(57)【要約】【課題】最適な血管の位置や方向を簡単な操作で正確かつ迅速に確認できる血管位置提示装置を提供する。【解決手段】近赤外光を照射する照明手段１０３と、生体を撮像する撮像手段１０１と、表示手段１０４と、生体表面に注射針を穿刺する位置や方向を示す穿刺マーク光を照射するマーク照射手段１０６と、撮像手段１０１が生成する画像情報を加工して表示手段に転送するとともに、生体表面の穿刺マーク光の位置や方向を検出して外部から指定された穿マークの目標位置とのずれ量を生成する画像処理手段１０２と、ずれ量に基づいてマーク照射手段１０６を制御する駆動量を生成するマーク制御手段１０５とを備える。【選択図】  図１
2006102110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の血管位置を提示する血管位置提示装置であって、
所定波長の照明光を前記生体へ照射する照明手段と、
前記生体の表面に、穿刺位置を示す穿刺マークを投影するための投影光を照射するマーク照射手段と、
前記マーク照射手段を制御するための駆動信号を生成するマーク制御手段と、
前記生体を撮影し、生体映像情報を取得する撮像手段と、
前記生体映像情報に基づく表示画像情報を生成するとともに、前記マーク制御手段及び前記照明手段に対する指示信号を生成する画像処理手段と、
前記表示画像情報に基づく画像を表示する表示手段と、を備え、
前記マーク制御手段に対する指示信号は、前記表示手段に表示される画像に含まれる前記穿刺マークの表示位置と外部から入力される前記穿刺マークの目標位置とのずれ情報を含み、
前記照明手段に対する指示信号は、前記照明光の照射タイミングを指示する情報を含み、
前記マーク制御手段は、前記ずれ情報を利用して、前記穿刺マークの表示位置と前記穿刺マークの目標位置とを一致させるための前記駆動信号を生成する血管位置提示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の血管位置提示装置であって、
前記照明手段は、近赤外光を前記照明光として前記生体に照射するものであり、
前記マーク照射手段は、可視光レーザにて前記穿刺マークを投影するものであり、
前記照明手段に対する指示信号は、所定時間毎の照射を指示するものであり、
前記マーク制御手段に対する指示信号は、前記照明手段が前記照明光を照射しない期間における前記投影光の照射を指示する情報を含み、
前記撮像手段は、前記照明手段が前記照明光を照射した時の生体映像情報である近赤外画像情報と、前記照明手段が前記照明光を照射しない時の生体映像情報である無光画像情報とを取得し、
前記画像処理手段は、前記近赤外画像情報に基づいて血管像と注射針像を画像強調した加工近赤外画像情報を生成し、前記無光画像情報に基づいて前記穿刺マークの像を画像強調した加工無光画像情報を生成し、前記加工近赤外画像情報と前記加工無光画像情報を合成して前記表示画像情報とする血管位置提示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の血管位置提示装置であって、
前記照明手段は、近赤外光又は可視光を前記照明光として前記生体に照射するものであり、
前記マーク照射手段は、可視光レーザにて前記穿刺マークを投影するものであり、
前記照明手段に対する指示信号は、所定時間毎に前記近赤外光又は前記可視光の照射若しくは前記照明光の無照射を指示するものであり、
前記マーク制御手段に対する指示信号は、前記照明手段が前記照明光を照射しない期間における前記投影光の照射を指示する情報を含み、
前記撮像手段は、前記照明手段が前記近赤外光を照射した時の生体映像情報である近赤外画像情報と、前記照明手段が前記可視光を照射した時の生体映像情報である可視画像情報と、前記照明手段が前記照明光を照射しない時の生体映像情報である無光画像情報とを取得し、
前記画像処理手段は、前記近赤外画像情報に基づいて血管像を画像強調した加工近赤外画像情報を生成し、前記可視画像情報に基づいて注射針像を画像強調した加工可視画像情報を生成し、前記無光画像情報に基づいて前記穿刺マークの像を画像強調した加工無光画像情報を生成し、前記加工近赤外画像情報と前記加工可視画像情報と前記加工無光画像情報を合成して前記表示画像情報とする血管位置提示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の血管位置提示装置であって、
前記撮像手段の撮像光路上には、近赤外波長以上の波長光を透過する光学近赤外透過フィルタが設けられ、
前記照明手段は、近赤外波長領域を含む照明光を前記生体に照射するものであり、
前記マーク照射手段は、近赤外光レーザと可視光レーザを用いて前記穿刺マークを投影するものであり、
前記照明手段に対する指示信号は、所定時間毎の照射を指示するものであり、
前記マーク制御手段に対する指示信号は、前記照明光の照射期間における前記可視光レーザを用いた前記投影光の照射と、前記照明光を照射しない期間における前記近赤外光レーザを用いた前記投影光の照射を指示する情報を含み、
前記撮像手段は、前記照明手段が前記照明光を照射した時の生体映像情報である近赤外画像情報と、前記照明手段が前記照明光を照射しない時の生体映像情報である無光画像情報とを取得し、
前記画像処理手段は、前記近赤外画像情報に基づいて血管像と注射針像を画像強調した加工近赤外画像情報を生成し、前記無光画像情報に基づいて前記穿刺マークの像を画像強調した加工無光画像情報を生成し、前記加工近赤外画像情報と前記加工可視画像情報と前記加工無光画像情報を合成して前記表示画像情報とする血管位置提示装置。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の血管位置提示装置であって、
前記近赤外光照射手段は、近赤外ＬＥＤである血管位置提示装置。
【請求項６】
請求項３に記載の血管位置提示装置であって、
前記可視光照射手段は、可視光ＬＥＤである血管位置提示装置。
【請求項７】
請求項４に記載の血管位置提示装置であって、
前記照明手段は、近赤外ＬＥＤである血管位置提示装置。
【請求項８】
請求項２ないし７のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、さらに、前記加工無光画像情報に替えて前記穿刺マークの目標位置を示すカーソル画像を合成して前記表示画像情報を生成する血管位置提示装置。
【請求項９】
請求項２ないし８のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記表示画像情報のうちの所定範囲の画像情報を前記表示手段に出力する血管位置提示装置。
【請求項１０】
請求項２ないし９のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記マーク照射手段は、前記投影光の光源の照射方向を前記マーク制御手段からの前記駆動信号に基づいて変更する血管位置提示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の血管位置提示装置であって、
前記マーク照射手段は、２軸の駆動部を備える血管位置提示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の血管位置提示装置であって、
前記２軸の駆動部の一方は、前記穿刺マークの投影位置を前記生体映像情報に基づく画面における水平方向に変更する軸であり、前記２軸の駆動部の他方は、前記穿刺マークの投影位置を前記生体映像情報に基づく画面における垂直方向に変更する軸である血管位置提示装置。
【請求項１３】
請求項２ないし９のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記穿刺マークは、穿刺位置を示すとともに穿刺方向を示すものであり、
前記マーク照射手段は、前記投影光の光源を、投影方向を軸として回転させる回転駆動部を備え、
前記マーク制御手段が生成する前記駆動信号には、前記回転駆動部の駆動信号が含まれる血管位置提示装置。
【請求項１４】
請求項２ないし９のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記近赤外画像情報から抽出した血管像の各水平走査ラインにおける血管の太さ、及び血管の中心位置を検出し、血管の形状を示す血管パターン情報として生成する血管位置提示装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の血管位置提示装置であって、
前記穿刺マークは、穿刺位置を示すとともに穿刺方向を示すものであり、
前記マーク照射手段は、前記投影光の光源を、投影方向を軸として回転させる回転駆動部を備え、
前記画像処理手段は、前記血管パターン情報に基づいて前記穿刺マークの目標位置における血管方向を検出し、前記穿刺マークの表示位置における前記穿刺マークの方向を検出し、前記血管方向と前記穿刺マークの方向との角度差分量を生成し、前記角度差分量を前記ずれ情報に含めてマーク制御手段へ出力し、
前記マーク制御手段は、前記角度差分量に基づいて前記回転駆動部の駆動信号を生成する血管位置提示装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記血管パターン情報から穿刺に適当な血管領域を検出し、前記穿刺に最適な血管領域とそれ以外の領域とを区別して前記表示手段に表示するための前記表示画像情報を生成する血管位置提示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記撮像手段によって撮影された血管のうち、所定太さ以上の血管が所定長さ以上直線状態を保った血管部分を、前記穿刺に適当な血管領域とする血管位置提示装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記穿刺に最適な血管領域をそれ以外の領域と異なる色で表示する前記表示画像情報を生成する血管位置提示装置。
【請求項１９】
請求項２ないし９のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記照明手段が前記照明光を照射した時の生体映像情報に、前記無光画像情報に基づく輝度補正を施して、前記近赤外画像情報又は前記可視光画像情報とする血管位置提示装置。
【請求項２０】
請求項２ないし９のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記血管像、前記注射針像、前記穿刺マークの像をそれぞれ異なる色とした前記表示画像情報を生成する血管位置提示装置。
【請求項２１】
請求項２ないし９のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記照明手段は、前記生体に非接触の位置から前記生体に対して照明光を照射する非接触照射手段と、前記生体に接触した位置から前記生体に対して照明光を照射する接触照射手段を備える血管位置提示装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の血管位置提示装置であって、
前記照明手段は、前記被接触照射手段による照明光照射時の生体映像情報における血管領域の平均輝度と前記血管領域以外の平均輝度との差が所定量以下の場合に、前記接触照射手段による照明光を照射する血管位置提示装置。
【請求項２３】
請求項２１に記載の血管位置提示装置であって、
前記照明手段は、前記被接触照射手段による照明光照射時の生体映像情報における血管領域の平均輝度と前記血管領域以外の平均輝度との差が所定量以下の場合に、前記被接触手段に照明光の照射を停止し、前記接触照射手段による照明光を照射する血管位置提示装置。
【請求項２４】
請求項２ないし９のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記撮像手段は、可視光波長から近赤外波長において分光感度の高い白黒ＣＣＤカメラもしくは白黒ＣＭＯＳカメラである血管位置提示装置。
【請求項２５】
請求項２ないし９のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記表示手段は、前記画像処理手段からの前記表示画像情報に基づく画像を表示する液晶ディスプレイを具備する血管位置提示装置。
【請求項２６】
請求項２ないし９のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、異なる時刻に生成した前記表示画像情報に基づく２つの画像間のずれ量を前記生体の動きを示す動きベクトルとして検出し、前記動きベクトルに基づいて、前記２つの画像のうちの遅い時刻の画像における前記穿刺マークの目標位置を修正する血管位置提示装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の血管位置提示装置であって、
前記２つの画像は、連続して生成された前記表示画像情報に基づく２つの画像である血管位置提示装置。
【請求項２８】
請求項２６又は２７に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記２つの画像における血管位置に基づいて、前記動きベクトルを検出する血管位置提示装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、所定の直線性及び太さの血管を含む領域における血管位置に基づいて、前記動きベクトルを検出する血管位置提示装置。
【請求項３０】
