CN104688173A - 一种可改变拍照角度的胶囊胃镜 - Google Patents

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Abstract

一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，包括：胶囊壳体（1）、LED光源（2）、自动聚焦镜头（3）、微处理器（4）、电池（5）、天线（6），所述胶囊壳体（1）为圆柱形且两端为半球形的透明罩；所述自动聚焦镜头（3）位于透明罩内；所述自动聚焦镜头四周还具有LED光源（2）；所述自动聚焦镜头（3）和LED光源（2）与微处理器（4）相连；所述微处理器（4）与电池（5）的一端相连，所述电池（5）的另一端与所述天线（6）相连；其特征在于：所述胶囊壳体（1）的天线端还具有偏心轮（7）和动力驱动装置（8）。本发明的提供的可改变拍照角度的胶囊胃镜，增加了胃部内壁的拍摄角度。

Description

一种可改变拍照角度的胶囊胃镜
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种可改变拍照角度的胶囊胃镜。
背景技术
胃镜是消化内科检查疾病最常用的一种方法，现有的胃镜主要由镜头和导芯构成，在给病人进行胃镜检查时，需要将胃镜自口中插入，病人十分痛苦，且操作不便。
为了改变这种状况，有人设计了胶囊胃镜，就是经测量设备及传感器安装在耐腐蚀的胶囊中，当患者吞服下胶囊内镜后，胶囊内镜即开始按预设时间间隔对胃部开始拍照，并将所得的照片传输给电脑。如中国专利201410141477.1公开了一种具磁场定位功能的胶囊内镜系统及其胶囊内镜，胶囊内镜设置有磁场测量模块，当磁场测量模块感受到设置在患者周围的磁体的磁场时能够对磁场强度进行测量并生成场强信号，随后将场强信号通过射频单元发送出去，磁体的场强特征可以通过提前测量定位并生成场强模型，将场强信号和磁场模型进行对比即可得到胶囊内镜所在的位置信息，但该技术方案中的磁场模块会干扰胶囊电线的正常工作，使得传输照片信息收到严重感受，造成部分照片信息丢失，部门照片不清晰的状况；中国专利201210441161.5本发明公开了一种自垂式胶囊内窥镜， 包括胶囊壳体、LED 光源、传感器、镜头、镜头罩和电池，该技术方案中一半胶囊的重量大于另一半胶囊的重量，使得胶囊在体液中运行时保持垂直，镜头与胶囊的运行方向相平行，但该技术方案，胶囊进入胃中在胃液中立浮，所以只能拍摄胃部上下区域的状况，不能改变拍摄区域，从而造成胃部部分区域被漏拍的状况；中国专利201320159604.1公开了一种胶囊式胃镜，具有胶囊探头和图像显示设备，胶囊探头通过视频导线传输视频信号给智能手机，但该技术方案也不具备自动调整胃部内部拍摄区域的功能。
可见，上述现有技术都未有效解决胶囊胃镜对胃内部分区域漏拍的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，本发明提供的胶囊胃镜，可自动改变拍摄角度，能有效减少漏拍的区域。
本发明的技术方案是：一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，包括：胶囊壳体1、LED光源2、自动聚焦镜头3、微处理器4、电池5、天线6，所述胶囊壳体1为圆柱形且两端为半球形的透明罩；所述自动聚焦镜头3位于透明罩内；所述自动聚焦镜头四周还具有LED光源2；所述自动聚焦镜头3和LED光源2与所述微处理器4相连；所述微处理器4与所述电池5的一端相连，所述电池5的另一端与所述天线6相连；其特征在于：所述胶囊壳体1的天线端还具有偏心轮7和动力驱动装置8。
进一步，所述胶囊壳体1的圆柱形部分为具有切面9，所述胶囊壳体1的圆柱形轴心到切面9的垂直距离为圆柱形半径的3/4—4/5。
进一步，作为一种可选的实施方式，所述的动力驱动装置8为微型电机；
作为另一种可选的实施方式，所述的动力驱动装置8为储能结构，所述储能结构8为发条或弹簧，所述的动力驱动装置8还具有擒纵机构10。
进一步，所述胶囊胃镜的重心位于胶囊壳体1的动力驱动装置端的那半部分，且重心不在轴线上。所述胶囊胃镜在体液中呈倾斜状立浮，所述胶囊胃镜立浮时与体液平面的倾斜角为15-75度，优选为60度。
作为本发明另一种可选的实施方式，所述胶囊胃镜设有两个镜头，分别位于所述胶囊壳体1的两端。
作为本发明另一种可选的实施方式，所述所述微处理器为4为柔性电路板集成线路，能够卷绕在电池5的周围。
