CN212491031U - 静脉血管的自动穿刺设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种静脉血管的自动穿刺设备，包括机座、移动装置、静脉穿刺装置、检测装置、穿刺区域定位平台和分析装置，静脉穿刺区域固定在穿刺区域定位平台上，分析装置根据检测装置获取的检测图像、穿刺区域对应的目标人体的体征参数和预先存储的医学数据确定穿刺入针点、入针参数和穿刺目标点，移动装置带动静脉穿刺装置移动至分析装置确定的穿刺目标点处，静脉穿刺装置上设置有穿刺针，静脉穿刺装置按照入针参数将穿刺针刺入静脉血管中。本实用新型能够自动识别静脉血管和穿刺入针点，并自动计算入针参数和穿刺目标点，进而自动进行静脉穿刺，避免了人工穿刺操作的失误，降低了血管穿刺难度，并且对于一些难以辨识的血管，具有显著优势。

Description

静脉血管的自动穿刺设备

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种静脉血管的自动穿刺设备。

背景技术

静脉采血、静脉输液是重要的临床处理手段。无论是进行静脉输液还是静脉采血，都需要将穿刺针刺入病患的静脉血管内。现有的做法主要是依靠医护人员多年的经验和手感，进行人工穿刺，在病患比较集中的情况下，这无疑增大了医护人员的工作量。而且，对于一些失血患者、肥胖患者以及皮肤颜色较深的患者，医护人员难以通过目测快速发现静脉，即使能够找到静脉的位置和穿刺点，也无法快速进行穿刺。若是在隔离病房内，由于医护人员需要穿着厚重隔离衣、防护服，佩带护目镜、N95口罩、多层橡胶手套进行防护，导致医护人员视野、手感变差，一次穿刺成功率难以保障。若多次穿刺不成功，不仅给病患造成痛苦，而且增加医护人员的心理压力，甚至贻误患者抢救时机。

总之，目前血管穿刺的成功率多依赖医护人员的临床经验，而且对于上述血管难以辨识的情况，更增加了医护人员穿刺的困难。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供一种静脉血管的自动穿刺设备，用以自动完成血管识别及血管穿刺，从而有效提高血管穿刺成功率以及穿刺效率。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种静脉血管的自动穿刺设备，包括机座、移动装置、静脉穿刺装置、检测装置、穿刺区域定位平台和分析装置；

所述穿刺区域定位平台设置在所述机座上，用于固定静脉穿刺区域；

所述检测装置与所述分析装置电性相连，所述检测装置用于获取所述穿刺区域的检测图像，所述分析装置用于根据所述检测图像、所述穿刺区域对应的目标人体的体征参数和预先存储的医学数据，确定穿刺入针点、入针参数和穿刺目标点；

所述机座上设置有滑道，所述移动装置的第一端设置在所述滑道内，所述移动装置的第二端设置有所述静脉穿刺装置，所述移动装置沿所述滑道移动时能够带动所述静脉穿刺装置移动；

所述移动装置也与所述分析装置电性相连，所述移动装置用于带动所述静脉穿刺装置移动至所述分析装置确定的穿刺入针点处；

所述静脉穿刺装置也与所述分析装置电性相连，所述静脉穿刺装置上还设置有穿刺针，所述静脉穿刺装置用于按照所述入针参数将所述穿刺针从所述穿刺入针点穿刺至所述穿刺目标点。

进一步地，以上所述的静脉血管的自动穿刺设备，所述分析装置包括数据输入接口、数据处理分析模块和存储模块；

所述数据输入接口和所述存储模块分别与所述数据处理分析模块电性相连；

所述数据输入接口用于获取所述体征参数；其中，所述体征参数至少包括性别参数、年龄参数、体重参数和病症参数；

所述存储模块用于存储所述医学数据；

所述检测装置包括近红外摄像头和超声探头，其中，所述超声探头和所述红外摄像头均设置在所述移动装置上；

所述检测图像包括近红外图像和超声图像；

所述移动装置用于带动所述红外摄像头移动至预设位置，以使所述近红外摄像头获取所述穿刺区域的所述近红外图像；

所述近红外摄像头与所述数据处理分析模块电性相连，所述数据处理分析模块用于根据所述近红外图像确定目标血管和所述穿刺入针点；

所述移动装置用于带动所述静脉穿刺装置和所述超声探头移动至所述穿刺入针点的位置处，以使所述超声探头的第一端与所述穿刺区域接触，所述超声探头开始持续获取所述目标血管的所述超声图像；

