CN100448405C - 静脉注射装置 - Google Patents

Abstract

一种静脉注射装置，通过脉冲式超音波探头朝该受注射者发出一脉冲式超音波讯号，并接收反射自该受注射者的超音波回波，利用多普勒效应累积计算获得血管深度信息，并以一推进装置，夹制注射器以平行于超音波发出与回波方向将注射器自动化插入适当深度，如此，不仅因使用脉冲式的超音波振荡装置而降低整体成本，同时增加自动化注射的精度而有效减少病患的无谓痛苦。

Description

静脉注射装置

技术领域

本发明涉及一种静脉注射装置，特别涉及利用超音波静脉探测装置定位的静脉注射装置。

背景技术

目前对于以内视镜深入人体内进行手术或以放射线处理肿瘤的医疗行为，为求精确而不致伤及周边组织、细胞，多会辅以其它如X-光扫瞄、核磁共振造影(MRI)等客观辅助工具。让施术者能有客观影像供参考对照，甚至在处理时完全同步监控。

相反地，一般受检者或患者在接受抽血检验或药物注射时，都只是由有经验的医护人员选择适当静脉扎针，以抽取血液样本或进行注射，并没有类似的客观参考数据对照。但是由于扎针对象体脂肪过多而使得静脉血管不明显，或是对象为婴幼儿，血管非常细小时，负责处理的医护人员常需历经将针头扎入、拔出些许、扎更深...的多次尝试、甚至被迫换手才能完成；而被抽血或注射的对象，也需平白承受多次不必要的疼痛，尤其对象若是婴幼儿，更会因此哭闹挣扎，增加处理的困难度及风险。

若能实时取得静脉血管的相对位置数据，供医护人员在扎针时更精准，无疑将提高医疗照护品质，减少受检者或患者在打针时发生无谓疼痛的机会。

然而，由于血液与软组织间的反射率差距不远，要利用血液与软组织间的接口产生强烈回波有其困难，故图1所示其实是藉由动脉中血液的血流速度，当血球80如图2中依箭头方向朝向超音波发射单元91移动时，造成检测单元92量得所反射的超音波讯号产生频率增高的频移；反之，血球80如图3所示远离超音波发射单元91移动时，量测单元92获得频率减低的多普勒频移。故依照目前技术量得如图4所示的多普勒频移血流图，由水平的时间轴观之，可以清楚了解其与上方的心电图中心搏的密切关联。

但一般抽血或注射必须选择血流速较慢的静脉，又不能产生明显的多普勒频移效应，更难与周边的静态软组织进行区别；而以连续的超音波发射讯号探测时，仅能判别是否有移动的物体，却无法提供轴向(axial)的解析，换言之，无法得知移动物体的深度。是以，如何在有限的经费下，供医护人员客观、正确地获得诊疗对象的静脉位置数据，减少病患痛楚、提高医疗照护质量、甚至提供更丰富的诊察信息，是当前医学工程研究单位元尝试努力的方向。

故如图5美国第2002年0133079号早期公开案所示，公开一种采用超音波探头72探测血管位置，并以一水平方向导引限位装置73固持注射器74，使得医护人员获得血管的位置信息后，可将注射器74依照位置信息的指示正确插入病患血管中。

然而，由于该申请的注射器74固定装置73与超音波探头72发出超音波讯号的方向间夹有一较大角度，意即医护人员需要由超音波的回波讯号中获得血管与探头间的三维立体信息，而一旦注射器74扎入体内的角度错误，误差将随扎入深度增大，并且无法事后再拐弯补救，势必要抽出重扎；另方面，由于注射器74与超音波探头72距离如此遥远，使用者必须双手分别握持两者，无论对受注射者或操作人员都留下相当不便之处。

因此，如何在较低廉的成本结构下，正确利用由超音波讯号回波所推算的深度信息，减少受注射者被扎针的痛苦，同时提高操作人员的便利性，让操作人员可以单手完成注射作业，将是医疗工程领域值得探讨的课题。

