CN108742529B - 用于辅助检测的薄膜及静脉辨识系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于辅助检测的薄膜及应用该薄膜的静脉辨识系统，该薄膜用于确认待检测对象的第一部位的位置，该第一部位发出第一色光，该待检测对象的其它部位发出第二色光，该薄膜包括：抗反光层，用于防止照射在其上的第一光发生反光现象，该第一光穿过抗反光层；透明基材层，其允许该第一光的全部波段的光通过，其包括第一面和第二面，该第一面上设置该抗反光层；以及滤光层，设置在该第二面上，该滤光层允许该第一色光通过并截止该第二色光；其中，该第一色光依次穿透该滤光层、该透明基材和该抗反光层，该第一色光的波段在450nm‑550nm范围内。本发明的薄膜能够方便医护人员快速准确的找到患者的静脉位置，且操作简单，成本低廉。

Description

用于辅助检测的薄膜及静脉辨识系统

技术领域

本发明涉及医疗耗材领域，尤其是涉及一种用于辅助检测的薄膜及静脉辨识系统。

背景技术

在医疗行业，常常会需要对患者进行抽血检验或注射药物，以便于更好的确诊病因或治疗疾病。不管是对患者进行静脉采血还是静脉注射药物，都需要寻找患者的静脉，并将针筒的针头刺入患者的静脉中。

由于人的静脉位于皮肤下面，其粗细和深度也因人而异，有一部分患者的静脉可能因为太细或者太深不容易被找到，而医护人员的经验技术也良莠不齐，因此时常会发生医护人员难以一次性将针头刺入患者静脉中这种情况，患者不得不多挨几针，这样很容易造成医患关系紧张，甚至造成医疗纠纷。

目前市面上有一些用于辅助查找静脉的医疗器材，按照工作原理划分，这些医疗器材主要包括以下四类：

第一类医疗器材采用红光透视法，即利用红色的强光穿透皮肤，静脉在红色强光的照射下变得非常清晰，这种查找静脉的方法比较简单，成本低，但是需要在黑暗的环境下操作，且只适用于人体的某些透光性相对较好的部位(如手掌、背部)，而人体的头部、手臂、腿部等骨头比较大的部位透光性较差，不能使用该类医疗器材，故该类医疗器材通用性较差，使用不方便；

第二类医疗器材采用红光侧视法，即从局部皮肤的侧面发射红色强光，红色强光穿透皮肤，局部皮肤内的静脉在红色强光的照射下能够清晰地显现，这种查找静脉的方法成本较低，且适用于人体的各个部位，但是由于每次只能显示局部皮肤内的静脉，导致视野范围特别小，寻找静脉的速度相对较慢；

第三类医疗器材采用红外线相机和辅助显示器配合测量，即利用红外线LED投射红外线光至人体的皮肤，由于静脉具有吸收红外线的特性，通过红外线相机来拍摄被红外线光照射的皮肤即可清楚地拍出静脉的位置，红外线相机拍摄到的影像经过强化处理以后可以显示在辅助显示器(如LCD Monitor或眼镜)上，采用这种方法拍摄到的影像中静脉比较清晰，但是成本比较高，且医护人员需要通过辅助显示器显示的影像来对比查找人体静脉的具体位置，影像与人体皮肤之间的对位比较麻烦；

第四类医疗器材在第三类医疗器材的基础上增设了投影仪，使得红外线相机拍摄到的影像经过强化处理以后再通过投影仪投射到人体的皮肤上，并使影像中静脉的位置与人体静脉的位置对应，采用这种方法能够方便医护人员定位静脉的位置，但是定位准确度难以把控，且成本特别高。

因此，有必要设计一种新的医疗器材去克服上述问题。

发明内容

鉴于现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种用于辅助检测的薄膜及静脉辨识系统，能够方便医护人员快速准确的找到患者的静脉位置，且操作简单，成本低廉。

为了达到上述目的，本发明提出一种用于辅助检测的薄膜，用于确认待检测对象的第一部位的位置，该第一部位发出第一色光，该第一色光具有第一波段，该待检测对象的其它部位发出第二色光，该第二色光具有第二波段，该第一色光的波长异于该第二色光的波长，该薄膜包括：

