專利名稱：電磁跟蹤式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域的檢測(cè)系統(tǒng)，特別涉及的是一種電磁跟蹤 式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
人們生活節(jié)奏的加快與飲食結(jié)構(gòu)的改變，導(dǎo)致消化道疾病的發(fā)病率日趨升高，據(jù) 統(tǒng)計(jì)，消化系統(tǒng)疾病總發(fā)病率占人口的30%，各大醫(yī)院門診病人中有1/2是消化系統(tǒng)的疾 病，其中須急診入院治療者約占急診入院病人的25%;在世界范圍內(nèi)，因消化系統(tǒng)疾病死亡 的人數(shù)，占總死亡人數(shù)的14%。由于目前醫(yī)學(xué)界對(duì)于健康人全消化道腔內(nèi)生理參數(shù)數(shù)值的 未知及對(duì)生理狀態(tài)下全消化道腔內(nèi)各生理參數(shù)變化的不了解，因此缺乏對(duì)消化道疾病診斷 的客觀指標(biāo)。纖維或電子內(nèi)鏡對(duì)于上消化道和大腸病變基本可以做出診斷，但小腸病變是內(nèi)鏡 檢查的“終極障礙”。盡管推進(jìn)式小腸鏡的應(yīng)用，可窺視空腸有無(wú)病變，但操作非常困難，更 遠(yuǎn)部位的小腸病變無(wú)法診斷，而且病人極端不舒服，引起諸多并發(fā)癥咽部擦傷、食管賁門 粘膜撕裂傷、下頌關(guān)節(jié)脫白、頌下腺腫脹、麻醉藥過(guò)敏、顏面部皮下出血、急性胃擴(kuò)張、胃腸 道穿孔和出血、吸入性肺炎甚至猝死等。因此，這項(xiàng)技術(shù)很難被接受。探條式小腸鏡可以檢 查空腸和回腸上部，但操作時(shí)間長(zhǎng)、觀察存在盲區(qū)。腸帶誘導(dǎo)式小腸鏡可以觀察全部小腸， 但術(shù)前準(zhǔn)備復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)、病人痛苦大。小腸低張雙重造影插管時(shí)患者痛苦、檢查時(shí)間較長(zhǎng)、 要接觸較多的X射線。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)檢索發(fā)現(xiàn)以下相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)1、專利公開(kāi)號(hào)CN1342440，專利名稱人體全消化道微型智能介入式診查系統(tǒng)， 該技術(shù)可以在人們正常生活與工作的條件下，無(wú)創(chuàng)介入人體腸道進(jìn)行檢查。其所探測(cè)的數(shù) 據(jù)存于“膠囊狀口服部份”的內(nèi)部芯片，需在“膠囊狀口服部份”排出體外后，回收并解剖“膠 囊狀口服部份”，并從“內(nèi)部芯片”中讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，因此，該方案缺乏實(shí)時(shí)性，一旦 “膠囊狀口服部份”由于收集不當(dāng)而丟失，則會(huì)因?yàn)闊o(wú)數(shù)據(jù)而使整個(gè)試驗(yàn)失敗。2、專利公開(kāi)號(hào)CN1401393，專利名稱全消化道微型膠囊體狀無(wú)創(chuàng)介入式診查系 統(tǒng)，該技術(shù)通過(guò)無(wú)線方式將“膠囊狀口服部份”檢測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線的方式發(fā)送至體外，解 決了檢測(cè)過(guò)程的實(shí)時(shí)性問(wèn)題，且當(dāng)“膠囊狀口服部份”由于收集不當(dāng)而丟失時(shí)，檢測(cè)數(shù)據(jù)也 不會(huì)丟失，但該系統(tǒng)只能檢測(cè)胃腸道壓力和溫度。臨床實(shí)踐表明，胃食管反流病、功能性消 化不良、假性腸梗阻、腸道易激綜合癥、反芻綜合征，功能性吞咽困難，非心源性胸痛、吞氣 癥、功能性嘔吐、功能性腹脹氣等消化道疾病的形成機(jī)制及診斷指標(biāo)主要依據(jù)胃腸道內(nèi)的 酸堿度及其變化規(guī)律。功能性便秘、腹瀉、功能性腹痛綜合癥、功能性大便失禁、功能性肛門 直腸痛、盆底綜合癥等消化道疾病雖與消化道內(nèi)壓力、溫度有關(guān)，但與消化道內(nèi)的酸堿度及 其變化不無(wú)關(guān)系。因此，該專利存在明顯缺陷。上述兩個(gè)專利雖解決了全消化道部分生理參數(shù)的無(wú)創(chuàng)無(wú)痛苦檢測(cè)問(wèn)題，但不能獲 得檢測(cè)數(shù)據(jù)與被檢測(cè)消化道位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系，也就是說(shuō)，既便是發(fā)現(xiàn)了全消化道中的異常和疾病，由于沒(méi)有病灶的位置關(guān)系，故仍不能解決全消化道疾病的準(zhǔn)確診斷及針對(duì)性治療 問(wèn)題，限制了其臨床實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。3、申請(qǐng)人早年專利，專利公開(kāi)號(hào)CN 1620985，專利名稱全消化道吞服式遙測(cè)膠 囊體外電磁勵(lì)磁式定位系統(tǒng)，該技術(shù)包括密封在膠囊內(nèi)的三軸磁場(chǎng)傳感器、信號(hào)處理模塊 和無(wú)線通訊模塊，體外三個(gè)靜磁場(chǎng)激發(fā)環(huán)形線圈和由單片機(jī)控制電路、恒流源電路、多路開(kāi) 關(guān)、無(wú)線通訊模塊、存儲(chǔ)器、電源模塊組成的體外數(shù)據(jù)記錄儀。系統(tǒng)工作時(shí)，三個(gè)環(huán)形線圈 固定在體表并由數(shù)據(jù)記錄儀依次提供激磁電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，體內(nèi)膠囊中的三軸磁場(chǎng)傳感器依 次檢測(cè)三個(gè)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，由信號(hào)處理電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并通過(guò)無(wú)線通訊模塊發(fā) 射，由體外數(shù)據(jù)記錄儀接收并保存到存儲(chǔ)器。膠囊停止工作后，由計(jì)算機(jī)根據(jù)每一時(shí)刻對(duì)應(yīng) 的三個(gè)場(chǎng)強(qiáng)值獲得該時(shí)刻膠囊的位置，并由此獲得膠囊在人體內(nèi)的通過(guò)過(guò)程及通過(guò)時(shí)間， 進(jìn)而獲得膠囊在體內(nèi)的三維軌跡。