CN110236599A - 采样胶囊及采样胶囊系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种采样胶囊，包括外壳、采样组件、膜菌群采集辅助组件和控制模块；所述采样组件包括设于所述外壳内的采样池、开设于所述外壳上的外采样口、连通所述外采样口与所述采样池的连通管、打开或关闭所述连通管的采样开关；所述膜菌群采集辅助组件包括设于所述外壳内的振动电机和/或设于所述外采样口处的配重件；所述控制模块包括与所述采样开关和所述振动电机均通讯连接的微处理器。通过膜菌群采集辅助组件可以协助所述采样组件采取膜菌群；并且通过所述采样开关能够及时地开启/关闭所述连通管，进样更精确、可防止样品泄漏或被污染其提高采样胶囊的通用性。

Description

采样胶囊及采样胶囊系统
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于采集消化道膜菌群的采样胶囊及采样胶囊系统。
背景技术
采样胶囊，是进入消化道部位对消化液进行采样的一种智能胶囊。以对肠道消化液采样为例，肠道微生物与人体健康密切相关，医学研究发现越来越多的疾病与肠道微生物有关，如：心血管疾病、肥胖、糖尿病、多种肠道疾病(IBD、IBS、CD、SIBO等)、肝病、过敏症、免疫疾病、神经系统疾病(自闭症、抑郁症、老年痴呆)、癌症、高血压、慢性肾病等。为深入研究这些疾病的病理，肠道菌群，特别是大小肠内的菌群分布及丰度研究受到越来越多的重视。
大小肠菌群的种类与丰度存在明显差异，因此需要分开研究。同时，由于消化道自身结构及菌落繁殖的特点，肠道菌群又可以分为膜菌群/或称粘膜上菌群和腔菌群/或称肠腔内菌群。腔菌群的流动性较强，因此丰度、分布及种类与同位的膜菌群相比，存在一定差异。膜菌群的菌落多定殖于粘膜上的黏液层中，因此膜上菌群丰度相对较高。膜菌群的研究具有更高的价值。
目前较为传统的肠道菌群分析方法如：肠镜抽吸、肠镜粘膜采集、粪便分析、氢气呼吸测试等。但这些方法要么需要使用肠镜，会对测试者造成较多的痛苦，要么仅能分析结肠后端及直肠内的菌群，对于小肠，特别是末端回肠的膜菌群研究手段较少。
基于胶囊内窥镜的肠道微生物采集技术具有舒适、消化道全覆盖等优点，因此将成为该领域研究的有效工具。当前，基于胶囊内窥镜的采集系统设计有很多，根据采集样品的性质可大致分为：组织采样和液体采样系统。
组织采样系统体积较大，结构较为复杂，活检时需要从胶囊系统内伸出一种采集装置，如刀片、活检钳等，具体可参考“胶囊机器人活检机构的研究”、“A rotational microbiopsy device for the capsule endoscope”、“A novel microactuator formicrobiopsy in capsular endoscopes”、“Shape memory alloy based biopsy devicefor active locomotive intestinal capsule endoscope”、“Magnetic torsion springmechanism for a wireless biopsy capsule”、“Design of Micro Biopsy Device forWireless Autonomous Endoscope”等。由于胶囊内窥镜系统的控制、定位能力明显弱于传统插管式内镜，活检时难以固定，且无法进行术后止血等处理，因此组织采样系统具有一定的安全风险。
液体采集系统，通常是通过某种动力，如吸水材料的吸附力、微型泵的吸力、真空吸力等吸取消化道内的液体，回收后分析液体中的菌群；具体可参考“IngestibelGastrointestinal Sampling Devices：State-of-the-Art and Future Directions”、“The study of a remote-controlled gastrointestinal drug delivery and samplingsystem”等。该系统安全性及采集成功率均较高。然而，这些系统通常都只能吸收腔内的液体，主要分析的是腔菌群，没有针对膜菌群采集的有效方案。
