一種靜脈觀察裝置及降低靜脈觀察裝置功耗的方法
【專利說(shuō)明】一種靜脈觀察裝置及降低靜脈觀察裝置功耗的方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年4月2日、申請(qǐng)?zhí)枮?01310112709.6、發(fā)明名稱為“一種降低靜脈觀察裝置功耗的方法”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療裝置的節(jié)電技術(shù)，具體為一種用于降低靜脈穿刺時(shí)輔助裝置功耗的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]靜脈穿刺輔助觀察裝置(簡(jiǎn)稱靜脈觀察裝置)是近年出現(xiàn)的醫(yī)療新產(chǎn)品，包括主機(jī)和主機(jī)上面用于放置手掌進(jìn)行靜脈觀察的靜脈觀察臺(tái)，主機(jī)里面包括有發(fā)光組件和控制電路，發(fā)光組件包括有發(fā)光管和聚光裝置。工作時(shí)發(fā)光管作為光源發(fā)出紅光，通過(guò)聚光成照射光束照射到手掌掌心，紅光從手掌透過(guò)，由于紅光較容易透過(guò)手掌的肌肉組織而照射到手背上，而手掌靜脈所流動(dòng)的暗紅色靜脈血對(duì)紅光具有很強(qiáng)的吸收作用，使紅光難以穿透靜脈，所以在手掌背上便顯示為在較亮的紅光背景下呈現(xiàn)亮度較暗的靜脈痕跡，便于醫(yī)務(wù)人員觀察和定位靜脈，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)靜脈穿刺，多應(yīng)用在幼兒靜脈穿刺場(chǎng)合。
[0004]按照現(xiàn)有技術(shù)的觀點(diǎn)，由于手掌的生理結(jié)構(gòu)較厚，為了保證發(fā)光管的紅光能夠穿透手掌肌肉，實(shí)現(xiàn)對(duì)靜脈的識(shí)別，則需要發(fā)光管具有很高的發(fā)光亮度，使發(fā)光組件照射到手掌心的光通量足夠大?，F(xiàn)有產(chǎn)品的發(fā)光管工作功率往往達(dá)到20伏安左右，但這么大的工作功率導(dǎo)致發(fā)光管耗電大，發(fā)熱嚴(yán)重，工作壽命低等缺點(diǎn)，而且由于發(fā)光管發(fā)光亮度很大，在工作中泄漏的紅光會(huì)對(duì)醫(yī)務(wù)人員的眼睛造成傷害。這是一個(gè)矛盾，目前解決該矛盾的技術(shù)方向一個(gè)是采用發(fā)光效率更高的發(fā)光管，以較小工作功率取得足夠的發(fā)光亮度，而更先進(jìn)的技術(shù)是采用更靈敏的CCD攝像頭代替眼睛，采集手掌背透射的光，再在顯示屏上顯示出影像，這雖然可有效降低發(fā)光管亮度，但技術(shù)復(fù)雜，成本高，而且需要通過(guò)一邊的顯示屏來(lái)顯示，在觀察和定位靜脈的同時(shí)要進(jìn)行靜脈穿刺時(shí)，由于操作點(diǎn)(手掌背)與顯示屏不在同一位置，操作起來(lái)便顯得非常不直觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的便是公開(kāi)這樣一種能夠降低靜脈觀察裝置的發(fā)光管工作功耗的方法。
[0006]經(jīng)過(guò)對(duì)靜脈觀察裝置的實(shí)際使用過(guò)程進(jìn)行分析，即使采用靜脈觀察裝置，對(duì)手掌靜脈的觀察和定位也無(wú)法一下子就完成:從剛開(kāi)始在整個(gè)手掌背中觀察到多條靜脈痕跡，到醫(yī)務(wù)人員分析并選擇其中一條最合適的靜脈，再對(duì)該靜脈進(jìn)行準(zhǔn)確定位，到最好進(jìn)行靜脈穿刺，這需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程。特別是在面向幼兒使用時(shí)，幼兒常會(huì)因恐懼而掙扎，手掌亂動(dòng)，這一過(guò)程時(shí)間會(huì)更久。而現(xiàn)有的靜脈觀察裝置在這一過(guò)程中，強(qiáng)烈的紅光一直在照射，既造成發(fā)光管耗電大，發(fā)熱嚴(yán)重，影響壽命，也會(huì)對(duì)醫(yī)務(wù)人員的眼睛造成更大傷害。申請(qǐng)人對(duì)此做了一些試驗(yàn)，在前期對(duì)靜脈的觀察尋找的過(guò)程中，讓紅光以閃爍方式進(jìn)行發(fā)光，發(fā)現(xiàn)紅光的閃爍周期在一定范圍內(nèi)時(shí)，并不影響對(duì)手掌靜脈的觀察和尋找，甚至在紅光亮度較低時(shí)，閃爍還使人更容易注意到觀察對(duì)象的細(xì)微差別。