請求項２８又は２９に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記２つの画像における血管分岐の位置に基づいて、前記動きベクトルを検出する血管位置提示装置。
【請求項３１】
請求項２６又は２７に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、予め前記生体に意図的に付けた印の前記２つの画像における位置に基づいて、前記動きベクトルを検出する血管位置提示装置。
【請求項３２】
請求項３１に記載の血管位置提示装置であって、
前記あらかじめ生体に意図的に付けた印は、前記撮像手段で取得される前記生体映像情報内に存在するような生体上の位置に付けられるものである血管位置提示装置。
【請求項３３】
請求項３１又は３２に記載の血管位置提示装置であって、
前記あらかじめ生体に意図的に付けた印は、前記生体に接着し、前記生体上で動くことがなく、はがすことのできるシール状の素材であって、前記照明手段の光に蛍光するものである血管位置提示装置。
【請求項３４】
請求項２６に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記表示画像情報のうち、常に前記血管が前記表示手段に静止して表示される範囲の画像情報を、前記表示手段に出力する血管位置提示装置。
【請求項３５】
請求項３４に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記穿刺マークの目標位置が外部から入力された時点で前記表示手段に出力されている範囲を初期範囲とし、順次前記動きベクトルに基づいて移動させた範囲の画像情報を前記前記表示手段に出力する血管位置提示装置。
【請求項３６】
請求項２６に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記表示画像情報のうち、常に前記穿刺マークの目標位置が前記表示手段の表示画像の中央となる範囲の画像情報を、前記表示手段に出力する血管位置提示装置。
【請求項３７】
請求項３６に記載の血管位置提示装置であって、
前記画像処理手段は、前記穿刺マークの目標位置が外部から入力された時点で、前記穿刺マークの目標位置が前記表示手段の表示画像の中央となる範囲の画像情報を前記表示手段に出力し、順次前記動きベクトルに基づいて移動させた範囲の画像情報を前記前記表示手段に出力する血管位置提示装置。
【請求項３８】
請求項１ないし３７のいずれか１項に記載の血管位置提示装置であって、
前記照明手段と、前記マーク照射手段と、前記マーク制御手段と、前記撮像手段と、前記画像処理手段と、前記表示手段を収容する筐体と、
前記筐体を前記生体に対して所定の位置に設置するための設置手段を備える血管位置提示装置。
【請求項３９】
請求項３８に記載の血管位置提示装置であって、
前記設置手段は、前記筐体を支持する足場を備え、
前記足場は、前記撮像手段と前記マーク照射手段が前記生体の穿刺予定部位に対向し、かつ離れた位置に配置されるように前記筐体を支持する血管位置提示装置。
【請求項４０】
請求項３８に記載の血管位置提示装置であって、
前記設置手段は、前記筐体を前記生体に固定する固定化手段を備え、
前記固定化手段は、前記撮像手段と前記マーク照射手段が前記生体の穿刺予定部位に対向し、かつ離れた位置に配置されるように前記筐体を固定化する血管位置提示装置。
【請求項４１】
請求項４０に記載の血管位置提示装置であって、
前記固定化手段は、前記生体の所定部位に巻きつけられて前記筐体を前記生体に固定する部材を含み、前記巻きつけられる長さを調整可能である血管位置提示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の血管位置を検出して提示し、その血管に確実に注射針等を刺すのを支援可能とする血管位置提示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医師または看護師が患者の腕等に対して静脈注射や点滴を行うためには、まず注射針やカテーテルを穿刺する患者の静脈の正確な位置を確認できなければならない。そして、内腕関節付近は比較的に脂肪層が薄く、静脈の確認が比較的容易である。そこで、通常、上腕部をゴムバンド等で絞めて静脈の血行を停止させ、静脈を血圧により膨張させてより正確な位置の確認がなされる。ところが、脂肪層が厚いほど静脈の位置を確認することが困難であり、上記ゴムバンド等を用いても確認できない場合もある。このように単にゴムバンドで上腕部を絞めただけでは静脈の位置が確認できない時には、従来では腕を温めたり針先で静脈を探る方法が行われていたが、熟練度を要求されるとともに患者に大きな苦痛を与えるという不具合があった。さらに、入院患者に対して夜間に行われる定期的処置等、薄暗がりの中で行う場合は、一層の困難さが伴う。
【０００３】
これらの困難を回避するための静脈探査装置が、従来から提案されている（特許文献１−６参照）。
【０００４】
図２９に、特許文献１に記載された従来の静脈探査装置の構成例を示す。図２９の静脈探査装置は、細長い筐体１の先端部に、赤色ないし赤外線領域の波長光を発光する発光素子２が先端前方を照射するように中央に配置される。また、筐体１の先端部に、この発光素子２を挟んで両側に、赤色ないし赤外線領域の波長を受光する受光素子３を備え、該受光素子３は、前記発光素子２の腕への波長光が静脈以外の他の組織による反射光のみを効率よく受光できるように配置される。また、筐体１には、駆動電源用の電池４が収納される。筐体１の外周壁には、電池４の駆動電源を供給制御するための電源操作スイッチ５と、該装置と静脈との位置の関係を表示する表示素子６が配置される。さらに、筐体１の先端部の外周壁中央に本装置の中心を示す矢印７が刻印され、本装置をポケットに挟むためのクリップ８が設けられる。
【０００５】
医師または看護師がこの装置を手に持ち、患者の腕上で穿刺したい箇所周辺に先端部をあてがって腕上をなぞると、２つの受光素子３の受光量の差が静脈位置に対する矢印７のずれ程度に対応し、該受光量の差に対応するように表示素子６に表示する。医師や看護師は表示素子６の表示を見ながら先端部の位置を微調整し、該受光量の差がゼロになるようにする。その時の矢印７が示す位置が、静脈が存在している位置を示すことになる。
【０００６】
また、特許文献２−６には、類似の静脈探査装置が記載されている。特許文献２の静脈探査装置は、発光素子と受光素子２個の組が複数組配列され、静脈の位置と方向を検知するものである。特許文献３の静脈探査装置は、２本のアームを腕に装着して、各アーム上を発光素子と受光素子２個の組を組み込んだカーソルが移動可能とすることによって、静脈の位置と方向を検知するものである。
【０００７】
特許文献４の静脈探査装置は、発光素子と受光素子２個の組が複数組配列された構成を有するとともに、腕上にスポット照明する手段を設け、腕上に静脈位置を示すものである。特許文献５の静脈探査装置は、発光素子と受光素子２個の組が複数組配列された構成を有するとともに、少なくとも１つの受光素子の受光量から脈動を検出し、脈動の有無を表示するものである。また、特許文献６の静脈探査装置は、腕輪に発光素子と受光素子２個の組を組み込んだカーソルをスライド可能にしておき、腕を締め付け、腕輪についたカーソルをスライドさせて、静脈真上にくると、腕輪上のＬＥＤが点灯するものである。
【０００８】
その他に、装置の目的は異なるが技術的に関連する従来の個人識別装置として、指の可視光像と近赤外像を取得・利用して血管パターンの特徴を抽出し、抽出された血管パターンの特徴と登録されている血管パターンの特徴と比較することで個人を識別する装置の提案がなされている（特許文献７参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平２−１６１９５６号公報（第３頁、第２、３、４図）
【特許文献２】特開平２−１７２４７２号公報（第４頁、第３、４、５図）
【特許文献３】特開平２−１７２４７３号公報（第２頁、第１、２、３図）
【特許文献４】特開平２−１７４８５２号公報（第３頁、第３、４、５図）
【特許文献５】特開平２−１７４８５３号公報（第４頁、第１図）
【特許文献６】特開平２−１７４８５４号公報（第２頁、第１図）
【特許文献７】特開平１１−２０３４５２号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の構成では、装置を腕に接触もしくは装着した状態で注射を打つことになり、装置自体が邪魔になって穿刺しにくい。また、不特定多数の患者に使用する場合、血液感染の恐れもあり不衛生である。また、従来の構成では、より太く直線性のある最適な静脈位置や方向を探し出すことは困難である。さらに、従来の構成では、穿刺後、生体中にある針先端が正しく狙った静脈に刺さらなかった場合に、どのように針先端位置を動かして狙った静脈に刺し直すかがわからない。
【００１１】
本発明は、最適な血管の位置や方向を簡単な操作で正確かつ迅速に確認できる血管位置提示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の血管位置提示装置は、生体の血管位置を提示するものであって、所定波長の照明光を前記生体へ照射する照明手段と、前記生体の表面に、穿刺位置を示す穿刺マークを投影するための投影光を照射するマーク照射手段と、前記マーク照射手段を制御するための駆動信号を生成するマーク制御手段と、前記生体を撮影し、生体映像情報を取得する撮像手段と、前記生体映像情報に基づく表示画像情報を生成するとともに、前記マーク制御手段及び前記照明手段に対する指示信号を生成する画像処理手段と、前記表示画像情報に基づく画像を表示する表示手段と、を備え、前記マーク制御手段に対する指示信号は、前記表示手段に表示される画像に含まれる前記穿刺マークの表示位置と外部から入力される前記穿刺マークの目標位置とのずれ情報を含み、前記照明手段に対する指示信号は、前記照明光の照射タイミングを指示する情報を含み、前記マーク制御手段は、前記ずれ情報を利用して、前記穿刺マークの表示位置と前記穿刺マークの目標位置とを一致させるための前記駆動信号を生成するものである。
【００１３】
本発明の血管位置提示装置は、前記照明手段が、近赤外光を前記照明光として前記生体に照射するものであり、前記マーク照射手段が、可視光レーザにて前記穿刺マークを投影するものであり、前記照明手段に対する指示信号が、所定時間毎の照射を指示するものであり、前記マーク制御手段に対する指示信号が、前記照明手段が前記照明光を照射しない期間における前記投影光の照射を指示する情報を含み、前記撮像手段が、前記照明手段が前記照明光を照射した時の生体映像情報である近赤外画像情報と、前記照明手段が前記照明光を照射しない時の生体映像情報である無光画像情報とを取得し、前記画像処理手段が、前記近赤外画像情報に基づいて血管像と注射針像を画像強調した加工近赤外画像情報を生成し、前記無光画像情報に基づいて前記穿刺マークの像を画像強調した加工無光画像情報を生成し、前記加工近赤外画像情報と前記加工無光画像情報を合成して前記表示画像情報とするものを含む。
【００１４】
本発明の血管位置提示装置は、前記照明手段が、近赤外光又は可視光を前記照明光として前記生体に照射するものであり、前記マーク照射手段が、可視光レーザにて前記穿刺マークを投影するものであり、前記照明手段に対する指示信号が、所定時間毎に前記近赤外光又は前記可視光の照射若しくは前記照明光の無照射を指示するものであり、前記マーク制御手段に対する指示信号が、前記照明手段が前記照明光を照射しない期間における前記投影光の照射を指示する情報を含み、前記撮像手段が、前記照明手段が前記近赤外光を照射した時の生体映像情報である近赤外画像情報と、前記照明手段が前記可視光を照射した時の生体映像情報である可視画像情報と、前記照明手段が前記照明光を照射しない時の生体映像情報である無光画像情報とを取得し、前記画像処理手段が、前記近赤外画像情報に基づいて血管像を画像強調した加工近赤外画像情報を生成し、前記可視画像情報に基づいて注射針像を画像強調した加工可視画像情報を生成し、前記無光画像情報に基づいて前記穿刺マークの像を画像強調した加工無光画像情報を生成し、前記加工近赤外画像情報と前記加工可視画像情報と前記加工無光画像情報を合成して前記表示画像情報とするものを含む。
【００１５】
本発明の血管位置提示装置は、前記撮像手段の撮像光路上には、近赤外波長以上の波長光を透過する光学近赤外透過フィルタが設けられ、前記照明手段が、近赤外波長領域を含む照明光を前記生体に照射するものであり、前記マーク照射手段が、近赤外光レーザと可視光レーザを用いて前記穿刺マークを投影するものであり、前記照明手段に対する指示信号が、所定時間毎の照射を指示するものであり、前記マーク制御手段に対する指示信号が、前記照明光の照射期間における前記可視光レーザを用いた前記投影光の照射と、前記照明光を照射しない期間における前記近赤外光レーザを用いた前記投影光の照射を指示する情報を含み、前記撮像手段が、前記照明手段が前記照明光を照射した時の生体映像情報である近赤外画像情報と、前記照明手段が前記照明光を照射しない時の生体映像情報である無光画像情報とを取得し、前記画像処理手段が、前記近赤外画像情報に基づいて血管像と注射針像を画像強調した加工近赤外画像情報を生成し、前記無光画像情報に基づいて前記穿刺マークの像を画像強調した加工無光画像情報を生成し、前記加工近赤外画像情報と前記加工可視画像情報と前記加工無光画像情報を合成して前記表示画像情報とするものを含む。
【００１６】
本発明の血管位置提示装置は、前記近赤外光照射手段が、近赤外ＬＥＤであるものを含む。
【００１７】
本発明の血管位置提示装置は、前記可視光照射手段が、可視光ＬＥＤであるものを含む。
