CN105056351A - 一种自动扎针装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动扎针装置，其包括：一架体；承放机构，设置于所述架体上，用于承放待扎针部位；获取机构，设置于所述架体上，用于获取待扎针部位上的血管信息；扎针机构，设置于所述架体上，用于向待扎针部位执行扎针和拔针操作；以及，第一控制机构，与所述扎针机构和所述获取机构连接，用于根据所述获取机构获取的血管信息，控制所述扎针机构的工作状态。本发明提供的自动打针装置，通过获取血管的位置及深浅等信息，然后自动进行打针，从而减少人为操作的失误，提高打针的速度。

Description

一种自动扎针装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种自动扎针装置。

背景技术

现今生活中，人们的身体健康越来越趋于亚健康，每天都会有许多人需要打针，输液或者抽血，因此增加了护士的工作量，随着工作量的增加，每个人都会产生疲劳感，因此在进行打针、输液及抽血时，往往会出错，不仅会导致工作效率下降还会导致各种医患问题的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动扎针装置，能够实现自动扎针，提高工作效率，减少人为操作失误。

本发明所提供的技术方案如下：

一种自动扎针装置，包括：

一架体；

承放机构，设置于所述架体上，用于承放待扎针部位；

获取机构，设置于所述架体上，用于获取待扎针部位上的血管信息；

扎针机构，设置于所述架体上，用于向待扎针部位执行扎针和拔针操作；

以及，第一控制机构，与所述扎针机构和所述获取机构连接，用于根据所述获取机构获取的血管信息，控制所述扎针机构的工作状态。

进一步的，所述获取机构包括：

超声图像处理装置，用于向待扎针部位发送超声波脉冲，并根据接收来自所述待扎针部位的超声波信号生成第一图像数据，并根据所述第一图像数据获取待扎针部位的血管信息；

和/或，红外线扫描装置，用于根据待扎针部位辐射的红外线生成第二图像数据，并根据所述第二图像数据获取待扎针部位的血管信息。

进一步的，所述扎针机构包括：

注射器；

机械手，夹持所述注射器，用于调节所述注射器的针头的位置以及控制注射器执行扎针和拔针操作；

其中所述第一控制机构包括：

存储模块，用于存储不同的预设扎针模式；

第一控制模块，与所述机械手连接，用于根据待扎针部位的血管信息以及当前预设扎针模式，控制所述机械手调节所述注射器的针头位置以及执行扎针和拔针操作。

进一步的，所述扎针机构还包括：

活塞杆操作部件，与所述注射器的活塞杆连接，用于控制所述注射器的活塞杆的推拉状态；

所述第一控制机构还包括：

第二控制模块，与所述活塞杆操作部件连接，用于根据当前预设扎针模式，控制所述注射器的活塞杆操作部件的工作状态，以控制所述注射器的活塞杆的推拉状态。

进一步的，所述活塞杆操作部件包括：

驱动电机；

以及，传动杆，在所述驱动电机和所述活塞杆之间传动连接；

其中，所述第二控制模块根据预设扎针模式，控制所述驱动电机的工作状态，以控制所述活塞杆的推拉状态。

进一步的，所述活塞杆操作部件还包括：

行程限定槽，所述活塞杆与所述传动杆连接的一端设置在所述行程限定槽内，用于限定所述活塞杆的移动行程，以防止所述活塞杆抽拉过程中偏移。

进一步的，所述自动扎针装置还包括：

用于储放向所述注射器内输送的药液的多个储液槽，其中所述注射器有多个，不同的注射器分别由不同的储液槽输送药液；

以及，控制阀门，用于控制各储液槽和与其对应的注射器之间的通断状态；

所述第一控制机构还包括：

第一模式切换模块，用于根据当前预设扎针模式，向所述第二控制模块发送控制信号，以控制所述机械手调节当前预设扎针模式所对应的注射器的针头位置以及执行扎针和拔针操作；

第二模式切换模块，用于控制所述控制阀门的工作状态，以使得当前预设扎针模式所对应储液槽与当前预设扎针模式所对应的注射器连通。

进一步的，所述自动扎针装置还包括：

创口贴压放机构，用于在扎针机构执行拔针操作之前，向所述扎针机构的扎针位置压放创口贴；

第二控制机构，用于根据待扎针部位的血管信息，调节所述创口贴压放机构的位置以及控制所述创口贴压放机构执行压放创口贴操作。

进一步的，所述自动扎针装置还包括：

调节机构，与所述承放机构连接，用于调节所述承放机构的位置，以使得待扎针部位移动至预定位置。

进一步的，所述调节机构包括：

连接在所述承放机构两侧的支撑部；

设置于所述架体上、并位于所述承放机构两侧的滑动轨道，其中所述支撑部可移动地设置于所述滑动轨道上；

以及，用于当所述承放机构移动至预设位置时，将所述支撑部限位于所述滑动轨道上的限位部件，设置于所述架体上。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的自动打针装置，通过获取血管的位置及深浅等信息，然后自动进行打针，从而减少人为操作的失误，提高打针的速度。

