一種膠囊內(nèi)窺鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種膠囊內(nèi)窺鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]胃鏡和腸鏡是目前用于胃腸道疾病診療的兩種有效方法?，F(xiàn)有的胃鏡和腸鏡一般由鏡頭、細(xì)長(zhǎng)軟管和圖像監(jiān)視器等幾部分構(gòu)成，在對(duì)患者進(jìn)行胃腸道檢查時(shí)，需將鏡頭和軟管插入患者體內(nèi)，患者十分痛苦，且操作不便。
[0003]為了改變這種狀況，有人設(shè)計(jì)了膠囊內(nèi)窺鏡。當(dāng)患者吞服后，通過(guò)封裝在耐腐蝕膠囊中的微型攝像頭，對(duì)胃腸道內(nèi)壁進(jìn)行拍照，所拍圖像經(jīng)無(wú)線方式發(fā)送到體外的接收端，并存儲(chǔ)到SD卡中。目前，國(guó)內(nèi)外有多家科研單位和企業(yè)從事膠囊內(nèi)窺鏡的研究。
[0004]2001年5月，以色列的Given Imaging公司生產(chǎn)出一種名為“M2A”的膠囊狀內(nèi)窺鏡，每秒能攝取約20幅圖像，可以連續(xù)工作6?8個(gè)小時(shí)，能夠拍攝到小腸內(nèi)壁的圖像。“M2A”膠囊的尺寸為I Imm X 27mm，由光源、透鏡、CMOS感光芯片、電池組和無(wú)線傳輸模塊組成?！癕2A”膠囊已經(jīng)被食品和藥品委員會(huì)認(rèn)可，并且已經(jīng)在34個(gè)國(guó)家投入商業(yè)應(yīng)用，然而“M2A”膠囊也存在拍攝幀率低，對(duì)于一些微小病變?nèi)菀壮霈F(xiàn)漏拍。
[0005]2008年，美國(guó)RF系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室研制出一種人體內(nèi)窺鏡，名為“Sayaka”?！癝ayaka”膠囊的直徑僅9毫米，長(zhǎng)為23毫米，沒(méi)有搭載電池，通過(guò)無(wú)線供電?！癝ayaka”膠囊采用CXD感光芯片，每秒可拍攝30張圖片，拍攝圖像保存在便攜式接收端的SD里。測(cè)試完畢后，醫(yī)生將SD卡取出，經(jīng)軟件處理后，可形成腸道的平面圖，便于醫(yī)生觀察腸道內(nèi)的細(xì)節(jié)特征。“Sayaka”膠囊內(nèi)窺鏡目前處于實(shí)驗(yàn)測(cè)試階段，還未商業(yè)化應(yīng)用。
[0006]2004年6月，中國(guó)重慶金山科技(集團(tuán))有限公司研制出了 “0Μ0Μ”膠囊內(nèi)鏡，并通過(guò)了國(guó)家“863”專家組的驗(yàn)收?！?Μ0Μ”膠囊內(nèi)鏡直徑為13mm，長(zhǎng)度為28mm?！?Μ0Μ”膠囊內(nèi)鏡采用被動(dòng)模式，成本比較高，難以被大眾接受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本的膠囊內(nèi)窺鏡。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種膠囊內(nèi)窺鏡，包括:膠囊外殼、微距鏡頭、LED光源、圖像傳感器模塊、柔性線路板、微控制器模塊、電源管理模塊、電池、無(wú)線發(fā)射模塊、印刷天線;所述膠囊外殼為圓柱形且透明；所述微距鏡頭為廣角固定焦距，由LED光源為其提供照明；所述LED光源由若干顆LED燈珠構(gòu)成，并通過(guò)柔性線路板與微控制器模塊連接;所述圖像傳感器模塊由圖像采集芯片和其外圍電路組成，通過(guò)并行總線與微控制器模塊連接;所述微控制器模塊由ARM單片機(jī)和其外圍電路組成;所述電源管理模塊由常開(kāi)干簧管和MOS管構(gòu)成，與電池電性連接;所述電池為紐扣電池，其負(fù)極與電源管理模塊相連，其正極與無(wú)線發(fā)射模塊電性連接;所述無(wú)線發(fā)射模塊由無(wú)線收發(fā)芯片和外圍電路組成，與印刷天線電性連接。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述LED光源由4顆LED燈珠構(gòu)成。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述圖像傳感器模塊為低功耗的CMOS感光芯片，型號(hào)為0V2640。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述柔性線路板為FPC線路板，通過(guò)壓合技術(shù)與PCB線路板連接在一起。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述微控制器模塊包括ARM單片機(jī)，所述ARM單片機(jī)內(nèi)部集成大容量RAM，具體型號(hào)為STM32L151。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述電源管理模塊由常開(kāi)干簧管和NPN型MOS管構(gòu)成，且默認(rèn)處于常開(kāi)狀態(tài)，遇到磁鐵時(shí)閉合。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述電池為大容量紐扣鋰電池，工作電壓為3.0V。
[0015]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述無(wú)線發(fā)射模塊的發(fā)射芯片采用nRF24L01芯片，工作于2.4GHz，最大傳輸速率為2Mbits/s。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明采用自帶壓縮功能的CMOS芯片(0V2640)采集腸道內(nèi)壁圖像信息，經(jīng)圖像壓縮后直接以JPG格式輸出。以分辨率320*240為例，其輸出一幅圖像的大小僅有1KB左右，進(jìn)而大大減輕了微控制器模塊和無(wú)線發(fā)射模塊的功耗;微控制器模塊采用低功耗的ARM單片機(jī)-STM32L151，其內(nèi)部32KB RAM可以輕松存儲(chǔ)和處理來(lái)自0V2640芯片的圖像數(shù)據(jù);無(wú)線發(fā)射芯片采用2.46取的111^2禮01芯片，其最大傳輸速率可達(dá)211^丨8/8，對(duì)于一幅101^的圖像僅需
0.04s即可完成;在電源供電方面，采用紐扣鋰電池供電，由干簧管開(kāi)關(guān)電路控制供電回路的通斷，在靠近磁場(chǎng)時(shí)，電源通路斷開(kāi)，遠(yuǎn)離磁場(chǎng)時(shí)電源通路導(dǎo)通，因此，該膠囊內(nèi)窺鏡不用時(shí)要放到內(nèi)含磁鐵的裝置中。在線路板設(shè)計(jì)方面采用軟硬結(jié)合板，便于減小線路板的尺寸。
[0017]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)、低成本的優(yōu)勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的微距鏡頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的整體控制系統(tǒng)示意圖；
圖中:1-膠囊外殼、2-微距鏡頭、3-LED光源、4-圖像傳感器模塊、5-柔性線路板、6-微控制器模塊、7-電源管理模塊、8-電池、9-無(wú)線發(fā)射模塊、10-印刷天線、11-圖像采集芯片。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種膠囊內(nèi)窺鏡，包括:膠囊外殼1、微距鏡頭2、LED光源3、圖像傳感器模塊4、柔性線路板5、微控制器模塊6、電源管理模塊7、電池8、無(wú)線發(fā)射模塊9、印刷天線10;膠囊外殼I為圓柱形且透明；微距鏡頭2為廣角固定焦距，由LED光源3為其提供照明；LED光源3由4顆LED燈珠構(gòu)成，并通過(guò)柔性線路板5與微控制器模塊6連接;圖像傳感器模塊4