CN110213994B - 用于检测和操纵血管的设备和相应方法 - Google Patents

用于检测和操纵血管的设备和相应方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110213994B
CN110213994B CN201880008417.9A CN201880008417A CN110213994B CN 110213994 B CN110213994 B CN 110213994B CN 201880008417 A CN201880008417 A CN 201880008417A CN 110213994 B CN110213994 B CN 110213994B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vessel
blood vessel
data
patient
blood
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880008417.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110213994A (zh
Inventor
P·科佩施密特
P·丹尼尔
R·施皮克曼
O·阿尔科希
C·肖尔茨
K-U·里特尔
E·舒尔特
C·豪克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Original Assignee
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fresenius Medical Care Deutschland GmbH filed Critical Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Publication of CN110213994A publication Critical patent/CN110213994A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110213994B publication Critical patent/CN110213994B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4887—Locating particular structures in or on the body
    • A61B5/489—Blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0891—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B34/32—Surgical robots operating autonomously
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150015—Source of blood
    • A61B5/15003—Source of blood for venous or arterial blood
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150748—Having means for aiding positioning of the piercing device at a location where the body is to be pierced
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/153—Devices specially adapted for taking samples of venous or arterial blood, e.g. with syringes
    • A61B5/1535—Devices specially adapted for taking samples of venous or arterial blood, e.g. with syringes comprising means for indicating vein or arterial entry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/085—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating body or organic structures, e.g. tumours, calculi, blood vessels, nodules
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/10—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges for stereotaxic surgery, e.g. frame-based stereotaxis
    • A61B90/14—Fixators for body parts, e.g. skull clamps; Constructional details of fixators, e.g. pins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/12—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for ligaturing or otherwise compressing tubular parts of the body, e.g. blood vessels, umbilical cord
    • A61B17/132—Tourniquets
    • A61B17/135—Tourniquets inflatable
    • A61B17/1355—Automated control means therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2065—Tracking using image or pattern recognition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06—Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/064—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension
    • A61B2090/065—Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension for measuring contact or contact pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/373—Surgical systems with images on a monitor during operation using light, e.g. by using optical scanners
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/378—Surgical systems with images on a monitor during operation using ultrasound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/022—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/15—Devices for taking samples of blood
    • A61B5/150007—Details
    • A61B5/150763—Details with identification means
