JP2023530934A - 身体自動侵襲装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、身体自動侵襲装置に関し、より具体的には、侵襲位置の探知のために身体部位を圧迫することができる身体圧迫部を含む身体自動侵襲装置に関する。また、本発明は、回転可能なプローブユニットと、真空チューブ駆動部と、身体接触物供給部との中で少なくともいずれか一つを含む身体自動侵襲装置に関するものである。本発明による身体自動侵襲装置は、身体に侵襲する注射針を支持する注射針ユニット支持部と、侵襲対象を含む身体を圧迫する圧迫部（５００）と、を含む。

Description

本発明は、身体自動侵襲装置に関し、より具体的には、侵襲位置の探知のために身体部位を圧迫することができる身体圧迫部を含む身体自動侵襲装置に関する。

本発明は、また、回転可能なプローブユニットと、真空チューブ駆動部と、身体接触物供給部との中で少なくともいずれか一つを含む身体自動侵襲装置に関する。

病医院などの医療機関で採血や注射液の注入のためにヒトの表在静脈に注射針を刺す場合が非常に多い。現在は、表在静脈などの血管の位置を探るように教育を受けて修練をした医師、看護婦または臨床病理士が表在静脈を探って注射針を刺しているが、教育に長い時間がかかり、専門人力の雇用のための費用も持続的に発生し、かついっぺんに成功することができずに何度も刺してこそ成功にいたる場合が多いという問題がある。また、赤ちゃん、年寄り、坑癌治療中の患者のように血管状態が良好ではない場合、もしくは色黒のせいで血管が肉眼でちゃんと見えない場合には、熟練した専門家も血管を探るのが非常に難しいという限界がある。

さらに、教育をしっかりと受けた熟練した医療陣であっても、繰り返し採血作業などは、疲労度が高く拒否感を多く引き起こす医療技術でもあり、採血過程で誤って被検者の血液が医療技術者に飛ぶか、医療技術者の身体中に入り込んで感染される危険性も常に存在するなど、ヒトによる採血などは多くの問題点を持っている。

本出願人は、このような従来の技術の問題点を解決するために、侵襲を行うべき身体部分、例えば表在静脈の位置を自動で探知する方法に関して、２０２０年１月２９日に韓国特許出願第１０－２０２０－００１０３０２号として、身体自動侵襲装置に関して２０２０年４月２日に韓国特許出願第１０－２０２０－００４００９７号として特許出願したところがある。これらの特許出願の内容は、本明細書に全体として援用される。

韓国特許登録第１０－１６０１４２１号（発明の名称：自動採血方法、公告日：２０１６年３月１０日）

本発明は、侵襲を施行する身体部分の位置が確定されれば、当該位置に侵襲装置を移動させて侵襲を行うにあたり、侵襲位置をより正確に探知することができるように、身体圧迫部を含む身体自動侵襲装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、侵襲位置をより正確に探知することができるように、身体の幅方向に回転可能なプローブユニットを含む身体自動侵襲装置を提供することである。

本発明のまた他の目的は、侵襲を施行する身体部分の位置が確定されれば、当該位置に侵襲装置を移動させて侵襲を行うにあたり、真空チューブを自動で注射針ユニットのシリンジに挿入させる真空チューブ駆動部を含む身体自動侵襲装置を提供することである。

本発明のまた別の目的は、侵襲を施行する身体部分の位置が確定されて侵襲を施行するにあたり、例えば採血後に採血部位に止血用絆創膏を貼るか、採血位置探知のために超音波プローブを接触させるに先立って、超音波ゲルを身体に塗るための身体接触物供給部を含む身体自動侵襲装置を提供することである。

本発明による身体自動侵襲装置は、身体に侵襲する注射針を支持する注射針ユニット支持部と、侵襲対象を含む身体を圧迫する圧迫部と、を含む。

前記圧迫部は、被圧迫身体に接触して圧迫するようになっている圧迫バンドと、前記圧迫バンドを支持する少なくとも一対の移動部と、前記移動部を圧迫方向及び圧迫解除方向に駆動する駆動装置と、を含むことができる。

前記圧迫バンドは、圧迫前の初期状態で、被圧迫身体と接触しないように配置されることができる。

前記圧迫部は、ガイド棒と、前記駆動装置の作動によって前記ガイド棒に沿って第１方向に沿って移動する第１ナットと、第１方向と反対方向である第２方向に前記ガイド棒に沿って移動する第２ナットと、を含むことができ、前記第１ナット及び第２ナットは、前記少なくとも一対の移動部に連結されて前記移動部をガイド棒に沿って移動させることができる。

本発明による身体自動侵襲装置は、ガイド棒と駆動装置の出力軸とを連結するカップリングをさらに含むことができる。

本発明による身体自動侵襲装置は、侵襲位置を探知する超音波プローブと、前記超音波プローブを支持し、超音波プローブを所定の方向に移動させるプローブユニットと、をさらに含むことができる。

本発明による身体自動侵襲装置を用いた血圧または脈拍の測定方法は、前記圧迫部で上腕を圧迫する第１段階と、プローブユニットが前記超音波プローブを下腕から所定の方向に移動させて超音波映像を通じて血流量を測定することで、血圧または脈拍を測定する第２段階と、を含む。

本発明による血圧または脈拍測定方法は、上腕を圧迫する圧力を変化させる第１－１段階をさらに含むことができる。

本発明による身体自動侵襲装置は、侵襲身体部位を探知するプローブと、プローブ支持部と、駆動装置と、を含むプローブユニットをさらに含むことができる。プローブユニットは、駆動装置の作動によって侵襲対象の身体部位の幅方向に回転可能に設けられることができる。

本発明による身体自動侵襲装置は、駆動装置の駆動力を、プローブユニットの幅方向への回転を可能にする回転力に転換する方向転換部をさらに含むことができる。

プローブユニットは、ターゲット身体を押圧するようになっている押さえ部をさらに含むことができる。

前記プローブユニットは、押さえ部とプローブ支持部とを連結する弾性部材をさらに含むことができる。

本発明による身体自動侵襲装置は、プローブユニットを上下方向に移動させるリニア駆動装置をさらに含むことができる。

本発明による身体自動侵襲装置は、注射針ユニットに挿入される挿入部材を駆動する挿入部材駆動部をさらに含むことができる。前記挿入部材駆動部は、挿入部材を支持するチューブ支持部と、挿入部材支持部を駆動させる駆動装置と、を含むことができる。

前記挿入部材支持部は、挿入部材を接触して掴む歯形保持部を含むことができる。

歯形保持部は、挿入部材支持部の長手方向に沿って延びる歯部を含むことができる。

挿入部材駆動部は、駆動装置の駆動力が伝達されるリードスクリューと、リードスクリューの回転によって回転してリードスクリューに沿って移動するナットと、前記ナットと連結されてナットの移動によって移動し、挿入部材支持部と連結されている連結部と、を含むことができる。

挿入部材駆動部は、連結部を案内するガイドをさらに含むことができる。

前記歯形保持部は、挿入部材支持部の長手方向の軸に対して回転可能に設けられることができる。

本発明による身体自動侵襲装置は、身体接触物供給部をさらに含むことができる。身体接触物供給部は、ロール形態の身体接触物を供給するローラーユニットと、所定の位置で身体接触物が身体に接触するように押し付ける押し付け部と、を含むことができる。

ローラーユニットは、使用前の身体接触物ロールが巻き取られる第１ローラーと、使用後の身体接触物ロールが巻き取られる第２ローラーと、第１ローラー及び第２ローラーのうちの少なくともいずれか一つを回転させる駆動装置と、を含むことができる。

ローラーユニットは、第１ローラーと第２ローラーとの間に設けられ、身体接触物が所定の方向に進行するように方向を転換する少なくとも一つの転換ローラーをさらに含むことができる。

