(57)【要約】      （修正有）【課題】注射点滴液漏れで生じる皮膚の腫脹の検出と報知を行う高精度の注射点滴液漏れ検出装置を少ない部品点数、低コストで提供する。【解決手段】注射点滴液漏れ検出装置は、人体皮膚９の腫脹１０による皮膚表面の高さの変化を、皮膚表面に近接した位置に設置する人体皮膚腫脹検出用電極４と、その近傍に設けた基準用電極３ａ，３ｂの各々に同じパルス電圧を印加し、人体皮膚と各電極間に流れるパルス電流値の比較を行う事により腫脹１０が生じた事を発見する。人体皮膚腫脹検出用電極４と近傍設けた基準用電極３ａ，３ｂの形状は相似であり、各電極と皮膚９間に流れるパルス電流値は各電極と皮膚間の距離に概ね依存する。皮膚９と基準電極３ａ，３ｂ間には相互の距離を一定に保つためのスペーサ８ａ，８ｂを設け、当基準電極３ａ，３ｂ側のパルス電流値を基準とし人体皮膚腫脹検出用電極４のパルス電流値との比較を行い、判定結果を報知する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体皮膚の腫脹による皮膚表面の高さの変化を、前記皮膚表面に近接した位置に設置す
る一つ以上の人体皮膚腫脹検出用電極間にパルス電圧を印加し、皮膚表面と前記電極間の
静電容量変化に伴い変化する腫脹検出パルス電流値測定手段と、人体皮膚腫脹検出用電極
近傍に設けた一つ以上の基準用電極間に流れる基準パルス電流値測定手段で得られる各パ
ルス電流値を比較し、各パルス電流の演算結果が予め定めた値を超えたとき、人体皮膚に
腫脹が生じたと判定する回路を備えたことを特徴とする注射点滴液漏れ検出装置。
【請求項２】
基準用電極と皮膚表面間には相互の距離を一定以上に保つためのスペーサを設け、人体
皮膚に腫脹が生じた際でも基準用電極と皮膚表面間の距離を所定の距離以上に保ち、基準
用電極間に流れるパルス電流値が腫脹による基準用電極と皮膚表面間の距離変化で変化す
る要因を排除するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の注射点滴液漏れ検出装置
。
【請求項３】
基準用電極と皮膚表面間の距離を一定に保つためのスペーサ―は厚みが異なる複数のも
のを同時に使用し、皮膚と基準電極間の距離に応じた各々のパルス電流値を得ることによ
り、人体皮膚腫脹検出用電極で得られるパルス電流値と比較することで腫脹による皮膚表
面の高さを定量的に把握できることを特徴とした、請求項１乃至請求項２に記載の注射液
漏れ検出装置。
【請求項４】
人体皮膚腫脹検出用電極間と基準用電極間に印加されるパルス信号源は同一時間に於い
てパルス幅、周期、電圧、位相等同一のパルス信号であり、また前記各電極の形状や寸法
等が相似であり電気的インピーダンスが等しいことにより、人体皮膚と各々の電極との距
離変化に伴う静電容量の違いによるパルス電流値の変化の中で距離を選択的に比較できる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の注射液漏れ検出装置。
【請求項５】
人体皮膚腫脹検出用電極間と基準用電極間にパルス電圧を印加し、各々の電極間に現れ
る電圧が常に一定となるように、パルス信号源と人体皮膚腫脹検出用電極と基準用電極に
各々接続する回路のインピーダンスを変化させ、インピーダンスの変化値が所定の値を超
えたとき、人体皮膚に腫脹が生じたと検知し、判定を行う回路を備えたことを特徴として
いる注射点滴液漏れ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注射点滴により薬剤を輸液バッグから静脈に輸液する際、本来は静脈内に留
置された注射針あるいはカテーテルが患者の動き等により静脈から外れ、血管外の組織に
薬剤が漏出し、腫脹（しゅちょう）が生じたことを検出する注射点滴液漏れ検出装置に関
