WO2006049194A1

WO2006049194A1 - 血管位置検出装置

Info

Publication number: WO2006049194A1
Application number: PCT/JP2005/020182
Authority: WO
Inventors: Masafumi Morimoto; Yoshio Hayasaki; Katsuhiro Katayama; Yukio Kojima
Original assignee: Nitto Boseki Co., Ltd.; The University Of Tokushima
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2006-05-11
Also published as: JP4648329B2; JPWO2006049194A1

Abstract

　本発明は、被験者の皮膚に接触させて血管の位置を視認により検出できる装置を提供する。本発明の血管位置検出装置は、孔部を有する可撓性の平板形状の基板と、基板の一方の面における孔部周囲に配置された複数個の光源とを含む。孔部の空間から観察すると、可視領域の光による皮膚内部からの散乱光を背景にして血管が影となり、血管の位置を肉眼にて確認することが可能である。さらに、血管位置検出装置は、固定手段を備えることができ、基板を被験者の所定位置の固定したまま、血管の位置を肉眼にて確認して注射を行うことができる。

Description

血管位置検出装置

技術分野

[0001] 本発明は、人体内部に照射した光の散乱光を観察することにより、血管の位置を肉眼にて確認しつつ注射等を行うための血管位置検出装置に関するものである。背景技術

[0002] 採血や点滴も含む人体の血管への注射は、医療現場で高頻度に行われている行為であり、通常は、指触によって血管の位置を確認した後に注射を行っている。しかし、血管の太さ、血管の強度、血管の柔軟性等は患者の体質、病状、年齢等によつて異なっており、医師、看護士等の医療行為を行う医療従事者といえども、人体の血管の位置を迅速かつ正確に確認することは容易ではな力つた。とりわけ、医療経験が充分でない医療従事者が注射を行う場合には、血管の位置を正確に確認し難い場合があり、注射針（中空針)を血管に正確に刺すことができず、何度も刺し直さなければならな力つたり、薬液が血管外に漏れたりする等の不都合が発生する問題があつた。

[0003] これらの問題に対して、人体内部に光を照射して、血管の位置を確認する方法が試みられている。例えば、特許文献 1にはスコープ状の装置を用いて人体の血管を観察し、その血管の上の皮膚表面にマークを付け、装置を取り除いた後に注射を行う方法が提案されている。また、特許文献 2には撮像素子を介してモニターに表示された画像を観察しながら注射を行う方法が提案されている。

特許文献 1 :特開 2003— 052699号公報

特許文献 2 :特開 2004— 237051号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 特許文献 1に記載された方法は、実際に中空針を刺す時点では、肉眼で血管を確認していないという欠点がある。特許文献 2に記載された方法は、モニターで血管位置を確認するため視界と手元が一致しなヽと、う欠点があり、これらは、ずれも充分に満足できる方法ではな力つた。

[0005] 本発明の目的は、人体の血管の位置を容易に確認できる装置であり、かつ、血管を肉眼にて確認しつつ注射を行うことのできる装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明者らは、上記問題点を解消するために鋭意研究した結果、本発明に到達した。本発明の血管位置検出装置は、被験者の皮膚に接触させて血管の位置を視認により検出するための血管位置検出装置において、該血管位置検出装置が、孔部を有する可撓性の平板形状の基板と、基板の一方の面における孔部周囲に配置された複数個の光源とを含むことを特徴とする。

[0007] 本発明における血管位置検出装置の基板中央の孔部の空間から皮膚を観察すると、可視領域の光による皮膚内部力の散乱光を背景にして血管が影となり、血管の位置を肉眼にて確認することが可能である。これにより、人体の血管の位置を容易に確認でき、血管を肉眼で確認しながら注射をすることができるので、注射針を何度も刺し直さなければならな力つたり、薬液が血管外に漏れたりする等の注射を行う際に発生する不都合を低減できる。

[0008] 本発明による血管位置検出装置の基板は環状であることが好ましいが、とりわけ、円形、楕円形、多角形のいずれかの環状であることが好ましぐ特に 6角形、 7角形または 8角形が好ましい。さらに、基板は、環状の一部が開放されたもの、または U字形でもよい。このような形状であれば、例えば点滴の際に、注射針を刺したままで、血管位置検出装置を取り外すことが可能になる。

[0009] 本発明による血管位置検出装置の基板は、人体に固定できるようになつていることが好ましい。そのためには、基板を、人体の所定位置に固定するためのバンドの形状にしてもよぐまた基板を人体の所定位置に密着させる取付手段を更に設けてもよい。取付手段は、人体の所定位置に固定するためのバンド、または、基板の光源側の面に接着されて、る粘着シートであってもよ、。

[0010] 本発明による血管位置検出装置においては、孔部の孔の最大幅が 20〜40mmであることが好ましぐ光源の数は、 10〜60個力好ましく、 20〜45個が更に好ましい。前記光源は、前記孔部の周囲に概ね等間隔で配置されることが好ましい。このように配置されると、とりわけ上記の個数の光源を有する場合には、必ず光源の列の一部が血管を横切るようになる。

[0011] さらに、光源は、発光ダイオードであることが好ましぐ該発光ダイオードは、ダイレクトボンディングにより製造されたものであることが好ましい。

光源は、ピーク波長力400〜800nm、とりわけ 550〜800nm、最適には 580〜62 Onmにある単色光源が好ましい。光源は、ピーク波長の異なる 2種類以上の単色光源を有していてもよいが、その場合には、血管位置検出装置が、光源を切り替えるスイッチをさらに備え、それにより、いずれか 1種類の単色光源を点灯する場合と、 2種類以上の単色光源を任意に組み合わせて点灯する場合とが選択可能になっていることが好ましい。

光源は、 250〜800ミリカンデラの輝度を有する光を発光するものが好ましい。光源は、 60度〜 180度の指向特性を有することが好ましい。

[0012] 本発明による血管位置検出装置は、光源の輝度を調整するために制御回路を含むことが好ましい。

また、本発明による血管位置検出装置は、更に遮光壁を具備し、それにより、皮膚表面で反射された光源光が遮蔽されるようになって!/、ることが好ま、。基板の孔部および外周部から、基板と皮膚の隙間を通して反射光が漏れると、反射光は、皮膚内部からの散乱光よりも強度が大きいので、散乱光による血管の検出が困難になる。そのため遮光壁により、反射光の漏出を防ぐことが血管検出に有利である。遮光壁は、光源の列を取り囲むように設けてもよぐまた、各光源毎に光源を取り囲むように設けてもよい。

[0013] とりわけ、遮光壁は、基板と概ね同形の環状形状を有する上面部と、上面部の外周部および内周部から下方に延在する側面部とからなり、遮光壁の上面部が基板上面の上に位置し、遮光壁の側面部が基板および光源の側方に位置して、基板全体を覆うように構成されて、るものが好まし、。

ここで、基板から見て、光源の設けられた方向を下方、その反対の方向を上方とい [0014] 本発明による血管位置検出装置は、被験者の皮膚に密着させるためには、基板が可撓性であることに加えて、人体の所定の取り付け位置の形状に適合させて予め曲面に成型されていることが好ましい。基板が、絶縁性を有する有機榭脂であることが好ましぐポリイミド榭脂であることが特に好ましい。被験者の皮膚への密着性向上のためには、基板は薄いことが好ましぐとりわけ、基板の厚さが 0. l〜2mmであることが好ましい。

[0015] 本発明による血管位置検出装置は、少なくとも皮膚に接触する表面血管位置検出装置の表面を、使い捨て可能な保護シートで覆うことが好ましい。保護シートにより、血液や薬剤が血管位置検出装置に付着することが防止できる。

[0016] 本発明による血管位置検出装置は、血管位置検出装置を皮膚に押し当てると前記光源が点灯するようになってヽる接触スィッチを備えることが好まヽ。

本発明による血管位置検出装置は、前記基板に、前記孔部を覆って外からの光を遮断するカバーを備えることが好ましぐそのカバーは、折りたたみ可能、開閉可能、または着脱可能であることが好ま、。

血管位置検出装置の使用に際しては、人体の任意の部位に固定するために、片手で把持可能であることが好ましぐそのため、血管位置検出装置の幅が 100mm以下であることが好ましい。

[0017] 本発明による血管位置検出装置は、基板の下面 (光源が設けられた側の面)および光源が、透明な有機榭脂により被覆 (封止)されていることが好ましい。この有機榭脂は、アクリル榭脂、シリコーン榭脂、ウレタン榭脂から選ばれることが好ましいが、他の榭脂を用いてもよい。光源および基板の下面は、人体に接触するため、血液等の汚染物が付着しやすいが、このような透明有機樹脂で被覆することにより、基板および光源をこれらの汚染力も保護することが可能になる。このように被覆すれば、有機榭脂に汚染物が付着しても、容易に除去することができる。

[0018] 本発明でいう「注射を行う」という行為は、血管に中空針を穿刺して薬液を注入する行為 (注射)、血管に中空針を穿刺して血液を採取する行為 (採血)、血管に中空針を穿刺して長時間に渡って連続的に薬液を注入する行為（点滴)等の、血管に中空針を穿刺して行う医療行為の全てを含む。

発明を実施するための最良の形態 [0019] 以下、本発明を図面に基いて詳細に説明する。これらは、本発明を具体化するために例示するものであって、本発明を特定するものではな、。

図 1Aに本発明に係る血管位置検出装置 1の基板 2および該基板に設けられた光源 4の一例を示す。基板 2は、円環形状を有する可撓性の平板であって、その中央部には孔部 3が形成されている。孔部の周囲には、複数の光源が設けられている。基板 2を、被験者の注射を行うべき所定位置に接触させ、孔部 3の空間を通して、血管の位置を肉眼で観察しながら注射を行うことができる。そのため、孔部の内径は 20〜 40mmであることが好ま、。血管を視認しながら注射を行うための必要な領域広さを確保するためである。

[0020] 光源の数は 10〜60個であることが好ましぐさらには 20〜45個であることがより好ましい。血管の視認だけであれば輝度の高い光源がひとつでも可能である力血管を視認しながら注射を行うためには、皮膚 11の内部の照明領域 10を効率良く照らさなければならないため（図 3参照）、前記の光源数が必要である。

[0021] 基板 2の形状は、円環形状に限定されず、どのような形状でもよぐ例えば、楕円形、多角形などの環状のもの、または、環状の一部が開放されたものとすることができる。図 1Bに八角環の基板、図 1Cに円環の一部を開放した基板、図 1Dに八角環の一部を開放した基板を示す。

[0022] 図 2は、環状の一部が開放された基板形状を有する血管位置検出装置を用いて、点滴のような輸液管 8の接続された中空針 7を被験者の腕に注射している様子を示す。基板の皮膚に接する面に設けられた光源からの光により、孔部 3の空間に血管 6 が明確に見えている。中空針 7を血管に確実に穿刺できる。基板の一部が開放されているため、血管 6に輸液管 8の接続された中空針 7を穿刺し固定したまま、血管位置検出装置 1を取り外すことが可能である。

[0023] 図 3に光源によって照明される領域を示す。本発明は、皮膚内部で散乱した光による照明領域 10内で、血液が光を吸収するために血管が影となって見える現象を利用している。

[0024] 本発明の一具体例によれば、人体の所定位置に固定するためのバンドの形状であつてもよい。図 4に、このような形態の血管位置検出装置 1を使用して注射器 12により血管 6に注射を行っている状況を示す。血管位置検出装置 1は、バンド形状の基板 2 と、基板 2に設けられた窓の形態をした孔部 3を有し、図には示されていないが、窓の周囲に複数の光源が設けられている。このバンド形状の基板 2は、被験者の腕に固定され、観察者は、片手で基板を保持する必要がないので、両手を用いて注射を行うことができる。

[0025] 本発明の他の具体例によれば、上記のように基板自体がバンドではなぐ血管位置検出装置を被験者の所定部位に固定するための取付手段を備えることができる。このような構成でも、上記のとおり、観察者が両手を用いて注射を行うことができる効果が得られる。取り付け手段は、例えば、基板の皮膚と接触する面に取り付けられた粘着シート、所定部位に固定するためのバンドなどが例示される。

[0026] 図 5Aおよび図 5Bに取付手段としてバンドを使用した例を示す。一部が開放された環状八角形の基板には、面ファスナー 15を備えた伸縮可能なバンド 14が連結されており、基板を被験者の所定位置に固定できるようになつている。バンドによる固定の際には、バンドを強く引きすぎると、血管位置検出装置本体に負担が力かり破損するおそれがあるため、バンド 14の一部に張力緩和機構 16をさらに設けても良い。

別の取付手段として、円弧状の腕輪であって、弾力によって変形させて腕にはめるものでも良い。

[0027] 図 6に取り付け手段としてバンドを用いた変形例を示す。この例では、血管位置検出装置 1は、人体の所定部位に固定するとともに静脈の血流を抑制するためのバンド 1と、 U字形の基板 (窓） 2と、基板の内側部分、すなわち孔部 3の周辺部に位置し人体と接触する面に配置された複数の光源（図示せず)とを有する。バンド 1は人体の所定部分、とりわけ腕に固定のために十分な長さを有して、る。

[0028] 本発明に係る血管位置検出装置の光源としては、発光ダイオード (LED)が好ましい。消費電量が少ないため、乾電池や蓄電池を電源として使用でき、そのため血管位置検出装置の小型化、携帯化が可能となる。また、発熱量が少ないため人体に接触しても、光源自体の温度が高くならず、皮膚に接触させても被験者が熱さを感じることはなぐ火傷を負わす懸念もないという利点がある。

[0029] LEDは、ダイレクトボンディングにより製造されたものが好まし、。ダイレクトボンディングによる LEDは、一般的な砲弾型の LEDに比べて、形状がより薄くなるため皮膚との密着性が高くなり、そのため照射角度も広くなるため、皮膚内部に効率よく光が侵入する。