前記転換ローラーは、第１ローラーの下流側に配置され、第１ローラーから供給される身体接触物バンドの方向を転換する第１転換ローラーと、第１転換ローラーの下流側に配置され、第１転換ローラーから供給される身体接触物バンドの方向を転換する第２転換ローラーと、第２転換ローラーの下流側に配置され、第２転換ローラーから供給される身体接触物バンドの方向を転換する第３転換ローラーと、第３転換ローラーの下流側に配置され、第３転換ローラーから供給される身体接触物バンドの方向を転換する第４転換ローラーと、第１～第４転換ローラーの中で少なくともいずれか一つを駆動させる転換ローラー駆動装置と、を含むことができる。

第２転換ローラー及び第３転換ローラーは、それらの間に身体接触物バンドが被接触身体の上側に置かれるように配設されてもよい。

本発明によれば、身体圧迫部を含むことで侵襲位置探知に有利な身体自動侵襲装置を提供することができるという効果がある。また、侵襲とともに血圧または脈拍も一緒に測定できることによって、血管迷走神経性失神の可能性を未然に探知し、それに対する医学的措置を取ることができるという効果も得られる。

本発明によれば、侵襲位置を探知するプローブを含むプローブユニットを身体の幅方向に回転させることができるので、侵襲位置探知に有利な身体自動侵襲装置を提供することができるという効果がある。

本発明によれば、注射針ユニットのシリンジに真空チューブを自動的に挿入させる真空チューブ駆動装置を含むので、採血時の便宜性が向上する身体自動侵襲装置を提供することができるという効果がある。

本発明によれば、止血用絆創膏または超音波ゲルを身体に貼り付けるか塗ることができる身体接触物供給部が設けられるので、採血時の便宜性が向上する身体自動侵襲装置を提供することができるという効果がある。

図１は、本発明による身体自動侵襲装置のブロック図である。 図２は、本発明による身体自動侵襲装置の斜面調整部の正面図である。 図３は、本発明による身体自動侵襲装置の斜面調整部の側面図である。 図４は、本発明による身体自動侵襲装置の移送部の側面図である。 図５は、本発明による身体自動侵襲装置の移送部の平面図である。 図６は、本発明の他の実施形態による斜面調整部の平面図である。 図７は、本発明による身体自動侵襲装置の注射針ユニット可動部の正面図である。 図８は、本発明による身体自動侵襲装置の注射針ユニット可動部の左側面図である。 図９は、本発明による真空チューブ駆動部の正面拡大図である。 図１０は、本発明による真空チューブ駆動部の右側面拡大図である。 図１１は、本発明による身体自動侵襲装置のプローブユニット、身体圧迫部、及び身体接触物供給部の側面図である。 図１２は、本発明のプローブユニットの側面図であって、侵襲位置を探知する方法を説明するための図である。 図１３は、本発明による身体自動侵襲装置のプローブユニット、身体圧迫部、及び身体接触物供給部の正面図である。 図１４は、本発明による身体圧迫部及び身体接触物供給部の拡大正面図である。 図１５は、本発明による身体圧迫部及び身体接触物供給部の側面拡大図である。 図１６は、身体接触物バンドの一例を示した図である。 図１７は、本発明による身体自動侵襲方法の流れ図である。 図１８は、図１０に示された段階の中でターゲット身体部探知方法の流れ図である。 図１９～図２２は、ターゲット血管を探知する方法を説明するための図である。 図１９～図２２は、ターゲット血管を探知する方法を説明するための図である。 図１９～図２２は、ターゲット血管を探知する方法を説明するための図である。 図１９～図２２は、ターゲット血管を探知する方法を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して本発明について詳しく説明する。

本明細書では、本発明の説明に必要な最小限の構成要素のみを説明しており、本発明の本質とは関係ない構成要素は言及しない。そして、言及される構成要素のみを含む排他的な意味で解釈されてはならなく、言及されなかった他の構成要素も含むことができる非排他的な意味で解釈すべきである。

本明細書で説明する例示的な実施形態は、本明細書に開示される装置の構造、機能、製作及び用途並びに方法の原理に対する全般的な理解を提供する。このような一つ以上の実施形態が添付図面に示されている。当業者ならここで具体的に記載され、添付図面に示されている装置及び方法が、非制限的でかつ例示的な実施形態であり、本発明の権利範囲は、特許請求の範囲によって定義されるということを理解できるはずである。一つの例示的な実施形態と関連付けられて図示され説明される特徴は、他の実施形態の特徴とも結合され得る。かかる修正（ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）または変更（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）は、本発明の権利範囲に属するように意図される。

本発明の説明において、各段階の順序は、先行段階が論理的かつ時間的に必ず後行段階に先立って遂行されるべき場合でなければ、各段階の順序は、非制限的なものと理解されなければならない。つまり、前記のような例外的な場合を除き、後行段階として説明された過程が、先行段階として説明された過程よりも先立って遂行されても、発明の本質には影響がなく、権利範囲も段階の順序に関係なく定義されなければならない。そして、本明細書における「ＡまたはＢ」は、ＡとＢのどちら一つを選択的に指すだけはなく、ＡとＢのいずれも含むことも意味するものと定義される。また、本明細書における「含む」という用語は、含むものとして挙げられた要素以外に、追加で他の構成要素を更に含むものも包括する意味を有する。

本発明における制御方法は、 コンピュータ、タブレットＰＣ、携帯電話、携帯用演算装置、固定式演算装置等の電子的演算装置によって実行され得る。また、 本発明の一つまたはそれ以上の方法又は形態が、少なくとも一つのプロセッサーによって実行されることができることが理解されてほしい。プロセッサーは、コンピュータ、タブレットＰＣ、モバイル装置、携帯用演算装置等に設置されることができる。コンピュータプログラム命令を保存するようになっているメモリーが、これらの装置に設置されていることから、該プログラムが保存されたプログラム命令をプロセッサーが実行するように特別にプログラムされて一つまたはそれ以上の、本明細書に記載されているようなプロセスを実行することができる。更に、本明細書に記載された情報及び方法等は、一つまたはそれ以上の更なる構成要素及びプロセッサーを含むコンピュータ、タブレットＰＣ、モバイル装置、携帯用演算装置等によって実行されることができるという点が理解されなければならない。また、制御ロジックは、プロセッサー、制御部・制御ユニットなどによって実行可能なプログラム命令を含む不揮発性のコンピュータ可読媒体で具現できる。コンピュータ可読媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、フラッシュドライブ、スマートカード、光学データ保存装置などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、コンピュータ可読記録媒体は、ネットワークで接続されたコンピュータに分散されて、コンピュータ可読媒体が分散されている方式、例えば遠隔サーバーまたはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）によって分散された方式で格納されて実行されることもできる。

図１には、本発明による身体自動侵襲装置のブロック図が示されている。図１に示されているように、本発明による身体自動侵襲装置は、制御部１００と、斜面調整部２２と、移送部２０と、注射針ユニット可動部３０と、プローブユニット４０と、真空チューブ駆動部５０と、身体圧迫部５００と、身体接触物供給部６００と、を含む。

制御部１００は、斜面調整部２２、移送部２０、注射針ユニット可動部３０、プローブユニット４０、真空チューブ駆動部５０、身体圧迫部５００、および身体接触物供給部６００の動作を制御する。制御部１００は、電子的演算装置の一部になることができ、汎用的なハードウェアと、その機能を遂行するソフトウェアとの論理的結合を意味する。制御部１００が本発明による身体自動侵襲装置の作動のために生成する制御命令は、前述のコンピュータ可読記録媒体に格納されたコンピュータプログラムによって生成されることができる。

図２には、斜面調整部２２の正面図が、図３には斜面調整部２２の側面図が、それぞれ示されている。

斜面調整部２２は、第１駆動装置１６と、第１方向転換部１８と、第１回転軸１７と、本体部１９と、第２空圧装置１４５と、支持アーム１４と、支持台１５と、検知部２２２（例えば、ビジョンセンサー）と、を含む。支持アーム１４は、図３に示されているように、互いに平行に設けられる少なくとも一対のアームで設けられることができ、第２空圧装置１４５によって互いに向かって近づくまたは遠ざかる方向に駆動されることができる。支持アーム１４は、注射針ユニット２００の内側から互いに遠ざかる方向に移動して、注射針ユニット２００の内壁に外側放射方向に付勢しながら注射針ユニット２００を支持することができる。注射針ユニット２００の注射針の端部の斜面の方向は、検知部２２２によって検知できる。

