CN203802443U - 一种便携式基于近红外光吸收和投影的血管成像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式基于近红外光吸收和投影的血管成像设备，包括近红外光源、近红外数码摄影部件、投影部件和无线通讯模块；近红外数码摄影部件与投影部件和无线通讯模块相连。本实用新型通过上述技术方案，可减轻医院医务人员所面临的血管穿刺的巨大工作量和医患双方的精神压力，使医务人员能够方便快速地找到目标血管，顺利地完成血管穿刺，既减轻患者被刺多针的痛苦，也可提高医务人员穿刺成功率及工作效率；通过蓝牙传输，检测结果可在安装有相应APP的手机上实时显示，并可通过短信、邮件的形式发送给医生，既可以节省患者的时间，又可以让医生时刻知道患者的身体状况。

Description

一种便携式基于近红外光吸收和投影的血管成像设备

技术领域

本实用新型属于医疗设备技术领域，具体涉及一种便携式基于近红外光吸收和投影的血管成像设备。

背景技术

血管穿刺失败是导致医疗纠纷的导火索之一，特别是在儿科。另外，浅表血管穿刺失败，将直接增加穿刺次数，甚至使用外周置入中心导管（PICC）或中央静脉导管（CVC），而这将增加额外的费用及感染风险。

在临床血管穿刺过程中，由于有些病人表皮肥厚，血管细小、难以找到；还有一些外伤病人由于失血过多，昏迷没有知觉，血管不充盈，导致在静脉注射时护士找不到血管，重复地穿刺；还有婴幼儿患者由于其生理原因及其性格特征，使医务人员很难找到血管，大大增加了医务人员在单个病患身上的时间。这就使得病人不仅身体疼痛、精神紧张，而且也使医患关系十分紧张。另外，临床上没有帮助医护人员可以用眼睛简便快捷看到病人表皮血管肿块而辐射小的装置。虽然市面上有辅助血管穿刺的引导装置，但是这些装置结构分散、复杂、难以操作，不能很好地满足医院正常的功能需求，更别提紧急情况下的血管穿刺。

近红外二极管光源可根据其特定的波长，将皮下静脉或动脉的血红细胞和周围组织区别开来，近红外穿透人体的组织，利用去氧血红蛋白的特异性吸收光谱特性，而在静脉血液中的血红蛋白吸收峰值最高。运用该效应，美国LUMINETX公司已研制出VeinViewer系统，用于帮助医疗专业人员快速清晰地观察到患者的体表静脉。从而，在静脉注射时，这项技术可提高血管定位的准确率，使患者避免被多次针扎，以减少患者痛苦。目前，化疗患者和儿科患者已经受益于该技术。目前市面上的近红外体表血管检测的产品操作不便，且功能比较单一。

发明内容

本实用新型提供了一种便携式基于近红外光吸收和投影的血管成像设备，能够降低血管穿刺失败的风险，减轻患者病痛，且具有无线传输及远程显示的功能，轻便可靠。

一种便携式基于近红外光吸收和投影的血管成像设备，包括：

近红外光源，用于向待成像皮肤区域投射近红外光；

近红外数码摄影部件，用于接收经表皮血管反射的近红外光，并将该近红外光转换为电信号，使所述的电信号依次经调理放大、模数转换及处理后，输出投影信号；

投影部件，与近红外数码摄影部件相连，用于根据所述的投影信号通过可见光形成血管组织图像，进而将图像投射至待成像皮肤区域上；

无线通讯模块，与近红外数码摄影部件相连，用于将所述的投影信号无线传输给智能终端；所述的无线通讯模块为蓝牙通讯模块或WiFi通讯模块。

所述的近红外数码摄影部件包括：

光电传感器，用于接收经表皮血管反射的近红外光，并将该近红外光转换为电信号；

信号放大电路，与光电传感器相连，用于对所述的电信号进行调理放大；

模数转换器，与信号放大电路相连，用于对放大后的电信号进行模数转换；

数字信号处理器，与模数转换器相连，用于对经模数转换后得到的数字电信号进行处理后输出投影信号。

优选地，所述的模数转换器与数字信号处理器之间设有运动补偿模块，所述的运动补偿模块用于对模数转换器输出的数字信号进行运动补偿后输出给数字信号处理器；能够在头戴式情况下，保持投影图像能够跟随被测物体的运动而实现跟踪效果。

