JP7460121B2 - 注射薬液可視化装置 - Google Patents

Description

本発明は、観察対象者の穿刺部を含む体表面の皮膚温度分布画像に基づき、穿刺部から静脈等に注入される注射薬液の動きを可視化して監視できる注射薬液可視化装置に関する。

患者等の観察対象者の静脈に注入される薬液の漏れ等を検出するために、サーモグラフィー法を用いて薬液の流れを可視化することが提案されている。特許文献１には、サーモグラフィー法を用いた注射剤漏出検出システムが提案されている。このシステムでは、被験者の体温と注射剤温度の間の温度差を利用して、血管内に注入すべき造影剤等の注射剤が血管外に漏出したか否かを、高感度サーモグラフィーを用いて検出している。

国際公開第２０１５／０３４１０４号公報

サーモグラフィー法を用いて注射薬液の流れを可視化する場合、穿刺部を含む体表面部分の皮膚温度分布データが、温度単位毎に色付けした皮膚温度分布画像として画面上に表示される。医師等は、表示される皮膚温度分布画像を目視して、穿刺部から患者の体内に注射した薬液の流れ、状態を識別する。サーモグラフィー法を用いて注射薬液を可視化して監視（観察）するためのシステムには、次のような解決すべき各種の課題があり、実用化されていないのが現状である。

まず、薬液と体温の温度差は通常は数℃以内と少ない。少ない温度差を目視で識別できるように色分けした皮膚温度分布画像を生成する必要がある。皮膚温度には個人差があるので、穿刺部を含む人体部位と穿刺部から注射された薬液との色分け表示状態が、観察対象者毎に異なる。また、薬液の温度、周囲温度などに影響されて、穿刺部を含む人体部位の温度が変動するので、これによっても皮膚温度分布画像における人体部位と注射薬液の色分け表示状態が変化する。

このように、個体差、薬液温度、環境温度等により、表示される温度範囲、体温と薬液の温度差等が変動する。患者が変わる度に、適切な皮膚温度分布画像を表示できるように、温度スケール、カラースケール等の設定条件の変更、調整を行う必要がある。これを行わないと、画面表示される皮膚温度分布画像から正確に薬液の流れを目視により認識できない。また、毎回、設定変更、調整を行うと、時間が多く掛かってしまう、注射の手技中にそのような細かな調整を行うことは難しい、といった問題がある。

また、上記の特許文献においては、微小な温度差を表示するには、差分画像を用いることが有用であるとされている。差分画像を用いる場合、観察対象の撮影部分が動いてしまうと、その動きによるズレも差分として表示されてしまい、正確に温度差を画像表示できない。実際の注射には数分かかることもあり、その間に、患者の動きを抑制することは困難である。このため、正確な差分画像を取得することが困難な場合がある。

さらに、注射する際には、人により血管の位置や視認性が相違するので、穿刺する位置を変える必要がある。そのため、赤外線カメラによる穿刺部を含む撮影位置が、人により変わるのが一般的である。例えば、固定した位置に設置した赤外線カメラを用いて撮影する場合には、撮影箇所に合わせて患者の腕等の穿刺部を含む人体部位の位置、向きを変えなければならない。場合によっては、赤外線カメラによる撮影方向に穿刺部を含む部位を位置決めした姿勢をとることが、患者に負担となり、体動を抑制できないこともある。フリーアームのような可動式のカメラアームを用いて、赤外線カメラを任意の位置に移動できるようにした場合には、撮影箇所に応じて、赤外線カメラの視野方向やフォーカスを都度調整しなくてはならず、これらの設定に時間が掛かってしまう。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、サーモグラフィー法を用いて穿刺部に注射される薬液の動きを、目視により容易に識別できるように可視化できる注射薬液可視化装置を提供することにある。

また、本発明の課題は、サーモグラフィー法を用いて穿刺部に注射される薬液の動きを、精度良く可視化表示できる注射薬液可視化装置を提供することにある。

さらに、本発明の課題は、サーモグラフィー法を用いて穿刺部に注射される薬液の動きを、複雑で時間の掛かる操作、調整を行うことなく、可視化表示できる注射薬液可視化装置を提供することにある。

