CN116965815A - 一种新生儿外周动脉采血用辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新生儿外周动脉采血用辅助装置，涉及医疗器械技术领域，包括控制器、机械臂示教器、机械臂示教器安装平台等；该装置通过采血机械臂来完成对新生儿血液的采样工作，医护人员能够通过观察显示屏配合两个操控摇杆来完成对采血机械臂的控制，而自动控制系统则是采血机械臂在摄像头的辅助下完成三维标定，进而通过机器视觉的辅助完成采血的工作，还包括有机械臂示教器，通过机械臂示教器医护人员能够练习操控采血机械臂，并能够通过该装置对采血机械臂进行微调，以找到更为精准的采血位置、实现精准控制、AI学习，同时设置有充气气囊用以固定新生儿的手臂，不会伤害到新生儿的手臂。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种新生儿外周动脉采血用辅助装置。
背景技术
新生儿外周动脉采血用辅助装置主要是协助医务人员能够更为准确快速的完成对新生儿外周动脉的采血，以此来得到新生儿的血样，以便于后期化验的进行，该装置的重点便是成功率与安全性。对于新生儿来说，采血装置需要固定好新生儿的手臂或脚，减轻新生儿在采血过程中的疼痛，并且采血的位置要准确。但目前市面上的采血辅助装置并不能实现以上功能，而且还操作较为复杂，因此所设计的辅助装置应该能够更好的定位新生儿的血管位置，更好的固定新生儿的手臂或脚，并且也要降低新生儿采血过程中的疼痛，更为重要的是降低辅助装置的使用难度，使辅助装置为更多的医护人员带来便捷。
比如，公开号为CN218870296U的中国专利设计了一种动脉采血辅助装置,涉及采血辅助设备技术领域；该装置包括框体、针孔和显示单元；其中显示单元,主要包括红外相机和显示模组,显示模组可拆卸装配在红外相机的上端,红外相机卡在框体上端口,红外相机的采集镜头朝向框体下端口,红外相机和显示模组电性连接。在使用时该装置利用红外相机对框体内部的皮肤进行录制,通过显示模组来显示发热点,通过观测跳动最大的发热点来判断动脉跳动点，但该装置只能辅助判断血管的位置，并不能完成整个采血过程的工作，只能起到部分的辅助作用。
比如，公开号为CN215778107U的中国专利设计了一种便携式新生儿动脉采血辅助装置，涉及医疗器械技术领域，该装置包括显示器和超声探头,超声探头与显示器通过数据线相连,在超声探头上安装有进针块,进针块上设有若干进针孔；在进针孔中安装有万向转动球,万向转动球的中心开有供抽血针进入的通孔,转动万向转动球使所述的通孔对准拟抽血血管,将抽血针沿通孔刺入相应的深度即可完成新生称动脉采血，该装置能够提高穿针的准确性,防止穿错造成对新生儿的损伤,同时,该装置也能降低医护人员的劳动强度和心理障碍,提高工作效率。但是该装置没有对新生儿手臂或脚进行固定的固定装置，新生儿如果乱动则会干扰采血的进行，且该装置使用较为复杂，医护人员需要经过特定的培训才能更好的应用该装置。
比如，公开号为CN209847204U的中国专利设计了一种新型笔式辅助动脉采血装置，涉及医学技术领域，该新型笔式辅助动脉采血装置,利于增加握持的舒适度,从而提高穿刺的准确度和成功率,减少穿刺给病人带来的痛苦和并发症；利于降低医护人员及其他相关工作人员被针头刺伤的风险；利于解放操作者的操作环节,提高采血成功率；利于减少医疗资源浪费,降低病人的医疗费用；但是该装置并不能固定采血部位，新生儿手臂或脚的乱动可能会干扰采血，并且该装置有一定的操作难度，在对新生儿采血时使用起来并不是非常方便，采血的效率会有所下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种新生儿外周动脉采血用辅助装置，该装置内部设置有筒状血样采集区域，可供新生儿伸入手臂或脚进行血样的采集，并且在采集区域两端设置有气囊及其固定环，用以固定新生儿的手臂或脚。在筒状血样采集区域内部设置有采血机械臂，摄像头，以及相关的静脉显像仪，通过机器视觉系统采血机械臂能够在摄像头的辅助下自行完成采血的整个过程。在采血装置外壳的正前方设置有机械臂示教器安装平台，并在其下方安装机械臂示教器，用以训练采血机械臂。在采血装置外壳正面设置有显示屏可以通过摄像头更为清晰的看到采血装置内部的工作情况，且在显示屏的两侧分别设置有左控制摇杆，控制按钮以及右控制摇杆，通过这些控制端，医护人员可以人工操控内部的采血机械臂进行定位，以达到更好的血管定位效果。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种新生儿外周动脉采血用辅助装置，包括实现信号采集及对所述新生儿外周动脉采血用辅助装置中所有需要采用控制策略进行控制的部件进行控制的控制器，以及机械臂示教器安装平台、左控制摇杆、采血装置外壳、显示屏、一次性采血管、控制按钮、右控制摇杆、气囊、橡胶脚垫、电源开关、电源插头、静脉显像仪、摄像头；采血机械臂安装在滑台上，滑台固定在转筒上，然后转筒安装在采血装置外壳内部；在采血装置外壳的操作面板区域安装着显示屏，控制按钮，左控制摇杆以及右控制摇杆。
