JP7482150B2 - バイオセンサカプセルおよびシステム - Google Patents
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Description
カプセルを備え、カプセルが、
哺乳類のGI管に摂取するように構成されているとともに長手方向軸を有するハウジングであって、ハウジングの少なくともいくつかの部分がセンシング波長の放射線に対して透過性であり、体液がアクセスするように開いている外部空間を形成するように構成されている、ハウジングと、
ハウジングの透過部分を介して放射線を外部空間に発するとともに外部空間から放射線を検出するようになされている放射線エミッタおよび放射線検出器と、
放射線エミッタのための駆動回路および検出器にリンクされた信号処理回路と、
検出データをローカルで処理および記憶する外部デバイスおよび/またはプロセッサへデータを無線伝送するためのアンテナを備えたインタフェースと
を備える、バイオセンサシステムを説明する。
ハウジングは、主に半径成分を有する方向に向いている基部壁と、長手方向にほぼ互いに向かい合う第1および第2の壁とを備え、壁が外部空間を形成する。好ましくは、壁の少なくとも1つが平坦であり、好ましくは壁の全部が平坦である。
長さ:27mm、好ましくは、15mmから30mmの範囲内
直径:11mm、好ましくは、5mmから12mmの範囲内
である。
最大直径:7.5mmから9mm
頂点-端部の直径:2mmから4mm
巻数:7から10回
H=2.5~4mm(2.6に設計されたが、3.25で製造された)
角度:60°から80°
電線の厚さ:0.2mmから0.5mm
材料:エナメル線だが、他の実施形態では、それは、銀、アルミニウム、ステンレス鋼であり得る。
PD21にリンクされたフィルタ信号コンディショニング、
ストレージにリンクされたADC、エンコード機能、およびRF回路といった一連の機能ブロックも有し、制御ブロックは、チップ50上の電源管理ブロックにリンクされている調整回路40を制御する。
マイクロコントローラは、LED1(=LE1はオンである)を使用可能にする。
マイクロコントローラは、光検出器22も使用可能にし、光検出器22から10~30回測定する。光検出器22は、マイクロコントローラのADCに10から30個の電圧信号を送る。マイクロコントローラは、より高い値およびより低い値をなくすようにプログラムされ、このマイクロコントローラは、残りの値を平均化する。この結果として得られる数字VLED1は、LED1がオンである間、光検出器によって受け取られる吸収された光に比例する電圧である。
LED1は、約2msから5ms後にオフに切り換えられる。
次に、LED2がオンにされる。
光検出器22は、VLED2を測定する。
LED2は、2から5ms後にオフにされる。
LED1=赤色(RED)光(620~700nm)、LED2=遠赤色(Far_Red)(700~750nm)、LED3=緑色(Green)光(495~570)、およびLED4=青色(Blue)光(450~495)である場合、血液の存在を評価するために以下の条件を有する。
VRED/VGREEN=R1>threshold1の場合→血液
またはVFAR_RED/VGREEN=R2>threshold2の場合→血液
またはVRED/VBLUE=R3>threshold3の場合→血液
またはVFAR_RED/VBLUE=R4>threshold4の場合→血液
またはVFAR_RED/VRED=R5>threshold5の場合→血液
またはVRED&VGREEN&VBLUE<threshold6→血液
またはVRED&VFAR_RED&VGREEN&VBLUE<threshold7→血液
またはarctan(λGREEN-λBLUE)/(VGREEN-VBLUE)=Θ1>ΘTHRESHOLD 1→血液
またはarctan(λRED-λGREEN)/(VRED-VGREEN)=Θ2>ΘTHRESHOLD 2→血液
またはarctan(λFAR_RED-λRED)/(VFAR_RED-VRED)=Θ3>ΘTHRESHOLD 3→血液
図13は、代替実施形態に使用することができる光源の異なる配置を示す。1つまたは複数の個別の発光ダイオード(LED)は、所望の波長を与える。関連した波長、この例では、G、B、R、および遠赤色(図13(a))をそれぞれ与える単一の広帯域LEDおよび複数のフィルタリングレンズを有する源200があってもよい。図13(b)に示されるように、特定の波長をそれぞれ与える個別のLEDのアレイ220があってもよい。
(a)広帯域光検出器300、
(b)複数の個別の光検出器310、
(c)特定の波長にそれぞれ敏感である複数の感受エリアを有する1つの構成要素320、
(d)選択的にフィルタに着脱可能なカバーを備えた広帯域PDの組立体350。
本発明の第1の態様は、バイオセンサシステムであって、カプセルを備え、前記カプセルが、哺乳類のGI管に摂取するように構成されているとともに長手方向軸を有するハウジング(2)であって、前記ハウジングの少なくともいくつかの部分(5、6、7)がセンシング波長の放射線に対して透過性であり、体液がアクセスするように開いている外部空間(10)を形成するように構成されている、ハウジング(2)と、前記ハウジングの前記透過部分を介して放射線を前記外部空間に発するとともに前記外部空間から放射線を検出するようになされている放射線エミッタ(21)および放射線検出器(22)と、前記放射線エミッタのための駆動回路(50)および前記検出器にリンクされた信号処理回路(50)と、検出データをローカルで処理および記憶する外部デバイスおよび/またはプロセッサへデータを無線伝送するためのアンテナ(60)を備えたインタフェース(50、61、60)とを備える。
