CN102843954A - 医学诊断设备以及对人体或动物体内受关注区域进行标识和/或治疗的方法 - Google Patents

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瑞琪·利姆
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Abstract

本发明提供一种医学诊断设备以及一种对人体或动物体内受关注区域进行标识和/或治疗的方法。所述医学诊断设备包括：被配置成感测受关注区域的传感器；以及标记装置，所述标记装置被配置成一旦触发则从所述标记装置中释放标记元件，以对受关注区域进行标识和/或治疗。

Description

医学诊断设备以及对人体或动物体内受关注区域进行标识和/或治疗的方法
技术领域
各个实施例总体上涉及一种医学诊断设备以及对人体或动物体内受关注区域进行标识和/或治疗的方法。
背景技术
胃镜检查和结肠镜检查常用于诊断与胃肠道有关的疾病。胃镜检查一般用于检查上消化道的前四英尺，而结肠镜检查一般用于评估结肠和直肠。不幸的是，胃镜检查和结肠镜检查通常不能到达胃肠道中的大部分小肠。这样，在经由胃镜检查和结肠镜检查的诊断之后可能检测不到位于小肠处的出血部位。此外，如果癌细胞位于小肠中无法到达的部分，则可能会无法实现早期癌症检测。因此，令人期望的是能够扫描整个胃肠道以获得胃肠道的消化位置的更好视觉影像的灵活成像系统。
无线胶囊内窥镜检查(WCE)可提供一种灵活成像系统。图1示出了传统的内窥镜胶囊100的示意图。内窥镜胶囊100可包括放置在生物相容性胶囊外壳110内部的成像装置102、照明模块104、联接到控制模块107的电源(例如电池)106以及射频(RF)发射器108。内窥镜胶囊100能够易于吞服。在内窥镜胶囊100被吞服之后，自然蠕动使得内窥镜胶囊100移动通过胃肠道。随着内窥镜胶囊100移动通过胃肠道，内窥镜胶囊100可以拍摄胃肠道的图像。患者在整个检查期间能够继续进行日常活动，而不会有由内窥镜胶囊100的移动所产生的感觉。检查的持续时间可能为大约8小时。在检查过程中，胃肠道的图像可被连续地发送到放在患者身上的专用天线极板，并可以存储在例如患者佩戴的记录装置中。所存储的图像可以经由线缆连接或者无线地从记录装置传送到计算机。在计算机上可以将图像转换成数字影片，用于医生检查。内窥镜胶囊100可以是一次性的，并可以通过排便而从身体正常地且毫不费力地排出。
从所记录的图像中，可以识别一个或多个受关注位置(例如，胃肠道中的可能需要进一步诊断、检查或治疗的一个或多个病变区域)。拥有关于一个或多个受关注位置的方位信息可以帮助医生在更短的时间内到达一个或多个受关注位置。结果，可以缩短进行进一步治疗的程序性时间，并且可以降低患者的不舒适感。进一步的诊断、治疗或手术可以更准确。因而，经由无线胶囊内窥镜检查来确定一个或多个受关注位置的方位是理想的。
存在各种传统的用于估计一个或多个受关注位置的机制，例如，诸如幽门和回盲瓣等被标明的解剖标志(labeled anatomic landmark)、胶囊时限(capsule time bar)、典型的胃和小肠运输时间以及模型。然而，如果需要进行外科手术，那么可能有必要进行其他试验来确定一个或多个受关注位置的确切方位。
在传统的内窥镜检查技术中，可以通过化学染料标记法来确定一个或多个受关注位置的方位。但是，由于尺寸限制，所以内窥镜胶囊不可能携带进行标记所需量的染料。诸如全球定位系统(GPS)等其他传统的电子定位技术由于自然排便的原因而可能导致错误的方位信息，所以不能被实施用于胃肠道的诊断。因此，传统的标记机制可能不适用于胶囊内窥镜检查中。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种医学诊断设备。所述医学诊断设备包括：被配置成感测受关注区域的传感器；以及标记装置，所述标记装置被配置成一旦触发则从所述标记装置中释放标记元件，以对受关注区域进行标识和/或治疗。
根据本发明的另一实施例，提供了一种对人体或动物体内受关注区域进行标识和/或治疗的方法。所述方法包括：将包括至少一个标记装置的医学诊断设备放到人体或动物体内，所述标记装置包括标记元件；将触发信号发送到所述的至少一个标记装置；以及一旦在所述的至少一个标记装置处接收到所述触发信号，则从所述的至少一个标记装置中释放所述标记元件。
附图说明
在附图中，所有不同视图中的相似附图标记一般表示相同的部件。附图不必按比例绘制，而重点通常在于说明本发明的原理。在下面的说明中，参照下面的附图描述本发明的各个实施例，附图中：
图1示出传统的内窥镜胶囊的示意图。
图2示出根据本发明一个实施例的医学诊断设备的示意图。
图3示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记装置的示意性剖视图。
图4a示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记元件的示意性剖视图。
