静脉置管引导方法、装置和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种静脉置管引导方法、装置和系统。
【背景技术】
[0002] 体内介入置管术是一种将血管内装置（例如导管、管心针、导丝）插入人体脉管来 提供治疗、给予药物制剂、血液透析等临床需求的治疗技术。经外周静脉穿刺中心静脉置管 技术（PICC)，是利用导管从外周手臂的静脉进行穿刺，导管直达靠近心脏的大静脉，在有效 治疗的同时避免了药物与手臂静脉的直接接触，有效保护上肢静脉，减少并发症的发生，减 轻患者的疼痛，是临床治疗常用的一种置管方法。静脉置管技术中的关键之一在于准确识 别的静脉位置及选择合适的导管尺寸，引导置管过程准确进行。
[0003] 中国专利文献CN104095654A公开了一种导管尺寸选取方法、装置和系统，该方法 包括获取包括脉管影像的超声图像，在R0I内识别脉管影像的轮廓以获取目标轮廓；根据 目标轮廓的尺寸以及预设规则选取标准导管尺寸作为优选导管尺寸；向用户推荐优选导管 尺寸。在研究该技术方案过程中，发明人发现在R0I区域内选择目标血管的步骤有进一步 改进的空间。R0I区域内包括脉管影像的超声图像中，包含该区域内的所有血管、类血管信 息，为更高效的从众多血管信息中获取到目标血管轮廓，需要进一步高效区分判断出该区 域内的不同脉管。
[0004] 识别穿刺置管所需静脉的常用方法是脉冲波多普勒（PWD)技术，通过分析脉冲波 频谱，识别静脉和动脉。如中国专利文献CN102078202A公开的用于识别动脉静脉的方法及 超声成像设备，该设备的操作模块包括动脉静脉识别按钮，中央处理器根据其收到的动脉 静脉识别按钮的指令及捕获的血管回波信号，从包含B/脉冲多普勒模双模扫描模式程序、 脉冲多普勒频谱波分析程序和/或B/彩色血流成像/脉冲多普勒三模扫描模式程序的存 储单元中调用相应的频谱波分析程序对捕获的血管进行分析，进而判断所捕获的血管是否 属于动脉或静脉，并根据判断结果在捕获的血管上标注标识。多普勒技术在临床上应用时 对操作者的技能要求较高，否则测量结果易出现较大误差，这与PICC置管术的易操作、对 操作者技能要求逐渐减低的整体发展相矛盾。而且，多普勒超声技术对于落后国家缺少专 家的现状而言，，有诸多的限制因素。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述问题，本发明提供一种静脉置管引导方法、装置和系统，能够简单易 操作的在众多混乱的血管信息中识别目标血管，，并根据血管信息自动推荐适宜导管尺寸， 进而准确引导置管。本发明所述技术方案对操作人员的技术能力要求不高，具备基本置管 及超声设备操作能力者即可以准确并高效的完成置管术，能够提高操作者的作业效率和准 确性，，减少了病人的痛苦，降低了成本，尤其适用于二维灰色超声设备。
[0006] 本发明的第一个方面提供一种静脉置管引导方法，所述方法包括以下步骤：
[0007] (1)获取感兴趣区域内包括脉管影像的超声图像；
[0008] (2)在感兴趣区域的超声图像内识别所述脉管影像的轮廓；
[0009] (3)筛选出感兴趣区域内所述脉管影像所表征的静脉，，再选择置管所需目标脉 管；
[0010] ⑷读取所述目标脉管的尺寸信息；
[0011] (5)根据读取的所述尺寸信息及预设规则选取标准导管尺寸作为优选导管尺寸， 推荐给操作者。
[0012] 所述步骤（3)是基于血管受压形变的特性，筛选出所述感兴趣区域内所表征脉管 中的静脉。
[0013] 进一步的，所述步骤（3)包括：
[0014] 对所述感兴趣区域内脉管施加压力；
[0015] 计算所述受压脉管相关系数；
[0016] 根据所述相关系数及预设规则筛选出静脉脉管；
[0017] 从筛选出的所述静脉脉管中选择置管所需目标脉管。
[0018] 所述步骤⑷还可以读取所述目标脉管轮廓的深度位置信息。
[0019] 所述方法还包括步骤（5'):根据所述目标脉管的深度位置信息及预设规则选取 标准导针架尺寸作为优选导针架尺寸，推荐给操作者；
[0020] 优选的是，所述方法还包括步骤（6 '):模拟所述优选导针架的穿刺针进入所述 目标脉管后，显示所述穿刺针针尖的位置。
[0021] 本发明的第二个方面提供一种静脉置管引导装置，包括；
