CN116763407B - 一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，涉及医疗设备技术领域，包括头盔和位于头盔上的红外血管成像设备，位于头盔顶端的三轴稳定器、风机和密封连接风机出风口的制冷通道以及连接三轴稳定器俯仰轴的固定组件，红外血管成像设备可拆卸固定于固定组件的柱体内侧；固定组件的前端外表面设有出风排、第一气囊、第二气囊。本发明通过设置的头戴式结构配合三轴稳定器，可以提高红外设备稳定性同时增加舒适性，通过出风排用于吹出冷气流在红外血管成像设备前端形成气流屏障提高被测物体温度和背景温度的温差，第一气囊用于辅助固定红外血管成像设备和对红外血管成像设备进行散热，第二气囊用于在红外血管成像设备前端形成围护结构。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置。
背景技术
通过红外扫描以实现静脉穿刺是基于数字光信号处理技术，利用血管中血红蛋白对近红外光的吸收率与其它组织不同的原理，经过红外背向光散射、图像采集、图像处理、微投影等手段，将皮下血管原位投影于皮肤，从而达到清晰显示血管的目的，协助医护人员在静脉穿刺时，迅速找到血管，高效且直观。
红外扫描的主要装置红外血管成像仪在穿刺时由医护人员手持或者是一体化装置，一体化装置造价较高，需要安装位置相匹配，多用于静脉穿刺大厅等使用频率极高的场合，又比如CN109200402B公开的基于红外热成像技术的静脉穿刺系统，使用范围有限。手持红外血管成像仪多用于急诊、儿科、病房等静脉穿刺场合，小巧便于携带，使用方便，类似于CN203828900U公开的一种手持式静脉血管显像装置。但是手持红外血管成像仪存在一些弊端，即需要占用医护人员手持，在静脉穿刺过程时，需要至少两个医护人员协同才能完成静脉穿刺过程。而且手持红外血管成像仪的稳定性全由医护人员的手部稳定性决定，在急诊或儿科等工作量大的科室，长时间高强度工作会导致医护人员的手部稳定性降低，使得手持红外血管成像仪出现抖动和位移现象，直接导致静脉穿刺的位置发生错误。CN203709999U公开了一种头戴式静脉穿刺引导双光源系统装置，其红外显像需要借助头戴式显视器实现，但头戴式显视器眼镜的佩戴影响医护人员的其他治疗诊断操作，且该装置的稳定性和舒适性并不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，解决背景技术存在的问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，包括头盔和位于头盔上的红外血管成像设备，
还包括位于头盔顶端的三轴稳定器、风机和密封连接风机出风口的制冷通道以及连接三轴稳定器俯仰轴的固定组件，所述固定组件的主体为一个前后贯通的围护柱体，所述红外血管成像设备可拆卸固定于固定组件的柱体内侧；
所述固定组件的前端外表面从外侧向内侧依次设有内置槽和出风排，所述固定组件的内侧壁设有气囊槽，所述气囊槽内部设有第一气囊，所述内置槽的内部设有第二气囊，所述出风排、第一气囊和第二气囊的进气端均依次通过内置软管和外置软管连接制冷通道的出风端，出风排用于吹出冷气流在红外血管成像设备前端形成气流屏障，第一气囊用于辅助固定红外血管成像设备和对红外血管成像设备进行散热，第二气囊用于在红外血管成像设备前端形成围护结构。
进一步改进在于，所述固定组件的主体为由上下两个弯折构件和左右两个竖直构件组成的八边形柱体，其中一个竖直构件与三轴稳定器的俯仰轴连接，两个弯折构件的两端相对于两个竖直构件可伸缩拉动，每个弯折构件由对称的活动部和固定部组成，其中活动部相对于固定部可伸缩拉动。
进一步改进在于，每个所述弯折构件与每个所述竖直构件之间以及每个弯折构件的活动部和固定部之间均通过伸缩板连接，每个竖直构件内部的两个伸缩板之间以及弯折构件的伸缩板与固定部之间均设有若干个弹性件。
进一步改进在于，所述伸缩板的前端均设有带有开口的前置板槽，所述前置板槽位于内置槽内部且沿内置槽上下移动，所述第二气囊设有若干个，在折叠状态时位于不同构件的内置槽和前置板槽内部。
进一步改进在于，若干个所述第二气囊在充气状态时呈围护的板状。