优选地，所述的数字信号处理器连接有存储模块，所述的存储模块用于对数字信号处理器输出的投影信号进行存储；能够将某一关键时刻的血管红外吸收图像进行冻结存储，从而用于穿刺和麻醉导航。

所述的投影部件包括液晶面板、光源和镜头；其中：

所述的光源用于向液晶面板投射可见光；

所述的液晶面板与近红外数码摄影部件连接，用于根据所述的投影信号在可见光投射下形成血管组织图像；

所述的镜头与液晶面板连接，用于将所述的血管组织图像投射至待成像区域皮肤上。

所述的智能终端可以为智能手机、平板电脑或PC机。

所述的智能终端包括有主控模块和无线通讯模块；其中：所述的无线通讯模块用于无线接收投影设备传输的投影信号，并转发给主控模块；所述的主控模块与无线通讯模块相连，用于根据无线通讯模块转发的投影信号在智能终端平台下形成血管组织图像并显示。可以供用户或家庭成员自检使用，家庭成员可定时方便安全地检测血流信息和乳房状况，检测结果可在安装有相应应用的手机上实时显示，并可将检测结果分享给医生，既可以节省患者的时间，又可以让医生时刻知道患者的身体状况。

所述的无线通讯模块为蓝牙通讯模块或WiFi通讯模块。

所述的投影设备还包括有固定支架、手持式支架或头戴式支架，所述的近红外光源、近红外数码摄影部件和投影部件均安装于所述的固定支架、手持式支架或头戴式支架上；能够将患者的血管情况清楚地反射投影在患者的相应部位，医务人员即可按照投影在患者身上的图像进行精准地穿刺，可用眼睛简便快捷看到表皮血管是否有肿块。

所述的近红外光源向待成像皮肤区域投射的近红外光可根据组织对近红外光吸收峰值的不同选择不同的波长；如760nm为还原血红蛋白的吸收峰，可用于显示体表静脉血管；850nm为氧合血红蛋白的吸收峰，可用于显示体表动脉血管。

本实用新型通过上述技术方案，可减轻医院医务人员所面临的血管穿刺的巨大工作量和医患双方的精神压力，使医务人员能够方便快速地找到目标血管，顺利地完成血管穿刺，既减轻患者被刺多针的痛苦，也可提高医务人员穿刺成功率及工作效率。

同时，本实用新型既可以帮助医务人员血管穿刺和一些基本的体表组织肿块检查，也可以供家庭成员自检使用。家庭成员可定时方便安全地检测血流信息和乳房状况，实时显示检测部位血液的流速、流向等信息，且对体表伤口的愈合及浅层静脉的血栓消融有一定的治疗促进作用。检测结果可在安装有相应APP的手机上实时显示，并可通过短信、邮件的形式发送给医生，既可以节省患者的时间，又可以让医生时刻知道患者的身体状况。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1所示，一种便携式基于近红外光吸收和投影的血管成像设备，包括：近红外光源、近红外数码摄影部件、投影部件和蓝牙通讯模块；其中：

近红外光源用于向待成像皮肤区域投射近红外光，其可向待成像皮肤区域投射波长为760nm或850nm近红外光；760nm为还原血红蛋白的吸收峰，可用于显示体表静脉血管；850nm为氧合血红蛋白的吸收峰，可用于显示体表动脉血管。本实施方式中，近红外光源采用型号为HL-2000（美国OceanOptics公司）的近红外LED光源。

近红外数码摄影部件用于接收经表皮血管反射的近红外光，并将该近红外光转换为电信号，使电信号依次经调理放大、模数转换及处理后，输出投影信号。本实施方式中，近红外数码摄影部件包括CMOS光电传感器、信号放大电路、信号放大电路、模数转换器、运动补偿模块、存储模块和数字信号处理器；其中，CMOS光电传感器用于接收经表皮血管反射的近红外光，并将该近红外光转换为电信号；信号放大电路与CMOS光电传感器相连，用于对电信号进行调理放大；模数转换器与信号放大电路相连，用于对放大后的电信号进行模数转换；运动补偿模块与模数转换器相连，用于对模数转换器输出的数字信号进行运动补偿，保持投影图像能够跟随被测物体的运动而实现跟踪效果；数字信号处理器与运动补偿模块相连，用于对经运动补偿后的数字信号进行处理后输出投影信号；存储模块与数字信号处理器相连，用于对数字信号处理器输出的投影信号进行存储；能够将某一关键时刻的血管红外吸收图像进行冻结存储，从而用于穿刺和麻醉导航。