[0022] 脉管获取单元，用于获取感兴趣区域内包括脉管影像的超声图像；
[0023] 脉管识别单元，用于在感兴趣区域的超声图像内识别所述脉管影像的轮廓；
[0024] 脉管选择单元，用于筛选出感兴趣区域内所述脉管影像所表征的静脉，再选择置 管所需目标脉管轮廓；；
[0025] 信息读取单元，用于读取所述置管目标脉管轮廓的尺寸信息；
[0026] 导管推荐单元，用于根据所述信息读取单元读取的信息及预设规则选取标准导管 尺寸作为优选导管尺寸，推荐给操作者。
[0027] 所述脉管选择单元包括：
[0028] 施压子单元，用于对感兴趣区域内的脉管施加压力；
[0029] 计算子单元，用于计算受压所述脉管相关系数；
[0030] 筛分子单元，用于根据所述相关系数及预设规则筛选出静脉脉管；
[0031] 脉管选择子单元，用于选择置管所需目标脉管。
[0032] 所述信息读取单元还可以读取脉管深度位置信息。
[0033] 所述静脉置管引导装置还包括：
[0034] 导针架推荐单元，用于所述脉管深度位置信息及预设规则选取标准导针架尺寸作 为优选导针架尺寸，推荐给操作者；
[0035] 优选的是，所述静脉置管引导装置还包括：
[0036] 模拟显示单元，用于模拟所述优选导针架的穿刺针进入所述目标脉管后，显示所 述穿刺针针尖的位置。
[0037] 本发明的第三个方面提供一种超声系统，包括超声探头装置和超声成像装置，所 述超声系统还包括：上述任意一种静脉置管引导装置；超声探头装置、超声成像装置和所 述静脉置管引导装置依次通信连接。
[0038] 本发明提供的静脉置管引导方法，包括以下步骤：获取感兴趣区域内包括脉管影 像的超声图像；在感兴趣区域的超声图像内识别所述脉管影像的轮廓；筛选出感兴趣区域 内脉管影像所表征的静脉，再选择置管所需目标脉管；读取目标脉管的尺寸信息；根据读 取的尺寸信息及预设规则选取标准导管尺寸作为优选导管尺寸，推荐给操作者。本发明所 述方法在获取R0I区域内包括脉管影像的超声图像，识别出脉管轮廓后，并进一步仅利用 普通超声探查装置筛选出脉管轮廓所表征的静脉脉管，达到在更小的范围内更容易选择出 目标静脉脉管的技术目的。本发明所述方法步骤简单，易操作，成本低廉。
[0039] 本发明提供的静脉置管引导装置，包括：脉管获取单元、脉管识别单元、脉管选择 单元、信息读取单元和导管推荐单元。超声引导置管技术中，利用超声成像原理，可以实时 监测导管置入血管。但是利用超声技术捕捉感兴趣区域（R0I)内血管时，成像的是该区域 内众多静脉、动脉或类血管，血管信息混乱，在灰色二维超声成像中，操作者选择出目标血 管存在较高难度。本发明提供的技术方案通过脉管识别单元准确识别出脉管影像的轮廓， 区别于类血管；通过脉管选择单元进一步筛选出R0I内的静脉，挑选出适于置管的目标静 脉脉管，进而推荐出适宜该患者血管特性的导管规格。该装置操作简便，只需具有操作超声 设备的普通技术能力人员就可以准确并高效的完成置管术，降低了成本，具有普遍适用性。
[0040] 本发明提供的静脉置管引导装置的脉管选择单元包括施压子单元、计算子单元、 筛分子单元和脉管选择子单元，可以基于血管受压发生弹性形变的特性筛选出静脉脉管。 当R0I区域内的血管受到外力施压时，由于不同的血管壁特性，静脉会发生弹性形变，动脉 不会发生弹性形变，，根据计算子单元关于相关参数的计算，准确区分出动脉和静脉，进一 步获得目标脉管。提高了选择置管血管的准确性，弥补人为触诊的主观不确定性。
[0041] 本发明提供的静脉置管引导装置还包括导针架推荐单元和模拟显示单元，根据推 荐的适宜导针架尺寸，模拟该导针架的穿刺针进入目标脉管后，穿刺针针尖的位置。在实 际穿刺进针前，通过该装置的预判显示，辅助用户根据显示信息及时调整，达到一次置管完 成，提高置管操作效率，减少了病人的痛苦。
[0042] 本发明提供的静脉置管引导装置同时利用数字图像处理技术自动在超声图像R0I 内识别脉管影像并获得目标轮廓，然后根据该目标轮廓的尺寸、深度位置信息以及预设的 规则同时推荐合适的导管尺寸及导针架给用户用于穿刺置管，提高效率，方便用户的选择， 并避免了用户手动操作带来的误差。
【附图说明】
[0043] 图1为本发明第一实施例所述方法流程图；
[0044] 图2为本发明第二实施例所述方法流程图；
[0045] 图3为本发明第三实施例所述方法流程