WO2022088849A1 - 一种胶囊内窥镜及胶囊内窥镜系统 - Google Patents
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Definitions
- the capsule endoscope of the first embodiment collects images in the digestive tract and transmits image data to an external transceiver device through the wireless transceiver unit 104 ; at the same time, the wireless transceiver unit 104 is also used to receive external control signals to control the micro motor 109 Then, the movement direction and speed of the capsule endoscope are controlled.
- the first part 1 of the capsule endoscope in this embodiment includes a lens 101, a transparent cover 102, a sealing layer 112, a light guide column 601 and a first magnet 1061;
- the second part 2 includes an image acquisition unit 103 , a light-emitting unit 602 , a second magnet 1062 , a wireless transceiver unit 104 , an antenna 105 , a sealing layer 112 , a battery 108 and a micro motor 109 .
- the first magnet 1061 is a permanent magnet
- the second magnet 1062 is a permanent magnet or an electromagnet.
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Abstract
一种胶囊内窥镜，其包括第一部分（1）和第二部分（2），第一部分（1）设置第一供电连接部件（1071），第二部分（2）设置第二供电连接部件（1072）和微型电机（109），第一部分（1）和第二部分（2）通过磁铁结合或分离，当电池（108）设置在第一部分（1）或第二部分（2）时，第一部分（1）和第二部分（2）通过第一供电连接部件（1071）与第二供电连接部件（1072）电连接；当第一部分（1）设置第一电池（303），第二部分（2）设置第二电池（304）时，第一部分（1）和第二部分（2）分别供电，胶囊内窥镜通过第二部分（2）的微型电机（109）来控制胶囊内窥镜的运动方向和速率。胶囊内窥镜通过驱动微型电机（109）来控制胶囊内窥镜的运动方向和速率，便于操控且降低控制系统成本，同时将胶囊分割为相对独立且体积较小的两部分，受检者分开吞服，可缓解受检者吞服过程中的畏惧心理。
Description
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及到一种胶囊内窥镜。
胶囊内窥镜作为一种新型的消化道体检方案，具有操作难度较小，受检者几无不适感等传统插管式肠胃镜无法比拟的优势，近年来有逐渐取代传统插管式肠胃镜的趋势。
在临床应用中，由于胃部体积较大，需要对胶囊内窥镜进行运动控制，目前常用的控制方式是通过外部磁控设备对胶囊内窥镜内置的磁铁进行控制，在这种情况下，外部磁控设备通常体积较大，成本高昂。
与此同时，常见的胶囊内窥镜均采用一体式结构设计，尺寸相对较大，部分客户吞服过程中，可能会因为胶囊内窥镜的尺寸较大而产生畏惧心理。
因此，有必要设计一种新型的胶囊内窥镜，将常规的一体式胶囊内窥镜分割为体积相对较小的两部分进行吞服，进入体腔后通过磁力进行组合和/或分离，在减小胶囊内窥镜自身体积的同时，操控简捷，降低成本，更好的加速胶囊内窥镜技术的普及。
为了解决现有技术的不足，本发明提出一种胶囊内窥镜及胶囊内窥镜系统，技术方案如下。
