CN102934983A - 一种胶囊内镜自稳的方法及自稳胶囊内镜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种胶囊内镜自稳的方法，通过在胶囊内镜的尾部加设一个由可降解并具有弹性的生物材料制成的弹簧，弹簧的一端插入胶囊内镜尾部并抵压其尾部壳体；将胶囊内镜和弹簧整体包裹于由肠溶材料制成的封闭薄壳内，使弹簧处于压缩状态；当使用过程中薄壳崩解释放弹簧，使弹簧和胶囊内镜形成一整体运动，弹簧释放后使得整体占据空间加大。本发明还公开了一种自稳胶囊内镜。本发明可阻止胶囊内镜的头部、尾部翻转，实现自稳。

Description

一种胶囊内镜自稳的方法及自稳胶囊内镜
技术领域
本发明涉及医疗器械技术，具体来说涉及一种胶囊内镜自稳的方法，本发明还涉及利用该方法的自稳胶囊内镜。
背景技术
自2001年胶囊内镜（或称胶囊内窥镜）经美国食品与药品管理局批准用于小肠疾病的检查以来，胶囊内镜以其操作简单、方便、无痛、无创、安全等特点，得到医生、患者的青睐。至2009年，已经有超过75万人接受了胶囊内镜检查。目前胶囊内镜主要用于不明原因消化道出血、克罗恩病、小肠肿瘤等病的诊断，且近年由于技术的发展，逐渐出现了用于检查食管和结肠的胶囊内镜，胶囊内镜的应用范围得到进一步扩大，为消化科医生提供了很大帮助。
现有胶囊内镜系统由胶囊内镜、图像记录仪和诊断图文工作站三部分组成，其中胶囊内镜由生物塑料壳体、LED光源、光学镜头、图像传感器、图像处理器、电池，射频模块等组成，胶囊内镜具有头部和尾部，光学镜头位于胶囊内镜头部。胶囊经口吞服，在消化道中因肠道蠕动而被动运动，无自身动力支持，因此，胶囊内镜在小肠内运行方式往往是不可预知的，其很有可能在小肠内翻转，即发生使胶囊内镜的头部和尾部调转的情况，难以保持始终如一的前进方向，光学镜头也很难拍摄到预期的图像，这给临床医生阅片增加困难，甚至可能增加漏诊率。
发明内容
本发明的目的就是提供一种胶囊内镜自稳的方法，阻止胶囊内镜头部、尾部翻转，实现自稳。
本发明的另一个目的是提供一种实现上述方法的自稳胶囊内镜。
本发明的目的可通过以下技术方案实现：一种胶囊内镜自稳的方法，通过在胶囊内镜的尾部加设一个由可降解并具有弹性的生物材料制成的弹簧，弹簧的一端插入胶囊内镜尾部并抵压其尾部壳体；将胶囊内镜和弹簧整体包裹于由肠溶材料制成的封闭薄壳内，使弹簧处于压缩状态；当使用过程中薄壳崩解释放弹簧，使弹簧和胶囊内镜形成一整体运动，弹簧释放后使得整体占据空间加大，阻止胶囊内镜的头部、尾部翻转，实现自稳。
进一步地，本发明：在胶囊内镜的尾部开设通孔，将弹簧一端穿过通孔插入尾部壳体，同时插入胶囊内镜尾部壳体的弹簧一端折叠绕制成一圆盘，倒扣于胶囊内镜的壳体内壁，并在该胶囊内镜的壳体内壁部位粘附一层覆盖圆盘的防水膜，以在增强弹簧安装固定稳定性的同时，防止小肠液进入胶囊内镜内部。
进一步地，本发明所述弹簧外围包裹一层由与弹簧相同生物材料制成的薄膜。
本发明的另一个目的通过以下技术方案实现：一种自稳胶囊内镜，包括胶囊内镜本体，其特征在于：还包括由可降解并具有弹性的生物材料制成的弹簧、由肠溶材料制成的薄壳；所述弹簧安装于胶囊内镜本体的尾部，弹簧的一端插入胶囊内镜本体的尾部壳体，并以压缩状态与胶囊内镜整体包裹于薄壳内。
在上述基础上，本发明可做如下改进：
本发明所述弹簧外围还紧密包裹一层由与弹簧相同生物材料制成的薄膜，位于所述薄壳内层。弹簧由薄膜包裹后，既可以防止弹簧卡压回盲瓣，也可以增加弹簧与薄壳接触面积，防止压缩状态的弹簧顶穿薄壳，保护薄壳不被损坏。
