CN109567757B - 一种基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊 - Google Patents

一种基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，通过采用带照明光源、治疗光源和微型颜色传感器的微型检测胶囊检测胃内部未服药之前的背景颜色，并同步将检测信息通过无线传输的方式传送到体外的第二控制单元；完成背景颜色的信息采集后，患者口服事先调配好的尿素和甘蓝的混合液后，进一步检测胃内部的背景颜色信息，并同步将检测信息通过无线传输的方式传送到体外的第二控制单元；通过体外第二控制单元的计算确认检测到的颜色为混合液与Hp分泌物反应的产物后即在显示屏上显示胃内存在Hp；进而第二控制单元自动指示治疗光源接通供电发出蓝光用于消杀胃内Hp。本发明在定性检测的基础上还可进一步给出检测结果的定量数值。

Description

一种基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊
技术领域
本发明涉及检测医学领域，尤其涉及一种基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊。
背景技术
幽门螺旋杆菌病包括由幽门螺旋杆菌（Hp）感染引起的胃炎、消化道溃疡、淋巴增生性胃淋巴瘤等。幽门螺旋杆菌病的不良后果是胃癌。
目前检验胃内幽门螺旋杆菌感染检测有许多方法，如活组织镜检、幽门螺旋杆菌的分离培养、快速尿素酶试验、尿素呼气试验、尿氨排出试验、血清学试验以及多聚酶链反应等。不同医院采用的方法不同，但大多数的收费都较高，比如采用C13或C14进行呼气试验，每次的费用超过300元。当前还缺少一种能快速检测且检测费用较低的方法。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，旨在解决现有市面上缺少快速检测且检测费用低廉的检测胃内Hp的装置的问题。
本发明的技术方案如下：
一种基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，包括检测胶囊和信号接收单元，所述检测胶囊内设置有电源板和第一控制单元，所述信号接收单元内设置有第二控制单元、信号接收处理单元和显示屏，其中，所述检测胶囊的外壳上设置有照明光源和微型颜色传感器，所述照明光源和微型颜色传感器相对设置；
所述微型颜色传感器用于检测光信号，并将检测到的光信号转换成电信号，将所述电信号传输到第一控制单元；
所述检测胶囊的外壳上设置有可向检测胶囊外部发出蓝光的治疗光源，所述蓝光用于消杀胃内Hp；
所述第一控制单元用于接收所述微型颜色传感器传输的电信号，并将接收的电信号通过无线传输的方式传输到信号接收单元；
所述信号接收单元用于接收第一控制单元传输的电信号，并将接收的电信号经第二控制单元和信号接收处理单元处理分析后显示在显示屏上。
所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其中，所述微型颜色传感器与所述照明光源之间的外壳上设置有狭槽状间隙。
所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其中，所述狭槽状间隙是透明的或是对于照明光源所发出的光是透明的。
所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其特征在于，所述治疗光源为LED；所述LED的峰值波长范围较优的处于400nm-480nm之间；进一步较优的，可以选择峰值波长为460nm±10nm或415nm±10nm或430nm±10nm。
所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其中，所述LED发光芯片发光角度为超过120°。
所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其中，所述LED光源优选为低功耗高光效光源；所述LED的功率较优的处于0.15W-6W之间；所述LED治疗光源的数目为2个以上；所述LED治疗光源较优的处于检测胶囊的两端或侧壁且发光方向朝外。
所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其中，所述检测胶囊的外壳上涂覆有甘蓝薄膜和尿素薄膜。
所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其中，所述检测胶囊的外壳材料为医用PC（聚碳酸酯）、烯烃聚合物或聚甲基戊烯等类似特性的材料。
