本發(fā)明涉及利用一種定位膠襄，連續(xù)定位檢測(cè)食道、胃、十二指腸、小腸、大腸和直腸各區(qū)段運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，特別適用于發(fā)現(xiàn)消化系統(tǒng)早期運(yùn)動(dòng)功能性異常的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，人們?yōu)榱藢?duì)消化道疾病進(jìn)行診斷，先后制造了胃鏡、腸鏡和膠襄鏡，通過它們?nèi)藗兡軌蛑苯佑^察到消化道內(nèi)部的畫面，直接、清楚地發(fā)現(xiàn)病灶部位。但是，胃鏡和腸鏡雖然經(jīng)過不斷改進(jìn)，使用中被檢測(cè)人員還是會(huì)感受到不適和痛苦；膠襄鏡與之相比會(huì)較方便，但是，因?yàn)橐b攝像系統(tǒng)，目前制造的還比粗大，在被檢測(cè)人員吞服時(shí)需要用大量的清水沖服，而且，為使膠襄鏡能夠觀察清晰，被檢測(cè)人員還需要空腹，使觀察工作是在非自然的情況下檢測(cè)，而且這種觀察只能夠?qū)ο辣砻婧蜏\層的已有病灶進(jìn)行觀察，而消化道的蠕動(dòng)等變化情況無(wú)法識(shí)別，所以對(duì)早期身體的功能性細(xì)微變異難以發(fā)現(xiàn)，使得人們?cè)谏眢w出現(xiàn)病灶之前無(wú)法做出預(yù)警性判斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為人們提供了一種消化道檢測(cè)裝置，能夠發(fā)現(xiàn)消化道的蠕動(dòng)狀態(tài)的異常變化，使得人們?cè)谠缙谏眢w出現(xiàn)細(xì)微變化時(shí)、發(fā)生病灶前做出預(yù)警性判斷。本發(fā)明包括定位膠襄、信號(hào)接收系統(tǒng)和信號(hào)分析裝置三部分組成，其中：

一、定位膠襄：由電源、信號(hào)存貯卡、信號(hào)放大器、內(nèi)換能器及外殼組成；

二、信號(hào)接收系統(tǒng)：由定位背心、外電源、計(jì)算機(jī)、連接線、通信電纜、模數(shù)轉(zhuǎn)換接口和外換能器組成；

三、信號(hào)分析裝置：計(jì)算機(jī)內(nèi)包含了輸入、輸出接口、信號(hào)讀取模塊、信號(hào)比對(duì)模塊、計(jì)算模塊、定位模塊。

膠襄工作過程：電源向膠襄的各部分供電；信號(hào)存貯卡存有聲信號(hào)或超聲信號(hào)，當(dāng)電源向信號(hào)存貯卡內(nèi)供電后，信號(hào)存貯卡反復(fù)發(fā)出聲信號(hào)或超聲信號(hào)的電波，經(jīng)信號(hào)放大器放大，送內(nèi)換能器，內(nèi)換能器是一種壓電陶瓷晶片，能夠?qū)⒙曅盘?hào)或超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成壓電陶瓷晶片的振動(dòng)信號(hào)，通過空氣和人體向外傳播振動(dòng)信號(hào)；

外電源向計(jì)算機(jī)和外換能器供電，當(dāng)從人體內(nèi)向外傳播的振動(dòng)信號(hào)強(qiáng)弱發(fā)生變化時(shí)，在外換能器通過共振接收到的該信號(hào)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)振動(dòng)頻率的振動(dòng)信號(hào)，通過換能器變換成高低起伏的電信號(hào)，經(jīng)過正負(fù)兩極和連接線以及通信電纜，電信號(hào)送到計(jì)算機(jī)的a/d轉(zhuǎn)換接口，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。計(jì)算機(jī)中央處理器根據(jù)統(tǒng)一時(shí)鐘和程序的控制，同時(shí)截取3-50個(gè)換能器所接收到的電信號(hào)一段，在同一時(shí)間段選取3-4個(gè)最強(qiáng)電信號(hào)，分別存入計(jì)算機(jī)緩存，再由計(jì)算機(jī)中央處理器控制，取出并對(duì)這3-4個(gè)電信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)信號(hào)的程差得到3-4個(gè)外換能器送來(lái)電信號(hào)的距離差，該距離差即是內(nèi)換能器與各接收信號(hào)的外換能器之間的距離差；各外換能器的位置確定后，內(nèi)換能器與外換能器之間的距離確定，兩定點(diǎn)到同一動(dòng)點(diǎn)的距離差一定時(shí)，該動(dòng)點(diǎn)的軌跡為一對(duì)雙曲面。