所述的静脉显像仪利用静脉血管中去氧血红蛋白对红外光吸收率的不同来显示皮肤中静脉的位置、走向、粗细。
所述的采血机械臂包括传动皮带、机械臂大臂、机械臂小臂、一次性抽血管、针头发射装置、红外线定位装置以及皮带轮；针头发射装置以及红外线定位装置并排安装在机械臂小臂之上，机械臂小臂通过转轴安装在机械臂大臂之上；转筒安装在采血装置外壳的内部，其能够绕着中心轴线完成度的旋转，在转筒内固定着滑台，而机械臂大臂通过转轴安装在滑台上能够与滑台产生相对转动，且机械臂大臂通过传动皮带与皮带轮相连接，在皮带轮转动时通过传动皮带传输动力进而使机械臂大臂与滑台之间产生相对转动，机械臂大臂与机械臂小臂之间通过销轴进行连接，使其能够产生相对转动，在机械臂小臂上连接着针头发射装置与红外线定位装置，一次性抽血管上带着针头整体插入针头发射装置中，一次性抽血管上的针头在采血机械臂的带动下射向红外线定位装置指定的采血点上；气囊与气泵连接，由气泵实现充气和泄气，其为环状，新生儿的手臂或脚从其中穿过，通过充气实现对新生儿手臂或脚的固定。
进一步优化本技术方案，机械臂示教器安装在机械臂示教器安装平台上；所述的机械臂示教器与采血机械臂有着相同的结构，控制机械臂示教器及采血机械臂的运动部件上均设置有检测运动速度、角度的传感器，且控制机械臂示教器及采血机械臂的运动部件及检测运动速度、角度的传感器均与控制器通过导线连接，并接受控制器的控制；通过人工控制机械臂示教器运动，控制器能够采集控制机械臂示教器的运动轨迹数据，进而对采血机械臂的运动控制程序进行改进，实现AI学习；通过人工控制机械臂示教器还能够控制采血机械臂按照机械臂示教器的轨迹运动，实现人工准确控制采血机械臂；医护人员能够通过机械臂示教器来进行练习，进而训练采血机械臂的控制程序，以帮助采血机械臂更为精准的定位到采血点。
进一步优化本技术方案，所述的摄像头安装在转筒上，其周围安装静脉显像仪，摄像头拍摄画面实时传输到显示屏上，能够帮助医护人员了解内部采血机械臂的工作情况，也方便医护人员矫正采血机械臂的下针位置，后续能够通过视觉系统的三维标定，实现采血机械臂的自动采血。
进一步优化本技术方案，所述的气囊安装在左侧气囊固定环与右侧气囊固定环内，左侧气囊固定环和右侧气囊固定环安装在采血装置外壳的两侧；在使用时新生儿的手臂或脚伸入采血区域后，对气囊充气使得气囊膨胀进而固定好新生儿的手臂或脚，避免其手臂或脚乱动对血液的采样造成影响。
进一步优化本技术方案，一次性采血管以及电源开关、电源插头安装在采血装置外壳的后侧。
进一步优化本技术方案，在采血装置外壳的底部设置有四个橡胶脚垫用来为采血装置提供支撑作用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.设置有可充气气囊，能够更为柔和的固定新生儿的手臂或脚，既能防止新生儿手臂或脚乱动妨碍采血，又能降低固定装置对新生儿造成的影响；
2.采血装置采用机械臂采血，通过视觉系统的辅助定位，采血的下针精度更高，且采血速度更快，更为方便；
3.设置有机械臂示教器，所述的机械臂示教器与采血机械臂有着相同的结构，控制机械臂示教器及采血机械臂的运动部件上均设置有检测运动速度、角度的传感器，且控制机械臂示教器1及采血机械臂的运动部件及检测运动速度、角度的传感器均与控制器通过导线连接，并接受控制器的控制；通过人工控制机械臂示教器运动，控制器能够采集控制机械臂示教器的运动轨迹数据，进而对采血机械臂的运动控制程序进行改进，实现AI学习；通过人工控制机械臂示教器还能够控制采血机械臂按照机械臂示教器的轨迹运动，实现人工准确控制采血机械臂；医护人员能够通过机械臂示教器来进行练习，进而训练采血机械臂的控制程序，以帮助采血机械臂更为精准的定位到采血点；
