(57)【要約】  血流センサ１は、血液Ｂの流速を計測可能であり、血液Ｂが流れる流路４２を画定する管４０と、レーザー光Ｌを発光する発光素子１０と、受光素子２０を備えている。発光素子１０は、管４０を流れる血液Ｂに向けてレーザー光Ｌを発光する。受光素子２０は、発光素子１０が発光して管４０で反射されたドップラー効果を受けていない光と、発光素子１０が発光して管４０を流れる血液成分で反射されたドップラー効果を受けた光を受光する。血液Ｂの流れ方向に直交する断面において直交する２方向を第１方向と第２方向としたときに、流路の第１方向の幅ｗ１が第２方向の幅ｗ２より狭い。発光素子１０と受光素子２０は、第１方向の幅ｗ１を画定する管壁の外面に配置されている。
2016092681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液の流速を計測可能な血流センサであって、
血液が流れる流路を画定する管と、
レーザー光を発光する発光素子と、
受光素子を備えており、
前記発光素子は、前記管を流れる血液に向けてレーザー光を発光し、
前記受光素子は、前記発光素子が発光して前記管で反射されたドップラー効果を受けていない光と、前記発光素子が発光して前記管を流れる血液成分で反射されたドップラー効果を受けた光を受光し、
血液の流れに直交する断面において直交する２方向を第１方向と第２方向としたとき、前記流路の第１方向の幅が前記流路の第２方向の幅より狭く、
前記発光素子と前記受光素子が、前記第１方向の幅を画定する管壁の外面に配置されている血流センサ。
【請求項２】
前記管壁の外面に凹部が形成されており、
前記発光素子と前記受光素子が、前記凹部に対向して配置されている請求項１に記載の血流センサ。
【請求項３】
前記凹部の底面が、前記発光素子と前記受光素子に向かって凸状に湾曲した湾曲面を有している請求項２に記載の血流センサ。
【請求項４】
前記発光素子および前記受光素子と前記管との間に配置された導光体を備え、
前記導光体の前記素子側の面に、素子側凹部が形成されており、
前記発光素子と前記受光素子が、前記素子側凹部に対向して配置されている請求項１に記載の血流センサ。
【請求項５】
前記導光体の前記管側の面に、管側凹部が形成されており、
前記管側凹部の底面が、前記管に向かって凸状に湾曲した湾曲面を有している請求項４に記載の血流センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、血流センサに関する技術を開示する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、体内にある血管を流れる血液の流速を計測する血流センサが開示されている。この血流センサは、発光素子と受光素子と制御部を備えており、人体の近くに置いて用いられる。発光素子が、体表面に向けてレーザー光を発光する。発光素子が発光したレーザー光は、その一部が体表面で反射し、他の一部は体内に侵入して血管を流れる赤血球によって反射される。受光素子は、体表面からの反射光と、赤血球からの反射光を受光する。前者は、血液の流速によるドップラー効果を受けていない参照光となり、後者は血液の流速によるドップラー効果を受けている計測光となる。制御部は、受光素子が受光した、体表面からの反射光（参照光）と赤血球からの反射光（計測光）を重ね合わせた光に基づいて、ヘテロダイン技術によって赤血球の流速を計算する。この種の血流センサは、レーザードップラー式の血流センサと呼ばれている。【０００３】
医療現場では、体内を流れる血液を体外に送り出し、体外に送り出した血液を再び体内に戻す体外循環が行われている。体外循環用の管が体内の血管に接続され、体内の血管を流れる血液が体外の管に流入し、体外の管を流れた血液が体内の血管に戻る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７２０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