附图说明

图1表示本发明实施例所提供的自动打针装置的主视图；

图2表示本发明实施例所提供的自动打针装置的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

针对现有技术中人工打针操作失误多、效率低等技术问题，本发明提供了一种自动打针装置，其可以实现自动打针，减少操作失误，提高工作效率。

如图1和图2所示，本发明优选实施例所提供的自动扎针装置包括：

一架体100；

承放机构200，设置于所述架体100上，用于承放待扎针部位；

获取机构300，设置于所述架体100上，用于获取待扎针部位上的血管信息；

扎针机构400，设置于所述架体100上，用于向待扎针部位执行扎针和拔针操作；

以及，第一控制机构，与所述扎针机构400和所述获取机构300连接，用于根据所述获取机构300获取的血管信息，控制所述扎针机构400的工作状态。

本发明提供的自动打针装置，可以待扎针部位(如：手臂)放置于所述承放机构200上，然后，通过所述获取机构300获取待扎针部位上的血管信息，然后，通过所述控制机构来根据待扎针部位上的血管信息来调节扎针机构400的位置以及控制扎针机构400执行扎针和拔针操作等，从而实现了自动扎针的目的，减少了人为操作的失误，提高打针的速度。

需要说明的是，在上述方案中，所述获取机构300用于获取待扎针部位的血管信息，其中，所述血管信息可以包括血管的位置以及深浅等信息；所述扎针机构400的工作状态可以包括：扎针机构400的针头调节位置、调节角度，以及，扎针机构400的扎针和拔针操作等打针过程中的一系列操作动作。

在本发明优选实施例所提供的自动扎针装置中，所述获取机构300可以用于获取待扎针部位的血管信息，其中所述获取机构300优选的可以采用扫描仪实现。优选的，所述获取机构300可以包括：

超声图像处理装置，用于向待扎针部位发送超声波脉冲，并根据接收来自所述待扎针部位的超声波信号生成第一图像数据，并根据所述第一图像数据获取待扎针部位的血管信息；和/或，红外线扫描装置，用于根据待扎针部位辐射的红外线生成第二图像数据，并根据所述第二图像数据获取待扎针部位的血管信息。

上述方案中，在扫描仪内安装专用的红外线热扫描装置和彩色多普勒超声图像处理装置两个装置中的一个或两个。其中，所述超声图像处理装置可以包括：超声发射器，用于对待扎针部位(人体表面)发射超声波进行扫描；超声波接收器，用于接收到待扎针部位的体表组织、血管反馈的不同频率的超声波；以及第一图像处理器，用于根据接收来自所述待扎针部位的超声波信号生成第一图像数据。所述红外线热扫描装置可以包括：红外线扫描模块，用于接收来自待扎针部位(人体表面)辐射的红外线；以及第二图像处理器，用于根据接收来自待扎针部位辐射的红外线生成第二图像数据。所述获取机构300可以由红外线热扫描装置和彩色多普勒超声图像处理装置采集到的所有扫描信息(即第一图像数据和第二图像数据)经过处理后，确定血管的位置及深浅等血管信息。

需要说明的是，上述方案可以直接利用现有的红外线热扫描装置和彩色多普勒超声图像处理装置，技术成熟可靠，可以准确获取的血管位置以及深浅信息，保证扎针失误减少。应当理解的是，在实际应用中，所述获取机构300除了采用红外线热扫描装置和/或彩色多普勒超声图像处理装置之外，还可以采用其他方式来实现，并不以为限。

此外，在本发明优选实施例所提供的自动扎针装置中，优选的，如图1和图2所示，所述扎针机构400包括：

注射器401；机械手402，夹持所述注射器401，用于调节所述注射器401的针头4010的位置以及控制注射器401执行扎针和拔针操作。

采用上述方案，可以利用机械手402来夹持注射器401，来对注射器401的针头4010位置以及针头4010的角度进行微调，使得针头4010处于合适位置，对准待扎针部位上的血管。

需要说明的是，所述注射器401可以有多个，且具有多种类型，例如：用于抽血的注射器、用于输液的注射器以及用于注射的注射器等，不同类型的注射器可以分别应用于不同预设打针模式下。