有鉴于此，有必要提供一种改进的采样胶囊及采样胶囊系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于采集消化道膜菌群的采样胶囊及采样胶囊系统。
为实现上述发明目的，本发明采样如下技术方案：
一种采样胶囊，包括外壳、采样组件、膜菌群采集辅助组件和控制模块；所述采样组件包括设于所述外壳内的采样池、开设于所述外壳上的外采样口、连通所述外采样口与所述采样池的连通管、打开或关闭所述连通管的采样开关；所述膜菌群采集辅助组件包括设于所述外壳内的振动电机和/或设于所述外采样口处的配重件；所述控制模块包括与所述采样开关和所述振动电机均通讯连接的微处理器。
作为本发明的进一步改进，所述采样组件包括开设于所述外壳上的若干外采样口、与若干所述外采样口均连通的采样腔，所述连通管与所述采样腔相连通。
作为本发明的进一步改进，所述若干外采样口沿所述采样胶囊的圆周方向间隔分布。
作为本发明的进一步改进，每个所述外采样口的孔径小于所述连通管的孔径。
作为本发明的进一步改进，所述采样腔内具有过滤结构。
作为本发明的进一步改进，所述振动电机为纽扣式震动电机、空心杯电机加偏心装置或线性震动电机。
作为本发明的进一步改进，所述振动电机位于所述采样胶囊的中心位置处。
作为本发明的进一步改进，所述配重件为磁性件，且所述磁性件的重心偏向所述磁性件靠近所述外壳的一侧。
作为本发明的进一步改进，所述磁性件的一面为与所述外壳相配合的弧面，且所述磁性件为径向充磁的磁性件。
作为本发明的进一步改进，所述磁性件与所述外采样口沿所述采样胶囊的轴向并排设置
作为本发明的进一步改进，所述采样胶囊还包括抽取组件，所述抽取组件包括位于所述外壳上且与所述采样池连通的抽取口、与所述抽取口相配合的固定件、装配于所述固定件内的硅胶塞。
作为本发明的进一步改进，所述控制模块还包括用于采集消化道内的生理参数和/或图像信息的传感器，所述传感器与微处理器通讯连接；
或，所述控制模块还包括用于采集消化道内的生理参数和/或图像信息的传感器，用于存储消化道内不同部位的正常的生理参数或图像信息、可能的病变时的生理参数或图像信息的储存模块，传感器与所述储存模块均与所述微处理器通讯连接；
或所述控制模块还包括用于采集消化道内的生理参数和/或图像信息的传感器用以与外界处理终端通讯连接的无线传输模块，传感器与所述微处理器通讯连接。
作为本发明的进一步改进，所述传感器为图像传感器、pH传感器、超声传感器中的至少一种；所述传感器包括图像传感器时，部分所述外壳呈透明状；所述传感器包括pH传感器时，所述外壳上具有窗口。
本发明还提供一种采样胶囊系统，包括上述采样胶囊、与控制模块通讯连接的外界处理终端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的采样胶囊，通过膜菌群采集辅助组件可以协助所述采样组件采取膜菌群；并且通过所述采样开关开启/关闭所述连通管，实现进样，且在进样结束后，通过所述采样开关关闭所述连通管，防止样品泄漏或被污染；并且通过控制所述连通管的导通状态及导通时间，可以精确控制进样量。另外，通过所述采样开关主动控制所述连通管的导通或封闭，不受消化道部位特殊环境的影响，可以通用于任何消化道部位，通用性较高。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的采样胶囊沿轴向剖切的剖视图；
图2是图1所示的采样胶囊沿径向剖切的剖视图；
图3是能够用于图1所示的采样胶囊的磁性件于一实施例中的结构示意图；
图4是能够用于图1所示的采样胶囊的磁性件于另一实施例中的结构示意图；
图5是能够用于图1所示的采样胶囊的磁性件于另一实施例中的结构示意图；
图6是能够用于图1所示的采样胶囊的磁性件于另一实施例中的结构示意图；
图7是能够用于图1所示的采样胶囊的磁性件于另一实施例中的结构示意图；
图8是本发明的采样胶囊进行膜菌群采样时的示意图；
