JP2008000218A - 留置針の抜針検出センサ - Google Patents

Abstract

【課題】人工透析では、留置針の一部が抜け、血液が漏れて事故を起こすことがあるため、抜針を検出するための大掛かりでないセンサが望まれている。
【解決手段】 そこで本発明では、上記課題を解決するために、皮膚８に光を照射する送光部６と、皮膚からの反射光を受光する受光部７と、受光部の受光強度による脈動検出機能を有する検出装置１１を構成し、前記送光部と受光部を留置針１に設けた留置針の抜針検出センサを提案するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、人工透析における体外循環に使用したり、点滴による薬液の供給等に使用する留置針の抜針検出センサに関するものである。

例えば、人工透析においては、ダイアライザを経た血液を患者に戻す側の留置針が抜けて血液が漏れる事故を起こすことがあり、また点滴においても留置針が抜けて点滴液が漏れる事故を起こすことがある。従って、このような留置針の抜けを検出するためのセンサを設けることが必要である。

このような留置針の抜けを検出するための抜針検出センサの従来技術として、例えば電極を用いたものがある。

特許文献１には、２枚以上の箔状電極を合成樹脂テープと合成樹脂製不織布テープで挟持すると共に、不織布テープの表面に粘着剤層を設けた構成のセンサを留置針の近傍に貼り付け、漏出した点滴液や血液が不織布テープを経て電極に接触した際の電極間の短絡により、点滴液や血液を検出して、間接的に留置針の抜けを検出する技術が記載されている。

また特許文献２には、留置針又は留置針を保持するための絆創膏に、ハム誘導型や静電容量型のタッチセンサを構成するための電極を設けた構成の検出装置が記載されている。この検出装置において、ハム誘導型では、人体に誘導された商用電源の交流電流により電極部に誘導される電圧を検出信号とするものであり、また静電容量型では、検出装置側から電極部に交流電圧を印加して、人体の静電容量を要素とする共振回路により発振させて、その発信周波数の変化を検出信号としたり、検出装置から電極部にクロックを印加し、その立ち上がりの遅れを検出信号とするものである。

一方、透析においては、透析装置の半透膜に生じたピンホール等により、血液が透析液中に漏出したことを検出するための漏血検知器を設置している。例えば、特許文献３は、血液に対する吸収率が異なる２つのピーク波長を有する光により発光素子を別々に発光させ、透析液を透過させて受光素子により受光し、前記透析液に対する２つの波長の光の透過量を変換した電圧レベルを比較することにより、透析液中の漏血状態を検知する漏血検出器が記載されている。このように発光素子と受光素子により透析液への血液の漏出を検出する漏血検出器は特許文献４にも記載されている。

一方、発光素子と受光素子からなる光センサにより脈拍を検出する光学式脈拍センサが、例えば特許文献５、特許文献６に示されるように従来から提案されている。
実開平５−７９４６８号公報 特開２００６−１１０１１９号公報 特開平４−３５７９６１号公報 特開昭５３−６４５８５号公報 実公平４−５０００９号公報 特開平５−３１７２７６号公報

以上の従来技術では、次に示すような課題がある。
１．特許文献１、２に記載されている留置針の抜針検出技術では、微少とはいっても皮膚に電流を流すことにおいて人に違和感を感じさせ易い。
２．特許文献３、４に記載されている漏血検出器は、発光素子と受光素子の間を透過する光の透過量によって漏血を検出するものであるので、針を刺した皮膚の部分からの漏血の検出に適用するのは困難である。即ち、この漏血検出器では、発光素子と受光素子の間に、光が邪魔されずに透過し、しかも漏出した血液が光を遮る空間が必要であるところ、このような空間を針の穿刺した部分に形成するのは困難であると共に、仮にこのような空間が形成されたとしても、発光素子と受光素子を針を刺した皮膚の部分に取り付けなければならないので大掛かりになってしまう。
２．一方、特許文献５、６に記載されている光学式脈拍センサは、例えば自転車エルゴメータ等の運動機器等において使用されているが、脈拍の測定以外の利用は想定されていない。
本発明は以上の課題を解決することを目的とするものである。

上述した課題を解決するために、本発明では、皮膚に光を照射する送光部と、皮膚からの反射光を受光する受光部と、受光部の受光強度による脈動検出機能を有する検出装置を構成し、前記送光部を留置針に設けた留置針の抜針検出センサを提案する。

また本発明では、皮膚に光を照射する送光部と、皮膚からの反射光を受光する受光部と、受光部の受光強度による脈動検出機能を有する検出装置を構成し、前記送光部と受光部を留置針に設けた留置針の抜針検出センサを提案する。

また本発明では、以上の構成の抜針検出センサにおいて、送光部又は受光部あるいは送光部及び受光部を、留置針に構成している翼状の支持片に構成することを提案する。

また本発明では、以上の構成に抜針検出センサにおいて、送光部と受光部を、夫々発光素子と受光素子により構成したり、又は送光部と受光部の夫々を、発光素子と受光素子に連なる光ファイバの端部に構成したり、又は送光部と受光部のいずれか一方側は発光素子又は受光素子により構成すると共に、他方側は、夫々発光素子又は受光素子に連なる光ファイバの端部に構成することを提案する。

