內(nèi)窺鏡膠囊和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明包括一種閉環(huán)內(nèi)窺鏡膠囊。該內(nèi)窺鏡膠囊包括：傳感器，用于記錄反映胃腸道內(nèi)部狀態(tài)的生物學(xué)信息；膨脹器，能夠脹大以將所述內(nèi)窺鏡膠囊保持在胃腸道中；藥物釋放器，用于釋放藥物進(jìn)行治療；以及控制器，用于處理被記錄的生物學(xué)信息以生成用于膨脹器和釋放器的控制信號(hào)。本發(fā)明還提供了一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括如上所述的膠囊、用于數(shù)據(jù)處理的外部站、以及用于人機(jī)交互的移動(dòng)設(shè)備。
【專利說明】
內(nèi)窺鏡膠囊和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本申請大體涉及內(nèi)窺鏡膠囊和包括內(nèi)窺鏡膠囊的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)如今，醫(yī)療工作者通常利用內(nèi)窺鏡來執(zhí)行胃腸(GI)道相關(guān)疾病的篩查和治療。這可能涉及內(nèi)部流動(dòng)囊的植入、對(duì)組織的觀察和攝影、進(jìn)行活組織檢查、以及止血的激活。在傳統(tǒng)方法中，經(jīng)由口腔或結(jié)腸將內(nèi)窺鏡引入患者體內(nèi)。該過程需要鎮(zhèn)靜，并且將導(dǎo)致患者腹痛和腹脹。對(duì)胃腸道的非侵入性治療和調(diào)查可增加患者經(jīng)受常規(guī)疾病篩查的意愿，增強(qiáng)患者的臨床經(jīng)驗(yàn)，并解決患者在內(nèi)窺鏡檢查期間不適的問題。最近，已經(jīng)引入治療無線膠囊內(nèi)窺鏡(WCE)系統(tǒng)來提供腸道的內(nèi)窺鏡圖像以用于胃腸道相關(guān)疾病的診斷和治療，并因此使得胃腸道的非侵入式檢查成為可能。
[0003]US8852083B2公開了一種自穩(wěn)式膠囊化成像系統(tǒng)，其包括可吞咽膠囊和附接至膠囊端部的可膨脹材料。該可膨脹材料能夠因吸收胃腸流體而脹大以穩(wěn)定該膠囊防止在胃腸器官中翻滾，然而，該可膨脹材料的膨脹無法精確地控制。
[0004]US20050029437A1公開了一種膠囊光學(xué)傳感器。該膠囊光學(xué)傳感器包括照射器，該照射器產(chǎn)生600至2000nm波長范圍的光，并且該傳感器具有光電檢測元件和位于光電檢測元件的光接收表面前面的可變光譜元件。
[0005]US20050183733A1公開了膠囊型醫(yī)療裝置系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括位于該膠囊型醫(yī)療裝置的表面上的電極以及用于提供電極與活體組織之間的緊密接觸的可膨脹囊。然而，該電極的目的是通過向活體組織施加電刺激來推進(jìn)膠囊型醫(yī)療裝置，并且可膨脹囊無法精確地控制并且無法提供足夠的力以將膠囊錨固在特定位置。
[0006]US2010013768A1公開了一種具有傳感器的膠囊型內(nèi)窺鏡以及其通信方法。該膠囊型內(nèi)窺鏡包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，用于獲取與身體內(nèi)部有關(guān)的信息。該傳感器可以是PH傳感器、溫度傳感器、或壓力傳感器。然而，膠囊型內(nèi)窺鏡無法確定膠囊的位置。
[0007]US20110245604A1公開了一種膠囊式內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括外部控制系統(tǒng)，該外部控制系統(tǒng)包括用于從內(nèi)窺鏡膠囊獲取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)獲取模塊、以及將圖像從數(shù)據(jù)獲取模塊發(fā)送至顯示模塊的遠(yuǎn)程控制模塊。電子開關(guān)被集成在內(nèi)窺鏡膠囊中，并且外部控制系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)程地控制膠囊的激活。然而，該膠囊無法處理圖像數(shù)據(jù)，也無法自己實(shí)施治療。
[0008]US2011/024561 IAl公開了一種可膨脹膠囊內(nèi)窺鏡和可膨脹膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。US2011/024561 IAl的目的是撫平大腸內(nèi)的起皺和皺褶并且防止該膠囊內(nèi)窺鏡的隨機(jī)旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行更高質(zhì)量的圖像采集。該可膨脹模塊是可脹大囊，該可脹大囊可通過兩種物質(zhì)的反應(yīng)進(jìn)行脹大，而脹大機(jī)構(gòu)是用于打開閥以將一種反應(yīng)物質(zhì)暴露給另一種反應(yīng)物質(zhì)的螺線管O
[0009]US20120209083A1公開了一種對(duì)吞下的膠囊進(jìn)行定位的方法?？赏棠z囊包括pH傳感器和壓力傳感器。該方法包括記錄來自pH傳感器的pH測量值并記錄來自壓力傳感器的壓力測量值。然而，該方法同時(shí)需要記錄的PH測量值和壓力測量值來確定位置。
[0010]CN202843608U公開了用于膠囊內(nèi)窺鏡的藍(lán)牙應(yīng)答器系統(tǒng)。該應(yīng)答器系統(tǒng)包括與移動(dòng)電話進(jìn)行通信的藍(lán)牙模塊、以及能夠從膠囊內(nèi)窺鏡收集圖像的便攜式記錄器。該發(fā)明的目的是將由膠囊內(nèi)窺鏡采集的圖像實(shí)時(shí)地發(fā)送至移動(dòng)電話。
[0011]US2014/0135698A1公開了一種用于分配流體藥物的可吞咽藥物膠囊。該藥物膠囊包括用于儲(chǔ)存藥物的藥物儲(chǔ)存器、致動(dòng)器單元和可移位表面。致動(dòng)器單元可以是線性電機(jī)，而可移位表面可以是活塞。該發(fā)明的目的僅僅是通過由線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)的活塞將藥物推出藥物儲(chǔ)存器之外。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明公開了一種獨(dú)立的治療無線膠囊式內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其用于診斷和治療諸如消化失調(diào)的胃腸道相關(guān)疾病。該系統(tǒng)包括可吞治療無線內(nèi)窺鏡膠囊和可選的外部站，該膠囊可自動(dòng)診斷并就地治療胃腸道相關(guān)疾病，可選的外部站則提供額外人機(jī)界面以用于人體生理學(xué)狀態(tài)監(jiān)測、膠囊監(jiān)測和控制。
[0013]根據(jù)本申請的一個(gè)方面，公開了一種內(nèi)窺鏡膠囊。該膠囊包括:傳感器，用于記錄胃腸道內(nèi)的生物學(xué)信息;膨脹器，具有可脹大腔，所述可脹大腔能夠通過注入流體而脹大，并且能夠通過將所述流體從中排出而縮小；以及控制器，從被記錄的生物學(xué)信息確定所述胃腸道內(nèi)的患部并且控制所述膨脹器處于:脹大姿態(tài)或縮小姿態(tài)，在所述脹大姿態(tài)中，所述可脹大腔通過被注入流體脹大，并且膨脹器經(jīng)由已脹大的可脹大腔保持在所述胃腸道內(nèi)所確定的患部附近;在所述縮小姿態(tài)中，可脹大腔中的被注入流體的至少一部分被釋放，并且所述膨脹器從所述胃腸道撤回。
