此能够不受个人差异或身体状况等影响地检测药液漏出。

Description

漏出检测装置
技术领域
本发明涉及漏出检测装置，其检测利用注射针注射到人体表面附近血管的药液的漏出，特别涉及检测利用药液注射装置注射的药液漏出的漏出检测装置。
背景技术
现今，作为拍摄被检者的断层图像的医疗装置，已有CT(ComputedTomography：计算机体层摄影)扫描仪、MRI(Magnetic ResonanceImaging：磁共振成像)装置、PET(Positron Emission Tomography：正电子发射计算机断层扫描)装置、超声波诊断装置等，作为拍摄被检者血管图像的医疗装置，已有血管成像(Angio)装置、MRA(MR Angio：磁共振血管成像)装置等。
使用上述的医疗装置时，有时会给被检者注射造影剂、生理盐水等药液，并且，自动执行该注射的药液注射装置也正被实用化。该药液注射装置的结构如下：例如，填装有药液注射器，该药液注射器在气缸部件内可自由滑动地插入有活塞部件，利用注射器驱动机构将活塞部件压入到该气缸部件。气缸部件内填充有药液，该气缸部件利用延长管和注射针与人体表面附近的血管连结，因此通过药液注射装置向人体的血管压送药液注射器的药液。
但是，这种药液注射装置自动以高压注射药液，因此例如，即使注射针从血管脱落，药液漏出到皮下，作业者也难以迅速意识到该情况。为了解决该课题，提出了各种对通过注射针注射到人体表面附近的血管的药液漏出进行检测的漏出检测装置(例如，参照专利文献1～8)。
专利文献1：USP6,408,204
专利文献2：USP5,964,703
专利文献3：USP5,947,910
专利文献4：USP6,375,624
专利文献5：USP5,954,668
专利文献6：USP5,334,141
专利文献7：USP4,647,281
专利文献8：USP4,877,034
发明内容
上述专利文献1～3的漏出检测装置根据人体表面的阻抗变化检测药液漏出，专利文献4～7的漏出检测装置根据人体组织的温度变化检测药液漏出，专利文献8的漏出检测装置根据血液的光学特性变化检测药液漏出。但是，对于人体来说，个人差异显著，根据身体状况等，阻抗、温度、光学特性等也有所变化，所以在上述的漏出检测装置中，难以同样高精度地检测药液漏出。
本发明是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种结构简单、干扰引起的检测精度下降微小的漏出检测装置。
本发明的第一至第五漏出检测装置用于检测利用注射针注射到人体表面附近的血管的药液漏出情况，其具有光线射出构件、光线检测构件、第一测定构件、第二测定构件、比率计算构件、漏出判断构件以及漏出警报构件。
本发明的第一漏出检测装置中，光线射出构件向插入有注射针的位置上的人体射出预定波段的光线，该预定波段包含相对于药液的反射率高于相对于人体的内部组织的反射率的特定波长，光线检测构件检测被人体内部反射的波段的光线。第一测定构件测定检测到的特定波长的光线的强度，第二测定构件测定检测到的波段的光线的平均强度。比率计算构件计算测定到的特定波长的强度相对于测定到的平均强度的比率，漏出判断构件在计算出的比率大于预定基准值时判断出发生漏出，漏出警报构件在判断出发生漏出时以通报方式输出漏出警报。因此，在该漏出检测装置中，当从注射针注射到血管的药液漏出时，利用被人体内部反射的光线的特定波长的强度相对于波段的平均强度提高的情况，以通报方式输出漏出警报。
本发明的第二漏出检测装置中，光线射出构件射出预定波段的光线，该预定波段包含相对于药液的反射率低于相对于人体的内部组织的反射率的特定波长，当计算出的比率小于预定的基准值时，判断出发生漏出。因此，在该漏出检测装置中，当从注射针注射到血管的药液漏出时，利用被人体内部反射的光线的特定波长的强度相对于波段的平均强度下降的情况，以通报方式输出漏出警报。
本发明的第三漏出检测装置中，光线射出构件射出包含第一特定波长和第二特定波长的光线，该第一特定波长相对于药液的反射率高于相对于人体的内部组织的反射率，该第二特定波长相对于内部组织和药液的反射率相等，第二测定构件测定检测到的第二特定波长的光线的强度。比率计算构件计算第一特定波长的强度相对于测定到的第二特定波长的强度的比率，漏出判断构件在计算出的比率大于预定的基准值时判断出发生漏出。因此，在该漏出检测装置中，当从注射针注射到血管的药液漏出时，利用被人体内部反射的光线的第一特定波长的强度相对于第二特定波长的强度提高的情况，以通报方式输出漏出警报。
本发明的第四漏出检测装置中，光线射出构件射出包含第一特定波长和第二特定波长的光线，该第一特定波长相对于药液的反射率低于相对于人体的内部组织的反射率，该第二特定波长相对于内部组织和药液的反射率相等，漏出判断构件在计算出的比率小于预定的基准值时判断出发生漏出。因此，在该漏出检测装置中，当从注射针注射到血管的药液漏出时，利用被人体内部反射的光线的第一特定波长的强度相对于第二特定波长的强度下降的情况，以通报方式输出漏出警报。
本发明的第五漏出检测装置中，光线射出构件射出包含第一特定波长和第二特定波长的光线，该第一特定波长相对于药液的反射率高于相对于人体的内部组织的反射率，该第二特定波长相对于药液的反射率低于相对于内部组织的反射率，漏出判断构件在计算出的比率大于预定的基准值时判断出发生漏出。因此，在该漏出检测装置中，当从注射针注射到血管的药液漏出时，利用被人体内部反射的光线的第一特定波长的强度提高、且第二特定波长的强度下降的情况，以通报方式输出漏出警报。
另外，本发明中所说的各种构件只要形成为能够实现这些功能即可，例如可以作为发挥预定功能的专用的硬件、利用计算机程序赋予了预定功能的数据处理装置、利用计算机程序在数据处理装置上实现预定功能、这些组合等实现。