进一步改进在于，所述第一气囊设有若干个，分别位于上下两个弯折构件和左右两个竖直构件的内侧，每个构件内侧的所述第一气囊呈单通道弯折状，每个第一气囊均设有进气口和出气口，出气口直径小于进气口。
进一步改进在于，所述出风排设有若干个，分别位于上下两个弯折构件和左右两个竖直构件的前端，每个出风排的两端呈斜面状。
进一步改进在于，所述内置槽的开口端设有铰接板，且所述铰接板的铰接端位于内置槽的内侧，所述铰接板的打开角度为70°-80°。
进一步改进在于，所述头盔的下端设有固定带，所述固定带的上端分叉部为刚性，下端调节部为软性，所述分叉部上设有贯穿的眼镜架置孔。
进一步改进在于，所述头盔的后侧设有控制器，用于红外血管成像设备、三轴稳定器、风机和制冷通道的供电和开关，其中，红外血管成像设备可替换为手持红外扫描仪。
本发明的有益效果在于：
(1)通过设计的头戴式结构，释放医护人员的双手，使得单个医护人员即可进行静脉穿刺操作，且将红外成像设备置于头顶，配合三轴稳定器使用，稳定性和舒适性都得以增强。
(2)通过出风排向下吹出高速冷气流，以在患者皮肤操作区域和红外血管成像设备之间形成气流屏障，达到近似隔绝操作区域和外界环境，可以提高被测物体温度和背景温度的温差，用以减少外界环境对红外血管成像和投影的影响，减少投影抖动等不利于成像的现象。
(3)通过设置的固定组件，对于不同型号大小的红外设备均可以安装使用，并且通过设置的第一气囊，不仅可以对红外设备进行固定，由于通入的是冷气流，在固定的同时还能带走红外设备表面的热量。
(4)通过设置的第二气囊，在使用时充气膨胀，在红外设备发射端和成像端的周围形成围护结构，避免其受周围环境的影响，增加准确性。
附图说明
图1是本发明装置的侧面外观示意图；
图2是本发明装置中的三轴稳定器和固定组件连接位置示意图；
图3是本发明装置中的固定组件正面结构及其展开示意图；
图4是图3中固定组件正面结构展开示意图；
图5是本发明装置中的固定组件侧面和俯面结构及其展开示意图；
图6是本发明装置中固定组件的其中一个构件的内侧示意图；
图7是本发明装置中固定组件的出风排侧面结构示意图；
图8是本发明装置的两种实施方式示意图；
图9是本发明装置中的固定组件其中一个构件的内置槽出口示意图。
图中：
100、头盔；110、固定带；200、三轴稳定器；300、固定组件；310、弯折构件；311、活动部；312、固定部；320、竖直构件；330、内置槽；340、伸缩板；341、前置板槽；342、弹性件；350、出风排；360、气囊槽；370、第一气囊；371、进气口；372、出气口；380、第二气囊；390、铰接板；400、红外血管成像设备；500、风机；600、制冷通道；700、控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步地说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1-图2所示，本实施例的基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，包括头盔100和位于头盔100上的红外血管成像设备400(红外扫描设备和血管成像投影设备等)，还包括位于头盔100顶端的三轴稳定器200(从下至上依次包括航向轴、翻滚轴和俯仰轴，俯仰轴与红外血管成像设备400的竖直方向相对应，它控制红外血管成像设备400的仰角。横滚轴与红外血管成像设备400的水平方向相对应，它控制红外血管成像设备400的左右旋转。航向轴与红外血管成像设备400的水平方向相对应，控制红外血管成像设备400的方向。利用陀螺仪和加速度计来感测姿态角度并做出相应的补偿，通过对红外血管成像设备400的仰角、横滚角和偏航角进行控制，从而保持红外血管成像设备400的稳定性)、风机500和密封连接风机500出风口的制冷通道600以及连接三轴稳定器200俯仰轴的固定组件300；其中，制冷通道600为有若干个制冷板组合围成的通道，经过风机500提压的气流经过制冷通道600后获得冷气流。
