CN106510605B - 肠胃检查装置和肠胃检查系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种肠胃检查装置和肠胃检查系统。肠胃检查装置可放置于人体的肠胃中，肠胃检查装置包括：透明的壳体和位于所述壳体内部的图像采集装置、驱动装置和通信装置；所述通信装置，用于接收位于人体外部的电子设备发送的运动指令并将所述运动指令发送给所述驱动装置；所述驱动装置，用于根据所述运动指令驱动所述壳体运动；所述图像采集装置，用于采集肠胃中的图像信息。本发明将图像采集装置、驱动装置和通信装置封闭于壳体内，整个壳体可完全位于人体内部而不是部分置于内部，以及实现检查后方便从人体排出避免了侵入式检查方式给患者带来的不适感，同时无需使用麻药，避免了麻药对患者的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种肠胃检查装置和肠胃检查系统。
背景技术
侵入性检查是指检查时仪器的一部分(探头、导丝等)进入人体的体腔(肛门、食道、尿道、血管等)内的检查方法。
以肠胃检查为例，肠胃镜检查对于肠道肿瘤及癌前病变的发现是最简单、最安全、最有效的方法。传统的肠胃镜检查是一种侵入式检查方式，患者在接受检查的时候会感到非常不适。目前，还可以通过打麻药的方式减轻患者的痛苦，但是麻药对患者本身也有一定的伤害。
发明内容
本发明提供一种肠胃检查装置和肠胃检查系统，肠胃检查装置可完全置于人体内部，还可方便从人体排出，用于避免侵入式检查方式给患者带来的不适感，同时无需使用麻药，避免麻药对患者的伤害。
为实现上述目的，本发明提供了一种肠胃检查装置，所述肠胃检查装置可放置于人体的肠胃中，所述肠胃检查装置包括：透明的壳体和位于所述壳体内部的图像采集装置、驱动装置和通信装置；
所述通信装置，用于接收位于人体外部的电子设备发送的运动指令并将所述运动指令发送给所述驱动装置；
所述驱动装置，用于根据所述运动指令驱动所述壳体运动；
所述图像采集装置，用于采集肠胃中的图像信息。
可选地，还包括至少一条位于所述壳体中的环形的轨道；
所述驱动装置包括供电装置、至少一个运动磁体和多个磁感电极，所述运动磁体位于所述轨道中，所述磁感电极设置于所述轨道的背面；
所述供电装置，用于在所述运动指令的控制下向所述磁感电极供电，以使磁感电极吸附或者排斥所述运动磁体；
所述运动磁体，用于在所述磁感电极吸附或者排斥作用下沿所述轨道运动以产生惯性力；
所述壳体，用于在所述惯性力的作用下移动。
可选地，每条所述轨道包括两条子轨道，每个子轨道对应设置一个球形的运动磁体，所述运动磁体卡设于对应的子轨道中；
两个运动磁体用于在所述磁感电极吸附或者排斥下沿相反方向运动以产生惯性力；
所述壳体具体在所述惯性力的作用下前进或者后退。
可选地，每条轨道包括两条子轨道，每个子轨道对应设置一个球形的运动磁体，所述运动磁体卡设于对应的子轨道中；
两个运动磁体用于在所述磁感电极吸附或者排斥下沿相同方向运动以产生惯性力；
所述壳体用于在所述惯性力的作用下旋转。
可选地，所述供电装置包括电源和振荡器；
所述振荡器用于在所述运动指令的控制下向不同的所述磁感电极输出相应方向的电流，以使磁感电极吸附或者排斥所述运动磁体；
所述电源用于向所述振荡器供电。
可选地，所述壳体的形状为球形，所述壳体的直径的范围为10mm至15mm。
可选地，所述图像采集装置为微型无线针孔摄像头。
可选地，所述电源包括电池和/或无线线圈充电装置。
可选地，所述电池为高密度异形电池。
为实现上述目的，本发明提供了一种肠胃检查系统，包括：电子设备和上述肠胃检查装置；