并且，本发明中所说的各种构成要素，无需一定分别独立存在，也可以是多个构成要素形成一个部件、由多个部件形成一个构成要素、某个构成要素是其它构成要素的一部分、某个构成要素和其它构成要素的一部分重叠等。
发明效果
本发明的第一漏出检测装置中，当从注射针注射到血管的药液漏出时，利用被人体内部反射的光线的特定波长的强度相对于波段的平均强度提高的情况，以通报方式输出漏出警报，所以不会受人体的个人差异或身体状况等影响，能够以良好的精度以通报方式输出漏出警报。
本发明的第二漏出检测装置中，当从注射针注射到血管的药液漏出时，利用被人体内部反射的光线的特定波长的强度相对于波段的平均强度下降的情况，以通报方式输出漏出警报，所以不会受人体的个人差异或身体状况等影响，能够以良好的精度以通报方式输出漏出警报。
本发明的第三漏出检测装置中，当从注射针注射到血管的药液漏出时，利用被人体内部反射的光线的第一特定波长的强度相对于第二特定波长的强度提高的情况，以通报方式输出漏出警报，所以不会受人体的个人差异或身体状况等影响，能够以良好的精度以通报方式输出漏出警报。
本发明的第四漏出检测装置中，当从注射针注射到血管的药液漏出时，利用被人体内部反射的光线的第一特定波长的强度相对于第二特定波长的强度下降的情况，以通报方式输出漏出警报，所以不会受人体的个人差异或身体状况等影响，能够以良好的精度以通报方式输出漏出警报。
本发明的第五漏出检测装置中，当从注射针注射到血管的药液漏出时，利用被人体内部反射的光线的第一特定波长的强度提高、且第二特定波长的强度下降的情况，以通报方式输出漏出警报，所以不会受人体的个人差异或身体状况等影响，能够以良好的精度以通报方式输出漏出警报。
附图说明
图1是示出与本发明的实施方式的漏出检测装置一体化的药液注射装置的逻辑结构的示意图。
图2是示出透视摄像系统的物理结构的框图。
图3是示出透视摄像系统的外观的立体图。
图4是示出药液注射装置的外观的立体图。
图5是示出注射头上安装有药液注射器的状态的立体图。
图6是示出漏出检测单元的内部结构的纵截面正视图。
图7是示出人体的臂部安装有漏出检测单元的状态的立体图。
图8是示出光线即红外线的检测结果的特性图。
图9是示出漏出检测单元的处理动作的流程图。
图10是示出注射装置主体的处理动作的主程序的流程图。
图11是示出注射动作的子程序的流程图。
图12是示出实验中试作的漏出检测单元的内部结构的纵截面正视图。
图13是示出漏出检测单元的变形例的立体图。
标号说明
100带有漏出检测装置的药液注射装置；101兼用检测装置主体的注射装置主体；103作为图像显示构件的液晶显示器；131作为无线接收构件的无线接收单元；141漏出警报构件；142接收检测构件；143状态通报构件；144接收警报构件；146注射停止构件；200药液注射器；211气缸部件；220活塞部件；421、422、600漏出检测单元；403相当于红外线射出构件的发光二极管；404、630相当于红外线检测构件的光电晶体管；409作为无线发送构件的无线发送单元；411第一测定构件；412第二测定构件；413比率计算构件；414漏出判断构件；500人体的臂部；501血管；620相当于红外线射出构件的红外线LED。
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的实施方式。另外，如图所示，本方式中规定前后左右上下的方向来进行说明，但这只是为了便于说明而规定的，并不限定制造本发明的装置时、或使用本发明的装置时等的方向。
如图1～图3所示，本发明的实施方式的药液注射系统1000具有药液注射装置100、药液注射器200、以及作为透视摄像装置的CT扫描仪300，更详细的说明将在后面叙述，对注射了造影剂等药液的被检者(未图示)拍摄透视图像。
如图2和图3所示，CT扫描仪300具有作为摄像执行机构的透视摄像单元301和摄像控制单元302，该透视摄像单元301和摄像控制单元302利用通信网络303有线连接。透视摄像单元301对被检者拍摄透视图像，摄像控制单元302控制透视摄像单元301的动作。
如图5所示，药液注射器200具有气缸部件210和活塞部件220，气缸部件210内可自由滑动地插入有活塞部件220。气缸部件210具有圆筒形的中空的主体部211，该主体部2U的封闭的前端面形成有导管部212。
气缸部件210的主体部211的末端面开口，活塞部件220从该开口插入到主体部211的内部。气缸部件210的末端外周形成有气缸凸缘213，活塞部件220的末端外周形成有活塞凸缘221。
如图4所示，本方式的药液注射装置100独立形成注射控制单元101和注射头110，利用通信线缆102将它们有线连接，注射头110利用可动臂112安装于脚轮架(caster stand)111的上端。
如图5所示，该注射头110的结构如下：在该头主体113的上表面形成有与药液注射器200的气缸部件210对应的半圆筒形的凹部114，在该凹部114的前部形成有气缸保持机构115，该气缸保持结构115可装卸地保持药液注射器200的气缸凸缘211。
注射头110的凹部114的后方配置有用于保持活塞凸缘221并使其滑动的活塞驱动机构116，该活塞驱动机构116可装卸自如地保持药液注射器200的活塞部件220，使其沿前后方向滑动。
另外，如图7所示，本方式的药液注射装置100中，保持于注射头110的药液注射器200通过例如延长管211和注射针212与人体的臂部500的血管501连结，该注射针212利用粘贴垫213保持，该粘贴垫213由良好地使红外线透过的透明片形成。
