具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng),其包括具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡、體外接收裝置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng),該具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡的結(jié)構(gòu)包括具有密封功能的外殼以及設(shè)于該外殼內(nèi)的第一夜視模塊、圖像處理模塊、電源模塊、附屬機(jī)構(gòu)、儲存及通訊模塊和第二夜視模塊。本發(fā)明能夠在無光或者微光情況下對胃腸腔及其壁間進(jìn)行觀察,全方位、多角度地獲取胃腸道和壁間的圖像,并通過系統(tǒng)對有光情況下的圖像和無光或者微光情況下的圖像進(jìn)行對比分析,更加全面客觀地認(rèn)識胃腸道和相關(guān)胃腸病變,豐富了腸道觀察和診斷的手段,使診斷結(jié)果更加準(zhǔn)確。
【專利說明】具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域,具體地說,本發(fā)明涉及一種膠囊小腸鏡系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]膠囊內(nèi)窺鏡全稱為“智能膠囊消化道內(nèi)鏡系統(tǒng)”,又稱“醫(yī)用無線內(nèi)鏡”。其原理是受檢者通過口服內(nèi)置攝像與信號傳輸裝置的智能膠囊,借助消化道蠕動使之在消化道內(nèi)運(yùn)動并拍攝圖像,醫(yī)生利用體外的圖像記錄儀和影像工作站,了解受檢者的整個(gè)消化道情況,從而對其病情做出診斷。膠囊內(nèi)鏡具有檢查方便、無創(chuàng)傷、無導(dǎo)線、無痛苦、無交叉感染、不影響患者的正常工作等優(yōu)點(diǎn),擴(kuò)展了消化道檢查的視野,克服了傳統(tǒng)的插入式內(nèi)鏡所具有的耐受性差、不適用于年老體弱和病情危重等缺陷,是消化道疾病尤其是小腸疾病診斷的首選方法。
[0003]目前傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡系統(tǒng),其方式大部分采用冷光源作為內(nèi)窺鏡照明的介質(zhì),通過傳統(tǒng)棱鏡光學(xué)系統(tǒng)或者電子CCD光學(xué)系統(tǒng)以獲取人體器官腔體組織的圖像,以可視的方式來作為病癥的診斷依據(jù),一般可見的人體器官內(nèi)的病變可以通過肉眼的觀察獲得,而某些潛在的病癥卻顯示不出性狀,根據(jù)內(nèi)窺鏡反饋的圖像難以診斷,必須通過取組織活檢等方式來獲得,這是傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡的其中一個(gè)短處。
[0004]內(nèi)窺鏡的發(fā)展史從黑暗走向光明的歷史,即從無光觀察到冷光源供光觀察,在有光的條件下,醫(yī)生通過內(nèi)窺鏡的光學(xué)系統(tǒng)能觀察到胃腸道內(nèi)的面貌。
[0005]夜視成像技術(shù)目前 主要有兩種工作方式,第一種是圖像增強(qiáng)方式,這種技術(shù)能采集微弱的光線,包括紅外線光譜的低區(qū)(這一區(qū)域的光線即便存在,肉眼也看不到),然后將其放大到一定水平,以便讓我們能從容地觀察圖像;第二種是紅外線熱成像技術(shù),這種技術(shù)能捕捉到紅外光譜的高區(qū)光線,也就是物體以散熱形式發(fā)出的光線,而非反射光。溫度較高的物體(例如人的身體)會比溫度較低的物體(例如樹木或建筑物)發(fā)出更多的紅外線。目前尚沒有出現(xiàn)具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]針對以上要解決的技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于提出一種具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng),其利用夜視技術(shù)作為核心觀察手段,結(jié)合膠囊內(nèi)鏡的優(yōu)勢,利用全新的方法和視角對腸道進(jìn)行全方位、多角度的觀察。
