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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710214061.1 (22)申请日 2017.04.01 (71)申请人 中国科学院电工研究所 地址 100190 北京市海淀区中关村北二条6 号 (72)发明人 叶林飞 孔德昱 徐建省 (74)专利代理机构 北京科迪生专利代理有限责 任公司 11251 代理人 关玲 (51)Int.Cl. A61B 1/04(2006.01) A61B 1/06(2006.01) A61B 1/273(2006.01) (54)发明名称 一种胶囊胃镜 (57)摘要 一种胶囊胃镜， 包。
2、括胶囊胃镜主壳体(1)、 尾 部壳体(2)、 牵引装置、 动力装置和摄像处理装 置。 所述的胶囊胃镜主壳体为圆柱状且前端为弧 形透明罩。 所述的尾部壳体为类圆锥体， 位于胶 囊胃镜主壳体的尾部， 类似蚕蛹尾部， 表面为凹 凸状。 所述的摄像处理装置位于主壳体前端， 与 所述的动力装置相连， 具有摄像功能和通信功 能， 并且能够实现图像处理和所述的牵引装置的 动力控制功能。 所述的动力装置位于主壳体内， 为摄像处理装置提供电力并为牵引装置提供动 力。 所述的牵引装置位于尾部壳体内， 能够控制 胶囊胃镜尾部运动。 本发明可通过牵引装置的控 制， 使胶囊胃镜尾部扭动从而使胶囊胃镜移动。 权利要求书2。
3、页 说明书3页 附图1页 CN 106859581 A 2017.06.20 CN 106859581 A 1.一种胶囊胃镜， 其特征在于： 所述的胶囊胃镜包括胶囊胃镜主壳体(1)、 尾部壳体 (2)、 牵引装置、 动力装置和摄像处理装置； 所述的胶囊胃镜主壳体(1)为圆柱状， 且前端为 弧形透明罩； 所述的尾部壳体(2)为类圆锥体， 位于胶囊胃镜主壳体(1)的尾部， 类似蚕蛹尾 部， 表面为凹凸状； 所述的摄像处理装置位于胶囊胃镜主壳体内， 与所述的动力装置相连， 具有摄像功能和通信功能， 实现图像处理功能并控制所述的牵引装置的运行； 所述的动力 装置位于胶囊胃镜主壳体(1)内， 与牵引装置。
4、相连， 为摄像处理装置提供电力并为牵引装置 提供动力； 所述的牵引装置位于尾部壳体(2)内， 控制胶囊胃镜尾部运动。 2.根据权利要求1所述的胶囊胃镜， 其特征在于： 所述的摄像处理装置包括微型摄像头 (13)、 LED光源(12)、 微处理器(11)和无线收发器(10)； 所述的微型摄像头位于胶囊胃镜主 壳体(1)前端的弧形透明罩内， 4个所述的LED光源(12)位于微型摄像头(13)的四周， 所述的 微处理器(11)的一端分别与微型摄像头(13)和LED光源(12)相连， 微处理器(11)的另一端 与所述的无线收发器(10)相连； 所述的动力装置包括电池(9)和电机(8)； 电池(9)与无。
5、线收 发器(10)相连， 电池(9)的另一端与电机(8)相连； 电池(9)给电机(8)、 无线收发器(10)、 微 处理器(11)、 LED光源(12)及微型摄像头(13)提供电力。 3.根据权利要求2所述的胶囊胃镜， 其特征在于： 4个所述的电机(8)环状分布于所述的 电池(9)的四周。 4.根据权利要求3所述的胶囊胃镜， 其特征在于： 所述的电池(9)和电机(8)之间设置挡 板， 挡板用于固定电机(8)与牵引装置的轴承(3)。 5.根据权利要求1所述的胶囊胃镜， 其特征在于： 所述的牵引装置包括轴承(3)、 牵引绳 (5)、 牵引绳管道(4)、 大牵引转轴(7)和小牵引转轴(6)； 所述的。
6、轴承(3)位于尾部壳体(2)内 部， 用于支撑整个牵引装置； 4个牵引绳管道(4)均匀分布于轴承(3)外围； 4条牵引绳(5)分 别位于4个牵引绳管道(4)内， 与所述的电机(8)相连； 轴承(3)分为前、 中、 后三段， 牵引绳管 道(4)分为前、 后段； 所述的大牵引转轴(7)一端与所述的轴承(3)前段相连， 大牵引转轴(7) 的另一端分别与轴承(3)的中段以及所述的牵引绳管道(4)的前段相连； 所述的小牵引转轴 (6)一端分别与所述的轴承(7)的中段以及所述的牵引绳管道(4)的前段相连， 小牵引转轴 (6)的另一端分别与轴承(3)的尾段以及牵引绳管道(4)的尾段相连。 6.根据权利要求5。
