(57)【要約】      （修正有）【課題】指先の爪上皮の毛細血管の血流の動きを拡大したカラー動画像を観測することによって、自動的で、且つ、客観的に健康状態を分析して結果を表示する指先の爪上皮の毛細血管血流による医療診断支援システムを提供する。【解決手段】指先の爪上皮の毛細血管部分を拡大したカラー動画像で血管及び血流を観測するシステムにおいて、得られた動画像での血管の密度、太さ、形状、及び、血流速度を数値化し、数値化された数値と予めシステムに記憶された基準テーブルの数値データと比較してクラス分けし、クラス分けされた全データを分析評価手段によって分析評価し、その結果を健康状態の総合評価として表示手段に出力する医療診断支援システム。【選択図】図１１
2006325714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指先の爪上皮の毛細血管部分を拡大したカラー動画像で血管及び血流を観測するシステムにおいて、得られた動画像での血管の密度、太さ、形状、及び、血流速度を数値化し、該数値化された数値と予めシステムに記憶された基準テーブルの数値データと比較してクラス分けし、該クラス分けされたこれらデータを分析評価手段によって分析評価し、その結果を健康状態の総合評価として表示手段に出力することを特徴とする医療診断支援システム。
【請求項２】
前記動画像での血流速度については、操作者がカラー動画像の血管内の赤血球の移動の方向と速度に同期するマークを操作端末から選択する手段によって選び出し、該マークからの速度に基づいてシステムの演算手段により数値に変換することを特徴とする請求項１に記載の医療診断支援システム。
【請求項３】
前記動画像での血管の太さと血管の形状については、操作者がカラー動画像に操作端末により所定の複数箇所にマークを施し、システムの演算手段により数値に変換することを特徴とする請求項１に記載の医療診断支援システム。
【請求項４】
前記動画像での血管の密度については、操作者がカラー動画像で係蹄毛細血管数を数えて操作端末により入力し、入力された本数からシステムの演算手段により密度を算出することを特徴とする請求項１に記載の医療診断支援システム。
【請求項５】
前記動画像での血管の形状については、操作者がカラー動画像で捩れ血管の本数、または、奇形血管の本数を操作端末により入力し、入力された本数からシステムの演算手段により、捩れ、または、奇形血管の密度を算出すことを特徴とする請求項１に記載の医療診断支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指先の爪上皮の毛細血管の血流の動きを観測する毛細血管血流による医療診断支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、指先の爪上皮の毛細血管(図１(a))の血流の動き拡大して観測することによって、毛細血管の直径,血液速度,流量,血管密度などの連続的で動的な測定をすることができる。これは、図１(ｂ)に示すように、指先Ａの爪Ａ１と肉皮との境目の爪上皮部分Ａ２を顕微鏡で拡大して見ると皮部分は薄く毛細血管Ａ３が透けてみえ、血液中、特に赤血球のヘモグロビンの移動が観測できる。この測定結果に基づいて、多くの疾患の発見、治療に役立てることができ、例えば、心臓疾患,火傷,肝炎,白血病,貧血,気管支ぜんそく,糖尿病,リュウマチ,肺炎,妊娠中毒症等の多くの疾患の発見、治療に役立てることができる。
【０００３】
このため、指先の爪上皮部分の毛細血管の血流の動きを拡大して観察するために、毛細血管の血流を観察する顕微鏡が開発されており、既に、本発明者も特許文献１、特許文献２を提案している。
従来技術である特許文献１、及び特許文献２の発明の概略は、指先の爪上皮の毛細血管の血流の動きを拡大して観測する装置において、観測対象物である指先に対応する対物レンズの近傍に、波長410nmから580nmまでの光を観測対象物に照射するように複数の小さな光源、例えば、発光ダイオードを環状に近接して配置して、血液中のヘモグロビンに反応する波長の光を、指先の爪上皮に照射し、毛細血管の血流の動きを的確に把握できるようにし、かつ、対物レンズの周囲近傍に配置して小型で取り扱い簡易な毛細血管血流観測装置としたものである。
