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胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:1129524閱讀:180來源:國知局
專利名稱:胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械技術領域的系統(tǒng),具體是一種胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān) 測系統(tǒng)。
背景技術
胃腸道出血是各種胃腸道疾病所引起的外向型癥狀,輕者表現為日常便血, 頭暈,冷汗;重者可使人休克,甚至死亡。正常人24h內胃腸道生理性失血量大約為0.6ml,而病變導致的失血將遠大于這個量。胃腸道一旦明顯出血,其診 斷和治療刻不容緩。不同位置胃腸道出血在人體的癥狀反應上也不同。胃幽門 以上的胃腸道部位出血可能會引起嘔血;而小腸及結腸、直腸出血將會導致便 血,便紅等。但小腸出血與結直腸又有著明顯的不同,結直腸出的血一般可以 直接在糞便中觀察到,而小腸出血由于已與食物充分融合,在糞便中用肉眼是 看不出來的,但通過技術手段和試驗檢測可發(fā)現其中有血液成分的存在,證明 病人患有胃腸道出血的疾病,但由于小腸的長度大,彎曲多,結構相對復雜, 因此很難弄清出血原因,也不能準確定位出血灶,給診斷和治療帶來極大困難。 如果患者長期因無法診斷而得不到有效治療,輕者出現貧血,重者由于病變部 位如腫瘤等的惡化,導致嚴重后果。因此研究胃腸道出血的診斷器械,特別是 能有效檢測小腸出血,對于提高醫(yī)療保健水平有著十分重要的意義。目前檢察胃腸道出血的醫(yī)學手段和儀器也很多,主要有化驗檢查,x線鋇 劑檢査,內鏡檢查,選擇性動脈造影,放射性核素掃描,膠囊內鏡等,但是都 存在各自的不足。
經對現有技術的文獻檢索發(fā)現,以色列G. Iddan和G. Meron等人于2000年 在《Nature》(自然)學術刊物的第405巻第417頁上報導了他們關于"Wireless capsule endoscopy"(無線膠囊內鏡)的研究工作,此后還進一步論述研究工 作進展及臨床應用情況。資料表明,他們研制成M2A型膠囊式內窺鏡系統(tǒng),并 形成了相關醫(yī)療器械產品。該膠囊式內窺鏡產品由CMOS圖像芯片和微處理器、 白色發(fā)光二極管、短焦距透鏡、微型信息發(fā)射器和天線組成,外形尺寸為 (DllmmX26mm、重3.45克,由氧化銀電池作為能源,可在胃腸道內連續(xù)工作6 8小時。膠囊式內窺鏡可以每秒鐘2幅的速率向體外發(fā)射圖像,附著在體表的天 線陣列接收上述圖像信息并存貯在便攜式接收裝置中以待后續(xù)處理。診查過程中,膠囊式內窺鏡從口腔服入進入胃腸道,借助腸肌自身蠕動的 動力平滑地通過胃腸道,并拍攝胃腸道內壁圖像,醫(yī)務人員通過對拍攝圖像的 識別,從而判斷胃腸道疾病。整個檢查過程無需充氣,并可在患者毫無痛苦的 情況下獲得小腸的攝影學資料,膠囊式內窺鏡的診斷陽性率為60%。但這種方法 價格昂貴,要在清腸、禁食的條件下進行。傳統(tǒng)內鏡診斷過程常常注入氣體將 胃壁撐開,以更好地觀察胃粘膜輕微的病變,而膠囊式內窺鏡不能達到這種要 求。對于胃腸道內褶壁后和彎曲處,不易得到清晰的圖像,容易對出血灶產生 漏檢,并且對于大面積出血的觀測效果也不好,存在檢測盲區(qū),同時該系統(tǒng)不 能定量獲得胃腸出血量信息。但由于它們在檢測過程中的微創(chuàng)性甚至無創(chuàng)性, 得到了醫(yī)學界的重視,日本、中國和韓國也有類似研究的報導。發(fā)明內容本發(fā)明針對現有技術中的不足,提供一種胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng),使其 能24小時無創(chuàng)監(jiān)測胃腸道出血,包括出血量大小、出血灶的位置,輔助對胃腸 道出血疾病的定量診斷和治療。