CN106419942A - 一种用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜及其应用，包括射线扫描式胶囊内镜、移动终端记录仪、数据处理终端；所述射线扫描式胶囊内镜包括胶囊型外壳、微型X射线发生器、辐射探测器、准直仪、运动传感器、电池、蓝牙传输模块、防辐射护罩、控制电路、压电微位移制动器、位移杆。优点：1、本发明的胶囊内镜系统使用简便，患者在吞下胶囊、连接好移动终端记录仪，可正常活动，待胶囊电池耗尽或自肛门排出后将数据记录仪取下，即完成检查。2、本发明的射线扫描式胶囊内镜包括胶囊型外壳、微型X射线发生器、辐射探测器，胶囊在胃肠道中的运动过程中可发射出X射线光子并进行探测，从而高效、快速大范围的进行消化道病变筛查。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说，是一种用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜及其应用。
背景技术
结直肠癌俗称大肠癌，是发生在结肠的癌症。结肠是人体内很重要的一段肠管，其作用是吸收经过小肠消化吸收的食物残渣中的水分和其他一些物质，并将这些残渣最终变成粪便，并最终排出体外。结肠息肉，是结肠粘膜表面隆起性的病变，通俗地说，是长在肠管内的一个肉疙瘩，结肠息肉往往随时间推移逐渐长大。现有的证据表明，几乎所有的结肠癌都起源于结肠息肉。因此肠镜下摘除还很小的良性息肉是能够预防癌症的有效措施之一。大肠癌的防治重点主要在于加大普查和筛查力度，普查可提高大肠癌早诊率，降低死亡率。目前，针对大肠癌的筛查主要包括五方面的内容：1、病史收集；2、直肠指检；3、常规化验(血常规、大便OB)；4、CEA检测；5、肠镜检查。肠镜检查是经肛门将肠镜循腔插至回盲部，从黏膜侧观察结肠病变的检查方法，是目前诊断大肠粘膜病变的最佳选择。肠镜检查通过安装于肠镜前端的电子摄像探头将结肠粘膜的图像传输于电子计算机处理中心，后显示于监视器屏幕上，可观察到大肠粘膜的微小变化。但肠镜检查时患者要忍受痛苦，并且存在穿孔的隐患。虽然现有无痛技术可避免检查时的痛苦，但无痛技术风险大，有麻醉意外而导致死亡病例时有发生。
胶囊内窥镜全称为“智能胶囊消化道内镜系统”又称“医用无线内镜”，是近年来应用于临床的一种新式消化内窥镜，工作原理是受检者通过口服内置摄像与信号传输装置的智能胶囊，借助消化道蠕变使之在消化道内运动并拍摄图像，医生利用体外的图像记录仪和影像工作站，了解受检者的整个消化道情况，从而对其病情做出诊断。胶囊内镜具有检查方便、无创伤、无导线、无痛苦、无交叉感染、不影响患者的正常工作等优点，扩展了消化道检查的视野，克服了传统的插入式内镜所具有的耐受性差、不适用于老年体弱和病情危重等缺陷。
中国专利2013102959808，公开了一种适用于消化道内的多功能胶囊内窥镜系统，包括胶囊内窥镜、体外工作站和便携式磁体阵列；所述的胶囊内窥镜、体外工作站和便携式磁体阵列通过磁场的感应和无线信号的传输形成一个系统。本发明的便携式磁体阵列能根据实际待观察部位进行调整，方便、安全、有效地解决了以往胶囊内窥镜无法定时定位的问题，通过pH值传感器的整合，实现了对消化道内特定部位的定时pH值检测；同时，使用窄波LED光源照明装置能够增强对粘膜表面的微观组织模式的观察，加速对胃肠道系统粘膜表面的肿瘤与非肿瘤的区别诊断。