    • A61B5/150786—Optical identification systems, e.g. bar codes, colour codes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3653—Interfaces between patient blood circulation and extra-corporal blood circuit
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3306—Optical measuring means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3375—Acoustical, e.g. ultrasonic, measuring means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/36—General characteristics of the apparatus related to heating or cooling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/42—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests having means for desensitising skin, for protruding skin to facilitate piercing, or for locating point where body is to be pierced
    • A61M5/427—Locating point where body is to be pierced, e.g. vein location means using ultrasonic waves, injection site templates

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于检测和操纵患者的身体部位的皮肤下的血管的检测设备和方法，所述检测设备包括用于容纳身体部位的治疗室；数据处理控制装置；用于通过测量检测治疗室中的血管的血管结构数据的位置和/或尺寸的血管结构测量装置；用于改变血管的位置和/或尺寸的血管操纵装置，其中，所述控制装置被设计成能够根据血管结构数据控制血管操纵装置。

Description

用于检测和操纵血管的设备和相应方法
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，特别是涉及一种用于检测和操纵患者的身体部位的皮肤下的血管的检测设备、一种具有检测设备的插管机器人以及一种用于自动检测和操纵患者的身体部位的皮肤下的血管的相应方法。
背景技术
血管穿刺(也称为插管)是许多患者的医学治疗中的常规程序步骤，其中在患者的血液循环和外部流体系统之间建立流体连接，特别是插管连接。插管通常由医生或经过培训的人员进行。因此，由插管产生的血管通路的质量取决于多个参数，这些参数特别是受到医务人员的个人和时间上不同的能力以及待治疗患者的身体特征以及插管中使用的技术工具的多样性的影响。
作为许多治疗中的常规程序，也经常进行插管。为了由此标准化插管，高效利用财务和人力资源，并且可靠地确保高治疗质量，已经开发了插管机器人，其使用合适的传感器技术和马达功能自主地对患者执行插管程序。这样的插管机器人和由此使用的技术资源从例如EP 0 654 244 B1、US 2015/0065916 A1和WO 2015/052719 A1已知。在这些类型的机器人上已知用于检测血管结构的检测设备。
发明内容
本发明基于提供一种改进的检测系统的任务，特别是为了进一步自动化插管，其能够在检测之后进行更高效的脉管系统治疗。
本发明分别通过根据独立权利要求1的教导的检测设备和根据独立权利要求11的教导的方法解决该任务。优选实施例、进一步的改进或变型特别构成从属权利要求的主题。权利要求的主题明确地成为说明书公开的一部分。
根据本发明的检测设备提供的优点是能够以期望的方式操纵并因此优化血管的初始检测位置和/或物理尺寸。特别地，可以操纵表现出基于生理或病理的变化的血管，以便能够进行后续治疗，特别是自动插管。
血管结构测量装置被设计成通过测量治疗室中的血管的血管结构数据来检测血管位置和/或尺寸。以血管结构数据的形式测量血管的位置和/或尺寸并随后借助于血管操纵装置操纵所述位置和/或尺寸，优选地用于准备潜在的随后的患者治疗，特别是随后的血管的自动插管。因此，操纵特别用作校正措施，以便引起血管位置和/或尺寸的期望改善。
特别地，血管结构数据被评估为血管的位置和/或尺寸是否对应于至少一个标准。所述标准对于患者的后续治疗尤其重要，特别是涉及这种治疗是否可行和/或要进行哪种治疗修改的问题。用血管操纵装置操纵血管改变位置和/或尺寸，然后在操纵之后重新检查标准。本发明在以下情况下特别有利：初始位置和/或初始尺寸的血管-因此特别是在操纵之前-不满足至少一个标准并且随后的操纵实现了随后达到所述标准的目的。操纵可以例如通过止血装置阻止血管中的血液流动，该止血装置导致血管肿胀并且导致足够的预定血管粗度以便可靠地执行自动插管。
大多数情况下本文提到的“血管”是单数。然而，本发明同样涉及多于一个血管的检测和操纵。
包含关于血管的位置的信息的血管结构数据可以包含位置数据，利用该位置数据可以清楚地确定空间区域或空间区域的变化，也可由所述空间区域获取位置数据或位置数据的变化。该位置数据可以相对于检测设备的至少一个固定参考点或治疗设备、特别是可选地包括检测设备的插管机器人的固定参考点定义。或者，使用该血管结构数据检测位置而使得仅存储血管束的位置数据、因此例如仅存储血液通道的血管壁的路线也是可行的。进一步替代地或另外地，使用该血管结构数据检测位置而使得检测由流动的血液灌注的空间区域的位置数据也是可行的，这例如在经由多普勒超声测量检测位置数据的情况下是可能的。因此，位置数据也可以替代地或附加地存储为速率数据。
替代或附加于这种绝对位置数据，绝对位置数据可以包含血管位置的变化作为相对位置数据。
包含有关血管的尺寸的信息的血管结构数据特别是可包含关于血管的粗度或血液灌注的血管的空间区域的粗度的信息，这垂直于流动的方向测量，因此纵向地测量，特别是平行于患者的身体部位的皮肤表面测量，和/或特别是垂直于患者的身体部位的皮肤表面测量。
血管结构数据还可以包含关于血管的位置和/或尺寸的近似数据，例如，仅逐段和/或以降低的分辨率检测位置数据或距离数据，而以必要的准确度估计血管的位置和/或尺寸，并通过应用模型，例如通过插值方法加以补充。
血管结构测量装置可被配置为图像捕获装置，使得至少一个血管，优选地是一组多个血管的图像数据可以被记录作为血管结构数据。血管结构数据优选地存储在数据存储装置中，该数据存储装置可以是检测设备的一部分。血管结构数据由此可用于随后的评估分析，并且可选地也可以永久地存储，特别是作为患者数据分配给患者，并且在例如较长的治疗过程中再次调取以供以后使用，特别是在慢性疾病的情况下。
血管结构测量装置，特别是图像捕获装置可以配备用于光学测量。被称为图像的是特别是包含关于至少一个血管的位置和/或空间尺寸的信息的数据集。因此，图像捕获装置优选地包括一个或多个光学传感器或至少一个摄像机，借助于它们，一个或多个可见光波长范围、即在380和780nm之间的图像记录可以被创建并以数字方式保存。血管结构测量装置，特别是图像捕获装置特别地还可以配备用于测量其它电磁光谱范围，特别是在紫外范围内、即在100nm和380nm之间，或在红外范围内、即在780nm和1mm，优选地附加地或替代地测量可见光谱。由此可以调整对比度。血管的光学检测描述于例如WO2010/029521A2中。
或者，血管结构测量装置，特别是图像捕获装置可以配备用于计算机断层摄影(CT)、磁共振断层摄影(MRT)或正电子发射断层摄影(PET)测量。
血管结构测量装置，特别是图像捕获装置优选地配备用于超声测量-特别是超声波扫描测量，特别是双工和/或多普勒方法测量。由此可以以相对低的设备费用来捕获图像。使用超声检测血管是已建立的方法，并且例如在US 2008/0146939 A1中描述。
优选地，血管结构测量装置，特别是图像捕获装置被配置用于重复测量血管的位置和/或尺寸，特别是用于分阶段或连续重复的测量，特别是在给定的时间频率下。例如每秒一次测量(1Hz)或更高频率的测量提供血管位置和/或尺寸的精确检测，从而更好地控制随后的血管操纵，从而可以更精确地执行和控制对患者的可选后续治疗，特别是自动血管插管。
检测设备优选地包括底座，优选地，检测设备的所有组成部件，特别是数据处理控制装置、血管结构测量装置和血管操纵装置安装在该底座上。如果检测设备是治疗设备，例如插管机器人的组成部件，检测设备的底座可以是治疗设备的组成部件。
