超声引导血管穿刺装置、控制方法和计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请的实施例提供一种超声引导血管穿刺装置，包括：机械臂；超声探头，用于发射和接收超声信号，超声探头与机械臂连接；穿刺针，穿刺针与机械臂连接；以及一个或多个处理器，一个或多个处理器用于：获取用户输入的待穿刺血管；控制机械臂带动超声探头移动到与待穿刺血管对应的体表标志点，并控制超声探头发射超声信号；基于超声探头接收的超声信号生成实测图像；识别实测图像中的待穿刺血管以确定穿刺点；控制机械臂带动穿刺针从穿刺点处完成穿刺。本申请的实施例还提供一种超声引导血管穿刺装置的控制方法和计算机可读存储介质。刺装置的控制方法和计算机可读存储介质。刺装置的控制方法和计算机可读存储介质。

【技术实现步骤摘要】
超声引导血管穿刺装置、控制方法和计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及医疗器械
，具体涉及一种超声引导血管穿刺装置、超声引导血管穿刺装置的控制方法和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]超声引导下的血管穿刺是众多介入诊断、介入治疗方法的必要步骤，相关技术中提供的超声引导血管穿刺装置仍需要人工操作来完成血管穿刺步骤，对操作人员的专业技能要求较高，期望能够实现自动穿刺。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供克服上述问题或至少部分解决上述问题的一种超声引导血管穿刺装置、超声引导血管穿刺装置的控制方法和计算机可读存储介质。
[0004]根据本申请实施例的第一个方面，提供一种超声引导血管穿刺装置，包括：机械臂；超声探头，用于发射和接收超声信号，超声探头与机械臂连接；穿刺针，穿刺针与机械臂连接；以及一个或多个处理器，一个或多个处理器用于：获取用户输入的待穿刺血管；控制机械臂带动超声探头移动到与待穿刺血管对应的体表标志点，并控制超声探头发射超声信号；基于超声探头接收的超声信号生成实测图像；识别实测图像中的待穿刺血管以确定穿刺点；控制机械臂带动穿刺针从穿刺点处完成穿刺。
[0005]根据本申请实施例的第二个方面，提供一种超声引导血管穿刺装置的控制方法，超声引导血管穿刺装置包括机械臂，以及与机械臂连接的超声探头和穿刺针，方法包括：获取用户输入的待穿刺血管；控制机械臂带动超声探头移动到与待穿刺血管对应的体表标志点，并控制超声探头发射超声信号；基于超声探头接收的超声信号生成实测图像；识别实测图像中的待穿刺血管以确定穿刺点；控制机械臂带动穿刺针从穿刺点处完成穿刺。
[0006]根据本申请实施例的第三个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被计算机运行时实现如本申请实施例的第二个方面所描述的方法。
[0007]本申请实施例提供的超声引导血管穿刺装置、超声引导血管穿刺的控制方法和计算机可读存储介质能够自动地控制机械臂带动超声探头和穿刺针来完成超声引导下的血管穿刺操作，降低了操作难度，减少了操作人员的工作量。
附图说明
[0008]图1为根据本申请实施例的超声引导血管穿刺装置的示意图；
[0009]图2为根据本申请另一实施例的超声引导血管穿刺装置的示意图；
[0010]图3为根据本申请再一个实施例的超声引导穿刺装置的示意图；
[0011]图4为根据本申请再一个实施例的超声引导穿刺装置的示意图；
[0012]图5为根据本申请实施例所确定的穿刺点的示意图；
[0013]图6为根据本申请实施例的超声探头的探测中心对准穿刺点的示意图；
[0014]图7为根据本申请实施例的超声探头旋转过程中待穿刺血管在实测图像中的长度变化示意图；
[0015]图8为根据本申请实施例的超声探头的超声信号探测轴线与体表的角度发生改变时，待穿刺血管在实测图像中的截面变化示意图；
[0016]图9为根据本申请一个实施例的超声探头和穿刺针的示意图；
[0017]图10为根据本申请另一个实施例的超声探头和穿刺针的示意图；
[0018]图11为根据本申请一个实施例的力反馈件和测压件的示意图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0020]本申请的实施例首先提供一种超声引导血管穿刺装置，参照图1，其包括：机械臂10、超声探头20、穿刺针30和一个或多个处理器40。