中国专利2005100570398，公开了一种立体成像的智能胶囊式消化道内窥镜，包括一对光学部分和照相模块，每个照相模块包括图像传感器、彩色处理器、实时图像压缩编码器和接口电路；其中图像传感器将信号进行模数转换后将信号连接至彩色处理器进行颜色处理，经过图像压缩编码器压缩后由接口电路的UART或I2C端口与微处理器连接，再经微处理器与射频收发模块连接，由射频收发模块通过天线向体外发送信息，并通过射频收发模块接收控制指令，并通过微处理器对接受的指令进行处理后由I/O口连接LED照明阵列、图象传感器及射频收发模块的工作方式及工作状态。然而，上述技术方案使用LED光源照明装置在消化道内拍摄图像，然而这种方式容易受到结肠内容物的干扰，难以观察到被覆盖的结肠息肉，存在观察盲区，在胃肠道中的拍摄具有随机性；且检查结束后，往往需要专业的医护人员对拍摄的大量照片筛选分析，耗时费力。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜系统。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜系统，包括射线扫描式胶囊内镜(1)、移动终端记录仪(3)、数据处理终端(4)；
所述射线扫描式胶囊内镜(1)包括胶囊型外壳(11)、微型X射线发生器(12)、辐射探测器(13)、准直仪(14)、运动传感器(15)、电池(16)、蓝牙传输模块(17)、防辐射护罩(18)、控制电路(19)、压电微位移制动器(20)、位移杆(21)、辐射开启区(22)、辐射关闭区(23)、辐射窗口(24)；所述胶囊型外壳(11)直径为16mm、17mm、18mm、19mm或20mm，长度为31mm、32mm、33mm、34mm、35mm；所述防辐射护罩(18)为中空的球形，由铅或钨材料制成，防辐射护罩(18)共有两个，分别设置在胶囊型外壳(11)的上下两个腔室内，防辐射护罩(18)内设有辐射开启区(22)及辐射关闭区(23)；所述以辐射开启区(22)为中心，沿射线扫描式胶囊内镜(1)的横截面上均匀环绕分布4-8个准直仪(14)，当微型X射线发生器(12)处于辐射开启区(22)时，微型X射线发生器(12)通过准直仪(14)及辐射窗口(24)对外部发射X射线辐射；所述微型X射线发生器(12)共有两个，分别设置在上下两个防辐射护罩(18)内，微型X射线发生器(12)固定在位移杆(21)上；所述位移杆(21)与压电微位移制动器(20)连接，当压电微位移制动器(20)未收到压电信号时，压电微位移制动器(20)处于稳态，位移杆(21)上的微型X射线发生器(12)对应于防辐射护罩(18)内的辐射关闭区(23)，此时射线扫描式胶囊内镜(1)不对外部发射X射线辐射；当压电微位移制动器(20)收到压电信号时，压电微位移制动器(20)处于激发态，位移杆(21)上的微型X射线发生器(12)对应于防辐射护罩(18)内的辐射开启区(22)，此时射线扫描式胶囊内镜(1)对胶囊外部发出X射线辐射；
所述运动传感器(15)设置在控制电路(19)上，运动传感器(15)能感应扫描式胶囊内镜(1)在人体结肠内运动情况，当胶囊运动时，运动传感器(15)将其感应到的运动转换为电信号传递给压电微位移制动器(20)；所述射线扫描式胶囊内镜(1)内的蓝牙传输模块(17)与移动终端记录仪(3)通过蓝牙通信连接，移动终端记录仪(3)通过无线网络与云端服务器通信连接，云端服务器和数据处理终端(4)之间通过网络通信连接；所述辐射探测器(13)设置在胶囊型外壳(11)的内表面并与控制电路(19)连接，辐射探测器(13)对感应到的康普顿背散射光子进行计数，并将计数信息通过蓝牙传输模块(17)传输给移动终端记录仪(3)，移动终端记录仪(3)接受从射线扫描式胶囊内镜(1)内获取的计数信息，并将该计数信息数据上传到云端服务器中进行保存，数据处理终端(4)自动从云端服务器下载计数信息数据。