本發(fā)明是通過以下技術方案實現的,本發(fā)明包括微型血紅蛋白檢測裝置、 出血點定位裝置、記錄存儲裝置、胃腸出血診斷分析系統(tǒng)。所述微型血紅蛋白 檢測裝置的作用是24小時無創(chuàng)檢測胃腸道出血,包括出血量大小,檢測信息通 過無線方式發(fā)送至體外;所述的出血點定位裝置設置在體表,通過檢測微型血 紅蛋白檢測裝置中永磁體在出血點定位裝置位置處產生的磁場大小,來推算微 型血紅蛋白檢測裝置在體內的位置,實現檢測數據與腸段的對應關系;所述記 錄存儲裝置佩戴于體表,記錄存儲裝置用于無線接收和存貯微型血紅蛋白檢測 裝置發(fā)射的檢測數據;所述胃腸出血診斷分析系統(tǒng)設置在體外,胃腸出血診斷 分析系統(tǒng)讀取和處理記錄存儲裝置內的數據,獲得胃腸道出血狀況,包括出血 量大小、出血灶的位置。所述微型血紅蛋白檢測裝置包括外殼、微型電池、血紅蛋白檢測傳感器、 信號放大器、A/D轉換器、微處理器芯片、信號無線發(fā)射功能模塊、發(fā)射天線。 上述部件全部密封在外殼內,所述血紅蛋白檢測傳感器以設定的時間間隔檢測 胃腸道內血紅蛋白含量值,血紅蛋白檢測傳感器的輸出端連接到信號放大器的 輸入端,信號放大器對上述信號進行放大后輸出到A/D轉換器輸入端,A/D轉換 器將檢測的胃腸道血紅蛋白含量值信號轉換為數字信號后輸出到微處理器芯片 的輸入端,微處理器芯片對胃腸道血紅蛋白含量值信息、相應檢測時間信息進 行處理后輸出到信號無線發(fā)射功能模塊的輸入端,信號無線發(fā)射功能模塊輸出 端連接到發(fā)射天線,發(fā)射天線將上述信號向體外發(fā)射,微型電池分別對血紅蛋 白檢測傳感器、信號放大器、A/D轉換器、微處理器芯片、信號無線發(fā)射功能模 塊進行供電,以保障整個系統(tǒng)的正常運行。所述微型血紅蛋白檢測裝置為膠囊體狀,外殼由對人體無毒、無害材料制 成。微型血紅蛋白檢測裝置正常工作時外殼與人體胃腸道直接接觸。所述出血點定位裝置包括三維磁場傳感器、磁場傳感器固定裝置、導線, 三維磁場傳感器通過磁場傳感器固定裝置相對固定于體表,用于檢測微型血紅 蛋白檢測裝置中永磁體在出血點定位裝置所在位置處產生的磁場大小和方向, 以實現對微型血紅蛋白檢測裝置的跟蹤,出血點定位裝置與記錄存儲裝置通過 導線聯接,以設定的時間間隔檢測微型血紅蛋白檢測裝置的永磁體在出血點定 位裝置所在位置產生的磁場大小和方向,從而計算出微型血紅蛋白檢測裝置在 胃腸道內的相于出血點定位裝置的位置。所述記錄存儲裝置包括電池組、電源開關、接收天線、信號無線接收功 能模塊、記錄裝置微處理器芯片、數據存貯模塊、數據處理模塊、數據接口、 記錄裝置外殼,上述部件全部安裝在記錄裝置外殼里。記錄存儲裝置為長方體 狀,記錄裝置外殼由對人體無毒、無害材料制成。接收天線與信號無線接收功 能模塊相連,信號無線接收功能模塊與記錄儀微處理器芯片連接,實現對微型 血紅蛋白檢測裝置發(fā)射的胃腸道血紅蛋白含量值信息、檢測時間信息的接收, 記錄裝置微處理器芯片與數據存貯模塊相連,實現對接收數據的貯存,記錄裝 置微處理器芯片與數據處理模塊相連,實現對接收數據的實時處理。記錄裝置 微處理器芯片和數據存貯模塊與數據接口相連,實現存貯數據向胃腸出血診斷 分析系統(tǒng)傳送,也可通過數據存貯模塊的存貯卡直接向胃腸出血診斷分析系統(tǒng)
傳送數據。電池組與電源開關相連,并分別對信號無線接收功能模塊、微處理 器芯片、數據存貯模塊進行供電,以保障整個系統(tǒng)的正常運動。所述胃腸出血診斷分析系統(tǒng)可對記錄存儲裝置存貯數據進行處理,以定量 獲得胃腸道出血狀況,包括出血量大小、出血灶的具體位置。由于微型血紅蛋白檢測裝置的比重與胃腸道內容物的比重接近,因此,能 保證檢測過程在胃腸道正常生理狀態(tài)下。與現有技術相比,本發(fā)明實現了在受 試者無痛苦、無創(chuàng)傷、無需清腸及禁食等反映出人體胃腸道內正常生理的狀態(tài) 下,24小時定量監(jiān)測胃腸道出血狀況。與已有的檢測系統(tǒng)相比,本發(fā)明測得的 參數值更能客觀、全面和準確地反映胃腸道生理過程的內在規(guī)律,因此,更具 實際意義和臨床參考價值。