7、所述的胶囊胃镜， 其特征在于： 所述的轴承(3)的前段约占轴承(3)总 长的1/4， 轴承前段的一端与电池(9)和电机(8)之间的挡板相连， 轴承前段的另一端与大牵 引转轴7相连； 轴承(3)的中段约占轴承(3)总长的1/2， 轴承中段的一端与大牵引转轴(7)相 连， 轴承中段的另一端与小牵引转轴(6)相连； 轴承(3)的尾段约占轴承(3)总长的1/4， 轴承 尾段的一端与小牵引转轴(6)相连， 轴承尾段的另一端与胶囊胃镜尾部壳体(2)相连。 7.根据权利要求5所述的胶囊胃镜， 其特征在于： 每个所述的牵引绳管道(4)分为两段， 牵引绳管道前段一端与大牵引转轴(7)相连， 另一端与小牵引转轴(。
8、6)相连； 牵引绳管道(4) 尾段的一端与小牵引转轴(6)相连， 牵引绳管道(4)尾段的另一端与尾部壳体(2)相连。 8.根据权利要求1所述的胶囊胃镜， 其特征在于： 所述的牵引绳(5)的一端与尾部壳体 (2)相连， 牵引绳(5)的另一端与电机(8)相连。 9.根据权利要求1-8中任一项所述胶囊胃镜， 其特征在于： 所述的胶囊胃镜的运动方式 如下： 步骤、 拉动轴承(3)右方和下方的牵引绳(5)， 胶囊胃镜尾部由初始位置向右前下方 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 106859581 A 2 扭动； 步骤、 释放轴承(3)右方牵引绳， 拉动轴承(3)左方和下方的牵引绳(5)， 胶囊胃镜。
9、尾 部向后方推动； 之后释放轴承(3)下方的牵引绳(5)并拉动轴承(3)上方牵引绳(5)， 胶囊胃 镜尾部扭动至右后上方， 胶囊胃镜向前移动； 步骤、 释放轴承(3)上方牵引绳(5)并持续拉动轴承(3)左方的牵引绳(5)， 胶囊胃镜 尾部由右后上方扭动至初始位置； 步骤、 拉动轴承(3)左方和下方的牵引绳(5)， 胶囊胃镜尾部扭动至左前下方； 步骤、 释放轴承(3)左方的牵引绳(5)， 拉动轴承(3)下方和右方的牵引绳(5)， 胶囊胃 镜尾部由左前下方向后推动； 之后释放轴承(3)下方的牵引绳(5)并拉动轴承(3)上方的牵 引绳(5)， 胶囊胃镜尾部扭动至左后上方； 步骤、 释放轴承(3)上方。
10、的牵引绳(5)并持续拉动轴承(3)右方牵引绳(5)， 胶囊胃镜 尾部回到初始位置； 重复上述步骤则可为胶囊胃镜提供向前的推力， 使胶囊胃镜运动； 若需 要胶囊胃镜向后移动， 则按照步骤至步骤使尾部反向运动。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 106859581 A 3 一种胶囊胃镜 技术领域 0001 本发明涉及一种胶囊胃镜。 背景技术 0002 胶囊胃镜作为一种新兴的消化内科检查方式， 因为其不需要使用导芯， 基本消除 了患者的痛苦。 当患者吞下胶囊胃镜后， 其随着消化道的蠕动而前进， 摄取消化道的图像并 发送至患者体外的记录仪器， 最终排出体外。 医生通过反馈的图像， 对患者的病情。
11、进行分 析。 如中国专利CN201510113285.4公开了一种可改变拍照角度的胶囊胃镜， 包括： 胶囊壳 体、 LED光源、 自动聚焦镜头、 微处理器、 电池、 天线， 胶囊壳体为圆柱形且两端为半球形的透 明罩， 自动聚焦镜头位于透明罩内， 自动聚焦镜头四周还具有LED光源， 自动聚焦镜头和LED 光源与微处理器相连， 微处理器与电池的一端相连， 电池的另一端与天线相连。 该技术方案 可改变拍摄角度， 观察更为全面， 但是胶囊胃镜运动动力来自于消化道蠕动， 无法按照操作 者意愿移动 ， 可能 导致一些区 域遗漏 ， 并 且无法重复 观察某一区 域。 中国 专利 CN201130484616。