本発明の抜針検出センサにおいて、受光部を送光部と共に留置針に設けた構成の場合には、点滴や透析を行う際、留置針を患者の所定部位に穿刺し、送光部と受光部を皮膚側に向けた状態で通常の留置針と同様に粘着テープで固定し、送光部と受光部を検出装置に接続して使用する。

一方、本発明の抜針検出センサにおいて、留置針には送光部のみを設けた構成の場合には、点滴や透析を行う際、留置針を患者の所定部位に穿刺し、送光部を皮膚に当てた状態で通常の留置針と同様に粘着テープで固定すると共に、送光部の近傍に受光部を皮膚に当てた状態で粘着テープで固定する。

以上の使用状態において、送光部から皮膚に光を照射し、その反射光を受光部で受光して、その受光強度を検出装置で検出する。送光部から皮膚に照射された光は、血管を流れる血液中のヘモグロビンによって吸収され、受光部により受光される光の強度が血液量により影響され、従って受光強度が脈拍に同期した脈動となるため、その受光強度により検出装置において脈拍による脈動を検出することができる。

この状態において、何らかの理由により、留置針が抜けてしまった場合には、送光部から皮膚に光が照射されなくなるので、受光部に皮膚からの反射光が入射されなくなり、受光強度が低下する。一方、このように留置針が抜けた際、たまたま室内の照明光が受光部に照射されている場合には、受光強度が低下しない。

しかし、留置針と共に送光部が皮膚から離れて皮膚に光が照射されなくなると、仮に照明光により受光強度が低下しなくても、受光強度の脈動は検出されなくなるので、検出装置は留置針が抜けたことを確実に検出することができる。

次に本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１〜図３は本発明に係る抜針検出センサの第１の実施の形態を模式的に示す説明図である。
図１は本発明の抜針検出センサを、透析において使用している状態を示す概念図である。図において、符号１は留置針であり、この留置針１は針本体２を保持する保持体３の両側に翼状の支持片４を設けた構成であり、保持体３にチューブ５を接続している。

この実施の形態では、一方側の支持片３に送光部６を設けると共に、他方側の支持片３に受光部７を設けている。即ち、図３に示すように、支持片３の、皮膚８への当接側に格納凹部９を形成し、この格納凹部９内に送光部６と受光部７を構成し、これらの送光部６と受光部７を接続線１０により検出装置１１と接続している。

ここで送光部６と受光部７は、夫々発光素子と受光素子を格納凹部９内に格納して構成することができる。発光素子としてはＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）等を使用することができ、また受光素子としてはＰＤ（Photo
Diode）等を使用することができる。このように送光部６と受光部７を夫々発光素子と受光素子により構成する場合には、検出装置１１と接続するための接続線１０は電線とすることができるので取り扱いが容易である。

また他の構成として、発光素子と受光素子は検出装置１１側に構成することができ、この場合には、送光部６と受光部７は、夫々検出装置１１内の発光素子と受光素子に接続した接続線１０としての光ファイバーの夫々の端部に構成することができる。

また更に他の構成として、送光部６と受光部７のいずれか一方側を発光素子又は受光素子により構成すると共に、他方側を接続線１０としての光ファイバーの端部に構成することができる。

以上の構成において、図１に示すように透析を行う場合には、留置針１を患者の所定部位に穿刺し、送光部６と受光部７を皮膚側に向けた状態で通常の留置針と同様に粘着テープ（図示省略）で固定し、送光部６と受光部７を接続線１０で検出装置１１に接続して使用する。

この使用状態において、送光部６から皮膚８に光を照射し、その反射光を受光部７で受光して、その受光強度を検出装置１１で検出する。送光部６から皮膚８に照射された光は、血管を流れる血液中のヘモグロビンによって吸収され、受光部７により受光される光の強度が血液量により影響され、従って受光強度が脈拍に同期した脈動となるため、その受光強度により検出装置１１において脈拍による脈動を検出することができる。尚、図３においては、送光部６から皮膚に照射する光と、受光部７で受光される光を一点鎖線で模式的に示している。

この状態において、何らかの理由により、留置針１が抜けてしまった場合には、送光部６から皮膚８に光が照射されなくなるので、受光部７に皮膚８からの反射光が入射されなくなり、受光強度が低下する。一方、このように留置針１が抜けた際、たまたま室内の照明光が受光部７に照射されている場合には、受光強度が低下しないのであるが、留置針１と共に送光部６が皮膚８から離れて皮膚８に光が照射されなくなると、仮に照明光により受光強度が低下しなくても、受光強度の脈動は検出されなくなるので、検出装置１１は留置針１が抜けたことを確実に検出することができ、警報の発生等の適切な対処を行うことができる。