するものである。
【背景技術】
【０００２】
注射点滴による輸液は輸血をはじめ水分、各種ビタミン、抗生物質、抗がん剤など多岐
に渡り、事故や手術の際など、薬剤投与に関し医療現場では必須の治療器具である。
【０００３】
本来注射点滴による輸液は、注射針が静脈血管内に留置されることでその目的を達成す
るものである。しかし、注射針の穿刺が不確実な場合や血管壁が脆弱な場合、患者の動き
等により薬液が血管外に漏れるいわゆる（点滴液漏れ）が発生し、点滴液漏れ初期の皮膚
の異常は発赤（ほっせき）、その後腫脹となり患者は痛みや発熱を伴う場合がある。
【０００４】
輸液に用いられる薬液の種類のなかで特に抗がん剤は筋肉組織に大きな影響を与え、点
滴滴漏れにより組織が壊死に至る場合がある。
【０００５】
患者の状態により点滴注射部位が目視確認出来ない場所や衣類、寝具、あるいは注射部
位を覆うガーゼ、絆創膏を使用するため医療関係者が発赤や腫脹を早期に発見できない場
合がある。
【０００６】
注射点滴液漏れ検出装置については輸液圧力による検出、あるいは注射部位とその周辺
に人体インピーダンス測定用電極を設ける方式等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００―１４００９２
【特許文献２】特開２０１０−０７５５４０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の検出方法には各々問題が存在し、装置価格、患者への装置装着と
その操作性、検出されたデータの信頼性などの問題により実用化は困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の注射点滴液漏れ検出装置は、人体皮膚の腫
脹による皮膚表面の高さの変化を、前記皮膚表面に近接した位置に設置する一つ以上の人
体皮膚腫脹検出用電極間にパルス電圧を印加し、皮膚表面と前記電極間の静電容量変化に
伴い変化する腫脹検出パルス電流値測定手段と、人体皮膚腫脹検出用電極近傍に設けた一
つ以上の基準用電極間に流れる基準パルス電流値測定手段で得られる各パルス電流値を比
較し、各パルス電流の演算結果が予め定めた値を超えたとき、人体皮膚に腫脹が生じたと
判定する回路を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の注射点滴液漏れ検出装置は、基準用電極と皮膚表面間には相互の距離を
一定以上に保つためのスペーサを設け、人体皮膚に腫脹が生じた際でも基準用電極と皮膚
表面間の距離を所定の距離以上に保ち、基準用電極間に流れるパルス電流値が腫脹による
基準用電極と皮膚表面間の距離変化で変化する要因を排除するようにしたことを特徴とし
ている。
【００１１】
請求項３記載の注射点滴液漏れ検出装置は、基準用電極と皮膚表面間の距離を一定に保
つためのスペーサ―は厚みが異なる複数のものを同時に使用し、皮膚と基準電極間の距離
に応じた各々のパルス電流値を得ることにより、人体皮膚腫脹検出用電極で得られるパル
ス電流値と比較することで腫脹による皮膚表面の高さを定量的に把握できることを特徴と
している。
【００１２】
請求項４記載の注射点滴液漏れ検出装置は、人体皮膚腫脹検出用電極間と基準用電極間
に印加されるパルス信号源は同一時間に於いてパルス幅、周期、電圧、位相等同一のパル
ス信号であり、また前記各電極の形状や寸法等が相似であり電気的インピーダンスが等し
いことにより、人体皮膚と各々の電極との距離変化に伴う静電容量の違いによるパルス電
流値の変化の中で距離を選択的に比較できることを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の注射点滴液漏れ検出装置は、人体皮膚腫脹検出用電極間と基準用電極間