本发明所述胶囊内镜本体的尾部开有安装通孔，所述弹簧的一端部穿过安装通孔，并且该端部具有圆盘，该圆盘倒扣于胶囊内镜本体的壳体内壁，圆盘可堵住安装通孔，利于增强弹簧安装的稳定性的同时，防止小肠液通过安装孔进入胶囊内镜本体内。所述胶囊内镜本体的尾部的壳体内壁上设有防水膜，该防水膜完全覆盖圆盘，以进一步防止小肠液通过安装通孔进入胶囊内镜本体内。
本发明所述弹簧采用聚癸二酸甘油酯、聚乳酸或明胶材料制成，可实现优良的生物相容性、合适的弹性抵抗小肠蠕动和生物降解性能。
本发明所述薄壳采用海藻酸盐或褐藻胶材料制成，以利于薄壳被小肠液快速崩解。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明的胶囊内镜进入小肠后，薄壳崩解，弹簧可直接撑开薄膜而释放，从而加长整体长度，胶囊内镜依靠小肠蠕动前进，因其大于小肠内径的长度而不会翻转，保持前进方向一致，从而使得所拍摄的图片更加连续、稳定，为临床医生阅片提供有效帮助；
（2）本发明结构与普通胶囊内镜类似，且弹簧是以压缩状态包裹于薄壳内，体积小，便于使用者服用。
附图说明
图1为本发明自稳胶囊内镜的结构示意图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为本发明弹簧释放后的结构示意图。
图中：1、胶囊内镜本体；11、安装通孔；12、壳体；2、弹簧；21、圆盘；3、薄壳；4、薄膜；5、防水膜。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
一种胶囊内镜自稳的方法，通过在胶囊内镜的尾部加设一个由可降解并具有弹性的生物材料制成的弹簧，弹簧的一端插入胶囊内镜尾部并抵压其尾部壳体；将胶囊内镜和弹簧整体包裹于由肠溶材料制成的封闭薄壳内，使弹簧处于压缩状态；当使用过程中薄壳崩解而释放弹簧，使弹簧和胶囊内镜形成一整体运动，弹簧释放后使得整体占据空间加大，阻止胶囊内镜的头部、尾部翻转，实现自稳。
其中，本实施例是在胶囊内镜的尾部开设通孔，将弹簧一端穿过通孔插入尾部壳体，插入胶囊内镜尾部壳体的弹簧一端折叠绕制成一圆盘，倒扣于胶囊内镜的壳体内壁，从而实现弹簧在胶囊内镜尾部的稳固安装，同时在该胶囊内镜的壳体内壁上粘附一层覆盖圆盘的防水膜，通过圆盘和防水膜防止小肠液进入胶囊内镜内。弹簧外围包裹一层由与弹簧相同生物材料制成的薄膜。
选择或设置弹簧的弹性模量、最大形变量和尾端面积，满足弹簧对小肠肠壁的最大压强Pmax小于小肠穿孔的临界压强Pnet，以防止释放后的弹簧顶穿小肠肠壁，其中：
Pmax=σs×x/S    （1），
Pnet=t/R×σT    （2），
式（1）中，σs为弹簧的弹性模量，x为弹簧的最大形变量，S为弹簧的尾端面积；该弹簧的尾端面积是指弹簧朝外的一端（即弹簧圆盘的另一端）盘制形成的几何形状（本实施例为圆形）的面积。
式（2）中，t为小肠肠壁的厚度，R为小肠内壁的半径，σT为小肠肠壁的弹性模量。
也可通过在弹簧的材料中加入崩解剂来调节设置弹簧的各种物理性能。
如图1~2所示，一种自稳胶囊内镜，包括胶囊内镜本体1、薄壳3和由可降解并具有弹性的生物材料制成的弹簧2，薄壳3采用肠溶材料制成；弹簧2安装于胶囊内镜本体1的尾部，弹簧2的一端插入胶囊内镜本体1的尾部壳体，并以压缩状态与胶囊内镜本体1整体真空包裹于薄壳3内。弹簧2的自然长度与胶囊内镜本体1的长度的总和为约6cm，大于小肠内径。
其中，弹簧2外围还紧密包裹一层由与弹簧2相同生物材料制成的薄膜4，薄膜4位于薄壳3内层，这样既可以防止弹簧卡压小肠内的回盲瓣，减小可能存在的弹簧与肠壁的摩擦损伤，也可以增加弹簧与薄壳3的接触面积，从而可以保护薄壳3不被损坏。胶囊内镜本体1采用现有常规胶囊内镜，包括壳体12及置于壳体12内的LED光源、光学镜头、图像传感器、图像处理器、电池，射频模块等组成，胶囊内镜本体具有头部和尾部，光学镜头位于胶囊内镜本体的头部。