支持台１５に設けられている注射針ユニット２００における、検知された斜面の方向が所望する方向ではないときには、制御部１００の制御命令によって、第１駆動装置１６が駆動して本体部１９を第１回転軸１７に対して回転させることで、支持アーム１４によって支持されている注射針ユニット２００の注射針の斜面の方向を所望する方向に調整する。第１駆動装置１６の駆動力は、第１方向転換部１８によって本体部１９を回転させる方向に転換られる。第１駆動装置１６の駆動力の伝達方向を転換することは、公知の多様な機構学的構造を採択して具現することができ、第１方向転換部１８は、減速機を含むことができる。本明細書にて後述する方向転換部も、必要に応じて減速機を含むことができる。第１駆動装置１６は、回転駆動装置、例えば通常のモーターであってもよく、または直線型駆動装置、例えばリニアモーターであってもよい。リニアモーターを使用する場合、第１方向転換部１８は、直線運動方向を、支持アーム１４を回転させる回転方向に転換する。

斜面調整部２２ばかりでなく、後述する他の構成要素に用いられる方向転換部は、必須な構成要素ではなく、駆動装置の設計によって使用されないこともある。

図４及び図５には、本発明の身体自動侵襲装置の移送部２０の側面図および平面図がそれぞれ示されている。図４及び図５に示されている移送部２０には、本発明の他の実施形態による斜面調整部が設けられることができる。本発明の他の実施形態による斜面調整部の平面図が、図６に示されている。

移送部２０は、第２駆動装置２３と、可動アーム２４と、第２回転軸２５と、第１本体部２６と、第２方向転換部２７と、を含む。可動アーム２４には、本発明の他の実施形態による斜面調整部が設けられることができる。該斜面調整部は、注射針ユニット２００に接触する少なくとも一つのローラー２１４と、ローラー２１４を回転させて注射針ユニット２００を回転させるようになっている第７駆動装置２２３と、検知部２２２（図４～図６には図示せず）と、を含むことができる。注射針ユニット２００は、第１保持部２１１によって外側が支持されて所定の位置を保持することができる。第１保持部２１１は、互いに平行な少なくとも一対のアームを含むことができ、前記アームは、例えば第３空圧装置２１５によって互いに近づくまたは遠ざかる方向に駆動されることができる。保持部２１１が互いに近づいて注射針ユニットの外側に接触すれば、注射針ユニット２００の内側方向に付勢して支持することができる。保持部２１１は、支持アーム１４と同様に、注射針ユニット２００の内側で支持してもよい。

ローラー２１４の外周面には、歯部が設けられており、注射針ユニット２００の外周面に接触することができる。注射針ユニット２００の外周面に前記歯部に相補的な歯部が設けられると、互いに噛み合うように接触することができる。ローラー２１４の材質は、シリコーンまたは合成樹脂乃至金属からなることができる。

図６に示された斜面調整部は、注射針ユニット２００がローラー２１４の回転による従属回転方向以外の方向には、注射針ユニット２００が動かないようにする移動制限部２１２、２１３をさらに含むことができる。移動制限部２１２、２１３は、注射針ユニット２００の外周に複数個が設けられることができる。

可動アーム２４は、第２駆動装置２３の駆動によって第１位置と第２位置との間で移動することができる。本明細書における「第１位置」とは、注射針ユニット２００が移送部２０に設けられる位置を意味し、「第２位置」とは、移送部２０から注射針ユニット可動部３０へ注射針ユニット２００が伝達される位置を意味する。斜面調整部２２は、第１位置に隣接するか第１位置に設けられてもよく、第２位置に隣接するか第２位置に設けられてもよい。もしくは、第１位置でも第２位置でもない、第３の位置に設けられても構わなく、かかる場合、可動アーム２４は、第１位置から第３位置へ注射針ユニット２００を移送して、第３位置で斜面の方向が調整され、第３位置から第２位置へ注射針ユニット２００を移送することができる。このような実施形態では、第１位置から第３位置へ注射針ユニット２００を移送する可動アームと、第３位置から第２位置に注射針ユニット２００を移送する可動アームとは、別個で構成されることもできる。

斜面調整部２２の位置は、本発明の本質的な技術的思想とは無関係である。または、斜面調整部は複数個が設けられてもよい。斜面調整部が第２位置に設けられるときには、可動アーム２４は要らないこともあり得る。

図７には、本発明による身体自動侵襲装置の注射針ユニット可動部３０の正面図が、図８には側面図が、それぞれ示されている。

注射針ユニット可動部３０は、第２本体部３１と、第１空圧装置３２と、第３駆動装置３３と、第４駆動装置３４と、連結部材３５と、第３回転軸３６と、第３方向転換部３７と、真空チューブ駆動部５０と、を含む。

連結部材３５には、注射針ユニット２００が支持され、第１空圧装置３２によって駆動される少なくとも一対の第２保持部３２１によって支持されることができる。また、連結部材３５には、真空チューブ駆動部５０が支持されてもよい。真空チューブ（図示せず）は、注射針ユニット２００に挿入されて採血時に血液を吸い込むことができる装置である。本明細書では、説明の便宜上、注射針ユニット２００に挿入される真空チューブとして説明するが、注射針ユニットに挿入可能な他の部品を駆動することも含まれる。

図９には、真空チューブ駆動部５０の正面拡大図あるが、図１０には、真空チューブ駆動部５０の右側面拡大図が、それぞれ示されている。

真空チューブ駆動部５０は、連結部材３５に連結されるブラケット３８３と、真空チューブ支持部３８と、リードスクリュー３８５と、ナット３８４と、連結部３８７と、第８駆動装置３９と、を含む。ブラケット３８３の長手方向に沿ってガイド３８６が設けられる。連結部３８７は、ナット３８４の移動によって一緒に移動するようにナット３８４に結合する。

連結部３８７は、真空チューブ支持部３８とガイド３８６とを連結する。

真空チューブ支持部３８には、真空チューブ（図示せず）が嵌められる凹み（ｒｅｃｅｓｓ）３８２（図９参照）が設けられ、凹み３８２には嵌められる真空チューブの側面に接触する歯形保持部３８１が設けられることができる。歯形保持部３８１には、真空チューブ支持部３８の長手方向に沿って延びる歯部が設けられることができるが、かかる歯形保持部３８１によって真空チューブの挿入は容易になる反面、真空チューブの離脱は防止することができる。さらに、真空チューブ支持部３８の長手方向に沿って延びる歯部が設けられることで、真空チューブを注射針ユニット２００に挿入する際に、真空チューブの直進性及び中心を維持することができる。歯形保持部３８１は、真空チューブ支持部３８の長手方向の軸に対して回転可能に設けられることができる。

可動アーム２４が第１位置から第２位置に移動すると、第２位置で第１空圧装置３２の作動によって第２保持部３２１が注射針ユニット２００を支持した後、第３空圧装置２１５の作動によって保持部２１１と注射針ユニット２００との保持状態が解除されることにより、注射針ユニット２００が伝達されることができる。注射針ユニット２００が伝達された後、可動アーム２４は第１位置に戻ることができる。

連結部材３５に、図４～図６に示したような構成の斜面調整部が設けられることも可能である。注射針ユニット２００が、図７に示したように、注射針ユニット可動部３０に供給され、注射針ユニット可動部３０に斜面調整部が設けられる実施形態では、移送部２０が要らないこともあり得る。

注射針ユニット２００が注射針ユニット可動部３０に伝達されて第２保持部３２１によって保持された状態で、真空チューブ支持部３８に嵌められた真空チューブは、注射針ユニット２００に挿入できる。真空チューブは、あらかじめ真空チューブ支持部３８により支持しておくこともでき、注射針ユニット２００が第２保持部３２１により保持された状態で真空チューブを真空チューブ支持部３８に嵌めてもよい。