但是該系統(tǒng)只是提供“膠囊”的位置關(guān)系，不能檢測(cè)表 征消化道生理功能及病理特征的生理參數(shù)等信息，也不能實(shí)現(xiàn)對(duì)人體消化道疾病的無(wú)創(chuàng)診 斷。4、申請(qǐng)人早年專利，專利公開(kāi)號(hào)CN1401393，專利名稱全消化道微型膠囊體狀 無(wú)創(chuàng)介入式診查系統(tǒng)，該技術(shù)外形為膠囊狀，與人體內(nèi)部相容的乳膠薄膜覆蓋于整個(gè)系統(tǒng) 機(jī)架的外表面，機(jī)架上布置的微型壓力傳感器、微型溫度傳感器分別通過(guò)信號(hào)放大器與A/D 轉(zhuǎn)換器相連，A/D轉(zhuǎn)換器與專用微型處理器芯片相連接，專用微型處理器芯片與信號(hào)無(wú)線傳 輸功能模塊相連，由發(fā)射天線將探測(cè)信號(hào)向體外發(fā)射，系統(tǒng)由微型電池供電。體外信號(hào)接收 系統(tǒng)接收上述信號(hào)并進(jìn)行存貯，根據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)或事后分析，輸出結(jié)果。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及 功能上的限制，該專利僅能檢測(cè)人體消化道腔內(nèi)的壓力和溫度值，不能獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)與被 檢測(cè)腸段的對(duì)應(yīng)關(guān)系，也就是說(shuō)既便是出現(xiàn)了異常數(shù)據(jù)，也無(wú)法確定該異常在消化道的具 體位置，由于不能確定病灶位置，因而嚴(yán)重制約了該系統(tǒng)在臨床診斷和疾病治療中的應(yīng)用。因此，經(jīng)對(duì)現(xiàn)有專利和公開(kāi)技術(shù)檢索，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)可以同時(shí)檢測(cè)全消化道生理參數(shù) 和被檢測(cè)參數(shù)位置信息的醫(yī)療儀器；同時(shí)現(xiàn)有消化道疾病檢測(cè)裝置的檢測(cè)過(guò)程存在操作過(guò) 程復(fù)雜、有創(chuàng)等缺點(diǎn)，現(xiàn)有診斷方法無(wú)法滿足臨床實(shí)際應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電磁跟蹤式全消化道生理信 息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了 M小時(shí)不間斷檢測(cè)受試者全消化道的生理參數(shù)及其變化、 獲得各檢測(cè)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)被檢測(cè)腸段的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果與被檢測(cè)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)。檢測(cè)數(shù)據(jù)通 過(guò)無(wú)線通訊方式傳送到受試者體外，獲得評(píng)價(jià)人體消化道健康狀況及進(jìn)行疾病診斷的定量 數(shù)據(jù)。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明包括微型遙測(cè)系統(tǒng)、體外便攜式裝置和數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)三部分，微型遙 測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體全消化道生理參數(shù)據(jù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò) 無(wú)線的方式發(fā)送至體外；體外便攜式裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)無(wú)線發(fā)送的生理參數(shù)和體外 便攜式裝置產(chǎn)生的磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)的接收、處理和存儲(chǔ)，提供對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤的靜 磁場(chǎng)；數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)體外便攜式裝置保存的消化道各生理參數(shù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng) 強(qiáng)數(shù)據(jù)的分析和處理，獲得人體全消化道的生理參數(shù)數(shù)據(jù)及與被檢測(cè)腸段的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
體外便攜式裝置由殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的狀態(tài)信號(hào)指示燈、電源指示燈、通道選 擇開(kāi)關(guān)、微型無(wú)線通訊裝置、微處理器、時(shí)間模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、多個(gè)電磁勵(lì)磁線圈、體外 勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)模塊、勵(lì)磁線圈固定背心、多路開(kāi)關(guān)、電源和電源開(kāi)關(guān)組成，通道選擇開(kāi)關(guān)的 功能是改變體外便攜式裝置的工作頻段，使其與微型遙測(cè)系統(tǒng)的工作頻段一致以保證系統(tǒng) 正常工作；體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)接口連接到多個(gè)電磁勵(lì)磁線圈， 通過(guò)多路開(kāi)關(guān)的控制使多個(gè)體外勵(lì)磁線圈順序勵(lì)磁，將多個(gè)磁場(chǎng)激發(fā)勵(lì)磁線圈固定背心 上，通過(guò)體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)模塊、體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)接口、多路開(kāi)關(guān)對(duì)多個(gè)勵(lì)磁線圈的順序 