一種膠囊狀內窺鏡的製作方法

2023-09-09 15:05:40 1

專利名稱：一種膠囊狀內窺鏡的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及膠囊狀內窺鏡。
背景技術：
現有的膠囊狀內窺鏡包括一膠囊狀殼體，殼體前端設置有透明密 封的光學前端蓋，殼體內設置有可拍攝體腔內圖的成像系統、可發出 照明光照明體腔內部的照明系統、供電的電源系統和圖像傳輸系統， 成像系統內設置有光學鏡頭組，並通過無線電三角定位法對消化道內 使用的膠囊狀內窺鏡進行定位。由於無線電三角定位法只能粗略定 位，這造成臨床檢査時，難於通過病變圖像確定病變組織位置，有可 能造成誤診。實用新型內容本實用新型提供一種膠囊狀內窺鏡，以解決現有膠囊狀內窺鏡因 無法精確定位而容易造成漏診的技術問題。為了解決以上技術問題，本實用新型採取的技術方案是-一種膠囊狀內窺鏡，包括一膠囊狀殼體，殼體前端設置有透明密 封的光學前端蓋，殼體內設置有可拍攝體腔內圖的成像系統、可發出 照明光照明體腔內部的照明系統、供電的電源系統和圖像傳輸系統， 其特徵是，還包括射頻識別系統，射頻識別系統包括設置於殼體內的 射頻識別標籤和位於殼體外與射頻識別標籤通過射頻匹配連接的射頻識別(RFID)標籤閱讀器，通過射頻識別(RFID)標籤閱讀器檢 測到的射頻識別(RFID)標籤的位置對膠囊狀內窺鏡進行實施精確定 位。還包括無線電喚醒睡眠系統，無線電喚醒睡眠系統包括位於所述 殼體內的低功耗無線電接收機和位於殼體外與低功耗無線電接收機 通過無線信號匹配連接的喚醒睡眠控制器，通過體外的喚醒睡眠控制 器控制膠囊狀內窺鏡中各系統的工作狀態。所述成像系統內設置有光學鏡頭，光學鏡頭有三個或三個以上， 三個或三個以上的光學鏡頭按擴大視野角度方式排列。所述的光學鏡頭有三個，三個光學鏡頭按照三角形的方式排列。所述的光學鏡頭具有超短距離焦距。在採用了上述技術方案後，由於增加了射頻識別系統，還可通過 射頻識別系統中的射頻識別(RFID)標籤閱讀器檢測到的射頻識別 (RFID)標籤的位置對膠囊狀內窺鏡進行實施精確定位。解決了現有 膠囊狀內窺鏡因無法精確定位而容易造成漏診的技術問題。其次，由 於增加了無線電喚醒睡眠系統，其中的低功耗無線電接收機可通過在 患者體外工作的喚醒睡眠控制器膠囊狀內窺鏡中各系統的工作狀態 進行控制，如當膠囊狀內窺鏡在不需要關心的部位時可使各系統全部或部分處於休眠狀態而不耗費電能，從而解決了現有膠囊狀內窺鏡因 成像系統和圖像傳輸系統在整個過程中均進行工作消耗巨大電能而
能量有限不能完成對整個消化道拍攝的技術問題。最後，由於採用了三個或三個以上的光學鏡頭組，可真正實現360度全視野的觀察，解 決了現有膠囊狀內窺鏡因不能360度全方位觀察內腔而容易造成漏 診的技術問題。


圖1是本實用新型的剖面結構示意圖。圖2是本實用新型的光學前蓋端部正面視圖。圖3本實用新型利用無線電喚醒睡眠系統工作的原理圖。圖4是本實用新型利用射頻識別系統工作的原理圖。
具體實施方式
