一種具有定位功能的膠囊內鏡的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是醫療器械的技術領域，尤其涉及的是一種具有定位功能的膠囊內鏡。
【背景技術】
[0002]膠囊內鏡用于在人體消化道內移動的同時拍攝人體消化道內壁的圖像或視頻，并通過無線方式傳至外部的信號接受裝置，醫生再根據這些圖像或視頻進行篩選診斷，這就需要能正確地識別這些圖像或視頻在消化道的哪個位置。
[0003]目前主要有兩種方法來獲取膠囊內鏡的位置信息:(1)基于磁場強度的方法；(2)基于電磁波的方法。基于磁場強度的方法一般是在膠囊內鏡中安裝永磁體，在檢查者體外腹部配置磁傳感器陣列，當膠囊內鏡在人體消化道中移動時，磁通量發生變化，通過外部磁傳感器測量這些磁信號，并根據相關數學模型，便可獲得膠囊內鏡的位置和方向。但此方法需要復雜的傳感器裝置和數據模型，且成本比較大。基于電磁波的方法主要是通過體腔外多個天線接收膠囊內鏡發射的電磁波，并根據接收到的無線信號的強度用高斯牛頓法估計膠囊內鏡的位置，相對磁場強度方法，使用簡單，但精確度較低。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種具有定位功能的膠囊內鏡，以解決現有膠囊內鏡結構復雜或精確度低等技術問題。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]本發明提供了一種具有定位功能的膠囊內鏡，包括膠囊殼體，及設于膠囊殼體內的pH傳感器，攝像裝置和控制裝置，所述膠囊殼體的一端為透明狀，所述攝像裝置設于膠囊殼體的透明端，所述控制裝置包括微處理器及與其連接的信號收發器，所述微處理器與攝像裝置電連接，并通過信號收發器將攝像裝置采集的圖像或視頻信號發送給外部的信號接受裝置，所述膠囊內鏡還包括定位裝置，所述定位裝置包括微型腿、橡膠輪、彈簧和電機，其中:
[0007]所述微型腿設于膠囊殼體外側，其一端與橡膠輪連接，所述橡膠輪上設有轉數測量裝置，所述轉數測量裝置與微處理器電連接，微處理器通過轉數測量裝置采集的轉數信號計算出位置信息，用于標定圖像或視頻拍攝的具體位置，并最終同圖像或視頻一起通過信號收發器發送給外部的信號接受裝置；
[0008]所述彈簧和電機設于膠囊殼體內，并與微型腿的另一端連接，所述彈簧控制微型腿張開，所述電機驅動微型腿收縮。
[0009]所述微型腿與電機連接的端部還設有定位閂，當電機驅動微型腿至完全收縮時，定位閂將微型腿固定，此時可以關閉電機，以降低能耗，當膠囊內鏡到達指定部位后，定位閂打開，微型腿在彈簧的作用下張開。
[0010]所述轉數測量裝置為由多個紅外槽型計數器圍成的環形計數盤或霍爾傳感器。
[0011]所述微型腿至少設有3條，且均勻分布在膠囊殼體外側的同一經線上，每條微型腿對應連接一個橡膠輪，使用多條微型腿和橡膠輪，可以獲取多個同時測量的結果，以減少整體距離誤差，同時，多條微型腿和橡膠輪均勻分布，能最大限度地減少膠囊翻滾，從而有助于膠囊內鏡的穩定，保證攝像裝置能夠記錄穩定的圖像或視頻。
[0012]所述橡膠輪上設有凹槽，以便讓消化道粘液通過的同時能夠維持橡膠輪與腸壁或其它消化道內壁的附著力。
[0013]所述膠囊殼體的整體呈圓柱形，其圓柱形兩端為半球形。
[0014]所述信號收發器為一種RF收發器。
[0015]所述彈簧為一種壓力彈簧或扭力彈簧。
[0016]所述電機為一種無刷電機。
[0017]本發明相比現有技術具有以下優點:本發明提供了一種具有定位功能的膠囊內鏡，該膠囊內鏡通過橡膠輪的旋轉，將旋轉轉數轉變為距離，從而實現在人體消化道內的準確定位，同時，通過微型腿及與其連接的橡膠輪，任何不穩定和非向前的移動被最小化，使得膠囊中的攝像裝置能夠記錄穩定的圖像或視頻。
【附圖說明】
[0018]圖1為具有定位功能的膠囊內鏡的整體結構示意圖；
[0019]圖2為環形計數盤的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0021]實施例1
[0022]本實施例提供了一種具有定位功能的膠囊內鏡，具有如圖1和2所示的結構，包括膠囊殼體1，設于膠囊殼體1內的pH傳感器2，攝像裝置3和控制裝置，以及定位裝置。
[0023]所述膠囊殼體1的整體呈圓柱形，其圓柱形兩端為半球形，其中一端為透明狀，所述攝像裝置3設于膠囊殼體1的透明端。
[0024]所述控制裝置包括微處理器41，及與其連接的RF收發器42，所述微處理器41與攝像裝置3電連接，并通過RF收發器42將攝像裝置3采集的圖像或視頻信號發送給外部的信號接收裝置。
[0025]所述定位裝置包括微型腿51、橡膠輪52、扭力彈簧53、無刷電機54和定位閂55，所述扭力彈簧53也可以用壓力彈簧代替，其中:
