用于建立和可视化脉管通路的历史部位的替代现实装置的制作方法

用于建立和可视化脉管通路的历史部位的替代现实装置
1.优先权
2.本技术要求2020年8月3日提交的美国临时专利申请号63/060,631的优先权，该申请的全部内容通过引用结合到本技术。
技术领域
3.本技术涉及医疗器械领域，更具体地涉及用于建立和可视化脉管通路的历史部位的替代现实装置。


背景技术：

4.通过例如将导管插入外周血管的方式的脉管通路，提供了一种在几天、几周甚至几个月内为患者抽血、输血、输送药物或提供营养的有效手段。然而，脉管通路并不总是那么容易获得。例如，如果患者年龄较大、肥胖或低血压，就特别难以获得脉管通路。如果患者是静脉注射药物滥用者或者有一个或多个损伤限制了脉管通路的潜在部位，则获得脉管通路也可能特别困难。能够即时可视化脉管通路的历史部位以及其在获得脉管通路方面的成功和失败将是有帮助的。
5.本文公开了用于建立和可视化脉管通路的历史部位的替代现实(alternative-reality)装置和方法，其可用于评估脉管通路的潜在部位并提高获得脉管通路的成功率。


技术实现要素：

6.本文公开了一种用于建立和可视化脉管通路的历史部位的替代现实装置。该替代现实装置包括机械支撑物、可操作地耦接至该机械支撑物的面向患者的相机、以及可操作地耦接至该机械支撑物的显示屏。机械支撑物支撑电子部件，该电子部件包括通过替代现实装置的电子电路通信耦接的一个或多个处理器和存储器。存储器包括由一个或多个处理器执行的解剖目标定义指令和脉管通路部位跟踪指令。面向患者的相机被配置为捕捉一个或多个图像、视频帧或其组合。一个或多个图像、视频帧或其组合用于根据解剖目标定义指令在存储器中的相应目标数据文件中生成解剖目标。一个或多个图像、视频帧或其组合也用于根据脉管通路部位跟踪指令跟踪与解剖目标相关的脉管通路的历史部位。通过该显示屏，替代现实装置的用户能够即时查看包括解剖目标对应的患者的解剖部分的环境。显示屏被配置为显示锚定到患者的解剖部分的一个或多个图形元素，以至少指示脉管通路的历史部位。
7.在一些实施方案中，解剖目标在目标数据文件中由与针对患者的解剖部分的一个或多个图像、视频帧或其组合中所识别的解剖特征对应的多个特征点来定义。
8.在一些实施方案中，解剖特征包括选自静脉、痣、疤痕和皮肤褶皱(skinfolds)的局部解剖(topographical)特征、选自静脉、痣、疤痕和皮肤褶皱的皮肤对比(skin-contrasting)特征或其组合。
9.在一些实施方案中，脉管通路的历史部位在目标数据文件中由与特征点相关的多
个针刺点(needle stick point)来定义。针刺点对应于在脉管通路手术期间在一个或多个图像、视频帧或其组合中识别的或在脉管通路手术之后由用户手动输入替代现实装置中的针刺位置。
10.在一些实施方案中，一个或多个图形元素至少在用于脉管通路的历史部位中的脉管通路的成功部位和脉管通路的不成功部位的图形元素中被视觉区分。
11.在一些实施方案中，脉管通路的成功部位在显示屏上由锚定到患者解剖部分的绿点表示，脉管通路的不成功部位在显示屏上由锚定到患者解剖部分的红点表示。
12.在一些实施方案中，存储器还包括用于由一个或多个处理器执行的脉管通路部位建议逻辑。脉管通路部位建议逻辑被配置为鉴于脉管通路的历史部位，在显示屏上利用一个或多个图形元素向用户建议用于脉管通路的多个潜在部位。
13.在一些实施方案中，替代现实装置是头戴式装置(headset)，机械支撑物是布置在头戴式装置的框架中的印刷电路板，并且显示屏是耦接至框架的透视(see-through)显示屏，通过显示屏，用户能够查看包括患者在内的环境。
14.在一些实施方案中，替代现实装置是智能手机，机械支撑物是布置在智能手机的壳体中的印刷电路板，并且显示屏是耦接至壳体的内置显示屏，在内置显示屏上，用户能够查看包括患者在内的环境。