本発明による、観察対象者の穿刺部に注入される注射薬液の動きを可視化する注射薬液可視化装置は：観察対象者の穿刺部を含む体表面部分を撮影する赤外線カメラと；表示装置と；赤外線カメラの撮影画像に基づき所定の表示画像を生成して表示装置の表示画面に表示させる制御装置とを有している。また、制御装置は：撮影画像から得られる体表面部分の皮膚温度分布データを温度単位毎に色付けして標準温度分布画像を生成する標準画像生成部と；皮膚温度分布データから得られる体表面部分における特定位置の温度を基準として、一定の温度範囲内の温度分布のみを含む特定温度分布画像を生成する特定画像生成部と；表示画面に表示する表示画像を、標準温度分布画像から特定温度分布画像に切り替える表示切替機構を備えた表示制御部とを備えている。

本発明では、一般的な温度スケール、カラースケールにより、一般的な皮膚温度分布画像を標準皮膚温度分布画像として表示できる。また、穿刺部を含む体表面部分における特定位置の温度を基準として一定の温度範囲内の温度分布のみを特定皮膚温度分布画像として表示できる。

例えば、穿刺部を含む体表面部分の位置を特定位置とすると、この位置の温度を中心とした所定の温度範囲内の温度分布のみを色分けした特定皮膚温度分布画像が表示される。観察対象者の皮膚温度を基準として、数℃程度の温度範囲の温度分布を表示できる。皮膚温度と薬液温度との差を目視により簡単に識別可能な色分け表示画像を得ることができ、注射した薬液の流れを簡単かつ正確に認識できる。

特定位置の選択は、タッチパネル等を用いて、画面に表示されている標準皮膚温度分布画像を見ながら、その特定箇所にタッチすることで行うことができる。本発明の制御装置は、標準温度分布画像を表示している表示画面上において操作者により指定される画像位置を特定位置として設定する特定位置設定部と、特定位置が指定されると、表示画面に表示されている標準温度分布画像を特定温度分布画像に切り替える表示切替機能を備えた表示制御部とを有している。

また、常温の薬液を注射する場合には、体表面で約２℃の温度差が現れる。注射する血管の太さは場所や個人で差があるが直径５ｍｍ程度である。これらを考慮すると、注射薬液を可視化するには、皮膚温度分布画像として、温度差２℃、幅５ｍｍの温度変化を目視により容易に認識できることが必要である。このためには、使用する赤外線カメラの空間分解能（ＩＦＯＶ）は７ｍｍ以下とすることが望ましく、また、撮影画像のサンプリングレートおよび表示画像のフレームレートは、１Ｈｚ以上、望ましくは１０Ｈｚ以上であることが望ましい。

さらに、体温と薬液との間の微小な温度差を表示するには差分画像を用いることが有効である。この場合には、制御装置は、現時点よりも前の複数の時点における撮影画像から生成した皮膚温度分布データを時系列に記憶する記憶部と、記憶部に記憶保持される皮膚温度分布データの一つを基準皮膚温度分布データとして選択するデータ選択部と、現時点における撮影画像から生成した現時点の皮膚温度分布データと、基準皮膚温度分布データとの差分に基づき、体表面部分の各部の温度変化を表示する差分画像を生成する差分画像生成部とを備えた構成とすることが望ましい。

次に、薬液の流れを可視化した皮膚温度分布画像を見ながら確認する場合には、薬液を注射している間、観察対象の人体部位が移動しないように所定位置に保持しておく必要がある。特に、観察対象者の人体部位を移動しないように定位置に保持できれば、注射中の各時点において常に同一部位の画像を取得でき、薬液の流れが正確に表示され、また、差分画像を精度良く生成できる。

このために、本発明の注射薬液可視化装置は、赤外線カメラの視野内において、観察対象者の穿刺部を含む人体部位を、移動しないように保持するための保持具を有していることが望ましい。この場合、人体部位を確実に位置決め固定できるように、保持具は、人体部位に合わせた形状に変形可能な保持面と、前記保持面によって位置決めされた状態の前記人体部位を固定するための固定具とを備えていることが望ましい。