图4b示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记元件的示意性仰视图。
图5a示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记元件的照片。
图5b示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记元件的主体段的中空空间的照片。
图6a示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的填充有硫酸钡的钛标记元件的X射线图像。
图6b示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的填充有硫酸钡的硅标记元件的X射线图像。
图7示出根据本发明一个实施例的对人体或动物体内受关注区域进行标识和/或治疗的方法的流程图。
图8示出根据本发明一个实施例的医学诊断设备在胃肠道中的示意图。
图9示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记装置当弹性元件处于第二位置时的示意性剖视图。
图10示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记元件被贴附到胃肠道中的受关注区域上的示意图。
图11a示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记装置样机的主视图照片。
图11b示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记装置样机的俯视图照片。
图12a示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记装置样机的示意性剖视图。
图12b示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记装置样机的示意性俯视图。
图13示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记装置样机内各个部件的布置方式的照片。
图14示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记装置样机的实验设立方案的照片。
图15示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的标记元件被嵌入猪肠组织中的照片。
图16a示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的填充有硫酸钡的钛标记元件和填充有硫酸钡的硅标记元件被嵌入猪肠组织中的照片。
图16b示出可用于根据本发明一个实施例的医学诊断设备中的填充有硫酸钡的钛标记元件和填充有硫酸钡的硅标记元件被嵌入猪肠组织中的X射线图像。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述医学诊断设备以及对人体或动物体内受关注区域进行标识和/或治疗的方法的实施例。应明白的是，在不改变本发明本质的情况下，可以在各个方面对下面描述的实施例进行修改。
图2示出了根据本发明一个实施例的医学诊断设备200的示意图。医学诊断设备200可以包括传感器202、电源206、天线204以及一个或多个标记装置208(标记装置208的细节示于图3)。为了说明的目的，图2中仅示出了两个标记装置208。在一个实施例中，标记装置208可以设置在电源206和传感器202之间。标记装置208可以收容在医学诊断设备200的相应壳体210中。标记装置208在医学诊断设备200中的布置方式在其他实施例中可能有所不同。
医学诊断设备200可以作为内窥镜设备实施，例如作为可被吞服以诊断与诸如胃肠道相关的疾病的内窥镜胶囊实施。但是，本发明不限于此。例如，所述医学诊断设备还可以是超声成像仪、光学相干断层扫描仪、胃镜以及结肠镜。超声成像仪、光学相干断层扫描仪、胃镜以及结肠镜可以分别作为能够经由口腔或肛门引入到人体或动物体内的装置来实现。在其他实施例中，不同类型的医学诊断设备200可用于诊断与人体或动物体不同部位相关的疾病。
医学诊断设备200的传感器202可以感测受关注区域，例如，随着医学诊断设备200从胃肠道中经过可以感测一部分或整个胃肠道。传感器202可以作为记录受关注区域的图像的图像传感器实施，例如，随着医学诊断设备200从胃肠道中经过可以记录胃肠道(或其一部分)的图像。图像传感器可以包括但不限于光学成像仪、超声成像仪、热成像仪、光声成像仪以及断层扫描仪。同时，天线204可将所记录的图像(例如无线地)发送到外部接收器，例如数据处理系统(未示出)。数据处理系统可对所记录的图像进行处理，并且可将图像实时地(即，随着医学诊断设备200从胃肠道中经过)显示在显示屏上，供医生观看。在从所记录的图像中观察到胃肠道中的一个或多个区域可能需要进一步诊断、检查或治疗(例如损伤)的情况下，可以向天线204(例如无线地)发出用于触发一个或多个标记装置208的触发信号。在一个实施例中，当医生按下数据处理系统的按钮时，可将触发信号从外部源(例如数据处理系统)发出。在另一实施例中，可基于医学诊断设备200的传感器202所记录的身体(例如胃肠道)的图像而在医学诊断设备200内产生触发信号。