また夜間等の暗い室内においての透析等に際して留置針１が抜けた場合にも、介護又は看護者は、送光部６からの光により抜けた留置針１の位置を即座に発見することができる。

尚、この実施の形態の説明では、図１に示すように、本発明に係る抜針検出センサを、透析における患者からの血液の導出側と、戻し側の両方の留置針１に適用しているが、例えば戻し側の留置針１にのみ適用する等、使用方法は適宜である。

次に図４は本発明に係る抜針検出センサの第２の実施の形態を示すもので、この実施の形態は、上記支持片４の皮膚８への当接側に、透光性の板体１２を積層して、送光部６と受光部７の保護を行う構成としたことを特徴とするものである。その他の構成要素は第１の実施の形態と同様であるので、同様の構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

次に図５は本発明に係る抜針検出センサの第３の実施の形態を示すもので、この実施の形態は、送光部６と受光部７を、一方側の支持片４に隣接して設けることにより、感度を向上させたものである。その他の構成要素は第２の実施の形態と同様であるので、同様の構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

次に図６、図７は本発明に係る抜針検出センサの第４の実施の形態を示すもので、この実施の形態では、留置針１の支持片４には送光部６のみを設け、受光部７は留置針１とは別体に構成したことを特徴とするものである。即ち、この実施の形態では、受光部７は、留置針１とは別体の板体１３に格納凹部１４を設け、この格納凹部に１４に受光部７を設けたことを特徴とするものである。その他の構成要素は第１の実施の形態と同様であるので、同様の構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

次に図８は本発明に係る抜針検出センサの第５の実施の形態を示すものである。この実施の形態は、図７に示す受光部７を構成する板体１３における皮膚８への当接側に透光性の板体１５を積層して受光部７の保護を行う構成としたことを特徴とするものである。その他の構成要素は第４の実施の形態と同様であるので、同様の構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

尚、以上の本発明において、送光部６から照射する光の波長は、血液中のヘモグロビンの吸収スペクトルを考慮して適宜に設定することができ、例えば水の吸光度が小さくなる600nm以下の光を使用するのが好ましく、それ以下の波長、例えば500nm以下とすればヘモグロビンの吸光度が更に大きくなるので、感度の向上を図ることができる。

本発明に係る留置針の抜針検出センサは、以上のとおりであるので、以下に示すような特徴を有し、産業上の利用可能性が大である。
１．光学式であるので、電極式のように皮膚等に電流を流すことがなく、使用する人に違和感を感じさせない。
２．使用する光は一波長で良いので構成を簡素にすることができ、非常に安価に構成することができるので、１回のみの使用で廃棄しても経済的に負担とならない。
３．脈動を検出要素としているので、ノイズの影響を受けにくい。

本発明に係る抜針検出センサの第１の実施の形態を、透析において使用している状態において示す概念図である。 本発明に係る抜針検出センサの第１の実施の形態の斜視図である。 本発明に係る抜針検出センサの第１の実施の形態の断面図である。 本発明に係る抜針検出センサの第２の実施の形態の断面図である。 本発明に係る抜針検出センサの第３の実施の形態の断面図である。 本発明に係る抜針検出センサの第４の実施の形態を、透析において使用している状態において示す概念図である。 本発明に係る抜針検出センサの第４の実施の形態の断面図である。 本発明に係る抜針検出センサの第５の実施の形態の断面図である。

符号の説明

１ 留置針
２ 針本体
３ 保持体
４ 支持片
５ チューブ
６ 送光部
７ 受光部
８ 皮膚
９ 格納凹部
１０ 接続線
１１ 検出装置
１２ 透光性の板体
１３ 板体
１４ 格納凹部
１５ 板体

Claims (7)

1. 皮膚に光を照射する送光部と、皮膚からの反射光を受光する受光部と、受光部の受光強度による脈動検出機能を有する検出装置を構成し、前記送光部を留置針に設けたことを特徴とする留置針の抜針検出センサ。
2. 皮膚に光を照射する送光部と、皮膚からの反射光を受光する受光部と、受光部の受光強度による脈動検出機能を有する検出装置を構成し、前記送光部と受光部を留置針に設けたことを特徴とする留置針の抜針検出センサ。
3. 送光部を、留置針に設けた翼状の支持片に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の留置針の抜針検出センサ。
4. 受光部を、留置針に設けた翼状の支持片に設けたことを特徴とする請求項３に記載の留置針の抜針検出センサ。
5. 送光部と受光部を、夫々発光素子と受光素子により構成したことを特徴とする請求項１〜４までのいずれか１項に記載の留置針の抜針検出センサ。
6. 送光部と受光部を、夫々発光素子と受光素子に連なる光ファイバの端部に構成したことを特徴とする請求項１〜４までのいずれか１項に記載の留置針の抜針検出センサ。
7. 送光部と受光部のいずれか一方側を発光素子又は受光素子により構成し、他方側を、 夫々発光素子又は受光素子に連なる光ファイバの端部に構成したことを特徴とする請求項１〜４までのいずれか１項に記載の留置針の抜針検出センサ。
   

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