一種無需人工穿刺的全自動智能化采血方法及設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及智能醫(yī)療器械領域，特別是涉及一種對人體或者動物體血管進行全自動定位、穿刺、血液抽取、試管轉運和保存的方法及設備。
【背景技術】
[0002]人或者動物的血管均位于皮下組織或者身體組織內部，在人或者動物患病以后，往往需要對靜脈、動脈或者組織進行穿刺，主要目的一方面就是為了獲取血液組織樣本進行各種各樣的化驗分析，以獲取患者的各種生化、免疫、病理等指標，指導醫(yī)生做出正確判斷；另一方面可以通過穿刺建立的靜脈通道對患者進行輸液。
[0003]現(xiàn)有的做法主要是依靠護士多年的經驗和手感，進行人工穿刺，經常出現(xiàn)扎不準的情況，特別是在肥胖患者人群不斷增多，加之嬰幼兒和I⑶病房患者對醫(yī)護人員扎針穿刺技術要求高的情況下，給患者造成了很大痛苦，也增加了醫(yī)患糾紛的概率。
[0004]市場上也存在一種激光采血儀，它是一款利用激光脈沖對患者進行末梢取血的醫(yī)療儀器，也就是只對指尖等末梢采血，不對血管，也不能實現(xiàn)全自動。目前最接近的幾個發(fā)明專利有:1、廣州陽普醫(yī)療科技有限公司的靜脈血采集方法及設備(申請?zhí)?200910042047.3) ;2、白杰的“一種多通道彈夾式全自動采血方法及設備”。上述兩項發(fā)明申請不包含血管自動識別定位裝置和自動多軸機器人血管自動穿刺裝置，從而不能實現(xiàn)采血過程的全自動化，不能實現(xiàn)無人采血的目的。
[0005]為了解決目前現(xiàn)有技術采血過程不能全自動和無人作業(yè)等現(xiàn)狀，本發(fā)明提出了一種無需人工穿刺的全自動智能化采血方法及設備，其系統(tǒng)原理簡單，定位精度高，一次穿刺成功，能有效減輕病人痛苦，既能滿足醫(yī)院的實際需求，填補相關技術空白，又可產生較大的社會效益與經濟效益。

【發(fā)明內容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明可以實現(xiàn)機器人全自動無人穿刺采血功能，是臨床采血、采樣的理想解決方案，又可以杜絕人手工操作帶來的操作失誤，降低穿刺難度，減少患者痛苦，推動高端醫(yī)療器械技術向前發(fā)展。
[0007]本發(fā)明所解決的技術問題所采用的技術方案:首先對被采樣點進行超聲波數(shù)字化識別定位，其次按照定位數(shù)據(jù)，通過4軸(或者4軸以上)全自動定位機械結構將穿刺針頭準確插入被采樣者體內準確位置。再次通過真空系統(tǒng)將血液或者組織樣本吸入試管，完成采樣過程。
[0008]本發(fā)明主要由智能導航血管識別定位裝置、4軸(或者4軸以上)全自動定位機械結構、穿刺針夾持裝置、試管轉運和儲存裝置、自動噴淋消毒裝置等模塊組成，以上幾個模塊在計算機的統(tǒng)一控制下自動聯(lián)動實現(xiàn)全自動化運行。
[0009]智能導航血管識別定位裝置由多個超聲波發(fā)生器和超聲波接收器組成矩陣式結構，首先對血管進行定位，再結合血細胞流動產生的多普勒效應，準確判斷血管走向，將多重數(shù)據(jù)進行整合，可以形成某一段組織內部多條血管的準確位置數(shù)據(jù)。經過計算機的再次自動或者人工的篩選，確定目標血管。
[0010]全自動定位機械結構采用4軸(或者4軸以上)以上的聯(lián)動機構，在穿刺針夾持裝置的幫助下，根據(jù)血管定位識別裝置提供的實時智能導航血管位置、流向等信息，將穿刺針插入被采血者體內準確位置。
[0011]試管轉運和儲存裝置，主要負責試管的轉運、條碼識別、儲存、抗凝劑混勻等功能。由轉盤和三維機械手組成。
[0012]自動噴淋消毒裝置主要負責被采血部位、針頭等位置的全自動消毒工作，避免交叉感染。
[0013]一種無需人工穿刺的全自動智能化采血方法及設備，包括機械結構部分和控制部分，其特征在于系統(tǒng)主要由智能導航血管識別定位裝置、全自動定位機械結構、穿刺針夾持裝置、試管轉運和儲存裝置、自動噴淋消毒裝置等模塊組成，以上幾個模塊在計算機的統(tǒng)一控制下自動聯(lián)動實現(xiàn)全自動運行。首先血管識別定位模塊對被采樣點進行超聲波智能導航數(shù)字化識別定位，其次按照定位數(shù)據(jù)，通過4軸(或者4軸以上)全自動定位機械結構將穿刺針頭準確插入被采樣者體內準確位置，再次通過真空系統(tǒng)將血液或者組織樣本吸入試管，完成采樣過程。智能導航血管定位識別裝置由多個超聲波發(fā)生器和超聲波接收器組成矩陣式結構，全自動定位機械結構采用4軸(或者4軸以上)以上的聯(lián)動機構進行血管穿刺，試管轉運和儲存裝置具有試管條碼掃描功能，通過機械手進行試管轉運，系統(tǒng)具有自動噴淋消毒裝置。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明通過采用多個技術原理、多個模塊聯(lián)動結合的技術解決方案，再為操作者和設備提供準確的血管位置、流向等數(shù)據(jù)的同時，結合機器人自動化操作手段，可以精確地對血管或組織進行穿刺，穿刺精度至少可以達到半毫米之內，而且可以一次穿刺成功。這和人手工進行穿刺對比，具有操作準確、可重復性強、不知疲勞、可以標準化操作等好處，更可以極大減少患者痛苦。
