CN217186057U - 胶囊内窥镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种胶囊内窥镜，包括外壳、采集模块和照明模块，外壳具有呈中空柱状的主壳体、透明的第一端部壳体、以及第二端部壳体，第一端部壳体和第二端部壳体分别设置于主壳体的两端并与主壳体形成液密的容纳空间，采集模块和照明模块布置在容纳空间内，采集模块具有沿着主壳体的轴向布置的镜头和成像单元并且镜头朝向第一端部壳体，照明模块具有至少三个发光单元并且至少三个发光单元围绕镜头的光轴布置，至少三个发光单元至少发出波长不同的第一种光、第二种光和第三种光，并且在沿着镜头的光轴方向上至少三个发光单元相较于镜头更靠近成像单元。根据本实用新型，可以更加清晰的拍摄消化道的图像，直观的体现不同的病变。

Description

胶囊内窥镜

技术领域

本实用新型描述了一种胶囊内窥镜。

背景技术

随着现代医学技术的发展，胶囊内窥镜可以介入到人体组织内进行诊断和治疗，例如对于消化道例如胃部、大肠、小肠等组织壁上的病变可以通过导入胶囊内窥镜来进行检查。通常情况下，这些胶囊内窥镜含有磁性材料，可以在人体外部通过磁性控制其在体内进行运动，进而能够帮助医生获取消化道内的病灶区域的准确信息，以辅助医生对患者进行确诊和治疗。

由于消化道内的光线不足，环境比较阴暗，导入消化道内的胶囊内窥镜采集的图像容易模糊，清晰度也较低。因此，如果需要胶囊内窥镜在病灶区域采集期望的图像信息，常常需要设置照明光源对胶囊内窥镜探测的区域进行照明以便其采集清晰的图像。现有技术中，通常采用LED白光光源进行照明，为了更充分地获取消化道例如胃腔内的病理信息，有些胶囊内窥镜会通过电子染色进行照明，电子染色一般为蓝绿色染色并且通过窄带内镜成像技术(NBI)实现染色。

然而，在采用白光光源进行照明观察消化道表面的黏膜组织时，微小的病变和正常的区域难以被区分开，而采用电子染色观察皮下的血管组织时，蓝绿色的色谱过于单一且人眼对蓝色的感光度也会比较低，获取的图像也会比白光下的图像偏暗，因此并不能清晰地反应病变。

发明内容

本实用新型是有鉴于上述的状况而提出的，其目的在于提供一种具有多种染色光谱，且能够清晰地拍摄消化道的图像并直观体现出不同的病变情况的胶囊内窥镜。

为此，本实用新型提供了一种胶囊内窥镜，包括外壳、采集模块和照明模块，所述外壳具有呈中空柱状的主壳体、透明的第一端部壳体、以及第二端部壳体，所述第一端部壳体和所述第二端部壳体分别设置于所述主壳体的两端并与所述主壳体形成液密的容纳空间，所述采集模块和所述照明模块布置在所述容纳空间内，所述采集模块具有沿着所述主壳体的轴向布置的镜头和成像单元并且所述镜头朝向所述第一端部壳体，所述照明模块具有至少三个发光单元并且所述至少三个发光单元围绕所述镜头的光轴布置，所述至少三个发光单元至少发出波长不同的第一种光、第二种光和第三种光，并且在沿着所述镜头的光轴方向上所述至少三个发光单元相较于所述镜头更靠近所述成像单元。

在本实用新型所描述的胶囊内窥镜中，包括外壳，采集模块和照明模块，采集模块具有采集图像的镜头和照明模块具有至少三个发光单元用于照明或电子染色，三个发光单元的光线的波长不同。在这种情况下，当照明模块的发光单元发出光线到病变区域时，由于病变区域的组织和正常区域的组织对不同波长光线的吸收能力不一样，因此在采集模块采集不同区域的图像时，图像上的正常组织和病变组织可以比较明显的区分开，且病变区域上组织的病变程度越深，对比度也会越明显。由此，能够清晰的反映出病变区域并观察到病变区域的健康状态。