本発明の第2の態様によると、第1の態様において、前記外部空間は、前記ハウジングの外被内に開いた空間を形成する複数の壁(50)によって形成される。
本発明の第3の態様によると、第2の態様において、前記ハウジングは、主に半径成分を有する方向に向いている基部壁(5)と、長手方向にほぼ互いに向かい合う第1および第2の壁(6、7)とを備え、前記壁が前記外部空間(10)を形成する。
本発明の第4の態様によると、第3の態様において、前記壁(5、6、7)の少なくとも1つは平坦であり、好ましくは前記壁の全部が平坦である。
本発明の第5の態様によると、第3または第4の態様において、前記第1および第2の壁(6、7)は、前記外部空間内の材料の吸収検出のための前記長手方向の放射線の通過のためのものである。
本発明の第6の態様によると、第3から第5のいずれかの態様において、前記基部壁(5)は、前記外部空間内の半径方向に発せられた蛍光光の検出のためのものである。
本発明の第7の態様によると、第1から第6のいずれかの態様において、前記ハウジングは、前記エミッタから前記外部空間に入る放射線の通過のための凸レンズ(6)、および前記検出器に入る放射線の通過のための凹レンズ(7)を形成する。
本発明の第8の態様によると、第1から第7のいずれかの態様において、前記ハウジングは、2mmから7mmの範囲内の長手方向の寸法を有する前記外部空間(10)を形成する。
本発明の第9の態様によると、第3から第8のいずれかの態様において、前記第1および第2の壁は、互いに対して半径方向外側に広がっている。
本発明の第10の態様によると、第1から第9のいずれかの態様において、前記ハウジング(2)の長手方向の長さが15mmから30mmの範囲内であり、その最大幅寸法が5mmから12mmの範囲内である。
本発明の第11の態様によると、第1から第10のいずれかの態様において、ハウジング外被形状が、ドーム形端部(8、9)を有するほぼ円筒形である。
本発明の第12の態様によると、第1から第11のいずれかの態様において、前記ハウジングが、共に連結されている複数の部分(3、4)を備え、前記外部空間を形成する部分(3)が前記放射線に対して透過性である。
本発明の第13の態様によると、第1から第12のいずれかの態様において、前記ハウジングが、前記ハウジングの透過部分を通じて蛍光を検出するようになされた蛍光検出器(570)を備え、前記検出が吸収検出と同時であってもよく、または吸収検出とは別々であってもよい。
本発明の第14の態様によると、第1から第13のいずれかの態様において、前記信号処理回路が、長手方向に延びるとともに前記外部空間と一部重なり合うコントローラ回路基板(30)に取り付けられたプロセッサ(50)を備える。
本発明の第15の態様によると、第1から第14のいずれかの態様において、前記無線インタフェースが、前記ハウジングのドーム形端部(8)に取り付けられるアンテナ(60)を含む。
本発明の第16の態様によると、第15の態様において、前記アンテナ(60)が、前記ハウジングの端部に向かう方向に直径が減少している螺旋の形態である。
本発明の第17の態様によると、第16の態様において、前記アンテナ(60)が、7.5mmから9mmの範囲内の最大半径寸法を有し、前記アンテナが2mmから4mmの範囲内の半径寸法で頂点を形成するように狭くなる。
本発明の第18の態様によると、第16または第17の態様において、前記アンテナの巻数が、7から10の範囲内である。
本発明の第19の態様によると、第16から第18のいずれかの態様において、アンテナ形状外側外被が、60°から80°の範囲内で長手方向軸に対する角度を実質的になす。
本発明の第20の態様によると、第1から第19のいずれかの態様において、前記無線インタフェースが、長手方向に延びる基板(60)上で前記アンテナ(60)に物理的に隣接して位置するRF回路(61)を備える。
本発明の第21の態様によると、第1から第20のいずれかの態様において、前記信号処理回路が、長手方向に延びる回路基板(40)上に取り付けられたプロセッサ(50)を備える。
本発明の第22の態様によると、第21の態様において、前記カプセルが、前記ハウジングを横断するように取り付けられるとともに、電池区画のための空間を定める電源管理回路基板(21)を備える。
本発明の第23の態様によると、第22の態様において、前記電池区画が、前記放射線エミッタのための回路基板(32)によってやはり境界付けられる。
本発明の第24の態様によると、第1から第23のいずれかの態様において、前記放射線エミッタ(21)が1つまたは複数のLEDを備え、前記検出器(22)が1つまたは複数の光検出器を備える。
本発明の第25の態様によると、第1から第24のいずれかの態様において、前記信号処理回路(50)が、特定の放射線波長についての複数の読取値をとり、アウトライアをなくし、アウトライアでない読取値を平均するように構成されている。
本発明の第26の態様によると、第1から第25のいずれかの態様において、前記エミッタは、特定の波長で発光するようにそれぞれなされた複数のエミッタデバイス(220)を備え、前記駆動回路(50)は、時分割多重化スキームに従って各エミッタデバイスを作動させるように構成されている。