12、.8公开了一种螺纹状胶囊内窥镜外壳， 但是该技术方案的螺纹主要在壳体 中央， 且并未解释其运动方式。 0003 可见， 上述现有技术都未解决胶囊胃镜随消化道蠕动而无法按操作者意愿移动的 问题。 发明内容 0004 为克服现有胶囊胃镜的缺点， 本发明提出一种胶囊胃镜。 本发明结构简单， 能够按 照操作者意愿进行移动。 0005 本发明采用以下技术方案： 0006 一种胶囊胃镜， 包括胶囊胃镜主壳体、 尾部壳体、 牵引装置、 动力装置和摄像处理 装置。 所述的胶囊胃镜主壳体为圆柱状且前端为弧形透明罩； 所述的尾部壳体为类圆锥体， 位于胶囊胃镜主壳体的尾部， 类似蚕蛹尾部， 表面为凹凸状； 所述的摄。
13、像处理装置位于胶囊 胃镜主壳体内， 与所述的动力装置相连， 具有摄像功能和通信功能， 实现图像处理功能并控 制所述牵引装置的运行； 所述的动力装置位于胶囊胃镜主壳体内， 与所述的牵引装置相连， 为摄像处理装置提供电力并为牵引装置提供动力； 所述的牵引装置位于尾部壳体内， 控制 胶囊胃镜尾部运动。 0007 进一步， 所述的摄像处理装置包括微型摄像头、 LED光源、 微处理器和无线收发器； 所述的微型摄像头位于胶囊胃镜前端的弧形透明罩内， 所述的LED光源环形布置于微型摄 像头四周， 所述微处理器的一端分别与所述的微型摄像头和LED光源相连， 微处理器另一端 与所述的无线收发器相连。 0008 。
14、进一步， 所述的动力装置包括电池和电机； 所述电池的一端与所述的无线收发器 相连， 电池的另一端与电机相连。 所述的电机共有4个， 环状分布于所述的电池四周， 分别与 所述的牵引装置的牵引绳相连。 说 明 书 1/3 页 4 CN 106859581 A 4 0009 进一步， 所述的牵引装置包括轴承、 牵引绳、 牵引绳管道、 大牵引转轴和小牵引转 轴； 所述的轴承位于尾部壳体内部， 用于支撑整个牵引装置； 所述的牵引绳管道共有4个， 4 个牵引绳管道环形布置于轴承四周； 4条牵引绳分别位于4个牵引绳管道内， 4条牵引绳与所 述的电机相连， 电机控制牵引绳的收放， 从而控制胶囊尾部的扭动方向。。
15、 0010 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 本发明提供的胶囊胃镜， 由于可通过四个 方向的牵引绳的收放， 使胶囊胃镜尾部向相应方向扭动， 于是可通过转换牵引绳的收放步 骤实现对胶囊胃镜尾部扭动方式的控制， 最终推动胶囊胃镜移动。 同时， 由于胶囊胃镜尾部 壳体为凹凸状， 可在尽量降低伤害的情况下增大与消化道的摩擦， 使胶囊胃镜运动更加方 便。 附图说明 0011 图1是胶囊胃镜的系统组成结构示意图； 0012 图2是胶囊胃镜的尾部扭动示意图； 0013 图1中， 1胶囊胃镜主壳体、 2尾部壳体、 3轴承、 4牵引绳管道、 5牵引绳、 6小牵引转 轴、 7大牵引转轴、 8电机、 9电池、。
16、 10无线收发器、 11微处理器、 12LED光源、 13微型摄像机。 具体实施方式 0014 以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。 0015 如图1所示， 本发明胶囊胃镜包括胶囊胃镜主壳体1、 尾部壳体2、 牵引装置、 动力装 置和摄像处理装置。 胶囊胃镜主壳体为圆柱状， 且前端为弧形透明罩。 尾部壳体为类圆锥 体， 位于胶囊胃镜主壳体的尾部， 类似蚕蛹尾部， 表面为凹凸状。 摄像处理装置位于胶囊胃 镜主壳体内， 与动力装置相连， 具有摄像功能和通信功能， 实现图像处理功能并控制牵引装 置的运行。 动力装置位于胶囊胃镜主壳体内， 与牵引装置相连， 为摄像处理装置提供电力并 为牵引装置。
17、提供动力。 牵引装置位于尾部壳体内， 控制胶囊胃镜尾部运动。 0016 摄像处理装置包括微型摄像头13、 LED光源12、 微处理器11和无线收发器10。 微型 摄像头13位于胶囊胃镜主壳体前端的弧形透明罩内， 用于拍摄消化道图像。 4个LED光源12 环形分布于微型摄像头13四周， 用于照亮消化道， 便于拍摄。 微型摄像头13和LED光源12都 与微处理器11相连， 微处理器11同时也分别与无线收发器10和电机8相连， 用于处理微型摄 像头13拍摄的图像， 并将图像传输给无线收发器10。 无线收发器10用于与外部通信， 将微处 理器10传输的图像数据发送给外部设备， 同时， 无线收发器10也。