进一步，所述移动终端记录仪(3)包括电源(31)、接收单元(32)、单片机(33)、数据存储模块(34)、天线(35)、控制器(36)、绑带(37)，所述电源(31)、接收单元(32)、单片机(33)、数据存储模块(34)顺序连接，天线(35)与单片机(33)连接，所述单片机(33)收到接收单元(32)的计数信息数据信号后与时间标签一起存储到数据存储模块(34)中；所述接收单元(32)通过蓝牙通信接收蓝牙传输模块(17)传输的计数信息数据，通过单片机(33)的处理，将该数据与时间标签一起存储到数据存储模块(34)中，同时该数据与时间标签一起通过天线(35)与云端服务器通信连接，供数据处理终端(4)下载。
进一步，所述移动终端记录仪(3)具有圆形外壳，所电源(31)、接收单元(32)、单片机(33)、数据存储模块(34)、天线(35)固定在圆形外壳内。
进一步，控制电路(19)固定在胶囊型外壳(11)内，位移杆(20)、运动传感器(15)、电池(16)、蓝牙传输模块(17)、压电微位移制动器(20)固定在控制电路(19)上。
进一步，所述数据处理终端(4)为平板电脑或手机。
进一步，所述胶囊型外壳(11)的表面还设有润滑涂层，所述润滑涂层由如下所述的原料制备而成：按照质量百分比计算：羧丙基甲基纤维素8％、双丙酮丙烯酰胺30％、聚酰胺20％、1-苯甲酰-2-苯磺酰肼5％、正丁胺2％、乙酸乙酯35％。
进一步，所述胶囊型外壳(11)的表面还设有润滑涂层，所述润滑涂层由如下所述的原料制备而成：按照质量百分比计算：羧丙基甲基纤维素8％、双丙酮丙烯酰胺30％、聚酰胺20％、对甲苯磺酰肼5％、正丁胺2％、乙酸乙酯35％。
本发明优点在于：
1、本发明的胶囊内镜系统使用简便，患者在吞下胶囊、连接好移动终端记录仪，可正常活动，待胶囊电池耗尽或自肛门排出后将数据记录仪取下，即完成检查。
2、本发明的射线扫描式胶囊内镜包括胶囊型外壳、微型X射线发生器、辐射探测器，包含在胶囊中的辐射发生器和探测器随着胶囊在胃肠道中的运动发射出光子并进行探测，从而高效、快速大范围的进行消化道病变筛查。
3、本发明将胶囊内镜采集的数据通过蓝牙通信传输到设置移动终端记录仪中，进一步上传至云端服务器中进行保存，数据处理终端自动从云端服务器下载计数信息数据，通过软件处理，绘制二维的计数率与时间的曲线，医护人员根据该曲线信息，判别患者结肠内存在结肠息肉或隆起性病变的可能。本发明的设计方案将检测过程与结果读取过程分离开来，患者在家或是工作时间即可完成检查。
4、本发明将X射线发生器设置成具有运动感应的开启-关闭辐射运动结构，胶囊内包括运动传感器，运动传感器用于感应出肠道中的胶囊运动情况，当运动传感器感应到胶囊在患者大肠内蠕动，运动传感器发出信号指令给压电微位移制动器，压电微位移制动器驱动位移杆移动，并将辐射源移动到辐射开启区域，此时辐射源发出X射线；当运动感应器没有感应到胶囊的移动(运动)，制动器回复原位，辐射源在制动器的作用下移动到辐射关闭区域，此时辐射源不发出X射线。该设计方案控制胶囊只有在特定时间内发出辐射射线，大大减少患者受到辐射的时间。
5、本发明的胶囊型外壳表面还设有润滑涂层，润滑涂层在含水的环境中能水化形成水溶胀性凝胶，该凝胶能避免胶囊在肠道内运动过程中与肠道内壁直接接触，显著降低了在两者表面之间的摩擦，减轻了对人体组织的损伤。
6、本发明的胶囊型外壳表面还设有润滑涂层，该润滑涂层具有良好的润滑性，且附着能力强，在经过80次摩擦后润滑性没有明显的降低。
附图说明
附图1为本发明的射线扫描式胶囊内镜结构示意图。
附图2为本发明的移动终端记录仪结构示意图。