また、指先の爪上皮部分の毛細血管の血流の動きを観察測定して、健康状態を管理する技術は、特許文献３に開示されている。
【特許文献１】特許第３０２５６７１号公報
【特許文献２】特開２０００−２０６１１８号公報
【特許文献３】特開２００２−２７７７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上前記特許文献３に開示された、指先の毛細血管血流観測による健康情況の管理する技術は、単に画像の観察からパターン(形)を分類して標準パターンと比較するもので、漠然とした希望的概念が開示されているだけで、具体的にどのように診断支援するかの技術が開示されておらず、客観的に健康情況を判断するものではない。もっとも、特許文献３の開示技術は、従来の前記特許文献１及び特許文献２に開示された装置においても、これらの装置での画像結果を分析していたことからすれば、これらの特許文献に開示された技術と基本的には変わりがない。
すなわち、従来の指先の爪上皮の毛細血管の血流の動きを観測する毛細血管血流装置においては、自動的で、且つ、客観的に健康状態を分析して結果を表示する医療診断支援システムは提供されていない。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたもので、その課題は、指先の爪上皮の毛細血管の血流の動きを拡大したカラー動画像を観測することによって、自動的で、且つ、客観的に健康状態を分析して結果を表示する指先の爪上皮の毛細血管血流による医療診断支援システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、指先の爪上皮の毛細血管部分を拡大したカラー動画像で血管及び血流を観測するシステムにおいて、得られた動画像での血管の密度、太さ、形状、及び、血流速度を数値化し、該数値化された数値と予めシステムに記憶された基準テーブルの数値データと比較してクラス分けし、該クラス分けされたこれらデータを分析評価手段によって分析評価し、その結果を健康状態の総合評価として表示手段に出力することを特徴とする医療診断支援システムである。
請求項２の発明は、前記動画像での血流速度については、操作者がカラー動画像の血管内の赤血球の移動の方向と速度に同期するマークを操作端末から選択する手段によって選び出し、該マークからの速度に基づいてシステムの演算手段により数値に変換することを特徴とする請求項１に記載の医療診断支援システムである。
請求項３の発明は、前記動画像での血管の太さと血管の形状については、操作者がカラー動画像に操作端末により所定の複数箇所にマークを施し、システムの演算手段により数値に変換することを特徴とする請求項１に記載の医療診断支援システムである。
請求項４の発明は、前記動画像での血管の密度については、操作者がカラー動画像で係蹄毛細血管数を数えて操作端末により入力し、入力された本数からシステムの演算手段により密度を算出することを特徴とする請求項１に記載の医療診断支援システムである。
請求項５の発明は、前記動画像での血管の形状については、操作者がカラー動画像で捩れ血管の本数、または、奇形血管の本数を操作端末により入力し、入力された本数からシステムの演算手段により、捩れ、または、奇形血管の密度を算出すことを特徴とする請求項１に記載の医療診断支援システムである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の指先の毛細血管血流による医療診断支援システムによれば、指先の爪上皮の毛細血管の太さ・長さ・密度・形状や血流の動き等を観測し、操作者が操作端末によりカラー動画像に所定のマークや数値を入力することによって、自動的で、且つ、客観的に対象項目の数値を取得し、取得した数値を根拠として客観的な健康状態を分析して結果を表示することができ、医療診断支援に役立たせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明者らの研究によって、指先の爪上皮部分の血管のヘモグロビンに強く反応する波長は540nm及び576nmであり、指先の爪上皮部分の生体組織に比較的良く透過し、へモグロビンの酸素化状態に応じて吸収特性が変化し、その生体組織や上記吸収特性の変化に反応する波長範