第一方面，本发明提供一种胶囊内窥镜，所述胶囊内窥镜包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置第一供电连接部件和第一磁铁，所述第二部分设置第二供电连接部件、微型电机及第二磁铁，所述第一部分与第二部分通过第一磁铁和第二磁铁磁吸组合后，第一供电连接部件与第二供电连接部件建立电连接。
进一步的，所述胶囊内窥镜还包括电池，所述电池设置在第一部分或第二部分。
进一步的，所述第一磁铁的下表面和第二磁铁的上表面磁性相反。
进一步的，所述第一磁铁是永磁铁或电磁铁，第二磁铁是永磁铁。
进一步的，所述第一磁铁是永磁铁，第二磁铁是永磁铁或电磁铁。
进一步的，所述第一供电连接部件与第二供电连接部件的电连接均采用双圆环设计。
进一步的，所述电池向微型电机提供电源。
进一步的，所述胶囊内窥镜的第一部分还包括图像采集单元、无线收发单元、天线。
进一步的，所述微型电机的数量至少为一个。
进一步的，所述胶囊内窥镜还包括分别设置在第一部分下表面和第二部分上表面的密封层，所述密封层采用生物相容性的软胶质材质制成。
第二方面，本发明提供一种胶囊内窥镜，所述胶囊内窥镜包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置第一磁铁、镜头、图像采集单元及第一电池，所述第二部分设置第二磁铁、微型电机机第二电池，所述第一部分与第二部分通过第一磁铁与第二磁铁磁吸组合为完整的胶囊内窥镜。
进一步的，所述第一部分设置第一电池，所述第二部分设置第二电池。
进一步的，所述第一部分设置第一无线收发单元，所述第二部分设置第二无线收发单元，所述第一无线收发单元用于图像数据的传输，第二无线收发单元通过接收外部控制命令对微型电机进行控制。
进一步的，所述胶囊内窥镜还包括天线，所述天线设置在第一部分和第二部分。
进一步的，所述第一磁铁和第二磁铁可以采用永磁铁+永磁铁、永磁铁+电磁铁的任一种。
进一步的，所述胶囊内窥镜还包括分别设置在第一部分下表面和第二部分上表面的密封层，所述密封层采用生物相容性的软胶质材质制成。
第三方面，本发明提供一种胶囊内窥镜，所述胶囊内窥镜包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置第一磁铁、镜头和导光柱，所述第二部分设置第二磁铁、发光单元、图像采集单元和微型电机，所述第一部分与第二部分通过第一磁铁与第二磁铁吸合，所述发光单元和导光柱在第一部分与第二部分结合后向图像采集单元提供光源。
进一步的，所述胶囊内窥镜还包括设置在第二部分的天线和电池。
进一步的，所述第一磁铁是永磁铁，第二磁铁是永磁铁或电磁铁。
进一步的，所述胶囊内窥镜还包括分别设置在第一部分下表面和第二部分上表面的密封层，所述密封层采用生物相容性的软胶质材质制成。
第四方面，本发明提供一种胶囊内窥镜系统，包括外部收发设备和第一方面至第三方面任一项所述的胶囊内窥镜，所述胶囊内窥镜进一步包括微控制单元及电机控制单元，所述电机控制单元分别连接第一微控制单元及微型电机。
所述外部收发设备进一步包括第二微控制单元、数据存储单元、图像输出单元及命令输入单元，其中第二微控制单元分别连接无线收发单元、数据存储单元、图像输出单元及命令输入单元，所述命令输入单元用于接收外部输入的控制命令。
所述胶囊内窥镜通过无线收发单元接收外部收发设备的控制命令后，进一步由微控制单元处理并传输至电机控制单元，由电机控制单元对微型电机运行参数进行调整，进而控制胶囊内窥镜的运动方向和速率。
本发明的胶囊内窥镜及胶囊内窥镜系统，通过驱动微型电机来控制胶囊的运动方向，同时将胶囊分割为相对独立的两部分，每个部分体积较小，受检者分开吞服，减少受检者在吞服过程中的畏惧心理，同时便于操控，降低了成本。
图1：本发明第一实施例的胶囊内窥镜结构示意图。
图2：本发明第一实施例的微型电机布局示意图。
图3：本发明第一实施例的供电连接部件示意图。
图4：本发明第二实施例的胶囊内窥镜结构示意图。
图5：本发明第三实施例的胶囊内窥镜结构示意图。
图6：本发明第四实施例的胶囊内窥镜结构示意图。
图7：本发明胶囊内窥镜系统组成示意图。
图8：本发明胶囊内窥镜的密封层平面示意图。
图9：本发明胶囊内窥镜的密封层剖面示意图。
各序号及对应的名称：1：第一部分；2：第二部分；101：镜头；102：透明罩；103：图像采集单元；104：无线收发单元；105：天线；1061：第一磁铁；1062：第二磁铁；1071：第一供电连接部件；1072：第二供电连接部件；108：电池；303：第一电池；304：第二电池；109：微型电机；110：正极；111：负极；112：密封层；301：第一无线收发单元；302：第二无线收发单元；601：导光柱；602：发光单元；701：第一微控制单元；702：电机控制单元；703：第二微控制单元；704：数据存储单元；705：图像输出单元；706：命令输入单元。