本発明の第27の態様によると、第26の態様において、作動間の時間分離は、2msから5msの範囲内である。
本発明の第28の態様によると、第1から第27のいずれかの態様において、前記信号処理回路(50)が、前記エミッタが作動していないときに放射線読取値をとり、前記読取値をベースとして使用するまたはバックグラウンドノイズをなくすように制御するように構成されている。
本発明の第29の態様によると、第1から第28のいずれかの態様において、前記信号処理回路(50)が、あるエミッタ波長について検出された信号と別のエミッタ波長のものとの比に従って特定の体液の存在を示すことを決定するように構成されている。
本発明の第30の態様によると、第29の態様において、放射線波長の複数の組合せごとに特定の比の閾値がある。
本発明の第31の態様によると、第30の態様において、前記組合せは、赤色:緑色、遠赤色:緑色、赤色:青色、遠赤色:青色、遠赤色:赤色の1つまたは複数を含む。
本発明の第32の態様によると、第1から第31のいずれかの態様において、前記信号処理回路(50)が、波長差を検出された信号の差で除算したものの逆正接として角度を決定し、前記決定された角度と閾値角度を比較することに従って特定の体液の存在を示すことを決定するように構成されている。
本発明の第33の態様によると、第1から第32のいずれかの態様において、前記信号処理回路(50)が、1つまたは複数の放射線波長について検出された信号の振幅に従って特定の体液の存在を示すために深刻度の値を決定するように構成されている。
本発明の第34の態様によると、第33の態様において、前記深刻度の値は、内部出血の度合の指標である。
本発明の第35の態様によると、第33または第34の態様において、前記信号処理回路(50)が、前記深刻度の値を決定する際のパラメータとして1つまたは複数のエミッタ波長について検出された信号強度の降下の割合を決定するように構成されている。
本発明の第36の態様によると、第1から第35のいずれかの態様において、前記信号処理回路(50)が、光源についての強度を設定するように構成されている。
本発明の第37の態様によると、第36の態様において、前記信号処理回路(50)が、光エミッタ駆動電流を制限することなどによって特定の時間に強度を設定するように構成されている。
本発明の第38の態様によると、第36または第37の態様において、前記信号処理回路(50)が、ON持続期間の長さを制御することによってある期間にわたって平均発光強度を制御するように構成されている。
本発明の第39の態様によると、第36から第38のいずれかの態様において、前記信号処理回路(50)が、光センサ(PD2)を備え、前記プロセッサが、光エミッタ出力を調整するために前記センサからのフィードバック信号を処理するように構成されている。
本発明の第40の態様によると、第1から第39のいずれかの態様において、前記信号処理回路(50)が、新しい血液を古い血液から区別するために異なる光波長を使用するように構成されている。
本発明の第41の態様によると、第40の態様において、前記信号処理回路(50)が、古い血液を示す2つの波長の比および新鮮な血液を示す異なる波長の比を使用するように構成されている。
本発明の第42の態様によると、第41の態様において、前記信号処理回路(50)が、古い血液を示すためのFR/Rの比および新鮮な血液のためのFR/Gの比を使用するように構成されている。
本発明の第43の態様によると、第1から第42のいずれかの態様において、前記放射線エミッタおよび/または検出器と前記ハウジング壁の間の経路を取り囲む光吸収ガイド(504、505)を含む。
本発明の第44の態様によると、第43の態様において、前記ガイドは、ほぼ黒色の材料を含む。
本発明の第45の態様によると、第43または44の態様において、前記ガイドが、光ファイバを含む。
本発明の第46の態様によると、第1から第45のいずれかの態様において、前記カプセルのコントローラによって発せられた放射線信号を受信および処理する受信機をさらに備える。
本発明の第47の態様によると、第46の態様において、前記受信機が、前記信号処理回路の一部を含む。
Claims (27)
- バイオセンサシステムであって、
カプセルを備え、前記カプセルが、
哺乳類のGI管に摂取するように構成されているとともに長手方向軸を有するハウジング(2)であって、前記ハウジングの少なくともいくつかの部分(5、6、7)がセンシング波長の放射線に対して透過性であり、体液がアクセスするように開いている外部空間(10)を形成するように構成されている、ハウジング(2)と、
前記ハウジングの前記部分を介して放射線を前記外部空間に発するとともに前記外部空間から放射線を検出するようになされている放射線エミッタ(21)および放射線検出器(22)と、
前記放射線エミッタのための駆動回路および前記検出器にリンクされた信号処理回路(50)と、
検出データをローカルで処理および記憶する外部デバイスおよび/またはプロセッサへデータを無線伝送するためのアンテナ(60)を備えた無線インタフェース(50、61、60)と
を備え、
