用于胃腸道診療的無線膠囊oct內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，特別涉及一種無線膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們的生活節(jié)奏不斷加快，在世界各地因工作壓力和飲食不平衡而導(dǎo)致的消化系統(tǒng)疾病所對應(yīng)的病發(fā)率越來越高。同時，由于胃腸道在生理結(jié)構(gòu)上與肛門直接相連，容易受到人體外部的異物和病原體感染，以致在臨床上胃腸道病癥的病發(fā)率要比其它部位病癥的病發(fā)率高。為此，醫(yī)護人員必須對人體胃腸道進行更多更詳細的觀察。
[0003]傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡的核心技術(shù)大多采用光纖束進行光傳導(dǎo)并進行成像，或者采用CCD技術(shù)進行成像，此類內(nèi)窺鏡僅能從組織表面進行觀察，對于發(fā)生在表皮下I?3毫米深度的病癥比較吃力。另外也有通過超聲原理進行醫(yī)學(xué)成像的內(nèi)窺鏡，此類內(nèi)窺鏡可獲得生物組織表層以下較深的組織信息，但分辨率僅為毫米量級，不能對細微組織進行有效的檢測和診斷。
[0004]新型的光學(xué)內(nèi)窺鏡，如OCT內(nèi)窺鏡，可以通過聚焦光束對消化道或冠狀動脈的剖面成像，而且具有很高的分辨率。在醫(yī)用OCT內(nèi)窺鏡方面，最具有代表性的是Fujimoto在1997年Science上發(fā)表的成果，他們成功獲得了兔子食道的OCT截面圖像。
[0005]如中國專利公開第CN102846302A號提供了一種OCT內(nèi)窺鏡成像裝置，包括帶有OCT成像系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡，OCT成像系統(tǒng)包括光源1、混合器、探測器、參考臂和樣品臂;混合器輸入端通過光纖或空間光路與光源I的輸出端連接，其輸出端通過光纖或空間光路分別連接到參考臂和樣品臂;探測器輸入端通過光纖或空間光路連接到混合器輸出端，其輸出端和光源I的另一輸出端分別與計算控制單元的輸入端連接;計算控制單元的輸出端連接到樣品臂的輸入端。但是該發(fā)明依然存在以下缺點或不足:(I)、該系統(tǒng)采用的是硬管式內(nèi)窺鏡和OCT探頭結(jié)合，需要采用機械插入的方式，具體地，經(jīng)人體的天然孔道或者是經(jīng)手術(shù)做的小切口進入人體內(nèi)；(2)、病人在使用該系統(tǒng)進行檢查的過程中需要麻醉以減輕痛苦，對麻醉劑過敏的病人只能忍受插管過程的不適感；(3)、該系統(tǒng)需要醫(yī)生手動操作進入人體，故對醫(yī)生的要求比較高，存在人為失誤的隱患。
[0006]又如中國專利公開第CN102860810B號提供了一種醫(yī)用磁性膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，包括膠囊內(nèi)窺鏡、接收夾克、體外工作站、膠囊定位器，膠囊內(nèi)窺鏡包括透明膠囊外殼、攝像裝置、照明裝置、光電開關(guān)裝置、圖像信息處理電路、射頻傳輸裝置、電源裝置、磁場傳感器、小磁體。膠囊內(nèi)窺鏡、接收夾克、體外工作站和膠囊定位器通過磁場的感應(yīng)和無線信號的傳輸形成一個系統(tǒng)。但是該發(fā)明依然存在以下缺點或不足:(I)、由于該設(shè)備不包括擺頭機構(gòu)，故該膠囊內(nèi)窺鏡無法對體腔中角落組織進行掃描拍照，進而容易產(chǎn)生檢查盲區(qū)，不利于全方位觀察檢測體腔內(nèi)的組織；(2)、該設(shè)備不包括OCT成像探頭，不能探測到人體內(nèi)臟表層下微小的病變，應(yīng)用范圍有限。
[0007]綜上所述，提供一種新型無線膠囊OCT內(nèi)窺鏡系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型的目的是提供一種無創(chuàng)、無線供能并能獲取組織表層以下較深組織信息的用于胃腸道診療的無線膠囊OCT內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
[0009]為了達到上述目的，本實用新型提供一種用于胃腸道診療的無線膠囊OCT內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:智能膠囊、構(gòu)造為用于接收智能膠囊發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)并為智能膠囊無線供能的可穿戴式設(shè)備、以及構(gòu)造為用于顯示可穿戴式設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的顯示器；智能膠囊包括:膠囊外殼、安裝于膠囊外殼內(nèi)的OCT成像探頭、與OCT成像探頭的一端通過光纖連接以實現(xiàn)光信號分路和合路的光纖耦合器、與光纖耦合器通過光纖連接的光源模塊、設(shè)于光纖耦合器的后方與光纖耦合器通過光纖連接并將光纖耦合器的光信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電探測器、與光電探測器通過數(shù)據(jù)線連接用于將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號的A/D轉(zhuǎn)換器、與A/D轉(zhuǎn)換器通過數(shù)據(jù)線連接并用于發(fā)射數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)