静脉内治疗系统及血管检测系统的制作方法
本公开一般而言涉及血管进入的领域。
背景技术：
血管进入设备(vad)被用于将流体传送到患者的解剖结构中。例如，vad(诸如导管)通常用于将诸如盐溶液、各种药物和/或肠胃外营养物之类的流体注入患者、从患者抽取血液，和/或监视患者血管系统的各种参数。一些导管也可以被用于从患者中抽取血液。为了便于插入体内，导管可以包括远侧尖端，该远侧尖端包括斜面，当斜面背对患者的皮肤时，该斜面用于与患者的皮肤接合。在使用导管期间，导管相对于患者的皮肤成一定角度插入并刺穿患者的皮肤。导管将被穿入患者的静脉中，以便取回血液样本或引入一种或多种药物。
例静脉抽取血液医师、临床医生和其他医疗服务提供者(hcp)有时难以将vad插入静脉，因为静脉难以看到或触诊。热量问题、失水和患者的年龄全都可以是无法进入任何给定患者的血管的部分原因。基于超声的设备可以识别出患者体内甚至深达4-6mm的那些静脉。但是，超声机使用起来既昂贵又笨重。一些超声系统包括有线探头，该有线探头通信地耦合到更大的视觉显示器，该视觉显示器最好放置在要插入vad的患者的一侧。这些超声系统要求临床医生用一只手握住并操作超声探头，而用另一个只手放置vad。当临床医生将视线从vad进入点移开并在场外视觉显示设备处时，来完成这个过程。在这些场景中有效且正确地插入vad的能力并不直观，并且会导致患者身体组织的意外损害。实际上，由于查看场外视频显示的结果，临床医生可能不得不将导管插入希望进入血管的患者皮肤的皮下层。这种插入，尤其是在尝试多次顺序插入的情况下，会给经受插入的患者造成严重的疼痛、青肿、不适和焦虑。
本文要求保护的主题不限于解决任何缺点或仅在诸如本文所述的那些环境中进行操作的实施例。相反，提供这个背景是为了描述当前描述的实施例可以在其中操作的环境。
技术实现要素：
本实用新型的一个方面的目的在于提供静脉内治疗系统。
根据本公开的一个方面，提供了一种静脉内治疗系统，包括：处理器；数据存储设备；以及手持式超声探头，检测患者体内的血管，该手持式超声探头包括：视频显示设备，物理地且可操作地耦合到手持式超声探头，其中该视频显示设备被配置为显示血管；以及磁场检测器，被配置为确定血管进入设备(vad)的针的位置并提供闭环反馈，该反馈指示针的投影的路径是否在由超声探头检测到的血管内。
根据本公开的一个实施例，静脉内治疗系统还包括血管进入设备推进系统，以使用马达将针自动推进到患者体内。
根据本公开的一个实施例，其中手持式超声探头在视频显示器上经由患者体内的血管的横向平面图像来识别静脉。
根据本公开的一个实施例，静脉内治疗系统还包括血管进入设备推荐模块，以经由视频显示器提供反馈，推荐使用多个不同的血管进入设备中的哪个血管进入设备来进入血管。
根据本公开的一个实施例，其中视频显示设备呈现患者体内的血管的绘制，并且将那个绘制维持在数据存储设备内。
根据本公开的一个实施例，其中视频显示设备提供描绘针在患者体内的投影的路径的患者体内的血管的冠状平面图以及描绘针在患者体内的投影的路径的横向平面图。
根据本公开的一个实施例，静脉内治疗系统还包括音频反馈设备、触觉反馈设备或视觉反馈设备，以作为响应而指示被插入患者体内的血管中的针被投影为不定位在血管内或被投影为定位在血管内。
根据本公开的一个方面，提供了一种血管检测系统，包括：手持式血管检测设备，包括：超声探头，以检测患者体内的血管，显示设备，提供患者体内的血管的可视显示；血管进入设备(vad)加载室，以接纳血管进入设备；以及线性马达，自动地将血管进入设备推进到患者体内。
根据本公开的一个实施例，血管检测系统还包括增强现实头戴式耳机，以向临床医生投影血管进入设备相对于患者身体的放置以及由超声探头检测到的患者体内血管的增强视图。
根据本公开的一个实施例，血管检测系统还包括电子健康记录(ehr)系统，该电子健康记录系统通信地耦合到手持式血管检测设备，以记录患者的血管的图和所述血管进入设备在所述患者体内的放置的图像。
根据本公开的一个实施例，其中线性马达包括轴向马达和旋转马达，以改变血管进入设备的轴向和旋转方向。
根据本公开的一个实施例，血管检测系统还包括电耦合到手持式设备的电源。
根据本公开的一个实施例，血管检测系统还包括在超声探头设备上的线性马达致动按钮。
根据本公开的一个实施例，血管检测系统还包括分析模块，以：检测患者体内的血管；定义血管的几何形状；在定义的血管的几何形状周围创建反馈围栏；以及经由反馈设备提供反馈，以指示进入患者身体并在患者体内的血管进入设备的轨迹何时投影为位于血管内或投影为不位于血管内。
根据本公开的一个实施例，其中通过执行在显示设备处接收到的指示血管的几何形状的算法或输入来定义反馈围栏。本公开一般而言涉及血管进入设备(vad)以及相关的系统和方法。在一些实施例中，静脉内治疗系统提供对患者体内的静脉的检测。静脉内治疗系统可以包括手持式超声探头，以检测患者体内的结构。除了其它结构之外，要由静脉内治疗系统检测的结构尤其包括可以将某些药物引入其中或可以取回血液样本的静脉。为了帮助进入静脉，手持式超声探头可以包括物理地耦合到例如手持式超声探头的壳体的视频显示器。在本文给出的实施例中，视频显示器可以提供患者体内的结构(例如，静脉)的横向平面图。在本文所述的实施例中，视频显示器可以提供患者体内的结构(例如，静脉)的冠状平面图。
在一些实施例中，静脉内治疗系统的手持式超声探头可以包括磁场检测器，以确定针的针尖的位置并提供磁针引导。磁场检测器可以检测vad的存在，该vad可以包括可以被磁化的针。在一些实施例中，磁场检测器可以将描述vad相对于患者身体的放置的数据中继到视频显示设备。在一些实施例中，这种数据可以描述要叠加在由从手持式超声探头接收的数据产生的超声图像上的图像。以这种方式，临床医生或其他hcp可以通过同时实时显示来自手持式超声探头和磁场检测器的数据并发地将他们的视线指引到患者身体处的vad的进入点以及指引vad的插入的视频图像。
在一些实施例中，静脉内治疗系统还可以包括反馈设备，该反馈设备被用于向临床医生或其它医疗保健提供者(hcp)指示vad向患者体内的插入不正确。如本文所述，手持式超声探头包括超声探头和磁场检测器两者，以确定vad相对于患者体内的结构(诸如静脉)的位置。静脉内治疗系统的处理器(在手持式超声探头的或者外部或者内部)可以提供指示vad针的针尖是否要与选择或选定的结构(诸如患者的静脉)相交的实时反馈。反馈设备可以包括视觉指示器，诸如手持式超声探头上的光或图像、提供音频反馈的扬声器、提供触觉反馈的触觉设备或其组合。在本文给出的实施例中，视频显示设备、扬声器设备或触觉设备可以提供具体的反馈，该反馈指示vad的针是否在与患者的静脉相交的轨迹上以及vad是否以及何时与目标血管相交。此外，如果vad设备的针的轨迹指示它将不与作为目标的血管相交，那么反馈设备可以提供不同的视觉、听觉或触觉反馈信号。
在一些实施例中，手持式超声探头可以包括自动vad推进系统。在一些实施例中，vad推进系统可以包括用于将选择的vad放入其中的端口。vad推进系统可以记录vad的放置，并且在确定轨迹时，发起一个或多个驱动机构或马达，以使vad以将与患者的血管(即，静脉)相交的轨迹插入到患者体内。vad的这种自动插入过程可以包括从本文描述的反馈设备发起反馈，以便指导临床医生或其他hcp保持手持式超声探头，从而维持vad的具体轨迹。
在一些实施例中，马达可以包括线性马达和/或旋转马达。在一些实施例中，马达可以促进vad的导管和针的向远侧推进和/或针的向近侧缩回。在一些实施例中，马达可以促进vad的角度调整或枢转，以确保当导管和针向远侧推进时针和导管适当地对准以插入静脉。
在实施例中，为了自动地发起vad的向远侧推进，静脉内治疗系统可以包括按钮，当针的投影(projected)路径与作为目标的静脉相交时，临床医生可以选择性地致动按钮以使vad被插入或推进到患者体内。在一些实施例中，当不存在相交条件时(即，针的投影路径不与作为目标的静脉相交)，导管和针的向远侧推进可以不开始。在一些实施例中，如果由于患者或手持式超声探头的过度移动而不再存在相交条件，那么导管和针的向远侧推进可以停止。
在一些实施例中，手持式超声探头可以包括vad推荐模块，该vad推荐模块经由例如显示设备提供关于使用多种不同种类的vad中的哪一种来进入患者的血管的反馈。在实施例中，关于使用哪个vad的推荐可以是通过手持式超声探头的扬声器经由音频输出提供的口头指示。在一些实施例中，关于使用哪个vad的推荐可以包括针或导管的类型、尺寸、长度或特定规格。
在本说明书和所附权利要求中，术语“血管进入设备”(vad)可以是插入血管(例如，静脉或动脉)中用于将流体注入患者的血液、监视压力或从患者收集血液样本的任何管道。除其它之外，vad尤其可以包括外围静脉内设备和中央静脉进入设备。在本文所述的静脉内治疗系统的手持式超声探头的操作期间，可以执行vad推荐模块以在手持式超声探头的显示设备上描述要使用哪个vad。在一些实施例中，vad推荐模块可以推荐具有针和导管的vad。在这个具体实施例中，当静脉内治疗系统已经确定vad已到达目标血管时，自动vad推进系统可以自动将针与导管分离。在这个实施例中，自动vad推进系统在针和导管分离过程中可以成角度降低，以便在vad处于患者体内时正确无痛地将针与导管分离。
