[发明专利]一种体内药物释放胶囊机器人及其使用方法

说明书

本发明公开了一种体内药物释放胶囊机器人及其使用方法。有些医学治疗中需要药物试剂等达到体内或器官的指定部位进行释放。本发明一种胶囊机器人，包括外筒身、腿爪锚定系统和药物释放系统。腿爪锚定系统安装在外筒身内。外筒身上开设有自身周向依次排列的n条侧狭槽。药物释放系统安装在外筒身上，用于释放药物。所述的腿爪锚定系统安装在外筒身内，包括一个或多个腿爪单元。腿爪单元包括伸缩动力元件、安装盘、钩爪、固定夹、安装盘和限制销。本发明能够实现胶囊机器人在消化道内目标位置的可靠锚定；此外，两个腿爪单元的展开和收拢动作，还能进一步精细调节胶囊机器人的姿态和位置，从而能够实现精准给药。

技术领域

本发明属于药物定点释放技术领域，具体涉及一种胶囊机器人在复杂的体内环境的运动及运动模式和一种药物释放方法。

背景技术

随着医学水平的提高，以及医学治疗方法原理的创新与发展，越来越多的胶囊机器人等微型机器人用于医学治疗。其中在有些医学治疗中需要药物试剂等达到体内或器官的指定部位进行释放。其中需要胶囊通过体内一系列复杂的环境，并完好储存药物试剂直至需要释放的部位的地方进行释放。此外，在药物释放的过程中还能保证胶囊机器人在体内保持固定。因此，设计一种胶囊机器人的结构，并提出以胶囊机器人作为载体的体内药物释放机制与方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种胶囊机器人结构及其搭载的药物释放的方法。

本发明一种体内药物释放胶囊机器人，包括外筒身、腿爪锚定系统和药物释放系统。腿爪锚定系统安装在外筒身内。外筒身上开设有自身周向依次排列的n条侧狭槽，n≥2。药物释放系统安装在外筒身上，用于释放药物。所述的腿爪锚定系统安装在外筒身内，包括一个或多个腿爪单元。腿爪单元包括伸缩动力元件、安装盘、钩爪、固定夹、安装盘和限制销。安装盘安装在外筒身内，且由伸缩动力元件驱动进行移动。n个限制销均固定在外筒身内，且与n条侧狭槽分别对齐。安装盘的边缘上设置有n个铰接位；n根钩爪的内端与n个铰接位分别铰接。钩爪的中部开设有滑槽。外筒身内的n个限制销分别穿过n个钩爪上的滑槽。

作为优选，所述的腿爪单元共有两个。两个腿爪单元分别安装在外筒身内腔的两端。

作为优选，所述的药物释放系统包括装药组件和释放驱动组件。装药组件包括后端盖和弹性隔膜。后端盖固定在外筒身上。外筒身的内部中空设置，且装有药物。外筒身上开设有释放孔。后端盖的内端开口设置有弹性隔膜。所述的释放驱动组件包括弹性件、电磁铁、铁磁体和挤压头。铁磁体固定在外筒身内。挤压头通过弹性件与外筒身连接。挤压头抵住弹性隔膜。

作为优选，所述的弹性件包括弹簧和弹性杆。弹性杆的一端与外筒身的内壁固定。弹簧的一端与弹性杆的另一端固定；弹簧的另一端与挤压头连接。

作为优选，所述的药物释放系统安装在外筒身的一端。外筒身上不设药物释放系统的端部安装有前端盖。前端盖的外侧面呈半球形。

作为优选，所述的限制销到外筒身中心轴线的距离大于安装盘上的铰接位到外筒身中心轴线的距离。

作为优选，所述的伸缩动力元件采用堆叠式压电执行器或电动推杆。

作为优选，所述钩爪的外端设置有圆弧形的钩头；钩头的外凸圆弧面朝外设置。

该胶囊机器人的驱动方法，具体如下：

步骤一、使用者吞服胶囊机器人。此时，胶囊机器人处于无腿模式，各钩爪均在安装盘的带动下收拢在外筒身的内部。胶囊机器人沿着使用者的消化道移动。

步骤二、当胶囊机器人到达目标位置时，胶囊机器人切换至锚定模式；胶囊机器人处于锚定模式时，各钩爪的外端均在安装盘的带动下向外翻转到外筒身的外部。各钩爪展开后抵住使用者的消化道侧壁，从而使得胶囊机器人停留在目标位置。

步骤三、药物释放。电磁体通电，对铁磁体产生吸力。电磁体带动挤压头挤压弹性隔膜，将后端盖内的药物从释放孔挤压到目标位置。