一種靜脈穿刺針頭位置定位的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療護理器械領域，更具體地，涉及一種靜脈穿刺針頭位置定位的裝置。
【背景技術】
[0002]在臨床診療和護理中，對病人進行靜脈穿刺十分常見，但某些病人在臨床上具血管特征不明顯，如嬰幼兒血管較小，肥胖型人員皮下脂肪過厚，直接使得醫(yī)生難于用肉眼直接判斷血管以及針頭的位置和深度，尤其是在穿刺時，無法準確獲得針頭的位置信息。
[0003]美國專利號為20140100524的發(fā)明專利，采用veinviewer醫(yī)用靜脈顯示裝置，配合紅外光纖在穿刺針頭上傳播的紅外光，用來定位穿刺針頭，但由于針頭導入的紅外光有限，成像質量較差，直接導致最后的計算誤差很大，并且由于紅外光需要使用光纖作為介質傳導，導致該系統(tǒng)結構復雜。美國專利號為20100094126的發(fā)明專利，采用在針頭上安裝光纖傳感器的方式，通過導入激光、測量反射和入射的光信息用來實時獲得針頭的位置，但該系統(tǒng)的造價成本較高，并且由于針頭屬于耗材，無法重復使用，因此實際操作應用起來較為繁瑣。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明的目的在于提供一種靜脈穿刺針頭位置定位的裝置，其中通過對其關鍵光源組件的結構及其設置方式、圖像采集方式等進行改進，與現有技術相比能夠有效解決現有的針頭位置定位裝置結構復雜、準確性不高的問題，并且該裝置采用只需更換針頭即可重復使用，實用應用簡單便捷。
[0005]為實現上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種靜脈穿刺針頭位置定位的裝置，其特征在于，包括紅外光源、主相機、側相機和圖像處理單元；
[0006]所述紅外光源用于照射穿刺區(qū)域的皮膚表面和針頭；
[0007]所述主相機用于從穿刺區(qū)域的皮膚表面的上方由上而下對針頭進行拍照；
[0008]所述側相機的拍照方向與所述主相機的拍照方向相互垂直，用于從穿刺區(qū)域的皮膚表面的水平方向對針頭進行拍照；
[0009]所述圖像處理單元與所述主相機和側相機相連，用于比較所述主相機和側相機拍攝的照片，從而得出針頭的位置。
[0010]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，以針頭與穿刺區(qū)域的皮膚表面的接觸點為原點、穿刺區(qū)域的皮膚表面的法線方向為Z軸方向，建立笛卡爾三維直角坐標系，所述主相機從平行于Z軸的方向對針頭進行拍照，所述側相機從垂直于Z軸的方向對針頭進行拍照。
[0011]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述紅外光源為紅外發(fā)光二極管或者紅外發(fā)光二極管陣列，其發(fā)光的波長范圍為760nm?950nm，產生的均勻光斑的直徑為4?6cm。
[0012]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述主相機上還安裝有紅外濾光片，所述主相機為CCD傳感器、CMOS傳感器或者紅外感光二極管陣列。
[0013]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述圖像處理單元優(yōu)選為嵌入式系統(tǒng)中的DSP、FPGA和ARM中的一種或者多種。
[0014]通過本發(fā)明所構思的以上技術方案，與現有技術相比，通過對靜脈穿刺針頭位置的定位裝置進行改進，采用單獨的紅外光源，并使用主、側相機從兩個角度對針頭進行拍照，簡化了靜脈穿刺針頭位置定位裝置的結構，避免了現有技術拍攝光照不足導致的照片失準的問題；并且通過對主相機照片和側相機照片進行比較，能夠快速建立針頭的空間位置關系，計算得到針頭的位置及穿刺角度，具有圖像采集直觀、計算快速高效的有益效果，在保持該裝置結構簡單、造價成本低的情況下，能夠有效提高位置定位的準確性。通過拍攝方向相互垂直的主、側相機(即，以針頭與穿刺區(qū)域的皮膚表面的接觸點為原點、穿刺區(qū)域的皮膚表面的法線方向為Z軸方向，建立笛卡爾三維直角坐標系，所述主相機從平行于Z軸的方向對針頭進行拍照，所述側相機從垂直于Z軸的方向對針頭進行拍照)，構建針頭在三維空間的位置信息，通過簡單設置的兩個相機即可完全得出針頭位置信息，結構巧妙、數據計算簡單、位置信息的精確度高；配合以單獨設置在外部的紅外光源，既保證了相機的拍攝效果，又可以避免光源的隨意移動，造成對人體的意外傷害。
[0015]該針頭位置定位裝置的針頭可為普通針頭，針頭與該裝置的其他部件單獨配置，僅需更換針頭即可重復使用，實際應用簡單、方便，成本低廉，可作為醫(yī)院治療、手術機器人等的針頭引導裝置，可以幫助醫(yī)護人員準確定位針頭位置、從而將針頭引導到目標位置，具有效率高、直觀、準確等特點。
【附圖說明】
[0016]圖1是靜脈穿刺針頭位置定位裝置的結構示意圖；
[0017]圖2是靜脈穿刺針頭位置定位裝置進行針頭位置計算的示意圖；
[0018]圖3是靜脈穿刺針頭位置定位裝置將針頭定位到目標位置的工作流程圖；
[0019]圖4是靜脈穿刺針頭位置定位裝置控制單元的基本結構示意圖。
[0020]圖中各附圖標記的含義如下:1為紅外光源，2為控制單元，3為紅外相機(對應主相機)，4為濾光片，5普通相機(對應側相機)，6為穿刺針頭，7為穿刺皮膚區(qū)域。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]實施例1
[0023]如圖1所示，靜脈穿刺針頭位置定位裝置中的結構示意圖，其中紅外光源I發(fā)出紅外光，均勻的散布在穿刺區(qū)域的皮膚表面區(qū)域7上，待皮膚下方穿刺針頭6反射紅外光后，反射光經為濾光片4，由相機3采集紅外圖像。同時相機5在側面對穿刺針頭進行拍攝，采集后對兩幅圖像進行對比，即可算出針頭的深度。
[0024]其中，紅外光源I發(fā)出的紅外波長為760nm?1400nm，產生的均勻光斑的直