專利名稱：靜脈注射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜脈注射裝置，特別涉及利用超音波靜脈探測(cè)裝置定位的靜脈注射裝置。
背景技術(shù)：
目前對(duì)于以內(nèi)視鏡深入人體內(nèi)進(jìn)行手術(shù)或以放射線處理腫瘤的醫(yī)療行為，為求精確而不致傷及周邊組織、細(xì)胞，多會(huì)輔以其它如X-光掃瞄、核磁共振造影(MRI)等客觀輔助工具。讓施術(shù)者能有客觀影像供參考對(duì)照，甚至在處理時(shí)完全同步監(jiān)控。
相反地，一般受檢者或患者在接受抽血檢驗(yàn)或藥物注射時(shí)，都只是由有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)護(hù)人員選擇適當(dāng)靜脈扎針，以抽取血液樣本或進(jìn)行注射，并沒(méi)有類似的客觀參考數(shù)據(jù)對(duì)照。但是由于扎針對(duì)象體脂肪過(guò)多而使得靜脈血管不明顯，或是對(duì)象為嬰幼兒，血管非常細(xì)小時(shí)，負(fù)責(zé)處理的醫(yī)護(hù)人員常需歷經(jīng)將針頭扎入、拔出些許、扎更深…的多次嘗試、甚至被迫換手才能完成；而被抽血或注射的對(duì)象，也需平白承受多次不必要的疼痛，尤其對(duì)象若是嬰幼兒，更會(huì)因此哭鬧掙扎，增加處理的困難度及風(fēng)險(xiǎn)。
若能實(shí)時(shí)取得靜脈血管的相對(duì)位置數(shù)據(jù)，供醫(yī)護(hù)人員在扎針時(shí)更精準(zhǔn)，無(wú)疑將提高醫(yī)療照護(hù)品質(zhì)，減少受檢者或患者在打針時(shí)發(fā)生無(wú)謂疼痛的機(jī)會(huì)。
然而，由于血液與軟組織間的反射率差距不遠(yuǎn)，要利用血液與軟組織間的接口產(chǎn)生強(qiáng)烈回波有其困難，故圖1所示其實(shí)是藉由動(dòng)脈中血液的血流速度，當(dāng)血球80如圖2中依箭頭方向朝向超音波發(fā)射單元91移動(dòng)時(shí)，造成檢測(cè)單元92量得所反射的超音波訊號(hào)產(chǎn)生頻率增高的頻移；反之，血球80如圖3所示遠(yuǎn)離超音波發(fā)射單元91移動(dòng)時(shí)，量測(cè)單元92獲得頻率減低的多普勒頻移。故依照目前技術(shù)量得如圖4所示的多普勒頻移血流圖，由水平的時(shí)間軸觀之，可以清楚了解其與上方的心電圖中心搏的密切關(guān)聯(lián)。
但一般抽血或注射必須選擇血流速較慢的靜脈，又不能產(chǎn)生明顯的多普勒頻移效應(yīng)，更難與周邊的靜態(tài)軟組織進(jìn)行區(qū)別；而以連續(xù)的超音波發(fā)射訊號(hào)探測(cè)時(shí)，僅能判別是否有移動(dòng)的物體，卻無(wú)法提供軸向(axial)的解析，換言之，無(wú)法得知移動(dòng)物體的深度。是以，如何在有限的經(jīng)費(fèi)下，供醫(yī)護(hù)人員客觀、正確地獲得診療對(duì)象的靜脈位置數(shù)據(jù)，減少病患痛楚、提高醫(yī)療照護(hù)質(zhì)量、甚至提供更豐富的診察信息，是當(dāng)前醫(yī)學(xué)工程研究單位元嘗試努力的方向。
故如圖5美國(guó)第2002年0133079號(hào)早期公開(kāi)案所示，公開(kāi)一種采用超音波探頭72探測(cè)血管位置，并以一水平方向?qū)б尬谎b置73固持注射器74，使得醫(yī)護(hù)人員獲得血管的位置信息后，可將注射器74依照位置信息的指示正確插入病患血管中。
然而，由于該申請(qǐng)的注射器74固定裝置73與超音波探頭72發(fā)出超音波訊號(hào)的方向間夾有一較大角度，意即醫(yī)護(hù)人員需要由超音波的回波訊號(hào)中獲得血管與探頭間的三維立體信息，而一旦注射器74扎入體內(nèi)的角度錯(cuò)誤，誤差將隨扎入深度增大，并且無(wú)法事后再拐彎補(bǔ)救，勢(shì)必要抽出重扎；另方面，由于注射器74與超音波探頭72距離如此遙遠(yuǎn)，使用者必須雙手分別握持兩者，無(wú)論對(duì)受注射者或操作人員都留下相當(dāng)不便之處。
