KR102223997B1 - 정맥 탐지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베이스, 방출기, 탐지 팔, 그리고 최소한 한 개의 리시버로 구성되는 정맥 탐지 장치를 제공한다. 방출기는 적외선 방출기로써 어안 렌즈가 하나 있고, 어안 렌즈에 근접한 조사 부위는 적외선의 조사를 받아 적외선이 적외선 영상으로 전환된다. 그리고 적외선 영상은 최소한 한 개의 리시버에 의해 수신되어 정맥 영상을 통해서 베이스에 설치된 모니터에 현시된다.

Description

정맥 탐지 장치{VEIN DETECTION DEVICE}

본 발명은 정맥 탐지 장치, 특히 적외선 탐지기술을 이용하여 정맥 영상을 현시하는 정맥 탐지 장치에 관한 것이다.

일반 양의사가 치료용 약품을 투여하는 방식은 아주 다양하며, 경구 약제, 주사 약제, 드롭형 약제 또는 좌약 등은 흔히 볼 수 있는 투여 약제이다.

그런데, 이 중에서 주사 방식을 통해서 약제를 투여하는 것은 이미 의료 행위의 불가결한 일부분이라고 해도 과언이 아닐 정도로 일상이 되었다. 일반적으로, 가장 보편적인 주사 방식은 바로 정맥 주사를 통해서 약제를 투여하는 것으로 이는 가장 안전한 방식이다. 그 이유는 정맥의 혈압이 비교적 낮으므로 침입식 치료 후 대량 출혈 위험이 잘 일어나지 않기 때문이다.

하지만 기존의 정맥 주사는 의료 인원의 경험에 많이 의지하는 것이 사실이다. 경험 문제는 차치하고, 임상에서는 많은 환자의 혈관을 쉽게 찾을 수 없는 문제도 있다. 그 원인은 어떤 경우에는 환자의 혈관이 선천적으로 너무 가늘 수 있고, 또 어떤 경우에는 환자의 체지방이 너무 많아 육안으로 혈관을 피부 바깥에서 불 수 없기 때문일 수도 있다. 물론 밴드를 사용하는 방식으로 압박을 가해 정맥이 보이도록 하는 방법이 있지만 그 효능은 제한적이라 할 수 있다.

상기 이유로 인해서, 현대 의학에서는 이미 현대화된 정맥 탐지 장치를 개발하였다. 기존의 정맥 탐지 장치는 혈관 중 헤모글로빈의 근적외선에 대한 흡수율이 기타 조직과 다른 원리를 이용하여 근적외선 이미징 후의 영상 처리를 통해서 피하 혈관 위치를 피부 표면에 투사 현시하여 의료 인원이 환자의 피하 혈관 분포를 또렷하게 식별할 수 있도록 한다.

보다 자세히 설명하자면, 기존 기술의 정맥 탐지 장치에서는 근적외선으로 인체 부위를 조사할 때, 특정 파장의 적외선이 혈관에 의해 흡수되며, 더 많이 흡수될수록 더 적게 반사되기 때문에 피부에 투사되는 화면은 어두운 양상을 띄며, 기타 조직은 적게 흡수되므로 더 많이 반사되기 때문에 더 밝은 빛을 띄게된다.

하지만 기존의 정맥 탐지 장치는 궁극적으로는 가시광선을 투사하는 방식을 이용하여 혈관을 피부 표면에 현시하기 때문에 투사된 혈관 영상은 쉽게 정맥혈관의 실제 위치로부터 벗어날 수 있다. 그렇게 되면 주사 바늘을 정확한 주사 위치에 찌를 수 없게 된다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 정맥 탐지 장치를 제공하는 것이다.

상기 이전 기술의 문제점들은 해결하기 위해, 본 발명은 베이스, 방출기, 탐지 팔, 첫째 리시버, 그리고 모니터가 있는 정맥 탐지 장치를 제공한다.

이 정맥 탐지 장치에서, 상기 방출기는 상기 베이스에 설치되며, 방출기는 조사 부위에 매우 근접하고 조사 부위로 적외선을 방출하며, 탐지 팔은 베이스에 설치되어 첫째 리시버를 지탱한다. 상기 첫째 리시버는 조사 부위에서 방출하는 첫째 적외선 영상을 수신하며, 첫째 적외선 영상은 적외선이 전환하여 된 것이다.

