[发明专利]全消化道排空无创检查系统及检查结果的处理方法

权利要求书

1.一种全消化道排空无创检查系统，其特征在于，包括胃肠道微型探测胶囊、体外控制装置、磁场传感器阵列、数据处理工作站，其中：

胃肠道微型探测胶囊用于经口腔吞服后在消化道内前行时检测自身姿态及肠道pH值的变化并无线发送至体外控制装置；

磁场传感器阵列用于放置于和人体腹部平行且紧贴腹部的位置并连接到体外控制装置，检测胃肠道微型探测胶囊内永久磁铁所产生的磁场变化；

体外控制装置控制磁场传感器阵列对胃肠道微型探测胶囊内的永久磁铁产生的磁场强度进行检测，并同时接收胃肠道微型探测胶囊发送的检测数据并保存，当胃肠道微型探测胶囊从体内自然排出后，将保存的检测数据上传到数据处理工作站；

数据处理工作站用于通过对检测数据的处理，根据获得胃肠道微型探测胶囊每一采样时刻在体内的位置和姿态，重建胃肠道微型探测胶囊通过消化道的完整三维轨迹，结合pH值检测结果，确定各肠段的排空规律。

2.根据权利要求1所述的全消化道排空无创检查系统，其特征在于，胃肠道微型探测胶囊包括pH传感器和胶囊外壳，还包括密封在胶囊外壳内部的永久磁体、体内微控制器、加速度传感器、三轴陀螺仪、pH值放大电路、无线通信模块、电源管理模块、纽扣电池、以及磁遥控电源开关；pH传感器位于胶囊外壳的一端头部，其敏感面直接和人体胃肠道相接触，以检测肠道pH值的变化；pH值放大电路对pH传感器输出的原始信号进行放大后，由体内微控制器进行A/D转换；加速度传感器、三轴陀螺仪分别用于检测沿载体坐标系三个坐标方向的加速度及旋转角速度，并通过数据总线连接到体内微控制器，由体内微控制器按固定周期读取两者的检测结果；体内微控制器和无线通信模块相连，用于接收体外控制装置发送的控制指令，并将每次检测的加速度、角速度及pH值数据发送到体外控制装置；电源管理模块为体内微控制器、加速度传感器、三轴陀螺仪、pH传感器、pH值放大电路、无线通信模块提供所需的直流电源；纽扣电池通过磁遥控电源开关为电源管理模块提供电源输入；永久磁体放置在远离纽扣电池的位置。

3.根据权利要求2所述的全消化道排空无创检查系统，其特征在于，加速度传感器和三轴陀螺仪均布置在胃肠道微型探测胶囊的重心位置。

4.根据权利要求2所述的全消化道排空无创检查系统，其特征在于，pH传感器采用离子敏场效应管型传感器。

5.根据权利要求1所述的全消化道排空无创检查系统，其特征在于，磁场传感器阵列用于包括多个磁场传感器模块及信号输出接口，每个磁场传感器模块包括磁场传感器及后续信号放大、滤波电路，输出端则连接到信号输出接口；磁场传感器的个数大于等于3；其中，多个磁场传感器模块分布在一个平面内的不同位置，用于检测采样时刻胃肠道微型探测胶囊在该位置处所产生的磁场强度；磁场传感器阵列平行且紧贴人体腹部平面放置，并通过导线连接到体外控制装置。

6.根据权利要求1所述的全消化道排空无创检查系统，其特征在于，所述体外控制装置包括信号输入接口、多路模拟开关、A/D转换电路、可调增益放大器、体外控制器、无线收发模块、数据存储卡、实时时钟、通讯接口及电源模块，其中，信号输入接口通过导线连接到体外控制装置的信号输出接口，用于传输各个磁场传感器模块的输出信号；多路模拟开关的各路输入端和信号输入接口的各路输出连接、输出端与可调增益放大器连接；多路模拟开关在体外控制器的控制下，依次选通各路信号进行后续处理；体外控制器和可调增益放大器及A/D转换电路连接，控制A/D转换电路对经可调增益放大器放大后的磁场传感器信号进行模数转换，并根据转换结果调整可调增益放大器的放大倍数，直到最终确定为止；体外控制器和无线收发模块、数据存储卡、实时时钟分别通过数据总线相连，控制无线收发模块接收从胃肠道微型探测胶囊发送的加速度、角速度及pH值检测结果，并连同从A/D转换电路读取的磁场强度检测结果、从实时时钟读取的时间信息保存到数据存储卡；体外控制器和通讯接口连接，可通过通讯接口将数据实时上传到数据处理工作站进行处理；电源模块包括电池和直流稳压电路，分别对多路模拟开关、A/D转换电路、可调增益放大器、体外控制器、无线收发模块、数据存储卡、实时时钟进行供电。

7.根据权利要求1所述的全消化道排空无创检查系统，其特征在于，所述数据处理工作站包括计算机和分析处理软件两部分，用于胃肠道微型探测胶囊三维运行轨迹的图形显示及检查结果的定量分析。