【００１８】
本発明の血管位置提示装置は、前記照明手段が、近赤外ＬＥＤであるものを含む。
【００１９】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、さらに、前記加工無光画像情報に替えて前記穿刺マークの目標位置を示すカーソル画像を合成して前記表示画像情報を生成するものを含む。
【００２０】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記表示画像情報のうちの所定範囲の画像情報を前記表示手段に出力するものを含む。
【００２１】
本発明の血管位置提示装置は、前記マーク照射手段が、前記投影光の光源の照射方向を前記マーク制御手段からの前記駆動信号に基づいて変更するものを含む。
【００２２】
本発明の血管位置提示装置は、前記マーク照射手段が、２軸の駆動部を備えるものを含む。
【００２３】
本発明の血管位置提示装置は、前記２軸の駆動部の一方が、前記穿刺マークの投影位置を前記生体映像情報に基づく画面における水平方向に変更する軸であり、前記２軸の駆動部の他方が、前記穿刺マークの投影位置を前記生体映像情報に基づく画面における垂直方向に変更する軸であるものを含む。
【００２４】
本発明の血管位置提示装置は、前記穿刺マークが、穿刺位置を示すとともに穿刺方向を示すものであり、前記マーク照射手段が、前記投影光の光源を、投影方向を軸として回転させる回転駆動部を備え、前記マーク制御手段が生成する前記駆動信号には、前記回転駆動部の駆動信号が含まれるものを含む。
【００２５】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記近赤外画像情報から抽出した血管像の各水平走査ラインにおける血管の太さ、及び血管の中心位置を検出し、血管の形状を示す血管パターン情報として生成するものを含む。
【００２６】
本発明の血管位置提示装置は、前記穿刺マークが、穿刺位置を示すとともに穿刺方向を示すものであり、前記マーク照射手段が、前記投影光の光源を、投影方向を軸として回転させる回転駆動部を備え、前記画像処理手段が、前記血管パターン情報に基づいて前記穿刺マークの目標位置における血管方向を検出し、前記穿刺マークの表示位置における前記穿刺マークの方向を検出し、前記血管方向と前記穿刺マークの方向との角度差分量を生成し、前記角度差分量を前記ずれ情報に含めてマーク制御手段へ出力し、前記マーク制御手段が、前記角度差分量に基づいて前記回転駆動部の駆動信号を生成するものを含む。
【００２７】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記血管パターン情報から穿刺に適当な血管領域を検出し、前記穿刺に最適な血管領域とそれ以外の領域とを区別して前記表示手段に表示するための前記表示画像情報を生成するものを含む。
【００２８】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記撮像手段によって撮影された血管のうち、所定太さ以上の血管が所定長さ以上直線状態を保った血管部分を、前記穿刺に適当な血管領域とするものを含む。
【００２９】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記穿刺に最適な血管領域をそれ以外の領域と異なる色で表示する前記表示画像情報を生成するものを含む。
【００３０】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記照明手段が前記照明光を照射した時の生体映像情報に、前記無光画像情報に基づく輝度補正を施して、前記近赤外画像情報又は前記可視光画像情報とするものを含む。
【００３１】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記血管像、前記注射針像、前記穿刺マークの像をそれぞれ異なる色とした前記表示画像情報を生成するものを含む。
【００３２】
本発明の血管位置提示装置は、前記照明手段が、前記生体に非接触の位置から前記生体に対して照明光を照射する非接触照射手段と、前記生体に接触した位置から前記生体に対して照明光を照射する接触照射手段を備えるものを含む。
【００３３】
本発明の血管位置提示装置は、前記照明手段が、前記被接触照射手段による照明光照射時の生体映像情報における血管領域の平均輝度と前記血管領域以外の平均輝度との差が所定量以下の場合に、前記接触照射手段による照明光を照射するものを含む。
【００３４】
本発明の血管位置提示装置は、前記照明手段が、前記被接触照射手段による照明光照射時の生体映像情報における血管領域の平均輝度と前記血管領域以外の平均輝度との差が所定量以下の場合に、前記被接触手段に照明光の照射を停止し、前記接触照射手段による照明光を照射するものを含む。
【００３５】
本発明の血管位置提示装置は、前記撮像手段が、可視光波長から近赤外波長において分光感度の高い白黒ＣＣＤカメラもしくは白黒ＣＭＯＳカメラであるものを含む。
【００３６】
本発明の血管位置提示装置は、前記表示手段が、前記画像処理手段からの前記表示画像情報に基づく画像を表示する液晶ディスプレイを具備するものを含む。
【００３７】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、異なる時刻に生成した前記表示画像情報に基づく２つの画像間のずれ量を前記生体の動きを示す動きベクトルとして検出し、前記動きベクトルに基づいて、前記２つの画像のうちの遅い時刻の画像における前記穿刺マークの目標位置を修正するものを含む。
【００３８】
本発明の血管位置提示装置は、前記２つの画像が、連続して生成された前記表示画像情報に基づく２つの画像であるものを含む。
【００３９】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記２つの画像における血管位置に基づいて、前記動きベクトルを検出するものを含む。
【００４０】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、所定の直線性及び太さの血管を含む領域における血管位置に基づいて、前記動きベクトルを検出するものを含む。
【００４１】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記２つの画像における血管分岐の位置に基づいて、前記動きベクトルを検出するものを含む。
【００４２】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、予め前記生体に意図的に付けた印の前記２つの画像における位置に基づいて、前記動きベクトルを検出するものを含む。
【００４３】
本発明の血管位置提示装置は、前記あらかじめ生体に意図的に付けた印が、前記撮像手段で取得される前記生体映像情報内に存在するような生体上の位置に付けられるものであるものを含む。
【００４４】
本発明の血管位置提示装置は、前記あらかじめ生体に意図的に付けた印が、前記生体に接着し、前記生体上で動くことがなく、はがすことのできるシール状の素材であって、前記照明手段の光に蛍光するものであるものを含む。
【００４５】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記表示画像情報のうち、常に前記血管が前記表示手段に静止して表示される範囲の画像情報を、前記表示手段に出力するものを含む。
【００４６】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記穿刺マークの目標位置が外部から入力された時点で前記表示手段に出力されている範囲を初期範囲とし、順次前記動きベクトルに基づいて移動させた範囲の画像情報を前記前記表示手段に出力するものを含む。
【００４７】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記表示画像情報のうち、常に前記穿刺マークの目標位置が前記表示手段の表示画像の中央となる範囲の画像情報を、前記表示手段に出力するものを含む。
【００４８】
本発明の血管位置提示装置は、前記画像処理手段が、前記穿刺マークの目標位置が外部から入力された時点で、前記穿刺マークの目標位置が前記表示手段の表示画像の中央となる範囲の画像情報を前記表示手段に出力し、順次前記動きベクトルに基づいて移動させた範囲の画像情報を前記前記表示手段に出力するものを含む。
【００４９】
本発明の血管位置提示装置は、前記照明手段と、前記マーク照射手段と、前記マーク制御手段と、前記撮像手段と、前記画像処理手段と、前記表示手段を収容する筐体と、前記筐体を前記生体に対して所定の位置に設置するための設置手段を備えるものを含む。
【００５０】
本発明の血管位置提示装置は、前記設置手段が、前記筐体を支持する足場を備え、前記足場が、前記撮像手段と前記マーク照射手段が前記生体の穿刺予定部位に対向し、かつ離れた位置に配置されるように前記筐体を支持するものを含む。
【００５１】
本発明の血管位置提示装置は、前記設置手段が、前記筐体を前記生体に固定する固定化手段を備え、前記固定化手段が、前記撮像手段と前記マーク照射手段が前記生体の穿刺予定部位に対向し、かつ離れた位置に配置されるように前記筐体を固定化するものを含む。
【００５２】
本発明の血管位置提示装置は、前記固定化手段が、前記生体の所定部位に巻きつけられて前記筐体を前記生体に固定する部材を含み、前記巻きつけられる長さを調整可能であるものを含む。
【発明の効果】
【００５３】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、最適な血管の位置や方向を簡単な操作で正確かつ迅速に確認できる血管位置提示装置を提供することができる。そして、本発明の血管位置提示装置を利用することにより、確認できた血管に確実に注射針等を刺すことができるとともに、穿刺後の生体中にある針先端位置と狙った血管との位置関係を認識可能となる。また、血管表示映像上で最適な穿刺位置・方向を指定でき、生体上に該穿刺位置・方向に対応する穿刺マークを表示でき、該穿刺マーク位置と方向にしたがって注射針を穿刺することで、通常では見えにくい血管への採血や点滴を容易かつ高精度に行うことができるとともに、針が血管に正しく刺さらなかった場合でも、針と血管の位置関係を表示映像で確認することで、再度針を引いて正しく血管に刺し直すことが容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下に、本発明の血管位置提示装置の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００５５】
（第１の実施の形態）
図１に、本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置の概略機能ブロック図を示す。  図１の血管位置提示装置は、撮像手段１０１、画像処理手段１０２、照明手段１０３、表示手段１０４、マーク制御手段１０５、マーク照射手段１０６を含んで構成される。
【００５６】
照明手段１０３は、近赤外波長領域の照明光である近赤外照明光１２７を生体に照射するものであり、例えば近赤外ＬＥＤを含んで構成される。照明手段１０３は、画像処理手段１０２からの指示信号１２３にしたがい、所定のタイミング、所定の強度で間欠的に照明光を生体に照射する。照明光の強度は、撮像手段１０１から得られる近赤外画像に応じて変更する。例えば、近赤外画像の血管部分と生体部分のコントラストが高くなるように変更される。
【００５７】
撮像手段１０１は、生体を撮影するもので、例えば可視光波長から近赤外波長において分光感度の高い白黒ＣＣＤカメラもしくは白黒ＣＭＯＳカメラである。生体からの反射光１２９から得られる撮像情報は、生体映像情報１２１として画像処理手段１０２に転送される。撮像手段１０１による生体の撮影及び撮像情報の転送は、所定時間毎に行われる。  前述のように、照明手段１０３からの照明光が間欠的に照射されるので、撮像手段１０１は、照明光を照射した時の生体映像情報である近赤外画像情報と、照明光を照射しない時の生体映像情報である無光画像情報を取得して、画像処理手段に転送する。
【００５８】
表示手段１０４は、画像処理手段１０２からの出力される画像情報１２４に基づく画像を液晶ディスプレイ等で表示するものである。
【００５９】
マーク照射手段１０６は、生体の表面に、穿刺位置を示す穿刺マークを投影するための穿刺マーク投影光１２８を照射するものであり、可視光レーザを含んで構成される。可視光レーザは、例えば赤色可視光レーザである。マーク照射手段１０６は、マーク制御手段１０５からの駆動信号１２６に基づく照射タイミング及び照射方向で、穿刺マーク投影光１２８を照射する。
【００６０】
マーク照射手段１０６は、一例として２軸の駆動部を備え、一方の駆動部は、穿刺マークの投影位置を生体映像情報１２１に基づく画面における水平方向に変更する軸であり、他方の駆動部は、穿刺マークの投影位置を生体映像情報１２１に基づく画面における垂直方向に変更する軸である。
【００６１】
マーク制御手段１０５は、マーク照射手段１０６を制御するための駆動信号１２６を生成するものである。マーク制御手段１０５は、画像処理手段１０２からの指示信号１２２に基づいて駆動信号１２６を生成する。指示信号１２２には、表示手段１０４に表示される画像に含まれる穿刺マークの表示位置と外部から入力される穿刺マークの目標位置とのずれ情報が含まれ、マーク制御手段１０５は、このずれ情報を利用して、穿刺マークの表示位置と穿刺マークの目標位置とを一致させるための駆動信号１２６を生成する。また、指示信号１２２には、照明手段１０１が照明光を照射しない期間に投影光を照射させるための情報が含まれる。マーク制御手段１０５は、この情報を利用して、照明手段１０１が照明光を照射していない期間にマーク照射手段１０６から投影光を照射するための駆動信号１２６を生成する。
