專利名稱：一種靜脈查看系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫療器具，尤其涉及ー種靜脈查看系統。
背景技術：
靜脈注射和靜脈采血、輸血是搶救和治療患者的重要措施之一，也是ー種極常見的醫療手段，但是由于皮下結構(如血管深度、脂肪組織、皮膚色素、血管內血容量)的復雜性，往往阻礙了肉眼下靜脈穿刺過程的實施。對于ー些靜脈血管不明顯的患者，如新生兒、兒童、肥胖人群、及某些種族的人群，即使是熟練的護土，也很難準確地找到靜脈所在位置，所以往往要經過多次操作才可以注射成功，這樣會増加病人的痛苦。更嚴重的是，在某些緊急情況下，每延誤一次時機都可能帶來嚴重的后果。因此，如何快速而準確的對靜脈進行定位顯得非常重要。目前在醫院里的實踐操作中，也采用了各種方法試圖更快地找到病人的靜脈，如( I)利用止血帶綁扎的辦法，這是目前最傳統，也是最常用的ー種手段，但是對于前ー種的患者來說，這種方法往往是不奏效的。(2)利用血管超聲透視器，但該儀器的操作使用比較繁瑣，設備和技術的要求較高，對醫護人員的要求較高，而且體積較為龐大，所以其應用受到了一定的限制。
發明內容
為克服現有技術的不足與操作的困難性，根據近紅外光可以被血液強烈吸收而被其他人體組織散射的特性，本發明提供了ー種靜脈查看系統。本發明的主要目的是提供ー種靜脈查看系統，以快速而準確地確定靜脈位置。為了實現上述目的，所述靜脈查看系統包括控制系統(I)、可見激光(2)、近紅外激光(3)、MEMS掃描振鏡系統(4)、紅外探測器(5);所述控制系統(I)包括電源部分(11)、顯示部分(91)與控制輸入部分(92)、主控單片機部分(9)、圖像輸入緩存、圖像處理系統、2D成像控制器(10);所述可見激光發生器(2)包括可見激光功率反饋部份(21)、可見激光功率調節部分(22)、可見激光二極管(23)、可見激光開關控制與可見激光激光準直部分(24);所述近紅外激光發生器(3)包括近紅外激光功率反饋部分(31)、近紅外激光功率調節部分(32)、近紅外激光二極管(33)、近紅外激光開關控制與近紅外激光激光準直部分
(34);所述MEMS掃描振鏡系統(4)包括行掃描驅動部分、場掃描驅動部分與掃描振鏡；以及所述紅外光電探測器(5)包括聚光透鏡(52)、濾光片(51)、光電探測管(53)、信號放大部分
(54)。優選地，所述控制系統(I)的顯示部分為TFT真彩屏。優選地，所述控制系統(I)的電源部分是電池供電或交流適配器供電。優選地，所述近紅外激光發生器(3)還包括溫度探頭、紅光瞄準光發射裝置以及光纖連鎖報警裝置。優選地，所述可見激光的波長可調，所述近紅外激光的波長可調。
更優選地，所述可見激光的波長為600nm，所述近紅外激光(3)的波長為780nm。本發明的另一目的是提供ー種使用所述的靜脈查看系統進行靜脈定位的方法，所述方法包括(I)信號輸入步驟，通過所述控制輸入部分92實現控制參數的輸入；(2)近紅外激光的發射步驟，所述近紅外激光功率調節部分(32)根據所述近紅外激光功率反饋部分(31)形成的反饋控制所述近紅外激光激光二極管(33)恒定功率的輸出，再由所述近紅外激光準直部分(34)對所述近紅外光信號 進行準直供所述MEMS掃描振鏡系統(4)進行投影，所述近紅外激光開關控制與所述控制系統(I)相連接，以控制所述近紅外激光的發射與終止；(3)靜脈ニ維掃描成像步驟，通過所述主控單片機(9)控制所述MEMS掃描振鏡系統(4)檢測靜脈位置的近紅外激光散射光，通過所述行掃描驅動部分給所述掃描振鏡系統
