(57)【要約】【課題】生体組織の表面に、鮮明でかつ実際の血管に対して位置ずれが発生していない血管画像を表示することのできる血管表示装置を提供すること。【解決手段】血管表示装置１００は、検知用レーザー光を腕６００に走査し、腕６００の検知用レーザー光が照射された照射部位６１０からの反射光を検知する検知手段と、検知手段の検知結果に基づいて、照射部位６１０の表面形状とともに照射部位６１０の表層にある血管６２０の配置を検知し、照射部位６１０に表示する、血管を可視化するための画像９００の画像データを生成する画像データ生成部と、画像データ生成部９００で生成された画像データに基づいて、表示用レーザー光を照射部位６１０に走査することにより、照射部位６１０に血管６２０を可視化するための画像９００を表示する表示手段とを有している。【選択図】図１
2011212386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知用レーザー光を生体組織に走査し、前記生体組織の前記検知用レーザー光が照射さ
れた照射部位からの反射光を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記照射部位の表面形状とともに前記照射部位の
表層にある血管の配置を検知し、前記照射部位に表示する前記血管を可視化するための画
像の画像データを生成する画像データ生成部と、
前記画像データ生成部で生成された前記画像データに基づいて、表示用レーザー光を前
記照射部位に走査することにより、前記照射部位に前記血管を可視化するための画像を表
示する表示手段とを有していることを特徴とする血管表示装置。
【請求項２】
前記検知手段の駆動を制御するとともに、前記画像データ生成部で生成された前記画像
データに基づいて前記表示手段の駆動を制御する制御部を有している請求項１に記載の血
管表示装置。
【請求項３】
前記検知手段は、前記検知用レーザー光を出射する検知用レーザー光源と、該検知用レ
ーザー光源から出射した前記検知用レーザー光を前記生体組織に走査する検知用レーザー
光走査部と、前記反射光を受光する受光素子とを有し、
前記表示手段は、前記表示用レーザー光を出射する表示用レーザー光源と、該表示用レ
ーザー光源から出射した前記表示用レーザー光を前記照射部位に走査する表示用レーザー
光走査部とを有している請求項１または２に記載の血管表示装置。
【請求項４】
前記検知用レーザー光走査部および前記表示用レーザー光走査部は、それぞれ、光反射
性を有する光反射部を備えた可動板が少なくとも一方向へ回動可能に設けられ、当該回動
によって前記光反射部で反射したレーザー光を前記照射部位に走査するアクチュエータを
有している請求項３に記載の血管表示装置。
【請求項５】
前記検知用レーザー光走査部は、前記表示用レーザー光走査部を兼ねている請求項３ま
たは４に記載の血管表示装置。
【請求項６】
前記検知用レーザー光は、近赤外レーザー光である請求項１ないし５のいずれかに記載
の血管表示装置。
【請求項７】
前記血管を可視化する画像は、緑色の前記表示用レーザー光によって表示される請求項
１ないし６のいずれかに記載の血管表示装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記血管を可視化するとともに、前記血管の目的部位を示す画像を表
示する請求項１ないし７のいずれかに記載の血管表示装置。
【請求項９】
前記所望部位は、穿刺針を穿刺する部位である請求項８に記載の血管表示装置。
【請求項１０】
画像データ生成部は、所定の時間間隔ごとに、前記画像データを生成する請求項１ない
し９のいずれかに記載の血管表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血管表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、医療現場において、医師等が患者の腕等に注射を打つ際に、表層にある血管め
がけて注射針を皮膚組織に穿刺する。この際、医師が血管を目視で確認することができれ
ば、高い確率で血管確保を行うことができる。しかしながら、子供や皮下脂肪の厚い人等
、患者の中には、血管を目視で確認し難い者も存在し、このような場合には、血管確保の
確立が著しく低下する。
【０００３】
そこで、近年では、生体組織の表層にある血管を可視化する技術として、公知の静脈認
証技術によって取得した血管画像データを、ＤＬＰプロジェクター等を用いて生体組織（
例えば手の甲）表面にリアルタイムに表示することによって、血管を可視化する装置（Ｌ
ｕｍｉｎｅｔｘ社製「ＶＥＩＮＶＩＥＷＥＲ」）が開発されている（例えば、非特許文献
１参照）。
【０００４】
しかしながら、このような装置では、血管画像データの取得と血管画像データの表示と
を、別々の装置で行う必要があるため、血管画像によって可視化された血管と、実際の血
管の位置に誤差が生じる。また、生体組織の表面は、平坦でなく複雑に湾曲しているため
、ＤＬＰプロジェクター等を用いて生体組織表面に画像を表示させると、ピントずれが生
じ画像がぼやけるといった問題も発生する。すなわち、従来のような装置では、生体組織
の表面に、鮮明でかつ実際の血管に対して位置ずれが発生していない血管画像を表示する
ことができないという問題がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ルミネックス（Luminetx）  ベインビューワー（VEINVIEWER）  ［ｏｎｌｉｎｅ］  ２００６年  ［平成２２年３月５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.luminetx.com/Portals/0/pdf/VVGS%20General%20%20Broch%20(D00144F).pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、生体組織の表面に、鮮明でかつ実際の血管に対して位置ずれが発生し