在一些实施例中，手持式超声探头可以通信地耦合到存储患者体内血管的绘制的数据存储设备。在实施例中，数据存储设备形成手持式超声探头的一部分，并且通信地耦合到也容纳在手持式超声探头内的处理器。这允许手持式超声探头处理由手持式超声探头和磁场检测器接收的数据，以便在视频显示设备上提供数据，一些数据以图像形式呈现。
视频显示设备可以向临床医生或其他hcp提供患者体内结构的视图。在具体实施例中，由手持式超声探头检测到的结构可以是血管，诸如静脉和动脉。在本文给出的一些实施例中，手持式超声探头可以基于静脉的预期位置、静脉内的血液移动以及用户选择的静脉的指示来检测静脉的位置。在一些实施例中，视频显示器可以提供血管的横向平面图、血管的冠状平面图或它们的组合。
在实施例中，视频显示设备可以包括用于从临床医生或其他hcp接收输入的触摸屏设备。在这个实施例中，手持式超声探头可以在触摸屏设备处从临床医生接收指示在视频显示设备上的任何视图中呈现的血管的位置的输入。手持式超声探头的处理器可以接收这个输入并确定vad遵循的轨迹，以使vad进入血管。在这些实施例中，处理器可以实时地向临床医生或其他hcp提供关于vad进入患者体内的轨迹是否为将导致vad与作为目标的血管相交的相交轨迹的反馈。在实施例中，可以基于来自磁场检测器和超声探头的连续数据馈送由手持式超声探头经由马达来自动控制vad的轨迹。在实施例中，当将vad手动插入患者体内时，可以向临床医生或其他hcp提供指示轨迹不良或足够的反馈。这种反馈可以从音频设备可听地、从视频显示设备可视地、从手持式超声探头内的触觉设备作为触觉反馈或其组合提供给临床医生或其他hcp。
本实用新型的一个方面的技术效果在于提供了静脉内治疗系统。应该理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，并且不限制本实用新型。应当理解的是，各种实施例不限于附图中所示的布置和手段。还应当理解的是，在不脱离本实用新型的各种实施例的范围的情况下，可以组合这些实施例，或者可以利用其它实施例，并且可以进行结构上的改变，除非要求保护这样的结构。因此，以下详细描述不应被视为限制性的。
附图说明
通过使用附图，将以附加的特性和细节来描述和说明示例实施例，其中：
图1是根据本公开一些实施例的静脉内治疗系统的透视图；
图2是根据本公开一些实施例的与患者的手臂接合的静脉内治疗系统的侧视图；
图3是根据本公开一些实施例的vad的侧视图；
图4是根据本公开一些实施例的视频显示设备的图形视图；
图5a是根据本公开实施例的沿着横向平面的血管的图形视图；
图5b是根据本公开实施例的沿着冠状平面的血管的图形视图；
图6是根据本公开实施例的静脉内治疗系统的框图；
图7a是根据本公开一些实施例的与患者的手臂接合的静脉内治疗系统100的侧视图；
图7b是根据本公开一些实施例的与患者的手臂接合的静脉内治疗系统100的侧视图，其图示了用于示例针的自动插入的示例驱动机构；
图8是根据本公开一些实施例的静脉内治疗系统100的透视图；
图9是根据本公开实施例的静脉内治疗系统的透视图；
图10是描绘操作根据本公开一些实施例的静脉内治疗系统的方法的流程图；以及
图11是描绘制造根据本公开一些实施例的静脉内治疗系统的方法的流程图。
具体实施方式
在本说明书和所附权利要求中，术语“近侧”是指在使用期间静脉内治疗系统的针上的位置，该位置最靠近使用静脉内治疗系统的临床医生，并且与使用该设备的患者相距最远。相反，在本说明书和所附权利要求中，术语“远侧”是指在使用期间静脉内治疗系统的针上的位置，该位置与使用静脉内治疗系统的临床医生相距最远并且最靠近使用静脉内治疗系统的患者。
在本说明书和所附权利要求中，术语“顶部”、“上”或“向上”是指这种静脉内治疗系统的针上的位置，该位置在使用期间径向远离静脉内治疗系统的纵轴并且远离患者的皮肤。相反，如本文所使用的，术语“底部”、“下”或“向下”是指这种静脉内治疗系统的针上的位置，该位置在使用期间径向远离设备的纵轴并朝着患者的皮肤。
在本说明书和所附权利要求中，术语“在……内”或“向内”是指相对于这种静脉内治疗系统的针的位置，该位置在使用期间朝着静脉内治疗系统的内部。相反，在本说明书和所附权利要求中，术语“在……外”或“向外”是指相对于这种静脉内治疗系统的针的位置，该位置在使用期间朝着静脉内治疗系统的外部。
在本说明书和所附权利要求中，术语“血管进入设备”(vad)可以指插入到血管(例如，静脉或动脉)中用于向患者的血流中注入流体、监视压力或从患者收集血液样本的任何管道。除其它之外，vad尤其可以包括外围静脉内设备和中央静脉进入设备。在本文所述的静脉内治疗系统的手持式超声探头的操作期间，可以执行vad推荐模块，以基于患者的血管解剖结构在手持式超声探头的显示设备上描述要使用哪个vad。
在本说明书和所附权利要求中，术语“冠状平面”或“冠状视图”是指由于将患者的身体分为前部和后部而产生的患者体内的平面或视图。在具体示例中，患者手臂的冠状平面将是这样的平面：当患者的手臂定向在患者的一侧及患者的手掌朝前的情况下，该平面从患者的肩膀到患者手指的尖端贯穿患者手臂的长轴。
在本说明书和所附权利要求中，术语“横向平面”或“横向视图”是指由于将患者的身体分为上部和下部而产生的患者体内的平面或视图。在具体示例中，患者手臂的横向平面将是这样的平面：当患者的手臂定向在患者的一侧及患者的手掌朝前的情况下，该平面从患者的手臂的前侧到患者的手臂后侧贯穿患者手臂的短轴。
在本文中，对于不同实施例中的相同元件，使用相同的附图标记来描述本实用新型。虽然本文所述的实施例被用作静脉内治疗系统以接收血液样本或将药物引入患者体内，但是应该理解的是，这种静脉内治疗系统可应用于其中期望将针插入患者的血管中的其它医疗设备。此外，虽然静脉内治疗系统的实施例被许多不同形式的实施例满足，但是在附图中示出并且在本文中详细描述了本实用新型的优选实施例，其公开范围由所附权利要求衡量。
图1是根据本公开一些实施例的静脉内治疗系统的透视图。在实施例中，本文描述的静脉内治疗系统100包括壳体105，壳体105的一部分在静脉内治疗系统100的操作期间由临床医生或其他医疗保健提供者保持。壳体105可以由可以容纳如本文所述的静脉内治疗系统100的其它部件的任何材料形成。
在实施例中，静脉内治疗系统100可以包括在静脉内治疗系统100的壳体105的远端处形成的超声(us)探头175。us探头175可以是手持式的。us探头175可以是将来自电源的电信号转换成超声波并将在us探头175处接收到的超声波转换成电信号的任何设备。在us探头175的操作期间，us探头175可以接收电信号并将该电信号转换成或者连续或者脉动地指引进入患者身体一部分的超声波。当超声波进入患者体内时，那些超声波可以从患者体内的结构中反射出来并反射回us探头175。当反射的超声波在一段时间内(有时与能量穿过患者身体深处所花费的时间对应)到达us探头175时，us探头175将那些超声波转换回电信号。这些电信号可以由容纳在静脉内治疗系统100的壳体105中的处理器进行解释，并用于形成患者体内内部结构的图像。在本文给出的实施例中，可以在静脉内治疗系统100的视频显示设备上显示提供给处理器并用于形成患者身体的内部结构的图像的电信号。在具体应用中并且在静脉内治疗系统100的操作期间，us探头175可以直接朝着患者的手臂指引并与之接触，以便检测患者手臂内血管125的位置。
如本文中所述，静脉内治疗系统100还包括视频显示设备110，除静脉内治疗系统100的其它部件之外，该视频显示设备110尤其通信地耦合到壳体105内的us探头175和处理器。在实施例中，视频显示设备110可以从处理器接收描述由us探头175接收的数据的输入。来自处理器的输入使患者体内的结构的图像呈现在视频显示设备110上。所呈现的图像可以随着放置在患者身体上的us探头175的位置改变而改变。在一些实施例中，us探头175可以包括一个或多个us传感器，其可以提供血管125的横向视图、血管125的冠状或纵向视图，或者基于us探头175的位置的另一个视图。在一些实施例中，us传感器可以布置为二维阵列。
在实施例中，来自us探头175的发送到处理器的数据可以是描述血管125的结构的横截面的数据，血管诸如患者手臂内的在手臂的横向平面120上的静脉。但是，在本文给出的任何实施例中，应当理解的是，us探头175可以被放置在患者身体的任何部分(诸如腿)上，以便用vad定位和进入血管125。
在实施例中，从us探头175发送到处理器的数据可以是描述结构(诸如在手臂的冠状平面140上的患者手臂内的静脉)的冠状视图的数据。沿着冠状平面140的视图可以是沿着患者手臂的长度延伸的患者血管的纵向视图。视频显示设备110可以显示沿着患者的冠状平面140的冠状平面视图、沿着患者的横向平面120的横向平面视图中的任一个或两者。
