CN111419183B - 一种医用血管显影设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医用血管显影设备及系统，医用血管显影设备至少包括：在预设的血管显影部位的皮肤表面设置允许近红外光透过的薄膜体，基于所述近红外光的反射光参数确定血管纹路的分布位置信息，基于所述血管纹路的分布位置信息调节至少一种非近红外的二类光以光照射的方式在所述薄膜体上刻画与血管纹路分布位置一致的血管纹路图像。本发明针对一天或数天进行多次穿刺的患者，医护人员利用本发明不需要每一次都使用医用血管显影设备进行照射和显示血管纹路，能够极大地方便医护人员的工作，节省工作时间，降低工作难度，提高工作效率。

Description

一种医用血管显影设备及系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种医用血管显影设备及系统。

背景技术

在传统的皮下静脉穿刺操作过程中，操作人员通过裸眼直接对穿刺部位的皮下静脉血管进行定位，用以放置长期的接触装置从而施予流体、药物或溶液，用以监视生命微象。绝大多数的血管接触程序在实施时依赖于病患皮肤所观察到的结果及依赖于临床医生或护士感触血管的能力-基本上为经验性臆测。医疗文献记录的统计资料显示，正常成年人有28％的首次尝试IV失败率，在儿科有44％的首次尝试IV失败率，43％的儿科IV需要进行三次或更多次插入尝试，23％至28％的外漏/渗入发生率，癌症病患有12％的彻底失败率，25％在医院住院3天以上的病人则会遇到此种接触的困难。

现有技术利用波长在0.75～1.5μm范围内的近红外光以及能感应近红外光的相机或摄像机来采集血管影像，即利用血管成像装置辅助医生找到静脉的位置，并且尝试在非常年长、非常年轻或肥胖的病患中找到静脉位置时会特别有用。或者医护人员在例如具有高百分率的松散、油腻组织的年长者以及具有高百分率的小静脉以及婴儿肥的儿童中找寻静脉避免超过百分之五十的失败率。但是在实际运用中，现有技术中仍有若干问题被忽视，却在使用过程中被凸显出来，困扰使用的医护人员，例如，血管投影的方式有局限性；显示血管纹路的方式有局限性。具体体现为：血管投影的行进光路易受操作人员遮挡，那么就无法清晰完整的进行血管纹路的投影；显示血管纹路的方式单一，仅依赖投影光去显示血管纹路。一旦投影光路被阻挡，就无法显示血管纹路。

中国专利CN108067615A公开了一种注射用静脉显影戒环，包括发光单元，还具有弧形弹簧片，弧形弹簧片的一侧表面固定有连接杆，连接杆的端部具有关节球头，发光单元包括灯头座，灯头座上安装有若干组相对布置的红外LED光源，灯头座的后端还连接有为红外LED光源供电的电池的容纳腔，容纳腔的端部具有后盖，后盖具有调整软管，调整软管的端部具有与关节球头相配合的关节腔，通过关节球头与关节腔的配合，发光单元固定在弧形弹簧片上为主要特征。具有结构简单合理，能够在抽血以及静脉穿刺时使得血管显影，同时对患者及医护人员身体无害等特点。该专利设计的很理想，然而现实中医护人员进行穿刺时手的部位会遮挡发光单元的光影，从而显示在皮肤表面的血管纹路由于遮挡不能够显示，就失去了显示血管纹路的意义。医护人员基于这种缺陷，只能先将显示在皮肤的血管路径用笔在皮肤上描出，然后再进行穿刺。但是，在用笔描血管路径的时候，依然会出现笔杆遮挡光影的现象，导致描出的血管路径存在偏差。因此，市场上还不具有能够直接在皮肤上留下血管路径图案的血管显影装置。特别是，在与机器人进行联合全自动注射的情况下，机器人的注射行为也会影响到血管纹路的投影，因此，如何将血管纹路显示为固定图案是现在以及未来都需要解决的技术问题。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

现有技术中的近红外血管显像仪等装置，使得血管纹路直接显示在患者皮肤上。医护人员在对血管穿刺的过程中由于遮挡住光源而导致皮肤上的血管纹路被遮挡，导致扎针依然不准确。一种医用血管显影设备，其特征在于，所述设备至少包括用于侦测血管纹路的近红外光源和光控制组件，所述医用血管显影设备还包括发射非近红外光的二类光源，其中，光侦测器通过侦测电路与近红外光源和非近红外光的二类光源分别连接，近红外光源和非近红外光的二类光源分别与光控制组件连接，光侦测器基于所述近红外光的反射光参数确定血管纹路的分布位置信息，光控制组件基于所述血管纹路的分布位置信息调节二类光源发出的至少一种非近红外光的二类光以光照射的方式在所述薄膜体上刻画与血管纹路分布位置一致的血管纹路图像，其中，薄膜体为在预设的血管显影部位的皮肤表面设置的允许近红外光透过的薄膜体。

本发明通过在需要血管纹路显示的位置设置薄膜体，在发出近红外光以后，将同光轴的紫外光照射在薄膜体上以实现血管纹路的刻画，从而使得医护人员肉眼可见血管纹路，即使移除血管纹路显示装置，也依然能够依据薄膜体上的血管纹路对患者进行穿刺。

