一种具有自主穿刺置鞘的超声血管穿刺机的制作方法

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种具有自主穿刺置鞘的超声血管穿刺机。

背景技术：

1、血管穿刺技术是现代西医普遍治疗疾病的一种诊疗技术，以往血管穿刺对广大医务工作者的穿刺功底有着很高的要求。但基于每位患者的解剖学位置不同，难免还会存在穿刺不成功的案例发生。同时也增加了患者的诊疗时间和延误抢救生命的最佳时机。

2、随着医疗技术水平的进步，近年来超声引导下血管穿刺技术逐渐走进临床且应用越来越广泛，并逐渐有向基层医院推广普及的趋势。通过研究发现，在临床医疗操作中与以往穿刺解剖定位相比较，可视化技术超声的使用使得医务工作人员穿刺成功率显著提升，穿刺难度下降，患者穿刺并发症少，穿刺中不适感少。

3、基于可实现自主超声引导血管穿刺置管一体机处于研发阶段，国内外尚无此类产品。而目前穿刺机器人研发现状也处于起步阶段，例如：2009年，英国伦敦大学研究员alex.zivanovic等开发了一款采血机器人bloodbot.可依据不同组织弹性，利用手臂静脉探测器，将目标静脉和周围组织区分开来精确穿刺。但他需要医护人员调整扎针机构倾斜角度，richard harris在2010年开发了一种采血机器人veebot，采血准确度可达83%。2013年，xiaobin dai等提出了一种快速提取血管的相机投影系统实现将血管区域投影在皮肤表面上，但无法确认血管在皮下的深度。2014年山东科技大学田和强等设计一种三自由度前臂采血机器人，但完全没有实时检测反馈、控制功能。2015年，成都新澳冠医疗器械有限公司曾义成设计了一种采血辅助机器人，利用压脉装置和静脉显影仪设计，使医护人员寻找血管方便，穿刺成功率提高，但它只是辅助系统，无法实现自主穿刺。

4、由上述具体情况可见，现有的超声引导下血管穿刺技术存在以下的缺陷和问题：

5、一、操作不便：操作相对繁琐，需要医护人员手动进行穿刺。

6、二、依赖医护人员的经验进行判断：可能导致穿刺失败。

7、三、不易清洁和消毒：由于结构复杂，可能导致清洁和消毒过程困难，增加医护人患感染风险。

8、四、成本较高：原有相关技术涉及多个部件和结构可能导致制造和维护成本较高。

9、五、便携性不足：原有相关技术由于结构复杂，可能较为笨重，不易携带。

10、六、适用范围局限：原有相关技术可能无法适应所有患者，且多为静脉使用，限制了其使用范围。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的超声引导下血管穿刺技术存在的操作不便、适用范围局限且穿刺率成功低的问题而提供一种具有自主穿刺置鞘的超声血管穿刺机。

2、本发明包括超声探头、三维智能推进器、血管超声机、显示屏、微型控制计算机、可拆卸蓄电池、穿刺套件和二个撑皮器，其中超声探头和血管超声机对接在一起，超声探头和血管超声机相对的部分分别设置有超声探头接口和血管超声机接口，二者均为半圆形且直径相等，三维智能推进器设置在超声探头和血管超声机中间，显示屏设置在血管超声机的上部，微型控制计算机设置在血管超声机的侧面，可拆卸蓄电池设置在微型控制计算机的下方，二个分别设置在超声探头两侧的下部。

3、所述的三维智能推进器包括有二条纵向滑轨、二条弧形滑轨、一条上横杆、二条下横杆、一条可伸缩杆、六个距离传感器、二个纵向滑动装置、二个横向滑动装置和血氧探头，其中上横杆和二条下横杆的两端均设置有一个距离传感器，上横杆和二条下横杆平行设置，上横杆和二条下横杆之间分别设置有二条纵向滑轨和二条弧形滑轨，二条纵向滑轨上穿套设置有纵向滑动装置，二个纵向滑动装置之间固定设置有可伸缩杆，可伸缩杆上穿套设置有血氧探头，血氧探头的顶部设置有压力传感器，血氧探头的下部设置有穿刺套件轨道，血氧探头的左右两端分别固定设置有横向滑动装置，横向滑动装置穿套在可伸缩杆上。

4、所述的穿刺套件包括有肝素帽、帽托、外附软管和针芯组成，其中肝素帽内设置有空腔壶，肝素帽下端设置有帽托，帽托设置有相对的二个固定翼，帽托的下端设置有针芯，针芯外壁套设有外附软管。

5、所述的穿刺套件固定在血氧探头的穿刺套件轨道内。

6、所述的超声探头采用可更换式浅表矩阵三维探头。

7、所述的超声探头底端设置有多功能接口，该多功能接口采用一体式混合插入接口，可兼容av.s端子及hdm1.dv1.vga.rgb。

8、本发明的工作过程及工作原理：

9、将本发明置于身体需要穿刺的部位，用撑皮器将需要穿刺部位表面皮肤绷紧，由超声探头采集皮下血管影像传回血管超声机进行影像处理；确定最佳穿刺区域及深度后将处理好的影像数据下传至微型控制计算机；此时选择与操作相匹配的穿刺套件，将穿刺套件通过二个固定翼固定在血氧探头的穿刺套件轨道内；匹配完成后由微型控制计算机发出控制指令，控制三维智能推进器进行角度调整精准穿刺，当穿刺针进入血管管腔内会有血流回流至空腔壶，此时压力传感器与血氧探头对血液进行分析监测，从而判断穿刺血管为动脉血管还是静脉血管，判断结果上传至微型控制计算机，并在显示屏上给出提示界面，由人为选择操作是否继续。如果继续则由三维智能推进器同时进行针芯撤离及软管推进完成血管外周通路的开通；反之，则结束操作。

10、三维智能推进器由二条纵向滑轨、二条弧形滑轨、一条上横杆、二条下横杆、一条可伸缩杆、六个距离传感器、二个纵向滑动装置、二个横向滑动装置组成，其中两个纵向滑动装置和两个横向滑动装置可实现单一滑动装置双向移动。配合可伸缩杆在微型控制计算机的控制下完成平面内的角度调整。可实现三维智能推进器的水平面30度至150度、垂直面0度至90度、冠状面45度至135度的三维穿刺。压力传感器可以根据动脉血和静脉血的压力不同，以及血氧探头根据动脉血和静脉血血氧浓度的不同进一步判断穿刺血管为动脉或静脉，从而大大提高穿刺血管的准确性。

11、本发明的有益效果：

12、1、在保持原有血管穿刺基础上可更换不同类型的超声探头，具有多功能性。

13、2、目标区域与周围解剖组织结构毗邻结构清楚，图像易获得，在细小血管穿刺中优势明显。

14、3、结构灵活可拆卸，方便清洁与消毒。

15、4、可自主穿刺，操作相对简单明了。

16、5、提高医务人员工作效率，为节省时间，避免医护人员暴露危险。

17、6、通过精确穿刺，降低对周围组织及血管的伤害，减少并发症，提高患者的生活质量及康复率。

技术特征：

1.一种具有自主穿刺置鞘的超声血管穿刺机，包括超声探头（1）、三维智能推进器（2）、血管超声机（3）、显示屏（4）、微型控制计算机（5）、可拆卸蓄电池（6）、穿刺套件（7）和二个撑皮器（8），其特征在于：超声探头（1）和血管超声机（3）对接在一起，超声探头（1）和血管超声机（3）相对的部分分别设置有超声探头穿刺针接口（11）和血管超声机穿刺针接口（31），二者均为半圆形且直径相等，三维智能推进器（2）设置在超声探头（1）和血管超声机（3）中间，显示屏（4）设置在血管超声机（3）的上部，微型控制计算机（5）设置在血管超声机（3）的侧面，可拆卸蓄电池（6）设置在微型控制计算机（5）的下方，二个分别设置在超声探头（1）两侧的下部。

2.根据权利要求1所述的一种具有自主穿刺置鞘的超声血管穿刺机，其特征在于：所述的三维智能推进器（2）包括有二条纵向滑轨（21）、二条弧形滑轨（22）、一条上横杆（28）、二条下横杆（29）、一条可伸缩杆（26）、六个距离传感器（23）、二个纵向滑动装置（24）、二个横向滑动装置（25）和血氧探头（27），其中上横杆（28）和二条下横杆（29）的两端均设置有一个距离传感器（23），上横杆（28）和二条下横杆（29）平行设置，上横杆（28）和二条下横杆（29）之间分别设置有二条纵向滑轨（21）和二条弧形滑轨（22），二条纵向滑轨（21）上穿套设置有纵向滑动装置（24），二个纵向滑动装置（24）之间固定设置有可伸缩杆（26），可伸缩杆（26）上穿套设置有血氧探头（27），血氧探头（27）的顶部设置有压力传感器（271），血氧探头（27）的下部设置有穿刺套件轨道（272），血氧探头（27）的左右两端分别固定设置有横向滑动装置（25），横向滑动装置（25）穿套在可伸缩杆（26）上。

3.根据权利要求1所述的一种具有自主穿刺置鞘的超声血管穿刺机，其特征在于：所述的穿刺套件（7）包括有肝素帽（71）、帽托（72）、外附软管（73）和针芯（74）组成，其中肝素帽（71）内设置有空腔小壶（75），肝素帽（71）下端设置有帽托（72），帽托（72）设置有相对的二个固定翼（721），帽托（72）的下端设置有针芯（74），针芯（74）外壁套设有外附软管（73）。

4.根据权利要求2所述的一种具有自主穿刺置鞘的超声血管穿刺机，其特征在于：所述的穿刺套件（7）固定在血氧探头（27）的穿刺套件轨道（272）内。

5.根据权利要求1所述的一种具有自主穿刺置鞘的超声血管穿刺机，其特征在于：所述的超声探头（1）采用可更换式浅表矩阵三维探头。

6.根据权利要求1所述的一种具有自主穿刺置鞘的超声血管穿刺机，其特征在于：所述的超声探头（1）底端设置有多功能接口（12），该多功能接口（12）采用一体式混合插入接口，可兼容av.s端子及hdm1.dv1.vga.rgb。

技术总结
一种具有自主穿刺置鞘的超声血管穿刺机，包括超声探头、三维智能推进器、血管超声机、显示屏、微型控制计算机、可拆卸蓄电池、穿刺套件和二个撑皮器，在保持原有血管穿刺基础上可更换不同类型的超声探头，具有多功能性，降低穿刺难度，缓解患者对穿刺的恐惧焦虑，减少医护人员不必要的劳动强度，提高穿刺效率，通过精确穿刺，降低对周围组织及血管的伤害，减少并发症，提高患者的生活质量及康复率。

技术研发人员：孙鹏,吴颖倩,张赛
受保护的技术使用者：孙鹏
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15