如图2所示，该活塞驱动机构116作为驱动源具有工作时不会产生磁场的超声波电动机等驱动电动机117，利用螺旋机构(未图示)等使活塞部件220滑动。并且，活塞驱动机构116还内置有占空传感器(emptysensor)118，该占空传感器118检测活塞凸缘221的滑动位置，从而检测药液注射器200完成药液注射的状况。
利用通信线缆102与上述结构的注射头110连线的注射控制单元101内置有计算机单元130，注射控制单元101通过通信网络304与CT扫描仪300的摄像控制单元302有线连接。
如图4所示，注射控制单元101在主体壳体106的前表面配置有操作面板103、作为数据显示构件的液晶显示器104、扬声器单元105等，利用连接器108与另外独立的控制单元107有线连接。
本方式的药液注射装置100与漏出检测装置形成为一体，该注射控制单元101兼用检测装置主体。因此，独立于注射控制单元101地形成漏出检测单元401，该漏出检测单元401与注射控制单元101无线通信。
因此，注射控制单元101还内置有与漏出检测单元401无线通信的无线接收构件即无线接收单元121，如图2所示，该无线接收单元121等各种器件与计算机单元130有线连接。
该计算机单元130是所谓的单芯片微机，具有CPU(CentralProcessing Unit)131、ROM(Read Only Memory)132、RAM(Random AccessMemory)133、I/F(Interface)134等硬件。计算机单元130利用固件(firmware)等在该ROM132等信息存储介质内安装适当的计算机程序，CPU131根据该计算机程序执行各种处理动作。
另一方面，如图6所示，漏出检测单元401具有盒状的单元外壳402，该单元外壳402的内部朝下配置有相当于光线射出构件的发光二极管403和相当于光线检测构件的光电晶体管404。
发光二极管403作为光线向下方射出预定波段的红外线，光电晶体管404从下方接受该波段的红外线。更详细地说，发光二极管403射出的红外线设定为在臂部500的内部组织均等反射的波段，该波段包含如下的特定波长：对造影剂等药液的吸收率高，从而对造影剂等药液的反射率低于对臂部500的内部组织的反射率。
因此，在没有药液漏出到臂部500内部的状态下，如图8(a)所示，在臂部500内部反射而检测到的波段的红外线的强度均等，但有药液漏出到臂部500内部时，如图8(b)所示，在臂部500内部反射而检测到的波段的红外线的强度仅在特定波长的部分显著降低。
与这些发光二极管/光电晶体管403、404的下方对置的位置上配置有光学滤波器406，该光学滤波器406仅使上述波段的红外线透过。漏出检测单元401的内部上方配置有电路基板407，如图2所示，该电路基板407上分别安装有发光二极管/光电晶体管403、404、中央处理电路408以及作为无线发送构件的无线发送单元409。
中央处理电路408与发光二极管/光电晶体管403、404以及无线发送单元409有线连接，中央处理电路408持续向发光二极管403射出红外线，并且，持续取得光电晶体管404的输出。而且，中央处理电路408形成为预定结构的逻辑电路，具有起到第一测定构件411、第二测定构件412、比率计算构件413以及漏出判断构件414的作用的各种硬件。
第一测定构件411由例如A/D(Analog/Digital)转换器或运算处理电路等形成(未图示)，其测定光电晶体管404检测到的光线的特定波长的强度。第二测定构件412也由例如A/D转换器或运算处理电路等形成，其测定检测到的波段的光线的平均强度。
另外，采用上述方式测定的特定波长的光线强度可以是例如仅仅该特定波长的光线强度，也可以是以该特定波长为中心的预定范围波长的光线的平均值。并且，波段的光线的平均强度例如可以是包含上述特定波长的波段的整体的平均值，也可以是上述波段中以特定波长为中心的预定范围以外部分的平均值。
比率计算构件413和漏出判断构件414由预定的运算处理电路等形成，比率计算构件413计算特定波长的强度相对于采用上述方式测定的波段的光线的平均强度的比率，当计算出的比率小于预定的基准值时，漏出判断构件414判断发生漏出。
而且，以上述方式由漏出判断构件414判断没有发生漏出时，中央处理电路408利用无线电波始终向无线发送单元409发送预定的等待信号，当漏出判断构件414判断发生漏出时，中央处理电路408向无线发送单元409发送预定的警报信号。
另外，本方式的药液注射装置100通过按照上述方式由微处理机130根据计算机程序综合控制各部，从而逻辑上将图1所示的漏出警报构件141、接收检测构件142、状态通报构件143、接收警报构件144、注射停止构件146等各种构件作为各种功能具备。
漏出警报构件141相当于微处理机130根据计算机程序控制扬声器单元105或液晶显示器104的动作的功能等，当无线接收单元121无线接收的等待信号转换到警报信号时，利用扬声器单元105的音频输出和液晶显示器104的图像显示，以通报方式输出漏出警报。
接收检测构件142相当于微处理机130以数据方式检测无线接收单元121的动作状态的功能等，检测无线信号的接收状态。状态通报构件143相当于微处理机130控制液晶显示器104的动作的功能等，利用液晶显示器104的图像显示等以通报方式输出接收检测构件142检测到的接收状态。
接收警报构件144也相当于微处理机130控制扬声器单元105或液晶显示器104的动作的功能等，当接收检测构件142检测到的接收状态小于预定状态时，利用扬声器单元105的音频输出和液晶显示器104的图像显示以通报方式输出接收警报。
注射停止构件146相当于微处理机130控制活塞驱动机构116的驱动电动机117的动作的功能等，当输出了漏出警报和接收警报的至少一方时，停止驱动电动机117，中止药液注射。