在一个实施例中，传感器202可以作为诸如pH传感器(可基于pH水平来感测受关注区域)或者温度传感器(可基于温度来感测受关注区域)等生化传感器实施。从而，天线204可将所测得的pH值或者所测得的温度(例如无线地)发送到外部接收器，例如数据处理系统(未示出)。数据处理系统可处理所测得的pH值或者所测得的温度，并且可将所测得的pH值或者所测得的温度显示在显示屏上。所测得的pH值或者所测得的温度可以用图表来显示，该图表利用数字和/或色彩来表示所测得的pH值或者所测得的温度。在另一实施例中，传感器202可作为诸如微流体传感器等生化传感器实施。
一旦接收到触发信号，则一个或多个标记装置208可从标记装置208中释放标记元件，以对一个或多个受关注区域进行标识。可选择地或者额外地，标记元件可用来治疗一个或多个受关注区域。例如，标记元件可含有化学品或者可由化学品构成，并且化学品可从标记元件中释放(或者，如果标记元件由化学品构成，那么标记元件可完全溶解)以用于治疗例如在一个或多个受关注区域处的溃疡。在一个实施例中，标记元件可被构成为在一个或多个受关注区域处进行机械治疗或者任何其他类型的治疗。电源206可在患者的整个检查期间对传感器202和天线204供电。
图3示出了可用于医学诊断设备200中的标记装置208的示意性剖视图。标记装置208可以包括弹性元件302和联接到弹性元件302的触发元件304。标记装置208的触发可导致触发元件304的触发。在触发元件304发生触发时，弹性元件302可被配置成沿着箭头305所指的移动方向从第一位置移动到第二位置。在一个实施例中，弹性元件302可以是弹簧。触发元件304可以是加热元件。
弹性元件302从第一位置向第二位置的移动可使得标记元件326从标记装置208上被释放并且贴附到胃肠道上对受关注区域进行标识。在标记元件326从标记装置208中释放后，大约0.5N至大约2.5N的力可足以使得标记元件326贴附到胃肠道上。因此，可基于弹性元件302在压缩后的释放力来选择弹性元件302。
在弹簧用作弹性元件302的情况下，可基于胡克定律来计算弹簧的释放力：
F=-kx    (1)
其中，k是弹簧常数，x是距平衡位置的位移。因此，在弹簧用作弹性元件302的情况下，可基于在从最大压缩状态释放后能产生大约3N力的弹簧的力常数来选择弹性元件302。
标记装置208还可包括联接到弹性元件302的闩锁306。在一个实施例中，弹性元件302的一端308可固定到闩锁306上，而弹性元件302的另一端310可固定到壳体210的底座312上。闩锁306可进一步联接到第一引导结构314。在一个实施例中，第一引导结构314可包括设置在弹性元件302的相对两侧的两个竖向构件316。第一引导结构314的布置方式在其他实施例中可有所不同。第一引导结构314可设置在壳体210的底座312上方。
标记装置208还可包括定位元件318。定位元件318可联接到触发元件304。定位元件318也可联接到闩锁306。在一个实施例中，定位元件318可包括至少一条线绳。所述的至少一条线绳可邻近于第一引导结构314的各个竖向构件316设置。所述的至少一条线绳可以是单股线。在另一实施例中，所述的至少一条线绳可以是多股线。定位元件318可被配置成在标记装置208触发之前将弹性元件302保持在第一位置。因此，理想的是，基于例如材料抗拉强度(以使其在标记装置208触发之前经受住弹性元件302的力)和低能量需求(以在标记装置208触发时立即断开)来选择定位元件318。
标记装置208可包括联接到闩锁306的活塞320。活塞320可沿着移动方向305远离闩锁306并远离弹性元件302延伸。
标记装置208也可包括第二引导结构322。第二引导结构322可具有腔形构造，该腔形构造包括延伸穿过壳体210的开口324。腔322的开口324可盖有薄膜325。薄膜325可以包括但不限于聚氨酯和聚二甲基硅氧烷(硅树脂)。覆盖开口324的薄膜325可帮助防止标记元件326在触发之前离开标记装置208。
标记装置208的标记元件326可收容在壳体210的第二引导结构322中。如上所述，标记元件326可从标记装置208中被释放而对一个或多个受关注区域进行标识。从而，可以从标记元件326的位置确定一个或多个受关注区域的位置。标记元件326的位置可通过X射线成像来确定。因此，理想的是，标记元件326包含生物相容性且在X射线成像下可见(即，具有高的X射线强度吸收)的材料。穿过致密材料透射的X射线强度由下式得出：
I=Ioexp(-μe)    (2)
其中，I是透射的X射线强度，Io是入射的X射线强度，μ是线性衰减系数(单位为cm-1)，e是材料厚度(单位为cm)。
