1.本发明涉及一种身体插入装置。具体而言，本发明涉及一种这样的装置，其基于由图像获取单元获得的图像通过图像分析将插入单元移动到被确定为插入点的位置，然后在该位置处将诸如静脉穿刺针的医疗器械插入到身体中。
背景技术：2.在医院或诊所中，为了各种目的频繁地执行将医疗器械插入身体中的医疗程序。例如，静脉穿刺针被插入浅静脉以用于血液采集或静脉注射，并且导管被插入一些器官中。在本说明书中，为了简便起见，将静脉穿刺针或血液采集针简称为“针”。目前，被训练以找到血管例如浅静脉的位置的医生、护士或病理学家执行插入。目前的系统需要长时间培训医务人员，并且产生劳动力成本。此外，如果没有在适当的位置插入针，医务人员另外尝试将针插入到身体中，并且由于另外的针插入，针被插入其中的人可能经历不必要的疼痛。即使是专家，当将针插入到具有不良血管状况的人、例如婴儿、老人、经受化疗的患者、具有深色皮肤的人等中时也存在困难。
3.即使对于有经验的医务人员，重复的血液采集工作也会引起高度疲劳和许多不适。此外，当血液在血液采集程序中飞溅到医务人员身上或进入医务人员的身体时，进行血液采集的医务人员暴露于感染风险。
4.本技术人于2020年1月29日提交了韩国专利申请no.10-2020-0010302，其涉及一种通过使用机器学习来精确检测诸如浅静脉的身体的目标的位置的方法。该申请作为通过使用图像分析和机器学习来检测待插入的位置的方法的示例而整体合并于此。
5.[现有技术参考文献]
[0006]
韩国专利no.10-1601421(标题：血液采集的自动方法(automatic method of blood collecting)；于2016年3月10日公开)
[0007]
韩国专利no.10-1362922(标题：用于发射采血针的模块和具有该模块的设备(module for launching blood lancet and apparatus having the same))
技术实现要素：[0008]
技术目的
[0009]
本发明的目的在于提供一种检测待插入的器官并将医疗器械插入该器官中的身体插入装置。
[0010]
技术方案
[0011]
本发明提供一种用于身体的身体插入装置，所述身体插入装置包括：第一移动单元，所述第一移动单元用于移动图像获取单元；插入单元；以及第二移动单元，所述第二移动单元用于移动所述插入单元。
[0012]
所述第一移动单元包括以下各项中的至少一者：用于在1-1方向上移动所述图像获取单元的1-1模块、用于在1-2方向上移动所述图像获取单元的1-2模块以及用于在1-3方
向上移动所述图像获取单元的1-3模块。
[0013]
所述第二移动单元包括以下各项中的至少一者：用于在2-1方向上移动所述插入单元的2-1模块、用于在2-2方向上移动所述插入单元的2-2模块以及用于在2-3方向上移动所述插入单元的2-3模块。
[0014]
1-1模块至2-3模块中的至少一者可以包括驱动单元和由驱动单元驱动的物体。物体可以连接到图像获取单元或插入单元，以根据驱动单元的控制来移动该单元。
[0015]
物体可以是以下各项中的至少一者：在由驱动单元驱动的至少两个滑轮之间延伸的同步带、由驱动单元驱动的螺杆和由驱动单元驱动的齿条/小齿轮。
[0016]
1-1方向可以是待插入的身体部分的横向方向；1-2方向可以是身体部分的高度方向；并且1-3方向可以是作为身体部分的纵向方向的旋转方向。
[0017]
2-1方向可以是待插入的身体部分的横向方向；2-2方向可以是身体部分的高度方向；并且2-3方向可以是相对于身体部分的纵向方向具有预定角度的方向。
[0018]
本发明的装置还可以包括用于调节预定角度的2-4模块，该2-4模块使插入单元绕2-1方向和2-2方向中的至少一者旋转。
[0019]
图像获取单元可以选自由以下各项组成的组：超声波探头、光声成像装置、包括用于识别从身体的内部反射的光的位置坐标的近红外发光二极管的tof传感器(飞行时间传感器)、ct和mri。
