膠囊式胃鏡的製作方法

2023-05-05 11:23:41

專利名稱：膠囊式胃鏡的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於人的上消化道檢查的醫療儀器，用於食管、胃等的內鏡檢查，特別涉及一種膠囊式胃鏡。
背景技術：
目前，臨床上用於食管、胃檢查的內鏡設備主要有纖維胃鏡和電子胃鏡。檢查方法是通過從病人口腔向食管、胃內插入一長的「管道」(專業術語應是胃鏡插入部)到食管、胃腔內進行觀察，以進行診斷和治療。
常規內視鏡包括第一部分，其帶有尖端部，該第一部分被插入病人體內，用於觀察和治療；以及控制裝置，其設置在外部，並與第一部分連接。第一部分在尖端部內具有諸如照射系統和圖像傳感器那樣的電氣裝置。控制裝置通過電線向這些電氣裝置供電。
常規內視鏡在被插入病人體內時會使病人感到很疼痛。例如，當尖端部途徑病人咽喉時，病人會感到很疼痛。並且，當尖端部在體內時，病人持續感疼痛，從而使病人產生負擔。為了減輕病人疼痛，現在使用一種小型膠囊內視鏡本體。病人只需吞咽膠囊內視鏡本體，之後當膠囊內視鏡本體位於病人體內期間，病人一般僅感到輕微疼痛，或者感覺不到疼痛。
然而，膠囊內視鏡本體存在以下問題第一，它包括電池，電池可提供病人體內進行觀察所需的電力；然而，供電是有限的。通常，從吞咽膠囊內視鏡本體1時到膠囊內視鏡本體排出體外要花大約30小時。由於缺電，常規膠囊內視鏡無法實現對人體內整個通道的觀察。為了解決該問題，已經考慮使用多個電池或存儲容量增加的電池。然而，增加電池體積會使膠囊內視鏡所需尺寸增加。
第二，與常規膠囊內視鏡一起使用的照射源包括滷素燈和LED，它們可為諸如食管那樣的人體的狹窄、管狀部分內的觀察提供足夠亮度，但卻不能為諸如胃和大腸那樣的較大空間內的觀察提供足夠亮度。為了解決該問題，使用較大的LED來確保足夠亮度。然而，膠囊的直徑D必須隨著照射系統尺寸的增加而增加。另外，操作較大的LED會需要更多電力。為了解決該問題，一般需要更多電池或存儲容量增加的電池。結果，膠囊的全長必須增加，以便適應一個或多個電池體積的必要增加。然而，增加膠囊全長會削弱膠囊內視鏡在減輕病人疼痛方面的優勢。
申請號為03100098.3、申請人為奧林巴斯光學工業株式會社、發明名稱為「膠囊內視鏡」的專利申請，提供了一種膠囊內視鏡本體，該膠囊內視鏡本體設有空間頻率特性轉換器，該空間頻率特性轉換器可使膠囊內視鏡的成像系統的光學傳遞函數在對焦位置的某個範圍內保持大體恆定。從膠囊內視鏡本體獲得的圖像的視野深度通過信號處理而增加，以便取消空間頻率特性轉換器的影響。而且，在膠囊內視鏡本體內可提供信號處理，用於減少由於製造公差引起的圖像質量變化。然而，優選的是，某些信號處理可在與膠囊內視鏡本體分開的接收器內進行。
申請號為03119714.0、申請人為奧林巴斯光學工業株式會社、發明名稱為「膠囊內視鏡」的專利申請，公開了一種膠囊內視鏡，包括用於照射一個物體的照明裝置；用於對物體成像的成像裝置；和具有一曲率中心的透明蓋，所述透明蓋蓋住照明裝置和成像裝置；其中成像裝置包括物鏡光學系統和圖像檢測元件；照明裝置相對於圖像檢測元件布置，使得當從物體側觀察膠囊內視鏡時，一個相對於物鏡光學系統的光軸與照明裝置的一個發光區域對稱布置的區域與圖像檢測元件的一個區域重疊，但是不與圖像檢測元件的用於圖像檢測的任何區域重疊。
近期臨床使用的膠囊內視鏡，由於其在體內的位置難以人為的控制，通過食管和胃的速度較快，難以獲得需要的圖像，因此主要用於腸道的檢查。而不能用於食管和胃的檢查。以上現有技術存在以下不足1、操作方法為插入法。從口腔插管到食管和胃所引起的不適令病人恐懼和難以接受，多數病人都是被迫接受檢查，而檢查過後的感受多是「下次再也不受這個罪」。
2、內鏡的消毒和交叉感染。因設備的價格昂貴，我國現有國情使很多醫院難以實現一人一鏡，交叉感染在所難免，從而可引起某些疾病的傳播。
3、需要使用麻醉藥品。由此可能帶來某些副作用和併發症。
4、不能連續動態實時觀察病情。由於目前胃鏡的檢查方法所限，難以實現對某些疾病長時間連續動態實時觀察。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種能對上消化道某些疾病進行連續、動態、實時觀察的膠囊式胃鏡。