(4)施加行掃描激勵信號，同時通過所述場掃描驅動部分給所述掃描振鏡系統(4)施加場掃描激勵信號，實現所述掃描振鏡鏡面的往復轉動以控制所述近紅外激光散射光在平面上的ニ維成像；(4)靜脈ニ維圖像處理步驟，由所述靜脈ニ維掃描成像步驟形成的散射光經所述聚光透鏡收集后，通過所述濾光片(51)濾除所述散射光其中存在的使用環境中的可見光及其它雜散光信號并傳給所述光電探測管(53)，隨后所述信號放大器(54)將所述光電探測管(5 )采集到的光電信號進行放大后傳給所述控制系統(I)。(5)靜脈顯影步驟，所述處理后的圖像傳到所述2D成像控制器(10)，所述可見激光功率調節部分(22)根據所述可見激光功率反饋部分(21)形成反饋來控制所述可見激光ニ極管(23)恒定功率的輸出，再經由所述可見激光準直部分(24)對所述可見光信號進行準直供所述MEMS掃描振鏡系統(4)進行投影，將靜脈影像投射到被測皮膚表面(8)，并與被測皮膚表面靜脈實際位置在水平方向上重合；所述可見激光開關控制與控制系統(I)相連接，以用來控制所述可見激光的發射與停止；以及(6)信號輸出步驟，通過所述顯示部分(91)實現所述信號輸出步驟的狀態顯示。本發明提供的靜脈查看系統非接觸、安全、無痛苦，便于操作，能快速而準確的對靜脈進行定位，在某些緊急情況下，避免延誤時機帶來的風險。
圖I為本發明靜脈查看系統的治療過程示意圖；圖2為本發明的結構靜脈查看系統示意圖；圖3為本發明靜脈查看系統的原理圖。附圖標記說明如下圖2 :控制系統I、可見激光發生器2、近紅外激光發生器3、MEMS掃描振鏡系統4、紅外探測器5、紅外掃描軌跡6、紅外散射光7、待測體表8 ；圖3 :主控單片機9、2D成像控制器10、電源系統11、供電系統12、圖像顯示緩存13、圖像采集緩存14、液晶顯示系統91、控制按鍵92、蜂鳴器93、RS232接ロ 94、激光出光指示95、報警系統96、可見激光功率反饋部份21、可見激光功率調節部分22、可見激光二級管23、可見激光準直部分24、紅外激光功率反饋部分31、紅外激光功率調節部分32、紅外激光ニ級管33、、紅外激光準直部分34、濾光片51、聚光透鏡52、光電探測管53、信號放大部分54。
具體實施例方式為使審查員能進ー步了解本發明的結構、特征及其他目的，現結合所附較佳實施例附以附圖詳細說明如下，本附圖所說明的實施例僅用于說明本發明的技術方案，并非限定本發明。 實施例請參見圖1，圖I為本發明治療過程示意圖。靜脈查看系統使用780nm近紅外激光檢測被測皮膚表面靜脈位置，再通過波長為660nm可見光在被測皮膚表面進行投影，直接將被測皮膚表面靜脈顯示在被測皮膚表面上，且與被測皮膚表面靜脈實際位置在水平方向上重合，醫護人員即可進行抽血或注射。使用靜脈查看系統進行靜脈查看時，優選將設備直接置于靜脈的上方。如果靜脈查看系統的定位正確，靜脈顯示也會很準確而且在被測皮膚上方任何角度都可以進行觀察。請參見圖2，圖2為本發明結構示意圖。靜脈查看系統包括控制系統I、可見激光發生器2、近紅外激光發生器3、MEMS掃描振鏡系統4、紅外探測器5。控制系統I包括電源部分11、顯示部分91與控制輸入部分、主控單片機部分9、圖像輸入緩存部分、圖像處理系統、2D成像控制器10。電源部分11為電池輸入或交流適配器輸入，負責給整個系統供電。顯示部分91與控制輸入部分92提供人機接ロ，用以實現控制參數的輸入與狀態顯示。主控單片機9通過控制MEMS掃描振鏡系統4，使用780nm近紅外光進行ニ維掃描，再經由輸入控制系統1，將紅外探測器5測得的紅外散射光信號7讀入到控制系統I的圖像輸入緩存部分(圖中未示出)，再經由圖像處理部分(圖中未示出)進行圖像處理，將處理后的圖像傳到2D成像控制器10，來控制可見激光(本系統選用的是660nm波長的激光)的投影成像，將與實物大小成1:1比例的靜脈影像投射到被測皮膚表面，并與被測皮膚表面靜脈實際位置在水平方向重合。通過本發明的靜脈查看系統大大提高了醫護人員對靜脈定位的準確性，減少了導致誤操作或重復操作造成的醫療糾紛，減少病人疼苦，縮短醫療時間。