發(fā)射器、用于為OCT成像探頭、光源模塊、光電探測器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)發(fā)射器提供電力的接收電路以及與接收電路的輸入端連接的接收線圈；膠囊外殼包括頭部、頸部、身部和尾部，OCT成像探頭、光纖耦合器、光源模塊、光電探測器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)發(fā)射器、接收電路以及接收線圈依次安裝于頭部，OCT成像探頭包括與光纖耦合器通過光纖連接的透鏡組件、設(shè)于透鏡組件的后方用于接收透鏡組件傳輸光束且?guī)в谢腗EMS微鏡、于頭部的內(nèi)側(cè)壁且垂直于透鏡組件設(shè)置的反射鏡以及于頭部側(cè)壁上設(shè)置的探頭窗口，基座安裝于頭部的內(nèi)側(cè)壁上，光纖耦合器分路的一束光通過透鏡組件聚焦到MEMS微鏡反射后通過探頭窗口照射，光纖耦合器分路的另一束光傳輸至反射鏡;頭部與頸部以可擺動方式相連，頸部設(shè)有擺動驅(qū)動部和用于驅(qū)動擺動驅(qū)動部的第一電機，身部的外表面設(shè)有推進螺旋，身部的兩端分別與頸部和尾部以可轉(zhuǎn)動方式連接，于膠囊外殼的尾部設(shè)置有驅(qū)動身部自轉(zhuǎn)的第二電機;可穿戴設(shè)備包括發(fā)射電路、與發(fā)射電路連接的發(fā)射線圈以及用于接收并處理數(shù)據(jù)發(fā)射器傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理器;發(fā)射線圈通過移動電源供電以產(chǎn)生交變磁場，接收線圈與發(fā)射線圈電磁耦合以產(chǎn)生感應(yīng)電流，接收電路的輸入端與接收線圈相連以接收感應(yīng)電流，接收電路的輸出端與OCT成像探頭的MEMS微鏡、光源模塊、光電探測器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)發(fā)射器、第一電機以及第二電機相連以分別為各元件提供電力。
[0010]具體地，光源模塊發(fā)出的光經(jīng)親合后均勾分成兩束，，一束發(fā)射至反射鏡，另一束經(jīng)由透鏡組件發(fā)射至MEMS微鏡上，經(jīng)MEMS微鏡反射后通過探頭窗口照射至目標(biāo)區(qū)，經(jīng)過目標(biāo)區(qū)反射回來的光與反射鏡反射回來的光經(jīng)由光纖耦合器后匯合至光電探測器，光電探測器將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號傳輸至A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將接收到的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號經(jīng)數(shù)據(jù)發(fā)射器通過無線通信傳輸至數(shù)據(jù)處理器進而顯示于顯示器上。
[0011]優(yōu)選地，擺動驅(qū)動部包括固定于第一電機的第一電機軸上的齒輪、與齒輪嚙合的齒條、以及安裝于頸部的內(nèi)壁上用于引導(dǎo)齒條上下往復(fù)運動的導(dǎo)向件。
[0012]可選擇地，齒條包括本體、形成于本體一側(cè)面上的齒部、形成于本體內(nèi)且沿本體的縱向延伸的導(dǎo)槽、以及形成于本體一側(cè)邊且沿本體的縱向延伸的側(cè)縫;導(dǎo)向件包括一端固定于頸部內(nèi)壁上而另一端穿過側(cè)縫延伸至導(dǎo)槽內(nèi)的導(dǎo)向板、以及容納在導(dǎo)槽內(nèi)且與導(dǎo)向板固定連接的導(dǎo)軌。
[0013]可選擇地，導(dǎo)槽的長度構(gòu)造為導(dǎo)軌的長度的1.5?3倍且側(cè)縫的長度構(gòu)造為導(dǎo)向板的長度的1.5?3倍，使得齒條能夠在齒輪的驅(qū)動下沿著導(dǎo)向件上下運動。
[0014]可選擇地，頭部與頸部通過樞轉(zhuǎn)鉸鏈相連，齒條的頂端通過位于樞轉(zhuǎn)鉸鏈一側(cè)的球形鉸鏈與頭部相連，第一電機設(shè)定成以預(yù)定時長交替正反轉(zhuǎn)使得齒輪帶動齒條上下往復(fù)運動從而實現(xiàn)頭部相對于頸部的擺動。
[0015]可選擇地，齒條的頂端通過位于樞轉(zhuǎn)鉸鏈一側(cè)的球形鉸鏈與頭部相連可以構(gòu)造為:齒條的頂端形成可繞著與樞轉(zhuǎn)鉸鏈的樞轉(zhuǎn)軸線平行的軸線樞轉(zhuǎn)的球座，頭部形成球頭，球頭與球座形成球形鉸鏈連接，反之亦然。
[0016]可選擇地，齒條的頂端通過位于樞轉(zhuǎn)鉸鏈一側(cè)的球形鉸鏈與頭部相連可以構(gòu)造為:齒條的頂端形成第一球座，頭部形成第二球座，采用一短連桿，短連桿的兩端分別形成第一球頭和第二球頭，第一球頭與第一球座形成球形鉸鏈連接，第二球頭與第二球座形成球形鉸鏈連接。
[0017]可選擇地，齒條的頂端通過位于樞轉(zhuǎn)鉸鏈一側(cè)的撓性連接件與頭部相連，比如采用橡皮條或柔性索連接。
[0018]可選擇地，OCT成像探頭還包括固定反射鏡，透鏡組件將輸入光束聚焦并經(jīng)固定反射鏡反射后射向MEMS微鏡，再經(jīng)MEMS微鏡反射后透過探頭窗口射在目標(biāo)區(qū)。
[0019]可選擇地，光源模塊為寬帶光源或掃描光源。
[0020]可選擇地，第二電機與身部通過電機軸連接。
[0021]可選擇地，透鏡組件包括光纖以及與光纖的前端粘合以用于接收光纖傳送的光束的格林透鏡。
[0022]可選擇地，接收電路包括串聯(lián)的全橋逆變電路、整流電容和穩(wěn)壓電路，其中:全橋逆變電路的輸入端與接收線圈相連，穩(wěn)壓電路