进一步，所述微处理器4中还具有光学pH传感器，能快速测量胃液中的pH值。
与现有术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的可改变拍照角度的胶囊胃镜，由于其重心位于胶囊壳体偏下且不在轴线上，所以胶囊胃镜在胃液中呈斜立状浮在液面，前端镜头可以清楚地拍摄到胃部的区域；同时，胶囊内具有动力驱动装置，可促使胶囊发生缓慢地转动，进而改变胶囊拍的摄角度，增加了胃部内壁的拍摄角度。
附图说明
图1是本发明实施例1的胶囊胃镜结构示意图；
图2是本发明实施例2的胶囊胃镜结构示意图；
图1-2中，1是胶囊壳体、2是LED光源、3是自动聚焦镜头、4是微处理器、5是电池、6是天线、7是偏心轮、8是动力驱动装置、9是壳体切面、10是擒纵机构。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，包括：胶囊壳体1、LED光源2、自动聚焦镜头3、微处理器4、电池5、天线6、偏心轮7和动力驱动装置8，其中胶囊壳体1为圆柱形且两端为半球形的透明罩；自动聚焦镜头3位于透明罩内；自动聚焦镜头四周还具有LED光源2；自动聚焦镜头3和LED光源2与微处理器4相连；微处理器4与电池5的一端相连，电池5的另一端与天线6相连。
胶囊壳体1采用性能稳定的耐腐蚀的高分子材料制成，比如聚氨酯、聚四氟乙烯等，胶囊壳体1两端的透明罩体内的前端部分有固定挡板，固定挡板是为了固定LED光源2和自动聚焦镜头3，其中自动聚焦镜头3能实现自动对焦，并完成拍摄图像。LED光源2位于自动聚焦镜头3的周围，呈环状等距离排布，LED光源2的数量为4-8颗，其作用是照亮胃的内壁，以便于能拍摄出清晰的图像。紧连着固定挡板的是微处理器4，固定挡板和微处理器4也可制成一个整体，微处理器4的作用是进行图像处理，并将图像数据传输给无线发射装置（图1中的天线6），并传输给外部的计算机。本实施例1的胶囊胃镜采用锂离子电池进行供电，而且在微处理器4上还具有可拆卸的存储芯片，当无线电传输发射故障时，也可在取出胶囊之后，从芯片中直接读出拍摄图像。
胶囊壳体1还设置有偏心轮7和动力驱动装置8，通过两者的配合，使偏心轮7发生转动，不断地改变胶囊重心的位置，促使胶囊发生自旋转。偏心轮7和动力驱动装置8，可采用材质较轻的高分子材料制成。动力驱动装置8的实现有多种方式，其中一种方式，采用微型电机的方式，即在胶囊内安装微型电机，使之带动偏心轮转动，微型电机从电池5获得电力。动力驱动装置8还可采取其它的方式来驱动偏心轮，比如发条或弹簧，当采用这种形式时，还需设置擒纵机构10，擒纵机构10能保证发条或者弹簧缓慢均匀地释放弹力，从而保证偏心轮以缓慢而均匀的速度运转。当偏心轮7在转动的过程中，胶囊的重心发生微量偏移，并随着偏心轮的转动，胶囊的重心围绕轴线也做微小的旋转运动，从而带动胶囊绕轴线转动。
为了使胶囊转动时自动聚焦镜头3能够拍摄到更大的面积，本发明设计的胶囊胃镜，其重心位于胶囊壳体1的动力驱动装置端的那半部分，且重心不在轴线上。如此，胶囊胃镜在体液中呈倾斜状立浮，胶囊胃镜立浮时与体液平面的倾斜角可设计在15-75度之间，优选为60度。这样的目的是为了使胶囊胃镜在自旋转的同时，又能实现镜头偏转，使镜头能够拍摄到更多的区域。为了确胶囊胃镜自旋转同时又能实现镜头偏转，胶囊壳体1的圆柱形部分还设计了切面9，这样，胶囊壳体1的的中间部分就由切平面和柱形面两部分组成，这的结构能使胶囊壳体1在自旋转的时候是非平衡旋转，同时，平切面9在转动的过程中受到的液面的阻力大于柱形面，更加剧了这种旋转的不平衡性，在这两种效果的叠加下，壳体的上端自然会发生偏移，从而实现了聚焦镜头的偏转，只要胶囊壳体1自旋转不断，胶囊壳体1的镜头偏转就不止，上镜头扫过的区域便是整个胃腔上壁的区域。在本发明实施例1中的设计方案中，从胶囊壳体1的圆柱形轴心到切面9的垂直距离为圆柱形半径的3/4—4/5。
为了减小胶囊壳体1内的部件所占据的空间，本发明的设计方案中，也可以将微处理器为4设计成柔性电路板集成线路，可以包覆在电池5的四周。在微处理器4中还具有光学pH传感器，能快速测量胃液的pH值。
本发明的设计方案，结构设计简单，能实现自动调整拍摄角度，不用在胶囊内设置磁性元件进行外加磁场牵引控制，避免了磁场对天线的干扰，能持续稳定地获得高质量的照片。
实施例2