ていない血管画像を表示することのできる血管表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の血管表示装置は、検知用レーザー光を生体組織に走査し、前記生体組織の前記
検知用レーザー光が照射された照射部位からの反射光を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて、前記照射部位の表面形状とともに前記照射部位の
表層にある血管の配置を検知し、前記照射部位に表示する前記血管を可視化するための画
像の画像データを生成する画像データ生成部と、
前記画像データ生成部で生成された前記画像データに基づいて、表示用レーザー光を前
記照射部位に走査することにより、前記照射部位に前記血管を可視化するための画像を表
示する表示手段とを有していることを特徴とする。
これにより、生体組織の表面に、鮮明でかつ実際の血管に対して位置ずれが発生してい
ない血管画像（血管を可視化する画像）を表示することができる。また、表示光としてレ
ーザー光を用いているため、生体組織の表面が複雑に湾曲等していても、鮮明でぼやけ等
のない血管画像を表示することができる。
【０００８】
本発明の血管表示装置では、前記検知手段の駆動を制御するとともに、前記画像データ
生成部で生成された前記画像データに基づいて前記表示手段の駆動を制御する制御部を有
していることが好ましい。
これにより、より確実に、生体組織の表面に血管画像を表示することができる。
本発明の血管表示装置では、前記検知手段は、前記検知用レーザー光を出射する検知用
レーザー光源と、該検知用レーザー光源から出射した前記検知用レーザー光を前記生体組
織に走査する検知用レーザー光走査部と、前記反射光を受光する受光素子とを有し、
前記表示手段は、前記表示用レーザー光を出射する表示用レーザー光源と、該表示用レ
ーザー光源から出射した前記表示用レーザー光を前記照射部位に走査する表示用レーザー
光走査部とを有していることが好ましい。
これにより、血管表示装置の装置構成が簡単となる。
【０００９】
本発明の血管表示装置では、前記検知用レーザー光走査部および前記表示用レーザー光
走査部は、それぞれ、光反射性を有する光反射部を備えた可動板が少なくとも一方向へ回
動可能に設けられ、当該回動によって前記光反射部で反射したレーザー光を前記照射部位
に走査するアクチュエータを有していることが好ましい。
これにより、光走査部の装置構成が簡単となるとともに、優れたレーザー光の走査特性
を有することができる。
【００１０】
本発明の血管表示装置では、前記検知用レーザー光走査部は、前記表示用レーザー光走
査部を兼ねていることが好ましい。
これにより、血管表示装置の装置構成が簡単となる。さらに、表示用レーザー光と検知
用レーザー光とを、同じ光走査部によって走査するため、検知用レーザー光を走査した照
射部位に対して、ズレなく正確に位置した血管画像を描画することができる。
【００１１】
本発明の血管表示装置では、前記検知用レーザー光は、近赤外レーザー光であることが
好ましい。
近赤外レーザー光は、血管中を流れる血液に含まれるヘモグロビンにより吸収される性
質を有しており、このような性質を用いることにより、照射部位の表層にある血管の存在
をより確実に検知することができる。
【００１２】
本発明の血管表示装置では、前記血管を可視化する画像は、緑色の前記表示用レーザー
光によって表示されることが好ましい。
これにより、より血管が可視化された画像を照射部位に表示することができる。
本発明のでは、前記表示手段は、前記血管を可視化するとともに、前記血管の目的部位
を示す画像を表示する請求項１ないし７のいずれかに記載の血管表示装置。
これにより、目的部位を容易に確認することができ、各種医療行為がより行い易くなる
。
【００１３】
本発明の血管表示装置では、前記所望部位は、穿刺針を穿刺する部位であることが好ま
しい。
これにより、注射を打つ際（穿刺針を皮膚に穿刺する際）に、さらに血管を確保し易く
なる。
本発明の血管表示装置では、画像データ生成部は、所定の時間間隔ごとに、前記画像デ
ータを生成することが好ましい。
これにより、仮に、血管表示装置に対して生体組織が変位したとしても、その変位に追
従するように、新たな血管画像を描画することが可能となる。したがって、実際の血管に
対して位置ずれが発生していない血管画像を表示し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の血管表示装置により表示された画像を示す図である。
【図２】本発明の血管表示装置の概略図である。
【図３】図２に示す血管表示装置が備える光スキャナーの部分断面斜視図である。
【図４】図３に示す光スキャナーの駆動を説明する断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る血管表示装置の概略図である。
【図６】図５に示す表示手段により表示される画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の血管表示装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明す
る。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の血管表示装置の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の血管表示装置により表示された画像を示す図、図２は、本発明の血管