另外，在本实用新型所涉及的胶囊内窥镜，可选地，所述第一种光的波长范围为405-420nm，所述第二种光的波长范围为440-600nm，并且所述第三种光的波长范围为610-640nm。在这种情况下，使用不同波长范围的光照射病变区域时，通过采集模块采集图像可以得到不同的图像。

另外，在本实用新型所涉及的胶囊内窥镜，可选地，所述第一种光的强度大于所述第二种光的强度且大于所述第三种光的强度。由此，能够在第一种光的光强较高时，清晰的拍摄组织区域的图像。

另外，在本实用新型所涉及的胶囊内窥镜，可选地，所述第一端部壳体呈穹顶状。在这种情况下，当照明模块发出光线，可以通过穹顶状的第一端部壳体的中心聚集所出射的光线。

另外，在本实用新型所涉及的胶囊内窥镜，可选地，所述镜头的光轴与所述主壳体的轴线共线。在这种情况下，照明模块的照射区域可以正好处于镜头正前方的位置。由此，能够比较方便的拍摄组织区域。

另外，在本实用新型所涉及的胶囊内窥镜，可选地，发出所述第一种光的发光单元、发出所述第二种光的发光单元和发出所述第三种光的发光单元中的两者或三者同时工作。在这种情况下，不同的发光单元可以进行不同的组合照射区域以获取不同的图像。由此，能够反映不同种类的病变。

另外，在本实用新型所涉及的胶囊内窥镜，可选地，各个发光单元的发散角不小于90度。在这种情况下，发光单元的光线能够通过第一端部壳体大范围的照射到组织区域上。由此，能够尽可能的覆盖胶囊内窥镜采集图像的区域。

另外，在本实用新型所涉及的胶囊内窥镜，可选地，所述至少三个发光单元按照预定间隔设置。由此，能够在大范围内进行照射。

另外，在本实用新型所涉及的胶囊内窥镜，可选地，所述第一端部壳体距所述镜头的距离为第一预设距离N，在沿着所述镜头的光轴方向上所述镜头距所述发光单元的距离为第二预设距离a，在沿着正交于所述镜头的光轴方向上所述镜头距所述发光单元的距离为第三预设距离b，在沿着所述镜头的光轴方向上所述第一端部壳体距所述发光单元的距离为第四预设距离c，在沿着正交于所述镜头的光轴方向上所述发光单元距所述镜头的光轴的距离为第五预设距离d，并且所述第一预设距离满足：

另外，在本实用新型所涉及的胶囊内窥镜，可选地，所述第一预设距离满足：3㎜≤N≤5㎜。

根据本实用新型，能够提供一种具有多种染色光谱，且能够清晰地拍摄消化道的图像并直观体现出不同的病变情况的胶囊内窥镜。

附图说明

现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本实用新型，其中：

图1是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊内窥镜的外观示意图。

图2是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊内窥镜的内部结构图。

图3是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊内窥镜的内部结构的框图示意图。

图4是示出了本实用新型实施方式所涉及的发光单元的布局图。

图5是示出了本实用新型实施方式所涉及的镜头位置的平面示意图。

具体实施方式

以下，参考附图，详细地说明本实用新型的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，例如所包括或所具有的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括或具有没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本实用新型涉及一种胶囊内窥镜。在本实施方式中，胶囊内窥镜可以用于清晰地拍摄组织器官，例如消化道的图像，同时还能够直观的将不同的病变情况体现出来。

在本实施方式中，胶囊内窥镜可以包括外壳，采集模块以及照明模块，照明模块可以具有至少三个发光单元且至少三个发光单元围绕采集模块的镜头的光轴布置。根据本实用新型，至少三个发光单元可以至少发出不同的三种光，通过不同种类的光照射病变区域，可以分析不同种类的病变情况。由此，能够清楚地区分病变的区域并观察病变的程度。