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
请参考图1本发明第一实施例的胶囊内窥镜结构示意图，本发明第一实施例的胶囊内窥镜整体分为两部分，分别是第一部分1和第二部分2，第一部分1包括镜头101、透明罩102、图像采集单元103、无线收发单元104、天线105、密封层112、第一磁铁1061和第一供电连接部件1071；第二部分2包括第二磁铁1062、第二供电连接部件1072、电池108、密封层112及微型电机109，所述微型电机109的数量至少为一个。其中第一部分1的镜头101连接图像采集单元103，无线收发单元104分别连接图像采集单元103和天线105，其底部设置第一磁铁1061及第一供电连接部件1071；第二部分2的第二供电连接部件1072与第一部分1的第一供电连接部件1071相互配合，建立胶囊内窥镜的电源通路，将电池108的电力传输至第一部分1的图像采集单元103和无线收发单元104，同时，电池108还提供电力至微型电机109。本领域技术人员可以理解的是，第一部分1的第一磁铁1061的下表面与第二部分2的第二磁铁1062的上表面磁性相反，当第一部分1与第二部分2靠近时通过磁场相互吸引组合在一起，形成完整的胶囊内窥镜。
本领域技术人员可以理解的是，第一磁铁1061与第二磁铁1062可以同时采用永磁铁，或者第一磁铁1061采用电磁铁，第二磁铁1062采用永磁铁的方案，或者第一磁铁1061采用永磁铁，第二磁铁1062采用电磁铁的方案。当第一磁铁1061采用电磁铁时，可以通过电磁铁供电与否来实现第一磁铁1061与第二部分2的第二磁铁1062的结合与分离，进而达到胶囊内窥镜第一部分1与第二部分2的结合与分离。
进一步参考图2所示本发明第一实施例的微型电机布局示意图，该微型电机109的数量至少为一个，优选的，微型电机的数量为四个，图3是第一实施例的供电连接部件示意图，第一供电连接部件1071与第二供电连接部件1072采用双圆环设计，在中心对准的情况下实现馈点接触，可以理解的是，第一供电连接部件1071可以设计为正极110或负极111 ，第二供电连接部件1072可以设计为负极111或正极110。
该第一实施例的胶囊内窥镜通过采集消化道中的图像并通过无线收发单元104将图像数据传输至外部收发设备；同时，无线收发单元104还用于接收外部的控制信号，控制微型电机109进而控制胶囊内窥镜的运动方向及速率。
实施例二：
请参考图4本发明第二实施例的胶囊内窥镜结构示意图，该第二实施例的胶囊内窥镜的第一部分1包括镜头101、透明罩102、图像采集单元103、无线收发单元104、天线105、密封层112、第一磁铁1061、第一供电连接部件1071及电池108；第二部分2包括第二磁铁1062、第二供电连接部件1072、微型电机109及密封层112，与实施例一的区别在于，该实施例的胶囊内窥镜将电池108设置在第一部分1，当磁性相反的第一磁铁1061与第二磁铁1062结合后，第一供电连接部件1071和第二供电连接部件1072建立胶囊内窥镜的第一部分1与第二部分2的电源通道，电池108即可同时向图像采集单元103、无线收发单元104及微型电机109提供电源。
本领域技术人员可以理解的是，该第二实施例的第一磁铁1061与第二磁铁1062可以同时采用永磁铁；或者第一磁铁1061采用电磁铁，第二磁铁1062采用永磁铁的方案；或者第一磁铁1061采用永磁铁，第二磁铁1062采用电磁铁的方案。当第一磁铁1061采用电磁铁时，可以通过电磁铁供电与否来实现第一磁铁1061与第二部分2的第二磁铁1062的结合与分离，进而达到胶囊内窥镜第一部分1与第二部分2的结合与分离。
该第二实施例的胶囊内窥镜工作过程与第一实施例相同，在此不再赘述。
实施例三：
请参考图5本发明第三实施例的胶囊内窥镜结构示意图，该实施例的胶囊内窥镜的第一部分1包括镜头101、透明罩102、图像采集单元103、第一无线收发单元301、天线105、第一磁铁1061、第一电池303及密封层112；第二部分2包括天线105、第二磁铁1062、第二无线收发单元302、第二电池304、微型电机109及密封层112，其中第一无线收发单元301用于用于图像数据的传输，第二无线收发单元302通过接收外部控制命令对微型电机109的运动方向、速率进行控制。