所述超声探头也与所述数据处理分析模块相连；

所述数据处理分析模块用于根据所述超声图像确定所述目标血管的参数信息和形状形态，控制所述移动装置带动所述静脉穿刺装置和所述超声探头沿所述目标血管的走向平行移动，并根据所述超声图像实时分析所述目标血管的直径变化情况，以使所述超声探头和所述静脉穿刺装置移动至所述目标血管轴线的正上方；在所述医学数据中确定与所述体征参数匹配的参照入针参数，根据所述目标血管的参数信息修正所述参照入针参数，得到修正后的所述入针参数，根据所述穿刺入针点和所述入针参数确定所述穿刺目标点；其中，所述目标血管的参数信息至少包括所述目标血管的直径、深度和壁厚；

所述存储模块还用于存储入针过程中的入针信息，以使所述医护人员调取所述入针信息，并且通过所述入针信息修正与丰富所述医学数据。

进一步地，以上所述的静脉血管的自动穿刺设备，所述检测装置还包括压力传感器；

所述压力传感器设置在所述超声探头的第二端，所述压力传感器用于获取所述超声探头的第一端与所述穿刺区域的压力值；

所述压力传感器与所述数据处理分析模块电性相连，所述数据处理分析模块用于根据所述压力值调整所述移动装置的位置，以调整所述超声探头的第一端与所述穿刺区域的接触关系。

进一步地，以上所述的静脉血管的自动穿刺设备，所述静脉穿刺装置包括穿刺入针角度调整机构和穿刺机构，所述穿刺机构设置在所述穿刺入针角度调整机构上；

所述入针参数至少包括穿刺入针角度、位移距离和穿刺速度；

所述穿刺入针角度调整机构与所述数据处理分析模块电性相连，所述穿刺入针角度调整机构用于按照所述穿刺入针角度调整所述穿刺机构，以使所述穿刺机构按照所述穿刺入针角度、所述位移距离和所述穿刺速度将所述穿刺针从所述穿刺入针点穿刺至所述穿刺目标点。

进一步地，以上所述的静脉血管的自动穿刺设备，所述穿刺入针角度调整机构包括俯仰机构和旋转机构；

所述俯仰机构用于调整所述穿刺机构的水平面穿刺入针角度，所述旋转机构用于调整所述穿刺机构的垂直面穿刺入针角度；

所述穿刺机构包括穿刺驱动机构和穿刺针夹持机构，所述穿刺针夹持机构用于夹持所述穿刺针，并在穿刺完成后或预设情况下自动释放所述穿刺针；

所述穿刺针至少包括采血针、输液针或留置针。

进一步地，以上所述的静脉血管的自动穿刺设备，所述超声探头还用于在所述穿刺针刺入所述穿刺目标点的过程中获取超声穿刺图像，以使所述数据处理分析模块根据所述超声穿刺图像确定穿刺针刺入情况，若存在异常信息，控制所述俯仰机构、所述旋转机构和所述移动装置中的至少一个对所述刺入情况进行调整。

进一步地，以上所述的静脉血管的自动穿刺设备，所述移动装置上还设置有消毒装置；

所述消毒装置用于对所述穿刺入针点的位置处进行消毒，以及，对所述穿刺区域定位平台进行消毒。

进一步地，以上所述的静脉血管的自动穿刺设备，还包括至少两个与所述数据处理分析模块电性相连的启动开关；

所述启动开关分别设置在所述穿刺区域定位平台两侧。

进一步地，以上所述的静脉血管的自动穿刺设备，还包括一次性无菌套和抽真空装置；

所述一次性无菌套用于包覆所述超声探头，并且，所述一次性无菌套的抽气接口与所述抽真空装置的抽气口相连。

进一步地，以上所述的静脉血管的自动穿刺设备，还包括语音播报装置；

所述语音播报装置与所述数据处理分析模块相连。

本实用新型的静脉血管的自动穿刺设备，包括机座、移动装置、静脉穿刺装置、检测装置、穿刺区域定位平台和分析装置，静脉穿刺区域固定在穿刺区域定位平台上，检测装置用于获取穿刺区域的检测图像，分析装置根据检测图像、穿刺区域对应的目标人体的体征参数和预先存储的医学数据确定穿刺入针点、入针参数和穿刺目标点，移动装置带动静脉穿刺装置移动至分析装置确定的穿刺入针点处，静脉穿刺装置上设置有穿刺针，静脉穿刺装置按照入针参数将穿刺针刺入静脉血管中。本实用新型的技术方案，能够自动识别静脉血管和穿刺入针点，并自动计算入针参数和穿刺目标点，进而自动进行静脉穿刺，避免了人工穿刺操作的失误，降低了血管穿刺难度，并且对于一些难以辨识的血管，具有显著优势，有效提高了静脉采血或者静脉输血/输液过程中的穿刺效率，并且降低了医护人员的工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例静脉血管的自动穿刺设备一种实施例提供的结构示意图；

