【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医学器械，具体涉及一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法。
技术介绍
1、目前依赖于人工完成的穿刺过程中，若穿刺皮下较深位置时，穿刺准确性完全依赖于医护人员的经验。人工穿刺过程复杂，以抽血为例需要对待穿刺部位绑带，以便血液充盈更易观察到，绑带不仅繁琐还会使采血者感到疼痛不适。
2、现有技术中超声探头辅助穿刺支架，有探头准确探测皮下组织，首先是穿刺的准确度很低，一般在5mm左右，其次是需要医护人员手动穿刺。
3、现有技术自动穿刺机器中，利用的是红外成像的原理，利用工业相机拍摄皮肤表面，定位要穿刺的位置进行穿刺。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种利用超声识别的自动穿刺装置及方法。
2、一种超声识别的自动穿刺装置，包括穿刺机构，显像部和控制部；所述穿刺机构包括超声部和穿刺部；所述超声部对穿刺部位进行成像探测；所述穿刺部使用穿刺针对穿刺部位进行穿刺；所述显像部显示超声部探测到的图像；所述控制部用于控制超声部、穿刺部、显像部。
3、进一步的，还包括第一底座部，支架机构，所述第一底座部固定连接支架机构和显像部，支架结构连接穿刺机构。
4、进一步的，所述支架机构包括阻尼机构，阻尼机构通过第一连接件连接第一阻尼圆盘，第一阻尼圆盘通过第二连接件连接第二阻尼圆盘，第二阻尼圆盘连接抱闸机构，抱闸机构连接第二底座部。
5、进一步的，所述支架机构包括第三底座部，所述第三底座部通过第一杆状部连接旋钮机构，旋钮
6、进一步的，所述穿刺部包括第一电机，第一电机通过丝杠s连接滑块s；所述滑块s通过连杆带动转动第一连杆轴承和第二连杆轴承，使穿刺针与皮肤表面有角度变化；第二连杆轴承设置在基板上，基板上还设置有第二电机；第二电机通过丝杠d连接滑块d；滑块d连接穿刺针；所述滑块d运动的距离决定进针深度。
7、本专利技术的另一方面提供一种超声识别的自动穿刺装置的方法，包括如下步骤：
8、步骤1：确定穿刺深度p；
9、步骤2:通过结构计算得出穿刺针延长线与皮肤表面形成的角度α；
10、步骤3：由角度α通过控制算法确定滑块s与滑块d的行进距离；
11、步骤4：由滑块s与滑块d的行进距离确定两个动力源的运行位置，从而控制部指示穿刺部进行穿刺。
12、进一步的，所述步骤3控制算法具体方法如下：
13、通过穿刺机构的构造计算得出角度α与滑块s和滑块d的行进距离公式关系；
14、所述角度α与滑块s的行进距离公式为：
15、[l5cos(180°-β-γ+α1)-(l2+l3)]2+s12＝l12；
16、其中角度为α1时行进距离为s1，l1表示第二连杆轴承中心到第一连杆轴承中心的距离，l2表示第一连杆轴承中心到滑块s的水平距离，l3表示滑块s到旋转中心的水平距离，l5表示第二连杆轴承中心到旋转中心的直线距离，β表示基板结构件固定角度，γ表示第二连杆轴承中心和旋转中心连线与基板形成的夹角；
17、所述角度α与滑块d的行进距离公式为:
18、d1＝(l11-l7)+r tanα1+l4secα1；
19、其中角度为α1时行进距离为d1，l11表示初始位置时滑块d到旋转中心的沿穿刺针方向的距离，l7表示初始位置时滑块d到穿刺针尖的沿穿刺针方向的距离，l4表示旋转中心到超声探测截面线的水平距离，r表示旋转中心到穿刺针延长线的垂直距离；
20、将所述公式写入控制部，当显像部输入穿刺深度信息后，控制部自动计算出滑块s与滑块d的行程，从而指示动力源运动。
21、进一步的，所述步骤3控制算法具体方法如下：
22、获得参数：实测第一电机步数和第二电机步数得到实测深度值固化为参数表，深度步长为1毫米；
23、应用参数：依据穿刺目标深度通过查参数表得到第一电机步数和第二电机步数，先驱动第一电机行进一定步数，使得穿刺角度到位，然后驱动第二电机行进一定步数，从而使穿刺深度达到目标深度位置。
24、进一步的，当穿刺目标为毫米小数点后1位时，可通过相邻穿刺深度及相邻电机步数按比例求整获得电机步数，通过电机步数的控制使穿刺深度达到0.1毫米的精度。
25、本专利技术的有益效果是：
