JP2019022811A - 自動注射針刺入装置 - Google Patents
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Description
注射針の刺入は、刺入に適した部位を探し、注射の目的に適した角度で刺入する必要がある。刺入後は、適切な位置(深さ)まで注射針の刺入を進める必要がある。例えば前腕肘窩部への静脈内注射の場合、注射を行う看護師等は、上腕部を駆血帯で駆血して血管(静脈)の位置を目視で確認する。注射部位を決定すると、その注射部位へ、注射針を所定の刺入角で刺入する。刺入後、注射針の先端が静脈内に入ったことを確認したら、注射針の刺入を止めてその位置で保持すると共に駆血帯を外し、その後、薬剤を注入する。
持する。移動部は、支持部を所定の移動範囲内で移動させることにより注射針を移動させることが可能である。刺入目標位置検出部は、注射針の刺入対象者の身体における、注射針を通過又は到達させるべき所定の刺入目標位置を検出する。停止判断部は、注射針の針先が刺入を停止させるべき所定の刺入停止位置に到達したか否かを判断する。移動制御部は、注射針が刺入目標位置を通過又は刺入目標位置に到達するように移動部を移動させることで注射針を身体に刺入させ、身体への刺入後、停止判断部により針先が刺入停止位置に到達したと判断された場合に移動部の移動を停止させる。
(1)自動注射システム1の全体構成
図1に示す本実施形態の自動注射システム1は、患者等の注射対象者に対する静脈内注射を自動で行うためのシステムである。自動注射システム1は、より詳しくは、注射対象者の前腕肘窩部における、表在性の静脈血管(以下単に「静脈」という)に薬液を直接注入するための静脈内注射を自動で行うためのシステムである。
自動注射装置5は、より詳しくは、図2に示すように構成されている。図2は、シリンジ固定台9に注射器(シリンジ)20が載置・固定された状態を示している。
いる。内筒22は、外筒21内に充填された薬液を注射針25から外へ押し出すための押し子であり、先端側にゴム製のガスケット(図示略)が取り付けられ、後端側に内筒頭22aが形成されている。
。θ方向とは、第2回転支持軸8の軸(y軸と平行)を中心とする回転方向である。第2回転支持軸8がθ方向に回転すると、第2回転支持軸8に連結されているシリンジ固定台9も回転する。シリンジ固定台9がθ方向に回転すると、シリンジ固定台9に固定されている注射器20も回転し、これにより、針管24の角度(針管24の軸方向とxy面とのなす角度。以下「刺入角」という。)θが変化する。そのため、θ方向駆動モータ17は、注射針25の刺入角θを調整するためのモータであるといえる。
駆動制御装置6のより具体的な構成について、図4を用いて説明する。駆動制御装置6は、図4に示すように、制御部41と、画像処理部42と、ステレオ撮像装置18と、xyzψ方向駆動アクチュエータ43と、刺入LED35と、エラーLED36とを備えている。制御部41は、図示しないCPUやROM、RAM等を備えたマイクロコンピュータを備えている。
次に、制御部41が実行する自動注射制御処理について、図5〜図7を用いて説明する。注射対象の腕10が腕固定台3に固定された後、例えば注射開始ボタン(図示略)が押されるなどの所定の自動注射開始操作が行われると、制御部41が図5の自動注射制御処理を開始する。
近似した場合のその直線状のラインである。
から抜き取る。
以上説明した本実施形態の自動注射装置5によれば、注射針25の針先の刺入座標Aが算出され、針先が各回転支持軸7,8を介してその刺入座標Aを通過するように移動・刺入される。そして、針先が刺入目標静脈内に到達したら、刺入が自動的に停止される。そのため、患者等の刺入対象者への注射針25の刺入を、看護師等の医療従事者の技量や刺入対象者の個人差等にかかわらず、容易且つ適切に行うことが可能となる。
。即ち、静脈が三次元空間内におけるどの位置に存在しているかを検出することができる。そして、駆動制御装置6は、検出された静脈の中から刺入目標静脈を1つ決定する。そのため、刺入に適した静脈及びその位置を効率的に検出することができる。
なお、本実施形態において、シリンジ固定台9及び各回転支持軸7,8は本発明の支持部の一例に相当し、xyzψ方向駆動アクチュエータ43及びθ方向駆動モータ17は本発明の移動部の一例に相当し、駆動制御装置6は本発明の刺入目標位置検出部、停止判断部及び移動制御部の一例に相当する。また、図5の自動注射制御処理において、S21の処理は本発明の刺入目標位置検出部が実行する処理の一例に相当し、S41の処理は本発明の停止判断部が実行する処理の一例に相当し、S25〜S29,S45の処理は本発明の移動制御部が実行する処理の一例に相当する。
本実施形態では、静脈の検出を、ステレオ撮像装置18を用いて行ったが、静脈の検出方法は他の方法でもよい。例えば、腕10の前腕肘窩部及びその近傍に所定波長の電磁波(可視光を含む)を照射し、その反射波を処理することで、静脈の位置や形状等を検出するようにしてもよい。
次に、第2実施形態の自動注射装置50について、図8〜図12を用いて説明する。
(1)自動注射装置50の構成
本実施形態の自動注射装置50は、図8に示すように、略直方体形状の筐体51と、この筐体51の一側面側に設けられた腕元支持台53と、筐体51における腕元支持台53とは反対側の側面側に設けられた腕先支持台54とを備えている。筐体51の下部には、腕元支持台53側から腕先支持台54側に向けて、筐体51の下部を貫通するように設けられた腕挿入部52aが形成されている。注射を受ける患者等は、腕をこの腕挿入部52aにおける腕元支持台53側の腕挿入口52から挿入し、腕の先(手首)を腕先支持台54まで持っていく。手首が腕先支持台54まで来ると、注射対象となる腕の前腕肘窩部は自動注射装置50の内部(詳しくは、図8(b)に示す各固定部61,63の間)に挿入された状態となる。