图2是本实施例静脉血管的自动穿刺设备一种实施例提供的电路框图；

图3是本实施例静脉血管的自动穿刺设备一种实施例提供的入针示意图；

图4是图1中区域S的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

图1是本实施例静脉血管的自动穿刺设备一种实施例提供的结构示意图，图2是本实施例静脉血管的自动穿刺设备一种实施例提供的电路框图。

如图1和图2所示，本实施例的静脉血管的自动穿刺设备包括机座101、移动装置102、静脉穿刺装置103、检测装置104、穿刺区域定位平台105和分析装置106。

穿刺区域定位平台105设置在机座101上，用于放置静脉穿刺区域。穿刺区域定位平台105上还可以设置自动压杆，以将静脉穿刺区域固定，避免在穿刺过程中静脉穿刺区域发生移动而导致穿刺失败，同时自动压杆还能够通过对手指的下压作用，起到对穿刺区域的血管牵拉绷直的作用，可有效解决血管弹性差、以及血管易滚动造成穿刺失败的问题。压杆与手指接触侧设置有压力传感器，用于检测压杆与手指的接触力，从而确保压杆以一定合适的力压紧手指。

本实施例以静脉穿刺区域为病患的手背为例进行说明。具体地，静脉穿刺区域若为病患的手背，那么病患可以将手背平放在如图1所示的穿刺区域定位平台105上，手指自然保持弯曲姿态，然后静脉血管的自动穿刺设备通过自动压杆将病患的手指固定，自动压杆的压下由病患通过拇指按压定位平台上的开关实现。

检测装置104与分析装置106电性相连，检测装置104用于获取穿刺区域的检测图像，并将检测图像发送给分析装置106，分析装置106用于根据检测图像、穿刺区域对应的目标人体的体征参数和预先存储的医学数据确定穿刺入针点、入针参数和穿刺目标点。

图3是本实施例静脉血管的自动穿刺设备一种实施例提供的入针示意图。如图3所示为病患的手背区域，A为穿刺针。那么，图3中的a点即为穿刺入针点，是穿刺针刺入病患皮肤的起始靶点；b点即为第一穿刺目标点，是穿刺针刺入病患血管的目标点；c点即为第二穿刺目标点，是穿刺针A穿刺结束的目标点。

机座101上设置有滑道1011，移动装置102的第一端设置在滑道1011内，移动装置102的第二端设置有静脉穿刺装置103，移动装置102沿滑道1011移动时能够带动静脉穿刺装置103移动。需要说明的是，若以图1中方向H的指向为前方的话，那么移动装置102能够带动静脉穿刺装置103沿前、后、上、下、左、右六个方向移动。

移动装置102也与分析装置106电性相连，分析装置106根据穿刺目标点的位置信息生成运动控制数据，并将运动控制数据发送给移动装置102，以使移动装置102带动静脉穿刺装置103移动至分析装置106确定的穿刺入针点处。

静脉穿刺装置103也与分析装置106电性相连。静脉穿刺装置103上还设置有穿刺针A，静脉穿刺装置103用于按照入针参数将穿刺针A从穿刺入针点穿刺至穿刺目标点。

本实施例静脉血管的自动穿刺设备，包括机座101、移动装置102、静脉穿刺装置103、检测装置104、穿刺区域定位平台105和分析装置106，静脉穿刺区域固定在穿刺区域定位平台105上，检测装置104用于获取穿刺区域的检测图像，分析装置106根据检测图像、穿刺区域对应的目标人体即病患的体征参数和预先存储的医学数据确定穿刺入针点、入针参数和穿刺目标点，移动装置104带动静脉穿刺装置移动至分析装置106确定的穿刺入针点处，静脉穿刺装置103上设置有穿刺针A，静脉穿刺装置103按照入针参数将穿刺针A从穿刺入针点穿刺至穿刺目标点。本实施例的技术方案，能够自动识别静脉血管和穿刺入针点，并自动计算入针参数和穿刺目标点，进而自动进行静脉穿刺，避免了人工穿刺操作的失误，降低了血管穿刺难度，并且对于一些难以辨识的血管，具有显著优势，有效提高了静脉采血或者静脉输血/输液过程中的穿刺效率，并且降低了医护人员的工作量。

进一步地，本实施例的静脉血管的自动穿刺设备，还包括至少两个启动开关，启动开关与分析装置106电性相连。启动开关分别设置在穿刺区域定位平台105两侧，无论病患处于什么位置，均可以通过触摸启动开关向分析装置发送启动信号。

