全自动静脉穿刺设备和全自动静脉穿刺方法技术

本申请实施例适用于医疗技术领域，提供了一种全自动静脉穿刺设备和全自动静脉穿刺方法，所述全自动静脉穿刺设备可以利用近红外相机和深度相机辅助进行静脉血管的全局表征，得到待穿刺区域的全局表征信息。在此基础上，通过选择弯曲度低、深度浅的局部血管所在区域作为目标穿刺区域，进而对目标穿刺区域进行光声扫描成像。根据光声扫描成像的成像结果，可以获得实际穿刺需要的目标血管的相关信息，进而可以根据目标血管的相关信息确定穿刺策略。按照确定出的穿刺策略，可以在目标穿刺区域执行全自动的静脉穿刺操作。使用本申请实施例提供的全自动静脉穿刺设备，可以在没有医护人员介入的情况下，自动实现静脉穿刺，保证穿刺成功率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
全自动静脉穿刺设备和全自动静脉穿刺方法


[0001]本申请实施例属于医疗
，特别是涉及一种全自动静脉穿刺设备和全自动静脉穿刺方法。

技术介绍

[0002]在临床医疗诊断和治疗过程中，静脉注射、抽血等操作极为常见，这些操作都需要通过静脉穿刺来实现，准确地进行静脉穿刺是每一个医护人员进入临床前的必备技能。医护人员在进行这些操作时，需要对病人的静脉位置有着准确的判断。但是，在给肥胖、皮肤表面暗沉或有遗留的疤痕等人群实施静脉穿刺操作时，缺乏经验的医护人员可能难以准确确定静脉位置，容易导致穿刺失败甚至错误注射至动脉引起皮下出血等严重后果。另一方面，血液检测作为确诊包括传染性疾病在内的多种疾病的一种重要手段，近距离的静脉穿刺操作增加了医护人员被感染的风险。因此，临床上对于无接触机器人自主取血和注射具有迫切的需求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请实施例提供了一种全自动静脉穿刺设备和全自动静脉穿刺方法，可以在临床医疗诊断和治疗过程中实现全自动的静脉穿刺。
[0004]本申请实施例的第一方面提供了一种全自动静脉穿刺方法，包括：
[0005]采集待穿刺区域的全局表征信息，所述全局表征信息包括所述待穿刺区域的静脉血管分布信息和点云信息；
[0006]根据所述全局表征信息，在所述待穿刺区域中确定目标穿刺区域；
[0007]对所述目标穿刺区域进行光声扫描成像；
[0008]基于所述光声扫描成像的成像结果和所述全局表征信息，确定穿刺策略；
[0009]按照所述穿刺策略在所述目标穿刺区域执行静脉穿刺操作。
[0010]本申请实施例的第二方面提供了一种全自动静脉穿刺设备，包括：
[0011]采集模块，用于采集待穿刺区域的全局表征信息，所述全局表征信息包括所述待穿刺区域的静脉血管分布信息和点云信息；
[0012]确定模块，用于根据所述全局表征信息，在所述待穿刺区域中确定目标穿刺区域；
[0013]扫描模块，用于对所述目标穿刺区域进行光声扫描成像；
[0014]策略模块，用于基于所述光声扫描成像的成像结果和所述全局表征信息，确定穿刺策略；
[0015]穿刺模块，用于按照所述穿刺策略在所述目标穿刺区域执行静脉穿刺操作。
[0016]本申请实施例的第三方面提供了一种全自动静脉穿刺设备，应用所述设备实现如下操作：
[0017]采集待穿刺区域的全局表征信息，所述全局表征信息包括所述待穿刺区域的静脉血管分布信息和点云信息；
[0018]根据所述全局表征信息，在所述待穿刺区域中确定目标穿刺区域；
[0019]对所述目标穿刺区域进行光声扫描成像；
[0020]基于所述光声扫描成像的成像结果和所述全局表征信息，确定穿刺策略；
[0021]按照所述穿刺策略在所述目标穿刺区域执行静脉穿刺操作。
[0022]本申请实施例的第四方面提供了一种全自动静脉穿刺设备，包括近红外相机、深度相机、光声扫描仪、穿刺定位机构，以及用于控制所述近红外相机、所述深度相机、所述光声扫描仪、所述穿刺定位机构的控制单元，所述穿刺定位机构的末端包括穿刺针；其中：
[0023]所述近红外相机，用于采集待穿刺区域的静脉血管分布信息；
[0024]所述深度相机，用于采集所述待穿刺区域的皮肤表面轮廓的点云信息；
[0025]所述控制单元，用于根据所述静脉血管分布信息和所述点云信息生成所述待穿刺区域的全局表征信息，并根据所述全局表征信息，在所述待穿刺区域中确定目标穿刺区域；
[0026]所述光声扫描仪，用于对所述目标穿刺区域进行光声扫描成像；
[0027]所述控制单元，还用于基于所述光声扫描成像的成像结果和所述全局表征信息，确定穿刺策略；按照所述穿刺策略控制所述穿刺定位机构，以使所述穿刺针在所述目标穿刺区域执行静脉穿刺操作。
[0028]本申请实施例的第五方面提供了一种医疗设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的全自动静脉穿刺方法。
[0029]本申请实施例的第六方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的全自动静脉穿刺方法。
[0030]本申请实施例的第七方面提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面所述的全自动静脉穿刺方法。
[0031]与现有技术相比，本申请实施例具有以下优点：
[0032]本申请实施例提供的全自动静脉穿刺设备可以利用近红外相机和深度相机辅助进行静脉血管的全局表征，得到待穿刺区域的全局表征信息。在此基础上，通过选择弯曲度低、深度浅的局部血管所在区域作为目标穿刺区域，可以对目标穿刺区域进行光声扫描成像。根据光声扫描成像的成像结果，可以获得实际穿刺需要的目标血管的相关信息，进而可以根据目标血管的相关信息确定穿刺策略。按照确定出的穿刺策略，可以在目标穿刺区域执行全自动的静脉穿刺操作。使用本申请实施例提供的全自动静脉穿刺设备，可以在没有医护人员介入的情况下，自动实现静脉穿刺，保证穿刺成功率。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
[0034]图1是本申请实施例提供的一种全自动静脉穿刺设备方法适用场景的示意图；
[0035]图2是本申请实施例提供的一种全自动静脉穿刺设备方法的示意图；
[0036]图3是本申请实施例提供的一种静脉血管成像流程的示意图；
[0037]图4是本申请实施例提供的一种全自动静脉穿刺流程的示意图；
[0038]图5是本申请实施例提供的一种全自动静脉穿刺设备的示意图；
[0039]图6是本申请实施例提供的一种医疗设备的示意图。
具体实施方式
[0040]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0041]在临床医疗诊断和治疗过程中，可以使用采血机器人辅助进行静脉穿刺。采血机器人的核心技术主要包括两方面内容，即血管成像和穿刺针定位。其中，血管成像主要用于获得血管大小、位置及深度信息，现有技术中的血管成像主要采用基于超声的血管成像方法、基于近红外相机的血管成像方法或者对上述两种成像方法进行结合来实现。穿刺针定位主要涉及采血机器人的结构设计，其主要功能是根据血管成像结果控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动静脉穿刺设备，其特征在于，应用所述设备实现如下操作：采集待穿刺区域的全局表征信息，所述全局表征信息包括所述待穿刺区域的静脉血管分布信息和点云信息；根据所述全局表征信息，在所述待穿刺区域中确定目标穿刺区域；对所述目标穿刺区域进行光声扫描成像；基于所述光声扫描成像的成像结果和所述全局表征信息，确定穿刺策略；按照所述穿刺策略在所述目标穿刺区域执行静脉穿刺操作。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述采集待穿刺区域的全局表征信息，包括：控制近红外相机采集所述待穿刺区域的所述静脉血管分布信息；控制深度相机采集所述待穿刺区域的皮肤表面轮廓的点云信息。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制近红外相机采集所述待穿刺区域的所述静脉血管分布信息，包括：控制所述近红外相机对所述待穿刺区域进行图像采集，得到所述待穿刺区域的多张近红外相机图像；从多张所述近红外相机图像中分割出所述待穿刺区域的所述静脉血管分布信息。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述从多张所述近红外相机图像中分割出所述待穿刺区域的所述静脉血管分布信息，包括：利用预先训练的静脉血管分割模型对多张所述近红外相机图像进行处理，输出所述待穿刺区域的所述静脉血管分布信息，所述静脉血管分割模型通过对多张近红外相机样本图像进行训练得到，所述多张近红外相机样本图像包括自动标记的血管区域图像和手动标记的血管区域图像。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的设备，其特征在于，所述静脉血管分布信息为二维图像，所述点云信息为三维图像，所述根据所述全局表征信息，在所述待穿刺区域中确定目标穿刺区域，包括：将所述静脉血管分布信息投影至所述点云信息中，得到所述待穿刺区域的三维融合模型；基于所述静脉血管分布信息，确定所述待穿刺区域中的所述目标穿刺区域。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述将所述静脉血管分布信息投影至所述点云信息中，得到所述待穿刺区域的三维融合模型，包括：确定近红外相机坐标系与深度相机坐标系之间的坐标变换矩阵；根据所述坐标变换矩阵，将所述静脉血管分布信息转换为深度相机坐标系下的坐标；将所述深度相机坐标系下的坐标转换为世界坐标，得到静脉血管在世界坐标系下的三维坐标信息；所述待穿刺区域及所述静脉血管在世界坐标系下的三维坐标信息即为所述待穿刺区域的三维融合模型。7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述基于所述静脉血管分布信息，确定所述待穿刺区域中的所述目标穿刺区域，包括：对所述静脉血管分布信息中包含的多条静脉血管进行长方形检测，得到多个长方形区域的宽度信息，每个所述长方形区域分别用于表征一条所述静脉血管；
根据所述宽度信息，将宽度大于预设阈值的一个长方形区域作为所述目标穿刺区域。8.根据权利要求1
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4或6
‑
7任一项所述的设备，其特征在于，所述对所述目标穿刺区域进行光声扫描成像，包括：控制光声扫描仪移动至所述目标穿刺区域；在保持所述光声扫描仪与所述目标穿刺区域的皮肤表面紧密接触的情况下，对所述目标穿刺区域进行光声扫描成像，得到所述光声扫描成像的成像结果；控制所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟李艾俐，肖霄，曾兴晖，
申请(专利权)人：元化智能科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：