また、観察対象者毎に穿刺位置、体形等が相違するので、観察対象者に負担の掛からない高さ位置において穿刺部を含む人体部位を保持し、それに応じて赤外線カメラの位置を適切な位置に設定する必要がある。このような人体部位の保持および赤外線カメラの位置調整等を、簡単かつ迅速に行うことができることが望ましい。

このために、本発明の注射薬液可視化装置は、赤外線カメラと保持具との相対位置を調整可能な調整機構を有していることが望ましい。調整機構は、赤外線カメラを、その位置および向きを変更可能な状態で支持しているカメラアーム機構と、保持具を、その高さ位置を調整可能な状態で支持している昇降テーブルとを備えた構成とすることができる。カメラアーム機構は、保持具によって保持される観察対象者の穿刺部を含む体表面部分に対して、焦点が合った状態のまま、赤外線カメラの位置および向きを変更可能であることが望ましい。

さらに、カメラアーム機構は、赤外線カメラの位置および向きを変更するために操作され、赤外線カメラと一体となって移動する手動操作ハンドルを備えており、手動操作ハンドルは、赤外線カメラの撮影方向に対して予め設定した角度の方向に延びる撮影方向指標部を備えていることが望ましい。これにより、赤外線カメラの撮影方向を目視により簡単に確認できるので、赤外線カメラの向き調整等が簡単になる。

次に、本発明の注射薬液可視化装置に、皮膚温度分布データを、観察対象者の穿刺部を含む体表面部分に投射表示する投射表示部を配置することができる。また、表示装置として、めがね型の身体装着用表示具を用いることができる。さらに、制御装置に、音声による操作入力を受け付ける音声操作入力部を設けることができる。

これらの機能を付加することにより、注射を行う医師等は、穿刺部とは別の位置にある表示画面を見ることなく、穿刺部から目を離さずに皮膚温度分布画像を見ることができ、また、操作を行うこともできる。

本発明の実施の形態に係る注射薬液可視化装置を示す概略構成図である。 図１の注射薬液可視化装置の制御系を中心に示す機能ブロック図である。 標準皮膚温度分布画像および特定皮膚温度分布画像の例を示す説明図である。 カメラアーム機構の一例を示す概略斜視図および赤外線カメラの位置および撮影方向を変更する場合の説明図である。 図４のカメラアーム機構の手動操作ハンドルの部分を示す部分斜視図および正面図である。

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態に係る注射薬液可視化装置を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る注射薬液可視化装置を示す概略構成図である。注射薬液可視化装置１は、観察対象者２の腕２ａ（人体部位）における穿刺部２ｂからに注入される注射薬液の動きを可視化表示するための装置であり、赤外線カメラ３と、タッチパネルモニター４（表示装置）と、コンピュータを中心に構成される画像処理用の制御ユニット５とを有している。赤外線カメラ３は、観察対象者２の穿刺部２ｂを含む体表面部分を撮影する。制御ユニット５は、赤外線カメラ３の撮影画像に基づき、所定の表示画像を生成してタッチパネルモニター４の表示画面４ａに表示する。

注射薬液可視化装置１は、装置架台である昇降テーブル６と、カメラアーム機構７と、保持具８とを有している。昇降テーブル６は、レバー６ａを操作することで伸縮可能な脚６ｂと、その上端に水平に取り付けた天板６ｃとを備えている。天板６ｃの下面にはユニット収納棚６ｄが設けられており、ここに、制御ユニット５が装着されている。また、注射薬液可視化装置１には、専用の高さ調整機能付きの椅子１１が備わっていてもよい。

昇降テーブル６の天板６ｃの上面６ｅの中央部分に、保持具８が載置されている。保持具８は、赤外線カメラ３の視野３ａ内において、観察対象者２の穿刺部２ｂを含む腕２ａの部位を位置決めして移動しないように保持するために用いられる。天板６ｃの上面６ｅにおける保持具８の側方の位置には、支柱９が垂直に取り付けられている。支柱９の中程の位置に取り付けたブラケット１０によって、タッチパネルモニター４が天板６ｃから所定の高さ位置の所に支持されている。また、支柱９の先端部には、カメラアーム機構７の後端部が取り付けられている。カメラアーム機構７の先端部には、赤外線カメラ３が下向きに取り付けられている。昇降テーブル６とカメラアーム機構７とによって、保持具８と赤外線カメラ３との相対位置を調整するための調整機構が構成される。