体外循環に用いる管を流れる血液の流速を計測するために、特許文献１の血流センサを利用することが考えられる。この場合、発光素子から発光されたレーザー光の一部が管で反射して参照光となり、レーザー光の他の一部が管を流れる血液に入射し、血液中の赤血球で反射して計測光となる現象を利用することになる。【０００６】
体外循環に用いる管を血液が流れるとき、流路の中心部では管壁の影響が小さいので流速が速くなるのに対し、管壁に近い周縁部では管壁の影響が大きいので流速が遅くなる。また、血液は透明度が低いので、レーザー光は血液の中を進みにくい。計測光の大部分は管壁に近い周縁部を流れる赤血球からの反射光となる。【０００７】
このために、体外循環に用いる管にレーザードップラー式の血流センサと適用すると、流速の遅い管壁に近い部分を流れる血液の流速を計測することになり、管を流れる血液の平均流速ないし代表流速を計測しないという問題が生じる。計測して得られた流速を補正して平均流速に換算することも考えられるが、計測流速と平均流速の差が大きいと、補正しても実際の平均流速からの誤差が大きくなるという問題があった。【０００８】
本明細書では、平均流速に近い流速を計測することができる技術を開示する。平均流速に近い流速が計測できれば、計測流速を平均流速の近似値と扱うことが可能となる。あるいは、実際の平均流速によく近似する平均流速に補正することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書に開示する血流センサは、血液の流速を計測可能であり、血液が流れる流路を画定する管と、レーザー光を発光する発光素子と、受光素子を備えている。発光素子は、管の流路を流れる血液に向けてレーザー光を発光する。受光素子は、発光素子が発光して管で反射されたドップラー効果を受けていない光と、発光素子が発光して管を流れる血液成分で反射されたドップラー効果を受けた光を受光する。流路は扁平であり、血液の流れ方向に直交する断面において直交する２方向を第１方向と第２方向とすると、第１方向の幅が第２方向の幅より狭い。発光素子と受光素子は、第１方向の幅を画定する管壁の外面に配置されている。【００１０】
このような構成によれば、流路の第１方向の幅が狭いので、流路の中心部から第１方向の幅を画定する管壁までの距離が短くなり、中心部を流れる血液の流速と管壁の近傍を流れる血液の流速の差が小さくなる。第１方向の幅を画定する管壁の外面に発光素子と受光素子を配置しておけば、中心部を流れる流速に近い流速を計測することができ、平均流速に近い流速を計測することができる。【００１１】
通常であれば、断面が円形の管を体外循環に用いる。この場合、前記した扁平断面と比較し、断面積が同じであれば、流路の中心部から管壁までの距離が、扁平流路の中心部から第１方向の幅を画定する管壁までの距離よりも長くなり、中心部を流れる血液の流速と管壁の近傍を流れる血液の流速の差が大きくなる。本技術では、扁平断面の管を利用することで、平均流速に近い流速を計測可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】血流センサの断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である（血液の流れ方向に直交する断面図である）。
【図３】血流センサのブロック図である。
【図４】他の実施例に係る血流センサの血液の流れ方向に直交する断面図である。
【図５】更に他の実施例に係る血流センサの血液の流れ方向に直交する断面図である。
【図６】更に他の実施例に係る血流センサの血液の流れ方向に直交する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に説明する実施形態の主要な特徴を列記する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。
（特徴１）管壁の外面に凹部が形成されている。発光素子と受光素子が凹部に対向して配置されている。これにより、発光素子と受光素子が管によって傷付くことを抑制できる。逆に、管が発光素子と受光素子によって傷付くことを抑制できる。
（特徴２）凹部の底面は、発光素子と受光素子に向かって凸状に湾曲した湾曲面を有している。これにより、レーザー光を流路の中心部に導くことができる。また、赤血球で反射した反射光を受光素子に導くことができる。