を圧縮固定するための固定具である。この第1固定部61は、例えば、空気注入により膨らむリング状の圧縮リングを用い、この圧縮リングへの空気注入により腕を周囲から締め付けていく構成のものである。血圧センサ62は、公知の血圧計で採用されている構成のものを利用できる。
本実施形態の駆動制御装置60は、図10に示すように、制御部68と、刺入LED35と、エラーLED36と、xyzψ方向駆動アクチュエータ43と、血圧表示部37と、脈拍表示部38とを備えている。このうち刺入LED35、エラーLED36、及びxyzψ方向駆動アクチュエータ43は第1実施形態と同じである。また、制御部68は、第1実施形態と同様、θ方向駆動モータ17や薬液注入アクチュエータ13の駆動を制御する。
次に、制御部68が実行する自動注射制御処理について、図11,図12を用いて説明する。注射対象の腕が腕挿入部52aに挿入された状態で、例えば注射開始ボタン(図示略)が押されるなどの所定の自動注射開始操作が行われると、制御部68が図11の自動注射制御処理を開始する。
01の処理により針先座標Pが初期位置P0に設定された状態を示している。
S105では、S103で検出された静脈の画像に基づき、その詳細な位置や形状等を座標レベルで三次元的に検出する。つまり、初期位置P0を基準として、どの位置(座標)にどのような静脈が存在しているのかを検出する。このS105の処理は、MRI画像から静脈として認識された全ての静脈が対象となる。
以上説明した本実施形態の自動注射装置50によれば、血管撮像装置(MRI装置)66により腕の断面画像が得られ、その断面画像に基づいて静脈の存在やその位置を高い精度で検出することができる。そのため、刺入目標静脈をより適切且つ容易に決定することができ、より適切な静脈に対して注射針の刺入を行うことができる。
注射針75が腕に刺入した後、針先が刺入目標静脈に到達してその外部表面に当接すると、静脈表面の弾力によって刺入圧が変化する。そこで、その刺入圧の変化に基づいて、
針先が静脈の外部表面に当接したことを検知するようにしてもよい。針先が静脈の外部表面に到達したことを検知することで、針先の刺入過程をより細かく(段階的に)検出することが可能となる。
次に、第3実施形態の輸液システム80について、図13〜図17を用いて説明する。図13に示す輸液システム80は、いわゆる輸液ラインを含むものであり、薬液を一定量ずつ時間をかけて患者等の体内(静脈内)に注入するためのシステムである。
本実施形態の輸液システム80は、図13に示すように、輸液パック82と、点滴筒83と、クレンメ84と、輸液ポンプ85と、輸液針87と、駆動制御装置90とを備えている。輸液パック82には、液体の輸液剤が充填されている。輸液パック82は、可動式のスタンド81の上部に吊下されている。
本実施形態の駆動制御装置90は、図15に示すように、制御部91と、刺入LED35と、エラーLED36と、xyzψ方向駆動アクチュエータ43と、ステレオ撮像装置18と、画像処理部42と、クランプ解除ボタン93と、無線通信部94とを備えている。このうち刺入LED35、エラーLED36、xyzψ方向駆動アクチュエータ43、ステレオ撮像装置18、及び画像処理部42については、第1実施形態の駆動制御装置6と同じである。
が解除されたものと判断して、後述する所定の処理(図16のS233等参照)に移行する。
次に、制御部91が実行する自動刺入制御処理について、図16を用いて説明する。輸液対象者の腕10が腕挿入部52a(図1参照)に挿入された状態で、例えば刺入開始ボタン(図示略)が押されるなどの所定の自動刺入開始操作が行われると、制御部91が図16の自動刺入制御処理を開始する。
次に、輸液ポンプ85内の制御部(マイクロコンピュータ)(図示略)が実行する自動輸液制御処理について、図17を用いて説明する。輸液ポンプ85の制御部は、図17の自動輸液制御処理を開始すると、S301で、駆動制御装置90から無線通信にて輸液開始指令を受信したか否か判断する。輸液開始指令を受信した場合は、S303で、輸液を開始する。即ち、医療従事者等により設定された流速にて、輸液剤を輸液針87側へ供給する。
本実施形態の輸液システム80によれば、一般に点滴とも呼ばれる、静脈内への各種薬剤等の継続的な注入についても、医療従事者等の技量等にかかわらず効率的に行うことができる。
血液の逆流の検知は、針管104に直接逆流センサ106を設ける方法に限らず、他の方法でも可能である。例えば、針管104とは別に、針管104よりも細い微小な針を少なくとも1つ設け、針管104と共にその微小な針も腕に刺入させて、その微小な針への血液逆流の有無に基づいて静脈内への刺入を検知するようにしてもよい。
ることで、シリンジポンプを用いた注射に対して本発明を適用することも可能である。
また、輸液剤82は、輸液パックに輸液剤が充填された構成に限らず、種々の構成であってもよい。例えば、濃縮された輸液剤を小型の輸液パックや輸液ケースに封入しておき、空気中の水分を集めて濃縮輸液剤を薄めることが可能な機構により濃縮輸液剤を薄めた上で静脈内へ注入するようにしてもよい。このようにすれば、輸液剤を軽量化することができ、輸液中に患者等が動きやすくなる。特に、輸液ポンプ85を用いない場合は、輸液剤を含む輸液ライン全体を患者等の身体に支持させることで、輸液中であっても患者等がより自在に動き回れるようにすることができる。
