CN117562638A - 一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法 - Google Patents

一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117562638A
CN117562638A CN202311739375.5A CN202311739375A CN117562638A CN 117562638 A CN117562638 A CN 117562638A CN 202311739375 A CN202311739375 A CN 202311739375A CN 117562638 A CN117562638 A CN 117562638A
Authority
CN
China
Prior art keywords
puncture
ultrasonic
motor
distance
sliding block
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.)
Pending
Application number
CN202311739375.5A
Other languages
English (en)
Inventor
胥海艳
刘子忠
曲恒军
王崇宝
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.)
Zhejiang Minas Intelligent Diagnostic Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Minas Intelligent Diagnostic Technology Co ltd
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 Zhejiang Minas Intelligent Diagnostic Technology Co ltd filed Critical Zhejiang Minas Intelligent Diagnostic Technology Co ltd
Priority to CN202311739375.5A priority Critical patent/CN117562638A/zh
Publication of CN117562638A publication Critical patent/CN117562638A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A61B17/3403—Needle locating or guiding means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A61B17/3494—Trocars; Puncturing needles with safety means for protection against accidental cutting or pricking, e.g. limiting insertion depth, pressure sensors
    • 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
    • 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
    • A61B5/150175—Adjustment of penetration depth
    • 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
    • A61B5/150175—Adjustment of penetration depth
    • A61B5/15019—Depth adjustment mechanism using movable stops located inside the piercing device housing and limiting the travel of the drive mechanism
    • 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
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A61B17/3403—Needle locating or guiding means