【００６２】
画像処理手段１０２は、撮像手段１０１からの生体映像情報１２１に基づく表示画像情報を生成するとともに、マーク制御手段１０５及び照明手段１０３に対する指示信号１２２及び１２３を生成する。また、生成した表示画像情報の全部又は一部の画像情報１２４を表示手段１０４に出力する。
【００６３】
画像処理手段１０２は、照明光を照射した時の生体映像情報である近赤外画像情報に基づいて血管像と注射針像を画像強調した加工近赤外画像情報を生成し、照明光を照射しない時の生体映像情報である無光画像情報に基づいて穿刺マークの像を画像強調した加工無光画像情報を生成する。そして、加工近赤外画像情報と加工無光画像情報を合成して表示画像情報を得る。
【００６４】
照明手段１０３に対する指示信号１２３は、照明光の照射タイミングを指示する情報を含み、図１の例では、近赤外照明光を所定時間毎に照射させる指示を行う。
【００６５】
マーク制御手段に対する指示信号１２２には、表示手段１０４に表示される画像に含まれる穿刺マークの表示位置と外部から入力される穿刺マークの目標位置とのずれ情報と、穿刺マーク投影光の照射タイミング情報が含まれる。
【００６６】
穿刺マークの目標位置は、表示手段１０４に表示したカーソルを移動させ、表示手段１０４に表示された生体の対応部分を目標位置として設定する。図１では、目標位置駆動信号が穿刺位置入力信号１２０として表示手段１０４に入力され、表示手段１０４から穿刺目標指示１２５が画像処理手段１０２に入力されるものとして記載されているが、実際には目標位置駆動信号は画像処理手段１０２に入力され、入力された操作信号に基づいてカーソルを表示手段に表示する。
【００６７】
穿刺マーク投影光の照射タイミング情報は、照明手段１０３が近赤外照明光１２７を照射しない期間に投影光の照射を行うためのものであり、照明手段１０３に対する指示信号１２３による照明光の照射タイミングに応じたものとなる。
【００６８】
図１に示される各要素は所定の筐体に収納され、血管位置を検出しようとする生体と所定の位置関係に設置されて使用される。図２に、第１の位置関係で設置される血管位置提示装置の一例の概観図を示す。図２は、血管位置提示装置と生体が非固定で使用される例であり、筐体２０２は、足場２０９、２１０によって支持される。足場２０９、２１０は、筐体２０２と血管位置を検出しようとする腕２０１とを所定の距離離した状態で安定させ、筐体２０２と足場２０９、２１０で腕２０１を囲むように設置される。
【００６９】
筐体２０２の上面には、表示手段１０４を構成する液晶表示部２０３、液晶表示部２０３に表示されたカーソル２０７を移動させるトラックボール２０４、カーソル２０７の位置を穿刺マークの目標位置として設定するための入力用ボタン２０８が設けられる。なお、図２の液晶表示部２０３には、血管２０６、カーソル２０７が表示されている。また、腕２０１の表面には、スポット状の穿刺マーク２０５が投影されている。
【００７０】
図２の血管位置提示装置を使用する場合、医師や看護師は、トラックボール２０４を用いて穿刺マークの目標位置を設定するためのカーソル２０７を、液晶表示部２０３の画面上で動かし、入力用ボタン２０８を押すことでカーソル２０７が指示する位置を穿刺マークの目標位置として確定させる。穿刺マーク２０５は、マーク照射手段１０６によって投影されるマークであり、肉眼では赤く見える。穿刺マーク２０５は、初期状態では腕２０１表面上の任意の箇所を指し示しているが、カーソル２０７によって目標位置が確定した時点で、撮像手段１０１が撮像する映像上で、穿刺マーク２０５の位置と目標位置（この時点では、カーソルの位置）とが一致するように、マーク照射手段１０６の赤色可視光レーザが向きを変更する。
【００７１】
画像処理手段１０２は、照明手段１０３が近赤外光を照射した時に撮像した近赤外画像情報と照明手段１０３が光を照射しない時に撮像した無光画像情報を、生体映像情報１２１として撮像手段１０１から受け取るが、一例としてこの２種類の画像情報は、時分割で交互に入力される。静脈血は近赤外光の吸収率が高いため、近赤外画像情報に基づく画像には、血管部分が黒っぽく映り、注射針は白っぽく映る。また、無光画像情報に基づく画像には、可視光の穿刺マーク投影光１２８によって腕２０１上に投影された穿刺マークが映っている。
【００７２】
以上説明したように、照明手段１０３は、間欠的に近赤外照明光１２７に照射し、マーク照射手段１０６は、近赤外照明光１２７を照射していないときに、穿刺マーク投影光１２８を腕２０１に照射する。今、撮像手段１０１が３０分の１秒毎に撮像して生体映像情報を画像処理手段に転送するものとすると、照明手段１０３から１５分の１秒毎に３０分の１秒間近赤外照明光を照射し、マーク照射手段１０６から、近赤外照明光が照射されていない期間穿刺マーク投影光１２８を腕２０１に照射すると、画像処理手段１０２は、近赤外画像情報と無光画像情報を、交互に取得することができる。
【００７３】
なお、画像処理手段１０２は、近赤外画像情報と無光画像情報との同じ画素位置の各画素の輝度の差分値による画素、もしくは、各画素の輝度の差分値を所定倍率で増幅した画素によって生成した画像情報を近赤外画像情報とすることで、照明手段１０３以外の外部からの光の影響を除去することができる。また、照明手段１０３は、近赤外ＬＥＤに限らず、近赤外光を発光できるものであればよい。
【００７４】
また、穿刺マークの表示位置と穿刺マークの目標位置とのずれ情報は、表示手段１０４に出力される画像情報１２４を用いて生成するものとして説明したが、穿刺マークの表示位置は、無光画像情報から得られるので、無光画像情報に基づく画像における穿刺マークの位置の画素座標と目標位置に対応する画素座標との水平方向の座標差分値、垂直方向の座標差分値を用いて生成してもよい。
【００７５】
図３は、図２に示される血管位置提示装置の生体（腕２０１）と向き合う面側の構成図である。図３において、矢印３２１は液晶表示部２０３の背面側であり、矢印３２２は液晶表示側であり、図３が示す面は腕２０１と所定の距離を保って正対している。この腕２０１に正対する面には、照明手段１０３を構成する近赤外ＬＥＤ３０３、３０４、３０５、３０６が配置され、腕２０１に向けて近赤外光を照射する。また、撮像手段１０１の一部であるＣＣＤカメラのレンズ部３０７は、腕２０１の近赤外画像と無光画像を取得するためのレンズである。マーク照射手段１０６の一部であるマーク投影部３０８は、赤色可視光レーザ光源３０９を具備し、腕２０１に対して赤色のレーザスポットを照射する。
【００７６】
図４は、図２及び図３に示される血管位置提示装置のマーク投影部３０８の投影動作を説明する図である。図４において、マーク投影部３０８は、腕２０１の表面上に想定したＸ軸４０１とＹ軸４０２からなる２次元座標系で、例えば、現在の穿刺マーク４０４を目標位置４０６へ移動させる場合、マーク制御手段１０５からの駆動信号１２６にしたがい、水平方向の照射角変更操作量α度だけ赤色可視光レーザ光４０３の向きをＸ軸方向に変化させ、さらに垂直方向の照射角変更操作量β度だけＹ軸方向に変化させて最終的に赤色可視光レーザ光４０５とする。画像情報１２４上において、医師や看護師が指定した穿刺目標指示１２５の穿刺目標位置と、画像処理手段１０２が検出する穿刺マークの位置とが一致するまで、この制御動作は継続する。
【００７７】
図５に、第１の位置関係で設置される血管位置提示装置の他の例の概観図を示す。図５の血管位置提示装置は、穿刺マークが、穿刺位置を示すとともに穿刺方向を示すものである点を除いて、図２に示す血管位置提示装置と同じである。すなわち、腕２０１の表面には細長い形状の穿刺マーク７０１が投影され、穿刺マークの目標位置を設定するためのカーソル７０２が、矢印で示されている。
【００７８】
図６は、図５に示される血管位置提示装置の生体（腕２０１）と向き合う面側の構成図である。図６において、図３の血管位置提示装置と異なるのは、マーク照射手段１０６の一部であるマーク投影部５０１の構成である。マーク投影部５０１は、投影光源として細長い形状の赤色可視光レーザ光源列５０２を備えており、赤色可視光レーザ光源列５０２を支える支持台５０３自体が回転可能となっている。なお、赤色可視光レーザ光源列５０２は、長方形に限らず、矢印形状であってもよい。
【００７９】
図５及び図６に示す例の場合、図１に示す表示手段１０４、画像処理手段１０２、マーク制御手段１０５、マーク照射手段１０６が、以下に示す追加の機能を有する。
【００８０】
表示手段１０４には、位置と方向を示すカーソル７０２が表示されるので、トラックボール２０４によってカーソル７０２の位置及び方向を変更可能に構成される。画像処理手段１０２は、無光画像情報から穿刺マーク７０１の方向も検出し、カーソル７０２の方向で設定される方向とのずれを含むずれ量をマーク制御手段１０５に送る。そして、マーク制御手段１０５は、穿刺マークの方向が設定された方向と一致するように支持台５０３の回転角駆動信号を生成し、マーク照射手段１０６へ出力する。マーク照射手段１０６は、回転角駆動信号にしたがって、支持台５０３の角度を変更する。
【００８１】
図７は、図５及び図６に示される血管位置提示装置のマーク投影部５０１の投影動作を説明する図である。図７において、マーク投影部５０１は、腕２０１の表面上に想定したＸ軸４０１とＹ軸４０２からなる２次元座標系で、例えば、現在の穿刺マーク６０２を目標とする状態６０７へ動かす場合、マーク制御手段１０５からの駆動信号１２６にしたがい、水平方向の照射角変更操作量α度だけ赤色可視光レーザ光６０１の向きをＸ軸方向に変化させ、さらに垂直方向の照射角変更操作量β度だけＹ軸方向に変化させて赤色可視光レーザ光６０３とする。このとき、腕２０１上には穿刺マーク６０４が投影される。次いで、支持台５０３を回転角駆動量にしたがってγ度だけ回転させて、最終的な穿刺マークが目標とする状態６０７となる。この動作は、穿刺マークの投影位置が目標位置と一致するまで継続する。
【００８２】
図８は、第１の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段１０２の表示画像情報生成動作を説明する図である。この例では、穿刺マークがスポットマークである場合について説明するが、方向を含むマークの場合も同様である。
【００８３】
図８において、画像Ｅ１（１４０１）は照明手段１０３が近赤外光を照射した時に撮像した近赤外画像であり、画像Ｆ１（１４０４）は照明手段１０３が光を照射しない時に撮像した無光画像である。近赤外画像には、静脈血が近赤外光の吸収率が高いため血管部分１４０２が黒っぽく映り、注射針１４０３は白っぽく映る。また、無光画像にはマーク照射手段１０６が生体に向けて照射した可視光の穿刺マーク投影光１２８により生体上に投影された穿刺マーク１４０５が映っている。
【００８４】
画像処理手段１０２は、画像Ｅ１（１４０１）、画像Ｆ１（１４０４）内のうぶ毛などの高周波成分を除去すべくローパスフィルタをかけた後、近赤外画像から血管と注射針を強調した血管及び注射針強調画像を生成し、無光画像から穿刺マーク１４０５の画素位置を検出し、穿刺マーク強調画像を生成する。そして、血管及び注射針強調画像と穿刺マーク強調画像を重ね合わせた合成画像Ｊ１（１４０６）を生成し、合成画像のうち所定範囲を表示用の画像情報１２４として表示手段１０４へ出力する。この所定範囲は合成画像Ｊ１（１４０６）全体であってもよい。
【００８５】
なお、合成画像Ｊ１（１４０６）にさらに、図２、図５に示したように、穿刺位置指示カーソル２０７、７０２を重ねて表示手段１０４へ出力してもよい。また、画像処理手段１０２は、血管及び注射針強調画像と穿刺マーク強調画像の血管、注射針、穿刺マークそれぞれに異なる色に着色してから合成画像を生成してもよい。さらに穿刺マークの目標位置を示すカーソル画像を異なる色にして重ね合わせて合成画像を生成してもよい。
【００８６】
図９は、本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段１０２の穿刺マーク検出動作を説明する図である。
【００８７】
図９（Ａ）に示す画像Ｇ２（１５０５）は、無光画像Ｆ１（１４０４）にローパスフィルタをかけた後の画像であり、穿刺マーク１５０６が映っている。画像処理手段１０２は、画像Ｇ２（１５０５）の各水平ライン１８０２を走査して、横軸を水平１ライン、縦軸を輝度とした水平ラインの各画素の輝度グラフを生成する。水平ライン１８０２が穿刺マーク１５０６と交差すると、図９（Ｂ）に示す輝度グラフ１８１０のようになる。図９（Ｂ）の画素輝度１８１１、１８１２は、それぞれ、水平ライン走査上で穿刺位置マーク近傍１８０３内の最初の画素輝度、最後の画素輝度である。
【００８８】
輝度グラフ１８１０は所定の輝度閾値ＴＨ２と比較され、輝度グラフ１８１０と前記輝度閾値ＴＨ２とが交差する位置に最も近い画素位置Ｂ３、Ｂ４を穿刺マーク１５０６の境界位置とみなし、Ｂ３とＢ４との間の画素数、及びＢ３とＢ４の中点に最も近い画素位置Ｑを記憶しておき、全ての水平ラインを走査終了した時点で、Ｂ３とＢ４との間の画素数が最も多い時の画素位置Ｑを穿刺マーク１５０６の位置とする。
【００８９】