本實用新型膠囊式胃鏡，包括膠囊殼體，膠囊殼體的前端設計有透明罩，膠囊殼體內安裝有發光二極體和聚焦鏡頭，聚焦鏡頭後面安裝有CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器，膠囊殼體內安裝有控制電路板，控制發光二極體工作；其特徵在於CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器連接有電源導線，由外部供給電源；CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器連接有視頻導線，通過視頻導線傳輸視頻信號；所述的電源導線和視頻導線伸出膠囊殼體外與外部設備連接。
根據所述的膠囊式胃鏡，其特徵在於膠囊殼體上連接有牽引線。
根據所述的膠囊式胃鏡，其特徵在於膠囊殼體內安裝有連接電路板；電源導線和視頻導線分別與連接電路板連接，連接電路板的輸出端連接有視頻導線及電源導線。
根據所述的膠囊式胃鏡，其特徵在於膠囊殼體採用金屬殼體。
本實用新型的優點1、用於對上消化道及小腸空腸部分疾病的初步診斷及普查工作。由於膠囊式胃鏡帶有電源導線和視頻導線以及牽引線，可控制膠囊式胃鏡的位置，可用於對上消化道某些疾病的連續、動態、實時觀察。連續動態實時對上消化道某些疾病的觀察為醫師治療決策提供可靠依據，方便科研教學工作。
2、改插入操作為病人自行吞服，使上消化道內鏡檢查更方便、更舒適，病人更容易接受。
3、由於膠囊式胃鏡內不帶電池，而通過電源線導電，可長時間使用並且光亮強。另外由於膠囊式胃鏡內不帶電池，可以減少膠囊體積。
4、病人檢查時不需要使用麻醉藥品和鎮靜劑，避免藥物副作用及併發症的發生，檢查更安全。
5、實現一人一鏡，避免交叉感染，減少疾病傳播。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為圖1的左視圖。
圖3為本實用新型的使用示意圖。
附圖中1、透明罩；2、發光二極體；3、聚焦鏡頭；4、發光二極體導線；5、CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器；6、控制電路板；7、膠囊殼體；8、電源導線；9、連接電路板；10、牽引線；11、視頻導線及電源導線；12、視頻導線。
具體實施方式
本實用新型膠囊式胃鏡是採用多種已有公知技術組合發明而成。
電子內鏡系統是本實用新型的核心部件，關鍵技術是聚焦鏡頭和CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。本實用新型採用已有技術聚焦鏡頭和CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。該電子內鏡系統體積小、功耗低、高清晰度、高解析度、高可靠性，視野角在120度，景深3～10mm，將CCD安裝在似膠囊狀殼體內，該膠囊狀殼體的外形及大小類似於藥品的膠囊，便於病人吞服，其外罩透明，防水、耐腐蝕、耐壓，照明由發光二極體來完成。
CCD(Charge Coupted Device即電荷耦合器件)圖像傳感器是最常用的感光器件，被廣泛應用於掃描儀、數位相機、數碼攝像機等產品。CCD圖像傳感器的工作原理是被攝物體反射光線傳到鏡頭，經鏡頭聚焦到CCD晶片上，CCD根據光的強弱積聚相應的電荷，經周期性放電，產生表示一幅幅畫面的電信號，通過攝像頭的輸出端子輸出一個標準的複合視頻信號。將這個視頻信號通過視頻電纜與圖像處理系統和視頻監視器連接，就可看到圖像。CCD圖像傳感器成像質量高，但價格昂貴。
CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，即互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器成像質量略遜於CCD圖像傳感器，但價格低。
本實用新型膠囊式胃鏡如圖1、圖2所示，包括膠囊殼體7，膠囊殼體7的前端設計有透明罩1，膠囊殼體7內安裝有發光二極體2和聚焦鏡頭3，聚焦鏡頭3後面安裝有CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器5，膠囊殼體7內安裝有控制電路板6控制發光二極體2工作；其特徵在於CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器5連接有電源導線8，由外部供給電源；CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器5連接有視頻導線12，通過視頻導線12傳輸視頻信號；所述的電源導線8和視頻導線12伸出膠囊殼體7外與外部設備如電子計算機連接。
本實用新型中採用CCD圖像傳感器時，由於CCD圖像傳感器成像質量高，價格昂貴，可將膠囊式胃鏡製作成可重複使用的。本實用新型中採用CMOS圖像傳感器時，由於CMOS圖像傳感器價格低，可製作成一次性的。
