[发明专利]一体化的静脉血管寻找投影装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及静脉血管穿刺用辅助定位装置，更具体地说，是一种一体化的静脉血管寻找投影装置，并涉及采用这种装置的静脉血管寻找投影系统，用于帮助医护人员找到血管进行静脉穿刺。

背景技术

在临床治疗中，静脉穿刺是一种常见的给药方式和检验手段。但是，由于诸多原因，如病人血管细小难找；一些外伤病人失血较多，血压偏低造成血管不充盈；或是医护人员精神紧张、缺乏经验等，重复性的静脉穿刺比较常见。这不仅会增大患者痛苦，还会造成医患关系的紧张。因此，市场上急需一种可以实时获取静脉血管影像，并对血管位置进行准确显示定位的医疗辅助仪器。

现有静脉血管位置寻找基于单摄像机多位置跟踪或多摄像机多角度跟踪的原理实现，如图8所示。由于红外摄像机81与静脉图像投影机82的光轴并不重合，因此红外摄像机81获取的静脉血管图像与静脉图像投影机82处的静脉图像存在偏差，不能直接用于静脉投影定位。为保证静脉投影定位的准确性，由一台摄像机进行不同位置的拍摄或者由多台摄像机同时从不同位置拍摄静脉图像，并通过计算机对这些图像进行分析和解算，产生一幅静脉图像投影机82所处位置的静脉图像。现有的这种静脉血管寻找投影装置结构复杂，需要进行大量图像处理运算，同时也无法保证产生的静脉投影图像与真实图像的完全一致性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的结构复杂、运算量大、定位不准确等缺陷，提供一种一体化的静脉血管寻找投影装置。

本发明一体化的静脉血管寻找投影装置，包括分色棱镜、可见光光源和照明镜组，所述分色棱镜的第一侧设置成像镜头，所述分色棱镜的第二侧由近至远依次设置光学补偿棱镜和红外成像器件，所述分色棱镜的第三侧由近至远依次设置分光棱镜和投影显示器件，所述可见光光源和照明镜组设置在所述分光棱镜的一侧，所述红外成像器件与所述投影显示器件连接；可见光光源发出的光依次经所述照明镜组汇聚准直、所述分光棱镜反射后投射到所述投影显示器件上，所述红外成像器件通过所述光学补偿棱镜、分色棱镜和成像镜头获取静脉血管的红外图像信息，生成图像信号，驱动所述投影显示器件对投射到其的可见光进行调制，调制后的光束依次经过所述分光棱镜、分色棱镜和成像镜头，将静脉血管的图像成像至皮肤表面该静脉血管位置处。

优选地，所述分光棱镜为PBS棱镜，所述投影显示器件为LCOS面板，所述照明镜组包括复数片光学透镜和一片光学偏振片。

优选地，所述分光棱镜为TIR棱镜，所述投影显示器件为DMD面板，所述照明镜组由复数片光学透镜组成。

优选地，所述红外成像器件表面配有滤色片，所述滤色片只允许近红外波段的红外线通过。

优选地，所述可见光光源为单色LED光源、或用白光光源加滤色镜组成的光源。

本发明还提供一种静脉血管寻找投影系统，它由红外光源和上述任意一项所述的一体化的静脉血管寻找投影装置组成。

优选地，所述红外光源的工作波段为800~850nm或900~950nm。

本发明的有益效果是：

1. 定位准确。本发明静脉血管寻找投影装置中，红外成像光路与静脉投影光路共用一个成像镜头，二光路通过分色棱镜分离。在红外成像光路中，实际静脉位置处为物面，红外成像器件表面为像面；在静脉投影光路中，投影显示器件表面为物面，实际静脉位置处为像面。实际系统工作中，红外成像器件获取的静脉图像信号直接驱动投影显示器件，调制入射的可见光生成静脉图像，二者具有一致性，从而保证了实际静脉位置处静脉投影图像与实际静脉图像的一致性，静脉位置的指示定位非常准确。

2. 定位实时。本发明静脉血管寻找投影装置生成投影图像时不需要复杂的图像处理运算，有很高的图像帧频，静脉位置的指示定位具有实时性。

3. 结构简单。本发明静脉血管寻找投影装置将红外成像光路与静脉投影光路集成在一起，较现有方案简化了整个静脉寻找投影设备的构造，有利于体积的小型化。

4. 指示效果好。本发明静脉血管寻找投影装置中，静脉图像投影采用反射式投影技术，投射的静脉图像对比度高，容易辨识。

附图说明

图1为实施例1静脉血管寻找投影装置的光路结构示意图；

图2为其分色棱镜的原理图；

图3为其PBS棱镜的原理图；

图4为PBS棱镜和LCOS面板组合的光路图；

图5为实施例2静脉血管寻找投影装置的光路结构示意图；