專利名稱：簡易式靜脈顯影儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于醫用光學儀器領域，主要是根據特定光譜對人體組織有較強穿透性而制作的一種輔助靜脈穿刺設備，其使用了兩種波段的大功率光源、單片機、恒流驅動芯片、紅外對管等，最終構成了一種裸視即可觀察到手背較細且深處靜脈的簡易靜脈顯影裝置，適合各種年齡階段的人群。 背景技術：
在打針或注射時，將針頭插入血管并不像看起來那么容易，即使是經驗豐富的護士時常會出錯。當穿刺對象是兒童時，因為血管較細不易看清，快速準確而又一次性成功地在病人身上完成靜脈穿刺就顯得非常重要。臨床所使用的定位血管的方法主要有兩種I.目視法-以裸視來尋找和定位血管，這種方法僅適合于靜脈位置較表淺且突出的病人，對于皮下組織的血管大小、彎曲與分叉的狀態，實際上無法保證一目了然看到。2.觸摸法-以觸摸的感覺來尋找和定位血管，這種方法是醫護人員憑借多年的經驗，以觸摸皮膚的感覺，分辨出血管與周圍組織的質性不同，從而確定出血管的位置及深淺。目前市場上見到的靜脈顯影裝置主要有兩種，一種是通過紅外光照射到皮膚表面，再通過紅外攝像頭將讀取的信息進行增強處理，并將處理的結果投影到皮膚表面或通過屏幕顯示出血管分布，這種設備最具代表性的是美國AccuVein公司生產的AccuVeinAV300靜脈定位儀，其優點是不受穿刺位置限制可以觀察皮膚表面5_內任意位置的靜脈分布，但是由于這種設備構造復雜以及需要DSP等高端數字處理芯片成本較高，不利于推廣。另外一種設備則是直接通過強光光源照射手掌或腳掌這些靜脈豐富且較薄的人體組織，由于血液的吸光特性，靜脈血管部分被突出顯示出來，這種設備最具有代表性的是廣東省醫療器械工業公司生產的皮下靜脈查找儀，其成本適中，體積較小，缺點是選用的光源穿透性太強，無法檢測出組織深處以及較細的靜脈血管，穩定性適用性較差，且醫護人員給幼兒扎針時，無法有效固定幼兒手腕，因此國內并未推廣開來。
發明內容本實用新型解決的技術問題是提供一種適合多年齡階段人群的便捷式靜脈顯像儀，采取的思路是利用橙色波段光源吸收性較強的特點檢測兒童手掌較細的血管，并同時利用紅色波段光源穿透性強的特點用于檢測較厚的成年人手掌中的靜脈血管。為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案主要包括以下幾個模塊用于檢測手掌是否遮住光源的人體檢測模塊；用于接收人體檢測信號以及開關LED光源的控制模塊；用于限流及充放電的電源管理模塊。各模塊結構簡單有效，可以方便實現兩種不同光源的自由切換；該簡易式靜脈顯影儀，由橙色光源，紅色光源，正常工作指示燈、遮擋指示燈、光源開啟指示燈、電池電量指示燈、鋰電池組、限流橋、電量檢測芯片、電位器，恒流驅動、微動開關、紅外對管和單片機組成；橙色光源、紅色光源分別與驅動相連，由單片機檢測到微動開關和紅外管的輸入信號后進行控制。橙色光源選用為橙色波段的多芯發光半導體。紅色光源選用為紅色波段的多芯發光半導體。首先，操作醫護人員將電源打開，儀器開始工作。之后把需要扎針的患者手掌放在相應的人體檢測模塊上的壓力檢測區域并稍微往下壓，準備指示燈點亮。這種方式可以確保不會有泄露的光源進入入人眼，防止對醫護人員造成干擾以及驚嚇到幼兒患者。如果準備指示燈點亮后，手臂也貼在了紅外感應區域則光源開啟，相應光譜的強光透過手掌后可將手部血管顯示出來。由于選用的透射光源在可見光譜區域，因此醫護人員裸視即可清晰看到較暗的靜脈血管走向。因本儀器設置了兩個人體檢測區域，一個采用顯示效果好的光源用于兒童的靜脈顯示，一個采用采用穿透效果好的光源用于成年人靜脈顯示，通過控制模塊進行互鎖，同一時刻只能一種光源工作，可方便有效的實現多年齡階段的靜脈血管顯
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圖I是本實用新型的系統結構圖。圖2是血色素的吸光特性。圖3是單片機執行的程序流程圖。圖I中標示I表示用于兒童的大功率LED橙色光源，2表示用于成人的大功率LED紅色光源，3表示儀器工作正常指示燈，4表示光源遮擋指示燈，5表示光源開啟指示燈，6、
7、8、9表示電池電量指示燈，10表示容量為6安時的12V鋰電池組，11表示由四個MOS管3丁卩75即75構成的限流橋，12表示電池電量檢測芯片802060，13、14表示旋轉電位器，15、16表示由兩個CAT4101構成的大電流LED恒流驅動，17、19表示鼠標用小型微動開關，18,20表示RPR220型紅外對管，21表示ATmega8單片機，其中10鋰電池組、11限流橋、12電量檢測芯片構成電源管理模塊，13、14電位器、15、16恒流驅動、21單片機構成光源控制模塊，17微動開關、18紅外對管構成用于兒童的人體檢測模塊，19微動開關、20紅外對管構成用于成人的人體檢測模塊。
