CN109394160A - 一种胃肠探测胶囊及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗仪器技术领域，特指一种胃肠探测胶囊及其制作方法，本体表面涂有抗腐蚀材料，本体内安装用于存储摄像头所拍摄的图片数据，无线传输数据返回至上位机的数据存储模块、电源模块、控制模块，控制模块上设有摄像头旋转基座、摄像头，本体上设有探测窗口，控制模块内嵌有驱动并控制摄像头准确的进行±50°的旋转，±1mm的伸缩移动的MEMS芯片，摄像头包括可提供±50°旋转的旋转轴、设有微型CCD等图像采集模块的摄像头套管、摄像镜头，探测窗口前端壁厚100um，此种结构对胶囊透光区的镜片要求较高，要求镜片透光率高、厚度较薄以及抗腐蚀性能好。用于胃肠探测器的新型涂覆材料，主要是包覆探测器外壳，其无毒、质量轻、抗胃酸腐蚀效果好。

Description

一种胃肠探测胶囊及其制作方法

技术领域：

本发明涉及医疗仪器技术领域，特指一种胃肠探测胶囊及其制作方法。

背景技术：

目前在医疗诊治胃肠领域，采用内窥镜进行诊疗的应用越来越广泛。通常对病人胃部观察诊断的工具是管状胃镜，管中设置光导纤维，胃镜探头位于管子末端。将探头插入病人胃部，管状胃镜的光源发出的光通过光导纤维传递至探头处，照亮待检查的胃部。但这种方法让病人觉得痛苦不堪。因此，胃肠探测胶囊(后面简称“胶囊”)得到了大力推行，其便携、高效且无痛苦的胃肠观测，深得医生与患者的喜欢。

但胶囊窗口镜片限制了胃镜观测的视角，有许多观测盲区。要改善这种情况，必须对胶囊的图像采集方式以及光学镜头的抗腐蚀性能都加以改进。现有的新型材料，如纳米材料、二维材料以及新型复合材料等，因为其优异的力学、热学、电学、稳定的物理性质引起了研究者的广泛关注，在电子材料、生物医药、传感器等领域有巨大的应用潜力。将新型涂覆材料用于胃肠探测，也越来越受到业界的关注。目前，用于胃肠检查的胃管和微型胶囊主要是塑料软管包覆，因为这类材料的比较后，在胃酸下使用一定时间不会出现太大问题。但如果长期使用容易老化变质，影响其可靠性。现有技术中，胃肠探测胶囊的视场偏小，有视觉盲区，容易造成诊断出现偏差。此外，用于胃肠微型胶囊主要是塑料包覆，如果胶囊壁太薄，在胃酸下长期使用容易老化变质，影响其可靠性，若不慎将内部器件暴露在患者体内，存在损害身体的风险，同时也缩短了探测器的寿命。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种胃肠探测胶囊及其制作方法,采用MEMS控制镜头方向，在胶囊不移动不转动的情况下，旋转内部镜头，靠内部结构可以观测到±50°视场内的图像。此种结构对胶囊透光区的镜片要求较高，要求镜片透光率高、厚度较薄以及抗腐蚀性能好。用于胃肠探测器的新型涂覆材料，主要是包覆探测器外壳，其无毒、质量轻、抗胃酸腐蚀效果更好。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，其包括数据存储模块、电源模块、控制模块、摄像头旋转基座、摄像头、探测窗口、本体，本体表面涂有抗腐蚀材料，本体内安装用于存储摄像头所拍摄的图片数据，无线传输数据返回至上位机的数据存储模块、电源模块、控制模块，控制模块上设有摄像头旋转基座、摄像头，本体上设有探测窗口，控制模块内嵌有驱动并控制摄像头准确的进行±50°的旋转，±1mm的伸缩移动的MEMS芯片，摄像头包括可提供±50°旋转的旋转轴、设有微型CCD等图像采集模块的摄像头套管、摄像镜头，探测窗口前端壁厚100um。