[0026]所述微型腿51設有3條，并以120°為間隔排列在膠囊殼體1外側的同一經線上，每條微型腿51的一端與一個橡膠輪52連接；所述扭力彈簧53、無刷電機54和定位閂55設于膠囊殼體1內，并與微型腿51的另一端連接，所述扭力彈簧53控制微型腿51張開，所述無刷電機54驅動微型腿51收縮，當無刷電機54驅動微型腿51至完全收縮時，定位閂55將微型腿51固定；
[0027]所述橡膠輪52上設有一個由多個紅外槽型計數器圍成的環形計數盤56，該環形計數盤56也可以用霍爾傳感器等其它具有轉數測量功能的裝置代替，所述環形計數盤56與微處理器41電連接，將轉數信號發送給微處理器41，微處理器41通過RF收發器42將轉速信號發送給外部的信號接收裝置；所述橡膠輪52上還設有凹槽，以便讓消化道粘液通過的同時能夠維持橡膠輪52與腸壁或其它消化道內壁的附著力。
[0028]當膠囊內鏡未被使用時，因扭力彈簧53自然松開使三條微型腿51伸開。吞咽前，無刷電機54被激活，將三條微型腿51收縮，以便膠囊內鏡能被吞咽。然后，膠囊內鏡中的定位閂55將這三條微型腿51固定，同時關閉無刷電機54以降低能耗。通過pH傳感器2反饋的pH值，判斷膠囊內鏡是否達到待檢測部位。當膠囊內鏡進入待檢測部位時，無刷電機54再次被激活，同時定位閂55打開，在扭力彈簧53的作用下，三條微型腿51張開，這樣，在人體消化道蠕動推動膠囊內鏡運動的同時，橡膠輪52與人體消化道黏膜之間產生摩擦使橡膠輪52旋轉，環形計數盤56將旋轉數據轉換為距離數據，這些數據通過控制裝置被反饋給外部的信號接收裝置，從而實現準確定位。最后，根據pH傳感器2反饋的pH值變化，當檢測到膠囊內鏡離開待檢測部位時，無刷電機54被激活，將三條微型腿51收縮，膠囊內鏡恢復成正常大小，以便順利排出體外。
【主權項】
1.一種具有定位功能的膠囊內鏡，包括膠囊殼體，及設于膠囊殼體內的pH傳感器，攝像裝置和控制裝置，所述膠囊殼體的一端為透明狀，所述攝像裝置設于膠囊殼體的透明端，所述控制裝置包括微處理器及與其連接的信號收發器，所述微處理器與攝像裝置電連接，并通過信號收發器將攝像裝置采集的圖像或視頻信號發送給外部的信號接收裝置，其特征在于，所述膠囊內鏡還包括定位裝置，所述定位裝置包括微型腿、橡膠輪、彈簧和電機，其中: 所述微型腿設于膠囊殼體外側，其一端與橡膠輪連接，所述橡膠輪上設有轉數測量裝置，所述轉數測量裝置與微處理器電連接，微處理器通過信號收發器將轉數測量裝置的轉數信號發送給外部的信號接收裝置； 所述彈簧和電機設于膠囊殼體內，并與微型腿的另一端連接，所述彈簧控制微型腿張開，所述電機驅動微型腿收縮。2.根據權利要求1所述的一種具有定位功能的膠囊內鏡，其特征在于，所述微型腿與電機連接的端部還設有定位閂。3.根據權利要求1所述的一種具有定位功能的膠囊內鏡，其特征在于，所述轉數測量裝置為由多個紅外槽型計數器圍成的環形計數盤或霍爾傳感器。4.根據權利要求1所述的一種具有定位功能的膠囊內鏡，其特征在于，所述微型腿至少設有3條，且均勻分布在膠囊殼體外側的同一經線上，每條微型腿對應連接一個橡膠輪。5.根據權利要求1所述的一種具有定位功能的膠囊內鏡，其特征在于，所述橡膠輪上設有凹槽。6.根據權利要求1所述的一種具有定位功能的膠囊內鏡，其特征在于，所述膠囊殼體的整體呈圓柱形，其圓柱形兩端為半球形。7.根據權利要求1所述的一種具有定位功能的膠囊內鏡，其特征在于，所述信號收發器為一種RF收發器。8.根據權利要求1所述的一種具有定位功能的膠囊內鏡，其特征在于，所述彈簧為一種壓力彈簧或扭力彈簧。9.根據權利要求1所述的一種具有定位功能的膠囊內鏡，其特征在于，所述電機為一種無刷電機。
【專利摘要】本發明公開了一種具有定位功能的膠囊內鏡，包括膠囊殼體，pH傳感器，攝像裝置，控制裝置和定位裝置，所述定位裝置包括微型腿、橡膠輪、彈簧和電機，其中：微型腿設于膠囊殼體外側，其一端與橡膠輪連接，橡膠輪上設有轉數測量裝置，彈簧和電機與微型腿的另一端連接，所述彈簧控制微型腿張開，所述電機驅動微型腿收縮。本發明提供的具有定位功能的膠囊內鏡通過橡膠輪的旋轉，將旋轉轉數轉變為距離，從而實現在人體消化道內的準確定位；同時，通過微型腿及與其連接的橡膠輪，任何不穩定和非向前的移動被最小化，使得膠囊中的攝像裝置能夠記錄穩定的圖像或視頻。
【IPC分類】A61B1/00
【公開號】CN105395155
【申請號】CN201510944138
【發明人】孫丙宇, 王海雷, 孫磊, 陳晨
【申請人】中科院合肥技術創新工程院
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月15日