RU8232U1

RU8232U1 - DEVICE FOR RESEARCH OF THE GASTROINTESTINAL TRACT

Info

Publication number: RU8232U1
Application number: RU98107097U
Authority: RU
Inventors: В.Г. Градецкий; А.А. Васильев; Л.Н. Кравчук; В.Н. Соловцов; В.П. Степанов; С.П. Суховеев; Г.В. Самохвалов
Original assignee: Институт проблем механики РАН
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 1998-11-16

Description

УСТРОЙСТВО РЖ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖЕЛУДОЧНОКИШЕЧНОГО ТРАКТАGAS DEVICE STUDIES OF THE GASTRIC INTESTINAL TRACT

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для определения физиологических параметров жидких сред в полых органах живых организмов.The utility model relates to medical equipment and is intended to determine the physiological parameters of liquid media in the hollow organs of living organisms.

Известно устройство для исследования пищеварительного тракта, содержащее капсулу, проглатываемую пациентом, в корпусе которой расположены источник питания, радиокомпьютер, передатчик, датчики, лазер и видиокамера (см.описание к патенту РФ № 2016544, А 61 В 5/07, 1994 /I/). Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет определять местонахождение капсулы и привязывать значение определяемых физиологических параметров к определенному участку исследуемого тракта.A device for examining the digestive tract, containing a capsule swallowed by a patient, in the housing of which there is a power source, a radio computer, a transmitter, sensors, a laser and a video camera (see the description of the patent of the Russian Federation No. 2016544, A 61 V 5/07, 1994 / I / ) A disadvantage of the known device is that it does not allow to determine the location of the capsule and to attach the value of the determined physiological parameters to a specific section of the studied tract.

Известно устройство для исследования желудочно-кишечного тракта, содержащее выполненный в виде глотаемой пациентом капсулы перемещаемый внутри тракта узел, внутри которого размещены средства измерения физиологических параметров в виде различных датчиков (температуры, давления, кислотности) и средство для передачи данных на блок регистрации в виде радиопередатчика с источником питания. Дяя определения места нахождения перемещаемой по тракту капсулы устройство снабжено системой радиопеленгации, обеспечивающей запись на бумагу траектории движения капсулы (см.книгу Е.Б.Бабского, A.M.Сорина, С«Н.Давыдова Приборы эндорадиозондирования. Ы., НаМ1Ж6 А 61 В 5/07A device for examining the gastrointestinal tract is known, which comprises a node moving inside the tract in the form of a capsule swallowed by a patient, inside which there are placed means for measuring physiological parameters in the form of various sensors (temperature, pressure, acidity) and a means for transmitting data to the registration unit in the form of a radio transmitter with a power source. In order to determine the location of the capsule being moved along the tract, the device is equipped with a radio direction finding system that records on paper the trajectory of the capsule (see the book by E. B. Babsky, AM Sorina, S “N. Davydova. Endoradiosounding devices. Y., NAM1ZH6 A 61 V 5 / 07

укз, 1975, C.T5-II8 /2/). Недостатком известного устройства является невысокая точность определения места нахождения капсулы в организме пациента, что обусловлено тем, что радиокапсула движется в разных направлениях, соответственно ходу кишечных петель, а радиопеленгационная установка рисует кривую перемещения только в виде проекции на плоскость, не регистрируя при положении человека лежа на спине перемещения капсулы вверх к вниз, т.е. от поверхности бршной полости вглубь ее, к спине.UKZ, 1975, C. T5-II8 / 2 /). A disadvantage of the known device is the low accuracy of determining the location of the capsule in the patient’s body, which is due to the fact that the radio capsule moves in different directions, corresponding to the course of intestinal loops, and the direction finding device draws the movement curve only in the form of a projection onto the plane, without registering when the person is lying on backward movement of the capsule up to down, i.e. from the surface of the abdominal cavity deep into it, to the back.

Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности и достигаемому результату является устройство для исследования желудочно-кишечного тракта, известное из описания и патенту РФ $ 2063697, А 61 В 5/00, 1996 /3/. Устройство содержит перемещаемый внутри тракта узел, выполненный в виде зонда со средством измерения физиологического параметра (рН) и средством для передачи результатов измерения на блок регистрации в виде проводаой связи. Внутри перемещаемого узла расположен датчик положения, выполненный в виде геркона. Устройство также снабжено внешним взаимодействующим с герконом узлом в виде источника магнитного поля, установленного с возможностью Фиксации на теле пациента. Источник магнитного поля выполнен в виде постоянного магнита.Closest to the claimed in its technical essence and the achieved result is a device for the study of the gastrointestinal tract, known from the description and patent of the Russian Federation $ 2063697, A 61 5/00, 1996/3 /. The device contains a node moved inside the path, made in the form of a probe with means for measuring the physiological parameter (pH) and means for transmitting the measurement results to the recording unit in the form of a communication wire. Inside the movable node is a position sensor made in the form of a reed switch. The device is also equipped with an external node interacting with the reed switch in the form of a magnetic field source mounted with the possibility of fixation on the patient's body. The magnetic field source is made in the form of a permanent magnet.