所述的电源模块为整个胶囊提供工作电压电流，为蓄电池、无线供电装置中的任意一种。

所述的本体表面抗腐蚀材料，包含以下组分：

制作方法步骤如下：

(1)、将石墨烯粉末或六方氮化硼粉末材料放入离心瓶内，滴入与溶剂体积比为1:2的溶剂后，盖紧瓶盖；

(2)、将离心瓶放入超声清洗机中，200W功率下超声30分钟；

(3)、将离心瓶放入离心机中，以转速8000r/min下离心15分钟；

(4)、打开离心瓶，使用移液器取下层沉积物，并滴入玻璃皿中，等待烘干；

(5)、放入烘箱中，80℃下烘烤12小时，获得纳米/二维石墨烯或六方氮化硼材料；

(6)、在配制槽中加入纳米/二维石墨烯或六方氮化硼材料、聚氨酯、溶剂、乳化剂，启动配置槽中的高速搅拌机，在转速1500r/min—2000r/min下搅拌30-60min；

(7)、加入填料，在转速3000r/min—4000r/min下搅拌20min-30min，即可得到所述的混合物；

(8)、将混合液倒入模具中，加入固化剂，并充分混合，再将未封装的胃肠探测器浸入模具中；

(9)、将模具放入真空烤箱内烘烤2小时，即可获得由纳米/二维材料有机聚合物包覆的胃肠探测器。

本发明有益效果为：本体表面涂有抗腐蚀材料，本体内安装用于存储摄像头所拍摄的图片数据，无线传输数据返回至上位机的数据存储模块、电源模块、控制模块，控制模块上设有摄像头旋转基座、摄像头，本体上设有探测窗口，控制模块内嵌有驱动并控制摄像头准确的进行±50°的旋转，±1mm的伸缩移动的MEMS芯片，摄像头包括可提供±50°旋转的旋转轴、设有微型CCD等图像采集模块的摄像头套管、摄像镜头，探测窗口前端壁厚100um，采用MEMS控制镜头方向，在胶囊不移动不转动的情况下，旋转内部镜头，靠内部结构可以观测到±50°视场内的图像，此种结构对胶囊透光区的镜片要求较高，要求镜片透光率高、厚度较薄以及抗腐蚀性能好。用于胃肠探测器的新型涂覆材料，主要是包覆探测器外壳，其无毒、质量轻、抗胃酸腐蚀效果好。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

见图1所示：本发明采用如下技术方案，其包括数据存储模块1、电源模块2、控制模块3、摄像头旋转基座4、摄像头5、探测窗口6、本体7，其特征在于：本体7表面涂有抗腐蚀材料，本体7内安装用于存储摄像头所拍摄的图片数据，无线传输数据返回至上位机的数据存储模块1、电源模块2、控制模块3，控制模块3上设有摄像头旋转基座4、摄像头5，本体7上设有探测窗口6，控制模块3内嵌有驱动并控制摄像头准确的进行±50°的旋转，±1mm的伸缩移动的MEMS芯片，摄像头5包括可提供±50°旋转的旋转轴51、设有微型CCD等图像采集模块的摄像头套管52、摄像镜头53，探测窗口6前端壁厚100um，且表面涂覆20um新型抗腐蚀材料用于抵抗胃肠内腐蚀液体的侵蚀。

所述的电源模块2为整个胶囊提供工作电压电流，为蓄电池、无线供电装置中的任意一种。进一步地，所述聚氨酯为聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯中的一种或两种混合。

所述的本体7表面抗腐蚀材料，包含以下组分：

制作方法步骤如下：

(1)、将石墨烯粉末或六方氮化硼粉末材料放入离心瓶内，滴入与溶剂体积比为1:2的溶剂后，盖紧瓶盖；

(2)、将离心瓶放入超声清洗机中，200W功率下超声30分钟；

(3)、将离心瓶放入离心机中，以转速8000r/min下离心15分钟；

(4)、打开离心瓶，使用移液器取下层沉积物，并滴入玻璃皿中，等待烘干；

(5)、放入烘箱中，80℃下烘烤12小时，获得纳米/二维石墨烯或六方氮化硼材料；

(6)、在配制槽中加入纳米/二维石墨烯或六方氮化硼材料、聚氨酯、溶剂、乳化剂，启动配置槽中的高速搅拌机，在转速1500r/min—2000r/min下搅拌30-60min；

