(57)【要約】【課題】穿刺に適する血管を確認するための操作を簡単かつ迅速に行うことができる血管位置提示装置を提供する。【解決手段】本発明の血管位置提示装置は、発光素子２、受光素子３、マーカー８、ドライバ９、アンプ１０、ＡＤ変換器１１、ＣＰＵ１２、メモリ１３、スイッチ１４、タッチパネルディスプレイ１５を含む。ＣＰＵ１２は、第１の動作モードで、ＡＤ変換器１１を介して入力される受光素子３からの反射光信号の履歴を記憶し、第２の動作モードで、記憶した反射光信号のうちの所定の閾値以下のものを血管位置を示す血管信号と認識し、第３の動作モードで、入力される反射光信号が第２のモードで認識した血管信号の内の選択された血管信号と一致するときに、その旨を出力する。【選択図】  図１
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【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、
近赤外波長の照明光を前記生体へ照射する発光手段と、
前記生体から近赤外波長の反射光を受光し、反射光信号を出力する受光手段と、
前記生体の表面に、血管位置を示すマークを付すマーキング手段と、
少なくとも前記反射光信号の処理を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、第１の動作モードで、入力される前記反射光信号の履歴を記憶し、第２の動作モードで、前記記憶した反射光信号のうちの所定の閾値以下のものを血管位置を示す血管信号と認識し、第３の動作モードで、入力される前記反射光信号が前記第２のモードで認識した前記血管信号の内の選択された血管信号と一致するときに、その旨を出力する血管位置提示装置。
【請求項２】
請求項１記載の血管位置提示装置であって、
動作モードを設定する操作スイッチを有し、
前記制御部は、前記操作スイッチの操作回数に基づいて、前記動作モードを認識する血管位置提示装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の血管位置提示装置であって、
前記制御部は、前記第１のモードで、一定時間間隔で前記反射光信号を記憶する血管位置提示装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の血管位置提示装置であって、
生体と接触する位置に配置されるローラーと、
前記ローラーの回転と連動するロータリーエンコーダを備え、
前記制御部は、前記第１の動作モードで、前記反射光信号を前記ロータリーエンコーダの出力に対応付けて記憶し、前記第３の動作モードで、前記ロータリーエンコーダの出力に対応して入力される前記反射光信号が前記第２のモードで認識した前記血管信号の内の選択された血管信号と一致するときに、その旨を出力する血管位置提示装置。
【請求項５】
請求項４記載の血管位置提示装置であって、
前記ローラーは、前記ローラーを前記生体の表面上で回転移動させたときの移動線と、そのときの前記発光手段による照明光の照射位置とが重ならない位置に配置される血管位置提示装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか１項記載の血管位置提示装置であって、
前記発光手段は、複数の発光素子を含み、
前記受光手段は、前記複数の発光素子それぞれと対になる複数の受光素子を含む血管位置提示装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の血管位置提示装置であって、
表示部を備え、
前記制御部は、前記血管信号の連続部分毎に１本の血管と認識するとともに、当該血管信号の連続記憶数を求め、認識した血管の検出順序及び記録数を前記表示部に表示し、前記表示部に表示した前記検出順序の血管に対応する血管信号の内の外部から選択されたものに対応する血管信号を、前記選択された血管信号とする血管位置提示装置。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の血管位置提示装置であって、
前記制御部は、前記血管信号の連続部分毎に１本の血管と認識するとともに、当該血管信号の連続記録数を求め、認識した血管から前記連続記録数を基準に選択した１又は複数の血管に対応する血管信号を、前記選択された血管信号とする血管位置提示装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項記載の血管位置提示装置であって、
還元ヘモグロビンに吸収されない波長の光を前記生体に照射する非近赤外発光素子と、
前記非近赤外発光素子が発する波長の光を検出可能な非近赤外受光素子と備え、
前記制御部は、前記非赤外受光素子が検出した非近赤外反射光の強度に基づいて、前記発光手段の近赤外光の発光量を制御する血管位置提示装置。
【請求項１０】
請求項９記載の血管位置提示装置であって、
前記制御部は、前記第１の動作モードにおける前記非近赤外受光素子の出力の最大値と最小値との差分とである最大振幅を生成し、前記最大振幅を基に、前記赤外発光素子に接続されたアンプが出力できる最大値を超えない範囲でより大きい値をとるように、前記近赤外光の発光量を決定する血管位置提示装置。
【請求項１１】
請求項１ないし８のいずれか１項記載の血管位置提示装置であって、
還元ヘモグロビンに吸収されない波長の光を前記生体に照射する非近赤外発光素子と、
前記非近赤外発光素子が発する波長の光を検出可能な非近赤外受光素子と備え、
前記制御部は、前記非赤外受光素子が検出した非近赤外反射光の強度に基づいて、前記受光手段の近赤外反射光の受光ゲインを制御する血管位置提示装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の血管位置提示装置であって、
前記制御部は、前記第１の動作モードにおける前記非近赤外受光素子の出力の最大値と最小値との差分とである最大振幅を生成し、前記最大振幅に１以下の所定定数を乗じた乗算値を生成し、前記受光手段が出力できる最大値を前記乗算値で除算した値に前記受光ゲインを制御する血管位置提示装置。
【請求項１３】
請求項９ないし１２のいずれか１項記載の血管位置提示装置であって、
前記制御部は、前記第１の動作モードにおける前記近赤外反射信号の最大値と最小値との差分とである最大振幅を生成し、前記最大振幅に１以下の所定定数を乗じた乗算値を生成し、前記乗算値に前記最小値を加算した値を前記閾値とする血管位置提示装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか１項記載の血管位置提示装置であって、
前記マーキング手段は、手動操作によって前記マークを付すものである血管位置提示装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１３のいずれか１項記載の血管位置提示装置であって、
前記マーキング手段を駆動する駆動手段を備え、
前記制御部は、前記第３のモードで、入力される前記反射光信号が前記第２のモードで認識した前記血管信号の内の選択された血管信号と一致するときに、前記駆動手段を駆動して前記マークを付すものである血管位置提示装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５記載の血管位置提示装置であって、