[0020]
待插入的身体器官可以是血管。第二移动单元可以包括用于检测血液入口的传感器。
[0021]
本发明的装置还可以包括以下各项中的至少一者：1-4模块，所述1-4模块用于使所述图像获取单元绕所述1-2方向旋转；以及1-5模块，所述1-5模块用于使所述图像获取单元沿待插入的所述身体部分的所述纵向方向移动。
[0022]
本发明的装置还可以包括：位置传感器，所述位置传感器用于检测由所述第一移动单元或所述第二移动单元移动的部件的位置；以及距离传感器，所述距离传感器用于测量所述部件之间的相对距离。
[0023]
由第一移动单元或第二移动单元移动的部件中的至少一者可以包括用于识别位置的电子标签。
[0024]
本发明还可以提供一种用于控制身体插入装置的方法，所述方法包括：第一步骤，通过驱动所述1-1模块至所述1-3模块中的至少一者来将所述图像获取单元移向待插入的所述身体部分；第二步骤，基于对由所述图像获取单元获取的图像的分析来确定待插入的器官的位置；以及第三步骤，通过驱动所述2-1模块至所述2-3模块中的至少一者来将所述插入单元的医疗器械插入在所确定的位置处。
[0025]
待插入的身体器官可以是血管或神经。
[0026]
所述方法还可以包括第四步骤，通过围绕所述1-2方向旋转所述图像获取单元或沿着所述身体部分的所述纵向方向移动所述图像获取单元来识别所述器官的延伸路径。
[0027]
所述方法还可以包括：第五步骤，由所述图像获取单元测量施加到所述身体部分的压力；以及第六步骤，传输所测量的压力和与所测量的压力相对应的图像以便在机器学习中使用所测量的压力和所述图像。
[0028]
发明的效果
[0029]
本发明提供了检测待插入的位置并将插入体移向所检测的位置以进行必要的医疗程序的效果。特别地，根据本发明的医疗程序可以以比医务人员的程序更容易且更快速的方式执行。此外，本发明的身体插入装置可以对血管形成受控按压状态，从而使得关于受控按压状态的信息能够用于机器学习。
附图说明
[0030]
图1是根据本发明的身体插入装置的立体图；
[0031]
图2是根据本发明的身体插入装置的分解立体图；
[0032]
图3是本发明的第一移动单元的分解立体图；
[0033]
图4是本发明的第一移动单元的分解立体图；以及
[0034]
图5是根据本发明的身体插入过程的流程图。
具体实施方式
[0035]
以下，将参照附图详细描述本发明。
[0036]
在本说明书中，如果需要，可以利用加密/解密来执行信息(数据)的传输/接收。应该理解，尽管没有具体提及，但是本说明书中描述的传输/接收可以利用加密/解密来执行。此外，从a向b传输(转发)或由a从b接收包括经由附加介质的过程，不限于直接传输或接收。每个步骤的顺序应该以非限制的方式理解，除非必须在逻辑上和时间上在随后的步骤之前执行在前的步骤。即，除了如上所述的例外情况之外，尽管作为前一步骤描述的过程在作为后一步骤描述的过程之前，但是这不影响本发明的本质，并且不管步骤的顺序如何都应该定义权利的范围。另外，在本说明书中，“a或b”不仅定义为选择性地指a或b，而且定义为包括a和b两者。另外，在本说明书中，术语“包括”或“包含”具有进一步包括除了所列的部件之外的其它部件的含义。
[0037]
术语“模块”或“单元”表示执行所需功能的通用硬件和软件的逻辑组合。
[0038]
本发明的方法可以是电子运算装置，例如计算机、服务器计算机、智能电话等。本发明的方法可以由具有设想用于执行该方法的代码的计算机程序来执行。计算机程序可以被记录在计算机可读记录介质中。
[0039]
在本说明书中描述的术语“值”被定义为通用值，其包括向量、矩阵、张量和多项式以及学术值。
[0040]