如图2所示，一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，包括：胶囊壳体1、LED光源2、自动聚焦镜头3、微处理器4、电池5、天线6、偏心轮7和动力驱动装置8，其中胶囊壳体1为圆柱形且两端为半球形的透明罩；自动聚焦镜头3位于透明罩内；自动聚焦镜头四周还具有LED光源2；自动聚焦镜头3和LED光源2与微处理器4相连；微处理器4与电池5的一端相连，电池5的另一端与天线6相连。
与实施例1不同之处在于，本实施例2的胶囊胃镜设有两个LED光源2和2个自动聚焦镜头3，分别位于胶囊壳体1的两端。微处理器4、电池5、天线6同时连接壳体两端的LED光源2和自动聚焦镜头3。该设计方案不需要患者调整姿势就能够同时拍摄胃部上内壁和下内壁的区域，减少胃部内壁漏拍的区域。
在本实施例中，微处理器4、电池5、天线6的结构、连接方式和设计原理同实施例1。偏心轮7和擒纵机构10和发条8安装在胶囊壳体1的后半部分。胶囊的重心位于后半部分，且不在轴线上。胶囊胃镜在体液中呈倾斜状立浮，胶囊胃镜立浮时与体液面的倾斜角设计为45度或60度。胶囊壳体1的圆柱形部分还具有切面9，圆柱形轴心到切面9的垂直距离为圆柱形半径的4/5。
其工作原理同实施例1。
本发明的提供的可改变拍照角度的胶囊胃镜，由于其重心位于胶囊壳体偏下部位且不在轴线上，所以胶囊胃镜在胃液中呈斜立状浮在液面，前端的镜头可以清楚得拍摄到胃部的区域；同时，胶囊内具有动力驱动装置，可促使胶囊发生缓慢地转动，进而改变胶囊拍的摄角度，增加了胃部内壁的拍摄角度。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，包括：胶囊壳体（1）、LED光源（2）、自动聚焦镜头（3）、微处理器（4）、电池（5）、天线（6），所述胶囊壳体（1）为圆柱形且两端为半球形的透明罩；所述自动聚焦镜头（3）位于透明罩内；所述自动聚焦镜头四周还具有LED光源（2）；所述自动聚焦镜头（3）和LED光源（2）与微处理器（4）相连；所述微处理器（4）与所述电池（5）的一端相连，所述电池（5）的另一端与所述天线（6）相连；其特征在于：所述胶囊壳体（1）的天线端还具有偏心轮（7）和动力驱动装置（8）。
2.根据权利要求1所述的一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，其特征在于：所述胶囊壳体（1）的圆柱形部分具有切面（9），所述胶囊壳体（1）的圆柱形轴心到切面（9）的垂直距离为圆柱形半径的3/4—4/5。
3.根据权利要求2所述的一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，其特征在于：所述的动力驱动装置（8）为微型电机。
4.根据权利要求2所述的一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，其特征在于：所述的动力驱动装置（8）为储能结构，所述储能结构为发条或弹簧。
5.根据权利要求4所述的一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，其特征在于：所述的动力驱动装置（8）还具有擒纵机构（10）。
6.根据权利要求1所述的一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，其特征在于：所述胶囊胃镜的重心位于胶囊壳体（1）的动力驱动装置端的那半部分，且重心不在轴线上。
7.根据权利要求1所述的一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，其特征在于：所述胶囊胃镜设有两个镜头，分别位于所述胶囊壳体（1）的两端。
8.根据权利要求1或7所述的一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，其特征在于：所述微处理器为（4）为柔性电路板集成线路。
9.根据权利要求1所述的一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，其特征在于：所述胶囊胃镜在体液中呈倾斜状立浮，所述胶囊胃镜立浮时与体液平面的倾斜角为15-75度。
10.根据权利要求1所述的一种可改变拍照角度的胶囊胃镜，其特征在于：所述微处理器（4）中还具有光学pH传感器。
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