Недостатком известного устройства является невысокая точность определения места нахождения перемещаемого узла, обусловленная тем, что геркон является дискретно срабатываемым элементом (замкнуто-разомкнуто) и с его помощью нсвозможно определить глубину нахождения зонда (капсулы) в брюшной полости.A disadvantage of the known device is the low accuracy of determining the location of the displaced node, due to the fact that the reed switch is a discretely triggered element (closed-open) and with its help it is possible to determine the depth of the probe (capsule) in the abdominal cavity.

Заявляемое в качестве полезной модели устройство для исследования желудочно-кишечного тракта направлено на повышение точности определения места нахождения перемещаемого по тракту устройства, снабженного средствами измерения физиологических параметров.Declared as a useful model, a device for examining the gastrointestinal tract is aimed at improving the accuracy of determining the location of a device moved along the tract, equipped with means for measuring physiological parameters.

Указанный результат достигается тем, что устройство для исследования желудочно-кишечного тракта содержит перемещаемый внутри тракта узел со средствами измерения физиологических параметров и передачи данных на блок регистрации, снабженный датчиком положения, и внешний взаимодействующий узел в виде источника магнитного поля, установленного с возможностью фиксации на теле пациента, при этом датчик положения выполнен в виде датчика Холла, а внешний взаимодействующий узел - в виде набора электромагнитов, подключенных к блоку управления.The specified result is achieved by the fact that the device for the study of the gastrointestinal tract contains a node moving inside the channel with means for measuring physiological parameters and transmitting data to a recording unit equipped with a position sensor, and an external interacting node in the form of a magnetic field source that can be fixed on the body the patient, while the position sensor is made in the form of a Hall sensor, and the external interacting node in the form of a set of electromagnets connected to the control unit.

Отличительными признаками заявляемого устройства являются:Distinctive features of the claimed device are:

-выполнение датчика положения в виде датчика Холла;-performance of a position sensor in the form of a Hall sensor;

-выполнение внешнего взаимодействующего узла в виде набора электромагнитов, подключенных к блоку управления.-performing an external interacting node in the form of a set of electromagnets connected to the control unit.

Выполнение датчика положения в виде датчика Холла, а внешнего взаимодействующего с ним узла в виде набора электромагнитов, подключенных к блоку управления,позволявт с высокой точностью определить место нахождения датчика Холла,The implementation of the position sensor in the form of a Hall sensor, and an external node interacting with it in the form of a set of electromagnets connected to the control unit, allowing to accurately determine the location of the Hall sensor,

т.е. перемещающегося по тракту узла, поскольку датчик Холла реагирует на магнитные поля, индуктируя ЭДС пропорциональную по величине вектору напряженности магнитного поля, а если электромагниты расположить на теле пациента так, чтобы они охватывали поверхность живота и один из боков и включать их по одному или/и по несколько, то зная направление и величину вектора напряженности магнитного поля каждого из электро/ магнитов, по величине индуктируемой датчиком Холла ЭДС можно рассчитать его точку нахождения в пространстве, т.е. в желудочно-кишечном тракте.those. moving along the path of the node, since the Hall sensor responds to magnetic fields, inducing an EMF proportional to the magnitude of the magnetic field vector, and if the electromagnets are placed on the patient’s body so that they cover the surface of the abdomen and one of the sides and turn them on one and / or somewhat, then knowing the direction and magnitude of the magnetic field vector of each of the electro / magnets, from the magnitude of the EMF induced by the Hall sensor, one can calculate its point of location in space, i.e. in the gastrointestinal tract.

В заявляемом устройстве перемещаемый внутри тракта узел может быть выполнен как в виде глотаемой пациентом рэдиокапсулн (см. /1/ и /2/) или же в виде зонда, как это предусмотрено в прототипе. Соответственно средства для передачи данных на блок регистрации в первом случае будут выполнены в виде радиопередатчика с блоком питания, размещаемым в капсуле, а во втором случае - в виде системы проводной связи. Перемещаемый внутри тракта узел может быть снабжен любыми известными средствами измерения физиологических параметров, например, датчиками температуры, давления, кислотности как в /2/ или средствами воздействия на стенки тракта, например, лазером, ультразвуковым излучателем (см. /I/).In the inventive device, the node moved inside the tract can be made either in the form of a radiocapsule swallowed by a patient (see / 1 / and / 2 /) or in the form of a probe, as provided for in the prototype. Accordingly, the means for transmitting data to the registration unit in the first case will be made in the form of a radio transmitter with a power supply placed in the capsule, and in the second case in the form of a wired communication system. The node moved inside the tract can be equipped with any known means of measuring physiological parameters, for example, temperature, pressure, and acidity sensors as in / 2 / or means of influencing the walls of the tract, for example, a laser, an ultrasonic emitter (see / I /).