如圖l、 2所示， 一種膠囊狀內窺鏡30，包括一膠囊狀殼體ll， 殼體11前端設置有透明密封的光學前蓋1，殼體11內設置有可拍攝 體腔內圖的成像系統、可發出照明光照明體腔內部的照明系統、向成 像系統和照明系統供電的電源系統7、圖像傳輸系統10、無線電喚醒 睡眠系統、射頻識別系統和微處理器6，其中的成像系統和照明系統 合稱為圖像採集系統，圖像採集系統和圖像傳輸系統10合稱為圖像 採集傳輸系統25，照明系統包括白光LED2和紅外光LED13，成像系 統內設置有可見光光學鏡頭組3、紅外光光學鏡頭組14、鏡頭架4、 可見光CMOS圖象傳感器5和紅外光CMOS圖象傳感器12，無線電喚 醒睡眠系統包括位於殼體11內的低功耗無線電接收機17和位於殼體 11外與低功耗無線電接收機通過無線信號匹配連接的喚醒睡眠控制器18，通過體外的喚醒睡眠控制器18與低功耗無線電接收機17控 制膠囊狀內窺鏡中各系統的工作狀態，射頻識別系統包括設置於殼體 11內的射頻識別標籤29和位於殼體11外與射頻識別標籤29通過射 頻匹配連接的射頻識別(RFID)標籤閱讀器26，通過射頻識別(RFID) 標籤閱讀器26檢測到的射頻識別(RFID)標籤29的位置對膠囊狀內 窺鏡進行實施精確定位。可見光和紅外光光學鏡頭組各有三個，分別 按照三角形的方式排列。當然也可以為三個以上，三個以上的光學鏡 頭組按擴大視野角度如環繞方式排列，光學鏡頭組具有超短距離焦 距。如圖3所示，低功耗無線電接收機17基於低功耗CMOS的生產 技術，通過優化設計無線接收機的架構和工作頻率進一步降低工作功 耗。低功耗設計特點包括高增益低噪音放大器(Low Noise Amplifier), 通斷鍵控調製(On-OffKey)檢測器，曼徹斯特編碼。低功耗無線電 接收機17通過使用與圖像採集系統中無線圖像數據傳輸不同的無線 電工作頻率避免相互幹擾。工作原理啟動圖像採集傳輸系統25流 程，當圖像採集傳輸系統25處於低功耗休眠狀態時，喚醒睡眠控制 器18在低佔空比(low duty cycle)喚醒時鐘信號20的控制下定期啟動 19低功耗無線電接收機17，檢測天線15是否接收到外界特定編碼的 無線電喚醒信號。如果沒有檢測到特定編碼的無線電喚醒信號，喚醒 睡眠控制器18關閉低功耗無線電接收機17節省能源，等待下一個喚 醒時鐘周期重複以上流程。如果，檢測到特定編碼的無線電喚醒信號，
喚醒睡眠控制器18向圖像採集傳輸系統25發出啟動圖像採集信號 23,圖像採集傳輸系統25開始正常的圖像採集。關閉圖像採集傳輸 系統25流程，當圖像採集傳輸系統25處於正常的圖像採集狀態時， 喚醒睡眠控制器18在低佔空比(low duty cycle)喚醒時鐘信號20的控 制下定期啟動19低功耗無線電接收機17，檢測天線15是否接收到 外界特定編碼的無線電睡眠信號。如果沒有檢測到特定編碼的無線電 睡眠信號，圖像採集傳輸系統25處於正常的圖像採集狀態。如果，檢測到特定編碼的無線電睡眠信號，喚醒睡眠控制器18向圖像採集 傳輸系統25發出停止圖像採集信號24，圖像採集傳輸系統25停止 正常的圖像採集，關閉圖像採集傳輸相關設備節省能源。圖3中15為天線、16為天線阻抗匹配組件、17為低功耗無線 電接收機、18為喚醒睡眠控制器，19為無線電接收機啟動信號、20 為喚醒時鐘信號、21為低功耗振蕩器、22為電源和電源管理組件、 23為系統啟動圖像採集信號、24為系統停止圖像採集信號、25為圖像採集傳輸系統。射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)如圖4所示，是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信 息傳遞並通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。帶有射頻識別 (RFID)標籤的膠囊狀內窺鏡，既可以有助於對膠囊狀內窺鏡生產， 檢測，流通和儲存的管理，也能在計算機控制的體外射頻識別(RFID) 標籤閱讀器的支援下完成對患者體內的帶有射頻識別(RFID)標籤 的膠囊狀內窺鏡的準確定位，進而使膠囊狀內窺鏡採集的圖像同膠囊
