股動(dòng)脈壓迫器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種股動(dòng)脈壓迫器及其控制方法，股動(dòng)脈壓迫器包括轉(zhuǎn)動(dòng)盤、第一電機(jī)、電動(dòng)缸、壓迫橫桿、第二電機(jī)、壓迫頭和控制系統(tǒng)，第一電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)缸立于轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，電動(dòng)缸包括活塞和第三電機(jī)，壓迫橫桿與活塞相連，壓迫橫桿為伸縮結(jié)構(gòu)并且第二電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)壓迫橫桿伸縮，壓迫頭固定于壓迫橫桿的自由端，控制系統(tǒng)包括攝像機(jī)、單片機(jī)、三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、紅外線發(fā)射器以及紅外線接收器。本發(fā)明的有益效果在于：實(shí)現(xiàn)了股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)的自動(dòng)壓迫，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)病人使用適宜的壓迫強(qiáng)度。
【專利說(shuō)明】股動(dòng)脈壓迫器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓迫器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種股動(dòng)脈壓迫器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在臨床中，股動(dòng)脈穿刺術(shù)常常使用，以采集動(dòng)脈血液標(biāo)本或某些特殊檢查、急救時(shí)需加壓輸血輸液、用于區(qū)域性化療等。在輸血或者抽血結(jié)束后，迅速拔針，通常情況下局部用三到五根消毒棉簽或紗布加壓按股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)15分鐘以上。術(shù)后，病人匱乏，沒(méi)有力量長(zhǎng)時(shí)間按壓股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)，但是若股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)不及時(shí)被按壓住，就會(huì)有大量血液流出體外，給病人的生命帶來(lái)威脅。
[0003]在中國(guó)專利中公開(kāi)了申請(qǐng)?zhí)枮?01320420365.0的一種股動(dòng)脈壓迫止血器，包括一支架底板，在所述支架底板上，一端設(shè)置一壓迫支撐柱，另一端設(shè)置一退步固定裝置；所述壓迫支撐柱上，設(shè)置一可上下移動(dòng)的壓迫橫桿；所述壓迫橫桿一端連接在所述壓迫支撐柱上，另一端連接一壓迫頭。該技術(shù)方案雖然通過(guò)調(diào)節(jié)壓迫橫桿在壓迫支撐柱上的高度，從而實(shí)現(xiàn)了通過(guò)壓迫頭對(duì)股動(dòng)脈刺穿點(diǎn)的壓迫，替代了手工壓迫。但是該股動(dòng)脈壓迫止血器還需要他人將支架底板固定在人體上，不方便操作，而且在調(diào)節(jié)壓迫頭與支架底板的距離時(shí)，只知道調(diào)節(jié)壓迫頭接觸到了股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)，不知道壓迫的輕重，壓迫過(guò)重，會(huì)過(guò)度擠壓人體，人體會(huì)感覺(jué)不適應(yīng)；壓迫過(guò)輕，會(huì)產(chǎn)生擠壓力度不夠，股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)有血溢出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種股動(dòng)脈壓迫器及其控制方法，實(shí)現(xiàn)了股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)的自動(dòng)壓迫，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)病人使用適宜的壓迫強(qiáng)度。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:首先，本發(fā)明提供一種股動(dòng)脈壓迫器，該股動(dòng)脈壓迫器包括轉(zhuǎn)動(dòng) 盤、第一電機(jī)、電動(dòng)缸、壓迫橫桿、第二電機(jī)、壓迫頭和控制系統(tǒng)，第一電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)缸立于轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，電動(dòng)缸包括活塞和第三電機(jī)，壓迫橫桿與活塞相連，壓迫橫桿為伸縮結(jié)構(gòu)并且第二電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)壓迫橫桿伸縮，壓迫頭固定于壓迫橫桿的自由端，控制系統(tǒng)包括攝像機(jī)、單片機(jī)、三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、紅外線發(fā)射器以及紅外線接收器，攝像機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)總線、控制總線與單片機(jī)相連，紅外線發(fā)射器和紅外線接收器均與單片機(jī)相連，單片機(jī)的三個(gè)輸出端分別于三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連，三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與第一電機(jī)、第二電機(jī)以及第三電機(jī)相連。