具体地，本实施例以静脉穿刺区域为病患的手背为例进行说明。那么，若对病患右手手背进行静脉穿刺，病患可以使用右手的大拇指启动穿刺区域定位平台105一侧的开关，若对病患左手手背进行静脉穿刺，病患可以使用左手的大拇指启动穿刺区域定位平台105另一侧的开关。

分析装置106可以与自动压杆电性相连，分析装置106接收到启动信号后，可以控制电动压杆移动，以将病患的手固定在穿刺区域定位平台105上，并且牵拉并绷直手背上的静脉血管。电动压杆上还可以设置压杆压力传感器，压杆压力传感器与分析装置106电性相连，压杆压力传感器可以检测电动压杆与病患手指之间的压力，分析装置106控制电动压杆与病患手指之间的压力值在预设范围内，以保证电动压杆压紧手指的力度合适。其中，在病患的手指已经被固定的情况下，病患可以使用拇指再次触碰启动开关，分析装置106再次受到启动信号后，可以控制电动压杆恢复至初始位置。

进一步地，本实施例的静脉血管的自动穿刺设备，还包括语音播报装置，语音播报装置与分析装置106相连。语音播报装置可以播报穿刺提醒语句。例如，播报“请您保持待穿刺手臂位姿”以提醒病患保持姿势，播报“请您轻按拇指侧下方按钮”以提醒病患开始固定手背，在进行穿刺前播报“穿刺开始，请注意”以告知病患将要开始穿刺，提醒病患注意，在穿刺完成后播报“穿刺完成”，以提醒病患和医护人员穿刺已经完成，可以进行后续的步骤。

进一步地，分析装置106包括数据输入接口1061、数据处理分析模块1062和存储模块1063。数据输入接口1061和存储模块1063分别与数据处理分析模块1062电性相连。

其中，数据输入接口1061可以接入医院的信息系统，获取病患的体征参数，其中，体征参数至少包括病患的性别参数、年龄参数、体重参数和病症参数等。

存储模块1063用于存储上述医学数据。医学数据包括不同性别、不同年龄、不同体重以及不同病症对应的入针参数，即入针角度和入针速度等。例如，高龄病患中皮下脂肪少、血管弹性差、易滑动，入针时，穿刺针与病患的皮肤夹角应相对大些(45度左右)，入针速度相对较快，而高龄慢性病患者中血管位置浅、血管壁脆性大、弹性差，入针时，穿刺针与病患的皮肤夹角应相对小些(小于40度)，入针速度相对较慢，而青壮年病患血管充盈、弹性好，入针时，穿刺针与病患的皮肤夹角相对小些(25度左右)，入针速度适中即可。

其中，医学数据可以由医护人员根据自身的经验编辑输入作为入针参数的参考，本实施例不做限定。

将病患的手背固定后，数据处理分析模块1062可以控制检测装置104和移动装置102工作。具体地，图4是图1中区域S的结构示意图。如图4所示，本实施例的检测装置104包括近红外摄像头1041和超声探头1042。检测图像包括近红外图像和超声图像。

其中，红外摄像头1041可以设置在移动装置102上，移动装置102带动红外摄像头1041移动至预设位置。其中，预设位置是使红外摄像头1041位于待穿刺手背正中，且高度能够正好拍摄整个手背的位置。上述高度可以根据红外摄像头1041的参数确定，本实施例不做限定。

近红外摄像头1041用于在预设位置获取穿刺区域的近红外图像，本实施例中，可以获取病患手背的近红外图像。需要说明的是，可以在穿刺区域定位平台105上嵌入一定数量的近红外灯珠，通过透射的方式向手背发射近红外光。近红外灯珠可以与数据处理分析模块1062相连，数据处理分析模块1062可以根据近红外图像的质量对近红外灯珠开启的数量、开启的位置以及电压进行控制，以获得图像质量均一的血管分布近红外图像。例如，若血管分布近红外图像左上方亮度较低，数据处理分析模块1062可以对应增加手背左上方红外灯珠开启的数量或电压以提高近红外图像的亮度。

近红外摄像头1041与数据处理分析模块1062电性相连，数据处理分析模块1062用于根据近红外图像确定目标血管。其中，数据处理分析模块1062可以基于现有技术中的静脉血管识别技术，对近红外图像进行处理，识别近红外图像中的目标血管和穿刺入针点，目标血管即为被选中入针的静脉血管。

现有技术中，静脉血管识别技术已经非常成熟。例如，可以预先获取大量手背的样本近红外图像，用户在样本近红外图像上进行目标血管的标注，然后将标注好的样本近红外图像分为训练集和验证集输入到预先构建的深度学习模型中，经过对深入学习模型进行训练，即可得到静脉血管识别模型。那么，可以将手背的近红外图像输入到静脉血管识别模型中，静脉血管识别模型便能够识别出目标血管。