囲が700nmから950nm程度であることを知見し、波長が540nm及び576nmの光源としては、この波長の光量を多く含む水銀ランプを使用し、波長範囲が700nmから950nm程度の光源としはハロゲンランプを使用することで、従来の装置に比べて飛躍的に指先の爪上皮部分の血管や血流が明瞭に確認でき、また、爪上皮部分の生体組織も明瞭に確認でき、この装置で表示された明瞭なカラー動画像に基づいて、動画面上に所定のマークを入力することによって種々の数値データを取得し、この取得したデータとこれまで蓄積した分析データとを比較分析して、自動的で、且つ、客観的に健康状態を分析して結果を表示することを特徴の一つとしたものである。
【０００８】
先ず、本発明に使用する指先の毛細血管血流観測装置に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図２は、指先の爪上皮部分A2を観察する毛細血管血流観測装置全体の概略を示す図であるが、概略は、主に観察対象である指先の爪上皮部分A2を光学的に拡大した画像を作成する光学処理機構Ｂが設けられ、この光学処理機構Ｂの対物レンズの最適位置に対応するように、指先を固定する指先固定機構Ｃが基台２に設けられ、この指先固定機構Ｃに固定された爪上皮部分A2の最適位置に光りを照射する指先照射機構Ｄが対物レンズ近傍に設けられ、この指先照射機構Ｄには光ファイバーにより接続された光源機構Ｅが接続されている。
一方、光学処理機構Ｂによって拡大画像を電気的に画像処理する撮像機構Ｆが光学処理機構Ｂの上部に設けられ、撮像機構Ｆは撮影された動画を含む画像を解析するパソコン等の解析システム(解析機構)Ｇが接続されている。
【０００９】
[光学処理機構Ｂ]
前記光学処理機構Ｂは、下端には対物レンズ11が設けられ、上端には指先A2の像を電気的に処理する撮像機構Ｆが設けられ、所定の対物レンズに対応して焦点を合わせる対物距離調整ツマミ12によって、指先A2の爪上皮A2(図１)上の毛細血管A3(図１)の鮮明な像を結ぶように、上下移動機構13で調節するようにしてある。
上下移動機構13は、公知の機構でよく、観察装置の基台２に設けられた歯付ロッド(図示せず)に対して調整ツマミ12に連動した歯車(図示せず)を回すことによって光学処理機構Ｂの全体がスライドするように構成され、対物レンズ11と毛細血管A3(図１)の鮮明な像を結ぶように調整する。
【００１０】
[指先固定機構Ｃ]
前記指先固定機構Ｃは、光学処理機構Ｂの対物レンズ11の最適位置に対応して指先を固定するもので、光学処理機構Ｂの対物レンズの下の基台２に設けられており、この基台２の上面には、指先が勝手に動かないように指先Ａを載せて固定する指先固定部材３と、この固定部材３は、回転自在(図３(a)の矢印)で水平面の位置を自由に移動する移動上盤41を操作する水平移動機構４とが設けられている。
この指先固定部材３は、図３、図４に示されているように、直径３〜４cm程度で厚さ１cm程度の円板31で、その円板31の中心を含んだ断面約半円状の溝32が設けられており、図３(ｂ)に示されるように、この溝32に指先がすっぽり入り、指先を固定するように構成されている。また、円板31の底面33の中心には回動軸34が設けられ、水平移動機構４の移動上盤41のほぼ中央部に回動自在に支持されている。
【００１１】
また、水平移動機構４(41〜48)は、図４、図５に示すように、基台２と移動上盤41との間に設けられ、移動上盤41を左右(Ｘ)方向の移動機構として、移動上盤41の下面には歯付ロッド42が設けられ、これに噛み合う歯車43と歯車軸431上に左右(Ｘ)方向の移動調整用の左右動調整ツマミ44が連結され、歯車軸431の下端は基台２側の軸受432に支持されている。
同様に、左右(Ｘ)方向の移動機構の上面で移動上盤41との間に前後(Ｙ)方向の移動機構が設置されるが、この機構は、移動上盤41の下面には歯付ロッド45が設けられ、これに噛み合う歯車46が設けられているが、この歯車46は中空歯車軸461上に前後(Ｙ)方向の移動調整用の前後動調整ツマミ47が連結され、同時に、前記軸431を中空歯車軸461内に同軸的に回動自在に支持し、且つ、中空歯車軸461の中間部分を軸受48で支持し、この軸受48は基台２側に固定されている。