図２は注射薬液可視化装置１の制御系を中心に示す機能ブロック図である。制御ユニット５は、コンピュータを中心に構成される制御部５０を備えており、制御部５０には、入出力ポート５１を介して、赤外線カメラ３、タッチパネルモニター４、およびキーボードその他の入力部５２が接続される。制御部５０は、内蔵の記憶部５３あるいは外付けの記憶部(図示せず)に格納された制御プログラムを実行することにより、赤外線カメラ３の撮影画像に基づき所定の表示画像データを生成する画像処理部５４、生成された表示画像データをタッチパネルモニター４の表示画面４ａに表示させる表示制御部５５等として機能する。

画像処理部５４には、赤外線カメラ３から一定のサンプリングレートで取り込まれる撮影画像（皮膚温度分布画像）のデータである皮膚温度分布データは記憶部５３に時系列で記憶保持される。また、皮膚温度分布データは、画像処理部５４に取り込まれて画像処理が施されて、表示画像データが生成される。表示画像データは、所定のフレームレートでタッチパネルモニター４の表示画面４ａに表示される。ここで、赤外線カメラ３の空間分解能（ＩＦＯＶ）は７ｍｍ以下に設定し、撮影画像のサンプリングレートおよびタッチパネルモニター４のフレームレートは、１０Ｈｚ以上であることが望ましい。

本発明者等は、赤外線カメラによる注射薬液可視化において、必要な空間分解能（ＩＦＯＶ）を実験により明確にした。ＩＦＯＶ（Instantaneous Field of View）は赤外線カメラ３の受光部３ｂにおける１画素あたりの視野であり、カメラの受光用のセンサー素子１個が測定する被写体の範囲を示し、カメラレンズの画角、被写体までの距離により決まる。画角が大きいほど、距離が離れるほど、ＩＦＯＶは大きくなる。ＩＦＯＶが大きいほど、画質は荒くなり、薬液が入った血管の判別ができなくなる。

一般に、常温の薬液を注射すると、体表面で約２℃の温度差が現れる。また、注射する血管の太さは場所や個人で差はあるが、直径５ｍｍ程度である。本発明者等は、実験により、視覚により正確に認識できる状態で注射薬液を可視化するためには、温度差２℃、幅５ｍｍの温度変化を検知、表示できることが必要であるとの知見を得た。実験の一例の概要を説明すると、被験者の腕に、注射薬液に見立てた幅５ｍｍの低温物体を押し付けて、腕の温度を低下させ、その温度差を赤外線カメラで観察し、ＩＦＯＶと画像を比較した。ＩＦＯＶが大きくなると、周囲との温度差が曖昧になり、目視により判別できなくなる。血管内の薬液を可視化（５ｍｍ幅、２℃の温度変化を目視で判別）するためには、ＩＦＯＶ＝７ｍｍ以上の空間分解能が望ましいことが確認された。

また、タッチパネルモニター４のフレームレートについては、一般的に薬液の注入速度が１ｍｌ／ｓ程度なので、１Ｈｚ以上であれば、温度変化を検知できる。本例のようにリアルタイムのモニターとする場合には、表示画面の動作が滑らかになる１０Ｈｚ以上が好ましいことが確認された。

次に、本例の制御部５０の画像処理部５４は、標準画像生成部５６、特定画像生成部５７および差分画像生成部５８を備えている。以下、これらの各部の機能について説明する。

（標準画像生成部と特定画像生成部）
まず、標準画像生成部５６は、赤外線カメラ３の撮影画像から得られる観察対象者２の穿刺部２ｂを含む体表面部分の皮膚温度分布データを温度単位毎に色付けして標準温度分布画像を生成する。標準温度分布画像は一般的なサーモグラフィー法により生成される画像と同様である。