請參見圖3，圖3為本發明靜脈查看系統的原理圖。電源部份11由電池或電源適配器經過各電源模塊轉換成系統需要的各個電壓給供電系統12，由供電系統12給整個系統供電。液晶顯示系統91、控制按鍵92、蜂鳴器93、RS232接ロ 94、激光出光指示95、報警系統96都直接與主控單片機9相連接，主控單片機9還與2D成像控制器10、圖像顯示緩存13及圖像采集緩存14相連接。主控單片機9控制2D成像控制器10，通過MEMS掃描振鏡系統4使用780nm近紅外光進行2D掃描，再由輸入控制系統(圖中未示出)，將紅外探測器5測得的經被測皮膚表面散射的光信號7讀入到輸入緩存(圖中未示出)，再由主控單片機9進行圖像處理，將處理后的圖像傳到2D成像控制器10，來控制可見激光(本系統選用的是660nm激光)的投影成像，將靜脈影像投射到被測皮膚表面。其中紅外激光發生器3與可見指示激光發生器2分別包含準直鏡34、24。紅外光電探測器5包含濾光片51、聚光鏡52、光電探測管53及驅動板54。
本系統中選用的近紅外激光是780nm激光器，包括紅外激光功率反饋部分31、紅外激光功率調節部分32、紅外激光二級管33、紅外激光開關控制(圖中未示出)與紅外激光準直部分34，紅外激光功率調節部分32根據紅外激光功率反饋部分31形成ー個反饋來控制紅外激光二級管33進行輸出，再由紅外激光準直部分34對光信號進行準直供MEMS掃描振鏡系統4進行投影，紅外激光開關控制與控制系統I相連接，以控制近紅外激光的發射與終止。2DMEMS掃描振鏡系統4包括行掃描驅動部分、場掃描驅動部分(圖中未不出)，通過行掃描驅動部分給掃描鏡施加行掃描激勵信號與場掃描驅動部分給掃描鏡施加場掃描激勵信號，實現掃描鏡鏡面的往復轉動，來控制近紅外激光散射 光在平面上進行2D成像。紅外光電探測器5包括濾光片51、聚光透鏡52、光電探測管53、信號放大部分54。濾光片51濾除使用環境中的可見光及其它雜散光信號后，聚光透鏡52將散射光收集傳給光電探測管53，信號放大器54將光電探測器5采集到的光電信號經放大后傳給控制系統I進行靜脈識別。本系統中選用的可見激光發生器2是660nm激光器，包括可見激光功率反饋部份21、可見激光功率調節部分22、可見激光二級管23、可見激光開關控制(圖中未示出)與可見激光準直部分24，用來對靜脈進行顯影。功率調節部分22根據激光功率反饋部分21形成一個反饋來控制可見激光二級管23進行輸出，再由可見激光準直部分24對光信號進行準直供MEMS掃描振鏡系統4進行投影，可見激光開關控制與控制系統I相連接，以控制可見激光的發射與終止。需要聲明的是，上述發明內容及具體實施方式
意在證明本發明所提供技術方案的實際應用，不應解釋為對本發明保護范圍的限定。本領域技術人員在本發明的精神和原理內，當可作各種修改、等同替換、或改進。本發明的保護范圍以所附權利要求書為準。
權利要求
1.一種靜脈查看系統，其特征在于，所述靜脈查看系統包括控制系統(I)、可見激光(2)、近紅外激光(3)、MEMS掃描振鏡系統(4)、紅外探測器(5)； 所述控制系統(I)包括電源部分(11)、顯示部分(91)與控制輸入部分(92)、主控單片機部分(9)、圖像輸入緩存、圖像處理系統、2D成像控制器(10)； 所述可見激光發生器(2)包括可見激光功率反饋部份(21)、可見激光功率調節部分(22)、可見激光二極管(23)、可見激光開關控制與可見激光激光準直部分(24)； 所述近紅外激光發生器(3)包括近紅外激光功率反饋部分(31)、近紅外激光功率調節部分(32)、近紅外激光二極管(33)、近紅外激光開關控制與近紅外激光激光準直部分(34)； 所述MEMS掃描振鏡系統(4)包括行掃描驅動部分、場掃描驅動部分與掃描振鏡；以及 所述紅外光電探測器(5)包括聚光透鏡(52)、濾光片(51)、光電探測管(53)、信號放大部分(54)。