[0014]在本申請的實(shí)施方式中，所述內(nèi)窺鏡膠囊還可包括釋放器，所述釋放器包括藥物腔，所述藥物腔用于容納將在所述胃腸道內(nèi)釋放的藥物。
[0015]在本申請的實(shí)施方式中，所述膨脹器還可包括:殼體，具有第一通道和第二通道，所述第一通道與所述可脹大腔流體連通；以及流體罐，具有用于容納壓縮流體的流體腔，所述流體腔與所述可脹大腔流體連通以將所述流體注入所述可脹大腔。
[0016]在本申請的實(shí)施方式中，所述流體罐可包括電控閥，所述電控閥能夠由所述控制器控制以將所述壓縮流體從所述流體腔輸送至可脹大腔或?qū)⑺隽黧w從所述可脹大腔排出。
[0017]在本申請的實(shí)施方式中，所述膨脹器還可包括:殼體，封裝第一腔和第二腔并具有第一通道和第二通道，所述第一通道與所述第一腔流體連通，其中，所述第一腔儲(chǔ)存基質(zhì)，第二腔儲(chǔ)存酸并進(jìn)一步包括端壁。所述膨脹器還可具有脹大姿態(tài)和縮小姿態(tài)，在所述脹大姿態(tài)，所述端壁被向前推動(dòng)以壓縮所述第二腔，使得所述第二腔內(nèi)的酸通過所述第一通道流入所述第一腔并與所述基質(zhì)混合以生成流體，從而使所述可脹大腔脹大以使所述膨脹器保持在所述胃腸道中確定的患部附近;在所述縮小姿態(tài)，所述端壁被向后拉動(dòng)至所述第二通道之后以使所述流體從所述可脹大腔漏出以使所述膨脹器從所述胃腸道撤回。
[0018]在本申請的實(shí)施方式中，所述膨脹器還可包括致動(dòng)器，所述致動(dòng)器與所述端壁接合以對(duì)所述端壁進(jìn)行推拉。
[0019]在本申請的實(shí)施方式中，所述致動(dòng)器可包括:驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移;彼此接合的一對(duì)齒輪，所述齒輪中的一個(gè)連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述齒輪中的另一個(gè)；以及剪式聯(lián)動(dòng)裝置，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推動(dòng)或拉動(dòng)所述端壁。
[0020]在本申請的實(shí)施方式中，所述致動(dòng)器還可包括:驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移;彼此接合的一對(duì)齒輪，所述齒輪中的一個(gè)連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述齒輪中的另一個(gè)；以及導(dǎo)螺桿與螺母組件，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推動(dòng)或拉動(dòng)所述端壁。
[0021 ]在本申請的實(shí)施方式中，所述釋放器可包括:殼體，封裝所述藥物腔并具有釋放通道，其中所述藥物腔還包括端壁，所述端壁被向前推動(dòng)以通過所述釋放通道釋放藥物。
[0022]在本申請的實(shí)施方式中，所述釋放器可包括:致動(dòng)器，所述致動(dòng)器與所述端壁接合以推動(dòng)所述端壁。
[0023]在本申請的實(shí)施方式中，所述致動(dòng)器可包括:驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移;彼此接合的一對(duì)齒輪，所述齒輪中的一個(gè)連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述齒輪中的另一個(gè)；以及剪式聯(lián)動(dòng)裝置，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推動(dòng)所述端壁。
[0024]在本申請的實(shí)施方式中，所述致動(dòng)器還可包括:驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移;彼此接合的一對(duì)齒輪，所述齒輪中的一個(gè)連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述齒輪中的另一個(gè)；以及導(dǎo)螺桿與螺母組件，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推動(dòng)所述端壁。
[0025]在本申請的實(shí)施方式中，所述致動(dòng)器可包括流體生成單元，所述流體生成單元生成流體以推動(dòng)所述端壁。
[0026]在本申請的實(shí)施方式中，所述內(nèi)窺鏡膠囊包括殼狀件，所述殼在所述表面上具有傳感器并覆蓋所述內(nèi)部傳感器、所述膨脹器的殼體、所述控制器和所述釋放器的殼體。
[0027]根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施方式，公開了一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括內(nèi)窺鏡膠囊。內(nèi)窺鏡膠囊包括:傳感器，用于記錄胃腸道內(nèi)的生物學(xué)信息；控制器，從被記錄的生物學(xué)信息確定所述胃腸道內(nèi)的患部和膠囊的位置;釋放器，具有藥物腔以用于接納將在所述胃腸道內(nèi)釋放的藥物；以及膨脹器，具有可脹大腔。所述膨脹器還包括殼體，所述殼體封裝:第一腔，儲(chǔ)存基質(zhì)；以及第二腔，儲(chǔ)存酸并具有與所述第一腔流體連通的第一通道。所述膨脹器可具有:脹大狀態(tài)和縮小狀態(tài)，在所述脹大狀態(tài)中，所述第二腔中的酸通過所述第一通道流入所述第一腔并與所述基質(zhì)混合以生成流體，所生成的流體被注入所述可脹大腔并使其脹大，并且所述膨脹器通過已脹大的腔保持在所述胃腸道內(nèi)所確定的患部附近；以及在所述縮小狀態(tài)中，所述流體從所述可脹大腔中漏出，并且所述膨脹器從所述胃腸道撤回。
[0028]在本申請的實(shí)施方式中，所述殼體可具有第二通道，所述第二通道包括端壁。在所述脹大狀態(tài)中，所述端壁被向前推動(dòng)以壓縮所述第二腔，使得所述第二腔內(nèi)的酸通過所述第一通道流入所述第一腔并與所述基質(zhì)混合以生成流體，從而使所述可脹大腔脹大以使得所述膨脹器保持在所確定的患部附近。在所述縮小狀態(tài)中，所述端壁被向后拉動(dòng)至所述第二通道之后以使所述流體從所述可脹大腔漏出以使得所述膨脹器從所述胃腸道撤回。
[0029]在本申請的實(shí)施方式中，所述致動(dòng)器可包括:驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移;彼此接合的一對(duì)齒輪，所述齒輪中的一個(gè)連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述齒輪中的另一個(gè)；以及剪式聯(lián)動(dòng)裝置，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推動(dòng)或拉動(dòng)所述端壁。
