[发明专利]静脉投影仪的光路系统及静脉投影仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种静脉投影仪的光路系统；另外，本发明还涉及一种 静脉投影仪。

背景技术

一百多年前，人类的医学进步到开始运用血管穿刺术来抽血和输入血液、 生理盐水等液体，但实施这种医学技术的关键，就是首先要设法找到人体的 血管，才能下针穿刺血管进行后续的治疗。当穿刺对象是儿童时，因为血管 较细不易看清，穿刺对象是久病的老年人时，因为多次穿刺或穿刺部位受限、 血管纤弱等原因也难以找到合适的穿刺血管。如何快速准确地在病人身上找 到血管就显得非常重要。

目前，临床所使用的定位血管的方法主要有两种：目视法——以裸视来 寻找和定位血管，这种方法仅适合于静脉位置较表浅且突出的病人，对于皮 下组织的血管大小、弯曲与分叉的状态，实际上无法保证一目了然；触摸法 ——以触摸的感觉来寻找和定位血管，这种方法是医护人员凭借多年的经验， 以触摸皮肤的感觉，分辨出血管与周围组织的质性不同，从而确定出血管的 位置及深浅。目前，手背皮下静脉穿刺注射给液是最广泛的临床治疗手段， 而进行穿刺操作护士在为一些皮下静脉纤弱的患者进行静脉穿刺注射操作 时，失败比例极高，儿童患者更是会因此哭闹，护士也经常受到病人家属的 埋怨甚至训斥，思想压力极大。

综上所述，静脉穿刺是医学上常用的医疗手段，但是扎针失败率比较高， 尤其是对新生儿童以及肥胖人群等静脉不明显的患者来说失败率更高，因此 增强静脉对比度可以有效的提高扎针成功率，不仅减轻了医务工作者的工作 量，而且减少了因穿刺失败给患者带来的痛苦，具有很重要的实际意义。

静脉显影的原理是由于静脉血液中红血球上的血红蛋白失去氧气后具有 一种特性，即可以吸收波长范围在700～1000nm的近红外光，而肌肉组织和 骨骼对该波长的光波则有很好的透射性，因此用该波长范围内的近红外光源 对手指进行透射时，由于手指静脉血管与周围肌肉组织对红外光吸收的差异， 可以进行对浅静脉血管的造影，实现静脉分辨。

静脉显示设备具有优越的技术优势，可以在医护人员原有工作技能基础 上大大提高工作质量，减少病患痛苦，改善医疗服务形象。近些年来，静脉 投影技术飞速发展，性能不断提升。静脉显示设备经过了多个发展阶段，目 前仍发展之中。

第一阶段的静脉显示设备是红色或橙色大功率LED灯，这一代产品通常 选用1～3W、波长630nm的红色LED或者1～3W、波长615nm橙色LED， 这一代产品往往被设计成可以握在手里的LED灯的结构，患者想要增强手背 静脉显示效果，就必须抓握住LED灯光棒，通过静脉血液与周边组织对这一 特定波长光吸收率不同在手背观察到静脉，进而引导穿刺。这一代产品有如 下几个缺点：1、婴幼儿无法配合从而无法使用；2、儿童不愿配合；3、成 人手掌穿透效果差；4、抓握LED灯光棒时间稍长LED灯便会产生高热；5、 明亮环境下使用效果较差。

第二阶段的静脉显示设备是静脉显影仪，这一代产品使用波长850nm的 红外光作为光源，为增强穿透力一般采用上下光源连用的方式。850nm红外 光穿透力较630nm红光好，采用下发光光源时可有效穿透成人手掌等较厚的 组织。但是850nm红外光无法用肉眼观察，所以需要使用感红外摄像头进行 成像。成像后，经过简单的图像处理，比如进行对比度、亮度、伽马曲线、 边缘增强等处理后通过AV等模拟信号输出到显示屏上。这一代产品有如下 几个缺点：1、患者进行手背静脉穿刺时需要抓握红外下发光体，存在交叉感 染或患者不愿配合的问题；2、医生需要一边观察屏幕一边进行穿刺，使用不 方便；3、分辨率受限。

第三阶段的静脉显示设备是在静脉显影仪的基础上发展出来的静脉投影 仪，感红外摄像头成像并处理后通过AV信号传输到投影仪上，通过特殊的 光路设计使静脉图像原位投影到皮肤上，它解决了医生需要一边观察屏幕一 边为患者扎针的难题。但因其固有的缺陷造成分辨率低，帧频慢等缺点，影 响此类产品的大规模推广。目前的静脉投影产品普遍采用模拟信号输入，Lcos 光机投影输出，虽然可以大幅降低成本，但是因为图像算法薄弱，显示效果 不尽如人意。采用模拟视频输入使得分辨率及帧频下降，这会导致静脉边缘 粗糙、不平滑，移动时时延严重等现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种全新的静 脉投影仪的光路系统。