[发明专利]一种自动穿刺方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种自动穿刺方法。

背景技术

穿刺是医院中最常见的医疗行为之一，无论是扎针还是采血，目前一般都是由经过专门培训的医护人员来承担。采血过程中，医护人员需核对医嘱并选择采血管，粘贴信息条码，核对患者身份，告诉患者注意事项，准备穿刺用品之后，患者握拳，医护人员选择入针点并执行穿刺，针头到达合适位置后进行采血，随后患者松拳，医护人员退针，取下采血管，核对信息条码并将样品做好标记并放置在合适的位置处。整个过程比较繁琐，消耗了较多医护人员的精力，占据了当前本来就比较紧张的医疗资源。

此外，医护人员需经过特殊训练才能较好地对合适血管进行识别，并较好地完成执行推针动作。由此可知，穿刺效果和患者的疼痛感受容易受到该医护人员当前的技术水平、工作经验和身心状态的影响，因此也有较大的波动性。

发明内容

因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提供了一种自动穿刺方法，方法由穿刺机器人执行，方法包括：

获取血管信息；

根据血管信息选择穿刺点并设置穿刺路径；

控制针头沿穿刺路径执行穿刺操作。

在本发明的一个实施例中，获取血管信息，包括：

采集血管的第一红外图像和第二红外图像；

根据第一红外图像和第二红外图像确定血管的三维信息。

在本发明的一个实施例中，根据第一红外图像和第二红外图像确定血管的三维信息，包括：

对第一红外图像和第二红外图像进行灰度增强处理；

对第一红外图像和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；

对第一血管图像和第二血光图像进行图形匹配处理以确定第一血管图像和第二血光图像中的最优匹配的图像区域；

根据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血管的三维信息。

在本发明的一个实施例中，根据血管信息选择穿刺点，包括：

从血管的三维信息中根据血管的横向宽度及血管在一定长度范围内的平缓度选择穿刺点。

在本发明的一个实施例中，设置穿刺路径，包括：

根据穿刺点位置及血管的三维信息将穿刺路径分为定位段、穿刺段、穿刺调整段及平推段。

在本发明的一个实施例中，穿刺机器人为6轴机构的穿刺机器人，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；控制针头沿穿刺路径执行穿刺操作，包括：

控制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、垂直回转轴机构将针头移动至穿刺点位置以完成定位段的运动；

控制推送轴机构沿直线将针头由穿刺点刺入血管并到达进入点以完成穿刺段的运动；

控制推送轴机构和垂直回转轴机构将针头由进入点推送至平推点以完成穿刺调整段的运动；

控制推送轴沿直线将针头由平推点推送至终点位置以完成平推段的运动。

在本发明的一个实施例中，控制推送轴机构和垂直回转轴机构将针头由进入点推送至平推点以完成穿刺调整段的运动，包括：

控制推送轴机构沿直线方向将针头由进入点推送针头，并同步控制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平推点位置以完成穿刺调整段的运动。

在本发明的一个实施例中，控制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平推点位置，包括：对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，并在穿刺机器人的控制下，针头采用多线段微进给的方式逼近平滑曲线的路径，以使针头按照类平滑曲线进行运动。

在本发明的一个实施例中，穿刺机器人包括力传感器和电阻抗传感器；在穿刺段，控制针头沿穿刺路径穿刺操作，包括：

控制针头由穿刺点刺入皮肤并连续获取力传感器的力反馈数据及电阻抗传感器的电阻抗反馈数据；

设置时间窗口，若时间窗口内出现力反馈数据的拐点和电阻抗反馈数据的拐点，则确定针头刺入血管；

在确定针头刺入血管之后，按照预设路径继续推送针头至预设的进入点以完成穿刺段的操作。

在本发明的一个实施例中，在获取血管信息之前，还包括：

扫描患者的条形码，条形码记录患者的身份信息；