上述那样的药液注射装置100的各种构件141～146根据需要通过扬声器单元105等硬件来得以实现，但该主体也可以使微处理机130根据所安装的计算机程序发挥作用来实现。
这种计算机程序记述为使微处理机130执行下述处理动作：例如，当无线接收单元121无线接收到警报信号时，使扬声器单元105和液晶显示器104以通报方式输出漏出警报；与该漏出警报的输出连动地停止驱动电动机117；检测无线接收单元121的接收状态；向液晶显示器104以通报方式输出该接收状态；当接收状态小于预定状态时，使扬声器单元105和液晶显示器104以通报方式输出接收警报；以及，与该接收警报的输出连动地使驱动电动机117停止；等等。
另外，图3中，为了简化图示，控制单元302和药液注射装置100的全部都位于CT扫描仪300的摄像单元301的附近，但在实际的现场中，摄像单元301附近仅配置有注射头110，控制单元302和注射控制单元101设置于其它室。
[实施方式的动作]
上述结构中，使用本实施方式的药液注射装置100的情况下，例如，作业者利用延长管211将注射针212连结到填充有造影剂等药液的药液注射器200，如图7所示，将该注射针212插入到位于CT扫描仪300的摄像单元301的被检者的臂部500的血管，利用粘贴垫213保持。
接着，利用捆绑带(未图示)等在该粘贴垫213的表面安装漏出检测单元401，将药液注射器200填装到药液注射装置100的注射头110。在这种状态下，分别接通漏出检测单元401和注射控制单元101的电源开关(未图示)，例如以预定操作在注射控制单元101上设置利用漏出检测单元401的动作模式。
这样，如图9所示，漏出检测单元401利用发光二极管403向注射针212与臂部500的血管501连结的位置射出预定波段的红外线，并且，利用光电晶体管404进行检测(步骤S1)。测定该检测到的预定波段的红外线之中的特定波长的强度(步骤S2)，还测定该波段的平均强度(步骤S3)。计算出这样测定的特定波长的强度相对于这样测定的波段的光线的平均强度的比率(步骤S4)，比较该计算出的比率和预定的基准值(步骤S5)。
在此，比率不小于基准值时，不判断为发生药液漏出，漏出检测单元401将表示“无漏出”的等待信号无线发送到注射控制单元101(步骤S6)。另一方面，该上述的比率小于基准值时，判断为发生药液漏出(步骤S7)，漏出检测单元401将表示“发生漏出”的警报信号无线发送到注射控制单元101(步骤S8)。
此处，下面简单说明本方式的药液注射装置100的漏出检测方法。首先，如上所述，漏出检测单元401的发光二极管403射出的红外线设定为在臂部500的内部组织均等反射的波段，该波段包含如下的特定波段：对造影剂等预定药液的反射率低于对臂部500的内部组织的反射率。
因此，在没有药液漏出到臂部500内部的状态下，如图8(a)所示，在臂部500内部反射而检测到的波段的红外线的强度均等，但有药液漏出到臂部500内部时，如图8(b)所示，在臂部500内部反射而检测到的波段的红外线的强度仅在特定波长的部分显著降低。
所以，在没有药液漏出到臂部500内部的状态下，特定波长的强度相对于波段的平均强度的比率约为“1”，在有药液漏出的状态下，特定波长的强度相对于波段的平均强度的比率远远小于“1”。因此，在本方式的药液注射装置100中，将上述的比率与“0.8”等基准值比较，从而以良好的精度判断有无药液漏出。
在利用漏出检测单元401的动作状态下，如图10所示，注射控制单元101始终检测无线电波的接收状态(步骤T1)，利用柱状图等将该接收状态实时显示输出到液晶显示器104(步骤T2)。
因此，作业者能够操作注射控制单元101的同时实时确定来自漏出检测单元401的无线电波的接收状态，当该接收状态差的情况下，执行注射控制单元101或漏出检测单元401的位置调整等。
并且，当这样检测到的接收状态小于预定状态时(步骤T3)，注射控制单元101将“无法接收无线电波。请确认通信状态”等接收警报显示输出到液晶显示器104，并且，使扬声器单元105输出声音(步骤T4)。
此时，在来自漏出检测单元401的接收状态成为良好之前，注射控制单元101不接受开始注射的输入操作(步骤T3～T5)，仅在接收状态成为良好的状态下，开始药液的注射动作(步骤T6)。
此外，当注射控制单元101接受了开始注射药液的输入操作的情况下(步骤T5、T6)，如图11所示，也始终检测无线电波的接收状态，实时显示输出到液晶显示器104(步骤E1、E2)。
而且，当检测到的接收状态小于预定状态时，使液晶显示器104和扬声器单元105以通报方式输出接收警报(步骤E3、E4)，仅在接收状态良好时，执行药液注射动作(步骤E3～E6)。
并且，在接收状态良好且正在执行注射动作时(步骤E6)，若正在无线接收的等待信号变化为警报信号(步骤E7)，则注射控制单元101将“检测到注射针脱落。请确认注射针。”等漏出警报显示输出到液晶显示器104，并且，利用扬声器单元105输出声音(E8)。
该情况下，中止药液注射动作(步骤E9)，所以不会发生注射针212从血管501脱落的状态下持续注射药液。而且，上述漏出警报的以通报方式输出持续到对注射控制单元101输入了预定的复位操作为止(步骤E10、E11)，作业者能够可靠地确认漏出警报。
另外，本方式的药液注射装置100中，确认到漏出警报的作业者将注射针212适当地插入血管501之后，在操作面板103上输入操作开始注射药液时，能够与该操作对应地重新开始注射药液(步骤T5、T6)。
并且，作业者向操作面板103输入了停止注射操作时(步骤E12)，注射控制单元101中止药液注射(步骤E9)。此外，占空传感器118检测到药液注射完成时(步骤E13)，注射控制单元101结束药液注射(步骤E14)。