与实施例一和实施例二的不同之处在于，该第三实施例分别在第一部分和第二部分设置独立的电池，第一部分1的第一电池303对图像采集单元103和第一无线收发单元301供电，第二部分2的第二电池304对第二无线收发单元302及微型电机109提供供电，该第三实施例的胶囊内窥镜工作过程与第一实施例相同，在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解的是，该第三实施例的第一磁铁1061与第二磁铁1062可以同时采用永磁铁；或者第一磁铁1061采用电磁铁，第二磁铁1062采用永磁铁；或者第一磁铁1061采用永磁铁，第二磁铁1062采用电磁铁的任一种方案。
当第一磁铁1061采用电磁铁时，可以通过电磁铁供电与否来实现第一磁铁1061与第二部分2的第二磁铁1062的结合与分离，进而达到胶囊内窥镜第一部分1与第二部分2的结合与分离。
当第二磁铁1062采用电磁铁时，可以通过电磁铁供电与否来实现第二磁铁1062与第一部分1的第一磁铁1061的结合与分离，进而达到胶囊内窥镜第一部分1与第二部分2的结合与分离。
实施例四：
请参考图6本发明第四实施例的胶囊内窥镜结构示意图，该实施例的胶囊内窥镜第一部分1包括镜头101、透明罩102、密封层112、导光柱601及第一磁铁1061；第二部分2包括图像采集单元103、发光单元602、第二磁铁1062、无线收发单元104、天线105、密封层112、电池108及微型电机109。其中第一磁铁1061为永磁铁，第二磁铁1062采用永磁铁或电磁铁，当第一部分和第二部分通过第一磁铁1061和第二磁铁1062结合时，发光单元602通过导光柱601为图像采集单元103提供拍摄所需光源，导光柱601与发光单元602的接触面均为透明材料制成，图像采集单元103和镜头101的接触面均为透明材料制成。
进一步参考图8本发明胶囊内窥镜的密封层平面示意图及图9本发明胶囊内窥镜的密封层剖面示意图，该密封层112应用于实施例一至实施例四，所述密封层112分别设置在第一部分的下表面和第二部分的上表面，该密封层112采用圆环状设计，采用生物相容性的软胶状材质制成，例如食品级硅胶材料，能够对胶囊内窥镜的第一部分和第二部分进行良好密封，防止水分渗入第一部分和第二部分的内部。
请参考图7本发明胶囊内窥镜系统组成示意图，该胶囊内窥镜系统包括胶囊内窥镜10及外部收发设备20，其中胶囊内窥镜10进一步包括图像采集单元103、第一微控制单元701、无线收发单元104、微型电机109及电机控制单元702，其中：第一微控制单元701分别连接图像采集单元103、无线收发单元104及电机控制单元702，电机控制单元702进一步连接微型电机109。
外部收发设备20进一步包括无线收发单元104、第二微控制单元703、数据存储单元704、图像输出单元705及命令输入单元706，其中第二微控制单元703分别连接无线收发单元104、数据存储单元704、图像输出单元705及命令输入单元706。
该胶囊内窥镜系统的工作过程如下：
胶囊内窥镜10启动后，图像采集单元103采集图像并传输至第一微控制单元701处理，并通过无线收发单元104传输图像数据。
外部收发设备通过无线收发单元104接收图像数据，进一步传输至第二微控制单元703进行数据处理，同时数据存储单元704对数据进行存储，图像输出单元705将图像数据进行输出。
外部收发设备20接收命令输入单元706的控制命令并经过第二微控制单元703进行处理后，经由无线收发单元104传输至胶囊内窥镜10执行，进而对胶囊内窥镜的运行参数进行调整。
胶囊内窥镜10通过无线收发单元104接收控制命令后，送到第一微控制单元701进行处理后传输至电机控制单元702，由电机控制单元702对微型电机109运行参数进行调整，进而控制胶囊内窥镜的运动方向和速率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
- 一种胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置第一供电连接部件和第一磁铁，所述第二部分设置第二供电连接部件、微型电机及第二磁铁，所述第一部分与第二部分通过第一磁铁和第二磁铁磁吸组合后，第一供电连接部件与第二供电连接部件建立电连接。
- 如权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜还包括电池，所述电池设置在第一部分或第二部分。
- 如权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一磁铁的下表面和第二磁铁的上表面磁性相反。
- 如权利要求3所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一磁铁是永磁铁或电磁铁，第二磁铁是永磁铁。