勵(lì)磁產(chǎn)生靜磁場(chǎng)，以提供對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)的位置跟蹤信息；微型無(wú)線通訊裝置接收微型遙 測(cè)系統(tǒng)發(fā)送的生理參數(shù)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)信息，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字式生理參數(shù)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)， 并傳送到微處理器；微處理器獲取時(shí)間模塊當(dāng)前的時(shí)間信息，將數(shù)字式生理參數(shù)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng) 信號(hào)數(shù)據(jù)包和時(shí)間信息組織成一個(gè)新的數(shù)據(jù)包，并傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置 保存，微處理器另外還實(shí)現(xiàn)對(duì)微型無(wú)線通訊裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、時(shí)間模塊和勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行 配置與控制，對(duì)狀態(tài)信號(hào)指示燈進(jìn)行控制、對(duì)通道選擇開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行讀??；電源開(kāi)關(guān)切斷或 連接從電源裝置到以上各部分的電源通路，實(shí)現(xiàn)對(duì)體外便攜式裝置工作時(shí)間的控制。所述的體外便攜式裝置殼體外形為長(zhǎng)方體。所述的體外便攜式裝置狀態(tài)信號(hào)指示燈安裝在殼體表面，當(dāng)體外便攜式裝置成功 接收到微型遙測(cè)系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，狀態(tài)信號(hào)指示燈狀態(tài)改變一次。本發(fā)明系統(tǒng)工作時(shí)將多個(gè)磁場(chǎng)激發(fā)勵(lì)磁線圈固定背心上，分別經(jīng)導(dǎo)線連接到體 外便攜式裝置。受試者穿上背心，按設(shè)定的周期，根據(jù)線圈的編號(hào)，在微處理器控制下經(jīng)多 路開(kāi)關(guān)依次給相應(yīng)線圈通以勵(lì)磁脈沖，線圈周圍會(huì)產(chǎn)生靜磁場(chǎng)，微型遙測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的微型磁 場(chǎng)檢測(cè)傳感器依次檢測(cè)多個(gè)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度值，該磁場(chǎng)強(qiáng)度值與微型遙測(cè)系統(tǒng)檢 測(cè)的生理參數(shù)以數(shù)據(jù)包的形式通過(guò)微型無(wú)線通訊裝置向體外發(fā)射，并由體外便攜式裝置的 數(shù)據(jù)接收存貯功能模塊接收并保存。電源裝置的功能是提供電源給狀態(tài)信號(hào)指示燈、通道 選擇開(kāi)關(guān)、微型無(wú)線通訊裝置、微處理器、時(shí)間模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)模 塊、體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)接口、多路開(kāi)關(guān)。所述的微型遙測(cè)系統(tǒng)包括由外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的微型消化道生理參數(shù)傳感 器、微型磁場(chǎng)檢測(cè)傳感器、信號(hào)處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、微功耗處理器、微型無(wú)線通訊裝 置、能源供給裝置及微動(dòng)開(kāi)關(guān)構(gòu)成；微型消化道生理參數(shù)傳感器、微型磁場(chǎng)檢測(cè)傳感器將消 化道各生理參數(shù)和體外便攜式裝置產(chǎn)生的靜磁場(chǎng)值轉(zhuǎn)化成模擬電信號(hào)，信號(hào)處理電路將微 型消化道生理參數(shù)傳感器、微型磁場(chǎng)檢測(cè)傳感器輸出的模擬電信號(hào)進(jìn)行處理，以提高電信 號(hào)的抗干擾能力和分辨力；模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置將增強(qiáng)后的生理參數(shù)和磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換 成為數(shù)字信號(hào)，并傳送到微功耗處理器；微功耗處理器接收數(shù)字式生理參數(shù)和磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)電 信號(hào)，并轉(zhuǎn)送到微型無(wú)線通訊裝置；能源供給裝置的功能是為微型消化道生理參數(shù)傳感器、 微型磁場(chǎng)檢測(cè)傳感器、信號(hào)處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、微功耗處理器、微型無(wú)線通訊裝置提 供電能；微動(dòng)開(kāi)關(guān)切斷或連接從能源供給裝置到多類型微傳感器、信號(hào)處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換 裝置、微功耗處理器、微型無(wú)線通訊裝置各部分的電源通路，實(shí)現(xiàn)對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)工作時(shí)間 的控制。所述的微型遙測(cè)系統(tǒng)外殼為藥丸狀，兩端部盡可能接近于半球形狀，表面光滑。