[发明专利]一种自动穿刺方法

权利要求书

1.一种自动穿刺方法，其特征在于，所述方法由穿刺机器人执行，所述方法包括：

获取血管信息；

根据所述血管信息选择穿刺点并设置穿刺路径；

控制针头沿所述穿刺路径执行穿刺操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取血管信息，包括：

采集所述血管的第一红外图像和第二红外图像；

根据所述第一红外图像和所述第二红外图像确定所述血管的三维信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一红外图像和所述第二红外图像确定所述血管的三维信息，包括：

对所述第一红外图像和所述第二红外图像进行灰度增强处理；

对所述第一红外图像和所述第二红外图像进行血管特征提取形成第一血管图像和第二血管图像；

对所述第一血管图像和所述第二血光图像进行图形匹配处理以确定所述第一血管图像和所述第二血光图像中的最优匹配的图像区域；

根据所述最优匹配的图像区域中对应像素点的视觉差计算血管深度以形成所述血管的三维信息。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述血管信息选择穿刺点，包括：

从所述血管的三维信息中根据所述血管的横向宽度及所述血管在一定长度范围内的平缓度选择所述穿刺点。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，设置穿刺路径，包括：

根据所述穿刺点位置及所述血管的三维信息将所述穿刺路径分为定位段、穿刺段、穿刺调整段及平推段。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述穿刺机器人为6轴机构的穿刺机器人，所述6轴机构包括X直线轴机构、Y直线轴机构、Z直线轴机构、水平回转轴机构、垂直回转轴机构及推送轴机构；

控制针头沿所述穿刺路径执行穿刺操作，包括：

控制所述X直线轴机构、所述Y直线轴机构、所述Z直线轴机构、所述水平回转轴机构、所述垂直回转轴机构将所述针头移动至所述穿刺点位置以完成定位段的运动；

控制所述推送轴机构沿直线将所述针头由所述穿刺点刺入血管并到达进入点以完成所述穿刺段的运动；

控制所述推送轴机构和所述垂直回转轴机构将所述针头由所述进入点推送至平推点以完成所述穿刺调整段的运动；

控制所述推送轴沿直线将所述针头由所述平推点推送至终点位置以完成平推段的运动。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，控制所述推送轴机构和所述垂直回转轴机构将所述针头由所述进入点推送至平推点以完成所述穿刺调整段的运动，包括：

控制所述推送轴机构沿直线方向将所述针头由所述进入点推送所述针头，并同步控制所述垂直回转轴机构采用圆弧插补方式分段调整垂直方向的角度以逐次逼近至所述平推点位置以完成所述穿刺调整段的运动。

8.如权利要求7述的方法，其特征在于，控制所述垂直回转轴机构采用圆弧插补方式分段调整垂直方向的角度以逐次逼近至所述平推点位置，包括：对所述针头的运动过程建立数学模型，采用运动学正逆解算法及直线和点位插补算法，并在所述穿刺机器人的控制下，所述针头采用多线段微进给的方式逼近平滑曲线的路径，以使所述针头按照类平滑曲线进行运动。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述穿刺机器人包括力传感器和电阻抗传感器；在所述穿刺段，控制针头沿所述穿刺路径穿刺操作，包括：

控制所述针头由所述穿刺点刺入皮肤并连续获取所述力传感器的力反馈数据及所述电阻抗传感器的电阻抗反馈数据；

设置时间窗口，若时间窗口内出现所述力反馈数据的拐点和所述电阻抗反馈数据的拐点，则确定所述针头刺入血管；

在确定所述针头刺入血管之后，按照预设路径继续推送所述针头至预设的进入点以完成所述穿刺段的操作。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取血管信息之前，还包括：

扫描患者的条形码，所述条形码记录患者的身份信息；

识别患者的身份，并对穿刺用品和该患者的身份进行匹配性核对。