附图3为本发明射线扫描式胶囊在结肠内的模型图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
1.射线扫描式胶囊内镜，11.胶囊型外壳，12.微型X射线发生器，13.辐射探测器，14.准直仪，15.运动传感器，16.电池，17.蓝牙传输模块，18.防辐射护罩，19.控制电路，20.压电微位移制动器，21.位移杆，22.辐射开启区，23.辐射关闭区，24.辐射窗口，3.移动终端记录仪，31.电源，32.接收单元，33.单片机，34.数据存储模块，35.天线，36.控制器，37.绑带，4.数据处理终端。
实施例1本发明的射线扫描式胶囊内镜系统
请参见图1-图2，附图1为本发明的射线扫描式胶囊内镜结构示意图，附图2为本发明的移动终端记录仪结构示意图。所述胶囊内镜系统包括射线扫描式胶囊内镜1、移动终端记录仪3、数据处理终端4；所述射线扫描式胶囊内镜1包括胶囊型外壳11、微型X射线发生器12、辐射探测器13、准直仪14、运动传感器15、电池16、蓝牙传输模块17、防辐射护罩18、控制电路19、压电微位移制动器20、位移杆21、辐射开启区22、辐射关闭区23、辐射窗口24；所述胶囊型外壳(11)直径为16mm、17mm、18mm、19mm或20mm，长度为31mm、32mm、33mm、34mm或35mm；所述防辐射护罩18为中空的球形，由铅或钨材料制成，防辐射护罩18共有两个，分别设置在胶囊型外壳11的上下两个腔室内，防辐射护罩18内设有辐射开启区22及辐射关闭区23；所述以辐射开启区22为中心，沿射线扫描式胶囊内镜1的横截面上均匀环绕分布4-8个准直仪14，当微型X射线发生器12处于辐射开启区22时，微型X射线发生器12通过准直仪14及辐射窗口24对外部发射X射线辐射；所述微型X射线发生器12共有两个，分别设置在上下两个防辐射护罩18内，微型X射线发生器12固定在位移杆21上；所述位移杆21与压电微位移制动器20连接，当压电微位移制动器20未收到压电信号时，压电微位移制动器20处于稳态，位移杆21上的微型X射线发生器12对应于防辐射护罩18内的辐射关闭区23，此时射线扫描式胶囊内镜1不对外部发射X射线辐射；当压电微位移制动器20收到压电信号时，压电微位移制动器20处于激发态，位移杆21上的微型X射线发生器12对应于防辐射护罩18内的辐射开启区22，此时射线扫描式胶囊内镜1对胶囊外部发出X射线辐射；所述运动传感器15设置在控制电路19上，运动传感器15能感应扫描式胶囊内镜1在人体结肠内运动情况，当胶囊运动时，运动传感器15将其感应到的运动转换为电信号传递给压电微位移制动器20；所述射线扫描式胶囊内镜1内的蓝牙传输模块17与移动终端记录仪3通过蓝牙通信连接，移动终端记录仪3通过无线网络与云端服务器通信连接，云端服务器和数据处理终端4之间通过网络通信连接；所述辐射探测器13设置在胶囊型外壳11的内表面并与控制电路19连接，辐射探测器13对感应到的康普顿背散射光子进行计数，并将计数信息通过蓝牙传输模块17传输给移动终端记录仪3，移动终端记录仪3接受从射线扫描式胶囊内镜1内获取的计数信息，并将该计数信息数据上传到云端服务器中进行保存，数据处理终端4自动从云端服务器下载计数信息数据。
