JPH0327619Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、鎖骨下に存在する静脈や、静脈の
ように、触診によつては容易に皮膚下の血管の存
在位置を確認できないような場合に適用して好適
な穿刺装置に関する。

［従来の技術］ 重篤の患者の生命を維持するには、通常鎖骨下
に存在する静脈に強心剤を注入（静脈注射）する
ことがしばしば行なわれる。

このような静脈注射の場合には、静脈の鎖骨の
下に隠れているので、触診によつては容易に皮膚
下の血管の存在位置を確認できないため、相当な
熟練者であつても注射すべき静脈を短時間に、し
かも正確に探し当てることができない。

鎖骨下静脈注射の場合は、何れも患者にとつて
緊急を要する場合であるから、注射に不慣れな医
者でも速やかに静脈を探し当てて処置できる必要
がある。

このために使用される穿刺装置は、さらに救急
医療等の際の静脈路の確保、術中での中心静脈圧
の測定、療養患者への高カロリーの輸液などの診
断、治療のためのにも使用される。

このような目的に適つた穿刺装置として第１３
図に示すような装置が試みられている。

この穿刺装置は超音波を利用して血管位置を検
出する装置であつて、穿刺針１の刃先２とは反対
側の端部３側にアダプタ４が装着自在に取り付け
られ、このアダプタ４には注射器（図示せず）が
取り付けられる側路部５が設けられると共に、穿
刺針１の中心軸上に位置するアダプタ４の上部に
は、超音波プローブ９が設けられている。６は、
注射器からの注射液と超音波プローブ９とを隔離
する隔離壁であり、平面壁とされている。１０は
カテーテルである。

アダプタ４の内部には、超音波伝搬液として作
用する生理食塩水８が充填される。

さて、このように構成された穿刺装置を使用す
る場合、超音波プローブ９には送受波兼用の超音
波振動子が隔離壁６とほぼ平行に取り付けられて
いるので、これより送波された超音波はアダプタ
４及び穿刺針１内を直進し、またその反射波のう
ち出射超音波と同じ角度で反射された超音波（従
つて入射角度が出射角度に等しい）が、出射超音
波と同じ伝搬経路を経て超音波プローブ９に入射
する。

血管に超音波が照射されると、この血管を流れ
る血液の血流速度によつてその超音波の周波数が
変化を受ける。すなわち、受波された超音波はド
ツプラー効果を受けることになる。

このように血管内を流れる血流の速度変化に基
く周波数変動を音声信号に変換することによつ
て、音声信号の有無あるいは音声の高低から、穿
刺針１の刺入方向の良否を聴覚的に判断すること
ができ、該当血管に穿刺針１を正確かつ迅速に刺
入できる。

さて、上述した超音波プローブ９は送受波兼用
の振動子を使用するものであるから、この装置を
使用して該当血管を探し当てるには次のようにす
る。

すなわち、第１４図に示すように、１１を皮膚
面とし、その深部に存在する血管１２への刺入点
をＰとした場合、穿刺針１の刺入方向がａまたは
ｂである場合には、血管１２からの反射波を検出
することができず、ｃの刺入方向でのみ超音波プ
ローブ９で反射波を検出することができる。

つまり、第１５図Ａに示すように血管１２の中
心点と刺入方向が一致した場合に限り、出射超音
波の方向と穿刺針１への入射超音波の方向とが一
致するので、血管１２からの反射波が穿刺針１を
通つて超音波プローブ９に到達する。このとき、
ドツブラー効果を受けた信号が可聴音として放音
される。つまり、この場合にのみ反射波を検出す
ることができる。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、このような穿刺装置では、出射超音
波に対し、血管１２からの反射波である入射超音
波の方向が一致していないと、血管１２の存在位
置を確保することはできない。例えば、血管１２
に超音波が照射したときでも第１５図Ｂの場合に
は反射波は検出できない。

そのため、穿刺針１の刺入方向を何度か変える
必要がある。それゆえ、従来よりは時間を短縮し
て血管１２を検出できるが、より速く、より正確
に目的とする血管１２を検出するには、まだ満足
し得る装置とは言い難かつた。