如图3-图4所示，固定组件300的主体为一个前后贯通的围护柱体，红外血管成像设备400可拆卸固定于固定组件300的柱体内侧，固定组件300的前端外表面从外侧向内侧依次设有内置槽330和出风排350，固定组件300的内侧壁设有气囊槽360，气囊槽360内部设有第一气囊370，内置槽330的内部设有第二气囊380，出风排350、第一气囊370和第二气囊380的进气端均依次通过内置软管和外置软管连接制冷通道600的出风端，第二气囊380的软管上设有电磁阀，当第二气囊380撑起后电磁阀关闭；
红外成像系统温度漂移会导致血管投影出现抖动现象，红外血管成像仪温度漂移，从而影响系统稳定性。红外热成像以接收辐射能来反应温度，而它既能接收被测物表面发射的辐射能，也能接受周围环境中物体产生的辐射能，因此当背景温度高，被测物体表面发射率低，而被测温度和背景温度相关不大时，会引起温度漂移。通过出风排350向下吹出高速冷气流，以在患者皮肤操作区域和红外血管成像设备之间形成气流屏障，达到近似隔绝操作区域和外界环境，可以提高被测物体温度和背景温度的温差，用以减少外界环境对红外血管成像和投影的影响，减少投影抖动等不利于成像的现象。
第一气囊370用于辅助固定红外血管成像设备400和对红外血管成像设备400进行散热，在使用时第一气囊370撑起对固定组件300内侧的红外血管成像设备400进行固定，而且由于通入的是冷气流，第一气囊370撑起时接触红外血管成像设备400，在固定的同时还能带走红外血管成像设备400表面的热量。
第二气囊380在使用时充气膨胀，在红外血管成像设备400发射端和成像端的周围形成围护结构，避免投影受周围环境的影响，增加准确性。
实施例2
如图3-图5所示，在实施例1的基础上，进一步地，固定组件300的主体为由上下两个弯折构件310和左右两个竖直构件320组成的八边形柱体，其中一个竖直构件320与三轴稳定器200的俯仰轴连接，两个弯折构件310的两端相对于两个竖直构件320可伸缩拉动，以增加固定组件300的竖向长度，每个弯折构件310由对称的活动部311和固定部312组成，其中活动部311相对于固定部312可伸缩拉动，以增加固定组件300的横向宽度。
每个弯折构件310与每个竖直构件320之间以及每个弯折构件310的活动部311和固定部312之间均通过伸缩板340连接，每个竖直构件320内部的两个伸缩板340之间以及弯折构件310的伸缩板340与固定部312之间均设有若干个弹性件342，其中弹性件342可以是弹簧柱等弹性元件。
上述结构是对传统的三轴稳定器200中的固定设备的夹具作出的改进，使其可以安装不同型号大小的红外血管成像设备400。
进一步地，伸缩板340的前端均设有带有开口的前置板槽341，前置板槽341位于内置槽330内部且沿内置槽330上下移动，为了与固定组件300适配，第二气囊380设有若干个，在折叠状态时位于不同构件的内置槽330和前置板槽341内部。
为了与固定组件300适配，第一气囊370设有若干个，分别位于上下两个弯折构件310和左右两个竖直构件320的内侧，如图6所示，每个构件内侧的第一气囊370呈单通道弯折状，每个第一气囊370均设有进气口371和出气口372，由制冷通道600出来的冷气流经过第一气囊370，带走红外血管成像设备400表面的热量，出气口372直径小于进气口371，使得进气量大于出气量，保持第一气囊370在使用时保证鼓起状态。
为了与固定组件300适配，出风排350设有若干个，分别位于上下两个弯折构件310和左右两个竖直构件320的前端，进一步地，如图7所示，每个出风排350的两端呈斜面状，在弯折构件310和竖直构件320撑开时，出风排350的出风方向可以向两侧延伸，形成近围护结构，使得气流屏障更完整，进一步提高被测物体温度和背景温度的温差。
进一步地，如图9所示，内置槽330的开口端设有铰接板390，且铰接板390的铰接端位于内置槽330的内侧，铰接板390的打开角度为70°-80°，当第二气囊380在使用时充气膨胀，可以顺着铰接板390的角度向外扩张，形成一个类斗罩结构。
头盔100的下端设有固定带110，进一步地，固定带110的上端分叉部为刚性，下端调节部为软性，分叉部上设有贯穿的眼镜架置孔(图中未示出)，对于戴眼镜的医护人员，可以将眼镜脚穿过眼镜架置孔搭在耳朵上，避免掉落。