前記マーキング手段は、インクを利用してマークを付すものである血管位置提示装置。
【請求項１７】
請求項１４又は１５記載の血管位置提示装置であって、
前記マーキング手段は、インクを噴射してマークを付すものである血管位置提示装置。
【請求項１８】
請求項１４又は１５記載の血管位置提示装置であって、
前記マーキング手段は、樹脂あるいは金属等の固体を前記生体の表面に押し当てて押し当て跡を残すものである血管位置提示装置。
【請求項１９】
請求項１４又は１５記載の血管位置提示装置であって、
前記マーキング手段は、前記生体の表面にシールを貼付するものである血管位置提示装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の血管位置提示装置であって、
前記マーキング手段は、前記生体の表面に穴のあいたシールを貼付するものである血管位置提示装置。
【請求項２１】
請求項１４ないし１９記載の血管位置提示装置であって、
前記マーキング手段は、前記生体の表面に複数のマークを付すものであり、前記複数のマークは、それらの重心位置が血管位置となる位置に付される血管位置提示装置。
【請求項２２】
請求項１ないし２１のいずれか１項記載の血管位置提示装置であって、
前記生体と対向する面に配置した生体消毒部材を備え、
前記生体消毒部材は、少なくとも前記照明光及び前記反射光の透過部位に穴を有する血管位置提示装置。
【請求項２３】
請求項２２記載の血管位置提示装置であって、
前記消毒部材は、前記対向する面に対して着脱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１７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１７の静脈探査装置は、細長い筐体１０１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１０２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１０１の先端部に、この発光素子１０２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１０３を備え、該受光素子１０３は、前記発光素子１０２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１０１には、駆動電源用の電池１０４が収納される。筐体１０１の外周壁には、電池１０４の駆動電源を供給制御するための電源操作スイッチ１０５と、該装置と静脈との位置の関係を表示する表示素子１０６が配置される。さらに、筐体１０１の先端部の外周壁中央に本装置の中心を示す矢印１０７が刻印され、本装置をポケットに挟むためのクリップ１０８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１０７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１０６に表示する。医師や看護師は表示素子１０６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１０７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】
しかし、特許文献１−６に記載された静脈探査装置は、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く、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、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、受光量表示手段の表示を目視によって確認しながら装置を動かして、血管位置を探し出すものであるため、穿刺に適当な血管を探し出すのが簡単ではない。
【０００９】
血管位置にマークを付すようにしたものは、特許文献７、８に記載されている。特許文献７に記載された血管位置指示装置は、血管に吸収される波長の断続光を血管に照射したときに発生する音波を検出して血管を判別し、血管位置にマークを付すものである。また、特許文献８に記載された血管の探知装置は、皮膚表面に照射した光の反射光を目視することによって血管を視認し、血管位置にマーカーにより手動で印を付けるものである。
【００１０】
しかし、特許文献７、８のものも、特許文献１−６のものと同様、操作者が音響信号や画像信号を目視によって確認しながら装置を動かして、血管位置を探し出すものであり、穿刺に適当な血管を探し出すのが簡単ではない。
【００１１】
【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】特開昭６０−１０８０４３号公報
【特許文献８】特開２００３−５２６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、穿刺に適する血管を確認するための操作を簡単かつ迅速に行うことが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】
【００１３】
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、近赤外波長の照明光を前記生体へ照射する発光手段と、前記生体から近赤外波長の反射光を受光し、反射光信号を出力する受光手段と、前記生体の表面に、血管位置を示すマークを付すマーキング手段と、少なくとも前記反射光信号の処理を行う制御部と、を備え、前記制御部は、第１の動作モードで、入力される前記反射光信号の履歴を記憶し、第２の動作モードで、前記記憶した反射光信号のうちの所定の閾値以下のものを血管位置を示す血管信号と認識し、第３の動作モードで、入力される前記反射光信号が前記第２のモードで認識した前記血管信号の内の選択された血管信号と一致するときに、その旨を出力するものである。
【００１４】
本発明によれば、生体上を血管位置提示装置で往路走査するときに第１のモードに設定し、第２のモードで血管位置を認識し、生体上を血管位置提示装置で復路走査するときに第３のモードに設定することにより、穿刺に適当な太さの血管位置を提示することができる。そして、第３のモードで、装置が血管部分の反射光信号を入力していること、すなわち血管位置であること提示している時にマーキング手段を動作させることにより、穿刺すべき血管の位置を確実に認識することができる。なお、血液が近赤外光を吸収しやすい特性を有しているので、反射光信号が所定の閾値以下の場合、血管部分の反射光であると判断でき、血管部分と他の部分とを簡単に区別することができる。
【００１５】
本発明の血管位置提示装置は、動作モードを設定する操作スイッチを有し、前記制御部が、前記操作スイッチの操作回数に基づいて、前記動作モードを認識するものを含む。
【００１６】
本発明の血管位置提示装置は、前記制御部が、前記第１のモードで、一定時間間隔で前記反射光信号を記憶するものを含む。
【００１７】