治疗室可以是部分封闭的或敞口的空间区域，其尤其可以集成到治疗设备，特别是插管机器人中。治疗室用于至少部分地容纳患者身体的具有待检测的皮下血管的部位。身体部位优选是手臂或腿。
治疗室优选地包括用于支撑身体部位的支撑装置，特别是一个支撑件或多个支撑件。
治疗室可以包括固定装置，借助于该固定装置，身体部位可以相对于治疗室或相对于支撑装置固定，并且在检测和/或后续处理，特别是插管期间固定。固定装置可包括至少一个固定带，用于将身体部位固定到支撑装置。此外，固定装置还可以承担支撑装置的功能，例如通过固定装置将身体部位悬置在治疗室中。固定优选地用以限制身体部位在至少一个、至少两个、三个、四个、五个或六个空间方向上的平移和/或旋转移动性，优选地在沿着笛卡尔坐标系的三个正交空间轴线的正和负方向的所有六个空间方向上和/或围绕所述空间轴线的所有六个旋转方向上限制平移和/或旋转移动性。
固定装置可包括缓冲装置或由缓冲装置形成。缓冲装置可设计成容纳流体，特别是空气、液体或凝胶。优选地，可以提供可电控的流体输送装置以输送流体，特别是泵或按压装置。该输送优选地通过控制装置自动控制，使得检测设备可以优选地自动执行固定。在固定过程中，可以使流体输送装置增加缓冲装置中的流体体积，从而限制设置在缓冲装置上的身体部位的移动性，并且优选地固定身体部位。缓冲装置可以部分或完全环绕身体部位；特别地，缓冲装置可以被设计成闭合或开放的软管环，类似于用于测量血压的箍。因此，用作支撑或固定装置的缓冲装置优选地固定在检测设备中。
支撑装置和/或固定装置特别是可以附加地配置为血管操纵装置。
血管操纵装置被设计成改变血管位置和/或尺寸。优选地，血管操纵装置被设计为按压装置，借助于该按压装置，压力施加在身体的设置在治疗室中的部位上，以便截堵待检测的血管中的血液。截堵血液可以根据预定标准实现和调节特定的血管粗度。特别地，血管粗度可以通过控制装置调节。
优选地，按压装置包括可电控制的缓冲装置，如上所述，其填充体积、因此施加的压力通过控制装置电控制。对血管操纵装置、特别是按压装置或缓冲装置的控制，特别是控制信号的传输以及对其的电力供应可以经由导线进行，由此电缆，特别是数据通信电缆可以用于检测设备的控制装置和按压装置之间的信号交换。信号也可以无线地交换，其中按压装置在这种情况下可以实现为与检测设备分开的部件，其电力供给通过布置在血管操纵装置中或上的电池提供。单独地实现血管操纵装置可以使治疗室没有其它装置。此外，可以灵活地适应不同身体部位和不同身体构造的患者。缓冲装置还可以包括致动装置，借助于该致动装置，缓冲装置可以受到张拉，例如通过周向紧固的软管环，以便约束身体部位并施加对身体部位起径向压力作用的力。
血管操纵装置可包括温度控制装置，所述温度控制装置特别是包括温度传感器，以便将按压装置的与皮肤接触的区域或优选地包含在缓冲装置中的流体介质加热或冷却至目标温度，特别是调节温度的设定。温暖可以打开毛细血管，从而改善皮肤的血液循环。
按压装置还可以包括一个或多个带装置，其类似于软管环但没有充填流体的空腔-通过血管操纵装置的一个或多个致动装置周向紧固，由此它们特别地约束身体部位并对身体部位施加作为径向压力的力。
按压装置还可包括一个或多个可移动的夹持臂，其可移动地安装在治疗室中，特别是可移动地安装在支撑装置或固定装置上。所述一个或多个可移动夹持臂可以优选地通过血管操纵装置的一个或多个致动装置移动，以便在身体部位上施加期望的接触压力。因此，包含血管的组织区段可以在保持夹的端部之间在径向向外的方向上远离身体部位被按压，由此一方面实现了期望的血液截堵，另一方面血管是可接近的且也可被固定。
此外，包括至少一个保持夹的血管操纵装置可以被配置成通过具有黏性接触点的夹持臂向待检测的血管上方的皮肤施加张拉，所述黏性接触点与皮肤接触并粘着皮肤，使得保持夹的拉动运动绷紧位于保持夹的接触区段之间的皮肤。因此，这可以一方面固定待检测的血管。另一方面，可以通过移动粘附在皮肤上的保持夹来操纵其位置。接触区段特别是可以借助于施加到接触区段的例如硅树脂弹性体的摩擦诱发材料或通过施加到接触区段的粘合区段来实现粘合。
按压装置还可以包括可移动的操纵装置，特别是用于工具的保持装置，例如机械臂，借此将用作工具的按压头放置在身体部位上并施加期望的压力。按压头的接触面积特别是可以在一平方厘米和几平方厘米之间，从而可以特别地将相对局部的压力施加到身体部位。因此，特别是仅一个单一的血管或较少数量的血管可以被截堵到所需的程度，从而能够进行温和的治疗。除了由血管结构测量装置提供的测量之外，接触区域还可以包括力传感器，以便能够控制其上的接触压力。接触面积特别是可以在1cm2和100cm2之间，特别是在1cm2和50cm2之间，优选在1cm2和10cm2之间。
按压装置可包括力传感器以测量接触压力。接触压力的值，特别是当待检测的患者血管达到期望的值-期望的位置和/或尺寸特征值时存在的值可以存储在数据存储装置中。数据存储装置可以是检测设备的一部分或治疗设备、特别是包括检测设备的插管机器人的一部分。
优选地，按压装置被设计成不超过预定的最大接触压力值。该值可以预先确定为被截堵的血管的血流被完全阻止或限制到某个值时的值。这样做会小心处理患者的身体部位。这种安全装置对于透析患者或患有其它疾病的患者尤其有利，其中血管，特别是动静脉瘘需要反复穿刺并因此对疼痛特别敏感。
优选地，检测设备包括血压测量装置。按压装置可以被配置为血压测量装置。
优选地，接触压力设定为40mmHg和100mmHg之间的值。优选地选择接触压力以便中断通过血管的静脉流出，但是不阻止动脉流入。因此优选接触压力低于舒张压。
按压装置可以被设计成重复施加接触压力，特别是借助于按压装置的接触区段反复地按压身体部位。击打身体部位会释放皮肤中的组胺，导致皮肤变红，从而使血管扩张。这种操作还能够更好地描绘血管。
血管操纵装置可以被设计为传热装置，以便将温暖传递给患者的身体部位。温暖可以改善皮肤的循环。温暖可以使血管扩张，从而可以改善后续治疗，特别是自动插管。血管操纵装置特别是可以包括热传递区段，该热传递区段设置成接触皮肤并通过扩散热传递传递温暖。如上所述，缓冲装置可以通过缓冲装置内的流体介质被加热或冷却到目标温度而被配置为传热装置。缓冲装置特别是可以设计为套筒，特别是箍，使得套筒在至少一个平面中至少部分地或完全地围绕身体部位，特别是以管状形式。这样，可以实现与皮肤的特别大面积的热接触，以刺激大面积组织上的血液循环。可选地，套筒可以用流体膨胀或相应扩张，以便施加能够用于截堵血液流动的接触压力，并且另一方面可以改善套筒和身体部位之间的热接触。套筒可以是透明的和/或包括间隙或开口，以便能够通过血管结构测量装置进行测量。传热装置特别是可以包括至少一个温度控制装置，并且优选地包括至少一个温度传感器，并且特别地被设计成以受调节的方式设定温度。
优选地，传热装置包括辐射加热器，以便通过辐射将温暖传递到身体部位。辐射加热器可以是红外辐射加热器。辐射加热器可以被设计成指向身体部位，特别是身体部位的区段辐射热量，以便精确地定位热量的施加。辐射加热器可以可移动地安装在治疗室中。
血管操纵装置可以包括可移动的支撑装置，以可移动地支撑手臂。为此，血管操纵装置优选地包括致动装置，特别是电动马达，以移动可移动支撑装置。该运动可以相对于检测设备的底座，并且可以是旋转和/或平移运动。移动身体部位还能够实现期望的血管位置变化。因此，运动适应于生理情况-身体部位不以非生理方式移动。这种操纵可以用于例如有益地补充穿刺插管在血管插管时的运动。然而，不可移动的支撑装置也是优选的。
控制装置被设计成根据血管结构测量装置获得的血管结构数据来控制血管操纵装置。测量可以以比操纵更高的频率发生。优选地，控制装置被设计成借助于血管结构测量装置执行-特别是恰好一次的-血管结构数据的测量，然后执行-特别是恰好一次的-操纵。例如，在确定血管粗度之后，按压装置在身体部位上施加恰好一次与经验值相对应的接触压力就足够了，这种血管在该经验值下经受截堵的血液流动而因此扩张，从而使它特别适合穿刺。接触压力可以是患者个体的，并且可以例如通过提取特别是还可以包含血管结构数据的历史患者数据附加性针对患者的血管单独选择。
优选地，控制装置被设计成根据血管结构数据调节血管操纵装置。该调节将特定血管位置和/或尺寸指定为控制环的预定目标值。血管的位置和/或尺寸作为控制环的测量变量存档。一参数用作控制环的控制变量，借助于参数控制血管操纵装置。该参数可以是表征接触压力的参数，借助于该参数确定被设计为按压装置的血管操纵装置的动作程度。为调节提供的重复测量和操纵允许特别精确地调节血管位置和/或尺寸。
优选地，检测设备被设计成在已经执行操纵之后存储表征血管操纵的值，特别是接触压力的值。该值特别是当待检测的患者血管达到期望的位置和/或尺寸特征值时存在的值。它可以存储在数据存储装置中，并且特别是可以存储为患者数据的一部分。