また、このような穿刺装置では、超音波プロー
ブ９のセツト時の、隔離壁６との距離のバラツキ
による感度のバラツキが大きかつた。さらに、こ
のような穿刺装置では、穿刺針１と隔離壁６との
距離が長くなるほど感度が良く、逆に、この距離
を短くすると感度が低下するため、アダプタ４の
小型化に支障となつていた。

そこで、この考案では、血管の検出をさらに容
易とし、また感度のバラツキを小さくすると共に
感度の低下を招くことなく小型化を図ることがで
きるようにすることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この考案は、穿刺具と送波用振動子を有した送
波用プローブとで構成され、穿刺具は穿刺針の端
末に設けられたアダプタを有し、このアダプタに
は注射器と送波用プローブから送波された超音波
を受波する受波用振動子を有した受波用プローブ
とが装着自在に取り付けられ、注射器からの注射
液と受波用プローブとを隔離するアダプタの隔離
壁が球面壁とされるものである。

［作用］ 上述構成においては、送波用プローブから出射
した超音波が体内に入ると全反射し、この超音波
が血管にあたると、皮膚面の方向に反射される。
この反射波は、皮膚面のある一定の範囲に亘つて
存在するから、その範囲内の任意の皮膚面に穿刺
具を挿入して、可聴音を検出できる方向を定める
だけで、目的とする血管を検出しうる。

また、隔離壁の受波用プローブ側が球面とされ
ることにより、そのレンズ作用のため、受波され
た超音波が受波用プローブに集速するようにな
る。そのため、アダプタへの受波用プローブの装
着時の隔離壁との距離のバラツキによる感度のバ
ラツキを小さくし得る。

また、隔離壁の穿刺針側が球面とされることに
より、感度を低下させずに穿刺針と隔離壁との距
離を短くすることができるため、アダプタの小型
化を図ることが可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら、この考案の一実施
例について説明する。

第１図は、本例の穿刺装置２０の概念図であつ
て、この穿刺装置２０は穿刺具４０と、送波用プ
ローブ３０とで構成される。

穿刺具４０は、後述するように穿刺針１の一端
に装着自在に受波用プローブ５０が取り付けられ
ており、送波用プローブ３０は、穿刺針１を刺入
すべき血管１２が存在すると思われる位置に近接
した皮膚面１１に押圧される。送波用プローブ３
０は無指向性であり、従つて、送波用プローブ３
０から超音波を皮膚内部に照射すると、図示する
ように超音波は全放射する。

そのため、送波用プローブ３０の近くに血管１
２が存在すると、血管１２に照射された超音波は
必ず反射するから、血管１２の上面に照射された
超音波の反射波は皮膚面１１に到達する。

皮膚面１１への反射波の到達範囲は比較的広い
から、この到達範囲と思われる皮膚面１１に穿刺
具４０に設けられた穿刺針１を刺入すれば、その
刺入方向を若干変えるだけで超音波の反射波を穿
刺具４０に装着された受波用プローブ５０に入射
させることができる。

さて、送波用プローブ３０は第２図に示すよう
に、棒状の把持部３１の先端に収納部３２が取り
付けられ、この収納部３２の内部３３は空胴とな
され、この空胴３３の底部に送波用振動子３４が
貼着される。この例の送波用振動子３４は円形状
をなし、その発振周波数は8MHzの連続周波数で
ある。

３５は振動子３４に対する端子取付け板であ
り、３６はそのリード線である。

振動子３４が取付けられた収納部３２の外側、
すなわち皮膚に対する対接面３７は図示するよう
に板状をなし、この長方体（例えば、10×20mm）
によつて振動子３４から放射された超音波は対接
面３７の法線方向に出射されることになり、これ
によつて無指向性の送波用プローブ３０が実現さ
れる。

対接面３７の大きさは、患者の治療に支障を来
さない程度の形状に選定されるもので、この例で
は、対接面３７の直径は15mm程度に、またその曲
率は８mmに選定されている。