為適應(yīng)人體的結(jié)構(gòu)特性，所述的微型遙測(cè)系統(tǒng)微功耗處理器接收數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)化后的數(shù)字式生理參數(shù)及磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)電信號(hào)，并組織成特定的數(shù)據(jù)包格式，轉(zhuǎn)送到微型無(wú)線 通訊裝置，并對(duì)微型無(wú)線通訊裝置進(jìn)行配置和控制，實(shí)現(xiàn)低功耗要求。所述的微型遙測(cè)系統(tǒng)微型無(wú)線通訊裝置將接收到的數(shù)字式生理參數(shù)及磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng) 電信號(hào)轉(zhuǎn)化成為特定頻率的電磁波信號(hào)向體外發(fā)送。所述的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)消化道生理參數(shù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)的分析和 處理，獲得評(píng)價(jià)人體消化道健康狀況及進(jìn)行疾病診斷的定量指標(biāo)。數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)包括 計(jì)算機(jī)和專用數(shù)據(jù)處理軟件。計(jì)算機(jī)讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置保存的消化道各生理參數(shù)、體外靜 磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)，專用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)消化道各生理參數(shù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和 處理，獲得人體全消化道的生理參數(shù)數(shù)據(jù)及與被檢測(cè)腸段的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比實(shí)現(xiàn)了在人體正常生理狀態(tài)下，24小時(shí)連續(xù)檢測(cè)人體多生 理參數(shù)，并將檢測(cè)到的各生理參數(shù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)根據(jù)要求進(jìn)行分析和處理，獲得評(píng) 價(jià)人體消化道健康狀況及進(jìn)行疾病診斷的定量數(shù)據(jù)。相比于現(xiàn)有胃鏡、腸鏡等疾病診斷方 法，具有更接近真實(shí)、準(zhǔn)確、無(wú)創(chuàng)無(wú)痛苦等明顯優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明能夠在人體健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)、疾病 診斷等方面具有十分積極作用。


圖1為本發(fā)明檢測(cè)原理示意圖。圖2為微型遙測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為體外便攜式裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前 提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下 述的實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例電磁跟蹤式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括受試者 可以吞服的微型遙測(cè)系統(tǒng)、體外便攜式裝置和分析處理系統(tǒng)三部分。微型遙測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì) 人體全消化道生理參數(shù)據(jù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線的方 式發(fā)送至體外；體外便攜式裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)無(wú)線發(fā)送的消化道生理參數(shù)和體外便 攜式裝置的磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)的接收、處理和存儲(chǔ)，提供對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤的靜磁場(chǎng)；數(shù) 據(jù)分析處理系統(tǒng)對(duì)體外便攜式裝置保存的消化道各生理參數(shù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分 析和處理，獲得人體全消化道的生理參數(shù)數(shù)據(jù)及與被檢測(cè)腸段的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如圖2所示，本實(shí)施例所述的微型遙測(cè)系統(tǒng)4包括外殼14、微型消化道生理參數(shù) 傳感器7、微型磁場(chǎng)檢測(cè)傳感器15、多通道信號(hào)處理模塊8、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置9、微功耗處理器 10、微型無(wú)線通訊裝置11、能源供給裝置13和微動(dòng)開(kāi)關(guān)12。 本實(shí)施例所述的微型遙測(cè)系統(tǒng)4外殼14形狀為圓柱狀，為便于吞服，外殼14兩端 部盡可能接近于半球狀，表面光滑，并且微型遙測(cè)系統(tǒng)4外殼14要求具有良好的防水性能， 確保消化道內(nèi)液化不會(huì)滲漏至微型遙測(cè)系統(tǒng)4外殼14內(nèi)部。微型消化道生理參數(shù)傳感器7 安裝在外殼14的端部，也可安裝在外殼14的中間任何部分，只要保證微型消化道生理參數(shù)傳感器7外形與外殼14形狀適應(yīng)，并且要保證微型消化道生理參數(shù)傳感器7與外殼14連 接處的防水性能良好，微型消化道生理參數(shù)傳感器7通過(guò)柔軟的細(xì)電纜線連接到多通道信 號(hào)處理模塊8上，微型消化道生理參數(shù)傳感器7分別連接到相應(yīng)類型的多通道信號(hào)處理模 塊8上，多通道信號(hào)處理模塊8通過(guò)數(shù)據(jù)線連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置9上，模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置9通過(guò) 數(shù)據(jù)線連接到微功耗處理器10上，微型無(wú)線通訊裝置11通過(guò)數(shù)據(jù)線連接到微功耗處理器 10上，能源供給裝置13通過(guò)微動(dòng)開(kāi)關(guān)12分別連接到微型消化道生理參數(shù)傳感器7、多通道 信號(hào)處理模塊8、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置9、微功耗處理器10和微型無(wú)線通訊裝置11和微型磁場(chǎng)檢 測(cè)傳感器15上。