表示装置の概略図、図３は、図２に示す血管表示装置が備える光スキャナーの部分断面斜
視図、図４は、図３に示す光スキャナーの駆動を説明する断面図である。なお、以下では
、説明の便宜上、図３、図４中の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「
右」と言う。
【００１６】
血管表示装置１００は、生体組織の表層に存在する血管（特に静脈）を可視化する装置
である。このような血管表示装置１００は、例えば、図１に示すように、医師等が患者に
注射を打つ際に、患者の腕６００の表層に存在する血管６２０を可視化し、確実に血管を
確保するために用いられる。
ここで、患者の中には、子供や、皮下脂肪の厚い人等、目視では血管を確認し難い患者
もいるが、このような患者であっても、血管表示装置１００によれば、目視では確認でき
ない血管を可視化することができるため、確実に血管を確保することができる。そのため
、医師は、如何なる患者に対しても、迅速、確実かつ安全に前記医療行為を行うことがで
きる。また、穿刺針の誤穿刺が防止されるため、患者の負担も軽減される。
【００１７】
以下、血管表示装置１００について詳細に説明する。
図２に示すように、血管表示装置１００は、検知手段２００と、画像データ生成部３０
０と、表示手段４００と、制御部５００とで構成されている。以下、これら各構成要素に
ついて順次説明する。なお、以下では、説明の便宜上、図１に示すように、患者の腕６０
０の表層に存在する血管６２０を可視化する場合について代表して説明する。
【００１８】
（検知手段２００）
検知手段２００は、患者の腕６００に検知用レーザー光ＬＬ’を走査し、検知用レーザ
ー光ＬＬ’が照射された照射部位６１０からの反射レーザー光ＬＬ”を検出する機能を有
している。
図２に示すように、検知手段２００は、検知用レーザー光ＬＬ’を出射する検知用レー
ザー光出射装置２１０と、検知用レーザー光出射装置２１０から出射した検知用レーザー
光ＬＬ’を腕６００に走査する検知用レーザー光走査部７００と、腕６００（照射部位６
１０）からの反射レーザー光ＬＬ”を受光する受光部２２０とを有している。このような
構成とすることにより、検知手段２００の構成が簡単となる。
【００１９】
検知用レーザー光出射装置２１０は、レーザー光源２１１と、レーザー光源２１１に対
応して設けられたコリメータレンズ２１２およびダイクロイックミラー２１３とを備えて
いる。レーザー光源２１１は、制御部５００から送信される駆動信号に対応して検知用レ
ーザー光ＬＬ’を出射する。出射された検知用レーザー光ＬＬ’は、コリメータレンズ２
１２によって平行化されて細いビームとされる。コリメータレンズ２１２によって平行化
された検知用レーザー光ＬＬ’は、ダイクロイックミラー２１３によって反射され、検知
用レーザー光走査部７００に至る。
【００２０】
レーザー光源２１１から出射される検知用レーザー光ＬＬ’としては、特に限定されな
いが、近赤外レーザー光、具体的には６００ｎｍ〜９００ｎｍ程度の波長を持つレーザー
光であるのが好ましい。このような波長のレーザー光は、血管内を流れる血液中に含まれ
るヘモグロビン（赤血球）によって吸収されることが分かっている。したがって、近赤外
の検知用レーザー光ＬＬ’を用いることによって、後述するように、照射部位６１０の表
層に存在する血管６２０をより確実かつ正確に検知することができる。
検知用レーザー光走査部７００は、検知用レーザー光出射装置から出射した検知用レー
ザー光ＬＬ’を腕６００の表面に対して２次元的に走査する。
【００２１】
図２に示すように、検知用レーザー光走査部７００は、検知用レーザー光出射装置２１
０から出射した検知用レーザー光ＬＬ’を腕６００に対して第１の方向に走査する第１の
光スキャナー７１０と、第１の光スキャナー７１０が有する後述する可動板７１１ａの挙
動を検出する挙動検出手段７２０と、検知用レーザー光ＬＬ’を腕６００に対して前記第
１の方向に直交する第２の方向に走査する第２の光スキャナー７３０と、第２の光スキャ
ナー７３０が有する後述する可動板７３１ａの挙動を検出する挙動検出手段７４０とを有
している。検知用レーザー光走査部７００をこのような構成とすることにより、検知用レ
ーザー光走査部７００の装置構成が簡単となるとともに、優れたレーザー光（検知用レー
ザー光ＬＬ’および表示用レーザー光ＬＬ）の走査特性を発揮することができる。
【００２２】
以下、第１の光スキャナー７１０および第２の光スキャナー７３０の構成について具体
的に説明するが、第１の光スキャナー７１０および第２の光スキャナー７３０は、互いに
同様の構成であるため、以下では、説明の便宜上、第１の光スキャナー７１０について代
表して説明し、第２の光スキャナー７３０については、その説明を省略する。
図３に示すように、第１の光スキャナー７１０は、いわゆる１自由度振動系であり、基
体７１１と、基体７１１の下面に対向するよう設けられた対向基板７１３と、基体７１１
と対向基板７１３との間に設けられたスペーサー７１２とを有している。
【００２３】
基体７１１は、可動板７１１ａと、可動板７１１ａを回動可能に支持する支持部７１１
ｂと、可動板７１１ａと支持部７１１ｂとを連結する１対の連結部７１１ｃ、７１１ｄと
を有している。
可動板７１１ａは、その平面視にて、略長方形をなしている。このような可動板７１１
ａの上面には、光反射性を有する光反射部（ミラー）７１１ｅが設けられている。光反射
部７１１ｅは、例えば、Ａｌ、Ｎｉ等の金属膜で構成されている。また、可動板７１１ａ
の下面には、永久磁石７１４が設けられている。
【００２４】
支持部７１１ｂは、可動板７１１ａの平面視にて、可動板７１１ａの外周を囲むように
設けられている。すなわち、支持部７１１ｂは、枠状をなしていて、その内側に可動板７