    • A61B2017/3405—Needle locating or guiding means using mechanical guide means
    • A61B2017/3407—Needle locating or guiding means using mechanical guide means including a base for support on the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A61B17/3403—Needle locating or guiding means
    • A61B2017/3413—Needle locating or guiding means guided by ultrasound

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法，包括穿刺机构，显像部和控制部；所述穿刺机构包括超声部和穿刺部；所述超声部对穿刺部位进行成像探测；所述穿刺部使用穿刺针对穿刺部位进行穿刺；所述显像部显示超声部探测到的图像；所述控制部用于控制超声部、穿刺部、显像部。本发明利用算法与超声图像结合的显示屏幕，可以同时通过控制算法将穿刺机构的穿刺深度与显示屏幕相结合，使操作人员更直观的观察穿刺部位，确定穿刺部位，并完成自动穿刺，既方便了操作人员也能增加穿刺成功率。

Description

一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法
技术领域
本发明涉及医学器械技术领域，具体涉及一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法。
背景技术
目前依赖于人工完成的穿刺过程中，若穿刺皮下较深位置时，穿刺准确性完全依赖于医护人员的经验。人工穿刺过程复杂，以抽血为例需要对待穿刺部位绑带，以便血液充盈更易观察到，绑带不仅繁琐还会使采血者感到疼痛不适。
现有技术中超声探头辅助穿刺支架，有探头准确探测皮下组织，首先是穿刺的准确度很低，一般在5mm左右，其次是需要医护人员手动穿刺。
现有技术自动穿刺机器中，利用的是红外成像的原理，利用工业相机拍摄皮肤表面，定位要穿刺的位置进行穿刺。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法。
一种超声识别的自动穿刺装置，包括穿刺机构，显像部和控制部；所述穿刺机构包括超声部和穿刺部；所述超声部对穿刺部位进行成像探测；所述穿刺部使用穿刺针对穿刺部位进行穿刺；所述显像部显示超声部探测到的图像；所述控制部用于控制超声部、穿刺部、显像部。
进一步的，还包括第一底座部，支架机构，所述第一底座部固定连接支架机构和显像部，支架结构连接穿刺机构。
进一步的，所述支架机构包括阻尼机构，阻尼机构通过第一连接件连接第一阻尼圆盘，第一阻尼圆盘通过第二连接件连接第二阻尼圆盘，第二阻尼圆盘连接抱闸机构，抱闸机构连接第二底座部。
进一步的，所述支架机构包括第三底座部，所述第三底座部通过第一杆状部连接旋钮机构，旋钮机构通过第二杆状部连接连接部。
进一步的，所述穿刺部包括第一电机，第一电机通过丝杠S连接滑块S；所述滑块S通过连杆带动转动第一连杆轴承和第二连杆轴承，使穿刺针与皮肤表面有角度变化；第二连杆轴承设置在基板上，基板上还设置有第二电机；第二电机通过丝杠D连接滑块D；滑块D连接穿刺针；所述滑块D运动的距离决定进针深度。
本发明的另一方面提供一种超声识别的自动穿刺装置的方法，包括如下步骤：
步骤1：确定穿刺深度P；
步骤2:通过结构计算得出穿刺针延长线与皮肤表面形成的角度α；
步骤3：由角度α通过控制算法确定滑块S与滑块D的行进距离；
步骤4：由滑块S与滑块D的行进距离确定两个动力源的运行位置，从而控制部指示穿刺部进行穿刺。
进一步的，所述步骤3控制算法具体方法如下：
通过穿刺机构的构造计算得出角度α与滑块S和滑块D的行进距离公式关系；
所述角度α与滑块S的行进距离公式为：
[L5cos(180°-β-γ+α1)-(L2+L3)]2+S1 2＝L1 2；
其中角度为α1时行进距离为S1，L1表示第二连杆轴承中心到第一连杆轴承中心的距离，L2表示第一连杆轴承中心到滑块S的水平距离，L3表示滑块S到旋转中心的水平距离，L5表示第二连杆轴承中心到旋转中心的直线距离，β表示基板结构件固定角度，γ表示第二连杆轴承中心和旋转中心连线与基板形成的夹角；
所述角度α与滑块D的行进距离公式为:
D1＝(L11-L7)+R tanα1+L4secα1；
