JP2008000219A - 漏血検出センサ - 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、漏血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、皮膚に対向して光を照射する送光部１０と、皮膚に対向して、皮膚側からの反射光を受光する受光部１１と、受光強度検出手段とから構成し、送光部と受光部の少なくとも一方側には、皮膚の対向側に開口した収容空間部１４を構成し、収容空間部に、透光性の繊維集合体１５を充填した漏血検出センサを提案するものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、人工透析等において、留置針が抜ける等により発生する漏血を検出するための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、このような漏血の発生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や漏血を検出するための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。

例えば特許文献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留置針の抜け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。
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

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または漏血検出技術では、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。
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、皮膚に対向して光を照射する送光部と、皮膚に対向して、皮膚側からの反射光を受光する受光部と、受光強度検出手段とから構成し、送光部と受光部の少なくとも一方側には、皮膚の対向側に開口した収容空間部を構成し、収容空間部に、透光性の繊維集合体を充填した構成の漏血検出センサを提案する。

そして本発明では、上記の構成において、繊維集合体を、収容空間部の内外に渡って構成することを提案する。

また本発明では、上記構成において、送光部と受光部を一体に構成することを提案しており、この場合、送光部と受光部は、留置針に設けた翼状の支持片に設けた構成とすることができる。

また本発明では、上記構成において、送光部と受光部を別体に構成することを提案しており、この場合、送光部と受光部のいずれか一方側を、留置針に設けた翼状の支持片に設けた構成とすることができる。

本発明の漏血検出センサは、穿刺している留置針の近傍の皮膚に、送光部と受光部を当てて、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。

こ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。この際、送光部から照射された光は、血管を流れる血液中のヘモグロビンによって一部が吸収されるが、一部は反射されて受光部で受光される。

ここで、送光部と受光部のいずれの側にも収容空間部を形成して、そこに繊維集合体を充填していたとしても、繊維集合体は透光性を有するものとしているため、送光部から皮膚に照射され、ヘモグロビンによって反射された光を、受光部により十分に受光することができる。送光部と受光部のいずれか一方側にのみ収容空間部を形成して繊維集合体を充填した場合には、更に良好に受光が行われる。

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い、漏血が発生した場合、漏れて送光部や受光部に至った血液は、収容空間部に充填されている繊維集合体に、毛細管現象により吸収されて拡がる。

このためそれまで繊維集合体を通っていた光の一部が、繊維集合体に拡がった血液によって吸収されるようになるため、受光部において受光される光の強度が大幅に低下する。

従ってこの光強度の低下を検出装置により検出することにより、漏血の発生を検出することができる。

ここで繊維集合体を、収容空間部の内外に渡って構成すれば、外部から収容空間部内の繊維集合体への血液の吸収が効果的に行われる。

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は本発明に係る漏血検出センサの第１の実施の形態を模式的に示す説明図で、図１は本発明の漏血検出センサを、透析において使用している状態を示す概念図であり、図２はセンサ部分の断面図である。

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。一方、符号６は本発明に係る漏血検出センサのセンサ本体を示すもので、このセンサ本体６は帯状体７、皮膚８への対向側に開口した一対の格納凹部９（９ａ，９ｂ）を形成し、これらの各格納凹部９ａ、９ｂ内に夫々送光部１０と受光部１１を設けて構成している。そしてこれらの送光部１０と受光部１１を接続線１２により検出装置１３と接続している。

そして各格納凹部９ａ，９ｂに送光部１０または受光部１１を構成した際、それらの前方、即ち、開口側には収容空間部１４が形成され、この収容空間部１４内に繊維集合体１５を充填している。また、この実施の形態では、繊維集合体１５は、収容空間部１４内のみならず、それらの外側にも構成して、帯状体７の一面に渡って構成している。

ここで送光部１０と受光部１１は、夫々発光素子と受光素子を格納凹部９ａ，９ｂ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１０と受光部１１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１３と接続するための接続線１２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１３側に構成することができ、この場合には、送光部１０と受光部１１は、夫々検出装置１３内の発光素子と受光素子に接続した接続線１２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１０と受光部１１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１２としての光ファイバーの端部に構成することができる。