真空チューブが真空チューブ支持部３８に嵌められた状態で、第８駆動装置３９を作動させると、ナット３８４がリードスクリュー３８５に沿って下向きに移動する。ナット３８４の移動によって連結部３８７が一緒に移動し、連結部３８７に連結された真空チューブ支持部３８も、ガイド３８６に沿って注射針ユニット２００側へ移動して注射針ユニット２００に挿入される。

真空チューブが挿入された注射針ユニット２００は、第３駆動装置３３及び第４駆動装置３４によって身体侵襲が可能な配向（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）で整列されてターゲット身体に侵襲する。

まず、第３駆動装置３３が駆動されて第２本体部３１を所定の侵襲可能な配向の角度を有するように第３回転軸３６に対して回転させる。第３駆動装置３３の駆動力は、第３方向転換部３７によって第３回転軸３６に対する回転力に変換される。所定の角度で第２本体部３１が回転した状態で、第４駆動装置３４が駆動して連結部材３５を第２本体部３１の長手方向に沿って移動させて侵襲を行う。第２本体部３１の長手方向に沿ってボールねじが設けられることにより連結部材３５が移動し得る。

第３駆動装置の駆動により注射針ユニット２００の侵襲可能な配向角度に調整することは、別途の第３の位置で行われた後に侵襲可能な位置に注射針ユニット２００が移送されてもよい。

図７及び図８には示されていないが、第２本体部３１は、図７の左右方向及び図８の左右方向の少なくともいずれか一方向または他方向に移動するように設けられてもよい。

第３駆動装置３３によって第２本体部３１が侵襲可能な配向に調整されてもよく、第３駆動装置３３なしに受動で配向が調整されてもよい。例えば、第２本体部３１が被侵襲身体に向かって所定の角度を持つようにユーザが回転させて配向を調整することができる。

図１１には、本発明によるプローブユニット４０、身体圧迫部５００、及び身体接触物供給部６００の側面図が示されている。

本発明によるプローブユニット４０は、プローブ４１と、プローブ支持部４２と、第５駆動装置４３と、第６駆動装置４４と、レール部４５と、可動部４６と、第４方向転換部４７と、ターゲット身体を押圧するようになっている押さえ部４８と、押さえ部ホルダー４８５と、を含む。プローブ４１は、例えば超音波プローブであることができる。押さえ部４８は、押さえ部ホルダー４８５によって回転可能に支持されることができ、ローラーの形態を取ることができる。押さえ部４８及びプローブ支持部４２は、弾性部材４９（例えば、ばね）によって互いに連結されて押さえ部４８が所定の力で身体を押圧するようにすることができる。図１２には、押さえ部４８が身体を押圧する状態を説明するためのプローブユニット４０の側面図が示されている。かかる状態が明瞭に図示できるように、身体圧迫部５５０及び身体接触物供給部６００の図示は省略する。

第５駆動装置４３の作動によって、プローブ支持部４２は第４回転軸４７５に対して、すなわち、図１３に示したような正面視で、左右方向に回転することができる。

プローブ支持部４２が第４回転軸４７５に対して回転すると、プローブ支持部４２によって支持されるプローブ４１が身体支持部３００に支持される身体部位、例えば下腕の幅方向に移動しながら侵襲位置を探知することができる。

第５駆動装置４３の駆動力は、第４方向転換部４７によってプローブ支持部４２を第４回転軸４７５に対して回転させる回転力に転換されることができる。

可動部４６は、第６駆動装置４４の作動によって、レール部４５の長手方向に沿って移動することができる。レール部４５にはボールねじが設けられることができる。

プローブユニット４０は、身体４００の長手方向に移動することができる。ターゲット身体（例えば、表在静脈）の位置を探知する方法の例示は後述する。ターゲット身体が血管である場合、直線化をした後に探知すれば位置探知が容易になるので、プローブユニット４０を身体支持部３００上に載置された身体４００（例えば、上腕）の長手方向に沿って移動させながら押さえ部４８が身体を押圧して直線化させることができる。なお、押さえ部４８が直線化のために押さえる範囲は、ターゲット身体の探知のために有意な距離であって、あらかじめ定められた範囲内に設定することができる。

プローブユニット４０の前方には、身体圧迫部５００が設けられる。図１３及び図１４を参照して、本発明の身体圧迫部５００を説明する。本明細書では説明の便宜のために、圧迫する身体部位が上腕である場合について説明するが、圧迫する身体部位は、上腕ではない他の箇所であってもよい。

身体圧迫部５００は、圧迫バンド５１０と、第９駆動装置５２０と、圧迫バンド５１０の両側を支持する少なくとも一対の移動部５３０と、第１支持フレーム５４０と、カップリング５５０と、エンコーダ５６０と、第１ナット５７０と、第２ナット５８０と、移動部５３０が支持されて移動部の移動をガイドするガイド棒５９０と、を含む。ガイド棒５９０は、リードスクリューであってもよい。第１ナット５７０と第２ナット５８０とは少なくとも一対の移動部５３０のそれぞれに連結されて、第１ナット５７０及び第２ナット５８０の移動によって、少なくとも一対の移動部５３０が一緒に移動できるようにする。

下腕４００を身体支持部３００上に載置する時、上腕４１０が圧迫バンド５１０を通るようになる。圧迫バンド５１０は、圧迫実施前の初期状態で、上腕４１０に触れないように設けられることができる。圧迫実施前に上腕４１０に圧迫バンド５１０が触れないと、圧迫施行時に肌が圧迫バンドに擦れて擦過傷を被ることを防止することができる。

カップリング５５０は、第９駆動装置５２０の出力軸と、ガイド棒５９０とを連結して第９駆動装置５２０の駆動力を伝達する。第１ナット５７０及び第２ナット５８０は、第９駆動装置５２０の作動によって、ガイド棒５９０に沿って移動し、第１ナット５７０及び第２ナット５８０は、ガイド棒５９０に沿って互いに反対方向に移動するようにねじ山
が形成される。

エンコーダ５６０は、第９駆動装置５２０の回転速度と方向を検知するセンサーである。

上腕圧迫部５００は、上腕を圧迫する圧力を測定することができる圧力センサー（図示せず）をさらに含むことができる。

次に、身体接触物供給部６００について説明する。

身体接触物は、採血後に採血部位に止血のために貼る止血用絆創膏であってもよく、採血前に超音波プローブが採血位置を探知するために肌に塗られるゲルであってもよい。

本発明によれば、ローラーの形態で連続的にそのような身体接触物を供給するとともに、身体侵襲位置または所望する位置に正確に身体接触物を提供することができる。

身体接触物供給部６００は、第１ローラー６１０と、第１転換ローラー６１５と、第２転換ローラー６４０と、第３転換ローラー６５０と、第４転換ローラー６５５と、第２ローラー６２０と、を含む。第１ローラー６１０には、第１バンドロ－ル６１１が巻き取られ、第２ローラー６２０には、第２バンドロ－ル６２１が巻き取られる。第１バンドロ－ル６１１が、使用前の身体接触物ロールであれば、第２バンドロ－ル６２１は、使用後の身体接触物ロール、すなわち身体接触物が除去されたロールであり、第２バンドロ－ル６２１が使用前の身体接触物ロールであれば、第１バンドロ－ル６１１は、使用後の身体接触物ロール、すなわち身体接触物が除去されたロールになる。

第１バンドロ－ル６１１が、使用前の身体接触物ロールである場合は、第１バンドロ－ル６１１は、第１ローラー６１０から、第１転換ローラー６１５、第２転換ローラー６４０、第３転換ローラー６５０、第４転換ローラー６５５を経て第２ローラー６２０に進められて、第２ローラー６２０に使用後の身体接触物ロールが巻き取られる。

第２転換ローラー６４０が第１０駆動装置６６０（図１５参照）によって駆動され、第２ローラー６２０が第１１駆動装置（図示せず）によって駆動されることでバンド６３０が前記した方向に供給されることができる。