微型消化道生理參數(shù)傳感器7、多通道信號(hào)處理模塊8、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置9、微 功耗處理器10、微型無(wú)線通訊裝置11、能源供給裝置13和微動(dòng)開(kāi)關(guān)12全部安裝在藥丸狀 外殼14內(nèi)部，并相對(duì)位置固定。本實(shí)施例的微型消化道生理參數(shù)傳感器7將不同消化道生理參數(shù)轉(zhuǎn)化成為代表 不同消化道生理值的模擬電壓量，這些模擬電壓量被傳送到多通道信號(hào)處理模塊8，由多通 道信號(hào)處理模塊8對(duì)模擬電壓量進(jìn)行放大、濾波和其他處理，增強(qiáng)模擬電壓量的抗干擾能 力和提高其分辨能力，同時(shí)消除噪聲電壓，由多通道信號(hào)處理模塊8處理后的模擬電壓被 傳送到模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置9，由模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置9將代表不同消化道生理參數(shù)的模擬電壓轉(zhuǎn)化成 為代表不同生理參數(shù)的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)一步提高生理參數(shù)電壓信號(hào)的抗干擾能力和便于后續(xù) 的無(wú)線發(fā)送。微功耗處理器10接收由模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置9轉(zhuǎn)換得到的不同生理參數(shù)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng) 數(shù)字信號(hào)，微功耗處理器10將不同生理參數(shù)電壓數(shù)字信號(hào)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)電信號(hào)和微型遙測(cè)系 統(tǒng)4本身的識(shí)別碼組織成特定的數(shù)據(jù)包格式，并轉(zhuǎn)送到微型無(wú)線通訊裝置11，微功耗處理 器10還實(shí)現(xiàn)對(duì)微型無(wú)線通訊裝置11的配置和控制、對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置9的配置和控制，達(dá)到 降低功耗的要求。微型無(wú)線通訊裝置11將接收到數(shù)據(jù)包通過(guò)特定頻率的電磁波信號(hào)發(fā)送 出去，實(shí)現(xiàn)對(duì)消化道生理參數(shù)的檢測(cè)并傳送至人體外。能源供給裝置13為微型消化道生理 參數(shù)傳感器7、多通道信號(hào)處理模塊8、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置9、微功耗處理器10和微型無(wú)線通訊裝 置11提供電能，微動(dòng)開(kāi)關(guān)12的功能是切斷或連接從能源供給裝置13到微型消化道生理參 數(shù)傳感器7、多通道信號(hào)處理模塊8、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置9、微功耗處理器10、微型無(wú)線通訊裝置 11和微型磁場(chǎng)檢測(cè)傳感器15各部分的電源通路，實(shí)現(xiàn)對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)4工作時(shí)間的控制。如圖3所示，本實(shí)施例所述的體外便攜式裝置5包括多個(gè)電磁勵(lì)磁線圈16(圖3 中僅標(biāo)注了 3個(gè)線圈)、勵(lì)磁線圈固定背心17、殼體18、電源19、多路開(kāi)關(guān)20、電源開(kāi)關(guān)21、 時(shí)間模塊22、通道選擇開(kāi)關(guān)23、微處理器24、狀態(tài)信號(hào)指示燈25、電源指示燈26、微型無(wú)線 通訊裝置27、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置28、體外線圈驅(qū)動(dòng)模塊29和體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)接口 30。本實(shí)施例所述體外便攜式裝置5的殼體18外形為長(zhǎng)方體。狀態(tài)信號(hào)指示燈25和 電源指示燈26安裝在殼體18表面，電源開(kāi)關(guān)21和通道選擇開(kāi)關(guān)23安裝在殼體18側(cè)面便 于操作的位置，時(shí)間模塊22、微處理器24、微型無(wú)線通訊裝置27、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置28、體外線 圈驅(qū)動(dòng)模塊29和體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)接口 30和電源19均安裝在殼體內(nèi)，并相對(duì)位置固定。 多個(gè)電磁勵(lì)磁線圈16安裝在勵(lì)磁線圈固定背心17表面，相對(duì)位置固定。受試者穿上體外 便攜式裝置5的勵(lì)磁線圈固定背心17，并且通過(guò)連接導(dǎo)線6將多個(gè)電磁勵(lì)磁線圈16連接到 體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)接口 30上，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)21后體外便攜式裝置5開(kāi)始工作。本實(shí)施例當(dāng)體外便攜式裝置5成功接收到微型遙測(cè)系統(tǒng)4發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，狀態(tài)信 號(hào)25指示燈狀態(tài)改變一次。