本発明の血管位置提示装置は、生体と接触する位置に配置されるローラーと、前記ローラーの回転と連動するロータリーエンコーダを備え、前記制御部が、前記第１の動作モードで、前記反射光信号を前記ロータリーエンコーダの出力に対応付けて記憶し、前記第３の動作モードで、前記ロータリーエンコーダの出力に対応して入力される前記反射光信号が前記第２のモードで認識した前記血管信号の内の選択された血管信号と一致するときに、その旨を出力するものを含む。
【００１８】
本発明の血管位置提示装置は、前記ローラーが、前記ローラーを前記生体の表面上で回転移動させたときの移動線と、そのときの前記発光手段による照明光の照射位置とが重ならない位置に配置されるものを含む。本発明によれば、血管を検出して注射を行う位置を避けて、ローラーを回転移動させることができる。
【００１９】
本発明の血管位置提示装置は、前記発光手段が、複数の発光素子を含み、前記受光手段が、前記複数の発光素子それぞれと対になる複数の受光素子を含むものを含む。本発明によれば、血管位置を複数箇所で検出することができ、例えば、本体を回転させることによって２組以上の素子対が血管を認識するポイントを探索することにより、血管の方向を認識することができる。
【００２０】
本発明の血管位置提示装置は、表示部を備え、前記制御部が、前記血管信号の連続部分毎に１本の血管と認識するとともに、当該血管信号の連続記憶数を求め、認識した血管の検出順序及び記録数を前記表示部に表示し、前記表示部に表示した前記検出順序の血管に対応する血管信号の内の外部から選択されたものに対応する血管信号を、前記選択された血管信号とするものを含む。
【００２１】
本発明によれば、血管部分では血液が近赤外光を吸収するため、反射光信号が所定値以下である血管信号が連続して検出される。そして、装置が生体表面を走査しているときは、反射光信号が一定時間毎又は一定距離移動毎に記憶されるので、連続記憶数は、血管の太さに対応する。本発明では、検出された血管がその太さとともに表示されるので、例えば、最も太い血管の検出順序を選択することにより、最も適当な血管位置で装置がその位置に到達したことを出力することができる。
【００２２】
本発明の血管位置提示装置は、前記制御部が、前記血管信号の連続部分毎に１本の血管と認識するとともに、当該血管信号の連続記録数を求め、認識した血管から前記連続記録数を基準に選択した１又は複数の血管に対応する血管信号を、前記選択された血管信号とするものを含む。本発明によれば、例えば、太い順に１又は複数の血管を選択することにより、対応する血管位置で装置がその位置に到達したことを出力することができる。
【００２３】
本発明の血管位置提示装置は、還元ヘモグロビンに吸収されない波長の光を前記生体に照射する非近赤外発光素子と、前記非近赤外発光素子が発する波長の光を検出可能な非近赤外受光素子と備え、前記制御部が、前記非赤外受光素子が検出した非近赤外反射光の強度に基づいて、前記発光手段の近赤外光の発光量を制御するものを含む。
【００２４】
本発明の血管位置提示装置は、前記制御部が、前記第１の動作モードにおける前記非近赤外受光素子の出力の最大値と最小値との差分とである最大振幅を生成し、前記最大振幅を基に、前記赤外発光素子に接続されたアンプが出力できる最大値を超えない範囲でより大きい値をとるように、前記近赤外光の発光量を決定するものを含む。
【００２５】
本発明の血管位置提示装置は、還元ヘモグロビンに吸収されない波長の光を前記生体に照射する非近赤外発光素子と、前記非近赤外発光素子が発する波長の光を検出可能な非近赤外受光素子と備え、前記制御部が、前記非赤外受光素子が検出した非近赤外反射光の強度に基づいて、前記受光手段の近赤外反射光の受光ゲインを制御するものを含む。
【００２６】
本発明の血管位置提示装置は、前記制御部が、前記第１の動作モードにおける前記非近赤外受光素子の出力の最大値と最小値との差分とである最大振幅を生成し、前記最大振幅に１以下の所定定数を乗じた乗算値を生成し、前記受光手段が出力できる最大値を前記乗算値で除算した値に前記受光ゲインを制御するものを含む血管位置提示装置。
【００２７】
本発明の血管位置提示装置は、前記制御部が、前記第１の動作モードにおける前記近赤外反射信号の最大値と最小値との差分とである最大振幅を生成し、前記最大振幅に１以下の所定定数を乗じた乗算値を生成し、前記乗算値に前記最小値を加算した値を前記閾値とするものを含む。
【００２８】
本発明の血管位置提示装置は、前記マーキング手段が、手動操作によって前記マークを付すものであるものを含む。本発明によれば、選択された血管信号と一致するときに、制御手段がその旨を出力するので、その時点でマーキング手段を操作することにより、選択された血管位置にマークを付すことができる。
【００２９】
本発明の血管位置提示装置は、前記マーキング手段を駆動する駆動手段を備え、前記制御部が、前記第３のモードで、入力される前記反射光信号が前記第２のモードで認識した前記血管信号の内の選択された血管信号と一致するときに、前記駆動手段を駆動して前記マークを付すものであるものを含む。本発明によれば、装置本体を生体から離しても生体表面に血管位置を示すマークが付されているので、注射が確実に行うことができる。
【００３０】
本発明の血管位置提示装置は、前記マーキング手段が、インクを利用してマークを付すものであるものを含む。
【００３１】
本発明の血管位置提示装置は、前記マーキング手段が、インクを噴射してマークを付すものであるものを含む。
【００３２】
本発明の血管位置提示装置は、前記マーキング手段が、樹脂あるいは金属等の固体を前記生体の表面に押し当てて押し当て跡を残すものであるものを含む。
【００３３】
本発明の血管位置提示装置は、前記マーキング手段が、前記生体の表面にシールを貼付するものであるものを含む。
【００３４】
本発明の血管位置提示装置は、前記マーキング手段が、前記生体の表面に穴のあいたシールを貼付するものであるものを含む。
【００３５】
本発明の血管位置提示装置は、前記マーキング手段が、前記生体の表面に複数のマークを付すものであり、前記複数のマークが、それらの重心位置が血管位置となる位置に付されるものを含む。本発明によれば、血管位置を避けてマークが付しても確実に血管位置を認識することができる。
【００３６】
本発明の血管位置提示装置は、前記生体と対向する面に配置した生体消毒部材を備え、前記生体消毒部材が、少なくとも前記照明光及び前記反射光の透過部位に穴を有するものを含む。
【００３７】
本発明の血管位置提示装置は、前記消毒部材が、前記対向する面に対して着脱可能であるものを含む。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、穿刺に適する血管を確認するための操作を簡単かつ迅速に行うことができる血管位置提示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
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。
【００４０】
（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一例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、発光素子２、受光素子３、マーカー８、ドライバ９、アンプ１０、ＡＤ変換器１１、ＣＰＵ１２、メモリ１３、スイッチ１４、タッチパネルディスプレイ１５を含んで構成され、これらの要素は、筐体１（図１では一部のみを示してある。）に収納される。ただし、発光素子２、受光素子３、マーカー８以外の要素は、必ずしも同一の筐体１に収納される必要はなく、別の筐体に収納してもよい。
