JP5214210B2 - 静脈表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドナーの腕の静脈を画像として表示する静脈表示装置に関する。

輸液セット等の注射針や血液バッグ等の採血針は、ドナーの静脈に対して穿刺をして、薬剤を注入し又は採血をする。通常、これらの針はドナーの腕における肘の内側の部分において静脈に穿刺するが、ドナーによってはこの部分で静脈の位置が不明確な場合がある。このような場合には、ゴムバンドを上腕に巻いて適度に締め付けることにより静脈を浮かび上がらせてその位置を把握するが、この操作は締め付け度合い等に熟練を要するものであり、簡便ではない。

近時、近赤外線を用いた静脈検出手段の研究開発がなされており、特許文献１には、近赤外線レーザと近赤外線反射波測定手段からなる血管検出手段と、可視光レーザを用いた血管表示手段とを有する血管投影機が記載されている。この血管投影機では、レーザを走査する複雑なレンズ機構が必要である。特許文献２には、特定波長の照明光を照射する照明手段と、撮影映像情報に基づいて血管位置等の情報を強調した強調画像を生成する手段と、得られた強調画像を腕に投影する投影手段とを有する生体情報提示装置が記載されている。

特開２００４−３２９７８６号公報 特開２００６−１０２３６０号公報

近赤外線を腕に照射し、該腕を撮像することにより静脈の位置はある程度検出可能となるが、ドナーによっては撮像される静脈の像が薄く、判別しづらい場合もある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、静脈の位置を簡便に認識することのできる静脈表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る静脈表示装置は、ドナーの腕を置くアームレストと、前記アームレストに置いた前記腕に近赤外線を照射する照射手段と、前記腕のうち、前記近赤外線が照射される箇所を連続的に撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像を連続的に表示する表示手段と、前記腕に装着される腕帯と、前記腕帯を加圧する加圧手段とを有することを特徴とする。

本発明では、照射手段により近赤外線が照射された腕の反射光を撮像手段により撮像して画像を取得し、表示手段で表示することにより、静脈の位置を認識することができる。ドナーによっては撮像される静脈の像が薄く、判別しづらい場合もあるが、腕帯により腕を加圧することにより、静脈が浮かび上がり、静脈の位置を簡便に認識可能となる。

前記表示手段は、前記ドナーと逆の方向を指向して前記画像を表示してもよい。これにより、医療従事者が表示手段を見やすく、しかもドナーの腕に対して操作を行いやすい。

前記画像を入力して、該画像から静脈を識別する静脈識別手段と、前記静脈識別手段の識別結果に基づいて前記加圧手段を用いて前記腕帯を加圧する圧力調整手段とを有していてもよい。このような静脈認識手段と圧力調整手段によれば、腕帯の圧力を必要十分に加圧することができ、簡便である。

前記腕帯を加圧及び減圧することに伴って、前記ドナーの最高血圧及び最低血圧を計測する血圧計測手段を有していてもよい。つまり、腕帯は、血圧計測手段としても兼用できる。

前記血圧計測手段により、計測された最高血圧と最低血圧の間いずれかの圧力に前記腕帯の圧力を設定してもよい。これにより、近赤外線による撮像に好適なように静脈を適切に浮かび上がらせることができる。

前記計測手段は、コロトコフ法による計測手段であって、コロトコフ音の最も大きい箇所の圧力に前記腕帯の圧力を設定してもよい。これにより、近赤外線による撮像に一層好適に静脈を適切に浮かび上がらせることができる。

前記腕帯は筒状のアームイン形式であって、前記アームレストは、前記腕帯に対して傾動可能に接続されていてもよい。アームレストを傾動可能な構成とすることにより、使用しないときに静脈表示装置をコンパクトにすることができる。

前記撮像手段と前記照射手段とは、傾動可能な同一の傾動体に設けられていてもよい。これにより、照射手段と撮像手段とを略同じ方向に指向させることができる。

本発明に係る静脈表示装置では、照射手段により近赤外線が照射された腕の反射光を撮像手段により撮像して画像を取得し、表示手段で表示することにより、静脈の位置を認識することができる。ドナーによっては撮像される静脈の像が薄く、判別しづらい場合もあるが、腕帯により腕を加圧することにより、静脈が浮かび上がり、静脈の位置を簡便に認識可能となる。