所述电子设备，用于向所述驱动装置发送运动指令，以及对所述图像信息进行数据处理。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的肠胃检查装置和肠胃检查系统的技术方案中，肠胃检查装置包括透明壳体和位于壳体内部的图像采集装置、驱动装置和通信模块，本发明将图像采集装置、驱动装置和通信模块封闭于壳体内，图像采集装置可透过透明的壳体拍摄图像，驱动装置可在指令的控制下驱动壳体移动，使得图像采集装置在不同位置多次拍摄图像。整个壳体可完全位于人体内部而不是部分置于内部，以及实现检查后方便从人体排出，避免了侵入式检查方式给患者带来的不适感，同时无需使用麻药，避免了麻药对患者的伤害。
附图说明
图1为本发明提供的一种肠胃检查装置的结构示意图；
图2为图1中肠胃检查装置的内部结构示意图；
图3为图1中驱动装置的结构示意图；
图4为图3中驱动装置的一种运动状态示意图；
图5为图3中驱动装置的另一种运动状态示意图；
图6为图1中肠胃检查装置运动的一种原理图；
图7为图1中肠胃检查装置运动的另一种原理图；
图8为本发明实施例二提供的一种肠胃检查系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的肠胃检查装置和肠胃检查系统的进行详细描述。
图1为本发明提供的一种肠胃检查装置的结构示意图，图2为图1中肠胃检查装置的内部结构示意图，如图1和图2所示，肠胃检查装置可放置于人体的肠胃中，肠胃检查装置包括：透明的壳体1和位于壳体1内部的图像采集装置2、驱动装置和通信装置(图中未示出)。
通信装置用于接收位于人体外部的电子设备发送的运动指令并将运动指令发送给驱动装置；驱动装置用于根据运动指令驱动壳体1运动；图像采集装置2用于采集肠胃中的图像信息。
本实施例中，图像采集装置2还用于将图像信息发送给电子设备，以供电子设备对图像信息进行数据处理。本实施例中，电子设备可以为图像处理装置或者其他设备。
本实施例中，优选地，通信装置可以为无线收发模块。无线收发模块可以为WIFI模块或者蓝牙模块，本实施例中，优选地，无线收发模块为蓝牙模块。上述无线收发模块功耗低，且可以做到很小的尺寸，便于放置于壳体1中，特别是蓝牙模块的功耗更低且尺寸更小。无线收发模块是一种通信装置，无线收发模块和驱动装置之间可采用内部接口(例如，IIC接口或者GPIO接口)连接，进行数据传递过程。
本实施例中，优选地，运动指令可包括前进、后退、角度变换指令(即旋转指令)。
图3为图1中驱动装置的结构示意图，如图1、图2和图3所示，肠胃检查装置还包括至少一条位于壳体1中的环形的轨道3。驱动装置包括供电装置4、至少一个运动磁体5和多个磁感电极6，运动磁体5位于轨道3中，磁感电极6设置于轨道3的背面。供电装置4用于在运动指令的控制下向磁感电极6供电，以使磁感电极6吸附或者排斥运动磁体5；运动磁体5用于在磁感电极6吸附或者排斥作用下沿轨道3运动以产生惯性力；壳体1用于在惯性力的作用下移动。壳体1发生移动时会带动整个肠胃检查装置发生移动。如图2所示，本实施例中轨道3的数量为三条，三条轨道3所在的平面之间垂直。本实施例中，由于轨道3的形状为圆环形，因此运动磁体5眼轨道3做圆周运动。
如图2和图3所示，每条轨道3包括两条子轨道31，每个子轨道31对应设置一个球形的运动磁体5，运动磁体5卡设于对应的子轨道31中。两个运动磁体5用于在磁感电极6吸附或者排斥作用下沿相反方向运动以产生惯性力；壳体1用于在惯性力的作用下前进或者后退。壳体1前进或者后退时会带动整个肠胃检查装置前进或者后退。其中，运动磁体5卡设于对应的子轨道31中，既保证了运动磁体5不会从子轨道32中掉落，又保证了运动磁体5能够在子轨道31中运动。
