[发明专利]基于压力场检测的静脉穿刺系统

说明书

本发明涉及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；探测装置，具有形状可变的探测面，探测面上矩阵排列垂直于探测面的三维压力传感器；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；主控装置；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。本发明能够实现静脉精确定位及动脉穿刺自动化，无需医务人员操作，节省医疗资源；探测过程中能够计算出静脉顺应性以除外静脉病变，穿刺过程中能够计算静脉及穿刺针的具体位置，不会发生误操作，降低术后并发症。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种基于压力场检测的静脉穿刺系统。

背景技术

静脉穿刺困难者包括：婴幼儿、儿童病人、肥胖病人、浮肿病人等本身不容易看到静脉的病人，或者是多次化疗病人、血管弹性差病人、急救、休克、血容量急剧减少、血管塌陷病人等。静脉穿刺时要避开关节部位，皮肤表面有硬结、疤痕部位，静脉瓣，静脉分支以及静脉壁有病变的静脉。静脉穿刺失败会导致静脉穿刺并发症，例如：静脉炎、出血及血肿、渗出、组织坏死或导管堵塞等现象。静脉穿刺失败的常见原因：穿刺技术不熟练，使针尖受损；穿刺过度刺破静脉后壁；穿刺不足，仅将针尖刺入静脉；穿刺角度过小，静脉壁划伤。

目前，医护人员在进行静脉穿刺的时候一般会采用两种方法：一种是目视法，就是用裸视的方式来寻找和定位血管，这种方法仅适合于静脉位置较表浅且突出的病人，对于皮下组织中的血管大小、弯曲及分叉的状态，实际上无法保证定位准确；还有一种是触摸法，就是以触摸的感觉来寻找和定位血管，这种方法需要多年临床经验，通过触摸皮肤来分辨出血管和周围组织的触感，从而确定出血管的位置及深浅。

发明内容

本发明的目的是：实现静脉穿刺自动化，精准完成静脉穿刺，降低静脉穿刺并发症。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了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。

优选地，还包括制动装置，用于限制穿刺部位发生移动。

优选地，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。