１１ａが位置している。
連結部７１１ｃは、可動板７１１ａの一方側にて、可動板７１１ａと支持部７１１ｂと
を連結し、連結部７１１ｄは、可動板７１１ａの他方側にて、可動板７１１ａと支持部７
１１ｂとを連結している。連結部７１１ｃ、７１１ｄは、それぞれ、長手形状をなしてお
り、弾性変形可能である。このような１対の連結部７１１ｃ、７１１ｄが、互いに同軸的
に設けられており、この軸（以下「回動中心軸Ｊ１」と言う）を中心として、可動板７１
１ａが支持部７１１ｂに対して回動する。
このような基体７１１は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板７
１１ａと支持部７１１ｂと連結部７１１ｃ、７１１ｄとが一体的に形成されている。
【００２５】
スペーサー７１２は、枠状をなしていて、その上面が基体７１１の下面と接合している
。また、スペーサー７１２は、可動板７１１ａの平面視にて、支持部７１１ｂの形状とほ
ぼ等しくなっている。このようなスペーサー７１２は、例えば、各種ガラス、各種セラミ
ックス、シリコン、ＳｉＯ２などで構成されている。
なお、スペーサー７１２と基体７１１との接合方法としては、特に限定されず、例えば
、接着剤等の別部材を介して接合してもよいし、スペーサー７１２の構成材料によっては
陽極接合などを用いてもよい。
【００２６】
対向基板７１３は、スペーサー７１２と同様に、例えば、各種ガラス、シリコン、Ｓｉ
Ｏ２などで構成されている。このような対向基板７１３の上面であって、可動板７１１ａ
と対向する部位には、コイル７１５が設けられている。
永久磁石７１４は、板棒状をなしていて、可動板７１１ａの下面に沿って設けられてい
る。このような永久磁石７１４は、可動板７１１ａの平面視にて、回動中心軸Ｊ１に対し
て直交する方向に磁化（着磁）されている。すなわち、永久磁石７１４は、両極（Ｓ極、
Ｎ極）を結んだ線分が、回動中心軸Ｊ１に対して直交するよう設けられている。
このような永久磁石７１４としては、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、フェ
ライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石などを用いることができる。
【００２７】
コイル７１５は、可動板７１１ａの平面視にて、永久磁石７１４の外周を囲むように設
けられている。
また、図４に示すように、第１の光スキャナー７１０は、コイル７１５に電圧を印加す
る電圧印加手段７１６を有している。電圧印加手段７１６は、印加する電圧の電圧値や周
波数等の各条件を調整（変更）し得るように構成されている。電圧印加手段７１６、コイ
ル７１５および永久磁石７１４により、可動板７１１ａを回動させる駆動手段７１７が構
成される。
【００２８】
コイル７１５には、制御部５００の制御により、電圧印加手段７１６から所定の電圧が
印加され、所定の電流が流れる。
例えば、制御部５００の制御により、電圧印加手段７１６からコイル７１５に交番電圧
を印加すると、それに応じて電流が流れ、可動板７１１ａの厚さ方向の磁界が発生し、か
つ、その磁界の向きが周期的に切り換わる。すなわち、コイル７１５の上側付近がＳ極、
下側付近がＮ極となる状態と、コイル７１５の上側付近がＮ極、下側付近がＳ極となる状
態とが交互に切り換わることとなり、これにより、連結部７１１ｃ、７１１ｄを捩り変形
させながら、可動板７１１ａが回動中心軸Ｊ１まわりに回動する（図４（Ａ）、（Ｂ）の
状態を交互に繰り返す）。
【００２９】
また、制御部５００の制御によって、電圧印加手段７１６からコイル７１５に印加する
電圧を調整することにより、流れる電流を調整することができ、これにより、可動板７１
１ａの回動中心軸Ｊ１を中心とする振れ角（振幅）を調整することができる。
なお、このような第１の光スキャナー７１０の構成としては、可動板７１１ａを回動さ
せることができれば、特に限定されず、例えば、駆動方式については、コイル７１５と永
久磁石７１４とを用いた電磁駆動に代えて、例えば、圧電素子を用いた圧電駆動や静電引
力を用いた静電駆動としてもよい。
【００３０】
図２に示すように、上述のような構成の第１の光スキャナー７１０と、第１の光スキャ
ナー７１０と同様の構成の第２の光スキャナー７３０は、互いの回動中心軸Ｊ１、Ｊ２が
直交するように設けられている。第１、第２の光スキャナー７１０、７３０をこのように
設けることにより、腕６００の表面に対し、検知用レーザー光出射装置２１０から出射し
た検知用レーザー光ＬＬ’を２次元的に（互いに直交する２方向に）走査することができ
る。
【００３１】
ここで、第１の光スキャナー７１０および第２の光スキャナー７３０の回動速度として
は、特に限定されないが、一方の光スキャナーの回動速度の方が、他方の光スキャナーの
回動速度よりも速いことが好ましい。これにより、レーザー光（検知用レーザー光ＬＬ’
および表示用レーザー光ＬＬ）の腕６００への走査特性が向上する。例えば、第１の光ス
キャナー７１０の回動速度を、第２の光スキャナー７３０の回動速度よりも速く設定する
場合には、第１の光スキャナー７１０を共振駆動とし、第２の光スキャナー７３０を非共
振駆動とするのが好ましい。これにより、上記効果がより顕著となる。
【００３２】
次に、第１の光スキャナー７１０の可動板７１１ａの挙動（角度）を検出する挙動検出
手段７２０について説明する。なお、第２の光スキャナー７３０の可動板７３１ａの挙動
（角度）を検出する挙動検出手段７４０については、挙動検出手段７２０と同様の構成で
あるため、その説明を省略する。
図３に示すように、挙動検出手段７２０は、第１の光スキャナー７１０の連結部７１１
ｃ上に設けられた圧電素子７２１と、圧電素子７２１から発生する起電力を検出する起電