通道選擇開(kāi)關(guān)23的功能是改變體外便攜式裝置5的工作頻段，使其與微型遙測(cè)系統(tǒng)4的工作頻段一致，保障兩者正常通信。體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)模塊四通 過(guò)體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)接口 30和連接導(dǎo)線6連接到各勵(lì)磁線圈16，通過(guò)多路開(kāi)關(guān)20的控制 使多個(gè)體外勵(lì)磁線圈16順序勵(lì)磁。微型無(wú)線通訊裝置27的功能是接收微型遙測(cè)系統(tǒng)4發(fā) 送的生理參數(shù)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)信息，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字式生理參數(shù)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)，并轉(zhuǎn)送到 微處理器24。微處理器M獲取時(shí)間模塊22當(dāng)前的時(shí)間信息，將數(shù)字式生理參數(shù)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng) 信號(hào)數(shù)據(jù)包和時(shí)間信息組織成一個(gè)新的數(shù)據(jù)包，并傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置28，由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝 置觀保存，微處理器M另外還實(shí)現(xiàn)對(duì)微型無(wú)線通訊裝置27、對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置觀、對(duì)時(shí)間模 塊22和勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)模塊四配置與控制，對(duì)狀態(tài)信號(hào)指示燈25的控制、對(duì)通道選擇開(kāi)關(guān)信號(hào) 23的讀取。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置觀的功能是對(duì)接收到的消化道生理參數(shù)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行存 儲(chǔ)。體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)模塊四、體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)接口 30、多路開(kāi)關(guān)20和連接導(dǎo)線6的功 能是實(shí)現(xiàn)對(duì)體外多個(gè)勵(lì)磁線圈的順序勵(lì)磁產(chǎn)生靜磁場(chǎng)，以提供對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)4的位置跟 蹤信息。系統(tǒng)工作時(shí)將多個(gè)磁場(chǎng)激發(fā)線圈16安裝在勵(lì)磁線圈固定背心17上，分別經(jīng)連接 導(dǎo)線6連接到體外便攜式裝置5。受試者穿上勵(lì)磁線圈固定背心17，按設(shè)定的周期，根據(jù)勵(lì) 磁線圈16的編號(hào)，在微處理器M控制下經(jīng)多路開(kāi)關(guān)20依次給相應(yīng)勵(lì)磁線圈16通以勵(lì)磁 脈沖。勵(lì)磁線圈16周圍會(huì)產(chǎn)生靜磁場(chǎng)，微型遙測(cè)系統(tǒng)4內(nèi)的微型磁場(chǎng)檢測(cè)傳感器15依次 檢測(cè)多個(gè)勵(lì)磁線圈16產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度值，該磁場(chǎng)強(qiáng)度值與微型遙測(cè)系統(tǒng)4檢測(cè)的生理參數(shù) 以數(shù)據(jù)包的形式通過(guò)微型無(wú)線通訊裝置11向體外發(fā)射，并由體外便攜式裝置5的微型無(wú)線 通訊裝置27接收，并傳送給微處理器M，微處理器M從時(shí)間模塊22獲取當(dāng)前的時(shí)間信息， 并將數(shù)據(jù)包和時(shí)間信息重新生成一個(gè)新數(shù)據(jù)包，并將新生成的數(shù)據(jù)包送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置觀 進(jìn)行存儲(chǔ)。電源19的功能是提供電源給多個(gè)電磁勵(lì)磁線圈16、多路開(kāi)關(guān)20、時(shí)間模塊22、 通道選擇開(kāi)關(guān)23、微處理器24、電源指示燈沈、微型無(wú)線通訊裝置27、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置觀、體 外線圈驅(qū)動(dòng)模塊四和體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)接口 30。電源開(kāi)關(guān)21的功能是切斷或連接從電源 19到以上各部分的電源通路，實(shí)現(xiàn)對(duì)體外便攜式裝置5工作時(shí)間的控制。如圖4所示，本實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)31和專用數(shù)據(jù)處理軟件 32組成。計(jì)算機(jī)31可以是PC計(jì)算機(jī)或便攜式計(jì)算，專用數(shù)據(jù)處理軟件32安裝在計(jì)算機(jī) 31上，計(jì)算機(jī)31配備有可以讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的接口硬件。本實(shí)施例計(jì)算機(jī)31通過(guò)接口硬件讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置洲的數(shù)據(jù)包，專用數(shù)據(jù)處理 軟件32對(duì)數(shù)據(jù)包的格式進(jìn)行分離，獲取微型遙測(cè)系統(tǒng)4的識(shí)別碼、數(shù)字式生理參數(shù)信號(hào)、位 置信息和當(dāng)前的時(shí)間信息，并對(duì)信息進(jìn)行智能分析、判斷得出疾病診斷信息及其對(duì)應(yīng)于對(duì) 應(yīng)腸斷的定量結(jié)論。