在薄膜体由人工涂覆的情况下，是否有部分涂覆面积被遗漏也是需要检测的。否则，遗漏的薄膜体部分无法显示和留下可见的血管纹路的痕迹。即使二类光对皮肤或身体健康没有损伤，缺失的血管纹路部分也会影响执行穿刺的医护人员或者机器人的判断。本发明中，光控制组件基于薄膜体中的荧光参数确定薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数，并且根据所述薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中的光参数从而使得二类光在所述薄膜体上以非贯穿膜体的方式刻画所述血管纹路。例如，在薄膜体较薄的区域降低光参数的轻度以避免穿透薄膜体。薄膜体刻画透，则血管纹路就会出现部分缺失。薄膜体较厚的区域，二类光的光参数可以调整以使得血管纹路刻画的深度参数增大从而血管纹路部分的厚度变薄，有利于穿刺针穿刺血管。

优选的，所述光控制组件中数据分析模块根据所述薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中以光致变色的方式在薄膜体上刻画非透明的血管纹路。通过光致变色来进行血管纹路显示的优势在于，光致变色既能够使得医护人员或者机器人清晰可见血管纹路，又能够避免薄膜体在刻画过程中被刻透形成的灼伤皮肤等损害健康的问题。

优选的，所述光控制组件根据所述薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中以固化的方式在薄膜体上刻画血管纹路。通过光固化来进行血管纹路显示的优势在于，能够在刻画血管纹路的过程中调节血管纹路所在的薄膜体的区域的刻画厚度一致，降低穿刺难度。

现有技术中，通过近红外光来侦测血管纹路并且用可见光来显示血管纹路于皮肤表面的过程中是不显示较佳穿刺点的。在准备穿刺过程中，执行穿刺的医护人员或者机器人还需要分析、判断穿刺位置，然后进行穿刺，这就增加了医护人员或者机器人的分析判断时间。优选的，所述光控制组件基于所述近红外光的反射光参数确定血管纹路中至少一个较佳穿刺点并且在二类光照射过程中以能够区分较佳穿刺点的方式刻画血管纹路及其较佳穿刺点的标记性图案。标记较佳穿刺点的优势在于，减少执行穿刺的医护人员或者机器人的分析判断时间，使得医护人员或者机器人稳、快、准的进行穿刺，提高穿刺效率，降低穿刺失误。

在血管纹路的刻画过程中，由于手部或者胳膊移位形成的血管纹路移位是存在的，因此如何保证血管纹路的真实有效是重要的问题。为了保证血管纹路的无偏差，近红外光是需要一直照射并侦测的，从而实时监测真实的血管纹路图像。优选的，所述光控制组件在所述二类光的刻画血管纹路过程中，按照预设的时间间隔将刻画痕迹与由近红外光的反射光确定的血管纹路图像进行实时对比以校正所述二类光的刻画痕迹偏差在偏差阈值范围内。同时，二类光刻画的血管纹路刻画痕迹与血管纹路图像进行实时的对比，从而随时纠正偏差以使得薄膜体上的血管纹路与皮肤下的血管纹路一致，才能够避免医护人员或者机器人出现穿刺错误，保证穿刺的正确率。

优选的，所述光控制组件基于近红外光的反射光的侦测信息实时监测所述二类光在所述薄膜体上的刻画温度并且以控制刻画温度在预设温度范围内的方式实时调节二类光的光参数。通过近红外的反射的侦测信息提取刻画温度信息是对侦测信息的进一步有效利用，避免温度过高导致患者不舒适的不利效果，甚至避免灼伤的进一步伤害。

优选的，医用血管显影设备中：二类光光源组件与近红外光光源组件以同光轴的方式设置，从而二类光与近红外光以同光轴的方式射出以减少刻画痕迹与血管纹路的偏差。

本发明还涉及一种医用血管显影系统，包括医用血管显影设备和与其建立数据连接的机器人装置。医用血管显影设备至少包括近红外光源和光控制组件，其特征在于，所述医用血管显影设备还包括发射非近红外光的二类光源和光侦测器，

光侦测器，基于所述近红外光的反射光参数确定血管纹路的分布位置信息，

光控制组件基于所述血管纹路的分布位置信息调节二类光源发出的至少一种非近红外光的二类光以光照射的方式在所述薄膜体上刻画与血管纹路分布位置一致的血管纹路图像，其中，薄膜体为在预设的血管显影部位的皮肤表面设置的允许近红外光透过的薄膜体。

优选的，光控制组件包括数据分析模块，所述数据分析模块基于薄膜体中的荧光参数确定薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数，并且

所述光控制组件根据所述薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中的光参数从而使得二类光在所述薄膜体上以非贯穿膜体的方式刻画所述血管纹路。

附图说明

图1是薄膜体与皮肤层的位置关系；

图2是本发明的医用血管显影设备的简单结构示意图；

图3是本发明的医用血管显影设备的另一种优选实施方式的示意图；

图4是本发明的医用血管显影设备的逻辑结构示意图；

图5是光控制组件的具体结构示意图；和

图6是反射镜组的结构示意图。

附图标记列表

1：医用血管显影设备；14：光出口；15：第一光侦测口；16：第二光侦测口；17：控制按键；18：薄膜体；20：胳膊部位；21：主静脉；22：支静脉；28：皮肤层；31：光侦测器；32：侦测电路；33：电源感应器；34：光源；35：光控制组件；36：数据分析模块；41；反射镜；50：第一反射镜；51：第一支点；52：第二支点；53：反射光；54：第三支点；55：第二反射镜；56：第四支点。