所述移动终端记录仪3包括电源31、接收单元32、单片机33、数据存储模块34、天线35、控制器36、绑带37，所述电源31、接收单元32、单片机33、数据存储模块34顺序连接，天线35与单片机33连接，所述单片机33收到接收单元32的计数信息数据信号后与时间标签一起存储到数据存储模块34中；所述接收单元32通过蓝牙通信接收蓝牙传输模块17传输的计数信息数据，通过单片机33的处理，将该数据与时间标签一起存储到数据存储模块34中，同时该数据与时间标签一起通过天线35与云端服务器通信连接，供数据处理终端4下载。数据处理终端4可根据下载的数据，通过软件处理，绘制二维的计数率与时间的曲线，医护人员根据该曲线信息，判别患者结肠内存在结肠息肉或隆起性病变的可能。
患者检查前服用造影剂，造影剂流经胃肠道并且与排泄物一起排出，造影剂基本不被吸收到血液中。在造影剂服下1-5小时后，患者吞服本发明的射线扫描式胶囊内镜1，当胶囊穿过胃肠道过程中，胶囊内的微型X射线发生器辐射X射线，此时肠道壁、肠道内容物及造影剂、肠道外部组织通过康普顿散射充当辐射的的散射介质，散射的光子经过肠道内容物及造影剂返回被胶囊型外壳11内表面的辐射探测器13检测到，在单位时间内检测到返回的光子通量与辐射探测器13与结肠壁的距离成反向关系。如图3所示，图3示意出了胶囊在结肠内的模型，由于造影剂的存在，含有造影剂的肠内容物不易被X射线穿透，因此当胶囊处于B位置时(结肠息肉对应的位置)，探测器所探测到的康普顿背散射光子计数率要高于当胶囊位于A位置时的计数率。因此根据探测器所探测到的康普顿背散射光子计数率随时间的变化，可以估算探测器到结肠壁之间的距离，由此分析该结肠段存在结肠息肉或隆起性病变的可能性。
所述运动传感器15可感应指示出胃肠道中胶囊的运动情况，当运动传感器15感应到胶囊在患者大肠内蠕动，运动传感器15发出电信号指令给压电微位移制动器20，压电微位移制动器20将微型X射线发生器12移动到辐射开启区22，此时胶囊对外发出X射线。当运动传感器15没有感应到胶囊的移动(运动)，压电微位移制动器20回复原位，此时微型X射线发生器12在运动传感器15的作用下移动到辐射关闭区23，此时胶囊对外没有辐射。通过运用运动传感器15感应胶囊在大肠内的蠕动，控制胶囊只有在移动的时间段内发出辐射射线，节省电源，减少患者受到辐射的通量(暴露量)。
患者服用造影剂后，在特定区域内肠道内容物的造影剂浓度是均匀分布的，因此对于单个能量光子辐射源来说，从辐射源射出的X射线-康普顿背散射光子回到辐射探测器的过程中，辐射探测器所探测到的康普顿背散射光子的通量与光子通过造影剂的距离成反比例关系。因此，当胶囊通过具有结肠息肉对应的肠道位置时，探测器所探测到的康普顿背散射光子数与其相邻位置相比显著增加的。
胶囊到达大肠后的运动特点：大肠的纵行肌和环行肌协调的连续性收缩，使大肠形成一些稳定向前的肠壁收缩波，不断将大肠内容物推向前进。蠕动的特点是，肠段受到充胀时，纵行肌首先收缩，接着是环行肌收缩，这样就形成了舒张在前，收缩在后的蠕动波。蠕动常从肝曲开始，以每分钟1～2cm的速度将肠内容物推向左半结肠。结肠蠕动时向前推进力量很大，是结肠运送的主要形式。结肠内容物大部分时间是不动的，每隔数小时，收缩开始，结肠内产生压力，将材料向前朝向肛门挤压。为了使患者受到辐射源的辐射最小化，辐射源被设置成具有运动感应的开启-关闭辐射运动结构，胶囊内包括运动传感器，运动传感器用于感应出肠道中的胶囊运动情况，当运动传感器感应到胶囊在患者大肠内蠕动，运动传感器发出信号指令给压电微位移制动器，压电微位移制动器驱动位移杆移动，并将辐射源移动到辐射开启区域，此时辐射源发出X射线。当运动感应器没有感应到胶囊的移动(运动)，制动器回复原位，辐射源在制动器的作用下移动到辐射关闭区域，此时辐射源不发出X射线。通过运用感应器感应胶囊在大肠内的蠕动，控制胶囊只有在特定时间内发出辐射射线，减少患者受到辐射的通量(暴露量)。