图9是本发明中以采样胶囊为基础定义方向的示意图。
具体实施例
以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。
在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。
另外，本文使用的“和/或”表示“或”或者“和”，例如“M和/或N”，包括M，或N，或M和N三种情况。
请参考图1～图2所示，为本发明较佳实施例的采样胶囊100，包括外壳1、用于对膜菌群进行采样的采样组件2、用以辅助采集膜菌群的膜菌群采集辅助组件3及控制模块4。其中，所述控制模块4包括与其他组件中的至少部分结构通讯连接的微处理器，以控制和/或协调其他组件的工作状态。
所述外壳1具有生物兼容性且不会被消化液腐蚀，根据需要可设置为透明或不透明。并且，所述外壳1由至少两部分拼接形成，便于内部结构的设置安装。例如图1所示，所述外壳1由沿所述采样胶囊100长度方向分布的第一外壳11、第二外壳12组成，且两部分之间通过螺纹、黏胶等连接。
所述采样组件2包括设于所述外壳1内的采样池21、开设于所述外壳1上的外采样口22、连通所述外采样口22与所述采样池21的连通管23、打开或关闭所述连通管23的采样开关24。
具体地，所述采样胶囊100还包括设于所述外壳1内的分隔壁13，所述分隔壁13与位于所述分隔壁13第一侧的所述外壳1围设形成所述采样池21，所述外采样口22位于所述分隔壁13第二侧，所述采样组件2还包括设于所述分隔壁13上的内采样口25，所述连通管23连通所述外采样口22与所述内采样口25。
所述分隔壁13与位于所述分隔壁13第一侧的所述外壳1一体设置，形成的所述采样池21的密封性较好；或所述分隔壁13与位于所述分隔壁13第一侧的所述外壳1分体设置，两者连接处的密封性要保证所述采样池213能够保持其所需的真空度。
在使用之前，所述采样池21为灭菌的，且所述采样池21为真空的，绝对压力介于0hPa～260hPa。对所述采样池21抽真空的方法包括但不限于：在制造完成前，将所述连通管23打开，通过抽气元件抽取所述采样池21中的空气，达到所需要的真空度后，关闭所述连通管23，使得所述采样池21维持需要的真空度。或者在使用前，通过抽气元件自所述抽取组件7处将所述采样池21抽至所需要的真空度。
所述连通管23为软管，优选硅胶管。所述连通管23与所述分隔壁13之间采用连接件26连接，以使得所述连通管23与所述内采样口25相密封且连通。
所述连接件26为UV胶，将所述连通管23与形成所述内采样口25的周壁粘连；或所述连接件26为橡胶圈，该橡胶圈套设于所述连通管23外或嵌套于所述内采样口25内，组装后所述橡胶圈过盈配合于所述连通管23与所述内采样口25之间，起到密封和连接作用。
另，所述采样开关24设置于所述连通管23的中间位置处，所述采样开关24两侧的所述连通管23可以为一根硅胶管，也可以为分体的两根连通管23。
所述采样开关24为压电微型阀、形状记忆金属微型阀、气管夹等，其中压电微型阀、形状记忆金属微型阀对所述连通管23的开闭控制采用现有技术，于此不再赘述；而气管夹可借鉴采用第201811219936.8，201811219926.4，201810617763.9专利申请中的技术方案，于此不再赘述。
所述采样开关24常态下为关闭状态，保持采样池21、连接于所述采样池21与所述采样开关24之间的所述连通管23内的真空度，故其能至少承受一个大气压的压力。当所述微处理器接收到通过无线传送的采样指令后，所述微处理器控制所述采样开关24开启所述连通管23，进行采样。采样结束后，再控制所述采样开关24关闭，防止样品泄漏或被消化道下游物质污染。
进一步地，如图1尤其是图2所示，所述采样组件2包括开设于所述外壳1上的若干外采样口22、与若干所述外采样口22均连通的采样腔22’，所述连通管23与所述采样腔22’相连通从而间接地与所述外采样口22相连通。消化道内的气、液通过所述外采样口22进入所述采样腔22’并汇聚入连通管23内，即使部分外采样口22被堵塞时，仍有部分保持导通，不会影响采样。另外，通过所述采样腔22’可以对通过各个外采样口22进入的消化液进行混合和缓冲，保证采样均匀且平稳地进行。