상기 모니터는 베이스에 설치되고 첫째 리시버와 전기적으로 연결된다. 모니터는 첫째 적외선 영상이 전환하여 된 첫째 정맥 영상을 현시한다. 본 발명에서, 상기 방출기에는 또한 렌즈가 하나 있으며 상기 조사 부위에 매우 근접하게 있다.

상기 내용은 본 발명의 발명 계기와 기술 특징에 관한 간략한 설명일 뿐 자세한 내용이나 핵심 또는 중요 부품을 설명하거나 본 발명의 범주를 규정짓는 것이 아니다.

본 발명에 따른 정맥 탐지 장치는 적외선 탐지기술을 이용함으로써 정맥 영상을 명확히 현시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 가지 실시예의 외부 구조를 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 한 가지 실시예의 시스템 구조도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 한 가지 실시예의 외부 구조를 보여 주는 도면이다.

본 발명의 기술 특징과 실용적인 효능을 이해하고 명세서의 내용에 따라 실시할 수 있도록 하기 위해 구체적인 실시예와 동반하는 도면을 이용해서 설명한다.

도 1을 참고한다. 도 1은 본 발명의 한 가지 실시예의 외부 구조를 보여 주는 도면이다. 도 1에서 보여 주는 바와 같이, 도 1의 실시예에서는 베이스(100), 방출기(200), 탐지 팔(300), 첫째 리시버(400a), 그리고 모니터(500)가 있는 본 발명의 정맥 탐지 장치(10a)의 구조를 보여 준다.

이 중에서, 방출기(200)는 베이스(100) 위에 설치된다. 본 실시예의 방출기(200)는 적외선 방출기를 선택 사용한다. 그리고 방출기(200)는 조사 부위 H에 매우 근접하고 조사 부위 H에 적외선 R1을 조사한다. 본 실시예에서, 적외선 R1의 파장은 780nm 에서 1400nm 사이이며, 조사 부위 H는 사람의 손바닥이다. 하지만 실제 사용에서, 조사 부위 H는 허벅지, 엉덩이, 윗 팔 등 흔한 정맥 주사 부위일 수 있으며, 본 발명의 조사 부위는 이에 국한되지 않는다.

본 실시예의 탐지 팔(300)은 베이스(100) 위에 설치된다. 탐지 팔(300)은 첫째 리시버(400a)를 지탱하는 데 사용된다. 본 실시예에서, 탐지 팔(300)에는 최소한 한 개의 조인트(301)가 설치되어 첫째 리시버(400a)의 위치를 조절할 수 있다. 또한, 본 실시에의 첫째 리시버(400a)는 적외선 촬영기이며, 첫째 리시버(400a)는 조사 부위 H에서 방출되는 첫째 적외선 영상 R2a를 수신한다. 첫째 적외선 영상 R2a는 사실상 적외선 R1이 조사 부위 H를 통과한 후 전환하여 된 영상이다. 첫째 적외선 영상 R2a 안에는 조직이 적외선 R1에 조사된 후의 영상 정보가 많이 포함되어 있다.

본 실시예에 있어서, 첫째 적외선 영상 R2a에는 실제로 첫째 밝기 구간 영상, 정맥 밝기 구간 영상, 그리고 둘째 밝기 구간 영상이 포함되어 있다. 이 중에서, 첫째 밝기 구간 영상의 밝기는 정맥 밝기 구간 영상보다 밝고, 정맥 밝기 구간 영상의 밝기는 둘째 밝기 구간 영상보다 밝다.

실제 조사 부위 H에 포함될 수 있는 조직을 예로 들면, 적외선 R1은 거의 모두 정맥에 의해 흡수되기 때문에 일정 깊이(명암도) 구간의 영상만 정맥 밝기 구간 영상으로 선택한다. 이 정맥 밝기 구간 영상의 밝기보다 밝거나 어두운 첫째 밝기 구간 영상 및 둘째 밝기 구간 영상은 골 조직, 결합 조직, 지방 조직, 연골 조직 또는 기타 조직 세포 등일 가능성이 있다. 본 발명은 이에 국한되지 않는다.