そして、図５に示すように、左右方向を調整する歯車軸431と、前後方向を調整する中空歯車軸461とは同軸的に設けられ、調整ツマミ部分も一体的になり、上端部に左右動調整ツマミ44が、その下に前後動調整ツマミ47が一体的に設けられている。
したがって、操作者が、移動上盤41を移動操作する際には、一箇所の調整ツマミ部分に手を置き、指先の移動だけで、左右動調整ツマミ44と前後動調整ツマミ47を操作できる。
【００１２】
指先の爪上皮部分A2を観察するうえで重要なのは、拡大倍率が非常に大きいことから、少しの移動でも対物レンズ11の対象範囲からズレ、このズレを少しでも少なくすることであり、また、指先の爪上皮部分A2を探し出すことである。このため、[指先固定機構Ｃ]が必要であり、また、次に述べる強力で血管と皮膚組織に反応する[指先照射機構Ｄ]も必須の構成である。
【００１３】
[指先照射機構Ｄ]
指先固定機構Ｃに指先を固定し、爪上皮部分A2を左右動調整ツマミ44と前後動調整ツマミ47を調整することによって、指先の爪上皮部分A2を対物レンズ11に対応した最適な位置に固定する。ここで、指先の爪上皮部分A2の血液中のヘモグロビンに反応する波長の光を指先照射機構Ｄによって最適な状態で照射する必要があるが、この指先照射機構Ｄの光ファイバー指先照射部５は、図６、図７に示すように、ビニール被覆材511で外周を被覆された光ファイバー51に連結され、この光ファイバー51の末端(先端)の照射部52は金属の中空支持部材53が嵌合固定されている。
この中空支持部材53は、対物レンズ11を中心として回動し、中心に中空孔551を有する円筒の照射部支持部材55によって上下摺動(図６の矢印方向にスライド)自在に支持され、中空支持部材53の他端には操作用の操作ツマミ531が設けられ、この操作ツマミ531を操作して所望の位置で、固定ネジ553によって中空支持部材53の位置に固定される。
【００１４】
この照射部支持部材55の側部552には水平面に所定の角度を有する斜行支持板56に固着されているが、この斜行支持板56は水平に位置する水平支持板57が連なっており、この水平支持板57には対物レンズ11に取付ける回動支持孔571が設けられており、この回動支持孔571は対物レンズ11の近傍外周に設けられた嵌合溝部111に適度の押圧力が与えられて回動自在に取付けられている。
したがって、中空支持部材53が対物レンズ11を中心として回動自在となり、指先の爪上皮A2の垂直に対して所定の角度を有し、且つ、360度の斜め側面方向から照射可能にするとともに、光ファイバー先端の照射部52と指先の爪上皮A2との距離を調節することができる。
【００１５】
[光源機構Ｅ]
光源機構Ｅは、図２、図８に示すように、光ファイバー51,51a,51bにより上記照射機構Ｄに接続して光を供給するが、この光源機構Ｅの光源６は、光源枠体61内には光源電源制御部62と光源室63とが設けられ、光源室63には水銀ランプ64とハロゲンランプ65の二種類の光源が設けられ、各ランプの光を一旦集光ミラー66,67によって各光ファイバー51a,51bに供給し、光ファイバー51a,51bを接合して光合波器68で二種類の光を合波して、前記光ファイバー51に供給し、先端照射部52から合成光を指先の爪上皮A2上に照射する。
上記光ファイバー51a,51bの光源室63側の先端部は、金属の中空支持部材58a,58bで覆われており、光源室63側の固定部材59a,59bの嵌合孔591a,591bにそれぞれ、固定ネジ592等で固定されている。ここで、中空支持部材58aと中空支持部材58bとでは外径を異ならせて、これに対応した嵌合孔591aと嵌合孔591bの内径も異ならせているため、光ファイバー51a,51bを光源室63の固定部材59a,59bに再装着する際に、取り違えた場合でも、どちらか一方が嵌合孔に挿入出来くなり、取り違えのないようにしている。
ここで、二種類の水銀ランプ64とハロゲンランプ65を使用するのは、540nm,576nm近傍の波長の光が、血液中のヘモグロビンに対して最適に反応する波長の光であるため、水銀ランプ64の主波長が540nm,576nm近傍であって、血液中のヘモグロビンの状態をより明瞭に判別できるからであり、また、700nm〜950nm程度の波長の光が皮膚等の生体組織を比較的良く透過して、爪上皮A2の状態を判別可能に照射するものであり、ハロゲンランプ65の主波長が前記に範囲内の780nmであるからである。
