JP2006238900A - 血管位置マーキング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
反射型の血管検出装置により特定された血管位置に簡単な装置で正確にマーキングを行うことができ、マーキングの痕跡が長時間残存しないようにする。
【解決手段】
ケーシング４内に、間に隔壁３を介して発光素子１及び第１の導光体５ａと、受光素子２及び第２の導光体５ｂとが設けられ、隔壁３の部分は筒体２４及びこれに内挿された吸引管２５が第１の導光体５ａから出る光の光路と第２の導光体に向かう光路との交点を通る方向に移動可能にガイドする形状になっており、吸引管２５の上端部に吸引手段を接続して、吸引管２５が下降して下端部が皮膚に接触した時に吸引によりマーキングできるようにする。
【要約図】 図１

Description

本発明は、血管センサにより特定された皮膚表面上の部位に注射針の刺入位置の目安となる目印を付ける装置に関する。

診療のため際医師や看護婦が患者、検診者に注射を行う際に、注射を受ける者の体形、年齢等により血管の位置が確認し難いため、針の抜き刺しを繰り返さざるを得なくなる場合が生ずる。体形的には肥満ぎみで脂肪層が厚い場合、病気でむくみのある人の場合にこのような傾向があり、乳幼児の場合は血管が細い上に皮下組織が厚いのでやはり目視での血管の確認が困難である。注射が円滑になされないことは、入院患者のように日に数回の注射が施される人にとっては、苦痛、ストレスをもたらすことになり、乳幼児の場合、熟練した小児科医でも難渋することがある。
一方で、高齢化社会の到来とともに、在宅医療の取り組みの中で、遠隔操作を含めた自動化の可能性を探る研究も進んでおり、視覚で捉えられない血管の可視化技術へのニーズが高まっている。

血管、血流の検知、測定に関する技術として、脈拍センサ、パルスオキシメータ等がある。脈拍センサは、光源からの照射光のうちの赤外領域成分を血液中のヘモグロビンが吸収することにより、検出器に届く光の赤外領域成分の強度が心拍変動に伴う血管中の血流変化に応じて規則的に変動することを利用して、脈拍をモニターするもので、実用化されているものとして、装置を手指の先端に被せるか挟む形態、あるいは耳朶に挟む形態のような透過型のもの、巻き付け部材で指先に装置を保持固定する形態のような反射型のものがある。また、パルスオキシメータは動脈血中の血液中の酸化ヘモグロビンに注目して酸素飽和度を計測するものであって、光源からの赤色もしくは赤外領域の透過光から、動脈血中の酸素飽和度を求める。透過型のものが実用化されているが、反射型のものは、生体組織内の経路が異なって正確な酸素飽和度の測定ができないという問題があって、実用化されていない。掌の血管パターンを利用することが個人認証の分野で試みられており、これは掌を透過する光の強度を検出するものである。

ところで、注射や点滴の場合の血管探索の対象部位は一般的に上腕であり、掌や指と異なって肉厚であるため、透過型とすることはできず、反射型のものになる。光や音を検知する血管探索装置として次のような文献に開示されたものがある。

特開平７−２５５８４７号公報 特開平２−１７２４７２号公報 特開昭６０−１０８０４３号公報 特開２００３−５２６９９号公報 特表２００２―５０７４４６号公報

特許文献１は、ＬＥＤ等の発光部からの光を照射し体組織、血管等で反射した光を受光部で受け、それによって生じた電流値を指定された閾値と比較し、閾値以下であればランプを点灯することにより血管の位置を特定する技術を開示している。

特許文献２は、発光手段とその両側に位置する２つの受光手段とからなる検出手段を複数組一列に配置し、各組ごとに検出手段の２つの受光手段の受光量を比較手段と、２つの受光手段の受光量が同じか異なるかを表示する手段を設けて、静脈の位置及び方向を確認することが開示している。

医師が注射や点滴を行う前に、公知の血管検出装置により目的の血管を検出及び確認する過程を、図５に示すような光による反射型の血管検出装置を用いた場合について説明する。医師はアルコール類で該当部位近辺を消毒した後、図５に示すような血管検出装置のセンサ部を皮膚表面に接触あるいは近接させて平面的にスライドさせ、血管位置を検出する。血管検出装置のケーシング４内のＬＥＤ等の発光素子１から発した光は、光ファイバー５ａを通過して皮膚表面６から皮下組織内に浸入する。皮膚内に浸入した透過光９は血管７の内部の血液８に含まれるヘモグロビンにより特定の波長成分が吸収され、反射光１０が光ファイバー５ｂを経てケーシング４内の受光素子２に到達する。

