(57)【要約】【課題】赤色可視光を乳児幼児小児患者の上腕や前腕側面部より透過させ肘の内側に設けた開口部で採血用血管陰影を鮮明に診ることができるベルト式採血用透光照明器を提供することを目的とする。【解決手段】本考案は１個のハイパワー赤色発光ダイオードを上部に楕円或いは円形の光射出窓を有する樹脂製ケースに内蔵した小型楕円体形状の発光ユニット３個を乳児幼児小児患者の上腕部にフィットする長さで両端に固定装置が付き固定装置に接して血管陰影を診る為と採血針を穿刺する為の開口部が肘の内側に相当する個所に設けてあるベルトに取り付けたコード付き発光部と脱着可能なコネクターを経由して接続されているバッテリー電源部とで構成されている。３個の発光ユニットは患者の上腕部の背側中心に１個、両側面部に各々１個を配置してあり、発光部を所定の位置に装着後電源部を接続し、スイッチをＯＮにすれば即、開口部に鮮明な血管陰影を診ることができる。【選択図】図１
0003144999.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
乳児、幼児、小児患者の採血用血管の透光陰影を診ながら一回の穿刺で好適な採血用血管を確保する為のベルト式採血用透光照明器。
【請求項２】
採血用血管の透光陰影を診ながら採血針を穿刺する為の開口部をベルト上に設けてある請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項３】
請求項２のベルトがバネ性を有し腕輪式である請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項４】
生体に対する浸透力が大きく肉眼で採血用血管の透光陰影が観察できるよう６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域にある濃赤色可視光を放射する発光ダイオード、有機ＥＬ或いは無機ＥＬ素子を一個以上取り付けてある請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項５】
射出光の波長の中より浸透力の強い部分のみを有効利用できるよう光射出窓の内側に透過限界波長が６２０±５ｎｍ以上且つ波長限界幅が３５ｎｍ以内であり透過率が８５％以上のシャープカットフィルタリング機能を有する請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項６】
発熱を敏速且つ均等に拡散させるためその熱伝導度が１．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるＰＰＳ等の高熱伝導性樹脂で成型されている発光ユニットを有する請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項７】
光を有効に射出するため６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域に於ける反射率が８０％以上の反射ドームを備えている請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項８】
発光ダイオードの接合面温度を下げる為の小型冷却素子を備え、発光効率を上げ駆動電流を下げることにより熱発生を発生源にて抑制する機構を有する請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項９】
発光ダイオードの光が射出する光射出窓は６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域に於ける光透過率が９０％以上の樹脂で且つ皮膚と接触する面は２Ｈ以上の硬度を有しておりその形状は楕円形若しくは円形である請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本考案はヒトの皮下にある血管から中空の針を介して体外へと血液を採取する際に透過光により血管を見つけ易くする採血用透光照明器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】従来、注射法による静脈血の採取は、駆血帯と呼ばれる弾力性を有するゴム状の紐を腕に巻きつけ、一時的に血流を制限し血管を怒張させた時に皮膚上に浮き出た静脈を狙い、注射針を当該静脈に穿刺し、その後に減圧吸引して血液を注射筒に引き込んでいた。上述のように、通常の注射による採血時の駆血帯による不快感の抑制や、採血者である医師が血管位置を確認しながら確実に採血するためには、針を皮膚に穿刺する際に血管位置を何らかの手法で監視しなければならない。