抗反光层，其用于防止照射在其上的色光发生反光现象；

透明基材层，包括相背的第一面和第二面，该透明基材层的第一面上设置该抗反光层；以及

滤光层，其设置在该透明基材层的第二面上，该滤光层允许该第一色光通过并截止该第二色光；

其中，该第一部位发出的该第一色光依次穿透该滤光层、该透明基材后入射至该抗光层并穿透该抗反光层，该第一色光的波段在450nm-550nm范围内。

作为可选的方案，该待检测对象包括人或动物，该待检测对象的第一部位包含人的静脉或动物的静脉，该待检测对象的其它部位包含人或动物的皮肤且不包含该静脉。

作为可选的方案，该第一色光的波段为450nm-480nm或480nm-510nm或510nm-550nm。

作为可选的方案，该抗反光层采用抗反光光学微结构，该抗反光光学微结构包括蛾眼结构。

作为可选的方案，该抗反光层包括相对的第三面和第四面，该抗反光层的第三面的表面积大于该抗反光层的第四面的表面积，该抗反光层的第四面与该透明基材层的第一面直接接触。

作为可选的方案，该透明基材层采用柔软透明材料制成。

作为可选的方案，该滤光层包括相对的第五面和第六面，该滤光层的第五面与该透明基材层的第二面直接接触，于使用时，该滤光层的第六面与该待检测对象直接接触，即该第一色光和该第二色光直接照射在该滤光层上。

作为可选的方案，该薄膜上还设置有多个通孔。

本发明还提出一种静脉辨识系统，该静脉辨识系统包括光源和上述薄膜，该光源发出第一光，该第一光照射在该薄膜上，且该第一光的至少一部分穿过该薄膜入射至该待检测对象上，以使得该待检测对象发出该第一色光和该第二色光。

作为可选的方案，该第一光包括自然光和非自然光,该第一光的波段范围包括该第一色光的波段范围。

与现有技术相比，本发明的薄膜通过设置滤光层，能够允许待检测对象的第一部位发出的第一色光通过并截止待检测对象的其它部位发出的其它色光；第一色光依次穿透滤光层、透明基材层和抗反光层到达人眼，第二色光无法穿透该薄膜而不会到达人眼，从而使医护人员能够快速准确的找到所要查找的第一部位的具体位置(例如静脉部位)，提高了医护人员的工作效率；且本发明的薄膜结构简单，成本低廉，使用方便，通用性好。

附图说明

图1为本发明的薄膜的径向剖面示意图；

图2为不同肤色人种的皮肤反射光谱对比图；

图3为静脉血的光谱吸收率示意图。

附图中各标记如下：100、薄膜；110、抗反光层；120、透明基材层；130、滤光层。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

如图1所示，本发明提出一种用于辅助检测的薄膜100，用于确认待检测对象的第一部位的位置，第一部位发出第一色光，第一色光具有第一波段，待检测对象的其它部位发出第二色光，第二色光具有第二波段，第二波段与第一波段的波长范围不同，即第一色光的波长异于该第二色光的波长，上述薄膜100包括抗反光层110、透明基材层120和滤光层130，其中，透明基材层120包括相背的第一面和第二面，透明基材层120的第一面上设置抗反光层110，透明基材层120的第二面上设置滤光层130，即透明基材层120位于抗反光层110和滤光层130之间。

本发明中，待检测对象包括人或动物，待检测对象的第一部位包含人或动物的静脉，待检测对象的其它部位包含人或动物的皮肤且不包含该静脉，即本发明的薄膜100不仅能用在人体上，还能用在动物身上，只要是需要给人或者动物查找静脉均可使用。在本实施例中，待检测对象为人体，待检测对象的第一部位指人体的皮肤下的静脉，待检测对象的其它部位指人体静脉周围的皮肤。

本实施例中，在使用上述薄膜100来查找人体或动物的静脉时，只需要将薄膜100贴在皮肤上(例如手背上)，使薄膜100的滤光层130与皮肤直接接触，借助照射在薄膜100上的第一光即可查看到皮肤下的静脉。其中，第一光照射在薄膜100的抗反光层110上，并在抗反光层110上发生漫反射且依次穿过抗反光层110和透明基材层120，接着第一光再穿过滤光层130到达皮肤，给皮肤提供充足的照明。另外需要说明的是,于实际应用中,只要待检测对象能发出第一色光和第二色光即可,可不需要借助外界的第一光之照明功效。