그러므로, 본 실시예의 모니터(500)는 베이스(100) 위에 설치되며, 첫째 리시버(400a)와 전기적으로 연결된다. 모니터(500)는 첫째 적외선 영상 R2a가 전환한 첫째 정맥 영상 V1을 현시한다. 더 자세히 설명하면, 첫째 정맥 영상 V1은 상기 정맥 밝기 구간의 영상이 전환하여 형성된 영상으로서 정맥의 소재 위치를 뚜렷이 현시한다.

본 실시예에서, 방출기(200)에는 또한 렌즈(201)가 있다. 렌즈(201)는 조사 부위 H에 매우 근접하다. 본 발명에서, 매우 근접하다는 말은 가깝다는 뜻 뿐만 아니라 실질적인 물리적 접촉, 바싹 다가감 등등의 뜻도 포함되며, 이는 모두 본 발명의 정의 범주에 속한다.

본 실시예에서, 렌즈(201)는 어안 렌즈이며, 더 나아가서 어안 렌즈 세트일 수 있다. 그 목적은 방출기(200)에서 방출된 적외선 R1의 방출 방향을 자유로 제어할 수 있도록 하기 위함이다. 그리고 조사 부위 H와 첫째 리시버(400a)의 위치에 따라 적외선 R1의 빛이 나가는 방향을 조절하기 위해서다. 그러므로 위에 설명한 기술을 통해서, 본 실시예의 첫째 리시버(400a), 조사 부위 H, 그리고 방출기(200)가 반드시 동일 직선상에 위치해야 한다는 요구를 충족시킬 수 있다.

다시 말해서, 방출기(200)에는 실질적으로 조사 부위 H의 위치를 전방향 추적하는 성능이 포함되어 있다. 그러므로 첫째 리시버(400a)의 위치도 반드시 조인트(301)와 같은 기타 방법을 통해서 조절해야 동일 직선상에 위치하는 정의에 부합할 수 있다.

도 2와 도 3을 같이 참고한다. 도 2는 본 발명의 다른 한 가지 실시예의 시스템 구조도이며, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예의 외부 구조를 보여 주는 도면이다. 도 1의 실시예와 비교할 때, 도 2의 실시예 중 시스템 구조에는 머리장착식 현시장치(700)와 보조 방출기(800)를 추가로 설치했으며, 도 3의 실시예에는 머리장착식 현시장치(700)를 추가로 설치했다.

본 발명의 도 1-도 3의 실시예를 실제로 조작하려면, 베이스(100) 내에 정맥 탐지 장치(10a) 또는 정맥 탐지 장치(10b)에 필요한 전력을 공급하고 계산 및 영상 처리 능력을 수행하는 데 필요한 전원 공급기, 메모리, 무선신호 송수신 모듈 또는 마이크로 컨트롤러 등 부품이 있는 것을 알 수 있다. 하지만 이런 부품은 기사들이 실제 필요에 따라 자유자재로 구성할 수 있는 것이므로 본 실시예에서는 굳이 설명하지 않는다.

도 2 및 도 3의 실시예에서, 정맥 탐지 장치(10b)의 베이스(100)는 머리장착식 모니터(700)와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있다. 더 나아가서, 머리장착식 모니터(700)는 가상현실(Virtual Reality, VR) 현시장치 또는 증강현실(Augmented Reality, AR) 현시장치일 수 있으며, 본 발명은 이에 국한하지 않는다. 따라서 기사들이 알 수 있는 것은 머리장착식 모니터(700)에도 장치 조작에 필요한 무선신호 송수신 모듈, 전원 공급장치, 마이크로 컨트롤러, 메모리 또는 디스플레이 카드 등 부품이 필요하다는 점이다. 하지만 이 역시 여기서 굳이 설명하지 않는다.

도 2 또는 도 3의 실시예의 머리장착식 모니터(700)에는 더 나아가서 적외선 촬영기인 둘째 리시버(400b)가 설치되며, 조사 부위 H에서 방출되는 둘째 적외선 영상 R2b는 둘째 리시버(400b)에 의해 수신되어, 둘째 적외선 영상 R2b는 둘째 정맥 영상 V2로 전환된 후 모니터(500) 및 머리장착식 모니터(700)에 현시된다(머리장착식 모니터(700)의 스크린은 안쪽에 위치하기 때문에, 도 3에는 둘째 정맥 영상 V2의 현시 위치를 표시하지 않았음). 다시 말해서, 도 3의 실시예에서, 둘째 정맥 영상 V2는 베이스(100)의 모니터(500)에도 동시에 현시될 수 있어, 주위의 사람들이 머리장착식 모니터(700)를 보는 사람이 보게 되는 둘째 정맥 영상 V2를 알 수 있도록 한다.