このような目的でこれまでいくつかの血管可視化の手法が知られている。これらの公知例の多くは、体外から体内へと光を導入し、その反射光（特開平８−１６４１２５）や透過光から血管情報を得るというものである。反射法を用いた場合には皮膚表面から直接反射しくる光を抑制するために皮膚表面に液体を塗布するというような煩雑な手間を必要としたり、２種類の光源、フィルター、ダイクロックミラー、画像解析機構などから構成される高価で、複雑な装置が必要されるという問題があった。また、透光法の場合は、例えば比較的厚さが薄い指や手の甲などに波長が７００から１２００ｎｍの近赤外光を照射し、その裏側に撮像素子を配置して体内を透過してくる光の強度の空間分布を観察する方法（特開平８−１６４１２４）もあるが、同様に複雑な装置が必要とされ高価であると言う問題があり簡便さにも欠けていた。また、赤白二色の発光ダイオードを複数個湾曲したアームの先端に埋め込み二本のアームで皮膚を挟み込むことにより皮膚を部分的に抓み上げその間にある血管に光を透過させ血管の陰影を診る装置もあるが（米国特許６，９２３，７６２Ｂ１）、寸法も大きく皮膚を部分的に抓み上げる方法なので痛みを伴い、皮膚組織の発育が未熟な乳児、幼児、小児患者の使用には適さない。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】以上のような背景技術において波長が７００〜１２００ｎｍの近赤外光を照射し血管映像を得る装置は反射法及び透光法に拘わらず撮像素子、画像解析回路等を必要とし高価で簡便さに欠けていた。また、二色の可視光により血管の透光陰影を診る装置は寸法も大きく皮膚を部分的に抓み上げる方法なので痛みを伴い乳児、幼児、小児患者の使用には適さない。一方波長が６００ｎｍ〜７００ｎｍにある可視光も、皮下組織による吸収は比較的少なく深部まで浸透し易い。それ故、血管を透過してくる光は血液中のヘモグロビンにより吸収され強度が弱くなっており陰影は暗くなるが、その他の部分を透過してくる光は多重散乱による拡散で強度の減衰は少なく暗い血管陰影とその他の部分とのコントラストに因り鮮明な血管陰影が得られることになる。近年発光ダイオードやＥＬ素子の波長分布や放射強度が大幅に改善され、採血時によく用いられる上腕や前腕部の静脈血管と皮膚表面の距離が比較的短い乳児、幼児、小児患者の場合は透光法によっても充分鮮明な採血用血管陰影を得ることができる。そこで、本考案では可視光で６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長を有する光を乳児、幼児、小児患者の上腕や前腕部の両側面及び背側より透過させると光が多重散乱をしながら生体組織を構成するマイクロチューブに沿って導かれ肘の内側で充分鮮明な採血用血管の陰影を直接診ることができる安価で操作も簡単なベルト式採血用透光照明器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】
【０００４】前記目的を達成するため、本考案では１個のハイパワー赤色発光ダイオードを超小型楕円体形状で上部に楕円或いは円形の光射出窓を有する高熱伝導性樹脂ケースに内蔵した図２に示される発光ユニット１４ａ、１４ｂ、１４ｃの３個を乳児、幼児、小児患者の上腕部にフィットする長さのベルトに取り付けた図１に示されるような光射出用発光部１を使用する。図１、図２に示されるようにベルトの両端にはベルトの脱着が容易な固定装置３ａ、３ｂが取り付けてあり、片側固定装置に接して血管陰影を診る為と採血針を穿刺する為の開口部８が設けてある。図３に示されるように３個の発光ユニットは患者の上腕部の背側中心に１個９ｂ、両側面部に当る個所に各々１個９ａ、９ｃを配置してある。上記ベルトはバネ性が有る腕輪式或は腕輪式と柔らかいベルト式の複合タイプで発光部が腕により密着できるものでも良いことは明らかである。当該ベルト式採血用透光照明器の発光部１とバッテリー電源部５は脱着が容易なコネクター７ａ、７ｂを経由して接続されており医師が携帯使用するのに便利なようになっている。図４、図５に示される乳児、幼児、小児の上腕部１０にある採血用静脈血管はまだ充分に発育していない場合が多く微細である為何らかの手段でその血管位置を確認しながら採血針を穿刺しなくては複数回穿刺することを余儀なくされ、不必要な生体の損傷を伴い且つ患者に多大な苦痛と精神的圧迫を与え、採血施行者の医師にもストレスを生む結果となる。本考案に依るベルト式採血用透光照明器の図１に示される発光部１をベルトで乳児、幼児、小児の図４、図５に示される上腕部１０に巻き付け固定し電源コネクター７ａ，７ｂを接続し電源部５に設けたスイッチ６をＯＮにすれば直ちに肉眼で採血用静脈血管の陰影１１を診ることができ、左右どちらかのより好適な血管に採血針を穿刺することができる。