圖1為本發(fā)明的總體結構示意圖。圖2為本發(fā)明微型血紅蛋白檢測裝置的結構示意圖。圖3為本發(fā)明記錄存儲裝置的結構示意圖。圖4為本發(fā)明出血點定位裝置結構和原理示意圖。圖中,外殼l、信號放大器2、 A/D轉換器3、微處理器芯片4、發(fā)射天線5、 信號無線發(fā)射功能模塊6、永磁體磁遙控電源開關7、微型電池8、血紅蛋白檢 測傳感器9、電池組IO、記錄裝置外殼ll、記錄裝置微處理器芯片12、信號無 線接收功能模塊13、接收天線14、電源開關15、數據處理模塊16、數據存貯 模塊17、數據接口 18、第一磁場傳感器19、磁場傳感器固定裝置20、第二磁 場傳感器21、第三磁場傳感器22。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術方 案為前提下進行實施,給出了詳細的實施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的 保護范圍不限于下述的實施例。如圖1所示,本實施例由微型血紅蛋白檢測裝置、記錄存儲裝置、出血點 定位裝置、胃腸出血診斷分析系統(tǒng)組成。微型血紅蛋白檢測裝置通過口服進入 人體胃腸道,實時、定量檢測胃腸道出血狀況,通過無線方式將檢測數據發(fā)射 至體外;出血點定位裝置固定在人體體表,以探測微型血紅蛋白檢測裝置在胃
腸道中的位置;記錄存儲裝置佩戴于體外,以接收和存貯微型血紅蛋白檢測裝 置發(fā)射的數據、對應時間信息、出血點定位裝置對微型血紅蛋白檢測裝置的位 置跟蹤信息,也可實時處理該信息;待微型血紅蛋白檢測裝置排出體外后,胃 腸出血診斷分析系統(tǒng)讀取記錄存儲裝置內的數據,定量獲得胃腸道出血狀況, 包括出血量大小、出血灶的位置。如圖2所示,所述微型血紅蛋白檢測裝置包括外殼l、信號放大器2、 A/D 轉換器3、微處理器芯片4、發(fā)射天線5、信號無線發(fā)射功能模塊6、永磁體磁 遙控電源開關7、微型電池8、血紅蛋白檢測傳感器9。各部分的連接關系為 微型血紅蛋白檢測裝置為膠囊體狀,外殼1由對人體無毒、無害材料制成;血 紅蛋白檢測傳感器9用于定量檢測胃腸道血紅蛋白含量值;血紅蛋白檢測傳感 器9與信號放大器2相連接,用于對胃腸道血紅蛋白含量值信號進行放大;信號放大器2與A/D轉換器3相連接,將所檢測的胃腸道血紅蛋白含量值信號轉 換為數字量;A/D轉換器3與微處理器芯片4連接,以實現對胃腸道血紅蛋白含 量值信息、相應時間信息進行相應處理;微處理器芯片4與信號無線發(fā)射功能 模塊6相連,信號無線發(fā)射功能模塊6與發(fā)射天線5相連以實現上述信號向體 外發(fā)射。微型電池8與永磁體磁遙控電源開關7輸出端相連,以控制電源的通 斷;血紅蛋白檢測傳感器9、信號放大器2、信號A/D轉換器3、微處理器芯片 4、信號無線發(fā)射功能模塊6均通過永磁體磁遙控電源開關7與微型電池8相連, 實現對它們的供電。如圖3所示,所述記錄存儲裝置包括電池組IO、記錄裝置外殼ll、記錄 裝置微處理器芯片12、信號無線接收功能模塊13、接收天線14、電源開關15、 數據處理模塊16、數據存貯模塊17、數據接口 18,以上部件全部安裝在記錄裝 置外殼11里。記錄存儲裝置為長方體狀,記錄裝置外殼11由對人體無毒、無 害材料制成,接收天線14與信號無線接收功能模塊13相連,信號無線接收功 能模塊13與記錄裝置微處理器芯片12連接,實現對微型血紅蛋白檢測裝置發(fā) 射的胃腸道血紅蛋白含量值信息、檢測時間信息、出血點定位裝置發(fā)送的位置 跟蹤信息的接收,記錄裝置微處理器芯片12與數據存貯模塊16相連,實現對 接收信息的貯存,記錄裝置微處理器芯片12與數據處理模塊17相連,實現對 接收信息的實時處理。記錄裝置微處理器芯片12和數據存貯模塊16與數據接 口18相連,實現存貯數據向胃腸出血診斷分析系統(tǒng)傳送。