[发明专利]消化道智能释药胶囊系统及方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种消化道智能释药胶囊系统及方法，用于在动物或人体的肠道进行智能药物释放，属于生物医学工程技术领域。

背景技术：

消化道诊疗胶囊系统是近年来消化道诊疗技术发展的重要方向。随着微电子技术的发展，具有诊疗功能的消化道诊疗电子胶囊系统的部分产品已经进入临床应用，当前技术包括具有消化道摄像功能的胶囊内窥镜、消化道参数检测的检测胶囊、以及具有遥控药物释放功能的遥控释药胶囊等。2001年以色列Given Imaging公司率先推出了临床无线内窥镜M2A，获得美国FDA认证，M2A胶囊内镜长为30mm，直径为11mm，利用CMOS图像传感器采集图像，采集速度为2祯/秒，其微功耗的专用集成电路确保M2A图像采集时间长达8小时，患者在检查期间可以自由活动是M2A突出的优点，国内重庆金山科技公司研制了OMOM胶囊内镜，已经进入临床应用。药物控制释放胶囊系统是消化道药物释放系统中的重要分支，用于在体外专用设备的监测与遥控下精确地实现消化道特定部位药物释放，由于技术成本的原因，目前在临床治疗方面应用较少，主要作为药物开发中的人体药物吸收研究工具，重庆大学郑小林等人开展了遥控释药胶囊的研究，并研制出实用化产品。

在临床中，部分消化道疾病需要局部给药以提高疗效，降低副作用，例如小肠出血，该疾病往往位于肠道的深部，传统的线缆式内窥镜难于到达该部位，而且在插入过程中可能会造成肠道创伤。而当前主要基于生物材料的口服剂型，如各种胶囊制剂等，无法准确地在小肠出血部位释放药物，难于起到良好的治疗效果。另外，当前的部分控释制剂，尽管能够根据肠道的酸碱度的变化而崩解，但是，由于人体的个体差异非常大，而且制剂崩解的影响因素也不仅仅只有酸碱度一个影响因素，因此导致当前根据消化道酸碱度变化释放药物的控释制剂难于可靠控制。另外，部分消化道疾病的发病部位，具有生化特征变化或者微生物特征变化，而当前的控释制剂难于可靠响应这些变化，无法在最佳的部位释放药物。因此，迫切需要一种能够智能的识别消化道病变特征，能够在消化道病变最佳治疗位置释放药物的新型消化道给药系统。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种可检测消化道内的特征参数并智能释放药物的消化道智能释药胶囊系统及方法。

本发明的技术方案如下所述：

消化道智能释药胶囊系统，包括释药电子胶囊、信息处理装置，所述释药电子胶囊包括外壳、微型电池、传感器模块、释药功能模块、中央控制模块，上述部件封装在外壳内部，所述传感器模块以设定的时间间隔检测消化道内的物理化学或者生化参数，传感器模块的输出端连接到中央控制模块的输入端，中央控制模块和释药功能模块具有电子信号连接通路，释药功能模块包括释药驱动器和储药仓，中央控制模块和信息处理装置之间具有电子信号连接通路。

所述技术方案中的信息处理装置可以为一个便携式装置，包括电池组、电源开关、数据处理模块、数据存储模块、信号无线接收与发射模块、天线、数据接口，所述释药电子胶囊中的中央控制模块包括无线电信号发射及接收芯片。所述技术方案中的信息处理装置也可以为一个信息处理芯片，该信息处理芯片封装于释药电子胶囊中，所述释药电子胶囊中的中央控制模块和所述信息处理芯片具有电子信号电路连接。

所述技术方案中中包括的释药电子胶囊中的传感器模块包括图像传感器、或者包括颜色传感器、或者包括血红蛋白检测传感器、或者包括酸碱度传感器、或者包括温度传感器、或者包括压力传感器、或者包括微生物传感器、或者上述传感器的任意组合。

所述技术方案中释药电子胶囊可以包括一个微型磁控开关。

所述技术方案中，释药驱动器包括微推进器，所述微推进器为微化学推进器或者微机械推进器。所述技术方案中，释药功能模块也可以包括释药驱动器阵列及储药仓阵列，其中的释药驱动器阵列包括微推进器阵列。