JPH0442946B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、静脈の位置を簡単な操作で正確かつ
迅速に確認できるようにするとともに、確認でき
た静脈に確実に注射針等を刺すことができるよう
にした静脈探査装置に関するものである。

（従来の技術） 医師または看護婦が患者に対して静脈注射や点
滴を行なうためには、まず注射針やカテーテルを
穿刺する患者の静脈の正確な位置を確認できなけ
ればならない。そして、内腕関節付近は比較的に
脂肪層が薄く、静脈の確認が比較的容易である。
そこで、通常、上腕部をゴムバンド等で絞めて静
脈の血行を停止させ、静脈を血圧により膨張させ
てより正確な位置の確認がなされる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、脂肪層が厚いほど静脈の位置を確認
することが困難であり、上記ゴムバンド等を用い
ても確認できない場合もある。このように単にゴ
ムバンドで上腕部を絞めただけでは静脈の位置が
確認できないときには、従来では腕を温めたり針
先で静脈を探る方法が採用されるが、熟練度を要
求されるとともに患者に大きな苦痛を与えるとい
う不具合があつた。さらに、入院患者に対して夜
間に行なわれる定期的処置のさいには、薄暗がり
の中で行なうために一層の困難さが伴なう。ま
た、緊急に処置を行なうときにも困難が伴なう。

本発明は、上記した従来の静脈の位置の確認に
関する事情に鑑みてなされたもので、簡単な操作
で正確かつ迅速に静脈の位置を確認できるととも
に、確認できた静脈に確実に注射針等を刺すこと
ができる静脈探査装置を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本発明の静脈探
査装置は、以下のごとく構成されている。

まず、本発明の静脈探査装置は、内腕関節付近
を把持し得る把持固定部に、皮膚に当接しながら
横動自在なカーソルを設け、このカーソルに皮膚
を透過するとともに静脈内の血液によつて吸光さ
れる波長光を狭い範囲に照射する発光手段と、こ
の発光手段を挟んで両横側に配置されて反射光を
受光する２つの受光手段を設け、前記把持固定部
にこれらの２つの受光手段の受光量に応じた出力
を比較する比較手段と、この比較手段の出力に応
じて前記２つの受光手段のいずれの受光量が弱い
かまたは同じかを表示する表示手段を設けて構成
されている。

そして、前記把持固定部がＣ字形状で、その両
端部が弾性を備えた構造であつても良い。

さらに、前記把持固定部で内腕関節付近を把持
した際に、前記内腕関節付近が絞め付けられるよ
うに前記把持固定部材の両端部の弾力を設定して
も良い。

（作 用） まず、発光手段から照射された光は、皮膚を透
過して静脈内の血液で吸光される。また、静脈に
照射されない光は、脂肪層等の人体組織により反
射され、この反射光が再度皮膚を透過して受光手
段に受光される。そして、静脈に対する２つの受
光手段の位置によつて、反射光の光量が変化し、
２つの受光手段の受光量が相違する。すなわち、
静脈と他の組織との吸光特性の違いによる反射光
の光量の相違で、静脈の位置が確認し得る。そこ
で、内腕関節付近に把持固定部を把持固定させて
装着し、カーソルを横動させる。すると、２つの
受光手段による受光量が相違すれば、受光量の弱
い受光手段に対応する表示手段を表示して静脈の
位置に対してカーソルがずれていることを示す。
また、２つの受光手段による受光量が同じであれ
ば、これを表示手段で表示して静脈の位置にカー
ソルが一致していることを示す。そこで、カーソ
ルで静脈の位置を指示させた状態で、確認された
静脈に注射針等を確実に刺し得る。

そして、把持固定部をＣ字形状としてその両端
部を弾性を備えた構造とすれば、弾性に抗して開
口寸法を広げて内腕関節付近に容易に被せて装着
し得る。

さらに、把持固定部の両端部の弾力で内腕関節
付近を絞め付けるならば、静脈の血行が停止して
静脈が血圧により膨張し、より確認が容易とな
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第７図を
参照して説明する。第１図は、本発明の静脈探査
装置の一実施例の外観斜視図であり、第２図は、
第１図の静脈探査装置のカーソルの縦断面図であ
り、第３図は、第２図のカーソルのＡ−Ａ矢視断
面図であり、第４図は、第１図の静脈探査装置の
回路図であり、第５図ないし第７図は、静脈に対
するカーソルの位置によつて表示がそれぞれ異な
ることを示す図である。