现在将描述某些示例性实施方式，以提供对本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造和用途的原理的全面理解。在附图中示出了这些实施方式的一个或多个示例。本领域技术人员将理解，本文具体描述并在附图中示出的装置和方法是非限制性的示例性实施方式，并且本发明的范围仅由权利要求限定。结合一个示例性实施方式示出或描述的特征可以与其它实施方式的特征组合。这些修改和变化都包括在本发明的范围内。
[0041]
如果装置的部件能够执行本发明的预期功能，则它们可以是任何形状、尺寸或大小以及在附图中清楚示出的那些。此外，本发明的部件的数量可以根据需要在使装置可操作的程度上进行不同的选择。
[0042]
在本说明书中，将描述本发明的必要元件，而不描述非必要元件。然而，本发明的范围不应限于仅包括所描述的部件的本发明。此外，应当理解，包括附加元件或不具有非必
要元件的本发明可以在本发明的范围内。
[0043]
在本说明书中，主要描述将身体插入装置用于血管的实施方式。然而，应当理解，要由医疗器械插入的器官可以是神经、动脉等，并且不限于血管。
[0044]
图1是本发明的身体插入装置100的立体图；以及图2是该装置的分解立体图，其中其主要单元被拆卸。身体插入装置100包括：图像获取单元20；用于移动图像获取单元20的第一驱动单元30；插入单元40；用于移动插入单元40的第二驱动单元50；身体保持单元110；框架200；以及身体放置单元300。
[0045]
图像获取单元20是用于识别身体的内部的单元，例如，超声波探头、光声成像装置、具有用于识别从身体的内部反射的光的位置坐标的近红外发光二极管的tof(飞行时间传感器)、ct、mri等。然而，图像获取单元不限于所列出的示例。
[0046]
在插入针时，身体保持单元110保持身体部分。在该装置用于采集血液的情况下，身体保持单元可以保持上臂。
[0047]
框架200可包括：一对间隔开的柱210、230；在柱210、230之间延伸的水平杆250。水平杆250设置有第一引导件固定部分251和第二引导件固定部分253。
[0048]
身体放置单元300是放置待由针插入的身体部分的单元。在该装置用于采集血液的情况下，将下臂放在其上。
[0049]
图3是第一移动单元30的分解立体图。第一移动单元30包括用于在1-1方向上移动图像获取单元20的1-1模块31、用于在1-2方向上移动图像获取单元20的1-2模块32以及用于在1-3方向上移动图像获取单元20的1-3模块33。尽管示出和描述了模块被单独地提供，但是它们可以结合到一个模块中。替代地，模块可以被构成为两个模块，该两个模块包括沿着两个方向移动图像获取单元的第一模块和沿着剩余的一个方向移动图像获取单元的第二模块。
[0050]
1-1方向(x轴方向)是待被针插入的身体部分的横向方向；1-2方向(y轴方向)是待被针插入的身体部分的高度方向；1-3方向是作为待被针插入的身体部分的纵向方向(z轴方向)的旋转方向，即，xy平面上的旋转方向。本发明的装置100可用于从血管中采集血液；可用于静脉注射；或者可以用于将诸如导管的其它医疗部件插入器官中。该装置可以用于各种医疗目的以及所述医疗目的。
[0051]
1-1模块31包括驱动单元311、一对间隔开的滑轮313、314、在滑轮之间延伸的同步带312、固定部分315、同步带的第一连接部分325和引导件37。同步带312设置有齿部分316。滑轮313、314设置有能够与齿部分316啮合的齿部分317。1-2模块32的同步带322和滑轮323、327也可以设置有齿部分。
[0052]
在本说明书中，术语“驱动单元”是指用于在预定方向上驱动被驱动物体的装置。例如，它可以是马达，但不限于特定的装置。
[0053]