15.在一些实施方案中，替代现实装置包括无线通信模块，用于将目标数据文件无线传输至网络连接的计算机系统，并更新电子病历。
16.本文还公开了一种替代现实装置的方法。该方法包括解剖目标生成步骤、解剖目标存储步骤、脉管通路部位跟踪步骤和显示步骤。解剖目标生成步骤包括在从替代现实装置的面向患者的相机获得的一个或多个图像、视频帧或其组合中从患者的解剖部分生成解剖目标。在一个或多个处理器执行存储在替代现实装置的存储器中的解剖目标定义指令时，执行解剖目标生成步骤。解剖目标存储步骤包括将解剖目标存储在存储器中相应的目标数据文件中。脉管通路部位跟踪步骤包括从一个或多个图像、视频帧或其组合中跟踪与目标数据文件中的解剖目标相关的脉管通路部位。当一个或多个处理器执行存储在存储器中的脉管通路部位跟踪指令时，执行脉管通路部位跟踪步骤。图形元素显示步骤包括在替代现实装置的显示屏上显示一个或多个图形元素，这些图形元素锚定到患者在其环境中的解剖部分，以向替代现实装置的用户指示至少脉管通路的历史部位。
17.在一些实施方案中，解剖目标生成步骤包括通过对应于在一个或多个图像、视频帧或其组合中识别的患者解剖部分的解剖特征的多个特征点来定义目标数据文件中的解剖目标。
18.在一些实施方案中，解剖特征包括选自静脉、痣、疤痕和皮肤褶皱的局部解剖特征，选自静脉、痣、疤痕和皮肤褶皱的皮肤对比特征或其组合。
19.在一些实施方案中，该方法还包括脉管通路部位定义步骤，用于在目标数据文件中由与特征点相关的多个针刺点来定义脉管通路的历史部位。针刺点对应于在脉管通路手术期间在一个或多个图像、视频帧或其组合中识别的或在脉管通路手术之后由用户手动输入替代现实装置中的针刺位置。
20.在一些实施方案中，图形元素显示步骤包括显示至少在针对脉管通路的历史部位中脉管通路的成功部位和脉管通路的不成功部位的视觉区分的图形元素。
21.在一些实施方案中，脉管通路的成功部位在显示屏上由锚定到患者解剖部分的绿点表示，脉管通路的不成功部位在显示屏上由锚定到患者解剖部分的红点表示。
22.在一些实施方案中，该方法还包括脉管通路部位建议步骤。脉管通路部位建议步骤包括鉴于脉管通路的历史部位，在显示屏上利用一个或多个图形元素向用户建议用于脉管通路的多个潜在部位。在由一个或多个处理器执行存储在替代现实装置的存储器中的脉管通路部位建议逻辑时，执行脉管通路部位建议步骤。
23.在一些实施方案中，该方法还包括数据传输步骤。数据传输步骤包括利用替代现实装置的无线通信模块将目标数据文件无线传输至网络连接的计算机系统，用于更新电子病历。
24.在一些实施方案中，替代现实装置是头戴式装置。头戴式装置的显示屏是透视显示屏，通过透视显示屏，用户能够查看包括患者在内的环境。
25.在一些实施方案中，替代现实装置是智能手机。智能手机的显示屏是内置显示屏，在内置显示屏上，用户能够查看包括患者在内的环境。
26.本文还公开了一种用于建立和可视化脉管通路的历史部位的方法。该方法包括装置获得步骤、捕捉步骤和显示屏查看步骤。装置获得步骤包括获得替代现实装置。替代现实装置在替代现实装置的存储器中包括解剖目标定义指令和脉管通路部位跟踪指令，用于由替代现实装置的一个或多个处理器执行。捕捉步骤包括用替代现实装置的面向患者的相机在一个或多个图像、视频帧或其组合中捕捉患者的解剖部分。捕捉步骤允许替代现实装置根据解剖目标定义指令在存储器中的相应目标数据文件中生成解剖目标。捕捉步骤还允许替代现实装置根据脉管通路部位跟踪指令跟踪关于解剖目标的脉管通路位置。显示屏查看步骤包括通过替代现实装置的显示屏查看包括患者解剖部分的环境。显示屏查看步骤还包括查看显示屏上锚定到患者解剖部分的一个或多个图形元素，以至少指示脉管通路的历史部位。
27.在一些实施方案中，一个或多个图形元素至少在脉管通路的历史部位中的脉管通路的成功部位和脉管通路的不成功部位的图形元素中被视觉区分。
