CN116269534A - 一种多区域取样内镜装置及内窥镜系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种多区域取样内镜装置及内窥镜系统，包括壳体，设置于壳体中的图像采集单元、取样单元和控制装置；图像采集单元用于识别不同的消化道区域；取样单元能够在控制装置的控制下对不同的消化道区域进行取样；取样单元包括多个储藏仓、毛细吸管以及瓣膜；控制装置控制毛细吸管两端的伸缩，以冲破储藏仓以及瓣膜，实现将消化道中的液体采集到储藏仓中。本发明能够实现一次性收集不同消化道区域消化液，从而能够提高消化内镜检查效率，以及增强患者体验感。

Description

一种多区域取样内镜装置及内窥镜系统

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及了一种多区域取样内镜装置及内窥镜系统。

背景技术

肠道菌群是指寄居在宿主肠道内的微生物群，根据其所处区域(胃、小肠、结肠)的特点定植着不同类型的肠道菌群。肠道菌群与宿主的健康与疾病息息相关，持续影响宿主的脑功能、心理和行为。所以，肠道菌群微生态的建立与干预是目前研究的热点之一。

目前常用的肠道菌群提取手段包括：从受检者大便中提取或通过消化内镜在肠内直接提取。然而，肠道菌群的稳定性较差，且在消化道内差异性分布，上述方法所得肠道菌群难以代表整个消化道的菌群分布情况。消化道胶囊内镜是一种新型无创、无痛、非倾入性消化道腔内诊断工具，根据目标检查部位不同分为食管胶囊内镜、小肠胶囊内镜、磁控胶囊内镜、结肠胶囊内镜等。为降低受检者创伤，提高检查效率与准确性，需要提出一种消化道特异性采样内窥镜系统，能够解决现有技术中所存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种多区域取样内镜装置及内窥镜系统，能够实现一次性收集不同消化道区域消化液，从而能够提高消化内镜检查效率，以及增强患者体验感。

本发明为了实现上述目的，提供了一种多区域取样内镜装置，包括：

壳体，设置于所述壳体中的图像采集单元、取样单元和控制装置；

所述图像采集单元用于识别不同的消化道区域；

所述取样单元能够在所述控制装置的控制下对不同的消化道区域进行取样；所述取样单元包括多个储藏仓、毛细吸管以及瓣膜；所述控制装置控制所述毛细吸管两端的伸缩，以冲破所述储藏仓以及所述瓣膜，实现将所述消化道中的液体采集到所述储藏仓中。

进一步的，所述壳体包括组合后呈胶囊状的第一外壳和第二外壳，所述第一外壳一端与所述第二外壳一端相连；所述取样单元位于所述第一外壳内部。

进一步的，所述第二外壳为透明式外壳。

进一步的，所述图像采集单元包括光学镜头和图像传感器；所述光学镜头位于所述第二外壳内部，所述图像传感器位于所述第一外壳内部；所述光学镜头用于拍摄照片并传输至所述图像传感器，由所述图像传感器传输至外部。

进一步的，所述第一外壳内部还设有供电装置，所述供电装置连接所述图像采集单元、取样单元以及控制装置，所述控制装置还用于检测供电装置的电量。

进一步的，所述第二外壳内部设有照明装置，所述照明装置与所述供电装置相连。

进一步的，所述储藏仓采用硅胶材质。

此外，还提出了一种多区域取样内窥镜系统，包括如上述所述的多区域取样内镜装置、数据转化仪和监视器，所述监视器用于通过所述数据转化仪控制所述多区域取样内镜装置运作，并显示所述多区域取样内镜装置采集获得的参数信息。

进一步的，所述监视器包括固定床旁监视器和移动监视器。

进一步的，所述数据转化仪包括接收单元、单片机、数据存储模块、胶囊电池电量接收器、胶囊电池电量指示灯以及绑带；

所述多区域取样内镜装置将数据传输至所述接收单元，所述接收单元再将所述数据传输至所述单片机，并由所述单片机将所述数据与时间标签一起存储至所述数据存储模块中，所述数据存储模块与所述监视器交互，并能够将数据导出以进行存储和分析；

所述胶囊电池电量接收器接收所述多区域取样内镜装置的电量信号，并与所述胶囊电池电量指示灯相连；

所述绑带用于将所述数据转化仪固定至指定位置。

通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明通过壳体，以及设置于壳体中的图像采集单元、取样单元和控制装置的设置。以及图像采集单元用于识别不同的消化道区域；取样单元能够在控制装置的控制下对不同的消化道区域进行取样；取样单元包括多个储藏仓、毛细吸管以及瓣膜；控制装置控制毛细吸管两端的伸缩，以冲破储藏仓以及瓣膜，实现将消化道中的液体采集到储藏仓中。通过上述的设置能够实现一次性收集不同消化道区域消化液，减少患者就诊次数。从而能够提高消化内镜检查效率，以及增强患者体验感。

