[发明专利]基于视频图像导航的体外磁控制的智能电刺激胶囊系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗器械技术领域的系统，具体是一种基于视频图像导航的体外磁控制的智能电刺激胶囊系统。

背景技术

消化道疾病是困扰现代人类的一大类疾病，据统计在美国有近20％的人患有不同程度的消化道疾病，中国人消化道疾病的总发病率高达30％。人体消化道自口腔至肛门，消化道主要器官小肠和大肠形状属于细长管道，分布于人体躯干器官之间，受限于消化道在人体的结构分布及消化道器官本身的结构特点，能够获取消化道内参数信息(包括图像及其它信息)的医疗器械和改变消化道运动规律的医疗器械都属于临床上有应用价值的医疗器械。

经对现有技术检索发现以下相关技术文献：中国专利文献号CN1061564公开(公告)日2001.02.07，公开了一种电子药丸，由绝缘隔离环和左、右不锈钢电极外壳构成壳体，内装电池和脉冲信号发生器，发出周期为3～4秒，脉宽部分包络占空比1:2.5～3.5，周期20～28毫秒，幅度为1.5～4.5伏调制脉冲信号，外形呈胶囊药物状，服用或置入人身(肛口、阴道)，电脉冲刺激胃、肠道、胰腺、前列腺和淋巴系统，但该技术的缺陷和不足在于：该电子药丸本身不能进行位置调整，只能被动跟随胃肠道的消化蠕动而运行，操作者无法控制电子药丸在消化道的位置，同时该电子药丸执行电刺激后，操作者无法获知电刺激的效果，存在着电刺激强度过大或不足的可能，无法实时调整电刺激信号的强度。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于视频图像导航的体外磁控制的智能电刺激胶囊系统，操作者借助于智能电刺激胶囊上图像传感器获取的图像，发现智能电刺激胶囊停顿或需要改变肠道蠕动快慢时，可以利用体外磁控制装置改变智能电刺激胶囊的姿态和位置，使智能电刺激胶囊靠近肠道壁，同时控制电刺激胶囊产生电刺激脉冲，实现对肠道壁肌肉的电刺激。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：电刺激胶囊、体外磁驱动装置、体外无线供能装置、体外电刺激控制装置和体外图像实时处理装置。

所述的电刺激胶囊包括：照明系统、光学系统、图像传感器、若干刺激电极、主控制系统、电刺激发生器、压力传感器、体内无线通信模块、无线能量接收模块、体内永磁体和外壳，其中：光学系统嵌设于外壳的端部，照明系统和图像传感器依次设置于光学系统的后侧，若干刺激电极布置于外壳的外表面且与电刺激发生器相连，主控制系统分别与图像传感器和电刺激发生器相连，体内无线通信模块分别与主控制系统、体外电刺激控制装置相连，接收体外电刺激控制装置的电刺激信号并将该信号传送至主控制系统，主控制系统根据电刺激信号向电刺激发生器发送电刺激控制命令，电刺激发生器产生刺激电流并传送至各个刺激电极，各个刺激电极释放出该刺激电流，实现对消化道壁肌肉的电刺激，同时刺激电流的信息由体内无线通信模块传输至体外电刺激控制装置进行显示和反馈调节；体内无线通信模块与主控制系统相连并将消化道壁的图像传送至体外图像实时处理装置，压力传感器与主控制系统相连，主控制系统检测压力传感器信号值，根据压力传感器信号值大小，对电刺激信号强弱进行智能控制，无线能量接收模块接收体外无线能量装置发送的能源并为照明系统、图像传感器、主控制系统、电刺激发生器、压力传感器和体内无线通信模块提供能源，体内永磁体受体外磁驱动装置的控制以实现电刺激胶囊整体姿态和位置的调节控制。

所述的刺激电极排列方式包括：刺激电极为圆形点状，均匀布置3个刺激电极电极在外壳的外表面，每个刺激电极具有独立的ID，通过控制每个刺激电极的ID单独控制刺激电极以释放刺激电流；或者刺激电极为绕线式电极，即以螺旋缠绕方式绕制在外壳外表面的中部，绕线宽度为5cm。

所述的刺激电流为电刺激信号，类型为方波、正弦波和脉冲信号，初始信号类型为方波，信号初始相位为0、周期为3.5秒、占空比1：3，电压初始值为3伏特、电流初始值为10mA，信号类型、相位、周期、占空比、电压和电流均可以编程设定。

所述的体外电刺激控制装置包括：体外无线通信模块、波形显示屏和电刺激调节装置，其中：电刺激调节装置发生电刺激信号并调节控制电刺激信号的信息，该电刺激信号经体外无线通信模块传送至电刺激胶囊内，电刺激胶囊主控制系统根据电刺激信号控制电刺激发生器产生刺激电流，并传送至刺激电极，由刺激电极将刺激电流释放出去。

所述的电刺激信号的信息包括：信号类型、相位、周期、占空比、电压和电流。

所述的体外磁驱动装置包括：相互连接的体外永磁体和永磁体操作控制装置，其中：永磁体操作控制装置控制体外永磁体使其向体内永磁体产生磁力作用。