[发明专利]具有对周围组织的可变照明的胶囊摄像机

说明书

本公开针对一种用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣的患病区域进行体内成像和/或处置的可摄入胶囊以及一种使用这种可摄入胶囊的方法。

在现有技术中已经公开了用于对哺乳动物(动物或人类)的胃肠道进行成像的可摄入胶囊或医疗设备，该现有技术例如，美国专利Nos5,604,531；6,855,111；和6,950,690；美国专利申请2006/0082648(2006年4月20日公布)；2005/0137468(2005年6月23日公布)；2005/0002945(2005年1月6日公布)；和2006/0100486(2006年5月11日公布)；和PCT公开WO 2004/051323(2004年6月17日公布)；WO 2002/306007(2002年5月10日公布)；和WO 2002/058531(2002年8月1日公布)。

典型地，胶囊摄像机适用于在其被摄入之后在患者体内进行体内成像，拍摄例如胃肠道的图像场景。常规的胶囊摄像机(见图1)具有尺寸小于5cm×3cm的防水透明外部壳体30，从而使得胶囊不能被患者很容易地消化。透镜系统32位于胶囊壳体30的内部，并且位于例如电荷耦合器件(CCD)或互补金属-氧化物半导体(CMOS)图像传感器的成像传感器34的前方，以便提供成像场景到该传感器上。透镜32可以是单个元件透镜系统或多个元件透镜系统，并且可以包括聚焦和/或变焦功能。两个光源36、38(例如，激光或发光二极管(LED))与透镜32相邻，以将光线投射到周围的成像区域上。胶囊还典型地包括控制单元40，控制单元40包括图像存储器和/或将图像发送到外部拾取设备的图像发送装置，诸如微波发射机。通常也提供诸如电池或磁线圈组的动力源42。可利用磁信号在外部驱动动力源42以产生电力。此胶囊摄像机模块因此能够在紧凑、低功耗且轻型的模块中提供连续成像功能。

在WO 2004/051323中，将可变透镜系统描述为放置在传感器的前方，从而允许紧凑、低功耗且轻型的模块中的可变聚焦/变焦和/或可变定向的成像功能。此公开只解决了成像功能，允许在一些情况下对胃肠道疾病进行诊断。并未解决利用光对这些疾病进行进一步检查或处置。为了允许利用光进行光学处置，则必须识别要被处置的区域，而且，一旦识别了要被处置的区域，就必须在胶囊向前移动时将光束聚焦到此区域上并且保持聚焦一段时间。

利用光学方法对某个感兴趣区域进行进一步检查，需要在胶囊向前移动时将聚焦的光束瞄准感兴趣区域，这时出现了另一问题。根据所提到的现有技术设备，由于光束为宽场照明束，则聚焦的检查是不可能的。

尽管已作出了努力，到目前为止，仍然需要这样的可摄入设备和/或可摄入系统，它们促进为处置或进一步检查而在期望的体内位置(例如所识别的病灶)上对光束进行有效聚焦。此外，仍然需要促进与胶囊摄像机结合的体内光聚焦和/或束导向的装置和/或系统。

通过本公开的设备、系统和方法满足了这些需要及其他需要。

根据本公开，公开了用于对动物或人类的胃肠道内的患病组织进行体内成像和/或处置的可摄入胶囊和方法。该胶囊包括：图像传感器；透镜系统，其用于将图像聚焦到图像传感器上；至少一个光源，并且优选为第一光源和第二光源，用于对感兴趣组织区域进行照明，第二光源任选地能够向患病区域提供光疗法处置；可变透镜系统，其位于第一光源的前方，其中，可变透镜系统包括用于将来自第一光源的光束定向并聚焦到患病组织区域上的束导向装置和聚焦装置；控制单元，其与图像传感器、第一光源和第二光源以及可变透镜系统相通信，控制单元包括图像存储装置、处理装置和图像发送装置；其中，控制单元使在胶囊通过所述胃肠道行进时从图像传感器接收到的存储图像相关联，并且对可变透镜系统的束导向装置和聚焦装置进行控制，以确保将来自第一光源的光束被定向并聚焦到患病组织区域上；动力源，其用于向图像传感器、第一光源和第二光源以及控制单元提供动力；以及非消化性、透明的外部保护性壳体，将其配置为通过胃肠道，并在其内部容纳图像传感器、透镜系统、第一和第二光源、可变透镜系统、控制单元以及动力源。

具体地，本发明的目的在于提供一种用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣的患病组织区域进行体内成像和/或处置的可摄入胶囊，所述胶囊包括：

图像传感器；

透镜系统，其用于将感兴趣图像聚焦到所述图像传感器上；

至少一个光源，其用于向所述胃肠道的所述组织提供照明；其中，所述至少一个光源任选地能够向所述患病组织区域提供光疗法处置；