CN108619611B - 一种具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人 - Google Patents

一种具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN108619611B
CN108619611B CN201810420359.2A CN201810420359A CN108619611B CN 108619611 B CN108619611 B CN 108619611B CN 201810420359 A CN201810420359 A CN 201810420359A CN 108619611 B CN108619611 B CN 108619611B
Authority
CN
China
Prior art keywords
shell
capsule
driving motor
motor shaft
drug application
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810420359.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108619611A (zh
Inventor
宋霜
潘小飞
马滔
杨兴
朱兆铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology filed Critical Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Priority to CN201810420359.2A priority Critical patent/CN108619611B/zh
Publication of CN108619611A publication Critical patent/CN108619611A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108619611B publication Critical patent/CN108619611B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M31/00—Devices for introducing or retaining media, e.g. remedies, in cavities of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/10—General characteristics of the apparatus with powered movement mechanisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring

Abstract

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人。其包括胶囊壳体及设置于壳体内的控制器、推进器、电机、驱动电机轴及施药装置，胶囊壳体外壁沿圆周等间距设有若干施药口，还设有沿施药口延伸至壳体内部的施药槽，施药槽内设有施药装置，施药装置包括设置于胶囊内部中心线上的凸轮、滚子从动件与朝向施药口设置的施药模块，凸轮通过驱动电机轴与电机连接，滚子从动件设于施药模块的末端并均布于凸轮周围；施药模块包括与滚子从动件连接的推杆、及推杆顶部的活塞。本发明可以在不移动胶囊的情况下实现多个方向或不同位置的施药，提高了施药效率；且整体结构简单，施药精准，有效提高治疗效果。