以下、本発明に係る静脈表示装置について第１及び第２の実施形態を挙げ、添付の図１〜図１３を参照しながら説明する。第１の実施形態に係る静脈表示装置１０ａ（図１参照）及び第２の実施形態に係る静脈表示装置１０ｂ（図１１参照）は、例えば、ドナー（患者や被験者を含む）から採血や注射をする際に、医療従事者がドナーの腕に針を穿刺することに用いられる。

図１及び図２に示すように、第１の実施形態に係る静脈表示装置１０ａは、ドナーの腕１２を置くアームレスト１４と、アームレスト１４の側方端部接続されて立設する支柱１６と、支柱１６の上部に設けられた台１８と、台１８の上面に配置されたモニタ（表示手段）２０と、腕１２に巻き付ける腕帯２２とを有する。腕帯２２には、コロトコフ音（以下、Ｋ音という。）を検出するマイク３５が設けられている。腕帯２２はカフ又は駆血帯とも呼ばれる。アームレスト１４に置く腕１２は、右腕又は左腕のどちらでもよい。

アームレスト１４は、腕１２の肘２４よりも先の部分を載置するのに適度な長さを有し、ドナーは手のひらの側を上に向けて腕１２をアームレスト１４に置く。台１８は適度な高さに配置され、アームレスト１４の上部に張り出している。モニタ２０は、例えば液晶形式であって、上下左右方向に適度な範囲（例えば、±２０°）で向きを調整可能である。腕帯２２は腕１２の肘２４よりも基端側の部分に巻き付け可能であり、空気パイプ２５によって支柱１６に接続されている。腕帯２２は筒形状のアームイン式であってもよい。

静脈表示装置１０ａは、さらに、台１８の下面に設けられた撮像ユニット２６と、アームレスト１４の内部に設けられた制御部２８、空気ポンプ（加圧手段）３０、バルブ３２、圧力センサ３３とを有する。空気ポンプ３０は、空気パイプ２５を介して腕帯２２を加圧することができる。バルブ３２は空気パイプ２５に設けられていて、該空気パイプ２５及び腕帯２２から空気を抜いて減圧することができる。圧力センサ３３は空気パイプ２５内の圧力を検出することができる（図４参照）。

撮像ユニット２６は、向きを調整可能な傾動体３４と、該傾動体３４に取り付けられた近赤外線カメラ（撮像手段）３６及び複数の近赤外線ＬＥＤ（照射手段）３８とを有する。近赤外線カメラ３６と近赤外線ＬＥＤ３８は、同一の傾動体３４に設けられていることから、傾動方向を変えても、両者は略同じ方向に指向する。

近赤外線ＬＥＤ３８は、近赤外線を腕１２における肘２４の反対面で、針２７を穿刺する箇所及びその周辺に照射する。ここで、近赤外線とは、波長が７００ｎｍ〜２５００ｎｍの光である。近赤外線ＬＥＤ３８は複数設けられており、全てが単一波長の光源でもよいし、複数の波長の光源が組み合わされていてもよい。

針２７は、例えば血液バッグにおける採血針であり、採血用チューブが接続されている。針２７は注射針でもよい。

近赤外線カメラ３６は、腕１２のうち、近赤外線ＬＥＤ３８により近赤外線が照射される箇所を連続的に撮像する。撮像した画像は制御部２８を介してモニタ２０に供給及び表示される。設計条件により、撮像した画像は制御部２８を介さずに、モニタ２０に直接供給してもよい。近赤外線カメラ３６としては、例えばＣＣＤ式又はＣＭＯＳ式を挙げることができる。近赤外線カメラ３６にはズーム機能や感度調整機能等が設けられていてもよい。

傾動体３４は、例えばボールジョイント等により向きを調整可能であって、ドナーの腕１２の違いに応じて近赤外線カメラ３６及び近赤外線ＬＥＤ３８の向きを変更できる。近赤外線ＬＥＤ３８は複数設けられていることから、適度に広い範囲に近赤外線を照射することができる。近赤外線カメラ３６は、近赤外線ＬＥＤ３８と一体的に向きが調整されることから、該近赤外線ＬＥＤ３８によって近赤外線が照射されている範囲を撮像することができる。撮像ユニット２６は、腕１２の上方に張り出した台１８の下面に設けられていることから、該腕１２に対して近赤外線ＬＥＤ３８から近赤外線を照射しやすいとともに、近赤外線カメラ３６により撮像をしやすい。

ところで、図３に示すように、静脈４０は皮膚に近い浅い箇所に多く存在する。静脈４０に流れている赤血球の中のヘモグロビンは酸素を失った還元ヘモグロビンの量が多い。還元ヘモグロビンは近赤外線を吸収する性質があるため、腕１２に近赤外線ＬＥＤ３８により近赤外線を照射すると、静脈４０の存在する箇所だけ反射が少なくなり、近赤外線カメラ３６による影像上では暗くなり、静脈４０の撮像が可能となる。図３で実線矢印は適度に強い近赤外線を示し、破線矢印はエネルギーが減衰した近赤外線を示す。

図４に示すように、制御部２８は、相互にバス接続された影像判断部（静脈識別手段）５０と、圧力調整部（圧力調整手段）５２と、血圧計測部（血圧計測手段）５４とを有する。影像判断部５０は、近赤外線カメラ３６から得られる影像をモニタ２０に表示させるとともに、近赤外線ＬＥＤ３８の点灯制御を行う。影像判断部５０は、近赤外線カメラ３６から得られる影像に対して種々の画像処理を行うことができ、例えば、画像判断処理や、濃淡強調処理や、血圧計測部５４から得られる情報のインポーズ処理をすることができる。

圧力調整部５２は、影像判断部５０から供給される情報に基づいて空気ポンプ３０及びバルブ３２を制御して、腕帯２２の圧力を加圧及び減圧する。

血圧計測部５４は、圧力調整部５２が腕帯２２の圧力を増減するときに、圧力センサ３３から得られる空気パイプ２５の圧力及びマイク３５から得られるＫ音に基づいて、ドナーの最高血圧及び最低血圧を計測する。得られた最高血圧及び最低血圧は影像判断部５０に供給し、該影像判断部５０の作用下にモニタ２０に表示する。

静脈表示装置１０ａは、近赤外線ＬＥＤ３８及び近赤外線カメラ３６を取り外した状態（例えば、撮像ユニット２６ごと取り外した状態）で使用可能で、小児や動けない患者に対しては、近赤外線ＬＥＤ３８及び近赤外線カメラ３６を取り外して患者の腕１２の近傍まで接近させて使用し、適切な静脈４０を確認（選択）することができる。

次に、このように構成される静脈表示装置１０ａの動作について説明する。静脈表示装置１０ａは２つのモードで動作可能である。２つのモードとも、ドナーが上腕に腕帯２２を巻き付け、肘２４から先をアームレスト１４に置いた状態で、所定のボタン操作をすることにより開始される。先ず、第１モードの動作について、図５を参照しながら説明する。第１モードは、血圧の測定は行わずに、静脈４０の表示だけを行うモードである。

図５のステップＳ１において、近赤外線ＬＥＤ３８を点灯させて腕１２に近赤外線を照射するとともに、近赤外線カメラ３６により当該箇所を連続的に撮像する。撮像された画像は制御部２８を介してモニタ２０に表示される。この際、静脈表示装置１０ａが設置された環境や時間帯によって、窓ガラスを通して入る太陽光や、蛍光灯の光量が異なることにより、モニタ２０に表示される画像に明るさに影響があるため、必要に応じて、近赤外線ＬＥＤ３８の光量を調整する。

光量の調整は、モニタ２０を目視により確認して手動で調整してもよいし、又は、所定のセンサにより近赤外線の照射部位又はそれに相当する箇所の光量を測定して、測定値に合わせて近赤外線ＬＥＤ３８の光量を調整する光量調整手段を設けて、自動的に光量を調整するようにしてもよい。