以下結合附圖，對本實用新型做進一步的說明。
具體實施方式
在圖中，該簡易式靜脈顯影儀，由橙色光源1，紅色光源2，正常指示燈3、遮擋指示燈4、光源開啟指示燈5、電池電量指示燈6、7、8、9、鋰電池組10、限流橋11、電量檢測芯片12、電位器13、14，恒流驅動15、16、微動開關17、19、紅外對管18、20和單片機21組成；其特征在于橙色光源I、紅色光源2分別與驅動15、16相連，由單片機21檢測到微動開關17、19和紅外管18、20的輸入信號后進行控制。在圖中，橙色光源I選用為橙色波段的多芯發光半導體。在圖中，紅色光源2選用為紅色波段的多芯發光半導體。對于圖I中的橙色光源I和紅色光源2的選擇可參考圖2所示，兒童用橙色光源I選擇在圖2中陰影區域左端，而成人用紅色光源2則選擇陰影區域右端。橙色光源I、紅色光源2分別由恒流驅動15、16驅動，因本實用新型所采用的光源為大功率光源電流較大，采用兩個CAT4101并聯的方式進行驅動，驅動電路可以通過旋轉電位器13、14調節相應光源的電流大小從而控制光的強弱，而整個驅動電路的使能端則由單片機21控制，與單片機21的普通IO接口相連接。微動開關17、19分別設置在橙色光源I、紅色光源2周圍l-2cm范圍內，并與單片機21的普通IO 口相連。紅外對管18、20則分別設置在距離橙色光源I、紅色光源2下方4cm的位置，并與單片機21的AD轉換接口相連，單片機21將紅外對管產生的模擬信號轉換成數字信號并進行處理。正常工作指示燈3、遮擋指示燈4、光源開啟指示燈5與單片機21的普通IO 口相連，顯示系統的工作狀態。鋰電池組10是四芯鋰電池組，與電量檢測芯片12相連，該芯片自動檢測電池電量并可通過SM接口將電量傳送給單片機21，同時還可驅動四個指示燈進行電量顯示，當電池電量大于85%時，電池電量指示燈6、7、8、9全亮；當電池電量小于70%時，電池電量指示燈 6、7、8亮，電池電量指示燈9滅；當電池電量小于60%時，電池電量指示燈6、7亮，電池電量指示燈8、9滅；當電池電量小于30%時，電池電量指示燈6亮，電池電量指示燈7、8、9滅；當電池電量小于15%時，電池電量指示燈6、7、8、9全滅。限流橋11由四個MOS管STP74NF75構成，屬于一種簡易型的大電流電控開關，如果放電電流超過2A，與柵極和電源正極相連的自恢復保險絲斷開，限流橋關斷，系統斷電。當各模塊連接完畢后，單片機21按照圖3中的流程執行。首先單片機21檢測微動開關的狀態，以確定是否手掌放在光源和感應區域上面，之后通過紅外對管的發射管發送紅外脈沖進一步確認手臂是否同樣放在紅外感應區域，如果兩個條件全部滿足，則相應的電流驅動電路被使能，由于程序中設置了互鎖條件，橙色光源I、紅色光源2同時只能有一個工作，且人體檢測模塊先觸發者先亮，這樣可以自由的切換使用光源，而不會有多余的光源產生刺激使用者的眼睛。本實用新型采用的主要設計思路是選用兩種光源進行靜脈顯示，可以同時兼顧靜脈顯示效果與穿透深度，適合多個年齡階段的人群，能有效的提高醫護人員進行靜脈穿刺的準確性，且易于使用，成本較低，可在醫療系統中大面積應用。
權利要求1.簡易式靜脈顯影儀，由橙色光源(I)，紅色光源(2)，正常指示燈(3)、遮擋指示燈(4)、光源開啟指示燈(5)、電池電量指示燈(6、7、8、9)、鋰電池組(10)、限流橋(11)、電量檢測芯片(12)、電位器(13、14)，恒流驅動(15、16)、微動開關(17、19)、紅外對管(18、20)和單片機(21)組成；其特征在于橙色光源(I)、紅色光源(2)分別與恒流驅動(15、16)相連，由單片機(21)檢測到微動開關(17、19)和紅外管(18、20)的輸入信號后進行控制。
2.如權利要求I所述的簡易式靜脈顯影儀，其特征是橙色光源(I)選用橙色波段的多芯發光半導體。
3.如權利要求I所述的簡易式靜脈顯影儀，其特征是紅色光源(2)選用紅色波段的多芯發光半導體。
專利摘要簡易式靜脈顯示儀，該簡易式靜脈顯影儀，由橙色光源，紅色光源，正常工作指示燈、遮擋指示燈、光源開啟指示燈、電池電量指示燈、鋰電池組、限流橋、電量檢測芯片、電位器，恒流驅動、微動開關、紅外對管和單片機組成；橙色光源、紅色光源分別與驅動相連，由單片機檢測到微動開關和紅外管的輸入信號后進行控制。其中大功率橙色光源和大功率紅色光源的結合，有效的實現多年齡階段的靜脈血管顯示，大大提高了其適用范圍。本設備簡單易用，價格較低，可大范圍的應用在醫療服務系統中，以提高靜脈穿刺的準確性，減輕醫務人員扎針時的心理負擔。
文檔編號A61B5/103GK202515664SQ201120535069
公開日2012年11月7日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者何小永, 李承冬, 馬振剛 申請人:何小永, 李承冬, 馬振剛