設(shè)3個(gè)電信號(hào)分別來(lái)自a點(diǎn)、b點(diǎn)和c點(diǎn)的外換能器，當(dāng)a點(diǎn)與b點(diǎn)作連線，以ab中間點(diǎn)為原點(diǎn)，ab所在直線為x軸，建立坐標(biāo)系，設(shè)g為常數(shù)，內(nèi)換能器為動(dòng)點(diǎn)x，則得到動(dòng)點(diǎn)x的軌跡為：ax²-b(y²+z²)＝g的雙曲面，其中g(shù)為常數(shù)；同樣當(dāng)a點(diǎn)與c點(diǎn)作連線和當(dāng)c點(diǎn)與b點(diǎn)作連線，也可以得到另兩個(gè)雙曲面公式，通過坐標(biāo)變換，可以求出動(dòng)點(diǎn)軌跡。當(dāng)曲面1與曲面2相交得到一條曲線，當(dāng)曲面1與曲面3相交得到第二條曲線，當(dāng)曲面2與曲面3相交得到第三條曲線，因?yàn)樵搫?dòng)點(diǎn)某一時(shí)刻必定在三個(gè)雙曲面中的三個(gè)曲面的交點(diǎn)上，所以三條曲線必相交于一點(diǎn)，如果三點(diǎn)存在誤差不在一點(diǎn)時(shí)，取三點(diǎn)的重心點(diǎn)，即為動(dòng)點(diǎn)的位置點(diǎn)——需要確定的內(nèi)換能器位置點(diǎn)；條件是：a點(diǎn)、b點(diǎn)和c點(diǎn)這3個(gè)點(diǎn)不是在一條直線上。當(dāng)取外換能器的4個(gè)點(diǎn)時(shí)，則可得到六條曲線，六條曲線相交可更加精確地確定動(dòng)點(diǎn)位置。這種測(cè)量程差的方法已在天文定位設(shè)備中廣泛使用，這里不再細(xì)述。

本發(fā)明能夠使人們?cè)诓挥绊懻Ｉ畹那疤嵯聶z測(cè)人員的消化道功能，以實(shí)現(xiàn)從消化道運(yùn)動(dòng)功能異常，對(duì)消化道病變進(jìn)行預(yù)警；該定位膠襄已經(jīng)能夠做到與兩粒米飯大小，當(dāng)與食物一起被人們吞服時(shí)，能夠保持人員在自然狀態(tài)下測(cè)定消化道各區(qū)段功能。

附圖及說明

圖1信號(hào)接收系統(tǒng)外形及設(shè)備聯(lián)接示意圖；

圖2三個(gè)外換能器定位內(nèi)換能器位置原理示意圖；

圖3定位膠襄各部件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4定位膠襄各部件信號(hào)關(guān)系示意圖；

圖5信號(hào)接收系統(tǒng)外形及設(shè)備聯(lián)接示意圖之一；

圖例說明：定位背心1，外換能器2，連接線3，定位膠襄4，電源5，信號(hào)存貯卡6，信號(hào)放大器8，內(nèi)換能器9，計(jì)算機(jī)12，通信電纜13，外電源14。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1：定位膠襄4、信號(hào)接收系統(tǒng)兩部分組成，其中：

一、定位膠襄：由電源5、信號(hào)存貯卡6、信號(hào)放大器8、內(nèi)換能器9及外殼組成。

二、信號(hào)接收系統(tǒng)：由定位背心1、外電源14、計(jì)算機(jī)12、連接線3、通信電纜13、模數(shù)轉(zhuǎn)換接口和外換能器2組成。

三、信號(hào)分析裝置：計(jì)算機(jī)12內(nèi)包含了輸入、輸出接口、信號(hào)讀取模塊、信號(hào)比對(duì)模塊、計(jì)算模塊、定位模塊。