在本文给出的实施例中，壳体105还可以容纳磁场检测器(未示出)，该磁场检测器可以包括被用于检测金属的存在的一个或多个磁场传感器。在本文给出的具体实施例中，磁场检测器可以检测要插入患者体内的vad的任何金属成分。在实施例中，磁场检测器可以检测vad的金属部件相对于us探头175的位置。在这些实施例中，静脉内治疗系统100的处理器可以将与vad的针尖的位置和投影位置相关的位置数据叠加到在视频显示设备110上呈现的任何图像上，诸如静脉的横截面。举例来说，当视频显示设备110显示患者手臂的冠状平面140时，视频显示设备110可以示出vad进入血管125的移动。类似地，当视频显示设备110显示患者手臂的横向平面120时，视频显示设备110可以示出vad与血管125相交的轨迹点。
在实施例中，静脉内治疗系统100是可以与其它联网计算系统无线通信的独立系统。为了操作，静脉内治疗系统100的壳体105可以包括电池(未示出)。在一些实施例中，电池可以包括智能电池系统，或者可操作地耦合到跟踪并提供电力状态数据的电力管理单元。这种电力状态数据可以与要与本文公开的系统和方法一起使用的指令、参数和简档一起存储。
在本文给出的实施例中，静脉内治疗系统100可以通信地耦合到处理器(未示出)。在实施例中，静脉内治疗系统100可以是在壳体105内包括处理器的独立设备。在另一个实施例中，静脉内治疗系统100可以通信地耦合到在us探头175的壳体105外部或远离其的处理器。在本文给出的实施例中，处理器可以包括用于从也容纳在壳体105内的数据存储设备中检索计算机可读程序代码并执行该计算机可读程序代码的硬件体系架构。在实施例中，由处理器执行的计算机可读程序代码使静脉内治疗系统100执行本文所述的功能。在具体实施例中，计算机可读程序代码的执行可以使us探头175接收电信号、将那些电信号转换成超声波、使那些波传播到患者体内、接收反射的超声波，并向处理器提供指示患者体内的结构的数据。在实施例中，计算机可读程序代码的执行可以使磁场检测器检测vad的一部分的存在和位置。处理器还可以执行计算机可读程序代码，该计算机可读程序代码使得描述vad的位置和/或投影路径的位置数据在us探头175的操作期间叠加在由处理器呈现的超声图像上。照此，计算机可读程序代码的执行使静脉内治疗系统100进行操作，使得临床医生或其他hcp可以准确且精确地进入患者的血管，而那个vad的放置几乎没有或没有不准确。此外，根据本说明书的实施例，计算机可读程序代码的执行可以允许临床医生或其他hcp在临床医生或其他hcp成功将vad插入患者的血管之后评估该vad的放置和留置。
在本文给出的一些实施例中，壳体105可以包括vad底盘145。vad底盘145可以形成到壳体105的最靠近患者身体的一部分中。在静脉内治疗系统100的操作期间，vad底盘145内的vad可以被自动推进，以便允许将vad自动插入患者体内。在本文给出的实施例中，vad底盘145可以通信地耦合到处理器，以便接收描述放置在vad底盘145内的vad的轨迹的数据。该数据描述vad要采取以便使vad与患者体内的血管相交的方向。在这些实施例中，us探头175和磁场检测器可以提供关于闭环反馈的数据，以便在vad啮合患者的皮肤并且vad被指引通过患者的身体时将vad指引到患者的血管中。
在本文的实施例中，vad底盘145可以包括vad推进系统，该vad推进系统包括马达，该马达可以包括线性马达、旋转马达或任何其它合适类型的马达。vad推进系统可以如本文所述从处理器接收信号，以便使用马达将vad推进到患者体内。在本文给出的一些实施例中，马达可以是沿着其长度产生线性力的线性马达。这可以允许马达使加载到vad底盘145中的vad离开静脉内治疗系统100的壳体105并进入患者体内。在实施例中，马达还可以在插入期间允许vad的倾斜移动、旋转移动和偏航移动。vad的方向的线性、倾斜、旋转和偏航调整允许vad在静脉内治疗系统100有意或无意地沿着患者身体的表面移动的情况下与患者的血管相交。
在实施例中，静脉内治疗系统100可以包括音频反馈设备、触觉反馈设备、视觉反馈或其组合，以便指示何时被插入患者体内的血管中的vad被确定为在与患者血管相交的轨迹上。在实施例中，静脉内治疗系统100可以包括另一个音频反馈设备、另一个触觉反馈设备、另一个视觉反馈或其组合，以便指示被插入患者体内的血管中的vad是否被确定为不在与患者血管相交的轨迹上。
在一些实施例中，音频反馈设备、触觉反馈设备、视觉反馈或其组合可以向临床医生或其他hcp指示何时vad被对准以相交或未对准从而不能与患者的血管相交，并且可以指示如何正确定向静脉内治疗系统100以便允许发生那种相交。举例来说，视频显示设备110可以在视觉上指示vad不在与患者的血管相交的轨迹上，并且可以提供关于如何使用x、y和z坐标信息在患者身体上定向静脉内治疗系统100的视觉指示。由静脉内治疗系统100的扬声器产生的音频信号可以可听地提供指示这种未对准的反馈。此外，一旦建立了正确的对准，就可以使用触觉反馈设备(诸如翻转开关)以基于触觉反馈设备、us探头175或患者的移动来指示vad何时不再位于将使得vad与患者血管相交的轨迹上。
在本文给出的一些实施例中，静脉内治疗系统100可以包括vad推荐模块(未示出)。在这些实施例中，vad推荐模块可以提供听觉或视觉指示器，该指示器提供关于使用哪种类型的vad以进入患者血管的建议。可以经由容纳在静脉内治疗系统100的壳体105内的扬声器来呈现vad可听建议。可以经由视频显示设备110将视觉vad推荐提供给临床医生或其他hcp。在这些示例中的任何示例中，可以允许临床医生或其他hcp在vad推荐模块提供推荐之前提供描述vad的目的的数据。这种数据可以指示vad的目的是否是取回血液样本或者vad的目的是否是向患者体内提供诸如盐溶液、药物和/或肠胃外营养物之类的流体。临床医生或其他hcp也可以输入vad保留在患者血管中的时间长度，以便使vad推荐模块提供更准确的vad推荐。
在实施例中，vad推荐模块可以是存储在存储器设备、数据存储设备或用于存储计算机可读程序代码的其它设备上的计算机可读程序代码。在实施例中，计算机可读程序代码可以被处理器访问，以便执行该计算机可读程序代码。该计算机可读程序代码的执行可以带来对vad推荐的评估并向临床医生或其他hcp呈现。在另一个实施例中，vad推荐模块可以是专用集成电路(asic)。在这个实施例中，处理器可以访问asic以便对vad推荐进行评估并向临床医生或其他hcp呈现。
静脉内治疗系统100可以包括用于由处理器执行以便发起本文描述的功能的任何计算机可读程序代码。在计算机可读程序代码的执行期间，处理器可以将任何数量的信号呈现给us探头175、磁场检测器、vad推进系统、马达、音频反馈设备、触觉反馈设备、视觉反馈或视频显示设备110中的任何一个，以便发起如本文所述的这些设备的功能。在替代实施例中，可以使用任何数量的asic来代替或增强计算机可读程序代码，以便发起如本文所述的这些设备的功能。
静脉内治疗系统100还可以包括一个或多个vad按钮115，这些按钮可以包括被配置为在远侧方向上推进针和导管的一个或多个推进按钮、被配置为在近侧方向上撤回针的一个或多个缩回按钮、被配置为改变vad的位置的一个或多个枢轴或角度调整按钮。在一些实施例中，当按下特定按钮115时，vad可以向远侧推进。在一些实施例中，当按下特定按钮115并且针被投影成定位在目标静脉内时，vad可以向远侧推进。
vad按钮115可以通信地耦合到vad推进系统和马达，从而当按下vad按钮115时，或者当按下并对准时，vad按钮115的致动使vad推进到患者的手臂中，使得针被投影为正确地与作为目标的静脉相交。临床医生或其他hcp对vad按钮115的致动可以基于由us探头175和磁场检测器(可以包括磁场传感器)接收到的数据而开始vad的推进。
由us探头175和磁场检测器接收到的数据可以指示vad处于与患者体内的血管相交并由us探头175检测到的轨迹上。只要来自us探头175和磁场检测器的关于连续反馈回路的数据指示vad在那个轨迹上与血管相交，就可以继续vad的推进。在实施例中，如果并且当来自us探头175和磁场检测器的数据指示vad不再处于与血管的相交轨迹上时，临床医生或其他hcp对vad按钮115的致动可以被推翻，并且停止推进，并且音频反馈设备、触觉反馈设备、视觉反馈或其组合可以这样向临床医生或其他hcp指示。然后，临床医生或其他hcp可以使静脉内治疗系统100定向成使得针回到目标上以与静脉相交，并且可以再次识别vad按钮115的致动，并且可以继续vad的放置。
图2是根据本公开一些实施例的与患者的手臂190接合的静脉内治疗系统100的侧视图。静脉内治疗系统100示出us探头175与患者手臂190接合。在图2所示的实施例中，静脉内治疗系统100由临床医生或其他hcp的手150握持。在所示的实施例中，临床医生或其他hcp使用单手150来握住静脉内治疗系统100。在一些实施例中，可以不包括vad底盘145，相反，临床医生或其他hcp在从vad推荐模块接收到vad推荐后，使用第二只手将vad放置在患者手臂190上并插入患者的手臂190中。通过将视频显示设备110包括在静脉内治疗系统100的壳体105上，临床医生或其他hcp可以将静脉内治疗系统100和手持式vad放置在适当的位置，同时使用视频显示设备110充分地定向vad，并且基于视频显示设备110上呈现的数据将vad指引到患者的血管中。