具体实施方式

下面结合附图图1至图6进行详细说明。

医用血管显影设备还包括发射非近红外光的二类光源，其中，光侦测器通过侦测电路与近红外光源和非近红外光的二类光源分别连接，近红外光源和非近红外光的二类光源分别与光控制组件连接。光侦测器基于所述近红外光的反射光参数确定血管纹路的分布位置信息。光控制组件基于所述血管纹路的分布位置信息调节二类光源发出的至少一种非近红外光的二类光以光照射的方式在所述薄膜体上刻画与血管纹路分布位置一致的血管纹路图像，其中，薄膜体为在预设的血管显影部位的皮肤表面设置的允许近红外光透过的薄膜体。现有技术中的近红外血管显像仪等装置，使得血管纹路直接显示在患者皮肤上。医护人员在对血管穿刺的过程中由于遮挡住光源而导致皮肤上的血管纹路被遮挡，导致扎针依然不准确。本发明通过在需要血管纹路显示的位置设置薄膜体，在发出近红外光以后，将同光轴的紫外光照射在薄膜体上以实现血管纹路的刻画，从而使得医护人员肉眼可见血管纹路，即使移除医用血管显影设备，也依然能够依据薄膜体上的血管纹路对患者进行穿刺。针对一天或数天进行多次穿刺的患者，医护人员不需要每一次都使用医用血管显影设备进行照射和显示血管纹路，能够极大地方便医护人员的工作，节省工作时间，降低工作难度，提高工作效率。

本发明涉及一种医用血管显影设备的使用方法至少包括：

S1：在预设的血管显影部位的皮肤表面设置允许近红外光透过的薄膜体，

S2：基于近红外光的反射光参数确定血管纹路的分布位置信息，

S3：基于血管纹路的分布位置信息调节至少一种非近红外的二类光以光照射的方式在薄膜体上刻画与血管纹路分布位置一致的血管纹路图像。

本发明中的薄膜体，为不吸收近红外光，并且允许近红外光通过的薄膜体。优选的，薄膜体18可以是能够透过近红外光的水凝胶或者光敏树脂。医护人员将水凝胶或者光敏树脂涂覆在皮肤表面形成薄膜体。或者，薄膜体是由水凝胶或光敏树脂制作好的成品，直接可以贴合在皮肤表面。优选的，水凝胶或者光敏树脂中加入能够减少紫外光透过的物质。能够减少紫外光透过的物质为维他命B12或曙光红A。在薄膜体与二类光接触的情况下，接触位置发生固化从而显示血管纹路。例如，光敏树脂材料的浓度配比为：光聚合生物材料的浓度为0.1～99％，能够减少紫外光透过的物质的浓度为00.01～99％，光引发剂的浓度为0.01～99％。光聚合生物材料为可光交联明胶衍生物、可光交联藻酸盐衍生物、可光交联聚己内酯衍生物或聚乙二醇二丙烯酸酯中的任意一种。可光交联明胶衍生物为具有碳碳双键的明胶衍生物。可光交联藻酸盐衍生物为具有碳碳双键的藻酸盐衍生物。可光交联聚己内酯衍生物为具有碳碳双键的聚己内酯衍生物。具有碳碳双键的明胶衍生物为甲基丙烯化明胶及其衍生物。具有碳碳双键的藻酸盐衍生物为甲基丙烯化海藻酸钠。具有碳碳双键的聚己内酯衍生物为聚己内酯二丙烯酸酯。光引发剂为2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦或2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸锂中的任意一种。本发明中的光敏树脂材料仅作为示例，还可以是具有相同功能的其他光敏材料。

优选的，本发明的医用血管显影设备还包括数据分析模块。数据分析模块可以设置于光控制组件中，也可以独立于光控制组件。数据分析模块基于薄膜体中的荧光参数确定薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数，并且根据薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中的光参数从而使得二类光在薄膜体上以非贯穿膜体的方式刻画血管纹路。其中，数据分析模块用于对薄膜体中的荧光参数确定薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数。优选的，数据分析模块基于深度学习的荧光粉胶涂覆厚度模型对薄膜体的厚度进行预测和计算。非贯穿膜体的方式至少包括固化法和光敏变色法。薄膜体的厚度和面积都会对血管纹路的刻画产生影响。如果忽略薄膜体的面积，则二类光可能刻画在皮肤上产生不必要的皮肤损伤。在薄膜体由人工涂覆的情况下，是否有部分涂覆面积被遗漏也是需要检测的。否则，遗漏的薄膜体部分无法显示和留下可见的血管纹路的痕迹。即使二类光对皮肤或身体健康没有损伤，缺失的血管纹路部分也会影响执行穿刺的医护人员或者机器人的判断。因此，通过荧光参数对薄膜体的面积检测是必要的。不仅如此，在人工涂覆薄膜体的情况下，薄膜体的厚度不会完全一致，因此，二类光在刻画过程中的光参数就需要随之调整。例如，在薄膜体较薄的区域降低光参数的轻度以避免穿透薄膜体。薄膜体刻画透，则血管纹路就会出现部分缺失。薄膜体较厚的区域，二类光的光参数可以调整以使得血管纹路刻画的深度参数增大从而血管纹路部分的厚度变薄，有利于穿刺针穿刺血管。