これに対して、特定画像生成部５７は、皮膚温度分布データから得られる体表面部分における特定位置の温度を基準として、一定の温度範囲内の温度分布のみを含む特定温度分布画像を生成する。表示制御部５５は、表示画面４ａに表示する表示画像を、標準温度分布画像から特定温度分布画像に切り替える表示切替機構を備えている。また、例えば、温度範囲のデフォルト値は、記憶部５３に保持され、入力部５２を介して設定変更が可能である。

本例では、撮影画像を取り込むと、画像処理部５４は標準温度分布画像データを生成し、表示制御部５５はタッチパネルモニター４の表示画面４ａ上に、穿刺部２ｂを含む腕表面部分の標準温度分布画像を表示する。標準温度分布画像を表示している表示画面４ａ上において、操作者がタッチすることによって画像位置が指定される（特定位置設定機能）。特定画像生成部５７は、指定された画像位置を特定位置として、この特定位置の温度を基準として特定温度分布画像を生成する。表示制御部５５の表示切替機能は、特定温度分布画像が生成されると、表示画面４ａに表示されている標準温度分布画像を特定温度分布画像に切り替える。

図３（ａ）は薬液が注射された穿刺部２ｂを含む腕表面部分の標準温度分布画像の一例を示すコンピュータ画像であり、図３（ｂ）はその特定温度分布画像の一例を示すコンピュータ画像である。これらの図においては、色分け状態をグレースケールによって表示してある。

本例では、赤外線カメラ３による撮影画像に基づき、表示画面４ａ上には、穿刺部２ｂを含む腕表面部分の皮膚温度分布を表す標準温度分布画像が表示される。例えば、図３（ａ）に示すように、表示温度範囲が例えば２９℃～３９℃（１０℃の温度範囲）の標準温度分布画像が表示される。この表示状態において、操作者が、表示画面４ａ上で任意の点を指定すると、その点に対応する皮膚温度を中心として、表示範囲の上限と下限が自動で設定される。例えば、穿刺部２ｂの近傍における腕表面の位置２ｄを指定する。指定した腕表面の位置２ｄの皮膚温度を基準として、例えば、その上下２℃の温度範囲が設定される。表示画面４ａの表示画像が、この温度範囲内の温度分布のみを表す特定温度分布画像に切り替わる。図３（ｂ）は、図３（ａ）の場合と同一の皮膚温度分布データに基づき、表示範囲を３２℃～３６℃とした特定温度分布画像の例である。

注射薬液可視化装置１を用いて、体内に注射した薬液を赤外線カメラ３で可視化するには、薬液と体温の温度差である、数℃の温度差を計測し、目視で識別できる表示状態にする必要がある。体表面温度には個人差があり、薬液の温度や周囲の温度などにより、表示する温度領域や体温と薬液の温度差が変わるため、患者等の観察対象者２毎に、毎回適切な設定変更を行わないと識別可能な表示画像が得られない。従来においては、サーモグラフィー法を用いて注射薬液を可視化表示するに当たり、適切な表示画像を得るための具体的な設定や画像処理方法については提案されていない。これに対して、本例の注射薬液可視化装置１では、必要に応じて、表示画面４ａ上で任意の点を指定すると、その点の温度を基準に温度の表示範囲の上限と下限を自動で設定している。これにより、観察対象者２に応じて適切な皮膚温度分布画像を表示させることができるので、薬液に流れを、簡単かつ素早く識別できるので便利である。

（差分画像生成部）
本例の注射薬液可視化装置１では、微小な温度差を表示するために差分画像を生成して表示する機能が備わっている。現状の差分画像は、基準となる温度分布画像とリアルタイムの温度分布画像の差分を表示している。この場合には、基準となる温度分布画像の取得時点から現時点までの間の各時点における温度変化の様子を知ることが出来ない。

本例の注射薬液可視化装置１の制御部５０の差分画像生成部５８は、現時点よりも前の複数の時点における撮影画像から生成した皮膚温度分布データのそれぞれと、現時点における撮影画像から生成した現時点の皮膚温度分布データとの差分に基づき、各時点と現時点との間における腕表面部分の各部の温度変化を表示する複数の差分画像を生成可能である。