在静脉内治疗系统100的壳体105上存在vad底盘145的实施例中，处理器可以指引vad底盘145的vad推进系统与马达啮合。马达可以基于由us探头175和磁场检测器接收到的数据将插入vad底盘145中的vad移动到患者手臂190中，以便使vad与患者手臂内的血管相交。
在操作期间，临床医生或其他hcp可以将静脉内治疗系统100定向到患者身体的一部分(诸如患者的手臂190)上，vad将插入其中。然后，us探头175可以检测患者的手臂190内的结构。描述结构(诸如血管125)的数据可以被中继到视频显示设备110，以将这些结构的视觉显示呈现给临床医生或其他hcp。在实施例中，视频显示设备110可以在横向平面120上呈现血管125的视图。这个视图可以向临床医生或其他hcp呈现血管125的“横截面”视图，使得临床医生或其他hcp可以评估vad是否要进入那根血管125或某根其它血管125。在实施例中，横向平面120可以具有长度135和宽度130。在实施例中，视频显示设备110可以在冠状平面140上呈现血管125的视图。当血管125沿着患者手臂190的长轴延伸时，这个视图可以向临床医生或其他hcp呈现血管125的纵向视图。在实施例中，视频显示设备110可以呈现或能够呈现由us探头175检测到的横向平面120和冠状平面140两者。
静脉内治疗系统100还可以包括靠近us探头175放置的磁场检测器(未示出)。磁场检测器可以检测vad的任何部分的存在和位置，这些部分可以是导磁的。在操作期间，磁场检测器可以接收关于vad的部分的位置的数据，并使描述vad的那个位置的图像覆盖在横向平面120和冠状平面140的任一个或两个视图上。照此，临床医生或其他hcp可以在vad朝着患者手臂190移动并进入其中时查看vad的移动，从而确定vad的轨迹155适合与血管125相交。
在静脉内治疗系统100不包括vad底盘145和vad推进系统的实施例中，临床医生或其他hcp可以用一只手150握住静脉内治疗系统100，并用另一只手将vad定向并朝着患者手臂190移动并进入其中。通过一致地查看容纳在静脉内治疗系统100的壳体105上的视频显示设备110，当临床医生或其他hcp试图进入血管125时，临床医生或其他hcp可以更准确地查看vad的轨迹155。因此，可以使用从us探头175和磁场检测器在视频显示设备110上呈现的数据来向临床医生或其他hcp提供相对于血管125的vad的实时数据描述。这允许临床医生或其他hcp更准确地进入血管125，而对患者的身体有很少或者没有额外的创伤。这提高了临床医生或其他hcp放置vad的效率，从而为患者提供了更好的医疗保健。
本说明书总体上描述了通过vad进入血管125。但是，本公开预期可以出于具体的医疗目的而进入任何具体类型的血管125。例如，本文所述的血管125可以是静脉，盐溶液、药物和/或肠胃外营养物将被引入其中以便进入患者的血流。在这种情况下，静脉可以将盐溶液、药物和/或肠胃外营养物传递到患者的心脏，然后心脏将盐溶液、药物和/或肠胃外营养物分配到患者身体的其余部分。更进一步，血管125可以是动脉，出于其它医学原因，盐溶液、药物和/或肠胃外营养物可以被引入其中。在任一个实施例中，us探头175都可以检测血管125内的血液的移动并确定血管125是静脉还是动脉。
在实施例中，临床医生或其他hcp可以将要进入静脉的指示输入到静脉内治疗系统100。在这个实施例中，us探头175可以提供描述要被进入的静脉的数据。在实施例中，处理器可以通过例如在静脉的横向平面120周围画线或其它指示器来使静脉在视频显示设备110上在视觉上突出显示。在实施例中，视频显示设备110可以是触摸屏视频显示设备110，其允许用户通过在视频显示设备110的屏幕上输入描述目标血管125的线或其它指示器来确定要进入哪根血管125。在任一实施例中，静脉内治疗系统100的处理器可以使用描述目标血管125的线或其它指示器来通过或者适当地致动vad推进系统的马达或者指导临床医生或其他hcp有关如何在插入期间调整vad轨迹155来指引vad的插入。
在实施例中，静脉内治疗系统100的壳体105可以包括电池(未示出)。在一些实施例中，电池可以包括智能电池系统，或者可操作地耦合到跟踪并提供电力状态数据的电力管理单元。该电力状态数据可以与要与本文公开的系统和方法一起使用的指令、参数和简档一起存储。
在实施例中，静脉内治疗系统100可以包括网络接口设备，该网络接口设备将静脉内治疗系统100通信地耦合到计算机网络。在这些实施例中，静脉内治疗系统100可以通信地耦合到电子健康记录(ehr)数据库。ehr数据库可以是维护特定于患者的健康护理记录的数据库。在实施例中，静脉内治疗系统100可以中继对患者使用vad以及vad的放置的记录(或者视频或者静止图像)和在us探头175处接收到的超声数据。可以维持这个记录以便为给定患者创建相对更健壮的健康护理记录。
在本文描述的任何实施例中，静脉内治疗系统100可以经由数据和电力电缆通信地耦合到ehr系统或其它计算设备。在这个实施例中，当静脉内治疗系统100不包括网络接口时和/或当静脉内治疗系统100不包括其自己的电源(诸如本文所述的电池)时，可以使用数据和电力电缆。在任一示例中，到ehr系统的通信可以允许到计算设备的网络中的其它计算设备的进一步通信。
图3是根据本公开一些实施例的vad200的侧视图。vad200可以是被形成为进入患者的血管以便获取血液样本或将盐溶液、药物和/或肠胃外营养物输送到患者血液中的任何设备。
图3中呈现的示例vad200包括远端205和近端210。在这个示例中，vad200可以包括由能够被磁化的金属材料制成的针215。vad200可以包括导管213，其可以包括外围静脉内导管，中线导管或外围插入的中心导管。针215可以是中空的，以便能够使血液样本、盐溶液、药物和/或肠胃外营养物从中通过。如本文所述，在远端205处，针215可以成斜角以形成点或尖头，以便在进入血管的同时更容易地穿过患者身体的皮肤和身体组织。
vad200可以包括在采血或输血过程中可能适合特定功能的任何其它元件。举例来说，vad200可以包括塑料耦合设备，该塑料耦合设备被用于将vad200耦合到盐溶液、药物和/或肠胃外营养物的储库或血液采样管。因为静脉内治疗系统可以实现任何类型的vad200的使用，因此vad200的具体细节可以因使用而异。但是，本说明书预期使用被配置用于插入患者体内的任何vad200。
图4是根据本公开一些实施例的视频显示设备110的图形视图。如本文所述，视频显示设备110接收描述患者体内的结构的数据，尤其是血管的结构的数据。数据由处理器从us探头175和磁场检测器接收，并被用于形成患者体内的结构的横向平面120和冠状平面140图像，以及基于针尖相对于us探头175的位置以及所使用的特定vad的已知几何形状(规格、长度、导管品牌等)计算针(诸如例如针215)的轨迹的投影。
图4中呈现的图像是患者体内的血管的横向平面120图像160。但是，本说明书预期在视频显示设备110处可替代地或附加地显示包括沿着血管的冠状平面140的多个不同视图。在具体实施例中，视频显示设备110可以包括多个输入按钮188。在这个实施例中，输入按钮188的致动可以切换呈现给用户的视图。尺寸参考指示器也可以包括在视频显示设备110上，以允许临床医生测量或具有参考，用于估计患者的解剖结构的尺寸(诸如静脉直径或静脉深度)。
图4图示了根据一些实施例的针的投影路径189。图4还图示了基于针的轨迹193或移动路径，针尖将与图像160的平面相交的投影位置191。响应于投影位置191相对于血管125居中或正确对准，该情况可以适于vad的推进(由临床医生手动地或自动地，如本文所讨论的)。
视频显示设备110还可以向用户呈现除了横向平面120和冠状平面140图像160之外的任何数据。举例来说，视频显示设备110可以包括正在使用静脉内治疗系统的当前日期180和时间182。日期180和时间182可以在本文所述的ehs处记录超声和vad插入期间使用。这可以被用于准确地注明日期和记录临床医生或其他hcp进行的规程。
此外，视频显示设备110可以在图像160上显示正在查看的当前超声分辨率184。在实施例中，输入按钮188可以被用于调整图像160的分辨率，使得临床医生或其他hcp可以看到所呈现的血管的更多细节。
更进一步，视频显示设备110可以显示患者和vad信息186。患者信息可以包括患者的姓名、与患者相关的指派的编号和患者的ehr，以及与患者相关的医学相关医学数据(诸如血管几何形状、出生日期、体重、当前血压、当前脉搏以及其它数据)。vad信息可以包括描述临床医生或其他hcp正在使用的vad的类型、临床医生或hcp的名字或身份以及被vad推荐模块推荐使用的vad的数据，以及其它数据。