因此，标记元件326可包含生物相容性材料。在一个实施例中，标记元件326可涂有生物相容性材料。生物相容性材料可以包括但不限于钛和硅。在另一实施例中，标记元件326可包含生物再吸收性材料。生物再吸收性材料可以包括但不限于己内酯、丙交酯以及聚乙交酯聚合物。利用上式(2)的理论计算表明，100μm厚的钛可具有97%的X射线强度吸收。利用上式(2)的理论计算表明，100μm厚的硅可具有44%的X射线强度吸收。因此，由钛或硅制成的标记元件326可提供足以产生高对比度X射线图像的X射线强度吸收，从而用于确定受关注区域的位置。此外，钛和硅可适用于植入式医学装置。在其他实施例中，标记元件326可包含生物降解性材料。
图4a示出了标记元件326的剖视图。图4b示出了标记元件326的仰视图。图5a示出了标记元件326的照片。标记元件326可具有约800μm的高度ht以及约700μm的最大直径dt。标记元件326可包括引导段402和主体段404。在一个实施例中，引导段402可呈圆锥形。在其他实施例中，引导段402的形状可有所不同。引导段402可包括用于对受关注区域进行标识的锥形尖端406。锥形尖端406可增强在受关注区域处的穿透深度。引导段402可具有约82.37°的角α。引导段402的锥形尖端406可具有约10μm的半径。引导段402可具有400μm的高度h1和约700μm的最大直径d1。
图5b示出了标记元件326的主体段404的中空空间408的照片。在一个实施例中，主体段404可呈圆柱形。主体段404的形状在其他实施例中可有所不同。主体段404可包括用于存储医学成像对比度增强材料的中空空间408。在一个实施例中，主体段404可以是实心结构(即，主体段404没有中空空间)。这样，整个标记元件326或者标记元件326的主体段404可涂有医学成像对比度增强材料。可选择地，医学成像对比度增强材料可与用来制造标记元件326或主体段404的材料相混合。主体段404可具有400μm的高度h2以及约700μm的恒定直径d2。中空空间408可具有约400μm的高度h3以及约500μm的恒定直径d3。中空空间408可容纳约78.5nL的医学成像对比度增强材料。医学成像对比度增强材料可用来增强在例如X射线成像或核磁共振成像中对标记元件408的检测。医学成像对比度增强材料可以包括但不限于用于例如X射线成像的硫酸钡以及用于例如核磁共振成像的氧化铁。
硫酸钡(BaSO4)由于其不透射线因而可被选作X射线对比度增强材料。为了获得高对比度的X射线图像，X射线密度应等于每cm2的BaSO4至少0.1g(0.1g/cm2BaSO4)。理论计算表明，具有中空空间408的主体段404可具有约222μm的最小厚度，以实现等于0.1g/cm2BaSO4的X射线密度。因而，如图4a和图4b所示，标记元件326可被设计成使得具有中空空间408的主体段404可具有约200μm的厚度(t)。
图6a示出了填充有硫酸钡的钛标记元件602的X射线图像。图6b示出了填充有硫酸钡的硅标记元件604的X射线图像。从图6a和图6b的X射线图像中可以看出，硫酸钡606可改善钛608和硅610的X射线强度吸收。
下面描述标记装置208经触发以对人体或动物体内受关注区域进行标识的操作细节。
图7示出了对人体或动物体内受关注区域进行标识和/或治疗的流程图700。在步骤702，可将具有包括标记元件的至少一个标记装置的医学诊断设备放到人体或动物体内。在步骤704，可将触发信号发送到所述的至少一个标记装置。在步骤706，一旦在所述的至少一个标记装置处接收到所述触发信号，则可从所述的至少一个标记装置中释放标记元件。
在标记装置208触发之前，如图3所示，弹性元件302可被定位元件318固定在第一位置。弹性元件302在第一位置时可处于压缩状态。在弹性元件302的第一位置时，活塞320可接触标记元件326。如图8所示，随着医学诊断设备200从胃肠道802中经过，医学诊断设备200的传感器202可感测胃肠道的一部分或全部。如果在医学诊断过程中从所记录的图像中观察到胃肠道802中的可能需要进一步诊断、检查或治疗的一个或多个区域(例如损伤)804，那么根据医生或最终用户的要求可从外部源将触发信号无线地发送到医学诊断设备200。可选择地，可基于所记录的图像在医学诊断设备200内产生触发信号。一旦触发，则触发元件304可移除或者破坏定位元件318。在一个实施例中，触发元件304可以是加热元件，在触发后该加热元件可将热量供给到定位元件318以使定位元件318熔化。在定位元件318被触发元件304移除或破坏之后，弹性元件302处于第一位置(即，压缩状态)的释放力可使得弹性元件302从第一位置沿着移动方向305向第二位置移动。