一对滑轮313、324中的至少一个可以由驱动单元311驱动。固定部分315可以设置在一对滑轮313、314中的至少一个滑轮中。例如，设置在固定部分315下面的安装孔318和设置在框架200的水平杆250上的安装孔255相对于彼此对准，并且它们通过螺栓紧固。同步带的第一连接部分325与同步带312连接，并可滑动地设置在引导件37上。此外，同步带的第一连接部分325可以连接到1-3模块33，如下所述。引导件37沿1-1方向延伸，并可以固定到水平杆250的第一引导件固定部分253。
[0054]
在本说明书中，术语“预定方向”应当被解释为还包括相对于预定方向具有一定角度的方向以及预定方向。
[0055]
驱动单元311使滑轮313、314旋转，从而使同步带312沿1-1方向(x方向)、即沿待由针插入的身体部分的横向方向行进。在同步带的第一连接部分325处连接到同步带312的1-3模块33可沿着引导件37在1-1方向上移动。如下所述，由于1-3模块33连接到1-2模块32的主体324，因此图像获取单元20可以通过1-1模块31在1-1方向(x方向)上移动。
[0056]
1-2模块32包括驱动单元321、一对间隔开的滑轮323、327、在该对滑轮323、327之间延伸的同步带、主体324和设置在主体324中的引导件34。一对滑轮323、327中的至少一个可以由驱动单元321驱动。引导件34可在主体324上沿1-2方向(y方向)延伸。主体324可连接到1-3模块33的驱动单元331的旋转轴线332，以便围绕z轴旋转，即，在xy平面上旋转。
[0057]
本发明的设备还可以包括用于保持图像获取单元20的保持器35。保持器35包括与引导件34连接的引导件连接部分351、与同步带322连接的同步带的第二连接部分355和紧固图像获取单元20的紧固构件353。引导件连接部分351被设置成可与引导件34一起滑动。
[0058]
驱动单元321使滑轮323、327旋转，使得同步带322沿着1-2方向(y方向)、即待被针插入的身体部分的高度方向行进。然后，在同步带的第二连接部分355处连接到同步带322的保持器35沿着引导件34在1-2方向上移动。因此，由保持器35保持的图像获取单元20在1-2方向上移动。
[0059]
1-3模块33包括驱动单元331和输出轴332。输出轴332连接到1-2模块32的主体324。当驱动单元331被接通时，输出轴332旋转，然后主体324可绕z轴旋转，即在xy平面上旋转。当主体324旋转时，连接到主体324的保持器35和图像获取单元20也能够在相同方向上旋转。
[0060]
在本说明书中，表述“在一个方向上旋转(或围绕轴线旋转)”和“在平面上旋转”应当被解释为还分别包括“在与所述方向(或轴线)成一角度的方向上旋转(或围绕轴线旋转)”和“在与所述平面成一角度的平面上旋转”。
[0061]
第一移动单元30还可以包括附加模块(未示出)和旋转模块(未示出)，该附加模块沿着z方向、即待被针插入的身体部分的纵向方向移动图像获取单元20，该旋转模块在xz平面上、即围绕1-2轴线旋转图像获取单元20。附加模块可以增加图像获取单元20的移动的dof(自由度)，并且帮助识别血管的延伸方向。旋转模块还可以帮助识别血管的延伸方向，如下面所述。附加模块可以被结合到1-1模块31至1-3模块33中的至少一者中，或者可以被设置在单独的模块中。
[0062]
图4示出了本发明的装置的第二移动单元50的分解立体图。
[0063]
第二移动单元50包括在2-1方向(x’)上移动插入单元40的2-1模块51、在2-2方向(y’)上移动插入单元40的2-2模块52以及在2-3方向(z’)上移动插入单元40的2-3模块53。2-3方向可以是在平行于y’z’平面的平面上与z’轴成预定角度的方向。
[0064]
尽管模块51、52、53是单独绘制和描述的，但是它们可以结合到一个模块中。替代地，模块可以被构成为两个模块，该两个模块包括在两个方向上移动插入单元40的第一模块和在剩余的一个方向上移动插入单元的第二模块。
[0065]