【００１６】
ここで、前記光源電源制御部62の電源装置の詳細を図８に沿って説明すると、この電源装置は商用電源621からＡＣ１００Ｖ等の電源が供給され、先ず、主電源スイッチ622を介して、水銀ランプ(主光源)64へ主光源電源回路623により電源が供給される。
また、主電源スイッチ622を介してハロゲンランプ(副光源)65に電源が供給されるが、先ず、副光源電源スイッチ624を介して副光源電源回路625と光量調整回路626によりハロゲンランプ(副光源)65の光量が適量に調整可能となっている。この光量調整回路626の調整は電源装置の前面パネルに設けられる光量調整ツマミ627によって簡単に操作できるようにしてある。
ここで、従来の水銀ランプ(主光源)64で照射した指先の爪上皮の顕微鏡のモノクロ写真を図９に、水銀ランプ(主光源)64とハロゲンランプ(副光源)65とを合波して照射した顕微鏡のモノクロ写真を図１０に示すが、ハロゲンランプ(副光源)65を兼用した方が明らかに血管や血流や皮膚が明瞭であることが判る。
ただし、図９、図１０はモノクロであるが、図１０は、実際にはカラー写真でより一層明瞭であり、爪上皮の色の変化も判別できる。
以上のように、この装置により従来の指先の爪上皮部分の毛細血管観察装置に比べて、より指先の爪上皮部分の毛細血管に的確な波長範囲の光りで照射でき、かつ、対応した指先の爪上皮部分の血管や血流が明瞭に確認でき、また、爪上皮部分の生体組織も明瞭に確認できる。
【００１７】
[撮像機構Ｆ]
前記光学処理機構Ｂによって拡大画像を電気的に画像処理する撮像機構Ｆが、図２に示すように、光学処理機構Ｂの上部に回動自在に設けられている。ここで、撮像機構Ｆを回動自在としたのは、次のパソコン画面の画面を検査者が血管状態を見やすい角度にするために回動させるものである。勿論、パソコン画面の画像処理手段で回転させてもよい。
この撮像機構Ｆと解析システム(解析機構)Ｇの作動を図１１のブロック図を参照して説明すると、撮像機構ＦにはＣＣＤ等の画素数が５００万画素程度の高細密撮像部71と画像処理部72が設けられ、光学的に処理した指先の爪上皮A2の血管、血流状態や皮膚組織の画像を電気的に処理して、次のパソコン等の解析システム(解析機構)Ｇに接続する。
なお、解像度が高ければ、カラー動画像を拡大しても明瞭であるので、画素数がより多ければ良いことは勿論である。
【００１８】
［解析システム(解析機構)Ｇ］
この解析システム(解析機構)Ｇでは、取込まれた画像を、一旦、解析システム(解析機構)Ｇの表示端末であるモニター81で表示し、この表示された画面から、爪上皮の皮膚の下にある毛細血管やその中を流れている血液の状態を操作端末である測定操作部(キーボード)82で操作するが、撮影データ取込部／測定データ取込部83で、操作者は操作端末である測定操作部(キーボード)82によって、モニター81のカラー動画面の所定の位置にマークを施すか、或いは、本数等を入力して、解析システムの演算手段により測定値を自動的、或いは、手動で取込み、取込んだデータに基づいて解析部84で被検者の健康状態等を解析し、その結果を再び表示端末であるモニター81に表示する。
測定データ取込部83で取り込んだ測定データを長さや速度の数値に加工して、解析部84に入力するが、この前記解析部84の具体的構成は、大凡、データ比較手段85と分析評価手段86とから構成される。
データ比較手段85では、加工された測定データの数値を、システム内の第１の基準テーブル(1)852に記憶されている経験値とから割り出された所定の数値データとを第１の比較手段851によって比較し、分析評価手段86では、先ず、比較手段851からの比較データを分析ランク分け手段861で分析し各ランクに振り分け、分析ランク分け手段861で振り分けられたこれらの全データ或いは所定のデータを第２の比較手段862で、これも解析システムＧ内の第２の基準テーブル(2)863に記憶されている経験値から割り出された所定の数値データとを比較し、総合評価手段864で総合的な評価を出力し、その結果を解析部84で所定の信号処理をして表示手段であるモニター81に表示する。
【００１９】