28.在一些实施方案中，脉管通路的成功部位在显示屏上由锚定到患者解剖部分的绿点表示，脉管通路的不成功部位在显示屏上由锚定到患者解剖部分的红点表示。
29.在一些实施方案中，该方法还包括脉管通路部位评估步骤和脉管通路部位选择步骤。脉管通路位置评估步骤包括评估脉管通路的历史部位。脉管通路位置选择步骤包括鉴于脉管通路的历史部位选择脉管通路的潜在部位。
30.在一些实施方案中，该方法还包括脉管通路位置选择步骤。该脉管通路位置选择步骤包括从由显示屏上的一个或多个图形元素指示的用于脉管通路的多个潜在部位中选择脉管通路的潜在部位。当由一个或多个处理器执行存储在替代现实装置的存储器中的脉管通路部位建议逻辑时，替代现实装置建议用于脉管通路的潜在部位。
31.鉴于附图和以下描述，本文提供的概念的这些和其他特征对于本领域技术人员将变得更加明显，附图和以下描述更详细地描述了这些概念的特定实施方案。
附图说明
32.图1a示出了根据一些实施方案的患者的解剖部分。
33.图1b示出了根据一些实施方案的对应于在一个或多个图像或视频帧中识别的解剖特征的多个特征点。
34.图1c示出了根据一些实施方案的脉管通路的多个历史部位。
35.图2a示出了根据一些实施方案的另一患者的解剖部分。
36.图2b示出了根据一些实施方案的对应于在一个或多个图像或视频帧中识别的解剖特征的另一数量的特征点。
37.图2c示出了根据一些实施方案的脉管通路的另一数量的历史部位。
38.图3a示出了根据一些实施方案的又一患者的解剖部分。
39.图3b示出了根据一些实施方案的对应于在一个或多个图像或视频帧中识别的解剖特征的又一数量的特征点。
40.图3c示出了根据一些实施方案的脉管通路的另一数量的历史部位。
41.图4示出了根据一些实施方案的替代现实头戴式装置的框图。
具体实施方式
42.在更详细地公开一些特定实施方案之前，应当理解，本文公开的特定实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应该理解，本文公开的特定实施方案可以具有能够容易地从特定实施方案中分离出来的特征，并且可选地与本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征相结合或替代。
43.关于本文使用的术语，还应当理解，这些术语是为了描述一些特定实施方案，并且这些术语不限制本文提供的概念的范围。序数(例如，第一、第二、第三等)通常用于区分或识别一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供序列或数字限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤不必以该顺序出现，并且包括这种特征或步骤的特定实施方案不必限于这三个特征或步骤。诸如“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”等标签是为了方便而使用的，并不意味着例如任何特定的固定位置、方位或方向。相反，这种标签用于反映例如相对位置、方位或方向。单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另有明确规定。