（特徴３）管と発光素子の間、ならびに管と受光素子の間に配置された導光体を備えている。
（特徴４）導光体の素子側の面に、素子側凹部が形成されている。発光素子および受光素子は、素子側凹部に対向して配置されている。これにより、素子側凹部の底面で反射したレーザー光と参照光にできる。また、発光素子および受光素子が管および導光体によって導光体が傷付くことを抑制でき、導光体が発光素子および受光素子によって傷付くことを抑制できる。
（特徴５）導光体は交換可能である。
（特徴６）導光体の管側の面には、管側凹部が形成されている。
（特徴７）管側凹部の底面は、管に向かって凸状に湾曲した湾曲面を有している。これにより、レーザー光を流路の中心部に導くことができる。また、赤血球で反射した反射光を受光素子に導くことができる。
（特徴８）流路の第２方向の幅は、第１方向の幅の１０倍以上である。
【００１４】
（第１実施例）
第１実施例の血流センサ１を、図１と図２を参照して説明する。血流センサ１は、図１と図２に示すように、管４０、発光素子１０、受光素子２０およびカバー７０を備えている。また、図３に示すように、血流センサ１は、発光素子１０と受光素子２０に接続された制御部９０を備えている。管４０は、体外循環用であり、内部を通過する血液が視認可能なように、透明であることが好ましい。
【００１５】
管４０は、流路４２を画定する管壁４１を備えている。管壁４０の外面の一部に、凹部３０が形成されている。管４０は患者の体内にある血管（図示省略）に接続されており、患者の血管から管４０の流路４２に血液Ｂが流入する。管４０の流路４２を流れた血液Ｂは、再び患者の血管に送り返される。このように、患者の血液Ｂが患者の血管から体外に一旦取り出され、再び患者の血管に送り戻されることにより、血液Ｂの体外循環が行われる。血液Ｂには、様々な成分が含まれている。例えば、血液Ｂには、赤血球、白血球、血小板、血漿、リンパ球などの成分が含まれている。
【００１６】
管壁４１は、例えば透明な樹脂やガラスにより形成されている。管壁４１は、光透過性を有しており、レーザー光Ｌおよび可視光を透過可能である。管壁４１が透明に形成されているので、管壁４１を通じて管壁４１の内側が視認でき、管壁４１の内側の流路４２を流れる血液Ｂが視認できる。
【００１７】
流路４２は、管４０の中心軸４０ａに沿って延びており、血液Ｂが管４０の中心軸４０ａに沿って流路４２を流れる。図２に示すように、流路４２は、血液Ｂの流れ方向（本実施例ではｘ方向）に直交する断面（管４０の中心軸４０ａに直交する断面）において長方形状となっている。流路４２の形状は、扁平した形状である。また、血液Ｂの流れ方向に直交する断面において直交する２方向を第１方向（本実施例ではｚ方向）と第２方向（本実施例ではｙ方向）としたときに、流路４２の第１方向（ｚ方向）の幅ｗ１が、流路４２の第２方向（ｙ方向）の幅ｗ２より狭い。第２方向における流路４２の幅ｗ２は、第１方向における流路４２の幅ｗ１の１０倍以上であることが好ましい。すなわち、ｗ２＞１０×ｗ１が好ましい。
【００１８】
凹部３０は、管壁４１の外面４３に形成されている。凹部３０は、管壁４１の外面４３から流路４２に向かって窪んだ形状になっている。凹部３０と流路４２は第１方向に沿って並んで形成されている。第２方向における凹部３０の幅ｗ３０は、流路４２の幅ｗ２より狭い。凹部３０は、底面３２を備えている。底面３２は、平坦に形成されている。
【００１９】
図１に示すように、発光素子１０と受光素子２０は、血液Ｂの流れ方向に沿って並んで配置されている。発光素子１０が、血液Ｂの流れ方向の上流側に配置されており、受光素子２０が血液Ｂの流れ方向の下流側に配置されている。発光素子１０と受光素子２０は、カバー７０に固定されている。
【００２０】
発光素子１０は、レーザー光Ｌを発光する。発光素子１０としては、例えばレーザーダイオード（ＬＤ）を用いることができる。発光素子１０が発光するレーザー光Ｌの周波数は特に限定されるものではない。発光素子１０は、管４０に対向して配置されている。また、発光素子１０は、凹部３０に対向して配置されている。発光素子１０は、第１方向（ｚ方向）の幅を画定する管壁４１の外面に配置されている。
【００２１】