4.在机械臂末端设置有红外线定位装置，通过与显示屏的配合，医护人员能够更好地确定下针的位置，并通过外设的操控摇杆能够对机械臂的下针位置进行微调，以确保下针位置的准确性。
附图说明
图1为本发明中的新生儿外周动脉采血用辅助装置的轴测视图。
图2为本发明中的新生儿外周动脉采血用辅助装置的后侧视图。
图3为本发明中的新生儿外周动脉采血用辅助装置的左侧视图。
图4为本发明中的新生儿外周动脉采血用辅助装置的左侧半剖视图。
图5为本发明中的新生儿外周动脉采血用辅助装置的机械臂轴测视图。
图6为本发明中的新生儿外周动脉采血用辅助装置的机械臂后侧视图。
图中：1、机械臂示教器；2、机械臂示教器安装平台；3、左控制摇杆；4、采血装置外壳；5、显示屏；6、一次性采血管；7、控制按钮；8、右控制摇杆；9、气囊；10、右侧气囊固定环；11、橡胶脚垫；12、电源开关；13、电源插头；14、转筒；15、滑台；16、传动皮带；17、机械臂大臂；18、机械臂小臂；19、一次性抽血管；20、针头发射装置；21、红外线定位装置；22、静脉显像仪；23、摄像头；24、左侧气囊固定环；25、皮带轮。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、优点和技术方案更加清晰明了，下面将结合具体实施方式并参照附图，对本发明的技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例一：结合图1-6所示，一种新生儿外周动脉采血用辅助装置，包括实现信号采集及对所述新生儿外周动脉采血用辅助装置中所有需要采用控制策略进行控制的部件进行控制的控制器，以及机械臂示教器安装平台2、左控制摇杆3、采血装置外壳4、显示屏5、一次性采血管6、控制按钮7、右控制摇杆8、气囊9、橡胶脚垫11、电源开关12、电源插头13、静脉显像仪22、摄像头23；采血机械臂安装在滑台15上，滑台15固定在转筒14上，然后转筒14安装在采血装置外壳4内部；在采血装置外壳4的操作面板区域安装着显示屏5，控制按钮7，左控制摇杆3以及右控制摇杆8；所述的静脉显像仪22利用静脉血管中去氧血红蛋白对红外光吸收率的不同来显示皮肤中静脉的位置、走向、粗细；所述的采血机械臂包括传动皮带16、机械臂大臂17、机械臂小臂18、一次性抽血管19、针头发射装置20、红外线定位装置21以及皮带轮25；针头发射装置20以及红外线定位装置21并排安装在机械臂小臂18之上，机械臂小臂18通过转轴安装在机械臂大臂17之上；转筒14安装在采血装置外壳4的内部，其能够绕着中心轴线完成360度的旋转，在转筒14内固定着滑台15，而机械臂大臂17通过转轴安装在滑台15上能够与滑台15产生相对转动，且机械臂大臂17通过传动皮带16与皮带轮25相连接，在皮带轮25转动时通过传动皮带16传输动力进而使机械臂大臂17与滑台15之间产生相对转动，机械臂大臂17与机械臂小臂18之间通过销轴进行连接，使其能够产生相对转动，在机械臂小臂18上连接着针头发射装置20与红外线定位装置21，一次性抽血管19上带着针头整体插入针头发射装置20中，一次性抽血管19上的针头在采血机械臂的带动下射向红外线定位装置21指定的采血点上；气囊9与气泵连接，由气泵实现充气和泄气，其为环状，新生儿的手臂或脚从其中穿过，通过充气实现对新生儿手臂或脚的固定。
该新生儿外周动脉采血用辅助装置的使用方式为：启动采血装置的电源开关12，等待装置完成自检；通过控制按钮7设定好采血装置的控制模式；在设置好上述参数后安装好新的一次性采血管6以及一次性抽血管19；将新生儿手臂或脚伸入采血区域后启动装置，气囊9将会充气膨胀固定好新生儿的手臂或脚，之后在摄像头23以及静脉显像仪22的帮助下采血机械臂将自动判断运动到对应的采血位置，此时红外线定位装置21将会标定采血点，医护人员通过显示屏5反馈的画面了解采血机械臂的工作状态，并通过机械臂示教器1或左控制摇杆3与右控制摇杆8来对采血机械臂的位置进行微调，在完成定位后通过控制按钮7下达采血指令，针头便会在采血机械臂带动下射向红外线定位装置21指定的采血点上，完成采血后，气囊9将会泄气松开，此时医护人员只需要通过螺纹快拆卡扣取下一次性采血管6即可完成血样的采集。
