技术领域本发明设计一种可视的动脉穿刺置管装置，属于医疗器械领域。
背景技术：
动脉穿刺置管是一种应用较为普遍的麻醉操作技术，其不但可以通过连接压力传导系统实现对血压及动脉压力波形的实时监测，且便于收集血样，避免多次动脉穿刺采血。目前临床上普遍采用动脉搏动触诊法穿刺置管。然而，某些情况下，如婴幼儿、肥胖、休克及水肿等病人因其动脉较细或搏动弱；病人存在动脉血管解剖变异、穿刺部位动脉走形不直；穿刺时为了更清楚地感受动脉搏动，手指按压动脉过度使动脉远端的血流受阻；特殊环境下，进行动脉穿刺的医生体位受限、双手操作困难等都会增加触诊法穿刺置管的难度，进而增加反复穿刺次数和并发症。现阶段出现的增强现实技术是通过计算系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术，将虚拟的信息应用到真实世界，并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中，从而实现对现实的增强。在视觉化的增强现实中，用户利用头盔或者眼镜显示器把真实世界与电脑图形重合在一起，使他们看到在真实世界中无法看到的场景。
技术实现要素：
为了解决医生在动脉穿刺置管中的困难，提高穿刺成功率，减少反复穿刺次数和并发症，本发明提供了一种可视的动脉穿刺置管装置。本发明所述的可视的动脉穿刺装置所采用的技术方案为：一种可视的动脉穿刺置管装置由四维彩超机、半圆柱型多普勒探测器、手持自动穿刺置管装置、头戴式增强现实装置、总控制器组成；所述的半圆柱型多普勒探测器与四维彩超机电连接；头戴式增强现实装置、手持自动穿刺置管装置、四维彩超机与总控制器相连接。所述的手持自动穿刺置管装置由外壳、丝杆步进电机、套筒、压力传感器、血氧饱和仪、穿刺控制器、穿刺针构成，控制按钮、电磁场产生器、电源构成；所述的丝杆步进电机固定安装在外壳内，套筒有螺纹且旋进在丝杆步进电机的丝杆上，并由套筒两侧侧翼定位在外壳内，使套筒只可随丝杆转动而前后移动，其前端设有压力传感器；穿刺针由针芯、针座、外套管、套管座组成，针座末端连接压力传感器，套管座末端有环形永磁铁；外壳前端有血氧饱和仪及电磁场产生器；控制按钮在外壳表面；丝杆步进电机、血氧饱和仪、控制按钮、电磁场产生器、压力传感器分别与穿刺控制器电连接；穿刺控制器与电源连接。所述的半圆柱型多普勒探测器两端设有固定绑带，可固定患者手臂。所述的头戴式增强现实装置可以为眼镜显示器或者头盔显示器，其显示的动脉3D模型的形状、位置、姿势与患者动脉的形状、位置、姿势相同。所述的患者动脉3D模型的形状、位置、姿势确定方法为，由总控制器分别对半圆柱型多普勒探测器及头戴式增强现实装置进行实时空间六自由度坐标定位；由半圆柱型多普勒探测器对患者手臂扫描并将信息传送至四维彩超机，由四维彩超机筛选出患者动脉血管并进行空间定位，然后将患者动脉血管信息传送至总控制器；由头戴式增强现实装置分析医务人员眼球转动幅度及视觉焦点；以上信息由总控制器分析计算，合成患者动脉血管相对医务人员可视场景的显示信息并由头戴式增强现实装置显示出来。本发明与现有技术相比的有益效果如下：一、本发明采用半圆柱型多普勒探测器、四维彩超机、总控制器、头戴式增强现实装置的结合能够迅速判断所需穿刺的动脉的形状与位置与姿势，方便医生选择最佳穿刺点，易于避开动脉分叉及弯曲部位。二、本发明设计的手持自动穿刺置管装置能根据动脉穿刺前后的压力变化判断是否穿入动脉，并由血氧饱和仪判断是否穿刺成功，简化了医生对穿刺有效性的判断。三、本发明设计的穿刺针的套管座设有永磁铁，能在磁场作用下进入动脉内，方便医生单手操作。附图说明图1为本发明的整体结构图。图2为本发明的手持自动穿刺置管装置的结构图。图中：1、手术床，2、半圆柱型多普勒探测器，3、手持自动穿刺置管装置，3-1、外壳，3-2、丝杆步进电机，3-3、套筒，3-4、压力传感器，3-5、控制按钮，3-6、电磁场产生器、3-7、血氧饱和仪，3-8、针芯，3-9、针座，3-10、套管，3-11、套管座，3-12、穿刺控制器，4、四维彩超机，5、头戴式增强现实装置，6、总控制器。