44.关于“替代现实”，除非上下文另有说明，替代现实包括虚拟现实、增强现实和混合现实。“虚拟现实”包括虚拟环境中的虚拟内容，该环境可以是幻想或现实世界的模拟。“增强现实”和“混合现实”包括现实世界环境中的虚拟内容。增强现实包括现实世界环境中的虚拟内容，但虚拟内容不一定锚定在现实世界环境中。例如，虚拟内容可以是覆盖现实世界环境的信息。信息可以随着现实世界环境由于现实世界环境中的时间或环境条件的变化而改变，或者信息可以随着增强现实的体验者移动通过现实世界环境而改变，但是信息仍然覆盖现实世界环境。混合现实包括锚定在现实世界环境的每个维度的虚拟内容。例如，虚拟内容可以是锚定在现实世界环境中的虚拟对象。虚拟对象可以随着现实世界环境由于现实世界环境中的时间或环境条件的变化而改变，或者虚拟对象可以随着体验者移动通过现实世界环境改变，以适应混合现实的体验者的视角。虚拟对象也可以根据与体验者或另一现实世界或虚拟代理的任何交互而改变。除非虚拟对象被混合现实的体验者或某个其他现实世界或虚拟代理移动到现实世界环境中的另一位置，否则虚拟对象保持锚定在现实世界环境中。混合现实不排除参考增强现实描述的覆盖现实世界环境的前述信息。
45.除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
46.如上所述，并不总是那么容易获得脉管通路。例如，如果患者年龄较大、肥胖或低血压，就特别难以获得脉管通路。如果患者是静脉注射药物滥用者或者有一个或多个损伤限制了脉管通路的潜在部位，则获得脉管通路也可能特别困难。即时可视化脉管通路的历史部位以及其在获得脉管通路方面的成功和失败将是有帮助的。
47.本文公开了用于建立和可视化脉管通路的历史部位的替代现实装置和方法，这对于评估脉管通路的潜在部位和提高获得脉管通路的成功率是有用的。
48.替代现实装置
49.在一些实施方案中，用于建立和可视化脉管通路历史部位的替代现实装置可以包括智能手机、如图4所示的替代现实头戴式装置100，或者被配置用于建立和可视化脉管通路的历史部位的单用途装置。将在下面详细阐述替代现实头戴式装置100；然而，替代现实装置首先被阐述为包括替代现实装置的前述实施方案。
50.替代现实装置包括机械支撑物、可操作地耦接至机械支撑物的一个或多个面向患者的相机(例如，一个或多个面向患者的相机132)以及可操作地耦接至机械支撑物的显示屏(例如，显示屏110)。
51.机械支撑物支撑电子部件，电子部件包括通过替代现实装置的电子电路通信耦接的一个或多个处理器(例如，一个或多个处理器118)和存储器(例如，存储器116)。关于智能手机，机械支撑物可以是布置在智能手机壳体中的印刷电路板。关于替代现实头戴式装置100，机械支撑物可以是布置在替代现实头戴式装置100的框架114中的印刷电路板。
52.图1a、2a和3a分别示出了根据一些实施方案的第一、第二和第三患者的解剖部分102a、102b和102c(以下称为“解剖部分102”)。
53.一个或多个面向患者的相机被配置为捕捉一个或多个图像、视频帧或其组合，包括患者的解剖部分102(例如，手臂、腿等)的图像、视频帧或其组合。如下所述，一个或多个图像、视频帧或其组合至少用于根据解剖目标定义指令从患者的解剖部分102生成解剖目标。一个或多个图像、视频帧或其组合也至少用于根据脉管通路部位跟踪指令跟踪与解剖目标相关的脉管通路106的历史部位。
54.存储器包括存储在其中的指令(例如，指令120)、逻辑(例如，逻辑122)和数据(例如，目标数据文件126)，用于建立和可视化脉管通路的历史部位。指令可以包括用于由一个或多个处理器执行的解剖目标定义指令和脉管通路部位跟踪指令。该逻辑可以包括用于由一个或多个处理器执行的脉管通路部位建议逻辑。图像识别、视频识别、视频跟踪等所需的各种计算机视觉算法(例如，一个或多个算法124的一部分)也可以存储在存储器中，以便由一个或多个处理器执行。
55.图1b、2b和3b分别示出了根据一些实施方案的对应于在一个或多个图像、视频帧或其组合中识别的解剖特征的多个特征点104a、104b和104c(以下称为“特征点104”)。虽然在图1b、2b和3b中特征点104通过点方便地表示，但是应当理解，特征点104独立于特征点的任何这种图形显示而存在。
56.解剖目标定义指令被配置为从存储器中的相应目标数据文件(例如，目标数据文件126)中的一个或多个图像、视频帧或其组合中的患者的解剖部分102生成解剖目标。解剖
