CN103271719A - 血管影像定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种血管影像定位系统，所述血管影像定位系统包括血管影像增强装置以及与增强装置配合使用的影像投射装置，所述增强装置发出的透射光穿过人体表面被测部位，被影像投射装置接收并经过图像处理后，在人体被测部位皮肤的表面原位成像，所述增强装置包括光发射单元以及带动光发射单元发光的驱动单元。该血管影像定位系统首先提供了一种利用透射式光源实现被测部位血管原位成像的功能，解决了现有技术中反射光成像不能解决的技术问题；其次，该血管影像定位系统还提供了透射式光源和反射式光源相结合的方式，实现被测部位血管原位成像的功能，透射式与反射式结合，大大加强了皮肤原位成像的功能，应用范围更广。

Description

血管影像定位系统

技术领域

本发明涉及一种血管定位装置，具体来说涉及一种血管影像定位系统，属于医疗器械领域。

背景技术

静脉穿刺对于医护人员来说是一种非常常见的救助和缓解病人疾病的方式之一，全世界每天需要数千万的静脉穿刺，目前静脉穿刺的定位基本上都是依靠医护人员的肉眼结合个人的工作经验加以判断，但是针对一些特殊的情况，例如肥胖的人、儿童、皮肤较黑的人、长时间静脉穿刺人等如果进行静脉穿刺时，存在一定的困难。

为了解决上述技术人员，本领域的技术人员也在不断的尝试和改进，例如通过X光或者超声波技术，但是上述方案在一定程度上对人体的辐射比较大，一般不建议使用，除此之外，现有技术中也有相关的专利介绍，例如专利号为201220325995.5，名称为一种血管探测仪，该专利中公开的技术方案为，包括与手机或者手提电脑通讯连接的信息采集盒，所述信息采集盒为M模处理板和与其通讯连接的双通道正交解调器，所述手机或手提电脑的电源输出端通过变压器与M模处理板电连接，所述双通道正交解调器与4MHz探头通讯连接。该技术方案的目的虽然也是实现血管的准确定位，但是其主要适用于血液透析手术中的血管定位，对于普通的静脉穿刺，上述技术方案并不适用。本申请人的在先申请的专利，专利号为201120496584.8，公开了一种血管影像定位装置，该技术方案存在的问题为，该定位装置不能实现较深部位的血管信息，由于反射光照到皮肤时，毛发会在皮肤上产生阴影，这个阴影是很强烈的图像干扰源；另外，过强的照射光在皮肤上反射以后，进入传感器后会导致传感器饱和而引起图像失真，因此反射光光源的亮度不能过强，这就导致反射光的穿透能力有限，不能显示较为深层的血管组织；因此，迫切的需要一种新的定位装置来解决上述技术问题。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种血管影像定位系统，其特征在于，所述血管影像定位系统包括血管影像增强装置以及与增强装置配合使用的影像投射装置，

所述增强装置发出的透射光穿过人体表面被测部位，被影像投射装置接收并经过图像处理后，在人体被测部位皮肤的表面原位成像。

作为本发明的一种改进，所述增强装置包括光发射单元以及带动光发射单元发光的驱动单元，所述光发射单元发射光的波长为730纳米至990纳米，所述驱动单元包括电源以及连接电源与光发射单元的驱动电路。上述波长的透射光穿过人体表面被测部位，被影像投射装置接收并在人体被测部位皮肤的表面原位成像，其中透射光优选是垂直式的照射到被测部位，也可以与被测部位存在一定的角度。

作为本发明的一种改进，所述增强装置还包括感应接通电路，用于检测光发射窗口附近区域是否被覆盖。主要用于检测光发射窗口附件被覆盖的区域，只有检测到红外光发射窗口附近区域被覆盖的时候才接通LED的开关，使其发光，从而达到节省电池电量的目的。

作为本发明的一种改进，所述增强装置还包括定时开关。当需要长时间间断性的使用增强装置时，开启定时开关，既节省电量，又在一定程度上延长了该装置的使用寿命。

作为本发明的一种改进，所述增强装置还包括亮度调节单元，根据需要调节增强装置的亮度，一方面满足光线强弱的要求，另一方面根据患者被测部位血管分布情况时时调整，应用范围更广泛。

作为本发明的一种改进，所述增强装置还包括电量显示单元，用于显示电池电量，以便于对电池电量进行及时监控。

作为本发明的一种改进，所述影像投射装置包括信号采集单元，图像处理单元以及图像投射单元，所述信号采集单元，用于采集人体皮肤表面被检测部位透射光或者漫反射光的空间分布图像；所述图像处理单元，对信号采集单元采集的图像进行信号处理，得到血管影像传递到图像投射单元；所述图像投射单元，接收到图像处理单元的信号，向人体表面被测部位透射血管影像。

作为本发明的一种改进，所述影像投射装置还包括光发射单元，所述光发射单元，用于向人体表面被测部位发出激发光，该激发光主要用于人体被测部位进行漫反射，进一步加强血管的原位成像技术，提高原位成像的清晰度。