优选的，光控制组件基于由荧光参数确定的薄膜体的厚度参数以使得血管纹路刻画区域的厚度相同的方式调节二类光的光参数。例如，在薄膜体的A区域和B区域的厚度不一致的情况下，通过调节二类光的光参数，使得刻画后血管纹路所在的薄膜体厚度是一致的，并且，该厚度是有利于穿刺的厚度范围。如此设置的优势在于，规避了由于薄膜体的厚度不均形成的穿刺困难，特别是薄膜体较厚造成的穿刺困难，降低了执行穿刺的医护人员或者机器人的穿刺难度。

优选的，光控制组件根据薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中以光致变色的方式在薄膜体上刻画非透明的血管纹路。通过光致变色来进行血管纹路显示的优势在于，光致变色既能够使得医护人员或者机器人清晰可见血管纹路，又能够避免薄膜体在刻画过程中被刻透形成的灼伤皮肤等损害健康的问题。

例如，薄膜体含有能与二类光发生感光变色的荧光薄膜体。优选的，光致变色可以是不可逆的感光变色，即二类光投射在薄膜体上产生永久显示的血管纹路图像。优选的，感光变色可以是可逆的感光变色，即二类光投射在薄膜体上产生在限定时间或限定温度内变色显示的血管纹路图像。限定的时间能够满足穿刺的需要时间即可。在血管纹路图像显示后，血管纹路图像在光路被遮挡的情况下也会变色显示，在限定时间内不会消失。

优选的，薄膜体内含有能够与可见光接触发生短暂时间内光感变色的荧光物质。光控制组件基于通过侦测近红外的反射光确定的较佳穿刺段信息调节可见光以使血管纹路中的较佳穿刺段感光变色的方式投射在薄膜体上的较佳穿刺段的位置处或者较佳穿刺段的位置周边，从而薄膜体上的血管纹路中的较佳穿刺段以变色的方式显示，方便医护人员在较佳的穿刺位置进行穿刺。优选的，可见光不限于白光，还包括红光、黄光、蓝光、绿光等肉眼可识别的光。

可见光与薄膜体中的荧光物质光感变色为肉眼可识别的颜色，并且变色时间在超出有限后变色消失。优选的，变色时间可以为5～30分钟。图1至图5显示了本发明的医用血管显影设备，基于近红外光照射的血管纹路显示装置是便携式的，可以手持使用，也可以固定在支架上使用。

优选的，光控制组件根据薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中以固化的方式在薄膜体上刻画血管纹路。通过光固化来进行血管纹路显示的优势在于，能够在刻画血管纹路的过程中调节血管纹路所在的薄膜体的区域的刻画厚度一致，降低穿刺难度。

例如，紫外光作为二类光对于水凝胶的单线条固化的速度为：在室温的条件下，当二类光的扫描速度小于200mm/s时，单线成形的厚度大于成形宽度。当二类光的扫描速度大于200mm/s时，单线成形的厚度小于成形宽度。优选的，在相同扫描速度下，单层固化厚度随着填充向量间距的增加而降低。优选的，在二类光的功率为0.1W，填充间距为0.15mm，扫描速度为1800mm/s时，水凝胶的刻画成形较好。优选的，水凝胶包括PEG(400)DA，引发剂I-1173(2－羟基－甲基苯基丙烷－1－酮)，化学纯试剂(无水乙醇、戊二醛等)。

优选的，二类光在光敏树脂材料或者水凝胶上的固化是永久显示的。优选的，二类光能够在光敏树脂材料或者水凝胶上进行短暂时间的刻画显示。

优选的，本发明的用于刻画血管纹路的光固化方式和光致变色方式不限于单一使用，可以两种方式综合使用来获得刻画区域的薄膜体厚度一致，血管纹路又能够变色的更好的综合效果。

优选的，光控制组件基于近红外光的反射光参数确定血管纹路中至少一个较佳穿刺点并且在二类光照射过程中以能够区分较佳穿刺点的方式刻画血管纹路及其较佳穿刺点的标记性图案。现有技术中，通过近红外光来侦测血管纹路并且用可见光来显示血管纹路于皮肤表面的过程中是不显示较佳穿刺点的。在准备穿刺过程中，执行穿刺的医护人员或者机器人还需要分析、判断穿刺位置，然后进行穿刺，这就增加了医护人员或者机器人的分析判断时间。标记较佳穿刺点的优势在于，减少执行穿刺的医护人员或者机器人的分析判断时间，使得医护人员或者机器人稳、快、准的进行穿刺，提高穿刺效率，降低穿刺失误。

优选的，光控制组件在二类光的刻画血管纹路过程中，按照预设的时间间隔将刻画痕迹与由近红外光的反射光确定的血管纹路图像进行实时对比以校正二类光的刻画痕迹偏差在偏差阈值范围内。在血管纹路的刻画过程中，由于手部或者胳膊移位形成的血管纹路移位是存在的，因此如何保证血管纹路的真实有效是重要的问题。为了保证血管纹路的无偏差，近红外光是需要一直照射并侦测的，从而实时监测真实的血管纹路图像。同时，二类光刻画的血管纹路刻画痕迹与血管纹路图像进行实时的对比，从而随时纠正偏差以使得薄膜体上的血管纹路与皮肤下的血管纹路一致，才能够避免医护人员或者机器人出现穿刺错误，保证穿刺的正确率。