目标在目标数据文件中由特征点104定义，特征点104是对应于患者解剖部分102的一个或多个图像、视频帧或其组合中(例如，通过各种计算机视觉算法，包括那些用于图像识别、视频识别和视频跟踪的算法)识别的解剖特征的相互参考点。解剖特征可以包括选自静脉、痣、疤痕和皮肤褶皱的局部解剖特征，其中，静脉、痣和疤痕可以是从患者解剖部分102的表面凸起的凸起特征。皮肤褶皱甚至一些疤痕可以是凹入患者解剖部分102表面的凹陷特征。解剖特征还可以包括选自静脉、痣、疤痕和皮肤褶皱或其组合的皮肤对比特征。
57.图1c、2c和3c分别示出了根据一些实施方案的脉管通路的多个历史部位106a、106b和106c(以下称为“脉管通路的历史部位106”)。虽然脉管通路106的历史部位通过下面阐述的一个或多个图形元素108方便地指示，但是应当理解，脉管通路106的历史部位独立于一个或多个图形元素108而存在。实际上，一个或多个图形元素108在替代现实装置的显示屏110上表示脉管通路106的历史部位。
58.脉管通路部位跟踪指令被配置为从与解剖目标相关的一个或多个图像、视频帧或其组合中跟踪脉管通路106的历史部位。脉管通路106的历史部位由与特征点104相关的多个针刺点在目标数据文件或与其相关联的另一文件中定义。(关于对应于这种针刺点的一个或多个图形元素108，参见图1c、2c和3c)。针刺点对应于在脉管通路手术期间在一个或多个图像、视频帧或其组合中(例如，通过各种计算机视觉算法，包括那些用于图像识别、视频识别和视频跟踪的算法)识别的针刺位置。或者，在脉管通路手术之后，针刺点由用户(例如，临床医生)手动输入替代现实装置中。
59.利用显示屏，替代现实装置的用户可以即时查看包括患者的解剖目标对应的解剖部分102的环境。显示屏被配置为显示锚定(例如，通过混合现实体验)到患者的解剖部分102的一个或多个图形元素108a、108b和108c(下文中称为“一个或多个图形元素108”)，以至少指示脉管通路106的历史部位。针对脉管通路106的历史部位的一个或多个图形元素108至少在脉管通路106的历史部位中的脉管通路的成功部位和脉管通路的不成功部位的图形元素中被视觉区分。例如，脉管通路的成功部位可以在显示屏上由锚定到患者解剖部分102的绿点表示，而脉管通路的不成功部位可以在显示屏上由锚定到患者解剖部分102的红点表示。
60.图1c、2c和3c还分别示出了根据一些实施方案的脉管通路的多个潜在部位。
61.脉管通路部位建议逻辑被配置为鉴于脉管通路106的历史部位，利用一个或多个图形元素108在显示屏上向用户建议用于脉管通路的多个潜在部位。用于脉管通路的潜在部位的一个或多个图形元素108在视觉上与脉管通路106的历史部位的图形元素不同。例如，脉管通路的潜在部位可以在显示屏上由锚定到患者解剖部分102的黄色十字或箭头表示。关于智能手机，显示屏可以是耦接至壳体的内置显示屏，用户可以在该显示屏上查看包括患者在内的环境。关于替代现实头戴式装置100，显示屏可以是耦接至框架114的透视显示屏(即，显示屏110)，用户可以通过该显示屏查看包括患者在内的环境。
62.替代现实装置还可以包括无线通信模块(例如，无线通信接口152)，用于将目标数据文件和任何支持或相关数据无线传输至网络连接的计算机系统，并更新患者的电子病历。
63.图4示出了根据一些实施方案的替代现实头戴式装置100的框图。
64.如图所示，可具有护目镜型或面罩型形状因数的替代现实头戴式装置100包括适