にパルス電圧を印加し、各々の電極間に現れる電圧が常に一定となるように、パルス信号
源と人体皮膚腫脹検出用電極と基準用電極に各々接続する回路のインピーダンスを変化さ
せ、インピーダンスの変化値が所定の値を超えたとき、人体皮膚に腫脹が生じたと検知し
、判定を行う回路を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の注射点滴液漏れ検出装置によれば、人体皮膚腫脹検出用電極の近傍に基
準用電極を設け、各々のパルス電流を比較することより人体皮膚の腫脹の判定を行うにあ
たり、注射点滴液漏れ検出装置装着の患者の個人差、また装着部位の皮膚の誘電率の違い
による静電容量成分のばらつき、温度、湿度、装置自体のパルス発生源の変動、その他の
経時変化に柔軟に対応できる注射点滴液漏れ検出装置を提供できる。
【００１５】
請求項２乃至請求項３記載の注射点滴液漏れ検出装置によれば、皮膚と基準電極間に定
量的な距離を保つスペーサを挿入することで、例えば皮膚と基準電極間に１．０ｍｍのス
ペーサを挿入すれば、皮膚と人体皮膚腫脹検出用電極が１．０ｍｍに接近した際の疑似的
なパルス電流値を得ることが可能であり、同様に厚みの異なるスペーサ―を用いれば、腫
れの検出高さをスペーサ―の厚みで任意に設定可能である。よって、これらのスペーサ―
を用いて得られた基準電極のパルス電流値を閾値とし、人体皮膚腫脹検出用電極で得られ
たパルス電流値との比較を判定回路で使用することにより、高精度な注射点滴液漏れ検出
装置を提供できる。
【００１６】
請求項４記載の注射点滴液漏れ検出装置によれば、人体皮膚腫脹検出用電極と基準用電
極に印加するパルス電圧の電気的な数値が同一で、また人体皮膚腫脹検出用電極と基準用
電極の寸法、形状が各々相似であれば各電極に流れるパルス電流値は、各電極と皮膚間の
距離のみに概ね依存するため各パルス電流値による判定の精度が増し、信頼性の高い注射
点滴液漏れ検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を実施するための最良の形態に係る注射液漏れ検出装置の構成を示すブロック図である
【図２】人体への点滴部位と注射液漏れ検出装置の関連構成を示すブロック図である。
【図３】電極部の静電容量と電極部と人体皮膚間の距離による静電容量を示した図である。
【図４】本発明の注射液漏れ検出装置の電極・皮膚間の距離に対するパルス電流と電極間パルス電圧の実測データ例である。
【図５】本発明を実施する際の最も簡潔な回路例を示す。
【図６】本発明を実施する際のプリント基板のパターン例であり、電極配置とその形状例を示す。
【図７】図６のプリント基板パターン例の基準電極が３か所の場合の判定回路例を示す。
【図８】同じく、図６のプリント基板パターン例の基準電極が３か所の場合の図７と異なる判定回路例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態に係る注射点滴液漏れ検出装置について図面
に基づいて説明する。この注射点滴液漏れ検出装置は、図１に示すようにパルス信号源１
と、パルス信号を各電極へ分配するパルス信号分配２、人体皮膚表面に近接した位置に設
置する人体皮膚腫脹検出用電極４、および例として二つの基準用電極３ａ、３ｂ、各々の
電極に流れるパルス電流の積分波形を直流電圧へ変換するパルス電流―電圧変換回路５、
それらの各電圧値を比較する判定回路６、および判定結果を出力し報知する判定報知７で
構成されている
【００１９】
図２は本装置における人体皮膚腫脹検出用電極４と基準電極（３ａ、３ｂ）とスペーサ
―（８ａ、８ｂ）が人体皮膚９に配置され、注射針１１の先端が静脈１３内から外れ、液
漏れ１２が発生し、人体皮膚９に腫脹１０が生じている様子を図示したものである。
【００２０】