前記信号処理回路(50)が、新しい血液を古い血液から区別するために異なる光波長を使用するように構成されており、前記信号処理回路(50)が、古い血液を示す2つの波長の比および新鮮な血液を示す異なる波長の比を使用するように構成されている、バイオセンサシステム。 - 前記ハウジングは、前記エミッタから前記外部空間に入る放射線の通過のための凸レンズ(6)、および前記検出器に入る放射線の通過のための凹レンズ(7)を形成する、請求項1に記載のバイオセンサシステム。
- 前記信号処理回路が、長手方向に延びるとともに前記外部空間と一部重なり合うコントローラ回路基板(30)に取り付けられたプロセッサ(50)を備える、請求項1または2に記載のバイオセンサシステム。
- 前記アンテナが、前記ハウジングのドーム形端部(8)に取り付けられる、請求項1から3のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- 前記アンテナ(60)が、前記ハウジングの端部に向かう方向に直径が減少している螺旋の形態である、請求項4に記載のバイオセンサシステム。
- 前記アンテナ(60)が、7.5mmから9mmの範囲内の最大半径寸法を有し、前記アンテナが2mmから4mmの範囲内の半径寸法で頂点を形成するように狭くなる、請求項5に記載のバイオセンサシステム。
- 前記アンテナの巻数が、7から10の範囲内である、請求項5または6に記載のバイオセンサシステム。
- アンテナ形状外側外被が、60°から80°の範囲内で長手方向軸に対する角度を実質的になす、請求項5から7のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- 前記無線インタフェースが、長手方向に延びる基板(30)上で前記アンテナ(60)に物理的に隣接して位置するRF回路(61)を備える、請求項1から8のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- 前記信号処理回路が、長手方向に延びる回路基板(30)上に取り付けられたプロセッサ(50)を備える、請求項1から9のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- 前記カプセルが、前記ハウジングを横断するように取り付けられるとともに、電池区画のための空間を定める電源管理回路基板(35)を備える、請求項10に記載のバイオセンサシステム。
- 前記電池区画が、前記放射線エミッタのための回路基板(32)によってやはり境界付けられる、請求項11に記載のバイオセンサシステム。
- 前記放射線エミッタ(21)が1つまたは複数のLEDを備え、前記検出器(22)が1つまたは複数の光検出器を備える、請求項1から12のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- 前記信号処理回路(50)が、特定の放射線波長についての複数の読取値をとり、アウトライアをなくし、アウトライアでない読取値を平均するように構成されている、請求項1から13のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- 前記エミッタは、特定の波長で発光するようにそれぞれなされた複数のエミッタデバイス(220)を備え、前記駆動回路は、時分割多重化スキームに従って各エミッタデバイスを作動させるように構成されている、請求項1から14のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- 作動間の時間分離は、2msから5msの範囲内である、請求項15に記載のバイオセンサシステム。
- 前記信号処理回路(50)が、前記エミッタが作動していないときに放射線読取値をとり、前記読取値をベースとして使用するまたはバックグラウンドノイズをなくすように制御するように構成されている、請求項1から16のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- 前記信号処理回路(50)が、あるエミッタ波長について検出された信号と別のエミッタ波長のものとの比に従って特定の体液の存在を示すことを決定するように構成されている、請求項1から17のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- 放射線波長の複数の組合せごとに特定の比の閾値がある、請求項18に記載のバイオセンサシステム。
- 前記組合せは、赤色:緑色、遠赤色:緑色、赤色:青色、遠赤色:青色、遠赤色:赤色の1つまたは複数を含む、請求項19に記載のバイオセンサシステム。
- 前記信号処理回路(50)が、波長差を検出された信号の差で除算したものの逆正接として角度を決定し、前記決定された角度と閾値角度を比較することに従って特定の体液の存在を示すことを決定するように構成されている、請求項1から20のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- 前記信号処理回路(50)が、1つまたは複数の放射線波長について検出された信号の振幅に従って特定の体液の存在を示すために深刻度の値を決定するように構成されている、請求項1から21のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- 前記深刻度の値は、内部出血の度合の指標である、請求項22に記載のバイオセンサシステム。