本发明使用如上所述的原理和方法检测结肠内的息肉及隆起性病变，在患者结肠内的息肉往往随时间推移逐渐长大，现有的证据表明，几乎所有的结肠癌都起源于结肠息肉。本发明用于探测结肠内的息肉及其他组织畸变，用于结直肠癌的普查及早期检查。
本发明用于消化道病变筛查的射线扫描式胶囊内镜使用方法如下：检查前患者服用造影剂，在造影剂服下1-5小时后吞服胶囊内镜，当胶囊内镜在人体胃肠道运动过程中，运动传感器15能感应扫描式胶囊内镜1在人体结肠内运动情况，当胶囊运动时，运动传感器15将其感应到的运动转换为电信号传递给压电微位移制动器20，当压电微位移制动器20收到压电信号时，压电微位移制动器20处于激发态，位移杆21上的微型X射线发生器12从辐射关闭区移动到辐射开启区，此时射线扫描式胶囊内镜1对胶囊外部环境发出X射线辐射，同时胶囊内的辐射探测器感应并记录康普顿背散射光子的通量，并将计数数据通过蓝牙通信传输给移动终端记录仪3，移动终端记录仪3的接收单元32通过蓝牙通信接收该计数数据，单片机33的处理该数据并与时间标签一起存储到数据存储模块34中，同时该数据与时间标签一起通过天线35与云端服务器通信连接，移动终端记录仪3通过无线网络与云端服务器通信连接，云端服务器和数据处理终端4之间通过网络通信连接，这样数据处理终端4能自动从云端服务器下载计数信息数据，数据处理终端4可根据下载的数据，通过软件处理，绘制二维的计数率与时间的曲线，医护人员根据该曲线信息，判别患者结肠内存在结肠息肉或隆起性病变的可能性。通常这种息肉或组织畸可能是肿瘤开始在胃肠道中生长的结果，如果内科医生怀疑出现的息肉或组织畸变可能是癌症或癌症前期，患者需要进一步结肠镜检查确认。本发明的扫描式胶囊内镜系统还可用于结直肠癌的普查及早期检查，数据处理终端4接收到患者的数据后，通过计算机软件的分析，将有可能存在结肠息肉的患者筛选出来，并将评估风险通知患者，患者根据该评估信息做进一步的肠镜检查。
实施例2表面润滑涂层的制备
本发明的胶囊内镜外壳表面还设有润滑涂料，所述润滑涂料配方如下：
按照质量百分比计算：羧丙基甲基纤维素8％、双丙酮丙烯酰胺30％、聚酰胺20％、对甲苯磺酰肼5％、正丁胺2％、乙酸乙酯35％。
制备方法：(1)按照配方比例将羧丙基甲基纤维素、双丙酮丙烯酰胺、聚酰胺置于容器中混合均匀；(2)将正丁胺加入到容器；之后将对甲苯磺酰肼与乙酸乙酯加入到容器中，待容器内形成均一混合物后，溶液配置完成。将配置好的溶液喷涂至胶囊外壳表面，放入烘箱加热固化，固化温度40-80℃，在所述医疗器械表面上形成所述医疗器械表面的亲水涂层，厚度为10-50μm。
实施例3表面润滑涂层的制备
本发明的胶囊内镜外壳表面还设有润滑涂料，所述润滑涂层配方如下：
按照质量百分比计算：羧丙基甲基纤维素8％、双丙酮丙烯酰胺30％、聚酰胺20％、1-苯甲酰-2-苯磺酰肼5％、正丁胺2％、乙酸乙酯35％。
制备方法：(1)按照配方比例将羧丙基甲基纤维素、双丙酮丙烯酰胺、聚酰胺置于容器中混合均匀；(2)将正丁胺加入到容器；之后将对甲苯磺酰肼与乙酸乙酯加入到容器中，待容器内形成均一混合物后，溶液配置完成。将配置好的溶液喷涂至所述胶囊外壳表面，放入烘箱加热固化，固化温度40-80℃，在所述医疗器械表面上形成所述医疗器械表面的亲水涂层，厚度为10-50μm。
实施例4润滑性及牢固性测试实验
采用实施例2-3的配方及制备方法在导管基体上涂覆润滑涂层。对比例1为未施加涂层的导管，对比例2在导管基体上涂覆如下配方制备的润滑涂层：羧丙基甲基纤维素8％、双丙酮丙烯酰胺50％、对甲苯磺酰肼5％、正丁胺2％、乙酸乙酯35％。进行80次测试导管外的摩擦力，考察涂层的牢固性和耐久性测试。摩擦力越低，表明润滑性越好；摩擦在经过50次的摩擦后，摩擦力越低且变化越小，说明涂层磨损性越小，也就是涂层有较好的牢固性。在不同的导管基材上涂覆本发明所用的涂料配方后制得样品，并在样品上施加正压力400gf，在37℃水浴环境中测试摩擦力，结果如下表所示。