进一步地，头盔100的后侧设有控制器700，用于三轴稳定器200、红外血管成像设备400、风机500和制冷通道600的供电和开关，其中，如图8所示，红外血管成像设备400可替换为手持红外扫描仪，增加旧设备的使用率。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，包括头盔和位于头盔上的红外血管成像设备，其特征在于：
还包括位于头盔顶端的三轴稳定器、风机和密封连接风机出风口的制冷通道以及连接三轴稳定器俯仰轴的固定组件，所述固定组件的主体为一个前后贯通的围护柱体，所述红外血管成像设备可拆卸固定于固定组件的柱体内侧；
所述固定组件的前端外表面从外侧向内侧依次设有内置槽和出风排，所述固定组件的内侧壁设有气囊槽，所述气囊槽内部设有第一气囊，所述内置槽的内部设有第二气囊，所述出风排、第一气囊和第二气囊的进气端均依次通过内置软管和外置软管连接制冷通道的出风端，出风排用于吹出冷气流在红外血管成像设备前端形成气流屏障，第一气囊用于辅助固定红外血管成像设备和对红外血管成像设备进行散热，第二气囊用于在红外血管成像设备前端形成围护结构。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，其特征在于：所述固定组件的主体为由上下两个弯折构件和左右两个竖直构件组成的八边形柱体，其中一个竖直构件与三轴稳定器的俯仰轴连接，两个弯折构件的两端相对于两个竖直构件可伸缩拉动，每个弯折构件由对称的活动部和固定部组成，其中活动部相对于固定部可伸缩拉动。
3.根据权利要求2所述的一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，其特征在于：每个所述弯折构件与每个所述竖直构件之间以及每个弯折构件的活动部和固定部之间均通过伸缩板连接，每个竖直构件内部的两个伸缩板之间以及弯折构件的伸缩板与固定部之间均设有若干个弹性件。
4.根据权利要求3所述的一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，其特征在于：所述伸缩板的前端均设有带有开口的前置板槽，所述前置板槽位于内置槽内部且沿内置槽上下移动，所述第二气囊设有若干个，在折叠状态时位于不同构件的内置槽和前置板槽内部。
5.根据权利要求4所述的一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，其特征在于：若干个所述第二气囊在充气状态时呈围护的板状。
6.根据权利要求1所述的一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，其特征在于：所述第一气囊设有若干个，分别位于上下两个弯折构件和左右两个竖直构件的内侧，每个构件内侧的所述第一气囊呈单通道弯折状，每个第一气囊均设有进气口和出气口，出气口直径小于进气口。
7.根据权利要求1所述的一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，其特征在于：所述出风排设有若干个，分别位于上下两个弯折构件和左右两个竖直构件的前端，每个出风排的两端呈斜面状。
8.根据权利要求1所述的一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，其特征在于：所述内置槽的开口端设有铰接板，且所述铰接板的铰接端位于内置槽的内侧，所述铰接板的打开角度为70°-80°。
9.根据权利要求1所述的一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，其特征在于：所述头盔的下端设有固定带，所述固定带的上端分叉部为刚性，下端调节部为软性，所述分叉部上设有贯穿的眼镜架置孔。
10.根据权利要求1所述的一种基于红外扫描技术的佩戴式静脉穿刺装置，其特征在于：所述头盔的后侧设有控制器，用于红外血管成像设备、三轴稳定器、风机和制冷通道的供电和开关，其中，红外血管成像设备可替换为手持红外扫描仪。
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