発光素子１０は、透明な管４０および管４０の中を流れる血液Ｂに向けてレーザー光Ｌを発光する。発光素子１０は、管４０の外側から管４０の内側に向けてレーザー光Ｌを発光する。また、発光素子１０は、凹部３０に向けてレーザー光Ｌを発光する。発光素子１０が発光したレーザー光Ｌは、血液Ｂの流れ方向に直交する断面で視ると第１方向に進む。
【００２２】
発光素子１０が発光したレーザー光Ｌの一部は、凹部３０の底面３２で反射して、受光素子２０に入射する。凹部３０の底面３２で反射したレーザー光Ｌは、ドップラー効果を受けていない参照光となる。また、発光素子１０が発光したレーザー光Ｌの他の一部は、管４０の凹部３０および管壁４１を通過する。管壁４１を通過したレーザー光Ｌの一部は、管壁４１と流路４２の境界（管壁４１の内面）で反射する。あるいは、レーザー光Ｌの一部は、管壁４１の内面に接する部分の血液Ｂに含まれる静止した赤血球で反射する。管壁４１と流路４２の境界で反射したレーザー光Ｌは、受光素子２０に向かって進行する。管壁４１と流路４２の境界で反射したレーザー光Ｌは、ドップラー効果を受けていない参照光である。受光素子２０に向かって進行するレーザー光Ｌは、管壁４１および凹部３０を通過した後、受光素子２０に入射する。
【００２３】
このように、レーザー光Ｌの一部が管４０内で反射するときは、凹部３０の底面３２で反射する場合、管壁４１の内面で反射する場合、および、管壁４１の内面に接する部分の血液Ｂ内の動いていない赤血球で反射する場合がある。一方、管壁４１を通過したレーザー光Ｌの他の一部は、流路４２に入射する。
【００２４】
管壁４１と流路４２の境界から流路４２に入射したレーザー光Ｌは、血液Ｂの中を進む。流路４２に入射するレーザー光Ｌは、管壁４１と流路４２の境界において屈折する。血液Ｂの中を進むレーザー光Ｌは、血液Ｂに含まれる成分に当たって反射する。具体的には、レーザー光Ｌが血液Ｂに含まれる赤血球Ｒに当たって反射し、反射光Ｓが生じる。移動する赤血球Ｒに反射することで、反射の前後で光の周波数が変化する。よって、レーザー光Ｌの周波数と反射光Ｓの周波数は異なる。赤血球Ｒで反射した反射光Ｓは、ドップラー効果を受けている計測光である。反射光Ｓは、受光素子２０に向かって進行する。反射光Ｓは、流路４２と管壁４１の境界から管壁４１に入射し、管壁４１および凹部３０を通過した後、受光素子２０に入射する。管壁４１に出射する反射光Ｓは、流路４２と管壁４１の境界において屈折する。
【００２５】
受光素子２０は、受光素子２０に入射する光を受光し、受光した光量に対応する電気信号を出力する。受光素子２０には、フォトダイオード（ＰＤ）を用いることができる。受光素子２０は、管４０に対向して配置されている。また、受光素子２０は、凹部３０に対向して配置されている。受光素子２０は、第１方向（ｚ方向）の幅を画定する管壁４１の外面に配置されている。受光素子２０は、管４０で反射された光（ドップラー効果を受けていない参照光）と、赤血球Ｒで反射された光（ドップラー効果を受けている計測光）を受光する。受光素子２０は、管壁４１および凹部３０を通過した光を受光する。受光素子２０が受光した光（管４０による反射光と赤血球Ｒによる反射光）は、管４０の中を流れる血液Ｂの流速を計算するために用いられる。
【００２６】
カバー７０は、発光素子１０および受光素子２０を覆っている。カバー７０に発光素子１０および受光素子２０が固定されている。カバー７０は、不透明であり、遮光性を有している。カバー７０の色は、黒色が好ましい。また、カバー７０は、無光沢であることが好ましい。カバー７０は、発光素子１０および受光素子２０に不要な光が入らないように光を遮断する。カバー７０は、接触面７１を有している。接触面７１は、管４０の外面４３に接触する。接触面７１は、管４０の外面４３の形状と一致する形状になるように形成されている。カバー７０は、管４０の外面４３の一部を覆っている。
【００２７】
図３に示す制御部９０は、発光素子１０および受光素子２０を制御する。制御部９０は、受光素子２０が受光した光に基づいて、管４０の中を流れる血液Ｂの流速を計算することができる。また、制御部９０は、血液Ｂの流量を計算することができる。制御部９０は、ヘテロダイン技術を用いて計算を行う。ヘテロダイン技術は、周波数が異なる２つの波（光）を重ね合わせてうなり（ビート）を生じさせ、このうなりを用いて計算を行う方法である。ヘテロダイン技術は、２つの波（光）の周波数の差、すなわち、ドップラーシフトを利用して計算を行う方向である。制御部９０は、ヘテロダイン技術を用いて、参照光と計測光の周波数の差を計算し、その計算結果から血液Ｂの流速を計算する。ヘテロダイン技術については公知であるので、詳細な説明を省略する。制御部９０は、計算した血液Ｂの流速および流量をモニタ（図示省略）に出力する。
【００２８】
上述の説明から明らかなように、血流センサ１は、血液Ｂが流れる流路４２を画定する管４０と、レーザー光Ｌを発光する発光素子１０と、受光素子２０とを備えている。発光素子１０は、管４０の流路４２を流れる血液Ｂに向けてレーザー光Ｌを発光する。受光素子２０は、発光素子１０が発光して管４０内で反射された反射光（ドップラー効果を受けていない光）と、発光素子１０が発光して管４０の中を流れる血液成分で反射された反射光（ドップラー効果を受けた光）を受光する。管４０の流路４２は、血液Ｂの流れ方向に直交する断面において、第１方向における幅ｗ１が、第２方向における幅ｗ２より狭い。また、発光素子１０は、図２の断面において、第１方向にレーザー光Ｌを発光する。
【００２９】
このような構成によれば、流路４２の第１方向の幅ｗ１が狭いので、第１方向における流路４２の中心部と周縁部の距離を短くすることができる。流路４２の中心部と周縁部の距離が短くなると、中心部を流れる血液Ｂの流速と周縁部を流れる血液Ｂの流速の差が小さくなる。その結果、流路４２の周縁部を流れる血液Ｂの流速が平均流速に近づく。これにより、血流センサ１により血液Ｂの流速を計測したときに、血液Ｂの平均流速に近い流速を計測できる。また、計測した血液Ｂの流速から補正係数を用いて平均流速を補正計算する場合に、補正係数を小さくすることができ、実際の流速との誤差を小さくすることができる。
【００３０】
また、上記の血流センサ１によれば、発光素子１０と受光素子２０が凹部３０に対向して配置されているので、発光素子１０と受光素子２０が管４０の管壁４１に接触しない。これにより、発光素子１０と受光素子２０が管壁４１によって傷付くことを抑制できる。また、第２方向における流路４２の幅ｗ２が第１方向における流路４２の幅ｗ１の１０倍以上であると、流路４２の中心部と、第１方向の幅を画定する管壁の近傍を流れる血液Ｂの流速をほぼ同じ流速にすることができる。
【００３１】
以上、一実施形態について説明したが、具体的な態様は上記実施形態に限定されるものではない。以下の説明において、上述の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
（第２実施例）
上記の実施例では、凹部３０の底面３２が平坦に形成されていたが、この構成に限定されるものではない。第２実施例では、図４に示すように、凹部３０の底面３２が湾曲面３３を有している。湾曲面３３は、発光素子１０および受光素子２０に向かって凸状に湾曲している。湾曲面３３は、流路４２と反対側に突出している。湾曲面３３は、血液Ｂの流れ方向に直交する断面において湾曲している。湾曲面３３によって、管壁４１に凸レンズが形成されている。湾曲面３３による凸レンズは、流路４２の中心部が焦点になるように形成されている。
【００３３】
発光素子１０および受光素子２０は、湾曲面３３に対向して配置されている。発光素子１０は、湾曲面３３に向けてレーザー光Ｌを発光する。発光素子１０から発光されたレーザー光Ｌは、湾曲面３３で屈折して管壁４１に入射し、管壁４１を通過して流路４２に入射する。レーザー光Ｌは、湾曲面３３で屈折することにより、流路４２の中心部に向かって進む。流路４２に入射したレーザー光Ｌは、流路４２を流れる血液Ｂに含まれる赤血球Ｒで反射する。赤血球Ｒで反射した反射光Ｓは、流路４２と管壁４１を通過して、湾曲面３３から出射する。反射光Ｓは、湾曲面３３で屈折して、受光素子２０に向かって進む。受光素子２０は、湾曲面３３を通過した光を受光する。
【００３４】