【００４１】
発光素子２は、近赤外光を発する発光素子、例えば赤外発光ダイオードや赤外レーザー等であり、近赤外光を生体に照射するものである。受光素子３は、近赤外光を電気信号に変換する近赤外受光素子、例えば赤外フォトダイオードや赤外フォトディテクタ等であり、発光素子２から発せられた近赤外光が生体表面から反射した反射光を受光するものである。マーカー８は、生体の表面に、血管位置を示すマークを付すためのものである。図１に示すマーカー８は、インクによってマークを付すものであり、手動で又は図示しない駆動手段によって自動的に下降させることにより、生体表面にマークを付すものである。
【００４２】
発光素子２、受光素子３、及びマーカー８は、筐体１の一面に近接して配置され、発光素子２の近赤外光照射位置の上方にマーカー８が配置される。近接して配置された発光素子２、受光素子３、及びマーカー８周辺には突起４が設けられ、この突起４は、筐体１で生体表面を走査する場合に生体表面に接触し、生体表面と発光素子２及び受光素子３との間に所定を隙間を形成する機能を有する。
【００４３】
ドライバ９は、発光素子２の発光出力を制御するものであり、ＣＰＵ１２からの信号に基づき、近赤外光の強度を最適に保つ。また、アンプ１０は、受光素子３からの出力を増幅するためのオペアンプ等を用いた増幅回路であり、ＡＤ変換器１１は、アンプ１０から得られたアナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタル変換器である。
【００４４】
ＣＰＵ１２は、血管位置提示装置全体の動作を制御するための処理を行うもので、ＲＯＭ（図示せず）等に記憶された所定のプログラムを実行する。ＣＰＵ１２の行う処理には、発光素子２の発光出力を制御するためのドライバ９の制御処理、受光素子３からＡＤ変換器１１を介して得られた反射光の強さに相当する電気信号である反射光信号の処理が含まれる。
【００４５】
メモリ１３は、反射光信号の記憶を含む各種情報に記憶に利用されるもので、例えば半導体メモリが用いられる。スイッチ１４は、血管位置提示装置の動作モードを変更するためのスイッチであり、利用者が操作した回数をＣＰＵ１２が認識し、動作モードを変更する。タッチパネルディスプレイ１５は、血管位置提示装置の各種情報を表示するものであり、本装置を利用するための操作部ともなる。
【００４６】
ＣＰＵ１２は、スイッチ１４の操作に応じて動作モードを認識し、動作モードに応じて反射光信号を利用した処理を行う。第１の動作モードでは、ＡＤ変換器１１を介して入力される反射光信号の履歴をメモリ１３に記憶する。履歴の記憶は、一定時間毎に行う。
【００４７】
第２の動作モードでは、記憶した履歴に基づいて、記憶した反射光信号が血管部分からの反射光信号であるかどうかを判断し、血管部分から反射光信号を血管信号と認識する。  詳細は後述するが、血液が近赤外光を吸収しやすい特性を有しているので、記憶した反射光信号のうちの所定の閾値以下のものを血管位置を示す血管信号と認識する。
【００４８】
第３の動作モードでは、再度ＡＤ変換器１１を介して反射光信号を入力する。そして、第２のモードで認識した血管信号の内の選択された血管信号と一致するときに、その旨を出力する。装置が血管部分の反射光信号を入力していることは、装置が血管位置に存在していることを示しているので、その時点でマーカー８を手動で又は自動的に動作させることにより、所定の血管を示すマークを生体表面に付すことができる。この時、最も太い血管を示す血管信号を選択しておくと、穿刺すべき血管の位置を確実に認識することができる。
【００４９】
この血管位置提示装置は、静脈注射を行おうとする生体の表面を往復移動させることによって、血管位置を提示する。図２に、血管位置提示装置の利用態様を示す。図２に示すように、腕２６の静脈に注射をしようとする場合、まず筐体１を矢印２７方向に移動させて生体表面を走査し（往路走査）、次いで、矢印２７と反対の方向に移動させて生体表面を走査する（復路走査）。このとき、往路走査時は動作モードを第１の動作モードに設定し、走査終了後、第２の動作モードに設定する。そして、復路走査時には第３の動作モードに設定する。
【００５０】
図３に、腕表面走査時の反射光信号の変化の一例を示す。図３（ａ）に示すグラフは、図３（ｂ）に示すような断面を有する腕表面を図示左から右に一定速度で走査したときの、反射光信号の変化を示すものである。
【００５１】
血液は、波長が７４０〜９５０ｎｍ付近の光をよく吸収する性質を有しているので、近赤外光を照射した場合、血管が存在する位置からの反射光信号が、血管が存在しない位置からの反射光信号に比較して低い値となる。また、血管が皮膚表面から深い位置に存在する場合は、浅い位置に存在する場合に比較して、近赤外光が血管まで到達しにくいので、反射光信号は高くなる。したがって、図３（ａ）に示すような閾値を設定すると、閾値以下の部分は、血管部分からの反射光信号と判断することができ、そのときの閾値以下の部分の幅は、血管が太い程、血管の位置が皮膚に近い程広くなる。
【００５２】
以上のように、反射光信号が閾値より低い部分の幅によって注射に適当な血管を判断し、その旨を出力することにより、利用者に注射に適した血管位置を提示することができる。既述のように、反射光信号は、一定時間毎（一定速度で走査している場合は、一定距離毎）に記憶されるので、閾値より低い反射光信号（血管信号）が連続的に記憶されている数（連続記憶数）が大きい程、注射に適した血管であると判断することができる。
【００５３】
続いて、図１に示す血管位置提示装置を用いて血管位置を提示する動作について説明する。図４ないし図７に、第１の実施の形態の血管位置提示装置の概略動作フローを示す。
【００５４】
図示しない電源スイッチを操作して電源をオンとすると、初期化処理を行い待機状態となる。なお、初期化処理においては、後述する各種ソフトウェアカウンタ、フラグ等もリセットされる。
【００５５】
ステップＳ１０１では、電源オフが指示されたかどうかを判断し、電源オフの場合は、終了する。なお、電源オフかどうかの判断は随時行われており、電源オフの場合は終了する。
【００５６】
電源オフでない場合は、ステップＳ１０２で、血管位置提示装置の動作モードを変更するためのスイッチ１４が押下されたかどうかを判断し、スイッチ１４が押下されるまで待機状態に保つ。
【００５７】
スイッチ１４が押下されると、ステップＳ１０３で、動作モードを示す動作モードカウンタＭＣの値が０かどうかを判断する。カウンタＭＣ＝０は待機状態であることを示し、初期化時は０となっている。待機状態からスイッチ１４が押下された場合、ステップＳ１０４でカウンタＭＣに１を設定して第１の動作モードに移行し、ステップＳ１０５で履歴記憶処理を行い、さらにスイッチ１４が押下されるまで、履歴記憶処理を繰り返す。
【００５８】
ステップＳ１０５の履歴記憶処理は、ＡＤ変換器１１から入力される反射光信号を一定時間間隔でメモリ１３に記憶するものである。血管位置提示装置を利用する場合、まずスイッチ１４を１回押下して生体表面を走査する（往路走査）ので、生体表面の複数の位置における反射光信号が記憶される。なお、生体表面の走査は、血管の方向に対して交差する方向が好ましい。