其中角度为α1时行进距离为D1，L11表示初始位置时滑块D到旋转中心的沿穿刺针方向的距离，L7表示初始位置时滑块D到穿刺针尖的沿穿刺针方向的距离，L4表示旋转中心到超声探测截面线的水平距离，R表示旋转中心到穿刺针延长线的垂直距离；
将所述公式写入控制部，当显像部输入穿刺深度信息后，控制部自动计算出滑块S与滑块D的行程，从而指示动力源运动。
进一步的，所述步骤3控制算法具体方法如下：
获得参数：实测第一电机步数和第二电机步数得到实测深度值固化为参数表，深度步长为1毫米；
应用参数：依据穿刺目标深度通过查参数表得到第一电机步数和第二电机步数，先驱动第一电机行进一定步数，使得穿刺角度到位，然后驱动第二电机行进一定步数，从而使穿刺深度达到目标深度位置。
进一步的，当穿刺目标为毫米小数点后1位时，可通过相邻穿刺深度及相邻电机步数按比例求整获得电机步数，通过电机步数的控制使穿刺深度达到0.1毫米的精度。
本发明的有益效果是：
本发明利用算法与超声图像结合的显示屏幕，可以同时通过控制算法将穿刺机构的穿刺深度与显示屏幕相结合，使操作人员更直观的观察穿刺部位，确定穿刺部位，并完成自动穿刺，既方便了操作人员也能增加穿刺成功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1为本发明立体示意图；
图2为本发明实施例1支架机构示意图；
图3为本发明实施例2支架结构示意图；
图4为本发明实施例2支架结构第一杆状部具体结构示意图；
图5为本发明穿刺机构原理示意图；
图6为本发明利用超声识别的自动穿刺装置的显像部40～1的超声平面外穿刺说明示意图；
图中：
10-第一底座部、20-支架机构、30-穿刺机构、40-显像部、2011-第二底座部、2012-抱闸机构、2013-阻尼机构、2014-第一连接件、2015-第一阻尼圆盘、2016-第二连接件、2017-第二阻尼圆盘、2021-第三底座部、2022-旋钮机构、2023-连接部、3201-第一电机、3202-丝杠S、3203-滑块S、3204-第一连杆轴承、3205-第二电机、3206-滑块D、3207-第二连杆轴承、3208-丝杆D、3209-穿刺针；3210-连杆、3211-基板、3212-旋转中心，3213-超声探测截面线、501-楔形杆、502-旋钮轴、503-球形连接头、504-弧形座；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至图5所示，一种超声识别的自动穿刺装置，包括第一底座部10，支架机构20，穿刺机构30，显像部40和控制部；所述第一底座部10固定连接支架机构20和显像部40，支架结构20连接穿刺机构30；所述穿刺机构30包括超声部310和穿刺部320。
其中所述超声部对穿刺部位进行成像探测；超声部底部是超声探头，探头与皮肤表面接触部位可以安装一次性使用耦合耗材，耗材每一个都有独一无二的标签，标签可以被控制部识别，当识别到是重复使用控制部将限制穿刺功能，防止因重复使用耗材造成的交叉感染。耦合套也可以用超声耦合剂代替。
其中所述穿刺部使用穿刺针对穿刺部位进行穿刺；穿刺部有两个动力来源分别带动滑块S与滑块D，滑块S可以通过连杆带动转动轴承，从而使穿刺针与皮肤表面有角度变化，滑块D运动的距离决定了在此角度下的进针深度，两行程一起决定垂直穿刺深度。
其中所述显像部40显示超声部探测到的图像，并结合穿刺部选定穿刺位置进行穿刺。
其中所述底座部10包括配重部和电源部，电源部通过螺钉安装在配重部上。根据不同的待穿刺部位，使用不同的支架机构并对在移动过程中的受力进行分析得出与之相配合的底座配重位置以及重量，确保装置整体结构稳定性；电源部可以是内置电池，也可以是外置适配器，根据不同的应用场景灵活使用；硬件电路部可以执行控制部的指示，对穿刺部进行控制。
如图2所示，所述支架机构20包括阻尼机构2013，阻尼机构2013通过第一连接件2014连接第一阻尼圆盘2015，第一阻尼圆盘2015通过第二连接件2016连接第二阻尼圆盘2017，第二阻尼圆盘2017连接抱闸机构2012，抱闸机构2012连接第二底座部2011。抱闸机构自带配重部，使整体结构更稳定，可以使阻尼机构上下移动，类似于电梯，开关开启，配重因重力带动阻尼机构向上，手动向下压可以使阻尼机构向下，抱闸可以刹车；阻尼机构的作用是可以使穿刺机构绕第一阻尼圆盘和第二阻尼圆盘中心旋转，使安装在阻尼机构上的穿刺机构在360度范围内任意移动。