2-1方向(x’)、2-2方向(y’)、z’方向可以分别被定义为与1-1方向x、1-2方向y和1-3方向z相同。在优选实施方式中，2-3方向可相对于1-3方向具有一定角度。该角度可以是5
°
至60
°
，优选地20
°
至45
°
。
[0066]
2-1模块51包括螺杆511、当螺杆旋转时沿螺杆移动的可移动构件512、主体514、驱动单元515和引导件54。螺杆511沿着2-1方向(x’方向)延伸。可移动构件512固定在固定部分526处。固定部分526在其下部包括引导件安装部分527，该引导件安装部分可滑动地连接到引导件54。固定部分526可以设置在2-2模块52的主体524处。引导件54沿2-1方向延伸并可固定在框架200的水平杆250的第二引导件固定部分251处。
[0067]
驱动单元515使螺杆511旋转，从而使可移动构件512在螺杆511上沿2-1方向移动。然后，固定部分526沿着引导件54被引导并在2-1方向上移动。此外，主体524能够在2-1方向上移动。如下所述，设置有插入单元40的2-3模块53固定在2-2模块52处。因此，驱动单元515能够使插入单元40在2-1方向上移动。
[0068]
2-2模块52包括螺杆521、当螺杆旋转时在螺杆上移动的可移动构件522、主体524、驱动单元525和固定部分526。可移动构件522固定在2-3模块53的固定部分535处，从而将2-2模块52与2-3模块53连接。螺杆521沿着2-2方向(y’方向)延伸。主体524可设置有引导件(未示出)，可移动构件522可滑动地连接在该引导件上。
[0069]
驱动单元525使螺杆521旋转，使得可移动构件522在螺杆521上被引导并且在2-2方向上移动。因此，连接到可移动构件522的2-3模块53也在2-2方向上移动；并且，设置在2-3模块53处的插入单元40也能够在2-2方向上移动。
[0070]
2-3模块53包括螺杆531、可移动构件532、主体534、固定部分535、驱动单元536和沿2-3方向延伸并设置在主体534处的引导件537。螺杆531沿2-3方向延伸。可移动构件532固定在设置于插入单元40处的固定部分533处。插入单元40包括主体41、活塞43、插入到身体中的针45和固定部分533。固定部分533设置有可滑动地连接到引导件537的引导件安装部分538。插入单元40还可以包括检测血液的入口的传感器(未示出)。传感器可以通过感测血液颜色或血液吸光度来检测血液的入口。传感器可以设置在第二移动单元50中，而不是设置在插入单元40中。
[0071]
驱动单元536使螺杆531旋转，从而在螺杆531上沿2-3方向移动可移动构件532。然后，与可移动构件532连接的插入单元40沿着引导件537在2-3方向上移动。
[0072]
第二移动单元52还可以包括用于调节插入单元40的角度的调节模块(未示出)。通过围绕y’轴旋转插入单元40或通过围绕x’轴、即在y’z’平面上旋转插入单元40，可以调节插入单元40的角度。由于在针被插入身体中时插入单元40能够与血管的延伸方向对准，所以通过前次旋转的调节能够提高血液采集的精度。通过后次旋转的调节能够调节针的穿透深度。绕y’轴的旋转和绕x’轴的旋转可以由一个模块或单独设置的两个或更多个模块来执行。替代地，2-1模块至2-3模块中的至少一者可被构造成执行旋转。
[0073]
同步带用在1-1模块31和1-2模块32中，以容易地测量施加到待驱动的部件的压力。在2-1模块51至2-3模块53中，使用螺杆来确保待驱动的部件的定位精度。然而，这些实施方式仅是示例性的，并且本发明的范围不限于这些实施方式。该螺杆可作为待驱动的部件用在1-1模块31至1-3模块33中的至少一者中。此外，同步带可以作为待驱动的部件用在2-1模块51至2-3模块53中的至少一者中。替代地，齿条和小齿轮(未示出)也可以用作待驱动的部件，并且其它各种机械部件可以用作待驱动的部件。
[0074]