第１補助ローラー６４２は、第２転換ローラー６４０と協動してバンドを供給方向に進行させる。第２補助ローラー６５２は、第３転換ローラー６５０と協動してバンドを供給方向に進行させる。

バンド６３０は、図１５に示したように、下腕４００の上部を通るように配置でき、バンド６３０の上部には、バンド６３０を押さえてバンド６３０に貼り付けられた身体接触物を身体に貼着するか塗ることができるようにする押し付け部６８０が配置される。押し付け部６８０は、所定の駆動手段、例えばソレノイドバルブ（図示せず）などによって駆動されて、所定の位置でバンド６３０上部を押さえることができる。

本発明による身体接触物供給部６００は、所定のレールシステムに従って、複数個の方向に位置制御を行うことにより、身体接触物を貼着するか塗る位置に配置させることができる。例えば、前述した身体接触物供給部６００を支持する所定のブラケットを複数個の方向に移動させることができるレールシステムに連結して位置制御を行うことができる。ブラケットをレールシステムによって複数個の方向に移動させて位置制御する技術は、公知の技術を適用して容易に具現することができ、本発明の本質的な技術的思想ではないので、詳しい説明は省略する。

図１６には、本発明のバンド６３０の一例が示されている。バンド６３０には、身体接触物、例えば、採血後に止血する止血用絆創膏または超音波プローブを用いた侵襲位置探知のためのゲルが設けられることができる。バンド６３０に設けられるゲルは、固形ゲル形態であってもよい。

止血用絆創膏及び固形ゲルがバンド６３０に設けられる場合、第１区域Ａと第２区域Ｂとが交互に配置されることができ、例えば第１区域Ａには、止血用絆創膏が、第２区域Ｂには、固形ゲルが、それぞれ配置されることができる。バンド６３０に設けられる身体接触物の個数には制限がなく、必要によって２種類以上の接触物が設けられることができる。

次に、本発明の作動及び制御方法について説明する。図１７及び図２１の各段階の順序は、先行段階が論理的かつ時間的に必ずしも後行段階に先立って行わなければならない場合でなければ、各段階の順序は、非制限的なものと理解されなければならない。つまり、前記のような例外的な場合を除き、後行段階として説明された過程が、先行段階として説明された過程よりも先立って遂行されても、発明の本質には影響がなく、権利範囲も段階の順序に関係なく定義されなければならない。

段階１１００において、注射針ユニット２００が供給される。注射針ユニット２００は、斜面調整部２２に供給されることができる。図２及び図３に示されている実施形態では、支持台１５により注射針ユニット２００が支持されるように供給することができる。図４～図６に示されている斜面調整部の実施形態では、注射針ユニット２００が保持部２１１によって保持されてローラー２１４の間に配置されるように注射針ユニット２００を供給することができる。前述のように、斜面調整部は、第１位置及び第２位置の少なくともいずれか一つに、あるいは隣接して設けられてもよく、第１位置や第２位置ではない第３の位置に、あるいは隣接するように設けられてもよい。

注射針ユニット２００が供給されれば、検知部２２２が注射針の斜面の方向及び端部の位置を認識する（段階１１１０）。認識した注射針の斜面の方向が、設定された方向と異なると、制御部１００の命令を、第１駆動装置１６または第７駆動装置２２３が受信して作動して注射針ユニット２００を回転させることで、注射針の斜面の方向を調整する（段階１１２０）。第１駆動装置１６が作動すると、第１回転軸１７に対して本体部１９が回転して、支持アーム１４によって支持されている注射針ユニット２００が回転する。

図４～図６に示されている他の実施形態の斜面調整部においては、第７駆動装置２２３が作動すればローラー２１４が回転し、これによって注射針ユニット２００が回転して斜面の方向が調整される。

検知部２２２によって調整された注射針の斜面の方向が、設定された値に到逹すると、第１駆動装置１６または第７駆動装置２２３の作動を停止して、調整された注射針の斜面の位置情報を制御部１００に記録された値と同期化をさせる（段階１１３０）。

段階１１３２では、身体圧迫部５００が上腕を圧迫する。第９駆動装置５２０が作動すれば、カップリング５５０によって第９駆動装置５２０の出力軸と連結されるガイド棒５９０が回転し、その回転によって、第１ナット５７０および第２ナット５８０が互いに向かって近づく方向に移動し、これによって、圧迫バンドが上腕４１０を圧迫するようになる。

次に、ターゲット身体の位置を選定する（段階１１４０）。ターゲット身体が表在静脈である場合の選定過程が、図１８に示されている。

まず、プローブ４１を血管の近くに移動させる（段階１１４１）。次いで、押さえ部４８で血管を押圧したまま、プローブユニット４０を移動させて直線化を行う（段階１１４２）。押さえ部４８は、ターゲット身体の所定の範囲に限って移動可能である。押さえ部４８で血管を直線化すると、超音波スキャン及び採血が容易になる。押さえ部４８が押さえる押圧力は、０～１９．６Ｎの範囲内で、最適化された一定した力で押圧するようにすることができる。

血管直線化が完了すれば、プローブ４１をターゲット身体に接触させて超音波映像を獲得し（段階１１４３）、獲得した超音波映像のイメージ処理を通じてターゲット血管の位置決めを行う（段階１１４４）。

一方、ターゲット血管の位置を決定することと同時に、若しくは時間差を置いて、超音波プローブ４１を用いて血圧と脈拍を測定することができる。すなわち、超音波プローブ４１を血管位置探知のために身体に接触させた時に、血流量を測定することで血圧と脈拍も一緒に測定し得るようになる。血圧及び／または脈拍の測定が一緒に行われれば、採血時に発生し得る血管迷走神経性失神の発生可能性をあらかじめ把握して措置することができるという効果がある。

血圧または脈拍の測定時には、上腕圧迫部５００が上腕を圧迫する圧力を変化させながら超音波プローブ４１を移動させることにより、獲得した映像を通じて血流量を測定することができる。超音波プローブ４１は、上腕から近づくまたは遠ざかる方向に移動させながら血流量を測定することができる。

段階１１５０にて、注射針ユニット２００を第２位置に移動する。斜面調整部２２が第１位置または第１位置に隣隣接して配置されるときには、斜面の方向が調整された注射針ユニット２００を可動アーム２４が支持した状態で、制御部１００の命令を受けて第２駆動装置２３が作動して可動アーム２４を第２回転軸に対して回転させることで、第１位置から第２位置に移動することができる。第１位置から第２位置への移動が、必ずしも可動アーム２４の回転のみによって行われる必要はなく、公知とされているか、それとも公知の構造からの当業者にとって自明な事項の機構学的な位置変更の構造であれば、如何なるものでも適用し得る。

斜面調整部２２が第２位置に、あるいは第２位置に隣接して配置されるときには、段階１１５０は不要となることがある。本実施形態では、注射針ユニット可動部３０に注射針ユニット２００が支持された状態で、図２及び図３または図４～図６に示された斜面調整部が斜面の方向を調整すれば良い。

斜面調整部２２が第３の位置に設けられる場合には、可動アーム２４が第１位置から第３位置に移動し、第３位置で斜面の方向を調整した後、第２位置に移動することができる。

注射針ユニット２００が第２位置に移動するか、または第２位置に隣接した位置で斜面調整が行われた後には、注射針ユニット２００に真空チューブが挿入される（段階１１５２）。

第８駆動装置３９が作動すると、リードスクリュー３８５が回転し、それに伴い、ナット３８４がリードスクリュー３８５に沿って移動する。ナット３８４の移動によって連結部３８７がガイド３８６に沿って移動し、連結部３８７に連結された真空チューブ支持部３８が注射針ユニット２００の方向に移動して挿入される。