具体实施方式一种可视的动脉穿刺置管装置由四维彩超机4、半圆柱型多普勒探测器2、手持自动穿刺置管装置、头戴式增强现实装置5、总控制器6组成；所述的半圆柱型多普勒探测器2与四维彩超机4电连接；头戴式增强现实装置5、手持自动穿刺置管装置、四维彩超机4与总控制器6相连接。所述的手持自动穿刺置管装置由外壳3-1、丝杆步进电机3-2、套筒3-3、压力传感器3-4、血氧饱和仪3-7、穿刺控制器3-12、穿刺针构成，控制按钮3-5、电磁场产生器3-6、电源构成；所述的丝杆步进电机3-2固定安装在外壳3-1内，套筒3-3有螺纹且旋进在丝杆步进电机3-2的丝杆上，并由套筒3-3两侧侧翼定位在外壳3-1内，使套筒3-3只可随丝杆转动而前后移动，其前端设有压力传感器3-4；穿刺针由针芯3-8、针座3-9、外套管3-10、套管座3-11组成，针座3-9末端连接压力传感器3-4，套管座3-11末端有环形永磁铁；外壳3-1前端有血氧饱和仪3-7及电磁场产生器3-6；控制按钮3-5在外壳3-1表面；丝杆步进电机3-2、血氧饱和仪3-7、控制按钮3-5组、电磁场产生器3-6、压力传感器3-4分别与穿刺控制器3-12电连接；穿刺控制器3-12与电源连接。所述的半圆柱型多普勒探测器2两端设有固定绑带，可固定患者手臂。所述的头戴式增强现实装置5显示的动脉3D模型的形状、位置、姿势与患者动脉的形状、位置、姿势相同。所述的头戴式增强现实装置5可为全息眼镜或全息头盔。患者动脉3D模型的形状、位置、姿势确定方法为，由总控制器6分别对半圆柱型多普勒探测器2及头戴式增强现实装置5进行实时空间六自由度坐标定位；由半圆柱型多普勒探测器2对患者手臂扫描并将信息传送至四维彩超机4，由四维彩超机4筛选出患者动脉血管并进行空间定位，然后将患者动脉血管信息传送至总控制器6；由头戴式增强现实装置5分析医务人员眼球转动幅度及视觉焦点；以上信息由总控制器6分析计算，合成患者动脉血管相对医务人员可视场景的显示信息并由头戴式增强现实装置5显示出来。具体实施过程如下：将患者手臂通过固定绑带固定在半圆柱型多普勒探测器2上。总控制器6分别对半圆柱型多普勒探测器2及头戴式增强现实装置5进行实时空间六自由度坐标定位。由半圆柱型多普勒探测器2对患者手臂扫描并将信息传送至四维彩超机4，由四维彩超机4筛选出患者动脉血管并进行空间定位，然后将患者动脉血管信息传送至总控制器6；由头戴式增强现实装置5分析医务人员眼球转动幅度及视觉焦点；以上信息由总控制器6分析计算，合成患者动脉血管相对医务人员可视场景的显示信息并送至头戴式增强现实装置5。头戴式增强现实装置5根据收到的总控制器6的信息，在显示器上显示动脉模型，动脉模型位置与姿势与患者动脉的位置与姿势相重合。医生根据头戴式增强现实装置5显示的动脉模型的信息选择适宜穿刺点及穿刺角度，并将手持自动穿刺置管装置的针芯3-8触碰到皮肤穿刺点，按下控制按钮3-5使手持自动穿刺置管装置的丝杆步进电机3-2旋转带通套筒3-3前进，套筒3-3带动穿刺针前进。穿刺仪将压力传感器3-4的测量数据时时传送至总控制器6，总控制器6将其变为可视信息传送至头戴式增强现实装置5，头戴式增强现实装置5在合适位置显示压力数据。针芯3-8在触碰到动脉后会导致压力上升，穿刺控制器3-12控制穿刺仪变为缓慢前进模式，在穿破后压力将会迅速下降，穿刺控制器3-12控制自动穿刺仪前进Nmm后停止前进，静候若干秒，待患者血液进入套管座3-11的血气室后，由血氧饱和仪3-7检测并确认是否为动脉血。确认为动脉血后，穿刺控制器3-12控制电磁场产生器3-6产生磁场并缓慢增强，与套管座3-11的永磁铁产生排斥力，使套管座3-11推动套管3-10进入动脉。医生按住动脉，并按下控制按钮3-5组抽针钮，使丝杆步进电机3-2带动针座3-9后退完成针芯3-8与外套管3-10分离。上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。