- 如权利要求3所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一磁铁是永磁铁，第二磁铁是永磁铁或电磁铁。
- 如权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一供电连接部件与第二供电连接部件的电连接均采用双圆环设计。
- 如权利要求2所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述电池向微型电机提供电源。
- 如权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜的第一部分还包括图像采集单元、无线收发单元、天线。
- 如权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述微型电机的数量至少为一个。
- 如权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜还包括分别设置在第一部分下表面和第二部分上表面的密封层，所述密封层采用生物相容性的软胶质材质制成。
- 一种胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置第一磁铁、镜头、图像采集单元及第一电池，所述第二部分设置第二磁铁、微型电机机第二电池，所述第一部分与第二部分通过第一磁铁与第二磁铁磁吸组合为完整的胶囊内窥镜。
- 如权利要求11所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一部分设置第一电池，所述第二部分设置第二电池。
- 如权利要求11所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一部分设置第一无线收发单元，所述第二部分设置第二无线收发单元，所述第一无线收发单元用于图像数据的传输，第二无线收发单元通过接收外部控制命令对微型电机进行控制。
- 如权利要求11所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜还包括天线，所述天线设置在第一部分和第二部分。15. 如权利要求11所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一磁铁和第二磁铁可以采用永磁铁+永磁铁、永磁铁+电磁铁的任一种。
- 如权利要求11所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜还包括分别设置在第一部分下表面和第二部分上表面的密封层，所述密封层采用生物相容性的软胶质材质制成。
- 一种胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置第一磁铁、镜头和导光柱，所述第二部分设置第二磁铁、发光单元、图像采集单元和微型电机，所述第一部分与第二部分通过第一磁铁与第二磁铁吸合，所述发光单元和导光柱在第一部分与第二部分结合后向图像采集单元提供光源。
- 如权利要求17所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜还包括设置在第二部分的天线和电池。
- 如权利要求17所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述第一磁铁是永磁铁，第二磁铁是永磁铁或电磁铁。
- 如权利要求17所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜还包括分别设置在第一部分下表面和第二部分上表面的密封层，所述密封层采用生物相容性的软胶质材质制成。
- 一种胶囊内窥镜系统，其特征在于，包括外部收发设备和权利要求1至20任一项所述的胶囊内窥镜，所述胶囊内窥镜进一步包括微控制单元及电机控制单元，所述电机控制单元分别连接第一微控制单元及微型电机；所述外部收发设备进一步包括第二微控制单元、数据存储单元、图像输出单元及命令输入单元，其中第二微控制单元分别连接无线收发单元、数据存储单元、图像输出单元及命令输入单元，所述命令输入单元用于接收外部输入的控制命令；所述胶囊内窥镜通过无线收发单元接收外部收发设备的控制命令后，进一步由微控制单元处理并传输至电机控制单元，由电机控制单元对微型电机运行参数进行调整，进而控制胶囊内窥镜的运动方向和速率。
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