[0007]本發(fā)明的靜脈觀察裝置的結(jié)構(gòu)跟現(xiàn)有技術(shù)一樣，包括有主機(jī)和靜脈觀察臺(tái)，主機(jī)包括有發(fā)光組件和控制電路，發(fā)光組件包括有發(fā)光管和聚光裝置。但本發(fā)明對(duì)靜脈觀察裝置的工作方式進(jìn)行改進(jìn)，它包括采用發(fā)光管發(fā)出照射光束，采用照射光束穿透手掌形成靜脈痕跡來(lái)進(jìn)行靜脈觀察定位和靜脈穿刺，其改進(jìn)方法為:將靜脈觀察裝置的整個(gè)工作過(guò)程分成兩個(gè)階段:在前期對(duì)靜脈進(jìn)行觀察定位的觀察階段，和后期對(duì)靜脈進(jìn)行穿刺的穿刺階段；在觀察階段，將發(fā)光管切換在閃爍發(fā)光方式進(jìn)行工作；在穿刺階段，將發(fā)光管切換在連續(xù)發(fā)光方式進(jìn)行工作。根據(jù)靜脈穿刺裝置的工作原理，照射光束一般為紅光。
[0008]具體實(shí)現(xiàn)上述改進(jìn)的方法，本發(fā)明通過(guò)一個(gè)閃爍發(fā)生電路輸出閃爍脈沖來(lái)控制發(fā)光管以閃爍發(fā)光方式進(jìn)行工作，通過(guò)一個(gè)閃爍切換開(kāi)關(guān)來(lái)控制發(fā)光管在閃爍發(fā)光方式與連續(xù)發(fā)光方式之間進(jìn)行切換。
[0009]閃爍發(fā)生電路輸出的控制發(fā)光管閃爍發(fā)光的閃爍脈沖，最好是方波脈沖，其占空比，也即發(fā)光管閃爍發(fā)光時(shí)的占空比，(發(fā)光周期占整個(gè)脈沖周期的比)，決定本發(fā)明節(jié)電的效果。為了達(dá)到節(jié)電一半以上，可將占空比定為小于0.5，即發(fā)光時(shí)的脈沖周期小于不發(fā)光時(shí)的周期，但發(fā)光周期過(guò)小時(shí)便難以進(jìn)行觀察，合適的，可定在0.2到0.4之間。而整個(gè)閃爍發(fā)光的閃爍周期，過(guò)長(zhǎng)則閃爍過(guò)慢會(huì)影響工作效率，過(guò)短則閃爍過(guò)于急促容易使眼睛疲勞，根據(jù)實(shí)際使用在0.3秒至1.5秒之間比較合適，尤其在0.5秒至I秒之間最合適。
[0010]本發(fā)明的靜脈觀察裝置的使用，在剛開(kāi)始把手掌放置在觀察臺(tái)上、啟動(dòng)發(fā)光管工作發(fā)出紅光時(shí)，通過(guò)閃爍切換開(kāi)關(guān)將發(fā)光管切換在閃爍發(fā)光方式，使發(fā)光管以肉眼可見(jiàn)的閃爍發(fā)光(也即間隔發(fā)光)的工作方式發(fā)光，比如在I秒的周期里面發(fā)出0.25秒寬度的紅光，(即占空比為0.25)，這種閃爍發(fā)光足以讓醫(yī)務(wù)人員從整個(gè)手掌背中觀察到多條靜脈痕跡，再選擇確定其中一條最合適的靜脈，并對(duì)該靜脈進(jìn)行定位。而在最后需要進(jìn)行靜脈穿刺時(shí)，如果發(fā)光管閃爍發(fā)光則會(huì)對(duì)穿刺工作造成影響，所以閃爍切換開(kāi)關(guān)將發(fā)光管切換在連續(xù)發(fā)光狀態(tài)，使發(fā)光管連續(xù)穩(wěn)定發(fā)光，符合醫(yī)務(wù)人員的使用習(xí)慣，讓醫(yī)務(wù)人員在清晰穩(wěn)定的背景下進(jìn)行靜脈穿刺。顯然，在開(kāi)始啟動(dòng)觀察裝置至進(jìn)行穿刺前這一階段中，由于發(fā)光管一直以閃爍發(fā)光方式進(jìn)行間隔工作，所以能夠降低發(fā)光管功耗，減少發(fā)熱，簡(jiǎn)化發(fā)光管散熱裝置，并延長(zhǎng)發(fā)光管工作壽命。