发明内容

因此，本发明的目的在提供一种由超音波探测静脉位置后，可精确对准静脉位置注射的静脉注射装置。

本发明的另一目的在提供一种超音波探头价格较低廉的静脉注射装置。

本发明的再一目的在提供一种自动化静脉注射装置，让注射器自动注入静脉中，减少病患痛苦。

本发明的又一目的在提供一种可供操作人员单手操作、完成注射的静脉注射装置。

本发明静脉注射装置是供探测一受注射者的静脉位置实施注射者，该静脉注射装置包括：一基座，该基座包括一壳体、组设于该壳体前端的一脉冲式超音波探头及一微处理器；其中该超音波探头具有供朝向该受注射者发出一脉冲式超音波讯号的一振荡装置、及一检测装置，该检测装置用以接收反射自该受注射者的超音波回波，并转换为电讯号输出至该微处理器；一推进装置，该推进装置供相对于该基座，朝向与该脉冲式超音波讯号发出方向平行移动；及一注射器，该注射器系连结至该推进装置，并受该推进装置带动，朝向平行该脉冲式超音波讯号发出方向移动。

本发明的功效可通过脉冲式超音波振荡装置，量测反射回波，累积计算多普勒效应的有效反射量，获得静脉血管深度信息，并以大致平行于超音波发出与回波方向的推送装置将注射器自动化插入适当深度，不仅降低整体成本、增加自动化注射的精度、以有效减少病患的无谓痛苦。

附图说明

图1是目前以超音波探头探测血流的立体示意图；

图2是受测物朝向超音波探头方向移动状况时多普勒效应所造成超音波回波频率增高的频移现象示意图；

图3是受测物朝远离超音波探头方向移动状况下多普勒效应所造成超音波回波频率降低的频移现象示意图；

图4是目前以超音波量测动脉血流的多普勒频移与心电图纪录时序比较示意图；

图5是美国2002年第133079号在先公开案的结构示意图；

图6是本案第一优选实施例的立体示意图；

图7是本案第一优选实施例的方块示意图；及

图8是本案第二优选实施例的立体示意图。

附图符号说明：

1       静脉注射装置

2、2′  基座

3       推进装置

4、74   注射器

5       显示装置

20、20′壳体

21      脉冲式超音波探头

22      微处理器

23′       抛弃式护套

31、31′   夹具

32         马达

41         针头

42         尾端

72         超音波探头

73         导引限位装置

80         血球

91         超音波发射单元

92         检测单元

200′      通孔

201、201′ 前端

202′      挡止部

211、211′ 振荡装置

212        检测装置

320        动力输出端

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下参考附图及两组优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图6与图7，本发明的静脉注射装置1包括基座2、推进装置3、及注射器4。

基座2包括一长向壳体20、容置于壳体20内的一脉冲式超音波探头21及一微处理器22。为说明起见，界定壳体20朝向受注射者的待注射躯体部位的该端为前端201，为避免其它因素干扰，超音波探头21即组设于该壳体前端201；超音波探头21实际包括一振荡装置211及一检测装置212。在本例中，当微处理器22发出一指令至该振荡装置211，振荡装置211开始振荡而朝向壳体20前方发出一脉冲式超音波讯号，经由受注射者躯体中不同组织器官接口反射，由该检测装置212接收该回波而转换为电讯号输出至微处理器22。

由于所发出的超音波讯号为脉冲式，当累积一段时间后，可以依照多普勒效应，计算有效反射量而分析出静脉中血液回波的时点与发射时点的时间间距，并与超音波传递速度相除而获得正确的静脉血管深度信息。这些深度信息也可更进一步被输出至一显示装置5，供医护人员参考。

为说明起见，推进装置3在本实施例中包括一夹具31、及固定于该基座壳体20的马达32，马达32具有触接至夹具31的动力输出端320，当受该微处理器的一驱动讯号驱动，马达即可致动夹具31朝向壳体的前(或后)方，即平行脉冲式超音波讯号发出的方向移动。