[0030]在本申請的實(shí)施方式中，所述致動(dòng)器可包括:驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移;彼此接合的一對(duì)齒輪，所述齒輪中的一個(gè)連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述齒輪中的另一個(gè)；以及導(dǎo)螺桿與螺母組件，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推動(dòng)或拉動(dòng)所述端壁。
[0031 ]在本申請的實(shí)施方式中，所述釋放器還可包括:殼體，封裝所述藥物腔并具有釋放通道。所述藥物腔還可包括端壁，所述端壁被向前推動(dòng)以通過所述釋放通道釋放藥物。
[0032]根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施方式，公開了一種通過內(nèi)窺鏡膠囊在胃腸道中釋放藥物的方法。所述內(nèi)窺鏡膠囊包括膨脹器和控制器。所述方法可包括:a)記錄所述胃腸道的生物學(xué)信息;b)基于所記錄的生物學(xué)信息確定患部或期望位置;c)將酸與基質(zhì)混合以在所述膨脹器中生成流體；以及d)將所生成的流體注入膨脹器，使得所述膨脹器通過所注入的流體脹大并保持在所述胃腸道中的所確定的患部或期望位置附近。
[0033]在本申請的實(shí)施方式中，所述膨脹器可包括:殼體，具有排放通道并封裝第一腔和第二腔，所述第一腔用于接納基質(zhì)，所述第二腔用于接納酸并包括端壁。將酸與基質(zhì)混合的步驟還可包括:向前推動(dòng)所述端壁以壓縮所述第二腔，使得所述第二腔內(nèi)的酸流入所述第一腔并與所述基質(zhì)混合以生成流體。
[0034]在本申請的實(shí)施方式中，所述膨脹器還可包括可脹大腔，所述可脹大腔與所述第一腔連通。將所生成的流體注入膨脹器的步驟還可包括:將所生成的流體注入所述可脹大腔以使其脹大，使得所述膨脹器通過脹大的腔保持在所述胃腸道中的所確定的患部附近。
[0035]在本申請的實(shí)施方式中，所述方法還包括:將所述端壁向后拉動(dòng)至所述第二通道之后以使所述流體從所述可脹大腔漏出，使得所述膨脹器從所述胃腸道撤回。
[0036]在本申請的實(shí)施方式中，所述生物學(xué)信息可包括從由2D或3D圖像數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、PH數(shù)據(jù)、血管血流數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)和電數(shù)據(jù)構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0037]將在下面參照附圖描述本發(fā)明的示例性非限制性實(shí)施方式。附圖是示意性的，并且基本上不是精確按比例繪制。不同附圖中的相同或相似元件使用相同的參考標(biāo)號(hào)來指代。
[0038]圖1是根據(jù)本申請實(shí)施方式的治療無線膠囊式內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的示意圖。
[0039]圖2是根據(jù)本申請實(shí)施方式的治療無線膠囊式內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的一段式設(shè)計(jì)的示意圖。
[0040]圖3是根據(jù)本申請實(shí)施方式的具有多段的治療無線內(nèi)窺鏡膠囊的多段式設(shè)計(jì)的示意圖。
[0041]圖4是根據(jù)本申請另一實(shí)施方式的具有多段的治療無線內(nèi)窺鏡膠囊的另一多段式設(shè)計(jì)的示意圖。
[0042]圖5是根據(jù)本申請實(shí)施方式的酸與基質(zhì)單元的示意圖。
[0043]圖6是根據(jù)本申請實(shí)施方式的具有剪式聯(lián)動(dòng)裝置的可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0044]圖7是根據(jù)本申請實(shí)施方式的具有導(dǎo)螺桿與螺母組件的可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。
[0045]圖8是根據(jù)本申請實(shí)施方式的具有壓縮流體罐的流體控制機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0046]圖9是根據(jù)本申請實(shí)施方式的藥物單元的示意圖。
[0047]圖10是根據(jù)本申請實(shí)施方式的具有流體生成單元的可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0048]圖11是根據(jù)本申請實(shí)施方式的保持在一個(gè)位置的治療無線內(nèi)窺鏡膠囊的多段式設(shè)計(jì)的示意圖。
[0049]圖12是根據(jù)本申請實(shí)施方式的保持在一個(gè)位置的治療無線內(nèi)窺鏡膠囊的另一多段式設(shè)計(jì)的示意圖。
[0050]圖13是根據(jù)本申請實(shí)施方式的通過內(nèi)窺鏡膠囊在胃腸道中釋放藥物的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]現(xiàn)在將詳細(xì)參照示例性實(shí)施方式，在附圖中示出了示例性實(shí)施方式的示例。在合適的時(shí)候，在整個(gè)附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)將指代相同或相似的部件。
[0052]圖1是根據(jù)本申請實(shí)施方式的治療無線膠囊式內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的示意圖。在圖1中，示出了用于診斷和治療胃腸道相關(guān)疾病諸如消化失調(diào)的治療無線膠囊式內(nèi)窺鏡系統(tǒng)100。
[0053]內(nèi)窺鏡系統(tǒng)100包括至少一個(gè)治療無線內(nèi)窺鏡膠囊2。圖2是根據(jù)本申請實(shí)施方式的治療無線內(nèi)窺鏡膠囊2的一段式設(shè)計(jì)的示意圖。如圖2所示，治療無線內(nèi)窺鏡膠囊2可以是一段式設(shè)計(jì)，包括膠囊主體21、傳感器22、電池23、數(shù)據(jù)處理單元24、可脹大模塊控制單元25和附加治療單元26。傳感器22可以是成像器、光學(xué)傳感器等。
[0054]膠囊主體21可包括至少一片膠囊殼狀件211、可脹大模塊212、至少一個(gè)脹大流體出口孔213、至少一個(gè)縮小流體出口孔214、至少一個(gè)藥物釋放出口孔215、至少一個(gè)傳感器216(未示出)。膠囊殼狀件211用于覆蓋傳感器22、電池23、數(shù)據(jù)處理單元24、可脹大模塊控制單元25和附加治療單元26，并且可由柔性材料如橡膠等制成。在一些實(shí)施方式中，膠囊殼狀件211可以被省略?？擅洿竽K212可具有能夠通過將流體經(jīng)由脹大流體出口孔213注入而脹大的腔。一旦流體被注入該腔，模塊212被脹大并且使得膠囊2能夠與胃腸道或其他位置緊密接觸以進(jìn)行后續(xù)治療，或提供填塞效應(yīng)以阻止胃腸道流血。該腔還能夠通過將流體經(jīng)由縮小流體出口孔214排出而縮小?？擅洿竽K212能夠由任何可脹大材料制成。傳感器216可以是溫度傳感器、pH傳感器、光學(xué)傳感器、壓力傳感器等。