第３図は、穿刺具４０の一例を示す。

穿刺針１の刃先２とは反対側の端部３側には、
例えばABS樹脂で形成されるアダプタ４２が取
り付けられる。このアダプタ４２の内部は空洞化
されて、１本の注液路４３が形成されると共に、
この注液路４３に連通して側路４４が形成され
る。そして、この側路４４には注射器（図示せ
ず）が装着される。また、注液路４３、側路４４
には生理食塩水８が充填される。

また、穿刺針１の中心軸の延長線上に位置する
アダプタ４２の上部には、隔離壁４５を介して、
受波用プローブ５０を装着自在に取り付けるため
の挿入部４６が形成される。この挿入部４６に
は、生理食塩水を入れた状態で受波用プローブ５
０が挿入される。

受波用プローブ５０の内部は空胴化され、その
空胴５１の底部に受波用振動子５２が貼着され
る。この振動子５２も送波用プローブ３０の振動
子３４と同様に円形状とされる。なお、５３は端
子板、５４はリード線である。

また、隔離壁４５は球面壁とされる。すなわ
ち、受波用プローブ５０側および穿刺針１側の双
方とも球面とされる。

ここで、受波用プローブ５０側を球面とするの
は、第４図に示すようにそのレンズ作用により受
波された超音波が受波用プローブ５０に集束する
ようにし、アダプタ４２への受波用プローブ５０
の装着時の隔離壁４５との距離のバラツキによる
感度のバラツキを小さくするためである。

第７図は、第５図Ａに示すように隔離壁４５を
平面壁として、受波用プローブ５０と隔離壁４５
との距離ｌ１を変化させたときのドツプラー出力
を示したものである。

ここで、膜厚は0.5mm、穿刺針１と隔離壁４５
との距離は２mm、穿刺針１はベニユーラ針（１６
Ｇ）である。

また、第８図は、第５図Ｂに示すように隔離壁
４５の受波用プローブ５０側の球面として、受波
用プローブ５０と隔離壁４５との距離ｌ１を変化
させたときのドツプラー出力を示したものであ
る。ここで、膜厚は0.5mm、球面の半径Ｒ１は
4.25mm、穿刺針１と隔離壁４５との距離は２mm、
穿刺針１はベニユーラ針（１６Ｇ）である。

この第７図および第８図からも明らかなよう
に、隔離壁４５の受波用プローブ５０側を球面と
すると、受波用プローブ５０の隔離壁４５との距
離のバラツキによる感度のバラツキが小さくなる
ことが判る。

また、穿刺針１側を球面とするのは、感度を低
下させずに穿刺針１と隔離壁４５との距離を短く
するためである。

第９図は、第６図Ａに示すように隔離壁４５の
受波用プローブ５０側のみを球面として、穿刺針
１と隔離壁４５との距離ｌ２を変化させたときの
ドツプラー出力を示したものである。

ここで、受波用プローブ５０側の球面の半径Ｒ
１は4.25mm、穿刺針１はベニユーラ針（１６Ｇ）
である。

第１０図は第６図Ｂに示すように隔離壁４５の
受波用プローブ５０側および穿刺針１側の双方を
球面として、穿刺針１と隔離壁４５との距離ｌ２
を変化させたときのドツプラー出力を示したもの
である。

ここで、受波用プローブ５０側の球面の半径Ｒ
１は4.25mm、穿刺針１側の球面の半径Ｒ２も4.25
mm、穿刺針はベニユーラ針（１６Ｇ）である。

また、第１１図も、第６図Ｃに示すように隔離
壁４５の受波用プローブ５０側および穿刺針１側
を双方とも球面として、穿刺針１と隔離壁４５と
の距離ｌ２を変化させたときのドツプラー出力を
示したものである。

ここで、受波用プローブ５０側の球面の半径Ｒ
１は4.25mm、穿刺針１側の半径Ｒ２は３mm、穿刺
針１はベニユーラ針（１６Ｇ）である。

第９図〜第１１図からも明らかなように、隔離
壁４５の穿刺針１側を球面とすると、穿刺針１と
隔離壁４５との距離ｌ２の短い所で感度が最大と
なり、感度を低下させずに穿刺針１と隔離壁４５
との距離を短くできることが判る。ただし、Ｒ２
＜Ｒ１であることが必要である。