所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其中，所述检测胶囊的外形呈胶囊状，线度尺寸范围为15mm~30mm。
所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其中，所述显示屏为液晶显示屏。
所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其中，所述电源板为锂电池或可无线充电的能量储存模块；当所述电源板为可无线充电的能量储存模块时，第二控制单元还相应包括可以对所述能量储存模块进行充电的充电模块。有益效果：本发明采用微型颜色传感器检测到的光信号的差异并通过体外信号接收单元计算并显示检测到的颜色从而实现Hp的定性检测，并在确认检测到Hp后自动启动检测胶囊内治疗光源的照射进行Hp的光照消杀，解决了市面上缺少快速检测且检测费用低廉的检测胃内Hp的装置以及缺少检测后快捷物理治疗手段和装置的问题。
附图说明
图1是检测治疗一体胶囊的结构示意图。
图2是与检测治疗一体胶囊对应的体外接收单元的显示界面结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，如图1所示，包括检测胶囊和信号接收单元，所述检测胶囊内设置有电源板和第一控制单元，所述信号接收单元内设置有第二控制单元、信号接收处理单元和显示屏，其中，所述检测胶囊的外壳上设置有照明光源和微型颜色传感器，所述照明光源和微型颜色传感器相对设置；
所述微型颜色传感器用于检测光信号，并将检测到的光信号转换成电信号，将所述电信号传输到第一控制单元；
所述检测胶囊的外壳上设置有可向检测胶囊外部发出蓝光的治疗光源，所述蓝光用于消杀胃内Hp；
所述第一控制单元用于接收所述微型颜色传感器传输的电信号，并将接收的电信号通过无线传输的方式传输到信号接收单元；
所述信号接收单元用于接收第一控制单元传输的电信号，并将接收的电信号经第二控制单元和信号接收处理单元处理分析后显示在显示屏上。
本实施例采用带照明光源、治疗光源和微型颜色传感器的微型检测胶囊检测胃内部未服药之前的背景颜色，并同步将检测信息通过无线传输的方式传送到体外的第二控制单元；完成背景颜色的信息采集后，患者口服事先调配好的尿素和甘蓝的混合液后，进一步检测胃内部的背景颜色信息，并同步将检测信息通过无线传输的方式传送到体外的第二控制单元；通过体外第二控制单元的计算确认检测到的颜色为混合液与Hp分泌物反应的产物后即在显示屏上显示胃内存在Hp；进而第二控制单元自动指示治疗光源接通供电发出蓝光用于消杀胃内Hp。本实施例在定性检测的基础上还可进一步给出检测结果的定量数值。
本实施例采用微型颜色传感器检测到的光信号的差异并通过体外信号接收单元计算并显示检测到的颜色从而实现Hp的定性检测，并在确认检测到Hp后自动启动检测胶囊内治疗光源的照射进行Hp的光照消杀，解决了市面上缺少快速检测且检测费用低廉的检测胃内Hp的装置以及缺少检测后快捷物理治疗手段和装置的问题。
在一种优选的实施方式中，所述微型颜色传感器与所述照明光源之间的外壳上设置有狭槽状间隙，所述照明光源发出的光可以绝大部分的被微型颜色传感器接收到。更优选的，所述狭槽状间隙是透明的或是对于照明光源所发出的光是透明的。
在一种优选的实施方式中，所述治疗光源为LED；所述LED的峰值波长范围较优的处于400nm-480nm之间；进一步较优的，可以选择峰值波长为460nm±10nm或415nm±10nm或430nm±10nm。
在一种优选的实施方式中，所述LED光源优选为低功耗高光效光源；所述LED的功率较优的处于0.15W-6W之间；所述LED发光芯片发光角度为超过120°。所述LED治疗光源的数目为2个以上；所述LED治疗光源较优的处于检测胶囊的两端或侧壁且发光方向朝外。更优选的其中至少有1个治疗光源紧邻所述照明光源设置。
本实施例中，所述检测胶囊外壳内的导电部件与外壳之间形成水密封结构。所述检测胶囊的外壳材料防水、防酸、防碱，且对人体组织为安全材料。在一种优选的实施方式中，所述检测胶囊的外壳材料为医用PC（聚碳酸酯）、烯烃聚合物或聚甲基戊烯等类似特性的材料。
在一种优选的实施方式中，所述检测胶囊的外形呈胶囊状，线度尺寸范围为15mm~30mm。最大线度尺寸小于30mm。这样便于实际产品的实现，在可实现的尽量小的尺寸范围内也便于患者的服用和在患者消化道内的运动、流转和排出。
在一种优选的实施方式中，所述电源板包括电池和电压转换电路。所述电源板为锂电池或可无线充电的能量储存模块；当所述电源板为可无线充电的能量储存模块时，第二控制单元还相应包括可以对所述能量储存模块进行充电的充电模块。