优选地，控制装置被设计成在预定时间间隔，特别是小于60秒、优选小于30秒、优选小于20秒、优选小于10秒的时间间隔内执行血管位置和/或尺寸的改变或调节。如果操纵压缩血管，则有限的、特别是短的操作时间防止身体部位上的非生理应变。优选地，随后的插管-通过使用插管机器人中的检测设备-也在所述时间间隔内执行，以便尽可能短地保持操纵并因此尽可能短地保持身体部位的物理应力。众所周知，某些血液值可以在较长的停滞期间发生变化，这对于随后的血液诊断尤其不利。
优选地，根据本发明或本文所述的其中一个实施例的检测设备是治疗设备、特别是插管机器人的组成部件。因此，插管机器人、相应插管机器人的控制装置优选地被设计成在血管的位置和/或尺寸已经达到需要之后自动执行通过检测设备检测和改变的血管的插管。治疗设备可以进一步进行血管的非侵入性治疗。
检测设备可以被设计成例如借助于设置在血管结构测量装置中的图像捕获装置在血管操纵装置操纵血管之前、期间和/或之后记录血管结构的至少一个图像，并将该至少一个图像作为血管结构数据存储在数据存储装置中。在这种情况下，操纵用于改善血管结构的视觉呈现。这种血管结构数据可用于验证血管结构，特别是瘘的健康发展。
检测设备、相应地检测设备的控制装置可以被设计成访问特别是存储在患者数据库中的患者数据以便确定关于过去的操纵数据的信息，特别是血管操纵装置的控制变量，特别是接触压力。插管机器人可以被设计成从这样的患者数据(历史数据)确定患者的血管插管中的合适的插管程序步骤，并且根据所述历史数据优选地确定要执行的插管，特别是程序控制的自动化插管中使用的程序参数。这样的历史数据特别是包含先前利用用于测量至少一个皮下患者血管的位置和/或尺寸的检测设备(血管结构测量装置)检测的一个或多个患者血管的位置，并且其特别是可作为患者数据提供。这样的历史数据特别是包含关于患者身体部位上的先前穿刺部位的位置和状况的信息，该信息特别是可作为患者数据提供。
检测设备、相应地检测设备的控制装置可以被设计成执行患者身体部位中的合适皮下血管的识别以进行治疗，特别是用于插管；以及识别特别是皮肤上的用于穿刺所述血管的合适插入点。例如，可以经由对通过血管结构测量装置获得的图像的程序控制分析在控制装置中进行识别。
在本发明的意义上，“插管”是管状体，特别是刚性或柔性注射针，其具有适用于血管插管的几何特征和外部尺寸的内腔。优选地，插管包括中空针和连接器部件。
先前所述的本发明的潜在优点以及实施例、进一步发展或变型也相应地适用于本发明的插管机器人。
插管机器人是这样一种设备，其自动地、即至少间歇地或连续地在患者血管中执行至少一个插管处理步骤或者多个或所有预期的处理步骤，而无需人类操作者、例如医务人员的干预。由此特别是通过系统和/或用户相应地选择自动插管的程序参数来实现这一点。插管中的一个处理步骤特别是在技术上由插管机器人的被特定配置用于所述处理步骤的部件、例如工具装置实现，并且所述一个处理步骤从包括可能的处理步骤P1，P2，P3...的组中选择，这个编号不定义顺序排序：
P1：使用附属套件执行插管，该附属套件是基于登记的患者标识符开
始自动插管之前选择的；这种选择可以事先借助于系统的可选的取放系统进行，用于选择附属套件和/或配备附件保持器，特别是附件盒；附属套件可以根据登记的患者标识符预先提供，通过系统的可选的分拣设备从用于存放附件的系统的可选存储设备中选择附属套件中包含的附件；附属套件可以包含一个或多个医疗配件，特别是纱布、棉签、胶带；可以根据登记的患者标识符和/或根据从登记的患者标识符导出的患者特定的治疗数据来收集该附属套件的附件；通过插管机器人使用该附属套件是自动插管的一个处理步骤，并且可以使附属套件的附件从附件保持器/盒的预定位置自动提取，特别是通过根据注册的患者标识符选择适当的且适合于提取附件的程序参数；插管机器人的可选的取放装置特别是为此被配置成从附件保持器中提取附件和/或被配置成配备插管机器人的一个或多个可选工具装置；
P2：空间上固定患者身体的包含血管、特别是动静脉瘘的部位；这里可以根据登记的患者标识符选择自动插管的程序参数，因此对于每个患者而言，这些程序参数基于先前确定的患者身体部位上的位置或预定间距预先设置插管机器人的一个或多个可选固定装置的位置或间距，以便实现适当的固定；固定在插管机器人的治疗室中进行，其中患者的身体部位被支撑用于至少一个随后的插管；
P3：使用存储的、特别是存储在患者数据库中的患者数据以确定关于患者脉管系统中的过去的插管过程步骤的信息(历史数据)，并且基于该历史数据优选地限定要发生的插管，特别是由此使用的程序参数；这样的历史数据特别是包含先前通过插管机器人的用于测量患者皮肤下的至少一个血管的位置和/或尺寸的可选测量装置(血管结构测量装置)测量的一个或多个患者血管的位置，特别是作为患者数据提供它们；这样的历史数据特别是包含关于患者身体上的其它穿刺部位的位置和状况的信息，其特别地作为患者数据提供；血管结构测量装置能够被设计成借助于超声波或通过光学辐射检测患者皮肤下的至少一个血管的位置和/或尺寸；
P4：识别适于抽血的患者皮肤下的血管，特别是在皮肤上选择合适的插入部位用于所述血管的插管；通过基于至少一个患者特定的治疗参数为登记的患者选择计划的插管、根据登记的患者标识符选择自动插管的程序参数，从而对特定患者来说是个体化的；例如，为患者计划血液透析；治疗参数可以编码患者血液透析的必要信息；可以通过评估治疗参数来计划动静脉血管的插管；同样被识别；例如，通过对由血管结构测量装置获得的图像进行程序控制的分析，可以在控制系统中进行识别。
P5：消毒含有血管的患者身体部位的皮肤；由此，自动插管的程序参数可以根据登记的患者标识符来选择，因此，对患者而言是个体化的，自动插管的程序参数的选择可通过针对患者的皮肤类型或皮肤形态特别选择的消毒过程进行，患者的皮肤类型或皮肤形态例如通过治疗的长度或使用的消毒过程的量和性质表征；还可以考虑患者特有的治疗数据；对于所述的消毒，可以使用消毒装置，该消毒装置对于插管机器人是可选的或者与插管机器人分开并且被配备来执行所述功能。患者的皮肤类型或皮肤形态优选地特别是称为患者数据库中的患者数据；
P6：物理处理患者的包含血管的身体部位以准备插管，特别是截堵身体部位的血流，向身体部位施加压力，控制身体部位的温度，定位固定的身体部位；由此，自动插管的程序参数可以根据登记的患者标识符来选择，因此对特定的患者而言是个体化的，自动插管的程序参数的选择可通过利用特定于计划的患者治疗、例如血液透析的准备数据进行，或者可以通过从患者数据库中获取已知的准备数据进行；对于身体部位的插管的所述准备特别是通过插管机器人的相应地为此目的配置的可选设置的准备装置执行；
P7：穿刺血管，特别是动静脉瘘；优选地，第一静脉穿刺和插管自动发生以从血管中抽出血液，第二静脉穿刺和插管自动发生以便返回血液，特别是在血液透析的情况下；由此，自动插管的程序参数可以根据登记的患者标识符来选择，因此对特定的患者而言是个体化的，自动插管的程序参数的选择可通过针对可选地设置在插管机器人中的机器人工具臂限定患者相关的运动控制的程序参数进行，借助于该程序参数，诸如注射针的医疗附件可以例如通过工具臂抓住并定位在身体部位上，其中，注射针已经针对患者预先选择并且专门准备；可以设置两个插管机器人，用于在身体的不同部位穿刺血管，例如，第一插管机器人被配置用于在手臂上插管，第二插管机器人被配置用于在腿上插管；适当的插管机器人的选择可以以患者特定的和/或治疗特定的方式进行；例如，在两个相应的手臂(腿)上分别使用一个插管机器人也是可能的。
P8：从被插管的血管抽出血液并将血液输送到至少一个血液输送装置中或至少一个样本容器中；由此，自动插管的程序参数可以根据登记的患者标识符选择，因此对特定的患者而言是个体化的，自动插管的程序参数的选择可通过根据患者特定的治疗数据预先选择的合适的血液输送装置或合适的样本容器、然后插管机器人以合适的方式使用该血液输送装置或样本容器进行；插管机器人和控制系统可以通过合适地选择程序参数来配置，以基于治疗数据提供至少一个样本容器，用于随后的、优选自动和受系统控制的治疗，特别是诊断；
P9：通过插管机器人的抓持设备抓住插管。
术语“插管”是指这样一种操作：通过刺穿皮肤并使血管壁静脉穿刺而将插管插入患者身体部位中的血管中，以使插管的远端设置在血管中并且插管的近端设置在身体部位外、从而使得可以在插管和血管之间建立流体连接，借助于该流体连接，流体、特别是血液和/或流体介质可以经由流体连接交换。在这种情况下，流体的“交换”意味着来自患者血液循环的流体被输送到体外、即位于患者身体外的流体系统，特别是用于流体储存或流体传导，和/或包括输送来自体外系统的流体进入血液循环。
