[发明专利]基于压力场检测的静脉穿刺系统

权利要求书

1.一种基于压力场检测的静脉穿刺系统，其特征在于，包括：

固定于治疗室内的多个红外摄像头，所有红外摄像头进行高频同步成像，采集病人的二维图像，由主控装置基于获得的多组二维图像及红外摄像头的位置计算出病人的人体三维轮廓信息；

探测装置，具有形状可变的探测面，所述探测面上矩阵排列垂直于探测面的三维压力传感器一；主控装置根据输入的穿刺部位信息及获得的人体三维轮廓信息计算出穿刺部位三维轮廓信息，根据穿刺部位三维轮廓信息发出指令使探测装置调整探测面形状，达到探测面与穿刺部位契合的效果，然后探测面与穿刺部位接触并保持一定压力，三维压力传感器一高频同步采集压力数据一，探测装置将采集的压力数据一、采集压力数据一的时间信息及三维压力传感器一的位置信息传输至主控装置；

加压装置，用于在穿刺静脉近心端一定位置对局部皮肤施加压力，使静脉回流阻力增大，静脉压增高，静脉血管壁扩张；加压装置与皮肤接触部位设置三维压力传感器二以采集压力数据二，并将压力数据二及采集压力数据二的时间信息传输至主控装置；加压装置施加压力的过程中，探测装置高频同步采集压力数据一；

主控装置，根据加压装置施加压力过程中探测装置采集的压力数据一、采集压力数据一的时间信息、三维压力传感器一的位置信息、皮下脂肪厚度、加压装置的三维压力传感器二采集的压力数据二及采集压力数据二的时间信息，计算出静脉走行区域、静脉走行中心线、静脉直径、静脉横切面积、静脉三维走行图、静脉瓣的位置、静脉顺应性、穿刺点、穿刺角度及穿刺路径；

穿刺装置，主控装置依据穿刺点、穿刺角度及穿刺路径控制穿刺装置操作穿刺针依次穿刺皮肤、皮下组织、静脉；

根据加压装置施加压力过程中探测装置采集的压力数据一、采集压力数据一的时间信息、三维压力传感器一的位置信息，将相同时间点不同位置的三维压力传感器一采集的压力数据一构成一组数据，所述主控装置计算各组数据之间的压力大小及方向变化；压力变化区域对应静脉走行区域，压力变化区域的中心线对应静脉走行中心线；在加压装置施加压力过程中，静脉走行中心线上的三维压力传感器一采集的压力增加幅度最大，方向均垂直于探测面；在加压装置施加压力过程中，静脉走行中心线两侧的三维压力传感器一采集的压力增加幅度小于静脉走行中心线上的压力增加幅度，方向按照平行四边形法则分解为垂直于探测面及远离静脉走行中心线两个方向；以静脉走行中心线为轴，静脉走行中心线两侧的压力变化具有对称性分布特征；

根据静脉走行中心线、静脉走行中心线两侧压力数据变化、静脉直径、静脉横切面积、皮下脂肪厚度、加压装置的三维压力传感器二采集的压力数据二及采集压力数据二的时间信息，所述主控装置纵向及横向比较静脉走行区域压力数据变化幅度及速率，并根据公式C＝⊿V/⊿P计算静脉顺应性，式中，C代表顺应性、⊿V代表容积改变、⊿P代表压力改变。

2.如权利要求1所述的一种基于压力场检测的静脉穿刺系统，其特征在于，还包括制动装置，用于限制穿刺部位发生移动。

3.如权利要求1所述的一种基于压力场检测的静脉穿刺系统，其特征在于，在探测装置与穿刺部位接触后及加压装置施加压力前，所述三维压力传感器一高频同步采集压力数据，所述主控装置根据传输的压力数据再次调整所述探测面形状，使各三维压力传感器一采集的压力大小相同，方向均垂直于探测面。

4.如权利要求1所述的一种基于压力场检测的静脉穿刺系统，其特征在于，根据静脉走行中心线、静脉走行中心线两侧压力数据变化及皮下脂肪厚度，所述主控装置计算出静脉直径、静脉横切面积及静脉三维走行图。

5.如权利要求1所述的一种基于压力场检测的静脉穿刺系统，其特征在于，压力数据变化消失处为静脉瓣的位置。

6.如权利要求1所述的一种基于压力场检测的静脉穿刺系统，其特征在于，根据静脉走行中心线、静脉直径、静脉三维走行图、静脉瓣的位置、静脉顺应性及皮下脂肪厚度，所述主控装置计算出穿刺点、穿刺角度及穿刺路径。