電池組10與電源開 關15相連,并分別對信號無線接收功能模塊13、記錄裝置微處理器芯片12、 數據存貯模塊16和數據處理模塊17進行供電,以保障整個系統(tǒng)的正常運行。如圖4所示,所述的出血點定位裝置包括第一磁場傳感器19、磁場傳感 器固定裝置20、第二磁場傳感器21、第三磁場傳感器22。三個磁場傳感器固定 在磁場傳感器固定裝置20上,磁場傳感器固定裝置20相對固定于體表,出血 點定位裝置通過導線與記錄存儲裝置相連。所述胃腸出血診斷分析系統(tǒng)可對記錄存儲裝置存jie:數據進行處理,以定量獲取胃腸道出血狀況,包括出血量大小、出血灶的位置檢測,達到對胃腸道出 血疾病定量診斷的目的。由于微型血紅蛋白檢測裝置的比重與胃腸道內容物的 比重接近,因此,能保證檢測過程在正常生理狀態(tài),從而使檢測結果滿足客觀、 定量和準確的要求。本實施例胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)工作過程如圖1所示,具體如下(1) 在受試者體表安置出血點定位裝置。(2)受試者配帶記錄存儲裝置。(3)啟動 微型血紅蛋白檢測裝置和記錄存儲裝置。(4)微型血紅蛋白檢測裝置從口腔服 入,微型血紅蛋白檢測裝置進入人體胃腸道,血紅蛋白檢測傳感器9敏感胃腸 道血紅蛋含量值信號;微處理器芯片4根據設定的采樣周期,將經信號放大器2 放大、經A/D轉換器3處理的胃腸道血紅蛋白含量信號進行采樣。微處理器芯 片4將采到的數據按協(xié)議向信號無線發(fā)射功能模塊6傳送,信號無線發(fā)射功能 模塊6和發(fā)射天線5將上述數據向體外發(fā)射。(5)記錄存儲裝置接收微型血紅 蛋白檢測裝置發(fā)送的信號,并以設定格式進行存貯。(6)隨消化過程,微型血 紅蛋白檢測裝置完成對人體胃腸道的全面檢測,微型血紅蛋白檢測裝置排出體 外。(6)胃腸出血診斷分析系統(tǒng)讀出記錄存儲裝置存貯的數據,根據需要可對 進行分析和分析結果的輸出。為了方便微型血紅蛋白檢測裝置口服和不影響胃腸道正常生理過程,微型 血紅蛋白檢測裝置外形呈膠囊體狀。顯然,上述檢測過程無痛苦、無創(chuàng)傷、無需清腸及禁食,完全在人體正常 生理的狀態(tài)下、并能實現24小時連續(xù)監(jiān)測。
權利要求
1、一種胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于,包括微型血紅蛋白檢測裝置、記錄存儲裝置、出血點定位裝置、胃腸出血診斷分析系統(tǒng),所述微型血紅蛋白檢測裝置由口腔服入,借助胃腸自身蠕動的動力平滑地通過胃腸道,同時無創(chuàng)無痛苦地獲取胃腸道內容物中血紅蛋白的含量信息,該信息經處理后通過微型血紅蛋白檢測裝置向體外發(fā)射,出血點定位裝置實時探測微型血紅蛋白檢測裝置在體內的位置,記錄存儲裝置接收微型血紅蛋白檢測裝置發(fā)射的胃腸道內容物血紅蛋白含量信息,連同出血點定位裝置檢測的位置信息、檢測時刻信息同時存入記錄存儲裝置中,檢測完畢,胃腸出血診斷分析系統(tǒng)讀取記錄存儲裝置存貯的信息,并進行數據分析和處理,以在人體正常生理狀態(tài)下,24小時實現對胃腸道出血,包括出血量和出血灶位置的無創(chuàng)、無痛苦、定量檢測。
2、 根據權利要求l所述的胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng),其特征是所述微型血紅蛋白檢測裝置包括外殼、微型電池、血紅蛋白檢測傳感器、信號放大器、A/D轉換器、微處理器芯片、信號無線發(fā)射功能模塊、發(fā)射天線,上述部件全部 密封在外殼內,所述血紅蛋白檢測傳感器以設定的時間間隔檢測胃腸道內血紅 蛋白含量值,血紅蛋白檢測傳感器的輸出端連接到信號放大器的輸入端,信號 放大器對上述信號進行放大后輸出到A/D轉換器輸入端,A/D轉換器將檢測的胃 腸道血紅蛋白含量值信號轉換為數字信號后輸出到微處理器芯片的輸入端,微 處理器芯片對胃腸道血紅蛋白含量值信息、相應檢測時間信息進行處理后輸出 到信號無線發(fā)射功能模塊的輸入端,信號無線發(fā)射功能模塊輸出端連接到發(fā)射 天線,發(fā)射天線將上述信號向體外發(fā)射,微型電池分別對血紅蛋白檢測傳感器、 信號放大器、A/D轉換器、微處理器芯片、信號無線發(fā)射功能模塊進行供電。檢 測過程,微型血紅蛋白檢測裝置從口腔服入進入胃腸道、從肛門排出。