[实施方式的效果]
在本方式的药液注射装置100中，如上所述，射出包含如下的特定波长的预定波段的红外线，该特定波长对药液的反射率低于对臂部500的内部组织的反射率，特定波长的强度相对于在臂部500内部反射的红外线的波段的平均强度的比率小于预定的基准值时，判断发生漏出。
例如，即使因个人差异或身体状态等，臂部500内部反射的红外线的强度等发生变化，导致给波段的整体反射强度带来影响，也基本不会影响到特定波长的强度相对于波段的平均强度的比率。因此，在本方式的药液注射装置100中，不会受个人差异或身体状况等影响，能够以良好的精度判断药液漏出，以通报方式输出警报，作业者能够迅速认识到注射针212从被检者的血管501脱落，进行处置。
但是，在本方式的药液注射装置100中，当像上述那样检测到注射针212脱落时，自动停止药液注射，所以能够自动防止注射针212从血管501脱落的状态下继续注射药液。而且，发光二极管403射出在人体的臂部500内部良好地反射的波段的红外线，光学滤波器406仅使该波段的红外线透过到光电晶体管404，所以能够防止光电晶体管404检测到周围的光噪声的错误动作。
此外，在本方式的药液注射装置100中独立形成漏出检测单元401和注射控制单元101，该漏出检测单元401具有发光二极管403、光电晶体管404、以及无线发送单元409等，该注射控制单元101具有无线接收单元121、液晶显示器104、以及扬声器单元105等。
而且，当漏出检测单元401检测到药液漏出时，注射控制单元101利用无线通信以通报方式输出漏出警报，所以能够使直接安装于人体的漏出检测单元401小型轻量化，容易使用，而且，能够使远离漏出检测单元401来手动操作注射控制单元101的作业者可靠地识别出漏出警报。
另外，注射控制单元101始终检测来自漏出检测单元401的无线信号的接收状态，实时以通报方式输出该接收状态。因此，作业者能够始终识别漏出检测单元401与注射控制单元101的通信状态，当该通信状态差的情况下，能够在执行注射操作之前进行处置。
此外，当检测到的接收状态小于预定状态时，注射控制单元101以通报方式输出接收警报，所以能够防止因通信不良而无法无线接收警报信号、不能输出漏出警报。并且，在以通报方式输出了漏出警报和接收警报的至少一方的状态下，停止药液注射，所以不仅能够自动防止注射针212从血管501脱落的状态下继续注射药液，还能够防止不能无线接收警报信号的状态下继续注射药液。
另外，本发明人在实际实验中确认到了能否利用红外线检测漏出到人体的造影剂。在该实验中，首先，准备产生450nm～1350nm左右波长的光线的光源，将该光源配置于遮光容器的一端，并在遮光容器的另一端设置分光计。并且，在用作为基准的空气填充该容器内部的状态、用代替人体的水填充该容器内部的状态、用CT用的一般的造影剂填充该容器内部的状态下，利用分光计对每个波长测定光线的强度，其结果，证实了造影剂与空气或水相比，在950nm附近能够良好地吸收光线。
并且，人体能够使波长为800nm～1000nm左右的红外线良好地透过，所以本发明人将峰值波长为950nm的红外线LED(Light Emitting Diode)作为光源，执行第二实验。在该第二实验中，在遮光容器的底部配置第一鸡肉，利用透明的第一亚克力板封闭，与该第一亚克力板平行地分离配置第二亚克力板，在该第二亚克力板的表面配置第二鸡肉，制作人体模型(未图示)。
然后，制作采用与本方式的漏出检测单元401相同的方式并排配置峰值波长为950nm的红外线LED和分光计的试作检测单元(未图示)，将该试作检测单元密合在人体模型的第二鸡肉表面。并且，在用空气填充该人体模型的空间的状态、用水填充该人体模型的空间的状态、用造影剂填充该人体模型的空间的状态下，利用分光计对每个波长测定红外线的强度，其结果，依然证实到造影剂与空气或水相比，在950nm附近的检测强度显著降低。
换言之，在本方式的漏出检测单元401中证实到如下情况：例如，作为发光二极管401使用峰值波长为950nm的红外线LED，通过光电晶体管404检测波长为950nm的红外线的强度，从而能够良好地判断造影剂的漏出。另外，上述的峰值波长为950nm的红外线LED已作为现有的产品在市场上销售，通过利用该红外线LED，能够以良好的生产性实施本方式的漏出检测单元401。
此外，如图12所示，确认到上述情况的本发明人试作了漏出检测单元600，执行了第三实验。该漏出检测单元600具有盒状的单元壳体61O，在该单元壳体610内部朝下配置有输出波长的峰值为950nm的红外线LED620和检测波长的峰值为880nm的光电晶体管630。
单元壳体610在分别与底板的红外线LED 620和光电晶体管630对置的位置形成有圆形的开口孔611、612，在整个下面区域安装有透明片613，该透明片613由PET(Polyethylene Terephthalate：聚对苯二甲酸乙二酯)或PS(Poly-Styrene：聚苯乙烯)等树脂形成。
扩大或缩小与光电晶体管630对置的开口孔612时，感光量增减，但由于人体的表面状态等引起的噪声的影响也增减，所以开口孔612过大或过小，都不会具有良好的检测灵敏度。因此，本发明人将开口孔612的直径设定为1.0mm、1.5mm、3.0mm之后，对检测灵敏度进行实验的结果发现，S/N(Signal-to-Noise ratio：信噪比)为1.8、5.0、3.0，直径为1.5mm时最高。
