[發明專利]一種體內蠕動式檢測與治療一體化機器人

有效

• 申請號: 201310298682.4
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103405209A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 彭瀚旻;胡俊輝;陳超
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B5/07;A61B8/12;A61M37/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及一種體內蠕動式檢測與治療一體化機器人，屬于超聲領域、MEMS領域、超聲醫學、壓電技術領域。

背景技術

膠囊內窺鏡一般是針對消化道系統的無線內徑，其原理是受檢者通過口服內置攝像與信號傳輸裝置的智能膠囊，借助消化道自身蠕動使之在消化道內運動并拍攝圖像，醫生利用體外的圖像記錄儀和影像工作站，觀察消化道情況并查找病變組織，從而對其病情做出相應診斷。此方法具有檢查方便、無創傷、無導線、無痛苦、無交叉感染、不影響患者的正常工作等優點，擴展了消化道檢查的視野，克服了傳統的插入式內鏡所具有的耐受性差、不適用于年老體弱和病情危重等缺陷。但是，由于膠囊的運動是靠消化道自身的蠕動來實現，膠囊本身在病變區域無法精確定位或者停留，因此醫生無法對病變組織進行深入的觀察和分析，同時也不能夠完成其治療層面的內容。而超聲導入透皮給藥技術是近十多年來發展起來新興醫療給藥技術，通過低頻超聲的物理作用，使角質層內細胞壁或生物通道發生擴張，使大分子藥物或者藥液可以從皮膚外在逐漸輸入到病變組織當中去。此技術可以使某些原本不能吸收的藥物被組織吸收，原先能被吸收的藥物就被快速吸收，因此它可以提高生物組織藥物滲透率，擴大藥物分布的均勻性，從而提高藥物的治療率。

發明內容

本發明提供一種體內蠕動式檢測與治療一體化機器人。

本發明采用如下技術方案：一種體內蠕動式檢測與治療一體化機器人，其包括

人工肌肉，所述人工肌肉使用電活性材料用以模仿生物肌肉的收縮運動，從而獲得機器人在體內管道內的蠕動行為；

防腐絕緣材料包裹層，所述防腐絕緣材料包裹層用以包裹驅動的人工肌肉；

供電系統，所述供電系統給所述體內蠕動式檢測與治療一體化機器人供電；

無線傳感器收發裝置，所述無線傳感器收發裝置用以將病變及治療時采集到的檢測信號輸送給外界；

信號傳輸線；

病變檢測裝置；

數據信號轉換和傳輸裝置，所述病變檢測裝置包含有攝像頭，其用于機器人爬行時的實時監控并對病變組織進行病因檢測，檢測后獲得的數據通過所述數據信號轉換和傳輸裝置進行變換，再通過信號傳輸線傳送到無線傳感器收發裝置進而與外界互動；

藥物貯藏系統，所述藥物貯藏系統攜帶藥物并根據不同病變組織而選擇各種藥物進行給藥操作；

藥物輸送管道;

給藥裝置,所述藥物輸送管道的一端連接所述藥物貯藏系統，所述藥物輸送管道的另一端連接所述給藥裝置;

治療型超聲換能器，所述無線傳感器收發裝置與所述供電系統及藥物給藥裝置相連接，所述給藥裝置以及藥物輸送管道將藥物釋放到病變組織表面，所述治療型超聲換能器對病變組織在給藥過程中實施超聲治療。

所述人工肌肉通過所述無線傳感器收發裝置在外界控制下自行運動到病變組織處，并通過人工肌肉自身變形產生附著力使機器人停留在患處，從而使整個機器人在電場的交變作用下完成蠕動過程。

所述給藥裝置通過針刺技術或超聲霧化技術實施劑量可控的集中給藥。

所述治療型超聲換能器用于超聲透皮治療技術對已經噴灑過藥物或正在噴灑藥物的病變組織，實施低頻超聲處理，使藥物被病變組織吸收或加快藥物吸收速率。

本發明具有如下有益效果：

（1）本發明利用人工肌肉的運動來實現機器人的可控運動，利用超聲換能器的低頻透皮治療作用，在檢測病變組織的同時，對病變組織進行實時給藥并加快其吸收速率，提高吸收效率，達到以最小的藥物量治愈疾病的目的；

（2）本發明檢測與治療一體化技術可以大幅減小傳統治療方法中多余藥物產生的副作用，在檢測病變組織的同時就對病變組織進行快速治愈，達到檢查方便、無創傷、無導線、無痛苦、無交叉感染、減小藥量以及高治愈率的目的。

附圖說明

圖1為本發明體內蠕動式檢測與治療一體化機器人的結構示意圖。

圖2為圖1所示體內蠕動式檢測與治療一體化機器人的工作示意圖。

其中：

1-防腐絕緣材料包裹層；2-人工肌肉；3-供電系統；4-藥物貯藏系統；5-無線傳感器收發裝置；6-信號傳輸線；7-治療型超聲換能器；8-病變檢測裝置；9-數據信號轉換和傳輸裝置；10-給藥裝置；11-藥物輸送管道。

具體實施方式