도 2에 표시된 바에 따라, 도 1 및 도 3의 실시예에는 실제로 첫째 영상 필터 모듈(600a)이 설치된 모니터(500)와 둘째 영상 필터 모듈(600b)이 설치된 머리장착식 모니터(700)는 각각 첫째 리시버(400a) 및 둘째 리시버(400b)와 연결하는 것을 알 수 있다. 첫째 적외선 영상 R2a가 첫째 리시버(400a)에 전송되거나 둘째 적외선 영상 R2b가 둘째 리시버(400b)에 전송된 후, 첫째 영상 필터 모듈(600a)과 둘째 영상 필터 모듈(600b)은 상기 첫째 밝기 구간 영상과 둘째 밝기 구간 영상을 여과하고 오직 정맥 밝기 구간 영상만 남기고, 그 정맥 밝기 구간 영상을 첫째 정맥 영상 V1 또는 둘째 정맥 영상 V2로 형성한 후 베이스(100)의 모니터(500)나 머리장착식 모니터(700)에 현시한다.

본 실시예에서 사용하는 영상 필터 모듈(600)은 여파기, 디지털 신호 처리기 등일 수 있으며, 본 발명은 이에 국한되지 않는다.

도 3에서 보여 주는 것에서 알 수 있듯이, 방출기(200), 조사 부위 H, 그리고 둘째 리시버(400b) 또한 반드시 동일 직선상에 있어야 좋은 탐지 성능을 발휘할 수 있다. 도 2의 실시예에서, 둘째 리시버(400b)의 위치는 머리장착식 모니터(700)의 이동에 따라 쉽게 조절할 수 있다. 이와 같은 이치로, 도 1의 실시예처럼 머리장착식 모니터(700)가 없는 상황에서 조사 부위 H나 방출기(200)가 첫째 리시버(400a)와 동일 직선상에 위치할 수 없을 때, 도 1-도 3 실시예의 탐지 팔(300)에는 더 나아가서 최소한 한 개의 조인트(301)를 설치하여(예를 들어, 탐지 팔(300)의 겉면), 조작자가 첫째 리시버(400a)의 각도와 위치를 임의로 조절하도록 할 수 있다. 상기 최소한 한 개의 조인트(301)는 임의의 종류의 기계 조인트 구조일 수 있다. 예를 들어 피벗 조인트, 볼 조인트, 심지어 전방향 조인트 등일 수도 있다. 본 발명은 이에 국한되지 않는다.

도 2의 실시예에서, 정맥 탐지 장치(10b)는 또한 보조 방출기(800)와 연결할 수 있다. 더 정확히 말하면, 정맥 탐지 장치(10b)의 베이스(100)와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있다. 본 실시예에서, 보조 방출기(800) 역시 적외선 방출기이며, 보조 적외선 R3를 조사 부위 H에 조사한다. 보조 방출기(800)를 사용하는 목적은 정맥 탐지 장치(10b)가 첫째 적외선 영상 R2a 또는 둘째 적외선 영상 R2b를 효과적으로 탐지할 수 없을 때, 보조 방출기(800)는 다른 차원(방위)에서 조사 부위 H에 보조 적외선 R3를 제공할 수 있다. 이와 같이 여러 광원 방향의 영상 이미징 방식을 통해서, 첫째 리시버(400a) 또는 둘째 리시버(400b)가 탐지할 수 있는 첫째 적외선 영상 R2a 또는 둘째 적외선 영상 R2b는 더욱 뚜렷해 진다.

기타 가능한 실시 양태에서, 탐지 팔(300) 내부에 무선통신 송수신 모듈을 구축할 수 있다. 그러면 탐지 팔(300)을 베이스(100)에서 떼어낸 다음에도 베이스(100)와의 통신을 계속 유지할 수 있으며, 첫째 리시버(400a)가 보다 자유로운 방향으로 조사 부위 H에서 방출하는 첫째 적외선 영상 R2a를 탐지하도록 한다. 본 발명은 이에 국한되지 않는다.