【考案の効果】
【０００５】本考案によれば、医師一人で補助なしでも的確に図４、図５に示されるような採血用静脈血管１１を確保する事が可能で特別に熟練した技能がなくても１回の試行で採血針の穿刺に成功する確率が極めて高くなる。その結果、不必要な生体の損傷を回避でき且つ患者に多大な苦痛と精神的圧迫も与えず、医師にもストレスを生じさせることが無くなると言う効果がある。特に、比較的少ない採血量で定期的に採血を繰返す必要のある被採血者に対して有効である。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００６】考案を実施するための最良の形態は図６に示されるような楕円形の光射出窓４付きの超小型楕円体発光ユニット１４ａ、１４ｂ、１４ｃの３個を図１、図２に示されるようなベルト２ａ、２ｂの間に埋め込み固定し、ベルト両端にマジックテープ等の固定装置３ａ、３ｂを取り付け、その固定装置の一方に接して図１、図４、図５に示されるような血管陰影１１を観察する為と採血針を穿刺する為の開口部８が１個設けられている発光部１と、コネクター７ａ、７ｂを介して接続されている図１に示されるバッテリー電源部５から構成されている。
【実施例】
【０００７】本考案を次の例により更に詳しく例示する。まず図６に示されるような楕円体形状の発光ユニット１４を射出成型にて成型し、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域に於ける反射率が８０％以上の図８に示される反射膜２２をコーティングした反射ドーム２１と図９に示される請求項４のシャープカットフィルター２４機能を有し６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域に於ける光透過率が９０％以上で表面に鉛筆硬度２Ｈ以上のハードコーティング膜２３を付与した光射出窓４を図６に示される発光ユニット上蓋１８ａにセットし超音波溶着でしっかりと固定する。また、発光部のベルト２を繰り返し上腕に巻き付けることによる外力がコードを経由し直接基板の半田付け部分に伝わらないようコード１９を図７の様に配線する。
更に図６に示される発光ダイオード１７の直下で放熱用基板２０（例えば熱伝導度が１７５Ｗ／ｍ・ＫであるＩＲＣ社製アノサーム高熱伝導性基板）の裏側に小型冷却素子１５を実装した基板を位置決め用ピン１６ａ，１６ｂで発光ユニット下蓋１８ｂの所定の位置にセットし、上蓋と下蓋を図１０に示されるスナップフィット機構２５で結合させる。本実施例にペルチェ効果を利用した薄膜冷却素子１５を採用した場合、発光ダイオードの接合面温度は８０℃から４０℃に低下するので、発光効率が約３０％上昇しそれに見合うだけ駆動電流を下げることできる。その結果、乳児、幼児、小児の敏感な皮膚を火傷の危険から守ることが可能となった。ここではペルチェ効果を利用した薄膜冷却素子の例を説明したが、小型であれば例えばピエゾファン冷却、ヒートパイプ冷却、イオン冷却等、別の冷却方式も使用できるのは明らかである。また、本実施例では発光ユニット毎に発光ダイオードと冷却素子を駆動する回路を設けてあるが、３個の発光ユニットを１個の回路で駆動することもできる。その場合は発光ユニット内の基板には発光ダイオードと冷却素子のみを実装すれば良いのでより小型化が可能となる。次に、３個の発光ユニットを図２に示される上側ベルト２ａの所定の位置に挿入し発光ユニットホルダー９ａ、９ｂ、９ｃに収納し固定する。３個の発光ユニットの電源コードはコード接続基板（図示せず）で正負の２本に束ねられ図１に示される外部の接続用コネクター７ａに導かれる。外部接続コードは外部からの引っ張りや捩り力が加わっても大丈夫なようにベルト出口で固定されている。発光ユニット１４をベルトに埋め込む深さは任意で良いが可能な限りベルト面位置が発光部光射出窓の表面と一致した方が患者の皮膚に違和感と痛みを生じさせない。上側ベルト２ａから下側に向けて突出した部分は上側ベルトに取り付けた発光ユニットホルダー９ａ、９ｂ、９ｃに収納し固定するが、下側ベルト２ｂに接着するか下側ベルトを部分的に厚くし一部埋め込んでも良い（図示せず）。