图9示出了当弹性元件302在第二位置时标记装置208的剖视图。弹性元件302从第一位置到第二位置的移动可使得闩锁306沿着移动方向305移动。闩锁306沿着移动方向305的移动可由第一引导结构314引导。也就是说，随着闩锁306沿着移动方向305移动，闩锁306可沿着第一引导结构314移动。从而，活塞320可移动到第二引导结构(腔)322中。结果，标记元件326可从第二引动结构322的开口324被推出。薄膜325会由于标记元件326从标记装置208中释放而被戳破。如图10所示，标记元件326可在受关注区域804处贴附到胃肠道802(例如胃肠道的粘膜层)上。标记元件326可保留在胃肠道中，以用作对需要进一步治疗、诊断和/或外科手术的受关注区域804进行识别的标志。可以通过胃肠道802的X射线成像来确定标记元件326的位置(即，受关注区域的位置)。
可以制造标记装置208的样机以进行实验。图11a示出了标记装置样机1100的主视图照片。图11b示出了标记装置样机1100的俯视图照片。图12a示出了标记装置样机1100的示意性剖视图。图12b示出了标记装置样机1100的示意性俯视图。标记装置样机1100可由铝制成。标记装置样机1100可具有约16.3mm×10.0mm×5.5mm的尺寸。在一个实施例中，医学诊断设备200的标记装置208可具有约5mm的直径以及约5mm的高度。
图13示出了可用于标记装置样机1100内的各个部件(例如，弹性元件302、触发元件304、闩锁306、定位元件318以及活塞320)的布置方式1300的照片。标记装置样机1100可包括弹簧形式的弹性元件302。弹簧302可具有约2mm的高度以及约1.2mm的直径。标记装置样机1100可包括直径约0.2mm的尼龙线形式的定位元件318。标记装置样机1100可包括加热线圈形式的触发元件304。
利用标记装置样机1100，可以对猪小肠进行体外实验。可进行这样的实验来评估标记装置208的用于释放标记元件326的弹射机制以及标记元件326穿透到身体组织内的深度。诸如猪肠组织与标记元件326之间的距离以及标记元件326的穿透角度等参数可得到评估。实验的固定参数可以是标记元件326的大约800μm的总高度以及大约3N的弹簧释放力。
图14示出了标记装置样机1100的实验设立方案1400的照片。可利用销钉1406将猪肠组织1402固定在聚苯乙烯泡沫塑料块1404上。具有标记元件326(未示出)的标记装置样机1100可位于猪肠组织1402前方。在实验期间，一旦触发，则标记装置样机1100的加热线圈304可熔化尼龙线318。从而，弹簧302可从第一位置移到第二位置。标记元件326可从标记装置样机1100中被释放并且可贴附到猪肠组织1402上。
图15示出了被嵌入猪肠组织1402中的标记元件326的照片。图16a示出了被嵌入猪肠组织1402中的填充有硫酸钡的钛标记元件1602以及填充有硫酸钡的硅标记元件1604的照片。图16b示出了被嵌入猪肠组织1402中的填充有硫酸钡的钛标记元件1602以及填充有硫酸钡的硅标记元件1604的X射线图像1606。从X射线图像1606可以清晰地看到钛标记元件1602和硅标记元件1604在猪肠组织1402上的位置。
因此，具有标记装置208的医学诊断设备200可提供一种用于对受关注区域(例如病变部位)进行定位的简单且有效的方式。由于通过标记元件326对病变部位的位置进行了标识，所以可通过显示在X射线图像上的标记元件326的位置来确定病变部位的位置。因而，可不必进行进一步试验来确定病变部位的确切位置。此外，可以缩短进一步治疗的程序性时间，并且可以降低患者的不舒适感。进一步的诊断、治疗或手术可以更准确。
具有标记装置208的医学诊断设备200还可提供一种用于对病变部位进行定位的更快方式，这是由于可实时地(即，在对例如胃肠道进行检查的期间内)标识出病变部位的位置。此外，具有标记装置208的医学诊断设备200可提供一种对胃肠道的无线诊断。具有标记装置208的医学诊断设备200可微型化并且可要求低功率。
另外，医学诊断设备200可被设计使得触发时仅标记元件326从相应的标记装置208中被释放。医学诊断设备200的其他部件保留在医学诊断设备200的内部。这能确保没有部件从医学诊断设备200的表面伸出。因而，能够避免整个医学诊断设备200被贴附到胃肠道上的情况。
在其他实施例中，具有标记装置208的医学诊断设备200可以用于多种目的，例如药物输送、流体取样以及内窥镜成像。在一个实施例中，当具有标记装置208的医学诊断设备200可被用于局部治疗法(例如药物输送)时，标记元件326的中空空间408可被配置成容纳药物。在其他实施例中，标记元件326可被药物代替。在其他实施例中，标记元件326可含有药物。在另一实施例中，当具有标记装置208的医学诊断设备200可被用于活组织检查采集(例如流体取样)时，标记元件326的中空空间408可被配置成用于活组织检查采集。在又一实施例中，当具有标记装置208的医学诊断设备200可被用于局部切除/去除癌细胞时，标记元件326的中空空间408可被配置成容纳纳米粒子。纳米粒子可以包括但不限于金纳米粒子。射频(RF)/超声/光束可被用来使标记元件326破损并可用来加热纳米粒子，以局部切除/去除在受关注区域(例如胃肠道中病变部位)处的癌细胞/组织。在另一实施例中，中空空间408可被配置成容纳经由诸如荧光或磷光法而能增强受关注区域的可见性的材料。