[0021]超声探头20用于发射和接收超声信号，其可以是本领域的相关技术中所提供的任何合适的超声探头，对此不作限制。
[0022]穿刺针30可以是本领域的相关技术中所提供的任何合适的穿刺针，对于不同的待穿刺血管可能需要不同规格的穿刺针，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。在实际使用过程中，根据操作类型的不同，可能需要将穿刺针30的针腔连接到不同的外部装置，例如，在进行介入植入手术时，可能需要通过穿刺针30的针腔来进入导丝等，本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。
[0023]超声探头20和穿刺针30均与机械臂10连接，从而机械臂10能够带动超声探头20进行移动来获得合适的超声图像，同时，机械臂10还能够带动穿刺针30进行移动来完成穿刺操作。
[0024]机械臂10可以是本领域相关技术中所提供的任何合适的机械臂，机械臂10可以被设置成能够带动超声探头20和穿刺针30实现超声引导血管穿刺过程中任何需要完成的移动操作。作为示例地，机械臂10具有多个彼此连接的支臂，这些支臂之间可以通过轴承、滑轨等进行连接，以使得支臂彼此之间可以滑动、转动等，以带动所连接的超声探头20以及穿刺针30进行多自由度的移动。
[0025]超声探头20和穿刺针30可以分别连接到彼此独立的两个机械臂10上，或者，超声探头20和穿刺针30也可以连接到同一个机械臂10的不同支臂上，对此不作限制。
[0026]在一些实施例中，参照图2，穿刺针30可以连接在超声探头20上，这些实施例中穿刺针30的运动范围将会受到超声探头20的姿态的限制，这将会使得机械臂10带动穿刺针30进行穿刺时的动作获得简化，但是也对超声探头20的定位提出了较高的要求，超声探头20需要运动到合适的位置并且处于合适的姿态才能够顺利完成穿刺操作。
[0027]在一些其他的实施例中，穿刺针30可以完全独立于超声探头20进行移动(例如图1示出的实施例)，这降低了超声探头20的定位要求，但是对于机械臂10的运动精度提出了更高的要求。
[0028]仍可参照图1，在实际使用过程中，患者1可以躺在手术床2(手术床)上，机械臂10的一端可以被固定在手术床附近的任何合适的位置(例如检察床的床头、床沿，或者手术床
附近的地面、台面等)，只需其带动超声探头20和穿刺针30移动的范围能够覆盖需要检查的位置即可。在一些实施例中，机械臂10的一端可以被固定在一个可移动的基座3上，使得超声探头可以根据实际使用需求被移动到任何合适的位置进行工作。
[0029]一个或多个处理器40与机械臂10、超声探头20等电连接，使其能够控制机械臂10进行运动，控制超声探头20发射、接收超声信号等。一个或多个处理器40可以被集成在终端设备上，该终端设备可以是例如电脑、平板电脑、手机等终端，或者其他任何能够执行相关功能的终端。该终端设备可以通过有线连接、无线连接等任何合适的连接方式与机械臂10和超声探头20电连接，以实现一个或多个处理器40与机械臂10和超声探头20的电连接。在一些其他的实施例中，一个或多个处理器40也可以集成在机械臂10或者超声探头20中，对此不作限制。一个或多个处理器40可以以合适的方式来与用户进行交互，例如，一个或多个处理器40可以被连接到合适的交互设备上，例如鼠标、键盘、触摸屏等。
[0030]在实际使用过程中，一个或多个处理器4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声引导血管穿刺装置，包括：机械臂；超声探头，用于发射和接收超声信号，所述超声探头与所述机械臂连接；穿刺针，所述穿刺针与所述机械臂连接；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器用于：获取用户输入的待穿刺血管；控制所述机械臂带动所述超声探头移动到与所述待穿刺血管对应的体表标志点，并控制所述超声探头发射超声信号；基于所述超声探头接收的超声信号生成实测图像；识别所述实测图像中的所述待穿刺血管以穿刺点；控制所述机械臂带动所述穿刺针从所述穿刺点处完成穿刺。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个处理器在识别所述实测图像中的所述待穿刺血管时，具体用于：获取标准图像，所述标准图像包括所述待穿刺血管以及所述待穿刺血管的周围组织；基于所述标准图像识别所述实测图像中的所述待穿刺血管。