所述若干外采样口22沿所述采样胶囊100的圆周方向间隔分布，优选地，所述若干外采样口22等间距排布。本实施例中，所述外壳1上设有3～5个所述外采样口22，能够保证顺畅地采样，且不影响所述外壳1的强度。
优选地，每个所述外采样口22的孔径小于连通管23的孔径，因此，能通过所述外采样口22进入所述采样腔22’的物质，不会堵塞所述连通管23。
进一步地，所述采样腔22’内具有过滤结构(未图示)，例如但不限于过滤网等，避免食物残渣堵塞所述连通管23，所述过滤结构可参考第201811330328.4号专利申请“消化液采样胶囊100系统中防堵塞防吸入空气的结构设计”。
配合于上述任意一种所述采样组件2，所述膜菌群采集辅助组件3包括设于所述外壳1内的振动电机31和/或设于所述外采样口22处的配重件32。
一般情况下，当所述采样胶囊100处于需要检查的消化道部位、或到达具有病变的消化道部位时，即可进行采样。在所述采样胶囊100到达需要采样的消化道部位时，所述采样胶囊100在所述配重件32的作用下没入消化液内，并使得所述外采样口22朝向并贴近消化道壁；或如图8所示，开启所述振动电机31使得所述采样胶囊100振动进而扰动该消化道部位的消化液，使得膜菌群进入到消化液中；或所述配重件32与所述振动电机31同时工作，再通过所述采样开关24开启所述连通管23，具有膜菌群的消化液在内外压差下经外采样口22、连通管23进入所述采样池21，实现进样。在进样结束后，通过所述采样开关24关闭所述连通管23，防止样品泄漏或被污染；并且通过控制所述连通管23的导通状态及导通时间，可以精确控制进样量。另外，通过所述采样开关24主动控制所述连通管23的导通或封闭，不受消化道部位特殊环境的影响，可以通用于任何消化道部位，通用性较高。
所述振动电机31开启时，可使所述采样胶囊100在消化道内震动，一方面可以扰动周围的液体环境，使部分黏液层中的菌落进入肠腔消化液中；另一方面，震动的胶囊更容易挤开消化道的褶皱，使得所述采样胶囊100贴紧消化道内壁，使所述外采样口22接触黏液层。
优选地，所述振动电机31位于所述采样胶囊100的中心位置处，可带动所述采样胶囊100较为平稳地振动，能够避免发生偏斜；且其振动易于控制。此处的“中心位置”并非几何学上的对称中心点，而是以对称中心点为圆心的一个小的区域范围内，只要能使得所述采样胶囊100平稳地振动即可，例如所述振动电机31沿所述采样胶囊100的轴向的中心位置处。
优选地，所述振动电机31的震动幅度可调，从而能够根据具体情况采用适合的振动幅度，有利于更好地获取膜菌群。具体地，所述振动电机31与所述微处理器通讯连接，外部设备可通过无线发送指令给采样胶囊100，所述微处理器根据指令调整振动电机31的输出频率和转速，从而调节振动幅度，具体可通过调节马达的输入电压或电流来实现；例如可使用PWM(Pulse Width Modulation)技术进行调节。
具体地，所述振动电机31可以是纽扣式震动电机、空心杯电机加偏心装置或线性震动电机。优选纽扣式震动电机，厚度最小，占用空间较小；另，所述线性震动电机的震动方向被调整为与所述外采样口22垂直的方向。
请参考图9所示，定义所述外采样口22的方向为X方向：以采样胶囊100的中心为原点，当所述外采样口22为1个时，原点指向所述外采样口22的方向即为X方向；当所述外采样口22为多个的时候，以位于中心的所述外采样口22为端点，由原点指向端点的方向为X方向，例如有3个所述外采样口22时，第二个即为端点；例如有4个所述外采样口22时，中间两个的中点即为端点。定义所述采样胶囊100长轴的方向为Z方向，Y方向与X方向均沿着所述采样胶囊100的直径方向，其中线性震动电机的震动方向可以沿着Y方向或者Z方向，与X方向相互垂直。
所述配重件32使得所述采样胶囊100的重心偏向所述外采样口22，在所述采样胶囊100进入到待采样位置时，所述采样胶囊100在所述配重件32的作用下没入消化液内，使得所述外采样口22朝向并贴近消化道壁，便于采取膜菌群。