因此，如何在較低廉的成本結(jié)構(gòu)下，正確利用由超音波訊號(hào)回波所推算的深度信息，減少受注射者被扎針的痛苦，同時(shí)提高操作人員的便利性，讓操作人員可以單手完成注射作業(yè)，將是醫(yī)療工程領(lǐng)域值得探討的課題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在提供一種由超音波探測(cè)靜脈位置后，可精確對(duì)準(zhǔn)靜脈位置注射的靜脈注射裝置。
本發(fā)明的另一目的在提供一種超音波探頭價(jià)格較低廉的靜脈注射裝置。
本發(fā)明的再一目的在提供一種自動(dòng)化靜脈注射裝置，讓注射器自動(dòng)注入靜脈中，減少病患痛苦。
本發(fā)明的又一目的在提供一種可供操作人員單手操作、完成注射的靜脈注射裝置。
本發(fā)明靜脈注射裝置是供探測(cè)一受注射者的靜脈位置實(shí)施注射者，該靜脈注射裝置包括一基座，該基座包括一殼體、組設(shè)于該殼體前端的一脈沖式超音波探頭及一微處理器；其中該超音波探頭具有供朝向該受注射者發(fā)出一脈沖式超音波訊號(hào)的一振蕩裝置、及一檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置用以接收反射自該受注射者的超音波回波，并轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)輸出至該微處理器；一推進(jìn)裝置，該推進(jìn)裝置供相對(duì)于該基座，朝向與該脈沖式超音波訊號(hào)發(fā)出方向平行移動(dòng)；及一注射器，該注射器系連結(jié)至該推進(jìn)裝置，并受該推進(jìn)裝置帶動(dòng)，朝向平行該脈沖式超音波訊號(hào)發(fā)出方向移動(dòng)。
本發(fā)明的功效可通過(guò)脈沖式超音波振蕩裝置，量測(cè)反射回波，累積計(jì)算多普勒效應(yīng)的有效反射量，獲得靜脈血管深度信息，并以大致平行于超音波發(fā)出與回波方向的推送裝置將注射器自動(dòng)化插入適當(dāng)深度，不僅降低整體成本、增加自動(dòng)化注射的精度、以有效減少病患的無(wú)謂痛苦。


圖1是目前以超音波探頭探測(cè)血流的立體示意圖；圖2是受測(cè)物朝向超音波探頭方向移動(dòng)狀況時(shí)多普勒效應(yīng)所造成超音波回波頻率增高的頻移現(xiàn)象示意圖；圖3是受測(cè)物朝遠(yuǎn)離超音波探頭方向移動(dòng)狀況下多普勒效應(yīng)所造成超音波回波頻率降低的頻移現(xiàn)象示意圖；圖4是目前以超音波量測(cè)動(dòng)脈血流的多普勒頻移與心電圖紀(jì)錄時(shí)序比較示意圖；圖5是美國(guó)2002年第133079號(hào)在先公開(kāi)案的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本案第一優(yōu)選實(shí)施例的立體示意圖；圖7是本案第一優(yōu)選實(shí)施例的方塊示意圖；及圖8是本案第二優(yōu)選實(shí)施例的立體示意圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明1 靜脈注射裝置2、2′基座3 推進(jìn)裝置4、74 注射器5 顯示裝置20、20′ 殼體21脈沖式超音波探頭22微處理器
23′ 拋棄式護(hù)套31、31′ 夾具32馬達(dá)41針頭42尾端72超音波探頭73導(dǎo)引限位裝置80血球91超音波發(fā)射單元92檢測(cè)單元200′ 通孔201、201′前端202′ 擋止部211、211′振蕩裝置212 檢測(cè)裝置320 動(dòng)力輸出端具體實(shí)施方式
有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下參考附圖及兩組優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚的呈現(xiàn)。
參閱圖6與圖7，本發(fā)明的靜脈注射裝置1包括基座2、推進(jìn)裝置3、及注射器4。
基座2包括一長(zhǎng)向殼體20、容置于殼體20內(nèi)的一脈沖式超音波探頭21及一微處理器22。為說(shuō)明起見(jiàn)，界定殼體20朝向受注射者的待注射軀體部位的該端為前端201，為避免其它因素干擾，超音波探頭21即組設(shè)于該殼體前端201；超音波探頭21實(shí)際包括一振蕩裝置211及一檢測(cè)裝置212。在本例中，當(dāng)微處理器22發(fā)出一指令至該振蕩裝置211，振蕩裝置211開(kāi)始振蕩而朝向殼體20前方發(fā)出一脈沖式超音波訊號(hào)，經(jīng)由受注射者軀體中不同組織器官接口反射，由該檢測(cè)裝置212接收該回波而轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)輸出至微處理器22。
