本實用新型涉及高壓注射器應用領域，具體涉及一種非接觸式滲漏檢測裝置及高壓注射器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著用于對患者的層析圖象成像的醫(yī)療設施包括CT(計算機X線斷層攝影)掃描器、MRI(磁共振成像)設備)發(fā)展，增強掃描和血管造影需要注射造影劑和生理鹽水時基本都采用高壓注射器完成。

在CT和MR檢查時，都是通過靜脈注射造影劑或生理鹽水，相比手動注射，因為注射時醫(yī)護人員遠離患者，發(fā)生皮下滲漏的可能性增加，如果造影劑滲漏皮下軟組織內(nèi)的事件發(fā)生，造影劑在短時間內(nèi)滲漏后會在局部形成腫塊，由于造影劑為高滲溶液，一旦滲漏，會迅速形成大范圍水腫，對組織產(chǎn)生壓迫和毒性作用，給病人造成傷害，特別是部分免疫性較差的病人往往難以愈合，造成水腫區(qū)潰爛，給患者帶來較嚴重的傷害，造成醫(yī)療事故，增加醫(yī)療糾紛的頻率。因此，在靜脈注射過程中，如何及時的發(fā)現(xiàn)滲漏以避免上述情況的發(fā)生就尤為重要。

目前的高壓注射器系統(tǒng)采用在靜脈穿刺部位張貼傳感器的方法檢測皮下滲漏，因為此方法操作復雜且需要增加一次性材料的費用，所以臨床實用性不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的主要技術(shù)問題是，提供一種非接觸式滲漏檢測裝置及高壓注射器系統(tǒng)，解決如何在靜脈注射過程中及時檢測出滲漏發(fā)生的情況，避免給患者造成傷害，進而降低醫(yī)療事故的發(fā)生頻率；并且本實用新型能夠替代采用在靜脈穿刺部位張貼傳感器檢測皮下滲漏的方法，克服此方法操作復雜且需要增加一次性材料的費用，導致臨床實用性不高的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種非接觸式滲漏檢測裝置，包括：

近紅外光源裝置，用于向患者靜脈穿刺部位發(fā)射近紅外光；

近紅外圖像采集器，用于采集患者靜脈穿刺部位注射前的紅外靜脈圖像，以及用于在所述靜脈穿刺部位注入注射液時，采集所述患者靜脈穿刺部位注射時的紅外靜脈圖像；

處理器，用于將所述注射前的紅外靜脈圖像和所述注射時的紅外靜脈圖像進行分析比對，根據(jù)分析比對結(jié)果判斷是否滲漏。

在本實用新型的一種實施例中，所述近紅外光源裝置包含作為光源的近紅外發(fā)光二極管，所述近紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生的近紅外光波長為600nm至900nm。

在本實用新型的一種實施例中，所述近紅外圖像采集器包括CCD傳感器或CMOS傳感器，用于將采集到的所述注射前的紅外靜脈圖像和所述注射時的紅外靜脈圖像的光學信號轉(zhuǎn)換成電信號。

在本實用新型的一種實施例中，所述處理器包括檢測電路；

所述檢測電路用于將來自所述CCD傳感器或CMOS傳感器的電信號分別進行識別運算處理，將所述注射前的紅外靜脈圖像的運算處理結(jié)果和所述注射時的紅外靜脈圖像的運算處理結(jié)果進行比對，根據(jù)分析比對結(jié)果判斷是否滲漏。

在本實用新型的一種實施例中，所述處理器還包括控制電路；

所述檢測電路還用于將根據(jù)分析比對結(jié)果，判斷是否滲漏得到的判斷結(jié)果發(fā)送給所述控制電路；

所述控制電路用于根據(jù)所述判斷結(jié)果向高壓注射器發(fā)送注射控制指令。

為了解決上述問題，本實用新型還提供了一種高壓注射器系統(tǒng)，包括高壓注射器和如上所述的非接觸式滲漏檢測裝置；

所述高壓注射器包括控制臺、控制器和注射臂，所述控制器通過外部控制接口與所述非接觸式滲漏檢測裝置連接；

所述非接觸式滲漏檢測裝置將根據(jù)患者靜脈穿刺部位是否滲漏的檢測結(jié)果而生成的注射控制指令通過外部控制接口發(fā)給所述控制器；

所述控制器用于根據(jù)所述注射控制指令控制所述注射臂執(zhí)行注射或停止注射。

在本實用新型的一種實施例中，所述控制臺還包括顯示單元；所述非接觸式滲漏檢測裝置將采集的紅外靜脈圖像發(fā)送給所述控制器，所述控制器將收到的紅外靜脈圖像發(fā)送給所述控制臺通過所述顯示單元進行顯示。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型提供的非接觸式滲漏檢測裝置及高壓注射器系統(tǒng)，通過近紅外光源裝置向采集患者靜脈穿刺部位發(fā)射近紅外光，然后通過近紅外圖像采集器采集患者靜脈穿刺部位注射前的紅外靜脈圖像和注射時的紅外靜脈圖像；該注射可以是進行少量注射液注射的試注射，并將采集到的紅外靜脈圖像發(fā)給處理器，處理器將注射前的紅外靜脈圖像和注射時的紅外靜脈圖像進行分析比對，根據(jù)分析比對結(jié)果即可判斷出是否滲漏?？梢?，本實用新型利用近紅外檢測技術(shù)，通過獲取患者靜脈穿刺區(qū)域注射前和注射時的紅外靜脈圖像進行分析比對，即可及時、準確的自動識別出是否出現(xiàn)滲漏的情況，避免出現(xiàn)滲漏時仍像患者體內(nèi)注射注射液對患者造成傷害的情況發(fā)生，降低醫(yī)療糾紛發(fā)生的頻率，提高患者及操作人員的體驗滿意度；同時本實用新型能夠替代采用在靜脈穿刺部位張貼傳感器檢測皮下滲漏的方法，克服此方法操作復雜且需要增加一次性材料的費用，導致臨床實用性不高的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的非接觸式滲漏檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的采用靜脈輪廓比對方式判斷是否滲漏的流程意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的得到的靜脈輪廓示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的采用分析血紅蛋白濃度判斷是否滲漏的流程意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的分析血紅蛋白的流程意圖；

圖6為本實用新型實施例提供的判斷是否滲漏的流程意圖；

圖7為本實用新型實施例提供的高壓注射器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本實用新型利用近紅外檢測技術(shù)，通過獲取患者靜脈穿刺區(qū)域注射前和注射時的紅外靜脈圖像進行分析比對判斷是否出現(xiàn)滲漏的情況，避免出現(xiàn)滲漏時仍向患者體內(nèi)注射注射液對患者造成傷害的情況發(fā)生。下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

本實施例提供的非接觸式滲漏檢測裝置請參見圖1所示，其包括：近紅外光源裝置1，近紅外圖像采集器2以及處理器3；其中：

近紅外光源裝置1，用于向采集患者靜脈穿刺部位發(fā)射近紅外光，以供近紅外圖像采集器2進行紅外靜脈圖像的采集。本實施例中入射的近紅外光源的選擇可以為：盡可能使除血紅蛋白外的物質(zhì)吸收率低，而血紅蛋白的吸收率高，從而提升信噪比，進而提升檢測的準確度。經(jīng)測試，去氧血紅蛋白和氧合血紅蛋白的吸收峰值附件分別是近紅外波長為760nm和850nm。因此本實施例中可在選擇波長為600nm至900nm的近紅外光作為入射光源都可以取得相比較好的效果。優(yōu)選波長為760nm或850nm的近紅外光。因此本實施例中的近紅外光源裝置1除了包含供電電源外，還包含作為光源的近紅外發(fā)光二極管，該近紅外發(fā)光二極管產(chǎn)生的近紅外光波長為600nm至900nm。

近紅外圖像采集器2，用于采集患者靜脈穿刺部位的紅外靜脈圖像以供分析，具體的，其可根據(jù)操作者下發(fā)的圖像采集指令分別采集患者靜脈穿刺部位注射前的紅外靜脈圖像，以及在該靜脈穿刺部位注入注射液時的紅外靜脈圖像；此時在該靜脈穿刺部位注射注射液的劑量可以是預設少劑量的試注射，試注射的劑量只要滿足能識別出是否產(chǎn)生滲漏即可。另外，本實施例中試注射的注射液可以是藥液，也可以是專門用于測試用的測試液。例如，當待注射的藥液對于當前選定的近紅外光波長的吸收率低時，則可直接使用藥液；相反，當待注射的藥液為對于當前選定的近紅外光波長的吸收率高時，則可選擇專門用于測試用的測試液，該測試液滿足對當前選定的近紅外光波長的吸收率低，且對后續(xù)注射的藥液無影響的液體。另外，本實施例中的近紅外圖像采集器2可包括CCD傳感器或CMOS傳感器，用于將采集到的注射前的紅外靜脈圖像和注射時的紅外靜脈圖像的光學信號轉(zhuǎn)換成電信號，以供處理器3進行分析。

處理器3，用于將近紅外圖像采集器2采集的注射前的紅外靜脈圖像和注射時的紅外靜脈圖像進行分析比對，根據(jù)分析比對結(jié)果自動判斷出是否滲漏。具體的，本實施例中的處理器3包括檢測電路，該檢測電路用于將來自CCD傳感器或CMOS傳感器的電信號分別進行識別運算處理，將注射前的紅外靜脈圖像的運算處理結(jié)果和所述注射時的紅外靜脈圖像的運算處理結(jié)果進行比對，根據(jù)分析比對結(jié)果判斷是否滲漏。本實施例中的檢測電路至少可以采用以下方式中的任意一種或兩種的結(jié)合進行分析判斷是否滲漏。

方式一：采用靜脈輪廓比對方式判斷是否滲漏，這種方式尤其適用于扎針導致血管破損或扎偏時，注射過程中導致血管不漲大的情況。該過程請參見圖2所示，包括：

步驟201：對注射前的紅外靜脈圖像和注射時的紅外靜脈圖像進行分析得到注射前的靜脈輪廓圖和注射時的靜脈輪廓圖；

應當理解的是，本實施例中可以采用現(xiàn)有任意成熟的算法對紅外靜脈圖像進行分析得到類似圖3所示的靜脈輪廓圖；且假設圖3中圈A所示的區(qū)域為注射時扎針的區(qū)域，也即待靜脈穿刺部位；

步驟202：根據(jù)注射前的靜脈輪廓圖得到注射前的靜脈寬度W1，并根據(jù)注射時的靜脈輪廓圖得到注射時的靜脈寬度W2；

步驟203：判斷注射時的靜脈寬度W2與注射前的靜脈寬度W1差值(W2-W1)是否大于等于預設寬度閾值ΔW，如是，轉(zhuǎn)至步驟204；否則，轉(zhuǎn)至步驟205；

步驟204：判定為滲漏，需重新調(diào)整。

步驟205：判定為未滲漏，可繼續(xù)正常注射。

方式二：采用分析注射前后靜脈穿刺部位內(nèi)的靜脈血管內(nèi)血紅蛋白濃度的變化來分析是否滲漏或針頭脫落。注射前，靜脈血管內(nèi)的血紅蛋白未受注射液稀釋處于其濃度處于正常值范圍內(nèi)，注射時，靜脈血管內(nèi)的血紅蛋白受注射液稀釋其濃度值會下降，因此利用該濃度差即可判斷出注射的注射液是否正常到達血管內(nèi)，進而判斷出是否滲漏。該分析過程請參見圖4所示，包括：

步驟401：對注射前的紅外靜脈圖像和注射時的紅外靜脈圖像進行分析得到注射前的靜脈中的血紅蛋白含量N1和注射時的血紅蛋白含量N2；

步驟402：判斷注射前靜脈中的血紅蛋白含量N1與注射時靜脈中的血紅蛋白含量N2差值(N1-N2)是否大于等于預設含量閾值ΔN，如是，轉(zhuǎn)至步驟403；否則，轉(zhuǎn)至步驟404；

步驟403：判定為滲漏或針頭脫落，需重新調(diào)整。

步驟404：判定為未滲漏，可繼續(xù)正常注射。

上述步驟401中，獲取靜脈中的血紅蛋白含量的過程請參見圖5所示，包括：

步驟501：獲取所紅外圖像采集器采集患者靜脈穿刺部位時入射光光強度值K1；

步驟502：對紅外靜脈圖像進行血管識別，獲得血管邊界；該識別方式可采用上述方式一種得到血管輪廓的方式；

步驟503：獲取血管邊界內(nèi)部圖形的內(nèi)部光強度值K2；

步驟504：根據(jù)入射光強度值K1、內(nèi)部光強度值K2和預設的標準入射光強度值K11和標準反射光強度值K21按以下公式計算得到血紅蛋白含量N：

$N=A\×(\frac{K2}{K1}\÷\frac{K21}{K11});$

A為標準入射光強度值K11和標準反射光強度值K21對應的標準血紅蛋白含量，A的取值可以在之前采用各種不同的實現(xiàn)方式經(jīng)大量的試驗獲得。

應當理解的是，上述圖5所示的血紅蛋白濃度分析過程僅是一種具體的算法示例，本實施例還可采用現(xiàn)有的任意可根據(jù)紅外經(jīng)脈圖像分析計算得到血紅蛋白濃度的算法。

