一種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置製造方法

2023-04-23 23:24:06

一種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置，該裝置包括膠囊型外殼、微型電池、PH傳感器、藍光發射裝置及控制電路；所述膠囊型外殼用於隔絕裝置內部結構與外界環境，同時便於使用者進行吞服；微型電池用於為裝置進行供電；PH傳感器用於探測胃酸並啟動裝置進行工作；藍光發射裝置用於發出藍光進行殺菌；微型電池、PH傳感器、藍光發射裝置及控制電路安裝於膠囊型外殼內部，當所述裝置被吞入人體內以後，PH傳感器開始工作，當PH傳感器檢測到胃酸時PH傳感器會產生微電壓輸出，從而啟動藍光發射裝置發出藍光進行殺菌。本裝置具有體積小、重量輕、結構獨立等優點，適用於在胃腸道等特殊環境下的藍光照射用途，是一種無汙染的一次性微型醫療器械。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明屬於醫療器械【技術領域】，涉及一種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置。 -種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置

【背景技術】
[0002] 人體的消化道及腸胃中有很多細菌，其中對人體危害最大的當屬幽門螺旋桿菌。 幽門螺旋桿菌會導致胃炎、胃潰瘍甚至胃癌。幽門螺旋桿菌主要集中於胃部幽門位置，屬於 微需氧型細菌，環境氧需求為5%到8%，在大氣環境下和絕對缺氧的環境下都不能生存。
[0003] 對於幽門螺旋桿菌引起的胃炎等疾病，現在主要是治療方法還是靠藥物治療。由 於幽門螺旋桿菌具有較強的耐藥性，利用抗生素藥物治療幽門螺旋桿菌的方法經常都會以 失敗告終，並且再次治療會比初次治療更加不易。在治療過程中，患者有可能會不定時服藥 或減少服藥，也使得幽門螺旋桿菌根除治療失敗。並且長期服用抗生素等藥物，會產生強烈 的副作用，容易引起食欲不振、嘔吐等甚至更嚴重的症狀。因此，根治幽門螺旋桿菌引起的 疾病，當思考其他方法。
[0004] 在此形勢下，利用光波殺滅幽門螺旋桿菌的概念被引入。在光波殺菌的應用中，尤 其被研究者們關注的藍光殺菌和紅光保健，而殺菌功能很強的紫外線由於對人體有較強危 害，而暫不做考慮。通過一些科學實驗，研究者們已經證實藍光具有較強的殺菌功能。
[0005] 藍光波長為470±10nm，目前在臨床應用上主要用於治療痤瘡等皮膚病。當有機汙 染物經過藍光照射區域時，藍光光線穿透病菌的細胞膜和細胞核，使DNA的分子鍵遭到破 壞，使其失去活性，從而使病菌細胞不能複製，不久就會死亡。一種微生物被藍光殺滅所需 要的劑量取決於藍光強度和照射時間。


