(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
指先の爪上皮の毛細血管の血流の動きを拡大して観測する装置において、光学処理機構の対物レンズに対向する観測対象物である指先を固定する指固定機構を設け、該指固定機構は指先の巾方向および長さ方向に移動し指先と対物レンズ中心とが一致するような調整機構を設けるとともに、前記指固定機構は円筒を円筒軸方向に半分に分割した半円筒皿状であることを特徴とする毛細血管血流観測装置
【請求項２】
前記毛細血管血流観測装置において、前記前記光学処理機構には上下移動部が設けられ、該上下移動部は基台の支持棒に対してスライドするように構成され、上下移動部と基台上面との間には所望の長さの円筒の調整桿を支持棒に同軸に挿嵌して、光学処理機構が下方に移動するのを阻止することを特徴とする請求項１に記載の毛細血管血流観測装置
【請求項３】
前記毛細血管血流観測装置において、前記指固定機構に固定した指先の爪上皮の毛細血管部分を照射する照射機構を設け、該照射機構は波長410nmから580nmを強く発光する高圧水銀灯と集光レンズとからなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の毛細血管血流観測装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指先の爪上皮の毛細血管の血流の動きを観測する毛細血管血流観測装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、指先の爪上皮の毛細血管の血流の動き拡大して観測することによって、毛細血管の直径,血液速度,流量,血管密度などの連続的で動的な測定をすることができる。これは、図１に示すように、指先Ａの爪と肉皮との境目の爪上皮部分A2Ａを顕微鏡で拡大して見ると皮部分は薄く毛細血管Ｂが透けてみえ、血液特に赤血球のヘモグロビンの移動が観測できることによる。この測定結果に基づいて、多くの疾患の発見、治療に役立てることができ、例えば,心臓疾患,火傷,肝炎,白血病,貧血,気管支ぜんそく,糖尿病,リュウマチ,肺炎,妊娠中毒症等の多くの疾患の発見、治療に役立てることができる。
【０００３】
このため、指先の爪上皮部分の毛細血管の血流の動きを拡大して観察するために、毛細血管の血流を観察する顕微鏡が開発されており、既に、本発明者も特願平10−125355号として提案している。
上記の特願平10−125355号の発明の概略は、第１の提案として指先の爪上皮の毛細管の血流の動きを拡大して観測する装置において、観測対象物である指先に対応する対物レンズの周囲に、波長410nmから580nmまでの光を観測対象物に照射するように複数の小さな光源、例えば、発光ダイオードを環状に近接して配置して、血液中のヘモグロビンに最適に反応する波長の光を、指先の爪上皮に照射し、毛細血管の血流の動きを的確に把握できるようにし、かつ、対物レンズの周囲近傍に配置して小型で取り扱い簡易な毛細血管血流観測装置としたものである。
また、第２の提案として観測対象物である指先を対物レンズに対応して固定する指固定機構を設け、該指固定機構は指の巾方向における中心線と対物レンズ中心とが一致するように指の両側を左右方向から挟むか拡げるかする調整機構を設け、指の長さ方向の指先の腹と接触する部分には、回動自在な指移動補助部材を設けて、指先の爪上皮の毛細血管部分を、対物レンズに対応する最適位置に配置することができるようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の先行技術である特願平10−125355号の発明は、対物レンズの周囲に、波長410nmから580nmまでの光を観測対象物に照射するように複数の小さな光源である発光ダイオードを環状に近接して配置したものであるが、配置場所が狭く、配置された発光ダイオードだけでは、必ずしも十分な光量が得られないという問題点があり、光ファイバを用いて指先を照射する手段も提案されているが、照射装置が大がかりなるという問題点があった。
【０００５】
また、観測対象物である指先を対物レンズに対応して固定する指固定機構が、指の両側を左右方向から挟むか拡げるかする調整機構であるため、指を挟んだ状態では毛細血管を圧迫し、必ずしも、指先の爪上皮の毛細血管部分を自然の状態では観察できないという問題点があった。
【０００６】