力検出部７２２と、起電力検出部７２２の検出結果に基づいて可動板７１１ａの角度（振
れ角）を検知する角度検知部７２３とを有している。
【００３３】
圧電素子７２１は、可動板７１１ａの回動に伴う連結部７１１ｃの捩り変形に伴って変
形する。圧電素子７２１は、外力が付与されていない自然状態から変形すると、その変形
量に応じた大きさの起電力を発生する性質を有している。そのため、角度検知部７２３で
は、起電力検出部７２２で検出された起電力の大きさに基づいて、連結部７１１ｃの捩れ
の程度を求め、その捩れの程度から可動板７１１ａの角度を求める。これにより、可動板
７１１ａの挙動が検出される。検出された可動板７１１ａの挙動は、角度検知部７２３か
ら制御部５００に送信される。
【００３４】
なお、可動板７１１ａの挙動の検出は、リアルタイムで（連続的に）行ってもよく、ま
た、所定時間ごとに間欠的に行ってもよい。また、挙動検出手段７２０としては、可動板
７１１ａの挙動を検出することができれば、本実施形態のような圧電素子を用いた構成に
限定されない。例えば、フォトダイオード等の受光素子と、この受光素子に向けてレーザ
ー光を出射する装置とを、可動板７１１ａが所定の姿勢となったときに受光素子によるレ
ーザー光の受光が遮られるように設け、レーザー光が遮られるタイミングを検知すること
により、可動板７１１ａの挙動を検出してもよい。
【００３５】
このような構成の検知用レーザー光走査部７００によって腕６００の表面に走査された
検知用レーザー光ＬＬ’（所定時刻に出射された検知用レーザー光ＬＬ’）は、腕６００
の表面（表層）で反射され、反射レーザー光ＬＬ”となって再び検知用レーザー光走査部
７００に至る。この際、反射レーザー光ＬＬ”は、腕６００の表面に走査されるのに辿っ
た光路と同じ光路を辿って、検知用レーザー光出射装置２１０に戻ろうとする。受光部２
２０は、検知用レーザー光出射装置２１０に戻ろうとする反射レーザー光ＬＬ”を途中で
分岐して受光する。
【００３６】
なお、反射レーザー光ＬＬ”以外にも、検知用レーザー光ＬＬ’が照射された部位以外
の部位からの反射光等が検知用レーザー光走査部７００に侵入する可能性がある。しかし
ながら、前記反射光の第２の光スキャナー７３０の光反射部７３１ｅに対する入射角は、
反射レーザー光ＬＬ”の入射角とは異なるため、前記反射光が反射レーザー光ＬＬ”のよ
うにフォトダイオード２２２で受光されることはない。このような点から、フォトダイオ
ード２２２は、反射レーザー光ＬＬ”のみを確実に受光することができる。
【００３７】
図２に示すように、受光部２２０は、検知用レーザー光出射装置２１０から出射され検
知用レーザー光走査部７００に至るまでの検知用レーザー光ＬＬ’の光路に重なるように
設けられ、反射レーザー光ＬＬ”を分岐するビームスプリッタ２２１と、ビームスプリッ
タ２２１で分岐された反射レーザー光ＬＬ”を受光するフォトダイオード（受光素子）２
２２とを有している。
【００３８】
（画像データ生成部３００）
画像データ生成部３００は、検知手段２００の検知結果、すなわちフォトダイオード２
２２が受光した反射レーザー光ＬＬ”に基づいて、照射部位６１０の表面形状とともに照
射部位６１０の表層にある血管６２０の配置を検知し、さらに、照射部位６１０に表示す
る、血管を可視化するための画像９００の画像データ９００Ｄを生成する機能を有してい
る。
【００３９】
このような画像データ生成部３００は、例えば、次のようにして画像データ９００Ｄを
生成する。なお、画像データＤの生成方法は、次の方法に限定されない。例えば、以下に
説明する方法は、ＴＯＦ(Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ)法を用いる方法であるが、これ
に変えて、位相差検出法や三角法を用いる方法であってもよい。
まず、制御部５００によって、第１、第２の光スキャナー７１０、７３０の駆動が開始
される。次いで、制御部５００によって、検知用レーザー光出射装置２１０からパルス状
の検知用レーザー光ＬＬ’（以下、「検知用レーザー光ＬＬ１’」と言う）を所定タイミ
ングで出射する。この際、制御部５００は、クロック信号および挙動検出手段７２０、７
４０から送信される第１、第２の光スキャナー７１０、７３０の挙動信号等に基づいて、
検知用レーザー光ＬＬ１’の出射時刻と走査方向（言い換えれば、各可動板７１１ａ、７
３１ａの姿勢）とを対応付けて記憶する。そして、制御部５００は、検知用レーザー光Ｌ
Ｌ１’の出射時刻と走査方向とを対応付けた情報を画像データ生成部３００に送信する。
【００４０】
腕６００へ向けて走査された検知用レーザー光ＬＬ１’は、腕６００の表面（表層）に
よって反射されて反射レーザー光ＬＬ１”となり、この反射レーザー光ＬＬ１”をフォト
ダイオード２２２が受光する。画像データ生成部３００は、フォトダイオード２２２が反
射レーザー光ＬＬ１”を受光した時刻を検知し、検知用レーザー光ＬＬ１’が検知用レー
ザー光出射装置２１０から出射された時刻（前記出射時刻）と、フォトダイオード２２２
が反射レーザー光ＬＬ１”を受光した時刻の時間差を求める。そして、画像データ生成部
３００は、この時間差に基づいて、検知用レーザー光ＬＬ１’の走査方向における血管表
示装置１００と腕６００の離間距離を求める。
【００４１】
さらに画像データ生成部３００は、前述の離間距離の算出とともに、フォトダイオード
２２２が受光した反射レーザー光ＬＬ１”の光量を検知する。前述したように、検知用レ
ーザー光ＬＬ１’は、近赤外レーザー光であり、血管６２０中を流れる血液に含まれるヘ
モグロビン（赤血球）により吸収される性質を有している。したがって、仮に、腕６００
の検知用レーザー光ＬＬ１’が照射された部位の表層に血管６２０が存在する場合、フォ