具体的，所述控制单元上包括控制板，所述检测胶囊上还设置有无线信号发送单元。所述控制板可以实时接收到微型颜色传感器发送的电信号，并进一步将该电信号传送到无线信号发送单元，通过无线信号发送单元发送后，体外信号接收单元接收到对应的信号后会进行信号的处理分析，并将对应的信号转化为可视化的文字或图形信号并显示在显示屏上。体外的第二控制单元将接收到的背景颜色信号经过计算转化为特征颜色并进行存储，经过背景颜色以及服药（事先调配好的尿素和甘蓝的混合液）后检测的反应颜色进行比对综合判断出是否存在Hp，所述的文字或图形信号包括颜色传感器的R/G/B数值、检测到的颜色名称、颜色的再现、Hp有无等信息。进一步的，所述文字或图形信号还可以包括Hp含量等量化信息。
在一种优选的实施方式中，所述无线信号发送单元在发送判断信号时会自动将检测胶囊编号等信息发送至体外信号接收单元。这样就可以实现对已使用检测胶囊的编号、使用日期、时间等信息进行记录。
在一种优选的实施方式中，所述显示屏为液晶显示屏。所述显示屏上可能显示有治疗时间、患者信息、记录查询、检测胶囊编号、Hp数值、氨气检测记录、二氧化碳检测记录、开关机等参数或按键，见图2所示。
在一种优选的实施方式中，所述检测胶囊具有接通或断开内部供电的按压式开关或磁控开关；在按压式开关或磁控开关接通后，电源板上的延时开关在到达延时的时间后自动开启。
下面对本发明实施例所述基于颜色检测的Hp微型检测胶囊的工作流程进行详细说明。
假设有个病人已经做好了检查前的准备，护士从检测胶囊套件中取出检测胶囊，并先将信号接收单元连接电源线（当然也可以是电池供电）打开供电开关，使信号接收单元处于完全启动的工作状态；护士将检测胶囊的开关打开，此时检测胶囊内的电路器件的总电源开关接通；病人拿到检测胶囊后就像服药一样吞下，口服过程中辅以温水协助吞服。
检测胶囊沿着口腔、喉咙、食管、胃部的路径到达胃体，在延时开关接通后，在进入到胃体的过程中检测胶囊的微型颜色传感器实时检测其附近的背景颜色信息，并将检测到的背景颜色信息通过无线信号发送单元发出。
所述延时开关的延时起点较优的是在检测胶囊通过食管并进入贲门后。这样就可以在一进入胃内部区域就开始采集胃内部的背景颜色信息。具体的延时时间可能因人而异，但根据统计效果，可以选取对绝大部分人来说都合适的一个平均值。
检测胶囊内设有照明光源、微型颜色传感器、治疗光源、电源板、控制单元、无线信号发送单元、微型颜色传感器较优的与所述照明光源相对设置且二者之间的检测胶囊外壳部分具有狭槽状间隙，所述照明光源发出的光可以绝大部分的被微型颜色传感器接收到，所述微型颜色传感器与所述照明光源之间的狭槽状外壳较优的是透明的或是对于照明光源所发出的光是透明的；所述治疗光源较优的为LED，且较优的设置为发光方向朝向检测胶囊外部且每个独立发光芯片发光角度较优的为超过120°；
进一步较优的，所述治疗光源的数目为2个以上；较优的其中至少有1个治疗光源紧邻所述照明光源设置；
所述检测较优的是在检测前确保患者处于空腹状态且检测前空腹喝适量的温水。口服尿素和甘蓝的混合液之前，所述照明光源发出的光经过外壳狭槽沟槽内胃内物质（即所谓的背景环境总体为液体状态，主要包括胃酸、胃内其他液体和少量其他物质）后被微型颜色传感器所接收，微型颜色传感器检测到背景光信号后会实时将检测到的光信号转换为光电流电信号，并经过放大处理后传送到无线信号发送单元，通过无线信号发送单元发送后，体外信号接收单元接收到对应的信号后会进行信号的处理分析，并将对应的信号转换为颜色信息并进行存储与显示；
口服事先调配好的尿素和甘蓝的混合液后，若胃内部存在幽门螺旋杆菌Hp，尿素遇到Hp释放出的尿素酶后与之反应并且产生氨气、二氧化碳；所产生的氨气会进一步与甘蓝进行反应，有甘蓝的区域和薄膜会由反应前的紫红色变为蓝色，产生了蓝色颜色团且填充了检测胶囊的狭槽沟槽后，微型颜色传感器接收到的光信号会比产生蓝色颜色团之前有明显的差异；
通过微型颜色传感器检测到的光信号的RGB数值，并进一步将该信号传递给无线信号发送单元，通过无线信号发送单元将对应信号发出，体外信号接收单元接收到无线信号发送单元的信号后，会由第二控制单元和信号接收处理单元处理后会还原为具体的颜色并在体外信号接收单元的显示屏上显示出来，将对应分析结果转化为可视化的文字或图形信号并显示在显示屏上。所述的文字或图形信号包括背景颜色、检测颜色、Hp有无等信息。这样分别存储所记录的背景颜色的信息、反应颜色的信息，就可以利用检测到的颜色信息进行胃内部是否存在Hp的诊断判断了。这样就可以实现Hp有无的定性检测。