实施例二：在具体实施例一上进一步优化本技术方案：机械臂示教器1安装在机械臂示教器安装平台2上；所述的机械臂示教器1与采血机械臂有着相同的结构，控制机械臂示教器1及采血机械臂的运动部件上均设置有检测运动速度、角度的传感器，且控制机械臂示教器1及采血机械臂的运动部件及检测运动速度、角度的传感器均与控制器通过导线连接，并接受控制器的控制；通过人工控制机械臂示教器1运动，控制器能够采集控制机械臂示教器1的运动轨迹数据，进而对采血机械臂的运动控制程序进行改进，实现AI学习；通过人工控制机械臂示教器1还能够控制采血机械臂按照机械臂示教器1的轨迹运动，实现人工准确控制采血机械臂；医护人员能够通过机械臂示教器1来进行练习，进而训练采血机械臂的控制程序，以帮助采血机械臂更为精准的定位到采血点。
实施例三：在上述任一具体实施方式上进一步优化本技术方案，所述的摄像头23安装在转筒上，其周围安装静脉显像仪22，摄像头23拍摄画面实时传输到显示屏5上，能够帮助医护人员了解内部采血机械臂的工作情况，也方便医护人员矫正采血机械臂的下针位置，后续能够通过视觉系统的三维标定，实现采血机械臂的自动采血。
该实施例中对静脉显像仪22，摄像头23的安装位置进行了限定，且能够帮助医护人员了解内部采血机械臂的工作情况，也方便医护人员矫正采血机械臂的下针位置，后续能够通过视觉系统的三维标定，实现采血机械臂的自动采血。
实施例四：在上述任一具体实施方式上进一步优化本技术方案：所述的气囊9安装在左侧气囊固定环24与右侧气囊固定环10内，左侧气囊固定环24和右侧气囊固定环10安装在采血装置外壳4的两侧；在使用时新生儿的手臂或脚伸入采血区域后，对气囊9充气使得气囊9膨胀进而固定好新生儿的手臂或脚，避免其手臂或脚乱动对血液的采样造成影响。
该实施例实现了气囊9的安装位置进一步限定，能够更好的对新生儿手臂或脚进行约束，柔性固定方式不会伤害到新生儿的手臂或脚。
实施例五：在上述任一具体实施方式上进一步优化本技术方案：一次性采血管6以及电源开关12、电源插头13安装在采血装置外壳4的后侧。
实施例六：在上述任一具体实施方式上进一步优化本技术方案：在采血装置外壳4的底部设置有四个橡胶脚垫11用来为采血装置提供支撑作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本发明中所涉及的软件控制及相关电路控制，本技术领域的人依据本申请的说明和现有技术完全能够实施，且其不在本申请的保护范围，申请人不再赘述。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种新生儿外周动脉采血用辅助装置，其特征在于：包括实现信号采集及对所述新生儿外周动脉采血用辅助装置中所有需要采用控制策略进行控制的部件进行控制的控制器，以及机械臂示教器安装平台(2)、左控制摇杆(3)、采血装置外壳(4)、显示屏(5)、一次性采血管(6)、控制按钮(7)、右控制摇杆(8)、气囊(9)、橡胶脚垫(11)、电源开关(12)、电源插头(13)、静脉显像仪(22)、摄像头(23)；采血机械臂安装在滑台(15)上，滑台(15)固定在转筒(14)上，然后转筒(14)安装在采血装置外壳(4)内部；在采血装置外壳(4)的操作面板区域安装着显示屏(5)，控制按钮(7)，左控制摇杆(3)以及右控制摇杆(8)；所述的静脉显像仪(22)利用静脉血管中去氧血红蛋白对红外光吸收率的不同来显示皮肤中静脉的位置、走向、粗细；
所述的采血机械臂包括传动皮带(16)、机械臂大臂(17)、机械臂小臂(18)、一次性抽血管(19)、针头发射装置(20)、红外线定位装置(21)以及皮带轮(25)；针头发射装置(20)以及红外线定位装置(21)并排安装在机械臂小臂(18)之上，机械臂小臂(18)通过转轴安装在机械臂大臂(17)之上；转筒(14)安装在采血装置外壳(4)的内部，其能够绕着中心轴线完成360度旋转，在转筒(14)内固定着滑台(15)，而机械臂大臂(17)通过转轴安装在滑台(15)上，且机械臂大臂(17)通过传动皮带(16)与皮带轮(25)相连接，在皮带轮(25)转动时通过传动皮带(16)传输动力进而使机械臂大臂(17)与滑台(15)之间产生相对转动，机械臂大臂(17)与机械臂小臂(18)之间通过销轴进行连接，使其能够产生相对转动，在机械臂小臂(18)上连接着针头发射装置(20)与红外线定位装置(21)，一次性抽血管(19)上带着针头整体插入针头发射装置(20)中，一次性抽血管(19)上的针头在采血机械臂的带动下射向红外线定位装置(21)指定的采血点上；气囊(9)与气泵连接，由气泵实现充气和泄气，其为环状，新生儿的手臂或脚从其中穿过，通过充气实现对新生儿手臂或脚的固定。