如图3所示，所述支架机构20包括第三底座部2021，所述第三底座部2021通过第一杆状部连接旋钮机构2022，旋钮机构2022通过第二杆状部连接连接部2023。所述第一杆状部和第二杆状部结构相同，如图4所示，所述第一杆状部内部为空心结构，设置有楔形杆501，楔形杆501一端连接旋钮轴502，另一端连接球形连接头503，球形连接头503设置于弧形座504内。当旋动旋钮时，旋钮轴顶住楔形杆一端，使两个楔形杆向与旋钮相反的方向运动，空心杆远离旋钮方向的端头部位有两个球形连接头，当楔形杆(楔形杆两端均为楔形)运动顶住两个球形连接头后，球形连接头在弧形座内将无法转动，旋钮轴也将无法转动，使旋钮机构2022不再移动，当旋钮机构2022中的旋钮处于放松状态时，整个支架机构可以任意位置移动，从而满足穿刺机构30贴合穿刺部位的功能，当穿刺机构30移动到指定位置时，操作人员可顺时针旋紧旋钮，支架机构可以固定在某一位置。
穿刺部包括第一电机3201，第一电机3201通过丝杠S 3202连接滑块S 3203；所述滑块S 3203通过连杆3210带动转动第一连杆轴承3204和第二连杆轴承3207，使穿刺针3209与皮肤表面有角度变化；第二连杆轴承3207设置在基板3211上，基板3211上还设置有第二电机3205；第二电机3205通过丝杠D3208连接滑块D 3206；滑块D 3206连接穿刺针3209；所述滑块D 3206运动的距离决定进针深度。
本发明提供一种超声识别的自动穿刺装置的方法，包括如下步骤：
步骤1：确定穿刺深度P；
步骤2:通过结构计算得出穿刺针延长线与皮肤表面形成的角度α；
步骤3：由角度α通过控制算法确定第一滑块与第二滑块的行进距离；
步骤4：由滑块S与滑块D的行进距离确定两个动力源的运行位置，从而控制部指示穿刺部进行穿刺。
其中所述步骤3控制算法使用机构运动算法的具体方法如下：
所述角度α与滑块S的行进距离公式为：
[L5cos(180°-β-γ+α1)-(L2+L3)]2+S1 2＝L1 2；
其中角度为α1时行进距离为S1，L1表示第二连杆轴承中心到第一连杆轴承中心的距离，L2表示第一连杆轴承中心到滑块S的水平距离，L3表示滑块S到旋转中心的水平距离，L5表示第二连杆轴承中心到旋转中心的直线距离，β表示基板结构件固定角度，γ表示第二连杆轴承中心和旋转中心连线与基板形成的夹角；
所述角度α与滑块D的行进距离公式为:
D1＝(L11-L7)+Rtanα1+L4secα1；
其中角度为α1时行进距离为D1，L11表示初始位置时滑块D到旋转中心的沿穿刺针方向的距离，L7表示初始位置时滑块D到穿刺针尖的沿穿刺针方向的距离，L4表示旋转中心到超声探测截面线的水平距离，R表示旋转中心到穿刺针延长线的垂直距离；
将所述公式写入控制部，当显像部输入穿刺深度信息后，控制部自动计算出第一滑块与第二滑块的行程，从而指示动力源运动。
其中所述步骤3控制算法使用参数查表法和比例细化法的具体方法如下：
获得参数：实测第一电机步数和第二电机步数得到实测深度值固化为参数表，深度步长为1毫米；
应用参数：依据穿刺目标深度通过查参数表得到第一电机步数和第二电机步数，先驱动第一电机行进一定步数，使得穿刺角度到位，然后驱动第二电机行进一定步数，从而使穿刺深度达到目标深度位置。
当穿刺目标为毫米小数点后1位时，可通过相邻穿刺深度及相邻电机步数按比例求整获得电机步数，通过电机步数的控制使穿刺深度达到0.1毫米的精度。
图6是本公开一个实施方式的利用超声识别的自动穿刺装置的显像部40～1的超声平面外穿刺说明图，如图6所示，显像部40～1能够显示超声探测到的皮下组织截面图像，将显示穿刺目标的圆截面，图中左下大面积区域是超声显像区，并且能将图像上的穿刺目标位置信息通过算法与显示屏幕像素结合，使屏幕显示的穿刺目标深度与实际穿刺目标深度一致，如图中P1～P15横向线条(不一定是此数量，仅做展示作用)为深度刻度，中间垂直线条是超声探测的截面中心线。
在本实施方式中，由于装置小巧方便，可以任意搬动或者将本装置放在医用升降推车平台上，当需要穿刺时，将本装置置于待穿刺附近，操作人员首先安装一次性使用耦合耗材在穿刺机构超声部探头上，控制部自动识别到耦合耗材是否可以使用，如果判定不可以使用，显像部功能区穿刺功能将是锁定状态，操作人员将不可以使用后续功能，若耦合套判定为可用，操作人员安装一次性使用穿刺针在穿刺部上，然后手持穿刺机构上的握把，将本装置的超声部置于待穿刺部位皮肤表面，此时显像部则会显示出皮下组织，如图6所示，超声显像区会有很多穿刺目标出现，这时需要操作人员选中其中一个穿刺目标，将中心点置于中心线上或者在放在穿刺引导线上，在功能区选择穿刺功能，穿刺机构自动进行穿刺，穿刺结果是失败时，操作人员在功能区选择释放穿刺针，装置将自动释放穿刺针，然后选择退出穿刺针，穿刺机构复位；穿刺成功后有两种选择，一种是直接选择释放穿刺针，穿刺机构将自动释放穿刺针，操作人员将装置移开皮肤表面，使穿刺针留在穿刺部位继续进行抽血或者治疗，另一种选择是将装置不动，等待抽血或者治疗结束后，选择退出穿刺针，穿刺机构自动将穿刺针从穿刺部位退出并复位，选择释放穿刺针，穿刺机构将释放穿刺针，穿刺完成。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，包括穿刺机构(30)，显像部(40)和控制部；所述穿刺机构(30)包括超声部和穿刺部；