[0007]為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng),包括具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡、體外接收裝置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng),其中,所述具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡具有一外殼,該外殼為兩頭半圓形膠囊狀密封結(jié)構(gòu),所述外殼內(nèi)設(shè)有電源模塊,以及分別與該電源模塊相連的第一夜視模塊、第二夜視模塊、圖像處理模塊和儲存及通訊模塊,所述圖像處理模塊分別與第一夜視模塊、第二夜視模塊、儲存及通訊模塊相連;所述外殼內(nèi)還設(shè)有副結(jié)構(gòu),其用于固定所述外殼部各模塊;[0009]所述第一夜視模塊和所述第二夜視模塊分別設(shè)于靠近所述外殼的兩圓端,用于獲取消化道壁的夜視圖像并傳送至所述圖像處理模塊進(jìn)行處理;
[0010]所述圖像處理模塊用于接收所述第一夜視模塊和所述第二夜視模塊獲取的圖像,并將其進(jìn)一步分析處理成可供顯示或者儲存的格式,并傳送至所述儲存及通訊模塊;
[0011 ] 所述儲存及通訊模塊用于儲存所述圖像處理模塊處理后的圖片,并通過無線傳輸方式向體外接收裝置發(fā)射所獲取的圖片,并傳送至所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述外殼直徑至多15毫米、長度至多30毫米。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述第一夜視模塊設(shè)有第一夜視攝像頭系統(tǒng),該第一夜視攝像頭系統(tǒng)包括靠近所述外殼圓端的第一夜視攝像頭物鏡,該第一夜視攝像頭物鏡與第一像素增強(qiáng)元件、第一轉(zhuǎn)像物鏡和第一 CCD光電成像元件依次相連,所述第一夜視攝像頭物鏡捕捉圖像后,經(jīng)所述第一像素增強(qiáng)元件、所述第一轉(zhuǎn)像物鏡和第一 CCD光電成像元件后,傳送至所述圖像處理模塊。
[0014]進(jìn)一步,所述第一夜視模塊在所述第一夜視攝像頭物鏡周圍環(huán)繞設(shè)有紅外射線發(fā)射模塊。
[0015]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述第二夜視模塊設(shè)有第二夜視攝像頭系統(tǒng),該第二夜視攝像頭系統(tǒng)包括靠近所述外殼另一圓端的第二夜視攝像頭物鏡,該第二夜視攝像頭物鏡與第二像素增強(qiáng)元件、第二轉(zhuǎn)像物鏡和第二 CCD光電成像元件依次相連,所述第二夜視攝像頭物鏡捕捉圖像后,經(jīng)所述第二像素增強(qiáng)元件、所述第二轉(zhuǎn)像物鏡和第二 CCD光電成像元件后,傳送至 所述圖像處理模塊。
[0016]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述第一夜視模塊在所述第一夜視攝像頭物鏡周圍環(huán)繞設(shè)有一紅外射線發(fā)射模塊。
[0017]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述電源模塊為可重復(fù)充電電池。
[0018]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述電源模塊為可替換電池。
[0019]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述體外接收裝置為佩戴式接收器。
[0020]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,所述體外接收裝置為手持式接收器。
[0021]本發(fā)明所述的具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng),其使用方法如下:患者經(jīng)過術(shù)前的檢查后,通過口服具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡,該具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡經(jīng)人體食道進(jìn)入胃腔并在一定時(shí)間內(nèi)經(jīng)過人體內(nèi)的自然運(yùn)輸進(jìn)入依次進(jìn)入十二指腸道、小腸道、大腸道、結(jié)腸和直腸,最終通過人體的排泄功能排出體外,完成其工作的整個(gè)周期。在膠囊小腸鏡進(jìn)入人體后,患者可以佩戴體外接收裝置,并通過該體外接收裝置激活膠囊小腸鏡,使膠囊小腸鏡在人體內(nèi)各器官通過主動或者被動的形式獲取各器官壁的夜視圖像,經(jīng)處理后,該夜視圖像可以通過無線發(fā)射至接收設(shè)備,并實(shí)時(shí)顯示在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)視屏。醫(yī)生通過觀察各器官的夜視圖像,對其進(jìn)行分析,得到更加豐富的診斷依據(jù)。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明采用夜視技術(shù)作為核心觀察手段,在避免外界光干擾的情況下,將夜視鏡技術(shù)與膠囊小腸鏡技術(shù)結(jié)合,能夠在無光或者微光情況下對胃腸腔及其壁間進(jìn)行觀察,獲取胃腸道和壁間的圖像,并通過系統(tǒng)分別對有光情況下的圖像和無光或者微光情況下的圖像進(jìn)行對比分析,更加全面客觀地認(rèn)識胃腸道和相關(guān)胃腸病變。