さらに、市販の顕微鏡を毛細血管血流観測装置に用いる際には、光学処理機構が重く対物レンズを所定の位置に固定するのが困難であるという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、その課題は、観測対象物である指先に対して十分な光量が容易に確保でき、かつ、照射機構が高温にならないようにして指等が触れても火傷を生じさせないようにして、指先の爪上皮部分の毛細血管の血流を、簡易に観察することが可能な、小型で高性能な毛細管血流観察装置を提供することであり、また、指先の爪上皮の毛細血管部分を自然の状態では観察できる、簡易に観察することが可能な、小型で高性能な毛細管血流観察装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、指先の爪上皮の毛細血管の血流の動きを拡大して観測する装置において、光学処理機構の対物レンズに対向する観測対象物である指先を固定する指固定機構を設け、該指固定機構は指先の巾方向および長さ方向に移動し指先と対物レンズ中心とが一致するような調整機構を設けるとともに、前記指固定機構は円筒を円筒軸方向に半分に分割した半円筒皿状である毛細血管血流観測装置である。
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、前記毛細血管血流観測装置において、前記前記光学処理機構には上下移動部が設けられ、該上下移動部は基台の支持棒に対してスライドするように構成され、上下移動部と基台上面との間には所望の長さの円筒の調整桿を支持棒に同軸に挿嵌して、光学処理機構が下方に移動するのを阻止する請求項１に記載の毛細血管血流観測装置である。
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、前記毛細血管血流観測装置において、前記指固定機構に固定した指先の爪上皮の毛細血管部分を照射する照射機構を設け、該照射機構は波長410nmから580nmを強く発光する高圧水銀灯と集光レンズとからなる請求項１又は請求項２に記載の毛細血管血流観測装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。
まず、図２乃至図７を用いて、実施の形態に係る毛細管血流観測装置の構成について説明する。
【００１２】
図２は毛細血管血流観測装置全体の概略を示す図であり、図３は主に光学処理機構の斜視図であって、観測対象物である指先Ａを光学処理機構Ｂの対物レンズに対応して固定する指固定機構Ｃが基台に設けられ、指固定機構Ｃの上部には前記光学処理機構Ｂが設けられており、光学処理機構Ｂによって拡大画像となるように処理されて、該拡大画像を画像処理する撮像機構Ｄが光学処理機構Ｂの上部の挿入部に挿入されている。一方、対物レンズに対応する観測対象物である指先Ａを照射すべく、照射機構Ｅが設けられている。
【００１３】
光学処理機構Ｂは、下端には対物レンズ11が設けられ、上端には指先Ａの像を撮像機構Ｄの挿入受部12が設けられ、倍率設定ツマミ15によって所望の倍率に設定した後、撮像機構Ｄの挿入部41の下部先端の位置で指先Ａの爪上皮上A2(図３)の毛細血管A3(図３)の像を結ぶように、上下移動機構13で調節するようにしてある。
上下移動機構13は、基台21に設けられた支持棒22に対してスライドするように構成され、上下移動機構13と基台21上面との間に所望の長さの円筒の調整桿23が支持棒22に同軸的に挿嵌されて、光学処理機構Ｂが下方に移動するのを阻止しており、光学処理機構Ｂを大まかな上下位置で固定する。この円筒の調整桿23は長さの異なる複数本を用意して、必要に応じて、適宜に選択的に取り替えて支持棒22に挿嵌するようにする。さらに、ツマミ131で支持棒22に上下移動機構13の固定部材132を強固に固定する。
したがって、従来のツマミ131だけの上下移動機構13の固定では、光学処理機構と撮像機構Ｄの重量は大きく、長時間の使用ではズレが生じてしまうが、調整桿23を設けることによりより強固に固定され、ズレを生ずるようなことはない。
そして、上下移動機構13の固定部材132側には直線歯が設けられ、移動部材133のツマミ134に直結した歯車と縲合し、ツマミ134を回すことによって上下位置の微調整を行う。
この光学処理機構Ｂにおいて、挿入受部12に撮像機構Ｄが挿入していない場合や、直接光学系で指先Ａの爪上皮A2の毛細血管A3の像を観察する場合には接眼レンズ14が設けられていて、必要に応じて直接肉眼で接眼レンズ14で観察するようになっており、倍率設定ツマミ15によって所望の倍率に設定する。
【００１４】
観測対象物である指先Ａを、光学処理機構Ｂの対物レンズ11に対応して固定する指固定機構Ｃの詳細を説明すると、基台21は平面図である図４(a)に示すような構造であり、基台21上面にステンレスの固定直線歯31が基台固定部32を介して固着され、固定直線歯31に噛合う歯車33を第１の移動基板34に回動自在に支持するとともに、第１の移動基板32は固定部32にスライド可能に嵌合し、第１の歯車33のツマミ331を矢印a方向に回動することによって、第１の移動基板34全体を矢印b方向に移動できるように構成されている。