[0055]傳感器22可位于膠囊2的端部處以確保能夠記錄胃腸道下游的生物學(xué)信息而無需考慮膠囊2在胃腸道內(nèi)的定向。傳感器22可記錄反映胃腸道內(nèi)部狀況的生物學(xué)信息(例如，圖像)。所記錄的生物學(xué)信息能夠被發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元24以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。傳感器216可安裝在膠囊殼狀件211的表面上。由傳感器216搜集的信息可以是由溫度傳感器測量的溫度數(shù)據(jù)、由PH傳感器測量的pH數(shù)據(jù)、由光學(xué)傳感器測量的血管血流數(shù)據(jù)、或由壓力傳感器測量的壓力數(shù)據(jù)。由傳感器216測量的生物學(xué)信息可發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元24以進(jìn)行位置檢測。[°°56]電池23可為膠囊2提供電力。
[0057]數(shù)據(jù)處理單元24用于處理數(shù)據(jù)，尤其是由傳感器22和傳感器216記錄的生物學(xué)信息。數(shù)據(jù)處理單元24可由柔性PCB制成并包括微控制器241、無線模塊242以及數(shù)字信號(hào)處理器243。
[0058]微控制器241控制膠囊2中所有單元的激活。在一些實(shí)施方式中，用于消化失調(diào)檢測的算法可實(shí)施在微控制器241中以分析由傳感器22記錄的生物學(xué)信息。在一些實(shí)施方式中，用于消化失調(diào)檢測的算法可實(shí)施在微控制器241中以分析由傳感器216記錄的生物學(xué)信息。在一些實(shí)施方式中，控制信號(hào)可接收自外部站3并傳輸至微控制器241以控制膠囊2中的所有單元的激活。無線模塊242用于與其他外部設(shè)備諸如外部站3通信。例如，由傳感器22和傳感器216記錄的生物學(xué)信息可經(jīng)由無線模塊242發(fā)送至外部站3以進(jìn)行監(jiān)測。在一些不具備外部設(shè)備的實(shí)施方式中，無線模塊242可被省略。用于消化失調(diào)檢測的算法可實(shí)施在數(shù)字信號(hào)處理器243中以分析由傳感器22記錄的生物學(xué)信息。用于消化失調(diào)檢測的算法可實(shí)施在數(shù)字信號(hào)處理器243中以分析由傳感器216記錄的生物學(xué)信息。
[0059]可脹大模塊控制單元25可被激活以生成流體，從而通過脹大流體出口孔213使可脹大模塊212脹大。所生成的流體可以為CO2等。另外，可脹大模塊212可經(jīng)由激活可脹大模塊控制單元25以使流體從縮小流體出口孔214漏出而縮小。
[0060]治療單元26用于接收和釋放藥物620，并且可被激活以通過藥物釋放出口孔215將藥物620從膠囊2釋放。藥物620可以是流體狀藥物、粉末狀藥物等。治療單元26可在預(yù)定條件下釋放藥物以進(jìn)行額外治療。
[0061]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，治療無線內(nèi)窺鏡膠囊不應(yīng)限于圖2中所示的配置，并且可具有圖3中所示的配置，在圖3中，膠囊殼狀件211可分為第一部分211a、第二部分211b和第三部分211c，第一部分211a圍繞傳感器22、電池23以及可脹大模塊控制單元25，第二部分211b圍繞附加治療單元26，第三部分211c圍繞數(shù)據(jù)處理單元24。第一部分211a和第二部分211b可與第三部分211c相連接，第三部分211c可由柔性材料諸如橡膠等制成。
[0062]圖4是根據(jù)本申請另一實(shí)施方式的具有多段的治療無線膠囊內(nèi)窺鏡膠囊的另一多段式設(shè)計(jì)的示意圖。如圖4所示，治療無線內(nèi)窺鏡膠囊2’可以是多段式設(shè)計(jì)，包括膠囊2a和膠囊2b。膠囊2a包括膠囊主體21a、傳感器22’、電池23a、數(shù)據(jù)處理單元24a、可脹大模塊控制單元25 ’和RFID單元27a。同時(shí)，膠囊2b包括膠囊主體21b、RFID單元27b、電池23b、數(shù)據(jù)處理單元24b和治療單元26’。通過這種多段式設(shè)計(jì)，膠囊的尺寸可以被減小，使得具有消化不良的患者能夠更加谷易地吞咽。
[0063]膠囊主體21a包括至少一片膠囊殼狀件211a、可脹大模塊212’、至少一個(gè)脹大流體出口孔213’、至少一個(gè)縮小流體出口孔214’、至少一個(gè)傳感器216’。膠囊主體21b包括至少一片膠囊殼狀件211b和至少一個(gè)藥物釋放出口孔215。膠囊殼狀件211a用于覆蓋傳感器22 ’、電池23、數(shù)據(jù)處理單元24a、可脹大模塊控制單元25 ’和RFID單元27a，并且膠囊殼狀件211b用于覆蓋電池23b、數(shù)據(jù)處理單元24b、附加治療單元26’和RFID單元27b。膠囊殼狀件21 Ia和21 Ib均可由柔性材料諸如橡膠等制成。在一些實(shí)施方式中，膠囊殼狀件21 Ia和21 Ib可以被省略。可脹大模塊212’可具有腔，該腔能夠通過將流體經(jīng)由脹大流體出口孔213’注入而脹大以將膠囊2’保持在一個(gè)位置以進(jìn)行后續(xù)治療，或提供填塞效應(yīng)以阻止胃腸道流血。該腔還能夠通過將流體經(jīng)由縮小流體出口孔214’排出而縮小?？擅洿竽K212’能夠由任何可脹大材料制成。傳感器216’可以是溫度傳感器、pH傳感器、光學(xué)傳感器、壓力傳感器等。
[0064]傳感器22’可位于膠囊2的端部處以確保能夠記錄胃腸道下游的生物學(xué)信息而無需考慮膠囊2在胃腸道內(nèi)的定向。傳感器22’可記錄反映胃腸道內(nèi)部狀況的生物學(xué)信息(例如，圖像)。所記錄的生物學(xué)信息能夠被發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元24a以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。傳感器216’可安裝在膠囊殼狀件211’的表面上。由傳感器216’搜集的信息可以是由溫度傳感器測量的溫度數(shù)據(jù)、由PH傳感器測量的pH數(shù)據(jù)、由光學(xué)傳感器側(cè)的血管血流數(shù)據(jù)、或由壓力傳感器測量的壓力數(shù)據(jù)。由傳感器216’測量的生物學(xué)信息可發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元24a以進(jìn)行位置檢測。
[0065]電池23a和23b可為膠囊2’的每個(gè)段提供電力。
[0066]數(shù)據(jù)處理單元24a用于處理數(shù)據(jù)，尤其是由傳感器22 ’和傳感器216 ’記錄的生物學(xué)信息。數(shù)據(jù)處理單元24a可由柔性PCB制成并包括微控制器241a、無線模塊242a以及數(shù)字信號(hào)處理器243a。數(shù)據(jù)處理單元24b可由柔性PCB制成并包括微控制器241b、無線模塊242b以及數(shù)字信號(hào)處理器243b。
