(57)【要約】本発明は血管映像位置決めシステムに関し、前記血管映像位置決めシステムは血管映像増強装置及び増強装置と合わせて使用する映像投射装置を含み、前記増強装置から出射された透過光が人体の表面の被測定部位を透過し、映像投射装置で受信されるとともに画像処理された後、人体の被測定部位の皮膚の表面にインサイチュ結像し、前記増強装置は、発光ユニット及び発光ユニットを発光させるように駆動する駆動ユニットを含む。該血管映像位置決めシステムにより、まず、透過型光源を利用して被測定部位の血管のインサイチュ結像を実現する機能を提供し、従来技術において反射光による結像で解決できない技術的問題を解決する。そして、該血管映像位置決めシステムは、透過型光源と反射式光源を組み合わせる方式を更に提供し、被測定部位の血管のインサイチュ結像の機能を実現し、透過式と反射式を組み合わせて、皮膚のインサイチュ結像の機能を大幅に向上させ、応用範囲がより広い。
2016522718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管映像増強装置及び増強装置と合わせて使用する映像投射装置を含み、
前記増強装置から出射された透過光が人体の表面の被測定部位を透過し、映像投射装置で受信されるとともに画像処理された後、人体の被測定部位の皮膚の表面にインサイチュ結像することを特徴とする血管映像位置決めシステム。
【請求項２】
前記増強装置は発光ユニット及び発光ユニットを発光させるように駆動する駆動ユニットを含み、前記発光ユニットの出射光の波長が730nm〜990nmであり、前記駆動ユニットは電源及び電源と発光ユニットとを接続する駆動回路を含むことを特徴とする請求項1に記載の血管映像位置決めシステム。
【請求項３】
前記増強装置は、発光窓付近の領域が被覆されるか否かを検出するための感知ターンオン回路を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の血管映像位置決めシステム。
【請求項４】
前記増強装置は、定時スイッチを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の血管映像位置決めシステム。
【請求項５】
前記増強装置は、輝度調整ユニットを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の血管映像位置決めシステム。
【請求項６】
前記増強装置は、電力量表示ユニットを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の血管映像位置決めシステム。
【請求項７】
前記映像投射装置は、
人体皮膚の表面の被測定部位における透過光又は拡散反射光の空間分布画像を収集することに用いられる信号収集ユニットと、
信号収集ユニットで収集された画像に信号処理を行い、血管映像を取得して画像投射ユニットに伝達する画像処理ユニットと、
画像処理ユニットの信号を受信し、人体の表面の被測定部位へ血管映像を投射する画像投射ユニットと、を含むことを特徴とする請求項1又は2又は3又は4又は5又は6に記載の血管映像位置決めシステム。
【請求項８】
前記映像投射装置は、人体の表面の被測定部位へ励起光を発光するための発光ユニットを更に含むことを特徴とする請求項7に記載の血管映像位置決めシステム。
【請求項９】
前記発光ユニットは少なくとも1つの発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項2又は8に記載の血管映像位置決めシステム。
【請求項１０】
前記発光ユニットは異なる波長の励起光を発光する少なくとも2つの発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項2又は8に記載の血管映像位置決めシステム。
【請求項１１】
前記電源は充電式電池又は非充電式電池の中の1種又は2種の組合せを含むことを特徴とする請求項2に記載の血管映像位置決めシステム。
【請求項１２】