このために、制御部５０の記憶部５３には、現時点よりも前の複数の時点のそれぞれにおける撮影画像から生成した複数の皮膚温度分布データが時系列で記憶される。差分画像生成部５８には、差分画像を生成するための基準となる基準温度分布データを、記憶保持されている複数の皮膚温度分布データのいずれかにするのかを切り替える基準データ切替機能が含まれている。基準温度分布データの切り替え指示は、例えば、入力部５２を介して操作者によって入力される。差分画像生成部５８は、現時点の温度分布データと、指定された基準温度分布データとの差分に基づき、差分画像を生成する。差分画像が生成されると、表示制御部５５によって、差分画像がタッチパネルモニター４の表示画面４ａに表示される。

このように、差分画像の基準となる画像を複数保存し、選択切替できるようにすることで、薬液注入に伴う観察対象の体表面部分の温度変化をより細かく観察することが出来るようにする。例えば、注射開始時、１０秒後、２０秒後の３つの時点において得られる皮膚温度分布データを基準として、これらと現時点の皮膚温度分布データとの差分を表す差分画像を切り替えて表示する。これにより、薬液注入後の皮膚温度変化の経過時間による差を確認できる。換言すると、薬液の流れを容易に確認できる。

（穿刺部を含む人体部位の固定）
ここで、注射薬液可視化装置１において、赤外線カメラ３、および、撮影対象の人体部位が動いてしまうと、上記のような差分画像を正確に生成することができない。特に、実際の注射では数分かかることもあり、その間の患者の動きを抑制することは困難である。

本例の注射薬液可視化装置１では、カメラアーム機構７、高さ調整が可能な昇降テーブル６、観察対象の人体部位である腕２ａを保持する保持具８を用いることにより、患者の体動を抑制し、正確な差分画像を表示できるようにしている。すなわち、カメラアーム機構７により赤外線カメラ３の位置、向きを調節することで、観察対象者（患者）２が負担にならない姿勢のまま、穿刺部２ｂを観察できる。また、高さ調整可能な昇降テーブル６の天板６ｃに載置した保持具８に腕２ａを載せ、観察対象者（患者）２の体形に保持具８の高さを合わせることで、観察対象者（患者）２に負荷のかからない体勢にすることができる。

さらに、本例の保持具８は、観察対象の人体部位である腕２ａに合わせた形状に変形可能な保持面８ａと、保持面８ａによって位置決めされた状態の腕２ａをその位置に固定するためのグリップ８ｂとを備えている。例えば、保持具８は可撓性の保持具カバーの内部に、プラスチックビーズ等のような柔軟で腕２ａに合わせて変形する素材が充填されている。グリップ８ｂは、可撓性のベルトからなり、面ファスナによって保持面８ａに着脱可能となっている。患者２に負担無く、体勢を維持できる。また、グリップ８ｂにより腕を固定することで、腕の捻転等を防ぎ、より精度の高い位置保持ができる。これらの保持面８ａとグリップ８ｂとの組合せにより、正確な差分画像を生成して表示することが可能である。

（カメラアーム機構の例）
次に、図４および図５は、注射薬液可視化装置１に用いるのに適したカメラアーム機構７の一例を示す説明図である。図示のカメラアーム機構７０には、支柱９に取り付ける水平多関節アーム機構が備わっている。水平多関節アーム機構は、支柱９に水平に取り付けた第１アーム７１と、第１アーム７１の先端部に取り付けた第２アーム７２と、第２アーム７２の先端に取り付けた垂直軸７３と、垂直軸７３に取り付けた手動操作ハンドル７４とを備えている。手動操作ハンドル７４に、赤外線カメラ３が下向きに取り付けられている。第１アーム７１の後端部は、第１垂直軸線７１ａを中心として水平方向に旋回可能である。第２アーム７２は第１アーム７１の先端部において、第２垂直軸線７２ａを中心として水平方向に旋回可能である。垂直軸７３は、第２アーム７２の先端部において、第３垂直軸線７３ａを中心として水平方向に旋回可能である。手動操作ハンドル７４は赤外線カメラ３と一体となって、第３垂直軸線７３ａに直交する水平軸線７４ａを中心として上下方向に旋回可能である。