18、可接受外部的控制信号， 并 将控制信号传输给微处理器10， 微处理器10将控制信号处理后， 按照既定程序控制电机8的 起停。 动力装置包括电池9和电机8。 电池9的一端与无线收发器10相连， 电池9的另一端与电 机8相连， 电池9用于给电机8、 无线收发器10、 微处理器11、 LED光源12以及微型摄像机13提 供电力。 电机8共有4个， 环状分布于电池9四周， 分别与牵引装置的4根牵引绳5相连。 电池9 和电机8之间可设置挡板， 挡板用于固定电机8与牵引装置的轴承3。 0017 牵引装置包括轴承3、 牵引绳5、 牵引绳管道4、 大牵引转轴7和小牵引转轴6。 轴承3 位于尾部壳体2内， 轴承。
19、3分为三段， 轴承3的前段较轴承的中段和尾段粗。 轴承3的前段约占 轴承3总长的1/4， 轴承前段的一端与挡板相连， 轴承前段的另一端与大牵引转轴7相连。 轴 承3的中段约占轴承3总长的1/2， 轴承中段的一端与大牵引转轴7相连， 轴承中段的另一端 说 明 书 2/3 页 5 CN 106859581 A 5 与小牵引转轴6相连。 轴承3的尾段约占轴承3总长的1/4， 轴承尾段的一端与小牵引转轴6相 连， 轴承尾段的另一端与胶囊胃镜尾部壳体2相连。 牵引绳管道4共有4个， 均匀分布在轴承 的四周。 每个牵引绳管道4可分为两段， 牵引绳管道前段的一端与大牵引转轴7相连， 牵引绳 管道前段的另一端。
20、与小牵引转轴6相连。 牵引绳管道4尾段的一端与小牵引转轴6相连， 牵引 绳管道尾段的另一端与尾部壳体2相连。 牵引绳5共有4条， 分别位于4个牵引绳管道4内， 牵 引绳5的一端与尾部壳体2相连， 牵引绳5的另一端与电机8相连。 电机8收放某条牵引绳5， 胶 囊胃镜尾部会向相应方向偏移， 利用微处理器11控制电机8的起停以及电机8对牵引绳5收 放程度的不同， 在经过图2所示的步骤-后， 胶囊胃镜尾部会按照如图2所示的运动方式 进行扭动， 从而实现对胶囊胃镜移动的控制。 大牵引转轴7一端与轴承3前段相连， 大牵引转 轴7的另一端分别与轴承3的中段以及牵引绳管道4的前段相连； 小牵引转轴6一端分别与。
21、轴 承7的中段以及牵引绳管道4的前段相连， 小牵引转轴6的另一端分别与轴承3的尾段以及牵 引绳管道4的尾段相连。 在电机8拉动牵引绳5时， 大牵引转轴7和小牵引转轴6为胶囊胃镜尾 部扭动提供扭矩， 促进胶囊尾部的方向偏转。 0018 本发明胶囊胃镜的尾部运动方式如图2所示： 0019 步骤、 拉动轴承3右方和下方的牵引绳5， 胶囊胃镜尾部由初始位置向右前下方 扭动； 0020 步骤、 释放轴承3右方的牵引绳5， 拉动轴承3左方和下方的牵引绳5， 胶囊胃镜尾 部向后方推动。 之后释放轴承3下方的牵引绳5并拉动轴承3上方的牵引绳5， 胶囊胃镜尾部 扭动至右后上方， 胶囊胃镜向前移动； 0021 步。
22、骤、 释放轴承3上方的牵引绳5并持续拉动轴承3左方的牵引绳5， 胶囊胃镜尾 部由右后上方扭动至初始位置； 0022 步骤、 拉动轴承3左方和下方的牵引绳5， 胶囊胃镜尾部扭动至左前下方； 0023 步骤、 释放轴承3左方的牵引绳5， 拉动轴承3下方和右方的牵引绳5， 胶囊胃镜尾 部由左前下方向后推动。 之后释放轴承3下方的牵引绳5并拉动轴承3上方的牵引绳5， 胶囊 胃镜尾部扭动至左后上方； 0024 步骤、 释放轴承3上方的牵引绳5并持续拉动轴承3右方的牵引绳5， 胶囊胃镜尾 部回到初始位置。 重复上述步骤则可为胶囊胃镜提供向前的推力， 使胶囊胃镜运动。 0025 若需要胶囊胃镜向后移动， 则按照步骤至步骤使胶囊胃镜尾部反向运动。 通 过牵引装置的带动， 胶囊胃镜尾部通过扭动能够产生推力， 使胶囊胃镜按照意愿移动。 说 明 书 3/3 页 6 CN 106859581 A 6 图1 图2 说 明 书 附 图 1/1 页 7 CN 106859581 A 7 。