视频显示设备110还可以包括多个vad轨迹指示器165和170。在实施例中，第一vad轨迹指示器165可以被用于指示vad位于患者体内的深度。第一vad轨迹指示器165可以被颜色编码以指示vad在其穿过患者的身体时的深度是否与处理器计算的轨迹一致。如果在插入vad期间的任何给定时间vad不在正确的深度，那么第一vad轨迹指示器165可以通过例如改变颜色来直观地指示不正确的轨迹。在一些示例中，错误轨迹的视觉指示可以伴随有来自扬声器的可听警告、来自静脉内治疗系统内的触觉设备的触觉反馈警告，或者这三种警告设备中的任何设备的组合。照此，在使用期间，临床医生或其他hcp可以准确地调整vad的轨迹，或调整基于vad遵循的轨迹的静脉内治疗系统，以便与检测到的血管相交。
在实施例中，第二vad轨迹指示器170可以被用于指示vad所在的患者体内的x和y坐标。第二vad轨迹指示器170可以被颜色编码以指示vad在其穿过患者的身体时的放置是否与处理器计算的轨迹一致。第二vad轨迹指示器170可以指示针尖沿着投影路径189有多远以及针尖与作为目标的静脉的距离。如果在插入vad期间的任何给定时间vad不在正确的x和y坐标上，那么第二vad轨迹指示器170可以通过例如改变颜色来直观地指示不正确的轨迹。在一些示例中，错误轨迹的视觉指示可以伴随有来自扬声器的可听警告、来自静脉内治疗系统内的触觉设备的触觉反馈警告，或者这三种警告设备中的任何设备的组合。照此，在使用期间，临床医生或其他hcp可以准确地调整vad的轨迹，或调整基于vad遵循的轨迹的静脉内治疗系统，以便与检测到的血管相交。
如本文所述，视频显示设备110可以包括触摸屏层。触摸屏层可以允许临床医生或其他hcp向静脉内治疗系统提供输入。这种输入的示例可以包括血管指示数据。在这个具体的示例中，临床医生或其他hcp在看到患者身体内部结构的图像160上呈现的血管(诸如静脉)后可以圈出或以其它方式指示vad与血管相交的位置。这个指示连同由静脉内治疗系统的处理器从us探头和磁场检测器接收到的数据可以被处理器用于计算vad的轨迹。一旦计算出轨迹，就可以在通过vad推进系统自动插入vad或由临床医生或其他hcp手动插入vad期间使用该轨迹。本说明书还预期在插入vad期间临床医生或其他hcp可以移动静脉内治疗系统。在这个实施例中，视频显示设备110还可以包括屏幕上的任何其它指示器，该指示器可以指示临床医生或其他hcp通过相对于患者的身体重新调整静脉内治疗系统来将目标血管保持在屏幕上。
图5a是根据本公开实施例的沿着横向平面120的血管125的图形视图。图5a中所示的实施例指示图像所涵盖的长度135和宽度130。长度135和宽度130可以取决于所选择的分辨率以及本文描述的us探头的超声能力而变化。
通过由处理器处理由us探头175接收到的数据，可以在图5a的视图上呈现血管125。这个视图可以基于静脉内治疗系统相对于患者身体的移动而改变。但是，在操作期间，视频显示设备110可以向临床医生或其他hcp指示在进行本文所述的静脉内治疗系统的功能时保持静脉内治疗系统稳定。
根据一些实施例，图5a中给出的视图还可以包括针的投影路径189。图5a还示出了基于针的轨迹193或移动路径，针尖将与图像160的平面相交的投影位置191。响应于投影位置191相对于血管125居中或正确对准，该情况可以适于vad的推进(由临床医生手动地或自动地，如本文所讨论的)。
在一些实施例中，可以通过处理图像130并基于图像130确定血管125的位置来确定目标区域。然后可以调整针的角度和位置，直到投影位置191在目标区域内。响应于投影位置191相对于血管125居中或正确对准，可以提供vad轨迹反馈，高反馈指示静脉内治疗系统在目标上并且vad的推进可以继续进行(由临床医生手动地或自动地，如本文所讨论的)。
投影位置191可以是处理器创建的，或者可以基于在视频显示设备的触摸屏上从临床医生或其他hcp接收到的数据，如上所述。在操作期间，视频显示设备可以使用以下一项或多项来改变vad的手动或自动推进：vad的远端的位置数据、具体vad的几何数据、针和us平面的投影位置191、轨迹线193以及作为目标的血管125的位置。在一些实施例中，由处理器创建的轨迹155可以考虑vad的某些特点，诸如vad是否包括弯曲的针。
图5b是根据本公开实施例的沿着冠状平面140的血管125的图形视图。鉴于患者身体的内部结构，轨迹155可以相对于血管125成一定角度。同样，目标位置157可以由处理器计算或者由临床医生或其他hcp指示。
在目标位置157由处理器计算的实施例中，处理器可以使用多种类型的数据来创建目标位置157。这个数据可以包括对来自us探头175的血流的检测、在视图上呈现的颜色的色度差、对血管的外壁的移动的检测，以及其它类型的数据。本说明书预期可以执行任何处理以确定vad在患者血管内的正确放置。在任何实施例中，这种数据可以被累积和更新，以在显示设备上向临床医生或其他hcp呈现vad要与血管相交的地方。
根据本文给出的任何实施例，冠状平面140和横向平面120可以不是us探头175在其上检测患者身体的内部结构的唯一平面。在一些实施例中，临床医生或其他hcp可以手动选择在视频显示设备110上呈现的可以适合任何特定需求的平面的任何变体。因此，本说明书预期可以分别呈现不同于图5a和5b的横向平面120和冠状平面140的其它视图，并且视频显示设备110上的那些视图仅仅意在是可以提交给临床医生或其他hcp的数据的示例。另外，在一些实施例中，可以通过调整或重新定位us探头175来检测患者解剖结构的任何视图或平面。
图6是根据本公开实施例的静脉内治疗系统600的框图。在本文所述的实施例中，静脉内治疗系统600包括可操作以出于商业、科学、控制、娱乐或其它目的而计算、分类、处理、传输、接收、检索、发起、切换、存储、显示、表明、检测、记录、再现、处置、或使用任何形式的信息、情报或数据的工具或工具的聚合。在图6所示的具体示例中，静脉内治疗系统600包括类似于图1所示的静脉内治疗系统100的手持式血管检测系统610以及信息处置系统605。例如，作为信息处置系统605，静脉内治疗系统600可以包括个人计算机、移动设备(例如，个人数字助理(pda)或智能电话)、服务器(例如，刀片服务器或机架服务器)、消费电子设备、网络服务器或存储设备、网络路由器、交换机或网桥、无线路由器或其它网络通信设备、网络连接的设备(蜂窝电话、平板设备等)、iot计算设备、可穿戴计算设备、机顶盒(stb)、移动信息处置系统、掌上计算机、膝上型计算机、台式计算机、通信设备、接入点(ap)、基站收发器、无线电话、陆线电话、控制系统、相机、扫描仪、传真机、打印机、寻呼机、个人受信设备、web设备，或者能够执行指定机器要采取的动作的指令集(顺序的或其它方式)并且尺寸、形状、性能、价格和功能可以变化的任何其它合适的机器。
在联网部署中，静脉内治疗系统600可以在服务器-客户端网络环境中与服务器或与客户端计算机一起操作，或者在对等(或分布式)网络环境中作为对等计算机系统操作。在特定实施例中，静脉内治疗系统600可以使用提供语音、视频或数据通信的电子设备来实现。例如，静脉内治疗系统600包括能够执行指定那个机器要采取的动作的指令集(顺序的或其它方式)的任何移动或其它计算设备。另外，虽然图示了单个静脉内治疗系统600，但是术语“系统”也应被认为包括单独或共同执行一个或多个指令集以执行一个或多个计算机功能的系统或子系统的任何集合。
血管检测系统610可以可通信地耦合到信息处置系统605，诸如本文所述的那些计算设备。在这些实施例中，信息处置系统605可以包括存储器(易失性(例如，随机存取存储器等)、非易失性(只读存储器、闪存等)，或其任意组合)、一个或多个处理资源(诸如中央处理器(cpu)、图形处理器(gpu)、硬件或软件控制逻辑，或其任意组合)。信息处置系统605的附加部件可以包括一个或多个存储设备、用于与外部设备通信的一个或多个通信端口，以及各种输入和输出(i/o)设备(诸如键盘，鼠标，视频/图形显示器，或其任意组合)。信息处置系统200还可以包括可操作以在各种硬件部件之间传输通信的一条或多条总线。信息处置系统605的部分本身可以被认为是信息处置系统605。
信息处置系统605可以包括实施设备中的一个或多个或执行针对本文所述的一个或多个系统和模块的指令的设备或模块，并且操作以执行本文所述的方法中的一个或多个以便与血管检测系统610交互。信息处置系统605可以执行代码指令624，该代码指令624可以在根据本文各种实施例的各个客户端信息处理系统中的服务器或系统、远程数据中心或机上(on-box)操作。在一些实施例中，可以理解的是，代码指令624的任何或全部部分可以在多个信息处置系统605上操作。
信息处置系统605可以包括处理器602，诸如中央处理单元(cpu)、控制逻辑或它们的某种组合。任何处理资源都可以操作以执行代码，其中代码是固件或软件代码。在实施例中，处理器602可以与本文所述的血管检测系统610的处理器交互。而且，信息处置系统605可以包括存储器，诸如主存储器604、静态存储器606、存储电子健康记录(ehr)632的指令624的计算机可读介质622以及驱动单元616(易失性(例如，随机存取存储器等)、非易失性(只读存储器、闪存等)或其任意组合)。信息处置系统605还可以包括一条或多条总线608，这些总线可操作以在各种硬件部件(诸如各种输入和输出(i/o)设备的任意组合)之间传输通信。