[0023]本發(fā)明所述的具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng),利用膠囊內(nèi)鏡微小化和手術(shù)的無痛無創(chuàng)化,結(jié)合在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域極少使用的夜視技術(shù),達(dá)到診斷人體胃腸道功能和病變的目的。該具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡體積小、重量輕,患者服用后無恐懼感,且操作簡單,無操作引致的并發(fā)癥,其在純自然狀態(tài)、無多余外界光干擾的情況下獲得的全方位、多角度的胃腸道圖像,能夠更加真實(shí)和客觀地揭示人體胃腸道的狀況,有利于更加準(zhǔn)確地對胃腸道進(jìn)行有效診斷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明提供的具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng)工作示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明提供的具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3是本發(fā)明提供的具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,但本發(fā)明并不限于以下具體實(shí)施例。
[0028]圖1為本發(fā)明所述的具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng)的工作示意圖。如圖1所示,本發(fā)明提供的具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng)由具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡I,體外接收裝置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)4組成。所述體外接收裝置優(yōu)選為佩戴式接收器2或手持式接收器3。當(dāng)患者經(jīng)過詳細(xì)嚴(yán)格的術(shù)前檢查后,口服吞入本發(fā)明提供的具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡1,該具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡I經(jīng)口腔5,依次通過食道51、胃52、十二指腸53、小腸54、大腸55,并經(jīng)由肛門56排出體外,完成整個(gè)工作周期。當(dāng)膠囊小腸鏡I進(jìn)入人體后,患者可使用體外接收裝置(例如佩戴式接收器2或手持式接收器3),并通過該體外接收裝置激活所述具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡1,對其發(fā)出指令,使具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡I通過主動或被動的形式在人體消化系統(tǒng)的各器官中全方位、多角度地獲取其壁的夜視圖像。這些夜視圖像經(jīng)處理后,可通過無線發(fā)射至體外接收裝置,并實(shí)時(shí)顯示在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)4的顯示屏上。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)4能夠讀取所獲得的信息,醫(yī)生通過觀察各器官的不同方向的夜視圖像,并對其進(jìn)行分析,能夠得到更加豐富的診斷依據(jù)。
[0029]實(shí)施例1
[0030]如圖2所示,為本發(fā)明提供的具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡I的一種結(jié)構(gòu)示意圖。在這一實(shí)施例中,該具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡具有一外殼11,該外殼11為兩頭半圓形膠囊狀密封結(jié)構(gòu),其橫切面優(yōu)選為圓形,其尺寸優(yōu)選為直徑至多15毫米,長度至多30毫米,以便于患者吞服,制備該外殼的材料優(yōu)選能夠耐受胃腔的強(qiáng)酸性環(huán)境。