このような構成によれば、発光素子１０が第２方向（ｙ方向）にずれた場合であっても、発光素子１０から発光されたレーザー光Ｌが湾曲面３３で屈折して、流路４２の中心部に向かって進んでゆく。流路４２が扁平になると、流路４２の第２方向の幅ｗ２が第１方向の幅ｗ１に対して広くなり、流路４２の中心部から第２方向の幅を画定する管壁４１までの距離が長くなる。その結果、第２方向では、流路４２の中心部を流れる血液Ｂの流速と周縁部を流れる血液Ｂの流速の差が大きくなる。そのため、大きなドップラー効果を得るために、流路４２の第２方向の中心部にレーザー光Ｌを導くことが好ましい。上記の構成によれば、レーザー光Ｌを流路４２の中心部に導くことができ、流路４２の中心部を流れる血液Ｂの流速を計測できる。また、血液Ｂに含まれる赤血球Ｒで反射した反射光Ｓが湾曲面３３で屈折して受光素子２０に向かって進む。これにより、反射光Ｓを受光素子２０に導くことができる。
【００３５】
（第３実施例）
第３実施例に係る血流センサ１は、図５に示すように、管４０と発光素子１０および受光素子２０との間に配置された透明な導光体５０を備えている。導光体５０は、例えば透明な樹脂やガラスにより形成されている。導光体５０は、光透過性を有しており、レーザー光Ｌおよび可視光を透過可能である。
【００３６】
導光体５０の屈折率および管４０の屈折率は、同じ屈折率であることが好ましい。なお、両者の屈折率は異なっていてもよい。導光体５０と管４０の間には、グリス（図示省略）が塗布されている。導光体５０は、グリスを介して管４０に密着している。グリスは、光透過性を有しており、レーザー光Ｌおよび可視光を透過可能である。
【００３７】
導光体５０は、第１接触面５１および第２接触面５２を備えている。第１接触面５１は、カバー７０の接触面７１に接触する。第１接触面５１は、カバー７０の接触面７１の形状と一致する形状になるように形成されている。第２接触面５２は、管４０の外面４３に接触する。第２接触面５２は、管４０の外面４３の形状と一致する形状になるように形成されている。
【００３８】
また、導光体５０は、素子側凹部６０および管側凹部８０を備えている。素子側凹部６０は、導光体５０において発光素子１０および受光素子２０側の面に形成されている。素子側凹部６０は、導光体５０の素子１０、２０側の面から流路４２に向かって窪んだ形状になっている。素子側凹部６０と流路４２は、第１方向に沿って並んでいる。第２方向における素子側凹部６０の幅ｗ６０は、流路４２の幅ｗ２より狭い。素子側凹部６０は、底面６２を備えている。底面６２は、平坦に形成されている。
【００３９】
管側凹部８０は、導光体５０において管４０側の面に形成されている。管側凹部８０は、管４０に対向している。管側凹部８０は、導光体５０の管４０側の面から素子側凹部６０に向かって窪んだ形状になっている。管側凹部８０、素子側凹部６０、および流路４２は、第１方向に沿って並んでいる。第２方向における管側凹部８０の幅ｗ８０は、流路４２の幅ｗ２より狭い。管側凹部８０は、底面８２を備えている。
【００４０】
管側凹部８０の底面８２は、湾曲面８３を有している。湾曲面８３は、管４０に向かって凸状に湾曲している。湾曲面８３は、管４０側に突出している。湾曲面８３は、血液Ｂの流れ方向に直交する断面において湾曲している。湾曲面８３によって、導光体５０に凸レンズが形成されている。
【００４１】
発光素子１０および受光素子２０は、素子側凹部６０に対向して配置されている。発光素子１０は、素子側凹部６０に向けてレーザー光Ｌを発光する。発光素子１０から発光されたレーザー光Ｌの一部は、素子側凹部６０の底面６２で反射して受光素子２０に入射する。また、レーザー光Ｌの他の一部は、素子側凹部６０、導光体５０の内部、および管側凹部８０を通過して、管４０に向かって進む。レーザー光Ｌは、湾曲面８３から出射するときに、湾曲面８３で屈折する。その後、レーザー光Ｌは、管４０の管壁４１を通過して流路４２に入射する。流路４２に入射したレーザー光Ｌは、流路４２を流れる血液Ｂに含まれる赤血球Ｒで反射する。
【００４２】
赤血球Ｒで反射した反射光Ｓは、流路４２および管壁４１を通過して、導光体５０に向かって進む。また、反射光Ｓは、管側凹部８０、導光体５０の内部、および素子側凹部６０を通過して受光素子２０に向かって進む。反射光Ｓは、湾曲面８３から導光体５０に入射するときに、湾曲面８３で屈折する。受光素子２０は、素子側凹部６０を通過したレーザー光Ｌを受光する。