优选的，光控制组件基于近红外光的反射光的侦测信息实时监测二类光在薄膜体上的刻画温度并且以控制刻画温度在预设温度范围内的方式实时调节二类光的光参数。在血管纹路刻画的过程中会产生一定的温度。若温度太高则容易伤害身体，因此，通过近红外的反射提取刻画温度信息既没有增加新的测温装置，也进一步对近红外光的侦测信息进行了有效利用，避免温度过高导致患者不舒适的弊端。

优选的，二类光与近红外光以同光轴的方式射出以减少刻画痕迹与血管纹路的偏差。同光轴的优势在于，能够实现侦测的近红外的血管纹路与二类光的刻画的血管纹路的无偏差，从而使得薄膜体上的血管纹路准确无偏差。光路同轴的优势还在于，能够及时发现二类光与显示的人眼可见的血管纹路图像之间是否出现偏差，在医护人员发现刻画的血管纹路痕迹偏移的情况下进行停止的操作。优选的，本发明的光源同时包括三种光源，近红外LED光源、二类光光源和可见光光源。三种光源以光路同轴的方式透射在现象膜上。其中，可见光源用于在薄膜体上显示人眼可见的血管纹路图像，有利于医护人员或任何操作人员看见血管纹路，并且观察血管纹路痕迹与血管图像之间的偏差，也有利于医护人员对血管纹路的直观，针对异形的血管纹路做穿刺前的相关准备。

优选的，薄膜体的使用方法包括：

S1：将液态的薄膜体尽量均匀的涂覆在预穿刺部位。其中，医护人员会尽量将薄膜体在皮肤上人工均匀涂覆，不要求绝对均匀。优选的，可以通过机器来将薄膜体均匀涂覆在皮肤上。优选的，薄膜体具有粘性，在涂覆后能够粘贴在皮肤表面上并且不会移位。

S2：医用血管显影设备将近红外光投射在薄膜体部位，近红外光源穿透薄膜体和皮肤，被不同皮肤层和血管吸收。侦测器侦测近红外光源的反射光确定血管的纹路。

S3：光控制组件基于侦测的血管纹路信息调节二类光在薄膜体上刻画血管纹路。其中，光控制组件调节可见光源投射在血管纹路的较佳穿刺段，使得较佳穿刺段变色形成肉眼可见的血管变色纹路。或者，光控制组件在刻画血管纹路的同时以不同的纹路区分较佳穿刺段，使得操作人员能够区分较佳穿刺段。

S4：医用血管显影设备中的近红外光源、二类光源关闭，医护人员基于薄膜体上的血管纹路进行穿刺。穿刺的同时刺过薄膜体。

S5：在穿刺完成后，固定针头在薄膜体以及皮肤上。此时，对于不凝固的薄膜体，可以通过酒精等有机溶剂擦拭多余的薄膜体成分。对于能够凝固成片状的光敏树脂材料，可以在不需要薄膜体的情况下使用酒精等有机容易擦拭薄膜体与皮肤之间，辅助将薄膜体成片揭下来。

优选的，医护人员是经过相关操作培训的人员，其涂覆薄膜体的厚度不会超过2厘米，对穿刺的影响较小。优选的，本发明的薄膜体为液态薄膜体，在未凝固的状态下不会对穿刺形成阻碍。优选的，液态薄膜体太厚就会流动，因此形成能够影响到穿刺过程的较厚的薄膜体的几率极低。

如图5所示，医用血管显影设备包括至少两种光源35、至少一个光侦测器31、与光源分别对应的光控制组件35和显示处理模块。如图4所示，本发明的医用血管显影设备中，光侦测器31与侦测电路32电连接。侦测电路32与为光源提供电能的至少一个电源感应器33电连接。电源感应器33与至少一个光源34电连接。光源34的光通过光控制组件35传输至薄膜体18以显示血管纹路。优选的，光源为呈多源阵列的光源。

光侦测器31用于对皮肤反射的近红外光进行侦测，从而测量反射自皮肤以及薄膜体的光。优选的，光侦测器不限于一个，可以是两个甚至更多。光侦测器不限于对近红外光的反射光进行侦测，还可以对紫外光或其他光线进行接收和侦测。优选的，反射光包括表面特征图案与次表面特征图案两者的结合。

侦测电路32，用于对光侦测器31侦测到的近红外反射光决定反射光的振幅变化，并且侦测当前扫描的位置的血液的相对量。侦测电路32将输出信息发送至电源感应器33。当侦测到某个点静脉时，电源感应器会立刻提高电力送至光源34，提高光源的输出，促使医护人员看到。当侦测到某个点不存在静脉时，侦测电路32改变输出信号使得光源34输出能够满足侦测却无法让医护人员看见或者以相对不明显的光的亮度显示。侦测电路能够在光线变亮是消除高反射可见光或者在光线变暗是消除低反射可见光，有利于使得减少投射在薄膜体的动作对侦测静脉功能的干扰。优选的，侦测到静脉与静脉不存在的亮度变化可以是相反的，即存在静脉的位置偏暗，不存在静脉的位置偏亮。