(1)上記各実施形態で説明したシステムや装置の具体的構成はあくまでも一例である。例えば、第1実施形態の自動注射装置5(図1等)や第2実施形態の自動注射装置50を、人間の上半身の形をしたロボットの形態で実現してもよい。具体的には、人型ロボットの腕やその先端部に、xyzψ方向駆動アクチュエータやθ方向駆動モータ(或いはこれらと同等の機能を有する機構)を搭載し、人間が注射を行うのと同じような動きを人型ロボットの腕に行わせて注射を行えるようにしてもよい。
Claims (3)
- 注射針を直接又は間接的に支持する支持部と、
前記支持部を所定の移動範囲内で移動させることにより前記注射針を移動させることが可能な移動部と、
前記注射針の刺入対象者の身体における、前記注射針を通過又は到達させるべき所定の刺入目標位置を検出する刺入目標位置検出部と、
前記注射針の針先が刺入を停止させるべき所定の刺入停止位置に到達したか否かを判断する停止判断部と、
前記注射針が前記刺入目標位置を通過又は前記刺入目標位置に到達するように前記移動部を移動させることで前記注射針を前記身体に刺入させ、前記身体への刺入後、前記停止判断部により前記針先が前記刺入停止位置に到達したと判断された場合に前記移動部の移動を停止させる移動制御部と、
を備えることを特徴とする自動注射針刺入装置。 - 請求項1に記載の自動注射針刺入装置であって、
前記注射針の刺入対象者の身体における所定の刺入対象範囲を撮影する撮影部を備え、
前記刺入目標位置検出部は、前記撮影部により撮影された画像に基づいて前記刺入目標位置を検出する
ことを特徴とする自動注射針刺入装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の自動注射針刺入装置であって、
前記移動制御部は、前記停止判断部により前記針先が前記刺入停止位置に到達したと判断されたことにより前記移動部の移動を停止させた後、前記注射針を前記身体から抜去させるために前記移動部を所定の抜去方向へ移動させる
ことを特徴とする自動注射針刺入装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114247015A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-29 | 中国计量大学 | 一种无针注射器用自动换取药管的装置 |
WO2023002934A1 (ja) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | テルモ株式会社 | 血管穿刺装置および血管穿刺システム |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006102360A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 生体情報提示装置 |
JP2008536612A (ja) * | 2005-04-22 | 2008-09-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 組織分析手段を有するカニューレ挿入システム |
JP2008540017A (ja) * | 2005-05-18 | 2008-11-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | カニューレ挿入システム |
JP2010148853A (ja) * | 2008-06-16 | 2010-07-08 | Norii Kk | 注射針誘導装置 |
JP2013516288A (ja) * | 2010-01-07 | 2013-05-13 | ベラソン インコーポレイテッド | 血管アクセスデバイス、システムおよび方法 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006102360A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 生体情報提示装置 |
JP2008536612A (ja) * | 2005-04-22 | 2008-09-11 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 組織分析手段を有するカニューレ挿入システム |
JP2008540017A (ja) * | 2005-05-18 | 2008-11-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | カニューレ挿入システム |
JP2010148853A (ja) * | 2008-06-16 | 2010-07-08 | Norii Kk | 注射針誘導装置 |
JP2013516288A (ja) * | 2010-01-07 | 2013-05-13 | ベラソン インコーポレイテッド | 血管アクセスデバイス、システムおよび方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023002934A1 (ja) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | テルモ株式会社 | 血管穿刺装置および血管穿刺システム |
CN114247015A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-29 | 中国计量大学 | 一种无针注射器用自动换取药管的装置 |
CN114247015B (zh) * | 2021-11-04 | 2023-06-13 | 中国计量大学 | 一种无针注射器用自动换取药管的装置 |
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