优选地，如图3～图7所示，所述配重件32为磁性件，所述磁性件的重心偏向所述磁性件靠近所述外壳1的一侧，既可以起到配重件32的作用，还可以通过外部磁场控制胶囊运动或改变姿态，能够使得所述外采样口22对准消化道壁。当所述采样胶囊100含有振动电机31，且所述震动电机内也含有磁铁时，该磁铁与所述磁性件的磁化方向尽可能一致，避免影响磁控效果。
具体地，所述磁性件的一面为与所述外壳1相匹配的弧面，使得所述磁性件在安装时能够尽可能地靠近所述外壳1，其重心更靠近所述外壳1；并且容易通过外部磁场对其进行控制。
进一步地，所述磁性件为径向充磁的磁性件，更有利于所述外部磁场对其进行控制。
例如，所述磁性件为径向充磁的环形、扇形或部分圆环型的钕铁硼永磁铁。
当磁性件是扇形或部分圆环形时，其重心偏离圆心，而偏向所述外采样口22的一侧，起到配重的效果，即所述磁性件的重心在所述采样胶囊100的轴线与所述外采样口22之间。且，所述磁性件的长度越短，其张角越小，其重心越靠近所述外采样口22。
优选地，所述磁性件的扇角与所述外采样口22的扇角相同。所述外采样口22的扇角指的是所述外采样口22沿所述采样胶囊100的圆周方向的两个端部沿径向与所述采样胶囊100的中轴线连接形成的扇形的扇角；当所述采样胶囊100包括多个所述外采样口22时，所述外采样口22的扇角指的是沿所述采样胶囊100的圆周方向的两端的两个所述外采样口22的端部沿径向与所述采样胶囊100的中轴线连接形成的扇形的扇角。
对于部分圆环结构而言，如果厚度和半径均相同，圆环越大，张角越大，重心越接近圆心；圆环越小，张角越小，重心越偏离圆心。但张角越小，磁性件的尺寸越小，相应的，其磁矩强度降低，磁控能力减弱；同时其重量降低，对整个胶囊重心分布的影响也减弱，因此需要根据整体胶囊的重量、体积设计，选择磁控、配重效果最好的张角设计。
所述磁性件安装在靠近所述外采样口22的地方，具体地所述磁性件与所述外采样口22沿所述采样胶囊100的轴向并排设置，这样所述采样胶囊100的重心偏向采样口一端，起到配重作用，同时可通过外部磁场控制胶囊运动或改变姿态。
在采样时，可通过外部磁场控制所述采样胶囊100，使其靠近肠壁，且改变姿态，使外采样口22朝向肠壁粘膜(见图2)。自然状态下，外采样口22更容易朝下方，浸没在液面下。这样，当外部磁控难以影响胶囊时，如距离过远导致磁力太弱等，所述外采样口22仍较容易没入液体中，便于采样。
另外，所述采样胶囊100还包括设置于所述采样池21内的压力传感器5，其具有如下功能：1.服用采样胶囊100之前，检测采样胶囊100是否有效；2.发送采样指令前，检测采样胶囊100是否有效；3.确定采样是否正常进行；4.确定采样结束。
优选的，所述压力传感器5的绝对压力测量范围是260hPa～1260hPa或300hPa～1100hPa。如选用260hPa～1260hPa这款芯片，当压力低于260hPa的时候，仍然显示260hPa。因此给采样池21抽真空后，观察压力值，如果显示为260hPa，即可说明其绝对压力≤260hPa，即0hPa～260hPa。如果选用300～1100hPa这款芯片，当实际压力低于300hPa的时候，芯片仍然会给出一个测量值，如80hPa，但是此时测量值不够准确，只能定性判断实际压力≤300hPa。
所述采样胶囊100还包括位于所述外壳1内的温度传感器6，测温范围是0℃～80℃，用于检测所述采样胶囊100工作时的温度，以保证所述采样胶囊100正常工作，其不会对人体造成伤害。当温度传感器6检测到温度超过一定安全阈值时，需及时停机冷却。所述安全阈值是55℃～60℃，以不会对人体造成伤害。
优选地，所述温度传感器6位于所述分隔壁13第二侧，一方面不会对采样池21造成污染；另一方面，所述采样胶囊100工作时发热的元件基本位于所述分隔壁13第二侧，如此设置可以更好地检测所述采样胶囊100的温度。
所述温度传感器6的主要用于监测所述采样开关24的温度。根据所述采样开关24不同的实现方式，如形状记忆微型阀、基于电机的阀门等，其工作过程中都会产热。