真空チューブが挿入された注射針ユニット２００が注射針ユニット可動部３０に支持された状態で、第３駆動装置３３が制御部１００の命令に従って作動して、第２本体部３１を所定の角度、すなわち身体侵襲のための角度で回転させて、第４駆動装置３４が制御部１００の命令を受けて連結部材３５を第２本体部３１の長手方向に沿って移動させて身体侵襲を行う（段階１１６０）。ターゲット身体が表在静脈である場合には、侵襲後採血を実施することができる。図７及び図８には示されていないが、第２本体部３１は、図７の左右方向及び図８の左右方向の中で少なくともいずれか一方向または他方向に移動するように設けられることができる。

採血が完了すると、採血部位、すなわち侵襲位置に採血絆創膏を貼ることができる（段階１１６２）。押し付け部６８０が駆動装置（例えば、ソレノイドバルブ；図示せず）によって下向きに移動し、バンド６３０を押さえて採血部位に接触させてバンド６３０に設けられる止血用絆創膏を採血部位に貼り付けることができる。接触・付着が完了すれば押し付け部６８０は上向きに移動して、次の番身体接触物が当該位置に来るように第２転換ローラー６４０及び第３転換ローラー６５０が駆動される。

身体接触物が固形ゲルである場合は、段階１１４０以前に段階１１６２が行われることができる。

段階１１６４で上腕圧迫状態を解除する。第１ナット５７０と第２ナット５８０とが互いに遠ざかる方向に移動するように、第９駆動装置５２０を作動させると、移動部５３０が互いに遠くなるとともに上腕４１０を圧迫している圧迫バンド５１０の圧迫状態が解除される。

以下、超音波プローブ４１によって獲得した映像イメージを処理して侵襲する身体部（表在静脈を例示として説明）の位置を探知する方法の例について説明する。以下で説明する探知方法は、本出願人の韓国特許出願第１０－２０２０－００１０３０２号に記載された内容であって、本発明の理解を助けるために説明する例示的な用途のみとして意味があり、本発明の権利範囲を限定しない。

図１９には、本発明による表在静脈位置確認方法のフローチャートが示されている。

表在静脈の位置探索のために、被検者がまず上腕圧迫ユニット１２０に上腕を入れて上腕圧迫を行う（ステップ１２００）。上腕圧迫ユニット１２０は、１～５ｃｍの圧迫手段を含み、圧迫手段は肘の上部３～１２ｃｍ、好ましくは６～８ｃｍで上腕を圧迫する。圧力圧力は、１０～６０ｍｍＨｇ、好ましくは２０～３０ｍｍＨｇの圧力であり得る。上腕圧迫ユニット１２０が上腕を圧迫せずに後述する過程を行っても構わない。

図１9には、超音波プローブ４１の移動前に上腕圧迫が行われることが示されているが、超音波プローブ４１を移動させた後に超音波プローブ４１が第１映像データを取得し始めた後に上腕圧迫を行ってもよい。第１映像データ取得開始後に上腕圧迫を行う場合には、上腕圧迫実行前の第１映像データと、上腕圧迫実行後の第１映像データとを取得することができる。

図１9に戻ると、上腕圧迫後に被検者の身体から所定距離、例えば１ｍｍだけ離間した位置に、超音波プローブ４１を移動させる（ステップ１２０５）。

超音波プローブ４１が配置される被検者の身体位置は、肘正中皮静脈（ｍｅｄｉａｎ ｃｕｂｉｔａｌ ｖｅｉｎ）が位置する、肘窩から手方向に０～８ｃｍ、好ましくは１～３ｃｍであり得る。

ステップ１２１０では、超音波プローブ４１を被検者の身体に向かって移動させながら第１映像データを取得する。第１映像データは、被検者の身体に超音波プローブ４１が接触する前の映像データであり、上腕が圧迫される前の映像データと上腕が圧迫された後の映像データとを含み得る。

超音波プローブ４１が被検者の身体に接触して圧迫する間に第２映像データが収集される。本発明の他の実施形態によれば、超音波プローブ４１以外の手段によって被検者の身体を圧迫してもよい。

第１および第２映像データは、血流の音波信号のうちドップラー効果によって分析された映像データを含み得る。本発明の他の実施形態によれば、第１映像データおよび第２映像データのいずれか一方のみを使用してもよい。

取得された第１および第２映像データは、映像データ処理モジュール３０により、本発明による方法を実行するプログラムが使用可能なフォーマットおよびサイズに変換される（ステップ１２２０）。本発明の他の実施形態によれば、映像データを変換することなく後述する映像データ分析を行うことができる。

機械学習サーバ１４０の例えば畳み込みニューラルネットワークを用いて、変換された映像データを分析して、映像データに目的ターゲットと回避ターゲットのピクセルを表示する（ステップ１２２５）。

本明細書において、目的ターゲットは表在静脈または動脈などの血管を意味し、回避標的は動脈、神経、骨組織などを意味し、用途に応じて目的ターゲットおよび回避標的を決定することができる。例えば、用途によっては、表在静脈の位置が確認されたときに回避ターゲットと決定される動脈や、神経、骨組織などをむしろ目的ターゲットと設定することもできる。

目的ターゲットと回避ターゲットを表示する方法は、ピクセル単位で表示してもよく、中央値と境界および距離に基づいてバウンドボックス（ｂｏｕｎｄ－ｂｏｘ）で表示してもよい。あるいは、中央値、円形／楕円形、長方形などの形状に関する情報と、半径／二つの地点以上の距離情報／一辺の長さなどの形状を特定できる情報とを一緒に記憶してもよい。

本発明で活用するための機械学習の一例である畳み込みニューラルネットワーク学習について説明する。

畳み込みニューラルネットワーク学習のためには、事前に学習データによる学習を行う必要がある。畳み込みニューラルネットワークの学習に使用される映像データは、上記の第１および第２映像データのランダムクロップ、サイズ変換、水平フリップなどを含むデータ増強技術によりデータの一般性を高めるように前処理されてもよい。

機械学習サーバは、畳み込みニューラルネットワーク学習を通じて、目的ターゲットと回避ターゲットの特徴に合致する情報を取得し、記憶する。

このような特徴情報には、超音波映像データで確認される成分が持つエコージェニティ（ｅｃｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ）の強度、エコージェニックな成分の分布パターン情報、映像データ内で確認される成分が分布する相対位置情報、被検者の身長、体重、性別、年齢、罹患した疾患、過去に受けたまたは現在受けている治療の情報、超音波プローブ、または他の手段によって圧迫されるときの情報、ドップラー映像を用いて分析した血流のリアルタイムフロー情報のうちの少なくともいずれかを含むことができる。

圧迫されるとき、超音波プローブまたは他の手段で皮膚表面を押すと、動脈とは異なり、静脈は直接圧迫されてサイズが縮小したり、近位部が圧迫されてうっ血が誘発されることでサイズが膨らんだりするようになる。圧迫されるときの情報はそれに関する情報を含み得る。

血流のリアルタイム情報によれば、回避ターゲットの一つである動脈の場合、静脈とは異なり、血流が速いためドップラー信号が強く、周期的に大きくなり小さくなりながら拍動をするため、ターゲット検知に有用である。

畳み込みニューラルネットワーク学習では、前記特徴情報に基づいて映像データ内における目的ターゲットと回避ターゲットの位置に対応するピクセルを表示するように訓練することができる。

前記学習（訓練）は、例えば、教師あり学習（ｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄ ｌｅａｒｎｉｎｇ）、教師なし学習（ｕｎｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄ ｌｅａｒｎｉｎｇ）、半教師あり学習（ｓｅｍｉ－ｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄ ｌｅａｒｎｉｎｇ）であり得る。

教師あり学習の場合、正解のある映像と比較しながら訓練することができるが、正解と、畳み込みニューラルネットワークが見つけた目的ターゲット及び回避ターゲットとが異なる場合は、損失関数の損失を減らす方向で学習させることができる。損失関数はバイナリクロスエントロピー損失（ＢＣＥｌｏｓｓ：Ｂｉｎａｒｙ Ｃｒｏｓｓ Ｅｎｔｒｏｐｙ ｌｏｓｓ）、クロスエントロピー（Ｃｒｏｓｓｅｎｔｒｏｐｙ）などであり得、オプティマイザ（ｏｐｔｉｍｉｚｅｒ）はａｄａｍ、ＲＭＳｐｒｏｐ、および確率的勾配降下法を使用し得る。また、評価は、ダイス係数損失（ｄｉｃｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｌｏｓｓ）などにより行うことができる。