この構成のカメラアーム機構７０によって、赤外線カメラ３は水平面内において所定の半径内の任意の位置に移動可能である。また、手動操作ハンドル７４を、水平軸線７４ａを中心として上下方向に旋回させることで、赤外線カメラ３の向きを変更できる。したがって、図４（ｂ）に示すように、赤外線カメラ３と観察対象の腕２ａの体表面部分との距離をほぼ一定に保ちつつ、撮影位置を変えることができる。また、撮影位置を変えても、フォーカス調整が実質的に不要である。

ここで、本例の手動操作ハンドル７４は、赤外線カメラ３の位置および向きを変更するために操作され、赤外線カメラ３と一体となって移動する。手動操作ハンドル７４によって変更された赤外線カメラ３の撮影方向(視野)が目視により直観的に理解できるように、手動操作ハンドル７４は指標部７５を備えている。指標部７５は、赤外線カメラ３の撮影方向に対して予め設定した角度、本例では、直交する方向に延びている。

具体的には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、赤外線カメラ３と一体に動く手動操作ハンドル７４には、ハンドル初期位置において水平方向に延びるハンドル直線部分が指標部７５として形成されている。

手動操作ハンドル７４を、水平軸線７４ａを中心として上下に旋回させると、一体となって赤外線カメラ３が上下方向に旋回して、その撮影方向が垂直方向に対して傾斜した方向となる。この場合、手動操作ハンドル７４の指標部７５も垂直方向に対して同一角度だけ傾斜した方向に傾いた状態になる。よって、指標部７５を目視することで、赤外線カメラ３の撮影方向を直観的に把握できるので便利である。

（その他の実施の形態）
上記の注射薬液可視化装置１においては、表示装置として、タッチパネルモニター４を用いており、その表示画面４ａ上に皮膚温度分布画像等を表示している。この代わりに、あるいは、併用して、皮膚温度分布画像等を、撮影対象である腕２ａの表面部分に投影する投射表示装置を配置することもできる。これにより、薬液の流れの状態が、実際の観察対象上に投影される。

注射薬液の動きを見るのは注射中であり、医師は注射しながら、患者の腕２ａと、これとは異なる位置にある表示画面４ａを交互に見ることになる。これでは、注射の針が動いてしまったり、漏出の発見が遅れる可能性がある。この問題は、上記のように、皮膚温度分布画像を、観察対象上に投射表示することで解消できる。例えば、小型プロジェクターを赤外線カメラ３と同軸に固定し、投影することで可能である。

また、表示装置として、タッチパネルモニター４の代わりに、めがね型の身体装着用表示デバイスを使用して、薬液の状態を実際の観察対象上に重ねて表示することも可能である。これによっても、上記の問題を解消できる。さらに、注射薬液可視化装置１において、音声入力により操作することも可能である。

１ 注射薬液可視化装置
２ 観察対象者
２ａ 腕
２ｂ 穿刺部
２ｄ 位置
３ 赤外線カメラ
３ａ 視野
３ｂ 受光部
４ タッチパネルモニター
４ａ 表示画面
５ 制御ユニット
６ 昇降テーブル
６ａ レバー
６ｂ 脚
６ｃ 天板
６ｄ ユニット収納棚
６ｅ 上面
７ カメラアーム機構
８ 保持具
８ａ 保持面
８ｂ グリップ
９ 支柱
１０ ブラケット
１１ 椅子
５０ 制御部
５１ 入出力ポート
５２ 入力部
５３ 記憶部
５４ 画像処理部
５５ 表示制御部
５６ 標準画像生成部
５７ 特定画像生成部
５８ 差分画像生成部
７０ カメラアーム機構
７１ 第１アーム
７１ａ 第１垂直軸線
７２ 第２アーム
７２ａ 第２垂直軸線
７３ 垂直軸
７３ａ 第３垂直軸線
７４ 手動操作ハンドル
７４ａ 水平軸線
７５ 指標部

Claims (10)