トダイオード２２２が受光する反射レーザー光ＬＬ１”の光量が少なくなる。反対に、腕
６００の検知用レーザー光ＬＬ１’が照射された部位の表層に血管６２０が存在しない場
合には、フォトダイオード２２２が受光する反射レーザー光ＬＬ１”の光量が、血管が存
在する場合と比較して多くなる。このような光量の差を利用して、画像データ生成部３０
０は、腕６００の検知用レーザー光ＬＬ”が照射された部位の表層に血管６２０が存在し
ているか否かを検知する。
【００４２】
なお、画像データ生成部３００は、検知用レーザー光ＬＬ１’が照射された部位に血管
６２０が存在するか否かを判断するために、フォトダイオード２２２で受光する反射レー
ザー光ＬＬ１”の光量に閾値を設定してもよい。これにより、光量が閾値以下の場合には
、血管６２０が存在すると判断し、閾値より多い場合には、血管６２０が存在しないと判
断することができるため、血管６２０の有無の判断が容易となる。前記閾値は、予め実験
等により求めることができる。
【００４３】
制御部５００は、前述のような検知用レーザー光ＬＬ１’を出射した後、所定時間間隔
ごとに、検知用レーザー光出射装置２１０からパルス状の検知用レーザー光ＬＬ’（検知
用レーザー光ＬＬ２’、ＬＬ３’、ＬＬ４’……）を連続的に出射させる。そして、画像
データ生成部３００は、各検知用レーザー光ＬＬ’について、前述の検知用レーザー光Ｌ
Ｌ１’と同様に、検知用レーザー光ＬＬ’の走査方向における血管表示装置１００と腕６
００の離間距離および検知用レーザー光ＬＬ’が照射された部位の血管６２０の有無を検
知する。
【００４４】
以上のようにして、画像データ生成部３００は、腕６００の検知用レーザー光ＬＬ’が
照射された照射部位６１０の表面形状および照射部位６１０の表層に存在する血管６２０
の配置を検知する。
次いで、画像データ生成部３００は、検知した照射部位６１０の表面形状および血管６
２０の配置に基づいて、照射領域に表示する画像９００の画像データ９００Ｄを生成する
。画像９００は、血管６２０を可視化する（より視認し易くする）画像である。画像９０
０としては、血管６２０を可視化することができれば特に限定されず、例えば、図１に示
すような照射部位６１０の血管６２０が存在する箇所以外に表示用レーザー光ＬＬを照射
した画像や、反対に、照射部位６１０の血管６２０が存在する箇所のみに表示用レーザー
光ＬＬを照射した画像が挙げられる。なお、以下では、説明の便宜上、図１に示すような
、照射部位６１０の血管６２０が存在する箇所以外に表示用レーザー光ＬＬを照射した画
像９００について代表して説明する。
【００４５】
画像データ生成部３００は、検知用レーザー光ＬＬ’が照射された各部位ごとに、表示
用レーザー光ＬＬを照射するか否かを対応付けることにより画像データ９００Ｄを得るこ
とができる。すなわち、例えば、検知用レーザー光ＬＬ１’が照射された部位に血管６２
０が存在していた場合には、当該部位に表示用レーザー光ＬＬを照射しないよう対応付け
、検知用レーザー光ＬＬ２’が照射された部位に血管６２０が存在していない場合には、
当該部位に表示用レーザー光ＬＬを照射するよう対応付ければよい。これにより、簡単に
画像データ９００Ｄが得られる。
以上のようにして、画像データ生成部３００で生成された画像データ９００Ｄは、制御
部５００に送信される。そして、制御部５００は、受信した画像データ９００Ｄに基づい
て表示手段４００の駆動を制御する。
【００４６】
（表示手段４００）
表示手段４００は、画像データ生成部３００で生成された前記画像データ９００Ｄに基
づいて、表示用レーザー光ＬＬを照射部位６１０に走査することにより、照射部位６１０
に血管６２０を可視化する画像９００を表示する機能を有している。
図２に示すように、表示手段４００は、表示用レーザー光ＬＬを出射する表示用レーザ
ー光出射装置４１０と、表示用レーザー光出射装置４１０から出射した表示用レーザー光
ＬＬを腕６００の照射部位６１０に走査する表示用レーザー光走査部７００’とを有して
いる。このような構成とすることにより、表示手段４００の構成が簡単となる。
【００４７】
表示用レーザー光出射装置４１０は、各色のレーザー光源４１１ｒ、４１１ｇ、４１１
ｂと、各レーザー光源４１１ｒ、４１１ｇ、４１１ｂに対応して設けられたコリメータレ
ンズ４１２ｒ、４１２ｇ、４１２ｂおよびダイクロイックミラー４１３ｒ、４１３ｇ、４
１３ｂとを備えている。
各色のレーザー光源４１１ｒ、４１１ｇ、４１１ｂは、それぞれ赤色、緑色および青色
のレーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを出射する。レーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢは、それぞれ、
制御部５００から送信される駆動信号（画像データ９００Ｄ）に対応して変調された状態
で出射され、コリメータレンズ４１２ｒ、４１２ｇ、４１２ｂによって平行化されて細い
ビームとされる。
【００４８】
ダイクロイックミラー４１３ｒ、４１３ｇ、４１３ｂは、それぞれ、赤色レーザー光Ｒ
Ｒ、緑色レーザー光ＧＧ、青色レーザー光ＢＢを反射する特性を有し、各色のレーザー光
ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを結合して１つの表示用レーザー光ＬＬとして出射する。表示用レーザ
ー光出射装置４１０から出射された表示用レーザー光ＬＬは、表示用レーザー光走査部７
００’に至る。
【００４９】
本実施形態では、表示用レーザー光出射装置４１０が各色のレーザー光源４１１ｒ、４
１１ｇ、４１１ｂを有しているため、表示用レーザー光ＬＬの色を如何なる色とすること
ができる。そのため、例えば、医師の好みや患者の皮膚の色に応じて表示用レーザー光Ｌ