图1是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊内窥镜1的外观示意图。图2是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊内窥镜1的内部结构图。图3是示出了本实用新型实施方式所涉及的胶囊内窥镜1的内部结构的框图示意图。

在本实施方式中，胶囊内窥镜1可以包括外壳、采集模块21以及照明模块22。其中，外壳可以用于容纳胶囊内窥镜1的多个器械模块，例如可以容纳采集模块21和照明模块22。采集模块21可以用于采集消化道的图像。照明模块22可以为采集模块21采集图象时提供照明光线。

在一些示例中，外壳可以包括主壳体10b、第一端部壳体10a以及第二端部壳体10c。在一些示例中，主壳体10b可以呈中空柱状(参见图1)。第一端部壳体10a和第二端部壳体10c可以设置于主壳体10b的两端，并与主壳体10b形成液密的容纳空间。在这种情况下，当胶囊内窥镜1导入人体例如消化道之后，外壳形成的液密空间可以保护位于容纳空间之间的器械结构不受胶囊内窥镜1之外例如消化道液体的影响。

在一些示例中，第一端部壳体10a可以为透明的壳体。由此，能够便于光线透过第一端部壳体10a投射到人体的消化道。在一些示例中，第一端部壳体10a可以呈穹顶状。在这种情况下，透明的穹顶状的壳体可以具有一定的聚光效果。由此，能够便于光线通过。另外，穹顶状的第一端部壳体10a也可以降低胶囊内窥镜1导入人体后接触消化道内壁时带来划伤的可能性。

如上所述，外壳可以用于容纳胶囊内窥镜1的多个器械模块。换言之，采集模块21和照明模块22可以布置在容纳空间之内。也即，外壳容纳了采集模块21和照明模块22。

在一些示例中，采集模块21可以用于采集图像。例如可以采集消化道内壁上的组织图像。在一些示例中，采集模块21可以具有镜头211和成像单元212。镜头211可以用于拍摄图像，成像单元212可以将镜头211拍摄的图像经过处理最终成像。在一些示例中，镜头211可以设置在采集模块21的最前端。在这种情况下，当胶囊内窥镜1导入人体，通过镜头211可以比较方便地采集获取消化腔内的图像。

在一些示例中，镜头211可以沿着主壳体10b的轴向布置。在一些示例中，镜头211的光轴可以和主壳体10b的轴线共线。

在一些示例中，照明模块22可以在采集模块21采集图像时提供光线进行照明。具体而言，消化道的光线环境比较昏暗，通过照明模块22提供光线进行照明可以使采集模块21在采集图像时不会丢失图片信息。

在一些示例中，当镜头211沿着主壳体10b的轴向布置时，照明模块22可以设置在镜头211的外周。在这种情况下，当照明模块22发出光线时，照明模块22所照射的区域可以正好处于镜头211正前方的位置，此时镜头211可以比较方便的拍摄到照明模块22照射的组织区域。

图4是示出了本实用新型实施方式所涉及的发光单元221的布局图。

参见图4，在一些示例中，照明模块22可以包括至少三个发光单元221，在一些示例中，至少三个发光单元221可以围绕镜头211的光轴布置(稍后描述)。在一些示例中，至少三个发光单元221按照预定间隔设置。具体的，至少三个发光单元221可以围绕镜头211均匀布置。由此，能够比较全面的进行照明。

在一些示例中，至少三个发光单元221可以分别是发出第一种光的第一发光单元221a、发出第二种光的第二发光单元221b、以及发出第三种光的第三发光单元221c。

在一些示例中，三个发光单元221至少可以发出波长不同的第一种光、第二种光和第三种光。在这种情况下，利用具有不同波长的光线对消化道例如病变组织进行染色，再通过采集模块21对染色区域进行拍摄，可以获得不同的病理图。