まず、第１図ないし第３図において、Ｃ字形状
でその両端部１０ａ，１０ａが弾性を有する構造
とされた把持固定部１０に、皮膚に当接しながら
横動自在にカーソル１２が設けられる。この把持
固定部１０は、内腕関節付近を把持できる寸法で
あり、また両端部１０ａ，１０ａの弾力は、把持
した状態で内腕関節付近を若干絞め付けて静脈の
血行を停止させる。

そして、カーソル１２には、赤色ないし赤外線
領域の波長光（700nm〜2000nm）を発光する発
光手段としてのLEDまたはランプ等の発光素子
１４が皮膚を狭い範囲でスポツト的に照射するよ
うに中央に配置される。また、この発光素子１４
を挟んで移動方向と平行の両横側に赤色ないし赤
外線領域の波長光を受光する受光手段としてのフ
オトトランジスタまたはフオトダイオード等の受
光手段１６，１６が配置される。そして、受光素
子１６，１６は発光素子１４のの照射方向に対し
て交差するように光軸を若干の角度を持たせて配
置させ、所定方向からの反射光のみを受光するよ
うに図られている。

また、把持固定部１０の筺体１０ｂの外周壁
に、カーソル１２と静脈との位置関係を示す表示
手段１８と電源操作スイツチ２０が設けられ、そ
して図示しない駆動電源用の電池および回路が筺
体１０ｂ内に収納される。

次に、第４図により本装置の回路を説明する。
第４図において、発光素子１４としてのLED３
０のアノードと受光素子１６，１６としてのフオ
トトランジスタ３２，３４のコレクタが電圧＋Ｖ
に接続されている。そして、LED３０のカソー
ドは抵抗を介して接地される。また、フオトトラ
ンジスタ３２，３４のエミツタは、それぞれトラ
ンジスタ３６，３８のベースに接続される。これ
らのトランジスタ３６，３８のコレクタは電圧＋
Ｖに接続される。一方のトランジスタ３６のエミ
ツタは、抵抗を介して接地されるとともに、別の
抵抗を介して差動アンプ４０の−入力端子に接続
される。また、他方のトランジスタ３８のエミツ
タは、抵抗を介して接地されるとともに、別の抵
抗を介して差動アンプ４０の＋入力端子に接続さ
れる。この差動アンプ４０の＋入力端子は、電圧
＋Ｖと−Ｖが両端に接続されたオフセツト調整用
の可変抵抗器の摺動子が接続される。また、差動
アンプ４０の−入力端子と出力端子は、帰還抵抗
を介して接続される。なお、LED３０とフオト
トランジスタ３２，３４およびトランジスタ３
６，３８でフオトインタラプタ手段４２が構成さ
れ、差動アンプ４０を含んで比較手段４４が構成
される。

さらに、差動アンプ４０の出力端子は、5Hzを
遮断周波数とする第１のローパスフイルタ４６に
接続される。そして、このローパスフイルタ４６
の出力端子は、抵抗を介して逆並列接続された
LED４８，５０の一端に接続され、これらの
LED４８，５０の他端は接地される。

また、ローパスフイルタ４６の出力端子は、２
つの差動アンプ５２，５４の−入力端子と＋入力
端子にそれぞれ接続される。これらの差動アンプ
５２，５４の他方の＋入力端子と−入力端子は、
電圧＋Ｖと−Ｖが両端に接続された検出幅調整用
の可変抵抗器の摺動子がそれぞれ接続される。そ
して、２つの差動アンプ５２，５４の出力端子
は、ダイオード５６，５８をそれぞれ順方向に介
して接続され、その接続点がさらに抵抗を介して
トランジスタ６０のベースに接続される。このト
ランジスタ６０のベースは抵抗を介して接地さ
れ、エミツタも接地され、コレクタは抵抗を介し
て電圧＋Ｖに接続されるとともに、別の抵抗を介
してLED６２のアノードに接続される。この
LED６２のカソードは接地される。なお、差動
アンプ５２，５４とダイオード５６，５８および
トランジスタ６０を含んでウインドコンパレータ
６４が構成される。また、LED６２を中心にし
て両横側にLED４８，５０が配列されて表示手
段１８が構成される。そして、第４図において、
６６は皮膚を示し、６８は静脈の断面である。