この後、図５に示す処理が終了するまで、近赤外線ＬＥＤ３８による照射、近赤外線カメラ３６による撮像及びモニタ２０による表示を継続する。

ステップＳ２（静脈識別手段）において、影像判断部５０は近赤外線カメラ３６から得られる画像を適当な周期でサンプリングし、該画像から静脈４０の抽出処理を行う。この処理は、例えば、輝度が小さく且つ線状に連続している箇所を抽出して静脈４０と判断すればよい。

静脈４０が抽出できた場合にはステップＳ５へ移り、抽出できなかった場合にはステップＳ３へ移る。この判断はさらに複合的な判断としてもよい。例えば、静脈４０が抽出できた場合であっても、その本数が少ない（例えば１本）であるときにはステップＳ３へ移るようにしてもよい。医療従事者１００（図６参照）に針２７を穿刺する静脈４０の選択の余地を与えるためである。また、静脈４０が抽出できた場合であっても、その幅が狭く又は短いときにはステップＳ３へ移るようにしてもよい。あまりに狭く又は短い静脈４０は針２７を穿刺することが難しいためである。

ステップＳ３において、画像上で、抽出された静脈４０と、それ以外の皮膚の部分とを識別し、両者のコントラストを求め、該コントラストが所定値よりも大きいときにはステップＳ５へ移り、所定値以下であればステップＳ４へ移る。

このようなコントラストは、例えば、静脈４０の範囲の平均輝度と、皮膚の範囲の平均輝度との輝度差により求めればよい。もちろん、これ以外の所定の画像処理手段によってコントラストを求めてもよい。このステップＳ３は、必ずしも静脈４０と皮膚とのコントラストにより判断するのではなく、例えば静脈４０の輝度だけに基づいて分岐判断をしてもよい。

ステップＳ４において、圧力調整部５２により空気ポンプ３０を駆動し、腕帯２２の加圧をする。この加圧処理は、圧力センサ３３により圧力を計測しながら、現在の圧力ＰよりもΔＰだけ大きくなるように空気ポンプ３０を駆動する。これにより、上腕が圧迫され、皮膚に近い浅い静脈４０が阻血されて浮き出てくるので、該静脈４０は近赤外線を一層吸収し、近赤外線カメラ３６により撮像しやすくなる。

ステップＳ４は複数回実行される場合があり、このようなときの加圧幅は不等幅であってもよく、例えば当初は大きく加圧し、次第に加圧幅を狭めてもよい。加圧処理は、ΔＰ毎の段階的な加圧に限らず、図５の処理とは別の所定のマルチタスク処理を開始して連続的な加圧をしてもよい。ステップＳ４の後、ステップＳ２戻る。ステップＳ２〜Ｓ４のループは所定回数で終了するように制限をしてもよい。

ステップＳ５において、静脈４０の表示が適切になされたことの表示をする。つまり、この時点では静脈４０が識別され、しかも皮膚の範囲に対して十分なコントラストが確保されているので、医療従事者１００がモニタ２０の表示により静脈４０を容易に識別することができる状態である。ステップＳ５では、空気ポンプ３０による加圧が継続しているときには、該空気ポンプ３０を停止させる。

この時点で、図６に示すように、医療従事者１００はモニタ２０でドナーの腕１２の静脈４０を確認しながら、該静脈４０のうち針２７を穿刺するのに適したものを選択する。もちろん、医療従事者１００はステップＳ３の条件成立まで待機しなくとも、リアルタイムで表示されている腕１２における静脈４０を確認できれば、針２７を穿刺するのに適した静脈を選択してもよい。

そして、医療従事者１００は、選択した静脈４０に針２７に針を穿刺する。

モニタ２０は、ドナーとは逆の方向で、医療従事者１００がいる方向を指向していることから、医療従事者１００にとって見やすい。また、モニタ２０、支柱１６及び台１８は穿刺箇所を遮ることがなく、医療従事者１００が視認しやすい。

ステップＳ６において、穿刺が終了したら医療従事者１００は所定のボタン操作を行う。これにより、圧力調整部５２はバルブ３２を開き、腕帯２２の加圧を終了する。近赤外線ＬＥＤ３８による照射、近赤外線カメラ３６による撮像及びモニタ２０による表示は、ステップＳ６又はその他の所定のタイミングで終了する。

このように、第１モードによれば、近赤外線ＬＥＤ３８によって近赤外線を腕１２に照射し、この箇所を近赤外線カメラ３６によって撮像してモニタ２０に表示する。したがって、ドナーの実際の腕１２で静脈４０が見えにくい場合であっても、医療従事者１００はモニタ２０に表示される画像から静脈４０の位置を簡便に認識することができる。撮像した画像はリアルタイムでモニタ２０に表示するので、針２７も表示され、モニタ２０を見ながら針２７の穿刺をすることもできる。

仮に、モニタ２０に表示される画像で、当初、静脈４０が不明瞭であっても、制御部２８の作用下に腕帯２２を自動的に加圧して静脈４０を浮かび上がらせることができる。腕帯２２の加圧は段階的又は連続的に自動で行われ、必要十分な加圧が行われる。

次に、第２モードについて図７を参照しながら説明する。第２モードは、静脈４０を表示するとともに、ドナーの血圧を自動的に計測するモードである。

図７のステップＳ１０１において、図５のステップＳ１と同様に、近赤外線ＬＥＤ３８を点灯させて腕１２に近赤外線を照射するとともに、近赤外線カメラ３６により当該箇所を連続的に撮像し、画像をモニタ２０に表示する。この後、図７に示す処理が終了するまで、近赤外線ＬＥＤ３８による照射、近赤外線カメラ３６による撮像及びモニタ２０による表示を継続する。

ステップＳ１０２において血圧計測処理を行う。この血圧計測処理では、圧力調整部５２により空気ポンプ３０を駆動し、腕帯２２を所定の基準で加圧した後、徐々に減圧をしていき、圧力センサ３３及び（又は）マイク３５の信号に基づいて最高血圧及び最低血圧を計測し、最終的に圧力０まで減圧する。求められた最高血圧及び最低血圧はモニタ２０に表示する。また、圧力センサ３３から得られる空気パイプ２５の圧力で、最高血圧に相当する第１圧力Ｐ１と、最低血圧に相当する第２圧力Ｐｂを記憶しておく。血圧計測処理の具体的方法については、さらに後述する。

この後のステップＳ１０３及びＳ１０４は、前記のステップＳ２及びＳ３と同じ処理である。ステップＳ１０３の条件成立時にはＳ１０６へ移り、非成立時にはＳ１０４へ移る。ステップＳ１０４の条件成立時にはステップＳ１０６へ移り、非成立時にはステップＳ１０５へ移る。なお、ステップＳ１０３及びＳ１０４の分岐判断処理を省略して、ステップＳ１０２の後に無条件にステップＳ１０５へ移ってもよい。

ステップＳ１０５において、圧力調整部５２により空気ポンプ３０を再度駆動し、腕帯２２を加圧する。このときに設定する圧力は、計測された第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２の間のいずれかの圧力（第１圧力Ｐ１又は第２圧力Ｐ２に等しい値を含む）とし、第１例としては、これらの中間の圧力（Ｐ１＋Ｐ２）／２とし、ステップＳ１０２をコロトコフ法で行う場合で、マイク３５から得られるＫ音が最も大きいときの圧力とし、第２例としては、ステップＳ１０２をオシロメトリック法で行う場合で、圧力センサ３３から得られる腕帯振動脈波が最も大きいときの加圧力（図１０のＰｍａｘ’参照）とすればよい。

すなわち、この時点ではステップＳ１０２の血圧計測処理を終了していることから、腕帯２２の加圧の程度に応じた静脈４０の反応が既知となっており、個々のドナーに対応した適切な加圧力が求められる。ドナーに対応した加圧力は、最高血圧と最低血圧との間にすることが好適と考えられている。最高血圧よりも高い圧力で腕帯２２を締め続けると、ドナーにとってきつく感じられ、最低血圧よりも低い圧力では、静脈４０が十分に浮き上がらないためである。