信息处置系统605还可以包括视频显示器611。实施例中的视频显示器611可以用作液晶显示器(lcd)、有机发光二极管(oled)、平板显示器、固态显示器或阴极射线管(crt)。在实施例中，视频显示器611可以向用户呈现在血管检测系统610的视频显示设备110上呈现的那些相同的视图。此外，信息处置系统605可以包括输入设备612，诸如光标控制设备(例如，鼠标、触摸板、手势或触摸屏输入)以及键盘214。
被示为无线适配器620的网络接口设备可以提供到网络628的连接性，其中网络例如广域网(wan)、局域网(lan)、无线局域网(wlan)、无线个人区域网络(wpan)、无线广域网(wwan)或其它网络。连接性可以经由有线或无线连接。无线适配器620可以根据任何无线数据通信标准来操作。为了与无线局域网通信，可以使用包括ieee802.11wlan标准、ieee802.15wpan标准、诸如3gpp或3gpp2之类的wwan的标准，或类似的无线标准的标准。在本公开的一些方面，一个无线适配器620可以操作两个或更多个无线链路。在本文所述的实施例中，网络接口设备620可以将信息处置系统605与ehr632无线地耦合。在本文所述的实施例中，ehr632可以接收描述针在患者体内的位置、患者身体内的血管的数据，并且信息处置系统605可以将那个位置数据中继到在显示设备110上呈现的指示器。
在一些实施例中，可以构造软件、固件、专用硬件实施方式(诸如专用集成电路、可编程逻辑阵列和其它硬件设备)，以实现本文所述的一些系统和方法中的一个或多个。可以包括各种实施例的装置和系统的应用可以广泛地包括各种电子和计算机系统。本文所述的一个或多个实施例可以使用具有相关控制和数据信号的两个或更多个具体互连硬件模块或设备或者作为专用集成电路的一部分来实现功能，所述相关的控制和数据信号可以在模块之间和通过模块被传送。因而，本系统涵盖软件、固件和硬件实施方式。
根据本公开的各种实施例，本文所述的方法可以由可由控制器或处理器系统执行的固件或软件程序来实现。另外，在示例性非限制性实施例中，实现方式可以包括分布式处理、部件/对象分布式处理和并行处理。可替代地，可以构造虚拟计算机系统处理以实现如本文所述的方法或功能中的一个或多个。
本公开预期一种计算机可读介质，该计算机可读介质包括指令、参数和简档624，或者响应于传播的信号而接收并执行指令、参数和简档624，从而连接到网络628的设备(诸如血管检测系统610)可以通过网络628传送语音、视频或数据。另外，可以经由网络接口设备或无线适配器620通过网络628传输或接收指令624。
信息处置系统605可以包括指令624的集合，这些指令可以被执行以使计算机系统执行本文公开的方法或基于计算机的功能中的任何一个或多个。包括应用指令624的各种软件模块可以由操作系统(os)和/或经由应用编程接口(api)进行协调。示例操作系统可以包括
盘驱动器单元616可以包括计算机可读介质622，其中可以嵌入指令624的一个或多个集合，诸如软件。类似地，主存储器604和静态存储器606还可以包含用于存储指令、参数或简档624的一个或多个集合的计算机可读介质。盘驱动器单元616和静态存储器606也可以包含用于数据存储的空间。另外，指令624可以实施如本文所述的方法或逻辑中的一个或多个。例如，与由处理器形成在患者体内的内部结构视图相关的指令可以是那些指令624的一部分。在特定实施例中，指令、参数和简档624可以在信息处置系统605的处理器602执行期间完全或至少部分地驻留在主存储器604、静态存储器606和/或盘驱动器616内。主存储器604和处理器602还可以包括计算机可读介质。
在示例实施例中，主存储器604可以包含计算机可读介质(未示出)，诸如ram。主存储器604的示例包括随机存取存储器(ram)(诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、非易失性ram(nv-ram)等)、只读存储器(rom)、另一种类型的存储器，或其组合。在一些示例实施例中，静态存储器606可以包含计算机可读介质(未示出)，诸如nor或nand闪存。在示例实施例中。虽然计算机可读介质被示为单个介质，但是术语“计算机可读介质”包括单个介质或多个介质，诸如集中式或分布式数据库，和/或存储一个或多个指令集的相关联的高速缓存和服务器。术语“计算机可读介质”还应包括能够存储、编码或携带指令集以供处理器执行或使计算机系统执行本文公开的方法或操作中的任何一个或多个的任何介质。
在特定的非限制性、示例性实施例中，计算机可读介质可以包括固态存储器，诸如存储卡或容纳一个或多个非易失性只读存储器的其它包装。另外，计算机可读介质可以是随机存取存储器或其它易失性可重写存储器。此外，计算机可读介质可以包括磁光或光学介质，诸如盘或带或其它存储设备，以存储经由载波信号(诸如通过传输介质传送的信号)接收的信息。此外，计算机可读介质可以存储从分布式网络资源(诸如从基于云的环境)接收的信息。电子邮件或其它独立信息档案或档案集的数字文件附件可以被视为等同于有形存储介质的分发介质。因而，本公开被认为包括可以在其中存储数据或指令的计算机可读介质或分布介质以及其它等同物和后继介质中的任何一个或多个。
信息处置系统605还可以包括可操作地连接到总线608的ehr632。ehr632计算机可读介质622还可以包含用于数据(诸如与血管检测系统610交互的每个患者相关的数据)存储的空间。在操作期间，ehr632可以接收来自血管检测系统610的并且与记录的患者体内血管的内部结构有关的这些记录，以及包括日期、时间、患者id和使用的vad的其它数据。
在其它实施例中，诸如专用集成电路、可编程逻辑阵列和其它硬件设备之类的专用硬件实施方式可以被构造为实现本文所述的方法中的一个或多个。可以包括各种实施例的装置和系统的应用可以广泛地包括各种电子和计算机系统。本文所述的一个或多个实施例可以使用具有相关控制和数据信号的两个或更多个具体互连硬件模块或设备或者作为专用集成电路的一部分来实现功能，所述相关的控制和数据信号可以在模块之间和通过模块被传送。因而，本系统涵盖软件、固件和硬件实施方式。
当被称为“系统”、“设备”、“模块”、“控制器”等时，本文所述的实施例可以被配置为硬件。例如，信息处置系统设备的一部分可以是硬件，诸如例如集成电路(诸如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、结构化的asic、或嵌入更大芯片的设备)、卡(诸如外围部件接口(pci)卡、pciexpress卡、国际个人计算机存储卡协会(pcmcia)卡，或其它此类扩展卡)，或系统(诸如母板、片上系统(soc)，或独立设备)。系统、设备、控制器或模块可以包括软件，包括嵌入在设备上的固件，诸如
在信息处置系统605的操作期间，可以在处理器602处从血管检测系统610接收数据。如本文所述，血管检测系统610可以记录患者身体的内部结构、计算要插入患者身体中的vad的轨迹、提供vad推荐、并提供vad轨迹反馈，以及其它操作。可以使用信息处置系统605的处理器602、血管检测系统610的处理器或两者的组合来执行这些操作和功能。
在实施例中，信息处置系统605的处理器602可以经由无线连接或有线连接通信地耦合到血管检测系统610。在这些实施例中，处理器602可以与血管检测系统610协作，以便提供附加的处理资源，以及接收和分类描述正在使用血管检测系统610的患者、所选择的vad以及与该插入相关的任何视频的数据。
图7a-7b是根据本公开一些实施例的与患者的手臂接合的静脉内治疗系统100的侧视图。该图示出了临床医生或其他hcp使用的静脉内治疗系统100，将静脉内治疗系统100握在一只手150中，并将vad200手动插入患者的手臂。在这个实施例中，静脉内治疗系统100可以由临床医生或其他hcp使用双手来使用。因而，静脉内治疗系统100包括容纳在静脉内治疗系统的壳体内的视频显示设备110，使得临床医生或其他hcp可以将他或她的注意力引向vad200要进入的血管的位置，而不是偏向远离患者的另一个视频显示器。为了促进临床医生或其他hcp用双手使用视频显示设备110，可以如箭头705所指示的那样将视频显示设备110翻转。这允许临床医生或其他hcp操作静脉内治疗系统100，并且仍然看到视频显示设备110，而与静脉内治疗系统100和vad200的相对朝向无关。在一些实施例中，us探头可以包括附接到us探头的驱动机构201，以促进针自动插入血管中。
在一些实施例中，驱动机构201可以用附接到us探头的针引导件代替，以帮助临床医生以最优、预定或期望的角度手动输送针。在一些示例中，可以将vad200呈现在静脉内治疗系统100下方的患者手臂处，以确保vad200的轨迹在进入血管的轨道上。