畳み込みニューラルネットワーク学習などの機械学習により目的ターゲットおよび回避ターゲットが決定されると、ステップ２３０に進んで最終目的ターゲットを決定する。ステップ２３０およびステップ２３５は、中央演算モジュール１０によって実行されてもよいが、必ずしもそれに限定されるわけではなく、例えば、前処理された第１および第２映像データを、通信網１３０を介して遠隔の第３演算サーバ等に伝送して本発明による各ステップを実行することもできる。

図２０には、ステップ１２３０の具体的な過程のフローチャートが示されている。

ステップ１３００では、ステップ１２２５で見つけた目的ターゲットが存在するか否かを判断する。目的ターゲットが存在する場合、ステップ１３０５に進み、見つけられた目的ターゲットが１つであるか２つ以上であるかを判断する。まず、目的ターゲットが１つである場合について説明する。

目的のターゲットが１つである場合、当該目的ターゲットの境界が映像データの境界と重なっているか否かを判断する（ステップ１３３５）。重ならない場合はステップ１３１０に進み、重なる場合はステップ１３５５に進んで境界面座標が映像データの内側、例えば中央に位置するように超音波プローブ４１を移動させ、ステップ１２１０に戻り、以降の手順を行う。超音波プローブ４１を移動させることなく被検者の身体を移動させることもできる。

ステップ１３１０では、目的ターゲットのサイズに基づく情報の１つである最大内接円直径を算出する。最大内接円とは、目的ターゲットのピクセルのみが入れられる円の中で最大サイズの内接円を意味する。目的ターゲットのサイズに基づく情報としては、最大内接円直径に加えて、目的ターゲット内に描画できる横線と縦線の最大および最小長、目的ターゲットの重心から目的ターゲットの境界線までの最大および最小距離、目的ターゲットの面積などの他の情報が挙げられる。

そして、目的ターゲットの深さに基づく情報である深さを算出し（ステップ１３１５）、第１判断基準および第２判断基準を当該目的ターゲットが満足するか否かを判断する（ステップ１３２０）。「深さに基づく情報」には、単なる深さだけでなく、深さに関連する他のさまざまな情報も含まれる。

目的ターゲットが表在静脈である場合、第１判定基準は、最大内接円直径が所定の値（第１値）以上であるか否かを判定することである。第１値は、機器の作動誤差範囲内で決定されてもよい。例えば、最大内接円直径が２ｍｍ未満の場合、当該目的ターゲットは回避ターゲットとして分類することができる（ステップ１３７５）。最大内接円直径が第１値よりも大きいか等しい場合、第１判断基準を満足すると判断する。

サイズに基づく情報が目的ターゲット内に描画できる横線と縦線の長さ情報である場合、横線と縦線の最大長および最小長がそれぞれ所定の値以上であるか否かを判断することが第１判断基準であり得る。例えば、横線と縦線の最小長が２ｍｍ未満の場合、目的ターゲットを回避ターゲットとして分類することができる。目的ターゲットが１つでない場合には、各横線と各縦線の合計、積、平均などがより大きい目的ターゲットを最終目的ターゲット候補として選択することもできる（ステップ１３７０）。

サイズに基づく情報が目的ターゲットの重心から境界線までの最大距離および最小距離である実施形態では、前記最大および最小距離が所定の値以上であるか否かを判断する基準が第１判断基準であり得る。例えば、目的ターゲットの重心から目的ターゲットの境界線までの最小距離が２ｍｍ未満の場合、目的ターゲットを回避ターゲットとして分類することができる。目的ターゲットが複数個ある場合、重心から目的ターゲット境界線までの各距離の合計、積、平均などがより大きい目的ターゲットを最終目的ターゲット候補として選択することができる（ステップ１３７０）。

サイズに基づく情報が面積情報である実施形態では、面積が所定の値以上であるか否かを判断する基準が第１判断基準であり得る。例えば、目的ターゲットの面積が１０ｍｍ^２未満の場合、当該目的ターゲットを回避ターゲットとして分類することができ、目的ターゲットが複数個ある場合には、面積がより大きい目的ターゲットを最終目的ターゲット候補として選択することができる（ステップ１３７０）

第２判定基準は、目的ターゲットの深さが所定の値（第２値）、例えば１ｃｍ以下であるか否かを判定する基準である。目的ターゲットの深さが第２値よりも深い場合、当該目的ターゲットを回避ターゲットとして決定する（ステップ１３７５）。これは、表在静脈ではなく深部静脈の場合、表在静脈よりも止血が難しいため排除し、回避ターゲットである動脈もまた排除するためのものである。そして、第２値よりも深い場合、注射針が進入するときに深い傷を負う可能性があり、その侵襲経路内に重要な解剖学的構造物乃至神経がある可能性があるため、第２判断基準を適用する。目的ターゲットの深さが第２値以下である場合、第２判断基準を通過したと判断する。

第１判定基準および第２判定基準を満足する場合、目的ターゲットと皮膚表面との間の直線経路に回避ターゲットが存在するか否かを判断する（ステップ１３２５；第３判定基準）。直線経路に回避ターゲットが存在する場合、その回避ターゲットは腕の側面の神経であり得る。

ステップ１３２５の判断結果「ＮＯ」であれば、当該目的ターゲットを最終目的ターゲットとして決定する（ステップ１３３０）。

第１判断基準から第３判断基準のうちの全ての基準を満たす場合に最終目的ターゲットとして決定してもよいが、第１判断基準から第３判断基準のうち少なくともいずれかを満足すれば最終目的ターゲットとして決定してもよい。

ステップ１２２５で探索された目的ターゲットが複数個である場合について説明する。

複数の目的ターゲットが検索された場合、ステップ１３６０に進み、目的ターゲットのそれぞれの最大内接円サイズを算出する。次に、各最大内接円のサイズを比較し（ステップ１３６５）、第３判断基準に基づいて最終目的ターゲットの候補を選択する（ステップ１３７０）。

第３判断基準は次の通りである。最大内接円のサイズが最も大きい目的ターゲットを最終目的ターゲットの候補として選択することが原則であるが、この内接円のサイズと、これに次いで大きな最大内接円を有する目的ターゲットの内接円のサイズとの差が所定の値（第３値）、例えば１０％以内である場合には、超音波プローブの接触面から近い、例えば超音波プローブの接触面の中央地点から近い目的ターゲットを最終目的ターゲットの候補として決定することができる。

最大内接円サイズ以外の、サイズに基づく情報を第１情報とする場合であっても、比較値の差が所定の値以内であれば、超音波プローブの接触面から近い、例えば超音波プローブの接触面の中央地点から近い目的ターゲットを最終目的ターゲットの候補として決定することができる。

ステップ１３７０で最終目的ターゲットの候補が決定されると、ステップ１３１５に進み、前述の後続の過程を行い、最終目的ターゲットを決定するか、または回避ターゲットとして決定する。

ステップ１３００で目的ターゲットが存在しないと判断された場合は、目的ターゲットの探索が所定回数以上であるか否かを判断する。所定の回数、例えば２回または３回以上の場合は、ステップ１３８０に進み、反対側の腕に対して目的ターゲットを探索する。所定の回数未満の場合は、ステップ１２１０に進み、超音波プローブ４１を移動させて第１映像データを取得する。このとき、前の映像と重ならない位置に超音波プローブ４１を移動させて第１映像データを取得する。

上記過程を経て最終目的ターゲットが決定されると、ステップ２３５で最終目的ターゲットの中心座標を算出する。注射針ユニット２００は前記中心座標に移動して侵襲を行う（ステップ２４０）。