前記充電式電池は、固定又は可動式取り外し可能な構造とされていることを特徴とする請求項11に記載の血管映像位置決めシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は血管位置決め装置に関し、具体的には血管映像位置決めシステムに関し、医療機器分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
医療者にとって、静脈穿刺は患者の疾患を救済および寛解させる非常に一般的な方法であり、全世界には毎日数千万の静脈穿刺を必要としている。現在、静脈穿刺における位置決めはほぼいずれも医療者による目視と個人的業務経験により判断されるが、一部の特別な場合、例えば肥満者、児童、暗い肌の人、長時間にわたって静脈穿刺された人等に対して静脈穿刺を行う場合には困難がある。
【０００３】
上記技術的課題を解決するために、当業者も、例えばX線又は超音波技術などの新たな技術を不断に試してみて、改善を求めているが、上記解決手段はある程度人体に対する放射が比較的大きいので、一般的には推奨されない。その他、従来技術にも関連特許があり、例えば中国特許出願201220325995.5は血管検出器に関する。該特許に開示されている技術的解決手段は、携帯電話又はノートパソコンと通信接続された情報収集ボックスを含み、前記情報収集ボックスがMモード処理ボードとそれと通信接続された二重通路直交復調器であり、前記携帯電話又はノートパソコンの電源出力端は変圧器によりMモード処理ボードと電気的に接続され、前記二重通路直交復調器が4MHzプローブと通信接続されることである。該技術的解決手段は、血管の正確な位置決めを実現することを目的とし、主に血液透析手術における血管位置決めに適するが、一般的な静脈穿刺には適しない。本出願者は、前に出願した中国特許出願201120496584.8において、血管映像位置決め装置を開示している。該技術的解決手段は、該位置決め装置は深い部位の血管情報を生成できないという問題がある。それは、反射光が皮膚に照射する時、毛髪が皮膚に影を生じ、この影が非常に強い画像干渉源であり、また、あまりにも強い照射光が皮膚で反射されて、センサに入るとセンサの飽和を引き起こして画像の歪みが発生するので、反射光の光源の輝度が不足して、反射光の透過能力が限定され、比較的深層の血管組織を表示することができないからである。このため、上記技術的問題を解決するための新たな位置決め装置を開発することが急務になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一部の特別な場合に静脈穿刺された人等に対して静脈穿刺を行う場合には困難がある点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を実現するために、本発明の技術的解決手段は以下の通りである。血管映像位置決めシステムであって、前記血管映像位置決めシステムは、血管映像増強装置及び増強装置と合わせて使用する映像投射装置を含み、
前記増強装置から出射された透過光が人体の表面の被測定部位を透過し、映像投射装置で受信されるとともに画像処理された後、人体の被測定部位の皮膚の表面にインサイチュ結像（in situ imaging）することを特徴とする。
【０００６】
本発明の改良として、前記増強装置は発光ユニット及び発光ユニットを発光させるように駆動する駆動ユニットを含み、前記発光ユニットの出射光の波長が730nm〜990nmであり、前記駆動ユニットは電源及び電源と発光ユニットとを接続する駆動回路を含む。上記波長の透過光が人体の表面の被測定部位を透過し、映像投射装置で受信されるとともに人体の被測定部位の皮膚の表面にインサイチュ結像し、透過光は垂直に被測定部位に照射されることが好ましいが、被測定部位と一定の角度を形成してもよい。
【０００７】
本発明の改良として、前記増強装置は、発光窓付近の領域が被覆されるか否かを検出するための感知ターンオン回路を更に含む。前記感知ターンオン回路は主に発光窓付近の被覆された領域を検出することに用いられ、赤外線発光窓付近の領域が被覆されたことが検出された場合にのみLEDのスイッチをターンオンし、発光させ、それにより電池の電力量を節約する目的に達する。
【０００８】
本発明の改良として、前記増強装置は、定時スイッチを更に含む。増強装置を断続的に長期使用する必要がある場合、定時スイッチをオンにし、電力量を節約するだけでなく、更にある程度該装置の耐用年数を延長させる。
【０００９】
本発明の改良として、前記増強装置は、必要に応じて増強装置の輝度を調整する輝度調整ユニットを更に含み、それにより光強度の要求を満たすとともに、患者の被測定部位の血管分布状況に基づいて常に調整することができ、応用範囲がより広くなる。
本発明の改良として、前記増強装置は、電池の電力量をリアルタイム監視するように電池の電力量を表示するための電力量表示ユニットを更に含む。
本発明の改良として、前記映像投射装置は、
人体皮膚の表面の被測定部位における透過光又は拡散反射光の空間分布画像を収集することに用いられる信号収集ユニットと、
信号収集ユニットで収集された画像に信号処理を行い、血管映像を取得して画像投射ユニットに伝達する画像処理ユニットと、
画像処理ユニットの信号を受信し、人体の表面の被測定部位へ血管映像を投射する画像投射ユニットとを含む。
【００１０】
本発明の改良として、前記映像投射装置は、人体の表面の被測定部位へ励起光を発光するための発光ユニットを更に含む。該励起光は主に人体の被測定部位で拡散反射されることに用いられ、血管のインサイチュ結像技術を更に増強させ、インサイチュ結像の鮮明度を向上させる。
本発明の改良として、前記発光ユニットは少なくとも1つの発光ダイオードを含む。
本発明の改良として、前記発光ユニットは異なる波長の励起光を発光する少なくとも2つの発光ダイオードを含む。
【００１１】
本発明の改良として、前記電源は充電式電池又は非充電式電池の中の1種又は2種の組合せを含む。それにより多種の充電方法を提供して、医療者のためにより多くの選択を提供する。
本発明の改良として、前記充電式電池は、固定又は可動式取り外し可能な構造とされている。
【発明の効果】
【００１２】
従来技術に比べて、本発明の利点は以下の通りである。
1）該血管映像位置決めシステムは、まず、透過型光源で被測定部位の血管のインサイチュ結像を実現する機能を提供し、従来技術において反射光による結像で解決できない技術的問題を解決する。即ち、該システムは、増強装置及び増強装置と合わせて使用する映像投射装置を含み、増強装置から出射された透過光が人体の表面の被測定部位を透過し、映像投射装置で受信されるとともに画像処理された後、人体の被測定部位の皮膚の表面にインサイチュ結像を実現する。該増強装置から出射された光は赤外線透過光であり、透過光が人体の深層組織を透過することができるため、深い部位の血管情報を表示することができ、同時に光が下から上へ照射するため、皮膚の表面に毛髪があるので皮膚に陰影を形成することにより、不必要な画像要素を生成することがなく、例えば毛髪が比較的細く、回折効果を有し、且つ一定の光透過率があるので、透過光が毛髪を通過した後毛髪の赤外線映像を形成することがない。しかし、単純に反射光を利用する従来技術には上記欠陥があり、それは、反射光が皮膚に照射する時、毛髪が皮膚に影を生じ、この影が非常に強い画像干渉源であり、また、あまりにも強い照射光が皮膚で反射されて、センサに入ると、センサの飽和を引き起こして画像の歪みが発生するので、反射光の光源の輝度が不足して、反射光の透過能力が限定され、比較的深層の血管組織を表示することができないからである。2）増強装置は、電池の電力量を表示するための電池の電力量表示ユニット及び電池充電回路を更に含む。該装置は電池を電源として給電してもよいし、外部電源を用いて給電してもよく、簡単で、操作し易い。3）増強装置は、主に発光窓付近の被覆された領域を検出するための感知ターンオン回路ユニットを更に含む。赤外線発光窓付近の領域が被覆されたことが検出された場合にのみLEDのスイッチをターンオンし、発光させ、それにより電池の電力量を節約する目的に達する。4）該増強装置は、定時スイッチを更に含む。増強装置を断続的に長期使用する必要がある場合、定時スイッチをオンにし、電力量を節約するだけでなく、更にある程度で該装置の耐用年数を延長させる。5）また、該血管映像位置決めシステムは透過型光源と反射式光源とを組み合わせる方式、即ち透過光を主として、反射光を副として利用し、被測定部位の血管のインサイチュ結像の機能を実現し、透過式と反射式を組合わせて、皮膚のインサイチュ結像の機能を大幅に向上させ、応用範囲がより広い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図1は本発明の一実施例の模式図である。
【図２】図2は本発明の別の一実施例の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の理解と認識を深めるためには、以下、図面及び具体的な実施形態を参照しながら本発明を詳しく説明して紹介する。
【実施例１】
【００１５】
図1を参照して、血管映像位置決めシステムであって、前記血管映像位置決めシステムは血管映像増強装置1及び増強装置1と合わせて使用する映像投射装置2を含み、前記増強装置1から出射された透過光が人体の表面の被測定部位を透過し、映像投射装置2で受信されるとともに画像処理された後、人体の被測定部位の皮膚の表面にインサイチュ結像する。該血管映像位置決めシステムは被測定者の肌の色を更に有し、皮膚の表面に血管部分と非血管部分の色をはっきりと表示する。
【実施例２】
【００１６】
図1を参照して、本発明の改良として、前記増強装置1は、発光ユニット101及び発光ユニットを発光させるように駆動する駆動ユニット102を含み、前記発光ユニット101の出射光の波長が730nm〜990nmであり、730〜780nm、820〜880nm、920〜980nmが好ましく、760nm、850nm、960nm等がより好ましい。該範囲の透過光は人体組織で吸収される量が少なく、被測定部位を透過する量が多いので、より多くの被測定部位の情報を収集することができ、多波長により画像の鮮明度を更に増強する。前記駆動ユニット102は電源及び電源と発光ユニットとを接続する駆動回路を含む。上記波長の透過光は人体の表面の被測定部位を透過した後、映像投射装置2で受信されるとともに人体の被測定部位の皮膚の表面にインサイチュ結像し、透過光は垂直に被測定部位に照射されることが好ましいが、被測定部位と一定の角度を形成してもよい。他の構造と利点は実施例1と完全に同じである。
【実施例３】
【００１７】
図2を参照して、本発明の改良として、前記増強装置1は、発光窓付近の領域が被覆されるか否かを検出するための感知ターンオン回路106を更に含む。前記感知ターンオン回路は主に発光窓付近の被覆された領域を検出することに用いられ、赤外線発光窓付近の領域が被覆されたことが検出された場合にのみLEDのスイッチをターンオンし、発光させ、それにより電池の電力量を節約する目的に達する。他の構造と利点は実施例1と完全に同じである。
【実施例４】
【００１８】
図2を参照して、本発明の改良として、前記増強装置1は、定時スイッチ107を更に含む。増強装置を断続的に長期使用する必要がある場合、定時スイッチをオンにし、電力量を節約するだけでなく、更にある程度で該装置の耐用年数を延長させる。他の構造と利点は実施例1と完全に同じである。
【実施例５】
【００１９】
図2を参照して、本発明の改良として、前記増強装置1は、必要に応じて増強装置の輝度を調整する輝度調整ユニット103を更に含み、それにより光強度の要求を満たすとともに、患者の被測定部位の血管分布状況に基づいて常に調整することができ、応用範囲がより広くなる。他の構造と利点は実施例1と完全に同じである。
【実施例６】
【００２０】
図2を参照して、本発明の改良として、前記増強装置は、電池の電力量をリアルタイム監視するように電池の電力量を表示するための電力量表示ユニット104を更に含む。他の構造と利点は実施例1と完全に同じである。
【実施例７】
【００２１】
図1を参照して、本発明の改良として、前記映像投射装置2は信号収集ユニット203、画像処理ユニット202及び画像投射ユニット201を含む。信号収集ユニット203は人体皮膚の表面の被測定部位における透過光の空間分布画像を収集し、収集された透過光は人体の被測定部位の血管の空間分布状況を反映し、信号収集ユニット203は収集した情報を画像処理ユニットに伝送し、画像処理ユニット202は信号収集ユニットで収集された画像に信号処理を行い、可視化の血管映像を取得し、該血管映像を画像投射ユニット201に伝達し、画像投射ユニット201は信号を血管映像に変換し、人体の表面の被測定部位に血管の分布状況をはっきりと表示し、即ち投射光を利用して皮膚のインサイチュ結像を実現する。他の構造と利点は実施例1と完全に同じである。
【実施例８】
【００２２】
図1又は図2を参照して、本発明の改良として、前記映像投射装置2は、人体の表面の被測定部位へ励起光を発光するための発光ユニット204を更に含む。該励起光は主に人体の被測定部位で拡散反射されることに用いられる。この際、信号収集ユニット203は人体皮膚の表面の被測定部位を透過する透過光の空間分布画像を収集するとともに、拡散反射光の空間分布画像を収集し、収集した透過光と拡散反射光は人体の被測定部位の血管の空間分布状況を反映し、信号収集ユニット203は収集した情報を画像処理ユニットに伝送し、画像処理ユニット202は信号収集ユニットで収集された画像に信号処理を行い、可視化の血管映像を取得し、該血管映像を画像投射ユニット201に伝達し、画像投射ユニット201は信号を血管映像に変換し、人体の表面の被測定部位に血管の分布状況をはっきりと表示し、即ち投射光と反射光を組み合わせる原理を利用して皮膚のインサイチュ結像を実現する。該技術的解決手段により、比較的複雑な血管分布をよりはっきりと表示することができ、適用範囲がより広くなる。他の構造と利点は実施例1と完全に同じである。
【実施例９】
【００２３】
図1又は図2を参照して、本発明の改良として、前記発光ユニット101、204は少なくとも1つの発光ダイオードを含む。他の構造と利点は実施例1と完全に同じである。
【実施例１０】
【００２４】
図1又は図2を参照して、本発明の改良として、前記発光ユニット101、204は少なくとも2種の異なる波長の励起光を発光する少なくとも2つの発光ダイオードを含む。異なる波長で収集された画像に存在するSNR差を比較分析することにより、信号の鮮明度を増加し、ノイズを低減し、画像の品質を向上させることができ、それにより被測定部位のインサイチュ結像をよりはっきりさせることができる。他の構造と利点は実施例1と完全に同じである。
【実施例１１】
【００２５】
本発明の改良として、前記電源は充電式電池又は非充電式電池の中の1種又は2種の組合せを含む。それにより多種の充電方法を提供して、医療者のためにより多くの選択を提供する。他の構造と利点は実施例1と完全に同じである。
【実施例１２】
【００２６】
本発明の改良として、前記充電式電池は、固定又は可動式取り外し可能な構造とされている。電池は、可動式取り外し可能な構造とされているので、一部が損壊される場合、電池全体を交換する必要がなく、その部分だけを交換すれば良く、ある程度でコストを節約し、耐用年数を延長させる。他の構造と利点は実施例1と完全に同じである。
【００２７】
必要に応じて、本発明は更に実施例2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12に記載の技術的特徴の中の少なくとも1つを実施例1と組合せて、新たな実施形態を形成してもよい。
【００２８】
なお、上記実施例は単に本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の保護範囲を限定するためのものではなく、上記技術的解決手段に基づいて行った同等切替又は代替はいずれも本発明の保護範囲に属し、本発明の保護範囲は特許請求の範囲を標準とする。
【符号の説明】
【００２９】
1 増強装置
2 映像投射装置
101 発光ユニット
102 駆動ユニット
103 輝度調整ユニット
104 電力量表示ユニット
106 感知ターンオン回路
107 定時スイッチ
201 画像投射ユニット
202 画像処理ユニット
203 信号収集ユニット
204 発光ユニット
【図１】
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【図２】
2016522718.tif 000004
【国際調査報告】
2016522718.tif 000005
2016522718.tif 000006
2016522718.tif 000007
2016522718.tif 000008
2016522718.tif 000009
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