慢性病患者需要定期重复脉管插管以确保必要的治疗。一种这样的慢性疾病是肾衰竭，其导致血液自然净化功能的丧失。技术解决方案可以取代它的位置。血液透析装置是用作人工肾脏的体外过滤单元，将患者的血液输送到其中以便在返回患者的血液循环之前进行清洁和治疗。血液通常经由在患者的手臂或腿中的静脉和动脉之间手术产生的人工皮下连接抽出并返回。这种连接可以由为患者准备的一段患者自身的脉管系统组成，或者可以由人造材料组成，并且分别称为瘘或动静脉瘘(AV瘘、AVF)。
慢性血液透析患者中最常用的永久性血管通路是原生动静脉瘘。在放置原生动静脉瘘之后，由于血流量增加，其变得更强，从而用于透析治疗的重复插管变得更容易。
血液透析必须定期进行，通常间隔几天。这分别导致血管或动静脉瘘的高的机械应力。已知不同的技术分别相应地产生到血管或动静脉瘘的通路，这些技术旨在尽可能温和地在血管上重复插管的过程。在绳梯式插管中，每次治疗都需要寻找距前一部位一定距离、例如2cm处的新的插管部位。在该方法中，一系列穿刺通常在血管的下端开始，然后继续向上直到达到上端，然后从下面再次开始该过程。因此，从业者必须精确地遵循定位模式，以便使被静脉穿刺的血管部位愈合。相比，在扣眼技术中，针总是以完全相同的角度插入完全相同的点。随着时间的推移，疤痕隧道因此发展，其不断地移动插管中形成的血栓并因此变得更有弹性。已发现，如果插管总是由相同的治疗人员执行，则可以改善扣眼技术结果。因此，使用插管机器人是特别有利的。
由于对血液透析患者插管的频率，动静脉瘘通常受到高的应力，这与静脉穿刺技术无关，这会导致皮肤表面的变化和动静脉瘘的状况的变化以及它们如何进展的变化。本发明允许调节优化血管的位置和/或尺寸，使得特别是可以温和、快速和高效地实现自动插管。
具有检测设备的插管机器人的一个优点还可以在于，特别是在治疗慢性疾病时，特别是对于血液透析患者来说，自动插管可以减少医务人员的工作量和/或提供始终如一的高插管精度，因此，特别是可以提高治疗质量和/或治疗安全性。
先前所述的本发明的多个方面的潜在优点以及实施例、进一步的改进或变型也相应地适用于本发明的方法。相反，该方法的潜在优点以及实施例、进一步的改进或变型也相应地适用于本发明的前述方面。
如本发明所定义的，“配置”指的是一种设备不仅原则上适合于实现特定功能，例如仅在加载了特定程序代码之后；即设备被编程，或者设备以特定方式形成，而且该设备已经拥有为了实际实现该功能所必需的所有装置。优选地，该设备为此已经编程有用于所述功能的程序代码和/或已经配置和/或布置和/或展示这样的配置而使得设备实际上能实现该功能。
本发明的意义上的“患者的治疗”是指至少一种医学过程；即特别是治疗、诊断或美容，该操作实现对患者的身体和/或健康的改变或者借助于该操作确定患者的健康状态。治疗特别是医药产品、插管、例如透析的血液净化程序的施用，对患者的操作和/或检查。
本发明意义上的“治疗组”可以是相应的特定操作、特定的疾病的治疗、患者的初始检查或透析处理，透析处理还可以包括子组，特别是血液透析、血液滤过、血液透析滤过、血液灌注或腹膜透析处理。血液成分单采术构成了另一种可能的治疗组。
如本发明所定义的，“参与治疗的个体”特别是可以理解为主治人，例如医生，或提供治疗支持的个体，例如护士。特别地，待治疗的患者本身也可以是参与治疗的个体或主治人员。
检测设备和/或插管机器人的数据处理控制装置包括数据处理设备。
“数据处理设备”应理解为是一种被配置成处理数据的设备；即，特别是接收数据，存储接收的数据，读出存储的数据，借助于逻辑和/或数学运算变换接收和/或存储和/或读取的数据，存储变换的数据，和/或输出变换和/或读取数据的设备。优选地，这种数据处理设备是可编程的；即，程序代码特别是至少部分地指定用于处理数据的方法，并且至少部分所述程序代码是可修改的。
优选地，数据处理设备是市售的微处理器或计算机。进一步优选地，数据处理设备包括至少一个数据处理器、即中央处理单元，非易失性、即特别是永久性数据存储器，特别是硬盘、只读存储器(ROM)或使用数据媒介的驱动器，以及至少一个硬件接口。数据处理设备还优选地包括易失性电数据存储器，特别是作为主存储器，优选地是半导体存储器，特别是具有用于数据存储的集成电容器和/或触发器(双稳态多谐振荡器)，例如动态RAM或静态RAM。
本发明的意义上的“数据存储设备”或“数据存储装置”是一种用于存储数据的设备。它特别设计用于与另外的设备，特别是数据处理设备形成数据链路，和/或包括到另外的设备的数据链路，其中数据可以借助于数据链路从另外的设备传输到数据存储设备以供存储，和/或数据可以从数据存储设备发送到另外的设备以供调用。优选地，数据存储设备包括至少一个非易失性数据存储器。还优选地，数据存储设备包括至少一个易失性电数据存储器。
数据链路特别地连接两个数据处理单元，特别是两个数据处理装置或设备，以便能够单向或双向地在所述单元之间进行数据交换。数据链路可以以有线或无线方式实现，特别是作为无线电链路实施。远程数据链路特别地连接两个数据处理单元，特别是两个数据处理装置，如果所述的装置被实现为单独的单元，则它们彼此相距一定距离，因此不是同一装置、特别是相同的用户接口装置或相同的控制系统的组成部件。一个装置到另一个装置的数据链路，特别是远程数据链路优选地通过两个装置之间的直接连接实现，或通过两个装置的间接连接来实现而使得第三个装置连接在两个装置之间以便传递数据。远程数据链路特别是可以通过计算机网络实现，其中，通过远程数据链路连接的装置经由网络互连。网络可以是例如内联网的受限制的网络或全球网络，特别是WAN和/或互联网。
本发明的意义上的“接口装置”用于连接两个单元，特别是包括特别是具有这种单元的系统、设备、装置或机构，所述单元能够相应地处理信号、特别是信息、特别是数据，因此特别是能够进行发送和/或接收。接口装置可以包括至少一个硬件接口，并且特别地可以集成到物理装置单元中作为组成部件。
术语“实验室样本的处理”特别是指实验室样本，特别是血液样本或一定体积的血液被移动和/或运输和/或检查和/或物理、化学、生物化学或以其它方式改变，特别是在其组成方面被改变。
本发明还涉及一种用于自动检测和操纵在患者身体部位的皮肤下的血管的方法，特别是用于操作检测设备，特别是根据本发明的检测设备的方法，包括以下步骤：-通过测量治疗室中的血管的血管结构数据来检测治疗室中的血管的位置和/或尺寸；-可选地：将血管结构数据与比较数据进行比较，所述比较数据特别是包含关于血管的位置和/或尺寸的预定参考值；可选地：-应用标准以确定比较结果；-借助于通过控制装置根据血管结构数据控制的血管操纵装置改变血管的位置和/或尺寸。
优选地，检测设备，特别是包括检测设备的治疗设备包括以下构件中的至少一个：用户接口装置，用户可利用该用户接口装置进行至少一个由控制装置或其程序代码处理的数据输入和/或可以将信息输出给用户，其中用户接口装置可以包括显示器、特别是触摸屏，扬声器和/或例如键盘的输入装置；壳体，控制装置、治疗室、血管结构测量装置和/或血管操纵装置集成在壳体中，其中壳体可包括提供进入治疗室的入口或门装置以便接收用户的身体部位的开口；底座，特别是支承检测设备的部件或所述部件中的至少一个的支撑框架；用于向检测设备的电气部件供电的电源系统；用于特别是经由远程数据链路与外部数据处理设备交换数据的通信装置。
本发明还涉及一种数据处理系统，其包括：根据本说明书的检测设备和/或包括所述检测设备、特别是插管机器人的治疗设备；以及至少一个特别是通过数据链路或远程数据链路与检测设备和/或治疗设备联网用于数据交换的外部数据处理设备。该系统还可以包括数据存储设备作为构件，该数据存储设备与至少一个其它系统构件联网用于交换数据。数据存储设备可以包含其中存储患者数据并且能够调用患者数据的患者数据库。
本发明还涉及一种用于对患者身体部位的皮肤下的血管进行自动插管的方法，特别是用于操作插管机器人，特别是根据本发明的插管机器人的方法，其包括本发明的用于自动检测和操纵患者身体部位的皮肤下的血管的方法的步骤，并且包括以下步骤：-对于通过血管操纵装置操纵的血管进行自动插管；-可选地：在预定的有限时间间隔内执行所述插管。
附图说明
通过以下对至少一个示例实施例的详细描述和/或附图，可以产生本发明的其他优点、特征和可能的应用。除非另外描述或在上下文中指出，否则相同的附图标记基本上用于标识实施例中的等同构件。附图示出了本发明的以下示例实施例：
图1至图5分别示出了根据一个优选示例实施例的本发明的检测设备的侧视图，其中，血管操纵装置分别实现为按压装置。
图6至图8分别示出了根据一个优选示例实施例的本发明的检测设备的侧视图，其中，血管操纵装置分别实现为传热装置。
图9示出了根据一个优选示例实施例的本发明的检测设备的侧视图，其中，血管操纵装置实现为用于手臂的可移动支撑件的可移动支撑装置。