[0011]現(xiàn)有的靜脈觀察裝置，一般還帶有調(diào)光功能，由調(diào)光電路對(duì)發(fā)光管的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種調(diào)光功能一般采用脈寬調(diào)制(即PWM)的方式，這實(shí)際上也是一種占空比可調(diào)的脈沖工作方式。但這種調(diào)光功能的脈沖工作方式跟本發(fā)明的閃爍發(fā)光方式是截然相反的，調(diào)光功能需要避免出現(xiàn)肉眼可感知的閃爍，所以都將脈沖頻率定得很高，一般在幾百、幾千赫茲甚至幾萬(wàn)赫茲以上，即發(fā)光周期在0.00幾秒以下，眼睛所看到的是一種平均值的連續(xù)發(fā)光。而本發(fā)明的閃爍發(fā)光是特意讓發(fā)光管以肉眼可見(jiàn)的閃爍發(fā)光(也即間隔發(fā)光)的方式工作，讓發(fā)光管在發(fā)光間隔停止工作，以降低功耗和發(fā)熱。
[0012]另外，申請(qǐng)人還發(fā)現(xiàn)發(fā)光管閃爍發(fā)光時(shí)眼睛對(duì)觀察目標(biāo)的細(xì)微差異具有更高的識(shí)別靈敏度，(這一點(diǎn)跟常規(guī)理解相反，可能是由于閃爍使觀察對(duì)象的影像時(shí)暗時(shí)亮，在暗時(shí)眼睛為了看清觀察對(duì)象而無(wú)意識(shí)地增大瞳孔，而后在觀察對(duì)象又突然變亮?xí)r瞳孔還來(lái)不及縮小所導(dǎo)致的)，也即閃爍發(fā)光時(shí)即使發(fā)光管亮度比連續(xù)發(fā)光時(shí)降低一些，也同樣能夠有效觀察識(shí)別到靜脈。所以，作為進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)閃爍切換開(kāi)關(guān)啟動(dòng)閃爍發(fā)生電路工作，發(fā)光管被切換至閃爍發(fā)光方式時(shí)，同時(shí)調(diào)低發(fā)光管的發(fā)光亮度。(大約可以調(diào)低20% — 30%的亮度)。該改進(jìn)使剛開(kāi)始發(fā)光管在閃爍發(fā)光狀態(tài)時(shí)，以較低亮度發(fā)光，進(jìn)一步降低功耗，而在連續(xù)發(fā)光狀態(tài)時(shí)，恢復(fù)正常的較高亮度，使醫(yī)務(wù)人員能夠在更穩(wěn)定和更清晰的背景下進(jìn)行靜脈穿刺。
[0013]本發(fā)明將靜脈觀察裝置的工作過(guò)程分為兩個(gè)階段，在觀察尋找和定位靜脈的階段使發(fā)光管切換在閃爍發(fā)光狀態(tài)，以更低的發(fā)光管功耗來(lái)實(shí)現(xiàn)靜脈觀察，具有降低耗電，減少發(fā)熱，延長(zhǎng)發(fā)光管壽命的積極意義，并減少對(duì)醫(yī)務(wù)人員眼睛傷害。而在進(jìn)行靜脈穿刺的階段，將發(fā)光管切換在連續(xù)發(fā)光狀態(tài)，使醫(yī)務(wù)人員在穩(wěn)定清晰的光照下進(jìn)行靜脈穿刺，更符合使用習(xí)慣，不影響穿刺工作。
[0014]【附圖說(shuō)明】圖1是靜脈穿刺輔助觀察裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的發(fā)光管相關(guān)控制電路的電路方框圖。
[0016]圖3是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的一種閃爍發(fā)生電路的電路原理圖。
[0017]【具體實(shí)施方式】下面根據(jù)附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
[0018]圖1是現(xiàn)有靜脈穿刺輔助觀察裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。它包括靜脈觀察裝置的主機(jī)I和主機(jī)I上面用于放置手掌進(jìn)行靜脈觀察的靜脈觀察臺(tái)2，主機(jī)I內(nèi)部設(shè)置有控制電路3和電源4?？刂齐娐?包括有用于對(duì)發(fā)光管進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)的PWM調(diào)光電路和驅(qū)動(dòng)電路；控制電路3與控制面板配合工作，以控制本裝置的工作及對(duì)發(fā)光管的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。主機(jī)I內(nèi)部設(shè)置有由發(fā)光管和聚光裝置組成的發(fā)光組件5，能夠向上面的觀察臺(tái)2發(fā)出高亮度的紅光。觀察臺(tái)2上有透明的透光板6(有些產(chǎn)品的透光板呈向上凸出的半圓型)和可分離的擋光板7，擋光