[發(fā)明專(zhuān)利]基于力傳感和電阻抗的穿刺輔助裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611265074.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106725526A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊文波;常珂珂;黨磊;李卓;朱銳;李嘉男
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安中科微光影像技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/153
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/153;A61B5/053
• 代理公司: 西安智萃知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司61221
• 代理人: 劉長(zhǎng)春

1.一種基于力傳感和電阻抗的穿刺輔助裝置(10)，其特征在于，包括：

力傳感測(cè)量設(shè)備(11)；

電阻抗測(cè)量設(shè)備(13)；

處理器(15)，分別與所述力傳感測(cè)量設(shè)備(11)及所述電阻抗測(cè)量設(shè)備(13)電連接以根據(jù)所述力傳感測(cè)量設(shè)備(11)及所述電阻抗測(cè)量設(shè)備(13)獲取的反饋數(shù)據(jù)確定針頭是否刺入血管從而輔助穿刺操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述力傳感測(cè)量設(shè)備(11)包括連接件(111)、力傳感器(113)及末端連接板(115)；其中，

所述連接件(111)為T(mén)型結(jié)構(gòu)且其前連接部(1111)與穿刺設(shè)備的針頭夾持部固定連接；

所述力傳感器(113)的前拉壓工作面(1131)與所述連接件(111)的后反饋部(1113)接觸以用于接收穿刺針的反饋力；

所述末端連接板(115)分別與所述力傳感器(113)的后端部和穿刺設(shè)備的推送軸機(jī)構(gòu)固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述電阻抗測(cè)量設(shè)備(13)包括電阻抗穿刺針(131)、電阻抗測(cè)量正極(133)、電阻抗測(cè)量負(fù)極(135)、直流恒流源(I_o)及電壓測(cè)試器；其中，所述電阻抗穿刺針(131)由外向內(nèi)包括外導(dǎo)電層(1311)、絕緣層(1313)及內(nèi)導(dǎo)電層(1315)；

所述電阻抗測(cè)量正極(133)分別電連接至所述外導(dǎo)電層(1311)、所述直流恒流源(I_o)的正極及所述電壓測(cè)試器(V)的一端；

所述電阻抗測(cè)量負(fù)極(135)分別至所述內(nèi)導(dǎo)電層(1315)、所述直流恒流源(I_o)的負(fù)極及所述電壓測(cè)試器(V)的另一端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述處理器(15)獲取由所述力傳感測(cè)量設(shè)備(11)和所述電阻抗測(cè)量設(shè)備(13)發(fā)送的力反饋數(shù)據(jù)和電阻抗數(shù)據(jù)，并根據(jù)同步的所述力反饋數(shù)據(jù)和電阻抗數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)確定針頭刺入血管。

5.一種穿刺輔助方法，其特征在于，通過(guò)設(shè)置于針頭處的力傳感測(cè)量設(shè)備和電阻抗測(cè)量設(shè)備完成；所述方法包括：

同步獲取所述力傳感測(cè)量設(shè)備的力反饋數(shù)據(jù)及所述電阻抗測(cè)量設(shè)備的電阻抗反饋數(shù)據(jù)；

設(shè)置時(shí)間窗口并根據(jù)所述時(shí)間窗口內(nèi)出現(xiàn)所述力反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)和所述電阻抗反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)確定所述針頭刺入血管。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述力反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)和所述電阻抗反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)的確定方式為：

對(duì)所述力反饋數(shù)據(jù)設(shè)置第一閾值，當(dāng)在所述時(shí)間窗口中出現(xiàn)所述力反饋值的斜率變化超過(guò)所述第一閾值時(shí)，確定當(dāng)前的所述時(shí)間窗口存在所述力反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)；

對(duì)所述電阻抗數(shù)據(jù)設(shè)置第二閾值，當(dāng)在所述時(shí)間窗口中出現(xiàn)所述電阻抗值的變化超過(guò)所述第二閾值時(shí)，確定當(dāng)前的所述時(shí)間窗口存在所述電阻抗反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述時(shí)間窗口內(nèi)出現(xiàn)所述力反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)和所述電阻抗反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)確定所述針頭刺入血管，包括：

在第一時(shí)間窗口內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)所述力反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)和所述電阻抗反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)時(shí)，確定所述第一時(shí)間窗口為所述針頭刺入血管的時(shí)間區(qū)間。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述時(shí)間窗口內(nèi)出現(xiàn)所述力反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)和所述電阻抗反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)確定所述針頭刺入血管，包括：

在第一時(shí)間窗口內(nèi)出現(xiàn)所述力反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)且未出現(xiàn)所述電阻抗反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)時(shí)，記錄所述第一窗口的時(shí)間區(qū)間；

在第二時(shí)間窗口內(nèi)出現(xiàn)所述電阻抗反饋數(shù)據(jù)的拐點(diǎn)時(shí)，記錄所述第二時(shí)間窗口的時(shí)間區(qū)間；

設(shè)置時(shí)間閾值，若所述第一時(shí)間窗口與所述第二時(shí)間窗口的時(shí)間差小于所述時(shí)間閾值，則由所述第一時(shí)間窗口為起點(diǎn)并由所述第二時(shí)間窗口為終點(diǎn)形成第三時(shí)間窗口，確定所述第三時(shí)間窗口為所述針頭刺入血管的時(shí)間區(qū)間。