Сущность заявляемого устройства для исследования желудочно-кишечного тракта поясняется чертежами, на которых представлен вариант реализации устройства с выполнением перемещаемого но тракту узла в виде радиокапсулы.The essence of the claimed device for the study of the gastrointestinal tract is illustrated by drawings, which show an embodiment of the device with the implementation of the movable unit on the tract in the form of a radio capsule.

На фиг.I представлен продольный разрез радиокапсулы со схематичным изображением основных функциональных блоков; на Фиг. 2(а) показана схема расположения и подключения электромагнитов; на сйиг. 2(6) показано закрепление пояса с электромагнитами на теле пациента.In Fig. I shows a longitudinal section of a radio capsule with a schematic representation of the main functional blocks; in FIG. 2 (a) shows the arrangement and connection of electromagnets; on shig. 2 (6) shows the fastening of a belt with electromagnets on the patient's body.

В комплект устройства входит перемещаемый по исследуемому тракту узел, выполненный в виде радиокапсулы I, содержащей отсек 2, в котором размещаются известные средства для измерения физиологических параметров (на чертеже не показаны, как не относящиеся к сущности предложения), радиопередатчик 3, источник папитания 4 и датчик Холла 5. В капсуле известным образом проложены все необходимые для Функционирования электрические коммуникации, которые на чертеже не показаны.The device’s set includes an assembly moving along the path under study, made in the form of a radio capsule I, containing a compartment 2, which contains well-known means for measuring physiological parameters (not shown in the drawing as being not related to the essence of the proposal), a radio transmitter 3, a power source 4, and Hall sensor 5. In a capsule in a known manner all electrical communications necessary for Functioning are laid, which are not shown in the drawing.

Внешний взаимодействующий узел устройства выполнен в виде набора миниатюрных электромагнитов 6, образующих координатную сетку и подключенных к блоку управления (не показан). Электромагниты закреплены на поясе 7, надеваемом на тело пациента.The external interacting node of the device is made in the form of a set of miniature electromagnets 6 forming a coordinate grid and connected to a control unit (not shown). The electromagnets are fixed on the belt 7, worn on the patient’s body.

Устройство работает следующим образом. Радиопилюля I проглатывается пациентом и перемещается по желудочно-кишечному тракту, осуществляя измерение физиологических параметров с помощью средств, размещенных в измерительном отсеке 2 и передавая информацию на блок регистрации с помощью радиопередатчика 3, питаемого источником 4. На тело пациента одевается пояс с электромагнитами 6 так, что магниты располагаются по верхней поверхности живота и сбоку.The device operates as follows. The radio pill I is swallowed by the patient and moves along the gastrointestinal tract, measuring physiological parameters using the means located in the measuring compartment 2 and transmitting information to the recording unit using the radio transmitter 3, fed by source 4. A belt with electromagnets 6 is put on the patient’s body, that the magnets are located on the upper surface of the abdomen and on the side.

Электромагниты по выбранной программе исследования возбуждаются строго стабилизированным током и своими магнитными полями воздействуют на датчик Холла 5, наводя в его обмотках суммарную ОДС, пропорциональную суммарному вектору напряженности магнитного поля, т.к. на датчик Холла воздействуют одновременно два вектора - от электромагнитов, расположенных со стороны живота и электромагнитов, расположенных сбоку. По максимальному значению наводимой ЭДС в каждый конкретный момент Фиксируется место расположения датчика Холла, т.е. радиокапсулы.According to the chosen research program, electromagnets are excited by a strictly stabilized current and act on the Hall sensor 5 with their magnetic fields, inducing a total ODS in its windings proportional to the total magnetic field intensity vector, because two vectors act simultaneously on the Hall sensor - from electromagnets located on the side of the abdomen and electromagnets located on the side. By the maximum value of the induced EMF at any given moment, the location of the Hall sensor is fixed, i.e. radio capsules.

Радиопеленгация осуществляется пространственная, т.е. проекция пути продвижения радиокапсулы по желудочно-кишечному тракту на плоскость будет соответствовать реальному, т.е. поступающие из радиокапсулы измерительные сигналы анализирующая аппаратура зафиксирует как функцию пути и времени.Radio direction finding is spatial, i.e. the projection of the path of advancement of the radiocapsule along the gastrointestinal tract to the plane will correspond to the real one, i.e. analyzing equipment will record the measuring signals coming from the radio capsule as a function of path and time.

Claims

A device for examining the gastrointestinal tract, comprising a node moving inside the tract with means for measuring physiological parameters and transmitting data to a recording unit equipped with a position sensor, and an external interacting node in the form of a magnetic field source that can be fixed on the patient’s body, characterized in that the position sensor is made in the form of a Hall sensor, and the external interacting node is in the form of a set of electromagnets connected to the control unit.