なお、ステップＳ１０５において腕帯２２を加圧する圧力の値は、必ずしも第１圧力Ｐ１及び第２圧力Ｐ２に基づいて演算設定するのではなく、実質的に第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との間となる圧力にすればよい。

この後のステップＳ１０６及びＳ１０７は、ステップＳ５及びＳ６と同じ処理である。

次に、ステップＳ１０２における血圧計測処理について、２つの例を説明する。先ず、血圧計測処理の第１例について、図８を参照しながら説明する。この処理は、コロトコフ法と呼ばれる処理である。

ステップＳ２０１において、圧力調整部５２により空気ポンプ３０を駆動し、腕帯２２を所定圧力まで加圧する。この後、マイク３５から音声信号を入力し、Ｋ音が認識できる場合には、該Ｋ音が認められなくなるまで加圧力を増加する。Ｋ音が認められないことを確認した後、ステップＳ２０２に移る。

ステップＳ２０２において、バルブ３２を開き、腕帯２２の加圧力を所定の微少量減圧する。

ステップＳ２０３において、マイク３５から音声信号を入力し、Ｋ音が認められるか確認する。Ｋ音が認められる場合にはステップＳ２０４へ移り、認められない場合にはステップＳ２０２へ戻る。

ステップＳ２０４において、その時点の腕帯２２の圧力を圧力センサ３３から得て、該圧力から最高血圧を求めて所定の記録部に記録する。

ステップＳ２０５において、バルブ３２を開き、腕帯２２の加圧力を所定の微少量減圧する。

ステップＳ２０６において、マイク３５から音声信号を入力し、Ｋ音が消滅したか確認する。Ｋ音が消滅した場合にはステップＳ２０７へ移り、Ｋ音が認められる場合にはステップＳ２０５へ戻る。

ステップＳ２０７において、その時点の腕帯２２の圧力を圧力センサ３３から得て、該圧力から最低血圧を求めて所定の記録部に記録する。

ステップＳ２０８において、バルブ３２を開き、腕帯２２の圧力を０にして、コロトコフ法による血圧計測処理を終了する。

なお、ステップＳ２０３及びＳ２０６における判断処理は、所定のフラグ操作に基づいて、複数回連続で条件成立したときに、次のステップへ移るようにしてもよい。Ｋ音に基づいて、脈拍数等の情報を計測及び表示してもよい。

次に、ステップＳ１０２における血圧計測処理の第２例について、図９を参照しながら説明する。この処理は、オシロメトリック法と呼ばれる処理である。

ステップＳ３０１において、圧力調整部５２により空気ポンプ３０を駆動し、腕帯２２を所定圧力まで加圧する。この後、圧力センサ３３から脈波信号を入力し、各脈波の大きさの変化から、推定される最高血圧以上の圧力に到達したことを確認した後、ステップＳ３０２に移る。

ステップＳ３０２において、バルブ３２を開き、腕帯２２の加圧力の減圧を開始する。この後の減圧は、適度に緩やかで連続的な減圧とする。

ステップＳ３０３において、圧力センサ３３から脈波信号を入力し、その時点の腕帯２２の圧力と対応させて所定の記録部に記録する。この記録の例を図１０に図示する。脈波信号は、図１０のグラフのように波形データとして記録してもよいし、脈波の各ピーク値を数値データとして記録してもよい。図１０のグラフの横軸は、右方に向かって時間が経過し、又は低圧となることを示す。

ステップＳ３０４において、腕帯２２の圧力が所定の終了基準圧力まで低下したか否かを確認する。該圧力が終了基準圧力まで低下したときには、ステップＳ３０５へ移り、終了基準圧力に達していないときにはステップＳ３０３へ戻る。