如图3所示，运动磁体5为永久磁铁，例如，其朝向壳体1一侧的磁极为北极N，其背向壳体1一侧的磁极为南极S。磁感电极6可以为磁感线圈，则磁感电极6在供电装置4输出的不同方向的电流的控制下产生不同方向的磁感应线以产生不同的极性，图3中与运动磁体5的朝向壳体1一侧对应的磁感电极6的极性与运动磁体5的朝向壳体1一侧的磁极相反，与运动磁体5的朝向壳体1一侧对应的磁感电极6的极性为南极S以使运动磁体5被吸附于南极S所在位置，而此时与运动磁体5的朝向壳体1一侧对应的磁感电极6的相邻的磁感电极6的极性为北极N以对运动磁体5产生排斥作用。当图像处理装置向通信装置发送运动指令后，通信装置可根据运动指令控制供电装置4的电流输出方向以控制磁感电极6的极性。图4为图3中驱动装置的一种运动状态示意图，如图4所示，在供电装置4输出的电流的控制下，图3中极性为南极S的磁感电极6的极性变为北极N以对运动磁体5产生排斥作用，图4中极性为N的磁感电极6右侧的磁感电极6的极性为南极S以使运动磁体5被吸附于南极S所在位置，也就是说，运动磁极5从图3中南极S所在位置向右移动至图4中南极S所在位置，图4中极性为南极S的磁感电极6右侧的磁感电极6的极性为北极N以对运动磁体5产生排斥作用。图5为图3中驱动装置的另一种运动状态示意图，如图5所示，在供电装置4输出的电流的控制下，图4中极性为南极S的磁感电极6的极性变为北极N以对运动磁体5产生排斥作用，图5中极性为N的磁感电极6右侧的磁感电极6的极性为南极S以使运动磁体5被吸附于南极S所在位置，也就是说，运动磁极5从图4中南极S所在位置向右移动至图5中南极S所在位置，图5中极性为南极S的磁感电极6右侧的磁感电极6的极性为北极N以对运动磁体5产生排斥作用。以此类推，运动磁体5在磁感电极6的作用下在子轨道31上移动。本实施例中，供电装置4通过控制输出的电流方向的变化频率以控制运动磁极5移动的速度。本实施例中，供电装置4仅需控制部分磁感电极6通电即可实现控制运动磁体5移动的目的，需要通电的磁感电极6的数量和位置可根据需要进行设置，图3至图5中所示的仅为一种示例。
图6为图1中肠胃检查装置运动的一种原理图，如图6所示，在一条子轨道31上设置有两个运动磁体5，运动磁体5向相反的方向运动。其中一个运动磁体5以速度v11按顺时针方向运动，该运动磁体5的惯性力F11＝m11a1，其中，a1＝Δv/Δt1，m11为该运动磁体5的质量，a1为该运动磁体5的加速度，a1＝Δv/Δt1为加速度计算公式；另一个运动磁体5以速度v12按逆时针方向运动，该运动磁体5的惯性力F12＝m12a2，其中，a2＝Δv/Δt2，m12为该运动磁体5的质量，a2为该运动磁体5的加速度，a2＝Δv/Δt2为加速度计算公式。则肠胃检查装置在惯性力的作用下产生的惯性力的作用力F1＝F11+F12，当肠胃检查装置的作用力大于摩擦力时肠胃检查装置发生移动，当肠胃检查装置的作用力小于或等于摩擦力时肠胃检查装置不会发生移动。通过调整两个运动磁体5的运动状态使得肠胃检查装置前进或者后退。肠胃检查装置前进或者后退，使得图像采集装置2可采集到肠胃的不同位置的图像信息。