[0030] 本発明に係る血管位置検出装置の光源は、可視領域 (波長 400〜800nm)の単色光源を用いるが、特に黄色光から赤色光 (波長 550〜800nm)の単色光源を用いることにより、血管のコントラストが明確に視認されるので好ましい。さらに好ましくは、光源のピーク波長が 580〜620nmの単色光源を用いることである。

[0031] また、ピーク波長の異なる 2種類以上の単色光源を備えておき、いずれか 1種類の単色光源を点灯する場合と、 2種類以上の単色光源を任意に組み合わせて点灯する場合とを、切り替えることができるようにすることで、皮膚の色や質などの個人差にも幅広く対応できる。このような構成の場合に、多くの光源を配置するため、図 1Eに示すように、 1ケ所の樹脂の内部にピーク波長の異なる LED素子 (4A、 4B)を複数種類封入したものを用いてもょ、。

[0032] 光源は血管を視認するために充分な輝度を有すればよいが、通常は、 250-800 ミリカンデラ (mcd)の輝度を有するものが使用される。 LEDに使用する電流は、少なければ充分な輝度が得られず、多すぎれば発熱が強まり被験者に不快感を与えるため、輝度と発熱の兼ね合いを考慮すると、電流値は 14〜 18mAが適している。

[0033] さらに、光源は、皮膚表面に照射した光が、効率的に人体内部に侵入し散乱することが望ましいため、 60度〜 180度の指向特性を有するものが好ましい。

光源の光量が不充分な場合は光源力離れた部分が暗くなり血管の位置が不明確になるので、光源の配置を基板の形状に合わせて一重に配置するだけではなぐ二重あるいは三重に配置して、視野内の光量を確保することもできる。このようにすると、孔部の空間から見える皮膚は、散乱光によって明るくなり、明確に血管の位置を確認できる。

[0034] さらに、本発明による血管位置検出装置には、光源の輝度を調整する制御回路を設けることが好ましい。光源の輝度を調整する制御回路を設けることにより、適宜、光源の輝度を増減させることが可能になる。制御回路による制御は、電流量を変化させるものでも、配置された複数個の光源のうち点灯する個数を変化させるものでもよい。 [0035] 光源を配置するにあたっては、光源の列の一部が血管を横切るように配置することが好ましい。仮に、光源が直線状に並ぶとすると、光源の直下は明るいが、離れるほど暗くなる。図 7Aに示すように、光源 4の列が血管 6と平行になると、光の弱い部分に血管が隠れるようになり、視認し難い状況が起こり得る。他方、図 7Bに示すように、光源 4の列の一部が血管 6を横切るように配置すれば、少なくとも光源 4の直下の部分で血管 6の識別が可能になる。（図では光源 4の位置を示すため図示しているが、実際には光源 4は皮膚と接触する面に設置される。）

光源が基板の孔部の周囲に沿って概ね等間隔に配置される（図 1A〜図 1D参照）と、血管位置検出装置がどのような向きで置かれても、血管が光源の列を横切るようになり、血管位置の検出が確実に行える。

[0036] 図 8に、皮膚に接触した光源からの光の進行の一例を示す。光が皮膚に垂直に近い角度で当たると、皮膚表面での反射は少なぐ皮膚内部へ進行する割合が大きい力光と皮膚の角度が浅くなると、皮膚表面で反射される割合が大きくなる。光源 4から照射された光が皮膚 11の表面で反射すると、反射光の強度が大きいため、視野が明るくなりすぎて、皮膚内部からの散乱光に含まれる血管の位置情報が識別できないという問題が発生する。

[0037] これを防ぐため、図 9に示すように、光源 4の上方及び側方に、皮膚表面からの反射光を遮断するための遮光壁 9を設けることができる。これによつて、皮膚表面からの反射光は、遮光壁 9により閉じ込められ、観察者の目に届くことがなぐ観察者は主に皮膚内部からの散乱光を観察できるので、正確な血管の位置の確認が可能になる。遮光壁は、反射光が、遮光壁と皮膚で囲まれた光源を含む空間から漏れないようにできれば、どのように配置してもよい。

[0038] このような遮光壁の材質は、光源から照射される光の漏れを確実に防ぐことが求められるため、皮膚と隙間無く密着するように、弾力性を有するものが望ましい。使用される材質としては、シリコーンゴムやポリウレタンゴムが例示される。

[0039] 皮膚表面力もの反射光を軽減するためには、図 10に示すように、光源 4が皮膚 11 を窪ませるように、血管位置検出装置を強く皮膚に押しつけて密着させることもできる。光源と皮膚との間の空気の層をなくすことで、皮膚の表面での反射を減らし、光が効率よく皮膚内部に照射され、コントラストが良くなり、血管の識別が容易になる。