ステップＳ３０５において、バルブ３２を全開にし、腕帯２２の圧力を０にする。

ステップＳ３０６において、図１０に示す脈波信号から、各脈波のピーク値のうち最大のＰｍａｘを求める。

ステップＳ３０７において、Ｐｍａｘよりも高圧の箇所でＰｍａｘに対するａ％の箇所を求め、最高血圧に対応した第１圧力Ｐ１として所定の記録部に記録する。

ステップＳ３０８において、Ｐｍａｘよりも低圧の箇所でＰｍａｘに対するｂ％の箇所を求め、最低血圧に対応した第２圧力Ｐ２として所定の記録部に記録し、脈波法による血圧計測処理を終了する。最高血圧及び最低血圧は、図１０のグラフにおける包絡線６０又はそれに相当する補間線に基づいて求めてもよい。

前記のステップＳ１０２における血圧計測処理は、コロトコフ法、オシロメトリック法に限らず、光電容積脈波法、又は超音波法等でもよい。

次に、第２の実施形態に係る静脈表示装置１０ｂについて説明する。

図１１に示すように、静脈表示装置１０ｂは腕挿入型（アームイン型）であって、筒形状の腕帯部７０と、アームレスト７２と、傾動体７４と、モニタ（表示手段）７６とを有する。腕帯部７０と、アームレスト７２と、傾動体７４と及びモニタ７６は、静脈表示装置１０ａにおける腕帯２２、アームレスト１４、傾動体３４及びモニタ２０に相当する。腕帯部７０にはドナーの上腕部が挿入され、アームレスト７２には、肘２４よりも先の部分が置かれる。腕帯部７０は上腕部を挿入するのに適度な内径を有しており、しかもアームレスト７２は腕１２を置きやすいように凹形状となっており、腕１２は適切な位置で略固定される。腕帯部７０の内周部には、環状の加圧体が設けられており、ドナーの上腕を締め付けることができる。

傾動体７４の先端下面には、近赤外線カメラ３６及び近赤外線ＬＥＤ３８が設けられており、ドナーの腕１２に近赤外線を照射して撮像をすることができる。近赤外線カメラ３６によって撮像された画像はモニタ７６に表示される。傾動体７４は、基端部を基準と上下方向（つまり、チルト方向）に傾動可能であり、腕１２に対する近赤外線の照射位置及び撮像位置を調整できる。腕１２は少なくとも左右方向には略固定されるので、傾動体７４は上下方向に傾動できれば足りるが、条件によっては左右方向に傾動可能としてもよい。また、近赤外線ＬＥＤ３８を複数設けてもよい。

モニタ７６は腕帯部７０の上面に設けられており、ドナーとは反対の方向、つまり医療従事者１００の方向を指向している。モニタ７６は、適度な範囲で傾動可能にしてもよい。

図１２に示すように、アームレスト７２は、腕帯部７０の一方の面７０ａの下端を基準として傾動可能に接続されており、面７０ａに接するように折り畳み可能である。傾動体７４は、腕帯部７０の上面における凹部７０ｂにほぼ収まるように折り畳み可能である。傾動体７４を倒し込むと、先端の近赤外線カメラ３６及び近赤外線ＬＥＤ３８は、面７０ａよりも前方位置に配置される。近赤外線カメラ３６及び近赤外線ＬＥＤ３８は、アームレスト７２を折り畳むことにより、該アームレスト７２の先端の凹部７２ａ内に収納される。このように、静脈表示装置１０ｂはコンパクトに折り畳むことができ、使用しないときの移動及び収納に便利である。

図示を省略するが、静脈表示装置１０ｂは、静脈表示装置１０ａにおける制御部２８、空気ポンプ３０、バルブ３２、圧力センサ３３及びマイク３５を有しており、静脈表示装置１０ａと同様の第１モード（図５参照）及び第２モード（図７参照）の動作が可能である。

図１３に示すように、静脈表示装置１０ｂでは、ドナーの腕１２に対して近赤外線ＬＥＤ３８から近赤外線を照射し、近赤外線カメラ３６により撮像をして、その画像をモニタ７６にリアルタイムで表示することができ、医療従事者１００はモニタ７６及び実際の腕１２を確認しながら針２７の穿刺をすることができる。静脈表示装置１０ｂは、静脈表示装置１０ａと同様の効果が得られる。