【附圖說明】
[0015]圖1是一種無需人工穿刺的全自動智能化采血設備。
[0016]圖1 中:
[0017]1、被采血者座椅；2、支撐被采血者的臂托；
[0018]3、采血針；4、夾取采血針機械手；
[0019]5、采血機器人A臂；6、采血針管；
[0020]7、采血機器人Y臂；8、采血機器人Z臂；
[0021]9、米血試管；10、負壓管道；
[0022]11、負壓裝置；12、試管轉運機械臂X臂；
[0023]13、試管轉運機械臂Y臂；14、夾取試管手臂；
[0024]15、試管轉運機械臂A臂；16、試管轉運機械臂Z臂；
[0025]17、試管儲存裝置；18、柜體；
[0026]19、采血機器人X臂；20、自動噴淋消毒裝置；
[0027]21、矩陣式超聲波雷達定位裝置。
【具體實施方式】
[0028]參考附圖描述本發(fā)明的實施方式，下面結合圖1對本發(fā)明進行具體說明。一名被采血者坐到被采血者座椅(I)上，將手臂放到支撐被采血者的臂托(2)上，設備開始工作。首先矩陣式超聲波雷達裝置對預采血部位進行掃描，描繪出血管位置、流向等信息，由電腦確定將要抽血的血管，再由自動噴淋消毒裝置(20)對擬采血部位進行消毒，采血機器人機械臂X、Y、Z、A聯(lián)合，利用夾取采血針機械手(4)夾取采血針(3)并將它穿刺進入目標血管。開啟負壓裝置(11)，血液就會沿著采血針管(6)進入采血試管(9)，完成采血的功能。試管裝滿了血液后，由試管轉運機械手更換新的試管，重復上述過程。
[0029]以上所述，僅是發(fā)明的較佳實施方式，并非對本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明實質對以上實施方式所作的任何修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種無需人工穿刺的全自動智能化采血方法及設備，包括機械結構部分和控制部分，其特征在于系統(tǒng)主要由智能導航血管識別定位裝置、全自動定位機械結構、穿刺針夾持裝置、試管轉運和儲存裝置、自動噴淋消毒裝置等模塊組成，以上幾個模塊在計算機的統(tǒng)一控制下自動聯(lián)動實現(xiàn)全自動運行；首先血管識別定位模塊對被采樣點進行超聲波智能導航數(shù)字化識別定位，其次按照定位數(shù)據(jù)，通過4軸(或者4軸以上)全自動定位機械結構將穿刺針頭準確插入被采樣者體內準確位置，再次通過真空系統(tǒng)將血液或者組織樣本吸入試管，完成采樣過程。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種無需人工穿刺的全自動智能化采血方法及設備，其特征在于智能導航血管定位識別裝置由多個超聲波發(fā)生器和超聲波接收器組成矩陣式結構。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種無需人工穿刺的全自動智能化采血方法及設備，其特征在于全自動定位機械結構采用4軸(或者4軸以上)以上的聯(lián)動機構進行血管穿刺。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種無需人工穿刺的全自動智能化采血方法及設備，其特征在于試管轉運和儲存裝置具有試管條碼掃描功能，通過機械手進行試管轉運。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種無需人工穿刺的全自動智能化采血方法及設備，其特征在于具有自動噴淋消毒裝置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無需人工穿刺的全自動智能化采血方法及設備，包括機械結構部分和控制部分，其特征在于系統(tǒng)主要由智能導航血管識別定位裝置、全自動定位機械結構、穿刺針夾持裝置、試管轉運和儲存裝置、自動噴淋消毒裝置等模塊組成，以上幾個模塊在計算機的統(tǒng)一控制下自動聯(lián)動實現(xiàn)全自動運行；有益效果是可以精確地對血管或組織進行穿刺，穿刺精度至少可以達到半毫米之內，而且可以一次穿刺成功，具有操作準確、可重復性強、不知疲勞、可以標準化操作等好處，更可以極大減少患者痛苦。
【IPC分類】A61B5-153
【公開號】CN104605865
【申請?zhí)枴緾N201410473142
【發(fā)明人】劉子忠
【申請人】北京邁納士手術機器人技術股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年9月16日