虽然已经参照特定实施例具体地示出和描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员应明白，在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的范围和精神的情况下，可对本发明的实施例在形式和细节上作出各种变化。因而，本发明的范围由所附权利要求书表示，并且意图包括落入权利要求等同物的意思和范围内的所有变化。

Claims (40)

1.一种医学诊断设备，包括：
被配置成感测受关注区域的传感器；以及
标记装置，所述标记装置被配置成一旦触发则从所述标记装置中释放标记元件，以对受关注区域进行标识和/或治疗。
2.根据权利要求1所述的医学诊断设备，
其中，所述传感器包括图像传感器或者生化传感器。
3.根据权利要求2所述的医学诊断设备，
其中，所述图像传感器包括由光学成像仪、超声成像仪、热成像仪、光声成像仪以及断层扫描仪构成的组中的任一种。
4.根据权利要求2所述的医学诊断设备，
其中，所述生化传感器包括由pH传感器、微流体传感器以及温度传感器构成的组中的任一种。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述标记装置包括弹性元件和联接到所述弹性元件的触发元件；所述弹性元件被配置成：一旦所述触发元件发生触发，则所述弹性元件从第一位置沿着移动方向移动到第二位置，以从所述标记装置中释放所述标记元件。
6.根据权利要求5所述的医学诊断设备，
其中，所述标记装置还包括联接到所述触发元件的定位元件，所述定位元件被配置成将所述弹性元件保持在第一位置。
7.根据权利要求6所述的医学诊断设备，
其中，所述触发元件被配置成一旦触发则移除或破坏所述定位元件，以使得所述弹性元件能够从第一位置移动到第二位置。
8.根据权利要求6或7所述的医学诊断设备，
其中，所述的被配置成移除或破坏所述定位元件的触发元件包括加热元件，所述加热元件被配置成当被触发时将热量供给到所述定位元件，以损坏所述定位元件。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述标记装置还包括闩锁和第一引导结构，其中所述闩锁联接到所述弹性元件，使得如果所述弹性元件从第一位置移动到第二位置，则所述闩锁沿着所述移动方向移动；其中所述闩锁联接到第一引导结构，使得所述闩锁沿着所述移动方向的移动由第一引导结构引导。
10.根据权利要求9所述的医学诊断设备，
其中，所述标记装置还包括联接到所述闩锁的活塞，所述活塞沿着所述移动方向远离所述闩锁并远离所述弹性元件延伸。
11.根据权利要求10所述的医学诊断设备，
其中，所述标记装置还包括适于引导所述标记元件沿着所述移动方向移动的第二引导结构，其中所述活塞和所述标记元件相联接使得所述活塞的移动导致所述标记元件的移动。
12.根据权利要求11所述的医学诊断设备，
其中，第二引导结构具有腔形构造，所述腔形构造包括延伸穿过所述医学诊断设备的壳体的开口。
13.根据权利要求12所述的医学诊断设备，
其中，所述弹性元件从第一位置向第二位置的移动导致所述活塞移入腔的内部，从而将所述标记元件从所述标记装置中推出。
14.根据权利要求13所述的医学诊断设备，
其中，所述腔的开口覆盖有薄膜。
15.根据权利要求5-14中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述弹性元件在第一位置时处于压缩状态。
16.根据权利要求5-15中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述弹性元件包括弹簧。
17.根据权利要求6-16中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述定位元件包括至少一条线绳。
18.根据权利要求17所述的医学诊断设备，
其中，每条线绳是单股线或者多股线。
19.根据权利要求5-18中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述触发元件被来自外部源的触发信号激活。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述标记元件包括主体段和引导段。
21.根据权利要求20所述的医学诊断设备，
其中，所述引导段包括锥形尖端。
22.根据权利要求21所述的医学诊断设备，
其中，所述锥形尖端被配置成增强在受关注区域处的穿透深度。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述主体段是实心结构。
24.根据权利要求20-22中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述主体段包括中空空间。
25.根据权利要求24所述的医学诊断设备，
其中，所述中空空间被配置成存储医学成像对比度增强材料。