图10示出了根据一个优选示例实施例的本发明的插管机器人的侧视图，该插管机器人配备有本发明的检测设备。
图11示出了根据本发明的方法的一个示例实施例。
图12示出了由根据本发明的检测设备实现的血管尺寸变化的一个示例。
图13示出了由根据本发明的检测设备实现的血管位置变化的一个示例。
具体实施方式
图1示出了用于检测和操纵患者身的体部位的皮肤下的血管的检测设备1。患者的手臂30借助于固定带9固定在这里是靠手的身体部位支撑件7a上，借助于身体部位引导衬垫9a垫衬。参见图12、13，血管31特别地可以是患者由于血液透析治疗而产生的动静脉瘘。在相对于待检测的血管区段位于流动方向F上游的位置S处的血管的完全阻断或部分截堵可以改善血管区段的检测，特别是随后的治疗，特别是插管。
检测设备具有底座平台7以及开口式框架6和用于容纳身体部位的治疗室8。检测设备1包括数据处理控制装置2和血管结构测量装置3，用于通过测量血管结构数据来检测治疗室中血管的位置和/或尺寸。血管结构测量装置3在当前情况下是超声波测量装置。
此外，检测设备1还包括血管操纵装置4，该血管操纵装置4被配置为用于改变血管尺寸的按压装置。按压装置4是可膨胀的中空臂箍4，并且包括电动空气泵(未示出)，以增加中空臂箍4中的压力，直到达到特定的血管位置和/或粗度。中空臂箍4可以包括力或压力传感器(未示出)，以便测量由中空臂箍施加在身体部位(这里是上臂)上的压力，并且在超过可允许最大压力时停止血管操纵。
控制装置2被设计成能根据借助于血管结构测量装置3测量的血管结构数据来控制血管操纵装置4。控制装置根据血管结构数据确定血管是否具有适用于后续治疗的预定粗度D2，特别是适用于在所述粗度下自动插管所述血管。因此，控制装置2被设计成在满足血管的测量粗度D1小于D2的标准的情况下增加接触压力。借助于血管结构测量装置3在连续测量下逐步式增加该压力。替代性地或附加性地，例如在接触压力的逐步式增加或减小之前，压力的增加基于所应用的经验值可能需要预定的、更大的压力增加步骤，以加速血液阻塞措施的成功。
一旦在血管上的接触压力增加(和/或减小)之后检测到粗度D2，就停止接触压力的变化，或者相应地调节接触压力使得测量的粗度至少在预定或受控的时间间隔内保持恒定在D2。在该时间间隔内可以进一步处理血管，特别是插管。
检测设备1a在图2中示出，其血管操纵装置4同样是按压装置，特别是缠绕在手臂30周围并且能够由电动马达4a捆扎的绷带4，绷带4同时用作固定带以使手臂固定在支撑件7a上。电动马达4a由控制装置控制，使得血管达到并保持期望的粗度D2。
检测设备1b在图3中示出，其血管操纵装置14同样是按压装置，特别是围绕手臂30缠绕并且可借助于电动马达14a膨胀的管箍10，所述电动马达14a固定或可固定到支撑件。管箍10包括在手臂的近端区域中能够经由单独的空气供应区段12加压的单独的压力区域14，在该处可以精确地调节接触压力。管箍10同时用作固定套筒，其中管箍的位于压力区域14之外的其余部分可以经由空气供应区段11充分地填充空气，以便固定手臂。用于泵送空气的电动马达14a通过控制装置控制，使得血管达到并保持期望的粗度D2。
检测设备1c在图4中示出，其血管操纵装置4同样是按压装置，包括借助于按压头24的驱动单元24a控制和移动的用于按压头24的可移动保持装置24b，特别是铰接臂24b。这里的按压头的与待被阻断的血管上方的皮肤接触并被压入手臂的接触面积约为5cm2。如果需要，为了根据需要确定施加的力和停止或调节血管操纵装置24的动作，可以在保持装置24b上设置力传感器24c。驱动器24a由控制装置2控制，使得血管达到并保持期望的粗度D2。
检测设备1a'在图5中示出，其血管操纵装置4'同样是按压装置，其包括两个可移动的按压和保持夹持臂4'，它们根据需要围绕手臂30放置并通过电动马达4a'压在手臂上。因此，包含血管的组织区段可以在夹持臂4'的端部之间沿径向向外的方向远离身体部位被按压，从而一方面实现期望的血液截堵，另一方面血管是可接近并附加地固定。电动马达4a'通过控制装置2控制，使得血管达到期望的粗度D2。
图6示出了检测设备1d，其中血管操纵装置被配置为传热装置34。传热装置34在这里是附接到可移动保持装置34b、特别是铰接臂34b的红外灯，其位置和/或输出借助于红外灯的驱动和控制单元34a设定(以kW为单位测量的输出)。设定和/或控制传热装置34的位置、输出和/或接触时间，使得血管由于热增加的血液循环而达到并且特别是保持期望的粗度D2。
图7示出了检测设备1e，其中血管操纵装置被配置为传热装置34'。传热装置34'在此是与皮肤接触的传热元件34'，其具有附接到可移动保持装置34b、特别是铰接臂34b的集成的温度控制装置、例如帕尔贴元件。传热元件的位置和/或温度控制装置的输出可以通过驱动和控制单元34a设定。设定和/或控制传热装置34'的位置、输出和/或接触时间，使得血管由于热增加的血液循环而达到并且特别是保持期望的粗度D2。
图8示出了检测设备1f，其中血管操纵装置被配置为传热装置44。传热装置44在这里是身体部位箍44，传热流体可以通过该箍44流动，箍44在这里除了窗口10A外包围着手臂。流体介质、优选水借助于臂箍44的控制器44a中的温度控制装置，例如电阻装置进行温度控制。温度受控的介质借助于泵(未示出)经由控制器44a中的进入端口12泵入臂箍44。通道系统可以设置在管箍中，特别是围绕手臂延伸的螺旋管道或蜿蜒管道。通道系统将介质分布在臂箍44的表面上，以便在当前情况下均匀地加热手臂30。介质再次通过臂箍44的排出口11排出，并返回到控制器44a中以便循环。温度控制装置的输出可以通过控制器44a设定。设定和/或控制传热装置44的输出，使得血管由于热增加的血液循环而达到并且特别是保持期望的粗度D2。
图9示出了检测设备1g，其中血管操纵装置54被配置为用于可移动地支撑手臂的可移动支撑装置。可移动支撑装置包括用作用于手臂的支撑表面的平台，该平台能够借助于枢轴旋转并且所述手臂可以附加地通过固定带9固定在该平台上。控制装置2通过设置在控制器54a中的电动马达控制围绕一个或多个轴线的旋转，使得手臂30中所含的被检测的血管达到期望的位置(见图13)。
图10示出了根据本发明的插管机器人50，其包括根据本发明的检测设备1。插管机器人50包括机器人铰接臂15b和具有马达控制器15a的马达，插管机器人的工具头15携带有插管，利用所述插管实现通过血管结构测量装置3检测并通过血管操纵装置4操纵的血管的自动穿刺和插管。插管机器人的控制装置2包含检测设备的控制装置2。插管机器人和检测设备的功能可以通过由控制装置2的处理器执行的程序代码实现。
图11示出了用于操作检测设备的本发明方法的一个示例性实施例，其包括步骤：步骤201-通过测量治疗室中的血管的血管结构数据来检测治疗室中的血管的位置和/或尺寸；-可选步骤202：将血管结构数据与特别是包含关于血管位置和/或尺寸的预定义参考值的比较数据进行比较；步骤203-借助于通过控制装置2根据血管结构数据控制的血管操纵装置改变血管的位置和/或尺寸。

Claims (12)

1.一种用于检测和操纵患者的身体部位的皮肤下的血管的检测设备，其包括：
用于容纳身体部位的治疗室，
控制装置，
血管结构测量装置，用于通过测量检测治疗室中的血管的血管结构数据的位置和/或尺寸，
用于改变血管的位置和/或尺寸的血管操纵装置，
其中，所述控制装置被设计成能够根据血管结构数据控制血管操纵装置，
其中，所述控制装置被设计成能够根据血管结构数据确定血管是否具有预定粗度并能够控制血管操纵装置而使得血管达到预定粗度并在至少预定时间间隔内保持预定粗度。
2.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述血管操纵装置被设计为按压装置，并且通过设定接触压力来实现对按压装置的控制。
3.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述血管操纵装置被设计为传热装置，并且通过设定传热时间间隔和/或传热输出实现对传热装置的控制。
4.根据权利要求1所述的检测设备，其中，所述血管操纵装置被设计为用于支撑治疗室中的身体部位的可移动支撑装置，并且通过致动用于控制可移动支撑装置的马达实现对可移动支撑装置的控制。
5.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述血管结构测量装置被设计为图像捕获装置并且包括光学测量或者基于超声测量。
6.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述控制装置被设计成能够根据血管结构数据调节血管操纵装置。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的检测设备，其特征在于，所述控制装置被设计成能够在预定时间间隔内执行所述血管的位置和/或尺寸的改变或调节。