作为本发明的一种改进，所述光发射单元包括至少一个发光二极管。

作为本发明的一种改进，所述光发射单元包括至少两个发光二极管，所述发光二极管中至少两个发光二极管发出不同波长的激发光。

作为本发明的一种改进，所述电源包括充电电池或者非充电电池中的一种或者两种组合。提供多种充电方法，给医护人员提供更多选择。

作为本发明的一种改进，所述充电电池设置为固定的或者活动的可拆卸结构。

相对于现有技术，本发明的优点如下：

1）该血管影像定位系统首先提供了一种利用透射式光源实现被测部位血管原位成像的功能，解决了现有技术中反射光成像不能解决的技术问题；即该系统包括增强装置以及与增强装置配合使用的影像投射装置，增强装置发出的透射光穿过人体表面被测部位，被影像投射装置接收并经过图像处理后，在人体被测部位皮肤的表面实现原位成像；该增强装置发出的光为红外透射光，由于透射光可以穿过人体的深层组织，可以显示较深部位的血管信息，同时由于光是从下往上照射，不会因为皮肤表面有毛发而在皮肤上形成光照阴影，从而产生不需要的图像因素，例如因为毛发比较细，具有衍射效果，并且毛发有一定的透光性，所以透射光通过毛发以后不会形成毛发的红外影像。而现有技术中单纯的反射光则存在上述缺陷，由于反射光照到皮肤时，毛发会在皮肤上产生阴影，这个阴影是很强烈的图像干扰源；另外，过强的照射光在皮肤上反射以后，进入传感器后会导致传感器饱和而引起图像失真，因此反射光光源的亮度不能过强，这就导致反射光的穿透能力有限，不能显示较为深层的血管组织；2）增强装置还包括电池电量显示单元以及电池充电电路，用于显示电池电量，该装置既可以使用电池作为电源供电，也可以使用外接电源进行供电，简单、方便；3）增强装置还包括感应接通电路单元，主要用于检测光发射窗口附件被覆盖的区域。只有检测到红外光发射窗口附近区域被覆盖的时候才接通LED的开关，使其发光，从而达到节省电池电量的目的；4）该增强装置还包括定时开关，当需要长时间间断性的使用增强装置时，开启定时开关，既节省电量，又在一定程度上延长了该装置的使用寿命；5）该血管影像定位系统还同时实现了透射式光源和反射式光源相结合的方式，即以透射光为主、反射光为辅，实现被测部位血管原位成像的功能，透射式与反射式结合，大大加强了皮肤原位成像的功能，应用范围更广。

附图说明

图1为本发明其中一种实施例示意图；

图2为本发明另外一种实施例示意图；

其中：1、增强装置，2、影像投射装置，101、光发射单元，102、驱动单元，103、亮度调节单元，104、电量显示单元，106、感应接通电路，107、定时开关，201、图像投射单元，202、图像处理单元，203、信号采集单元，204、光发射单元。

具体实施方式

 为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图和具体实施方式对本发明作出详细的说明和介绍。

实施例1：

参见图1，一种血管影像定位系统，所述血管影像定位系统包括血管影像增强装置1以及与增强装置1配合使用的影像投射装置2，所述增强装置1发出的透射光穿过人体表面被测部位，被影像投射装置2接收并经过图像处理后，在人体被测部位皮肤的表面原位成像，该血管影像定位系统更具被测人员的的肤色，在皮肤表面清楚的呈现血管部分和非血管部分的颜色。

实施例2：

参见图1，作为本发明的一种改进，所述增强装置1包括光发射单元101以及带动光发射单元发光的驱动单元102，所述光发射单元101发射光的波长为730纳米至990纳米，优选是730—780纳米，820—880纳米，920—980纳米，再进一步优选为760纳米，850纳米，960纳米等，由于该范围的透射光被人体组织吸收较少，穿过被测部位的透射光较多，因此，可以采集更多的被测部位的信息，多波长进一步增强图像的清晰度，所述驱动单元102包括电源以及连接电源与光发射单元的驱动电路。上述波长的透射光穿过人体表面被测部位后，被影像投射装置2接收并在人体被测部位皮肤的表面原位成像，其中透射光优选是垂直式的照射到被测部位，也可以与被测部位存在一定的角度。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例3：

参见图2，作为本发明的一种改进，所述增强装置1还包括感应接通电路106，用于检测光发射窗口附近区域是否被覆盖。主要用于检测光发射窗口附件被覆盖的区域，只有检测到红外光发射窗口附近区域被覆盖的时候才接通LED的开关，使其发光，从而达到节省电池电量的目的。其余结构和优点与实施例1完全相同。

 

实施例4：

参见图2，作为本发明的一种改进，所述增强装置1还包括定时开关107。当需要长时间间断性的使用增强装置时，开启定时开关，既节省电量，又在一定程度上延长了该装置的使用寿命。其余结构和优点与实施例1完全相同。

 

实施例5：

参见图2，作为本发明的一种改进，所述增强装置1还包括亮度调节单元103，根据需要调节增强装置的亮度，一方面满足光线强弱的要求，另一方面根据患者被测部位血管分布情况时时调整，应用范围更广泛。其余结构和优点与实施例1完全相同。