ケーシング４内で発光素子１及び光ファイバー５ａと、受光素子２及び光ファイバー５ｂとの間は隔壁３で遮光されている。血管検出装置は受光素子２で受光した光の強度を示す信号のモニター手段１１を備えており、血管検出装置を皮膚表面６に沿ってスライドさせながら、反射光の強度をモニターし、血管位置を探索する。反射光は血液の成分による光吸収のために血管の直上と、それ以外の位置とではその強度が異なる。ヘモグロビンの吸収を利用する場合、光源として赤外領域の発光素子が用いられる。光ファイバー５ａ、５ｂの先端は離れており、反射光の強度が谷になる位置は、光ファイバー先端間の中心位置の直下に血管が存在することを意味する。

目的の血管位置が特定された後に、その位置に注射を施すのであるが、従来の装置ではこのように探索した血管の位置を適格にマーキングを行う手段が備えられていなかった。血管位置を確認した後、実際に注射する際に装置を腕の血管検出位置から外さなければならず、検出位置に何らかの目印を残さない限り、検出した位置が判然としなくなる。
このようなことから、適格な位置に注射するために、血管検出後に検出位置をマーキングすることが必要になる。文献５には、ＬＥＤにより血管位置をマーキングし、あるいは顔料によりマーキングすることが開示されているが、ＬＥＤによりマーキングする場合に検出装置を皮膚から外せないので血管位置の検出をする人と注射をする人が同時に作業に携わる必要があり、手間がかかって能率が悪い。また、顔料を付与する場合には皮膚に顔料が長期間残存することになる。

特許文献３には、血液に吸収される波長の光を断続光にして照射し、血管に断続光が照射されると断続光の周波数に応じた音響信号を発生することを利用して、音響信号を圧電素子で検出して血管位置を特定し、その位置にペン等でマーキングするためのマーク口を備えることについて開示されているが、ペン等でマーキングするために、マーキングの形跡が長期間にわたって残存する。

特許文献４には、光源の光を皮膚面に照射し目視で血管位置を確認し付設された突起状のマーカーを皮膚に押し当てて血管位置をマーキングすることが示されている。しかし、皮膚は軟組織であり、構造的な突起等により皮膚表面に窪みをつける場合、丸みをもった突起等を血管の位置との間に介在する厚みをもち弾力性のある皮下組織に押し込んでいき、また皮膚表面は必ずしも平面状ではなく、ある程度曲率をもつので、表皮及び真皮といった表面に近い層と、対象となる血管がある皮下組織との間でのずれが生じ易く、正確にマーキングができない可能性が大きい。この突起等を先鋭なものにすれば正確さが多少向上するが、痛みが生じ、傷、痕跡を残すことにもなる。

このように、従来技術による血管位置の検出、マーキングにおいては、血管位置を検出しても、血管位置を簡単な操作で正確にマーキングすることができず、一人の者が血管の位置の特定と、その後の注射、点滴の操作を簡単に行うことができなかった。また、塗布式のマーキングの場合がその痕跡が長期間残存するという問題点があり、突起を押し込む手法では位置ずれによりマーキングが正確になされないとともに、傷、痕跡が残り、痛みを生ずることにもなるものでもあった。

本発明は、このような課題を解決するものであり、血液に吸収される成分を含む光を発光する発光素子と、該発光素子からの光を導く第１の導光体と、該第１の導光体から出射し皮膚表面を通り皮下組織で反射した光を導く第２の導光体と、該第２の導光体を通過した光を受光し受光した光の強度を示す信号に変換する受光素子と、該受光素子からの信号を受けて受光した光の強度をモニターするモニター手段とを有する血管検出手段と、前記発光手段と前記受光手段との間に、前記第１の導光体から出る光の光路と前記第２の導光体に向かう光の光路との交点を通る方向に皮膚表面から離れた第１の位置と皮膚表面に当接する第２の位置との間で移動可能に配置された吸引管と、を備え、前記吸引管の前記光路の交点と反対の側に吸引手段を接続して吸引動作により血管位置をマーキングできるようにしたものである。