穿刺方向をも示す穿刺マーク１８０６の場合、輝度グラフ１８１０は所定の輝度閾値ＴＨ２と比較され、輝度グラフ１８１０と前記輝度閾値ＴＨ２とが交差する位置に最も近い画素位置Ｂ３、Ｂ４を穿刺マーク１８０６の境界位置とみなし、Ｂ３とＢ４との間の画素数、及びＢ３とＢ４の中点に最も近い画素位置Ｑを記憶しておき、全ての水平ラインを走査終了した時点で、Ｂ３とＢ４との間の画素数がほぼ同じである範囲を穿刺位置方向マーク近傍１８０５とみなし、穿刺位置方向マーク近傍１８０５の中心に位置する画素位置を穿刺マーク１８０６の位置とし、穿刺位置方向マーク近傍１８０５内に存在する画素位置Ｑ群で構成される方向を穿刺マーク１８０６の方向とする。
【００９０】
穿刺マーク強調画像は、穿刺マーク１５０６の境界位置として検出されたＢ３、Ｂ４の間の画素輝度を一様に高輝度化させ、それ以外の画素輝度を０としてもよい。また、表示手段１０４がカラー表示能力のある場合なら、例えば、Ｂ３、Ｂ４の間の画素色を一様に青色とし、それ以外の画素色を黒色としてもよい。
【００９１】
図１０は、本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置における位置を示す穿刺マークを血管上へ移動させる場合の表示画像の一例を示す図である。図１０は、図２及び図３に示される血管位置提示装置に対応する。
【００９２】
図１０において、医師や看護師は、表示手段１０４に表示される血管１００１上の穿刺位置１００５に注射針を穿刺すると決め、トラックボール２０４を用いて手動でカーソル２０７を穿刺位置１００５へ移動させ、次に、入力ボタン２０８を押して目標位置を確定させる。その時点でマーク照射手段１０６は初期の穿刺マーク１００３の位置に穿刺マークを照射していたとする。
【００９３】
画像処理手段１０２は、表示手段１０４から穿刺位置１００５を穿刺目標指示１２５として受信し、無光画像から検出した初期の穿刺マーク１００３の位置からカーソルが示す穿刺位置１００５へのずれ量１００４を生成し、マーク制御手段１０５に出力する。ずれ量１００４を受信したマーク制御手段１０５は、ずれ量１００４に基づいて、マーク照射手段１０６内の穿刺マーク照射光源の水平方向、垂直方向を変更する駆動信号１２６に変換し、マーク照射手段１０６に出力する。この結果、穿刺マーク照射光源の向きが変更され、表示手段１０４に表示される穿刺位置マークは初期の穿刺マーク１００３の位置からカーソルが示す穿刺位置１００５へ移動する。この時点で、生体には血管上の穿刺すべき位置に赤色可視光レーザによるレーザスポットが光るようになる。
【００９４】
図１１は、本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置における位置を示す穿刺マークを血管上へ移動させる場合の表示画像の他の例を示す図である。図１１は、図５及び図６に示される血管位置提示装置に対応する。
【００９５】
図１１において、医師や看護師は、表示手段１０４に表示される血管１００１上の穿刺位置１１０２に注射針を穿刺すると決め、トラックボール２０４を用いて手動でカーソル７０２を穿刺位置１１０２へ移動させ、入力ボタン２０８を押してカーソル位置を確定させる。次に、カーソル７０２を血管１００１と同じ向きにするために、トラックボール２０４を用いてカーソル７０２の向きを角度差分量１１０５だけ向きを変えて、最終的にカーソル７０２を穿刺目標状態１１０４にして、再び入力ボタン２０８を押してカーソル７０２の向きを確定させる。このときのカーソル７０２の位置が穿刺マークの目標位置として、また、カーソル７０２の方向が穿刺マークの目標方向として設定される。その時点でマーク照射手段１０６は初期の穿刺マーク１１０１の位置に穿刺マークを照射していたとする。
【００９６】
画像処理手段１０２は、表示手段１０４から穿刺目標状態１１０４の位置を穿刺目標指示１２５として受信し、無光画像から検出した初期の穿刺マーク１１０１の位置からカーソルが示す穿刺目標状態１１０４の位置へのずれ量１１０３を生成し、マーク制御手段１０５に出力する。ずれ量１１０３を受信したマーク制御手段１０５は、ずれ量１１０３に基づいて、マーク照射手段１０６内の穿刺マーク照射光源の水平方向、垂直方向を変更する駆動信号１２６に変換し、マーク照射手段１０６に出力する。この結果、穿刺マーク照射光源の向きが変更され、表示手段１０４に表示される穿刺位置マークは初期の穿刺マーク１１０１の位置からカーソルが示す穿刺位置１１０２の位置へ移動する。
【００９７】
また、画像処理手段１０２は、表示手段１０４からカーソルが示す穿刺目標状態１１０４の方向を穿刺目標指示１２５として受信し、無光画像から検出した初期の穿刺マーク１１０１の方向とカーソルが示す穿刺目標状態１１０４の方向との角度差分量１１０５を生成し、マーク制御手段１０５に出力する。角度差分量１１０５を受信したマーク制御手段１０５は、角度差分量１１０５に基づいて、マーク照射手段１０６内の穿刺マーク照射光源内の支持台５０３の回転角を変更する駆動信号１２６に変換し、マーク照射手段１０６に出力する。この結果、穿刺マークの方向が変更される。この時点で、腕２０１には血管上の穿刺すべき位置に赤色可視光レーザによる長方形のレーザスポットが光るようになる。
【００９８】
図１２に、第２の位置関係で設置される血管位置提示装置の概観図を示す。図２、図５に示す血管位置提示装置が、腕２０１に筐体２０２を固定化しないタイプの装置であるのに対し、図１２に示す血管位置提示装置は、腕に筐体２０２を固定するタイプの装置である。
【００９９】
図１２に示す血管位置提示装置は、筐体２０２に固定用接続部８０１が接続され、腕２０１に巻きつけるための固定用ベルト８０２が固定用接続部８０１と一体になっている。腕に巻きつけられた固定用ベルト８０２は、粘着部８０３とベルト内側とが接触すると粘着し、ベルト全体が腕２０１に軽い圧迫感を与えながら固定化される。このように腕２０１に対し装置自体が固定されると、例え腕２０１が動いたりしても、表示手段１０４の映像上で穿刺目標位置を設定するための指示するためのカーソルで指定した位置と、マーク照射手段１０６が照射制御された最終的な穿刺マークの位置を常に一致させることができる。
【０１００】
図１３に、第３の位置関係で設置される血管位置提示装置の概観図を示す。図１３の血管位置提示装置は、図１２のものと同様、腕に筐体２０２を固定するタイプの装置であり、照明手段が腕に接触して配置されるタイプの装置である。
【０１０１】
図１３に示す血管位置提示装置においては、筐体２０２が固定用ベルト９０１にて腕２０１に固定され、近赤外光を腕２０１に照射するための照明手段１０３として、近赤外ＬＥＤが列状に並んだ近赤外ＬＥＤ群９０２、９０３が腕２０１に接触して配置される。  腕の血管が比較的腕表面から深い箇所に位置する場合、図３、図６のように近赤外ＬＥＤ３０３、３０４、３０５、３０６がレンズ３０７周辺に配置された構成では、腕表面の反射光が強すぎて血管が検出しにくいケースがある。この場合、近赤外ＬＥＤ３０３、３０４、３０５、３０６の発光強度を弱めて、近赤外ＬＥＤ群９０２、９０３を発光させることで、図３、図６の装置で検出しにくかった血管も検出しやすくなる。
【０１０２】
照明手段１０３は、腕２０１に非接触な位置から腕に近赤外光を照射した時に、近赤外光の光量を制御しても、画像処理手段１０２が検出する血管像の平均輝度と血管像以外の平均輝度との差が所定量以下の場合、血管像が見えにくいと判断して、腕２０１に接触した位置から腕に対して近赤外光を照射するようにする。なお、血管像が見えにくいと判断した場合、腕２０１に非接触な位置からの近赤外光の照射を停止して、腕２０１に接触した位置から腕に対して近赤外光を照射するようにしてもよい。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態の血管位置提示装置を利用すると、生体の近赤外画像の血管表示上で穿刺位置を目標位置として指定することにより、生体の目標位置に一致するように穿刺マークが表示させることができる。したがって、医師や看護師が生体に映る穿刺マークをみて、狙った箇所に高精度に注射をうつことが可能となる。
【０１０４】
また、本実施の形態の血管位置提示装置では、穿刺する方向も提示する穿刺マークを表示することができるので、さらに高精度に注射をうつことが可能となる。
【０１０５】
また、本実施の形態の血管位置提示装置では、装置を腕に固定することもできる。これにより、腕の近赤外画像の血管表示上で穿刺する目標位置を指定した後で、腕が動いたり揺れたりしても、映像上で指定した目標位置と腕上に映る最終的な穿刺マークの位置が常に一致するので、さらに高精度に注射をうつことが可能となる。
【０１０６】
また、本実施の形態の血管位置提示装置では、腕に接触する近赤外光源を具備することで、腕表面の反射光が強すぎて血管が検出しにくい場合でも、腕に接触する近赤外光源を発光させることで、検出しにくかった血管も検出しやすくなる。
【０１０７】
なお、以上の説明では、血管位置を検出する生体として腕を例に説明したが、検出対象が腕に限ることはなく、生体のあらゆる部位に適用可能である。また、後述する第２から第６の実施の形態の血管位置提示装置についても、生体のあらゆる部位に適用可能である。
【０１０８】
（第２の実施の形態）
図１４に、本発明の第２の実施の形態の血管位置提示装置の概略機能ブロック図を示す。
【０１０９】
第２の実施の形態の血管位置指示装置が第１の実施の形態と異なる点は、照明手段１０３が近赤外光又は可視光を照射するものである点、及び、撮像手段１０１の画像取得方法が異なる点である。以下の説明では、この異なる部分を説明し、第１の実施の形態と共通の部分は、説明を省略する。
【０１１０】
照明手段１０３は、近赤外波長領域の近赤外照明光１２０２を照射する近赤外ＬＥＤと可視波長領域の可視照明光１２０３を照射する可視光ＬＥＤの２種類を内蔵し、画像処理手段１０２からの指示信号１２０１にしたがって、所定のタイミング、所定の強度で間欠的に近赤外光と可視光を生体に照射する。
【０１１１】
画像処理手段１０２は、生体映像情報１２１として、照明手段１０３が近赤外光を照射した時に撮像した近赤外画像情報を１回だけ取得し、その後は、照明手段１０３が可視光を照射した時に撮像した可視画像情報と照明手段１０３が光を照射しない時に撮像した無光画像情報とを時分割で交互に取得する。近赤外画像には、静脈血が近赤外光の吸収率が高いため血管部分が黒っぽく映り、その他は白っぽく映る。可視画像には注射針のみが白っぽく映る。無光画像にはマーク照射手段１０６が生体に向けて照射した可視光の穿刺マーク投影光１２８により生体上に投影された穿刺マークが映る。
【０１１２】
画像処理手段１０２は、近赤外画像情報から血管部分を画像強調した加工近赤外画像情報を生成して記憶しておき、可視画像情報から注射針を画像強調した加工可視画像情報を生成し、無光画像情報から穿刺マークの位置を検出しかつ穿刺マークを画像強調した加工無光画像情報を生成する。そして、記憶された加工近赤外画像情報をベースとしてその後交互に生成される加工可視画像情報と加工無光画像情報を合成して表示画像情報を得、得られた表示画像情報のうちの所定範囲の画像情報を、出力画像情報１２４として表示手段１０４に出力する。
【０１１３】
また、画像処理手段１０２は、近赤外画像の血管部分と生体部分のコントラストが高くなるような近赤外光の強度を、指示信号１２０１として照明手段１０３に伝えるとともに、撮像手段１０１が近赤外画像を撮像する時に照明手段１０３の近赤外ＬＥＤを発光するような発光タイミングを指示信号１２０１として照明手段１０３へ伝える。また、画像処理手段１０２は、可視光画像の注射針部分と生体部分のコントラストが高くなるような可視光の強度を指示信号１２０１として照明手段１０３に伝えるとともに、撮像手段１０１が可視光画像を撮像する時に照明手段１０３の可視光ＬＥＤを発光するような発光タイミングを指示信号１２０１として照明手段１０３へ伝える。また、画像処理手段１０２は、撮像手段１０１が無光画像を撮像するタイミングを穿刺マーク光の照射タイミングとし、穿刺マークのずれ情報とともに、指示信号１２２としてマーク制御手段１０５へ出力する。
【０１１４】
マーク制御手段１０５に対する指示信号１２２には、表示手段１０４に表示される画像に含まれる穿刺マークの表示位置と外部から入力される穿刺マークの目標位置とのずれ情報と、穿刺マーク投影光の照射タイミング情報が含まれるが、穿刺マーク投影光の照射タイミングは、照明手段１０３が近赤外照明光１２０２も可視照明光１２０３も照射していないタイミングとなる。
【０１１５】
例えば、撮像手段１０１が、最初に近赤外画像情報を１回だけ取得した後、３０分の１秒毎に撮像するとすると、照明手段１０３は１５分の１秒毎に３０分の１秒間可視照明光１２０３を照射し、マーク照射手段１０６は、可視光が照射されていない期間に赤色可視光レーザを発光させる。
【０１１６】
なお、ここでは、近赤外画像情報を初期に１回だけ取得する例を述べたが、これ以外にも、例えば、撮像手段１０１は３０分の１秒毎に撮像を行い、照明手段１０３は３０分の１秒毎の撮像の３回に１回（１０分の１秒毎）近赤外照明光１２０２を照射、可視照明光１２０３の照射、照明光無照射を繰り返すことで、１０分の１秒毎に近赤外画像情報、可視画像情報、無光画像情報を繰り返し取得するようにしてもよい。この場合、画像合成時の近赤外画像情報としては、１０分の１秒毎に取得される近赤外画像情報を基にしてもよい。また、近赤外画像情報及び可視画像情報取得時に外部からの光の影響を除去するための処理も、第１の実施の形態と同様の処理で実現できる。
【０１１７】
図１４に示される各要素は、第１の実施の形態と同様、所定の筐体に収納され、血管位置を検出しようとする生体と所定の位置関係に設置されて使用される。その際、同様に図２、図５、図１２、図１３に示されるような態様で使用される。