 

实施例6：

参见图2，作为本发明的一种改进，所述增强装置还包括电量显示单元104，用于显示电池电量，以便于对电池电量进行及时监控。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例7：

参见图1，作为本发明的一种改进，所述影像投射装置2包括信号采集单元203，图像处理单元202以及图像投射单元201，信号采集单元203采集人体皮肤表面被检测部位透射光的空间分布图像，采集的透射光反映了人体被测部位的血管空间分布情况，信号采集单元203将采集的信息传输到图像处理单元，图像处理单元202对信号采集单元采集的图像进行信号处理，得到可视化的血管影像，该血管影像传递到图像投射单元201，图像投射单元201将信号转化成血管影像，在人体表面被测部位清楚的呈现血管的分布情况，即利用投射光实现皮肤的原位成像。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例8：

参见图1或图2，作为本发明的一种改进，所述影像投射装置2还包括光发射单元204，所述光发射单元204，用于向人体表面被测部位发出激发光，该激发光主要用于人体被测部位进行漫反射，此时，信号采集单元203既采集穿过人体皮肤表面被检测部位的透射光的空间分布图像，也采集漫反射光的空间分布图像，采集的透射光和漫反射光反映了人体被测部位的血管空间分布情况，信号采集单元203将采集的信息传输到图像处理单元，图像处理单元202对信号采集单元采集的图像进行信号处理，得到可视化的血管影像，该血管影像传递到图像投射单元201，图像投射单元201将信号转化成血管影像，在人体表面被测部位清楚的呈现血管的分布情况，即利用投射光和反射光相结合的原理实现皮肤的原位成像，该技术方案可以更加清楚的显示比较复杂的血管分布，适用范围更广。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例9：

参见图1或图2，作为本发明的一种改进，所述光发射单元101、204包括至少一个发光二极管。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例10：

参见图1或图2，作为本发明的一种改进，所述光发射单元101、204包括至少两个发光二极管，所述发光二极管至少发出两种不同波长的激发光，通过比较、分析不同波长下采集的图像中存在的信噪差异可以增加信号的清晰度，减少噪声，优化图像质量，从而使得被测部位原位成像更加清楚，其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例11：

作为本发明的一种改进，所述电源包括充电电池或者非充电电池中的一种或者两种组合。提供多种充电方法，给医护人员提供更多选择。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例12：

作为本发明的一种改进，所述充电电池设置为固定的或者活动的可拆卸结构，电池设置为活动的拆卸式结构，当局部损坏时，只需要局部更换，而不需要整体换掉，在一定程度上节约成本，延长使用寿命。其余结构和优点与实施例1完全相同。

 

根据需要，本发明还可以将实施例2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12所述技术特征中的至少一个与实施例1组合，形成新的实施方式。

 

需要说明的是，上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (12)

1.一种血管影像定位系统，其特征在于，所述血管影像定位系统包括血管影像增强装置以及与增强装置配合使用的影像投射装置，

所述增强装置发出的透射光穿过人体表面被测部位，被影像投射装置接收并经过图像处理后，在人体被测部位皮肤的表面原位成像。

2.根据权利要求1所述的血管影像定位系统，其特征在于，所述增强装置包括光发射单元以及带动光发射单元发光的驱动单元，所述光发射单元发射光的波长为730纳米至990纳米，所述驱动单元包括电源以及连接电源与光发射单元的驱动电路。

3.根据权利要求1所述的血管影像定位系统，其特征在于，所述增强装置还包括感应接通电路，用于检测光发射窗口附近区域是否被覆盖。

4.根据权利要求1所述的血管影像定位系统，其特征在于，所述增强装置还包括定时开关。

5.根据权利要求1所述的血管影像定位系统，其特征在于，所述增强装置还包括亮度调节单元。

6.根据权利要求1所述的血管影像定位系统，其特征在于，所述增强装置还包括电量显示单元。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的血管影像定位系统，其特征在于，所述影像投射装置包括信号采集单元，图像处理单元以及图像投射单元，所述信号采集单元，用于采集人体皮肤表面被检测部位透射光或者漫反射光的空间分布图像；所述图像处理单元，对信号采集单元采集的图像进行信号处理，得到血管影像传递到图像投射单元；所述图像投射单元，接收到图像处理单元的信号，向人体表面被测部位透射血管影像。

8.根据权利要求7所述的血管影像定位系统，其特征在于，所述影像投射装置还包括光发射单元，所述光发射单元，用于向人体表面被测部位发出激发光。

9.根据权利要求2或8所述的血管影像定位系统，其特征在于，所述光发射单元包括至少一个发光二极管。

10.根据权利要求2或8所述的血管影像定位系统，其特征在于，所述光发射单元包括至少两个发光二极管，所述发光二极管中至少两个发光二极管发出不同波长的激发光。

11.根据权利要求2所述的血管影像定位系统，其特征在于，所述电源包括充电电池或者非充电电池中的一种或者两种组合。

12.根据权利要求11所述的血管影像定位系统，其特征在于，所述充电电池设置为固定的或者活动的可拆卸结构。

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