權(quán)利要求
1.一種電磁跟蹤式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括微型遙測(cè)系統(tǒng)、 體外便攜式裝置和數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)三部分，微型遙測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體全消化道生理參數(shù) 據(jù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線的方式發(fā)送至體外；體外便攜 式裝置對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)無(wú)線發(fā)送的消化道各生理參數(shù)和體外便攜式裝置的磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù) 的接收、處理和存儲(chǔ)，提供對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤的靜磁場(chǎng)；數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)對(duì)體外便 攜式裝置保存的消化道各生理參數(shù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，獲得人體全消 化道的生理參數(shù)數(shù)據(jù)及與被檢測(cè)腸段的對(duì)應(yīng)關(guān)系；體外便攜式裝置由殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的狀態(tài)信號(hào)指示燈、電源指示燈、通道選擇開(kāi) 關(guān)、微型無(wú)線通訊裝置、微處理器、時(shí)間模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、多個(gè)電磁勵(lì)磁線圈(圖3中僅 標(biāo)注了 3個(gè)線圈)、體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)模塊、勵(lì)磁線圈固定背心、多路開(kāi)關(guān)、電源和電源開(kāi)關(guān) 組成，通道選擇開(kāi)關(guān)的功能是改變體外便攜式裝置的工作頻段，使其與微型遙測(cè)系統(tǒng)的工 作頻段一致以保證系統(tǒng)正常工作；體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)體外勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)接口連接 到多個(gè)電磁勵(lì)磁線圈，通過(guò)多路開(kāi)關(guān)的控制使多個(gè)體外勵(lì)磁線圈順序勵(lì)磁產(chǎn)生靜磁場(chǎng)，以 提供對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)的位置跟蹤信息；微型無(wú)線通訊裝置接收微型遙測(cè)系統(tǒng)發(fā)送的生理參 數(shù)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)信息，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字式生理參數(shù)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)，并傳送到微處理器；微 處理器獲取時(shí)間模塊當(dāng)前的時(shí)間信息，將數(shù)字式生理參數(shù)、磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)數(shù)據(jù)包和時(shí)間信 息組織成一個(gè)新的數(shù)據(jù)包，并傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置保存，微處理器另外還 實(shí)現(xiàn)對(duì)微型無(wú)線通訊裝置、對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、對(duì)時(shí)間模塊和勵(lì)磁系統(tǒng)的配置與控制、對(duì)狀態(tài) 信號(hào)指示燈的控制、對(duì)通道選擇開(kāi)關(guān)信號(hào)的讀?。浑娫撮_(kāi)關(guān)切斷或連接從電源裝置到以上 各部分的電源通路，實(shí)現(xiàn)對(duì)體外便攜式裝置工作時(shí)間的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁跟蹤式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所 述的體外便攜式裝置的殼體外形為長(zhǎng)方體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁跟蹤式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所 述的體外便攜式裝置的狀態(tài)信號(hào)指示燈安裝在殼體表面，當(dāng)體外便攜式裝置成功接收到微 型遙測(cè)系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，狀態(tài)信號(hào)指示燈狀態(tài)改變一次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁跟蹤式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所 述的微型遙測(cè)系統(tǒng)包括由外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的微型消化道生理參數(shù)傳感器、微型磁場(chǎng) 檢測(cè)傳感器、信號(hào)處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、微功耗處理器、微型無(wú)線通訊裝置、能源供給裝 置及微動(dòng)開(kāi)關(guān)構(gòu)成；微型消化道生理參數(shù)傳感器、微型磁場(chǎng)檢測(cè)傳感器將消化道各生理參 數(shù)和體外便攜式裝置靜磁場(chǎng)值轉(zhuǎn)化成模擬電信號(hào)，信號(hào)處理電路將微型消化道生理參數(shù)傳 感器、微型磁場(chǎng)檢測(cè)傳感器輸出的模擬電信號(hào)進(jìn)行處理，以提高電信號(hào)的抗干擾能力和分 