本发明中，滤光层130允许具有第一波段的第一色光通过，且截止具有第二波段的第二色光，故第二色光不能穿透滤光层130，即第二色光不能穿透薄膜100。第一色光依次穿透该滤光层130、该透明基材120和该抗反光层110后到达人眼，第二色光无法穿透该薄膜100而不会到达人眼，因此皮肤下的静脉相对静脉周边的组织会更加明显，从而使医护人员能够快速准确的找到静脉位置，提高了医护人员的工作效率。

在本发明中，第一色光的波段在450nm-550nm范围内，因此在选择滤光层130时，必须使选定的滤光层130能够允许450nm-550nm波段的光通过。在本实施例中，第一色光的波段优选为450nm-480nm或480nm-510nm或510nm-550nm。

在本实施例中，抗反光层110采用抗反光光学微结构，抗反光光学微结构包括蛾眼结构等能够防止反光的结构，抗反光层110包括相对的第三面和第四面，抗反光层110的第三面的表面积大于该抗反光层110的第四面的表面积，且抗反光层110的第四面与该透明基材层120的第一面直接接触。这种结构设计使抗反光层110的第三面相对比较粗糙，能够使上述第一光在抗反光层110的第三面发生漫反射，即防止第一光在抗反光层110的第三面发生反光现象，从而减少了对医护人员观察静脉位置的干扰因素。此外，当第一色光入射并穿透该抗反光层110后，该抗反光层110亦可扩散该第一色光，使射出该第三面的第一色光的出光角度发生改变，避免反光现象。

本发明的透明基材层120采用柔软透明材料制成，将透明基材层120设计为透明的结构能够使第一光的全部波段的光均能够通过透明基材层120，这样第一光在穿过透明基材层120后到达滤光层130，接着穿过滤光层130后到达皮肤。假设透明基材层120不透明，那么会导致只有少部分光或者没有光到达滤光层130，这样会导致静脉发出的第一色光的光线较弱，不利于观察静脉位置。而将透明基材层120设计为柔软的结构能够使医护人员在进行静脉注射或静脉采血动作时，降低因薄膜100的硬度、厚度产生医护人员对皮肤的触感影响，也便于医护人员将注射器的针头顺利穿过薄膜100并刺入静脉中。

本发明的滤光层130包括相对的第五面和第六面，滤光层130的第五面与透明基材层120的第二面直接接触，于使用时，滤光层130的第六面与皮肤直接接触，即第一色光和第二色光直接照射在滤光层130上。

在具体应用时，上述薄膜100上还设置有多个通孔，这种结构设计能够便于皮肤呼吸，防止皮肤因缺氧变红而影响观察静脉位置；此外，还能够使部分第一光直接到达皮肤，既能给皮肤提供更多的照明，又不影响观察静脉位置。

本发明还提出一种应用以上所述薄膜100的静脉辨识系统，静脉辨识系统包括光源和所述薄膜100，该光源发出所述第一光，第一光包括自然光(对应光源为太阳)和非自然光(如通电的灯管发出的光，对应光源为灯管)。在利用静脉辨识系统来辨识静脉时，第一光的至少一部分穿过薄膜100入射至人体的皮肤上，使皮肤下的静脉能够发出第一色光，静脉周围的皮肤部位能够发出第二色光。该第一光的波段范围包括该第一色光的波段范围，或者该第一光的波段范围亦可相同于该第一色光的波段范围，以加强静脉与其他部位发出色光的对比程度，利于辨识静脉位置。