26.根据权利要求25所述的医学诊断设备，
其中，所述医学成像对比度增强材料用于在增强X射线成像或核磁共振成像中对所述标记元件的检测。
27.根据权利要求25或26所述的医学诊断设备，
其中，所述医学成像对比度增强材料包括用于X射线成像的硫酸钡或者用于核磁共振成像的氧化铁。
28.根据权利要求24所述的医学诊断设备，
其中，所述中空空间被配置成容纳药物。
29.根据权利要求24所述的医学诊断设备，
其中，所述中空空间被配置成用于活体组织检查采集。
30.根据权利要求24所述的医学诊断设备，
其中，所述中空空间被配置成容纳能被用于局部去除在受关注区域处的癌细胞的纳米粒子。
31.根据权利要求24所述的医学诊断设备，
其中，所述中空空间被配置成容纳经由荧光或磷光而能增强受关注区域的可见性的材料。
32.根据权利要求1-31中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述标记元件包含生物相容性材料。
33.根据权利要求1-32中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述标记元件涂有生物相容性材料。
34.根据权利要求32或33所述的医学诊断设备，
其中，所述生物相容性材料包括钛或硅。
35.根据权利要求1-31中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述标记元件包含生物再吸收性材料。
36.根据权利要求5-35中任一项所述的医学诊断设备，还包括：
天线，所述天线被配置成从外部源接收用于触发所述触发元件的触发信号，并且被配置成将代表所记录的受关注区域的图像的数据发送到外部接收器；和
电源，所述电源被配置成向所述传感器和所述天线供电。
37.根据权利要求1-36中任一项所述的医学诊断设备，
其中，所述医学诊断设备包括由内窥镜设备、内窥镜胶囊、超声成像仪、光学相干断层扫描仪、胃镜以及结肠镜构成的组中的任一种。
38.一种对人体或动物体内受关注区域进行标识和/或治疗的方法，所述方法包括：
将包括至少一个标记装置的医学诊断设备放到人体或动物体内，所述标记装置包括标记元件；
将触发信号发送到所述的至少一个标记装置；以及
一旦在所述的至少一个标记装置处接收到所述触发信号，则从所述的至少一个标记装置中释放所述标记元件。
39.根据权利要求38所述的方法，
其中，从外部源无线地发送所述触发信号。
40.根据权利要求38所述的方法，
其中，所述触发信号基于由所述医学诊断设备的传感器所记录的身体图像而在所述医学诊断设备内产生。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105030342A (zh) * 2015-09-01 2015-11-11 济南华奥医药科技有限公司 一种机器人胶囊
CN106102554A (zh) * 2014-03-14 2016-11-09 奥林巴斯株式会社 图像处理装置、图像处理方法以及图像处理程序
CN109073725A (zh) * 2015-09-09 2018-12-21 皇家飞利浦有限公司 用于规划和执行重复介入流程的系统和方法
WO2021007715A1 (zh) * 2019-07-12 2021-01-21 深圳先进技术研究院 一种内窥镜及内窥镜系统

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104105437B (zh) * 2012-02-24 2016-11-09 卡普索影像股份有限公司 用于医疗胶囊的电源控制
CN106073689A (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 李红艳 可温度探测的吞服式医疗检测器
CN106377221B (zh) * 2016-10-31 2018-07-13 中国人民解放军第二军医大学 一种用于消化道病变筛查的射线扫描式胶囊内镜及其应用
CN106419942B (zh) * 2016-10-31 2019-09-10 中国人民解放军第二军医大学 一种用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜及其应用
US20210213264A1 (en) * 2020-01-14 2021-07-15 University Of Maryland, College Park Microneedle system and method of fabrication of an ingestible structure
CN111685715B (zh) * 2020-06-13 2021-10-19 西安交通大学 一种可视化消化道采样释药胶囊

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010051766A1 (en) * 1999-03-01 2001-12-13 Gazdzinski Robert F. Endoscopic smart probe and method