当装置で用いる電極とその平面的な配置例を図６に示すと共に、図３は各電極の静電容
量及び各電極と人体皮膚９間の静電容量に関して断面方向からの図である。プリント基板
１７上に配置された電極（１５ａ、１５ｂ）を＋側とし、一方の電極（１６ａ、１６ｂ）
をＧＮＤ側として説明を行う。図６に示す電極形状は一例としてくし型であるが、電極形
状を限定する必要は無く、人体皮膚腫脹検出用電極４および、他の基準電極（３ａ、３ｂ
、３ｃ）において、＋側とＧＮＤ側のパターン形状および寸法がほぼ相似であれば、人体
皮膚９を取り去った状態においては人体皮膚腫脹検出用電極４および、基準電極（３ａ、
３ｂ、３ｃ）の静電容量はほぼ等しく、図５の回路図において人体皮膚腫脹検出用電極４
および基準電極（３ａ、３ｂ）記載のＣ５、Ｃ７、Ｃ９の各静電容量は、各電極のくし型
電極で構成された静電容量を表している。
【数１】
2013017606.tif 000003
【００２１】
図６に注射点滴液漏れ検出装置のプリント基板パターン例を示す。この例では電極を４
か所に設け、人体皮膚腫脹検出用電極４は中央に配置し注射点滴の注射針１１先端付近び
人体皮膚９上に位置し腫脹の生じる可能性の部位に装着する。また基準電極は３か所（３
ａ、３ｂ、３ｃ）に設け人体皮膚腫脹検出用電極４を囲う様に配置し正常な人体皮膚９に
対し腫脹１０の発生する部位の静電容量変化を容易に発見可能な配置とした。尚、各くし
型電極の寸法は概ね１０×８ｍｍ角である。この場合に静電容量実測値は約６ｐＦであり
、図５に記載の皮膚腫脹検出用電極４と基準電極（３ａ、３ｂ）内に記載のコンデンサ（
Ｃ５、Ｃ７，Ｃ９）の各静電容量は６ｐＦである。
【００２２】
また、同じく図５に記載の皮膚腫脹検出用電極４と基準電極（３ａ、３ｂ）において点
線で結線したコンデンサ（Ｃ４、Ｃ６，Ｃ８）の各静電容量は各電極と人体皮膚９間の静
電容量を表し、電極と人体皮膚９が密着した、ｄ＝０の距離における静電容量は約１ｐＦ
である
【００２３】
図４は、図５に記載の回路を使用し、図６のプリント基板パターンを用い、パルス周波
数は２．７ＭＨｚの繰り返し信号で実測を行った、各電極・人体皮膚９間の距離＝ｄ１８
対パルス電流と電極間パルス電圧の実測値を示す。図４の測定ポイントは図５における各
電極のパルス電圧印加点（２０、２１、２２）対ＧＮＤである。実験の結果、各電極と人
体皮膚９間の距離＝ｄ１８が３ｍｍを超えても判定回路６は確実な判定を行う事が出来た
。尚、図５の回路各点の波形を同図（ａ）（ｂ）に示す。
【００２４】
尚、当装置に用いるプリント基板１７の材質について特に限定しないが人体皮膚９と各
電極の接触や、薬剤による各電極の腐食等が生じない、且つ人体に有毒でない薄い絶縁シ
ートを貼る。あるいはポリミイドなど柔軟性のある基板の場合はポリミイド面を人体皮膚
９側に使用することにより人体皮膚９と各電極間の絶縁を確保できる。更に、注射点滴部
位の目視の確保が必要であれば透明電極を用いた注射点滴液漏れ検出装置であってもよい
。
【００２５】
図５において、基準電圧切り替えスイッチＳ１（２３）の機能は、例えば基準電極３ａ
、基準電極３ｂの各々に厚さの異なるスペーサを使用し、腫脹１０の検出高さの選択を行
いたい場合に切り替えるが、腫脹１０の検出高さの細かな設定が不要であれば、予めスペ
ーサの厚さを統一し、基準電極切り替えスイッチＳ１（２３）も設ける必要はない。
【００２６】
また、図５に示すように注射点滴液漏れ検出装置の回路構成は少数の汎用部品で構成可
能で注射液漏れ検出を高精度でありながら安価に達成可能であることにより、ＭＰＵ（：
Microprocessing Unit）を必要としないため、装置開発評価期間の短縮や医療現場におけ
る医療用電子機器の電磁波障害の問題にも安定した動作を保つことができる。
【００２７】