优选的，光控制组件35根据薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中以光致变色的方式在薄膜体上刻画非透明的血管纹路。

优选的，光控制组件35根据薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中以固化的方式在薄膜体上刻画血管纹路。例如，光控制组件35用于对光源34发出的光进行调节，以使得光按照预设的花纹或纹路投射在薄膜体18上，使得近红外LED光源的近红外光投射在薄膜体上，并且透过薄膜体透射身体进行血液侦测，使得紫外LED光源按照预设的花纹方式透射在薄膜体上进行血管纹路的固化显示接触痕迹。

优选的，光控制组件基于光侦测器侦测的脉搏跳动频率或呼吸频率确定薄膜体的起伏规律并且调节二类光的照射参数配合薄膜体的起伏规律在薄膜体上进行血管纹路的刻画。现有技术中的血管纹路显像仪是直接在皮肤上投射，不需要根据血管流动过程中的脉搏跳动来进行相关的光照参数调整。本发明是采用二类光在薄膜体上刻画血管纹路以保留血管纹路的痕迹，因此二类光的照射时间、照射温度、薄膜体由于脉搏抖动导致的起伏规律都是刻画过程中需要考虑的至关重要的因素。薄膜体是由医护人员涂抹在皮肤表面或者制作成的成品，本身是针体容易穿透薄膜。若二类光的照射强度、照射温度不恰当容易对患者本身的皮肤造成伤害。因此，根据血管的脉搏起伏来调节二类光的光照参数，使得血管纹路的痕迹能够在不刺破薄膜体的情况下刻画，有利于避免刻画产生的高温对皮肤的伤害。

优选的，光控制组件基于脉搏跳动引起的薄膜体的起伏规律调节二类光的方式包括：

光控制组件基于光侦测器侦测的静脉血液流速计算薄膜体待刻画位置的脉搏规律以及对应的时间，确定待刻画位置的表面起伏程度、起伏持续时间从而计算起伏程度并记录对应的时间信息。光控制组件基于至少由跳动频率、起伏程度、时间信息构成的起伏参数设定二类光的刻画控制参数，使得二类光在薄膜体刻画的过程中能够稳定的刻画出血管纹路，避免由于皮肤表面的起伏导致的血管纹路不清晰或者伤到皮肤。

优选的，光控制组件基于起伏参数设定补偿参数，例如对位移参数进行补偿的位移补偿参数。优选的，光控制组件根据刻画点起伏产生的距离生成位移补偿参数从而让二类光的光源根据位移参数移动时补偿相应距离。如此设置的优势在于，避免二类光的由于皮肤表面的起伏导致的血管纹路不清晰或者伤到皮肤，使得薄膜体上的血管纹路能够清晰刻画。

优选的，在刻画的过程中，光侦测器基于近红外反射光将侦测数据传输至光控制组件。光控制组件基于近红外反射光的光数据确定刻画点的温度变化，并且，光控制组件基于刻画点的温度变化以控制刻画点的温度在设置范围内的方式调节二类光的刻画控制参数，避免刻画过程中的温度升高而伤到皮肤的现象。例如，刻画的温度设置范围为25～30度。

优选的，医用血管显影设备还包括用于侦测薄膜体面积的第二侦测器和可见光源，光控制组件35基于第二侦测器侦测的由薄膜体反射可见光源的第二反射光确定薄膜体的范围以调节二类光发射至处于薄膜体范围内。采用多个侦测器的优势在于，避免长光和短光之间的侦测的互相干扰，有利于区分近红外反射光和二类光反射光的侦测信息，从而降低侦测信息的信息误差。

优选的，光侦测器还可以包括含有图像扫描装置的光侦测电路。光控制组件基于光侦测器或光侦测电路发送的刻画过程的图像确定刻画点与血管纹路图像的偏差程度。在刻画点以及刻画点构成的血管纹路痕迹偏离血管纹路的情况下，光控制组件基于偏离参数调节二类光的刻画控制参数，使得二类光的刻画纹路调节后与血管纹路图像一致。

优选的，光控制组件35基于近红外光的反射光参数确定血管纹路中至少一个较佳穿刺点并且在二类光照射过程中以能够区分较佳穿刺点的方式刻画血管纹路及其较佳穿刺点的标记性图案。例如，光控制组件35基于近红外光源的反射光确定的血管纹路分析至少一个较佳穿刺段，并且光控制组件35调节二类光在较佳穿刺段的附近位置同时投射能够在显示膜上产生标示性的标记二类光。例如，光控制组件控制二类光以刻画的箭头痕迹表示较佳穿刺段。有利于医护人员快速判断穿刺位置，从而节省医护人员选择穿刺部位的时间和风险，提高穿刺的安全性。

优选的，二类光以与其他血管纹路部分相异的纹路的方式刻画血管纹路的较佳穿刺段，有利于医护人员进行可视化区分，从而减轻医护人员荀泽穿刺位置的时间和精力。

优选的，光控制组件基于自身分析的较佳穿刺段调节二类光与薄膜体的血管纹路从而以标志性纹路显示较佳穿刺段，其中，标志性纹路为薄膜体上的血管纹路的一部分。例如，较佳穿刺段的纹路由近似于正弦或余弦的曲线构成，或者，选穿刺段的纹路由若干点状、有规律的线段构成。

