JP2000206118A - 毛細血管血流観測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】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、小型で高性能な毛細管血流観察装置を提供す
る。 【解決手段】対物レンズ１１に対応する観測対象物であ
る指先を照射する照射機構Ｅを光学処理機構とは別体に
設けるとともに、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、該高圧水銀灯を覆う枠体から
なり、該枠体には高圧水銀灯の発光部に対応して枠体か
ら突出した突出照射部を設け、該突出照射部の先端には
集光レンズを設けて指先の爪上皮の毛細血管部分を照射
するとともに、該突出照射部の反対側の枠体内面壁には
反射板を設け、突出照射部と枠体との間には熱遮断ガラ
スを設け、枠体には複数の放熱孔と放熱フィンを設け
た。

Description

【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、対物
レンズに対応する観測対象物である指先を照射する照射
機構を光学処理機構とは別体に設けるとともに、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
該高圧水銀灯を覆う枠体とからなり、該枠体には高圧水
銀灯の発光部に対応して枠体から突出した突出照射部を
設け、該突出照射部の先端には集光レンズを設て指先の
爪上皮の毛細血管部分を照射するとともに、該突出照射
部の反対側の枠体内面壁には反射板を設け、突出照射部
と枠体と間には熱せられた空気が突出照射部に流入する
ことを阻止する熱遮断ガラスを設けた毛細血管血流観測
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、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。

【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、請求項２に記載の毛細血管血流観測装置
において、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、対物レンズに対応する
観測対象物である指先を照射する照射機構を光学処理機
構とは別体に設けるとともに、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該高圧水銀灯を
覆う枠体とからなり、該枠体には高圧水銀灯の発光部に
対応して枠体から突出した突出照射部を設け、該突出照
射部の先端には集光レンズを設て指先の爪上皮の毛細血
管部分を照射するとともに、該突出照射部の反対側の枠
体内面壁には反射板を設け、突出照射部と枠体との間に
は熱せられた空気が突出照射部に流入することを阻止す
る熱遮断ガラスを設けたから、照射機構が光学系と別体
とすることができ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
射部は高温となる枠体から突出し、その間には熱遮断ガ
ラス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、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、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。

【００２３】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の毛細血管血流観測装置において、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。

【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G045 AA40 CA02 DA51 FA16 FA26 GC11 JA04 JA07 2G059 BB20 CC18 FF03 GG10 HH02 KK04 PP02 PP04 2H052 AC04 AC09 AC31 AD04 AD15 AF14 4C017 AA11 AB03 AC27

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【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、対物レンズに対応する観
   測対象物である指先を照射する照射機構を光学処理機構
   とは別体に設けるとともに、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該高圧水銀灯を覆
   う枠体とからなり、該枠体には高圧水銀灯の発光部に対
   応して枠体から突出した突出照射部を設け、該突出照射
   部の先端には集光レンズを設けて指先の爪上皮の毛細血
   管部分を照射するとともに、該突出照射部の反対側の枠
   体内面壁には反射板を設け、突出照射部と枠体との間に
   は熱せられた空気が突出照射部に流入することを阻止す
   る熱遮断ガラスを設けたことを特徴とする毛細血管血流
   観測装置
2. 【請求項２】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
3. 【請求項３】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２に記載の毛細血管血流観測装置