此外，还通过多区域取样内镜装置、数据转化仪和监视器的设置，使得整个监测过程操作方便，患者无需插管、无痛苦。进一步增强患者体验感。

附图说明

图1为本发明实施例中多区域取样内镜装置的示意图；

图2为本发明实施例中多区域取样内镜装置中储藏仓的示意图；

图3为本发明实施例中多区域取样内窥镜系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的一种多区域取样内镜装置及内窥镜系统进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本实施例中提供了一种多区域取样内镜装置100，请参考图1所示，包括：壳体，设置于所述壳体中的图像采集单元、取样单元和控制装置11。所述图像采集单元用于识别不同的消化道区域。所述取样单元能够在所述控制装置11的控制下对不同的消化道区域进行取样；所述取样单元包括多个储藏仓63、毛细吸管61以及瓣膜62；所述控制装置11控制所述毛细吸管61两端的伸缩，以冲破覆盖于所述储藏仓63上的所述瓣膜62，实现将所述消化道中的液体采集到所述储藏仓63中。

其中，毛细吸管61为可伸缩式毛细吸管61。保证取样正常进行。

优选的，所述储藏仓63采用硅胶材质。能够保证细吸管冲破所述储藏仓63后，在毛细吸管61缩回时储藏仓63不会渗液。

进一步的，可结合图1和图2所示，储藏仓63可为圆柱型结构。且由多个相互隔绝的储藏室构成，并可绕中轴线旋转，从而在取样过程中，消化道不同区域的取样内容物能够储存在不同的储藏室内。从而实现一次性收集不同消化道区域的消化液，互不污染。

在一具体示例中，瓣膜62为硅胶瓣膜或透明硅胶瓣膜，能够避免毛细吸管61受到污染，并且也能够保证毛细吸管61在冲破硅胶瓣膜后进行缩回时，硅胶瓣膜能够继续将毛细吸管61封在第一外壳4内，从而防止毛细吸管61受到污染。

在另一具体的示例中，不同的消化道区域包括胃、十二指肠、小肠、结肠等。

在本实施例中，所述壳体包括组合后呈胶囊状的第一外壳4和第二外壳5。具体的，所述第一外壳4一端与所述第二外壳5一端相连；所述取样单元位于所述第一外壳4内部。

优选的，第一外壳4为非透明胶囊式外壳。以及所述第二外壳5为透明式外壳或透明胶囊式壳体。

在一具体示例中，非透明胶囊式外壳为两个对称壳体的贴合结构，直径为10mm左右，长度为20mm-30mm，由高分子材料制成。另外，透明式外壳或透明胶囊式壳体为半球体形状，直径为10mm左右，由高分子医学透明材料制成。

在本实施例中的，所述图像采集单元包括光学镜头7和图像传感器9。具体的，所述光学镜头7位于所述第二外壳5内部，所述图像传感器9位于所述第一外壳4内部；所述光学镜头7用于拍摄照片并传输至所述图像传感器9，由所述图像传感器9传输至外部。

优选的，第二外壳5内部还设有照明装置8，照明装置8位于光学镜头7外围，呈圆环状围绕所述光学镜头7，便于采集消化道管腔内光镜图像。

在本实施例中，所述第一外壳4内部还设有供电装置。具体的，所述供电装置连接所述图像采集单元、取样单元以及控制装置11，所述控制装置11还用于检测供电装置的电量。

其中，所述第二外壳5内部设有照明装置8。具体的，所述照明装置8与所述供电装置相连。

此外，可结合图3所示，本实施例还提出一种多区域取样内窥镜系统，包括如上述所述的多区域取样内镜装置100、数据转化仪200和监视器300。具体的，所述监视器300用于通过所述数据转化仪200控制所述多区域取样内镜装置100运作，并显示所述多区域取样内镜装置100采集获得的参数信息。

优选的，多区域取样内镜装置100为胶囊式内镜装置。

以及优选的，数据转化仪200为便携式数据转化仪。

在本实施例中，所述监视器300包括固定床旁监视器和移动监视器。

另外，所述数据转化仪200包括接收单元、单片机、数据存储模块、胶囊电池电量接收器、胶囊电池电量指示灯以及绑带。

具体的，所述多区域取样内镜装置100将数据传输至所述接收单元，所述接收单元再将所述数据传输至所述单片机，并由所述单片机将所述数据与时间标签一起存储至所述数据存储模块中，所述数据存储模块与所述监视器300交互，并能够将数据导出以进行存储和分析；所述胶囊电池电量接收器接收所述多区域取样内镜装置100的电量信号，并与所述胶囊电池电量指示灯相连；所述绑带用于将所述数据转化仪200固定至指定位置。