[0040] 光源の形状や材質によっては、強く押しつけすぎると被験者に不快感を与えるので、図 11に示すように、前記の遮光壁 6と併用することも有効である。図 11に示す例では、遮光壁の下端と、光源の下端を同じ水準の位置にすることにより、皮膚に押し付けられて、遮光壁がその弾性のために橈む分だけ、光源が皮膚に押し入ることができる。光源が皮膚を窪ませるべき深さは、遮光壁の下端の位置と弾性力によって決定することができる。

[0041] 血管位置検出装置を使用する状況としては、肘力も前腕部 5にかけての腕を曲げたときに内側になる側の静脈への注射や点滴が最も多い。このような部位で、血管位置検出装置を皮膚に密着させるには、図 12に示すように、使用する部位の局面形状を考慮する必要がある。

基板自体が可撓性を有する材質力もなることに加えて、使用される腕の形状にあわせて基板を予め曲面に成形しておくことにより、密着性を高めることができる。

[0042] 外部への光の漏れを少なくするためには、血管位置検出装置が皮膚と密着するように、装置自体が薄ぐ変形するものでなければならない。しかし、内部の基板が破損または断線しないように、変形する量を制限することも重要である。他方、注射を行う際には、中空針を抜くときに血管に指を添えて止血するのが通常である力血管位置検出装置が厚すぎるとこの作業が行いにくくなる。これらを考慮すると、血管位置検出装置の厚さは 0. 5〜5mmであることが好ましい。

[0043] 基板の材質は、血管位置検出装置の薄さと可撓性と強度とを同時に満足させる必要がある。この条件を満たす材質であれば、限定されるものではない。しかし、可撓性を得るために基板は十分に薄くする必要があり、基板のみでは強度が十分でない場合もある。そのため、血管位置検出装置は、基板を補強するための補強板を更に有することができる。補強板としては、ステンレス鋼板等の可撓性の金属板が好ましい。

[0044] 図 13Aに補強板を有する血管位置検出装置の一例の部分断面図を示す。

基板 2の上面に基板と概ね同じ形状、大きさの補強板 17を配置し、さらにその上から遮光壁 9を配置している。遮光壁 9は、基板 2と概ね同形の上面部および上面部の外周部および内周部力下方に延在する側面部を有したもので、基板の上方から基板に被せるようになつている。他方、基板の下面には、光源および基板下面を被覆する封止材 18が設けられている。封止材 18は、基板および光源を血液や薬液等から保護するものである。この場合は、遮光壁の上面部から封止材の下端までの血管位置検出装置の厚さは、 3〜5mmとすることが好ましい。

[0045] また、他の血管位置検出装置の例として、図 13Bに示すものがあり、この例では、光源 4を配置した基板 2と補強板 17とを本体内部に一体成型することにより、強度を保ったまま、血管位置検出装置をより薄いものとすることができる。補強板 17は、例えば、基板と同じ形状をした金属板が使用される。

[0046] 血管位置検出装置の少なくとも皮膚に接する表面を、使い捨て可能な保護シートで覆うことにより、血液や薬液が血管位置検出装置に付着することを防ぎ、衛生面での安全性を高めることができる。保護シートは、使用する度に着脱するものでも、多層の薄膜からなり順次外部の層力剥離させるものでもよ、。この保護シートの素材は、一般に使い捨ての滅菌手袋などに使用される素材が使用可能である。

[0047] 血管位置検出装置を皮膚に押し当てたときに点灯するよう接触スィッチを用いることがでさる。

注射などを行うのに適した箇所を探すには、血管位置検出装置の位置と方向を変えながら皮膚の表面を移動させる必要がある。その際に光源が点灯したままでは、皮膚表面からの反射光のため目が眩み、観察者の識別能力が低下する。また、血管位置検出装置を動かすたびに手動でスィッチを切り替えていては能率が悪くなる。そこで、接触スィッチを設け、基板が皮膚に押し付けられると光源が点灯して、皮膚力も離れると光が消えるようにできる。接触スィッチは、基板の皮膚との接触面側に設けることが好ましい。

[0048] 本発明では、図 3に示すように、皮膚内部で散乱した光による照明領域 10内で、血液が光を吸収するために血管が影となって見える現象を利用しているので、外部の照明光によって視野が明るい場合には、血管の識別が難しくなる。そのため、図 14A および Bまたは図 15A〜Cに示すように、血管位置検出装置 1の上部にカバー 13を設けることができ、観察時に外部からの光を遮断することにより、コントラストが良くなり、血管の識別が容易になる。

[0049] カバーの形状は、例えば前腕部に使用する場合には、腕の先端方向は開放されており、注射などの処置を行うために必要な視野と手元を妨げないものとできる。具体的な形状として、蛇腹のような折りたたみ可能なもの（図 14Aおよび B)や、蓋が枢動して開閉可能になっているもの（図 15A〜C)が例示される。