前述したように、係蹄毛細血管の直径,血液速度,流量,血管密度などの連続的で動的な測定をすることにより顕微鏡で拡大して見ると爪上皮部分は薄く毛細血管が透けてみえ、血液中、特に赤血球のヘモグロビンの移動が観測でき、心臓疾患,火傷,肝炎,白血病,貧血,気管支ぜんそく,糖尿病,リュウマチ,肺炎,妊娠中毒症等の多くの疾患の発見、治療に役立てることができる。
そこで、この装置のモニター81の画面である図１２に沿って、操作者の操作と測定値を自動的に取得する手順及び工程について説明する。
そのための具体的な血管状態の観察対象は、係蹄毛細血管の鮮明度(図１２の(ａ)と(ｄ)との相違)、係蹄毛細血管密度(単長さ当たりの係蹄毛細血管の本数)、爪上皮の皮膚上に現れる毛細血管輸入(流入)口の口径(図１２の(ｃ)のx1)、及び、毛細血管輸出(流出)口の口径(図１２の(ｃ)のx2)、これらの口径比、係蹄頂口径(図１０の(ｃ)のx3)、係蹄長さ(図１２の(ｂ)のx4)、捩れ血管（図１３(ｅ)）の本数、奇形血管(図１３(ｆ)）の本数、流速(図１２の(ａ)のx5)等である。
【００２０】
すなわち、これらは本発明人の長年の経験により得られたデータを基にしたもので、
(１)係蹄毛細血管の鮮明度は、組織の新陳代謝は正常であれば、血管の映りが鮮明になり、不鮮明な場合は新陳代謝が異常である可能性がある。
(２)係蹄血管密度(単長さ当たりの係蹄毛細血管の本数)は、組織の新陳代謝を正常な状態に維持するためには、一定数の毛細血管が必要となることから、所定の密度以下であると、新陳代謝が異常である可能性がある。
(３)爪上皮の皮膚上に現れる毛細血管輸入(流入)口の口径(x1)は、動脈から流れる血液量と正相関しているので、血液の流れが正常であるか否かの指標となる。
(４)毛細血管輸出(流出)口の口径(x2)は、毛細血管内血液の静脈への戻りに関連しているので、これも血液の流れが正常であるか否かの指標となる。
(５)輸出／輸入口径比は、毛細血管に入ってくる血液量と出て行く血液量の比率を表しているので、前記(3)(4)と同様血液の流れが正常であるか否かの指標となる。
(６)係蹄頂口径(x3)は、毛細血管内血液の滞りを表しており、余り口径が狭いと、血液が滞っている指標になる。
(７)係蹄長さ(x4)は、毛細血管の長さであるが、代謝する面積に関連するので、短いと代謝が良くない指標となる。
(８)捩れ血管(ｅ)の本数は、血管壁の損傷と血液の流れの障害が起きやすいことを表している。
(９)奇形血管(ｆ)の本数は、血管損傷、或は、血管の異変の状態を表し、何からの障害のある可能性がある。
(１０)血管内の流速(x5)は、血液粘度や心臓収縮力に関連するもので、所定の流速から外れることは、心臓や血液粘度に問題があることを示唆している可能性がある。
【００２１】
したがって、これらの数値が正常値から外れることは、前述した多くの疾患の発見、治療の指標として役立てることができる。
前述した(1)〜(10)についての数値(これ以外の数値もあるが)を、操作者の入力手段の操作によって取得し、システムの健康診断の総合評価手段に記憶されている所定の第１の基準テーブルのデータと比較して、ランク別に振り分け、これらの振り分けられた各データから分析し、各データを総合評価手段により第２の基準テーブルで総合的に評価し、その結果を表示端末のモニター81に表示させる。更に、必要に応じてプリンターで印刷する。
【００２２】
次に、各データの取得手順を説明する。
[１]前記の(1)血管の鮮明度については、モニター81の画像から血管が鮮明に認識できれば「１」を、認識出来なければ「０」を、どちらとも言えない場合には「２」を、測定操作部82により解析システムＧに入力し、入力されたデータは解析部84に入力されシステムの健康診断の総合評価手段864の判断材料となる。
[２]同様に、前記(2)係蹄血管密度(単長さ当たりの係蹄毛細血管の本数)については、爪上皮の単位に長さ(本実施例の場合は1mm)当たりの本数(図１(ｂ)においては画面上の本数９本)を数えて入力するが、カラー動画面での画面両端の実際の距離は、倍率を撮影データ取込部83から自動的に読み込みで演算手段83により算出され、システムの演算手段83により密度も自動的に算出される。この密度は、通常７本／mm以下であり、その数値では正常、それ以上の数値となると異常となり、その程度により、解析システムＧの記憶された第１の基準テーブル(1)852から分析ランク分け手段861により所定のランクに振り分けられ、総合評価手段864の判断材料となる。