- 前記信号処理回路(50)が、前記深刻度の値を決定する際のパラメータとして1つまたは複数のエミッタ波長について検出された信号強度の降下の割合を決定するように構成されており、前記信号処理回路(50)が、光源についての強度を設定するように構成されており、前記信号処理回路(50)が、光エミッタ駆動電流を制限することなどによって特定の時間に強度を設定するように構成されており、前記信号処理回路(50)が、ON持続期間の長さを制御することによってある期間にわたって平均発光強度を制御するように構成されており、前記信号処理回路(50)が、光センサ(PD2)を備え、前記プロセッサが、光エミッタ出力を調整するために前記センサからのフィードバック信号を処理するように構成されている、請求項22または23に記載のバイオセンサシステム。
- 前記信号処理回路(50)が、古い血液を示すためのFR/Rの比および新鮮な血液のためのFR/Gの比を使用するように構成されている、請求項1から24のいずれか一項に記載のバイオセンサシステム。
- 前記放射線エミッタおよび/または検出器と前記ハウジング壁の間の経路を取り囲む光吸収ガイド(504、505)を含み、選択的に、前記ガイドは、ほぼ黒色の材料を含み、選択的に、前記ガイドが、光ファイバを含む、請求項1から25のいずれかに記載のバイオセンサシステム。
- バイオセンサシステムであって、
カプセルを備え、前記カプセルが、
哺乳類のGI管に摂取するように構成されているとともに長手方向軸を有するハウジング(2)であって、前記ハウジングの少なくともいくつかの部分(5、6、7)がセンシング波長の放射線に対して透過性であり、体液がアクセスするように開いている外部空間(10)を形成するように構成されている、ハウジング(2)と、
前記ハウジングの前記部分を介して放射線を前記外部空間に発するとともに前記外部空間から放射線を検出するようになされている放射線エミッタ(21)および放射線検出器(22)と、
前記放射線エミッタのための駆動回路および前記検出器にリンクされた信号処理回路(50)と、
検出データをローカルで処理および記憶する外部デバイスおよび/またはプロセッサへデータを無線伝送するためのアンテナ(60)を備えた無線インタフェース(50、61、60)と
を備え、
前記信号処理回路(50)が、波長差を検出された信号の差で除算したものの逆正接として角度を決定し、前記決定された角度と閾値角度を比較することに従って特定の体液の存在を示すことを決定するように構成されている、バイオセンサシステム。
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---|---|---|---|---|
IL307631A (en) * | 2021-04-12 | 2023-12-01 | Niche Biomedical Inc | Bleeding sensor for the patient's digestive system |
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005192879A (ja) | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Olympus Corp | カプセル型医療装置 |
JP2009233253A (ja) | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Terumo Corp | 血糖測定装置および血糖測定方法 |
JP2011513865A (ja) | 2008-03-05 | 2011-04-28 | プロテウス バイオメディカル インコーポレイテッド | マルチモード通信の摂取可能なイベントマーカーおよびシステム、ならびにそれを使用する方法 |
JP2014505556A (ja) | 2011-02-07 | 2014-03-06 | マルチ−センス テクノロジーズ リミテッド | マイクロ流体アッセイ装置 |
JP2015512664A (ja) | 2012-02-16 | 2015-04-30 | ヴァイブラント リミテッド | 胃腸カプセル |
JP2015226790A (ja) | 2009-08-05 | 2015-12-17 | テル ハショマー メディカル リサーチ インフラストラクチャー アンド サーヴィシーズ リミテッド | 胃腸管の異常の診断に使える情報を提供する方法と機器 |
JP2017525440A (ja) | 2014-07-30 | 2017-09-07 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | スペクトル変調を用いたヘモグロビンの検出及びフォトプレチスモグラフィ |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4520126B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2010-08-04 | オリンパス株式会社 | カプセル型医療装置システム |
WO2005113374A2 (en) | 2004-05-21 | 2005-12-01 | Given Imaging Ltd. | Device, system and method for in-vivo sampling |
DE102006000318A1 (de) | 2006-07-03 | 2008-01-10 | Novineon Healthcare Technology Partners Gmbh | Vorrichtung zur Blutungsdetektion |