2.根据权利要求1所述的一种新生儿外周动脉采血用辅助装置，其特征在于：机械臂示教器(1)安装在机械臂示教器安装平台(2)上；所述的机械臂示教器(1)与采血机械臂有着相同的结构，控制机械臂示教器(1)及采血机械臂的运动部件上均设置有检测运动速度、角度的传感器，且控制机械臂示教器(1)及采血机械臂的运动部件及检测运动速度、角度的传感器均与控制器通过导线连接，并接受控制器的控制；通过人工控制机械臂示教器(1)运动，控制器能够采集控制机械臂示教器(1)的运动轨迹数据，进而对采血机械臂的运动控制程序进行改进，实现AI学习；通过人工控制机械臂示教器(1)还能够控制采血机械臂按照机械臂示教器(1)的轨迹运动，实现人工准确控制采血机械臂；医护人员能够通过机械臂示教器(1)来进行练习，进而训练采血机械臂的控制程序，以帮助采血机械臂更为精准的定位到采血点。
3.根据权利要求1所述的一种新生儿外周动脉采血用辅助装置，其特征在于：所述的摄像头(23)安装在转筒(14)上，其周围安装静脉显像仪(22)，摄像头(23)拍摄画面实时传输到显示屏(5)上，能够帮助医护人员了解内部采血机械臂的工作情况，也方便医护人员矫正采血机械臂的下针位置，后续能够通过视觉系统的三维标定，实现采血机械臂的自动采血。
4.根据权利要求1所述的一种新生儿外周动脉采血用辅助装置，其特征在于：所述的气囊(9)安装在左侧气囊固定环(24)与右侧气囊固定环(10)内，左侧气囊固定环(24)和右侧气囊固定环(10)安装在采血装置外壳(4)的两侧；在使用时新生儿的手臂或脚伸入采血区域后，对气囊(9)充气使得气囊(9)膨胀进而固定好新生儿的手臂或脚，避免其手臂或脚乱动对血液的采样造成影响。
5.根据权利要求1所述的一种新生儿外周动脉采血用辅助装置，其特征在于：所述的一次性采血管(6)以及电源开关(12)、电源插头(13)安装在采血装置外壳(4)的后侧。
6.根据权利要求1所述的一种新生儿外周动脉采血用辅助装置，其特征在于：所述的采血装置外壳(4)的底部设置有四个橡胶脚垫(11)用来为采血装置提供支撑作用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310933053.8A CN116965815A (zh) | 2023-07-27 | 2023-07-27 | 一种新生儿外周动脉采血用辅助装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310933053.8A CN116965815A (zh) | 2023-07-27 | 2023-07-27 | 一种新生儿外周动脉采血用辅助装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN116965815A true CN116965815A (zh) | 2023-10-31 |
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ID=88482650
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202310933053.8A Pending CN116965815A (zh) | 2023-07-27 | 2023-07-27 | 一种新生儿外周动脉采血用辅助装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117694886A (zh) * | 2024-02-05 | 2024-03-15 | 中国人民解放军海军军医大学 | 一种基于医疗管理的血液样本检测系统 |
-
2023
- 2023-07-27 CN CN202310933053.8A patent/CN116965815A/zh active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN117694886A (zh) * | 2024-02-05 | 2024-03-15 | 中国人民解放军海军军医大学 | 一种基于医疗管理的血液样本检测系统 |
| CN117694886B (zh) * | 2024-02-05 | 2024-04-12 | 中国人民解放军海军军医大学 | 一种基于医疗管理的血液样本检测系统 |
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