ここで、繊維集合体１５は、透光性であると共に、血液を吸収して拡散させることにより、収容空間部１４外の部分において吸収した水分を拡散して、収容空間部１４内の部分に効率的に移送することを目的とするもので、このような目的を達成するものであれば、適宜の構成を採用することができる。

また繊維集合体１５を構成する繊維としては、綿、麻やパルプ等の天然繊維やポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、アクリル、レーヨン等の化学繊維を、単独で、又は組み合わせて使用することができる。

またこのように繊維を集合させて構成した繊維集合体１５の構成も、脱脂綿等のような綿状の構成、不織布等の布状、スライバー状等の構成とすることができる。

繊維集合体１５は例えば脱脂綿を利用することができ、この場合、綿繊維は、自体に吸水性を有するため、水の拡散性は化学繊維と比較して小さいが、実用上十分な拡散性を有すると共に、測定の結果からは水と同程度の透光性を有するため、本発明における繊維集合体１５を構成する繊維として適している。

即ち、ある厚さの脱脂綿の一部に水と、血液の代わりのインクを吸収させ、633nmの光を用いて透過光と反射光の強度を測定した結果は以下の通りである。
ａ．透過光強度（ｄＢｍ）
脱脂綿 水 赤インク
光強度 -54 -53 -63

ａ．反射光強度（ｄＢｍ）
脱脂綿 水 赤インク
光強度 -54 -53 -64

一方、繊維集合体１５を構成する繊維は、自体の吸水性が小さい化学繊維を使用して、拡散性を向上することができる。例えば、自体の吸水性が小さい化学繊維を使用し、この繊維を、例えば5μｍ程度の極細に形成して、主として繊維間の毛細管現象による吸水性を高めた構成とすれば、吸水性と拡散性に優れた繊維集合体１５を構成することができる。

以上の構成において、本発明の漏血検出センサは、穿刺している留置針１の近傍の皮膚８に、送光部１０と受光部１１を当てて、留置針１と同様に粘着テープ（図示省略）等で固定し、送光部１０と受光部１１を検出装置１３に接続して使用する。この際、必要に応じて、漏血検出センサと皮膚８の間や、漏血検出センサの表側に脱脂綿等を介在させることができる。

この使用状態において、送光部１０から皮膚８に光を照射し、その反射光を受光部１１で受光して、その受光強度を検出装置１３で検出する。この際、送光部１０から照射された光は、血管を流れる血液中のヘモグロビンによって一部が吸収されるが、一部は反射されて受光部１１で受光される。

ここで、この実施の形態に示すように、送光部１０と受光部１１のいずれの側にも収容空間部１４を形成して、そこに繊維集合体１５を充填していたとしても、繊維集合体１５は透光性を有するものとしているため、送光部１０から皮膚８に照射され、ヘモグロビンによって反射された光を、受光部１１により十分に受光することができる。

他の実施の形態として、送光部１０と受光部１１のいずれか一方側にのみ収容空間部１４を形成して繊維集合体１５を充填した場合には、更に良好に受光が行われる。

この状態において、何らかの理由により、留置針１が抜けてしまい、漏血が発生した場合、漏れて送光部１０や受光部１１に至った血液は、収容空間部１４に充填されている繊維集合体１５に、毛細管現象により吸収されて拡がる。尚、この実施の形態にように、繊維集合体１５が、収容空間部１４内のみならず、それらの外側にも構成して、帯状体７の一面に渡って構成されている場合には、血液が良好に収容空間部１４に充填されている繊維集合体１５に吸収されて拡がる。

従って、それまで繊維集合体１５を通っていた光の一部が、繊維集合体１５に拡がった血液によって吸収されるようになるため、受光部１１において受光される光の強度が大幅に低下する。