当配置的显示屏110和其上的窗口112，窗口112耦接至具有包括存储器116和一个或多个处理器118的电子电路的框架114。存储器包括存储在其中的指令120(例如，解剖目标定义指令、脉管通路部位跟踪指令等)、逻辑122(例如，脉管通路部位建议逻辑等)、一个或多个算法124以及诸如目标数据文件126等数据，用于建立和可视化脉管通路的历史部位。显示屏110被配置为使得替代现实头戴式装置100的佩戴者可以根据窗口112的不透明度通过显示屏110查看包括患者在内的环境(例如，房间)，可以用不透明度控件128来调整窗口的不透明度。显示屏110被配置为在环境中三维显示锚定到患者解剖部分102的一个或多个图形元素108，这是混合现实的特征。(例如，参见图1c、2c和3c)。
65.替代现实头戴式装置100还可以包括感知用户界面(“pui”)，其被配置为使得替代现实头戴式装置100的佩戴者能够在没有诸如键盘或鼠标等物理输入装置的情况下与替代现实头戴式装置100交互。代替物理输入装置，pui可以具有输入装置，包括但不限于一个或多个面向佩戴者的眼睛跟踪相机130、一个或多个面向患者的相机132、一个或多个麦克风134或其组合。pui及其输入装置的至少一个优点是临床医生不必为了执行替代现实头戴式装置100的命令而到无菌区域之外。
66.关于一个或多个眼睛跟踪相机130，一个或多个眼睛跟踪相机130可以耦接至框架114，并且被配置为在相机缓冲器136或存储器116中捕捉佩戴者的眼睛移动。替代现实头戴式装置100的一个或多个处理器118可以被配置为利用一个或多个算法124的眼睛移动算法来处理眼睛移动，以识别佩戴者的焦点。例如，佩戴者的焦点可以被pui用来选择用于脉管通路的历史部位的图形元素，这又可以调用脉管通路的历史部位的覆盖的历史信息(例如，时间、日期、部位、失败原因等)的显示。
67.关于一个或多个面向患者的相机132，一个或多个面向患者的相机132可以耦接至框架114，并被配置为捕捉一个或多个图像、视频帧或其组合，用于从患者的解剖部分102生成解剖目标，并跟踪与解剖目标相关的脉管通路106的历史部位。关于pui，一个或多个面向患者的相机132可以被配置为在相机缓冲器136或存储器116中捕捉佩戴者的姿势。替代现实头戴式装置100的一个或多个处理器118可以被配置为利用一个或多个算法124的姿势命令算法来处理姿势，以识别由佩戴者发出的基于姿势的命令，以供替代现实头戴式装置100执行。
68.关于一个或多个麦克风134，一个或多个麦克风134可以耦接至框架114，并且被配置为在存储器116中捕捉佩戴者的音频。替代现实头戴式装置100的一个或多个处理器118可以被配置为利用一个或多个算法124的音频命令算法来处理音频，以识别由佩戴者发出的基于音频的pui命令，以供替代现实头戴式装置100执行。
69.电子电路包括一个或多个处理器118、与存储器116(例如，动态随机存取存储器[“dram”])通信的存储器控制器138、相机接口140、相机缓冲器136、显示驱动器142、显示格式化器144、定时发生器146、显示输出接口148和显示输入接口150。这些部件可以通过一个或多个处理器118、一条或多条总线的专用线路或其组合来相互通信。
[0070]
相机接口140被配置为向一个或多个眼睛跟踪相机130和一个或多个面向患者的相机132提供接口，并将从眼睛跟踪相机130和面向患者的相机132接收的相应图像、视频帧或其组合存储在相机缓冲器136或存储器116中。一个或多个眼睛跟踪相机130的每个相机可以是红外(“ir”)相机或位置敏感检测器(“psd”)，其被配置为分别通过红外反射或眼睛
闪烁位置数据来跟踪眼睛闪烁位置。
[0071]
显示驱动器142被配置为驱动显示屏110。显示格式化器144被配置为向一个或多个处理器118提供至少一个或多个图形元素108的显示格式化信息，用于格式化在显示屏110上显示的锚定到患者的解剖部分102的一个或多个图形元素108。定时发生器146被配置为向替代现实头戴式装置100提供定时数据。显示输出接口148包括缓冲器，用于从一个或多个面向患者的相机132向另一个计算机系统提供一个或多个图像、视频帧或其组合。显示输入接口150包括缓冲器，用于从其他计算机系统接收要在显示屏110上显示的任何其他图像或视频帧。关于这一点，尽管有上述内容，前述图像和视频帧或者任何其他数据可以通过无线通信接口152在替代现实头戴式装置100和其他计算机之间传输。不透明度控件128被配置为改变窗口112的不透明度。