【００５９】
図５に、履歴記憶処理の概略動作フローを示す。ステップＳ２０１で、履歴記憶タイマＲＴをリセットする。タイマＲＴは、所定のクロック信号をカウントして反射光信号を記憶する時間間隔を生成するものである。ステップＳ２０２でＲＴ＝Ｔ０を検出すると、ステップＳ２０３でその時点の反射光信号をメモリ１３に記憶する。この処理は、スイッチ１４が押下されるまで繰り返されるので、メモリ１３には、一定時間ごと（一定速度で生体表面を走査する場合は一定距離ごと）反射光信号が記憶される。なお、Ｔ０は、一定の時間間隔を生成するための定数である。
【００６０】
図４に戻って、生体の走査が終了すると利用者はスイッチ１４を押下するので、ステップＳ１０６でスイッチ１４の押下を検出し、ステップＳ１０３に戻る。このとき、カウンタＭＣは１となっているので、ステップＳ１０７でＭＣ＝１と判断し、カウンタＭＣに２を設定して第２の動作モードに移行する（ステップＳ１０８）。そして、ステップＳ１０９で、反射光信号分析処理を行う。
【００６１】
ステップＳ１０９の反射光信号分析処理は、メモリ１３に記憶した反射光信号のうちの所定の閾値以下のものを、血管位置を示す血管信号と認識するものである。そして、血管信号の連続部分毎に１本の血管と認識し、認識した血管のうちマークを付す血管を手動で又は自動的に選択するものである。
【００６２】
図６に、反射光信号分析処理の概略動作フローを示す。ステップＳ３０１では、カウンタＡＣ、カウンタＢＣを初期化し、血管フラグをリセットする。カウンタＡＣは、往路走査時に記憶された反射光信号が記憶されるメモリ１３のアドレスを示すものであり、カウンタＢＣは、血管信号の連続記憶数を示すものである。また、血管フラグは、血管位置からの反射光信号を処理中であることを示すフラグである。なお、初期化によって、カウンタＡＣは第１の動作モードで最後に反射光信号を記憶したアドレスに設定され、カウンタＢＣは０に設定される。
【００６３】
ステップＳ３０２では、カウンタＡＣが示すアドレスに記憶された反射光信号Ｓ（ＡＣ）を読み出し、ステップＳ３０３で、読み出した反射光信号Ｓ（ＡＣ）が、所定の閾値Ｓｔｈより小さいかどうかを判断する。図３で説明したように、反射光信号が小さい時は血管位置の反射光信号であると判断できるので、ステップＳ３０３は、読み出した反射光信号が血管信号かどうかを判断していることになる。
【００６４】
Ｓ（ＡＣ）＜Ｓｔｈでない場合は血管信号でないと判断し、ステップＳ３０８で血液フラグがオンかどうかを判断する。血液フラグは、分析開始当初オフであるので、ステップＳ３０６に移り、カウンタＡＣのカウントダウンを行う。すなわち、往路で最後に記憶した反射光信号から順に読み出すようにする。ステップＳ３０７では、カウンタＡＣのアドレスが、第１の動作モードで最初に反射光信号を記憶した開始アドレスＡ０より小さいかどうかを判断し、ＡＣ＜Ａ０となるまでＳ３０２以降の処理を繰り返す。
【００６５】
ステップＳ３０３で、Ｓ（ＡＣ）＜Ｓｔｈと判断された場合、その反射光信号は、血管部分からの反射光信号と認識できるので、血管フラグがオンかどうかを判断し（ステップＳ３０４）、オンでない場合は血管フラグをセットし（ステップＳ３０５）、カウンタＢＣのカウントアップを行う。そして、カウンタＡＣのカウントダウンを行い（ステップＳ３０６）、ＡＣ＜Ａ０となるまでＳ３０２以降の処理を繰り返す。
【００６６】
読み出した反射光信号が、血管信号から血管信号でなくなった場合、ステップＳ３０３で、Ｓ（ＡＣ）＜Ｓｔｈでないと判断され、ステップＳ３０８で血管フラグオンと判断される。その場合は、それまでに連続して記憶された血管信号群を１つの血管に対応するものと認識し、カウンタＢＣの値とともに、順次メモリ１３に記憶する（ステップＳ３０９）。その際、連続して記憶された血管信号群のうちの最小値あるいは中間の値を合わせて記憶させてもよい。そして、ステップＳ３１０で、カウンタＢＣを初期化し、ステップＳ３０６に移行する。
【００６７】
以上の処理をＡＣ＜Ａ０となるまで繰り返すと、認識した血管ごとにその血管信号の数と反射光信号の最小値等が記憶される。血管信号の数は、既述のようにその血管の太さ及び深さと一定の関係を有し、数が多いほど注射に適した血管と判断できるので、ステップＳ３１１の提示血管選択処理に利用する。
【００６８】
ステップＳ３１１の提示血管選択処理は、第３の動作モードで使用する血管信号を選択するための処理であり、第３の動作モードで使用する血管信号は、手動で又は自動的に選択される。
【００６９】
手動で選択する場合、例えば次のように行う。ＣＰＵ１２は、認識した血管を、血管ごとの血管信号の連続記憶数に基づいてランク付けし、タッチパネルディスプライ１５に連続記憶数とともに表示する。利用者は、表示された中からマークを付すべき血管を、パネルタッチを行うことによって選択する。この選択結果は、血管の検出順序によってメモリ１３に記憶され、第３の実行モードで使用される。
【００７０】
血管信号の選択を自動的に行う場合は、手動で選択する場合と同様、血管ごとの連続記憶数に基づいて選択され、同様にメモリ１３に記憶される。
【００７１】
図４に戻って、反射光信号分析処理が終了すると、スイッチ１４の押下を待ち（ステップＳ１１０）、スイッチ１４の押下を検出するとステップＳ１０３からの処理を繰り返す。
【００７２】
第２のモードで反射光信号分析処理を行った時点では、ＭＣ＝２であるので、ステップＳ１０３、Ｓ１０７を経てＳ１１１に移り、ステップＳ１１２でカウンタＭＣに３を設定する。そして、ステップＳ１１３で血管フラグをリセットし、血管番号を示すカウンタＥＣをリセットして第３の動作モードに移行する。血管フラグは、血管位置からの反射光信号を処理中であることを示すフラグである。カウンタＥＣは、第３の動作モードで検出した血管の数を保持するものであり、第２の動作モードで選択された血管かどうかを判定するのに利用される。スイッチ１４を押下して第３の動作モードに移行した後は、生体表面を第１の動作モード時の方向と反対方向に走査される（復路走査）ので、入力される反射光信号を利用して血管提示処理を行う（ステップＳ１１４）。
【００７３】
ステップＳ１１４の血管提示処理は、ＡＤ変換器１１から入力される反射光信号と、第２のモードで認識した血管信号の内の選択された血管信号と一致するときに、その旨を出力するものである。
【００７４】
図７に、血管提示処理の概略動作フローを示す。ステップＳ４０１では、履歴記憶タイマＲＴをリセットリセットする。タイマＲＴは、所定のクロック信号をカウントして反射光信号を読み込む時間間隔を生成するものである。
【００７５】
ステップＳ４０２でＲＴ＝Ｔ０を検出すると、ステップＳ４０３でその時点の反射光信号を入力する。なお、Ｔ０は、一定の時間間隔を生成するための定数であり、図５の履歴記憶処理で利用される値と同じ値であるので、履歴記憶処理で得られた反射光信号と同一の時間間隔で反射光信号が入力される。
【００７６】
ステップＳ４０３では、読み出した反射光信号が、所定の閾値Ｓｔｈより小さいかどうかを判断する。閾値Ｓｔｈより小さい場合、その反射光信号は血管部分からの反射光信号と判断できるので、血管フラグがオンかどうかを判断し（ステップＳ４０５）、オンでない場合は血管フラグをセットする（ステップＳ４０６）。そして、ステップＳ４０７でカウンタＥＣをカウントアップする。