此外，电子标签(未示出)可设置在保持器35、插入单元40、引导件连接部分351、同
步带的第一连接部分325等中的至少一者中。在这些实施方式中，可以根据传感器或相机检测到的电子标签的位置容易地计算部件的位置。
[0075]
控制器(未示出)可以计算本发明的装置的部件的位置，并控制部件的操作。控制器可以是连接到本发明的装置的电子运算装置，例如pc、智能电话、平板电脑等，或者是远程连接的服务器。
[0076]
将描述本发明的装置的操作。尽管为了便于说明描述了这样的实施方式，在该实施方式中插入到身体中的目的是血液采集并且图像获取单元20是超声波探头，但是本发明的范围并不限定于这些实施方式。下面描述的操作可以由控制器(未示出)根据为本发明构思的程序代码来执行。可以基于传统的图像分析方法和机器学习、特别是卷积神经网络技术来确定插入位置。
[0077]
对于血液采集，确定浅静脉的位置；将插入单元40移向所确定的位置；在该位置处将针插入到静脉；然后通过针抽取血液。
[0078]
人将手臂穿过保持单元110然后将手臂放置在放置部分350中。接着，在步骤500中，驱动1-1模块31和1-2模块32中的至少一者，以将图像获取单元20移向待被针插入的身体部分。优选的是，在第一时间，图像获取单元20被移动到身体部分的中心。
[0079]
在步骤510中，确定待被针插入的器官的位置，例如浅静脉。例如，可以通过韩国专利申请no.10-2020-0010302中公开的方法或者基于图像分析使用机器学习的其它方法来确定位置。
[0080]
图像获取单元20移动到身体部分以被针插入并且与身体部分接触。在示例性实施方式中，图像获取单元20在1-1方向和1-3方向中的至少一个方向上移动到身体部分上方的位置。随后，驱动单元321使图像获取单元20在1-2方向(y方向)上下降，使得图像获取单元与身体部分接触。通过感测施加到驱动单元321的负载，能够识别图像获取单元20是否与身体部分接触。在图像获取单元20是超声波探头的情况下，可以通过调节施加到驱动单元321的负载来控制由超声波探头施加的压力。超声波探头施加到身体部分的压力可以是0至50mmhg，优选地是5至30mmhg。
[0081]
超声波探头能够维持在以最大尺寸看到待被针插入的器官(例如，浅静脉)的尺寸的位置。如果待被针插入的器官未被识别，图像获取单元20移动到其它位置，再次开始器官的检测。首先，在身体部分的中心处执行检测。如果未在中心处检测到待被针插入的器官，图像获取单元20可以从中心在1-1方向上移动到横向位置，在该位置处进行检测。在提供用于z方向的模块的实施方式中，如果第二检测失败，则图像获取单元20可以在z方向上远离中心移动以执行进一步的检测。如果检测失败预定次数，则可以将其视为检测浅静脉失败。
[0082]
超声波探头的一部分可以与身体部分间隔开，因为探头的表面是平面，与非平面的身体部分不一样。1-3驱动单元在xy平面上旋转超声波探头20，使得探头与身体部分进行接触，然后可以获得身体内部的图像。
[0083]
根据本发明，能够测量由超声波探头施加到身体的压力，并且所测量的压力能够用于机器学习，从而使得能够执行关于最佳压力、最佳按压持续时间、最佳按压位置等之间的关系的机器学习。这些数据可以用作附加的学习信息，用于对在超声波图像中观察到的解剖结构进行准确地分类。例如，可以使用仅按压静脉和皮下脂肪的压力、按压肌肉的压力、按压动脉的压力等作为学习信息，从而提高机器学习的精度。
[0084]
为了操作本发明的装置，应当获得图像获取单元20和插入单元40的精确位置。
[0085]
装置的控制器可以基于部件的尺寸和驱动单元的控制值(例如，输出值)来计算每个部件的位置。用于计算位置的方法可以从传统技术中构思，因此，由于其对于本发明不是必要的，所以省略其描述。
[0086]