在第一具体示例中，接收单元接收蓝牙传输模块10传输的计数信息数据，所述单片机收到接收单元的计数信息数据后与时间标签一起存储到数据存储模块中；数据存储模块中的数据可通过数据连接端口与固定床旁监视器相连，也可通过蓝牙连接转化单元与固定床旁监视器和移动监视器相连，通过数据连接端口可将数据导出至电脑终端进行存储和分析。另外，胶囊电池电量接收器接收胶囊电池12电量信号，并直接与胶囊电池电量指示灯相连，胶囊电池12电量充足时，指示灯为绿色，当胶囊电池12电量小于10％时，指示灯变红，当胶囊电池12没电时，指示灯不显色。

在第二具体示例中，固定床旁监视器可通过数据线或蓝牙与便携式数据转化仪相连，实时显示胶囊式内镜装置拍摄到的消化道各部分图像，可固定在床旁，并且设置较大的显示器，方便医生观察，能够适用于需要静卧卧床的患者。另外，固定床旁监视器还能够适用于一般情况较差、可疑消化道肿瘤等需卧床的患者，大显示屏的设置能够方便医生和患者及时查看患者消化道内病变情况，确定取样的位置。另外，移动监视器能够以手机等作为载体，方便患者活动时及时观察监视消化道内情况。

进一步的，胶囊式内镜装置的载体可为手机或平板电脑，通过蓝牙与便携式数据转化仪连接，可实时观察胶囊式内镜装置在消化道内运动情况，适用于可下床活动的患者。

在第三具体示例中，患者在置入胶囊式内镜装置、连接好数据转化仪200和监视器300后，可正常活动，待胶囊式内镜装置内的胶囊电池12耗尽，胶囊式内镜装置自动失去动力，从肛门排出。整个监测过程操作方便，患者无需插管、无痛苦，临床医生和患者可实时观察胶囊式内镜装置所处的消化道内区域，为下一步即时取样提供条件。

在第四具体示例中，本装置除了拍摄图像，还能采集消化道各区域肠道菌群。实现内镜检查与诊断一体化，在采集光学信息的基础上，还能够获取消化道微生物学信息，对肠道菌群等生理状态进行研究。另外，还能够实现单次内镜检查，即获取多区域(例如胃、小肠、结肠等)微生物学信息，减少患者就诊次数。

在一实施例中，毛细吸管61常规情况下收纳于非透明胶囊式外壳内，工作时经蓝牙传输模块10接收体外操作指令，毛细吸管61由控制装置11控制穿出位于非透明胶囊式外壳上的透明硅胶瓣膜。光学镜头7可在照明装置8辅助下，拍摄照片，并由图像传感器9接收；蓝牙传输模块10与数据转化仪200通过蓝牙通信连接；光学镜头7、照明装置8、图像传感器9、蓝牙传输模块10均设置在控制装置11上，控制装置11通过电信号调控光学镜头7拍摄频率，并将图像传感器9、信号传递给蓝牙传输模块10。另外，供电装置中的电池续航时间为3-5天左右，电池电量可通过电信号方式传给控制装置11。

在本实施方式中，受检者佩戴装载便携式数据转化仪的绑带，启动胶囊电池12，同时打开便携式数据转化仪和固定床旁监视器，检查胶囊式内镜装置中光学镜头7的拍摄功能，以及检查胶囊取样毛细吸管61的密闭情况。以确定胶囊式内镜装置工作状态正常的前提下，吞服胶囊式内镜装置。并由体外操作者发射指令，经蓝牙传输模块10传递至控制装置11，控制毛细吸管61伸出位于非透明胶囊式外壳上的透明硅胶瓣膜，此时储藏仓63通过毛细吸管61与外界相通，通过虹吸原理吸引目标物。待操作结束后，体外操作者发出停止指令，取样毛细吸管61收回非透明式胶囊外壳内。

随后储藏仓63旋转，使储藏仓63中空载储藏室与取样毛细吸管61相连。光学镜头7在照明装置8辅助下，拍摄照片，并由图像传感器9接收。图像传感器9接收到信号并通过控制装置11传输给蓝牙传输模块10。其中，蓝牙传输模块10与便携式数据转化仪通过蓝牙通信连接；便携式数据转化仪通过固定绑带固定在患者腹部。