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述一个或多个处理器还用于：获取所述实测图像与所述标准图像之间的匹配度；基于所述匹配度控制所述机械臂带动所述超声探头移动，直到所述实测图像与所述标准图像之间的匹配度高于预设值。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的装置，其中，所述一个或多个处理器在识别所述实测图像中的所述待穿刺血管时，还用于：控制所述超声探头发射多普勒超声信号；基于所述超声探头接收到的所述多普勒超声信号识别所述实测图像中的所述待穿刺血管。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个处理器还用于：在控制所述机械臂将超声探头移动到与所述待穿刺血管对应的体表标志点后，控制所述机械臂调整所述超声探头的姿态，使所述超声探头的长度方向与所述待穿刺血管大致垂直。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述一个或多个处理器还用于：在确定所述穿刺点后，控制所述机械臂带动所述超声探头移动，使所述超声探头的探测中心对准所述穿刺点；控制所述机械臂带动所述超声探头以所述穿刺点为中心在体表旋转；在旋转过程中确定所述实测图像中所述待穿刺血管的长度变化情况；将所述待穿刺血管的长度最长时所述超声探头的朝向确定为控制所述机械臂带动所述穿刺针穿刺时的穿刺朝向。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或多个处理器还用于：在控制所述机械臂将超声探头移动到与所述待穿刺血管对应的体表标志点后，控制所述机械臂调整所述超声探头的姿态，使所述超声探头的超声信号发射轴线与体表大致垂直。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述一个或多个处理器还用于：在确定所述穿刺点后，控制所述机械臂带动所述超声探头移动，使所述超声探头的探测中心对准所述穿刺点，并确定所述超声探头的超声信号发射轴线与体表的初始角度；控制所述机械臂带动所述超声探头转动，使所述超声探头的超声信号发射轴线与体表的角度改变；在转动过程中追踪所述实测图像中所述待穿刺血管，以确定终止角度，所述终止角度为所述实测图像中所述待穿刺血管消失时所述超声探头的超声信号发射轴线与体表的角度；基于所述初始角度和所述终止角度，确定控制所述机械臂带动所述穿刺针穿刺时的穿刺角度。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述一个或多个处理器具体用于：将所述初始角度和所述终止角度的中间角度确定为所述穿刺角度。10.根据权利要求1所述的装置，还包括：力反馈件，与所述穿刺针连接，以测量所述穿刺针的针尖受力；所述一个或多个处理器还用于：在控制所述机械臂带动所述穿刺针进行穿刺时，基于所述力反馈件测量的针尖受力控制穿刺行程。11.根据权利要求10所述的装置，还包括：测压件，与所述穿刺针的针腔连接，以测量所述穿刺针的针腔压力；所述一个或多个处理器还用于：在控制所述机械臂带动所述穿刺针进行穿刺时，基于所述测压件测量的针腔压力确定穿刺终点。12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述一个或多个处理器具体用于：在控制所述机械臂带动所述穿刺针进行穿刺时，监测所述力反馈件测量的针尖受力的变化情况；在确定针尖受力发生突变时，记录所述穿刺针当前所在的第一位置；控制所述机械臂带动所述穿刺针以所述第一位置为起点继续行进预定距离，以到达第二位置；控制所述机械臂带动所述穿刺针在所述第一位置和所述第二位置之间往复运动，并在运动过程中监测所述测压件测量的针腔压力；将针腔压力最高的位置确定为所述穿刺针的穿刺终点。13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述超声探头内设置有针槽，所述超声探头的超声信号发射面设置有出针孔，所述出针孔与所述针槽连通，所述针槽与所述超声探头...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘湘斌，谭雄进，
申请(专利权)人：谭雄进，
类型：发明
国别省市：