【００２３】
[３]長さの測定に関する(7)((3)(4)(6)も同様)については、係蹄長さ(x4)の測定の場合の手順について、図１２を参照して説明する。なお、係蹄毛細血管とは、図１０に示すように、馬蹄形の折り返しのある毛細血管を意味する。
先ず、手順１で、図１(ｂ)、図１２での血管、実際にはモニター81の画像から鮮明な係蹄毛細血管を３本程度選び出し、その血管の係蹄頂に測定操作部82のカーソル操作で白丸印y1を入力し、手順２での血管の輸出入口にカーソル操作で黒丸印y2を入力する。これにより、システムＧの演算手段(演算回路)83でy1とy2の距離x4を演算、すなわち、
（数式１）    x4＝√（(y0−y1)2＋(y0−y2)2）
で距離を算出し、手順３で、３本の係蹄毛細血管x4の平均値を演算手段83で演算し、得られた数値をシステムの解析部84に入力し、第１の基準値テーブル(1)のデータであるx4＝２００μmを正常値として、解析システムＧの分析ランク分け手段861により所定のランクに振り分けられ、総合評価手段864の判断材料となる。
[４]前記の(5)の輸出／輸入口径比の算出は、上記の(3)(4)の数値から、(3)の数値÷(4)の数値を演算手段83で算出し、第１の基準テーブル(1)852の所定の数値データと比較手段851で比較し、分析ランク分け手段861により所定のランクに振り分けられ、総合評価手段864の判断材料となる。
[５]前記の(8)捩れ血管の本数、(9)奇形血管の本数、全体の本数に対するそれぞれの本数を操作者がモニター81の画像から数えて測定操作部82で入力し、捩れ、及び(又は)、奇形血管の密度(比率)を解析システムＧの演算回路で算出し、解析システムＧの記憶された第１の基準テーブルから所定のランクに振り分ける。
【００２４】
[６]前述したように、血液中の赤血球(ヘモグロビン)の移動が観測できるが、前記(10)の血管内の流速(x5)の測定は、モニター81のカラー動画像から、図１２の(ａ)に示されるように、赤血球の移動を確認する。手順１として、ここで、操作端末82により、確認できる赤血球の流れ方向と同じ計測方向を画面に表示された方向パターンから選択、或いは方向を手動で設定して、次の手順２で、血流の速度に近い速度を速度テーブルから選択する。
すると、選択,或いは,設定された方向の線上ｒを、図１２(ａ)の白丸印○a1が、選択された方向に沿って黒丸印●a2に向かって選択された速度で移動する。手順３で,操作者は、この白丸印○と赤血球の移動とを比較し、赤血球と白丸印○の移動とがほぼ同期するかを確認し、手順４では,同期しなければ他の速度を速度テーブルから選択してほぼ同期するように修正し、手順５で、ほぼ同期したことを確認して測定操作部82で決定キーを押せば、システムの演算手段83によって自動的に流速が算出され、得られた数値が解析システムＧの解析部84に入力され、前述した各数値と同様にシステムＧの記憶された第１の基準テーブル(1)852のテーブルから所定の速度(μm／ｓ)と第１の比較手段851で比較し、分析ランク分け手段861により所定のランクに振り分けられ、総合評価手段864の判断材料となる。
【００２５】
総合評価手段864では、各対象項目の分析ランク分け手段861でランク分けされた数値データを材料に、予め経験データから割り出された第２の基準テーブル(２)863のデータと計測した全データあるは所定のデータとを第２の比較手段862で分析評価し、例えば、健康状態が分析評価の出力表示として、(1)全部の数値が正常範囲内であれば全体としても[正常]、(2)余り重要ではない指標で若干数の正常値からはずれた場合には[軽度の異常]、(3)１データでも重要な指標に異常値があった場合には[重度の異常]として表示する。すなわち、それまでの経験の蓄積から得られたデータを根拠にした第２の基準テーブルのデータから抽出された分析判断を出力し、正常・異常の程度を表示端末であるモニター81の画面に表示し、必要に応じてプリンタにて印刷出力する。
【００２６】
