專利名稱：具有多普勒激光和oct功能的膠囊小腸鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體地說，本實用新型涉及ー種膠囊小腸鏡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
膠囊內(nèi)窺鏡全稱為“智能膠囊消化道內(nèi)鏡系統(tǒng)”，又稱“醫(yī)用無線內(nèi)鏡”。其原理是受檢者通過ロ服內(nèi)置攝像與信號傳輸裝置的智能膠囊，借助消化道蠕動使之在消化道內(nèi)運動并拍攝圖像，醫(yī)生利用體外的圖像記錄儀和影像工作站，了解受檢者的整個消化道情況，從而對其病情做出診斷。膠囊內(nèi)鏡具有 檢查方便、無創(chuàng)傷、無導(dǎo)線、無痛苦、無交叉感染、不影響患者的正常工作等優(yōu)點，擴展了消化道檢查的視野，克服了傳統(tǒng)的插入式內(nèi)鏡所具有的耐受性差、不適用于年老體弱和病情危重等缺陷，是消化道疾病尤其是小腸疾病診斷的首選方法。目前傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其方式大部分采用冷光源作為內(nèi)窺鏡照明的介質(zhì)，通過傳統(tǒng)棱鏡光學(xué)系統(tǒng)或者電子CO)(Charge-coupled Device,電荷f禹合兀件)光學(xué)系統(tǒng)以獲取人體器官腔體組織的圖像，以可視的方式來作為病癥的診斷依據(jù)，一般可見的人體器官內(nèi)的病變可以通過肉眼的觀察獲得，而某些潛在的病癥卻顯示不出性狀，根據(jù)內(nèi)窺鏡反饋的圖像難以診斷，必須通過取組織活檢等方式來獲得，這是傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡的其中ー個短處。內(nèi)窺鏡的發(fā)展史從黑暗走向光明的歷史，即從無光觀察到冷光源供光觀察，在有光的條件下，醫(yī)生通過內(nèi)窺鏡的光學(xué)系統(tǒng)能觀察到胃腸道內(nèi)的面貌。多普勒原理在各個領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用，エ業(yè)上利用激光束的多普勒效應(yīng)，用于測量物體的速度，其精確度高；醫(yī)學(xué)上利用超聲波的多普勒效應(yīng)，觀測患者身體狀況。目前多普勒激光技術(shù)慢慢也進入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，利用激光的多普勒效應(yīng)以無創(chuàng)或者微創(chuàng)的方式測量各種組織和器官的微循環(huán)血流，除此之外還能做一系列的分析計算，包括微循環(huán)的血液動力學(xué)變化，以及心臟同步跳動甚至二重脈搏等，做到精密監(jiān)控的目的。目前尚沒有出現(xiàn)具有多普勒激光功能的膠囊小腸鏡系統(tǒng)。光學(xué)相干層析成像(Optical Coherence Tomography, OCT)技術(shù)利用弱相干光干涉原理，檢測被測組織不同深度的背向散射信號，并通過掃描得到組織ニ維或三維深度結(jié)構(gòu)圖像，具有無輻射、非侵入、高分辨率及高探測靈敏度等特點。OCT技術(shù)已經(jīng)在眼科檢查中得到有效的應(yīng)用，而介入人體器官內(nèi)，將OCT技術(shù)微型化應(yīng)用于器官內(nèi)的病癥探査，目前尚未得到有效實行。

實用新型內(nèi)容針對以上要解決的技術(shù)問題，本實用新型的目的在于提出ー種具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，其利用光學(xué)相關(guān)層析成像技術(shù)和多普勒激光技術(shù)作為核心觀察手段，結(jié)合膠囊內(nèi)鏡的優(yōu)勢，利用全新的方法和視角對腸道進行觀察。為了達到上述目的，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的ー種具有多普勒激光和OCT功能的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，包括具有多普勒激光和OCT功能的膠囊小腸鏡、體外接收裝置和計算機系統(tǒng)，其中，所述具有多普勒激光和OCT功能的膠囊小腸鏡具有一外殼，該外殼為兩頭半圓形膠囊狀密封結(jié)構(gòu)，所述外殼內(nèi)設(shè)有電源模塊，以及分別與該電源模塊相連的多普勒激光模塊、光學(xué)相干層析成像模塊、第一圖像處理模塊、第二圖像處理模塊和儲存及通訊模塊，所述多普勒激光模塊和所述光學(xué)相干層析成像模塊分別靠近所述外殼的兩圓端設(shè)置，所述多普勒激光模塊、所述第一圖像處理模塊與所述儲存及通訊模塊依次相連，所述光學(xué)相干層析成像模塊、所述第二圖像處理模塊與所述儲存及通訊模塊依次相連；所述外殼內(nèi)還設(shè)有副結(jié)構(gòu)，其用于固定所述外殼內(nèi)部各模塊；所述多普勒激光模塊靠近所述外殼的一圓端設(shè)置，用于獲取消化道壁的表層血管圖像，并將其傳送至所述第一圖像處理模塊，然后經(jīng)第一圖像處理模塊處理后，將其進一歩分析處理成可供顯示或者儲存的格式，再傳送至所述儲存及通訊模塊；所述光學(xué)相干層析成像模塊靠近所述外殼的另ー圓端設(shè)置，用于獲取消化道壁的斷層結(jié)構(gòu)圖像并將其傳送至所述第二圖像處理模塊，所述第二圖像處理模塊用于接收所述光學(xué)相干層析成像模塊獲取的圖像，并將其進ー步分析處理成可供顯示或者儲存的格式， 并傳送至所述儲存及通訊模塊；所述儲存及通訊模塊用于儲存所述第一圖像處理模塊和所述第二圖像處理模塊處理后的圖片，并通過無線傳輸方式向體外接收裝置發(fā)射所獲取的圖片，并由所述計算機系統(tǒng)進行分析。作為本實用新型的ー種優(yōu)選實施方式，所述多普勒激光模塊靠近所述外殼圓端的一端設(shè)有多普勒激光發(fā)射端和多普勒激光接收端；所述多普勒激光接收端通過數(shù)據(jù)傳輸線路與所述圖像處理模塊相連，所述多普勒激光發(fā)射端發(fā)出特定頻率的激光束至腸壁，待激光束反射后，多普勒激光接收端對返回的激光進行采集，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線路傳送至所述第一圖像處理模塊。作為本實用新型的ー種優(yōu)選實施方式，所述光學(xué)相干層析成像模塊包括靠近所述外殼圓端的棱鏡、以及與該棱鏡依次相連的自聚焦透鏡、光纖組織和圖像信息傳輸結(jié)構(gòu)，所述圖像信息傳輸結(jié)構(gòu)與所述第二圖像處理模塊相連，并將光學(xué)相關(guān)層析成像模塊采集到的數(shù)據(jù)傳輸至所述第二圖像處理模塊。作為本實用新型的ー種優(yōu)選實施方式，所述外殼直徑至多15毫米，長度至多30毫米。作為本實用新型的ー種優(yōu)選實施方式，所述電源模塊為可重復(fù)充電電池。
作為本實用新型的ー種優(yōu)選實施方式，所述電源模塊為可替換電池。作為本實用新型的ー種優(yōu)選實施方式，所述體外接收裝置為佩戴式接收器。作為本實用新型的ー種優(yōu)選實施方式，所述體外接收裝置為手持式接收器。本實用新型所述的具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，其使用方法如下患者經(jīng)過術(shù)前的檢查后，通過ロ服具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡，該膠囊小腸鏡經(jīng)人體食道進入胃腔并在一定時間內(nèi)經(jīng)過人體內(nèi)的自然運輸進入依次進入十二指腸道、小腸道、大腸道、結(jié)腸和直腸，最終通過人體的排泄功能排出體外，完成其工作的整個周期。在膠囊小腸鏡進入人體后，患者可以佩戴體外接收裝置，并通過該體外接收裝置激活膠囊小腸鏡，打開多普勒激光模塊和光學(xué)相關(guān)層析成像模塊進行腸壁表層血管和斷層間的掃描，經(jīng)處理后，可以儲存或通過無線發(fā)射至體外的接收設(shè)備，并實時顯示在計算機系統(tǒng)的監(jiān)視屏。醫(yī)生通過觀察各消化道壁的表層血管圖和腸壁斷層圖像，對其進行分析，得到更加豐富的診斷依據(jù)。醫(yī)生可以實時地檢測到膠囊小腸鏡返回的關(guān)于腸壁的肉眼不能觀察到的圖像信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用光學(xué)相干層析成像技術(shù)和多普勒激光技術(shù)作為核心觀察手段，將光學(xué)相干層析成像技術(shù)、多普勒激光技術(shù)與膠囊小腸鏡技術(shù)結(jié)合，能夠同時獲取胃腸道壁的表層血管圖和斷層間結(jié)構(gòu)圖，并通過系統(tǒng)分別對各種圖像進行對比分析，更加全面客觀地認(rèn)識胃腸道和相關(guān)胃腸病變。本實用新型所述的具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，利用膠囊內(nèi)鏡微小化和手術(shù)的無痛無創(chuàng)化，結(jié)合多普勒激光技術(shù)以及在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域極少使用的光學(xué)相干層析成像技木，達到診斷人體胃腸道功能和病變的目的。該具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡體積小、重量輕，患者服用后無恐懼感，且操作簡單，無操作引致的并發(fā)癥，其通過多普勒激光模塊獲得的表層血管圖以及通過光學(xué)相關(guān)層析成像模塊獲取的腸壁的斷層間結(jié)構(gòu)圖，能夠更加真實和客觀地掲示人體胃腸道的狀況，有利 于更加準(zhǔn)確地對胃腸道進行有效診斷。

圖I是本實用新型提供的具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡系統(tǒng)工作示意圖。圖2是本實用新型提供的具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進ー步詳細(xì)的說明，但本實用新型并不限于以下具體實施例。圖I為本實用新型所述的具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡系統(tǒng)的工作示意圖。如圖I所示，本實用新型提供的具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡系統(tǒng)由具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡1，體外接收裝置和計算機系統(tǒng)4組成。所述體外接收裝置優(yōu)選為佩戴式接收器2或手持式接收器3。當(dāng)患者經(jīng)過詳細(xì)嚴(yán)格的術(shù)前檢查后，ロ服吞入本實用新型提供的具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡1，該膠囊小腸鏡I經(jīng)口腔5，依次通過食道51、胃52、十二指腸53、小腸54、大腸55，并經(jīng)由肛門56排出體外，完成整個工作周期。當(dāng)膠囊小腸鏡I進入人體后，患者可使用體外接收裝置(例如佩戴式接收器2或手持式接收器3)，并通過該體外接收裝置激活所述膠囊小腸鏡1，對其發(fā)出指令，使膠囊小腸鏡I在人體消化系統(tǒng)的各器官中同時獲取消化道壁的表層血管圖和斷層結(jié)構(gòu)圖。這些消化道壁的表層表層血管圖和斷層結(jié)構(gòu)圖經(jīng)處理后，可通過無線發(fā)射至體外接收裝置，并實時顯示在計算機系統(tǒng)4的顯示屏上。計算機系統(tǒng)4能夠讀取所獲得的信息，醫(yī)生通過觀察各器官的消化道壁的表層血管圖和斷層結(jié)構(gòu)圖，并對其進行分析，能夠得到更加豐富的診斷依據(jù)。如圖2所示，為本實用新型提供的具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡I的結(jié)構(gòu)示意圖。該具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡I具有一外殼11，該外殼11為兩頭半圓形膠囊狀密封結(jié)構(gòu)，其橫切面優(yōu)選為圓形，其尺寸優(yōu)選為直徑至多15毫米，長度至多30毫米，以便于患者吞服，制備該外殼11的材料優(yōu)選能夠耐受胃腔的強酸性環(huán)境。所述外殼11內(nèi)設(shè)有電源模塊15,以及分別與該電源模塊15相連的多普勒激光模塊12、光學(xué)相干層析成像模塊16、第一圖像處理模塊13、第二圖像處理模塊13’和儲存及通訊模塊14。所述多普勒激光模塊12和所述光學(xué)相干層析成像模塊16分別靠近所述外殼11的兩圓端設(shè)置，所述多普勒激光模塊12、所述第一圖像處理模塊13與所述儲存及通訊模塊14依次相連，所述光學(xué)相干層析成像模塊16、所述第二圖像處理模塊13’與所述儲存及通訊模塊14依次相連；所述外殼1 1內(nèi)還設(shè)有副結(jié)構(gòu)17。所述多普勒激光模塊12靠近所述外殼11的一圓端設(shè)置，用于獲取消化道壁的正常表層血管圖像，并將其傳送至所述第一圖像處理模塊13。如圖2所示，該多普勒激光模塊12靠近所述外殼11的圓端設(shè)有多普勒激光發(fā)射端121和多普勒激光接收端122，所述多普勒激光接收端122通過數(shù)據(jù)傳輸線路與所述第一圖像處理模塊13相連，所述多普勒激光發(fā)射端121發(fā)出特定頻率的激光束至腸壁，待激光束反射回來后，多普勒激光接收端122對返回的激光進行采集，再經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線路傳送至第一圖像處理模塊13。第一圖像處理模塊13用于接收所述多普勒激光模塊12獲取的圖像，并將其進ー步分析處理成可供顯示或者儲存的格式，傳送至所述儲存及通訊模塊14。所述光學(xué)相干層析成像模塊16靠近所述外殼11的另ー圓端設(shè)置，用于獲取消化道壁的斷層結(jié)構(gòu)圖像，并將其傳送至所述第二圖像處理模塊13’。所述光學(xué)相干層析成像模塊16包括靠近所述外殼11圓端設(shè)置的棱鏡161、以及與該棱鏡161依次相連的自聚焦透鏡、光纖組織和圖像信息傳輸結(jié)構(gòu)，所述棱鏡161用于獲取消化道壁的斷層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，所述圖像信息傳輸結(jié)構(gòu)與所述第二圖像處理模塊13’相連，并將光學(xué)相關(guān)層析成像模塊16采集到的數(shù)據(jù)傳輸至所述圖像處理模塊13’。所述第二圖像處理模塊13’用于接收所述光學(xué)相干層析成像模塊16獲取的圖像，將其進一歩分析處理成可供顯示或者儲存的格式，并傳送至所述儲存及通訊模塊14 ；所述電源模塊15用于為所述外殼11內(nèi)各模塊提供正常工作所需要的能量，其優(yōu)選為可重復(fù)充電電池或可替換電池。所述儲存及通訊模塊14用于接受并儲存所述第一圖像處理模塊13和第二圖像處理模塊13’處理后的圖片，并通過無線傳輸方式向體外接收裝置(例如佩戴式接收器2或手持式接收器3)發(fā)射所獲取的圖片，并由所述計算機系統(tǒng)4進行分析；所述外殼11內(nèi)設(shè)有副結(jié)構(gòu)17，該副結(jié)構(gòu)17用于固定所述外殼11內(nèi)部各模塊，其優(yōu)選為包括固定框架結(jié)構(gòu)。本實用新型通過多普勒激光模塊12獲取消化道壁的表層血管圖像，同時通過光學(xué)相干層析成像模塊16獲取消化道壁的斷層結(jié)構(gòu)圖像，井分別經(jīng)第一圖像處理模塊13和第二圖像處理模塊13’進行處理后，通過儲存及通訊模塊14實時向人體外發(fā)射消化道壁的表層血管圖像和斷層結(jié)構(gòu)圖像，或者將圖像儲存在該儲存及通訊模塊14中，待排出人體后再由體外的計算機系統(tǒng)4進行讀取圖像數(shù)據(jù)，以便為醫(yī)生提供使用傳統(tǒng)胃腸鏡時所無法得到的、真實可靠的狀態(tài)信息，豐富了腸道觀察和診斷的手段，也進ー步保證了診斷的準(zhǔn)確性。
權(quán)利要求1.ー種具有多普勒激光和OCT功能的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，包括具有多普勒激光和OCT功能的膠囊小腸鏡、體外接收裝置和計算機系統(tǒng)，其特征在于所述具有多普勒激光和OCT功能的膠囊小腸鏡具有一外殼，該外殼為兩頭半圓形膠囊狀密封結(jié)構(gòu)，所述外殼內(nèi)設(shè)有電源模塊，以及分別與該電源模塊相連的多普勒激光模塊、光學(xué)相干層析成像模塊、第一圖像處理模塊、第二圖像處理模塊和儲存及通訊模塊，所述多普勒激光模塊和所述光學(xué)相干層析成像模塊分別靠近所述外殼的兩圓端設(shè)置，所述多普勒激光模塊、所述第一圖像處理模塊與所述儲存及通訊模塊依次相連，所述光學(xué)相干層析成像模塊、所述第二圖像處理模塊與所述儲存及通訊模塊依次相連；所述外殼內(nèi)還設(shè)有副結(jié)構(gòu)，其用于固定所述外殼內(nèi)部各模塊； 所述多普勒激光模塊靠近所述外殼的一圓端設(shè)置，用于獲取消化道壁的表層血管圖像，并將其傳送至所述第一圖像處理模塊，然后經(jīng)第一圖像處理模塊處理后，將其進一歩分析處理成可供顯示或者儲存的格式，再傳送至所述儲存及通訊模塊； 所述光學(xué)相干層析成像模塊靠近所述外殼的另ー圓端設(shè)置，用于獲取消化道壁的斷層結(jié)構(gòu)圖像并將其傳送至所述第二圖像處理模塊，所述第二圖像處理模塊用于接收所述光學(xué)相干層析成像模塊獲取的圖像，并將其進ー步分析處理成可供顯示或者儲存的格式，并傳送至所述儲存及通訊模塊； 所述儲存及通訊模塊用于儲存所述第一圖像處理模塊和所述第二圖像處理模塊處理后的圖片，并通過無線傳輸方式向體外接收裝置發(fā)射所獲取的圖片，并由所述計算機系統(tǒng)進行分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述多普勒激光模塊靠近所述外殼圓端的一端設(shè)有多普勒激光發(fā)射端和多普勒激光接收端；所述多普勒激光接收端通過數(shù)據(jù)傳輸線路與所述圖像處理模塊相連，所述多普勒激光發(fā)射端發(fā)出特定頻率的激光束至腸壁，待激光束反射后，多普勒激光接收端對返回的激光進行采集，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸線路傳送至所述第一圖像處理模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述光學(xué)相干層析成像模塊包括靠近所述外殼圓端的棱鏡、以及與該棱鏡依次相連的自聚焦透鏡、光纖組織和圖像信息傳輸結(jié)構(gòu)，所述圖像信息傳輸結(jié)構(gòu)與所述第二圖像處理模塊相連，并將光學(xué)相關(guān)層析成像模塊采集到的數(shù)據(jù)傳輸至所述第二圖像處理模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任ー項所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述外殼直徑至多15暈米,長度至多30暈米。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3任ー項所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊為可重復(fù)充電電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3任ー項所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊為可替換電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至3任ー項所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述體外接收裝置為佩戴式接收器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至3任ー項所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，其特征在于所述體外接收裝直為手持式接收器。
專利摘要本實用新型涉及一種具有多普勒激光和光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡系統(tǒng)，包括具有光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡、體外接收裝置和計算機系統(tǒng)，所述具有光學(xué)相干層析成像功能的膠囊小腸鏡具有一外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)有電源模塊、多普勒激光模塊、光學(xué)相干層析成像模塊、第一圖像處理模塊、第二圖像處理模塊、儲存及通訊模塊和副結(jié)構(gòu)。本實用新型提供的膠囊小腸鏡系統(tǒng)將多普勒激光技術(shù)、光學(xué)相干層析成像技術(shù)與膠囊小腸鏡技術(shù)結(jié)合，同時通過多普勒激光模塊和光學(xué)相干層析成像模塊分別獲取腸壁的表層血管圖和斷層結(jié)構(gòu)圖像，能夠更加真實和客觀地揭示人體胃腸道的狀況，有利于更加準(zhǔn)確地對胃腸道進行有效診斷。
文檔編號A61B1/05GK202426503SQ20122002489
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者喬鐵 申請人:廣州寶膽醫(yī)療器械科技有限公司