当然，所述文字或图形信号还可以包括背景颜色RGB数值、反应颜色RGB数值、Hp含量等量化信息。这样就可以实现Hp有无的定量检测。
所述检测胶囊可以作为一次性使用的耗材；也可以重复使用；重复使用时，可以在已使用过的检测胶囊在进行清洗、消毒、功能确认后进行二次利用。
进一步的，可以在所述检测胶囊外壳上进一步套一层涂覆了甘蓝薄膜和尿素薄膜以及遇水不溶遇酸溶解的选择性溶解的膜层或缓释层。这样就可以免去在服用检测胶囊后进一步服用尿素和甘蓝的混合液的过程。这种情况下，所述涂覆的甘蓝薄膜和尿素薄膜设置为不挡住照明光源到微型颜色传感器之间的光路通路；进一步的，这种情况下，可以确保检测胶囊外壳在检测照明光源与微型颜色传感器之间的狭槽沟槽的外表面面积相对尽量大，这样有利于在确保露出照明光源与微型颜色传感器之间的光路通路外附近的狭槽面还可以涂覆上甘蓝薄膜和尿素薄膜以及遇水不溶遇酸溶解的选择性溶解的膜层或缓释层。
进一步的，上述所述的甘蓝薄膜和尿素薄膜以及遇水不溶遇酸溶解的选择性溶解的膜层或缓释层的涂覆薄膜的方式还可以替换为将所述膜层涂覆在弹性外套上，进而将弹性外套套到检测胶囊外壳上配合使用，这样检测胶囊就可以重复使用，而所述弹性外套作为耗材；弹性外套需确保不挡住照明光源与微型颜色传感器之间的光路通路。
所述与检测胶囊对应的接收单元是重复使用的。
综上所述，本发明提供的一种基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，采用带照明光源、治疗光源和微型颜色传感器的微型检测胶囊检测胃内部未服药之前的背景颜色，并同步将检测信息通过无线传输的方式传送到体外的控制单元；完成背景颜色的信息采集后，患者口服事先调配好的尿素和甘蓝的混合液后，进一步检测胃内部的背景颜色信息，并同步将检测信息通过无线传输的方式传送到体外的第二控制单元；通过体外第二控制单元的计算确认检测到的颜色为混合液与Hp分泌物反应的产物后即在显示屏上显示胃内存在Hp；进而第二控制单元自动指示治疗光源接通供电发出蓝光用于消杀胃内Hp。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，包括检测胶囊和信号接收单元，所述检测胶囊内设置有电源板和第一控制单元，所述信号接收单元内设置有第二控制单元、信号接收处理单元和显示屏，其特征在于，所述检测胶囊的外壳上设置有照明光源和微型颜色传感器，所述照明光源和微型颜色传感器相对设置；
所述微型颜色传感器用于检测光信号，并将检测到的光信号转换成电信号，将所述电信号传输到第一控制单元；
所述检测胶囊的外壳上设置有可向检测胶囊外部发出蓝光的治疗光源，所述蓝光用于消杀胃内Hp；
所述第一控制单元用于接收所述微型颜色传感器传输的电信号，并将接收的电信号通过无线传输的方式传输到信号接收单元；
所述信号接收单元用于接收第一控制单元传输的电信号，并将接收的电信号经第二控制单元和信号接收处理单元处理分析后显示在显示屏上；
所述检测胶囊的外壳上涂覆有甘蓝薄膜和尿素薄膜以及遇水不溶遇酸溶解的选择性溶解的膜层或缓释层；
所述检测胶囊的外壳材料为聚碳酸酯、烯烃聚合物或聚甲基戊烯。
2.根据权利要求1所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其特征在于，所述微型颜色传感器与所述照明光源之间的外壳上设置有狭槽状间隙。
3.根据权利要求2所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其特征在于，所述狭槽状间隙是透明的或是对于照明光源所发出的光是透明的。
4.根据权利要求1所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其特征在于，所述治疗光源为LED。
5.根据权利要求4所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其特征在于，所述LED的峰值波长范围处于400nm-480nm之间。
6.根据权利要求4所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其特征在于，所述LED的功率处于0.15W-6W之间。
7.根据权利要求4所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其特征在于，所述LED的数目为2个以上。
8.根据权利要求7所述的基于颜色检测的Hp微型检测治疗一体胶囊，其特征在于，所述LED处于检测胶囊的两端或侧壁且发光方向朝外。
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