由于所發(fā)出的超音波訊號(hào)為脈沖式，當(dāng)累積一段時(shí)間后，可以依照多普勒效應(yīng)，計(jì)算有效反射量而分析出靜脈中血液回波的時(shí)點(diǎn)與發(fā)射時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間距，并與超音波傳遞速度相除而獲得正確的靜脈血管深度信息。這些深度信息也可更進(jìn)一步被輸出至一顯示裝置5，供醫(yī)護(hù)人員參考。
為說(shuō)明起見(jiàn)，推進(jìn)裝置3在本實(shí)施例中包括一夾具31、及固定于該基座殼體20的馬達(dá)32，馬達(dá)32具有觸接至夾具31的動(dòng)力輸出端320，當(dāng)受該微處理器的一驅(qū)動(dòng)訊號(hào)驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)即可致動(dòng)夾具31朝向殼體的前(或后)方，即平行脈沖式超音波訊號(hào)發(fā)出的方向移動(dòng)。
注射器4被夾置于夾具31中，使得注射器4的針頭41指向靜脈注射裝置1的前方，故當(dāng)檢測(cè)裝置212測(cè)得來(lái)自靜脈中血液回波的訊號(hào)，供微處理器22分析出靜脈深度信息后，醫(yī)護(hù)人員只需例如按鈕啟動(dòng)(圖未示)，微處理器22將發(fā)出驅(qū)動(dòng)訊號(hào)，令馬達(dá)32致動(dòng)夾具31相對(duì)于基座2前移，夾置于夾具31內(nèi)的注射器4隨之插入受注射者體內(nèi)，并由微處理器22控制插入深度，在本例中，系以2cm為一極限深度，待針頭41插入深度抵達(dá)前述獲得的深度時(shí)，馬達(dá)被禁能停止，使得針頭41精確停留在靜脈血管中。醫(yī)護(hù)人員只需在針頭41被正確扎入血管后，接手前推(或后拉)注射器4尾端42，即能輕易將藥液注入待注射者血管(或自血管中抽血)。當(dāng)然，如熟于此技者所能輕易理解，馬達(dá)亦可改設(shè)置于夾具31上，并以動(dòng)力輸出端320觸接至殼體20，仍可促使夾具31相對(duì)于基座2前后移動(dòng)，此種馬達(dá)32設(shè)置位置的互調(diào)，并未影響本案的技術(shù)實(shí)施。
由于注射器4的走向大致平行于基座殼體20及發(fā)出超音波訊號(hào)的方向，使得檢測(cè)超音波回波訊號(hào)所獲得的深度信息較無(wú)夾角度失真的問(wèn)題，而增加扎針的自動(dòng)化及精確程度、有效減少病患痛苦。
當(dāng)然，如熟于此技者所能輕易理解，為更減少超音波訊號(hào)發(fā)出及回波方向與注射器行進(jìn)方向間的距離，降低偏移角度的誤差，如圖8本申請(qǐng)第二優(yōu)選實(shí)施例所示，該基座2′殼體20′亦可沿殼體長(zhǎng)向形成有通孔200′，而該夾具31′大致設(shè)置容納于該通孔200′中，一旦該通孔200′恰位于該殼體20′的中心位置，且超音波振蕩裝置211′系呈圓圈形布設(shè)于該殼體20′前端201′處，則檢測(cè)獲得的深度信息與夾具31′進(jìn)退的軸線將重合，并無(wú)任何偏移誤差。
在此實(shí)施例中，基座2′更包括一包覆該殼體20′前端201′及殼體20′形成該通孔200′的內(nèi)壁的拋棄式護(hù)套23′，在每次注射或抽血使用后，可將該護(hù)套23′拆除拋棄，借此防止藥劑、或受注射者的血液、體液污染該靜脈注射裝置基座2′。在形成通孔200′的內(nèi)壁上，還在距離前端一預(yù)定位置形成一徑向限縮的擋止部202′，使得當(dāng)預(yù)定扎針極限為例如2cm時(shí)，借此擋止部202′阻止夾具攜帶注射器4被前推超過(guò)該預(yù)定深度，避免微處理器發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，過(guò)度扎針傷害病患的風(fēng)險(xiǎn)。