投影部件与近红外数码摄影部件相连，其用于根据投影信号通过可见光形成血管组织图像，进而将图像投射至待成像皮肤区域上。本实施方式中，投影部件包括液晶面板、光源和镜头；其中，光源用于向液晶面板投射可见光；液晶面板与数字信号处理器连接，用于根据投影信号在可见光投射下形成血管组织图像；镜头与液晶面板连接，用于将血管组织图像投射至待成像区域皮肤上。

蓝牙通讯模块与数字信号处理器相连，用于将投影信号无线传输给智能手机。智能手机包括有主控模块和蓝牙模块；其中：蓝牙模块用于无线接收投影设备传输的投影信号，并转发给主控模块；主控模块与蓝牙模块相连，用于根据蓝牙模块转发的投影信号在智能终端平台下形成血管组织图像并显示。

本实施方式投影设备既可以帮助医务人员静脉穿刺和一些基本的体表组织肿块检查，也可以供家庭成员自检使用，实时显示检测部位血液的流速、流向等信息，且对体表伤口的愈合及浅层静脉的血栓消融有一定的治疗促进作用。投影设备通过蓝牙与手机终端进行数据传输，家庭成员可定时方便安全地检测血流信息和乳房状况，检测结果可在安装有相应APP的手机上实时显示，并可以通过短信、邮件的形式将测量结果或/和测量记录发送给医生，既可以节省患者的时间，又可以让医生时刻知道患者的身体状况；安装有相应APP的手机终端可设置最多9位用户，每位家庭成员都可以方便快捷实时地测量。并将测量图片及测量数据存于各自用户名下，最多可存储最近30条测量记录。

本实施方式可安装在相应固定支架上（包括墙壁固定和桌子固定），将近红外光照在患者待穿刺的部位，然后将患者的血管情况清楚地反射投影在患者的相应部位。医务人员即可按照投影在患者身上的图像进行精准地穿刺。本实施方式也可安装在专用的头戴设备上，可使医务人员方便地戴在头上，将患者的血管分布情况清楚地反射投影在患者相应部位，可方便应用于紧急情况和病床上患者的静脉穿刺。本实施方式也可手持，方便医务人员顺利完成静脉穿刺。也可以用眼睛简便快捷看到表皮血管是否有肿块，尤其可用于检查乳房肿块位置。

故本实施方式可减轻医院医务人员所面临的静脉穿刺的巨大工作量和减轻医患双方的精神压力，使医务人员能够方便快速地找到目标静脉，顺利地完成静脉穿刺，既减轻患者被刺多针的痛苦，也可提高医务人员穿刺成功率及工作效率。

Claims (2)

1.一种便携式基于近红外光吸收和投影的血管成像设备，包括： 

近红外光源，用于向待成像皮肤区域投射近红外光； 

近红外数码摄影部件，用于接收经表皮血管反射的近红外光，并将该近红外光转换为电信号，使所述的电信号依次经调理放大、模数转换及处理后，输出投影信号； 

投影部件，与近红外数码摄影部件相连，用于根据所述的投影信号通过可见光形成血管组织图像，进而将图像投射至待成像皮肤区域上； 

其特征在于：所述的近红外数码摄影部件连接有蓝牙通讯模块或WiFi通讯模块，所述的蓝牙通讯模块或WiFi通讯模块用于将所述的投影信号无线传输给智能终端； 

所述的投影部件，包括液晶面板、光源和镜头；其中： 

所述的光源用于向液晶面板投射可见光； 

所述的液晶面板与近红外数码摄影部件连接，用于根据所述的投影信号在可见光投射下形成血管组织图像； 

所述的镜头与液晶面板连接，用于将所述的血管组织图像投射至待成像区域皮肤上。 

2.根据权利要求1所述的血管成像设备，其特征在于：还包括有固定支架、手持式支架或头戴式支架，所述的近红外光源、近红外数码摄影部件和投影部件均安装于所述的固定支架、手持式支架或头戴式支架上。