优选的，所述第一控制机构包括：存储模块，用于存储不同的预设扎针模式；第一控制模块，与所述机械手402连接，用于根据待扎针部位的血管信息以及当前预设扎针模式，控制所述机械手402调节所述注射器401的针头4010位置以及执行扎针和拔针操作。

采用上述方案，所述自动扎针装置的第一控制机构内可以预先存储好多种预设扎针模式，例如：输液模式、抽血模式、注射模式等，每一种预设扎针模式对应不同的注射器401以及不同的扎针和拔针操作动作，可以利用触摸屏来选择所需的预设扎针模式，当选定好所需的预设扎针模式之后，通过所述获取机构300获取到待扎针部位的血管信息，并根据所述血管信息以及当前预设扎针模式来控制机械手402，调节当前预设扎针模式对应的注射器401的针头4010的位置以及角度等，使得注射器401的针头4010对准血管，并执行与当前预设扎针模式所对应的扎针和拔针操作动作。

此外，抽血模式、注射模式等模式下对应的注射器401，通常具有活塞杆。因此，在本发明优选实施例所提供的自动扎针装置中，优选的，如图2所示，所述扎针机构400还可以包括：活塞杆操作部件403，与所述注射器401的活塞杆连接，用于控制所述注射器401的活塞杆的推拉状态；所述第一控制机构还包括：第二控制模块，与所述活塞杆操作部件403连接，用于根据当前预设扎针模式，控制所述注射器401的活塞杆操作部件403的工作状态，以控制所述注射器401的活塞杆的推拉状态。

采用上述方案，针对抽血模式、注射模式等模式，还可以利用触摸屏等选定好预设扎针模式(如：抽血模式或注射模式)之后，控制注射器401的活塞杆操作部件403的工作状态，例如：控制活塞杆操作部件403执行推进操作或抽拉操作、以及推进速度或抽拉速度等，以此来对应于不同预设打针模式来使得扎针机构400执行相应地操作。

此外，输液模式下对应的注射器401通常不带有活塞杆，因此，在本发明优选实施例所提供的自动扎针装置中，优选的，如图1和图2所示，所述自动扎针装置还可以包括：用于储放向所述注射器401内输送的药液的多个储液槽500，其中所述注射器401有多个，不同的注射器401分别由不同的储液槽500输送药液；以及，控制阀门，用于控制各储液槽500和与其对应的注射器401之间的通断状态；

所述第一控制机构还可以包括：第一模式切换模块，用于根据当前预设扎针模式，向所述第二控制模块发送控制信号，以控制所述机械手402调节当前预设扎针模式所对应的注射器401的针头4010位置以及执行扎针和拔针操作；以及，第二模式切换模块，用于控制所述控制阀门的工作状态，以使得当前预设扎针模式所对应储液槽500与当前预设扎针模式所对应的注射器401连通。

上述方案中，储液槽500可以储存配好的几种输液常用药液，当通过触摸屏来选定好所需的预设扎针模式(如：输液模式)之后，所述第二模式切换模块控制所述控制阀门的工作状态，以使得当前预设扎针模式所对应储液槽500与当前预设扎针模式所对应的注射器401连通，所述第一模式切换模块根据当前选定好的预设扎针模式，控制所述机械手402调节当前预设扎针模式所对应的注射器401的针头4010位置，再根据当前选定好的输液模式来控制机械手402使得注射器401执行扎针和拔针操作。由此可见，采用上述方案，可以在由医护人员选好预设打针模式之后，由设备自动选择好药液后，自动对病人进行扎针。

此外，本发明优选实施例所提供的自动扎针装置，优选的，所述活塞杆操作部件403包括：驱动电机；以及，传动杆，在所述驱动电机和所述活塞杆之间传动连接；其中，所述第二控制模块根据预设扎针模式，控制所述驱动电机的工作状态，以控制所述活塞杆的推拉状态。

采用上述方案，可以通过控制驱动电机(如：伺服电机)的工作状态，来控制所述活塞杆的推拉状态，如：活塞杆的推进操作、抽拉操作以及推进速度和抽拉速度等，具体地，所述传动杆可以采用液压杆来实现，所述液压杆可以在所述驱动电机的驱动下伸缩，所述注射器401的活塞杆与液压杆连接，从而带动所述注射器401的活塞杆的推拉状态。应当理解的是，在实际应用中，所述活塞杆操作部件403的具体可实现方式可以有多种，在此不再一一列举。