図７、および図８は図６で示した電極を４か所に設け、人体皮膚腫脹検出用電極４は中
央に配置し。また基準電極は３か所（３ａ、３ｂ、３ｃ）に設けた場合の判定回路６の回
路方式を示し。図７では人体皮膚腫脹検出用電極から得られたパルス電圧４ａａと基準用
電極から得られたパルス電圧（３ａａ、３ｂｂ、３ｃｃ）を１個の判定回路６で処理して
いる。
【００２８】
同じく図８は図６で示した電極を４か所に設け、人体皮膚腫脹検出用電極４は中央に配
置し。また基準電極は３か所（３ａ、３ｂ、３ｃ）に設けた場合の判定回路６の回路方式
を示し。図８では人体皮膚腫脹検出用電極から得られたパルス電圧４ａａと基準用電極か
ら得られたパルス電圧（３ａａ、３ｂｂ、３ｃｃ）を異なる３個の判定回路６で処理して
いる。例えば、基準電極は３か所（３ａ、３ｂ、３ｃ）に異なる厚さのスペーサを用い、
判定回路（６ａ、６ｂ、６ｃ）毎に異なる判定結果報知７を用いれば、腫脹１０の症状の
程度に合わせた判定結果報知７の選択も可能である。
【００２９】
腫脹判定の際、基準電極と検出用電極間の双方のパルス電圧を比較し判定を行うのが基
本であるが、基準電極で得られるパルス電圧の他に警報用基準電圧を予め故意に設定し、
装置に不具合が生じた際、前記の故意に設定した警報用基準電圧との判定結果で報知を行
う装置不具合警報報知機能を付加してもよい
【００３０】
更に常に監視を行い、僅かな変化もモニターできる様に、注射点滴液漏れ検出装置の各
電極の値を有線、あるいは無線で出力し監視を行うこともことも可能である。
【００３１】
また注射点滴液漏れ検出装置の報知手段についてＬＥＤおよびブザー等に限定するもの
ではない。報知手段はＬＥＤの他、ブザー、液晶表示、があり、これらを組合わせてもよ
い。例えばＬＥＤのみ使用の報知であっても装置の状態により、ＬＥＤの色を変化させ、
正常は緑、注意はアンバー、異常は赤等の色分け表示を行うことも可能である。
【００３２】
注射点滴液漏れ検出装置の患者への装着は絆創膏、あるいはバンド等で取り付けるが、
注射点滴部位は薬剤や血液の逆流を伴うため注射点滴液漏れ検出装置は使い捨てが好まし
い。当注射点滴液漏れ検出装置は少数の電子部品と電池で構成され安価であることからこ
の用途に適している。これにより注射点滴装置などと組み合わせ、医療現場での作業効率
向上のために、予め注射点滴液漏れ検出装置の人体皮膚腫脹検出用電極４の表面には点滴
部位を覆うガーゼを備え、基準電極（３ａ、３ｂ、３ｃ）等は予めスペーサを備えた上で
露出した状態であり、装置全体を容易に人体皮膚９に装着出来る形態である事が望ましい
。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
注射点滴液漏れの不具合により人体皮膚９に生じる腫脹１０を速やかに発見し医療関係
者へ報知できる注射液漏れ検出装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  パルス信号源
２  パルス信号分配
３  基準用電極
４  人体皮膚腫脹検出用電極
５  パルス電流―電圧変換回路
６  判定回路
７  判定結果報知
８  スペーサ
９  人体皮膚
１０  腫脹
１１  注射針
１２  液漏れ
１３  静脈
１４  皮下組織
１５  電極＋側
１６  電極ＧＮＤ側
１７  プリント基板
１８  電極・皮膚間の距離＝ｄ
１９  パルス信号
２０  基準用電極３ａパルス電圧印加点
２１  基準用電極３ｂパルス電圧印加点
２２  基準用電極３ｃパルス電圧印加点
２４  基準電極切り替えスイッチＳ１
【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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