优选的，能被人眼感知的亮红光为635nm，可以作为可见光。740nm的光无法被人眼看见，去能够被血管大量吸收，作为侦测血管的近红外光。紫外光为二类光，用于对光敏材料以固化的方式进行血管纹路的刻画。

优选的，光控制组件35包括数据分析模块和至少两个光控制模块，数据分析模块向第一光控制模块和第二控制模块分别发送指令从而分别调节二类光与可见光的强度并增大二类光与可见光的强度差，增强薄膜体上血管纹路的痕迹。增强强度差的优势在于，有利于更清晰的显示血管纹路和薄膜体上的血管纹路痕迹。数据分析模块可以是具有数据分析功能的专用集成芯片、处理器中的一种或几种。光控制模块可以是具有控制功能、和数据分析功能、接收和发送控制指令功能的专用集成芯片、处理器中的一种或几种

优选的，如图6所示，光控制组件包括两个可转动的反射镜组。具体地，如图6所示，可转动的反射镜组包括：

可移动的反射镜41，用于快速地移动光点。多个可移动的反射镜能够在皮肤上形成各种不同图案的光点。在反射镜移动的情况下，光源的光点在设定的时刻以和反射镜的角度为函数的方式来移动，从而产生光的图案。例如，通过反射镜的移动，能够产生光栅图案、曲线图案或者椭圆图案。

如图6所示，两个反射镜50分别在第一支点51和第二支点52自由转动。两个反射镜55分别在第三支点54和第四支点56自由转动。二类光的光线投射在第一反射镜50，并且基于第一反射镜的反射光53投射在第二反射镜55上。第一反射镜50在高频率例如20KHZ震动，使得光栅图案产生水平运动。第一反射镜50反射的移动光束投射在第二反射镜55上，第二反射镜55以较慢的频率移动，例如60KHZ移动就会形成光栅图案。

优选的，光控制模块中的反射镜具有多组。第一组反射镜显示用来侦测血液的近红外光的特征，第二组反射镜用来改变二类光的图案特征，第三组反射镜用来改变可见光的图案特征。

优选的，光控制模块中的反射镜可以为一组，反射同轴的多种光源，并且基于设定的时间进行预设图案的变化，使得薄膜体上的血管纹路痕迹在刻画至优先穿刺段时，反射镜移动生成新的图案以使得二类光能够在薄膜体上固化刻画出较佳穿刺段。

优选的，医用血管显影设备还包括能够修正侦测偏差的侦测电路32，在侦测电路侦测到侦测点不位于静脉之上的情况下，光控制组件调节至少包括二类光的光源输出从而不再薄膜体的非静脉区域留下接触痕迹。如此设置的优势在于，能够减少多余的刻画痕迹，避免血管纹路痕迹的刻画偏差。

优选的，光控制组件基于近红外光的反射光的侦测信息实时监测二类光在薄膜体上的刻画温度并且以控制刻画温度在预设温度范围内的方式实时调节二类光的光参数。例如，光控制组件基于薄膜体中的荧光反射参数计算薄膜体的刻画位置的厚度。光控制组件基于薄膜体上刻画位置的厚度调节二类光的刻画强度、扫描速度从而形成宽度各异的血管纹路。由人工涂覆的薄膜体做不到绝对均匀，因此，通过荧光反射参数来评估现象膜的厚度来调节二类光的照射参数，能够有效地提高血管纹路的刻画效果，避免刻穿薄膜体或者温度太高而灼伤皮肤。优选的，能够与薄膜体18接触反应产生接触痕迹的至少一种二类光与近红外光源同光轴射出从而二类光与薄膜体18接触反应产生的接触痕迹与近红外血管纹路显示图像一致。

优选的，本发明还包括能够在不平的皮肤表面打印的移动式打印组件。在获得血管纹路的分部信息后，所述移动式打印组件移动至皮肤表面并且将血管纹路以肉眼可见的有色液体打印出来。优选的，有色液体为可洗涂料。

实施例2

本发明的医用血管显影设备可以与机器人互相配合进行联合注射，形成机器人全自动注射系统。全自动注射系统包括医用血管显影设备和与其建立数据连接的机器人装置。本发明的机器人是指能够接收控制指令、基于控制指令进行注射操作的机器人。

优选的，光控制组件基于近红外反射光的侦测信息确定血管中的蛋白质含量、血液流速、血管形状确定至少一个穿刺点、至少一个穿刺路径和至少一个穿刺角度。机器人基于较佳注射段的荧光变色图像，进行全自动注射。其中，机器人根据医用血管显影设备中的光侦测器侦测的近红外光的反射光信息进行分析，确定穿刺角度、穿刺点、穿刺路径和穿刺控制参数。机器人根据扫描的血管纹路图像中的荧光变色的较佳穿刺段来选择至少一个穿刺点。通过机器人来进行全自动注射的优势在于，机器人能够精准的判断薄膜体上的不平表面来选择较佳的穿刺点以及穿刺角度，穿刺的效果更好。不仅如此，通过血管纹路显示装置与机器人的互相配合，能够实现通过近红外光源的侦测信息实现信息共享，使得机器人对穿刺具有更准确的判断和执行。