本発明では、反射型の血管検出装置に吸引管及び吸引手段によるマーキング装置を備えるという簡単な構成により、血管検出装置により特定された血管位置に正確にマーキングを行うことができるものである。また、血管位置のマーキングと、それに続く注射、点滴の作業が一人でも容易にできるようになり、マーキングの痕跡が長時間残存することもない。

以下、発明の実施の形態を、実施例に基づき、図面を参照して説明する。

本発明の好ましい実施例を図１に示す。図１に示される血管位置マーキング装置は、図１に示される血管検出装置にマーキング装置２０を設けたものである。図５の血管検出装置と同様に、ケーシング４内に設けられたＬＥＤ等の発光素子１を上から下向きに導く光ファイバー５ａ、反射光を下から上向きに導く光ファイバー５ｂ、光ファイバー５ｂを通過した反射光を受光し電気信号に変換する受光素子２、受光素子２からの電気信号により反射光の強度をモニターするための手段（図示せず）を備えている。光ファイバー５ａは発光素子１の光を垂直方向下方に導き、光ファイバー５ｂは反射光を垂直方向に受光素子２に向けて導くものである。ケーシングの下側部分は、光ファイバー５ａ、５ｂの先端部を保持するとともに、先端部から光が出入できるようになっている。光ファイバー５ａ、５ｂの先端近傍の部分は光の出入の方向を規定することになり、光ファイバー５ａから出た光の光路と光ファイバー５ｂに向かう反射光の光路が交差するように対称的に内方の向きにするのがよい。

ケーシング４の内部において、発光素子１及び光ファイバー５ａと、受光素子２及び光ファイバー５ｂとの間に隔壁３が形成されている。隔壁３は発光素子１の側と受光素子２の側との間に光が通過しないように遮光するとともに、マーキング装置２０を上下方向に移動可能に支持しガイドする形状になっている。マーキング装置２０が隔壁３内に設けられていることのほかは、図１の血管位置マーキング装置は図５の血管検出装置と同様である。

図２（ａ）は図１のマーキング装置の部分を詳細に示したものである。マーキング装置２０は、筒体２４と、筒体２４の内部に内挿され固定保持された吸引管２５とを備えており、吸引管２５の上端部２５ｂ及び下端部２５ａはそれぞれ筒体２４の上端及び下端より突出しており、筒体２４の上端に上側ストッパー２１ａが固設され、それより下方に間隔をおいて下側ストッパー２１ｂが固設されている。このようなマーキング装置２０が隔壁３の形状によりガイドされて上下動可能に設けられている。筒体２４に内挿された吸引管２５の移動方向は光ファイバー５ａから出る光の光路と光ファイバー５ｂに向かう光の光路との交点を通るようにし、この方向に吸引管２５が下降して下端部２５ａが皮膚に当接した位置が血管の存在を示す位置となる。光ファイバー５ａ、５ｂを対称的に配置した場合、この方向は対称軸の方向であり、吸引管２５の下端部２５ａが皮膚に当接する位置は光ファイバー５ａ、５ｂの先端間の中心の位置となる。

ケーシング４の上側の上板２２ａに上部ガイド孔２２ｃが形成され、隔壁３の下側部分に下部ガイド孔２１ｄが形成されている。下側ガイド孔２２ｄの上側の隔壁３の部分は下側ガイド孔より大径の空間になっており、肩部２２ｂが形成されている。肩部２２ｂと下側ストッパー２１ｂとの間にコイル状ばね２３が圧縮状態で設けられていて、通常はコイル状ばね２３のばね力により下側ストッパー２１ｂがケーシングの上板２２ａに達するまで押付けられている。

光ファイバー５ａ、５ｂを対象形に配置したものでは、筒体２４は、これに内挿された吸引管２５の中心軸線が光ファイバー５ａ、５ｂの対称中心となる位置で垂直方向に上下動するように、上部ガイド孔２２ｃと下部ガイド孔２２ｄとに可動に支持されている。可動筒体２４をコイルばね２３の力に抗して押し下げたときに、上側ストッパー２１ａがケーシングの上板２２ａの上面に接した状態で可動筒体２４が停止し、このときに吸引管２５の下端部２５ａが皮膚にマーキングする位置、すなわち光ファイバー５ａ、５ｂの下端よりわずかに下に下降して皮膚を軽く押付ける位置になるように、上側ストッパー２１ａと下側ストッパー２１ｂとの間隔２７が設定されている。吸引管２５の上端部２５ｂには公知の吸引手段（図示せず）が直接あるいはチューブを介して接続されている。