【０１１８】
図１５は、第２の実施の形態の血管位置提示装置の生体と向き合う面側の構成図の一例である。図１５の血管位置提示装置は、図３に示すものと同様、第１の位置関係で設置されるものであって、スポット状の穿刺マークを投影するものである。図１５の血管位置提示装置が図３のものと異なる点は、新たに可視光ＬＥＤ１３０３、１３０４、１３０５、１３０６が配置された点である。可視光ＬＥＤ１３０３、１３０４、１３０５、１３０６は、可視照明光１２０３を生成する。また、撮像手段１０１の一部であるＣＣＤカメラのレンズ部３０７は、腕の近赤外画像と可視光画像と無光画像を取得するためのものである。
【０１１９】
図１６は、第２の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段１０２の表示画像情報生成動作を説明する図である。この例では、穿刺マークがスポットマークである場合について説明するが、方向を含むマークの場合も同様である。
【０１２０】
図１６において、画像Ｅ２（１５０１）は照明手段１０３が近赤外光を照射した時に撮像した近赤外画像であり、外部入力ボタン２０８を押すことで、１回だけ撮像し記憶される。その後、１５分の１秒毎に交互に、画像Ｆ２（１５０３）と画像Ｇ２（１５０５）が撮像される。画像Ｆ２（１５０３）は照明手段１０３が可視照明光を照射した時に撮像した可視光画像である。画像Ｇ２（１５０５）は照明手段１０３が光を照射しない時に撮像した無光画像である。近赤外画像には、静脈血が近赤外光の吸収率が高いため血管部分１５０２が黒っぽく映る。可視光画像には注射針部分１５０４が白っぽく明るく映っている。また、無光画像にはマーク照射手段１０６が生体に向けて照射した可視光の穿刺マーク投影光１２８により生体上に投影された穿刺マーク１５０６が映っている。
【０１２１】
画像処理手段１０２は、画像Ｅ２（１５０１）、画像Ｆ２（１５０３）、画像Ｇ２（１５０５）内のうぶ毛などの高周波成分を除去すべくローパスフィルタをかけた後、近赤外画像、可視光画像からそれぞれ血管強調画像、注射針強調画像を生成し、無光画像から穿刺マーク１５０６の画素位置を検出し、穿刺マーク強調画像を生成する。そして、血管強調画像に対し、交互に生成される注射針強調画像と穿刺マーク強調画像を重ね合わせた合成画像Ｊ２（１５０７）を生成し、合成画像のうち所定範囲を表示用の画像情報１２４として表示手段１０４へ出力する。この所定範囲は合成画像全体であってもよい。
【０１２２】
なお、合成画像Ｊ２（１５０７）にさらに、図２、図５に示したように、穿刺位置指示カーソル２０７、７０２を重ねて表示手段１０４へ出力してもよい。また、画像処理手段１０２は、血管強調画像と注射針強調画像と穿刺マーク強調画像の血管、注射針、穿刺マークそれぞれに異なる色に着色してから合成画像を生成してもよい。さらに穿刺マークの目標位置を示すカーソル画像を異なる色にして重ね合わせて合成画像を生成してもよい。
【０１２３】
図１７は、第２の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段の血管部分検出動作を説明する図である。
【０１２４】
図１７（Ａ）に示す画像Ｅ２（１５０１）は、ローパスフィルタをかけた後の画像であり、血管１５０２が映っている。画像処理手段１０２は、画像Ｅ２（１５０１）の各水平ライン１７０２を走査して、横軸を水平１ライン、縦軸を輝度とした水平ラインの各画素の輝度グラフを生成する。水平ライン１７０２が血管１５０２と交差すると、例えば、図１７（Ｂ）に示す輝度グラフ１７１０のようになる。図１７（Ｂ）の画素輝度１７１１、１７１２はそれぞれ、水平ライン走査上で血管近傍１７０３内の最初の画素輝度、最後の画素輝度である。輝度グラフ１７１０は所定の輝度閾値ＴＨ１と比較され、輝度グラフ１７１０と輝度閾値ＴＨ１とが交差する位置に最も近い画素位置Ａ３、Ａ４を血管１５０２の境界位置とみなし、Ａ３とＡ４との間の画素数、及びＡ３とＡ４の中点に最も近い画素位置Ｐを記憶しておく。全ての水平ラインを走査終了した時点で、各ラインのＡ３とＡ４との間の画素数、及びＡ３とＡ４の中点画素位置Ｐを、血管パターン情報として保持しておく。
【０１２５】
血管強調画像を生成するには、例えば、血管１５０２の境界位置として検出されたＡ３、Ａ４の間の画素輝度を一様に高輝度化させ、それ以外の画素輝度を０とする。また、表示手段１０４がカラー表示能力を有する場合は、例えば、Ａ３、Ａ４の間の画素色を一様に赤色とし、それ以外の画素色を黒色とする。なお、この血管画像の強調処理は、第１の実施の形態の血管位置提示装置でも行われる。また、この血管パターン情報は、後述の第４の実施の形態において、注射針を穿刺するのに最適な血管を検出するために利用される。
【０１２６】
画像処理手段１０２が穿刺マークの位置や方向を検出する処理は、図９に示した第１の実施の形態の処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１２７】
図１８は、第２の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段の注射針部分検出動作を説明する図である。
【０１２８】
図１８（Ａ）に示す画像Ｆ２（１５０３）は、ローパスフィルタをかけた後の画像であり、注射針１５０４が映っている。画像処理手段１０２は、画像Ｆ２（１５０３）の各水平ライン１９０２を走査して、横軸を水平１ライン、縦軸を輝度とした水平ラインの各画素の輝度グラフを生成する。水平ライン１９０２が注射針１５０４と交差すると、例えば、図１８（Ｂ）に示す輝度グラフ１９１０のようになる。図１８（Ｂ）の画素輝度１９１１、１９１２は、それぞれ、水平ライン走査上で注射針近傍１９０３内の最初の画素輝度、最後の画素輝度である。輝度グラフ１９１０は所定の輝度閾値ＴＨ３と比較され、輝度グラフ１９１０と輝度閾値ＴＨ３とが交差する位置に最も近い画素位置Ｃ３、Ｃ４を注射針１５０４の境界位置とみなし、Ｃ３とＣ４との間の画素数、及びＣ３とＣ４の中点に最も近い画素位置Ｒを記憶しておく。
【０１２９】
注射針強調画像を生成するには、例えば、注射針１５０４の境界位置として検出されたＣ３、Ｃ４の間の画素輝度を一様に高輝度化させ、それ以外の画素輝度を０とする。また、表示手段１０４がカラー表示能力を有する場合は、例えば、Ｃ３、Ｃ４の間の画素色を一様に黄色とし、それ以外の画素色を黒色とする。注射針画像の強調処理は、第１の実施の形態の血管位置提示装置でも行われるが、第１の実施の形態においては、近赤外画像を用いて行う。
【０１３０】
以上のように、本実施の形態の血管位置提示装置を利用すると、生体撮像時の照明として近赤外光と可視光の２種類を準備し、照明手段が時分割で近赤外光照射、可視光照射、無光状態を切り替えて、それぞれ、近赤外画像、可視画像、無光画像を取得し、それぞれから血管、注射針、穿刺マークを検出し画像強調した後、各画像を合成して表示することで、医師や看護師が表示映像を見る際、表示が見やすく、血管、注射針、穿刺マークの区別がしやすくなる。
【０１３１】
（第３の実施の形態）
図１９に、本発明の第３の実施の形態の血管位置提示装置の概略機能ブロック図を示す。
【０１３２】
第３の実施の形態の血管位置指示装置が第１の実施の形態と異なる点は、光学フィルタ手段を用いた点と、マーク照射手段が近赤外光と可視光を用いて穿刺マークを投影する点点である。以下の説明では、この異なる部分を説明し、第１の実施の形態と共通の部分は、説明を省略する。
【０１３３】
光学フィルタ手段２００１は、生体からの反射光１２９のうち近赤外波長以上の波長光を透過するものである。撮像手段１０１は、可視光波長から近赤外波長において分光感度の高い白黒ＣＣＤカメラもしくは白黒ＣＭＯＳカメラであり、光学フィルタ手段２００１を透過後の近赤外透過光２００２から得られる撮像情報を、生体映像情報１２１として画像処理手段１０２に転送する。
【０１３４】
画像処理手段１０２は、生体映像情報１２１として、照明手段１０３が近赤外照明光１２７を照射した時に撮像した近赤外画像情報と照明手段１０３が光を照射しない時に撮像した無光画像情報とを時分割で交互に取得する。
【０１３５】
近赤外画像の撮像時、マーク照射手段１０６は可視光の穿刺マーク投影光２００４を照射している。この時、生体表面上の穿刺マークは肉眼で見えるが、可視光の穿刺マークの像は光学フィルタ手段２００１を透過できないため、近赤外画像は、血管部分が黒っぽく映り、注射針が白っぽく映ったものとなる。
【０１３６】
一方、無光画像の撮像時、マーク照射手段１０６は近赤外光の穿刺マーク投影光２００３を照射している。この時、生体表面上の穿刺マークは肉眼では見えないが、近赤外光の穿刺マークの像は光学フィルタ手段２００１を透過するので、無光画像は、穿刺マークが白っぽく映ったものとなる。
【０１３７】
画像処理手段１０２は、近赤外照明光を照射した時の生体映像情報である近赤外画像情報に基づいて血管像と注射針像を画像強調した加工近赤外画像情報を生成し、照明光を照射しない時の生体映像情報である無光画像情報に基づいて穿刺マークの位置を検出し、穿刺マークの像を画像強調した加工無光画像情報を生成する。そして、加工近赤外画像情報と加工無光画像情報を合成して表示画像情報を得、得られた表示画像情報のうちの所定範囲の画像情報を、出力画像情報１２４として表示手段１０４に出力する。
【０１３８】
また、画像処理手段１０２は、近赤外画像の血管部分と生体部分のコントラストが高くなるような近赤外光の強度を、指示信号１２３として照明手段１０３に伝えるとともに、撮像手段１０１が近赤外画像を撮像する時に照明手段１０３の近赤外ＬＥＤを発光するような発光タイミングを指示信号１２３として照明手段１０３へ伝える。そして、このタイミングで、可視光の穿刺マーク投影光２００４を投影する指示信号１２２をマーク制御手段１０５に伝える。一方、画像処理手段１０２は、無光画像を撮像する時には、近赤外光の穿刺マーク投影光２００３を投影する指示信号１２２をマーク制御手段１０５に伝える。
【０１３９】
マーク照射手段１０６は、穿刺マーク投影用光源として、可視光のマークを投影する赤色可視光レーザと、近赤外光のマークを投影する近赤外光レーザの２種類を内蔵しており、２種類のレーザはともに生体上の同じ位置に同じ形状のマークを投影するように構成されている。すなわち、マーク制御手段１０５から受信した駆動信号１２６に基づいて、２種類のレーザは同時に向きを変えるように構成される。
【０１４０】
例えば、撮像手段１０１が、３０分の１秒毎に撮像するとすると、照明手段１０３は１５分の１秒毎に３０分の１秒間近赤外照明光１２７を照射する。そして、マーク照射手段１０６は、近赤外照明光１２７が照射されている期間に可視光の穿刺マーク投影光２００４を生体に投影し、近赤外照明光１２７が照射されていない期間に近赤外光の穿刺マーク投影光２００３を生体に投影する。
【０１４１】
別の例として、マーク照射手段１０６は、撮像手段１０１が近赤外画像を取得する期間は何も照射せず、無光画像を取得する期間に近赤外光レーザを発光させ、撮影画像の取得をしない時間帯に赤色可視光レーザを発光させてもよい。
【０１４２】
図１９に示される各要素も、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様、所定の筐体に収納され、血管位置を検出しようとする生体と所定の位置関係に設置されて使用される。その際、同様に図２、図５、図１２、図１３に示されるような態様で使用される。
【０１４３】
図２０は、第３の実施の形態の血管位置提示装置の生体と向き合う面側の構成図の一例である。図２０の血管位置提示装置は、図６に示すものと同様、第１の位置関係で設置されるものであって、細長い形状の穿刺マークを投影するものである。図２０の血管位置提示装置が図６のものと異なる点は、ＣＣＤカメラのレンズ前段に近赤外波長以上の光のみを透過する光学フィルタ２１０２が設けられている点と、マーク投影部５０１内の光源として、細長い同形状の赤色可視光レーザ光源列５０２と近赤外レーザ光源列２１０１とが一体になっている点である。
【０１４４】
赤色可視光レーザ光源列５０２と近赤外レーザ光源列２１０１はともに同じ角度だけ向きを変え、支える支持台５０３自体が回転することで、同じ方向に同じ角度だけ回転する。なお、スポット状の穿刺マークを投影する場合は、赤色可視光レーザ光源列５０２と近赤外レーザ光源列２１０１を図３に示すような点光源として、常に生体表面上の同じ位置に投影するように構成する。この場合、支持台５０３の回転は不要である。
【０１４５】
図２１は、第３の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段１０２の表示画像情報生成動作を説明する図である。この例では、穿刺マークがスポットマークである場合について説明するが、方向を含むマークの場合も同様である。
【０１４６】
図２１において、画像Ｅ３（１６０１）は照明手段１０３が近赤外光を照射した時に撮像した近赤外画像であり、画像Ｆ３（１６０４）は照明手段１０３が光を照射しない時に撮像した無光画像である。近赤外画像には、静脈血が近赤外光の吸収率が高いため血管部分１６０２が黒っぽく映り、注射針１６０３は白っぽく映る。また、無光画像にはマーク照射手段１０６が生体に向けて照射した近赤外光の穿刺マーク投影光２００３により生体上に投影された穿刺マーク１６０５が映っている。
【０１４７】