有機或は無機ＥＬを光源としたＥＬ発光部１３の場合は図５に示す様にフラットに出来るので発光ダイオードを光源とした図４に示されるＬＥＤ発光部１２の様な凸凹は生じない。一方ＥＬ光源に依るものは寿命が短く光束も発光ダイオードに比べ劣っているが、特に装置の薄さが求められる乳児や幼児患者に対しては好適である。また、ＥＬ光源は波長が豊富でより深部まで侵透可能な波長を選択できるので光出力は弱くても乳児や幼児に対しては好適に使用できる。ベルト両端にはベルト２ａを固定し発光ユニット１４を患者の皮膚に密着させる装置、例えばマジックテープや小型のバックルの様な脱着容易な図１に示されるような固定装置３ａ、３ｂが取付けられており、その固定装置に接して図１、図４、図５に示されるような静脈血管１１の透光陰影を診ながら採血針を穿刺する為の開口部８が設けてある。
【産業上の利用可能性】
【０００８】近年予定より早く生まれる低体重児の割合が増加しており、乳児、幼児、小児で採血を定期的に受けなければいけない患者も多くなっている。正常な発育をしていない場合は採血用静脈血管も極めて見つけ難く、従来技術による採血の際、採血施行者の技能が未熟な場合は特に、誤穿刺が多く痛みや生体の損傷が大きくなるという問題が生じている。本考案のベルト式採血用透光照明器を用いればば医師の技量に関係なく一回で正確に採血用血管を確保でき誤穿刺や採血に伴う苦痛を大幅に軽減することができ、乳児、幼児、小児の採血分野のみならず近赤外光の生体による多重散乱導光現象を利用して皮膚近傍の生体組織陰影を直接観察することができる光診断装置等の医療機器産業にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】透光照明器の平面図である
【図２】透光照明器発光部の平面図中央横断面図である
【図３】透光照明器発光部を腕に装着した時の断面図である。
【図４】透光照明器を上腕に装着した状態図１である。
【図５】透光照明器を上腕に装着した状態図２である。
【図６】発光ユニットの正面図である。
【図７】発光ユニット内部の配線状態を表す図である。
【図８】発光ユニットの反射ドームの中央横断面図である。
【図９】発光ユニットの光射出窓の正面図である。
【図１０】発光ユニットの上下蓋結合機構の拡大図である。
【符号の説明】
【００１０】    １      発光部
２ａ    上側ベルト
３ｂ    下側ベルト
３ａ    固定装置オス
３ｂ    固定装置メス
４      光射出窓
５      電源部
６      スイッチ
７ａ    接続用コネクターオス
７ｂ    接続用コネクターメス
８      開口部
９ａ    発光ユニットホルダー
９ｂ    発光ユニットホルダー
９ｃ    発光ユニットホルダー
１０    上腕部
１１    採血用静脈血管の陰影
１２    ＬＥＤ発光部
１３    ＥＬ発光部
１４ａ  発光ユニット
１４ｂ  発光ユニット
１４ｃ  発光ユニット
１５    冷却素子
１６ａ  位置決めピン
１６ｂ  位置決めピン
１７    発光ダイオード
１８ａ  発光ユニット上蓋
１８ｂ  発光ユニット下蓋
１９    コード
２０    放熱基板（ＰＣＢ）
２１    反射ドーム
２２    反射膜
２３    ハードコート膜
２４    シャープカットフィルター
２５    スナップフィット結合機構
【図１】
0003144999.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003144999.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003144999.tif 000009
【図８】
0003144999.tif 000010
【図９】
0003144999.tif 000011
【図１０】
0003144999.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月21日(2008.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
乳児、幼児、小児患者の上・前腕部に位置する採血用血管の透光陰影を肉眼で観察できるよう、生体に対する浸透力が大きくその波長が６００ｎｍ〜７００ｎｍの領域にある濃赤色可視光を放射する発光ダイオード、或いはＥＬ素子を一個以上取り付けてあるベルト式採血用透光照明器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】考案を実施するための最良の形態