Ｌの色を変えることができ、血管表示装置２００の利便性が向上する。
表示用レーザー光走査部７００’は、表示用レーザー光出射装置４１０から出射した表
示用レーザー光ＬＬを腕６００の照射部位６１０に対して２次元的に走査し、照射部位６
１０に画像９００を描画する。図２に示すように、本実施形態の表示用レーザー光走査部
７００’は、検知用レーザー光走査部７００が兼ねている。これにより、血管表示装置１
００の構成が簡単となる。また、表示用レーザー光ＬＬと検知用レーザー光ＬＬ’とを、
同じ光走査部によって走査するため、検知用レーザー光ＬＬ’を走査した照射部位６１０
に対して、ズレなく正確に位置した画像９００を描画することができる。そのため、医師
は、より確実に血管６２０を確保することができる。
【００５０】
（制御部５００）
制御部５００は、前述したような検知手段２００の駆動の制御とともに、画像データ生
成部３００によって生成された画像データ９００Ｄに基づいて表示手段４００の駆動を制
御する。このような制御部５００を有することにより、より確実に、腕６００の表面に画
像９００を表示することができる。
【００５１】
制御部５００による表示手段４００の駆動の制御について説明すると、まず、制御部５
００は、第１、第２の光スキャナー７１０、７３０を駆動させる。次いで、挙動検出手段
７２０、７４０から得られる挙動情報と画像データ生成部３００で生成された画像データ
９００Ｄとに基づいて、所定のタイミングで表示用レーザー光ＬＬを出射するよう表示用
レーザー光出射装置４１０の作動を制御する。
【００５２】
例えば、制御部５００は、画像データ９００Ｄに検知用レーザー光ＬＬ１’が照射され
た部位に表示用レーザー光ＬＬを照射しないよう記録されている場合には、第１、第２の
光スキャナー７１０、７３０（可動板７１１ａ、７３１ａ）の姿勢が検知用レーザー光Ｌ
Ｌ１’を出射したときの姿勢と一致している時に表示用レーザー光出射装置４１０から表
示用レーザー光ＬＬを出射させず、検知用レーザー光ＬＬ２’が照射された部位に表示用
レーザー光ＬＬを照射するよう記録されている場合には、第１、第２の光スキャナー７１
０、７３０（可動板７１１ａ、７３１ａ）の姿勢が検知用レーザー光ＬＬ２’を出射した
ときの姿勢と一致している時に表示用レーザー光出射装置４１０から表示用レーザー光Ｌ
Ｌを出射させる。制御部５００が、このような制御を照射部位６１０の全域に対して行う
ことにより、表示手段４００によって照射部位６１０に画像９００が描画される。
【００５３】
ここで、画像９００の描画に用いる表示用レーザー光ＬＬとしては、緑色のレーザー光
であるのが好ましい。緑色は、人間が視認し易い色であるため、血管をより確実に可視化
することができ、医師は、より確実に血管を確保することができる。なお、表示用レーザ
ー光ＬＬとして緑色のレーザー光を用いる場合には、表示用レーザー光出射装置４１０か
ら、レーザー光源４１１ｒ、４１１ｂ、コリメータレンズ４１２ｒ、４１２ｂおよびダイ
クロイックミラー４１３ｒ、４１３ｂを省略してもよい。
【００５４】
以上、血管表示装置１００について詳細に説明した。このような血管表示装置１００に
よれば、腕６００の表面に、鮮明でかつ実際の血管に対する位置ずれのない画像（血管６
２０を可視化する画像）９００を表示することができる。また、表示光としてレーザー光
を用いているため、腕６００（照射部位６１０）の表面が複雑に湾曲等していても、鮮明
でぼやけ等のない画像９００を表示することができる。そのため、医師等は、確実に血管
を確保することができる。
【００５５】
ここで、制御部５００は、所定時間間隔ごとに、検知手段２００を駆動させるとともに
、画像データ生成部３００によって新たな画像データ９００Ｄを生成させるのが好ましい
。これにより、血管表示装置１００に対して腕６００の位置が変位した場合でも、その変
位に画像９００が追従するため、実際の血管６２０に対して位置ずれが発生していない画
像９００を照射部位６１０に表示し続けることができる。そのため、より確実かつ安全な
医療行為を行うことができるようになる。なお、前記所定時間間隔としては、特に限定さ
れないが、例えば、０．５秒以上１秒以下程度であるのが好ましい。
【００５６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の血管表示装置の第２実施形態について説明する。
図５は、本発明の第２実施形態に係る血管表示装置の概略図、図６は、図５に示す表示
手段により表示される画像の例を示す図である。
以下、第２実施形態の血管表示装置１００Ａについて、前述した第１実施形態の血管表
示装置１００との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５７】
第２実施形態の血管表示装置１００Ａは、ポイント決定部８００を有し、照射部位６１
０に表示される画像が異なる以外は、前述した第１実施形態の血管表示装置とほぼ同様で
ある。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図５に示すように、本実施形態の血管表示装置１００Ａは、ポイント決定部８００を有
している。ポイント決定部８００は、画像データ生成部３００で生成された画像データ９
００Ｄに基づいて、例えば穿刺針（注射針）を穿刺する部位（目的部位Ｐ）を決定する。
目的部位Ｐの決定方法としては、特に限定されないが、例えば、血管６２０の太さが比較
的太い部位としてもよいし、血管６２０が比較的まっすぐに延びている部位としてもよい
。また、目的部位Ｐの決定は、ポイント決定部８００が自動的に決定してもよいし、医者
等の操作者がポイント決定部８００に指令を送ることによって決定してもよい。