【００７７】
血管フラグがオンの場合は、血管フラグのセット及びカウンタＥＣのカウントアップを行わない。このように、カウンタＥＣは、閾値Ｓｔｈより小さい反射光信号が入力されて血管フラグがセットされるときのみカウントアップされるので、それまでに検出された血管の数を示している。
【００７８】
次いで、ステップＳ４０８では、カウンタＥＣが示す血管が第２の動作モードで選択された血管かどうかを判断する。そして、選択された血管であると判断された場合、ステップＳ４０９で選択された血管からの反射光信号を入力している旨出力する（提示出力）。
【００７９】
ステップＳ４０９の提示出力は、例えば、タッチパネルディスプレイ１５に対して行う。タッチパネルディスプレイ１５に、選択された血管上に装置が位置している旨が表示されると、その時点で生体表面の走査を中止し、マーカー１４を手動で走査して選択された血管上にマークを付すことができる。血管位置提示装置がマーカー１４を駆動する駆動手段を備えている場合、ＣＰＵ１２は、タッチパネルディスプレイ１５に提示出力を行うとともに、駆動手段によってマーカー１４を下降させ、生体表面にマークを付す。
【００８０】
なお、提示出力を行う期間は任意である。例えば、選択した血管からの反射光信号を入力している間、継続して出力してもよいし、選択した血管からの反射光信号を最初に入力した時点でのみ出力してもよい。また、特定の大きさの反射光信号、例えば最も低い値や血管の中間の値の反射光信号を検出した時点で出力してもよい。
【００８１】
また、第２の動作モードにおいて選択する血管の数、すなわち、第３の動作モードにおいて提示出力する血管の数は任意である。例えば血管の太さ順に複数選択することにより、複数の血管にマークを付すことができ、注射する血管の選択を柔軟に行うことができる。
【００８２】
提示出力及び血管のマークが終了して、スイッチ１４が押下されると、ステップＳ１１５を経てステップＳ１０３に戻る。この時点では、ＭＣ＝３であるので、ステップＳ１０３、Ｓ１０７、Ｓ１１１を経てステップＳ１１６に移る。ステップＳ１１６では、カウンタＭＣに０を設定して待機状態とし、電源オフあるいはスイッチ１４の押下を待つ。
【００８３】
以上説明したように、スイッチ１４を押下して生体表面を走査し（往路走査）、往路走査終了後再度スイッチ１４を押下し、さらに、スイッチ１４を押下したあと、往路走査の方向と反対の方向に走査する（復路走査）ことにより、血管位置の提示及びマークの付与を簡単な操作で行うことができる。
【００８４】
図１の血管位置提示装置は、マーカー８を手動で又は駆動手段を用いて降下させ、生体表面にマークを付すものであるが、生体表面にマークを付すマーキング手段としては、各方式のものを利用することができる。
【００８５】
図８に、本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置の他の例の概略機能ブロック図を示す。図８の血管位置提示装置は、マーカー８の代わりにインクジェットヘッド１８を備える以外は、図１の血管位置提示装置と同じであるので、他の要素についての説明は省略する。インクジェットヘッド１８は、ＣＰＵ１２からの指令を受けて生体表面にインクを滴下してマーキングを行うものである。
【００８６】
この装置の使用者は、第３の動作モードで提示出力がされたとき、図示しない滴下スイッチを走査することによりあるいは自動的に、ＣＰＵ１２から滴下指示をインクジェットヘッド１８に送り、血管位置に相当する生体表面にマーキングを行うことができる。
【００８７】
図９に、さらに別のマーキング手段を利用したものを示す。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、シールホルダ１９を備えるものであり、図９（ｃ）は、圧接マーカー２２を備えるものである。
【００８８】
図９（ａ）のシールホルダ１９は、生体表面にマーキングを行うためのシール２０を保持し、手動であるいは駆動手段（図示せず）により下降して、シール２０を貼り付けるものである。図９（ｂ）のシールホルダ１９も同様であるが、穴あきシール２１を保持し、貼り付けるものである。穴あきシール２１を用いると、血管位置にシールを貼り付けたままで、その中心に注射をすることができる。
【００８９】
図９（ｃ）の圧接マーカー２２は、例えば樹脂や金属等の固体を利用して、生体表面に押し当てて跡を残すためのものである。これを押下して生体表面に数秒間押し当てると、離した後も数秒から数分間、生体表面に跡が残るので、血管位置に確実に注射をすることができる。
【００９０】
図１、図８、図９におけるマーキング手段は、いずれも１つの血管に対応して１つのマークを付すものであるが、１つの血管の周りに複数のマークを付すようにしてもよい。
【００９１】
図１０に、本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置のさらに別の例の概略機能ブロック図を示す。図１０の血管位置提示装置は、マーカー８を２つ備える以外は、図１の血管位置提示装置と同じであるので、他の要素についての説明は省略する。
【００９２】
２つのマーカー８は、それらの中点付近に発光素子２からの近赤外光が照射されるような位置に配置される。したがって、第３の動作モードで提示出力がされたとき、マーカー８を降下させると、血管位置の両側にマークが付される。このマークは、血管位置を避けたものであるが、血管位置を確実に認識することができる。したがって、マーキング材料が血液中に混入することを防止でき、マーキング材料の選択を柔軟に行うことができる。
【００９３】
なお、マーカーの数は、２つに限らずさらに多くてもよい。その場合、複数のマーカーのマーク位置が発光素子２からの近赤外光の照射位置近傍とする。また、マーキング手段は、図１０に示すマーカー８に限らず、インクを滴下してマーキングを行うインクジェットヘッドでも、シールの貼り付けを行うものでもよい。
【００９４】
（第２の実施の形態）
図１１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。図１１の血管位置提示装置は、図１の血管位置提示装置と同様の構成を有するが、発光素子２、受光素子３及びマーカー８に近接して、さらに可視光発光素子２３と可視光受光素子２４が配置される。他の要素は、図１の血管位置提示装置と同様であるので、説明を省略する。
【００９５】
可視光発光素子２３は、例えば、還元ヘモグロビンの波長吸収を受けない波長の光である可視光を発光するＬＥＤであり、可視光受光素子２４は、可視光発光素子２３から発せられた光のうち生体表面からの反射光を受光するもので、例えば、可視光領域のフォトダイオードである。可視光発光素子２３の駆動はドライバ９によって行い、可視光受素子２４から得られた電気信号は、近赤外光によって得られる情報と同じく、アンプ１０、ＡＤ変換器１１を解してＣＰＵ１２に伝達される。
【００９６】
可視光発光素子２３及び可視光受光素子２４は、受光素子３から得られる近赤外反射光のレベルが装置の使用条件や生体の個体差によって変動するのを補正するために設けられる。近赤外反射光は、生体表面の色の個体差、生体表面の汚れ、生体表面との距離によって影響を受けるので、可視光発光素子２３及び可視光受光素子２４によって測定状態の変動を判断し、近赤外光の発光量、近赤外反射光の受光ゲインを補正する。また、血管信号を判別するための閾値として固定値を用いず、往路での近赤外反射光信号の大きさによって設定する。