なお、血管の位置を見つけるまではコントラストの影響が大きいが、ひとたび血管の位置を認識すると、周囲の明るさが多少変化しても見失わないので、カバー 13は、折りたたみ、開閉、及び Z又は着脱が可能なものとすることができる。

[0050] 以上のような本発明に係る血管位置検出装置は、これを人体の所定部位、例えば図 2に示すように、肘関節を含む前腕部 5に固定し、基板中央の孔部 3から観察すると、可視領域の光による散乱光を背景にして血管 6が影となり、血管の位置を肉眼にて確認することが可能である。

[0051] 本発明に係る血管位置検出装置を使用すると、血管の位置を容易に確認でき、かつ、血管を視認しながら注射を行うことができるため、医療行為の熟練者のみならず非熟練者であっても、血管の位置が正確に把握できな、がために何度も刺し直したり、薬液が血管外に漏れたりする等の注射を行う際の不都合を低減することができる

[0052] 以上に説明した本発明の特徴は、様々な応用例に適用するために、最適な形態に変形し、組み合わせることが可能である。本明細書には明示的には示していなくても、当業者であれば、そのような変形または組み合わせが黙示的に示されていることは理解できょう。

実施例 1

[0053] 以下、本発明の実施例を説明する。

図 1A〜Dに示されたような環状円形、環状八角形、ならびに円環および八角形形状の一部を開放した形状の基板をそれぞれ作製し、孔部の周囲に概ね等間隔に光源を配置させた。孔部 3の空間は、円形のものでは内径が 30mm、八角形では対角線長さが 30mmであった。光源 4は LEDを 15度ごとに設置した。環状円形の基板では 21個の光源を設けた。 LEDの仕様は、ピーク波長 615nmの単色光、輝度 300m cdの砲弾型チップとした。

[0054] 基板 2の内径、外径、上面のそれぞれにシリコーンゴム製の遮光壁 9を設けた。血管位置検出装置 1を皮膚に押しつけると、遮光壁 6は弾力を持っため変形して隙間無く皮膚と密着し、 LED (光源 4)の先端は皮膚を窪ませた（図 11参照)。 LEDが点灯すると、 LEDの先端部は皮膚と密着して空気の層がないため、皮膚の内部に効率良く光が照射された。一方、皮膚の表面から反射した光は遮光壁によって遮られ観察者の視界には届かなつた。

基板中央の空間 3から観察すると、赤色光は皮膚内部では散乱するが血液中のへモグロビンには吸収されるため、皮膚 11内部の散乱光による照明領域 10の中で、血管 6は影となって識別することができた。

[0055] 従来は血管が見えにく!、場合や、血管が細!、場合には、触感を頼りにするしかなかった。さらに、血管が硬い場合や細い場合には、針を刺そうとしてもずれてしまうため、血管の分岐している箇所に注射を行うことがあった力本発明の血管位置検出装置を用いると、血管を視認しながら注射を行うことができるため、確実に血管を捉えることがでさた。

実施例 2

[0056] 本発明に係る血管位置検出装置の異なる実施例を図 16Aおよび Bに基いて説明する。実施例 1と重複する内容は省略する。

血管位置検出装置 1の基板 2は八角環の一辺を除いた形状であり、基板中央の空間 3の対角線長さが 30mm、光源 4は LEDを一辺に 3ケ所ずつ、合計 21ケ所に配置した（図 1D参照)。 LEDの仕様は、ダイレクトボンディングにより作製され、 1ケ所の榭脂の内部に、ピーク波長 615nmの LED素子（光源 4A)と 589nmの LED素子（光源 4B)を封入した（図 4E参照)。素子の数で数えれば光源は 42個である。ピーク波長の異なる 2種類の LED素子を使用したため、スィッチの切り替えによって、どちらか一方を点灯させたり、両方同時に点灯させたりすることができる。このような制御は、コントローラ 20により行われる。皮膚の色や質によって、観察しやすい光の波長が異なるため、 2種類の波長を備えることで、個人差にも幅広く対応できた。

[0057] 基板は 0. 1mm厚さのポリイミドとし、光源 4を配置した基板 2に、 0. 2mm厚さのステンレス鋼製の補強板 17を接合して、さらに上面部と側壁部を有するポリオレフインでできた遮光壁を装着させた。また、基板の下面はアクリル榭脂製の封止材で被覆した。その断面は図 13Aに示したものと同じである。遮光壁の上面から封止材の下端までの厚さは 4mmと薄ぐ皮膚表面の曲面に追従して橈むことができる。

[0058] 更に、装置には、血管位置検出装置を人体の所定部位に固定するためのバンド 1 4を備えさせた。ノンド 14は、図 16に示すように、八角環の開放された辺を正面として、基板の両側に幅広のゴム'バンドを一体成型により固定し、それぞれの端部に対となる面ファスナー 15を備えている。さらに、バンド 14の一部に張力緩和機構 16を設けることで、バンドを強く引いた際に、装置本体にかかる負荷を軽減させた。