マーキング装置２０は、これをコイルばね２３の力に抗して押し下げた状態で吸引によるマーキングを行うものであり、マーキングを行い易くするために、この押し下げた状態で保持するのが望ましい。そのため上側ストッパー２１ａより下側の筒体２４の側部にばねで外方に突出するように押圧されマーキング装置を押し下げた状態でケーシングの上板２２ａの下面に係止される係止手段２８を設け、ケーシング４の側に係止手段２８による係止を解除する解除手段２９を設けるのがよい。

吸引管２５の内部３０を負圧にする吸引手段としては、例えばスポイトが使用できる。負圧の大きさはスポイトの容量の異なるものを適宜付け替えて変えられる。より強い吸引力を得たい場合には、ピペット用のピペッターが用いられる。さらに、注射器の針を除いたものを直接またはチューブを介して接続すれば、より強力に吸引できる。また、チューブを介して電動式の吸引ポンプを接続してもよい。これらの吸引手段は、医療従事者にとって操作性がよいとされるもの、注射の対象者の年齢、性別、体質等により皮膚表面の堅さや色が異なることから、マーキングが明瞭になされる最適な吸引力となるものという見地から適宜選択して使用される。

次に、本発明の動作形態について説明する。
本発明の血管位置マーキング装置を用いて血管位置を探索し血管位置にマーキングを行う動作について説明する。血管位置マーキング装置を注射がなされる腕等の部位に近接してスライドさせ、血管位置を探索する過程は、公知の血管検出装置を用いた場合と同様である。モニターされた反射光の強度が谷となる位置で血管位置マーキング装置を停止させ、この位置に保持しながらマーキング操作を行う。反射光の強度が谷になる位置は、その位置を通過して確認できるので、実際には、一旦谷の位置を通過した後に逆向きに戻して確認することが必要になる。

血管位置マーキング装置を停止させた時に、マーキング装置２０は図２（ａ）に示される状態にあり、下側ストッパー２１ｂがケーシングの上板２２ａの下面に当接している。マーキングを行うために上側ストッパー２１ａをそれと一体的な可動筒体２４とともにコイル状ばね２３の力に抗して押下げていき、上側ストッパー２１ａがケーシングの上板２２ａの上面に当接して停止した時に筒体２４に内挿された吸引管２５の下端部２５ａが血管のある目標位置となる皮膚の部分を軽く押す状態になっている（図２（ｂ））。この状態で筒体２４に設けられた係止手段２８がケーシングの上板２２ａの下面に係止される。

この時の吸引管２５の下端部２５ａと皮膚との関係を拡大して示すと、図３（ａ）のようになっている。状態で吸引管２５の上端部２５ｂに接続された吸引装置を動作させて吸引を行うと、吸引管２５の下端部２５ａは皮膚に軽く押付けられていて空気が通過することはないので、吸引管２５内部が大気圧に対して負圧になり、図３（ｂ）に示されるように、吸引管２５内に位置する皮膚部分が持ち上げられ、丘状の突起３２を形成する。このように吸引を行っている状態で、ある程度の時間その負圧を保持する。保持時間は負圧の圧力の程度によって異なるが、容量３ｍｌのスポイトの場合で、約１０秒間保持すれば十分である。

吸引ポンプを用いた場合、真空度が高いほど短時間で明瞭なマーキングがなされるが、吸引により皮膚表面の局部が過度に持ち上げられると痛みを感じるおそれがあるので、適度な負圧とすべきである。管内が負圧に保たれている限り、皮膚の突起３２により吸引管２５の下端部２５ａが目標位置から横方向にずれること防止される。

このようにある程度の時間負圧を保持して丘状の突起３２が形成された後に、係止手段２８による係止を解除して吸引管を上昇させ、あるいは血管位置マーキング装置全体を外して、吸引管２５を皮膚表面から取り外しても、丘状の突起はそのまましばらくの間残存する。この残存時間は吸引の際の負圧の大小により異なるが、注射、点滴を行うまで持続すれば十分である。またその部分の皮膚の色は周辺部分に比べて赤みを帯び、丘状の突起とともに色の違いとしても識別が可能である。