8.根据权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述按压装置包括用于测量接触压力的力传感器。
9.根据权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述按压装置包括用于测量接触压力的压力传感器。
10.根据权利要求8或9所述的检测设备，其中，所述控制装置被设计成使得不超过预定的或所述控制装置确定的最大接触压力。
11.一种用于对患者的身体部位的被检测的血管进行自动插管的插管机器人，其包括根据权利要求1-10中任一项所述的检测设备。
12.一种用于操作检测设备的方法，其包括以下步骤：
-通过测量治疗室中的血管的血管结构数据来检测治疗室中的血管的位置和/或尺寸；
-将血管结构数据与比较数据进行比较，所述比较数据包含关于血管的位置和/或尺寸的预定参考值；
-借助于通过控制装置根据血管结构数据控制的血管操纵装置改变血管的位置和/或尺寸，
其中，借助于所述控制装置根据血管结构数据确定血管是否具有预定粗度，并且借助于所述控制装置控制血管操纵装置而使得血管达到预定粗度并在至少预定时间间隔内保持预定粗度。
CN201880008417.9A 2017-01-30 2018-01-29 用于检测和操纵血管的设备和相应方法 Active CN110213994B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201440.7A DE102017201440B3 (de) 2017-01-30 2017-01-30 Kanülierautomat zur Erkennung und Manipulation eines Blutgefäßes, sowie entsprechendes Verfahren
DE102017201440.7 2017-01-30
PCT/EP2018/052147 WO2018138342A1 (de) 2017-01-30 2018-01-29 Vorrichtung zur erkennung und manipulation eines blutgefässes, sowie entsprechendes verfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110213994A CN110213994A (zh) 2019-09-06
CN110213994B true CN110213994B (zh) 2022-05-31

Family

ID=61274219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880008417.9A Active CN110213994B (zh) 2017-01-30 2018-01-29 用于检测和操纵血管的设备和相应方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11510616B2 (zh)
EP (1) EP3573534B1 (zh)
JP (1) JP7254702B2 (zh)
CN (1) CN110213994B (zh)
DE (1) DE102017201440B3 (zh)
WO (1) WO2018138342A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107551387B (zh) * 2017-08-17 2020-05-15 济南优科医疗技术有限公司 一种多功能的辅助治疗机器人
CN108403093B (zh) * 2018-02-27 2021-12-14 京东方科技集团股份有限公司 用于确定血管的位置的装置及其方法
CN109259774A (zh) * 2018-09-18 2019-01-25 京东方科技集团股份有限公司 一种采血机器人及其控制方法
US11730487B2 (en) * 2019-08-29 2023-08-22 Mohammad Reza Rajebi Vascular hemostasis system
CN112842257B (zh) * 2019-11-12 2022-12-06 磅客策(上海)机器人有限公司 一种血管定位方法及装置
EP4087480B1 (en) * 2020-01-07 2024-04-17 Vitestro Holding B.V. Cannula insertion system
DE102020110112A1 (de) 2020-04-10 2021-10-14 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Medizinisches Set für Kanülierung
US11338072B2 (en) * 2020-04-14 2022-05-24 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Blood treatment systems and related components and methods
CN111407981A (zh) * 2020-04-15 2020-07-14 杭州杭睿科技有限公司 血管显像仪及其使用方法
CN111529833A (zh) * 2020-05-11 2020-08-14 上海交通大学医学院附属瑞金医院 一种便于固定静脉无创穿刺的装置
EP3984455A1 (en) * 2020-10-15 2022-04-20 Grifols Worldwide Operations Limited Unit for collecting blood and/or plasma
EP4251060A1 (en) * 2020-11-30 2023-10-04 Università degli Studi della Campania "Luigi Vanvitelli" Portable vessel scanner
CN112450927B (zh) * 2021-01-12 2022-08-26 广州俊通生物科技有限公司 一种医用血样信息采集设备
CN113425951B (zh) * 2021-06-28 2022-10-04 中国科学院大学宁波华美医院 一种腹部注射胰岛素投影定位方法
US20230233858A1 (en) * 2022-01-25 2023-07-27 Neuraworx Medical Technologies, Inc. Method and device to enhance waste clearance in the brain
KR102607805B1 (ko) * 2022-10-14 2023-11-29 주식회사 에어스메디컬 의료 이미지를 기반으로 하는 접촉 판단 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터 프로그램
CN115475307B (zh) * 2022-10-27 2023-07-25 湖南航天医院 一种静脉血管穿刺装置
CN116548966B (zh) * 2023-07-07 2023-09-01 深圳市傲天医疗智能系统有限公司 一种用于献血的采血分析系统
CN117100261B (zh) * 2023-10-20 2023-12-22 广州市第一人民医院（广州消化疾病中心、广州医科大学附属市一人民医院、华南理工大学附属第二医院） 一种血液内科采血辅助设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4738249A (en) * 1985-03-01 1988-04-19 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for augmenting blood circulation
CN101171046A (zh) * 2005-05-10 2008-04-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 套管插入系统