[0059] また、蛇腹状の折りたたみ可能なカバー 13を脱着可能に設けており（図 16B)、外部の照明を遮ることができる。カバーを 90度程度に閉じた状態で観察し、そのまま注射を行うこともカバーを折りたたんで注射を行うことも可能であった。

実施例 3

[0060] 図 17に本発明に係る血管位置検出装置の異なる実施例を示す。図 16Aに示した装置との相違は、コントローラが基板 2に接続されておらず、バンド 14に組み込まれていることである。図 17のバンドの両端部に制御部 21が設けられていて、 LEDの点灯を制御できるようになつている。制御部 21は、装置を人体に固定する際に結合されて、基板を所定位置に配置できる。その他の構成は、図 16Aの装置と同じであり、図 16Bのカバー 13を装着できるようになって!/、ることも同じである。

[0061] 上記各血管位置検出装置を、 10人の被験者 (男性 7人、女性 3人）に対して、静脈注射や採血に使用される頻度の高い、肘から前腕部の内側にかけて血管の視認を試みたところ、 9人の血管が明確に視認できた。

この中で、肌の色が浅黒、男性ではピーク波長 615nm単色光を使用した場合に血管が明確に視認でき、 589nm単色光を使用した場合では不明確であるケースと、肌の色が白い女性では逆に、 589nm単色光を使用した場合に血管が明確に視認でき、 615nm単色光では視認できな!/、ケースがあった。

図面の簡単な説明

[0062] [図 1A]図 1Aは、基板の形状および光源の配置の例を示す概略図である。 [図 IB]図 1 Aは、基板の形状および光源の配置の例を示す概略図である。

[図 1C]図 1Cは、基板の形状および光源の配置の例を示す概略図である。

[図 1D]図 1Dは、基板の形状および光源の配置の例を示す概略図である。

[図 1E]図 1Eは、 1つの光源にピーク波長の異なる LED素子を複数種類封入した例を示す概略図である。

[図 2]図 2は、血管位置検出装置を点滴に使用する概略図である。

[図 3]図 3は、光源によって照明される領域を示す断面図である。

[図 4]図 4は、基板がバンド形状の血管位置検出装置を点滴に使用する概略図である。

圆 5A]図 5Aは、バンド形状の取付手段を有する血管位置検出装置の 1例をしめす平面図である。

[図 5B]図 5Bは、図 5Aの血管位置検出装置の側面図である。

圆 5C]図 5Cは、図 5Aの血管位置検出装置の使用時の状態を示す概略図である。

[図 6]図 6は、バンド形状の取付手段を有する血管位置検出装置の変形例を点滴に使用する概略図である。

圆 7A]図 7Aは、光源の列と血管が平行になる位置関係を示す平面図である。圆 7B]図 7Bは、血管が光源の列を横切る位置関係を示す平面図である。

[図 8]図 8は、皮膚表面からの反射光を示す断面図である。

[図 9]図 9は、遮光壁を設けた場合の皮膚表面力の反射光を示す断面図である。

[図 10]図 10は、光源を密着させた場合の皮膚表面からの反射光を示す断面図である。

[図 11]図 11は、遮光壁を設け、かつ、光源を密着させた場合の皮膚表面からの反射光を示す断面図である。

[図 12]図 12は、使用する部位の形状に合わせた基板の形状を示す断面図である。圆 13A]図 13Aは、補強板を有する血管位置検出装置の一例を示す部分断面図である。

圆 13B]図 13Bは、補強板を有する血管位置検出装置の他の例を示す部分断面図である。 [図 14A]図 14Aは、外部力の光を遮断する折りたたみ可能なカバーの折りたたんだ状態を示す斜視図である。

[図 14B]図 14Bは、図 14Aのカバーの広げた状態を示す斜視図である。

圆 15A]図 15Aは、外部力もの光を遮断する開閉可能なカバーの閉じた状態を示す斜視図である。

[図 15B]図 15Bは、図 15Aのカバーを半開させた状態を示す斜視図である。

[図 15C]図 15Cは、図 15 Aのカバーをほぼ完全にあけた状態を示す斜視図である。圆 16A]図 16Aは、本発明に係る血管位置検出装置の実施例を示す概略図である。