图7为图1中肠胃检查装置运动的另一种原理图，如图7所示，在一条子轨道31上设置有两个运动磁体5，运动磁体5向相反的方向运动。其中一个运动磁体5以速度v22按顺时针方向运动，该运动磁体5的惯性力F21＝m11a1，其中，a1＝Δv/Δt1，m11为该运动磁体5的质量，a1为该运动磁体5的加速度，a1＝Δv/Δt1为加速度计算公式；另一个运动磁体5以速度v22按顺时针方向运动，该运动磁体5的惯性力F22＝m12a2，其中，a2＝Δv/Δt2，m12为该运动磁体5的质量，a2为该运动磁体5的加速度，a2＝Δv/Δt2为加速度计算公式。位于同一子轨道31上的两个运动磁体5向相同的方向运动且两个运动磁体5的相位差为180°，肠胃检查装置在两个运动磁体5的惯性力F21和F22的作用下旋转，此时肠胃检查装置原地发生旋转而不会发生移动。肠胃检查装置旋转，使得图像采集装置2可采集到周围的不同位置的图像信息。
本实施例中的图6和图7中仅画出了两个轨道3上各设置两个运动磁体5，在实际应用中还可以采用三个轨道3上各设置两个运动磁体5的方案，此处不再具体画出。
本实施例中，供电装置4包括电源和振荡器。振荡器用于在运动指令的控制下向不同的磁感电极6输出相应方向的电流，以使磁感电极6吸附或者排斥运动磁体5；电源用于向振荡器供电。其中，由于振荡器具备多路输出，因此可以实现向不同的磁感电极6输出不同方向的电流。
本实施例中，优选地，壳体1的形状为球形，壳体1的直径的范围为10mm至15mm。壳体1的材料为透明材料，以便于位于壳体1内部的图像采集装置2能够透过壳体1采集图像信息。采用球形的壳体1便于壳体1运动。壳体1的材料除了要求是透明材料之外，还要保证材料对人体无伤害且不易被腐蚀或破坏。优选地，壳体1的材料可以为聚丙烯(Polypropylene，简称PP)或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，简称PET)。
本实施例中，运动磁体5的形状为球形。运动磁体5采用球形结构，便于在轨道3上运动。
本实施例中，图像采集装置2为摄像头。优选地，摄像头可以为微型无线针孔摄像头。
本实施例中，电源包括电池和/或无线线圈充电装置。当电源采用电池和无线线圈充电装置时，可以双重保证肠胃检查装置在运行过程中的电量供应。由于壳体1的形状为球形，电池可以为高密度异形电池，该电池可在占用更小空间的前提下提供更大的电容量。
如图2所示，本实施例中，该肠胃检查装置还包括位于壳体1内部的支架7，通信装置、供电装置4和轨道3设置于支架7上，图像采集装置2设置于供电装置4上，轨道3和壳体1固定连接。具体地，支架7包括第一子支架71和从第一子支架71上延伸出的第二子支架72，第二子支架3的数量为多个，供电装置4固定于第一子支架71上，轨道3固定于对应的第二子支架72上，轨道3的正面上的部分位置与壳体1固定连接。其中，供电装置4具有一个外壳结构，电源和振荡器均位于外壳结构中，则图1和图2中均未示出的通信装置也可位于该外壳结构中。上述各部件的连接方式仅为一种示例，在实际应用中还以采用其它连接方式，例如：采用其它结构的支架固定各部件或者通信装置直接固定于壳体1的内壁上，在此不再一一列举。
本实施例中，电子设备位于人体的外部，当将肠胃检查装置放置于人体的肠胃中时，电子设备与肠胃检查装置中的通信装置通过无线的方式进行通信，电子设备与肠胃检查装置中的图像采集装置通过无线的方式进行通信。电子设备对图像信息进行的数据处理可包括显示图像信息或者对图像信息进行计算生成肠胃检查信息并显示该肠胃检查信息。当通过肠胃检查装置对患者的肠胃检查完毕之后，可由患者将肠胃检查装置自动排出即可。
本实施例提供的肠胃检查装置中，肠胃检查装置包括壳体和位于壳体内部的图像采集装置、驱动装置和通信装置，本实施例将图像采集装置、驱动装置和通信装置封闭于壳体内，整个壳体可完全位于人体内部而不是部分置于内部，以及实现检查后方便从人体排出，避免了侵入式检查方式给患者带来的不适感，同时无需使用麻药，避免了麻药对患者的伤害。