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
考案を実施するための最良の形態は図６に示されるような楕円形の光射出窓４付きの超小型楕円体発光ユニット１４ａ、１４ｂ、１４ｃの３個を図１、図２に示されるようなベルト２ａ、２ｂの間に埋め込み固定し、ベルト両端に面ファスナー等の固定装置３ａ、３ｂを取り付け、その固定装置の一方に接して図１、図４、図５に示されるような血管陰影１１を観察する為と採血針を穿刺する為の開口部８が１個設けられている発光部１と、コネクター７ａ、７ｂを介して接続されている図１に示されるバッテリー電源部５から構成されている。
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月22日(2008.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】手続補正書
【補正対象項目名】手続補正１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
乳児、幼児、小児患者の上・前腕部に位置する採血用血管の透光陰影を肉眼で観察できるよう、生体に対する浸透力が大きくその波長が６００ｎｍ〜７００ｎｍの領域にある濃赤色可視光を放射する発光ダイオード、或いはＥＬ素子を一個以上取り付けてあるベルト式採血用透光照明器。
【請求項２】
採血用血管の透光陰影を診ながら採血針を穿刺する為の開口部をベルト上に設けてある請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項３】
請求項２のベルトがバネ性を有し腕輪式である請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項４】
射出光の波長の中より浸透力の強い部分のみを有効利用できるよう光射出窓の内側に透過限界波長が６２０±５ｎｍ以上且つ波長限界幅が３５ｎｍ以内であり透過率が８５％以上のシャープカットフィルタリング機能を有する請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項５】
発熱を敏速且つ均等に拡散させるためその熱伝導度が１．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるＰＰＳ等の高熱伝導性樹脂で成型されている発光ユニットを有する請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項６】
光を有効に射出するため６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域に於ける反射率が８０％以上の反射ドームを備えている請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項７】
発光ダイオードの接合面温度を下げる為の小型冷却素子を備え、発光効率を上げ駆動電流を下げることにより熱発生を発生源にて抑制する機構を有する請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【請求項８】
発光ダイオードの光が射出する光射出窓は６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域に於ける光透過率が９０％以上の樹脂で且つ皮膚と接触する面は２Ｈ以上の硬度を有しておりその形状は楕円形若しくは円形である請求項１に記載するベルト式採血用透光照明器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】手続補正書
【補正対象項目名】手続補正３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】考案を実施するための最良の形態は図６に示されるような楕円形の光射出窓４付きの超小型楕円体発光ユニット１４ａ、１４ｂ、１４ｃの３個を図１、図２に示されるようなベルト２ａ、２ｂの間に埋め込み固定し、ベルト両端に面ファスナー等の固定装置３ａ、３ｂを取り付け、その固定装置の一方に接して図１、図４、図５に示されるような血管陰影１１を観察する為と採血針を穿刺する為の開口部８が１個設けられている発光部１と、コネクター７ａ、７ｂを介して接続されている図１に示されるバッテリー電源部５から構成されている。


【手続補正３】
【補正対象書類名】手続補正書
【補正対象項目名】手続補正２
【補正方法】削除
【補正の内容】