CN1829467A (zh) * 2003-08-04 2006-09-06 奥林巴斯株式会社 胶囊内视镜
CN1859945A (zh) * 2003-10-01 2006-11-08 奥林巴斯株式会社 胶囊投药系统和投药方法
CN101342067A (zh) * 2007-07-11 2009-01-14 重庆特奥科技有限公司 医用工具胶囊
CN101472640A (zh) * 2006-06-23 2009-07-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 药物输送系统
CN101541359A (zh) * 2006-11-21 2009-09-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 药剂输送装置、胶囊和体内药物输送或诊断系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1678239A (zh) * 2002-08-01 2005-10-05 约翰霍普金斯大学 利用荧光鉴定分子结构和使体腔起皱的细胞类型的技术
US7118531B2 (en) * 2002-09-24 2006-10-10 The Johns Hopkins University Ingestible medical payload carrying capsule with wireless communication
JP2008521794A (ja) * 2004-11-29 2008-06-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 少なくとも一の薬剤を輸送するための、少なくとも一のセンサを有する電子制御式の錠剤およびシステム
US20080312532A1 (en) * 2005-11-18 2008-12-18 Koninklijke Philips Electronics, N.V. System and Method for Interacting With a Cell or Tissue in a Body

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010051766A1 (en) * 1999-03-01 2001-12-13 Gazdzinski Robert F. Endoscopic smart probe and method
CN1829467A (zh) * 2003-08-04 2006-09-06 奥林巴斯株式会社 胶囊内视镜
CN1859945A (zh) * 2003-10-01 2006-11-08 奥林巴斯株式会社 胶囊投药系统和投药方法
CN101472640A (zh) * 2006-06-23 2009-07-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 药物输送系统
CN101541359A (zh) * 2006-11-21 2009-09-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 药剂输送装置、胶囊和体内药物输送或诊断系统
CN101342067A (zh) * 2007-07-11 2009-01-14 重庆特奥科技有限公司 医用工具胶囊

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106102554A (zh) * 2014-03-14 2016-11-09 奥林巴斯株式会社 图像处理装置、图像处理方法以及图像处理程序
CN106102554B (zh) * 2014-03-14 2019-02-05 奥林巴斯株式会社 图像处理装置以及图像处理方法
CN105030342A (zh) * 2015-09-01 2015-11-11 济南华奥医药科技有限公司 一种机器人胶囊
CN109073725A (zh) * 2015-09-09 2018-12-21 皇家飞利浦有限公司 用于规划和执行重复介入流程的系统和方法
WO2021007715A1 (zh) * 2019-07-12 2021-01-21 深圳先进技术研究院 一种内窥镜及内窥镜系统

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WO2011093791A1 (en) 2011-08-04

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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