【技术实现步骤摘要】
超声平面外血管穿刺辅助机器人
本专利技术实施例涉及医疗器械
，更具体地，涉及一种超声平面外血管穿刺辅助机器人。
技术介绍
超声引导下的血管穿刺，具有可实时观察解剖结构、穿刺路径、缩短穿刺时间、减少穿刺并发症等优势，超声引导的血管穿刺技术包括平面内、和平面外技术，两者在临床应用中各有优缺点。平面内技术，穿刺针始终处于探头扫描平面内，在穿刺过程中可以完整显示进针路线，缺点是不能观察到周围的组织，探头操作不稳定容易丢失血管，并且由于超声的容积效应导致不能明确针尖和血管切面的位置关系造成穿刺失败。平面外技术可以清晰显示周围组织解剖关系，血管信息在超声影像中显示容易区分，穿刺路径短并且可以确保穿刺针处于血管顶端正中位置，穿刺成功率高，缺点是穿刺过程针体和针尖不可见，容易造成穿刺并发症风险，穿刺针刺入血管后减小穿刺角度时容易发生穿刺针脱离及刺破血管等问题。
技术实现思路
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供一种超声平面外血管穿刺辅助机器人，用以有效避免平面外穿刺技术存...
【技术保护点】
1.一种超声平面外血管穿刺辅助机器人，其特征在于，包括：依次连接的图像识别处理单元、穿刺导航单元、运动规划单元、运动控制单元和电机驱动单元；/n所述图像识别处理单元用于对穿刺目标区域的血管实时影像进行分析计算，获取血管轮廓形状数据和血管中心位置数据；/n所述穿刺导航单元用于基于所述血管轮廓形状数据和所述血管中心位置数据，计算优选穿刺姿态和优选穿刺路径；/n所述运动规划单元用于基于所述优选穿刺路径，计算得出穿刺针具由当前姿态调整到所述优选穿刺姿态所需的电机控制参数；/n所述运动控制单元用于基于所述电机控制参数，控制所述电机驱动单元，驱动所述穿刺针具移动到所述优选穿刺姿态，并沿...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种超声平面外血管穿刺辅助机器人，其特征在于，包括：依次连接的图像识别处理单元、穿刺导航单元、运动规划单元、运动控制单元和电机驱动单元；
所述图像识别处理单元用于对穿刺目标区域的血管实时影像进行分析计算，获取血管轮廓形状数据和血管中心位置数据；
所述穿刺导航单元用于基于所述血管轮廓形状数据和所述血管中心位置数据，计算优选穿刺姿态和优选穿刺路径；
所述运动规划单元用于基于所述优选穿刺路径，计算得出穿刺针具由当前姿态调整到所述优选穿刺姿态所需的电机控制参数；
所述运动控制单元用于基于所述电机控制参数，控制所述电机驱动单元，驱动所述穿刺针具移动到所述优选穿刺姿态，并沿所述优选穿刺路径进行穿刺。
2.根据权利要求1所述的辅助机器人，其特征在于，所述穿刺导航单元还用于计算优选穿刺速度；
相应的，所述运动控制单元具体用于，控制所述电机驱动单元，驱动所述穿刺针具按所述优选穿刺速度沿所述优选穿刺路径进行穿刺。
3.根据权利要求1所述的辅助机器人，其特征在于，所述穿刺导航单元具体用于：
基于所述血管轮廓形状数据和所述血管中心位置数据，通过比照预存的血管穿刺经验数据，计算得到包括优选穿刺角度、穿刺进针点坐标、穿刺进针深度和穿刺速度的优选穿刺姿态。
4.根据权利要求1所述的辅助机器人，其特征在于，所述电机驱动单元包括平移控制电机、俯仰控制电机和穿刺控制电机；
相应的，所述运动规划单元具体用于：基于所述当前姿态、所述优选穿刺姿态和所述优选穿刺路径，通过逆解计算，获取所述平移控制电机、所述俯仰控制电机和所述穿刺控制电机分别对应的设定目标位置和设定速度。
5.根据权利要求4所述的辅助机器人，其特征在于，所述运动控制单元具体用于：
技术研发人员：张磊，张博，张立群，张哲明，黄强，藤江正克，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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