在一些实施例中，驱动机构201可以包括一个或多个马达，诸如例如线性马达或旋转马达或任何其它合适类型的马达。在一些实施例中，驱动机构201可以在远侧方向上推进导管和/或针。在一些实施例中，响应于针尖进入静脉，驱动机构201可以减小vad相对于患者皮肤的角度。在一些实施例中，响应于针尖进入静脉，驱动机构201可以推进导管，然后使针缩回。在一些实施例中，驱动机构201可以执行马达驱动的枢转以调整vad的位置。
图8是根据本公开一些实施例的静脉内治疗系统100的透视图。如本文所述，静脉内治疗系统100的壳体105可以包括多个部件，其允许静脉内治疗系统100作为独立设备操作，该独立设备可以或可以不通信地耦合到联网的信息处置系统。
静脉内治疗系统100可以包括如本文所述的vad底盘145。vad底盘145可以形成到壳体105的最靠近患者身体的部分中。在静脉内治疗系统100的操作期间，为了允许将vad自动插入患者体内，可以将vad底盘145内的vad自动推进到患者体内。在本文给出的实施例中，vad底盘145可以通信地耦合到处理器805，以接收描述放置在vad底盘145内的vad的轨迹的数据。该数据描述vad要使vad与患者体内血管相交的方向。在这些实施例中，超声(us)设备875和磁场检测器820可以提供关于闭环反馈的数据，以便在vad啮合患者的皮肤并且vad被指引通过患者的身体时将vad指引到患者的血管中。
在本文的实施例中，vad底盘145可以包括vad推进系统，该vad推进系统包括驱动机构825，该驱动机构825可以包括一个或多个线性马达和/或一个或多个旋转马达。vad推进系统可以如本文所述从处理器805接收信号，以便使用驱动机构825将vad推进到患者体内。在本文给出的一些实施例中，驱动机构825可以沿着其长度产生线性力。这可以允许线性马达825将加载到vad底盘145中的vad从静脉内治疗系统100的壳体105移开并且进入患者体内。在实施例中，驱动机构825还可以在插入期间允许vad的倾斜移动、旋转移动和偏航移动。vad的方向的线性、倾斜、旋转和偏航调整允许vad在静脉内治疗系统100有意或无意地沿着患者身体的表面移动的情况下与患者的血管相交。
在一些实施例中，驱动机构825可以沿着远侧方向推进导管和/或针。在一些实施例中，响应于针尖进入静脉，驱动机构825可以减小vad相对于患者皮肤的角度。在一些实施例中，响应于针尖进入静脉，驱动机构825可以推进导管，然后使针缩回。在一些实施例中，驱动机构825可以用任何合适种类的一个或多个驱动机构代替。
静脉内治疗系统100还包括视频显示设备110，除静脉内治疗系统100的其它部件之外，视频显示设备110尤其通信地耦合到壳体105内的us设备875和处理器805。在实施例中，视频显示设备110可以从处理器805接收描述由us设备875接收的数据的输入。来自处理器805的输入使患者体内的结构的图像呈现在视频显示设备110上。所呈现的图像可以随着放置在患者身体上的us设备875的位置改变而改变。在实施例中，来自us设备875的发送到处理器805的数据可以是描述血管(诸如在患者手臂的横向平面上的患者手臂内的静脉)的结构的横向视图的数据。但是，在本文给出的任何实施例中，应该理解的是，us设备875可以被放置在患者身体的任何部分(诸如腿)上，以便通过vad定位并进入血管。在实施例中，从us设备875发送到处理器805的数据可以是描述在手臂的冠状平面上的结构(诸如患者的手臂内的静脉)的冠状视图的数据。沿着冠状平面的视图可以是沿着患者手臂的长度延伸的患者血管的纵向视图。视频显示设备110可以显示沿着患者的冠状平面的冠状平面视图、沿着患者的横向平面的横向平面视图或两者当中的任一个或两者，如本文所述。
静脉内治疗系统100还可以包括数据存储设备810。数据存储设备810可以从us设备875、磁场检测器820和视频显示设备110接收数据。除了其它数据之外，这种数据尤其可以包括患者识别数据、vad识别数据、磁场检测器和超声数据、时间数据、日期数据和解剖结构几何形状。
为了以独立配置进行操作，静脉内治疗系统100的壳体105可以包括电池830。在一些实施例中，电池830可以包括智能电池系统或可操作地耦合到跟踪并提供电力状态数据的电力管理单元。这个电力状态数据可以与要与静脉内治疗系统100一起使用的指令、参数和简档一起存储，并且存储在数据存储设备810上。
图9是根据本公开实施例的静脉内治疗系统900的透视图。与其它实施例类似，静脉内治疗系统900包括显示患者身体内部结构的视图的视频显示设备910以及用于检测那些内部结构的us探头975。在实施例中，静脉内治疗系统900还可以包括一个或多个vad推进按钮915，用于自动地将vad推进到患者体内并穿过患者的身体，并且枢转、旋转和/或缩回vad或vad的一部分。vad推进按钮915可以是允许临床医生或其他hcp选择性地啮合线性马达或另一种类型的马达的任何类型的致动设备，使得线性马达925可以将vad从vad底盘945推出并进入患者的身体。在具体示例中，vad推进按钮915可以被定向在静脉内治疗系统900的壳体905的第一侧和第二侧上，以便适应可以使用静脉内治疗系统900的惯用右手和惯用左手的临床医生或其他hcp。在具体实施例中，基于临床医生或其他hcp沿着壳体905的表面推进vad推进按钮915多远，vad推进按钮915可以允许vad相对快速或缓慢地插入患者体内。例如，如果临床医生或其他hcp使vad推进按钮915沿着壳体905推进1mm，那么vad的移动速度可以比临床医生或其他hcp将vad推进按钮915沿着壳体905的表面推进2mm时的速度慢。以这种方式，临床医生或其他hcp可以控制将vad推进到患者体内的速度，从而使那些不熟悉静脉内治疗系统900的操作的人可以学习如何使用静脉内治疗系统900而不会伤害到患者，同时仍完成将vad插入病人血管的任务。
在替代实施例中，推进按钮915可以单独地控制将vad推进到患者体内的深度以及将vad推进到患者体内的方向。例如，多个推进按钮915中的第一个可以在朝着静脉内治疗系统900的近端向后拉时使得vad的远端在正z方向上向上指向，而推动多个推荐按钮915中的第一个使得vad的远端在负z方向上指向下方。通过视频显示设备910，临床医生或其他hcp可以使用vad推进按钮915中的第一个以遵循vad的确定的轨迹，同时还从视频显示设备910接收关于临床医生或其他hcp是否沿着z方向指引vad以遵循轨迹的输入。
在这个替代实施例中，多个vad推进按钮915中的第二个可以被用于控制vad的x或y方向轨迹。再次，多个vad推进按钮915中的第二个在向前方向上的移动可以在正x方向上指引vad的远侧尖端，而拉动多个vad推进按钮915中的第二个使得vad推进按钮915的远侧尖端在负x方向上指引。多个vad推进按钮915中的第三个可以类似地被用于在正y和负y方向上推进vad的远侧尖端。
在一些实施例中，静脉内治疗系统900可以包括多个马达，其可以包括线性马达和/或旋转马达。在本文给出的实施例中，静脉内治疗系统900包括驱动线性马达920、缩回线性马达925和旋转马达930。这些马达920、925、930中的每一个可以被自动激活以将vad945驱动到患者体内。驱动线性马达920可以从静脉内治疗系统900驱动vad945。缩回线性马达925可以将vad945驱动回并进入在静脉内治疗系统900的壳体905中形成的vad底盘。旋转马达930可以改变vad945的旋转方向，并且在实施例中，当驱动线性马达920将vad945推入患者体内时，改变vad945的俯仰和偏航。
图10是描绘根据本公开一些实施例的操作静脉内治疗系统的方法1000的流程图。方法1000可以包括，在方框1005处，利用手持式超声设备扫描并绘制患者血管的特征。如本文所述，手持式超声设备可以包括沿着多个平面检测患者体内的结构的超声设备，所述多个平面包括本文所述的横向平面和冠状平面。超声设备可以可通信地并且可操作地耦合到处理器，该处理器从超声设备接收数据。
方法1000还可以包括，在方框1010处，用手持式超声设备的显示设备可视地提供在患者体内的推荐的vad放置位置。如本文所述，由处理器接收的数据可以被用于检测患者体内血管(诸如静脉)的存在。在实施例中，处理器可以基于来自超声设备的血流的检测、在显示设备上呈现的患者身体的内部结构的颜色的色度差、对血管的外壁的移动的检测以及其它类型的标记来确定血管的位置。
方法1000还可以包括，在方框1015，提供建议的进入患者体内的血管的vad类型。在示例vad推荐模块中，由vad推荐模块推荐的vad的类型可以取决于许多因素，包括要进入的血管的位置，要进入的血管的类型、状况和解剖结构、vad的目的(例如，采血或输液治疗)以及患者特点，以及其它因素。推荐的vad的类型可以包括关于vad的详细信息，诸如长度、规格和材料，以及vad的其它特征。如本文在实施例中所述，建议的vad类型可以在由静脉内治疗系统的处理器执行vad推荐模块之后在视频显示设备上提供。在操作期间，临床医生或其他hcp可以审查vad推荐、定位推荐的vad，并将vad加载到静脉内治疗系统的vad底盘中，以便以后插入患者。