【發明內容】

[0006] 有鑑於此，本發明的目的在於提供一種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置，該裝 置採用微型結構，可像服藥一樣整體吞入，並通過該裝置對胃腸內壁進行藍光照射，殺滅幽 門螺桿菌。
[0007] 為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：
[0008] -種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置，包括膠囊型外殼、微型電池、PH傳感器、 藍光發射裝置及控制電路；所述膠囊型外殼用於隔絕裝置內部結構與外界環境，同時便於 使用者進行吞服；所述微型電池用於為裝置進行供電；所述PH傳感器用於探測胃酸並啟動 裝置進行工作；所述藍光發射裝置用於發出藍光進行殺菌；微型電池、PH傳感器、藍光發射 裝置及控制電路安裝於膠囊型外殼內部，當所述裝置被吞入人體內以後，PH傳感器開始工 作，當PH傳感器檢測到胃酸時PH傳感器會產生微電壓輸出，從而啟動藍光發射裝置發出藍 光進行殺菌。
[0009] 進一步，所述膠囊形外殼採用雙層設計，中間圓柱體形部位的內層為硬質塑膠材 料，外層採用具有良好抗酸性、密封性、透光性以及低表面粘性的材料；膠囊形外殼的兩端 部位用於放置藍光發射裝置，其內層採用硬質透明材料，外層採用具有良好抗酸性、密封 性、透光性以及低表面粘性的材料。
[0010] 進一步，所述藍光發射裝置採用藍光LED晶片，分別為兩顆SL-NBIP0200藍光LED 晶片，兩個藍光LED晶片分別安置於膠囊型外殼的兩端，作為藍光殺菌的光源。
[0011] 進一步，所述微型電池採用紐扣電池，為2顆CR1025紐扣電池，其尺寸均為 Φ 10. 0*2. 5mm，總電壓6V，位於膠囊型外殼的兩端，靠近兩端的藍光LED晶片。
[0012] 進一步，所述控制電路採用微型雙層PCB電路板，位於膠囊型外殼的中部，所述微 型雙層PCB電路板集成了電源控制電路、恆流源電路；所述電源控制電路包括放大器和單 向可控娃，其功能在於，放大器將傳感器輸出電壓放大，作為單向可控娃的控制極輸入，通 過單向可控矽控制紐扣電池對恆流源電路進行供電。
[0013] 進一步，所述單向可控矽控制極接入放大器輸出電壓，陽極接入紐扣電池正電壓， 陰極接入恆流源電路；所述恆流源電路為藍光LED晶片提供恆定電流，避免LED伏安特性 中，電流隨電壓的非線性變化，從而使得裝置穩定工作。
[0014] 本發明的有益效果在於：本發明具有體積小、重量輕、結構獨立等優點，適用於在 胃腸道等苛刻特殊環境下的藍光照射用途，該裝置可像服藥一樣整體吞入，對胃腸內壁進 行藍光照射，殺滅幽門螺旋桿菌，是一種沒有汙染的一次性微型醫療器械，對胃腸組織及其 他器官無任何創傷，且殺菌效果好，無毒副作用，很好地解決了傳統口服藥物對幽門螺桿菌 殺滅效果差且副作用大的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行 說明：
[0016] 圖1為本發明裝置結構模型示意圖；
[0017] 圖2為本發明裝置的縱截面示意圖；
[0018] 圖3為本發明裝置工作流程圖；
[0019] 圖4為本發明裝置內部組件工作流程圖。