此外，在本发明优选实施例所提供的自动扎针装置中，优选的，如图2所示，所述活塞杆操作部件403还可以包括：行程限定槽4031，所述活塞杆与所述传动杆连接的一端设置在所述行程限定槽4031内，用于限定所述活塞杆的移动行程。采用上述方案，可以防止所述活塞杆在推拉过程中发生偏移。

此外，在本发明优选实施例所提供的自动扎针装置中，优选的，如图1和图2所示，所述自动扎针装置还包括：创口贴压放机构600，用于在扎针机构400执行拔针操作之前，向所述扎针机构400的扎针位置压放创口贴；以及，第二控制机构，用于根据待扎针部位的血管信息，调节所述创口贴压放机构600的位置以及控制所述创口贴压放机构600执行压放创口贴操作。

采用上述方案，在扎针机构400拔针之前，可以通过第二控制机构根据待扎针部位的血管信息，确定扎针创口位置，并调节所述创口贴压放机构600的位置，并控制所述创口贴压放机构600执行压放创口贴操作，将创口贴下压放置于扎针创口上，进一步地完善自动扎针过程。

需要说明的是，上述方案中，所述创口贴压放机构600可以采用机械手夹持创口贴来实现。对于所述创口贴压放机构600的具体结构在此并不做局限。

此外，在本发明优选实施例所提供的自动扎针装置中，优选的，所述自动扎针装置还可以包括：消毒机构，用于在扎针机构400执行扎针操作之前，向所述扎针机构400的扎针位置进行消毒；以及，第三控制机构，用于根据待扎针部位的血管信息，调节所述消毒的位置以及控制所述消毒执行消毒操作。

需要说明的是，上述方案中，所述消毒机构可以采用机械手402夹持消毒棉来实现，或者还可以是通过向扎针部位喷淋消毒液等方式实现。在此对于所述消毒机构的具体可实现方式不进行局限。

此外，在本发明优选实施例所提供的自动扎针装置中，所述自动扎针装置还可以包括：调节机构，与所述承放机构200连接，用于调节所述承放机构200的位置，以使得待扎针部位移动至预定位置。采用上述方案，可以通过所述调节机构来调节所述承放机构200的位置，以使得待扎针部位处于合适位置，以便于获取血管信息以及执行扎针和拔针操作。

需要说明的是，所述承放机构200优选的包括一可充气气囊结构，所述可充气气囊结构用于将待扎针部位(如：手臂)放入其中，当自动充入气体至预设压力时，起到止血带的作用，使待扎针部位的血管充盈便于抽血；在所述可充气气囊结构上优选的设置有压力感应器，用于精确控制所述可充气气囊结构内的充气压力。当然，在实际应用中，所述承放机构200也可以是采用其他的结构，对于所述承放机构的具体结构并不作限定。

还需要说明的是，在本发明优选实施例所提供的自动扎针装置中，如图1所示，所述自动扎针装置还可以包括用于储放抽取的血液的储血槽800，当注射器401抽取完血液之后，可以取下装好血液的针管，放置于储血槽内。

此外，在本发明优选实施例所提供的自动扎针装置中，如图1和图2所示，所述调节机构包括：

连接在所述承放机构200两侧的支撑部701；

设置于所述架体100上、并位于所述承放机构200两侧的滑动轨道702，其中所述支撑部可移动地设置于所述滑动轨道702上；

以及，用于当所述承放机构200移动至预设位置时，将所述支撑部限位于所述滑动轨道上的限位部件，设置于所述架体100上。

采用上述方案，可以通过在架体100的滑动轨道上上下移动所述支撑部来调节所述承放机构200至合适位置，并当所述承放机构200位于合适位置之后，通过限位部件来对支撑部进行限位。对于所述支撑部、所述滑动轨道以及所述限位部件的具体实现方式可以有多种，在此对于每一部件的具体结构不进行局限，只要能够满足调整所述承放机构200的位置即可。

此外，还需要说明的是，在本发明优选实施例所提供的自动扎针装置中，优选的，还可以在架体100上设置一显示屏，如此，患者可以在打针过程中行网页浏览或者视频观看，以减轻心理压力。

以下说明本发明优选实施例中提供的自动扎针装置的工作过程：

首先，由医护人员将注射器401的针头4010安装好，选定好预设打针模式，病人将手臂放置所述承放机构200上，通过调节所述支撑部，使得手臂处于最佳位置后，用左右两侧的限位部件对所述支撑部进行限位；