以便于將定位膠襄小型化，使用時(shí)可以混合在食物中一起吞下，便于在自然狀態(tài)下測(cè)量消化道運(yùn)動(dòng)功能情況。

工作過程：電源5向定位膠襄4的各部分供電；信號(hào)存貯卡6存有聲信號(hào)或超聲信號(hào)，當(dāng)電源5向各部分供電后，信號(hào)存貯卡6上聲信號(hào)或超聲信號(hào)的電信號(hào)被反復(fù)發(fā)送，經(jīng)信號(hào)放大器8放大，送內(nèi)換能器9，內(nèi)換能器9是一種壓電陶瓷晶片，能夠?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)換成壓電陶瓷晶片的振動(dòng)信號(hào)，通過空氣和人體向外傳播振動(dòng)信號(hào)；

外電源14向計(jì)算機(jī)12和外換能器2供電，當(dāng)從人體內(nèi)向外傳播的振動(dòng)信號(hào)強(qiáng)弱發(fā)生變化時(shí)，在外換能器2產(chǎn)生相應(yīng)振動(dòng)頻率的振動(dòng)信號(hào)，振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過換能器轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，經(jīng)過正負(fù)兩極和連接線3以及通信電纜13，電信號(hào)送到計(jì)算機(jī)12的a/d轉(zhuǎn)換接口，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，計(jì)算機(jī)12中央處理器根據(jù)程序的控制，接收4個(gè)最先到達(dá)的振動(dòng)頻率電信號(hào)，在同一時(shí)間段分別截取4個(gè)電信號(hào)的一段，分別存入計(jì)算機(jī)緩存，再由計(jì)算機(jī)中央處理器控制，取3-4個(gè)電信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)信號(hào)的差得到3個(gè)外換能器2送來(lái)電信號(hào)的程差，計(jì)算機(jī)將其轉(zhuǎn)換成為內(nèi)換能器9與各外換能器2之間的距離差，將兩個(gè)外換能器2與內(nèi)換能器9之間的距離差進(jìn)行比對(duì)；各外換能器2的位置確定，外換能器2之間的距離確定，兩定點(diǎn)到同一動(dòng)點(diǎn)的距離差一定時(shí)，該動(dòng)點(diǎn)的軌跡為一對(duì)雙曲面。

設(shè)3個(gè)電信號(hào)分別來(lái)自a點(diǎn)、b點(diǎn)和c點(diǎn)的外換能器2，當(dāng)a點(diǎn)與b點(diǎn)作連線，以ab中間點(diǎn)為原點(diǎn)，ab所在直線為x軸，建立坐標(biāo)系，設(shè)g為常數(shù)，內(nèi)換能器9為動(dòng)點(diǎn)x，則得到動(dòng)點(diǎn)x的軌跡為：x²/a²±y²/b²-z²/c²＝1的雙曲面，其中g(shù)為常數(shù)；同樣當(dāng)a點(diǎn)與c點(diǎn)作連線和當(dāng)c點(diǎn)與b點(diǎn)作連線，也可以得到另兩個(gè)雙曲面公式，通過坐標(biāo)變換，可以求出動(dòng)點(diǎn)軌跡。當(dāng)曲面1與曲面2相交得到一條曲線，當(dāng)曲面1與曲面3相交得到第二條曲線，當(dāng)曲面2與曲面3相交得到第三條曲線，因?yàn)樵搫?dòng)點(diǎn)某一時(shí)刻必定在三個(gè)雙曲面中的三個(gè)曲面的交點(diǎn)上，所以三條曲線必相交與一點(diǎn)，如果三點(diǎn)存在誤差不在一點(diǎn)時(shí)，取三點(diǎn)的重心點(diǎn)，即為動(dòng)點(diǎn)的位置點(diǎn)——需要確定的內(nèi)換能器9位置點(diǎn)；條件是：a點(diǎn)、b點(diǎn)和c點(diǎn)這3個(gè)點(diǎn)不是在一條直線上。當(dāng)取外換能器2的4個(gè)點(diǎn)時(shí)，則可得到六條曲線，六條曲線相交可更加精確地確定動(dòng)點(diǎn)位置。

本發(fā)明隨著材料和納米技術(shù)的不斷發(fā)展，定位膠襄可以制造成大小在微米級(jí)時(shí)，可以進(jìn)入血液，通過全身定位系統(tǒng)，能夠檢測(cè)血管運(yùn)行、血液流動(dòng)情況。