[發(fā)明專利]一種無線無源胃腸壓力檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210535825.4
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103860160A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王軍波;史強;陳德勇;陳健;鮑凱凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號: A61B5/03
• 分類號: A61B5/03;A61B5/07
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種基于LC振蕩回路和互感耦合原理的胃腸壓檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

胃腸道功能紊亂性疾病在世界范圍內(nèi)發(fā)病率較高且有日漸上升趨勢。在日常醫(yī)療工作中，約有近50％患者因腹脹、腹痛等胃腸道癥狀就診，其中30～40％最終確診為胃腸道動力障礙性疾病。尤其近年來，我國人民的生活水平不斷提高，飲食結(jié)構(gòu)不斷變化，工作壓力驟增，胃腸道動力障礙性疾病也越來越多，成為了最常見的消化系統(tǒng)疾病之一。

胃腸道測壓可以了解胃腸道內(nèi)的壓力變化規(guī)律，對胃腸動力的診斷具有重要的參考價值。目前醫(yī)療上常用的記錄腔內(nèi)壓力的方法主要有兩種，一種為壓力傳感器在體外的毛細管液壓灌注法，另一種為腔內(nèi)微型壓力傳感器導(dǎo)管法，然而這兩種方法均為侵入性檢查手段，需要將導(dǎo)管插入胃腸道，患者痛苦大，順從性差。患者檢查前需要清腸、禁食，因此檢測結(jié)果不能完全反映生理狀態(tài)下的腸道壓力和運動狀態(tài)，并且導(dǎo)管的插入使被檢測者處于非正常生理狀態(tài)，無法獲得真實可靠的數(shù)據(jù)。此外，從上世紀50年代開始，生理參數(shù)遙測膠囊受到了廣泛的重視，已經(jīng)成為當前國際上研究的熱點之一，其設(shè)計主要分兩個方向，一個是利用電池為信號發(fā)射模塊供能，將感測到的壓力信號調(diào)制發(fā)射給接收模塊；另一個是利用能量轉(zhuǎn)換電路收集存儲電磁波能量并為發(fā)射模塊供能。圖1a和圖1b分別示出了現(xiàn)有技術(shù)中利用電池為信號發(fā)射模塊供能，將感測到的壓力信號調(diào)制發(fā)射給接收模塊的遙測系統(tǒng)模型圖和壓力膠囊模塊圖，可以看出該系統(tǒng)需要專門的調(diào)制發(fā)射和接收單元，并且為使其工作需要專門的供能模塊(電池或能量轉(zhuǎn)換電路)。

而上述生理參數(shù)遙測膠囊，第一種利用電池為信號發(fā)射模塊供能，將感測到的壓力信號調(diào)制發(fā)射給接收模塊，它的主要缺點是應(yīng)用壽命取決于電池壽命，而且電池會占據(jù)大部分體積且存在泄漏問題。第二種利用能量轉(zhuǎn)換電路收集存儲電磁波能量并為發(fā)射模塊供能，它的主要缺點在于電路系統(tǒng)復(fù)雜成本高，且供能效率低。目前絕大部分胃腸壓力遙測膠囊仍然處于實驗室階段，只有少數(shù)遙測膠囊投入到了臨床應(yīng)用。投入到臨床應(yīng)用的胃腸壓遙測膠囊，主要仍局限于能耗及供能問題，成本高測試時間短，無法滿足胃腸全消化道疾病長時間診療的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問題而提出了一種基于LC振蕩回路和互感耦合原理的胃腸壓檢測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)長時間的胃腸壓力連續(xù)監(jiān)測。

本發(fā)明公開的基于LC振蕩回路和互感耦合原理的胃腸壓檢測系統(tǒng)，其包括：

體內(nèi)LC振蕩回路壓力傳感器膠囊，用于感測胃腸壓力變化；

體外的讀取線圈軟帶，用于與所述體內(nèi)LC振蕩回路壓力傳感器膠囊中的LC振蕩回路產(chǎn)生互感耦合信號；

便攜式阻抗分析儀，其佩戴于體外，用于產(chǎn)生掃頻信號以便讀取互感耦合后的所述體外讀取線圈軟帶的阻抗，并對該阻抗進行分析后得到阻抗相位最小值處的頻率，建立該頻率與LC振蕩回路膠囊中壓力敏感電容所受壓力的關(guān)系，用于反映胃腸壓力監(jiān)測結(jié)果

本發(fā)明所公開的上述基于LC振蕩回路和互感耦合原理的胃腸壓檢測系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

a、該方案應(yīng)用LC振蕩回路和互感耦合原理，無需專門的信號發(fā)射模塊，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

b、LC振蕩回路壓力傳感器膠囊結(jié)構(gòu)簡單，僅包含壓力敏感電容與電感，無能耗，不需電池等供電模塊，成本低，可實現(xiàn)長時間連續(xù)監(jiān)測。

c、壓力傳感器膠囊結(jié)構(gòu)簡單體積小，無引出線，實現(xiàn)了患者無痛苦，無創(chuàng)傷，無需清腸及禁食的正常生理狀態(tài)下對胃腸道壓力和運動狀態(tài)的監(jiān)測。

d、讀取線圈軟帶利用亥姆霍茲線圈原理實現(xiàn)了在體內(nèi)外線圈距離較遠情況下的感應(yīng)耦合增強。

e、便攜式阻抗分析儀簡單小巧易操作，便于佩戴，利用掃頻控制及數(shù)據(jù)處理算法實現(xiàn)了頻率點精細尋找、實時顯示以及壓力記錄。

附圖說明

圖1a和1b是現(xiàn)有技術(shù)中電池類生理參數(shù)遙測系統(tǒng)及膠囊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中基于LC振蕩回路和互感耦合原理的胃腸壓力檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中基于LC振蕩回路和互感耦合的工作原理圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。