[図 16B]図 16Bは、図 16Aの血管位置検出装置に取り付けられる脱着可能なカバーを示す概略図である。

[図 17]図 17は、本発明に係る血管位置検出装置の他の実施例を示す概略図である

Claims

請求の範囲

[I] 被験者の皮膚に接触させて血管の位置を視認により検出するための血管位置検出装置において、該血管位置検出装置が、

孔部を有する可撓性の平板形状の基板と、

基板の一方の面における孔部周囲に配置された複数個の光源とを含む血管位置検出装置。

[2] 前記基板が環状である請求項 1に記載された血管位置検出装置。

[3] 前記環状の基板が、円形、楕円形、多角形のいずれかである請求項 2に記載された血管位置検出装置。

[4] 前記基板が、円形、楕円形、多角形のいずれかの環状の一部が開放されたものである請求項 1に記載された血管位置検出装置。

[5] 前記基板が、 U字形である請求項 4に記載された血管位置検出装置。

[6] 前記基板が、人体の所定位置に固定するためのバンド形状である請求項 1に記載された血管位置検出装置。

[7] 前記基板を人体の所定位置に密着させる取付手段を更に有する請求項 1から請求項 5までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[8] 前記取付手段が、人体の所定位置に固定するためのバンドである請求項 7に記載された血管位置検出装置。

[9] 前記取付手段が、基板の光源側の面に接着された粘着シートである請求項 7に記載された血管位置検出装置。

[10] 前記孔部の孔の最大幅が 20〜40mmである請求項 1から請求項 9までの!/、ずれか

1項に記載された血管位置検出装置。

[II] 前記光源の数が、 10〜60個である請求項 1から請求項 10までのいずれ力 1項に記載された血管位置検出装置。

[12] 前記光源の数が、 20〜45個である請求項 11に記載された血管位置検出装置。

[13] 前記光源が、前記孔部の周囲に概ね等間隔で配置された請求項 1から請求項 12 までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[14] 光源が、発光ダイオードである請求項 1から請求項 13までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[15] 発光ダイオードが、ダイレクトボンディングにより製造されたものである請求項 14に記載された血管位置検出装置。

[16] 光源が、ピーク波長が 400〜800nmにある単色光源である請求項 1から請求項 15 までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[17] 光源が、ピーク波長が 550〜800nmにある単色光源である請求項 16に記載された血管位置検出装置。

[18] 光源が、ピーク波長が 580〜620nmにある単色光源である請求項 17に記載された血管位置検出装置。

[19] 光源が、ピーク波長の異なる 2種類以上の単色光源を有する請求項 16から請求項

18までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[20] 前記血管位置検出装置が、光源を切り替えるスィッチをさらに備え、それにより、いずれか 1種類の単色光源を点灯する場合と、 2種類以上の単色光源を任意に組み合わせて点灯する場合とが選択可能になっている請求項 19に記載された血管位置検出装置。

[21] 光源が、 250〜800ミリカンデラの輝度を有する光を発光する請求項 1から請求項 2

0までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[22] 光源が、 60度〜 180度の指向特性を有する請求項 1から請求項 21までのいずれ力 1項に記載された血管位置検出装置。

[23] 光源の輝度を調整する制御回路をさらに含む請求項 1から請求項 22までのいずれ力 1項に記載された血管位置検出装置。

[24] 血管位置検出装置が、更に遮光壁を具備し、それにより、皮膚表面で反射された光源光が遮蔽されるようになって、る請求項 1から請求項 23までの、ずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[25] 前記遮光壁が、各光源の上方及び側方周囲に設けられている請求項 1から請求項

24までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[26] 前記血管位置検出装置が、人体の所定の取り付け位置の形状に適合させて、予め曲面に成型されている請求項 1から請求項 25までのいずれ力 1項に記載された血管位置検出装置。

[27] 前記基板が、絶縁性を有する有機榭脂により構成されている請求項 1から請求項 2

6までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[28] 前記基板の厚さが 0. l〜2mmである請求項 1から請求項 27までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[29] 血管位置検出装置の少なくとも皮膚に接触する表面が、使い捨て可能な保護シートで覆われて、る請求項 1から請求項 28までの、ずれ力 1項に記載された血管位置検出装置。

[30] 血管位置検出装置を皮膚に押し当てると前記光源を点灯させるようになつている接触スィッチを備える請求項 1から請求項 29までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[31] 外力もの光を遮断するカバーを備える請求項 1から請求項 30までのいずれ力 1項に記載された血管位置検出装置。

[32] 前記カバーが、折りたたみ可能である請求項 31に記載された血管位置検出装置。

[33] 前記カバーが、開閉可能である請求項 31に記載された血管位置検出装置。

[34] 前記カバーが、着脱可能である請求項 31から請求項 33までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[35] 前記血管位置検出装置の幅が 100mm以下であり、それにより片手で把持可能になっている請求項 1から請求項 34までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[36] 前記基板の下面と前記光源とが、透明な有機榭脂により封止されている請求項 1から請求項 35までのいずれか 1項に記載された血管位置検出装置。

[37] 前記有機樹脂が、アクリル榭脂、シリコーン榭脂、およびウレタン榭脂から選ばれる請求項 36に記載された血管位置検出装置。