所述超声部对穿刺部位进行成像探测；
所述穿刺部使用穿刺针对穿刺部位进行穿刺；
所述显像部(40)显示超声部探测到的图像；
所述控制部用于控制超声部、穿刺部、显像部(40)。
2.根据权利要求1所述一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，还包括第一底座部(10)，支架机构(20)，所述第一底座部(10)固定连接支架机构(20)和显像部(40)，支架结构(20)连接穿刺机构(30)。
3.根据权利要求2所述一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，所述支架机构(20)包括阻尼机构(2013)，阻尼机构(2013)通过第一连接件(2014)连接第一阻尼圆盘(2015)，第一阻尼圆盘(2015)通过第二连接件(2016)连接第二阻尼圆盘(2017)，第二阻尼圆盘(2017)连接抱闸机构(2012)，抱闸机构(2012)连接第二底座部(2011)。
4.根据权利要求2所述一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，所述支架机构(20)包括第三底座部(2021)，所述第三底座部(2021)通过第一杆状部连接旋钮机构(2022)，旋钮机构(2022)通过第二杆状部连接连接部(2023)。
5.根据权利要求1所述一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，所述穿刺部包括第一电机(3201)，第一电机(3201)通过丝杠S(3202)连接滑块S(3203)；所述滑块S(3203)通过连杆(3210)带动转动第一连杆轴承(3204)和第二连杆轴承(3207)，使穿刺针(3209)与皮肤表面有角度变化；第二连杆轴承(3207)设置在基板(3211)上，基板(3211)上还设置有第二电机(3205)；第二电机(3205)通过丝杠D(3208)连接滑块D(3206)；滑块D(3206)连接穿刺针(3209)；
所述滑块D(3206)运动的距离决定进针深度。
6.一种使用如权利要求1-5任一所述一种超声识别的自动穿刺装置的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：确定穿刺深度P；
步骤2:通过结构计算得出穿刺针延长线与皮肤表面形成的角度α；
步骤3：由角度α通过控制算法确定滑块S与滑块D的行进距离；
步骤4：由滑块S与滑块D的行进距离确定两个动力源的运行位置，从而控制部指示穿刺部进行穿刺。
7.根据权利要求6所述一种超声识别的自动穿刺装置的方法，其特征在于，所述步骤3控制算法具体方法如下：
通过穿刺机构的构造计算得出角度α与滑块S和滑块D的行进距离公式关系；
所述角度α与滑块S的行进距离公式为：
[L5cos(180°-β-γ+α1)-(L2+L3)]2+S1 2＝L1 2；
其中角度为α1时行进距离为S1，L1表示第二连杆轴承中心到第一连杆轴承中心的距离，L2表示第一连杆轴承中心到滑块S的水平距离，L3表示滑块S到旋转中心的水平距离，L5表示第二连杆轴承中心到旋转中心的直线距离，β表示基板结构件固定角度，γ表示第二连杆轴承中心和旋转中心连线与基板形成的夹角；
所述角度α与滑块D的行进距离公式为:
D1＝(L11-L7)+R tanα1+L4secα1；
其中角度为α1时行进距离为D1，L11表示初始位置时滑块D到旋转中心的沿穿刺针方向的距离，L7表示初始位置时滑块D到穿刺针尖的沿穿刺针方向的距离，L4表示旋转中心到超声探测截面线的水平距离，R表示旋转中心到穿刺针延长线的垂直距离；
将所述公式写入控制部，当显像部输入穿刺深度信息后，控制部自动计算出滑块S与滑块D的行程，从而指示动力源运动。
8.根据权利要求6所述一种超声识别的自动穿刺装置的方法，其特征在于，所述步骤3控制算法具体方法如下：
获得参数：实测第一电机步数和第二电机步数得到实测深度值固化为参数表，深度步长为1毫米；
应用参数：依据穿刺目标深度通过查参数表得到第一电机步数和第二电机步数，先驱动第一电机行进一定步数，使得穿刺角度到位，然后驱动第二电机行进一定步数，从而使穿刺深度达到目标深度位置。
9.根据权利要求8所述一种超声识别的自动穿刺装置的方法，其特征在于，当穿刺目标为毫米小数点后1位时，可通过相邻穿刺深度及相邻电机步数按比例求整获得电机步数，通过电机步数的控制使穿刺深度达到0.1毫米的精度。
CN202311739375.5A 2023-12-15 2023-12-15 一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法 Pending CN117562638A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311739375.5A CN117562638A (zh) 2023-12-15 2023-12-15 一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311739375.5A CN117562638A (zh) 2023-12-15 2023-12-15 一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117562638A true CN117562638A (zh) 2024-02-20

Family

ID=89860915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311739375.5A Pending CN117562638A (zh) 2023-12-15 2023-12-15 一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117562638A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3815636A1 (en) Ultrasound-guided assistance device and system for needle
US6334067B1 (en) Method and apparatus for assisting percutaneous computed tomography-guided surgical activity
CN1151756C (zh) 用来标示仪器导向路径的装置
JP6176646B2 (ja) 実時間ボリューム測定超音波に基づいた自動血管アクセス装置、システム
US11576746B2 (en) Light and shadow guided needle positioning system and method
US20120053455A1 (en) Radiographic image capturing system and bioptic method using radiographic image capturing system
JPS59177032A (ja) 細胞のサンプルを採取するための装置
CN111887863B (zh) 一种高精度采血装置、机器人及方法
CN104983467A (zh) 一种利用ct透视引导遥控实时穿刺的机器人装置
WO2018161620A1 (zh) 一种静脉穿刺装置、系统及静脉穿刺控制方法
CN108433791A (zh) 可调进针角度穿刺装置及其系统和控制方法
CN105726126A (zh) 一种机械手
CN111820917A (zh) 一种双目视采血装置及具有该装置的采血机器人
CN110624152A (zh) 一种静脉套管针智能穿刺设备及穿刺方法
CN215688294U (zh) 穿刺定位辅助装置以及穿刺组件
CN117562638A (zh) 一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法
CN213406122U (zh) 一种用于药物抗肝纤维化研究的大鼠肝脏穿刺活检装置
CN211460181U (zh) 脉象仪
CN209018881U (zh) 一种穿刺辅助装置、穿刺设备及穿刺纠偏系统
WO2023019479A1 (zh) 一种面向胆道穿刺的机器人穿刺定位方法及装置
JP2551582Y2 (ja) 医用案内針の刺入指示装置
CN209153892U (zh) 可调进针角度穿刺装置及其系统
CN215937588U (zh) 一种ct穿刺角度引导装置
CN107981920B (zh) 一种获取穿刺针目标穿刺轨迹的方法、内窥镜与系统
CN113080955B (zh) 一种抽取动脉血装置

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