かかる構成さらなる本発明の静脈探査装置の動
作を、第５図ないし第７図を参照して説明する。

まず、把持固定部１０の両端部１０ａ，１０ａ
を弾力に抗して開口寸法を拡大して内腕関節付近
に被せる。すると、両端部１０ａ，１０ａの弾力
により把持固定部１０が内腕関節付近を把持して
固定装着される。ここで、内腕関節付近は、把持
する弾力によつて若干絞め付けられて静脈６８の
血行が停止され、血圧により静脈６８が膨張す
る。ここで、電源操作スイツチ２０を投入する。
すると、発光素子１４としてのLED３０から赤
色ないし赤外線領域の波長光が皮膚６６にスポツ
ト的に照射され、皮膚６６を透過して静脈６８ま
たは他の組織を照射する。ここで、静脈６８内を
流れる血液に含まれる還元ヘモグロビンによつて
照射された照射光が吸光される。また、他の組織
に照射された照射光は反射されて、再び皮膚６６
を透過して受光素子１６，１６としてのフオトト
ランジスタ３２，３４に受光される。

ところで、皮膚６６に照射される光は、波長に
よつて皮膚６６を透過しまたは吸収され、さらに
表面で反射される性質が著しく相違する。そし
て、近紫外光では角質層での吸収が大きく、また
可視光では皮膚６６の表面での反射が大きい。さ
らに、赤色ないし赤外線領域の波長光（700nm〜
2000nm）は比較的に皮膚６６による吸収および
反射が少なく、真皮を透過し易い。そして、波長
が比較的大きい赤外線（3000nm）程度になると、
再び角質層での吸収が大きくなる。また、赤色な
いし赤外線領域の波長光に対して、脂肪層等の他
の人体組織は反射特性を有するが、静脈６８内の
血液は特異な吸光特性を有する。このために、赤
色ないし赤外線領域の波長光を照射することで、
静脈６８と他の組織からの反射光の光量の差が最
も大きくなる。

そこで、仮に本装置のカーソル１２が、第５図
ａのごとく、静脈６８から若干左にずれており、
右側のフオトトランジスタ３２の受光量が、左側
のフオトトランジスタ３４の受光量より大幅に小
さいと、差動アンプ４０から大きなプラス電圧が
出力され、ローパスフイルタ４６を介してウイン
ドコンパレータ６４とLED４８，５０に与えら
れる。ここで、出力電圧の絶対値が大きいためウ
インドコンパレータ６４のトランジスタ６０のコ
レクタは“Ｌ”レベルであつてLED６２は点灯
しない。また、ローパスフイルタ４６の出力がプ
ラス電圧であるので、順方向電圧が与えられる右
側に配置された一方のLED５０のみが、第５図
ｂのごとく、点灯される。そして、右側に配置さ
れたLED５０の点灯により、本装置のカーソル
１２が静脈６８から若干にずれていることが確認
できる。

そこで、第６図ａのごとく、本装置のカーソル
１２を右側に若干移動して静脈６８と位置が一致
すると、２つのフオトトランジスタ３２，３４の
受光量は等しいとともに弱く、差動アンプ４０か
らは零または極めて小さい出力電圧が出力され
る。このために、ローパスフイルタ４６からも零
または極めて小さい出力電圧が出力される。そし
て、LED４８，５０は印加される電圧が零また
は小さ過ぎて点灯しない。また、ウインドコンパ
レータ６４のトランジスタ６０のコレクタは
“Ｈ”レベルとなり、中央に配置されたLED６２
に順方向電圧が与えられて、第６図ｂのごとく、
点灯する。この中央に配置されたLED６２の点
灯により、本装置のカーソル１２が静脈６８上の
位置にあることが簡単に確認できる。

さらに、第７図ａのごとく、本装置のカーソル
１２を静脈６８から若干右側に移動させれば、左
側のフオトトランジスタ３４の受光量が、右側の
フオトトランジスタ３２の受光量より大幅に小さ
くなる。このために、差動アンプ４０から大きな
マイナス電圧が出力され、ローパスフイルタ４６
を介してウインドコンパレータ６４とLED４８，
５０に与えられる。ここで、出力電圧の絶対値が
大きいために、ウインドコンパレータ６４のトラ
ンジスタ６０のコレクタは“Ｌ”レベルでLED
６２は点灯しない。また、ローパスフイルタ４６
の出力がマイナス電圧であるので、順方向電圧が
与えられる左側に配置された他方のLED４８の
みが、第７図ｂのごとく、点灯される。そして、
この左側に配置されたLED４８の点灯により、
本装置のカーソル１２が静脈６８から若干右にず
れていることが確認できる。