【００５８】
このようにしてポイント決定部８００で決定された目的部位Ｐの情報は、画像データ生
成部３００に送信される。画像データ生成部３００は、ポイント決定部８００から送信さ
れた情報に基づいて、照射部位６１０に目的部位Ｐを表示するための画像９１０（例えば
、目的部位Ｐに丸い印を表示した画像）に対応する画像データ９１０Ｄを生成する。
なお、この際、画像９１０を表示するために照射部位６１０に照射する表示用レーザー
光ＬＬの色は、画像９００を表示するために照射部位６１０に照射する表示用レーザー光
ＬＬの色と異なる色であるのが好ましい。これにより、医師等が、目的部位Ｐを視認し易
くなる。
【００５９】
画像データ生成部３００は、このようにして生成した画像データ９００Ｄ、９１０Ｄを
制御部５００に送信する。画像データ９００Ｄ、９１０Ｄを受信した制御部５００は、例
えば、画像データ９００Ｄに基づく表示手段４００の制御と、画像データ９１０Ｄに基づ
く表示手段４００の制御とを交互に行う。すなわち、制御部５００は、図６（ａ）に示す
ような照射部位６１０に画像９００が表示された状態と、図６（ｂ）に示すような照射部
位６１０に画像９１０が表示された状態とが交互に繰り返されるように、表示手段４００
の駆動を制御する。これにより、人間の目には、図６（ｃ）に示すような画像９００と画
像９１０とが重畳された画像９２０が照射部位６１０に表示されているように見える。こ
のように、目的部位Ｐを表示することにより、注射を打つ際（穿刺針を皮膚に穿刺する際
）に、さらに血管６２０を確保し易くなる。なお、目的部位Ｐを示す印に、点滅させたり
、経時的に大きさを変化させたりする演出を施してもよい。
【００６０】
また、本実施形態のように、画像９００と画像９１０とを交互に表示することにより、
例えば、目的部位Ｐの位置を変更する場合等に有効である。すなわち、目的部位Ｐを変更
する場合には、画像９１０の画像データ９１０Ｄのみを新たに生成すれば足り（すなわち
、画像データ９００Ｄを新たに生成する必要がないため）、目的部位Ｐの変更を簡単に行
うことができる。
このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができ
る。
【００６１】
以上、本発明の血管表示装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換
することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、
本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたもので
あってもよい。
【００６２】
また、前述した実施形態では、表示用レーザー光出射装置が３色の光源を備えている形
態について説明したが、これに限定されず、例えば１色の光源のみを備えている形態であ
ってもよい。
また、前述した実施形態では、検知用レーザー光走査部が表示用レーザー光走査部を兼
ねている形態について説明したが、これに限定されず、検知用レーザー光走査部と表示用
レーザー光走査部が別々に設けられた形態であってもよい。
【００６３】
また、前述した実施形態では、検知用レーザー光走査部が２つの光スキャナーを有する
形態について説明したが、これに限定されず、例えば、２つの光スキャナーのうちの少な
くとも１つをガルバノミラーに変えてもよい。また、２つの光スキャナーに変えて、互い
に直交する２軸のそれぞれに回動可能な可動板を有する光スキャナーを１つ用いた構成で
あってもよい。
また、前述した第２実施形態では、目的部位が注射針を穿刺する部位である場合につい
て説明したが、目的部位としては、これに限定されず、例えば、ガイドワイヤ、カテーテ
ール等の目的部位であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１００、１００Ａ‥‥血管表示装置  ２００‥‥検知手段  ２１０‥‥検知用レーザー
光出射装置  ２１１‥‥レーザー光源  ２１２‥‥コリメータレンズ  ２１３‥‥ダイク
ロイックミラー  ２２０‥‥受光部  ２２１‥‥ビームスプリッタ  ２２２‥‥フォトダ
イオード  ３００‥‥画像データ生成部  ４００‥‥表示手段  ４１０‥‥表示用レーザ
ー光出射装置  ４１１ｒ、４１１ｇ、４１１ｂ‥‥レーザー光源  ４１２ｒ、４１２ｇ、
４１２ｂ‥‥コリメータレンズ  ４１３ｒ、４１３ｇ、４１３ｂ‥‥ダイクロイックミラ
ー  ５００‥‥制御部  ６００‥‥腕  ６１０‥‥照射部位  ６２０‥‥血管  ７００‥
‥検知用レーザー光走査部  ７００’‥‥表示用レーザー光走査部  ７１０‥‥第１の光
スキャナー  ７１１‥‥基体  ７１１ａ‥‥可動板  ７１１ｂ‥‥支持部  ７１１ｃ、７
１１ｄ‥‥連結部  ７１１ｅ‥‥光反射部  ７１２‥‥スペーサー  ７１３‥‥対向基板
７１４‥‥永久磁石  ７２０‥‥挙動検出手段  ７３０‥‥第２の光スキャナー  ７３
１ａ‥‥可動板  ７４０‥‥挙動検出手段  ７１５‥‥コイル  ７１６‥‥電圧印加手段
７１７‥‥駆動手段  ７２１‥‥圧電素子  ７２２‥‥起電力検出部  ７２３‥‥角度
検知部  ８００‥‥ポイント決定部  ９００、９１０、９２０‥‥画像  ９００Ｄ、９１
０Ｄ‥‥画像データ  Ｊ１、Ｊ２‥‥回動中心軸  ＬＬ‥‥表示用レーザー光  ＬＬ’‥
‥検知用レーザー光  ＬＬ”‥‥反射レーザー光
【図１】
2011212386.tif 000003
【図２】
2011212386.tif 000004
【図３】
2011212386.tif 000005
【図４】
2011212386.tif 000006
【図５】
2011212386.tif 000007
【図６】
2011212386.tif 000008