注射器4被夹置于夹具31中，使得注射器4的针头41指向静脉注射装置1的前方，故当检测装置212测得来自静脉中血液回波的讯号，供微处理器22分析出静脉深度信息后，医护人员只需例如按钮启动(图未示)，微处理器22将发出驱动讯号，令马达32致动夹具31相对于基座2前移，夹置于夹具31内的注射器4随之插入受注射者体内，并由微处理器22控制插入深度，在本例中，系以2cm为一极限深度，待针头41插入深度抵达前述获得的深度时，马达被禁能停止，使得针头41精确停留在静脉血管中。医护人员只需在针头41被正确扎入血管后，接手前推(或后拉)注射器4尾端42，即能轻易将药液注入待注射者血管(或自血管中抽血)。当然，如熟于此技者所能轻易理解，马达亦可改设置于夹具31上，并以动力输出端320触接至壳体20，仍可促使夹具31相对于基座2前后移动，此种马达32设置位置的互调，并未影响本案的技术实施。

由于注射器4的走向大致平行于基座壳体20及发出超音波讯号的方向，使得检测超音波回波讯号所获得的深度信息较无夹角度失真的问题，而增加扎针的自动化及精确程度、有效减少病患痛苦。

当然，如熟于此技者所能轻易理解，为更减少超音波讯号发出及回波方向与注射器行进方向间的距离，降低偏移角度的误差，如图8本申请第二优选实施例所示，该基座2′壳体20′亦可沿壳体长向形成有通孔200′，而该夹具31′大致设置容纳于该通孔200′中，一旦该通孔200′恰位于该壳体20′的中心位置，且超音波振荡装置211′系呈圆圈形布设于该壳体20′前端201′处，则检测获得的深度信息与夹具31′进退的轴线将重合，并无任何偏移误差。

在此实施例中，基座2′更包括一包覆该壳体20′前端201′及壳体20′形成该通孔200′的内壁的抛弃式护套23′，在每次注射或抽血使用后，可将该护套23′拆除抛弃，借此防止药剂、或受注射者的血液、体液污染该静脉注射装置基座2′。在形成通孔200′的内壁上，还在距离前端一预定位置形成一径向限缩的挡止部202′，使得当预定扎针极限为例如2cm时，借此挡止部202′阻止夹具携带注射器4被前推超过该预定深度，避免微处理器发生错误时，过度扎针伤害病患的风险。

归纳上述，本发明的静脉注射装置，通过一脉冲式超音波振荡装置，针对特定方向进行探测，通过累积计算多普勒效应的有效反射，获得静脉的深度数据，搭配推进装置，自动化地将注射器正确推送插入受注射者静脉，即便受检者是婴幼童、或肥胖者，均可轻易获得静脉正确位置的信息，避免受检者一旦要打针时的不必要误扎，尤其超音波振荡装置与注射装置连结，操作人员可以单手处理，更大幅提升操作的便利性，故本发明公开的结构确实能达到本案的目的。但以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，不能仅以此实施例的公开限定本发明实施的范围；故凡依本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，都应属本申请专利涵盖的范围内。

Claims (4)

1.一种静脉注射装置，该静脉注射装置供探测一受注射者的静脉位置实施注射，包括：

一基座，包括一长向壳体、组设于该壳体前端的一脉冲式超音波探头及一组设于该壳体内的微处理器；其中该脉冲式超音波探头具有供大致沿该壳体长向，向前朝该受注射者发出一脉冲式超音波讯号的一振荡装置、及一检测装置，该检测装置用以接收反射自该受注射者的超音波回波，并转换为电讯号输出至该微处理器；

一推进装置，该推进装置供相对于该基座朝与该脉冲式超音波讯号发出方向平行移动，该推进装置包括一用以夹制该注射器的夹具、一固定于该基座壳体或该夹具之一的马达，且该马达的动力输出端触接至该基座壳体及该夹具的另一者，借此供驱动该夹具沿平行该脉冲式超音波讯号发出方向进退，该基座壳体沿该壳体长向形成有一通孔，该夹具被大致容纳于该通孔中；及

一注射器，该注射器连结至该推进装置，并受该推进装置带动，朝向平行该脉冲式超音波讯号发出方向移动。

2.如权利要求1的静脉注射装置，其特征在于：该推进装置受该微处理器的一驱动讯号驱动。

3.如权利要求1的静脉注射装置，更包括一包覆该基座壳体前端及该壳体形成该通孔的内壁的护套，借此防止该静脉注射装置遭到污染。

4.如权利要求1的静脉注射装置，其特征在于：在形成该通孔的内壁上，还在距离前端一预定位置形成一径向限缩挡止部，借此阻止该夹具被前推超过一预定深度。

Images