| 导管基材 | 涂层 | 第一次摩擦力(gf) | 第80次摩擦力(gf) |
| 聚酰胺 | 对比例1 | 182.3 | 大于300 |
| 聚氨酯 | 对比例1 | 197.5 | 大于300 |
| 聚酰胺 | 实施例2 | 10.5 | 11.2 |
| 聚氨酯 | 实施例2 | 11.8 | 12.0 |
| 聚酰胺 | 实施例3 | 13.5 | 13.9 |
| 聚酰胺 | 对比例2 | 60.2 | 94.1 |
| 聚氨酯 | 对比例2 | 68.4 | 99.7 |
应用本方法制作的涂层处于干态时并不表现出润滑性能，不会对器械操作等产生影响；在与水接触后，吸水形成水凝胶，吸水率在90％以上，由于表面含有大量起润滑作用的水而给人一种类似“鱼皮”的感觉。涂有上述涂层的胶囊在进入人体后迅速吸水形成水凝胶，使胶囊外壳与体内管腔壁表面间摩擦系数减小(可近似视作水与水之间的相互作用)，实现在组织环境下增加润滑性的效果，并相应提高了其过病变能力。
由于该涂层与被修饰的材料表面之间的结合并不是简单的通过物理吸附作用，而是使通过特殊方法使涂层材料分子与基材分子形成互穿网络结构(即高分子链与链之间的在空间上的缠结)，由于该缠结网络结构与基体材料之间的作用力比较强，可以保证亲水聚合物在基材表面的牢固性，不会因为摩擦导致润滑性能的大幅下降。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜系统，其特征在于，所述胶囊内镜系统包括射线扫描式胶囊内镜(1)、移动终端记录仪(3)、数据处理终端(4)；
所述射线扫描式胶囊内镜(1)包括胶囊型外壳(11)、微型X射线发生器(12)、辐射探测器(13)、准直仪(14)、运动传感器(15)、电池(16)、蓝牙传输模块(17)、防辐射护罩(18)、控制电路(19)、压电微位移制动器(20)、位移杆(21)、辐射开启区(22)、辐射关闭区(23)、辐射窗口(24)；所述胶囊型外壳(11)直径为16-20mm，长度为31-35mm；所述防辐射护罩(18)为中空的球形，由铅或钨材料制成，防辐射护罩(18)共有两个，分别设置在胶囊型外壳(11)的上下两个腔室内，防辐射护罩(18)内设有辐射开启区(22)及辐射关闭区(23)；所述以辐射开启区(22)为中心，沿射线扫描式胶囊内镜(1)的横截面上均匀环绕分布4-8个准直仪(14)，当微型X射线发生器(12)处于辐射开启区(22)时，微型X射线发生器(12)通过准直仪(14)及辐射窗口(24)对外部发射X射线辐射；所述微型X射线发生器(12)共有两个，分别设置在上下两个防辐射护罩(18)内，微型X射线发生器(12)固定在位移杆(21)上；所述位移杆(21)与压电微位移制动器(20)连接，当压电微位移制动器(20)未收到压电信号时，压电微位移制动器(20)处于稳态，位移杆(21)上的微型X射线发生器(12)对应于防辐射护罩(18)内的辐射关闭区(23)，此时射线扫描式胶囊内镜(1)不对外部发射X射线辐射；当压电微位移制动器(20)收到压电信号时，压电微位移制动器(20)处于激发态，位移杆(21)上的微型X射线发生器(12)对应于防辐射护罩(18)内的辐射开启区(22)，此时射线扫描式胶囊内镜(1)对胶囊外部发出X射线辐射；