【００９７】
例えば、装置本体が生体表面から遠ざかった場合には、可視光の反射光量が減少し、装置本体が皮膚表面に近づいた場合には、可視光の反射光量が増加する。また、被験者によって肌の色が黒い人と白い人では、反射近赤外光も反射可視光も値が異なる。そのため、血管位置提示動作が開始され終了するまでの間、ＣＰＵ１２は可視光発光素子２３へ発光命令を送信し、常に生体表面からの反射光を可視光受素子２４によって監視する。
【００９８】
なお、発光素子２及び可視光発光素子２３の発光量、受光素子３及び可視光発光素子２３が接続されたアンプ１０のゲインは、血管が存在しない位置の生体表面において、発光素子２及び受光素子３の対から得られる最大振幅と、可視光発光素子２３及び可視光受光素子２４の対から得られる最大振幅とが一致するように、予め調整しておく。
【００９９】
近赤外反射光は、皮膚表面からの距離変動あるいは表面の状態による外乱によって変動する。この時、近赤外の受光素子３側のアンプ１０の出力がアンプ１０の定格出力範囲内に収まるようにする必要がある。これを実現する方法としては、近赤外の受光素子３側のアンプ１０のゲインを補正する方法、もしくは、近赤外の発光素子２の発光光量を補正する方法がある。以下に、この２種類の方法について述べる。
【０１００】
まず前者の場合、ＣＰＵ１２が、受光素子３からの近赤外反射光に対応する出力が入力されるアンプ１０のゲインを、第１の動作モードで往路走査したときの可視光受光素子２４に応じた出力に基づいて制御する。具体的には、往路走査したときの可視光受光素子２４の受光光量に応じた出力の最大値と可視光受光素子２４の受光光量に応じた出力の最小値の差分である最大振幅Ｙを生成し、前記最大振幅Ｙに１以下の所定定数γを掛け合わせた乗算値γＹを生成し、受光素子３の出力が入力されたアンプ１０が出力できる最大値Ｖｏｍａｘを前記乗算値γＹで除算した値を受光素子３の出力が入力されたアンプ１０のゲインとすることにより、復路においても常に皮膚表面からの距離変動あるいは表面の状態を認識し、受光素子３の出力が入力されたアンプ１０が出力できる最大値Ｖｏｍａｘを超えない範囲でアンプ１０のゲインを決定する。
【０１０１】
次に後者の場合、ＣＰＵ１２が、近赤外の発光素子２の発光光量を、第１の動作モードで往路走査したときの可視光受光素子２４の出力に基づいて制御する。具体的には、往路走査時の可視光受光素子２４の受光光量に応じた出力の最大値と可視光受光素子２４の受光光量に応じた出力の最小値の差分である最大振幅Ｙを生成し、アンプ１０が出力できる最大値をＶｏｍａｘ、アンプゲインがＡの時、発光ゲインＢを、Ｂ＝Ｖｏｍａｘ／（Ｙ／Ａ）とし、補正する前の近赤外の発光光量がＬｂとした場合、補正後の近赤外の発光素子２の発光光量Ｌａを、Ｌａ＝Ｂ・Ｌｂとすることにより、近赤外の受光素子３に接続されたアンプ１０が出力できる最大値を超えない範囲内で、より大きい値をとるように発光素子２の発光光量を決定する。
【０１０２】
このように、復路走査時のアンプ１０のゲイン、及び発光素子２の発光光量を制御すると、常に生体面からの距離変動あるいは表面の状態を認識して最適な測定を行うことができる。
【０１０３】
血管信号を判別するための閾値を求める場合、まず、第１の動作モードで往路走査を行い、その時の近赤外反射光信号を入力する。入力した反射光信号の最大値と最小値との差分である最大振幅から閾値を求める。具体的には、最大振幅に１以下の所定定数を掛け合わせた乗算値を、反射光信号の最大値から減じた値を閾値とする。そして、再度第１の動作モードで往路走査を行い、第２の動作モードで血管信号認識動作を行い、さらに第３の動作モードで復路走査を行う。
【０１０４】
今、閾値を決定するための往路走査を行った結果、図１２に示す反射光信号が得られたとする。反射光信号の最大値がＸａ、最小値がＸｂであるとすると、新規に設定される閾値Ｓｂは、Ｓｂ＝Ｘａ−α（Ｘａ−Ｘｂ）で求められる。ここで、αは、１以下の定数である。なお、図１２におけるＳａは、初期閾値である。
【０１０５】
以上のように、本実施の形態の血管位置提示装置は、生体表面の色の個体差、生体表面の汚れ、生体表面との距離によって影響を受けることなく、正確な血管位置を簡単な操作で提示することができる。なお、図１１では、マーキング手段としてマーカー８を備えるものを示したが、マーキング手段は、図８、図９、図１０に示されるものを利用してもよい。
【０１０６】
（第３の実施の形態）
図１３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。図１３の血管位置提示装置は、図１の血管位置提示装置と同様の構成を有するが、発光素子２と受光素子３の対が２つ設けられる。また、マーカー８として長方形あるいは楕円形のマークを付すものが設けられる。他の要素は、図１の血管位置提示装置と同様であるので、説明を省略する。
【０１０７】
図１３の血管位置提示装置においては、往路走査時における反射光信号の記憶を、どちらか一方の受光素子３からの信号に基づいて行う。復路走査時の反射光信号の入力は、両方の受光素子３からの信号について行い、一方が選択した血管であることを検出した場合には、装置が血管部分の反射光信号を入力している旨をタッチパネルディスプレイ１５に表示させる。
【０１０８】
ＣＰＵ１２は先ほど指定された静脈の順番を常に監視しており、二対設けられた赤外光源２及び受光素子３で構成された検知部分のどちらかが指定された静脈上に位置したときにタッチパネルディスプレイ１５にその旨を表示させて使用者に伝える。
【０１０９】
使用者はタッチパネルディスプレイ１５の表示に基づいて、選択した血管位置であると判断し、筐体１を生体表面に沿って微小量だけ回転させる。筐体１を回転させることによって、二対の検知部分を双方とも血管位置に位置させることができる。このことを検出すると、タッチパネルディスプレイ１５にその旨を表示させるようにすると、使用者がこれを認識し、マーカー８を下降させてマークを生体表面に付すことができる。
【０１１０】
この時、マーカー８がマーキングする形は長方形あるいは楕円形等、細長い形状をしており、静脈の方向に沿ってマーキングを行うことができる。
【０１１１】
以上のように、本実施の形態の血管位置提示装置においては、筐体を回転させることによって血管の方向を検出し、血管方向を示すマークを付すことができる。なお、図１３では、マーキング手段として下降してインクによるマークを付すマーカー８を備えるものを示したが、マーキング手段は、図８、図９、図１０に示されるものを利用してもよい。
【０１１２】
（第４の実施の形態）
図１４に、本発明の第４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１４の血管位置提示装置は、図１３の血管位置提示装置と同様の構成を有するが、生体と対向する面にシール状消毒シート２５が配置される。他の要素は、図１３の血管位置提示装置と同様であるので、説明を省略する。
【０１１３】
