[發明專利]一種可調焦式內窺膠囊及系統

無效

• 申請號: 201310566907.X
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103584831A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 潘松;張建輝;趙淳生
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: A61B1/04
• 分類號: A61B1/04;A61B1/273;A61B1/06;A61B5/07
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及一種內窺膠囊，尤其涉及一種具有可調焦功能的內窺膠囊，屬于醫用監測領域，同時涉及一種基于該可調焦式內窺式膠囊的內窺系統。

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技術背景

2001年色列吉溫成像有限公司（GivenImaging?Ltd.）率先研制出世界第一套檢測胃腸道的無線內窺鏡系統，即M2A（Mouth?toAnus）無線內窺鏡。奧拉巴斯（Olympus）在2004年開發出一款基本的無線內窺鏡膠囊，被稱之為Endo?Capsule，它能根據周圍的情況，自動調節亮度，從而獲得最佳的圖像；以及具有實時圖像瀏覽的功能，方便醫師估計膠囊的位置。重慶金山公司在2004年研制出OMOM無線內窺鏡系統，主要包括無線內窺鏡膠囊、圖像記錄儀和影像工作站三個部分。從目前膠囊內鏡看，可以實現無線圖像實時傳輸，但是它們都是固定焦距，為了保證圖像無線傳輸的實時性，又不能過于增大圖像分辨率，所以在內部病變部位不能更深入細致地觀察病變組織，不利于對病情更準確地判斷。

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發明內容

技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種具有可調焦功能的內窺膠囊，其不但能夠通過無線電實現實時傳輸圖像和對膠囊進行控制，還能夠實現成像系統焦距的調整，從而可以在病變部位實現圖像清晰地放大，從而更加準確地對病變部位進行診斷。同時提供一種基于該具有可調焦功能的內窺膠囊的內窺系統。

技術方案

為了解決上述的技術問題，本發明的可調焦式內窺膠囊包括殼體、封裝在殼體中的內窺組件和電源，所述的內窺組件包括置于殼體內前端的前置鏡片組件和LED照明模塊，還包括受控制單元驅動的可調焦圖像采集組件，所述的可調焦圖像采集組件固定在殼體內部；可調焦圖像采集組件采集的圖像信號經無線電收發模塊和天線傳輸至外部信號接收裝置。

更進一步地，所述的可調焦圖像采集組件包括可移動鏡頭組件、可調焦裝置、圖像傳感器和濾波片，所述的濾波片設置于可移動鏡頭組件和圖像傳感器之間；所述的可調焦裝置包括至少一個壓電陶瓷疊堆，所述的壓電陶瓷疊堆封裝在封裝外殼內，所述的封裝外殼一端與可移動鏡頭組件的延伸臂滑動連接，另一端通過基座固定在殼體上；所述的控制單元向壓電陶瓷疊堆輸出驅動信號。

更進一步的，所述的控制單元包括處理器單元、圖像傳感與處理單元、調焦驅動電路單元、LED驅動單元和無線收發單元，所述圖像傳感與處理單元與圖像傳感器連接，所述的調焦驅動電路單元與可調焦圖像采集組件中的可調焦裝置連接，LED驅動單元與LED照明模塊連接，所述的無線收發單元與天線連接。

本發明技術方案的可調焦內窺膠囊中，電源為其他各個部件提供所需的電源，進行圖像采集的組件的焦距可調，可以在病變部位實現圖像清晰地放大，并通過無線信號傳輸至外部，供醫務工作人員進行觀察。其中的前置鏡片組件實現透光和濾光的功能，起到得到高質量圖片的效果，可移動鏡頭組件與前置鏡片組件中的鏡片相結合實現焦距的調整。可調焦裝置通過壓電陶瓷疊堆實現，對壓電陶瓷疊堆施加不同的驅動信號時，其產生前、后移動，從而帶動可移動鏡頭組件前后移動，實現焦距的調整。

本發明的智能膠囊無線內窺鏡系統包括上述技術方案的可調焦式內窺膠囊、圖像記錄與膠囊控制裝置和計算機圖像顯示與處理裝置，所述圖像記錄與膠囊控制裝置包括無線收發模塊、微處理器、與微處理器相連的存儲模塊和USB接口，其中無線收發模塊接收可調焦內窺膠囊發出的信號；所述計算機圖像顯示與處理軟件通過USB接口與圖像記錄與膠囊控制裝置進行數據交換。在圖像顯示與處理裝置中安裝有可以實時顯示內窺鏡成像的軟件，該軟件根據需求發送改變內窺鏡成像焦距的命令，該命令經由圖像記錄與膠囊控制裝置通過無線電傳輸到可調焦式內窺膠囊內部的控制單元中，由該控制單元對可調焦裝置進行操縱。可調焦內窺膠囊的控制單元通過圖像傳感器采集膠囊內窺鏡前部的圖像數據，該圖像數據經控制單元壓縮后通過無線電收發單元發送到外部接收裝置。在成像過程中，還可以通過改變照明LED模塊的亮度來改善成像質量。計算機圖像顯示與處理裝置把圖像數據實時顯示在計算機上，醫生可以根據該圖像觀測內部病變部位，如發現病變點，由計算機發送圖像放大指令，該指令經由圖像記錄與膠囊控制裝置的無線收發模塊發送到可調焦式內窺膠囊的控制單元中，控制單元根據命令要求對壓電陶瓷疊堆施加不同的驅動信號，實現焦距的調整。

有益效果