[0067]微控制器241a控制膠囊2’的第一段中的所有單元(S卩，傳感器22’、電池23a、數(shù)據(jù)處理單元24a、可脹大模塊控制單元25’、RFID單元27a)的激活。微控制器241b控制膠囊2’的第二段中的所有單元(即，電池23b、數(shù)據(jù)處理單元24b、附加治療單元26’、RFID單元27b)的激活。在一些實(shí)施方式中，用于消化失調(diào)檢測的算法可實(shí)施在微控制器241a中以分析由傳感器22’記錄的生物學(xué)信息。在一些實(shí)施方式中，用于消化失調(diào)檢測的算法可實(shí)施在微控制器241a中以分析由傳感器216’記錄的生物學(xué)信息。在一些實(shí)施方式中，用于消化失調(diào)檢測的算法可實(shí)施在微控制器241b中以分析由傳感器22’記錄的生物學(xué)信息。在一些實(shí)施方式中，用于消化失調(diào)檢測的算法可實(shí)施在微控制器241b中以分析由傳感器216’記錄的生物學(xué)信息。在一些實(shí)施方式中，微控制器241a和241b可被省略。在一些實(shí)施方式中，控制信號(hào)可接收自外部站3并傳輸至微控制器241a以控制膠囊2 ’的第一段中的所有單元的激活。無線模塊242a用于與無線模塊242b或其他外部設(shè)備諸如外部站3通信。例如，由傳感器22’和傳感器216’記錄的生物學(xué)信息可經(jīng)由無線模塊242a發(fā)送至外部站3以進(jìn)行監(jiān)測。在一些不具備外部設(shè)備的實(shí)施方式中，無線模塊242a可被省略。用于消化失調(diào)檢測的算法可實(shí)施在數(shù)字信號(hào)處理器243a或243b中以分析由傳感器22’記錄的生物學(xué)信息。用于消化失調(diào)檢測的算法可實(shí)施在數(shù)字信號(hào)處理器243a或243b中以分析由傳感器216’記錄的生物學(xué)信息。在一些實(shí)施方式中，數(shù)字信號(hào)處理器243a和243b之一可被省略。
[0068]可脹大模塊控制單元25’可被激活以生成流體，從而通過脹大流體出口孔213 ’使可脹大模塊212’脹大。所生成的流體可以為CO2等。另外，可脹大模塊212’可經(jīng)由激活可脹大模塊控制單元25 ’以使流體從縮小流體出口孔214 ’漏出而縮小。
[0069]治療單元26’用于接收和釋放藥物，并且可被激活以通過藥物釋放出口孔215’將藥物從膠囊2’釋放出。藥物可以是流體狀藥物、粉末狀藥物等。治療單元26’可在預(yù)定條件下釋放藥物以進(jìn)行額外治療。
[0070]在一些實(shí)施方式中，可脹大模塊控制單元25或25’可以是酸與基質(zhì)單元74。圖5是根據(jù)本申請實(shí)施方式的酸與基質(zhì)單元74的示意圖。酸與基質(zhì)單元74包括隔間主體40、儲(chǔ)存有酸600的酸室60、儲(chǔ)存有基質(zhì)610的基質(zhì)室61、與縮小流體出口孔214/214’流體連通的至少一個(gè)縮小流體出口孔50、與脹大流體出口孔213/213 ’流體連通的至少一個(gè)脹大流體出口孔51、以及與酸室60和基質(zhì)室61流體連通的至少一個(gè)室連接孔53。隔間主體40用于接納或形成酸室60和基質(zhì)室61并且可以是注射器、袋等。酸600可以是醋酸、鹽酸等?；|(zhì)610可以是碳酸氫鈉等。酸室60可包括端壁，即可移位表面43，在脹大期間可移位表面43可被向前推動(dòng)以壓縮酸室60使得酸室60中的酸流入基質(zhì)室61并與基質(zhì)混合以生成穿過脹大流體出口孔51的流體，并且在縮小期間可移位表面43可被向后拉動(dòng)至縮小流體出口孔50之后以使流體漏出?？梢莆槐砻?3可以是活塞等。
[0071]在一些實(shí)施方式中，具有剪式聯(lián)動(dòng)裝置的可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可與酸與基質(zhì)單元74結(jié)合，作為可脹大模塊控制單元25或25’。具體地，酸室60的可移位表面43可通過圖6中所示的可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)70來致動(dòng)。如圖6所示，具有剪式聯(lián)動(dòng)裝置的可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)70可包括驅(qū)動(dòng)器41(諸如電機(jī))、一對(duì)齒輪48a，48b、以及剪式聯(lián)動(dòng)裝置42，其中驅(qū)動(dòng)器41提供旋轉(zhuǎn)位移，一對(duì)齒輪48a，48b彼此接合并將來自與驅(qū)動(dòng)器41連接的一個(gè)齒輪48a的旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至另一個(gè)齒輪48b，剪式聯(lián)動(dòng)裝置42連接至另一個(gè)齒輪48b并將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推或拉可移位表面43。通過上述可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，酸600能夠通過由朝著基質(zhì)室61移動(dòng)的機(jī)構(gòu)70所致動(dòng)的可移位表面43推出酸室60并與基質(zhì)610混合以生成流體用于使可脹大模塊212或212’脹大。流體可從可脹大模塊212或212’漏出，使得可脹大模塊212或212’可經(jīng)由這樣的通道而縮小，其中該通道是在可移位表面43被拉回并超過流體出口孔50時(shí)由縮小流體出口孔50和縮小流體出口孔214或214’與可脹大模塊212或212’創(chuàng)建的。
[0072]在一些實(shí)施方式中，具有導(dǎo)螺桿與螺母組件的可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以和酸與基質(zhì)單元74結(jié)合，作為可脹大模塊控制單元25或25’。具體地，酸室60的可移位表面43可通過圖7中所示的可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)71來致動(dòng)。如圖7所示，具有導(dǎo)螺桿與螺母組件的可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)71可包括驅(qū)動(dòng)器41、一對(duì)齒輪49a，49b、以及導(dǎo)螺桿與螺母組件44。驅(qū)動(dòng)器41可以是電機(jī)等。驅(qū)動(dòng)器41可將力從齒輪49a轉(zhuǎn)移至齒輪49b以驅(qū)動(dòng)導(dǎo)螺桿與螺母組件44而對(duì)可移位表面43進(jìn)行推拉。通過上述可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，酸600能夠通過由朝著基質(zhì)室61移動(dòng)的機(jī)構(gòu)71所致動(dòng)的可移位表面43推出酸室60并與基質(zhì)610混合以生成流體用于使可脹大模塊212或212’脹大。流體可從可脹大模塊212或212’漏出，使得可脹大模塊212或212’可經(jīng)由這樣的通道而縮小，其中該通道是在可移位表面43被拉回并超過流體出口孔50時(shí)由縮小流體出口孔50和縮小流體出口孔214或214 ’與可脹大模塊212或212 ’創(chuàng)建的。