Description

一种具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人。
背景技术
目前位于胶囊机器人的施药机构主要包括由内套筒和外套筒组成的双开槽套筒结构的给药装置，通过套筒的旋转，来使得药物施放，但容易造成药物泄露；还有基于软磁体的施药机构，通过将软磁体磁化和去磁，来实现药物的施放，但容易产生药物残留问题；另外采用弹簧圈作为驱动机构，推动活塞将药物排出胶囊。虽然其独特的设计克服了基于被动技术的问题，但当活塞由致动弹簧逐渐向前推动时，活塞后面的隔室内的内部压力将相应地下降。隔室内的负压增加了药物回流的可能性，特别是对于溶液制剂。以上方案存在的共同问题是容易造成药物泄露和回流。以上具有施药功能胶囊机器人存在的共同问题是施药方式单一，只能单次单个位置施放一种药品，不能实现多方向的施药功能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种结构简单，易于控制的具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为一种具有多方向活体采样功能的肠道微型胶囊机器人，包括胶囊壳体及设置于壳体内的控制器、推进器、电机、驱动电机轴及施药装置，所述胶囊壳体外壁沿圆周等间距设有若干施药口，还设有沿施药口延伸至所述壳体内部的施药槽，施药槽内设有施药装置，所述施药装置包括设置于胶囊内部中心线上的凸轮、滚子从动件与朝向施药口设置的施药模块，所述凸轮通过驱动电机轴与电机连接，所述滚子从动件设于施药模块的末端并均布于凸轮周围；所述施药模块包括与滚子从动件连接的推杆、及推杆顶部的活塞。
进一步的，所述胶囊壳体由第一壳体及第二壳体组成，所述第一壳体与第二壳体连接处为嵌套式连接，第一壳体与第二壳体可相对旋转；第二壳体与第一壳体的连接处为密封平面；所述电机包括第一及第二驱动电机，所述驱动电机轴包括第一及第二驱动电机轴，第一驱动电机设置于第一壳体内部并通过第一驱动电机轴连接至第二壳体密封平面中部；第二驱动电机设置于第二壳体内部并通过第二驱动电机轴连接至凸轮。
进一步的，所述胶囊壳体为磁性材料制成，设置于壳体内的控制器、推进器、电机、驱动电机轴及施药装置由无磁性材料制成。磁性材料指的是铁、镍等在磁场作用下具有方向性的材料。无磁性材料指的是不锈钢304、铝等不具有磁性的材料。
进一步的，所述施药口的数量为2～4。
进一步的，所述施药口处还设有硅胶插塞，所述硅胶插塞由生物医用可降解高分子材料制成。所述生物医用可降解高分子材料为壳聚糖、纤维素、甲壳素、木质素、海藻酸等材料。
进一步的，所述硅胶插塞设于施药口处。
本发明的有益效果是：
(1)可以在不转动移动胶囊的情况下实现多个方向或不同位置的施药，提高了施药效率。
(2)机械传动有效避免负压造成药物施放不全的影响，有效提高治疗效果。
(3)结构简单，易于控制。
(4)通过胶囊外壳相对旋转实现施药模块转动，提高了施药的精确度。
附图说明
图1是本发明的结构透视图；
图2是本发明一种实施例的壳体拆分结构透视图；
图3是本发明一种实施例的施药装置结构详图；
图4是本发明一种实施例的施药装置工作状态图。
其中附图标记为：1-壳体，101-第一壳体，102-第二壳体，201-第一电机，202-第二电机，301-第一驱动电机轴，302-第二驱动电机轴，4-施药槽，5-施药口，6-凸轮，7-滚子从动件，8-推杆，9-活塞，10-硅胶插塞，11-控制器，12-推进器。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示为本发明的一种具有多方向活体采样功能的肠道微型胶囊机器人，包括胶囊壳体1及设置于壳体1内的控制器11、推进器12、电机、驱动电机轴及施药装置，所述胶囊壳体1外壁沿圆周等间距设有若干施药口5，还设有沿施药口5延伸至所述壳体内部的施药槽4，施药槽4内设有施药装置，所述施药装置包括设置于胶囊内部中心线上的凸轮6、滚子从动件7与朝向施药口设置的施药模块，所述凸轮6通过驱动电机轴与电机连接，所述滚子从动件7设于施药模块的末端并均布于凸轮6的周围；所述施药模块包括与滚子从动件7连接的推杆8、及推杆8顶部的活塞9。控制器11与外部控制系统无线连接。
如图2所示为本发明的一种实施例，即所述胶囊壳体1由第一壳体101及第二壳体102组成，所述第一壳体101与第二壳体102连接处为嵌套式连接，第一壳体101与第二壳体102可相对旋转；第二壳体102与第一壳体101的连接处为密封平面；所述电机包括第一驱动电机201及第二驱动电机202，所述驱动电机轴包括第一驱动电机轴301及第二驱动电机轴302，第一驱动电机301设置于第一壳体101内部并通过第一驱动电机301轴连接至第二壳体102的密封平面中部；第二驱动电机202设置于第二壳体102内部并通过第二驱动电机轴302连接至凸轮6。
如图3所示，所述施药口5的数量为4个，可进行胶囊外部4个方向的施药。每一个施药口处还设有用壳聚糖、纤维素、甲壳素、木质素、海藻酸等生物医用可降解高分子材料制成的硅胶插塞10。
胶囊机器人进入人体后，推进器12带动胶囊机器人运动。本发明的胶囊壳体还可为铁、镍等在磁场作用下具有方向性的磁性材料制成，设置于壳体内的控制器11、推进器12、电机2、驱动电机轴3及施药装置由不锈钢304、铝等不具有磁性的无磁性材料制成。在肠子活动频繁区域，推进器12无法精准控制胶囊机器人活动时，控制器11控制推进器12停止活动，人体外部磁场启动，在外部磁场的驱动下，胶囊机器人根据磁场动力驱动至指定位置。经检测到达需要施药的位置时，控制器11使推进器12或外部磁场停止，并控制第二电机202转动，驱动第二电机轴302带动凸轮6转动，如图4所示，凸轮6的凸起部顶着滚子从动件7驱使施药模块沿施药槽4向胶囊外部方向运动，推杆8推动活塞9伸出胶囊外，硅胶插塞10弹出，药物从施药槽4中施放出来，完成此处施药口5附近病变位置的施药。如需施药位置较特殊，控制器11控制第一电机201转动，第一驱动电机轴301带动第一驱动电机轴401转动，进而带动第二壳体102转动至施药口5对准病变位置时，控制第二电机201转动，通过推杆8推动活塞9伸出完成施药。使用本发明进行施药，可以在不转动移动胶囊的情况下实现多个方向或不同位置的施药，提高了施药效率；且机械传动有效避免负压造成药物施放不全的影响，有效提高治疗效果。本发明整体结构简单，传递运动准确稳定。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人，包括胶囊壳体及设置于壳体内的控制器、推进器、电机、驱动电机轴及施药装置，其特征在于，所述胶囊壳体外壁沿圆周等间距设有若干施药口，还设有沿施药口延伸至所述壳体内部的施药槽，施药槽内设有施药装置，所述施药装置包括设置于胶囊内部中心线上的凸轮、滚子从动件与朝向施药口设置的施药模块，所述凸轮通过驱动电机轴与电机连接，所述滚子从动件设于施药模块的末端并均布于凸轮周围；所述施药模块包括与滚子从动件连接的推杆、及推杆顶部的活塞；
所述胶囊壳体由第一壳体及第二壳体组成，所述第一壳体与第二壳体连接处为嵌套式连接，第一壳体与第二壳体可相对旋转；第二壳体与第一壳体的连接处为密封平面；所述电机包括第一及第二驱动电机，所述驱动电机轴包括第一及第二驱动电机轴，第一驱动电机设置于第一壳体内部并通过第一驱动电机轴连接至第二壳体密封平面中部；第二驱动电机设置于第二壳体内部并通过第二驱动电机轴连接至凸轮；
所述胶囊壳体为磁性材料制成，设置于壳体内的控制器、推进器、电机、驱动电机轴及施药装置由无磁性材料制成。
2.根据权利要求1所述的肠道微型胶囊机器人，其特征在于，所述施药口的数量为2～4。
3.根据权利要求1所述的肠道微型胶囊机器人，其特征在于，所述施药口处还设有硅胶插塞，所述硅胶插塞与活塞之间有施药间隙。
4.根据权利要求3所述的肠道微型胶囊机器人，其特征在于，所述硅胶插塞由生物医用可降解高分子材料制成。
CN201810420359.2A 2018-05-04 2018-05-04 一种具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人 Active CN108619611B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810420359.2A CN108619611B (zh) 2018-05-04 2018-05-04 一种具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810420359.2A CN108619611B (zh) 2018-05-04 2018-05-04 一种具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108619611A CN108619611A (zh) 2018-10-09
CN108619611B true CN108619611B (zh) 2020-11-06