歸納上述，本發(fā)明的靜脈注射裝置，通過(guò)一脈沖式超音波振蕩裝置，針對(duì)特定方向進(jìn)行探測(cè)，通過(guò)累積計(jì)算多普勒效應(yīng)的有效反射，獲得靜脈的深度數(shù)據(jù)，搭配推進(jìn)裝置，自動(dòng)化地將注射器正確推送插入受注射者靜脈，即便受檢者是嬰幼童、或肥胖者，均可輕易獲得靜脈正確位置的信息，避免受檢者一旦要打針時(shí)的不必要誤扎，尤其超音波振蕩裝置與注射裝置連結(jié)，操作人員可以單手處理，更大幅提升操作的便利性，故本發(fā)明公開(kāi)的結(jié)構(gòu)確實(shí)能達(dá)到本案的目的。但以上所述者，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，不能僅以此實(shí)施例的公開(kāi)限定本發(fā)明實(shí)施的范圍；故凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，都應(yīng)屬本申請(qǐng)專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種靜脈注射裝置，該靜脈注射裝置供探測(cè)一受注射者的靜脈位置實(shí)施注射者，包括一基座，該基座包括一長(zhǎng)向殼體、組設(shè)于該殼體前端的一脈沖式超音波探頭及一組設(shè)于該殼體內(nèi)的微處理器；其中該脈沖式超音波探頭具有供大致沿該殼體長(zhǎng)向，向前朝該受注射者發(fā)出一脈沖式超音波訊號(hào)的一振蕩裝置、及一檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置用以接收反射自該受注射者的超音波回波，并轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)輸出至該微處理器；一推進(jìn)裝置，該推進(jìn)裝置供相對(duì)于該基座朝與該脈沖式超音波訊號(hào)發(fā)出方向平行移動(dòng)；及一注射器，該注射器連結(jié)至該推進(jìn)裝置，并受該推進(jìn)裝置帶動(dòng)，朝向平行該脈沖式超音波訊號(hào)發(fā)出方向移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1的靜脈注射裝置，其特征在于該推進(jìn)裝置受該微處理器的一驅(qū)動(dòng)訊號(hào)驅(qū)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1的靜脈注射裝置，其特征在于該推進(jìn)裝置包括一用以?shī)A制該注射器的夾具、一固定于該基座殼體或該夾具之一的馬達(dá)，且該馬達(dá)的動(dòng)力輸出端觸接至該基座殼體及該夾具的另一者，借此供驅(qū)動(dòng)該夾具沿平行該脈沖式超音波訊號(hào)發(fā)出方向進(jìn)退。
4.如權(quán)利要求3的靜脈注射裝置，其特征在于該基座殼體沿該殼體長(zhǎng)向形成有一通孔，該夾具被大致容納于該通孔中。
5.如權(quán)利要求4的靜脈注射裝置，更包括一包覆該基座殼體前端及該殼體形成該通孔的內(nèi)壁的護(hù)套，借此防止該靜脈注射裝置遭到污染。
6.如權(quán)利要求4的靜脈注射裝置，其特征在于在形成該通孔的內(nèi)壁上，還在距離前端一預(yù)定位置形成一徑向限縮擋止部，借此阻止該夾具被前推超過(guò)一預(yù)定深度。
全文摘要
一種靜脈注射裝置，通過(guò)脈沖式超音波探頭朝該受注射者發(fā)出一脈沖式超音波訊號(hào)，并接收反射自該受注射者的超音波回波，利用多普勒效應(yīng)累積計(jì)算獲得血管深度信息，并以一推進(jìn)裝置，夾制注射器以平行于超音波發(fā)出與回波方向?qū)⒆⑸淦髯詣?dòng)化插入適當(dāng)深度，如此，不僅因使用脈沖式的超音波振蕩裝置而降低整體成本，同時(shí)增加自動(dòng)化注射的精度而有效減少病患的無(wú)謂痛苦。
文檔編號(hào)A61M5/00GK1618474SQ200310116590
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2003年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月18日
發(fā)明者吳宗佑, 羅孟宗, 張儀中 申請(qǐng)人:微星科技股份有限公司