每个部件的位置可以由传感器或相机确定。例如，部件之间的距离可以由两个或更多个相机(未示出)确定。替代地，该位置可由距离传感器或位置传感器确定。传感器可以是红外传感器或激光传感器。距离传感器可以测量由驱动单元移动的部件之间的距离。位置传感器检测部件是否设置在预定位置处。
[0087]
如果由控制器计算的位置与由传感器或相机获得的位置不同，则可以用由传感器或相机获得的位置来代替所计算的位置。
[0088]
在通过图像分析和机器学习确定浅静脉的位置之后，可以执行识别血管的延伸方向的过程。通过分析在图像获取单元20在身体部分的纵向方向、即z方向上的移动期间获得的图像，或者通过分析在图像获取单元20围绕y轴旋转之后获得的图像，可以识别血管的延伸方向。为了确定血管的延伸方向，可能需要附加模块和/或旋转模块(未示出)。
[0089]
与传统的由医务人员执行的血液采集不同，在本发明中识别血管的延伸方向不是必需的。然而，识别血管的延伸方向可以增加成功插入针的可能性。
[0090]
在步骤520中，在通过上述过程识别浅静脉之后，2-1驱动单元515至2-3驱动单元536中的至少一者将插入单元40移向靠近浅静脉的位置。在步骤530中，针45进一步在2-3方向上移动；被插入到静脉；然后通过拉动活塞43来采集血液。为了简化说明，没有示出用于移动活塞43的模块。可以设置用于检测流入插入单元的血液的传感器，来检测血液采集是否成功。优选的是，在血液采集期间监测血管的位置。因此，优选的是，在超声波探头20与待被针插入的对象接触的同时，在2-3方向上插入针。
[0091]
根据本发明，针45的插入路径和血管的延伸方向不需要在同一平面上。通常，进行血液采集的医务人员以相对于皮肤的小角度在将插入路径与血管的延伸方向对准的情况下将针插入身体内。它导致血管被推动，血管壁被刮擦而损坏。但是，根据本发明，由于通过对由图像获取单元20获得的图像的分析来实时地监测血管的图像、针插入角度和针的位置，因此针能够以相对于皮肤相对大的角度被插入并且插入到适当的穿透深度。此外，根据本发明，侵入范围可以被最小化。
[0092]
本发明的优点还在于，针45的插入角度不需要与血管的延伸路径对准，并且不需要设置在超声波探头的平面上。
[0093]
在图像获取单元20是不需要与某物接触的光声成像装置的情况下，针45可以被插入到血管中并且在图像获取单元20不与待被针插入的身体部分接触的状态下采集血液。在这种情况下，针45可以以几乎垂直于皮肤的角度被插入，从而更加使侵入范围最小化。
[0094]
尽管已经参照附图描述了本发明，但是本发明的范围由权利要求确定，并且不应被解释为受上述实施方式和/或附图的限制。应该清楚地理解，在权利要求中公开的并且对本领域技术人员显而易见的本发明的改进、改变和修改也落入本发明的范围内。因此，本说明书仅作为示例，而不是以其它方式限制本文的实施方式的范围。
技术特征：1.一种用于身体的身体插入装置，所述身体插入装置包括：第一移动单元，所述第一移动单元用于移动图像获取单元；插入单元；以及第二移动单元，所述第二移动单元用于移动所述插入单元；其中，所述第一移动单元包括以下各项中的至少一者：用于在1-1方向上移动所述图像获取单元的1-1模块、用于在1-2方向上移动所述图像获取单元的1-2模块以及用于在1-3方向上移动所述图像获取单元的1-3模块；并且其中，所述第二移动单元包括以下各项中的至少一者：用于在2-1方向上移动所述插入单元的2-1模块、用于在2-2方向上移动所述插入单元的2-2模块以及用于在2-3方向上移动所述插入单元的2-3模块。2.根据权利要求1所述的身体插入装置，其中，所述1-1模块至所述2-3模块中的至少一者包括：驱动单元；以及由所述驱动单元驱动的物体；其中，所述物体连接到所述图像获取单元或所述插入单元，以根据所述驱动单元的控制来移动单元；并且其中，所述物体是以下各项中的至少一者：在由所述驱动单元驱动的至少两个滑轮之间延伸的同步带、由所述驱动单元驱动的螺杆和由所述驱动单元驱动的齿条/小齿轮。3.