【具體實施方式】
[0020] 下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。
[0021] 圖1為本發明所述裝置的結構模型示意圖，如圖所示，本裝置包括膠囊型外殼、 微型電池、PH傳感器、藍光發射裝置及控制電路；所述膠囊型外殼用於隔絕裝置內部結構 與外界環境，同時便於使用者進行吞服；所述微型電池用於為裝置進行供電；所述PH傳感 器用於探測胃酸並啟動裝置進行工作；所述藍光發射裝置用於發出藍光進行殺菌；微型電 池、PH傳感器、藍光發射裝置及控制電路安裝於膠囊型外殼內部，當所述裝置被吞入人體內 以後，PH傳感器開始工作，當PH傳感器檢測到胃酸時PH傳感器會產生微電壓輸出，從而啟 動藍光發射裝置發出藍光進行殺菌。
[0022] 圖2為本發明裝置的縱截面示意圖，如圖所示，1和2位置為本發明所述裝置的 兩端，兩端的外殼分為兩層，內層採用硬質透明材料，外層採用具有良好抗酸性、密封性、透 光性以及低表面粘性的材料，內置藍光LED晶片；3位置為本發明所述裝置的中間部位，夕卜 殼分為兩層，內層為硬質塑膠材料，外層採用具有良好抗酸性、密封性、透光性以及低表面 粘性的材料；4位置為本發明所述裝置內部的PH傳感器，通過檢測本發明裝置外界環境PH 值，控制該裝置的工作啟停；5和6位置為2顆CR1025紐扣電池，為本發明裝置提供電源；7 位置為本發明裝置所述微型雙層PCB電路板，電源控制電路、恆流源電路。在本實施例中， 藍光LED晶片採用士蘭明芯公司生產的SL-NBIP0200藍光LED晶片，其具有尺寸微小，焊接 精密，抗ESD水平高，電極粘附可靠，有細緻的色彩分檔，高亮度，較小漏電流，品質控制穩 定。
[0023] 因為LED的伏安特性為電流隨電壓呈非線性指數型上升，若直接採用紐扣電池供 電，電壓會隨著系統的能效而降低，相應的，電流會大幅度降低。並且溫度係數對LED的伏 安特性也是影響極大的，因此本發明裝置採用恆流源對藍光LED晶片供電。在本實施例中， 本發明裝置採用一款微型PH傳感器，當使用者將本發明裝置吞服到達胃部時，接觸到胃 酸，PH傳感器的探測電極會產生mv級微電壓。PH傳感器輸出微電壓用LM324等通用放大 器調至V級，觸發單向可控矽導通，可控矽陰極輸出電壓，經調製供應藍光LED供電。
[0024] 圖3為本發明裝置工作流程圖，圖4為本發明裝置內部組件工作流程圖，如圖所 示，本裝置為一次性使用設備，使用者將本發明裝置包裝拆開，取出本發明裝置，將其吞入 口中，該裝置沿食道進入胃部，裝置接觸胃酸，裝置內部PH傳感器產生微電壓，經放大處 理，作為單向可控矽的控制極輸入，促使單向可控矽陽極和陰極導通，紐扣電池對恆流源電 路供電，使藍光LED晶片工作發光，最後本發明裝置隨腸道排出體外。
[0025] 在本發明裝置中，由於單向可控矽具有維持導通狀態的性能，及控制極電壓促使 單向可控矽導通，導通之後，取消控制極電壓，單向可控矽維持導通狀態，因此，本發明裝置 沒有工作關閉系統，裝置將會在排出體外或紐扣電池電量耗盡的情況下才會停止對人體工 作。
[0026] 為了滿足本發明裝置的所有功能，本裝置外殼尺寸為長半軸長度1.25cm，短 半軸半徑長度0. 6cm ;採用CR1025紐扣電池，尺寸均為Φ 10. 0*2. 5mm，總電壓6V ;採用 SL-NBIP0200 藍光 LED 晶片。
[0027] 最後說明的是，以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管通 過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在 形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的範圍。
【權利要求】
1. 一種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置，其特徵在於：包括膠囊型外殼、微型電池、 PH傳感器、藍光發射裝置及控制電路；所述膠囊型外殼用於隔絕裝置內部結構與外界環 境，同時便於使用者進行吞服；所述微型電池用於為裝置進行供電；所述PH傳感器用於探 測胃酸並啟動裝置進行工作；所述藍光發射裝置用於發出藍光進行殺菌；微型電池、PH傳 感器、藍光發射裝置及控制電路安裝於膠囊型外殼內部，當所述裝置被吞入人體內以後，PH 傳感器開始工作，當PH傳感器檢測到胃酸時PH傳感器會產生微電壓輸出，從而啟動藍光發 射裝置發出藍光進行殺菌。
2. 根據權利要求1所述的一種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置，其特徵在於：所述 膠囊形外殼採用雙層設計，中間圓柱體形部位的內層為硬質塑膠材料，外層採用具有良好 抗酸性、密封性、透光性以及低表面粘性的材料；膠囊形外殼的兩端部位用於放置藍光發射 裝置，其內層採用硬質透明材料，外層採用具有良好抗酸性、密封性、透光性以及低表面粘 性的材料。
3. 根據權利要求1所述的一種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置，其特徵在於：所述 藍光發射裝置採用藍光LED晶片，分別為兩顆SL-NBIP0200藍光LED晶片，兩個藍光LED芯 片分別安置於膠囊型外殼的兩端，作為藍光殺菌的光源。
4. 根據權利要求3所述的一種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置，其特徵在於：所述 微型電池採用紐扣電池，為2顆CR1025紐扣電池，其尺寸均為Φ 10. 0*2. 5mm，總電壓6V，位 於膠囊型外殼的兩端，靠近兩端的藍光LED晶片。
5. 根據權利要求4所述的一種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置，其特徵在於：所述 控制電路採用微型雙層PCB電路板，位於膠囊型外殼的中部，所述微型雙層PCB電路板集成 了電源控制電路、恆流源電路；所述電源控制電路包括放大器和單向可控矽，其功能在於， 放大器將傳感器輸出電壓放大，作為單向可控矽的控制極輸入，通過單向可控矽控制紐扣 電池對恆流源電路進行供電。
6. 根據權利要求5所述的一種基於藍光殺菌的微型胃病治療裝置，其特徵在於：所述 單向可控矽控制極接入放大器輸出電壓，陽極接入紐扣電池正電壓，陰極接入恆流源電路； 所述恆流源電路為藍光LED晶片提供恆定電流，避免LED伏安特性中，電流隨電壓的非線性 變化，從而使得裝置穩定工作。
【文檔編號】A61N5/06GK104147706SQ201410436444
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】李章勇, 張海濤, 冉鵬, 譚海燕, 任斌斌, 王偉, 龐宇, 劉聖蓉, 林金朝 申請人:重慶郵電大學