FR3019724A1 (fr) * 2014-04-14 2015-10-16 Agece Ecole Centrale D Electronique Dispositif de maintien d'une veine d'un utilisateur en position et dispositif de ponction ou d'injection dans une veine d'un utilisateur
CN105726062A (zh) * 2016-04-01 2016-07-06 陈学良 一种超声扫描手臂托架装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL107523A (en) 1993-11-07 2000-01-31 Ultraguide Ltd Articulated needle guide for ultrasound imaging and method of using same
US6676605B2 (en) 2002-06-07 2004-01-13 Diagnostic Ultrasound Bladder wall thickness measurement system and methods
US20040171923A1 (en) * 2002-12-06 2004-09-02 Kalafut John F. Devices, systems and methods for improving vessel access
WO2005053547A2 (en) 2003-11-28 2005-06-16 Cook Incorporated Vascular occlusion methods, systems and devices
US20080195043A1 (en) 2005-05-18 2008-08-14 Koninklijke Philips Electrics N.V. Cannula Inserting System
US8231558B2 (en) 2008-03-17 2012-07-31 Singh Tej M Hemodialysis vein preparation apparatus and methods
WO2010029521A2 (en) 2008-09-15 2010-03-18 Moshe Ben Chorin Vein locator and associated devices
WO2010056538A1 (en) 2008-10-29 2010-05-20 Tim Maguire An automated vessel puncture device using three-dimensional(3d) near infrared (nir) imaging and a robotically driven needle
US9364171B2 (en) * 2010-12-22 2016-06-14 Veebot Systems, Inc. Systems and methods for autonomous intravenous needle insertion
WO2013180126A1 (ja) 2012-05-29 2013-12-05 国立大学法人高知大学 動脈可視化装置、および動脈撮像装置
US20150065916A1 (en) 2013-08-29 2015-03-05 Vasculogic, Llc Fully automated vascular imaging and access system
US8888714B1 (en) 2013-09-20 2014-11-18 Richard Soto Automatic blood draw system and method
CN105813585B (zh) 2013-10-07 2020-01-10 泰克尼恩研究和发展基金有限公司 通过杆操纵实现的针转向
CA2932909C (en) * 2013-12-06 2022-05-17 Memorial Sloan Kettering Cancer Center Pressure sensitive arrangement and method for use thereof
WO2016087123A1 (en) 2014-12-04 2016-06-09 Carebay Europe Ltd Smart tourniquet
JP5920746B1 (ja) * 2015-01-08 2016-05-18 学校法人早稲田大学 穿刺支援システム
JP6558971B2 (ja) * 2015-06-17 2019-08-14 株式会社日立ハイテクノロジーズ 採血装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4738249A (en) * 1985-03-01 1988-04-19 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for augmenting blood circulation
CN101171046A (zh) * 2005-05-10 2008-04-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 套管插入系统
FR3019724A1 (fr) * 2014-04-14 2015-10-16 Agece Ecole Centrale D Electronique Dispositif de maintien d'une veine d'un utilisateur en position et dispositif de ponction ou d'injection dans une veine d'un utilisateur
CN105726062A (zh) * 2016-04-01 2016-07-06 陈学良 一种超声扫描手臂托架装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3573534B1 (de) 2021-06-30
US11510616B2 (en) 2022-11-29
EP3573534A1 (de) 2019-12-04
CN110213994A (zh) 2019-09-06
JP7254702B2 (ja) 2023-04-10
JP2020505164A (ja) 2020-02-20
DE102017201440B3 (de) 2018-05-30
WO2018138342A1 (de) 2018-08-02
US20190380645A1 (en) 2019-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110213994B (zh) 用于检测和操纵血管的设备和相应方法
US11400176B2 (en) Automatic disinfecting machine for disinfecting the skin, and method
US8308741B2 (en) Systems and methods for automatically inserting a needle into a living subject
US11744959B2 (en) Gripper apparatus for cannulas
JP2012517298A (ja) 低体温療法を導入する方法および装置
JP2009512504A (ja) 腹膜の低体温及び／又は蘇生のための方法及び器具
CN110545751B (zh) 自动化插管机
CN107206139B (zh) 用于加强心脏的装置和系统
EP2106265A2 (en) Assay catheter with pressure monitoring
CN110234372B (zh) 用于自动除气和填充导管的装置和方法
US9204833B2 (en) Cartridge for automated blood sampling system
KR102098852B1 (ko) 몸체의 온도를 조절하기 위한 장치
US20210219888A1 (en) Simplified blood sampling device and method
WO2018100572A1 (en) Device, system and method for medical evacuation
CN117122766A (zh) 一种便于扎针输液的辅助式输液组件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant