CN103142231A - 一种胶囊内窥镜的谐波检测装置和检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种胶囊内窥镜的谐波检测装置和检测方法，用于检测胶囊内窥镜在体是否存在，包括：逻辑分频电路，用于产生基波；基波发射电路，与逻辑分频电路电连接，用于发射基频；接收检测电路，用于接收在一定频率下的电波；微处理器，接收接收检测电路所传送的电波，并判定所述电波中不同次级谐波之比是否达到设定门限值，若达到设定门限值，则可判定待检体内存在有胶囊内窥镜。利用了谐波的成比例逐级衰减的特性，各次级谐波与基波之间有一定的比例关系，通过将各次级谐波进行相比，来获得相应的比例值来作为判定的基础，只要对待检体的腹部扫描，即可马上获知体内是否还滞留有胶囊内窥镜，操作方便，检测速度快，应用性更强，精确度高。

Description

一种胶囊内窥镜的谐波检测装置和检测方法
技术领域
本发明涉及胶囊内窥镜的检测装置和检测方法，特别是指一种利用谐波来检测胶囊内窥镜的检测装置和检测方法。
背景技术
胶囊式内窥镜是医学发展的科技新产品，其日渐被广泛应用于医学上各种病症的临床诊断，采用无痛无创伤的监测诊断，口服后进入人体胃或肠道中，通过其镜头组件近距离拍摄其内部的胃或肠壁状况，以进行临床诊断，减轻患者的临床痛苦。
但是，胶囊内窥镜进入体内后，对人体的胃部或肠道进行影像，并传输至外部的图像监测设备。待胶囊内窥镜工作完成后，需要将其排出体外。而经过一段时间后，服用者有时无法判断其是否已被排出体外，需要借助仪器进行检测其是否在体内滞留。
因此，提供一种检测方便、高效的胶囊内窥镜检测装置及方法实为必要。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种可通过谐波检测的方式对待检体进行检测，以判定其中是否存在有带有铁基非晶态合金的金属的胶囊内窥镜的一种检测装置和方法。
本发明提供了一种胶囊内窥镜的谐波检测装置，用于检测胶囊内窥镜在体是否存在，其包括：逻辑分频电路，用于产生基波；
基波发射电路，与逻辑分频电路电连接，用于发射基频；
接收检测电路，用于接收在一定频率下的电波；
微处理器，接收接收检测电路所传送的电波，并判定所述电波中不同次级谐波之比是否达到设定门限值，若达到设定门限值，则可判定待检体内存在有胶囊内窥镜。
所述胶囊内窥镜中内置有对基波产生磁化跃变，转换成谐波的材料，所述材料为非晶态磁性钴铁合金、坡莫合金或铁基非晶态合金中任意一种。
其中，所述接收检测电路包括：
基波抑制电路，用于抑制电波中由基波发射电路所发射的基波；
多路不同频率的谐波带通电路，与基波抑制电路电连接，以让分别设定频率的谐波通过；
多路不同频率的谐波整流电路，与所述谐波带通电路电连接，用于将所述各频率谐波的强度值分别转换为电压值，传送至微处理器进行比较判定；
所述谐波带通电路和谐波整流电路至少设定两种不同频率。
优选地，所述接收检测电路进一步包括：A/D转换电路，其将经由谐波整流电路传送的电压值，转换为数字信号，传送至微处理器进行比较判定。
优选地，所述接收检测电路进一步包括：报警电路，其与微处理器电连接，用于当判定待检体内存在有胶囊内窥镜时进行报警提醒。
本发明还提供了一种胶囊内窥镜的谐波检测方法，其包括以下步骤：
步骤1）通过逻辑分频电路产生基波；
步骤2）通过基波发射电路所述基波；
步骤3）通过接收检测电路接收电波，传送至微处理器进行比对判定；
步骤4）判定所述电波中不同次级谐波之比是否达到设定门限值，若达到设定门限值，则可判定待检体内存在有胶囊内窥镜。
所述胶囊内窥镜中内置有非晶态磁性钴铁合金、坡莫合金或铁基非晶态合金中任意一种。
在步骤3）中，还进一步包括以下步骤：
步骤31）通过基波抑制电路抑制所述基波发射电路所发射的基波；
步骤32）若电波中包含有谐波，则多路不同频率的谐波带通电路分别允许特定频率的谐波通过；
步骤33）通过多路不同频率的谐波整流电路分别将各次级的谐波的强度值转换为电压值后，传输至A/D转换电路；
步骤34）在A/D转换电路中，将表征所述不同次级的谐波的电压值转换为数字信号，传输至微处理器进行比对分析；
在步骤4）中，判定所述不同次级谐波的电压值之比是否达到设定门限值，若达到设定门限值，则可判定待检体内存在有胶囊内窥镜。
所述谐波带通电路为2-6次谐波带通电路，所述谐波整流电路为2-6次谐波整流电路，所述谐波的电压值之比取二次谐波的电压值和三次谐波的电压值之比。
与现有技术相比，本发明胶囊内窥镜的谐波检测装置和方法具有以下优点：
（1）在胶囊内窥镜中内置有非晶态磁性钴铁合金、坡莫合金或铁基非晶态合金，通过这类合金，在磁化环境下，对基波产生突变，使之衍生出谐波，再通过对谐波的检测，来推测胶囊内窥镜在待检体内的存在；
（2）在接收检测电路中，通过基波抑制电路对基波进行抑制，防止基波对谐波检测的干扰，提高检测的精密度；并通过设置多路不同频率的谐波带通电路和谐波整流电路，对不同频率的谐波进行分别提取并导出，并将各组谐波的强度值转换为电压值来进行相比，以电压相比值与设定门限值相比较，来判定谐波是否存在，进而判断胶囊内窥镜的滞留；
（3）在大部分检测体系中，谐波一般作为不利因素进行抑制或隔离，而在本发明中，反而利用了谐波的成比例逐级衰减的特性，各次级谐波与基波之间有一定的比例关系，通过将各次级谐波进行相比，来获得相应的比例值来作为判定的基础。突破了传统的检测思维模式，采用了一种与现有技术完全不同的检测模式，使得胶囊内窥镜的检测起来，更为便捷快速，只要对待检体的腹部扫描，即可马上获知体内是否还滞留有胶囊内窥镜，操作方便，检测速度快，应用性更强，精确度高。
附图说明
图1为本发明胶囊内窥镜的结构示意图；
图2为本发明胶囊内窥镜的检测装置的基波发射电路框图；
图3为本发明胶囊内窥镜的检测装置的接收检测电路框图；
图4为本发明胶囊内窥镜的检测装置的谐波检测电路框图。
具体实施方式
参照图1-图4所示，本发明提供了一种胶囊内窥镜的谐波检测装置，用于检测胶囊内窥镜在体是否存在，由于体内的胶囊内窥镜在磁化环境下，会对基波产生尖锐的电压脉冲而产生谐波，通过对谐波存在或各次级谐波的比例进行测定，而判定待检体内是否存在胶囊内窥镜，实现对胶囊内窥镜的体内滞留检测。
其中，所述谐波检测装置设有信号发射端和信号接收端，其中所述信号发射电路包括顺序电性连接的晶体1、逻辑分频电路2和基波发射电路3，所述逻辑分频电路2与晶体1相连，用于产生基波，在本发明中，所述基波的频率范围是1KHz-200KHz。所述基波发射电路3与逻辑分频电路2电连接，以将所产生的基波以特定频率发射。在本实施中，设置所述基波的频率为100KHz通过基波发射电路3发射出去。接收检测电路4，用于接收在一定频率下的电波；微处理器5，接收接收检测电路4所传送的电波，并判定所述电波中不同次级谐波之比是否达到设定门限值，若达到设定门限值，则可判定待检体内存在有胶囊内窥镜。
在本发明中，所述接收检测电路4包括基波抑制电路41和谐波检测电路42，其中，所述谐波检测电路42包括谐波带通电路、谐波整流电路和微处理器，所述基波抑制电路41用于抑制电波中由基波发射电路3所发射的基波，所述谐波带通电路分为多路不同频率的谐波带通电路，与基波抑制电路41电连接，以让设定频率的谐波通过，所述谐波整流电路分为多路不同频率的谐波整流电路，与所述谐波带通电路电连接，用于将所述各频率谐波的强度值分别转换为电压值后，传送至微处理器426进行比较判定，其中，所述谐波带通电路和谐波整流电路至少设定两种不同频率。
在本发明的优选实施例中，所述谐波带通电路中设有两路谐波带通电路，分别为二次谐波带通电路420a和三次谐波带通电路420b，其中，所述二次谐波带通电路420a仅可让频率为谐波两倍的谐波通过，所述三次谐波带通电路420b仅可让频率为基波三倍的谐波通过。即当基波频率为100KHz时，则二次谐波带通电路420a仅可让200KHz的谐波通过，三次谐波带通电路420b仅可让300KHz的谐波通过，通过设置不同频率的谐波带通电路对不同频率的谐波进行筛选，以有效利用了谐波中包含有多次级，且强度呈一定比例递减的特性，以将电波中各次级的谐波进行分离并比对。同样地，所述谐波整流电路中设有两路谐波整流电路，分别为二次谐波整流电路422a和三次谐波整流电路422b，分别与二次谐波带通电路420a和三次谐波带通电路420b电连接，分别用于将所述二次谐波和三次谐波进行整流，将其强度值分别转换为电压值。
在本发明的又一个优选实施例中，所述接收检测电路4中进一步包括A/D转换电路，其中，所述A/D转换电路设为两个，分别为A/D转换电路424a、424b，其中所述A/D转换电路424a与二次谐波整流电路422a电连接，所述A/D转换电路424b与三次谐波整流电路422b电连接。A/D转换电路424a、424b分别将经由谐波整流电路422传送的电压值，转换为数字信号，传送至微处理器426进行比较判定。
在本发明中，亦可设定多级不同频率的谐波带通电路、谐波整流电路，如设置2-6次谐波带通电路和谐波整流电路，以分别筛选2-6次的谐波分别通过。谐波的强度随次级的增大而成比例衰减，为了提高检测的灵敏度和效率，优选地，设置参考电压值比为二次谐波的电压值和三次谐波的电压值之比，二次谐波和三次谐波的强度较大，读取相应的数据更精确。当然，亦可选取非相邻的不同次级的谐波进行比对，将所比对值与设定电压值比相比较来判定是否存在谐波，如取二次谐波和四次谐波之比，或取三次谐波或六次谐波之比，根据频率需要进行谐波带通电路的设置。
在本发明的又一个优选实施例中，所述接收检测电路进一步包括报警电路5，其与微处理器426电连接，当在微处理器中，所述不同次级谐波的电压值之比达到设定门限值时，判定胶囊内窥镜存在，触发报警电路，用于当判定待检体内存在有胶囊内窥镜时进行报警提醒。
在本发明中，所述胶囊内窥镜中除了设有拍摄装置外，还内置有可对基波产生磁化跃变，将基波转换为谐波的材料100，所述材料为一种金属，所述金属为非晶态磁性钴铁合金、坡莫合金或铁基非晶态合金中任意一种。所述金属具有低矫顽力和高磁导率，处于交变磁场时能引起谐波，其设有大的巴克好森（backhausen）不连续性的跃变磁滞曲线，磁标识器在某阙值的询问磁场时，标识器的磁化经历了一个急剧跃变作用，此时，导致标识器辐射尖锐电压脉冲并带有谐波，以提供更易于监测的发射信号。通过所述金属将基波衍生出谐波，通过产生谐波，并检测谐波的存在来判定胶囊内窥镜的滞留与否。经由基波抑制电路将所述基波吸收过滤，让谐波分频通过来进行检测。所述金属环绕包裹于电池的外周。
 在本发明中，还进一步提供了一种胶囊内窥镜的谐波检测方法，其包括以下步骤：
步骤1）通过逻辑分频电路2产生基波；
步骤2）通过基波发射电路3所述基波；
步骤3）通过接收检测电路4接收电波，传送至微处理器426进行比对判定；
步骤4）判定所述电波中不同次级谐波之比是否达到设定门限值，若达到设定门限值，则可判定待检体内存在有胶囊内窥镜。
在本发明的优选实施例中，所述步骤3）中，还进一步包括以下步骤：
步骤31）通过基波抑制电路抑制所述基波发射电路所发射的基波，抑制电波中的基波后，使之不会对谐波检测造成影响；
步骤32）若电波中包含有谐波，则多路不同频率的谐波带通电路分别允许特定频率的谐波通过，在本实施例中，谐波中的二次谐波通过二次谐波带通电路通过，三次谐波通过三次谐波带通电路通过，对谐波进行分频输出，以便于后续比对分析；若电波中未包含有谐波，则谐波带通电路中未检测到谐波；
步骤33）通过多路不同频率的谐波整流电路分别将各次级的谐波转换为电压值传输至A/D转换电路；在本实施例中，二次谐波经二次谐波带通电路通过后，经二次谐波整流电路进行整流，三次谐波经三次谐波带通电路通过后，经三次谐波整流电路进行整流，以此类推，经过谐波整流电路分别将谐波的强度值转换为电压值；
步骤34）在A/D转换电路中，将表征所述不同次级的谐波的电压值转换为数字信号，传输至微处理器进行比对分析；
在步骤4）中，判定所述不同次级谐波的电压值之比是否达到设定门限值，若达到设定门限值，则可判定待检体内存在有胶囊内窥镜。在本实施例中，取二次谐波和三次谐波的电压值之比作为判定标准，当其比值达到或超过门限值时，则可判定谐波存在，随之推断出胶囊内窥镜在体内滞留。可取各组不同次级的谐波进行比对分析，如取二次谐波和四次谐波之比，三次谐波和五次谐波之比之类；或取两组谐波之比进行综合比较，如当二次谐波和三次谐波之比，且二次谐波和四次谐波之比达到或超过各门限值时，则可判定谐波存在。本发明中，不限于谐波的比对方式，可采用多种形式进行比对；在比对数值上，可采用谐波的强度值或电压值进行比较，当然亦不受此限，只要是能表征各次级谐波的差异化的数值均可作为比对的对象。
在本发明的又一个实施例中，还可进一步包括步骤5），当微处理器检测到谐波存在时，则可判定胶囊内窥镜的存在，微处理器发送报警指令至报警电路以示其进行报警。
在本发明中，所述胶囊内窥镜中内置有非晶态磁性钴铁合金、坡莫合金或铁基非晶态合金中任意一种。通过所述金属将基波衍生出谐波，通过产生谐波，并检测谐波的存在来判定胶囊内窥镜的滞留与否。经由基波抑制电路将所述基波吸收过滤，让谐波分频通过来进行检测。
其中，所述谐波带通电路为2-6次谐波带通电路，所述谐波整流电路为2-6次谐波整流电路，优选地，所述谐波的电压值之比取二次谐波的电压值和三次谐波的电压值之比。

Claims (10)

1.一种胶囊内窥镜的谐波检测装置，用于检测胶囊内窥镜在体是否存在，其特征在于包括：逻辑分频电路，用于产生基波；
基波发射电路，与逻辑分频电路电连接，用于发射基频；
接收检测电路，用于接收在一定频率下的电波；
微处理器，接收接收检测电路所传送的电波，并判定所述电波中不同次级谐波之比是否达到设定门限值，若达到设定门限值，则可判定待检体内存在有胶囊内窥镜。
2.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜的谐波检测装置，其特征在于：所述胶囊内窥镜中内置有对基波产生磁化跃变，转换成谐波的材料。
3.根据权利要求2所述的胶囊内窥镜的谐波检测装置，其特征在于：所述胶囊内窥镜中内置有非晶态磁性钴铁合金、坡莫合金或铁基非晶态合金中任意一种。
4.根据权利要求2所述的胶囊内窥镜的谐波检测装置，其特征在于：所述接收检测电路包括：
基波抑制电路，用于抑制电波中由基波发射电路所发射的基波；
多路不同频率的谐波带通电路，与基波抑制电路电连接，以让分别设定频率的谐波通过；
多路不同频率的谐波整流电路，与所述谐波带通电路电连接，用于将所述各频率谐波的强度值分别转换为电压值，传送至微处理器进行比较判定；
所述谐波带通电路和谐波整流电路至少设定两种不同频率。
5.根据权利要求4所述的胶囊内窥镜的谐波检测装置，其特征在于：所述接收检测电路进一步包括：A/D转换电路，其将经由谐波整流电路传送的电压值，转换为数字信号，传送至微处理器进行比较判定。
6.根据权利要求5所述的胶囊内窥镜的谐波检测装置，其特征在于：所述接收检测电路进一步包括：报警电路，其与微处理器电连接，用于当判定待检体内存在有胶囊内窥镜时进行报警提醒。
7.一种采用如权利要求1所述的胶囊内窥镜的谐波检测方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1）通过逻辑分频电路产生基波；
步骤2）通过基波发射电路所述基波；
步骤3）通过接收检测电路接收电波，传送至微处理器进行比对判定；
步骤4）判定所述电波中不同次级谐波之比是否达到设定门限值，若达到设定门限值，则可判定待检体内存在有胶囊内窥镜。
8.根据权利要求7所述的胶囊内窥镜的谐波检测方法，其特征在于：所述胶囊内窥镜中内置有非晶态磁性钴铁合金、坡莫合金或铁基非晶态合金中任意一种。
9.根据权利要求7所述的胶囊内窥镜的谐波检测方法，其特征在于：在步骤3）中，还进一步包括以下步骤：
步骤31）通过基波抑制电路抑制所述基波发射电路所发射的基波；
步骤32）若电波中包含有谐波，则多路不同频率的谐波带通电路分别允许特定频率的谐波通过；
步骤33）通过多路不同频率的谐波整流电路分别将各次级的谐波的强度值转换为电压值后，传输至A/D转换电路；
步骤34）在A/D转换电路中，将表征所述不同次级的谐波的电压值转换为数字信号，传输至微处理器进行比对分析；
在步骤4）中，判定所述不同次级谐波的电压值之比是否达到设定门限值，若达到设定门限值，则可判定待检体内存在有胶囊内窥镜。
10.根据权利要求9所述的胶囊内窥镜的谐波检测方法，其特征在于：所述谐波带通电路为2-6次谐波带通电路，所述谐波整流电路为2-6次谐波整流电路，所述谐波的电压值之比取二次谐波的电压值和三次谐波的电压值之比。
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