在一些示例中，第一种光的波长范围可以为405-420nm。上述波长范围内的光线大致呈紫色。在一些示例中，第一种光的强度可以大于第二种光的强度且大于第三种光的强度。在这种情况下，即使紫色本身在人眼和CMOS相机中感光较弱，在光线的光强增加之后，可以使得采集模块21在采集获得对应的图像之后，提高人眼或相机对紫色图像区域的感光性，进而增强图片的可视化。在一些示例中，405-420nm的光能比较清晰地勾勒癌变轮廓和HP感染。

在一些示例中，第二种光的波长范围可以为440-600nm。对应波长范围内的光主要呈现白色，在一些示例中，白色可以在采集模块21采集图像时照明。由此，能够在采集模块21采集图像时有效的改善消化道内的明暗程度，便于拍摄采集病变区域的图像。

在一些示例中，第三种光的波长范围可以为610-640nm。在一些示例中，使用610-640nm波长范围之间的光线照射病灶区域并使用采集模块21采集对应区域的图像时，通过观察采集得到的图像可以有效地反应病灶区域的癌变情况。但本公开的示例不限于此，在另外一些示例中，若需要观察特定种类的病变情况，在组织区域的病变程度越深，其对光吸收的能力越强，因此可以选用三种光中的能够清晰反映病变特征的光线。

在一些示例中，第一发光单元221a、第二发光单元221b和第三光发光单元221c中的两者或三者可以同时工作。也即，三个发光单元221可以互不干扰的同时或分时工作。例如在发出第一发光单元221a和第二发光单元221b同时工作的时候，第三发光单元221c可以不工作。

在另外一些示例中，也可以将照明模块22的至少三个发光单元221设置在不同时刻发出不同的光线。例如，在第一阶段时，各个发光单元221可以同时只发出第一种光和/或第二种光，在第二阶段时，各个发光单元221则可以同时发出第一种光、第二种光和/或第三种光。在这种情况下，在不同发光单元221之间进行组合，可以形成不同的单一光源或不同的复合光源并对组织区域进行不同的染色(也即给组织区域照染不同的光谱)。由此，能够基于不同的染色光谱以获取不同的病变图像。

在一些示例中，在沿着镜头211的光轴方向上的至少三个发光单元221相较于镜头211更靠近成像单元212。在这种情况下，当发光单元221的发散角较大时，发光单元221发出的部分光线会被处于采集模块21前端的镜头211遮挡。

在一些示例中，至少三个发光单元221(也即第一发光单元221a，第二发光单元221b和第三发光单元221c)可以围绕镜头211的光轴布置。换言之，至少三个发光单元221可以围绕采集模块21布置。在一些示例中，至少三个发光单元221可以均匀地环绕采集模块21(参见图4)。在这种情况下，当各个发光单元221发出光线时，各发光单元221的照射范围可以在镜头211前方朝向第一端部壳体10a的位置汇集在某一个区域，该区域正好处于镜头211的拍摄范围的中心。由此，能够在光线充足的状况下清晰地拍摄消化道。

在一些示例中，胶囊内窥镜1还可以包括处理模块23、控制模块25、电源模块24和通信模块26(参见图3)。在一些示例中，处理模块23可以接收经由采集模块21采集的图像并对其进行处理，例如对图像进行压缩、增强。控制模块25可以控制各个模块的工作例如控制采集模块21的采集频率。电源模块24可以用于提供电源以维持各个模块的正常工作。通信模块26可以将经由处理模块23处理之后的图像发送传输给外部设备。由此，能够通过胶囊内窥镜1采集消化道内的组织区域的图像并观察图像获取组织的病变信息。

