[发明专利]具有自动调焦功能的胶囊内窥镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有自动调焦功能的胶囊内窥镜，尤其涉及一种在胃肠道结构变化导致成像物距变化时，同样能获得胃肠道内壁清晰的图像的胶囊内窥镜，属于医疗器械技术领域。

背景技术

医用内窥镜是观察人体腔道内部结构、病灶大小、位置、性质极其重要的临床医疗设备，也是当前最能体现“微创和无创”诊疗技术要求的医疗仪器之一，在临床上得到了广泛应用。但医用内窥镜技术存在如下缺陷：(1)采用人为介入，由于外加力矩和摩擦，将对人体内部软组织造成擦伤和拉伤，给病人带来非病变性损伤和痛苦。(2)小肠病变是传统医用内镜检查的“终极障碍”。(3)传统医用内窥镜诊疗效果受医护人员的心理因素和技术水平的影响。

以色列Gavriel D.Meron自2001年就开展了“胶囊内窥镜”研究，研制成PillCam型产品，目前最新研究成果包括用于小肠疾病的PillCam SB、用于检测食管咽喉疾病的PillCam ESO，上述产品已应用于临床。我国金山公司也研制成OMOM型“胶囊内窥镜”产品。该类“胶囊内窥镜”外形尺寸为Ф11×26mm，由氧化银钮扣电池作为能源，包括CMOS图像芯片和微处理器，白色发光二极管，短焦距透镜，微型无线发射器和发射天线。系统可以每秒钟2幅图像的速率向体外发射图像数据，附着在体表的接收天线阵列接收上述图像数据并存储在位于体外的便携式接收装置中以待后续处理。数据处理系统可对便携式接收装置存贮的数据进行图像显示等处理。在无痛苦、无创伤的人体胃肠道生理状态下，获得胃肠道内壁的图像，实现对胃肠道疾病的诊断。

胶囊内窥镜的工作环境是整个消化道，包括胃、小肠、结肠，诊查空间不仅窄小，且结构多变。目前的胶囊内窥镜系统一旦进入胃肠道，就不能对它的位置和姿态进行控制和调节，因此，胶囊内窥镜对胃肠道内壁图像的拍照姿态和拍照过程完全是随机的，同时，胃、小肠、结肠空间结构不同，其空间大小也不一样，由于现有的胶囊内窥镜不能针对物距进行调焦，以上原因必将导致胶囊内窥镜拍摄的图像不清晰，严重影响诊断的准确性，在胃肠疾病诊断方面的应用受到限制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有自动调焦功能的胶囊内窥镜，解决现有胶囊内窥镜在胃肠道内的自动调焦问题，能在胃肠道结构变化导致成像物距变化时，同样能获得胃肠道内壁清晰的图像，实现对胃肠疾病准确和全面的诊查。

为了达到上述目的，本发明设计的具有自动调焦功能的胶囊内窥镜包括体内胶囊内窥镜和体外装置两部分，这两个部分通过无线通信方式连接。体内胶囊内窥镜从口腔服入进入胃肠道、从肛门排出，实现对胃肠道内壁图像的无创无痛苦检测。体外装置包括：体外图像数据接收处理显示模块和体外调焦控制模块。当由于胃肠道结构变化，导致图像不清晰、或医务人员希望能更清晰观看胃肠道内壁图像时，操作体外调焦控制模块的控制按钮，将调焦控制信号通过体外装置中的体外信号无线收发功能模块向体内发射，体内胶囊内窥镜的胶囊无线收发功能模块收到该控制信号后，通过胶囊微处理器、镜头位移控制器使多极转子及镜头实现前后运动，以获得清晰的胃肠道内壁图像。

所述的体内胶囊内窥镜由透明球壳、镜头位移控制装置、镜头位移控制器、胶囊微处理器、胶囊无线收发功能模块、胶囊外壳、天线、微型电池、永磁体磁遥控电源开关、图像传感器控制器、图像传感器、镜头、微型照明系统构成，上述部件全部密封在胶囊外壳内，透明球壳位于镜头前面，镜头设置在镜头位移控制装置内，镜头位移控制装置连接镜头位移控制器并由其驱动，图像传感器与图像传感器控制器相连，图像传感器控制器与胶囊微处理器相连，图像传感器对胃肠道内壁图像的采集，图像传感器控制器在胶囊微处理器的控制下对图像传感器采集的图像信息进行处理，处理后的图像信息被输出到胶囊无线收发功能模块，胶囊无线收发功能模块通过天线将上述信号向体外发射。当体外调焦控制信号发出时，天线和胶囊无线收发功能模块收到该控制信号，胶囊微处理器和镜头位移控制器对镜头进行位置控制，以拍摄不同清晰程度的消化道图像。微型电池通过永磁体磁遥控电源开关分别连接微型照明系统、图像传感器、图像传感器控制器、胶囊微处理器、胶囊无线收发功能模块、镜头位移控制器并为它们供电，以保障整个系统的正常运行。

所述图像传感器通过镜头检测胃肠道内壁图像，图像传感器的输出端连接到图像传感器控制器的输入端，在胶囊微处理器的控制下，对图像信息进行相关处理，处理后的图像信息经胶囊微处理器被输出到胶囊无线收发功能模块的输入端，胶囊无线收发功能模块输出端连接到天线，天线将上述信号向体外发射。