画像処理手段１０２は、画像Ｅ３（１６０１）、画像Ｆ３（１６０４）内のうぶ毛などの高周波成分を除去すべくローパスフィルタをかけた後、近赤外画像から血管と注射針を強調した注射針強調画像を生成し、無光画像から穿刺マーク１６０５の画素位置を検出し、穿刺マーク強調画像を生成する。そして、血管及び注射針強調画像と穿刺マーク強調画像を重ね合わせた合成画像Ｊ３（１６０６）を生成し、合成画像のうち所定範囲を表示用の画像情報１２４として表示手段１０４へ出力する。この所定範囲は合成画像全体であってもよい。
【０１４８】
なお、合成画像Ｊ３（１６０６）にさらに、図２、図５に示したように、穿刺位置指示カーソル２０７、７０２を重ねて表示手段１０４へ出力してもよい。また、画像処理手段１０２は、血管及び注射針強調画像と穿刺マーク強調画像の血管、注射針、穿刺マークそれぞれに異なる色に着色してから合成画像を生成してもよい。さらに穿刺マークの目標位置を示すカーソル画像を異なる色にして重ね合わせて合成画像を生成してもよい。
【０１４９】
画像処理手段１０２が行う血管部分の検出処理、穿刺マークの位置や方向の検出処理、及び注射針部分の検出処理については、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１５０】
以上のように、本実施の形態の血管位置提示装置を利用すると、撮像手段に近赤外以上の波長の光のみを透過する光学フィルタを装着することで、撮像される近赤外画像に映る血管の検出に悪影響を及ぼす外光を除去することができる。また、照明手段が近赤外光を照射時にマーク照射手段が可視光を照射し、照明手段が無光状態の時にマーク照射手段が近赤外光を照射するので、画像処理手段は無光状態に取得した無光画像内から穿刺マークを検出可能となり、生体上に可視光の穿刺マークを映し出すことが可能となる。
【０１５１】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態の血管位置提示装置は、第１〜第３の実施の形態の血管位置提示装置における穿刺マークの目標位置の入力を簡易に行うことを目的とするものである。本実施の形態の血管位置提示装置は、図１７で説明した処理によって検出した血管パターン情報に基づいて、穿刺に適当な血管領域を検出し、表示手段に表示するものである。
【０１５２】
図２２は、第４の実施の形態の血管位置提示装置における穿刺領域探索イメージ図である。穿刺領域探索は、画像処理手段１０２によって行われる。
【０１５３】
図２２（Ａ）は、表示手段１０４に出力される画像情報２２０１に血管２２０２、２２０３、２２０４が含まれることを示している。この情報に基づいて、図１７で説明した方法で血管境界を検出し、血管パターン情報を生成する。具体的には、まず、画像情報２２０１の左上から１ラインずつ、順番２２０６にしたがって全ラインを走査し、各ラインが血管と交わる画素位置、血管領域の画素数、血管領域の中点画素位置を求める。例えば、図２２の水平ライン走査２２０５においては、血管境界と交わるＫ１とＫ２、Ｓ１とＳ２、Ｔ１とＴ２の各画素位置及びＫ１とＫ２との間の画素数ＬＫ、Ｋ１とＫ２の中点画素位置ＰＫ、Ｓ１とＳ２との間の画素数ＬＳ、Ｓ１とＳ２との中点画素位置ＰＳ、Ｔ１とＴ２との間の画素数ＬＴ、Ｔ１とＴ２との中点画素位置ＰＴが求められ、血管パターン情報として記憶される。この情報を全ラインに対して求めると、全ての血管の太さと中心位置を示す血管パターン情報が得られる。
【０１５４】
血管パターン情報は、分岐点で分割された血管単位で管理される。図２２の例では、図２２（Ｂ）に示すように、中心位置ＰＫ０からＰＫ３９９にいたる点線経路で示される血管リスト１、中心位置ＰＳ０からＰＳ３００にいたる点線経路で示される血管リスト２、中心位置ＰＴ１７０からＰＴ３００にいたる点線経路で示される血管リスト３、中心位置ＰＵ３００からＰＵ３９９にいたる点線経路で示される血管リスト４によって管理される。図２２（Ｂ）で、ＰＫ０、ＰＳ０は０ライン目の血管の中心位置を意味し、ＰＫ０位置、ＰＳ０位置の血管の太さがそれぞれＬＫ０、ＬＳ０である。また、ＰＳ３００、ＰＴ３００、ＰＵ３００は、３００ライン目の血管分岐点である。なお、この例では、画像情報２２０１は、横６４０画素、縦４００画素の情報である。
【０１５５】
次に、穿刺に適した領域を抽出するため、各血管リストから、中心位置を結んだ点線部分の直線性が高い箇所をサブリストとして複数個抽出し、各サブリストにおける血管の太さの平均値が大きいものから順にＮ個（Ｎは自然数）のサブリストを選択する。このようにして選択されたサブリストによって特定される領域を、穿刺に適した領域とする。
【０１５６】
このように抽出された領域は、図２３に示すようなイメージで表示手段１０４に表示される。図２３は、第４の実施の形態の血管位置提示装置における穿刺領域の表示イメージ図である。
【０１５７】
図２３は、サブリストが２つ選択された場合の例であり、第１の穿刺領域２３０１と第２の穿刺領域２３０２が穿刺に適した領域として血管画像上に表示されている。この状態で、医師や看護師が画像上で注射針を穿刺する目標位置を指定する際、画像処理手段１０２は、画像情報１２４として第１の穿刺領域２３０１及び第２の穿刺領域２３０２が色づけ表示された映像情報２３００を転送する。そして、医師や看護師が所定の入力ボタンを押す度に第１の穿刺領域２３０１と第２の穿刺領域２３０２の部分を交互に輝度変化させ、別の入力ボタンを押すことで第１の穿刺領域２３０１、第２の穿刺領域２３０２のうちの一方を選択する。
【０１５８】
例えば、第１の穿刺領域２３０１を選択すると、画像処理手段１０２は、図２３（Ｂ）のように画像に穿刺目標位置を示すカーソル２３０６を重ねた映像情報２３０５を、新たな表示画像情報１２４として表示手段１０４へ転送する。この例では、穿刺目標が方向も含んでいるので、カーソル２３０６が矢印付きとなっている。カーソル２３０６の矢印の向きは、第１の穿刺領域２３０１に対応するサブリスト内の血管中心位置を結んだ方向に設定する。
【０１５９】
穿刺目標位置が設定されると、第１〜第３の実施の形態で説明したように、穿刺マークを目標位置に一致するように投影する。
【０１６０】
以上のように、本実施の形態の血管位置提示装置を利用すると、表示手段に穿刺に適した領域が表示され、その領域のうちの１つを選択することによって目標位置が設定できるので、穿刺目標位置の設定のトラックボールやボタン入力にて行う場合に比較して、穿刺目標位置の設定の煩雑さが軽減される。
【０１６１】
（第５の実施の形態）
第４の実施の形態の血管位置提示装置は、第１〜第３の実施の形態の血管位置提示装置が生体に固定されていない場合に、生体が動いたり揺れたりしても、生体上に映る穿刺マークを、常に、医師や看護師が当初指定した目標位置と一致するように制御することを目的とするものである。ただし、この技術は、生体に固定されている血管位置提示装置にも適用される。
【０１６２】
図２４は、第５の実施の形態の血管位置提示装置における生体の動きの検出動作の一例を説明する図である。生体の動きの検出は、画像処理手段１０２によって行われる。
【０１６３】
まず、撮像手段１０１の撮像範囲内で、生体の穿刺したい箇所近辺の表面上に特殊シールを貼っておく。特殊シールとしては、第１の実施の形態及び第３の実施の形態の場合、近赤外光が当たると蛍光する近赤外蛍光シールを用いることができる。
【０１６４】
図２４（Ａ）に示すように、照明手段１０３が近赤外光を照射時に撮像した近赤外画像が、表示領域２４００に表示されているものとする。この時、画像処理手段１０２は、穿刺マークの検出と同様の方法で、近赤外蛍光シール２４０１の表示領域２４００内での画素位置を検出する。腕が動いたり揺れたりすると、次の時刻に撮像した近赤外画像は、図２４（Ｂ）のように、同じ表示領域２４００において、血管２２０２、２２０３、２２０４は位置が動いており、同様に、腕が動く前の近赤外蛍光シール２４０１の位置も腕が動いた後の近赤外蛍光シール２４０２の位置へ移動している。画像処理手段１０２は、同様に、近赤外蛍光シール２４０２の表示領域２４００内での画素位置を検出し、腕が動く前の近赤外蛍光シール２４０１の位置から腕が動いた後の近赤外蛍光シール２４０２の位置への動きベクトル２４０３を算出する。例えば、腕が動いた後の近赤外蛍光シール２４０２の位置が腕が動く前の近赤外蛍光シール２４０１の位置に対して水平右方向に１０画素、垂直下方向に２０画素ずれていたとすると、動きベクトル２４０３は（＋１０、＋２０）とする。
【０１６５】
この例で、図２４（Ａ）の近赤外画像と図２４（Ｂ）の近赤外画像は、１５分の１秒毎の画像である。なお、第２の実施の形態の場合、特殊シールとして、可視光に蛍光する可視光蛍光シールを用いる。そして、照明手段１０３が可視光照射時に撮像した可視光画像における蛍光するシールの位置の動きに基づいて動きベクトル化する。
【０１６６】
図２５は、第５の実施の形態の血管位置提示装置における生体の動きの検出動作の他の例を説明する図である。生体の動きの検出は、図２４の場合と同様、画像処理手段１０２によって行われる。
【０１６７】
画像処理手段１０２は、近赤外画像を取得するたびに、第４の実施の形態の血管位置提示装置と同様、血管パターン情報を生成し、穿刺に適する箇所を示すサブリストを抽出する。
【０１６８】
図２５（Ａ）には、ある時刻に取得した近赤外画像から抽出したサブリストで特定される第１の穿刺領域２３０１、第２の穿刺領域２３０２と血管分岐点２５０１の位置が表示領域２５００に示されている。また、図２５（Ｂ）には、次の時刻に取得した近赤外画像から抽出したサブリストで特定される腕が動いた後の第１の穿刺領域２５０６、腕が動いた後の第２の穿刺領域２５０７と血管分岐点２５０３の位置が示されている。
【０１６９】
画像処理手段１０２は、腕が動く前の第１の穿刺領域２３０１の中心２５０４が、腕が動いた後の第１の穿刺領域２５０６の中心２５０５へどれだけ移動したかで、腕がどの程度動いたかを示す動きベクトル２５０２を算出する。もしくは、腕が動く前の第２の穿刺領域２３０２の中心が、腕が動いた後の第２の穿刺領域２５０７の中心へどれだけ移動したかで、腕がどの程度動いたかを示す動きベクトル２５０２を算出する。あるいは、血管分岐点２５０１が血管分岐点２５０３へどれだけ移動したかで、腕がどの程度動いたかを示す動きベクトル２５０２を算出する。例えば、腕が動いた後の第１の穿刺領域の中心２５０５の位置が腕が動く前の第１の穿刺領域の中心２５０４の位置に対して水平右方向に１０画素、垂直下方向に２０画素ずれていたとすると、動きベクトル２５０２は（＋１０、＋２０）とする。
【０１７０】
図２４又は図２５で説明した方法により、生体の移動量を動きベクトルとして検出すると、画像処理手段１０２は、この動きベクトルを利用して、生体上に映る穿刺マークの位置を制御する。
【０１７１】
図２６は、第５の実施の形態の血管位置提示装置におけるマーク投影位置の制御を説明する図である。図２６（Ａ）には、ある時刻に取得した近赤外画像を表示させた状態で、医師や看護師が表示手段１０４にて入力確定したカーソル２６０１が表示領域２６００に示されている。この時、生体表面上の穿刺マークもカーソル２６０１と同じ位置にあるとする。図２６（Ｂ）には、次の時刻に取得した近赤外画像が表示されており、腕が動く前の近赤外蛍光シール２４０１の位置が、腕が動いた後の近赤外蛍光シール２４０２の位置に移動している。したがって、動きベクトル２４０３を検出することができる。
【０１７２】
動きベクトル２４０３は、生体の移動量と判断でき、生体上の目標位置も移動したと判断できるので、画像処理手段１０２は、動きベクトル２４０３を用いてカーソル２６０１の位置を腕が動いた後のカーソル２６０３の位置へ移動させるとともに、検出した穿刺マーク２６０２を腕が動いた後のカーソル２６０３の位置へ移動させるために、動きベクトル２４０３をマーク制御手段１０５へ転送する。マーク制御手段１０５は、動きベクトル２４０３に基づいて、マーク照射手段１０６に対する駆動信号１２６を生成してマーク照射手段１０６へ出力する。マーク照射手段１０６は、駆動信号１２６だけ前記マーク照射光源の向きを変えて、腕が動いた後のカーソル２６０３と一致するように生体表面上の正しい位置に穿刺マークを照射する。
【０１７３】
以上のように、本実施の形態の血管位置提示装置を利用すると、生体が動いたり揺れたりしても、生体上に張った特殊なシール、もしくは、血管形状から検出される領域や位置を利用して、生体の動きを検出することができる。そして、マーク制御手段が生体の動きに追従してマーク照射手段のマーク投影方向を制御することで、生体上に映る穿刺マーク自体は、常に、医師や看護師が当初指定した目標位置と一致するように制御され、医師や看護師は生体に映る穿刺マークをみて、狙った箇所に高精度に注射をうつことが可能となる。
【０１７４】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態の血管位置提示装置は、第１〜第３の実施の形態の血管位置提示装置が、生体の動きに関係なく常に血管画像を静止状態に表示し、表示手段の映像を見て注射針と血管の関係を確認する際に、表示映像を見やすくすることを目的とするものである。  ただし、この技術は、生体に固定されている血管位置提示装置にも適用される。
【０１７５】
図２７は、本発明の第６の実施の形態の血管位置提示装置における静止画像表示を説明する図である。静止画像を表示するための処理は、画像表示手段１０２によって行われる。
【０１７６】
図２７において、撮像範囲２７０１は、撮像手段１０１によって得られる生体映像情報の範囲であり、図２７（Ａ）においては、撮像範囲２７０１に血管２２０２、２２０３、２２０４が存在している。画像処理手段１０２は、この撮像範囲２７０１のうち、表示領域２７０２の画像情報を表示用の画像情報１２４として表示手段１０４に転送する。なお、この例では、第５の実施の形態で説明した動きベクトルを検出するために、特殊シールである近赤外蛍光シール２４０１が生体表面に貼られている。