弹簧2采用聚癸二酸甘油酯、聚乳酸或明胶材料等制成。选用材料通过以下条件来选择或设置弹簧2：（a）生物相容性好；（b）可降解（增加安全性，如潴留，可降解后排出）；（c）对肠壁压力适当，可以加入崩解剂调节其生物降解性能、弹性性能等物理性能。薄膜4采用聚乳酸材料制成，聚乳酸为缓释的肠溶材料，可加入崩解剂调节设置生物降解性能；如果本自稳胶囊内镜未潴留体内，则薄膜4可随胶囊内镜排出体外；如果薄膜4潴留体内，则超过设置的时间（约36-48小时）后该薄膜4开始降解。
本发明胶囊内镜本体1的尾部开有安装通孔11，弹簧2的一端部穿过安装通孔11，并且该端部具有圆盘21，该圆盘21倒扣于胶囊内镜本体1的壳体内壁，圆盘21保持紧密贴合内壁，可堵住安装通孔11，并在胶囊内镜本体1的尾部壳体内壁上设有防水膜5，保证胶囊内镜本体1的防水性能。本实施例安装弹簧2时，是先将弹簧2的端部插入未组装的胶囊内镜本体1的安装通孔11中，然后盘制圆盘21，再组装胶囊内镜本体1。
本自稳胶囊内镜进入人体小肠后，如图3所示，薄壳3在十分钟内将崩解，弹簧2撑开薄膜4而释放，弹簧2释放成自然状态，与胶囊内镜本体1形成一整体在小肠蠕动下运动，伸长后的弹簧2使得本自稳胶囊内镜占据空间加大，整体长度大于小肠内径，防止胶囊内镜本体1的头部、尾部调转即翻转，实现自稳。
本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种胶囊内镜自稳的方法，其特征在于通过在胶囊内镜的尾部加设一个由可降解并具有弹性的生物材料制成的弹簧，弹簧的一端插入胶囊内镜尾部并抵压其尾部壳体；将胶囊内镜和弹簧整体包裹于由肠溶材料制成的封闭薄壳内，使弹簧处于压缩状态；当使用过程中薄壳崩解释放弹簧，使弹簧和胶囊内镜形成一整体运动，弹簧释放后使得整体占据空间加大，阻止胶囊内镜的头部、尾部翻转，实现自稳。
2.根据权利要求1所述的胶囊内镜自稳的方法，其特征在于：在胶囊内镜的尾部开设通孔，将弹簧一端穿过通孔插入尾部壳体。
3.根据权利要求1或2所述的胶囊内镜自稳的方法，其特征在于：插入胶囊内镜尾部壳体的弹簧一端折叠绕制成一圆盘，倒扣于胶囊内镜的壳体内壁，同时在该胶囊内镜的壳体内壁部位粘附一层覆盖圆盘的防水膜。
4.根据权利要求3所述的胶囊内镜自稳的方法，其特征在于：所述弹簧外围包裹一层由与弹簧相同生物材料制成的薄膜。
5.一种自稳胶囊内镜，包括胶囊内镜本体，其特征在于：还包括由可降解并具有弹性的生物材料制成的弹簧、由肠溶材料制成的薄壳；所述弹簧安装于胶囊内镜本体的尾部，弹簧的一端插入胶囊内镜本体的尾部壳体，并以压缩状态与胶囊内镜本体整体包裹于薄壳内。
6.根据权利要求5所述的自稳胶囊内镜，其特征在于：所述弹簧外围还紧密包裹一层由与弹簧相同生物材料制成的薄膜，薄膜位于所述薄壳内层。
7.根据权利要求5所述的自稳胶囊内镜，其特征在于：所述胶囊内镜本体的尾部开有安装通孔，所述弹簧的一端部穿过安装通孔，并且该端部具有圆盘，该圆盘倒扣于胶囊内镜本体的壳体内壁。
8.根据权利要求7所述的自稳胶囊内镜，其特征在于：所述胶囊内镜本体的尾部的壳体内壁上设有防水膜，该防水膜完全覆盖圆盘。
9.根据权利要求5-8任一项所述的自稳胶囊内镜，其特征在于：所述弹簧采用聚癸二酸甘油酯、聚乳酸或明胶材料制成。
10.根据权利要求5-8任一项所述的自稳胶囊内镜，其特征在于：所述薄壳采用海藻酸盐或褐藻胶材料制成。
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