如图2和图3所示，图2为不同肤色人种的皮肤反射光谱对比图，图3为静脉血的光谱吸收率图。由图2可知，不同肤色的人群对不同波长的光的反射率不同，但反射率曲线的走向均类似，例如黑色人种较白色人种对于光的反射率较低，但是黑色人种与白色人种对于450nm至550nm范围内的色光的反射率相对较低，而对于550nm至700nm之间的色光的反射率相对较大。由图3可知，人体静脉血对不同波长的色光的光谱吸收率不同，即对应摩尔消光系数(指浓度为1摩尔/升时的吸光系数，光谱吸收率的一种表示方式)不同，例如人体静脉血对于红光(可见光中其波长较大，约是700纳米)的吸收率最高，而对于波长小于550nm的可见光的吸收率相对较低。综合考虑人种肤色差异、静脉血光谱吸收率和静脉的颜色这三个因素，为了提高本发明的通用性，在设定该滤光层130可通过的光的指定波段时，具体设定原则可以为：不同肤色人种的皮肤对第一波段光的反射率越低、对应反射率曲线上的最大值与最小值的差值越小、静脉血对第一波段光的光谱吸收率越低、对应光谱吸收率曲线上的最大值与最小值的差值越小则越好。当对应反射率曲线上的最大值与最小值的差值和对应光谱吸收率曲线上的最大值与最小值的差值较小时，光源的光照度等参数变化所带来的干扰也会较小。当不同肤色人种(或动物)的皮肤对第一波段光的反射率越低及静脉血对第一波段光的光谱吸收率越低时，皮肤下的静脉与静脉周边的组织的对比度更大，从而更便于辨识静脉位置。

综上所述，本发明通过设置滤光层130，能够允许静脉发出的第一色光通过并截止其它色光；第一色光依次穿透滤光层130、透明基材层120和抗反光层110到达人眼，皮肤发出的第二色光无法穿透该薄膜100而不会到达人眼，从而使医护人员能够快速准确的找到静脉位置，提高了医护人员的工作效率；且本发明的薄膜结构简单，成本低廉，使用方便，通用性好。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种用于辅助检测的薄膜，用于确认待检测对象的第一部位的位置，该第一部位发出第一色光，该第一色光具有第一波段，该待检测对象的其它部位发出第二色光，该第二色光具有第二波段，该第一色光的波长异于该第二色光的波长，其特征在于，该薄膜包括：

抗反光层，该抗反光层包括相对的第三面和第四面，该抗反光层的第三面的表面积大于该抗反光层的第四面的表面积；

透明基材层，包括相背的第一面和第二面，该透明基材层的第一面上设置该抗反光层，该抗反光层的第四面与该透明基材层的第一面直接接触；以及

滤光层，其设置在该透明基材层的第二面上，该滤光层允许该第一色光通过并截止该第二色光；该滤光层包括相对的第五面和第六面，该滤光层的第五面与该透明基材层的该第二面直接接触，于使用时，该滤光层的第六面与该待检测对象直接接触，使该第一色光和该第二色光直接照射在该滤光层上；

其中，该第一部位发出的该第一色光依次穿透该滤光层、该透明基材层后入射至该抗反光层并穿透该抗反光层到达人眼，该第二色光无法穿透该薄膜而不会到达人眼，该第一色光的波段在450nm-550nm范围内；

该待检测对象包括人或动物，该待检测对象的第一部位包含人的静脉或动物的静脉，该待检测对象的其它部位包含人或动物的皮肤且不包含该静脉。

2.根据权利要求1所述的用于辅助检测的薄膜，其特征在于，该第一色光的波段为450nm-480nm或480nm-510nm或510nm-550nm。

3.根据权利要求1所述的用于辅助检测的薄膜，其特征在于，该抗反光层采用抗反光光学微结构，该抗反光光学微结构包括蛾眼结构。

4.根据权利要求1所述的用于辅助检测的薄膜，其特征在于，该透明基材层采用柔软透明材料制成。

5.根据权利要求1所述的用于辅助检测的薄膜，其特征在于，该薄膜上还设置有多个通孔。

6.一种应用如权利要求1至5任一所述的薄膜的静脉辨识系统，其特征在于，该静脉辨识系统包括光源和该薄膜，该光源发出第一光，该第一光照射在该薄膜上，且该第一光的至少一部分穿过该薄膜入射至该待检测对象上，以使得该待检测对象发出该第一色光和该第二色光。

7.根据权利要求6所述的静脉辨识系统，其特征在于，该第一光的波段范围包括该第一色光的波段范围。

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