[0031]所述外殼11內(nèi)設(shè)有電源模塊14,以及分別與該電源模塊14相連的第一夜視模塊12、第二夜視模塊16、圖像處理模塊15和儲存及通訊模塊13,所述圖像處理模塊15分別與第一夜視模塊12、第二夜視模塊16、儲存及通訊模塊13相連接;所述外殼11內(nèi)還設(shè)有副結(jié)構(gòu)。
[0032]所述第一夜視模塊12和所述第二夜視模塊16分別設(shè)于靠近所述外殼11的兩圓端,用于獲取消化道壁的夜視圖像并傳送至所述圖像處理模塊15進(jìn)行處理。[0033]其中,所述第一夜視模塊12靠近所述外殼11的一圓端設(shè)置,其包括第一夜視攝像頭系統(tǒng),該第一夜視攝像頭系統(tǒng)包括靠近所述外殼11圓端的第一夜視攝像頭物鏡121,該第一夜視攝像頭物鏡121與第一像素增強(qiáng)元件、第一轉(zhuǎn)像物鏡和第一 CCD光電成像元件依次相連;所述第一夜視攝像頭物鏡121能夠捕捉腸壁輻射的微弱紅外線,然后通過像素增強(qiáng)元件、轉(zhuǎn)像物鏡對其進(jìn)行增強(qiáng)、處理,投射在CCD光電成像元件上,并傳送至圖像處理模塊15。
[0034]所述第二夜視模塊16靠近所述外殼11的另一圓端設(shè)置,其包括第二夜視攝像頭系統(tǒng),該第二夜視攝像頭系統(tǒng)包括靠近所述外殼11另一圓端的第二夜視攝像頭物鏡161,該第二夜視攝像頭物鏡161與第二像素增強(qiáng)元件、第二轉(zhuǎn)像物鏡和第二 CCD光電成像元件依次相連;所述第二夜視攝像頭物鏡161能夠捕捉腸壁輻射的微弱紅外線,然后通過像素增強(qiáng)元件、轉(zhuǎn)像物鏡對其進(jìn)行增強(qiáng)、處理,投射在CCD光電成像元件上,并傳送至圖像處理模塊15。
[0035]所述圖像處理模塊15用于接收所述第一夜視模塊12和所述第二夜視模塊16獲取的圖像,并將其進(jìn)一步分析處理成可供顯示或者儲存的格式,并傳送至所述儲存及通訊模塊13 ;
[0036]所述儲存及通訊模塊13用于儲存所述圖像處理模塊15處理后的圖片,并通過無線傳輸方式向體外接收裝置(例如佩戴式接收器2或手持式接收器3)發(fā)射所獲取的圖片,并傳送至所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)4進(jìn)行分析。
[0037]所述電源模塊14用于為外殼11內(nèi)各模塊提供正常工作所需要的能量,其優(yōu)選為可重復(fù)充電電池或可替換電池。
[0038]所述副結(jié)構(gòu)17用于固定所述外殼11內(nèi)部各模塊,其優(yōu)選為固定框架結(jié)構(gòu);
[0039]本發(fā)明通過第一夜視模塊12的第一夜視攝像頭物鏡121和第二夜視模塊16的第二夜視攝像頭物鏡161分別獲取腸道在無光狀態(tài)下的圖像,并經(jīng)圖像處理模塊15進(jìn)行處理后,通過儲存及通訊模塊13實(shí)時(shí)`向人體外發(fā)射圖像,或者將圖像儲存在該儲存及通訊模塊13中待排出人體后再讀取,以便為醫(yī)生提供使用傳統(tǒng)胃腸鏡時(shí)所無法得到的、腸道在無光狀態(tài)下的真實(shí)可靠的狀態(tài)信息,全方位地、多角度地提供腸道圖像,豐富了腸道觀察和診斷的手段,也進(jìn)一步保證了診斷的準(zhǔn)確性。
[0040]實(shí)施例2
[0041]如圖3所示,為本發(fā)明提供的具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例中的具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡與實(shí)施例1中的膠囊小腸鏡的結(jié)構(gòu)基本相同,其不同之處在于在所述第一夜視模塊中增設(shè)了紅外射線發(fā)射模塊122。該紅外射線發(fā)射模塊122在所述第一夜視攝像頭物鏡121周圍環(huán)繞設(shè)置,用于發(fā)射特定頻率的紅外射線至腸壁,激發(fā)腸壁組織的紅外線輻射,受激輻射的紅外線被第一夜視攝像頭物鏡121所捕捉到,然后通過像素增強(qiáng)元件、轉(zhuǎn)像物鏡進(jìn)行增強(qiáng)、處理,投射在CCD光電成像元件上,傳送至圖像處理模塊15,經(jīng)處理后,再儲存在所述儲存及通訊模塊13中,并通過無線傳輸方式向體外接收裝置(例如佩戴式接收器2或手持式接收器3)發(fā)射所獲取的圖片,傳送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)4作進(jìn)一步的分析。