26、本专利技术利用算法与超声图像结合的显示屏幕，可以同时通过控制算法将穿刺机构的穿刺深度与显示屏幕相结合，使操作人员更直观的观察穿刺部位，确定穿刺部位，并完成自动穿刺，既方便了操作人员也能增加穿刺成功率。
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1.一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，包括穿刺机构(30)，显像部(40)和控制部；所述穿刺机构(30)包括超声部和穿刺部；
2.根据权利要求1所述一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，还包括第一底座部(10)，支架机构(20)，所述第一底座部(10)固定连接支架机构(20)和显像部(40)，支架结构(20)连接穿刺机构(30)。
3.根据权利要求2所述一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，所述支架机构(20)包括阻尼机构(2013)，阻尼机构(2013)通过第一连接件(2014)连接第一阻尼圆盘(2015)，第一阻尼圆盘(2015)通过第二连接件(2016)连接第二阻尼圆盘(2017)，第二阻尼圆盘(2017)连接抱闸机构(2012)，抱闸机构(2012)连接第二底座部(2011)。
4.根据权利要求2所述一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，所述支架机构(20)包括第三底座部(2021)，所述第三底座部(2021)通过第一杆状部连接旋钮机构(2022)，旋钮机构(2022)通过第二杆状部连接连接部(2023)。
5.
6.一种使用如权利要求1-5任一所述一种超声识别的自动穿刺装置的方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述一种超声识别的自动穿刺装置的方法，其特征在于，所述步骤3控制算法具体方法如下：
8.根据权利要求6所述一种超声识别的自动穿刺装置的方法，其特征在于，所述步骤3控制算法具体方法如下：
9.根据权利要求8所述一种超声识别的自动穿刺装置的方法，其特征在于，当穿刺目标为毫米小数点后1位时，可通过相邻穿刺深度及相邻电机步数按比例求整获得电机步数，通过电机步数的控制使穿刺深度达到0.1毫米的精度。
...【技术特征摘要】
1.一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，包括穿刺机构(30)，显像部(40)和控制部；所述穿刺机构(30)包括超声部和穿刺部；
2.根据权利要求1所述一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，还包括第一底座部(10)，支架机构(20)，所述第一底座部(10)固定连接支架机构(20)和显像部(40)，支架结构(20)连接穿刺机构(30)。
3.根据权利要求2所述一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，所述支架机构(20)包括阻尼机构(2013)，阻尼机构(2013)通过第一连接件(2014)连接第一阻尼圆盘(2015)，第一阻尼圆盘(2015)通过第二连接件(2016)连接第二阻尼圆盘(2017)，第二阻尼圆盘(2017)连接抱闸机构(2012)，抱闸机构(2012)连接第二底座部(2011)。
4.根据权利要求2所述一种超声识别的自动穿刺装置，其特征在于，所述支架机构(20)包括第三底座部(2021)，所述第三底座部(2021)通过第一杆状部连接旋钮机构(2022)，旋钮机构(2022)通过第二杆状部连接连接部(2023)。
5.根据权利要求1所述一种超声识别的自动穿...
【专利技术属性】
技术研发人员：胥海艳，刘子忠，曲恒军，王崇宝，
申请(专利权)人：浙江迈纳士智能诊断科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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