【０１７７】
図２７（Ｂ）は、生体が動いた場合に次の時刻で撮像手段１０１が取得する生体映像情報が示す画像である。同じ撮像範囲２７０１において、血管群が右下方向へずれている。  画像処理手段１０２は、腕が動く前の近赤外蛍光シール２４０１の位置が、腕が動いた後の近赤外蛍光シール２４０２の位置へ移動していることを検知して、動きベクトル２４０３を生成する。そして、表示手段１０４に出力する画像情報の範囲を、表示領域２７０２を動きベクトルに相当する分だけ移動して、腕が動いた後の表示領域２７０３とし、腕が動いた後の表示領域２７０３の画像情報を表示用の画像情報１２４として表示手段１０４へ転送する。撮像画像毎にこの処理を行うことにより、表示手段１０４に表示される画像は、生体が揺れたり動いたりしても、常に血管映像は静止して見える。
【０１７８】
図２８は、第６の実施の形態の血管位置提示装置における静止画像表示の他の例を説明する図である。図２８の例は、生体の動きに関係なく常に注射穿刺位置を表示映像の中央に表示制御するものである。したがって、このような表示を行うと、医師や看護師が穿刺中に、表示手段の映像を見て注射針と血管の関係を確認する際に、表示映像が見やすくなる。
【０１７９】
図２８において、撮像範囲２８０１は、撮像手段１０１によって得られる生体映像情報の範囲であり、図２８（Ａ）においては、撮像範囲２８０１に血管２２０２、２２０３、２２０４が存在している。画像処理手段１０２は、この撮像範囲２８０１のうち、表示領域２８０２の画像情報を表示用の画像情報１２４として表示手段１０４に転送する。図２８における十字印２８０３は表示領域２８０２の中心点を意味する。
【０１８０】
この状態で、医師や看護師が表示手段１０４に表示されたカーソル２８０４を移動させ、穿刺目標位置を指定すると、画像処理手段１０２は、十字印２８０３からカーソル２８０４先端へのベクトル２８０７を生成する。そして、図２８（Ｂ）に示すように、表示領域２８０２をベクトル２８０７の分だけ移動した新たな表示領域２８０５を、表示手段１０４に表示すべき範囲として更新し、新たな表示領域２８０５の表示画像情報を表示用の画像情報１２４として、表示手段１０４へ転送する。これにより、表示手段１０４の液晶ディスプレイ画面では、移動後の表示領域の中心点２８０６にカーソル２８０４の先端が位置することになる。
【０１８１】
その後、生体が揺れたり動いたりした場合は、第５の実施の形態で説明した動きベクトルを用いて、図２７に示した方法で、常に血管映像が静止した画像を表示させる。したがって、生体が揺れたり動いたりした場合でも、常に注射を穿刺する位置が表示映像の中央に表示されることになる。
【０１８２】
以上のように、本実施の形態の血管位置提示装置を利用すると、腕が動いたり揺れたりしても、常に穿刺目標位置を表示映像の中央に静止した状態で表示することが可能となる。したがって、医師や看護師が穿刺中に、表示手段の映像を見て注射針と血管の位置や方向の関係を確認する際に表示映像を見やすくなり、血管に正しく穿刺できていなかった場合でも、再度注射針を引いて刺しなおす動作が行い易くなる。
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
本発明の血管位置提示装置は、最適な血管の位置や方向を簡単な操作で正確かつ迅速に確認できる血管位置提示装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１８４】
【図１】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置の概略機能ブロック図
【図２】本発明の第１の位置関係で設置される第１の実施の形態の血管位置提示装置の一例の概観図
【図３】本発明の第１の位置関係で設置される第１の実施の形態の血管位置提示装置の一例の生体と向き合う面側の構成図
【図４】本発明の第１の位置関係で設置される第１の実施の形態の血管位置提示装置の一例のマーク投影動作を説明する図
【図５】本発明の第１の位置関係で設置される第１の実施の形態の血管位置提示装置の他の例の概観図
【図６】本発明の第１の位置関係で設置される第１の実施の形態の血管位置提示装置の他の例の生体と向き合う面側の構成図
【図７】本発明の第１の位置関係で設置される第１の実施の形態の血管位置提示装置の他の例のマーク投影動作を説明する図
【図８】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段の表示画像情報生成動作を説明する図
【図９】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段の穿刺マーク検出動作を説明する図
【図１０】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置における位置を示す穿刺マークを血管上へ移動させる場合の表示画像の一例を示す図
【図１１】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置における位置を示す穿刺マークを血管上へ移動させる場合の表示画像の他の例を示す図
【図１２】本発明の第２の位置関係で設置される第１の実施の形態の血管位置提示装置のの概観図
【図１３】本発明の第３の位置関係で設置される第１の実施の形態の血管位置提示装置の概観図
【図１４】本発明の第２の実施の形態の血管位置提示装置の概略機能ブロック図
【図１５】本発明の第１の位置関係で設置される第２の実施の形態の血管位置提示装置の生体と向き合う面側の構成図
【図１６】本発明の第２の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段の表示画像情報生成動作を説明する図
【図１７】本発明の第２の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段の血管部分検出動作を説明する図
【図１８】本発明の第２の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段の注射針部分検出動作を説明する図
【図１９】本発明の第３の実施の形態の血管位置提示装置の概略機能ブロック図
【図２０】本発明の第１の位置関係で設置される第３の実施の形態の血管位置提示装置の生体と向き合う面側の構成図
【図２１】本発明の第３の実施の形態の血管位置提示装置における画像処理手段の表示画像情報生成動作を説明する図
【図２２】本発明の第４の実施の形態の血管位置提示装置における穿刺領域探索イメージ図
【図２３】本発明の第４の実施の形態の血管位置提示装置における穿刺領域の表示イメージ図
【図２４】本発明の第５の実施の形態の血管位置提示装置における生体の動きの検出動作の一例を説明する図
【図２５】本発明の第５の実施の形態の血管位置提示装置における生体の動きの検出動作の他の例を説明する図
【図２６】本発明の第５の実施の形態の血管位置提示装置におけるマーク投影位置の制御を説明する図
【図２７】本発明の第６の実施の形態の血管位置提示装置における静止画像表示を説明する図
【図２８】本発明の第６の実施の形態の血管位置提示装置における静止画像表示の他の例を説明する図
【図２９】従来の静脈探査装置の一例を示す図
【符号の説明】
【０１８５】
１  筐体
２  発光素子
３  受光素子
４  電池
５  電源操作スイッチ
６  表示素子
７  矢印
８  クリップ
１０１  撮像手段
１０２  画像処理手段
１０３  照明手段
１０４  表示手段
１０５  マーク制御手段
１０６  マーク照射手段
１２０  穿刺位置入力信号
１２１  生体映像情報
１２２  指示信号
１２３  指示信号
１２４  画像情報
１２５  穿刺目標指示
１２６  駆動信号
１２７  近赤外照明光
１２８  穿刺マーク投影光
１２９  生体からの反射光
２０１  腕
２０２  筐体
２０３  液晶表示部
２０４  トラックボール
２０５  穿刺マーク
２０６  血管
２０７  カーソル
２０８  入力用ボタン
２０９  足場
２１０  足場
３０３  近赤外ＬＥＤ
３０４  近赤外ＬＥＤ
３０５  近赤外ＬＥＤ
３０６  近赤外ＬＥＤ
３０７  ＣＣＤカメラのレンズ部
３０８  マーク投影部
３０９  赤色レーザ光源
３２１  液晶表示背面側
３２２  液晶表示側
４０１  生体上でのＸ軸
４０２  生体上でのＹ軸
４０３  赤色可視光レーザ光
４０４  穿刺マーク
４０５  赤色可視光レーザ光
４０６  穿刺マーク
５０１  マーク投影部
５０２  赤色可視光レーザ光源列
５０３  支持台
６０１  赤色可視光レーザ光
６０２  穿刺マーク
６０３  赤色可視光レーザ光
６０４  穿刺マーク
６０７  目標とする状態
７０１  穿刺マーク
７０２  カーソル
８０１  固定用接続部
８０２  固定用ベルト
８０３  粘着部
９０１  固定用ベルト
９０２  近赤外ＬＥＤ群
９０３  近赤外ＬＥＤ群
１００１  血管
１００３  初期の穿刺マーク
１００４  ずれ量
１００５  穿刺位置
１１０１  初期の穿刺マーク
１１０２  穿刺位置
１１０３  ずれ量
１１０４  穿刺目標状態
１１０５  角度差分量
１２０１  指示信号
１２０２  近赤外照明光
１２０３  可視照明光
１３０３  可視光ＬＥＤ
１３０４  可視光ＬＥＤ
１３０５  可視光ＬＥＤ
１３０６  可視光ＬＥＤ
１４０１  近赤外画像Ｅ１
１４０２  血管
１４０３  注射針
１４０４  無光画像Ｆ１
１４０５  穿刺マーク
１４０６  合成画像Ｊ１
１５０１  初期近赤外画像Ｅ２
１５０２  血管
１５０３  可視光画像Ｆ２
１５０４  注射針
１５０５  無光画像Ｇ２
１５０６  穿刺マーク
１５０７  合成画像Ｊ２
１６０１  近赤外画像Ｅ３
１６０２  血管
１６０３  注射針
１６０４  無光画像Ｆ３
１６０５  穿刺マーク
１６０６  合成画像Ｊ３
１７０２  水平ライン
１７０３  血管近傍
１７１０  輝度グラフ
１７１１  画素輝度
１７１２  画素輝度
１８０２  水平ライン
１８０３  穿刺位置マーク近傍
１８０５  穿刺位置方向マーク近傍
１８０６  穿刺マーク
１８１０  輝度グラフ
１８１１  画素輝度
１８１２  画素輝度
１９０２  水平ライン
１９０３  注射針近傍
１９１０  輝度グラフ
１９１１  画素輝度
１９１２  画素輝度
２００１  光学フィルタ手段
２００２  近赤外透過光
２００３  近赤外光の穿刺マーク投影光
２００４  可視光の穿刺マーク投影光
２１０１  近赤外レーザ光源列
２１０２  光学フィルタ
２２０１  画像情報
２２０２  血管
２２０３  血管
２２０４  血管
２２０５  水平ライン走査
２２０６  水平ライン走査を行う順番
２３００  映像情報
２３０１  第１の穿刺領域
２３０２  第２の穿刺領域
２３０５  映像情報
２３０６  カーソル
２４００  表示領域
２４０１  近赤外蛍光シール
２４０２  近赤外蛍光シール
２４０３  動きベクトル
２５００  表示領域
２５０１  血管分岐点
２５０２  動きベクトル
２５０３  血管分岐点
２５０４  腕が動く前の第１の穿刺領域の中心
２５０５  腕が動いた後の第１の穿刺領域の中心
２５０６  腕が動いた後の第１の穿刺領域
２５０７  腕が動いた後の第２の穿刺領域
２６００  表示領域
２６０１  カーソル
２６０２  穿刺マーク
２６０３  腕が動いた後のカーソル
２７０１  撮像範囲
２７０２  表示領域
２７０３  腕が動いた後の表示領域
２８０１  撮像範囲
２８０２  表示領域
２８０３  十字印
２８０４  カーソル
２８０５  表示領域
２８０６  移動後の表示領域の中心点
【図１】
2006102110.tif 000003
【図２】
2006102110.tif 000004
【図３】
2006102110.tif 000005
【図４】
2006102110.tif 000006
【図５】
2006102110.tif 000007
【図６】
2006102110.tif 000008
【図７】
2006102110.tif 000009
【図８】
2006102110.tif 000010
【図９】
2006102110.tif 000011
【図１０】
2006102110.tif 000012
【図１１】
2006102110.tif 000013
【図１２】
2006102110.tif 000014
【図１３】
2006102110.tif 000015
【図１４】
2006102110.tif 000016
【図１５】
2006102110.tif 000017
【図１６】
2006102110.tif 000018
【図１７】
2006102110.tif 000019
【図１８】
2006102110.tif 000020
【図１９】
2006102110.tif 000021
【図２０】
2006102110.tif 000022
【図２１】
2006102110.tif 000023
【図２２】
2006102110.tif 000024
【図２３】
2006102110.tif 000025
【図２４】
2006102110.tif 000026
【図２５】
2006102110.tif 000027
【図２６】
2006102110.tif 000028
【図２７】
2006102110.tif 000029
【図２８】
2006102110.tif 000030
【図２９】
2006102110.tif 000031