[0042]本發(fā)明通過第一夜視模塊12的第一夜視攝像頭物鏡121捕捉受激輻射的紅外線,同時(shí)通過第二夜視模塊16的第二夜視攝像頭物鏡161,以主動或被動的方式同時(shí)獲取腸道在無光狀態(tài)下的圖像,第一夜視模塊12和第二夜視模塊16分別獲得的圖像經(jīng)圖像處理模塊15進(jìn)行處理后,通過儲存及通訊模塊13實(shí)時(shí)向人體外發(fā)射圖像,或者將圖像儲存在該儲存及通訊模塊13中待排出人體后再讀取,以便為醫(yī)生提供使用傳統(tǒng)胃腸鏡時(shí)所無法得到的、腸道在無光狀態(tài)下的真實(shí)可靠的狀態(tài)信息,在這種實(shí)施方式中,可以結(jié)合主動和被動的方式全方位地、多角度地提供腸道圖像,豐富了腸道觀察和診斷的手段,也進(jìn)一步保證了診斷的準(zhǔn)確性 。
【權(quán)利要求】
1.一種具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡系統(tǒng),包括具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡、體外接收裝置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng),其特征在于:所述具有雙向夜視攝像頭的膠囊小腸鏡具有一外殼,該外殼為兩頭半圓形膠囊狀密封結(jié)構(gòu),所述外殼內(nèi)設(shè)有電源模塊,以及分別與該電源模塊相連的第一夜視模塊、第二夜視模塊、圖像處理模塊和儲存及通訊模塊,所述圖像處理模塊分別與第一夜視模塊、第二夜視模塊、儲存及通訊模塊相連;所述外殼內(nèi)還設(shè)有副結(jié)構(gòu),其用于固定所述外殼內(nèi)部各模塊; 所述第一夜視模塊和所述第二夜視模塊分別設(shè)于靠近所述外殼的兩圓端,用于獲取消化道壁的夜視圖像并傳送至所述圖像處理模塊進(jìn)行處理; 所述圖像處理模塊用于接收所述第一夜視模塊和所述第二夜視模塊獲取的圖像,并將其進(jìn)一步分析處理成可供顯示或者儲存的格式,并傳送至所述儲存及通訊模塊; 所述儲存及通訊模塊用于儲存所述圖像處理模塊處理后的圖片,并通過無線傳輸方式向體外接收裝置發(fā)射所獲取的圖片,并傳送至所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng),其特征在于:所述外殼直徑至多15毫米、長度至多30毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng),其特征在于:所述第一夜視模塊設(shè)有第一夜視攝像頭系統(tǒng),該第一夜視攝像頭系統(tǒng)包括靠近所述外殼圓端的第一夜視攝像頭物鏡,該第一夜視攝像頭物鏡與第一像素增強(qiáng)元件、第一轉(zhuǎn)像物鏡和第一 CCD光電成像元件依次相連,所述第一夜視攝像頭物鏡捕捉圖像后,經(jīng)所述第一像素增強(qiáng)元件、所述第一轉(zhuǎn)像物鏡和第一 CXD光電成像元件后,傳送至所述圖像處理模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng),其特征在于:所述第一夜視模塊在所述第一夜視攝像頭物鏡周圍環(huán)繞設(shè)有紅外射線發(fā)射模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng),其特征在于:所述第二夜視模塊設(shè)有第二夜視攝像頭系統(tǒng),該第二夜視攝像頭系統(tǒng)包括靠近所述外殼另一圓端的第二夜視攝像頭物鏡,該第二夜視攝像頭物鏡與第二像素增強(qiáng)元件、第二轉(zhuǎn)像物鏡和第二 CCD光電成像元件依次相連,所述第二夜視攝像頭物鏡捕捉圖像后,經(jīng)所述第二像素增強(qiáng)元件、所述第二轉(zhuǎn)像物鏡和第二 C⑶光電成像元件后,傳送至所述圖像處理模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng),其特征在于:所述電源模塊為可重復(fù)充電電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng),其特征在于:所述電源模塊為可替換電池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊小腸鏡系統(tǒng),其特征在于:所述體外接收裝置為佩戴式接收器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠 囊小腸鏡系統(tǒng),其特征在于:所述體外接收裝置為手持式接收器。
【文檔編號】A61B5/07GK103750804SQ201110460163
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月30日
【發(fā)明者】喬鐵, 黃萬潮 申請人:廣州寶膽醫(yī)療器械科技有限公司