其中，机器人根据穿刺路径、穿刺控制参数、穿刺点的薄膜体厚度调整穿刺针的姿态和运动姿态，控制穿刺针到达穿刺点并透过薄膜体刺向人体血管。医护人员人工操作时无法对薄膜体的厚度进行准确判断并选择出最优的穿刺点的。虽然薄膜体的厚度对穿刺的影响较低，但是能够克服薄膜体厚度的所有不利因素是更好的。本发明与机器人联合的优势在于，能够结合薄膜体的厚度实现穿刺点的选择。与人工操作相比，机器人能够更好地规避薄膜体的厚度造成的影响穿刺角度的劣势。

优选的，机器人能够检测穿刺过程中穿刺针的受力状态、并且结合受力状态判断穿刺针的刺入状态。在刺入状态出现阻碍的情况下能够及时调整穿刺路径以及穿刺角度。

优选的，机器人根据薄膜体中荧光的侦测确定薄膜体的表面平整度，并且根据薄膜体的表面平整度来计算较佳的穿刺角度。人眼是无法准确判断薄膜体的表面平整度的，因此在穿刺过程中就会出现穿刺角度不好而导致穿刺失败的现象。联合机器人进行注射的优势在于，机器人能够通过薄膜体的表面平整度调节穿刺角度，躲避了由于表面不平整形成的穿刺阻碍，提高了穿刺的安全程度和成功率。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种医用血管显影设备，所述设备至少包括用于侦测血管纹路的近红外光源和光控制组件，其特征在于，所述医用血管显影设备还包括发射非近红外光的二类光源，其中，

光侦测器通过侦测电路与近红外光源和非近红外光的二类光源分别连接，近红外光源和非近红外光的二类光源分别与光控制组件连接，

光侦测器基于所述近红外光的反射光参数确定血管纹路的分布位置信息，

光控制组件基于所述血管纹路的分布位置信息调节二类光源发出的至少一种非近红外光的二类光以光照射的方式在薄膜体上刻画与血管纹路分布位置一致的血管纹路图像，其中，所述薄膜体为在预设的血管显影部位的皮肤表面设置的允许近红外光透过的所述薄膜体；

所述光控制组件包括数据分析模块，

所述数据分析模块基于所述薄膜体中的荧光参数确定薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数，并且

根据所述薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中的光参数从而使得二类光在所述薄膜体上以非贯穿膜体的方式刻画所述血管纹路。

2.根据权利要求1所述的医用血管显影设备，其特征在于，所述光控制组件根据所述薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中以光致变色的方式在薄膜体上刻画非透明的血管纹路。

3.根据权利要求1所述的医用血管显影设备，其特征在于，所述光控制组件根据所述薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中以固化的方式在薄膜体上刻画血管纹路。

4.根据前述权利要求1至3之一所述的医用血管显影设备，其特征在于，所述光控制组件基于近红外光的反射光参数确定血管纹路中至少一个较佳穿刺点，并且在二类光照射过程中以能够区分较佳穿刺点的方式刻画血管纹路及其较佳穿刺点的标记性图案。

5.根据前述权利要求1至3之一所述的医用血管显影设备，其特征在于，在所述二类光的刻画血管纹路过程中，所述光控制组件按照预设的时间间隔将刻画痕迹与由近红外光的反射光确定的血管纹路图像进行实时对比以校正所述二类光的刻画痕迹偏差在偏差阈值范围内。

6.根据前述权利要求1至3之一所述的医用血管显影设备，其特征在于，所述光控制组件基于近红外光的反射光的侦测信息实时监测所述二类光在所述薄膜体上的刻画温度并且以控制刻画温度在预设温度范围内的方式实时调节二类光的光参数。

7.根据前述权利要求1至3之一所述的医用血管显影设备，其特征在于，二类光光源组件与近红外光光源组件以同光轴的方式设置，从而二类光与近红外光以同光轴的方式射出以减少刻画痕迹与血管纹路的偏差。

8.一种基于医用血管显影系统的全自动注射系统，其特征在于，包括医用血管显影设备和与其建立数据连接的机器人装置，

医用血管显影设备至少包括近红外光源和光控制组件，所述医用血管显影设备还包括发射非近红外光的二类光源，其中，

光侦测器通过侦测电路与近红外光源和非近红外光的二类光源分别连接，近红外光源和非近红外光的二类光源分别与光控制组件连接，

光侦测器基于所述近红外光的反射光参数确定血管纹路的分布位置信息，

光控制组件基于所述血管纹路的分布位置信息调节二类光源发出的至少一种非近红外光的二类光以光照射的方式在薄膜体上刻画与血管纹路分布位置一致的血管纹路图像，其中，所述薄膜体为在预设的血管显影部位的皮肤表面设置的允许近红外光透过的所述薄膜体；

所述光控制组件包括数据分析模块，

所述数据分析模块基于所述薄膜体中的荧光参数确定所述薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数，并且

根据所述薄膜体的分布范围参数和/或厚度参数调节至少一种非近红外的二类光在照射过程中的光参数从而使得二类光在所述薄膜体上以非贯穿膜体的方式刻画所述血管纹路。

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