[0006]進(jìn)一步的,所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤包括盤本體、第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪,第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪連接于盤本體上，第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪的邊緣通過(guò)皮帶與第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪連接，第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪的中心連接第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
[0007]再進(jìn)一步的，所述股動(dòng)脈壓迫器還包括機(jī)座，盤本體設(shè)置于機(jī)座上，第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪、第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪以及第一電機(jī)集裝于機(jī)座內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步的，所述股動(dòng)脈壓迫器還包括承載板。
[0009]進(jìn)一步的，所述壓迫器還包括導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿與電動(dòng)缸的缸體平行設(shè)置，壓迫橫桿套置于導(dǎo)向桿上。
[0010]進(jìn)一步的，所述壓迫器還包括定位立桿和定位橫桿，定位立桿與電動(dòng)缸的缸體平行設(shè)置，定位橫桿滑動(dòng)套置于定位立桿上，攝像機(jī)和紅外線發(fā)射器均設(shè)置于定位立桿上，紅外線接收器設(shè)置于定位橫桿上，
[0011]進(jìn)一步的，所述壓迫橫桿包括套桿、伸縮桿、彈簧、電機(jī)外殼、滾輪和拉繩，套桿套置于導(dǎo)向桿上且與電動(dòng)缸的活塞相連，伸縮桿穿梭于套桿內(nèi)，彈簧設(shè)置于套桿內(nèi)且與伸縮桿相連，第二電機(jī)集裝于電機(jī)外殼內(nèi)，滾輪集裝于電機(jī)外殼內(nèi)且與第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連，拉繩的一端卷積于滾輪上的拉繩，拉繩的另一端與伸縮桿固定連接。
[0012]然后，本發(fā)明提供一種股動(dòng)脈壓迫器的控制方法，所述方法包括:
[0013]獲得穿刺點(diǎn)的水平位置信息，并根據(jù)穿刺點(diǎn)的水平位置信息控制轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和壓迫橫桿的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度；以及
[0014]獲得穿刺點(diǎn)的豎直高度，并根據(jù)穿刺點(diǎn)的豎直高度控制電動(dòng)缸的移動(dòng)距離。
[0015]進(jìn)一步的，所述獲得穿刺點(diǎn)水平位置信息的方法包括:
[0016]獲取來(lái)自攝像機(jī)的穿刺點(diǎn)的平面圖像的各個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)；
[0017]使用該圖像所有的像素的灰度值，計(jì)算出該圖像的灰度均值和灰度方差值；
[0018]讀取該圖像所有像素的灰度值，逐個(gè)判斷各個(gè)像素的灰度值是否小于灰度均值減去灰度方差值的差，如果是，則命令該像素的圖像元素為指定值；
[0019]統(tǒng)計(jì)圖像元素為指定值的像素的中心點(diǎn),該中心點(diǎn)的位置信息為穿刺點(diǎn)的水平位
置信息。
[0020]進(jìn)一步的，所述獲得穿刺點(diǎn)的豎直高度的方法包括:
[0021]控制紅外線發(fā)射器 發(fā)出紅外線，紅外線接收器接收來(lái)自紅外線發(fā)射器的紅外線，計(jì)算紅外線發(fā)射器發(fā)出紅外線的時(shí)間與紅外線接收器接收紅外線的時(shí)間的時(shí)間差；
[0022]通過(guò)時(shí)間差和紅外線傳播速度計(jì)算得到穿刺點(diǎn)的豎直高度。
[0023]本發(fā)明的有益效果:采用的股動(dòng)脈壓迫器的控制方法，獲得了穿刺點(diǎn)水平面位置信息和豎直高度，根據(jù)水平面位置信息控制第一電機(jī)和第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，分別實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)缸的移動(dòng)距離以及壓迫橫桿的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度的控制；根據(jù)豎直高度控制第三電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制。該股動(dòng)脈壓迫器及其控制方法最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)穿刺點(diǎn)的自動(dòng)壓迫，并且壓迫強(qiáng)度適宜。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0025]圖1是本發(fā)明股動(dòng)脈壓迫器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2是圖1中機(jī)座和轉(zhuǎn)動(dòng)盤剖開(kāi)后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是圖2中A處的放大圖。
[0028]圖4是本發(fā)明股動(dòng)脈壓迫器的控制系統(tǒng)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]實(shí)施例:如圖1所示，為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式。該股動(dòng)脈壓迫器包括緊貼床I的表面放置的承載板2、設(shè)置于承載板2的一旁的機(jī)座3、轉(zhuǎn)動(dòng)盤4、用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤4轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)44、立于轉(zhuǎn)動(dòng)盤4上的電動(dòng)缸5、與電動(dòng)缸5的缸體50平行設(shè)置的導(dǎo)向桿6、套置于導(dǎo)向桿6上且與電動(dòng)缸5的活塞52相連的壓迫橫桿7、用于驅(qū)動(dòng)壓迫橫桿7伸縮的第二電動(dòng)機(jī)、定位橫桿8、設(shè)置于壓迫橫桿7的自由端的壓迫頭9以及控制系統(tǒng)。
[0031]具體地，請(qǐng)繼續(xù)參考圖1以及圖2所示，電動(dòng)缸5包括第三電機(jī)53、缸體50、設(shè)置于缸體50內(nèi)的絲桿51以及與絲桿51相連的活塞52，第三電機(jī)53通過(guò)齒輪組與絲桿51相連。
[0032]轉(zhuǎn)動(dòng)盤4包括盤本體40、與盤本體40連接的第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪41以及與第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪41通過(guò)皮帶42相連的第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪43。第一電機(jī)44、第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪43和第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪41均集裝于機(jī)座3內(nèi)，第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪43的邊緣通過(guò)皮帶42與第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪41連接，第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪43的中心連接第一電機(jī)44的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪41在機(jī)座3內(nèi)與皮帶42連接后穿出并與盤本體40相連。第三電機(jī)53集裝于盤本體40內(nèi)。
[0033]請(qǐng)繼續(xù)參考圖2所示，壓迫橫桿7包括套桿70、用于穿梭于套桿70內(nèi)的伸縮桿71、設(shè)置于套桿70內(nèi)且與伸縮桿71相連的彈簧、與套桿70連通的電機(jī)外殼72、集裝于電機(jī)外殼72內(nèi)且與第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連的滾輪以及一端卷積于滾輪上的拉繩73，壓迫橫桿7的套桿70套置于導(dǎo)向桿6上且與活塞52相連，拉繩73的自由端與伸縮桿71固定連接，壓迫橫桿7固定設(shè)置于伸縮桿71的自由端。第二電機(jī)集裝于電機(jī)外殼72內(nèi)。
[0034]請(qǐng)參考圖3以及圖2所示，在拉繩73從電機(jī)外殼72進(jìn)入套桿70處設(shè)置有滑輪75，拉繩73的自由端通過(guò)滑輪75均套桿70內(nèi)。
[0035]請(qǐng)參考圖2，在承載板2上豎立有與導(dǎo)向桿6平行的定位立桿80，使用時(shí)定位立桿80位于兩腿之間且緊靠大腿與人體的連接處，定位橫桿8滑動(dòng)套置于定位立桿80上。該定位立桿80的上設(shè)置有定位孔，定位橫桿8通過(guò)插銷與定位孔固定。
[0036]請(qǐng)繼續(xù)參考圖2和圖4所示，控制系統(tǒng)包括安裝于定位立桿80上的攝像機(jī)11、單片機(jī)13、三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器12、設(shè)置于定`位立桿80上的紅外線發(fā)射器14以及設(shè)置于定位橫桿8上的紅外線接收器15，攝像機(jī)11通過(guò)數(shù)據(jù)總線、控制總線與單片機(jī)13相連，紅外線發(fā)射器14和紅外線接收器15均與單片機(jī)13相連，同時(shí)，單片機(jī)13的三個(gè)輸出端分別于三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器12相連，三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器12分別與第一電機(jī)44、第二電機(jī)以及第三電機(jī)53相連。
[0037]—種股動(dòng)脈壓迫器的控制方法包括:
[0038]步驟一，獲得穿刺點(diǎn)的水平位置信息，并根據(jù)穿刺點(diǎn)的水平位置信息控制轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和壓迫橫桿的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度；以及
[0039]步驟二，獲得穿刺點(diǎn)的豎直高度，并根據(jù)穿刺點(diǎn)的豎直高度控制電動(dòng)缸的移動(dòng)距離。
[0040]具體地，步驟一的獲得穿刺點(diǎn)的水平位置信息具體方法為:
[0041]獲取來(lái)自攝像機(jī)11的穿刺點(diǎn)的平面圖像的各個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)；
[0042]使用該圖像所有的像素的灰度值，計(jì)算出該圖像的灰度均值和灰度方差值；
[0043]讀取該圖像所有像素的灰度值，逐個(gè)判斷各個(gè)像素的灰度值是否小于灰度均值減去灰度方差值的差，如果是，則確定該像素的圖像元素為指定值；
[0044]統(tǒng)計(jì)圖像元素為指定值的像素的中心點(diǎn),該中心點(diǎn)的位置信息為穿刺點(diǎn)的水平位置信息。
[0045]通過(guò)攝像機(jī)11獲取以定位立桿80所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)的穿刺點(diǎn)所在平面的圖像，穿刺點(diǎn)為紅色，如果穿刺點(diǎn)紅色不明顯可以在穿刺點(diǎn)上涂抹汞溴紅溶液，皮膚為黃色，從而穿刺點(diǎn)的顏色和皮膚的顏色差異大，容易識(shí)別。紅色與黃色相比，紅色偏暗，紅色對(duì)應(yīng)的灰度值大。
[0046]假設(shè)攝像機(jī)11獲得的圖像為一幅MXN圖，各個(gè)像素(i，j)的灰度值為f(i，j)，該圖像的像素的數(shù)量為S = MXN,則該圖像的灰度均值
【權(quán)利要求】