图8为本发明实施例二提供的一种肠胃检查系统的结构示意图，如图8所示，该肠胃检查系统包括：电子设备11和肠胃检查装置12。电子设备11用于向驱动装置发送运动指令，以及对图像信息进行数据处理。
本实施例中的肠胃检查装置可采用上述实施例一提供的肠胃检查装置，此处不再具体描述。
本实施例提供的肠胃检查系统中，肠胃检查装置包括壳体和位于壳体内部的图像采集装置、驱动装置和通信装置，本实施例将图像采集装置、驱动装置和通信装置封闭于壳体内，整个壳体可完全位于人体内部而不是部分置于内部，以及实现检查后方便从人体排出，并通过位于人体外部电子设备控制肠胃检查装置实现对肠胃的检查，避免了侵入式检查方式给患者带来的不适感，同时无需使用麻药，避免了麻药对患者的伤害。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种肠胃检查装置，其特征在于，所述肠胃检查装置可放置于人体的肠胃中，所述肠胃检查装置包括：透明的壳体和位于所述壳体内部的图像采集装置、驱动装置、通信装置和至少一条位于所述壳体中的环形的轨道；
所述通信装置，用于接收位于人体外部的电子设备发送的运动指令并将所述运动指令发送给所述驱动装置；
所述驱动装置，用于根据所述运动指令驱动所述壳体运动；
所述图像采集装置，用于采集肠胃中的图像信息；
所述驱动装置包括供电装置、至少一个运动磁体和多个磁感电极，所述运动磁体位于所述轨道中，所述磁感电极设置于所述轨道的背面；
所述供电装置，用于在所述运动指令的控制下向所述磁感电极供电，以使磁感电极吸附或者排斥所述运动磁体；
所述运动磁体，用于在所述磁感电极吸附或者排斥作用下沿所述轨道运动以产生惯性力；
所述壳体，用于在所述惯性力的作用下移动。
2.根据权利要求1所述的肠胃检查装置，其特征在于，每条所述轨道包括两条子轨道，每个子轨道对应设置一个球形的运动磁体，所述运动磁体卡设于对应的子轨道中；
两个运动磁体用于在所述磁感电极吸附或者排斥下沿相反方向运动以产生惯性力；
所述壳体具体在所述惯性力的作用下前进或者后退。
3.根据权利要求1所述的肠胃检查装置，其特征在于，每条轨道包括两条子轨道，每个子轨道对应设置一个球形的运动磁体，所述运动磁体卡设于对应的子轨道中；
两个运动磁体用于在所述磁感电极吸附或者排斥下沿相同方向运动以产生惯性力；
所述壳体用于在所述惯性力的作用下旋转。
4.根据权利要求1所述的肠胃检查装置，其特征在于，所述供电装置包括电源和振荡器；
所述振荡器用于在所述运动指令的控制下向不同的所述磁感电极输出相应方向的电流，以使磁感电极吸附或者排斥所述运动磁体；
所述电源用于向所述振荡器供电。
5.根据权利要求1所述的肠胃检查装置，其特征在于，所述壳体的形状为球形，所述壳体的直径的范围为10mm至15mm。
6.根据权利要求1所述的肠胃检查装置，其特征在于，所述图像采集装置为微型无线针孔摄像头。
7.根据权利要求4所述的肠胃检查装置，其特征在于，所述电源包括电池和/或无线线圈充电装置。
8.根据权利要求7所述的肠胃检查装置，其特征在于，所述电源包括电池时，所述电池为高密度异形电池。
9.一种肠胃检查系统，其特征在于，包括：电子设备和权利要求1至8任一所述的肠胃检查装置；
所述电子设备，用于向所述驱动装置发送运动指令，以及对所述图像信息进行数据处理。
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