所述运动传感器(15)设置在控制电路(19)上，运动传感器(15)能感应扫描式胶囊内镜(1)在人体结肠内运动情况，当胶囊运动时，运动传感器(15)将其感应到的运动转换为电信号传递给压电微位移制动器(20)；所述射线扫描式胶囊内镜(1)内的蓝牙传输模块(17)与移动终端记录仪(3)通过蓝牙通信连接，移动终端记录仪(3)通过无线网络与云端服务器通信连接，云端服务器和数据处理终端(4)之间通过网络通信连接；所述辐射探测器(13)设置在胶囊型外壳(11)的内表面并与控制电路(19)连接，辐射探测器(13)对感应到的康普顿背散射光子进行计数，并将计数信息通过蓝牙传输模块(17)传输给移动终端记录仪(3)，移动终端记录仪(3)接受从射线扫描式胶囊内镜(1)内获取的计数信息，并将该计数信息数据上传到云端服务器中进行保存，数据处理终端(4)自动从云端服务器下载计数信息数据。
2.根据权利要求1所述用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜系统，其特征在于，所述移动终端记录仪(3)包括电源(31)、接收单元(32)、单片机(33)、数据存储模块(34)、天线(35)、控制器(36)、绑带(37)，所述电源(31)、接收单元(32)、单片机(33)、数据存储模块(34)顺序连接，天线(35)与单片机(33)连接，所述单片机(33)收到接收单元(32)的计数信息数据信号后与时间标签一起存储到数据存储模块(34)中；所述接收单元(32)通过蓝牙通信接收蓝牙传输模块(17)传输的计数信息数据，通过单片机(33)的处理，将该数据与时间标签一起存储到数据存储模块(34)中，同时该数据与时间标签一起通过天线(35)与云端服务器通信连接，供数据处理终端(4)下载。
3.根据权利要求1所述用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜系统，其特征在于，所述移动终端记录仪(3)具有圆形外壳，所电源(31)、接收单元(32)、单片机(33)、数据存储模块(34)、天线(35)固定在圆形外壳内。
4.根据权利要求1所述用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜系统，其特征在于，所述数据处理终端(4)为平板电脑或手机。
5.根据权利要求1所述用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜系统，其特征在于，所述移动终端记录仪(3)为佩戴式。
6.根据权利要求1所述用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜系统，其特征在于，所述移动终端记录仪(3)为手持式。
7.根据权利要求1所述用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜系统，其特征在于，所述胶囊型外壳(11)的表面还设有润滑涂层，所述润滑涂层由如下所述的原料制备而成：
按照质量百分比计算：羧丙基甲基纤维素8％、双丙酮丙烯酰胺30％、聚酰胺20％、1-苯甲酰-2-苯磺酰肼5％、正丁胺2％、乙酸乙酯35％。
8.根据权利要求1所述用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜系统，其特征在于，所述胶囊型外壳(11)的表面还设有润滑涂层，所述润滑涂层由如下所述的原料制备而成：
按照质量百分比计算：羧丙基甲基纤维素8％、双丙酮丙烯酰胺30％、聚酰胺20％、对甲苯磺酰肼5％、正丁胺2％、乙酸乙酯35％。
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