ES2620816T3 (es) * | 2007-11-12 | 2017-06-29 | Novineon Healthcare Technology Partners Gmbh | Dispositivo para la detección de hemorragias |
CN102196759B (zh) * | 2008-10-27 | 2014-05-28 | 奥林巴斯医疗株式会社 | 被检体内导入装置以及医疗系统 |
US9615745B2 (en) | 2009-11-25 | 2017-04-11 | The Brigham And Women's Hospital | System and method for wireless biosensor monitoring |
IL220079A0 (en) | 2011-05-31 | 2012-10-31 | Elisha Rabinowitz | Device, system an method for in-vivo light therapy |
US9795330B2 (en) | 2011-12-15 | 2017-10-24 | Given Imaging Ltd. | Device, system and method for in-vivo detection of bleeding in the gastrointestinal tract |
EP2790564A4 (en) * | 2011-12-15 | 2016-06-08 | Given Imaging Ltd | DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR IN VIVO DETECTION OF BLEEDINGS IN THE STOMACH DARM TRACT |
US10206588B2 (en) | 2013-03-15 | 2019-02-19 | Given Imaging Ltd. | Device and system for sensing within in-vivo fluids |
CN105919646B (zh) * | 2016-05-25 | 2024-03-08 | 上海长征医院 | 一种加压包扎止血及监测自动报警装置 |
EP3269298B1 (en) * | 2016-07-12 | 2019-11-13 | Ovesco Endoscopy AG | Capsule with blood detecting sensor |
US11826545B2 (en) * | 2016-09-08 | 2023-11-28 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Optical blood detection system |
CN206852604U (zh) * | 2016-10-31 | 2018-01-09 | 中国人民解放军第二军医大学 | 一种用于消化道隆起性病变筛查的胶囊内镜系统 |
EP3554363A1 (en) | 2016-12-15 | 2019-10-23 | Progenity, Inc. | Ingestible device and associated methods |
CN109009120A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-12-18 | 荆门市第二人民医院 | 一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005192879A (ja) | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Olympus Corp | カプセル型医療装置 |
JP2011513865A (ja) | 2008-03-05 | 2011-04-28 | プロテウス バイオメディカル インコーポレイテッド | マルチモード通信の摂取可能なイベントマーカーおよびシステム、ならびにそれを使用する方法 |
JP2009233253A (ja) | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Terumo Corp | 血糖測定装置および血糖測定方法 |
JP2015226790A (ja) | 2009-08-05 | 2015-12-17 | テル ハショマー メディカル リサーチ インフラストラクチャー アンド サーヴィシーズ リミテッド | 胃腸管の異常の診断に使える情報を提供する方法と機器 |
JP2014505556A (ja) | 2011-02-07 | 2014-03-06 | マルチ−センス テクノロジーズ リミテッド | マイクロ流体アッセイ装置 |
JP2015512664A (ja) | 2012-02-16 | 2015-04-30 | ヴァイブラント リミテッド | 胃腸カプセル |
JP2017525440A (ja) | 2014-07-30 | 2017-09-07 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | スペクトル変調を用いたヘモグロビンの検出及びフォトプレチスモグラフィ |
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