1. 観察対象者の穿刺部に注入される注射薬液の動きを可視化する注射薬液可視化装置であって、
   前記観察対象者の前記穿刺部を含む体表面部分を撮影する赤外線カメラと、
   表示装置と、
   前記赤外線カメラの撮影画像に基づき所定の表示画像を生成して、前記表示装置の表示画面に表示させる制御装置と、
   を有しており、
   前記制御装置は、
   前記撮影画像から得られる前記体表面部分の皮膚温度分布データを温度単位毎に色付けして標準温度分布画像を生成する標準画像生成部と、
   前記皮膚温度分布データから得られる前記体表面部分における特定位置の温度を基準として、特定の温度範囲内の温度分布のみを含む特定温度分布画像を生成する特定画像生成部と、
   前記表示画面に表示する前記表示画像を、前記標準温度分布画像から前記特定温度分布画像に切り替える表示切替機能を備えた表示制御部と、
   を備えており、
   前記制御装置は、前記標準温度分布画像を表示している前記表示画面上において操作者により指定される画像位置を前記特定位置として設定する特定位置設定部を備えており、
   前記表示切替機能は、前記特定位置が設定されると、前記表示画面に表示されている前記標準温度分布画像を前記特定温度分布画像に切り替える注射薬液可視化装置。
2. 請求項１に記載の注射薬液可視化装置において、
   前記赤外線カメラの空間分解能（ＩＦＯＶ）は７ｍｍ以下であり、
   前記撮影画像のサンプリングレートおよび前記表示装置のフレームレートは、１Ｈｚ以上である注射薬液可視化装置。
3. 請求項１に記載の注射薬液可視化装置において、
   前記制御装置は、
   現時点よりも前の複数の時点における前記撮影画像から生成した皮膚温度分布データを時系列に記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶保持される前記皮膚温度分布データの一つを基準皮膚温度分布データとして選択するデータ選択部と、
   現時点における前記撮影画像から生成した現時点の皮膚温度分布データと、前記基準皮膚温度分布データとの差分に基づき、前記体表面部分の各部の温度変化を表示する差分画像を生成する差分画像生成部とを備えている注射薬液可視化装置。
4. 請求項１に記載の注射薬液可視化装置において、
   前記赤外線カメラの視野内において、前記観察対象者の前記穿刺部を含む人体部位を、移動しないように保持するための保持具を有しており、
   前記保持具は、前記人体部位に合わせた形状に変形可能な保持面と、前記保持面によって位置決めされた状態の前記人体部位を固定するための固定具とを備えている注射薬液可視化装置。
5. 請求項４に記載の注射薬液可視化装置において、
   前記赤外線カメラと前記保持具との相対位置を調整可能な調整機構を有しており、
   前記調整機構は、前記赤外線カメラを、その位置および向きを変更可能な状態で支持しているカメラアーム機構と、前記保持具を、その高さ位置を調整可能な状態で支持している昇降テーブルとを備えている注射薬液可視化装置。
6. 請求項５に記載の注射薬液可視化装置において、
   前記カメラアーム機構は、前記保持具によって保持される前記観察対象者の前記穿刺部を含む体表面部分に対して、焦点が合った状態のまま、前記赤外線カメラの位置および向きを変更可能である注射薬液可視化装置。
7. 請求項５に記載の注射薬液可視化装置において、
   前記カメラアーム機構は、前記赤外線カメラの位置および向きを変更するために操作され、前記赤外線カメラと一体となって移動する手動操作ハンドルを備えており、
   前記手動操作ハンドルは、前記赤外線カメラの撮影方向に対して予め設定した角度の方向に延びる撮影方向指標部を備えている注射薬液可視化装置。
8. 請求項１ないし７のうちのいずれか一つの項に記載の注射薬液可視化装置において、
   前記皮膚温度分布データを、前記観察対象者の前記穿刺部を含む体表面部分に投射表示する投射表示部を有している注射薬液可視化装置。
9. 請求項１ないし７のうちのいずれか一つの項に記載の注射薬液可視化装置において、
   前記表示装置は、めがね型の身体装着型画像表示器を備えている注射薬液可視化装置。
10. 請求項１ないし７のうちのいずれか一つの項に記載の注射薬液可視化装置において、
    前記制御装置は、音声による操作入力を受け付ける音声操作入力部を備えている注射薬液可視化装置。

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