【００４３】
このような構成によれば、管４０と発光素子１０および受光素子２０との間に導光体５０が配置されており、発光素子１０および受光素子２０が素子側凹部６０に対向している。したがって、発光素子１０および受光素子２０が管４０および導光体５０に接触することがない。これにより、発光素子１０および受光素子２０が管４０および導光体５０によって傷付くことを抑制できる。また、導光体５０は交換可能である。また、レーザー光Ｌが素子側凹部６０の底面６２で反射した光を、参照光として受光できる。
【００４４】
また、発光素子１０が第２方向（ｙ方向）にずれた場合であっても、発光素子１０から発光されたレーザー光Ｌが湾曲面８３で屈折して、流路４２の中心部に向かって進んでゆく。これにより、レーザー光Ｌを流路４２の中心部に導くことができ、流路４２の中心部を流れる血液Ｂの流速を計測できる。また、血液Ｂに含まれる赤血球Ｒで反射した反射光Ｓが湾曲面８３で屈折して受光素子２０に向かって進む。これにより、反射光Ｓを受光素子２０に導くことができる。
【００４５】
また、上記実施例では、導光体５０の素子側凹部６０の底面６２が平坦に形成されていたが、この構成に限定されるものではない。他の実施例では、素子側凹部６０の底面６２が湾曲面を有していてもよい。
【００４６】
（第４実施例）
上記の実施例では、流路４２は、血液Ｂの流れ方向に直交する断面において長方形状となっていたが、この構成に限定されるものではない。第４実施例では、図６に示すように、流路４２は、血液Ｂの流れ方向に直交する断面において長円形状あるいは楕円形状であってもよい。この構成においても、第１方向における流路４２の幅ｗ１が、第１方向と直交する第２方向における流路４２の幅ｗ２より狭い。このような構成によっても、第１方向において流路４２の周縁部と中心部の距離を近づけることができる。
【００４７】
また、発光素子１０の構成は上記の実施例に限定されるものではない。他の実施例では、発光素子１０におけるレーザー光Ｌが出射する部分にレンズ（図示省略）を取り付けてもよい。レンズは、発光素子１０の先端部に固定される。このような構成では、発光素子１０から発光されたレーザー光Ｌがレンズにより拡散し、拡散したレーザー光Ｌが管４０および血液Ｂに向かって進む。そして、レーザー光Ｌの一部が管壁４１と流路４２の境界（管壁４１の内面）で反射し、他の一部が流路４２を流れる血液Ｂに入射し、血液Ｂに含まれる移動する赤血球Ｒで反射する。このような構成によっても、ドップラー効果を受けていない参照光とドップラー効果を受けた計測光をそれぞれ受光できる。
【００４８】
また、上記実施例では、管４０の外面４３に凹部３０が形成されていたが、この構成に限定されるものではなく、凹部３０を省略することもできる。
【００４９】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５０】
１        ：血流センサ
１０      ：発光素子
２０      ：受光素子
３０      ：凹部
３２      ：底面
３３      ：湾曲面
４０      ：管
４０ａ    ：中心軸
４１      ：管壁
４２      ：流路
４３      ：外面
５０      ：導光体
５１      ：第１接触面
５２      ：第２接触面
６０      ：素子側凹部
６２      ：底面
７０      ：カバー
７１      ：接触面
８０      ：管側凹部
８２      ：底面
８３      ：湾曲面
９０      ：制御部
Ｂ        ：血液
Ｌ        ：レーザー光
Ｒ        ：赤血球
Ｓ        ：反射光
【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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【国際調査報告】
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