[0073]在一些實(shí)施方式中，可脹大模塊控制單元25或25’可包括如圖8中所示的流體控制機(jī)構(gòu)73。流體控制機(jī)構(gòu)73包括儲(chǔ)存壓縮流體63的壓縮流體罐46以及電操作閥47。電操作閥47包括至少一個(gè)流體罐連接接頭54、至少一個(gè)脹大流體出口接頭55、至少一個(gè)縮小流體出口接頭56。機(jī)構(gòu)73可用作可脹大模塊控制單元25或25’，并且脹大流體出口接頭55連接至脹大流體出口孔213，縮小流體出口接頭56連接至縮小流體出口孔214。通過以電子方式打開脹大流體出口接頭55，壓縮流體63可被輸送至可脹大模塊212并使其脹大。通過以電子方式打開縮小流體出口接頭56，可脹大模塊212可縮小
[0074]在一些實(shí)施方式中，附加治療單元26或26’可以是藥物單元75。圖9是根據(jù)本申請實(shí)施方式的藥物單元75的示意圖。藥物單元75包括隔間主體40’、儲(chǔ)存有藥物620的藥物室62、以及與藥物釋放出口孔215或215’流體連通的至少一個(gè)藥物出口孔52。隔間主體40’用于接納或形成藥物室62并且可以是注射器、袋等。藥物620可以是流體狀藥物、粉末狀藥物等。藥物室62可包括端壁，即可移位表面43 ’，在治療期間可移位表面43 ’可被向前推動(dòng)以壓縮藥物室62使得其中的藥物流出?？梢莆槐砻?3 ’可以是活塞等。
[0075]在一些實(shí)施方式中，具有流體生成單元的可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可與藥物單元75結(jié)合，作為附加治療單元26或26’。具體地，藥物室62的可移位表面43’可通過如圖10中所示的可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)72來致動(dòng)?？梢莆槐砻骝?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)72包括流體生成單元45以生成流體450。流體450可以是CO2等。流體450可推動(dòng)可移位表面43’。
[0076]在一些實(shí)施方式中，可移位表面驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)70或71可與藥物室62結(jié)合，作為附加治療單元26或26 ’，并且藥物出口孔52連接至藥物釋放出口孔215。藥物620可通過由朝著藥物出口孔52移動(dòng)的機(jī)構(gòu)70或71所致動(dòng)的可移位表面43 ’推出藥物室62。
[0077]返回圖1，內(nèi)窺鏡系統(tǒng)100可包括外部站3，外部站3在膠囊2與用戶之間提供人機(jī)界面以監(jiān)測和控制內(nèi)窺鏡膠囊。
[0078]在一些實(shí)施方式中，外部站3可包括提供人機(jī)界面的移動(dòng)設(shè)備31、在移動(dòng)設(shè)備31與膠囊2之間提供數(shù)據(jù)交換的收發(fā)器32、用于監(jiān)測人體生理狀態(tài)的一組傳感器33、以及可選地，附加的數(shù)據(jù)處理資源。
[0079]在一些實(shí)施方式中，移動(dòng)設(shè)備31可以是移動(dòng)電話等。收發(fā)器32可包括用于在移動(dòng)設(shè)備31與收發(fā)器32之間進(jìn)行無線通信的無線模塊321。無線模塊321可以是藍(lán)牙模塊、W1-Fi模塊等。移動(dòng)設(shè)備31還包括用于在收發(fā)器32與膠囊2之間進(jìn)行無線通信的無線模塊323。無線模塊323可以是具有400-600MHZ帶寬的RF模塊等。如圖所示，移動(dòng)設(shè)備31還包括數(shù)據(jù)處理單元322，數(shù)據(jù)處理單元322包括用于控制收發(fā)器32的微控制器3221和用于額外數(shù)據(jù)處理資源的數(shù)字信號(hào)處理器3222。用于消化不良檢測的算法可實(shí)施在數(shù)字信號(hào)處理器3222中。一組傳感器33可以是記錄生理信息(例如，ECG、EMG等)的至少一個(gè)電極、或用于測量血管容積圖或從記錄的生理信息等計(jì)算的參數(shù)的光學(xué)傳感器。
[0080]數(shù)據(jù)可經(jīng)由收發(fā)器32以如下方式從膠囊2和一組傳感器33發(fā)送至移動(dòng)設(shè)備31:數(shù)據(jù)首先從膠囊2發(fā)送至無線模塊323，隨后數(shù)據(jù)從無線模塊323傳輸至無線模塊321，并進(jìn)一步從無線模塊321發(fā)送至移動(dòng)模塊31。在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)可從無線模塊323傳輸至數(shù)字信號(hào)處理器3222以在從無線模塊323發(fā)送至無線模塊321之前進(jìn)行額外的數(shù)據(jù)處理。
[0081]在一些實(shí)施方式中，移動(dòng)設(shè)備31可通過向收發(fā)器32發(fā)送控制信號(hào)來控制膠囊2。具體地，控制信號(hào)可首先從移動(dòng)模塊31發(fā)送至無線模塊321，隨后從無線模塊321傳輸至無線模塊323，并進(jìn)一步從無線模塊323發(fā)送至膠囊2。微控制器3221控制無線模塊321、無線模塊323的激活并負(fù)責(zé)在收發(fā)器32中傳輸數(shù)據(jù)。
[0082]圖11是根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施方式的保持在一個(gè)位置的治療無線內(nèi)窺鏡膠囊的多段式設(shè)計(jì)的示意圖。圖12是根據(jù)本申請的一個(gè)實(shí)施方式的保持在一個(gè)位置的治療無線內(nèi)窺鏡膠囊的另一種多段式設(shè)計(jì)的示意圖。
[0083]治療無線膠囊式內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I可在具有或不具有外部站3的情況下為胃腸道相關(guān)疾病(諸如消化失調(diào))的診斷和治療提供閉環(huán)解決方案。根據(jù)圖11，治療無線內(nèi)窺鏡膠囊2將被吞咽并開始對(duì)胃腸道80中的消化失調(diào)進(jìn)行篩查。根據(jù)圖12，治療無線內(nèi)窺鏡膠囊2a將被吞咽并開始對(duì)胃腸道80中的消化失調(diào)進(jìn)行篩查，并且治療無線內(nèi)窺鏡膠囊2b將在膠囊2a被吞咽一定時(shí)間之后被吞咽。一旦消化失調(diào)被檢測到，可脹大模塊212就將被脹大以將根據(jù)圖11的膠囊2或根據(jù)圖12的膠囊2a保持在一個(gè)位置并同時(shí)對(duì)胃腸道出血提供填塞效應(yīng)治療。隨后，根據(jù)圖11的膠囊2或根據(jù)圖12的膠囊2b中的附加治療隔間26將被激活以提供附加的治療。數(shù)據(jù)可從根據(jù)圖11的膠囊2或根據(jù)圖12的膠囊2a發(fā)送至外部站3以在整個(gè)過程中進(jìn)行分析?？刂菩盘?hào)可從外部站3發(fā)送以控制根據(jù)圖11的膠囊2或根據(jù)圖12的膠囊2a和膠囊2b。在一些實(shí)施方式中，移動(dòng)電話可充當(dāng)外部站，因?yàn)槠渫耆軌驁?zhí)行無線通信和數(shù)據(jù)處理。