穿刺入针点也可以通过训练模型的方式进行确定，此处不做赘述。

超声探头1042也设置在移动装置102上。数据处理分析模块1062确定好穿刺入针点后，数据处理分析模块1062根据穿刺入针点的位置信息生成运动控制数据中的初始运动数据，并将初始运动数据发送给移动装置102，以使移动装置102按照初始运动数据移动，带动静脉穿刺装置103和超声探头1042移动至穿刺入针点的位置处。

移动装置102按照初始运动数据移动，带动静脉穿刺装置103和超声探头1042移动至目标血管的位置处上方一定位置后，移动装置102继续向靠近穿刺区域的一侧移动，以使超声探头1042的第一端与穿刺区域接触，且保持一定的接触力，可以正常工作。超声探头1042在此时可以开始持续获取目标血管的超声图像。

超声探头1042与数据处理分析模块1062相连，超声探头1042将超声图像发送给数据处理分析模块1062，数据处理分析模块1062根据超声图像确定所述目标血管的参数信息和形状形态。目标血管的参数信息至少包括目标血管的直径、深度和壁厚。形状形态包括目标血管的走向。

具体地，当识别后的目标血管直径小于设定数值或没有识别到目标血管时，随即控制移动装置102在与检测区域平行的方向，沿与目标血管平行的走向进行微距离平移，进而带动静脉穿刺装置103和超声探头1042移动。在平移过程中超声探头1042持续获取超声图像，数据处理分析模块1062分析超声图像中的目标血管边界是否清晰。如果在平移过程，数据处理分析模块1062分析目标血管直径变小甚至消失，则沿血管走向反向平移；若在平移过程，数据处理分析模块1062分析血管直径变大，则继续平移直到识别后的血管直径开始变小，再次反向平移微小距离直到血管直径开始变大，则说明超声探头1042已放置在目标血管轴线的正上方。

数据处理分析模块1062调取存储模块1063中的医疗信息，在医疗信息中确定与体征参数匹配的参照入针参数，即结合病患的性别参数、年龄参数、体重参数和病症参数在医疗信息中确定匹配的参照入针参数。再结合目标血管的直径、深度和壁厚等当前病患的实际信息对参照入针参数进行修正，得到符合该病患实际情况的入针参数。数据处理分析模块1062再结合穿刺入针点和入针参数确定穿刺目标点。

存储模块1063还用于存储入针过程中的入针信息，以使医护人员调取入针信息，并且通过入针信息修正与丰富医学数据。具体地，入针信息包括该病患的血管的红外图像超声图像、入针参数、穿刺入针点和穿刺目标点等在穿刺过程中产生的信息，以便于医护人员后期可以调取查看入针信息，在下一次入针时还可以参考上一次的入针信息；还可以将入针信息存储到医学数据中，以修正与丰富医学数据。

本实施例中，入针参数至少包括穿刺入针角度、位移距离和穿刺速度等，穿刺入针角度可以包括水平面穿刺入针角度和垂直面穿刺入针角度。而水平面穿刺入针角度可以包括从入针到进入血管的过程的相对较大的角度，以及从进入血管到穿刺终点的相对较小的角度，以便于将穿刺针顺利置入血管内并能够置入一定的长度，避免穿刺针在置入过程中将血管扎穿。

穿刺目标点包括第一穿刺目标点和第二穿刺目标点。第一穿刺目标点为穿刺针进入目标血管时穿刺目标血管的点，第二穿刺目标点是穿刺针的穿刺终点。

具体地，可以基于几个算法，根据穿刺入针点和入针参数确定第一穿刺目标点和第二穿刺目标点。例如，如图3所示，穿刺入针点a在目标血管上壁B1上的投影a＇和第一穿刺目标点b可以组成一个直角三角形，那么穿刺入针点a和穿刺入针点在目标血管上壁B1上的投影a＇的距离h1为目标血管的深度，穿刺针A与皮肤D的夹角θ＇为水平面穿刺入针角度，穿刺入针点a与血管上壁B1的距离h1可以由超声探头1042获取，第一穿刺目标点b由水平面穿刺入针角度θ＇和目标血管的深度h1基于几何算法确定。在穿刺针针尖到达第一穿刺目标点b后并超过一定距离，即表示穿刺针已刺入目标血管，此时，需要减小水平面穿刺入针角度为θ"，穿刺入针点a、在目标血管中心线上的投影a"和第二穿刺目标点c可以组成一个直角三角形，入针点a与穿刺入针点a在目标血管中心线上的投影a"的距离h2可以由超声探头1042获取，第二穿刺目标点c由水平面穿刺入针角度θ"和目标血管中心深度h2基于几何算法确定。总之，当水平面穿刺入针角度确定后，则可基于三角函数或者勾股定理，确定穿刺目标点的坐标。