본 발명에서 상기 구체적인 실시예들은 일부 구체적인 예시일 뿐이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형, 변경이 가능할 것이며, 이러한 것들은 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

10a.정맥 탐지 장치 10b.정맥 탐지 장치
100.베이스 200.방출기
201.렌즈 300.탐지 팔
301.조인트 400a.첫째 리시버
400b.둘째 리시버 500.모니터
600a.첫째 영상 필터 모듈 600b.둘째 영상 필터 모듈
700.머리장착식 모니터 800.보조 방출기
H.조사 부위 R1.적외선
R2a.첫째 적외선 영상 R2b.둘째 적외선 영상
R3.보조 적외선 V1.첫째 정맥 영상
V2.둘째 정맥 영상

Claims (10)

1. 정맥 탐지 장치에 있어서,
   상기 장치는:
   베이스,
   상기 베이스 위에 설치되며, 적외선을 조사 부위에 방출하는 방출기,
   상기 베이스 위에 설치되며 최소한 한 개의 조인트를 포함하는 탐지 팔,
   상기 탐지 팔 위에 설치되며, 상기 조사 부위에서 방출되고 적외선이 전환하여 되는 첫째 적외선 영상을 수신하는 첫째 리시버, 및
   상기 베이스 위에 설치되고 상기 첫째 리시버와 전기적으로 연결되며, 상기 첫째 적외선 영상에서 전환되는 첫째 정맥 영상을 현시하는 모니터를 포함하고,
   상기 방출기는 렌즈를 포함하며, 상기 렌즈는 어안 렌즈이고, 상기 첫째 리시버, 상기 조사 부위 및 상기 방출기는 동일 직선상에 위치하며,
   상기 첫째 적외선 영상에는 첫째 밝기 구간 영상, 정맥 밝기 구간 영상, 그리고 둘째 밝기 구간 영상이 포함되고, 이 중에서 상기 첫째 밝기 구간 영상의 밝기는 상기 정맥 밝기 구간 영상보다 밝으며, 상기 정맥 밝기 구간 영상의 밝기는 상기 둘째 밝기 구간 영상의 밝기보다 밝고,
   상기 모니터에는 첫째 영상 필터 모듈이 포함되며, 상기 첫째 영상 필터 모듈은 상기 첫째 리시버와 연결하고 상기 첫째 영상 필터 모듈은 상기 첫째 밝기 구간 영상과 상기 둘째 밝기 구간 영상을 여과하여 상기 정맥 밝기 구간 영상이 상기 첫째 정맥 영상을 형성하며,
   상기 첫째 영상 필터 모듈은 여파기, 디지털 신호 처리기로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 정맥 탐지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스는 머리장착식 모니터와 유선 또는 무선으로 연결되고, 상기 머리장착식 모니터에는 둘째 리시버가 설치되며, 상기 조사 부위에서 방출되는 둘째 적외선 영상은 상기 둘째 리시버에 의해 수신되어 상기 둘째 적외선 영상이 둘째 정맥 영상으로 전환된 후 상기 머리장착식 모니터에 현시되고,
   상기 둘째 리시버, 상기 조사 부위 및 상기 방출기는 동일 직선상에 위치하는 정맥 탐지 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 둘째 적외선 영상에는 첫째 밝기 구간 영상, 정맥 밝기 구간 영상, 그리고 둘째 밝기 구간 영상이 포함되며, 이 중에서 상기 첫째 밝기 구간 영상의 밝기는 상기 정맥 밝기 구간 영상보다 밝으며, 상기 정맥 밝기 구간 영상의 밝기는 상기 둘째 밝기 구간 영상보다 밝으며, 상기 머리장착식 모니터에는 둘째 영상 필터 모듈이 포함되며, 상기 둘째 영상 필터 모듈은 상기 둘째 리시버와 연결하고, 상기 둘째 영상 필터 모듈은 상기 첫째 밝기 구간 영상과 상기 둘째 밝기 구간 영상을 여과하여 상기 정맥 밝기 구간 영상이 둘째 정맥 영상을 형성하도록 하는 정맥 탐지 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 첫째 리시버와 상기 둘째 리시버는 적외선 촬영기인 정맥 탐지 장치.
5. 제1항에 있어서,
   보조 방출기와 더 연결되고, 상기 보조 방출기는 상기 조사 부위에 보조 적외선을 방출하는 정맥 탐지 장치.
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