[0072]
额外电子电路包括电压调节器154、眼睛跟踪照明驱动器156、音频数模转换器(“dac”)和放大器158、麦克风前置放大器和音频模数转换器(“adc”)160、温度传感器接口162和时钟发生器164。电压调节器154被配置为从内部电源166(例如，电池)或通过电源连接17从外部电源168接收电力。电压调节器154被配置为向替代现实头戴式装置100的电子电路提供接收到的电力。眼睛跟踪照明驱动器156被配置为通过驱动电流或电压来控制眼睛跟踪照明单元172，以在预定波长附近或预定波长范围内操作。音频dac和放大器158被配置为向耳机或扬声器174提供音频数据。麦克风前置放大器和音频adc 160被配置为向一个或多个麦克风134提供接口。温度传感器接口162被配置为温度传感器176的接口。此外，替代现实头戴式装置100可以包括方位传感器，方位传感器包括三轴磁力计178、三轴陀螺仪180和三轴加速度计182，其被配置为提供方位传感器数据，用于确定替代现实头戴式装置100在任何给定时间的方位。此外，替代现实头戴式装置100可以包括全球定位系统(“gps”)接收器184，其被配置为接收gps数据(例如，一个或多个gps卫星的时间和位置信息)，用于确定替代现实头戴式装置100在任何给定时间的位置。
[0073]
方法
[0074]
用于建立和可视化脉管通路的历史部位的方法包括由替代现实装置本身实现的方法以及使用替代现实装置的方法。
[0075]
由替代现实装置(例如，替代现实头戴式装置100)实现的方法可以包括解剖目标生成步骤、解剖目标存储步骤、脉管通路部位跟踪步骤和显示步骤。
[0076]
解剖目标生成步骤包括：在从替代现实装置的一个或多个面向患者的相机(例如，一个或多个面向患者的相机132)获得的一个或多个图像、视频帧或其组合中，从患者的解剖部分(例如，解剖部分102)生成解剖目标。解剖目标生成步骤包括解剖目标定义步骤，用于通过对应于在一个或多个图像、视频帧或其组合中识别的患者解剖部分102的解剖特征的多个特征点(例如，图1b、2b和3b的特征点104a、104b和104c)来定义(例如，通过包括用于图像识别、视频识别和视频跟踪的各种计算机视觉算法)目标数据文件中的解剖目标。同样，解剖特征包括选自静脉、痣、疤痕和皮肤褶皱的局部解剖特征，选自静脉、痣、疤痕和皮肤褶皱的皮肤对比特征或其组合。在替代现实装置的一个或多个处理器(例如，一个或多个处理器118)执行存储在替代现实装置的存储器(例如，存储器116)中的解剖目标定义指令时，执行解剖目标生成步骤。
[0077]
解剖目标存储步骤包括将解剖目标存储在存储器中相应的目标数据文件中。
[0078]
脉管通路部位跟踪步骤包括从一个或多个图像、视频帧或其组合中跟踪与目标数据文件中的解剖目标相关的脉管通路部位。脉管通路部位跟踪步骤包括脉管通路部位定义步骤，通过与特征点104相关的多个针刺点来定义(例如，通过各种计算机视觉算法，包括用于图像识别、视频识别和视频跟踪的算法)目标数据文件或与其相关联的另一文件中的脉管通路106的历史部位。针刺点对应于在脉管通路手术期间在一个或多个图像、视频帧或其组合中识别的或者在脉管通路手术之后由替代现实装置的用户(例如，临床医生)手动输入替代现实装置中的针刺位置。当一个或多个处理器执行存储在存储器中的脉管通路部位跟踪指令时，执行脉管通路部位跟踪步骤。
[0079]