静脈表示装置１０ａ及び１０ｂは、モニタ２０及び７６の裏側に第２のモニタを設けて、ドナーに採血に関する説明や注意事項を表示できるようにしてもよい。

本発明に係る静脈表示装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

第１の実施形態に係る静脈表示装置の側面図である。 第１の実施形態に係る静脈表示装置の斜視図である。 静脈に対する近赤外線の反射及び吸収の様子を示す説明図である。 第１の実施形態に係る静脈表示装置のブロック構成図である。 第１モードのフローチャートである。 第１の実施形態に係る静脈表示装置を用いて針の穿刺をする様子を示す説明図である。 第２モードのフローチャートである。 第１例に係る血圧測定処理のフローチャートである。 第２例に係る血圧測定処理のフローチャートである。 脈波信号のグラフである。 第２の実施形態に係る静脈表示装置の斜視図である。 折り畳んだ状態の第２の実施形態に係る静脈表示装置の斜視図である。 第２の実施形態に係る静脈表示装置を用いて針の穿刺をする様子を示す説明図である。

符号の説明

１０ａ、１０ｂ…静脈表示装置 １２…腕
１４、７２…アームレスト ２０、７６…モニタ（表示手段）
２２…腕帯 ２６…撮像ユニット
２７…針 ２８…制御部
３０…空気ポンプ ３２…バルブ
３３…圧力センサ ３４、７４…傾動体
３５…マイク ３６…近赤外線カメラ
３８…近赤外線ＬＥＤ ５０…影像判断部
５２…圧力調整部 ５４…血圧計測部
７０…腕帯部

Claims (8)

1. ドナーの腕を置くアームレストと、
   前記アームレストに置いた前記腕に近赤外線を照射する照射手段と、
   前記腕のうち、前記近赤外線が照射される箇所を連続的に撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段で撮像された画像を連続的に表示する表示手段と、
   前記腕に装着される腕帯と、
   前記腕帯を加圧する加圧手段と、
   前記画像を入力して、該画像から静脈を識別する静脈識別手段と、
   前記静脈識別手段の識別結果に基づいて前記加圧手段を用いて前記腕帯を加圧する圧力調整手段と、
   を有することを特徴とする静脈表示装置。
2. 請求項１記載の静脈表示装置において、
   前記静脈識別手段で抽出された静脈と、それ以外の皮膚の部分とのコントラストが所定値以下であるときは、前記コントラストが前記所定値よりも大きくなるように前記圧力調整手段が前記加圧手段を用いて前記腕帯を加圧することを特徴とする静脈表示装置。
3. 請求項１記載の静脈表示装置において、
   前記表示手段は、前記ドナーと逆の方向を指向して前記画像を表示することを特徴とする静脈表示装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の静脈表示装置において、
   前記腕帯を加圧及び減圧することに伴って、前記ドナーの最高血圧及び最低血圧を計測する血圧計測手段を有することを特徴とする静脈表示装置。
5. 請求項４記載の静脈表示装置において、
   前記圧力調整手段は、前記血圧計測手段による血圧測定に際して前記腕帯を加圧及び減圧した後、前記加圧手段を用いて前記腕帯を再加圧し、再加圧において、前記血圧計測手段により計測された最高血圧と最低血圧の間のいずれかの圧力となるように前記腕帯の圧力を設定することを特徴とする静脈表示装置。
6. 請求項５記載の静脈表示装置において、
   前記血圧計測手段は、コロトコフ法による計測手段であって、
   コロトコフ音の最も大きい箇所の圧力に前記腕帯の圧力を設定することを特徴とする静脈表示装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の静脈表示装置において、
   前記腕帯は筒状のアームイン形式であって、
   前記アームレストは、前記腕帯に対して傾動可能に接続されていることを特徴とする静脈表示装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の静脈表示装置において、
   前記撮像手段と前記照射手段とは、傾動可能な同一の傾動体に設けられていることを特徴とする静脈表示装置。

Images