并且，在使用上述的漏出检测单元600的环境中，一般将荧光灯用作照明。因此，本发明人对一般的白色荧光灯的分光特性进行调查的结果证实，一般的白色荧光灯几乎不输出波长为800nm以上的光线。换言之，上述的利用950nm的波长检测药液漏出的漏出检测单元600在将白色荧光灯用作照明的一般的环境中，不会受外光影响，能够良好地发挥作用。
[实施方式的变形例]
本发明不限于上述方式，在不脱离发明要旨的范围内，可以进行各种变更。例如，在上述方式中，示出了在药液注射装置100上一体形成漏出检测装置的例子，但也可以独立于药液注射装置100地形成该漏出检测装置。
但是，在采用上述方式检测到药液漏出的情况下，需要迅速停止药液注射，所以在药液注射装置100上一体形成漏出检测装置是有用的。因此，在将漏出检测装置独立于药液注射装置100而形成的情况下，优选与漏出检测装置的警报输出连动地使药液注射装置100停止注射动作。
此外，上述方式中示出了药液注射装置100以通报方式输出漏出警报和接收警报的例子，例如，也可以以数据方式将该警报发送到CT扫描仪300的控制单元302，以通报方式输出到液晶显示器304等上。如上所述，控制单元302与摄像单元301独立地设置于各室，所以向该摄像单元301传达警报也是有效的。
并且，上述方式中仅示出了药液注射装置100根据漏出警报中止注射动作的例子，例如，也可以与这种药液注射装置100的动作中止连动地使CT扫描仪300中止摄像动作。该情况下，药液注射装置100可以将漏出检测单元401的警报信号直接以数据方式发送到CT扫描仪300，也可以从注射控制单元101间接地转发数据。
另外，上述方式中假设在CT扫描仪300的附近使用药液注射装置100的情况，但可以在CT扫描仪、PET装置、Angina装置、MRA装置、超声波检测装置等的附近使用药液注射装置100。此外，上述方式中示出了漏出检测单元401和注射控制单元101利用电波信号进行无线通信的例子，但作为其通信方式也可以利用超声波信号的无线通信、光信号的无线通信、利用电信号的有线通信、利用光信号的有线通信等。
并且，上述方式中示出了在漏出检测单元401上各安装一个发光二极管403和光电晶体管404的例子，但如图13(a)所示，可以形成排列有多个发光二极管403和多个光电晶体管404的漏出检测单元421；或者，如图13(b)所示，也可以形成在1个发光二极管403的周围排列多个光电晶体管404的漏出检测单元422等。在这种漏出检测装置中，能够在多个位置检测药液漏出，所以能够更良好地检测药液漏出。
此外，上述方式中示出了药液注射装置100利用漏出警报构件141以液晶显示器104的图像显示等仅以通报方式输出漏出警报的例子，例如，也可以利用图显示构件(未图示)在液晶显示器104上显示输出如图8(a)、(b)所示的振荡强度的分布图。
并且，上述方式中示出了预定波段的红外线仅包含一个特定波长的例子，但也可以包含多个该特定波长。该情况下，分别对多个特定波长的各个特定波长测定强度，对各个强度计算比率，因此，例如也可以在该多个比率全部都大于基准值时判断发生漏出。该情况下，以多个特定波长确认发生漏出，所以能够抑制错误检测的发生，提高检测精度。
另外，当多个比率的1个大于基准值时，判断发生漏出，从而可以防止药液漏出的检测失误。而且，当多个比率的预定数量大于基准值时判断发生漏出，或者，当多个比率的过半数大于基准值时判断发生漏出，从而能够良好地防止药液漏出的检测失误和错误检测两者。另外，如上所述预定波段的红外线中包含多个特定波长的情况下，比较计算出的多个比率和各个专用的基准值，从而能够提高发生漏出的判断精度。
此外，上述方式中示出了如下的例子：发光二极管403射出包含对药液的反射率低于对臂部500的内部组织的反射率的特定波长的预定波段的红外线，当臂部500内部所反射的红外线的特定波长的强度低于波段的平均强度时，判断发生漏出。
但是，也可以采用如下方式：发光二极管403射出包含对药液的反射率高于对臂部500的内部组织的反射率的特定波长的波段的红外线，当特定波长的强度相对于臂部500内部反射的红外线的波段的平均强度的比率大于基准值时，判断发生漏出。
并且，还可以采用如下方式：发光二极管403射出包含第一特定波长和第二特定波长的红外线，该第一特定波长对药液的反射率高于对臂部500的内部组织的反射率，该第二特定波长对内部组织和药液的反射率相等，当第一特定波长的反射强度相对于第二特定波长的反射强度的比率大于基准值时，判断发生漏出。
而且，还可以采用如下方式：发光二极管403射出包含第一特定波长和第二特定波长的红外线，该第一特定波长对药液的反射率低于对臂部500的内部组织的反射率，该第二特定波长对内部组织和药液的反射率相等，当第一特定波长的反射强度相对于第二特定波长的反射强度的比率小于基准值时，判断发生漏出。
另外，还可以采用如下方式：发光二极管403射出包含第一特定波长和第二特定波长的红外线，该第一特定波长对药液的反射率高于对臂部500的内部组织的反射率，该第二特定波长对药液的反射率低于对内部组织的反射率，当第一特定波长的反射强度相对于第二特定波长的反射强度的比率大于基准值时，判断发生漏出。
此外，如上所述的波段中包含第一/第二特定波长的结构中，可以是仅有多个第一特定波长，分别比较多个第一特定波长的反射强度的各个反射强度相对于第二特定波长的反射强度的比率和多个基准值。并且，也可以是仅有多个第二特定波长，分别比较第一特定波长的反射强度相对于多个第二特定波长的反射强度的多个比率和多个基准值。而且，还可以是第一/第二特定波长的双方均为多个，分别比较将多个第一特定波长的反射强度相对于多个第二特定波长的反射强度的组合的比率和多个基准值。
并且，上述方式中示出了当检测到药液漏出时药液注射装置100停止活塞驱动机构116以停止注射药液的例子，例如，也可以使漏出检测装置具有独自的管阻断构件，该管阻断构件在检测到药液漏出时阻断延长管211(未图示)。
这种管阻断构件例如形成为安装到延长管211的独立的单元结构，利用无线或有线与漏出检测单元401或检测装置主体通信。此外，具有利用螺线管等驱动源开关延长管211的机构，当检测到药液漏出时，阻断延长管211。在这种漏出检测装置中，当检测到药液漏出时，独自阻断延长管211，所以例如在药液注射装置100不与漏出检测装置连动的情况下，也能够自动停止药液注射。
而且，上述方式中示出了使微处理机130根据所安装的计算机程序发挥功能，从而在逻辑上实现注射控制单元101的各种构件141～146的例子，但例如也可以利用专用的逻辑电路等硬件形成各种构件141～144的至少一部分。
相反地，上述方式中示出了利用预定的硬件形成漏出检测单元401的各种构件411～414的例子，例如也可以利用与安装的计算机程序对应地发挥功能的微处理机来逻辑实现各种构件411～414。
此外，上述方式中示出了在药液注射装置100的一个凹部114上安装1个药液注射器200的例子，但也可以在注射头的多个凹部安装多个药液注射器200(未图示)。并且，上述方式中示出了在药液注射装置100上直接安装药液注射器200的例子，但现在市售的药液注射器200具有各种尺寸，所以例如也可以在药液注射装置100上仅直接安装最大尺寸的药液注射器200，对于最大尺寸以外的各种尺寸的药液注射器200分别经由专用的气缸转接器(未图示)安装到药液注射装置100上。

Claims (27)

1.一种漏出检测装置，该漏出检测装置对利用注射针注射到人体表面附近血管的药液的漏出情况进行检测，其中，所述漏出检测装置具有：
光线射出构件，其向插入有所述注射针的位置上的所述人体射出预定波段的光线，该预定波段包含相对于所述药液的反射率高于相对于所述人体的内部组织的反射率的特定波长；
光线检测构件，其对被所述人体内部反射的所述波段的光线进行检测；
第一测定构件，其对检测到的所述特定波长的光线的强度进行测定；
第二测定构件，其对检测到的所述波段的光线的平均强度进行测定；
比率计算构件，其对测定到的所述特定波长的强度相对于测定到的所述平均强度的比率进行计算；
漏出判断构件，其在计算出的所述比率大于预定基准值时，判断出发生漏出；以及
漏出警报构件，其在判断出发生漏出时，以通报方式输出漏出警报。
2.一种漏出检测装置，该漏出检测装置对利用注射针注射到人体表面附近血管的药液的漏出情况进行检测，其中，所述漏出检测装置具有：
光线射出构件，其向插入有所述注射针的位置上的所述人体射出预定波段的光线，该预定波段包含相对于所述药液的反射率低于相对于所述人体的内部组织的反射率的特定波长；
光线检测构件，其对被所述人体内部反射的所述波段的光线进行检测；
第一测定构件，其对检测到的所述特定波长的光线的强度进行测定；
第二测定构件，其对检测到的所述波段的光线的平均强度进行测定；
比率计算构件，其对测定到的所述特定波长的强度相对于测定到的所述平均强度的比率进行计算；
漏出判断构件，其在计算出的所述比率小于预定基准值时，判断出发生漏出；以及
漏出警报构件，其在判断出发生漏出时，以通报方式输出漏出警报。
3.一种漏出检测装置，该漏出检测装置对利用注射针注射到人体表面附近血管的药液的漏出情况进行检测，其中，所述漏出检测装置具有：
光线射出构件，其向插入有所述注射针的位置上的所述人体射出包含第一特定波长和第二特定波长的光线，该第一特定波长相对于所述药液的反射率高于相对于所述人体的内部组织的反射率，该第二特定波长相对于所述内部组织和所述药液的反射率相等；
光线检测构件，其分别对被所述人体内部反射的所述第一特定波长和所述第二特定波长的光线进行检测；
第一测定构件，其对检测到的所述第一特定波长的光线的强度进行测定；
第二测定构件，其对检测到的所述第二特定波长的光线的强度进行测定；
比率计算构件，其对测定到的所述第一特定波长的强度相对于测定到的所述第二特定波长的强度的比率进行计算；
漏出判断构件，其在计算出的所述比率大于预定基准值时，判断出发生漏出；以及
漏出警报构件，其在判断出发生漏出时，以通报方式输出漏出警报。
4.一种漏出检测装置，该漏出检测装置对利用注射针注射到人体表面附近血管的药液的漏出情况进行检测，其中，所述漏出检测装置具有：
光线射出构件，其向插入有所述注射针的位置上的所述人体射出包含第一特定波长和第二特定波长的光线，该第一特定波长相对于所述药液的反射率低于相对于所述人体的内部组织的反射率，该第二特定波长相对于所述内部组织和所述药液的反射率相等；
光线检测构件，其分别对被所述人体内部反射的所述第一特定波长和所述第二特定波长的光线进行检测；
第一测定构件，其对检测到的所述第一特定波长的光线的强度进行测定；
第二测定构件，其对检测到的所述第二特定波长的光线的强度进行测定；
比率计算构件，其对测定到的所述第一特定波长的强度相对于测定到的所述第二特定波长的强度的比率进行计算；
漏出判断构件，其在计算出的所述比率小于预定基准值时，判断出发生漏出；以及
漏出警报构件，其在判断出发生漏出时，以通报方式输出漏出警报。
5.一种漏出检测装置，该漏出检测装置对利用注射针注射到人体表面附近血管的药液的漏出情况进行检测，其中，所述漏出检测装置具有：
光线射出构件，其向插入有所述注射针的位置上的所述人体射出包含第一特定波长和第二特定波长的光线，该第一特定波长相对于所述药液的反射率高于相对于所述人体的内部组织的反射率，该第二特定波长相对于所述药液的反射率低于相对于所述内部组织的反射率；
光线检测构件，其分别对被所述人体内部反射的所述第一特定波长和所述第二特定波长的光线进行检测；
第一测定构件，其对检测到的所述第一特定波长的光线的强度进行测定；
第二测定构件，其对检测到的所述第二特定波长的光线的强度进行测定；
比率计算构件，其对测定到的所述第一特定波长的强度相对于测定到的所述第二特定波长的强度的比率进行计算；
漏出判断构件，其在计算出的所述比率大于预定基准值时，判断出发生漏出；以及
漏出警报构件，其在判断出发生漏出时，以通报方式输出漏出警报。
6.根据权利要求1所述的漏出检测装置，其中，所述光线射出构件射出具有多种所述特定波长的所述光线，所述第一测定构件针对多种所述特定波长中的每一种特定波长测定所述强度，所述比率计算构件针对多种所述强度中的每一种强度计算所述比率。
7.根据权利要求2所述的漏出检测装置，其中，所述光线射出构件射出具有多种所述特定波长的所述光线，所述第一测定构件针对多种所述特定波长中的每一种特定波长测定所述强度，所述比率计算构件针对多种所述强度中的每一种强度计算所述比率。
8.根据权利要求3或5所述的漏出检测装置，其中，所述光线射出构件射出具有多种所述第一特定波长的所述光线，所述第一测定构件针对多种所述第一特定波长中的每一种第一特定波长测定所述强度，所述比率计算构件针对多种所述第一特定波长的每一种反射率计算所述比率。
9.根据权利要求4所述的漏出检测装置，其中，所述光线射出构件射出具有多种所述第一特定波长的所述光线，所述第一测定构件针对多种所述第一特定波长中的每一种第一特定波长测定所述强度，所述比率计算构件针对多种所述第一特定波长的每一种反射率计算所述比率。
10.根据权利要求5所述的漏出检测装置，其中，所述光线射出构件射出具有多种所述第二特定波长的所述光线，所述第二测定构件针对多种所述第二特定波长中的每一种第二特定波长测定所述强度，所述比率计算构件针对多种所述第二特定波长中每一种反射率计算所述比率。
11.根据权利要求5所述的漏出检测装置，其中，所述光线射出构件射出所述第一特定波长和所述第二特定波长分别具有多种的所述光线，所述第一测定构件针对多种所述第一特定波长中的每一种第一特定波长测定所述强度，所述第二测定构件针对多种所述第二特定波长中的每一种第二特定波长测定所述强度，所述比率计算构件针对多种所述第一特定波长的反射率和多种所述第二特定波长的反射率之间的每一种组合计算所述比率。
12.根据权利要求6、8、10、11中的任意一项所述的漏出检测装置，其中，所述漏出判断构件在多个所述比率全部均大于所述基准值时，判断出发生漏出。
13.根据权利要求7或9所述的漏出检测装置，其中，所述漏出判断构件在多个所述比率全部均小于所述基准值时，判断出发生漏出。
14.根据权利要求6、8、10、11中的任意一项所述的漏出检测装置，其中，所述漏出判断构件在多个所述比率中的一个比率大于所述基准值时，判断出发生漏出。
15.根据权利要求7或9所述的漏出检测装置，其中，所述漏出判断构件在多个所述比率中的一个比率小于所述基准值时，判断出发生漏出。
16.根据权利要求6、8、10、11中的任意一项所述的漏出检测装置，其中，所述漏出判断构件在多个所述比率中的预定数量的比率大于所述基准值时，判断出发生漏出。
17.根据权利要求7或9所述的漏出检测装置，其中，所述漏出判断构件在多个所述比率中的预定数量的比率小于所述基准值时，判断出发生漏出。
18.根据权利要求6、8、10、11中的任意一项所述的漏出检测装置，其中，所述漏出判断构件在多个所述比率中的过半数量的比率大于所述基准值时，判断出发生漏出。
19.根据权利要求7或9所述的漏出检测装置，其中，所述漏出判断构件在多个所述比率中的过半数量的比率小于所述基准值时，判断出发生漏出。
20.根据权利要求12～19中的任意一项所述的漏出检测装置，其中，所述漏出判断构件分别比较多个所述比率和专用的所述基准值。
21.根据权利要求1～20中的任意一项所述的漏出检测装置，其中，所述漏出检测装置具有：漏出检测单元，其至少具有所述光线射出构件和所述光线检测构件；以及检测装置主体，其独立于所述漏出检测单元而形成，并且至少具有所述漏出报警构件，所述漏出检测单元具有发送无线信号的无线发送构件，所述检测装置主体具有接收所述无线信号的无线接收构件。
22.根据权利要求21所述的漏出检测装置，其中，所述检测装置主体具有：
接收检测构件，其检测所述无线信号的接收状态；以及
状态通报部件，其以通报方式输出检测到的所述接收状态。
23.根据权利要求22所述的漏出检测装置，其中，所述检测装置主体还具有接收警报构件，当检测到的所述接收状态低于预定状态时，该接收警报构件以通报方式输出接收警报。
24.根据权利要求1～23中的任意一项所述的漏出检测装置，其中，所述光线射出构件和所述光线检测构件中的至少一方为多个。
25.根据权利要求1～24中的任意一项所述的漏出检测装置，其中，在所述漏出检测装置上连接有用于使所述药液在所述注射针中流动的延长管，并且，
所述漏出检测装置还具有管阻断构件，当所述差值大于所述容许范围时，该管阻断构件阻断所述延长管。
26.一种药液注射装置，该药液注射装置将活塞部件压入到药液注射器的填充有药液的气缸部件中，该药液注射器利用注射针和延长管连接到人体，其中，所述药液注射装置具有：
权利要求1～25中的任意一项所述的漏出检测装置；以及注射停止构件，其在该漏出检测装置以通报方式输出所述漏出警报时，停止注射所述药液。
27.一种药液注射装置，该药液注射装置将活塞部件压入到药液注射器的填充有药液的气缸部件中，该药液注射器利用注射针和延长管连接到人体，其中，所述药液注射装置具有：
权利要求23所述的漏出检测装置；以及注射停止构件，其在该漏出检测装置以通报方式输出所述漏出警报和所述接收警报中的至少一方时，停止注射所述药液。
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