[发明专利]具有成像方向和视野空间主动调节功能的胶囊内窥镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有成像方向和视野空间主动调节功能的胶囊内窥镜，属于医疗器械技术领域。

背景技术

胃肠道疾病是人体常见疾病，该类疾病发病部位处于人体内部，病情隐匿，一旦发现，可能已处于中晚期，严重危害了人民健康和生命质量。传统医用内窥镜问世以来，对人体消化系统疾病的诊断提供了非常有效的途径，在临床上得到了广泛的应用。但是，传统的推进式内窥镜存在许多的缺点，首先采用传统内窥镜检查会给患者带来痛苦，而且还可能引起创伤，许多患者因为恐惧而放弃检查，从而耽误了对疾病及时诊治；其次，小肠病变是传统内窥镜检查的“终极障碍”，从而，长达5至7米的小肠病变的检查目前仍是盲区。因此，胶囊内窥镜已成为目前诊断胃肠道疾病的十分有效设备，得到了国际医疗器械领域的重视。

2001年以色列Gavriel D.Meron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。我国金山公司也研制成OMOM型胶囊内窥镜。该类胶囊内窥镜外形尺寸为Φ11×26mm，由氧化银电池作为能源，包括CMOS图像芯片和微处理器，白色发光二极管，短焦距透镜，微型信息发射器和天线。系统能以每秒钟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。在无痛苦和人体胃肠道生理状态的情况下，获得胃肠道内壁的图像，实现对胃肠道病变的诊断和评估。

胶囊内窥镜的工作环境是整个消化道，其空间窄小，结构多变，目前的胶囊内窥镜一旦进入胃肠道，难以对它的位置和姿态进行控制；此外，现有的胶囊内窥镜采用的是短焦镜头，受物像距离的限制，胶囊内窥镜采集的图像实际上只是前方微小区域，其它的区域，特别是胃肠道侧壁则难以采集到相关图像。显然，现有的胶囊内窥镜诊查过程将遗漏大量信息，存在相当大的漏检，严重影响诊断的全面性和准确性，在胃肠疾病诊断方面的应用价值受到限制。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种具有成像方向和视野空间主动调节功能的胶囊内窥镜，能在胃肠道结构变化时主动调节和控制成像方向和视野空间，获得胃肠道内壁清晰的图像。

为实现上述目的，本发明设计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连接。体内胶囊内窥镜通过口服进入人体胃肠道，无创检测人体胃肠道内壁图像，并通过无线方式发射至体外装置。体外装置包括：电源、电源开关、图像数据接收处理及显示功能模块、成像方向和视野空间主动调节功能模块。本发明在体内胶囊内窥镜的镜头前加装由成像方向和视野空间主动调节装置控制的外反膜三棱镜，使成像方向发生改变，同时通过成像方向和视野空间主动调节功能模块对成像方向和视野空间主动调节装置控制，可实现外反膜三棱镜多种扫描模式(包括步进方式和连续旋转方式，以及两种方式下可调的旋转方向、旋转速度、旋转角度等参数)的运动，达到实时改变胶囊内窥镜成像系统的成像方向和视野空间的目的，增加了胶囊内窥镜的诊断灵活性。

所述的体内胶囊内窥镜由透明球壳、外反膜三棱镜、成像方向和视野空间主动调节装置控制器、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、成像方向和视野空间主动调节装置构成。上述部件全部密封在胶囊外壳之内。各组成部件的连接关系为：成像方向和视野空间主动调节装置连接外反膜三棱镜，外反膜三棱镜、镜头及图像传感器依次沿同一光轴排列，透明球壳位于胶囊外壳靠近成像方向和视野空间主动调节装置的一端，成像方向和视野空间主动调节装置控制器分别与成像方向和视野空间主动调节装置和胶囊微处理器连接，胶囊微处理器通过胶囊无线收发功能模块连接到天线，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。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、成像方向和视野空间主动调节装置控制器、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并为它们供电，以保障整个系统的正常运行。在微型照明系统的照明下，胃肠道内壁图像通过透明球壳、外反膜三棱镜、镜头成像在图像传感器上，并转换为电信号，图像传感器控制器将上述电信号进行处理并发送给胶囊微处理器，胶囊微处理器通过胶囊无线收发功能模块、天线将胃肠道内壁图像信号无线发射到体外装置。