第１の移動基板34の端部には第２の歯車35が回動自在に支持されるとともに、第２の歯車35に対向してステンレスの移動直線歯36がスライド可能に嵌合され、第２の歯車35のツマミ351を矢印c方向に回動することによって、移動直線歯36を固着した第２の移動基板37全体を矢印d方向に移動できるように構成されている。
第２の移動基板37のほぼ中央には、図４(b)に示すように円筒を円筒軸方向に半分に分割した半円筒皿状であり、図４(c)に示すように指先の毛細血管を圧迫しないように通常の人指す指の幅よりもやや大きな直径の半円である指固定部38がビス等で固着されている。なお、指固定部38の断面形状は図４(b)の半円の他に図４(d)に示すような指固定部381の端部を外側に屈曲させた半円としてもよい。
したがって、観測対象物である指固定部38の指先Ａの爪上皮上A2の毛細血管A3の部分と対物レンズ11の中心とが一致するように、第２の移動基板37全体をツマミ331とツマミ351を回動することによって前後左右に移動させて調整することができる。
【００１５】
撮像機構Ｄの概略は図５に示される構成であり、撮像機構Ｄの下端の挿入部41は光学処理機構Ｂの上部の挿入受部12に挿入されるが、光学処理機構Ｂの撮像機構Ｄの挿入受部12の下端の位置で指先Ａの爪上皮上A2の毛細血管A3の像を結ぶように調整されており、この位置に撮像機構Ｄの３５万画素ＣＣＤ等の高細密撮像素子42を配置し、高細密撮像素子42の出力を画像処理回路43で処理する構成が配備されている。
上記の撮像機構Ｄの出力は、モニター部44で爪上皮A2の毛細血管A3の血流の動きを目で観察できるようにしてある。また、必要に応じて、撮像機構Ｄにおける画像処理回路42の画像の映像出力(VIDO OUT)をモニター43、コンピータ46等により血流の状態を分析する血流分析部45を設けて、必要に応じて分析結果を画面表示する。
【００１６】
一方、対物レンズに対応する観測対象物である指先Ａを照射すべく、照射機構Ｅが設けられているが、概略を図２に戻って説明すると、倒れることのないような重量の大きな照射台51が、光学処理機構Ｂの基台21とは別体に設けられ、照射台51に設けられた支持棒52が垂直に設けられ、この支持棒52に対して上下にスライド可能にスライド部材53が設けられ、このスライド部材53にはこれもスライド可能に照射部６を支持する屈曲支持棒54が設けられ、スライド部材53のツマミ531を締めることによって、スライド部材53を支持棒52に固定するとともに屈曲支持棒54の端部をも固定する。
屈曲支持棒54の先端には、照射部６の取付部61を屈曲支持棒54に取り付けられ、取付部61は照射部６に対して回動自在であるが、ツマミ611を締めることによって所定の角度で固定するようにしてある。
【００１７】
次に、照射部６の詳細を図６に沿って説明するが、図６は図２における照射部６の縦断面拡大図であり、その中心には220V50Wの高圧水銀灯62が用いられているが、この高圧水銀灯62は水銀ガス中の放電によって波長410nmから580nmの光を強く発光するものであり、高圧水銀灯62の全体を覆う枠体63が設けられている。この高圧水銀灯62は光量は大きいが、高熱になるのことが避けられず枠体63の全体も高温になるが、より低温にすべく枠体63の全体には過熱空気の流通の為の複数の放熱孔631と放熱フィン632とが配置されている。
更に、高圧水銀灯62の発光中心に対向する位置に、枠体63から突出し光源からの離れるように突出照射部７が設けられ、この突出照射部７は円筒部71と先端円錐部72からなり、先端円錐部72は円筒部71に縲合され、先端円錐部72と円筒部71の間には熱遮断ガラス73が設けられて縲合と同時に固着されている。そして、円筒部71の外周に環状の複数の放熱フィン711を設け、光源である高圧水銀灯62から最も離れた先端円錐部72の先端には集光レンズ74が設けられ、指先の爪上皮の毛細血管部分を照射している。
したがって、波長420〜570nmの連続する光量の大きな光を爪上皮に照射し、毛細血管Ｂの血液、特にヘモグロビンに反射して、血流の動きが的確に観測できるものであるともに、手首や指が触れる可能性の高い照射部分は過熱することがなく、手首や指が触れても火傷等を生ずることがない。
【００１８】
一方、枠体63の突出照射部７の反対側の枠体内面壁には円形の凹面反射鏡の反射板64を設けて、光源の光量を有効に利用し、指先Ａの爪上皮上A2への光量をより大きくするようにしてある。また、枠体63の下端部65には高圧水銀灯62のソケット66が着脱自在に固着されており、高圧水銀灯62は整流器67等に接続されている。
【００１９】
以上のような構成であるから、本実施例の装置は、照射機構が光学系と別体であって取り扱いが簡便であり、波長410nmから580nmまでの十分な光量を観測対象物の指先に照射することができ、かつ、照射機構の照射部分である突出照射部７は高温となる枠体６から突出し、その間には熱遮断ガラス73が設けられているから、特にその先端部が高温になることがなく、照射部に手首や指が触れても火傷等を防止できる毛細血管血流観測装置の照射機構とすることができ、指先を固定する指固定機構が、指を所定の個所に置くだけで指を挟むことのない構成であるため毛細血管を圧迫ぜず、指先の爪上皮の毛細血管部分を自然の状態では観察でき、市販の顕微鏡を毛細血管血流観測装置に用いる際には、光学処理機構が重くても対物レンズを所定の位置に容易に固定することができる。