根据权利要求1所述的身体插入装置，其中，所述1-1方向是待插入的身体部分的横向方向；所述1-2方向是所述身体部分的高度方向；并且所述1-3方向是作为所述身体部分的纵向方向的旋转方向。4.根据权利要求1所述的身体插入装置，其中，所述2-1方向是待插入的身体部分的横向方向；所述2-2方向是所述身体部分的高度方向；并且所述2-3方向是相对于所述身体部分的纵向方向具有预定角度的方向。5.根据权利要求4所述的身体插入装置，所述身体插入装置还包括用于调节所述预定角度的2-4模块，所述2-4模块使所述插入单元绕所述2-1方向和所述2-2方向中的至少一者旋转。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的身体插入装置，其中，所述图像获取单元选自由以下各项组成的组：超声波探头、光声成像装置、包括用于识别从身体的内部反射的光的位置坐标的近红外发光二极管的飞行时间tof传感器、ct和mri。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的身体插入装置，其中，待插入的身体部分是血管；并且所述第二移动单元包括用于检测血液的入口的传感器。8.根据权利要求1至5中的任一项所述的身体插入装置，所述身体插入装置还包括以下各项中的至少一者：1-4模块，所述1-4模块用于使所述图像获取单元绕所述1-2方向旋转；以及1-5模块，所述1-5模块用于使所述图像获取单元沿待插入的身体部分的纵向方向移动。9.根据权利要求1至5中的任一项所述的身体插入装置，所述身体插入装置还包括以下各项中的至少一者：位置传感器，所述位置传感器用于检测由所述第一移动单元或所述第二移动单元移动的部件的位置；以及距离传感器，所述距离传感器用于测量部件之间的相对距离。10.根据权利要求1至5中的任一项所述的身体插入装置，其中，由所述第一移动单元或所述第二移动单元移动的部件中的至少一者包括用于识别位置的电子标签。
11.一种计算机实现的方法，所述方法用于控制根据权利要求1至5中的任一项所述的身体插入装置，所述方法包括：第一步骤，通过驱动所述1-1模块至所述1-3模块中的至少一者来将所述图像获取单元移向待插入的身体部分；第二步骤，基于对由所述图像获取单元获取的图像的分析来确定待插入的器官的位置；以及第三步骤，通过驱动所述2-1模块至所述2-3模块中的至少一者来将所述插入单元的医疗器械插入在所确定的位置处。12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：第四步骤，通过围绕所述1-2方向旋转所述图像获取单元或沿着所述身体部分的纵向方向移动所述图像获取单元来识别所述器官的延伸路径，其中，所述身体部分是血管和神经中的至少一者。13.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：第五步骤，由所述图像获取单元测量施加到所述身体部分的压力；以及第六步骤，传输所测量的压力和与所测量的压力相对应的图像以便在机器学习中使用所测量的压力和所述图像。
技术总结根据本发明的自动身体侵入装置包括：第一移动单元，其移动图像获取单元；侵入单元；以及第二移动单元，其移动侵入单元。第一移动单元包括以下各项中的至少一者：第1-1移动模块，其在第1-1方向上移动图像获取单元；第1-2移动模块，其在第1-2方向上移动图像获取单元；以及第1-3移动模块，其在第1-3方向上移动图像获取单元。第二移动单元包括以下各项中的至少一者：第2-1移动模块，其在第2-1方向上移动侵入单元；第2-2移动模块，其在第2-2方向上移动侵入单元；以及第2-3移动模块，其在第2-3方向上移动侵入单元。动侵入单元。动侵入单元。
技术研发人员：李慧性 金伦命
受保护的技术使用者：氧气医疗株式会社
技术研发日：2020.07.16
技术公布日：2022/11/1