方法1000还可以包括，在方框1020处，监视vad在患者体内的移动，并向临床医生提供vad放置反馈，以指引vad与目标血管的对准。如本文所述，静脉内治疗系统可以包括超声(us)设备和磁场检测器。可以将从us设备和磁场检测器接收的数据提供给处理器，以便确定vad尖端相对于由处理器先前确定的vad放置位置的相对位置。在实施例中，处理器可以将vad的图像叠加到在视频显示设备上呈现的us图像上，以便临床医生或其他hcp在vad穿过患者的身体并进入血管时可以看到其轨迹。在实施例中，vad的移动可以由临床医生或其他hcp完成。在另一个实施例中，vad的移动可以经由使用在vad底盘内形成的一个或多个线性马达来自动进行。在本文给出的任何实施例中，临床医生或其他hcp可以在手动vad插入模式或自动vad插入模式之间进行选择。在选择手动vad插入模式后，可以为临床医生提供vad推荐并发起vad的手动插入，如本文所述。在选择自动vad插入模式后，可以向临床医生提供vad推荐、将vad插入vad底盘，并发起将vad自动插入患者体内，如本文所述。在自动vad插入模式的操作期间，如果并且当检测到vad没有遵循计算出的轨迹时，处理器可以暂停vad的自动插入。类似地，临床医生可以出于多种原因(包括但不限于临床医生错误和vad的不必要使用)中的任何原因来发起手动超控。
图11是描绘根据本公开一些实施例的制造静脉内治疗系统的方法1100的流程图。方法1100可以包括，在方框1105处，在壳体中形成超声(us)探头以形成手持式us设备。在实施例中，壳体可以由塑料或其它非金属材料制成，以避免与静脉内治疗系统内的us探头和磁场检测器发生干扰。us探头可以是将来自电源的电信号转换成超声波并将在us探头处接收到的超声波转换成电信号的任何设备。在us探头的操作期间，us探头可以接收电信号并将电信号转换成或者连续或脉动地被指引进入患者身体的一部分的超声波。当超声波进入患者体内时，这些超声波可以从患者体内的结构中反射出来并反射回us探头。当反射的超声波在一段时间内(有时与能量穿过患者身体深处所花费的时间对应)到达us探头时，us探头将那些超声波转换回电信号。这些电信号可以由容纳在静脉内治疗系统的壳体中的处理器进行解释，并用于形成患者体内内部结构的图像。在本文给出的实施例中，可以在静脉内治疗系统的视频显示设备上显示提供给处理器并用于形成患者身体的内部结构的图像的电信号。在具体应用中并且在静脉内治疗系统的操作期间，us探头可以直接朝着患者的手臂指引并与之接触，以便检测患者手臂内血管的位置。
方法1100还可以包括，在方框1110处，在手持式超声设备内形成磁场检测器。磁场检测器可以检测要插入患者的vad的任何金属部件。在实施例中，磁场检测器可以检测vad的金属部件相对于us探头的位置。在这些实施例中，静脉内治疗系统的处理器可以将与vad的金属部件的位置相关的位置数据叠加到视频显示设备上呈现的任何图像上。举例来说，当视频显示设备显示患者手臂的冠状平面时，视频显示设备可以显示vad进入血管的移动。类似地，当视频显示设备显示患者手臂的横向平面时，视频显示设备可以显示vad将与血管相交的轨迹点。
方法1100可以包括，在方框1115处，在手持式us设备内形成血管进入设备(vad)底盘以将vad维护在其中。如本文所述，在静脉内治疗系统的操作期间，vad底盘可以在其中保持任何类型的vad。
方法1100还可以包括，在方框1120处，在手持式us设备内形成处理器以从超声探头和磁场检测器接收数据。除了容纳在本文所述的超声设备的壳体内的其它设备之外，处理器尤其可以通信地耦合到us探头、磁场检测器和线性马达。如本文所述，由处理器从磁场检测器和us探头接收的数据可以被用于在视频显示设备上显示vad通过患者身体的移动。
方法1100还可以包括，在方框1125处，在手持式超声设备上形成显示设备，以从处理器接收数据并呈现患者体内的血管的超声图像。在本文所述的实施例中，临床医生或其他hcp可以使用在视频显示设备上产生的数据来手动或自动将vad指引到患者体内。因为视频显示设备形成到静脉内治疗系统的壳体中，所以临床医生或其他hcp可以将其视线保持在vad插入患者体内的位置，以便临床医生或其他hcp可以实时地监视vad进入和穿过患者身体的推进。在其它实施例中，视频显示设备可以被用于评估vad的正确初始放置，并且可以提供对vad在患者体内的后续留置评估。
方法1100还可以包括，在方框1130处，在手持式超声波内形成线性马达，以使vad从vad底盘推进，以使vad进入患者体内的血管。如本文所述，可以使用多个线性和/或旋转马达使vad沿着vad遵循的确定轨迹对齐，以使vad可以与患者体内识别出的血管相交。照此，这些马达可以控制vad，以使其沿着任何x、y或z坐标平面在任何方向上定向或旋转。在本文所述的静脉内治疗系统的实施期间，处理器可以已经创建了穿过患者身体的轨迹路径，该轨迹路径从vad的远侧尖端延伸到血管内的预定位置。通过临床医生或其他hcp对vad推进按钮的致动，处理器可以指引线性马达以使vad的远侧尖端沿着这条路径通过并进入患者的血管。在其它实施例中，临床医生可以基于所创建的轨迹来手动地使vad通过患者的身体，并且当不遵循轨迹时，处理器向临床医生或其他hcp提供视觉、触觉或可听警报。因此，方法1100还可以包括将扬声器和/或触觉反馈设备形成到静脉内治疗系统的壳体中。
在实施例中，方法1100还可以包括在静脉内治疗系统的壳体内形成电池和数据存储设备。电池可以向静脉内治疗系统内的不同设备提供电力，而数据存储设备保持数据和计算机可读程序代码以在静脉内治疗系统的操作期间由处理器访问。
本文所述的实施例提供了一种静脉内治疗系统，该系统包括视觉显示设备，该视觉显示设备被用于将vad指引到患者体内，以便适当且容易地进入其中的血管。这些实施例实现了一种us设备，该设备检测患者身体的内部结构并且在物理地且可操作地耦合到us设备的壳体的显示设备上显示那些内部结构(诸如血管)的图像。在将vad手动插入患者体内期间，临床医生或其它医疗保健提供者可以通过使用us设备中内置的磁场检测器来检测vad的远侧尖端相对于血管内目标位置的位置。vad的金属尖端可以覆盖在视频显示设备上显示的us图像上，以便用户可以在插入期间更轻松地识别如何定向vad。此外，如果并且当vad的当前轨迹从计算出的轨迹偏离目标时，轨迹可以由us设备的处理器计算，使得可以监视vad的手动插入并且可以将更改呈现给临床医生或其他hcp。这允许将vad准确而精确地放置到患者体内，从而减少对患者身体组织的损害，并减少患者经历的焦虑。
在附加的实施例中，通过使用vad底盘和线性马达，可以将vad更准确地插入患者体内。在处理器已接收到来自us设备的数据以及与患者和vad的用途相关的其它数据之后，vad底盘可以被用于保持已推荐给临床医生或其他hcp的vad。在将vad耦合到vad底盘后，静脉内治疗系统可以致动任何数量的线性马达，这些线性马达控制vad与由处理器计算出的轨迹的对准。因此，在这个实施例中，临床医生或其他hcp可以将静脉内治疗系统维持在患者手臂上的某个位置，而自动vad放置系统则将vad沿着推荐的轨迹放置在患者体内并通过患者的身体。再次，如果静脉内治疗系统被移动，那么警报系统可以向临床医生指示静脉内治疗系统应被返回到适当的位置，使得vad可以被适当地推进。因为视频显示设备可以呈现患者身体的内部结构的实时图像以及vad在体内的位置，所以临床医生可以在任何时候更好地评估vad的轨迹。因此，静脉内治疗系统提供了连续的反馈回路，以便更准确和精确地将vad定位在血管内。
通过使用在静脉内治疗系统内的us设备，可以生成视频记录并将其保存在静脉内治疗系统内部或远程的存储设备中，从而可以维持描述正在使用的vad、vad插入的日期和时间、任何患者数据以及vad的预期用途的ehr。这可以创建与任何给定患者相关的更健壮的护理记录，从而提高所提供的任何医学治疗的效率。当静脉内治疗系统经由有线或无线连接将数据传输到信息处理系统或其它计算设备时，这些记录可以维护在中央数据库上。
再次，应该理解的是，本申请的实施例可以被组合。作为示例，图1-9的实施例可以被布置为基于所进行的动作的类型而适合具体用途。例如，在vad要进入动脉的情况下，静脉内治疗系统可以经由指示器系统在避开任何静脉的同时指示动脉的位置。这可以允许将某些药物引入患者体内的具体位置，而不必担心该药物在患者体内的分布情况。类似地，当要进入静脉时，可以避开动脉。
本文叙述的所有示例和条件语言旨在用于教学目的，以帮助读者理解本实用新型和实用新型人为进一步发展本领域所做出的构思，并且应解释为不限于这种具体叙述的示例和条件。虽然已经详细描述了本公开的实施例，但是应当理解的是，在不脱离所公开的实施例的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变、替换和变更。
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