JPS6231943B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は血管顕微鏡に関するものである。

従来、糖尿病、脳卒中等の経過観察および診断
にあたり、非接触で血管中を流れる血液の流速を
計測することができると共に、血管の形状や血流
の状態（赤血球が整列的に流れているか否か、塊
状が単体か否か）等を観察できる血管顕微鏡の開
発が望まれている。

本発明の目的は、かかる要望に鑑み、簡単な構
成により、しかも特別な処置を必要とせず。且つ
非接触で血管中を流れる血液の流速を計測するこ
とができると共に、血管の形状や血流の状態を有
効に観察できるようにした血管顕微鏡を提供せん
とするにある。

本発明の血管顕微鏡は、照明装置によつて照明
された血管像を撮像素子に結像させる光学系と、
前記撮像素子に結像された血管像をモニター上に
既知の倍率で拡大表示するモニター手段と、前記
モニター上に表示される血管中の赤血球がモニタ
ー上での所定の間隔を移動する所要時間を検出し
て該血管中を流れる血液の流速を算出する流速演
算監視手段とを具えることを特徴とするものであ
る。

生体中の血管を非接触で観察するに好適な場所
としては、きよう膜上の毛細血管がある。

本発明の好適実施例においては、従来使用され
ている眼底カメラを高倍率にしてきよう膜部の毛
細血管を一般顕微鏡的に拡大観察できるように改
良したものを用い、これにカラー撮像管およびカ
ラーテレビジヨン受像機より成る拡大投影装置を
付加して観察したきよう膜部の毛細血管をカラー
撮像管に結像させてカラーテレビジヨン受像機上
に拡大表示すると共に、上述した流速演算監視手
段を付加して血液の流速を測定し得るように構成
する。

以下図面を参照して本発明の実施例について説
明する。

第１図は本発明血管顕微鏡の一例の構成を示す
線図である。顕微鏡装置１は対物レンズ２、落射
形照明装置３、観察部４およびカラー撮像管５を
具え、水平方向の微動装置６および図示しない垂
直方向の粗微動装置を介してＸ―Ｙ移動テーブル
７に取り付ける。Ｘ―Ｙ移動テーブル７は固定台
８上に取り付け、粗微動装置９の操作により顕微
鏡装置１全体を水平面上で移動可能に構成する。
また固定台８には顔受け１０を設ける。なお対物
レンズ２は既知の種々の倍率（好適には100〜150
倍の範囲）を選択できるように構成する。

カラー撮像管５の映像出力はカラーテレビジヨ
ン受像機１２およびビデオ装置１３に供給し、撮
像管焦点面上に結像されたきよう膜上の毛細血管
をカラーテレビジヨン受像機１２上に拡大表示す
ると共に、ビデオ装置１３で記録できるよう構成
する。また受像機１２上に表示される血管中の赤
血球の流速を検出して血液の流速を測定するた
め、測定端子１４を具える流速演算装置１５を設
けると共に、この装置ににつて算出した血液の流
速をデータプリンター１６に記録し得るよう構成
する。流速演算装置１５は、後述するように測定
端子１４に所定距離を隔てて２個の受光素子を設
け、この測定端子を受像機１２上に表示された血
管像に当てて、該血管中を流れる赤血球が２個の
受光素子間を流れる時間を検出することにより、
この所要時間、２個の受光素子間の距離および血
管像の倍率から血液の流速の絶対値、変化値を演
算する。更に、受像機１２には表示される血管像
の寸法を計測するための指標を、前記血管像に重
畳して受像機１２上に表示させ、この指標の寸法
と表示される血管像の倍率とから血管の寸法を測
定する寸法計測装置１７を接続する。この寸法計
測装置１７は、フレームメモリーを具え、撮像管
５の映像出力と同期して受像機１２上に表示すべ
き指標、例えば第２図に示すように、一直線状で
間隔（寸法）を隔てて対向する矢印より成る指標
１８の位置および寸法を変更可能とし、これら位
置および寸法と血管像１９の倍率とを制御して、
指標寸法と血管寸法とを一致させることにより、
該指標寸法と倍率とから実際の血管寸法を演算
し、その結果を表示および／または記録し得るよ
う構成する。なお第２図において符号２０は赤血
球を示す。

次に、上述した測定端子１４を具える流速演算
装置１５について、第３図、第４図および第５図
を参照して更に詳細に説明する。測定端子１４は
所定の距離Ｄを隔てて配置した２個の受光素子２
１，２２を具え、これを第４図示すように、受像
機１２上において表示された血管像１９に、矢印
Ａで示す血液の流れの方向に当てがい、２個の受
光素子２１，２２間を通過する赤血球２０を検出
する。このときの受光素子２１，２２の出力は、
それぞれ第５図ａ，ｂに示すようになる。受光素
子２１，２２の出力はそれぞれトリガパルス発生
回路２３，２４に供給して、例えば赤血球検出出
力の立ち上がりで第５図ｃ，ｄにそれぞれ示すよ
うにトリガパルスを形成し、これらをセツト―リ
セツトフリツプフロツプ２５のセツト端子および
リセツト端子にそれぞれ供給する。このようにす
れば、フリツプフロツプ２５のＱ出力は、受光素
子２１，２２間を赤血球２０が通過する毎に第５
図ｅに示すように変化する。このＱ出力をゲート
回路２６に供給して、第５図ｆに示すように一定
周期のクロツクパルスを発生するクロツクパルス
発生器２７の出力をゲートし、クロツクパルスを
計数回路２８に選択的に供給する。このようにす
れば、計数回路２８には、第５図ｇに示すように
フリツプフロツプ２５のＱ出力が論理「１」のと
きにのみクロツクパルスが供給されるから、その
パルス数を計数することにより受光素子２１，２
２間を通過する赤血球２０の所要時間ｔを求める
ことができる。この所要時間ｔは演算回路２９に
供給し、該回路において距離Ｄと血管像１９の倍
率αとから血液の流速ｖをｖ＝Ｄ／α・ｔの演算により 求めることができる。このようにして求めた血液
の流速ｖは第１図に示すデータプリンター１３に
供給して記録することができると共に、表示装置
３０に供給して表示することができる。