[0084]圖13是通過上述實(shí)施方式中的內(nèi)窺鏡膠囊在胃腸道中釋放藥物的方法200的流程圖。該方法包括下列步驟。在步驟201，通過圖像采集單元采集胃腸道的圖像并將其發(fā)送至數(shù)據(jù)處理單元。在步驟202，通過數(shù)據(jù)處理單元分析記錄的生物學(xué)信息。在步驟203，確定采集的圖像是否代表患部，如果采集的圖像不代表患部，則該方法前進(jìn)至步驟201以繼續(xù)圖像采集。否則，該方法前進(jìn)到步驟204，在步驟204中，可脹大模塊被脹大以將其保持在胃腸道中。在步驟205中，通過釋放器釋放藥物。在釋放之后，該方法前進(jìn)至步驟206，在步驟206中，可脹大模塊縮小以使其從胃腸道撤回。
[0085]與傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡用途和當(dāng)前可用的WCE相比，本申請中所公開的解決方案使用治療無線內(nèi)窺鏡膠囊為消化失調(diào)的診斷和治療提供了非侵入式解決方案。在本申請的一些實(shí)施方式中，消化失調(diào)檢測算法可實(shí)施在治療無線內(nèi)窺鏡膠囊中，并且可實(shí)施在外部站中。膠囊提供至少兩種治療機(jī)制，一種是填塞效應(yīng)，另一種是藥物輸送。
[0086]雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選示例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員在知曉基本的發(fā)明構(gòu)思的情況下，可對(duì)這些示例進(jìn)行修改和改進(jìn)。所附權(quán)利要求旨在被認(rèn)為是包括優(yōu)選示例并且所有修改和改進(jìn)都落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0087]顯然，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改和改進(jìn)。同樣地，如果這些修改和改進(jìn)屬于權(quán)利要求和等同技術(shù)的范圍，則它們可落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)窺鏡膠囊，包括: 傳感器，用于記錄胃腸道內(nèi)的生物學(xué)信息； 膨脹器，具有可脹大腔，所述可脹大腔能夠通過注入流體而脹大，并且能夠通過將所述流體從中排出而縮??；以及 控制器，通過記錄的所述生物學(xué)信息確定所述胃腸道內(nèi)的患部并且控制所述膨脹器處于: 脹大姿態(tài)，在所述脹大姿態(tài)中，所述可脹大腔通過注入的流體而脹大，并且所述膨脹器通過脹大的所述可脹大腔保持在所述胃腸道內(nèi)確定的所述患部附近;或 縮小姿態(tài)，在所述縮小姿態(tài)中，所述可脹大腔中注入的所述流體的至少一部分被釋放，并且所述膨脹器從所述胃腸道撤回。2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡膠囊，還包括釋放器，所述釋放器包括藥物腔，所述藥物腔用于容納將在所述胃腸道內(nèi)釋放的藥物。3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中所述膨脹器還包括: 殼體，具有第一通道和第二通道，所述第一通道與所述可脹大腔流體連通；以及流體罐，具有用于容納壓縮流體的流體腔，所述流體腔與所述可脹大腔流體連通以將所述壓縮流體注入所述可脹大腔。4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中所述流體罐包括電控閥，所述電控閥能夠由所述控制器控制以將所述壓縮流體從所述流體腔輸送至所述可脹大腔或?qū)⒘黧w從所述可脹大腔排出。5.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中所述膨脹器還包括: 殼體，圍繞第一腔和第二腔并具有第一通道和第二通道，所述第一通道與所述第一腔流體連通， 其中，所述第一腔儲(chǔ)存基質(zhì)，第二腔儲(chǔ)存酸并還包括端壁， 其中，在所述脹大姿態(tài)中，所述端壁被向前推動(dòng)以壓縮所述第二腔，使得所述第二腔內(nèi)的所述酸通過所述第一通道流入所述第一腔并與所述基質(zhì)混合以生成流體，從而使所述可脹大腔脹大以使所述膨脹器保持在所述胃腸道中確定的所述患部附近;以及 在所述縮小姿態(tài)中，所述端壁被向后拉至所述第二通道之后以使所述流體從所述可脹大腔漏出，使得所述膨脹器從所述胃腸道撤回。6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中，所述膨脹器還包括致動(dòng)器，所述致動(dòng)器與所述端壁接合以對(duì)所述端壁進(jìn)行推拉。7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中，所述致動(dòng)器包括: 驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移； 彼此接合的一對(duì)齒輪，所述一對(duì)齒輪中的一個(gè)齒輪連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述一對(duì)齒輪中的另一個(gè)齒輪;以及 剪式聯(lián)動(dòng)裝置，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推或拉所述端壁。8.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中，所述致動(dòng)器包括: 驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移； 彼此接合的一對(duì)齒輪，所述一對(duì)齒輪中的一個(gè)齒輪連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述一對(duì)齒輪中的另一個(gè)齒輪;以及 導(dǎo)螺桿與螺母組件，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推或拉所述端壁。9.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中，所述釋放器還包括: 殼體，圍繞所述藥物腔并具有釋放通道， 其中所述藥物腔還包括端壁，所述端壁被向前推動(dòng)以通過所述釋放通道釋放藥物。10.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中，所述釋放器還包括: 致動(dòng)器，所述致動(dòng)器與所述端壁接合以推動(dòng)所述端壁。11.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中，所述致動(dòng)器包括: 驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移； 彼此接合的一對(duì)齒輪，所述一對(duì)齒輪中的一個(gè)齒輪連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述一對(duì)齒輪中的另一個(gè)齒輪;以及 剪式聯(lián)動(dòng)裝置，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推動(dòng)所述端壁。12.