进一步地，本实施例的静脉血管的自动穿刺设备，检测装置104还包括压力传感器1043。压力传感器1043设置在超声探头1042的第二端，如图2所示。压力传感器1043用于获取超声探头1042的第一端与穿刺区域的压力值。

进一步地，本实施例的静脉血管的自动穿刺设备，检测装置104还包括距离传感器1044，距离传感器1044与数据处理分析模块1062相连，距离传感器1044可以检测超声探头1042与手背皮肤的距离，确保穿刺移动定位的准确性及安全性。

压力传感器1043与数据处理分析模块1062电性相连，压力传感器1043将穿刺区域的压力值发送给数据处理分析模块1062，数据处理分析模块1062根据压力值调整移动装置102的位置，以调整超声探头1042的第一端与穿刺区域的接触关系，确保超声探头1042可以获取稳定可靠的超声影像。

进一步地，本实施例的静脉血管的自动穿刺设备，静脉穿刺装置103包括穿刺入针角度调整机构1031和穿刺机构1032，穿刺机构1032设置在穿刺入针角度调整机构1031上。其中，如图2所示，穿刺机构1032可以包括穿刺驱动机构10321和穿刺针夹持机构10322，穿刺针夹持机构10322的一端夹持穿刺针A，穿刺针夹持机构10322的另一端固定在穿刺驱动机构10321上。其中，穿刺针可以包括采血针、输液针或留置针等。

穿刺入针角度调整机构1031与数据处理分析模块1062电性相连，穿刺入针角度调整机构1031用于按照穿刺入针角度调整穿刺机构1032的角度，以使穿刺机构1032按照穿刺入针角度、位移距离和穿刺速度将穿刺针刺入穿刺目标点内。

具体地，穿刺入针角度调整机构1031包括俯仰机构10311和旋转机构10312。旋转机构10312用于调整穿刺机构1032的垂直面穿刺入针角度；俯仰机构10311用于调整穿刺机构1032的水平面穿刺入针角度，为了便于将穿刺针刺入目标血管内，穿刺时，水平面穿刺入针角度应大些，一般为15-45度，穿刺深度一般为1-3毫米；穿刺针刺入血管内且达到穿刺深度后，为了便于将穿刺针置入目标血管内，避免针尖将目标血管扎穿，入针时水平面穿刺入针角度应小些，一般为3-6度，穿刺针进入血管长度一般为12毫米左右。

在一种具体地实施方式中，俯仰机构10311为马达驱动弧形导轨，俯仰机构10311的伸缩端与穿刺驱动机构10321相连，如图2所示。俯仰机构10311伸长时，水平面穿刺入针角度减小，俯仰机构10311缩短时，水平面穿刺入针角度增大。旋转机构10312由马达和旋转轴组成，旋转轴左右旋转，则会改变垂直面穿刺入针角度。

进一步地，本实施例的静脉血管的自动穿刺设备，超声探头1042还用于在穿刺针A刺入穿刺目标点的过程中获取超声穿刺图像，以使数据处理分析模块1062根据超声穿刺图像确定穿刺针A刺入情况，若存在异常信息，控制俯仰机构10311、旋转机构10312和移动装置102中的至少一个对刺入情况进行调整，实时修正穿刺针行进的位置，确保穿刺针处于血管内。

数据处理分析模块1062检测到穿刺针针尖到达预设的穿刺目标点时，可以停止进行穿刺。穿刺针夹持机构10322将穿刺针放松，移动装置102、静脉穿刺装置103、检测装置104移动至检测前的初始位置，自动压杆自动打开，穿刺工作完成。

此外，若出现穿刺完成之外的预设情况，穿刺针夹持机构10322也会自动释放穿刺针。其中，用户可以根据实际的情况设置，还可以将输液、输血或者采血过程中可能出现的紧急情况作为预设情况，本实施例不做赘述。

在一种具体地实施方式中，若穿刺针为穿刺留置针，那么超声探头1042在穿刺深度到达时，移动装置102可以带动穿刺针夹持机构10322将穿刺留置针的针芯自动拔出一定长度，然后再进行下一步穿刺。

此外，医护人员还可以通过观察穿刺针的尾端的回血情况进一步确认是否穿刺成功。

穿刺完成后，医护人员可以辅助将穿刺针固定敷料贴在穿刺点皮肤处，用于固定穿刺针。然后，病患将手臂从穿刺区域定位平台105移开后，医护人员再将穿刺针的尾端连接采血管或输液、输血袋。