【００２０】
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論であり、例えば、波長410〜580nmの大きな光量が得られれば、高圧水銀灯でなくても同等の他の光源でもよく、放熱孔や放熱フィンも放熱効率がよければどよような形でもよく、また、血流分析部は必要に応じて用いればよいが、単に、モニター画面だけで観測が十分であれば用いる必要がなく、高細密撮像素子であるＣＣＤも３５万画素の素子を用いたが、より画素数が多い、例えば１２０万画素のＣＣＤであれば、より好ましいことは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、指先の爪上皮の毛細血管の血流の動きを拡大して観測する装置において、光学処理機構の対物レンズに対向する観測対象物である指先を固定する指固定機構を設け、該指固定機構は指先の巾方向および長さ方向に移動し指先と対物レンズ中心とが一致するような調整機構を設けるとともに、前記指固定機構は円筒を円筒軸方向に半分に分割した半円筒皿状とした毛細血管血流観測装置であるから、指の両側を左右方向から挟むか拡げるかする調整機構であるため、指を挟んだ状態では毛細血管を圧迫ぜず、指先の爪上皮の毛細血管部分を自然の状態では観察できるという効果が得られる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、光学処理機構には上下移動部が設けられ、該上下移動部は基台の支持棒に対してスライドするように構成され、上下移動部と基台上面との間には所望の長さの円筒の調整桿を支持棒に同軸に挿嵌して、光学処理機構が下方に移動するのを阻止するようにしたから、光学処理機構が重くても対物レンズを所定の位置に容易に固定することができ、特に、市販の顕微鏡を毛細血管血流観測装置に用いる際には特別に改造することなく容易に毛細血管血流観測装置として用いることが出来る等の効果が得られる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、毛細血管血流観測装置の指固定機構に固定した指先の爪上皮の毛細血管部分を照射する照射機構を設け、該照射機構は波長410nmから580nmを強く発光する高圧水銀灯と集光レンズを設けたので、十分な光量を観測対象物の指先に照射することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  爪上皮部分Ａを顕微鏡で拡大してモニターに表れた図
【図２】  実施形態の毛細血管血流観測装置の全体の概略図
【図３】  実施形態の毛細血管血流観測装置の主に光学処理機構の斜視図
【図４】  図４の(a)は実施形態の毛細血管血流観測装置の指固定機構の平面図、
図４の(b)はその指固定部の拡大斜視図、
図４の(c)は指固定部に指先を固定した平面図、
図４の(d)は別の指固定部の断面図
【図５】  実施形態の毛細血管血流観測装置のブロック図
【図６】  実施形態の毛細血管血流観測装置の照射部の縦断面図
【図７】  図６の照射部におけるＦ−Ｆ線での横断面図である。
【符号の説明】
Ａ…指先
A1…爪上皮部分
A2…毛細血管血
Ｂ…光学処理機構
Ｃ…指固定機構
Ｄ…撮像機構
Ｅ…照射機構
11…対物レンズ
12…撮像機構Ｄの挿入受部
13…上下移動機構
131,134…ツマミ
132…固定部材
133…移動部材
14…接眼レンズ
15…倍率設定ツマミ
21…基台
22…支持棒
23…円筒の調整桿
31…固定直線歯
331,351…ツマミ
32…基台固定部
33…第１の歯車
34…第１の移動基板
35…第２の歯車
36…移動直線歯
37…第２の移動基板
38…指固定部
41…挿入部
42…高細密撮像素子
43…画像処理回路
44…モニター部
45…血流分析部
(46)…コンピュータ
51…照射台
52…支持棒
53…スライド部材
531…ツマミ
54…屈曲支持棒
６…照射部
61…照射部の取付部
62…高圧水銀灯
63…枠体
631…放熱孔
632…放熱フィン
64…凹面反射板
65…下端部
66…ソケット
67…整流器
７…突出照射部
71…円筒部
711…放熱フィン
72…先端円錐部
73…熱遮断ガラス
74…集光レンズ
【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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