以上詳述したように、本実施例によれば、指先の爪上皮の係蹄毛細血管の太さ・密度・形状や血流の動きを観測し、操作者のキーボードなどの操作端末によりカラー動画像に所定のマークや数値を入力することによって、自動的で、且つ、客観的に対象項目の数値を取得し、取得した数値を根拠として客観的な健康状態を分析して結果を表示することができ、医療診断支援に役立たせることができる。
また、指先の爪上皮部分の毛細血管に的確に適量の光りを照射でき、かつ、顕微鏡の対物レンズに対応した指先の爪上皮部分の最適位置に素早く的確に固定することができ、その結果として、素早く的確に爪上皮の皮膚の下にある毛細血管やその中を流れている血液の状態のデータを取り込むことができ、また、爪上皮部分の生体組織も明瞭に確認できる。
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】爪上皮部分A2を顕微鏡で拡大して表示端末画面に表れた図である。
【図２】本発明の実施例の毛細血管血流観測装置の全体の概略図である。
【図３】図３(a)は、図２の指先固定機構の指先固定部材の斜視図、図３(ｂ)は、同部材に指先を固定した斜視図、図３(ｃ)は、同部材の断面図である。
【図４】図２の指先固定部機構の水平移動機構の上面図である。
【図５】図４の(5)−(5)線での指先固定部機構の水平移動機構の主要部の断面である。
【図６】図２の対物レンズ近傍の指先照射機構Ｄの斜視図である。
【図７】図６の指先照射機構Ｄの断面図である。
【図８】図２の光源電源制御部62のブロック図である。
【図９】従来の水銀ランプだけで照射した指先爪上皮の顕微鏡のモノクロ写真図である。
【図１０】水銀ランプとハロゲンランプを合成して照射した指先爪上皮の顕微鏡のカラー写真を、モノクロにした写真図である。
【図１１】本発明の実施例の撮像機構Ｆと解析システム(解析機構)Ｇの作動を説明するブロック図である。
【図１２】本発明の実施例のモニターに表示された画像から、数値データを取得する手順を説明する説明図である。
【図１３】本発明の実施例のモニターに表示された画像での捩れた血管や奇形の血管の具体例を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
Ａ…指先、A1…爪、A2…爪上皮部分、A3…係蹄毛細血管
Ｂ…光学処理機構、Ｃ…指先固定機構、Ｄ…指先照射機構、
Ｅ…光源機構、Ｆ…撮像機構、Ｇ…解析システム(解析機構)、
11…対物レンズ、111…嵌合溝部、12…対物レンズ距離調整ツマミ、
13…上下移動機構、
２…基台、
３…指先固定部材、31…円板、32…溝、33…底面、34…回動軸
４…水平移動機構、41…移動上盤、42,45…歯付ロッド、43,46…歯車、
431…歯車軸、432…軸受、44…左右動調整ツマミ、461…中空歯車軸、
47…前後動調整ツマミ、48…軸受、
５…光ファイバー指先照射部、51,51a,51b…光ファイバー、
511…ビニール被覆部、52…先端照射部、53,58a,58b…中空支持部材、
531…操作ツマミ、55…照射部支持部材、551…中空孔、552…側部、
553,592…固定ネジ、56…斜行支持板、57…水平支持板、571…回動支持孔、
59a,59b…固定部材、591a,591b…嵌合孔、
６…光源、61…光源枠体、
62…光源電源制御部、621…商用電源、622…主電源スイッチ、
623…主光源電源回路、624…副光源電源スイッチ、625…副光源電源回路、
626…光量調整回路、627…光量調整ツマミ、63…光源室、
64…水銀ランプ、65…ハロゲンランプ、66,67…集光ミラー、68…光合波器、
71…高細密撮像部、72…画像処理部、
81…モニター(表示端末)、82…測定操作部(操作端末)、
83…撮影データ取込部／測定データ取込部／演算手段、84…解析部、
85…データ比較手段、851…第１の比較手段、852…第１の基準テーブル(1)、
86…分析評価手段、861…分析ランク分け手段、862…第２の比較手段、
863…第２の基準テーブル(2)、864…総合評価手段、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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