狀內窺鏡在人體的位置一一對應，提供更準確有效的診斷信息。定位工作原理為當帶有射頻識別(RFID)標籤的膠囊狀內窺鏡30在患 者消化道內移動時，根據法拉第電磁感應原理(Faraday's principle of magnetic induction)其攜帶的射頻識別(RFID)標籤29隻會同距離最 近的體外射頻識別(RFID)標籤閱讀器線圈27產生的電磁場28產 生感應，並通過標籤內部電路存儲的信息對電磁場28進行調製，相 應的體外射頻識別(RFID)標籤閱讀器26通過測量電磁場變化識別 出射頻識別(RFID)標籤攜帶的信息。射頻識別(RFID)標籤閱讀 器經由射頻識別(RFID)標籤閱讀器數據控制總線31將信息傳遞到 射頻識別(RFID)標籤閱讀器數據控制器32，從而完成對帶有射頻 識別(RFID)標籤的膠囊狀內窺鏡30的實時定位。
權利要求1、一種膠囊狀內窺鏡，包括一膠囊狀殼體，殼體前端設置有透明密封的光學前端蓋，殼體內設置有可拍攝體腔內圖的成像系統、可發出照明光照明體腔內部的照明系統、供電的電源系統和圖像傳輸系統，其特徵是，還包括射頻識別系統，射頻識別系統包括設置於殼體內的射頻識別標籤和位於殼體外與射頻識別標籤通過射頻匹配連接的射頻識別(RFID)標籤閱讀器，通過射頻識別(RFID)標籤閱讀器檢測到的射頻識別(RFID)標籤的位置對膠囊狀內窺鏡進行實施精確定位。
2、 如權利要求1所述的膠囊狀內窺鏡，其特徵是，還包括無線電喚 醒睡眠系統，無線電喚醒睡眠系統包括位於所述殼體內的低功耗無線 電接收機和位於殼體外與低功耗無線電接收機通過無線信號匹配連 接的喚醒睡眠控制器，通過體外的喚醒睡眠控制器控制膠囊狀內窺鏡 中各系統的工作狀態。
3、 如權利要求1或2所述的膠囊狀內窺鏡，其特徵是，所述成像系 統內設置有光學鏡頭，光學鏡頭有三個或三個以上，三個或三個以上 的光學鏡頭按擴大視野角度方式排列。
4、 如權利要求3所述的膠囊狀內窺鏡，其特徵是，所述的光學鏡頭 有三個，三個光學鏡頭按照三角形的方式排列。
5、 如權利要求3所述的膠囊狀內窺鏡，其特徵是，所述的光學鏡頭 具有超短距離焦距。
專利摘要本實用新型涉及膠囊狀內窺鏡。包括一膠囊狀殼體，殼體前端設置有透明密封的光學前端蓋，殼體內設置有可拍攝體腔內圖的成像系統、可發出照明光照明體腔內部的照明系統、供電的電源系統和射頻識別系統，射頻識別系統包括設置於殼體內的射頻識別標籤和位於殼體外與射頻識別標籤通過射頻匹配連接的射頻識別(RFID)標籤閱讀器，通過射頻識別(RFID)標籤閱讀器檢測到的射頻識別(RFID)標籤的位置對膠囊狀內窺鏡進行實施精確定位。解決了現有膠囊狀內窺鏡因無法精確定位而容易造成漏診的技術問題。
文檔編號A61B1/04GK201039977SQ20072011958
公開日2008年3月26日 申請日期2007年4月17日 優先權日2007年4月17日
發明者喬寶龍, 劉丹寧, 孟慶文, 張曉峰, 琪 鄭, 韓新華 申請人:深圳市一體醫療科技有限公司