然后，通过所述获取机构300内安装的专用的红外线热扫描装置和/或彩色多普勒超声图像处理装置，确定血管的位置及深浅等；

然后，通过所述机械手402微调，将当前预设打针模式下的注射器401的针头4010对准血管，由设备自动选择好药液后，自动对病人进行扎针；

然后，扎针后，由创口贴压放机构600下压将创口贴压放于扎针创口上，所述机械手402自动将注射器401的枕头拔出，打针完成。病人离开设备后，由医护人员将针头4010取下。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动扎针装置，其特征在于，包括：

一架体；

承放机构，设置于所述架体上，用于承放待扎针部位；

获取机构，设置于所述架体上，用于获取待扎针部位上的血管信息；

扎针机构，设置于所述架体上，用于向待扎针部位执行扎针和拔针操作；

以及，第一控制机构，与所述扎针机构和所述获取机构连接，用于根据所述获取机构获取的血管信息，控制所述扎针机构的工作状态。

2.根据权利要求1所述的自动扎针装置，其特征在于，

所述获取机构包括：

超声图像处理装置，用于向待扎针部位发送超声波脉冲，并根据接收来自所述待扎针部位的超声波信号生成第一图像数据，并根据所述第一图像数据获取待扎针部位的血管信息；

和/或，红外线扫描装置，用于根据待扎针部位辐射的红外线生成第二图像数据，并根据所述第二图像数据获取待扎针部位的血管信息。

3.根据权利要求1所述的自动扎针装置，其特征在于，

所述扎针机构包括：

注射器；

机械手，夹持所述注射器，用于调节所述注射器的针头的位置以及控制注射器执行扎针和拔针操作；

其中所述第一控制机构包括：

存储模块，用于存储不同的预设扎针模式；

第一控制模块，与所述机械手连接，用于根据待扎针部位的血管信息以及当前预设扎针模式，控制所述机械手调节所述注射器的针头位置以及执行扎针和拔针操作。

4.根据权利要求3所述的自动扎针装置，其特征在于，

所述扎针机构还包括：

活塞杆操作部件，与所述注射器的活塞杆连接，用于控制所述注射器的活塞杆的推拉状态；

所述第一控制机构还包括：

第二控制模块，与所述活塞杆操作部件连接，用于根据当前预设扎针模式，控制所述注射器的活塞杆操作部件的工作状态，以控制所述注射器的活塞杆的推拉状态。

5.根据权利要求4所述的自动扎针装置，其特征在于，

所述活塞杆操作部件包括：

驱动电机；

以及，传动杆，在所述驱动电机和所述活塞杆之间传动连接；

其中，所述第二控制模块根据预设扎针模式，控制所述驱动电机的工作状态，以控制所述活塞杆的推拉状态。

6.根据权利要求5所述的自动扎针装置，其特征在于，

所述活塞杆操作部件还包括：

行程限定槽，所述活塞杆与所述传动杆连接的一端设置在所述行程限定槽内，用于限定所述活塞杆的移动行程，以防止所述活塞杆抽拉过程中偏移。

7.根据权利要求3所述的自动扎针装置，其特征在于，

所述自动扎针装置还包括：

用于储放向所述注射器内输送的药液的多个储液槽，其中所述注射器有多个，不同的注射器分别由不同的储液槽输送药液；

以及，控制阀门，用于控制各储液槽和与其对应的注射器之间的通断状态；

所述第一控制机构还包括：

第一模式切换模块，用于根据当前预设扎针模式，向所述第二控制模块发送控制信号，以控制所述机械手调节当前预设扎针模式所对应的注射器的针头位置以及执行扎针和拔针操作；

第二模式切换模块，用于控制所述控制阀门的工作状态，以使得当前预设扎针模式所对应储液槽与当前预设扎针模式所对应的注射器连通。

8.根据权利要求1所述的自动扎针装置，其特征在于，

所述自动扎针装置还包括：

创口贴压放机构，用于在扎针机构执行拔针操作之前，向所述扎针机构的扎针位置压放创口贴；

第二控制机构，用于根据待扎针部位的血管信息，调节所述创口贴压放机构的位置以及控制所述创口贴压放机构执行压放创口贴操作。

9.根据权利要求1所述的自动扎针装置，其特征在于，

所述自动扎针装置还包括：

调节机构，与所述承放机构连接，用于调节所述承放机构的位置，以使得待扎针部位移动至预定位置。

10.根据权利要求9所述的自动扎针装置，其特征在于，

所述调节机构包括：

连接在所述承放机构两侧的支撑部；

设置于所述架体上、并位于所述承放机构两侧的滑动轨道，其中所述支撑部可移动地设置于所述滑动轨道上；

以及，用于当所述承放机构移动至预设位置时，将所述支撑部限位于所述滑动轨道上的限位部件，设置于所述架体上。