第６図は本発明血管顕微鏡の他の例の構成を示
す線図である。本例では、特にベツトに横たわる
患者等の血管状態を観察するため、顕微鏡装置を
垂直式にすると共に、ライトガイドを用いて落射
照明する点のみが第１図に示す血管顕微鏡と異な
るものであるから、第６図では顕微鏡部分のみを
示し、テレビジヨンモニター部分は省略してあ
る。顕微鏡装置１′は対物レンズ２、観察部４お
よびカラー撮像管５を具え、垂直方向の微動装置
３１を介して昇降部材３２に取り付ける。この昇
降部材３２は架台３３に回動かつ昇降自在に保持
する。また照明光源３４は昇降部材３３上または
その近傍に設置し、その照明光をライトガイド３
５を経て対物レンズ２による被観察部を落射照明
するように構成する。なおライトガイド３５は、
図に示すように出射端を２つに分岐したものの
他、一本あるいは束状のものを使用することがで
きる。

上述したように本発明によれば、簡単な構成に
より、非接触で血管中を流れる血液の流速を計測
することができると共に、血管の形状や血流の状
態を有効に観察できる血管顕微鏡を得ることがで
きる。

なお、本発明は上述した例にのみ限定されるも
のではなく幾多の変形または変更が可能である。
例えば寸法計測装置１７は必要に応じて設ければ
よい。また流速演算装置１５は２つの受光素子２
１，２２を具える測定端子１４を用いず、受像機
１２上に所定の間隔Ｄを電子的に設定できるよう
にし、この間隔Ｄを通過する赤血球２０の所要時
間を検出して血液の流速ｖを純電子的に求めるよ
う構成することもできる。更に、寸法測定用指標
１８は撮像管５の映像出力と同期して受像機１２
上に表示する方式の他、撮像管５の焦点面上に血
管像１９と重畳して該血管像の倍率と一定の関係
の倍率で指標１８を結像させるように構成するこ
ともできる。すなわち、第７図ａに示すよに対物
サンズ２を具える被検体３６の撮像光学系に、対
物レンズ２と撮像管５の焦点面５ａとの間でハー
フミラー３７を設け、指標１８を他の対物レンズ
３８および前記ハーフミラー３７を経て焦点面５
ａに結像させるように構成する。なお、指標１８
は焦点面５ａ上で移動可能にすると共に、その寸
法（間隔）も変更可能としてマイクロメータ等に
より読み取れるよう構成する。このようにすれ
ば、観察部において血管像（被検体３６）および
指標１８を観察しながら指標寸法を血管寸法に一
致させることにより、両者の倍率およびマイクロ
メータの値から血管寸法を求めることができる。
また第７図ｂに示すように対物レンズ２の焦点位
置３９に上述したと同様に構成した指標１８を設
け、この指標を被検体３６（血管像）とともにリ
レーレンズ４０により撮像管５の焦点面５ａに結
像させるよう構成することもできる。更にまた、
第６図において、顕微鏡装置１′の保持部分にテ
イルテイング機構を設け、対物レンズ２の角度を
自由に変更できるように構成することもできる。
更にまた、上述した例では血管像をカラー像とし
て拡大表示するようにしたが、血管や血液の色を
観察しない場合にはモノクロで構成してもよい。
更にまた、血管寸法は受像機１２上に目盛を持つ
た指標を表示させることによつて目視測定するこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明血管顕微鏡の一例の構成を示す
線図、第２図は第１図に示すカラーテレビジヨン
受像機上に表示される血管像と寸法測定用指標と
を示す線図、第３図は第１図に示す流速演算装置
の一例の回路構成を示すブロツク線図、第４図は
第３図に示す測定端子による流速測定態様を示す
線図、第５図ａ〜ｇは第３図に示す回路の各部の
信号を示す波形図、第６図は本発明血管顕微鏡の
他の例の要部の構成を示す線図、第７図ａおよび
ｂは寸法測定用指標の他の２つの表示態様を示す
線図である。 １，１′……顕微鏡装置、２……対物レンズ、
３……落射形照明装置、４……観察部、５……カ
ラー撮像管、５ａ……焦点面、１２……カラーテ
レビジヨン受像機、１３……ビデオ装置、１４…
…測定端子、１５……流速演算装置、１６……デ
ータプンター、１７……寸法計測装置、１８……
寸法測定用指標、９……血管像、２０……赤血
球、２１，２２……受光素子、２３，２４……ト
リガパルス発生回路、２５……フリツプフロツ
プ、２６……ゲート回路、２７……クロツクパル
ス発生器、２８……計数回路、２９……演算回
路、３０……表示装置、３４……照明光源、３５
……ライトガイド、３６……被検体（血管像）、
３７……ハーフミラー、３８……対物レンズ、３
９……焦点位置、４０……リレーレンズ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 照明装置によつて照明された血管像を撮像素
   子に結像させる光学系と、前記撮像素子に結像さ
   れた血管像をモニター上に既知の倍率で拡大表示
   するモニター手段と、前記モニター上に表示され
   る血管中の赤血球がモニター上での所定の間隔を
   移動する所要時間を検出して該血管中を流れる血
   液の流速を算出する流速演算監視手段とを具える
   ことを特徴とする血管顕微鏡。