进一步地，本实施例的静脉血管的自动穿刺设备，还包括一次性无菌套和抽真空装置107。一次性无菌套用于包覆超声探头1042，并且，一次性无菌套的抽气接口与抽真空装置107的抽气口相连。一次性无菌套用于隔离病患的皮肤和超声探头1042，超声探头1042通过一次性无菌套与病患的皮肤接触，能够保持无菌，还能够避免出现交叉感染的情况。

在一种具体地实施方式中，一次性无菌套包括两个接口，一个为包覆接口，一个为抽气接口。包覆接口用于包覆超声探头1042，然后包覆接口固定在超声探头1042上端的卡环108上，当一次性无菌套包裹超声探头1042并固定后，连接一次性无菌套上的抽气接口与抽真空装置107的抽气接口Q，然后通过按动抽真空装置107上的开关按键K启动抽真空装置107，将一次性无菌套内的空气抽出，确保一次性无菌套紧密地贴覆于超声探头1042的扫描面上。

当病患静脉穿刺成功后，医护人员可以将使用过的一次性无菌套拆卸下来。医护人员可以把上一个一次性无菌套拆卸下来后直接安装新的一次性无菌套，或者在下一个病患进行静脉穿刺前，再安装新的一次性无菌套，本实施例不做限定。

进一步地，本实施例的静脉血管的自动穿刺设备，移动装置102上还设置有消毒装置109，消毒装置109用于对穿刺入针点及穿刺入针点周围进行消毒，以及对穿刺区域定位平台105进行消毒。消毒装置109可以包括至少能够喷出两种消毒液的消毒喷头，消毒装置109还可以包括紫外灯。

具体地，消毒装置109的消毒喷头可以在病患将手背平放在穿刺区域定位平台105前或者病患将手背从穿刺区域定位平台105上取下后喷洒消毒液消毒，消毒喷头在数据处理分析模块1062识别目标血管和穿刺入针点后，对穿刺入针点及穿刺入针点周围喷洒消毒液消毒。紫外灯可以在穿刺开始前或穿刺结束后没有病患的情况下进行持续消毒。

在一种具体地实施方式中，消毒装置109的消毒喷头对穿刺区域定位平台105喷洒的消毒液为75％的医用酒精，对穿刺入针点及穿刺入针点周围喷洒的消毒液为碘伏。

需要说明的是，为了保证针头的清洁，在进行穿刺之前，医护人员将一次性穿刺针安装在穿刺针夹持机构10322上。

在一种具体地实施方式中，数据处理分析模块1062为STM系列的单片机，STM系列单片机的外围接线图，以及STM系列单片机与其他机构、装置、设备的线路连接图本领域的技术人员可以在不耗费创造性的前提下，结合本实施所公开的内容的基础上以及现有技术确定，此处不做赘述。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种静脉血管的自动穿刺设备，其特征在于，包括机座、移动装置、静脉穿刺装置、检测装置、穿刺区域定位平台和分析装置；

所述穿刺区域定位平台设置在所述机座上，用于固定静脉穿刺区域；

所述检测装置与所述分析装置电性相连，所述检测装置用于获取所述穿刺区域的检测图像，所述分析装置用于根据所述检测图像、所述穿刺区域对应的目标人体的体征参数和预先存储的医学数据，确定穿刺入针点、入针参数和穿刺目标点；

所述机座上设置有滑道，所述移动装置的第一端设置在所述滑道内，所述移动装置的第二端设置有所述静脉穿刺装置，所述移动装置沿所述滑道移动时能够带动所述静脉穿刺装置移动；

所述移动装置也与所述分析装置电性相连，所述移动装置用于带动所述静脉穿刺装置移动至所述分析装置确定的穿刺入针点处；

所述静脉穿刺装置也与所述分析装置电性相连，所述静脉穿刺装置上还设置有穿刺针，所述静脉穿刺装置用于按照所述入针参数将所述穿刺针从所述穿刺入针点穿刺至所述穿刺目标点。