1.一種股動(dòng)脈壓迫器，其特征在于，該股動(dòng)脈壓迫器包括轉(zhuǎn)動(dòng)盤、第一電機(jī)、電動(dòng)缸、壓迫橫桿、第二電機(jī)、壓迫頭和控制系統(tǒng)，第一電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)缸立于轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，電動(dòng)缸包括活塞和第三電機(jī)，壓迫橫桿與活塞相連，壓迫橫桿為伸縮結(jié)構(gòu)并且第二電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)壓迫橫桿伸縮，壓迫頭固定于壓迫橫桿的自由端，控制系統(tǒng)包括攝像機(jī)、單片機(jī)、三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、紅外線發(fā)射器以及紅外線接收器，攝像機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)總線、控制總線與單片機(jī)相連，紅外線發(fā)射器和紅外線接收器均與單片機(jī)相連，單片機(jī)的三個(gè)輸出端分別于三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連，三個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與第一電機(jī)、第二電機(jī)以及第三電機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的股動(dòng)脈壓迫器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤包括盤本體、第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪，第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪連接于盤本體上，第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪的邊緣通過(guò)皮帶與第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪連接，第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪的中心連接第一電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的股動(dòng)脈壓迫器，其特征在于，所述股動(dòng)脈壓迫器還包括機(jī)座，盤本體設(shè)置于機(jī)座上，第一轉(zhuǎn)動(dòng)輪、第二轉(zhuǎn)動(dòng)輪以及第一電機(jī)均集裝于機(jī)座內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的股動(dòng)脈壓迫器，其特征在于，所述股動(dòng)脈壓迫器還包括承載板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的股動(dòng)脈壓迫器，其特征在于，所述壓迫器還包括導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿與電動(dòng)缸的缸體平行設(shè)置，壓迫橫桿套置于導(dǎo)向桿上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的股動(dòng)脈壓迫器，其特征在于，所述壓迫器還包括定位立桿和定位橫桿，定位立桿與電動(dòng)缸的缸體平行設(shè)置，定位橫桿滑動(dòng)套置于定位立桿上，攝像機(jī)和紅外線發(fā)射器均設(shè)置于定位立桿上，紅外線接收器設(shè)置于定位橫桿上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的股動(dòng)脈壓迫器，其特征在于，所述壓迫橫桿包括套桿、伸縮桿、彈簧、電機(jī)外殼、滾輪和拉繩，套桿套置于導(dǎo)向桿上且與電動(dòng)缸的活塞相連，伸縮桿穿梭于套桿內(nèi)，彈簧設(shè)置于套桿內(nèi)且與伸縮桿相連，第二電機(jī)集裝于電機(jī)外殼內(nèi)，滾輪集裝于電機(jī)外殼內(nèi)且與第二電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連，拉繩的一端卷積于滾輪上的拉繩，拉繩的另一端與伸縮桿固定連接。
8.一種股動(dòng)脈壓迫器的控制方法，所述方法包括: 獲得穿刺點(diǎn)的水平位置信息，并根據(jù)穿刺點(diǎn)的水平位置信息控制轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和壓迫橫桿的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度；以及 獲得穿刺點(diǎn)的豎直高度，并根據(jù)穿刺點(diǎn)的豎直高度控制電動(dòng)缸的移動(dòng)距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的股動(dòng)脈壓迫器的控制方法，所述獲得穿刺點(diǎn)水平位置信息的方法包括: 獲取來(lái)自攝像機(jī)的穿刺點(diǎn)的平面圖像的各個(gè)像素?cái)?shù)據(jù)； 使用該圖像所有的像素的灰度值，計(jì)算出該圖像的灰度均值和灰度方差值； 讀取該圖像所有像素的灰度值，逐個(gè)判斷各個(gè)像素的灰度值是否小于灰度均值減去灰度方差值的差，如果是，則命令該像素的圖像元素為指定值； 統(tǒng)計(jì)圖像元素為指定值的像素的中心點(diǎn)，該中心點(diǎn)的位置信息即為穿刺點(diǎn)的水平位置信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的股動(dòng)脈壓迫器的控制方法，所述獲得穿刺點(diǎn)的豎直高度的方法包括: 控制紅外線發(fā)射器發(fā)出紅外線，紅外線接收器接收來(lái)自紅外線發(fā)射器的紅外線，計(jì)算紅外線發(fā)射器發(fā)出紅外線的時(shí)間與紅外線接收器接收紅外線的時(shí)間的時(shí)間差； 通過(guò)時(shí)間差和紅外 線傳播速度計(jì)算得到穿刺點(diǎn)的豎直高度。
【文檔編號(hào)】A61B17/12GK103876803SQ201410145402
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】張啟川, 鄒利光, 張冬, 戚躍勇, 文利, 廖翠薇 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院