本實施例中的處理器3還包括控制電路，在檢測電路根據(jù)上述方式得到分析結(jié)果后，將根據(jù)分析比對結(jié)果判斷是否滲漏得到的判斷結(jié)果發(fā)送給控制電路；控制電路即可根據(jù)該判斷結(jié)果向高壓注射器5發(fā)送注射控制指令，例如當判斷結(jié)果為未滲漏時，向高壓注射器5發(fā)送正常注射指令；當判斷結(jié)果為滲漏時，向高壓注射器5發(fā)送停止注射指令，讓高壓注射器5暫停注射。這樣可以提升對高壓注射器5控制的智能性，提高高壓注射器系統(tǒng)的安全有效性，進而提升操作效率和用戶體驗滿意度。

請參見圖6所示的檢測過程如下，包括：

步驟601：向患者靜脈穿刺部位發(fā)射近紅外光；

步驟602：在注射前，通過近紅外圖像采集器2采集患者靜脈穿刺部位注射前的紅外靜脈圖像；

步驟603：在向所靜脈穿刺部位注入注射液時，通過近紅外圖像采集器2采集患者靜脈穿刺部位注射時的紅外靜脈圖像；

步驟604：將注射前的紅外靜脈圖像和注射時的紅外靜脈圖像進行分析比對；

步驟605：根據(jù)分析比對結(jié)果判斷是否滲漏。

請參見圖7所示，本實施例中的高壓注射器系統(tǒng)包括非接觸式滲漏檢測裝置和高壓注射器5，其中高壓注射器5包括控制臺51、注射臂52和控制器53，控制器53通過外部控制接口與非接觸式滲漏檢測裝置連接。非接觸式滲漏檢測裝置用于根據(jù)患者靜脈穿刺部位是否滲漏的檢測結(jié)果而生成的注射控制指令通過外部控制接口發(fā)給控制器53?？刂破?3用于根據(jù)注射控制指令控制注射臂52執(zhí)行注射或停止注射?？刂婆_51與控制器53連接，用于接收用戶下發(fā)的指令，并轉(zhuǎn)發(fā)給控制器和/或用于顯示來自控制器反饋的信息。

本實施例中的控制臺51還包括觸摸顯示單元，該觸摸顯示單元同時可以作為人機交互界面，既能顯示系統(tǒng)信息給用戶，也能接收用戶輸入的指令。非接觸式滲漏檢測裝置將采集的紅外靜脈圖像發(fā)送給控制器53，控制器53將收到的紅外靜脈圖像發(fā)送給控制臺51通過觸摸顯示單元進行顯示。

具體的，非接觸式滲漏檢測裝置的處理器3的檢測電路在得到分析對比結(jié)果后，將相應的控制信息通過外部控制接口發(fā)送給控制器53，控制器53根據(jù)處理器3發(fā)送的控制信息控制注射臂52執(zhí)行相應的指令。

處理器3還可以將得到的分析對比圖像通過外部控制接口發(fā)送給控制器53，控制器53再將圖像發(fā)送給控制臺51進行顯示，這樣便利于操作人員根據(jù)顯示結(jié)果及時的采取下一步操作，例如繼續(xù)正常注射或?qū)o脈穿刺位置進行對應調(diào)整等。

另外，在本實施例中，在靜脈穿刺前，操作人員也可利用上述控制臺51獲取靜脈穿刺區(qū)域的紅外靜脈圖像，這樣操作人員即可根據(jù)紅外靜脈圖像了解到血管分布情況，根據(jù)該具體的分布情況進行扎針，提示靜脈穿刺的準確率，能進一步避免滲漏的情況發(fā)生。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，即采用圖像識別或分析靜脈血管內(nèi)血紅蛋白濃度的變化的方式實現(xiàn)非接觸式監(jiān)測靜脈注射時滲漏，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。