图形元素显示步骤包括在替代现实装置的显示屏(例如，显示屏110)上显示锚定(例如，通过混合现实体验)到患者在其环境中的解剖部分102的一个或多个图形元素(例如，一个或多个图形元素108)，以至少向用户指示脉管通路106的历史部位。图形元素显示步骤包括显示脉管通路106的历史部位中至少脉管通路成功部位和脉管通路不成功部位的视觉上不同的图形元素。如上所述，脉管通路的成功部位可以在显示屏上由锚定到患者解剖部分102的绿点表示，脉管通路的不成功部位可以在显示屏上由锚定到患者解剖部分102的红点表示。
[0080]
该方法可以进一步包括脉管通路部位建议步骤。脉管通路部位建议步骤包括鉴于脉管通路106的历史部位，利用一个或多个图形元素108在显示屏上向用户建议用于脉管通路的多个潜在部位。如上所述，脉管通路的潜在部位可以在显示屏上由锚定到患者解剖部分102的黄色十字或箭头表示。当一个或多个处理器执行存储在替代现实装置的存储器中的脉管通路部位建议逻辑时，执行脉管通路部位建议步骤。
[0081]
该方法还可以包括数据传输步骤。数据传输步骤包括利用替代现实装置的无线通信模块(例如，无线通信接口152)将目标数据文件无线传输至网络连接的计算机系统，用于更新患者的电子病历。
[0082]
使用替代现实装置(例如，替代现实头戴式装置100)的方法可以包括装置获得步骤、捕捉步骤和显示屏查看步骤。
[0083]
装置获得步骤包括获得替代现实装置。如上所述，替代现实装置在替代现实装置的存储器中包括解剖目标定义指令和脉管通路部位跟踪指令，用于由替代现实装置的一个或多个处理器执行。
[0084]
捕捉步骤包括用替代现实装置的一个或多个面向患者的相机(例如，一个或多个面向患者的相机132)在一个或多个图像、视频帧或其组合中捕捉患者的解剖部分(例如，解剖部分102)。捕捉步骤允许替代现实装置根据解剖目标定义指令在存储器中的相应目标数据文件中生成解剖目标。捕捉步骤还允许替代现实装置根据脉管通路部位跟踪指令跟踪对于解剖目标的脉管通路位置。
[0085]
显示屏查看步骤包括通过替代现实装置的显示屏(例如，显示屏110)查看包括患者的解剖部分102的环境。显示屏查看步骤还包括查看显示屏上的锚定(例如，通过混合现实体验)到患者解剖部分102的一个或多个图形元素(例如，一个或多个图形元素108)，以至少指示脉管通路106的历史部位。如上所述，一个或多个图形元素108至少在脉管通路的历史部位106中的脉管通路的成功部位和脉管通路的不成功部位的图形元素中被视觉区分。如上所述，脉管通路的成功部位可以在显示屏上由锚定到患者解剖部分102的绿点表示，脉
管通路的不成功部位可以在显示屏上由锚定到患者解剖部分102的红点表示。
[0086]
该方法可以进一步包括脉管通路部位评估步骤。脉管通路位置评估步骤包括评估脉管通路106的历史部位，包括例如用于替代现实头戴式装置100的pui提供的脉管通路106的历史部位的任何覆盖的历史信息(例如，时间、日期、部位、失败原因等)。脉管通路部位选择步骤可以跟随脉管通路部位评估步骤。这种脉管通路部位选择步骤包括鉴于在脉管通路部位评估步骤中评估的脉管通路106的历史部位来选择脉管通路的潜在部位。然而，脉管通路部位选择步骤不需要跟随脉管通路部位评估步骤。实际上，脉管通路部位选择步骤可以包括从显示屏上的一个或多个图形元素108(例如，上面阐述的箭头或黄色十字)指示的脉管通路的潜在部位中选择脉管通路的潜在部位。当一个或多个处理器执行存储在替代现实装置的存储器中的脉管通路部位建议逻辑时，替代现实装置建议脉管通路的潜在部位。
[0087]
虽然本文已经公开了一些特定的实施方案，并且已经详细公开了特定的实施方案，但是特定的实施方案并不意图限制本文提供的概念的范围。对于本领域普通技术人员来说，可以出现额外的适应和/或修改，并且在更广泛的方面，这些适应和/或修改也包括在内。因此，在不脱离本文提供的概念的范围的情况下，可以偏离本文公开的特定实施方案。