CN1194650C - 全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统 - Google Patents

Abstract

一种全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统，外形为胶囊状，与人体内部相容的乳胶薄膜覆盖于整个系统机架的外表面，机架上布置的微型压力传感器、微型温度传感器分别通过信号放大器与A/D转换器相连，A/D转换器与专用微型处理器芯片相连接，专用微型处理器芯片与信号无线传输功能模块相连，由发射天线将探测信号向体外发射，系统由微型电池供电。体外信号接收系统接收上述信号并进行存贮，根据需要进行实时或事后分析，输出结果。本发明在检查过程中患者能正常饮食和工作，易被病人接受，整个检查过程完全在人体肠道内正常生理的状态下，因而测得的参数值更具有实际性与正确性。

Description

全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统

技术领域：

本发明涉及一种全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统，用于在人体肠道正常生理状态下监测肠道内压力、温度的变化以及食物在消化道内通过的过程，属于生物医学工程技术领域。

背景技术：

随着人们的生活节奏加快与饮食结构不断改变，消化道功能性疾病的发病率日趋升高到第一位，在整个社会群体中，几乎每一个人都曾经有过或正在患有由于胃肠动力功能改变所带来的胃食管反流病、功能性消化不良、假性肠梗阻、肠道易激综合症、反刍综合征，功能性吞咽困难，非心源性胸痛、吞气症、功能性呕吐、功能性腹胀气、功能性便秘、腹泻、功能性腹痛综合症、功能性大便失禁、功能性肛门直肠痛、盆底综合症等20余种疾病，给人们身心均带来了巨大痛苦。现代科学认为，消化道疾病与人肠道内的压力变化存在密切的关系，由于国内外医学界对于健康人肠道内压力正确数值的未知及对生理状态下肠腔内压的各种变化的不了解，因此缺乏对消化道疾病诊断的固定客观指标。以色列Given Imaging有限公司于2001年研制成用于消化道(包括食道，胃和结肠)诊断和治疗的Capsule Endoscopy系统，该系统外形尺寸为11×30mm，由氧化银电池作为能源，包括CMOS图像芯片和微处理器，白色发光二极管，短焦距透镜，微型信息发射器和天线。系统可以每秒钟2幅的速率向体外发射图像，附着在体表的天线阵列接收上述图像信息并存贮在便携式接收装置中以待后续处理，电池容量允许系统正常工作7个小时。该研究局限于实现对人体全消化道表层病变的探查，不能对人体消化道疾病的病理、程度、预防作现客观和正确的判断，存在一定的局限性。上海交通大学的“人体全消化道微型智能介入式诊查系统(发明专利申请号为：01126965.0)”，可以在人们正常生活与工作的条件下，无创介入人体肠道进行检查。其所探测的数据存于胶囊状口服部份的内部芯片，需在胶囊状口服部份排出体外后，才能进行数据处理，缺乏实时性，且由于芯片大小的限制，所存数据有限。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，在现有肠道测压要求及经验基础上，提供一种新的全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统，能在正常饮食、正常工作的状态下，24小时实时监测人体全消化道内压力、温度及其变化以及食物在消化道内通过的过程。

为实现这样的目的，本发明的技术方案中，整个诊查系统由机架、包裹于机架外围且与人体相容的乳胶薄膜、微型电池、感知人体肠道绝对压力值的微型压力传感器、微型温度传感器、压力和温度信号放大器、压力和温度信号A/D传换器、专用微型处理器芯片、信号无线发射功能模块、发射天线组成。整个“全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统”外表面覆以与人体内部组织相容的乳胶薄膜，外形为胶囊体状。内部部件连接方式为：机架表面上设微型压力传感器、微型温度传感器，上述传感器通过乳胶薄膜以感知消化道内压力、温度及其变化规律；微型压力传感器和微型温度传感器分别与各自的信号放大器相连接，以对上述信号进行放大；信号放大器与A/D传换器相连接，将消化道压力、温度信号转换为数字信号；A/D传换器与专用微型处理器芯片连接，以实现对上述肠内压力信息、温度信息、时间信息进行相应处理；专用微型处理器芯片与信号无线发射功能模块相连，信号无线发射功能模块与发射天线相连以实现上述信号向体外发射。“全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统”完成体内探测，将从肛门正常排出；微型电池分别对微型压力传感器、微型温度传感器、信号放大器、A/D转换器、专用微型处理器芯片、信号无线发射功能模块进行供电，以保障整个系统的正常运行。

本发明是在被测者无痛苦、无创伤、无需清肠及禁食等反映出人体肠道内正常生理的状态下，在24小时实时监测消化道内压力、温度的变化以及食物在消化道内通过的过程。通过本发明的系统还可了解到食物在消化道内通过的时间，消化道各段的平均最高收缩压，平均静息压，收缩期总时间，静息期总时间，平均收缩间期，每分钟收缩频率，了解其波形的改变、规律，以了解到被测者在各时间段各胃肠段功能情况。整个检查过程完全在人体肠道内正常生理的状态下，因而测得的参数值更具有实际性与正确性，更能反映和揭示消化道生理过程的内在规律，因此，更具实际意义和临床参考价值。

附图说明：

图1为本发明结构示意图。

如图1所示，本发明主要包括：与人体内部组织相容的乳胶薄膜1、专用微型处理器芯片9、微型电池7、微型压力传感器3、压力信号放大器2、压力信号A/D转换器4、微型温度传感器12、温度信号放大器11、温度信号A/D转换器10、信号无线发射功能模块5、发射天线6、机架8及体外信号接收系统。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。

如图1所示，本发明各部件的连接方式为：乳胶薄膜1覆盖于整个“全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统”机架8的外表面，机架8上布置了微型压力传感器3、微型温度传感器12，它们均通过微型电池7供电。微型压力传感器3与压力信号放大器2相连，微型温度传感器12与温度信号放大器11相连，对压力传感器3、温度传感器12的信号进行放大，信号放大器2和11通过微型电池7供电。压力信号放大器2和压力信号A/D转换器4相连，温度信号放大器11和温度信号A/D转换器10相连，对经信号放大器2和11放大的信号进行模/数转换，A/D转换器4和10也通过微型电池7供电。A/D转换器4和10与专用微型处理器芯片9相连接，实现对上述信号进行处理，其正常工作的电能同样由微型电池7提供。专用微型处理器芯片9与信号无线发射功能模块5相连，信号无线发射功能模块5与发射天线6相连，以实现对全消化道探测信号向体外发射。发射天线6的另一端连在机架8上。体外信号接收系统接收“全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统”发射的信号，进行存贮或根据需要可对上述信号进行实时或事后分析和分析结果的输出。

人体消化道全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统工作原理如下：①启动全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统；②全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统从口腔进入；③全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统进入人体全消化道，微型压力传感器3、微型温度传感器12感受消化道压力、温度。专用微型处理器芯片9根据设定的采样周期，将经信号放大器2和11放大、经A/D转换器4和10处理的消化道压力、温度信号进行采样。专用微型处理器芯片9将采到的数据按协议向信号无线发射功能模块5传送，信号无线发射功能模块5和发射天线6将上述数据向体外发射；④随消化过程，全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统完成对人体整个消化道的全面检测；⑤全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统排出体外；⑥体外信号接收系统接收“全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统”发射的信号，并进行存贮，根据需要可对上述信号进行实时或事后分析和分析结果输出。

整个系统外形为胶囊体状，尺寸为Φ11×24mm。

显然，上述检测过程无痛苦、无创伤、无需清肠及禁食，完全在人体正常生理的状态下、并能做到在24小时进行监测。

Claims (2)

1、一种全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统，包括包裹于机架(8)外围且与人体相容的乳胶薄膜(1)、微型电池(7)、微型压力传感器(3)和专用微型处理器芯片(9)，其特征在于还包括微型温度传感器(12)、信号无线发射功能模块(5)、发射天线(6)及体外信号接收系统，机架(8)上布置微型压力传感器(3)和微型温度传感器(12)，微型压力传感器(3)与压力信号放大器(2)相连，微型温度传感器(12)与温度信号放大器(11)相连，压力信号放大器(2)与压力信号A/D转换器(4)相连，温度信号放大器(11)与温度信号A/D转换器(10)相连，压力信号A/D转换器(4)和温度信号A/D转换器(10)分别与专用微型处理器芯片(9)相连接，专用微型处理器芯片(9)与信号无线传输功能模块(5)相连，信号无线传输功能模块(5)与发射天线(6)相连，发射天线(6)的另一端连在机架(8)上，信号无线传输功能模块(5)向体外发射全消化道探测信号，由体外信号接收系统接收信号并进行存贮，根据需要对上述信号进行实时或事后分析和分析结果输出，微型压力传感器(3)、微型温度传感器(12)、压力信号放大器(2)、温度信号放大器(11)、压力信号A/D转换器(4)、温度信号A/D转换器(10)、专用微型处理器芯片(9)及信号无线传输功能模块(5)均通过微型电池(7)供能。

2、根据权利要求1所述的全消化道微型胶囊体状无创介入式诊查系统，其特征在于其外形特征为胶囊体状，外形尺寸为Φ11×24mm。