Family

ID=63695468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810420359.2A Active CN108619611B (zh) 2018-05-04 2018-05-04 一种具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108619611B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109745083B (zh) * 2019-02-28 2021-08-17 哈尔滨工业大学（深圳） 一种具有锚定功能的肠道活检施药胶囊机器人
CN111419293A (zh) * 2020-04-30 2020-07-17 安翰科技(武汉)股份有限公司 采样/施药胶囊
CN111760177B (zh) * 2020-06-16 2022-04-29 杭州电子科技大学 用于靶向给药的微型胶囊注射式磁控机器人
CN111803783B (zh) * 2020-06-18 2022-06-10 杭州电子科技大学 一种仿伞骨结构的磁热共驱给药机器人及其磁控方法
CN111973237B (zh) * 2020-08-31 2023-05-02 合肥工业大学 一种具有组织样本采集回收功能的切割机器人
CN113209460A (zh) * 2021-06-15 2021-08-06 天津理工大学 一种胃肠道靶向施药自重构胶囊机器人及其工作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100998906A (zh) * 2006-12-26 2007-07-18 重庆大学 可部分降解的遥控释药电子胶囊
CN101534711A (zh) * 2006-10-31 2009-09-16 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于在胃肠道中释放药物的可吞吃的多喷嘴给药设备的设计
CN201752396U (zh) * 2010-04-30 2011-03-02 青岛市市立医院 胶囊式内窥镜投药装置
CN103025319A (zh) * 2010-03-10 2013-04-03 因卡伯实验室有限责任公司 用于利用可吞咽式药剂递送装置递送到肠道内腔中的治疗剂制剂
CN206138090U (zh) * 2016-07-12 2017-05-03 宋其亮 一种消化科用胶囊式施药胃镜

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9801527B2 (en) * 2004-04-19 2017-10-31 Gearbox, Llc Lumen-traveling biological interface device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101534711A (zh) * 2006-10-31 2009-09-16 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于在胃肠道中释放药物的可吞吃的多喷嘴给药设备的设计
CN100998906A (zh) * 2006-12-26 2007-07-18 重庆大学 可部分降解的遥控释药电子胶囊
CN103025319A (zh) * 2010-03-10 2013-04-03 因卡伯实验室有限责任公司 用于利用可吞咽式药剂递送装置递送到肠道内腔中的治疗剂制剂
CN201752396U (zh) * 2010-04-30 2011-03-02 青岛市市立医院 胶囊式内窥镜投药装置
CN206138090U (zh) * 2016-07-12 2017-05-03 宋其亮 一种消化科用胶囊式施药胃镜

Also Published As

Publication number Publication date
CN108619611A (zh) 2018-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108619611B (zh) 一种具有多方向施药功能的肠道微型胶囊机器人
CN208892526U (zh) 一种具有施药功能的肠道微型胶囊机器人
CN102048517B (zh) 螺杆式主动推进胶囊机器人
CN111568347B (zh) 一种具有施药功能的磁驱动胶囊内窥镜机器人
CN110038211B (zh) 消化道施药装置及其施药胶囊
CN111657830A (zh) 一种具有锚定功能的磁驱动肠道施药胶囊机器人
CN109497917A (zh) 消化道采样胶囊
CN103393389B (zh) 内窥镜微型胶囊机器人
CN105395160B (zh) 一种具有精确定位功能的胶囊内镜
CN107973007B (zh) 颗粒制剂的调剂瓶头、调剂装置及调剂方法
US10080490B2 (en) Flexible-wire traction-type capsule endoscope and manufacture method thereof
CN104434008A (zh) 内窥镜机器人
CN209360988U (zh) 一种用于动物实验的精确型定量注射器
CN209273478U (zh) 拟人机器人的关节旋转限位机构
EP0728489B1 (en) An actuator for pumping elements especially for cardiac assistance devices
CN206625949U (zh) 柱塞泵组
CN209074527U (zh) 基于形状记忆弹簧的采样胶囊内窥镜
CN219921556U (zh) 一种营养药品取放装置
CN114554951A (zh) 具有推进和成像能力的可摄取装置
CN109820540B (zh) 一种可吞咽的用于提取消化道内容物的胶囊
CN209611785U (zh) 一种反刍动物瘤胃瘘管
CN215272604U (zh) 胶囊机器人模块及胶囊机器人组合体
CN105395155B (zh) 一种具有定位功能的胶囊内镜
CN218978861U (zh) 施药机构及胶囊机器人
CN210065765U (zh) 一种培养瓶转种装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant