本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微型機(jī)器人膠囊。

背景技術(shù)：

微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS，Micro-Electro-Mechanical System)，也叫做微電子機(jī)械系統(tǒng)、微系統(tǒng)、微機(jī)械等，是在微電子技術(shù)(半導(dǎo)體制造技術(shù))基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，融合了光刻、腐蝕、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密機(jī)械加工等技術(shù)制作的高科技電子機(jī)械器件。微機(jī)電系統(tǒng)是微電路和微機(jī)械按功能要求在芯片上的集成，尺寸通常在毫米或微米級(jí)，具有體積小、重量輕、功耗低、耐用性好、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，成為研究熱點(diǎn)。近年來，世界各國都在大力開展微機(jī)電系統(tǒng)在醫(yī)療儀器方面的應(yīng)用。

體內(nèi)診療微機(jī)電系統(tǒng)可用于人體生理生化參數(shù)的測量和疾病的診斷及治療，體現(xiàn)了微創(chuàng)和無創(chuàng)的醫(yī)學(xué)理念，是醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。消化道膠囊式微機(jī)電系統(tǒng)能拓寬傳統(tǒng)消化道疾病的診療范圍，其中，膠囊內(nèi)窺鏡是體內(nèi)診療微機(jī)電系統(tǒng)的典型代表，這使得消化道的醫(yī)學(xué)檢查范圍擴(kuò)大到整個(gè)消化道，克服了用傳統(tǒng)的插入式內(nèi)鏡進(jìn)行胃腸道檢查所帶來的不適感甚至是痛苦，并在不須嚴(yán)格限制患者活動(dòng)的情況下進(jìn)行，無創(chuàng)傷、無交叉感染、能夠準(zhǔn)確地檢查和治療胃腸道疾病。膠囊式微診療系統(tǒng)的發(fā)展可以推動(dòng)微機(jī)電技術(shù)在醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。膠囊式微診療系統(tǒng)由三個(gè)部分組成，體內(nèi)微型檢查機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī)本體、體外接收和處理系統(tǒng)、以及體內(nèi)微型檢查機(jī)器人定位與驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。其中，體內(nèi)微型檢查機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī)機(jī)本體又稱為微型機(jī)器人膠囊，是膠囊式微診系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，是該技術(shù)的關(guān)鍵。目前，微型機(jī)器人膠囊技術(shù)研發(fā)尚不成熟，還需要繼續(xù)研究以推動(dòng)該技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種微型機(jī)器人膠囊，該微型機(jī)器人膠囊能夠進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)記功能，這種標(biāo)記功能實(shí)現(xiàn)了：當(dāng)微型機(jī)器 人膠囊達(dá)到靶位點(diǎn)時(shí)，可經(jīng)醫(yī)護(hù)人員啟動(dòng)標(biāo)記裝置釋放標(biāo)簽裝置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在特定靶位點(diǎn)進(jìn)行疾病篩選和標(biāo)記，也可以實(shí)現(xiàn)在靶位點(diǎn)釋放藥物，更有利于疾病的診斷和治療。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種微型機(jī)器人膠囊，其包括標(biāo)記裝置；

所述標(biāo)記裝置包括固定裝置(1)、活塞(2)、彈簧(3)、尼龍線(4)、加熱器(5)、遮擋裝置(6)、標(biāo)簽裝置(7)；

所述固定裝置(1)為中空、兩端有開口的裝置；

所述活塞(2)固定于所述固定裝置(1)的內(nèi)部；所述彈簧(3)的一端固定于所述固定裝置(1)的內(nèi)部的底部；所述活塞(2)的軸線與所述彈簧(3)的軸線平行；所述加熱器(5)固定于所述固定裝置(1)的外部；所述遮擋裝置(6)置于所述彈簧(3)的另外一端、所述活塞(2)的內(nèi)部；

所述尼龍線(4)穿過所述固定裝置(1)的固定有彈簧(3)的一端，通過所述加熱器(5)和所述遮擋裝置(6)壓縮所述彈簧(3)；

所述標(biāo)簽裝置(7)置于所述活塞(2)的前端，所述標(biāo)簽裝置(7)的軸線與所述固定裝置(1)的開口的軸線在同一水平線上。

在本發(fā)明中，微型機(jī)器人膠囊包括膠囊殼體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、微通信系統(tǒng)和標(biāo)記裝置，但不限制于這些系統(tǒng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行簡單替換或加以改進(jìn)，這都屬于本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思。

本發(fā)明提供的微型機(jī)器人膠囊的使用原理為：微型機(jī)器人膠囊以彈簧壓縮狀態(tài)的情況下施用，當(dāng)微型機(jī)器人膠囊達(dá)到機(jī)體消化道的靶位點(diǎn)時(shí)，如胃腸道，醫(yī)護(hù)人員會(huì)觸發(fā)標(biāo)記裝置，觸發(fā)標(biāo)記裝置之后，加熱器(5)迅速升溫，其產(chǎn)生的熱量使尼龍線(4)軟化斷裂，從而釋放彈簧(3)，推動(dòng)活塞(2)，最終彈出標(biāo)簽裝置(7)，實(shí)現(xiàn)特定位置的標(biāo)記或施藥，圖2為尼龍線(4)軟化斷裂之后，微型機(jī)器人膠囊的工作狀態(tài)示意圖。

優(yōu)選地，本發(fā)明提供的微型機(jī)器人膠囊中遮擋裝置(6)為中空裝置；所述遮擋裝置(6)的內(nèi)部側(cè)壁固定有閂(8)；

所述尼龍線(4)穿過所述固定裝置(1)的固定有彈簧(3)的一端，通過所述加熱器(5)和所述閂(8)壓縮所述彈簧(3)。

在本發(fā)明中，本發(fā)明提供的微型機(jī)器人膠囊中的遮擋裝置(6)的作用是， 在沒有釋放標(biāo)簽裝置(7)之前，使彈簧(3)處于壓縮狀態(tài)、受力均勻。遮擋裝置內(nèi)部側(cè)壁固定的閂(8)的作用是更方便固定尼龍線(4)，例如，可直接纏繞。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇遮擋裝置的形狀、構(gòu)造或材質(zhì)等。

在本發(fā)明的一些具體實(shí)現(xiàn)方式中，本發(fā)明提供的微型機(jī)器人膠囊中的標(biāo)簽裝置(7)為探針。探針可用于特定部位的標(biāo)示，以供醫(yī)護(hù)人員做進(jìn)一步的病理分析、治療。在本發(fā)明的另外一些具體實(shí)現(xiàn)方式中，該探針具體為鈦針。

在本發(fā)明的另外一些實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的微型機(jī)器人膠囊中的標(biāo)簽裝置(7)為給藥系統(tǒng)。當(dāng)標(biāo)簽裝置(7)為給藥系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)微型機(jī)器人膠囊到達(dá)靶位點(diǎn)時(shí)，醫(yī)護(hù)人員可以啟動(dòng)該給藥裝置，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)靶向給藥。

在本發(fā)明的另外一些具體實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的微型機(jī)器人膠囊中的標(biāo)簽裝置(7)中的給藥系統(tǒng)具體為超低功率射頻收發(fā)器。當(dāng)微型機(jī)器人膠囊到達(dá)施藥部位時(shí)，醫(yī)護(hù)人員可以通過微通信系統(tǒng)控制微型機(jī)器人膠囊，將所需劑量的藥物施放入機(jī)體，進(jìn)而克服了某些藥物在傳統(tǒng)給藥系統(tǒng)中的首過效應(yīng)等影響藥效的問題。

在本發(fā)明的另外一些具體實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的微型機(jī)器人膠囊還包括連接裝置(9)；所述標(biāo)簽裝置(7)通過所述連接裝置(9)置于所述活塞(2)的前端。

本發(fā)明提供了一種微型機(jī)器人膠囊，其包括標(biāo)記裝置，所述標(biāo)記裝置包括固定裝置(1)、活塞(2)、彈簧(3)、尼龍線(4)、加熱器(5)、遮擋裝置(6)、標(biāo)簽裝置(7)；所述固定裝置(1)中空、兩端有開口的裝置；所述活塞(2)固定于所述固定裝置(1)的內(nèi)部；所述彈簧(3)的一端固定于所述固定裝置(1)的內(nèi)部的底部；所述活塞(2)的軸線與所述彈簧(3)的軸線平行；所述加熱器(5)固定于所述固定裝置(1)的外部；所述遮擋裝置(6)置于所述彈簧(3)的另外一端、所述活塞(2)的內(nèi)部；所述尼龍線(4)穿過所述固定裝置(1)的固定有彈簧(3)的一端，通過所述加熱器(5)和所述遮擋裝置(6)壓縮所述彈簧(3)；所述標(biāo)簽裝置(7)置于所述活塞(2)的前端，所述標(biāo)簽裝置(7)的軸線與所述固定裝置(1)的開口的軸線在同一水平線上。該微型機(jī)器人膠囊能夠進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)記功能，這種標(biāo)記功能實(shí)現(xiàn)了當(dāng)微型機(jī)器人膠囊達(dá)到靶位點(diǎn)時(shí)，可經(jīng)醫(yī)護(hù)人員啟動(dòng)標(biāo)記裝置釋放標(biāo)簽裝置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在特定靶位點(diǎn)進(jìn)行疾病篩選和標(biāo)記，也可以實(shí)現(xiàn)在靶位點(diǎn)釋放藥物，更 有利于疾病的診斷和治療。

附圖說明

圖1示本發(fā)明提供的微型機(jī)器人膠囊結(jié)構(gòu)示意圖；1-固定裝置、2_-活塞、3_-彈簧、4-尼龍線、5-加熱器、6-遮擋裝置、7-標(biāo)簽裝置、8-閂、9-連接裝置；

圖2示本發(fā)明提供的微型機(jī)器人在工作時(shí)，尼龍線(4)斷裂后的工作狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開了一種微型機(jī)器人膠囊。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以參考本文內(nèi)容，制備獲得該微型機(jī)器人膠囊，實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動(dòng)對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明內(nèi)。本發(fā)明的微型機(jī)器人膠囊以通過較佳的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，相關(guān)人員明顯能夠在不脫離本發(fā)明的內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文的微型機(jī)器人膠囊進(jìn)行適當(dāng)變更與組合來實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。

下面結(jié)合圖1、圖2進(jìn)一步闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的一種微型機(jī)器人膠囊，包括膠囊殼體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、微通信系統(tǒng)和標(biāo)記裝置，其中標(biāo)記裝置時(shí)本發(fā)明構(gòu)思的核心和關(guān)鍵改進(jìn)點(diǎn)，此處僅對標(biāo)記裝置進(jìn)行描述：

所述標(biāo)記裝置包括固定裝置(1)、活塞(2)、彈簧(3)、尼龍線(4)、加熱器(5)、遮擋裝置(6)、標(biāo)簽裝置(7)；所述固定裝置(1)為中空、兩端有開口的裝置；所述活塞(2)固定于所述固定裝置(1)的內(nèi)部；所述彈簧(3)的一端固定于所述固定裝置(1)的內(nèi)部的底部；所述活塞(2)的軸線與所述彈簧(3)的軸線平行；所述加熱器(5)固定于所述固定裝置(1)的外部；所述遮擋裝置(6)置于所述彈簧(3)的另外一端、所述活塞(2)的內(nèi)部；所述尼龍線(4)穿過所述固定裝置(1)的固定有彈簧(3)的一端，通過所述加熱器(5)和所述遮擋裝置(6)壓縮所述彈簧(3)；所述標(biāo)簽裝置(7)置于所述活塞(2)的前端，所述標(biāo)簽裝置(7)的軸線與所述固定裝置(1)的開口的軸線在同一水平線上。

為了更加方便地固定尼龍線(4)，更為優(yōu)選地，其中的遮擋裝置(6)為 中空裝置；且其內(nèi)部側(cè)壁固定有閂(8)；可以實(shí)現(xiàn)將尼龍線(4)穿過固定裝置(1)的固定有彈簧(3)的一端，纏繞加熱器(5)和閂(8)，進(jìn)而壓縮彈簧(3)。

優(yōu)選地，本發(fā)明提供的微型機(jī)器人膠囊中的標(biāo)簽裝置(7)為探針，更加優(yōu)選為鈦針。因活塞(2)和彈簧(3)的相對質(zhì)量較小，推力可使活塞產(chǎn)生較大的加速度，從而使標(biāo)簽裝置獲得更快的速度。

如圖1所示，該標(biāo)記裝置的直徑為2毫米，長度為6毫米。其標(biāo)簽裝置為鈦針，該鈦針的直徑為0.5毫米、長度為1毫米。高拉伸性尼龍線繞在活塞門閂上，尼龍線作用于彈簧，使其處于壓縮狀態(tài)，且該標(biāo)記裝置的基部裝有加熱器，與尼龍線相接觸。當(dāng)微型機(jī)器人膠囊到達(dá)機(jī)體靶位點(diǎn)時(shí)，醫(yī)護(hù)人員可以觸發(fā)該標(biāo)記裝置，加熱器迅速升溫，產(chǎn)生的熱量會(huì)使尼龍線軟化斷裂，從而釋放活塞，活塞迅速推進(jìn)并彈出鈦針并將其嵌入消化道靶位點(diǎn)，進(jìn)而便與進(jìn)一步的觀察、檢測或分析。

為了實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)靶向給藥，本發(fā)明提供的微型機(jī)器人膠囊中的標(biāo)簽裝置(7)為給藥系統(tǒng)，當(dāng)微型機(jī)器人膠囊到達(dá)靶位點(diǎn)時(shí)，醫(yī)護(hù)人員即可啟動(dòng)該給藥裝置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)靶向給藥?？梢圆捎玫囊环N給藥系統(tǒng)為超低功率射頻收發(fā)器。

另外一種實(shí)現(xiàn)方式中，該微型機(jī)器人膠囊還包括連接裝置(9)；所述標(biāo)簽裝置(7)通過所述連接裝置(9)置于所述活塞(2)的前端。

對本發(fā)明所公開的上述說明使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于本文所示的這些實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對本發(fā)明所做出的修改都屬于本發(fā)明的范圍。