中心座標は、最終目的ターゲットのピクセルのみを含む最大内接円内の任意の地点Ｘ_ｉとの距離が最大である地点Ｘの座標として決定される。

中心座標の算出が完了した後、当該中心座標と皮膚表面との間の直線経路内で、血管の表面が所定の回数、例えば２回以上通過する場合には、当該最終目的ターゲットを排除することができる。

一方、最終目的ターゲット内の全てのピクセルに対して所定の直径、例えば１ｍｍの直径を有する円を描き、その円内のピクセルのうち所定の割合、例えば３０～９５％、好ましくは５０～７０％以上のピクセルが最終目的ターゲットとして分類される場合は、当該ピクセルを最終目的ターゲットとし、そうでなければ当該ピクセルを削除する。

図２２に示すように、ピクセル１５１０を基準として描かれた円１５２０内に全てのピクセル（所定比率以上）が存在するので、当該ピクセル１５１０は最終目的ターゲットのピクセルとして分類することができる。ピクセル１５３０を基準として描かれた円１５１１内には、最終目的ターゲットのピクセルではないピクセルが所定の比率以上存在しないので、当該ピクセル１５３０を最終目的ターゲットから除去することができる。

この過程は、最終目的ターゲットの境界面を滑らかにし、誤分類されるピクセルが存在する可能性を排除しようとする過程であるが、本発明の実施に必ずしも必要な過程ではなく付随的な過程である。

以上、添付の図面を参照して本発明について説明したが、本発明の権利範囲は後述する特許請求の範囲によって決定され、上述した実施形態及び／又は図面に限定されるものと解釈されるべきではない。そして、特許請求の範囲に記載された発明の、当業者に自明な改良、変更および修正も本発明の権利範囲に含まれることが明らかに理解されるべきである。

Claims (24)

1. 身体自動侵襲装置であって、
   身体に侵襲する注射針を支持する注射針ユニット支持部と、
   侵襲対象を含む身体を圧迫する圧迫部と、を含む、
   身体自動侵襲装置。
2. 前記圧迫部は、
   被圧迫身体に接触して圧迫するようになっている圧迫バンドと、
   前記圧迫バンドを支持する少なくとも一対の移動部と、
   前記移動部を圧迫方向及び圧迫解除方向に駆動する駆動装置と、を含む、
   請求項１に記載の身体自動侵襲装置。
3. 前記圧迫バンドは、圧迫前の初期状態で、被圧迫身体と接触しないように配置される、
   請求項２に記載の身体自動侵襲装置。
4. 前記圧迫部は、
   ガイド棒と、
   前記駆動装置の作動によって前記ガイド棒に沿って第１方向に沿って移動する第１ナットと、
   第１方向と反対方向である第２方向に前記ガイド棒に沿って移動する第２ナットと、を含み、
   前記第１ナット及び前記第２ナットは、前記少なくとも一対の移動部に連結されて前記移動部をガイド棒に沿って移動させる、
   請求項２または３に記載の身体自動侵襲装置。
5. 前記ガイド棒と前記駆動装置の出力軸とを連結するカップリングをさらに含む、
   請求項４に記載の身体自動侵襲装置。
6. 侵襲位置を探知する超音波プローブと、
   前記超音波プローブを支持し、前記超音波プローブを所定の方向に移動させるプローブユニットと、をさらに含む、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の身体自動侵襲装置。
7. 請求項６に記載の身体自動侵襲装置を用いた血圧または脈拍の測定方法であって、
   前記圧迫部で上腕を圧迫する第１段階と、
   前記プローブユニットが前記超音波プローブを下腕から所定の方向に移動させて超音波映像を通じて血流量を測定することで、血圧または脈拍を測定する第２段階と、を含む、
   血圧または脈拍の測定方法。
8. 上腕を圧迫する圧力を変化させる第１－１段階をさらに含む、
   請求項７に記載の血圧または脈拍の測定方法。
9. 侵襲身体部位を探知するプローブと、プローブ支持部と、駆動装置と、を含むプローブユニットをさらに含み、
   前記プローブユニットは、前記駆動装置の作動によって侵襲対象の身体部位の幅方向に回転可能に設けられる、
   請求項１に記載の身体自動侵襲装置。
10. 前記駆動装置の駆動力を、前記プローブユニットの幅方向への回転を可能にする回転力に転換する方向転換部をさらに含む、
    請求項９に記載の身体自動侵襲装置。
11. 前記プローブユニットは、ターゲット身体を押圧するようになっている押さえ部をさらに含む、
    請求項９または１０に記載の身体自動侵襲装置。
12. 前記プローブユニットは、前記押さえ部と前記プローブ支持部とを連結する弾性部材をさらに含む、
    請求項１１に記載の身体自動侵襲装置。
13. 前記プローブユニットを上下方向に移動させるリニア駆動装置をさらに含む、
    請求項９または１０に記載の身体自動侵襲装置。
14. 前記注射針ユニットに挿入される挿入部材を駆動する挿入部材駆動部をさらに含み、
    前記挿入部材駆動部は、挿入部材を支持するチューブ支持部と、挿入部材支持部を駆動させる駆動装置と、を含む、
    請求項１に記載の身体自動侵襲装置。
15. 前記挿入部材支持部は、挿入部材を接触して掴む歯形保持部を含む、
    請求項１４に記載の身体自動侵襲装置。
16. 前記歯形保持部は、前記挿入部材支持部の長手方向に沿って延びる歯部を含む、
    請求項１５に記載の身体自動侵襲装置。
17. 前記挿入部材駆動部は、
    前記駆動装置の駆動力が伝達されるリードスクリューと、前記リードスクリューの回転によって回転して前記リードスクリューに沿って移動するナットと、前記ナットと連結されてナットの移動によって移動し、前記挿入部材支持部と連結されている連結部と、を含む、
    請求項１４～１６のいずれか１項に記載の身体自動侵襲装置。
18. 前記挿入部材駆動部は、前記連結部を案内するガイドをさらに含む、
    請求項１７に記載の身体自動侵襲装置。
19. 前記歯形保持部は、前記挿入部材支持部の長手方向の軸に対して回転可能である、
    請求項１５または１６に記載の身体自動侵襲装置。
20. 身体接触物供給部をさらに含み、
    前記身体接触物供給部は、ロール形態の身体接触物を供給するローラーユニットと、所定の位置で身体接触物が身体に接触するように押し付ける押し付け部と、を含む、
    請求項１に記載の身体自動侵襲装置。
21. 前記ローラーユニットは、使用前の身体接触物ロールが巻き取られる第１ローラーと、使用後の身体接触物ロールが巻き取られる第２ローラーと、前記第１ローラー及び前記第２ローラーのうちの少なくともいずれか一つを回転させる駆動装置と、を含む、
    請求項２０に記載の身体自動侵襲装置。
22. 前記ローラーユニットは、前記第１ローラーと前記第２ローラーとの間に設けられ、身体接触物が所定の方向に進行するように方向を転換する少なくとも一つの転換ローラーをさらに含む、
    請求項２１に記載の身体自動侵襲装置。
23. 前記転換ローラーは、
    前記第１ローラーの下流側に配置され、前記第１ローラーから供給される身体接触物バンドの方向を転換する第１転換ローラーと、
    前記第１転換ローラーの下流側に配置され、前記第１転換ローラーから供給される身体接触物バンドの方向を転換する第２転換ローラーと、
    前記第２転換ローラーの下流側に配置され、前記第２転換ローラーから供給される身体接触物バンドの方向を転換する第３転換ローラーと、
    前記第３転換ローラーの下流側に配置され、前記第３転換ローラーから供給される身体接触物バンドの方向を転換する第４転換ローラーと、
    前記第１～第４転換ローラーの中で少なくともいずれか一つを駆動させる転換ローラー駆動装置と、を含む、
    請求項２２に記載の身体自動侵襲装置。
    ことができる。
24. 前記第２転換ローラー及び前記第３転換ローラーは、それらの間に前記身体接触物バンドが被接触身体の上側に置かれるように配設される、
    請求項２３に記載の身体自動侵襲装置。