膠囊殼體7可採用塑料、玻璃、有機玻璃或金屬材料等。透明罩1可採用塑料、玻璃、有機玻璃等。膠囊殼體7(不包括透明罩1)採用金屬殼體時便於製作成可重複使用的膠囊式胃鏡。
本實用新型可通過視頻導線及電源導線11來控制膠囊式胃鏡在人體中的位置。也可以在膠囊殼體7上另連接牽引線10來控制膠囊式胃鏡在人體中的位置同時牽引線10也可以作為導引線使用。
為了便於安裝所述的膠囊殼體7內安裝有連接電路板9；電源導線8和視頻導線12分別與連接電路板9連接，連接電路板9的輸出端連接視頻導線及電源導線11。視頻導線及電源導線11與外部設備如電子計算機連接。
整個膠囊式胃鏡系統可分五個部分組成電子內鏡系統、牽引系統、圖像處理系統、視頻監視器、附件部分。
(1)電子內鏡系統電子內鏡系統是本實用新型的核心部件，關鍵技術是聚焦鏡頭和CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。本實用新型採用已有技術聚焦鏡頭和CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。該電子內鏡系統體積小、功耗低、高清晰度、高解析度、高可靠性，視野角在120度，景深3～10mm，將CCD圖像傳感器安裝在似膠囊狀殼體內，該膠囊狀殼體的外形及大小類似於藥品的膠囊，便於病人吞服，其外罩透明，防水、耐腐蝕、耐壓，照明由發光二極體來完成。
(2)牽引系統相當於內鏡電纜，其構成分兩部分。一是導線，連接膠囊體與圖像處理系統，二是牽引線，控制膠囊體位置，也可做導引線使用。技術要求纖細柔軟，耐反覆折彎，有一定強度(牽拉力)。如技術條件許可，電子內鏡系統的圖像傳輸為無線傳輸，那麼牽引系統只是一條牽引線。或者導線一端聯接膠囊體，另一端聯接發送器，與視頻監視器等系無線聯接，使臨床使用更方便。
(3)圖像處理系統市場有成熟產品，也可根據需要重新開發圖像處理軟體。視頻監視器和圖像處理系統也可合二為一，由電子計算機或筆記本電腦取代，也可開發新的視頻卡和圖像文件處理軟體系統。
(4)視頻監視器市場有成熟產品，如索尼監視器等。
(5)附件部分各種專用導管、雙腔或多腔導管、導線、導絲、氣泵、插接件、食管拉網專用附件、專用口墊、活檢鉗、取異物專用附件等。
權利要求1.一種膠囊式胃鏡，包括膠囊殼體(7)，膠囊殼體(7)的前端設計有透明罩(1)，膠囊殼體(7)內安裝有發光二極體(2)和聚焦鏡頭(3)，聚焦鏡頭(3)後面安裝有CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器(5)，膠囊殼體(7)內安裝有控制電路板(6)控制發光二極體(2)工作；其特徵在於CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器(5)連接有電源導線(8)，由外部供給電源；CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器(5)連接有視頻導線(12)，通過視頻導線(12)傳輸視頻信號；所述的電源導線(8)和視頻導線(12)伸出膠囊殼體(7)外與外部設備連接。
2.根據權利要求1所述的膠囊式胃鏡，其特徵在於膠囊殼體(7)上連接有牽引線(10)。
3.根據權利要求1或2所述的膠囊式胃鏡，其特徵在於膠囊殼體(7)內安裝有連接電路板(9)；電源導線(8)和視頻導線(12)分別與連接電路板(9)連接，連接電路板(9)的輸出端連接有視頻導線及電源導線(11)。
4.根據權利要求1或2所述的膠囊式胃鏡，其特徵在於所述的膠囊殼體(7)採用金屬殼體。
專利摘要一種膠囊式胃鏡，用於食管、胃等的內鏡檢查。包括膠囊殼體，膠囊殼體的前端設計有透明罩，膠囊殼體內安裝有發光二極體和聚焦鏡頭，聚焦鏡頭後面安裝有CCD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器，膠囊殼體內安裝有控制電路板，控制發光二極體工作。CCD或CMOS圖像傳感器連接有電源導線，由外部供給電源；CCD或CMOS圖像傳感器連接有視頻導線，通過視頻導線傳輸視頻信號給外部設備。膠囊殼體上連接有牽引線。本實用新型改插入操作為病人自行吞服，使上消化道內鏡檢查更方便舒適，病人更容易接受。由於膠囊式胃鏡帶有電源導線和視頻導線以及牽引線，可控制膠囊式胃鏡的位置，可用於對上消化道某些疾病的連續、動態、實時觀察。
文檔編號A61B1/273GK2719214SQ200420052900
公開日2005年8月24日 申請日期2004年8月5日 優先權日2004年8月5日
發明者歐陽羅芬 申請人:歐陽羅芬