また、隔離壁４５の受波用プローブ５０側の球
面の半径Ｒ１は受波用プローブ５０の受波面の直
径φに応じて決められる。直径φが小さいにもか
かわらず、半径Ｒ１が大きいと、受波された超音
波の一部しか受波面に到達せず、感度が低する。

なお、本例においては、隔離壁４５の受波用プ
ローブ５０側の球面の半径Ｒ１は4.25mm、穿刺針
１側の球面の半径Ｒ２は３mm、穿刺針１と隔離壁
４５との距離ｌ２は４mmとされる。

さて、このように構成された穿刺装置２０を使
用して目的とす血管１２を検出するには、第１図
にも示したように、皮膚面１１に送波用のプロー
ブ３０を押圧した状態で血管１２側に超音波を照
射すると共に、皮膚面１１の適当な位置に穿刺針
１を刺入し、この状態で可聴音の有無を調べる。
超音波の反射方向に穿刺針１が位置していれば、
その反射波が穿刺針１を通つて受波用プローブ５
０の振動子５２で受波される。

反射波が振動子５２で受波されると、血流状態
が可聴音として聞えるから、可聴音が最大となつ
たところの位置で穿刺針１をさらに刺入すれば、
穿刺針１は血管１２に到達する。

血管１２に正しく刺入されると、穿刺針１内を
血液が逆流するので、これによつて刺入状態を確
認でき、この状態で注射液を注入する。

第１２図はドツプラー効果を受けた反射波を可
聴音に変換するための回路６０の一例であつて、
発振器６１からは上述したように8MHzの連続波
が発振され、その信号はRF出力回路６２を経て
送波用振動子３４に供給される。

反射された超音波は受波用振動子５２で受波さ
れ、その出力がRFアンプ６３を介して検波回路
６４に供給されて、ドツプラー効果を受けた反射
波が検波され、可聴周波数に変換される。

検波出力はアンプ６５及び電力アンプ６６を介
してスピーカ６７に供給されることによつて、反
射波が可聴音に変換される。

なお、ボリユーム６８は音量調整用のものであ
る。

第１２図の実施例で、検波出力をオシロスコー
プなどの波形観測装置にも供給すれば、同時に血
流波形も観測できる。

［考案の効果］ 以上述べたように、この考案によれば、穿刺具
と送波用プローブとで、穿刺装置を構成したの
で、血管の検出を極めて容易に行うことができ
る。

また、隔離壁の受波用プローブ側が球面とさ
れ、そのレンズ作用のため、受波された超音波が
受波用プローブに集束するようになり、アダプタ
への受波用プローブの装着時の隔離壁との距離の
バラツキによる感度のバラツキを小さくできる。

さらに、隔離壁の穿刺針側が球面とされるの
で、感度を低下させずに穿刺針と隔離壁との距離
を短くすることができ、アダプタ、したがつて穿
刺具の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の概念図、第２図
は送波用プローブの断面図、第３図は穿刺具の断
面図、第４図〜第１１図はその説明のための図、
第１２図は可聴音変換回路の構成図、第１３図は
穿刺装置の一例の断面図、第１４図および第１５
図はその説明のための図である。 １……穿刺針、１２……血管、２０……穿刺装
置、３０……送波用プローブ、４０……穿刺具、
４２……アダプタ、４５……隔離壁、５０……受
波用プローブ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 穿刺具と送波用振動子を有した送波用プローブ
   とで構成され、上記穿刺具は穿刺針の端末に設け
   られたアダプタを有し、 このアダプタには注射器と上記送波用プローブ
   から送波された超音波を受波する受波用振動子を
   有した受波用プローブとが装着自在に取り付けら
   れ、 上記注射器からの注射液と上記受波用プローブ
   とを隔離する上記アダプタの隔離壁が球面壁とさ
   れることを特徴とする穿刺装置。