このように、本装置のカーソル１２を内腕関節
付近の静脈６８を横切るように移動させ、LED
６２が点灯する位置でカーソル１２を停止させれ
ば、カーソル１２の中心に標記された矢印の下に
静脈６８が存在することが簡単な操作で正確かつ
迅速に確認できる。そして、LED６２が点灯す
る状態で、カーソル１２の矢印の下の皮膚６６に
注射針やカテーテルを穿刺すれば、確実に静脈６
８を注射針を刺すことができる。

なお、ローパスフイルタ４６は商用周波電圧で
点灯される室内照明灯等の外来光が雑音として出
力されるのを防止するように作用する。そして、
上記実施例では、駆動用電源としての電池が把持
固定部１０の筺体１０ｂに収納されているように
説明したが、これに限られず、商用周波電圧を駆
動用電源としても良いことは勿論である。また、
把持固定部１０は、Ｃ字形状に限られず、弾性を
備えた輪形状であつても良い。さらに、把持固定
部１０の内周に周方向の突条を設けて、内腕関節
付近の静脈６８の血行をより確実に停止させるよ
うにしても良い。そしてさらに、把持固定部１０
の両端部の弾性は、本装置を単に内腕関節付近に
固定装着するのみで、静脈６８の血行を停止させ
るものでなくても良い。

（発明の効果） 本発明の静脈探査装置は、以上説明したように
構成されているので、以下に記載するような優れ
た効果を奏する。

まず、内腕関節付近に本装置を把持装着し、カ
ーソルを横動させることで、表示手段の表示状態
によつて静脈の位置が正確かつ迅速に確認し得
る。そして、カーソルで静脈の位置を指示させた
まま、注射針やカテーテルを静脈に正確に刺すこ
とができる。

そして、把持固定部をＣ字形状としてその両端
部が弾性を備えたものとするならば、両端部の弾
力に抗して開口寸法を広げて容易に内腕関節付近
に本装置を固定装着することができる。

さらに、把持固定部の弾力で内腕関節付近を絞
め付けて静脈の血行を停止させるならば、従来の
ゴムバンドによる上腕部の絞め付けと同様に静脈
が血圧によつて膨張し、静脈の確認がより容易と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の静脈探査装置の一実施例の
外観斜視図であり、第２図は、第１図の静脈探査
装置のカーソルの縦断面図であり、第３図は、第
２図のカーソルのＡ−Ａ矢視断面図であり、第４
図は、第１図の静脈探査装置の回路図であり、第
５図ないし第７図は、静脈に対するカーソルの位
置によつて表示がそれぞれ異なることを示す図で
ある。 １０：把持固定部、１０ａ：両端部、１２：カ
ーソル、１４：発光素子、１６：受光素子、１
８：表示手段、４４：比較手段、６４：ウインド
コンパレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内腕関節付近を把持し得る把持固定部に、皮
   膚に当接しながら横動自在なカーソルを設け、こ
   のカーソルに皮膚を透過するとともに静脈内の血
   液によつて吸光される波長光を狭い範囲に照射す
   る発光手段と、この発光手段を挟んで両横側に配
   置されて反射光を受光する２つの受光手段を設
   け、前記把持固定部にこれらの２つの受光手段の
   受光量に応じた出力を比較する比較手段と、この
   比較手段の出力に応じて前記２つの受光手段のい
   ずれの受光量が弱きかまたは同じかを表示する表
   示手段を設けて構成したことを特徴とする静脈探
   査装置。 ２ 前記把持固定部がＣ字形状で、その両端部が
   弾性を備えた構造であることを特徴とする請求項
   １記載の静脈探査装置。 ３ 前記把持固定部で内腕関節付近を把持した際
   に、前記内腕関節付近が絞め付けられるように前
   記把持固定部の両端部の弾力を設定したことを特
   徴とする請求項２記載の静脈探査装置。