辨力；模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置將增強(qiáng)后的生理參數(shù)和磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)，并傳 送到微功耗處理器；微功耗處理器接收數(shù)字式生理參數(shù)和磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)電信號(hào)，并轉(zhuǎn)送到微型 無(wú)線通訊裝置；能源供給裝置的功能是為微型消化道生理參數(shù)傳感器、微型磁場(chǎng)檢測(cè)傳感 器、信號(hào)處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、微功耗處理器、微型無(wú)線通訊裝置提供電能；微動(dòng)開(kāi)關(guān) 切斷或連接從能源供給裝置到多類型微傳感器、信號(hào)處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、微功耗處理 器、微型無(wú)線通訊裝置各部分的電源通路，實(shí)現(xiàn)對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)4工作時(shí)間的控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁跟蹤式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所 述的微型遙測(cè)系統(tǒng)的外殼為藥丸狀，表面光滑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁跟蹤式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所 述的微型遙測(cè)系統(tǒng)的微功耗處理器按特定頻率接收數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)化后的數(shù)字式生理參 數(shù)及磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)電信號(hào)，并組織成特定的數(shù)據(jù)包格式，傳送到微型無(wú)線通訊裝置，并對(duì)微型無(wú) 線通訊裝置的配置和控制，實(shí)現(xiàn)低功耗要求。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁跟蹤式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所 述的微型遙測(cè)系統(tǒng)的微型無(wú)線通訊裝置將接收到的數(shù)字式生理參數(shù)及磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)電信號(hào)轉(zhuǎn) 化成為特定頻率的電磁波信號(hào)向體外發(fā)送。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁跟蹤式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所 述的數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和專用數(shù)據(jù)處理軟件組成，計(jì)算機(jī)讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器保存的消化道各生理參數(shù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)，專用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)消化道各生理參 數(shù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，獲得人體全消化道的生理參數(shù)數(shù)據(jù)及與被檢測(cè) 腸段的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
全文摘要
一種醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域的電磁跟蹤式全消化道生理信息無(wú)創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括微型遙測(cè)系統(tǒng)、體外便攜式裝置和數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)。微型遙測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體全消化道生理參數(shù)據(jù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線的方式發(fā)送至體外；體外便攜式裝置對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)將將消化道各生理參數(shù)和體外便攜式裝置的磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)的接收、處理和存儲(chǔ)，提供對(duì)微型遙測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤的靜磁場(chǎng)；數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)對(duì)體外便攜式裝置保存的消化道各生理參數(shù)、體外靜磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，獲得人體全消化道的生理參數(shù)數(shù)據(jù)及與被檢測(cè)腸段的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本發(fā)明在人體健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)、疾病診斷等方面具有十分積極作用。
文檔編號(hào)A61B5/05GK102138794SQ20111003983
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者劉華, 姜萍萍, 王志武, 顏國(guó)正 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)