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中，所述致動(dòng)器包括: 驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移； 彼此接合的一對(duì)齒輪，所述一對(duì)齒輪中的一個(gè)齒輪連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述一對(duì)齒輪中的另一個(gè)齒輪;以及 導(dǎo)螺桿與螺母組件，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推動(dòng)所述端壁。13.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中，所述致動(dòng)器包括流體生成單元，所述流體生成單元生成流體以推動(dòng)所述端壁。14.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡膠囊，還包括第一殼狀件和第二殼狀件，其中所述第一殼狀件覆蓋所述傳感器、所述膨脹器的所述殼體以及所述控制器，所述第二殼狀件覆蓋所述釋放器。15.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡膠囊，其中，所述傳感器是從由2D或3D成像傳感器、溫度傳感器、PH傳感器、光學(xué)傳感器和壓力傳感器構(gòu)成的組中選擇的傳感器。16.—種具有內(nèi)窺鏡膠囊的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，包括: 傳感器，用于記錄生物學(xué)信息； 控制器，從記錄的所述生物學(xué)信息確定所述胃腸道內(nèi)的患部； 釋放器，具有藥物腔，所述藥物腔用于接納將在所述胃腸道內(nèi)釋放的藥物； 膨脹器，具有可脹大腔和殼體，所述殼體圍繞: 第一腔，儲(chǔ)存基質(zhì)；以及 第二腔，儲(chǔ)存酸并具有與所述第一腔流體連通的第一通道； 其中，所述膨脹器具有: 脹大狀態(tài)，在所述脹大狀態(tài)中，所述第二腔中的所述酸通過所述第一通道流入所述第一腔并與所述基質(zhì)混合以生成流體，生成的所述流體被注入所述可脹大腔并使所述可脹大腔脹大，并且所述膨脹器通過脹大的所述可脹大腔保持在所述胃腸道內(nèi)確定的所述患部附近；以及 縮小狀態(tài)，在所述縮小狀態(tài)中，所述流體從所述可脹大腔中漏出，并且所述膨脹器從所述胃腸道撤回。17.如權(quán)利要求16所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述殼體具有第二通道，所述第二通道包括端壁； 在所述脹大狀態(tài)中，所述端壁被向前推動(dòng)以壓縮所述第二腔，使得所述第二腔內(nèi)的所述酸通過所述第一通道流入所述第一腔并與所述基質(zhì)混合以生成流體，從而使所述可脹大腔脹大以使得所述膨脹器保持在確定的所述患部附近;以及 在所述縮小狀態(tài)中，所述端壁被向后拉至所述第二通道之后以使所述流體從所述可脹大腔漏出，使得所述膨脹器從所述胃腸道撤回。18.如權(quán)利要求17所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述膨脹器還包括: 致動(dòng)器，與所述端壁接合以對(duì)所述端壁進(jìn)行推拉。19.如權(quán)利要求18所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器包括: 驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移； 彼此接合的一對(duì)齒輪，所述一對(duì)齒輪中的一個(gè)齒輪連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述一對(duì)齒輪中的另一個(gè)齒輪;以及 剪式聯(lián)動(dòng)裝置，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推或拉所述端壁。20.如權(quán)利要求18所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述致動(dòng)器包括: 驅(qū)動(dòng)器，提供旋轉(zhuǎn)位移； 彼此接合的一對(duì)齒輪，所述一對(duì)齒輪中的一個(gè)齒輪連接至所述驅(qū)動(dòng)器并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)移至所述一對(duì)齒輪中的另一個(gè)齒輪;以及 導(dǎo)螺桿與螺母組件，連接至所述另一個(gè)齒輪并將所述旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為線性位移以推或拉所述端壁。21.如權(quán)利要求17所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，所述釋放器還包括: 殼體，圍繞所述藥物腔并具有釋放通道， 其中所述藥物腔還包括端壁，所述端壁被向前推動(dòng)以通過所述釋放通道釋放藥物。22.—種通過內(nèi)窺鏡膠囊在胃腸道中釋放藥物的方法，所述內(nèi)窺鏡膠囊包括膨脹器和控制器，所述方法包括: a)記錄所述胃腸道的生物學(xué)信息； b)基于記錄的所述生物學(xué)信息確定患部或期望位置； c)將酸與基質(zhì)混合以在所述膨脹器中生成流體；以及 d)將生成的所述流體注入所述膨脹器，使得所述膨脹器通過注入的所述流體而脹大并保持在所述胃腸道中確定的所述患部或期望位置附近。23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述膨脹器包括: 殼體，具有排放通道并圍繞第一腔和第二腔，所述第一腔用于容納基質(zhì)，所述第二腔用于容納酸并包括端壁； 其中，將酸與基質(zhì)混合的步驟還包括: 向前推動(dòng)所述端壁以壓縮所述第二腔，使得所述第二腔內(nèi)的所述酸流入所述第一腔并與所述基質(zhì)混合以生成所述流體。24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述膨脹器還包括可脹大腔，所述可脹大腔與所述第一腔連通，以及將生成的所述流體注入所述膨脹器的步驟還包括: 將生成的所述流體注入所述可脹大腔以使可脹大腔脹大，使得所述膨脹器通過脹大的所述可脹大腔保持在所述胃腸道中確定的所述患部附近。25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述方法還包括: 將所述端壁向后拉至所述第二通道之后以使所述流體從所述可脹大腔漏出，使得所述膨脹器從所述胃腸道撤回。26.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述生物學(xué)信息包括從由2D或3D圖像數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、PH數(shù)據(jù)、血管血流數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)和電數(shù)據(jù)構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】A61B1/273GK105877685SQ201610048471
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月25日
【發(fā)明人】潘頌欣, 梁衍光, 張芮愷, 陳嘉穎
【申請人】香港中文大學(xué)