图5是示出了本实用新型实施方式所涉及的镜头211位置的平面示意图。

在一些示例中，可以设定第一端部壳体10a距镜头211的距离为第一预设距离N，在沿着镜头211的光轴方向上镜头211距发光单元221的距离为第二预设距离a，在沿着正交于镜头211的光轴方向上镜头211距发光单元221的距离为第三预设距离b，在沿着镜头211的光轴方向上第一端部壳体10a距发光单元221的距离为第四预设距离c，在沿着正交于镜头211的光轴方向上发光单元221距镜头211的光轴的距离为第五预设距离d，第一预设距离满足式子：

在这种情况下，发光单元221发出的部分光线可以被镜头211的前缘所遮挡。

如图5所示，以采集模块21的中心轴线为光轴，发光单元221的发光位置为P，光线从P处射出并和光轴相交于点Z，从P处射出的光线经过采集模块21前端的边缘处O点(也即镜头211前端的边缘处)，设定镜头211靠近壳体的边缘所在的线为M，并且由P点做垂直于光轴的线L，设定OP之间距离的光为临界光，此时由光轴、临界光和L相交形成一个直角三角形，根据相似三角形的原理，第五预设距离d＝bc/a。在一些示例中，设想Z点处为第一端部壳体10a的位置，此时N则可以表示为镜头前端和第一端部壳体10a之间的距离。在一些示例中，若要求各发光单元221的照明光共同照亮被采集模块21遮挡位置前方Nmm及更远处，则

在一些示例中，第一预设距离N可以满足：3㎜≤N≤5㎜。由此，能够在合适的距离采集组织区域的病变图像。

通过本实用新型的胶囊内窥镜，使用具有三种不同光线的三个发光单元对消化道进行照明染色，可以比较清晰的拍摄消化道的图像并且直观的反映不同的病变。

虽然以上结合附图和示例对本实用新型进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本实用新型。本领域技术人员在不偏离本实用新型的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本实用新型进行变形和变化，这些变形和变化均落入本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种胶囊内窥镜，其特征在于，包括外壳、采集模块以及照明模块，所述外壳具有呈中空柱状的主壳体、透明的第一端部壳体、以及第二端部壳体，所述第一端部壳体和所述第二端部壳体分别设置于所述主壳体的两端并与所述主壳体形成液密的容纳空间，所述采集模块和所述照明模块布置在所述容纳空间内，所述采集模块具有沿着所述主壳体的轴向布置的镜头和成像单元并且所述镜头朝向所述第一端部壳体，所述照明模块具有至少三个发光单元并且所述至少三个发光单元围绕所述镜头的光轴布置，所述至少三个发光单元至少发出波长不同的第一种光、第二种光和第三种光，并且在沿着所述镜头的光轴方向上所述至少三个发光单元相较于所述镜头更靠近所述成像单元。

2.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一种光的波长范围为405-420nm，所述第二种光的波长范围为440-600nm，并且所述第三种光的波长范围为610-640nm。

3.根据权利要求1或2所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一种光的强度大于所述第二种光的强度且大于所述第三种光的强度。

4.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一端部壳体呈穹顶状。

5.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述镜头的光轴与所述主壳体的轴线共线。

6.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，发出所述第一种光的发光单元、发出所述第二种光的发光单元和发出所述第三种光的发光单元中的两者或三者同时工作。

7.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，各个发光单元的发散角不小于90度。

8.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述至少三个发光单元按照预定间隔设置。

9.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一端部壳体距所述镜头的距离为第一预设距离N，在沿着所述镜头的光轴方向上所述镜头距所述发光单元的距离为第二预设距离a，在沿着正交于所述镜头的光轴方向上所述镜头距所述发光单元的距离为第三预设距离b，在沿着所述镜头的光轴方向上所述第一端部壳体距所述发光单元的距离为第四预设距离c，在沿着正交于所述镜头的光轴方向上所述发光单元距所述镜头的光轴的距离为第五预设距离d，并且所述第一预设距离满足：

10.根据权利要求9所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一预设距离满足：3㎜≤N≤5㎜。

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