従ってこの光強度の低下を検出装置により検出することにより、漏血の発生を検出することができる。

次に図３は本発明に係る漏血検出センサの第２の実施の形態を模式的に示すセンサ部分の断面図である。
この実施の形態では、送光部１０と受光部１１は、隣接して構成されており、その他の構成は第１の実施の形態と同様であるから、同様な構成要素に同一の符号を付して重複する説明は省略する。
この構成では、送光部１０と受光部１１が近接していることにより、感度の向上を図ることができる。

第２の実施の形態においても、収容空間部１４は、送光部１０と受光部１１のいずれか一方側のみに対応して構成することもできることは第１の実施の形態と同様である。

次に図４は本発明に係る漏血検出センサの第３の実施の形態を模式的に示すセンサ部分の断面図である。
この実施の形態では、送光部１０と受光部１１は、夫々別の支持体１６ａ，１６ｂに構成されており、その他の構成は第１の実施の形態と同様であるから、同様な構成要素に同一の符号を付して重複する説明は省略する。
この構成では、送光部１０と受光部１１が分離していることから、使用に際しての設置の自由度が高くなる。

次に図５、図６は、本発明に係る漏血検出センサの第４の実施の形態を模式的に示す説明図で、図５は本発明の漏血検出センサを、透析において使用している状態を示す概念図であり、図６はセンサ部分の断面図である。
この実施の形態では、送光部１０と受光部１１は、いずれも留置針１の支持片４に構成されており、その他の構成は第１の実施の形態と同様であるから、同様な構成要素に同一の符号を付して重複する説明は省略する。
この構成では、留置針１を設置する動作で、漏血検出センサのセンサ部分も設置できるという利点がある。

次に図７は、本発明に係る漏血検出センサの第５の実施の形態を模式的に示す説明図で、この実施の形態では、受光部１１にのみ対応して収容空間部１４を構成しており、その他の構成は第４の実施の形態と同様であるから、同様な構成要素に同一の符号を付して重複する説明は省略する。
この構成では、感度の向上を図ることができる。

次に図８は、本発明に係る漏血検出センサの第６の実施の形態を模式的に示す説明図で、この実施の形態では、送光部１０は留置針１の支持片４に構成すると共に、受光部１１は別体としての支持体１６ｂに構成している。その他の構成は第３、第４の実施の形態と同様であるから、同様な構成要素に同一の符号を付して重複する説明は省略する。
この実施の形態では、留置針１を設置する動作で、漏血検出センサの送光部も設置できると共に、受光部１１が分離していることから、使用に際しての設置の自由度が高くなるという利点がある。

本発明に係る漏血検出センサは、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。

本発明に係る漏血検出センサの第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。 本発明に係る漏血検出センサの第１の実施の形態の断面図である。 本発明に係る漏血検出センサの第２の実施の形態の断面図である。 本発明に係る漏血検出センサの第３の実施の形態の断面図である。 本発明に係る漏血検出センサの第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。 本発明に係る漏血検出センサの第４の実施の形態の断面図である。 本発明に係る漏血検出センサの第５の実施の形態の断面図である。 本発明に係る漏血検出センサの第６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 センサ本体
７ 帯状体
８ 皮膚
９ａ，９ｂ 格納凹部
１０ 送光部
１１ 受光部
１２ 接続線
１３ 検出装置
１４ 収容空間部
１５ 繊維集合体
１６ａ，１６ｂ 支持体

Claims (6)

1. 皮膚に対向して光を照射する送光部と、皮膚に対向して、皮膚側からの反射光を受光する受光部と、受光強度検出手段とから構成し、送光部と受光部の少なくとも一方側には、皮膚の対向側に開口した収容空間部を構成し、収容空間部に、透光性の繊維集合体を充填したことを特徴とする漏血検出センサ。
2. 繊維集合体を、収容空間部の内外に渡って構成したことを特徴とする請求項１に記載の漏血検出センサ。
3. 送光部と受光部を一体に構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の漏血検出センサ。
4. 送光部と受光部を、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に記載の漏血検出センサ。
5. 送光部と受光部を別体に構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の漏血検出センサ。
6. 送光部と受光部のいずれか一方側を、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５に記載の漏血検出センサ。
   

Images