所述控制模块4还包括用于采集消化道内的生理参数和/或图像信息的传感器42，所述传感器42与微处理器通讯连接。所述传感器42为图像传感器、或pH传感器、或超声传感器中的至少一种；所述传感器42包括图像传感器时，部分所述外壳1呈透明状；所述传感器42包括pH传感器时，所述外壳1上具有窗口。根据所述传感器42获取的图片、pH值判断所述采样胶囊100处于消化道的哪个部位，具体判断方法可采用现有技术中的任意方法，于此不再赘述。
当然，所述控制模块4在包括所述传感器42的同时，还可以包括用于存储消化道内不同部位的正常的生理参数或图像信息、可能的病变时的生理参数或图像信息的储存模块，所述储存模块与所述微处理器通讯连接。当所述传感器42采集消化道内的生理参数和/或图像信息后，所述微处理器比较上述信息与所述储存模块中的信息，以确定所述采样胶囊100是否达到待取样的位置处。
或者，所述控制模块4在包括所述传感器42的同时还包括用以与外界处理终端通讯连接的无线传输模块，当所述传感器42采集消化道内的生理参数和/或图像信息后，将信息传输给所述外界处理终端，外界处理终端对信息进行分析后确定采样胶囊100是否达到待取样的位置处。
另外，所述控制模块还包括给其他元件提供电源的电池，且所述微处理器、所述无线传输模块和电池均集成于同一电路板41上。
以下将对所述采样胶囊100的使用过程进行详细描述。
请结合图1～图7，参考图8所示，以采集肠道内的膜菌群为例，当胶囊系统达到指定的肠腔801后，可利用外部磁铁901从下方靠近人体，使所述外采样口22朝下靠近肠壁。由于所述磁性件为环形径向充磁磁铁或仅分布在所述外采样口22一侧的扇形径向充磁磁性件，因此操作员可参考图像，控制采样胶囊100沿胶囊轴向旋转，使外采样口22一端朝向肠壁802。但由于肠壁802的褶皱、磁铁距离过远导致吸附力不足等原因，所述外采样口22可能未紧贴黏液层803；可通过外部控制设备对所述采样胶囊100发送“震动”指令；收到指令后，所述振动电机31将带动整个采样胶囊100高频震动，特别是沿垂直于所述外采样口22的方向震动，保持外采样口22朝向肠壁802；这样，可使采样胶囊100更贴近肠壁802，同时扰动黏液层803和肠腔801内的液体，使部分处于粘液层803的菌群进入腔液体中。一段时间后，即可通过外界处理终端902发送采样指令，此时采样胶囊100将采集到含有更高膜菌群浓度的液体。采样时，始终可以通过图像判断所述外采样口22侧的消化道环境，确保采样时该侧液体充盈。这样，通过振动电机31和磁性件及外部磁铁901的组合控制，借助图像传感器42获得的图像作为反馈的闭环控制，可显著提高采样胶囊100的采样成功率及膜菌群的采集浓度。
为采集到更高浓度的膜菌群，也可以不依靠外部磁铁，单独使用采样胶囊100的震动功能，采样胶囊100自动完成采样工作：当采样胶囊100到达采集区域后，开启震动模式，扰动周围肠道环境，提高腔内液体膜菌群的浓度。一段时间后，停止震动，待采样胶囊100静止下来后，在磁性件配重的影响下，外采样口22朝下靠近肠壁802，没入液体中，然后开启采样，也能达到类似的效果。
另外，当所述采样胶囊100取出体外后，取出消化液的方案包括但不限于：通过所述采样开关24开启所述连通管23使其处于导通状态，所述消化液经所述连通管23、所述外采样口22流出，用于病理分析。
或者，所述采样胶囊100还包括与所述采样池21相配合以实现抽真空和取样的抽取组件7，所述抽取组件7包括位于所述分隔壁13第一侧上且与所述采样池21连通的所述外壳1上的抽取口71、与所述抽取口71相配合的固定件72、装配于所述固定件72内的硅胶塞73。具体地，所述固定件72和所述外壳1相固定，所述硅胶塞73与所述固定件72过盈配合。通过所述抽取组件7，用户可利用注射器等穿透所述硅胶塞73，对所述采样池21进行抽吸形成真空或将采样池21内的样品取出以实现取样。
本领域技术人员可以理解的是，上述任意一种采样组件2、任意一种膜菌群采集辅助组件3及任意一种控制模块4相配合均能构成所述采样胶囊100。