2.根據權利要求I所述的靜脈查看系統，其特征在于，所述控制系統(I)的顯示部分為TFT真彩屏。
3.根據權利要求I所述的靜脈查看系統，其特征在于，所述控制系統(I)的電源部分是電池供電或交流適配器供電。
4.根據權利要求I所述的靜脈查看系統，其特征在于，所述近紅外激光發生器(3)還包括溫度探頭、紅光瞄準光發射裝置以及光纖連鎖報警裝置。
5.根據權利要求I所述的靜脈查看系統，其特征在于，所述可見激光發生器(2)的波長可調，所述近紅外激光(3)的波長可調。
6.根據權利要求5所述的靜脈查看系統，其特征在于，所述可見激光的波長為600nm，所述近紅外激光的波長為780nm。
7.一種使用權利要求I所述的靜脈查看系統進行靜脈定位的方法，其特征在于，所述方法包括 (1)信號輸入步驟，通過所述控制輸入部分(92)實現控制參數的輸入； (2)近紅外激光的發射步驟，所述近紅外激光功率調節部分(32)根據所述近紅外激光功率反饋部分(31)形成的反饋控制所述近紅外激光激光二極管(33)恒定功率的輸出，再由所述近紅外激光準直部分(34)對所述近紅外光信號進行準直供所述MEMS掃描振鏡系統(4)進行投影，所述近紅外激光開關控制與所述控制系統(I)相連接，以控制所述近紅外激光的發射與終止； (3)靜脈二維掃描成像步驟，通過所述主控單片機(9)控制所述MEMS掃描振鏡系統(4)檢測靜脈位置的近紅外激光散射光，通過所述行掃描驅動部分給所述掃描振鏡系統(4)施加行掃描激勵信號，同時通過所述場掃描驅動部分給所述掃描振鏡系統(4)施加場掃描激勵信號，實現所述掃描振鏡鏡面的往復轉動以控制所述近紅外激光散射光在平面上的二維成像； (4)靜脈二維圖像處理步驟，由所述靜脈二維掃描成像步驟形成的散射光經所述聚光透鏡收集后，通過所述濾光片(51)濾除所述散射光其中存在的使用環境中的可見光及其它雜散光信號并傳給所述光電探測管(53)，隨后所述信號放大器(54)將所述光電探測管(5)采集到的光電信號進行放大后傳給所述控制系統(I)。(5)靜脈顯影步驟，所述處理后的圖像傳到所述2D成像控制器(10)，所述可見激光功率調節部分(22)根據所述可見激光功率反饋部分(21)形成反饋來控制所述可見激光二極管(23)恒定功率 的輸出，再經由所述可見激光準直部分(24)對所述可見光信號進行準直供所述MEMS掃描振鏡系統(4)進行投影，將靜脈影像投射到被測皮膚表面(8)，并與被測皮膚表面靜脈實際位置在水平方向上重合；所述可見激光開關控制與控制系統(I)相連接，以用來控制所述可見激光的發射與停止；以及 (6)信號輸出步驟，通過所述顯示部分(91)實現所述信號輸出步驟的狀態顯示。
全文摘要
本發明提供了一種靜脈查看系統，該靜脈查看系統包括控制系統(1)、可見激光(2)、近紅外激光(3)、MEMS掃描振鏡系統(4)、紅外探測器(5)；通過控制MEMS掃描振鏡系統(4)，使用近紅外光進行二維掃描，再經由輸入控制系統(1)，將紅外探測器(5)測得的紅外散射光信號讀入到控制系統(1)的圖像輸入緩存部分，再經由圖像處理部分進行圖像處理，將處理后的圖像傳到2D成像控制器(10)，來控制可見激光的投影成像，將與實物大小成1:1比例的靜脈影像投射到被測皮膚表面，并與被測皮膚表面靜脈實際位置在水平方向重合。通過本發明的靜脈查看系統大大提高了醫護人員對靜脈定位的準確性，減少了導致誤操作或重復操作造成的醫療糾紛，減少病人疼苦，縮短醫療時間。
文檔編號A61B5/00GK102764109SQ20121028154
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月9日 優先權日2012年8月9日
發明者歐陽文, 熊汪洋, 黃緒華 申請人:武漢博激世紀科技有限公司