3、 根據權利要求l所述的胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng),其特征是所述出血 點定位裝置包括三維磁場傳感器、磁場傳感器固定裝置,三維磁場傳感器通過 磁場傳感器固定裝置相對固定于體表,出血點定位裝置與記錄存儲裝置通過導 線聯接,以設定的時間間隔檢測微型血紅蛋白檢測裝置的永磁體在出血點定位裝置所在位置產生的磁場大小和方向,從而計算出微型血紅蛋白檢測裝置在胃 腸道內的相于出血點定位裝置的位置,獲得胃腸道出血量與腸段的對應關系。
4、 根據權利要求l所述的胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng),其特征是所述記錄 存儲裝置包括電池組、電源開關、記錄裝置微處理器芯片、信號無線接收功能 模塊、接收天線、數據處理模塊、數據存貯模塊、數據接口、記錄裝置外殼, 上述部件全部設置在記錄裝置外殼內,接收天線與信號無線接收功能模塊相連, 信號無線接收功能模塊與記錄裝置微處理器芯片連接,實現對微型血紅蛋白檢 測裝置發(fā)射的胃腸道血紅蛋白含量值信息、檢測時間信息、出血點定位裝置的 位置跟蹤信息的接收,記錄裝置微處理器芯片與數據存貯模塊相連,實現對接 收信息的貯存,記錄裝置微處理器芯片與數據處理模塊相連,實現對接收信息 的實時處理,記錄裝置微處理器芯片和數據存貯模塊與數據接口相連,實現存 貯數據向胃腸出血診斷分析系統(tǒng)傳送,電池組與電源開關相連,并分別對信號 無線接收功能模塊、記錄裝置微處理器芯片、數據存貯模塊和數據處理模塊進 行供電。
5、 根據權利要求1或2所述的胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng),其特征是所述 微型血紅蛋白檢測裝置正常工作時,微型血紅蛋白檢測裝置外殼與胃腸道直接 接觸,其外形為膠囊體狀、其比重與胃腸道內容物接近。
6、 根據權利要求l所述的胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng),其特征是所述胃腸 出血診斷分析系統(tǒng)對記錄存儲裝置存貯的數據進行處理,以定量獲取胃腸道出 血狀況,包括出血量大小、出血灶的位置檢測。
全文摘要
一種醫(yī)療器械技術領域的胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng),其中所述微型血紅蛋白檢測裝置通過口服進入人體胃腸道,24小時無創(chuàng)檢測人體胃腸道血紅蛋白含量值,并通過無線方式發(fā)射至體外;出血點定位裝置檢測微型血紅蛋白檢測裝置的位置信息,并通過導線傳送到記錄存儲裝置;記錄存儲裝置無線接收微型血紅蛋白檢測裝置發(fā)射的胃腸道血紅蛋白含量值,并按設定格式將胃腸道血紅蛋白含量值數據、微型血紅蛋白檢測裝置的位置信息、檢測時間信息進行存貯;所述胃腸出血診斷分析系統(tǒng)設置在體外,胃腸出血診斷分析系統(tǒng)讀取記錄存儲裝置內存貯的數據,對數據進行處理。本發(fā)明能在人體正常生理狀態(tài)下,24小時實現對胃腸道出血無創(chuàng)監(jiān)測。
文檔編號A61B5/06GK101116610SQ20071004562
公開日2008年2月6日 申請日期2007年9月6日 優(yōu)先權日2007年9月6日
發(fā)明者華 劉, 姜萍萍, 王坤東, 王文興, 顏國正 申請人:上海交通大學
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