便携式数据转化仪中的接收单元接收蓝牙传输模块10传输的计数信息数据；单片机收到接收单元的计数信息数据信号后与时间标签一起存储到数据存储模块中；数据存储模块中的数据通过数据连接端口或蓝牙与固定床旁监视器相连，也可通过蓝牙连接转化单元与移动监视器相连；固定床旁监视器通过数据线或蓝牙与便携式数据转化仪的数据连接端口相连，实时显示胶囊式内镜装置拍摄到的消化道图像。

当胶囊电池12电量耗尽时，胶囊式内镜装置丧失导向功能，随胃肠道蠕动，最后随粪便排出体外。再采集储藏仓63内的液体，进行下一步分析。当胶囊电池12电量耗尽，监测完成后，便携式数据转化仪从患者身上取下，通过数据连接端口将数据存储模块中记录的数据导出至电脑终端进行存储和分析，并由内镜医生最终出具报告即可。

综上所述，本发明通过壳体，以及设置于壳体中的图像采集单元、取样单元和控制装置的设置。以及图像采集单元用于识别不同的消化道区域；取样单元能够在控制装置的控制下对不同的消化道区域进行取样；取样单元包括多个储藏仓、毛细吸管以及瓣膜；控制装置控制毛细吸管两端的伸缩，以冲破储藏仓以及瓣膜，实现将消化道中的液体采集到储藏仓中。通过上述的设置能够实现一次性收集不同消化道区域消化液，减少患者就诊次数。从而能够提高消化内镜检查效率，以及增强患者体验感。

此外，还通过多区域取样内镜装置、数据转化仪和监视器的设置，使得整个监测过程操作方便，患者无需插管、无痛苦。进一步增强患者体验感。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种多区域取样内镜装置，其特征在于，包括：

壳体，设置于所述壳体中的图像采集单元、取样单元和控制装置；

所述图像采集单元用于识别不同的消化道区域；

所述取样单元能够在所述控制装置的控制下对不同的消化道区域进行取样；所述取样单元包括多个储藏仓、毛细吸管以及瓣膜；所述控制装置控制所述毛细吸管两端的伸缩，以冲破覆盖于所述储藏仓上的所述瓣膜，实现将所述消化道中的液体采集到所述储藏仓中。

2.如权利要求1所述的多区域取样内镜装置，其特征在于，所述壳体包括组合后呈胶囊状的第一外壳和第二外壳，所述第一外壳一端与所述第二外壳一端相连；所述取样单元位于所述第一外壳内部。

3.如权利要求2所述的多区域取样内镜装置，其特征在于，所述第二外壳为透明式外壳。

4.如权利要求3所述的多区域取样内镜装置，其特征在于，所述图像采集单元包括光学镜头和图像传感器；所述光学镜头位于所述第二外壳内部，所述图像传感器位于所述第一外壳内部；所述光学镜头用于拍摄照片并传输至所述图像传感器，由所述图像传感器传输至外部。

5.如权利要求2所述的多区域取样内镜装置，其特征在于，所述第一外壳内部还设有供电装置，所述供电装置连接所述图像采集单元、取样单元以及控制装置，所述控制装置还用于检测供电装置的电量。

6.如权利要求5所述的多区域取样内镜装置，其特征在于，所述第二外壳内部设有照明装置，所述照明装置与所述供电装置相连。

7.如权利要求1所述的多区域取样内镜装置，其特征在于，所述储藏仓采用硅胶材质。

8.一种多区域取样内窥镜系统，其特征在于，包括如权利要求1-7中任意一项所述的多区域取样内镜装置、数据转化仪和监视器，所述监视器用于通过所述数据转化仪控制所述多区域取样内镜装置运作，并显示所述多区域取样内镜装置采集获得的参数信息。

9.如权利要求8所述的多区域取样内窥镜系统，其特征在于，所述监视器包括固定床旁监视器和移动监视器。

10.如权利要求8所述的多区域取样内窥镜系统，其特征在于，所述数据转化仪包括接收单元、单片机、数据存储模块、胶囊电池电量接收器、胶囊电池电量指示灯以及绑带；

所述多区域取样内镜装置将数据传输至所述接收单元，所述接收单元再将所述数据传输至所述单片机，并由所述单片机将所述数据与时间标签一起存储至所述数据存储模块中，所述数据存储模块与所述监视器交互，并能够将数据导出以进行存储和分析；

所述胶囊电池电量接收器接收所述多区域取样内镜装置的电量信号，并与所述胶囊电池电量指示灯相连；

所述绑带用于将所述数据转化仪固定至指定位置。

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