2.根据权利要求1所述的静脉血管的自动穿刺设备，其特征在于，所述分析装置包括数据输入接口、数据处理分析模块和存储模块；

所述数据输入接口和所述存储模块分别与所述数据处理分析模块电性相连；

所述数据输入接口用于获取所述体征参数；其中，所述体征参数至少包括性别参数、年龄参数、体重参数和病症参数；

所述存储模块用于存储所述医学数据；

所述检测装置包括近红外摄像头和超声探头，其中，所述超声探头和所述红外摄像头均设置在所述移动装置上；

所述检测图像包括近红外图像和超声图像；

所述移动装置用于带动所述红外摄像头移动至预设位置，以使所述近红外摄像头获取所述穿刺区域的所述近红外图像；

所述近红外摄像头与所述数据处理分析模块电性相连，所述数据处理分析模块用于根据所述近红外图像确定目标血管和所述穿刺入针点；

所述移动装置用于带动所述静脉穿刺装置和所述超声探头移动至所述穿刺入针点的位置处，以使所述超声探头的第一端与所述穿刺区域接触，所述超声探头开始持续获取所述目标血管的所述超声图像；

所述超声探头也与所述数据处理分析模块相连；

所述数据处理分析模块用于根据所述超声图像确定所述目标血管的参数信息和形状形态，控制所述移动装置带动所述静脉穿刺装置和所述超声探头沿所述目标血管的走向平行移动，并根据所述超声图像实时分析所述目标血管的直径变化情况，以使所述超声探头和所述静脉穿刺装置移动至所述目标血管轴线的正上方；在所述医学数据中确定与所述体征参数匹配的参照入针参数，根据所述目标血管的参数信息修正所述参照入针参数，得到修正后的所述入针参数，根据所述穿刺入针点和所述入针参数确定所述穿刺目标点；其中，所述目标血管的参数信息至少包括所述目标血管的直径、深度和壁厚；

所述存储模块还用于存储入针过程中的入针信息，以使医护人员调取所述入针信息，并且通过所述入针信息修正与丰富所述医学数据。

3.根据权利要求2所述的静脉血管的自动穿刺设备，其特征在于，所述检测装置还包括压力传感器；

所述压力传感器设置在所述超声探头的第二端，所述压力传感器用于获取所述超声探头的第一端与所述穿刺区域的压力值；

所述压力传感器与所述数据处理分析模块电性相连，所述数据处理分析模块用于根据所述压力值调整所述移动装置的位置，以调整所述超声探头的第一端与所述穿刺区域的接触关系。

4.根据权利要求2所述的静脉血管的自动穿刺设备，其特征在于，所述静脉穿刺装置包括穿刺入针角度调整机构和穿刺机构，所述穿刺机构设置在所述穿刺入针角度调整机构上；

所述入针参数至少包括穿刺入针角度、位移距离和穿刺速度；

所述穿刺入针角度调整机构与所述数据处理分析模块电性相连，所述穿刺入针角度调整机构用于按照所述穿刺入针角度调整所述穿刺机构，以使所述穿刺机构按照所述穿刺入针角度、所述位移距离和所述穿刺速度将所述穿刺针从所述穿刺入针点穿刺至所述穿刺目标点。

5.根据权利要求4所述的静脉血管的自动穿刺设备，其特征在于，所述穿刺入针角度调整机构包括俯仰机构和旋转机构；

所述俯仰机构用于调整所述穿刺机构的水平面穿刺入针角度，所述旋转机构用于调整所述穿刺机构的垂直面穿刺入针角度；

所述穿刺机构包括穿刺驱动机构和穿刺针夹持机构，所述穿刺针夹持机构用于夹持所述穿刺针，并在穿刺完成后或预设情况下自动释放所述穿刺针；

所述穿刺针至少包括采血针、输液针或留置针。

6.根据权利要求5所述的静脉血管的自动穿刺设备，其特征在于，所述超声探头还用于在所述穿刺针刺入所述穿刺目标点的过程中获取超声穿刺图像，以使所述数据处理分析模块根据所述超声穿刺图像确定穿刺针刺入情况，若存在异常信息，控制所述俯仰机构、所述旋转机构和所述移动装置中的至少一个对所述刺入情况进行调整。

7.根据权利要求1所述的静脉血管的自动穿刺设备，其特征在于，所述移动装置上还设置有消毒装置；

所述消毒装置用于对所述穿刺入针点的位置处进行消毒，以及，对所述穿刺区域定位平台进行消毒。

8.根据权利要求4所述的静脉血管的自动穿刺设备，其特征在于，还包括至少两个与所述数据处理分析模块电性相连的启动开关；

所述启动开关分别设置在所述穿刺区域定位平台两侧。

9.根据权利要求4所述的静脉血管的自动穿刺设备，其特征在于，还包括一次性无菌套和抽真空装置；

所述一次性无菌套用于包覆所述超声探头，并且，所述一次性无菌套的抽气接口与所述抽真空装置的抽气口相连。

10.根据权利要求2所述的静脉血管的自动穿刺设备，其特征在于，还包括语音播报装置；

所述语音播报装置与所述数据处理分析模块相连。

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