本发明还提供一种采样胶囊100系统，包括上述任意一种采样胶囊100及与所述控制模块4通讯连接的外界处理终端。具体地，所述控制模块4与所述外界处理终端通讯连接的方式采用现有技术中的任意一种，于此不再赘述。
本发明还提供一种基于上述采样胶囊100的采样胶囊100的控制方法，包括如下步骤：判断是否需要采样，若是，所述采样开关24打开所述连通管23；采样结束后，所述采样开关24关闭所述连通管23。判断是否需要采样可通过上述任意一种描述方式，于此不再赘述。所述采样开关24打开或关闭所述连通管23的方式，采用上述任意一种，于此不再赘述。
综上所述，本申请的采样胶囊100，通过膜菌群采集辅助组件3可以协助所述采样组件2采取膜菌群；并且通过所述采样开关24开启/关闭所述连通管23，实现进样，且在进样结束后，通过所述采样开关24关闭所述连通管23，防止样品泄漏或被污染；并且通过控制所述连通管23的导通状态及导通时间，可以精确控制进样量。另外，通过所述采样开关24主动控制所述连通管23的导通或封闭，不受消化道部位特殊环境的影响，可以通用于任何消化道部位，通用性较高。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种采样胶囊，其特征在于，包括：
外壳；
采样组件，包括设于所述外壳内的采样池、开设于所述外壳上的外采样口、连通所述外采样口与所述采样池的连通管、打开或关闭所述连通管的采样开关；
膜菌群采集辅助组件，包括设于所述外壳内的振动电机和/或设于所述外采样口处的配重件；
控制模块，包括与所述采样开关和所述振动电机均通讯连接的微处理器。
2.根据权利要求1所述的采样胶囊，其特征在于：所述采样组件包括开设于所述外壳上的若干外采样口、与若干所述外采样口均连通的采样腔，所述连通管与所述采样腔相连通。
3.根据权利要求2所述的采样胶囊，其特征在于：所述若干外采样口沿所述采样胶囊的圆周方向间隔分布。
4.根据权利要求2所述的采样胶囊，其特征在于：每个所述外采样口的孔径小于所述连通管的孔径。
5.根据权利要求2所述的采样胶囊，其特征在于：所述采样腔内具有过滤结构。
6.根据权利要求1所述的采样胶囊，其特征在于：所述振动电机为纽扣式震动电机、空心杯电机加偏心装置或线性震动电机。
7.根据权利要求1所述的采样胶囊，其特征在于：所述振动电机位于所述采样胶囊的中心位置处。
8.根据权利要求1所述的采样胶囊，其特征在于：所述配重件为磁性件，且所述磁性件的重心偏向所述磁性件靠近所述外壳的一侧。
9.根据权利要求8所述的采样胶囊，其特征在于：所述磁性件的一面为与所述外壳相配合的弧面，且所述磁性件为径向充磁的磁性件。
10.根据权利要求8所述的采样胶囊，其特征在于：所述磁性件与所述外采样口沿所述采样胶囊的轴向并排设置。
11.根据权利要求1所述的采样胶囊，其特征在于：所述采样胶囊还包括抽取组件，所述抽取组件包括位于所述外壳上且与所述采样池连通的抽取口、与所述抽取口相配合的固定件、装配于所述固定件内的硅胶塞。
12.根据权利要求1～11中任意一项所述的采样胶囊，其特征在于：所述控制模块还包括用于采集消化道内的生理参数和/或图像信息的传感器，所述传感器与微处理器通讯连接；
或，所述控制模块还包括用于采集消化道内的生理参数和/或图像信息的传感器，用于存储消化道内不同部位的正常的生理参数或图像信息、可能的病变时的生理参数或图像信息的储存模块，传感器与所述储存模块均与所述微处理器通讯连接；
或所述控制模块还包括用于采集消化道内的生理参数和/或图像信息的传感器用以与外界处理终端通讯连接的无线传输模块，传感器与所述微处理器通讯连接。
13.根据权利要求12所述的采样胶囊，其特征在于：所述传感器为图像传感器、pH传感器、超声传感器中的至少一种；所述传感器包括图像传感器时，部分所述外壳呈透明状；所述传感器包括pH传感器时，所述外壳上具有窗口。
14.一种采样胶囊系统，包括权利要求1～13任意一项所述的采样胶囊、与控制模块通讯连接的外界处理终端。
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