体毛の濃い人などは、吸引管の下端部２５ａと皮膚との間に体毛が挟まることによって、丘状の突起を形成するのに十分な負圧が発生できない場合がある。また、人種の違いや日焼けの程度により、吸引により生じるはずの赤みが目視で確認できない場合もある。そのような場合に、本発明の吸引によるマーキング装置を用いて色素を含んだ液体を塗布することもできるのであり、それについて説明する。

筒体２４とともに吸引管２５を押し下げて係止し、下端部２５ａを人体に害のない色素を含んだ液体の液面３３にわずかに接触させると、図４（ａ）に示されるように、毛細管現象により微量の液体が管内に取り込まれ、管内の液面３４が若干上昇する。そのまま筒体２４の係止を解除するか、マーキング装置全体を引き上げると、図４（ｂ）に示されるように、吸引管の下端部２５ａの内部で上昇した液面に想到する微量の液体３５が保持される。このように液体を保持した状態で、前述したように血管を検出した後、筒体２４とともに吸引管２５を押し下げて皮膚に接触させると、目標の位置に微量液体３５を滴下させ塗布することができる。

本発明による血管位置マーキング装置を示す図である。 （ａ）は上昇した状態にあるマーキング装置の部分を示した図であり、（ｂ）は下降した状態にあるマーキング装置の部分を示した図である。 （ａ）はマーキングする前の状態にあるマーキング装置の部分を拡大して示した図であり、（ｂ）はマーキングした状態にあるマーキング装置の部分を拡大して示した図である。 （ａ）は本発明のマーキング装置により液体を塗布する場合の液体の吸引状態を示す図であり、（ｂ）は本発明のマーキング装置により液体を塗布する場合の液体の吸引状態を示す図である。 従来の血管検出装置を示す図である。

符号の説明

１ 発光素子
２ 受光素子
３ 隔壁
４ ケーシング
５ａ 第１の導光体（光ファイバー）
５ｂ 第２の導光体（光ファイバー）
６ 皮膚表面
７ 血管
８ 血液
９ 透過光
１０ 反射光
１１ モニター手段
２０ マーキング装置
２３ コイル状ばね
２４ 筒体
２５ 吸引管
２８ 係止手段
２９ 解除手段
３２ 突起
３３，３４ 液面

Claims (4)

1. 血液に吸収される成分を含む光を発光する発光素子と、該発光素子からの光を導く第１の導光体と、該第１の導光体から出射し皮膚表面を通り皮下組織で反射した光を導く第２の導光体と、該第２の導光体を通過した光を受光し受光した光の強度を示す信号に変換する受光素子と、該受光素子からの信号を受けて受光した光の強度をモニターするモニター手段とを有する血管検出手段と、
   前記発光手段と前記受光手段との間に、前記第１の導光体から出る光の光路と前記第２の導光体に向かう光の光路との交点を通る方向に皮膚表面から離れた第１の位置と皮膚表面に当接する第２の位置との間で移動可能に配置された吸引管と、
   を備え、前記吸引管の前記光路の交点と反対の側に吸引手段を接続して吸引動作により血管位置をマーキングできるようにしたことを特徴とする血管位置マーキング装置。
2. 前記血管検出手段と前記吸引管とがケーシング内に収納され、該ケーシングにおいて前記発光素子及び第１の導光体と、前記受光素子及び第２の導光体との間に前記吸引管の第１の位置と第２の位置の間での移動をガイドするガイド部が形成されるとともに、前記発光素子及び第１の導光体と、前記受光素子及び第２の導光体との間を遮光する隔壁が前記ケーシングの一部として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の血管位置マーキング装置。
3. 前記第１の導光体及び第２の導光体が光ファイバーであることを特徴とする請求項２に記載の血管位置マーキング装置。
4. 前記吸引管は前記第１の導光体から出る光の光路と前記第２の導光体に向かう光の光路との交点から離れる向きにばね力により偏倚されており、該ばね力に抗して前記吸引管を皮膚表面に当接する位置まで移動させた時に、前記吸引管をその位置に保持する保持手段が前記ケーシングに設けられ、該保持手段による前記吸引管の保持が解除可能にされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の血管位置マーキング装置。

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