シール状消毒シート２５は、注射をしようとする生体表面を消毒するためのものであり、アルコール等を染み込ませた消毒布である。このシール状消毒シート２５は、発光素子２及び受光素子３の部位に穴を有し、近赤外照明光及び反射光の透過が可能となっている。また、シールによって筐体１に着脱可能に取り付けられるようになっている。
【０１１４】
シール状消毒シート２５の消毒面は皮膚表面と接触するように配置されるので、往路走査及び復路走査時に、自動的に消毒を行うので、注射実施時に改めて消毒を行うという手間を省くことができる。なお、図１４では、発光素子２及び受光素子３を２対設けたが、複数対設けることは必須ではない。また、図１１に示す血管位置提示装置のように、発光素子２、受光素子３及びマーカー８に近接して、可視光発光素子２３と可視光受光素子２４が配置してもよい。
【０１１５】
（第５の実施の形態）
図１５に、本発明の第５の実施の形態の血管位置提示装置の一例の概略機能ブロック図を示す。図１５の血管位置提示装置は、反射光信号の入力及び履歴の記憶を走査位置に応じて行うものである。そのため、生体との接触する位置にローラーと連動するロータリーエンコーダ１６が配置され、ロータリーエンコーダ１６の出力をカウントするカウンタ１７が設けられる。他の要素は、基本的に図１の血管位置提示装置と同様であるので、説明を省略する。
【０１１６】
ロータリーエンコーダ１６は筐体１が生体表面を移動すると、所定の移動距離毎にパルスを出力するので筐体１の移動距離を測定できる。カウンタ１７はロータリーエンコーダ１６の出力をカウントするので、カウンタ１７の出力は、移動開始点からの移動距離を示す。
【０１１７】
図１５の血管位置提示装置を利用する場合、図１のものと同様、スイッチ１を押下して第１の動作モードとし、生体表面を走査する（往路走査）。走査にしたがって、カウンタ１７の値が変化するので、一定距離移動毎にアンプ１０、ＡＤ変換器１１を介して反射光信号を入力し、履歴として記憶する。このとき、カウンタ１７の出力を合わせて記憶する。走査位置が記憶されるので、図１の血管位置提示装置のように、一定速度で走査させる必要はない。
【０１１８】
第２の動作モードでの処理は、図１のものと同様であり、マークを付すべき血管が選択されると、第３の動作モードに設定して、反対方向に走査する（復路走査）。この時も反射光信号は、一定距離移動毎にカウンタ１７の出力とともに入力される。そして、選択された血管位置まで走査するとその旨出力されるので、図１のものと同様に血管位置を示すマークを付すことができる。
【０１１９】
図１６に、本発明の第５の実施の形態の血管位置提示装置の他の例の概略機能ブロック図を示す。図１６の血管位置提示装置は、ロータリーエンコーダを複数設ける点を除いて図１５の血管位置提示装置と同様である。
【０１２０】
ロータリーエンコーダ１６と連動するローラーは、ローラーを生体の表面上で回転移動させたときの移動線と、そのときの発光素子２による照明光の照射位置とが重ならない位置に配置される。したがって、ローラーは、マーキングをおこなうべき中心位置の走査ライン上から離れた位置に接触することになるので、注射を実施する箇所にローラーを接触させることなく走査を行うことができる。
【０１２１】
なお、図１５及び図１６では、マーキング手段として下降してインクによるマークを付すマーカー８を備えるものを示したが、マーキング手段は、図８、図９、図１０に示されるものを利用してもよい。図１１に示す血管位置提示装置のように、発光素子２、受光素子３及びマーカー８に近接して、可視光発光素子２３と可視光受光素子２４が配置してもよい。さらに、図１４に示す血管位置提示装置のように、シール状消毒シート２５をもうけてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明の血管位置提示装置は、穿刺に適する血管を確認するための操作を簡単かつ迅速に行うことが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】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置の一例の概略機能ブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置の血管位置提示装置の利用態様を示す図
【図３】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置を用いて腕表面を走査した時の反射光信号の変化の一例を示す図
【図４】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置の概略動作フローを示す図
【図５】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置の履歴記憶処理の概略動作フローを示す図
【図６】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置の血管提示処理の概略動作フローを示す図
【図７】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置の血管提示処理の概略動作フローを示す図
【図８】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置の他の例の概略機能ブロック図
【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別のマーキング手段を示す図
【図１０】本発明の第１の実施の形態の血管位置提示装置のさらに別の例の概略機能ブロック図
【図１１】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１２】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閾値設定を説明する図
【図１３】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１４】本発明の第４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５の実施の形態の血管位置提示装置の一例の概略機能ブロック図
【図１６】本発明の第５の実施の形態の血管位置提示装置の他の例の概略機能ブロック図
【図１７】従来の静脈探査装置の一例を示す図
【符号の説明】
【０１２４】
１  筐体
２  発光素子
３  受光素子
４  突起
８  マーカー
９  ドライバ
１０  アンプ
１１  ＡＤ変換器
１２  ＣＰＵ
１３  メモリ
１４  スイッチ
１５  タッチパネルディスプレイ
１６  ロータリーエンコーダ
１７  カウンタ
１８  インクジェットヘッド
１９  シールホルダ
２０  シール
２１  穴あきシール
２２  圧接マーカー
２３  可視光発光素子
２４  可視光受光素子
２５  シール状消毒シート
２６  腕
２７  走査方向矢印
２８  腕断面
２９  血管断面
３０  反射光量波形
１０１  筐体
１０２  発光素子
１０３  受光素子
１０４  電池
１０５  スイッチ
１０６  表示素子
１０７  矢印  
１０８  クリップ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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