(7)、加入填料，在转速3000r/min—4000r/min下搅拌20min-30min，即可得到所述的混合物；

(8)、将混合液倒入模具中，加入固化剂，并充分混合，再将未封装的胃肠探测器浸入模具中；

(9)、将模具放入真空烤箱内烘烤2小时，即可获得由纳米/二维材料有机聚合物包覆的胃肠探测器。

所述分散剂选自改性聚羧酸铵盐、改性聚丙烯酸酯类物质；所述乳化剂为山梨酸醇脂肪酸酯类、磷脂类无毒乳化剂。

所述填料包括滑石粉、石英砂、钛白粉、氧化锆粉中一种或多种混合。

所述溶剂为乙醇、丙醇、丙酮、乙二醇或N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种混合。

所述固化剂为甲苯双异氰酸盐单体，通过聚醚或磺酸盐亲水改性，较容易分散于溶剂中。

采用MEMS控制镜头方向，在胶囊不移动不转动的情况下，旋转内部镜头，靠内部结构可以观测到±50°视场内的图像。此种结构对胶囊透光区的镜片要求较高，要求镜片透光率高、厚度较薄以及抗腐蚀性能好。用于胃肠探测器的新型涂覆材料，主要是包覆探测器外壳，其无毒、质量轻、抗胃酸腐蚀效果更好。

本发明所采用的纳米/二维石墨烯或六方氮化硼材料，在于聚氨酯充分混合后，在复合物里层层叠加，所形成的平行交叠结构具有迷宫效应，纳米/二维材料有效地填充复合物中的空洞和缺陷，其固化后能延长腐蚀介质渗入复合物的过程，更有效的增强胃管或胃肠探测器外壁的抗腐蚀性能；

采用的改性甲苯双异氰酸盐作为固化剂，可以有效的提高固化剂的固化作用，同时可以保证涂料具有更为合适的使用期；

本发明所采用的制作方法，操作简单，生产成本较低，经济效益好。

以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种胃肠探测胶囊，其包括数据存储模块(1)、电源模块(2)、控制模块(3)、摄像头旋转基座(4)、摄像头(5)、探测窗口(6)、本体(7)，其特征在于：本体(7)表面涂有抗腐蚀材料，本体(7)内安装用于存储摄像头所拍摄的图片数据，无线传输数据返回至上位机的数据存储模块(1)、电源模块(2)、控制模块(3)，控制模块(3)上设有摄像头旋转基座(4)、摄像头(5)，本体(7)上设有探测窗口(6)，控制模块(3)内嵌有驱动并控制摄像头准确的进行±50°的旋转，±1mm的伸缩移动的MEMS芯片，摄像头(5)包括可提供±50°旋转的旋转轴(51)、设有微型CCD等图像采集模块的摄像头套管(52)、摄像镜头(53)，探测窗口(6)前端壁厚100um。

2.根据权利要求1所述的一种胃肠探测胶囊，其特征在于：所述的电源模块(2)为整个胶囊提供工作电压电流，为蓄电池、无线供电装置中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种胃肠探测胶囊的制作方法，其特步骤如下：所述的本体(7)表面抗腐蚀材料，包含以下组分：

制作方法步骤如下：

(1)、将石墨烯粉末或六方氮化硼粉末材料放入离心瓶内，滴入与溶剂体积比为1:2的溶剂后，盖紧瓶盖；

(2)、将离心瓶放入超声清洗机中，200W功率下超声30分钟；

(3)、将离心瓶放入离心机中，以转速8000r/min下离心15分钟；

(4)、打开离心瓶，使用移液器取下层沉积物，并滴入玻璃皿中，等待烘干；

(5)、放入烘箱中，80℃下烘烤12小时，获得纳米/二维石墨烯或六方氮化硼材料；

(6)、在配制槽中加入纳米/二维石墨烯或六方氮化硼材料、聚氨酯、溶剂、乳化剂，启动配置槽中的高速搅拌机，在转速1500r/min—2000r/min下搅拌30-60min；

(7)、加入填料，在转速3000r/min—4000r/min下搅拌20min-30min，即可得到所述的混合物；

(8)、将混合液倒入模具中，加入固化剂，并充分混合，再将未封装的胃肠探测器浸入模具中；

(9)、将模具放入真空烤箱内烘烤2小时，即可获得由纳米/二维材料有机聚合物包覆的胃肠探测器。