[實(shí)用新型]一種用于空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)部熱成像的探測(cè)器及系統(tǒng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520105957.2
• 申請(qǐng)日: 2015-02-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204445838U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 漢斯·格里格森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 漢斯·格里格森
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/00
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/00
• 代理公司: 重慶志合專(zhuān)利事務(wù)所 50210
• 代理人: 胡榮琿

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及探測(cè)裝置領(lǐng)域，特別涉及一種用于空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)部熱成像的探測(cè)器及系統(tǒng)裝置。

背景技術(shù)

研究中空結(jié)構(gòu)，如管狀、椎狀、球狀及其他幾何形狀的內(nèi)外表面的材料特性具有重要的意義。這些中空結(jié)構(gòu)可能是由工程師設(shè)計(jì)的也可能是自然形成的，可以是生物性材料，也可以是非生物性材料。在以下的描述中，對(duì)這類(lèi)中空結(jié)構(gòu)總的用“管狀結(jié)構(gòu)”給予描述，但管狀結(jié)構(gòu)應(yīng)該被理解為更寬泛的含義，即涵蓋了所有幾何外形的中空結(jié)構(gòu)。

管狀結(jié)構(gòu)具有多種物理及化學(xué)特性，包括了其表面的導(dǎo)熱性。通過(guò)熱量測(cè)量可以探測(cè)管狀結(jié)構(gòu)的破損、缺陷、泄漏及表面溫度改變等，因此研究管狀結(jié)構(gòu)的熱量測(cè)量方法具有重要的意義。例如，基于紅外輻射探測(cè)原理的熱成像照相機(jī)可以被用于探測(cè)隔熱性差的構(gòu)筑物的熱量泄漏，此外，還可用于探測(cè)管狀結(jié)構(gòu)的泄漏。但這類(lèi)測(cè)量一般都是從被探測(cè)物的外部進(jìn)行的，因此，當(dāng)管狀結(jié)構(gòu)被嵌入或埋入其他材料時(shí)，從外部探測(cè)管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部的破損、缺陷、泄漏及表面溫度改變等就難以進(jìn)行了。而在醫(yī)療領(lǐng)域，紅外熱成像照相機(jī)也通常被用于研究人體表面及皮膚的熱特性。

在工程學(xué)領(lǐng)域，由于管狀結(jié)構(gòu)的缺陷或破損往往首先產(chǎn)生于內(nèi)壁表面，因此通過(guò)測(cè)量管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)壁表面的熱特性來(lái)探測(cè)其泄漏、破損及其他類(lèi)型的缺陷具有重要的意義。此外，探測(cè)生物性管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的熱特性及泄露、破損也同樣具有重要意義。例如，人體胃腸道就是一個(gè)典型的生物性管狀結(jié)構(gòu)，胃腸道可將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和液體從口腔運(yùn)送到腸道并使其在腸道內(nèi)被吸收。食物被吞咽進(jìn)入食管并被運(yùn)送到胃，在進(jìn)入小腸之前，食物在胃內(nèi)被進(jìn)一步分解。

而食管和腸道的各種疾病都可能干擾或抑制食管、腸道的正常機(jī)械功能，并可能引發(fā)不同的癥狀。在最常見(jiàn)的胃腸疾病中，有一些被稱(chēng)作“功能性疾病”且致病原因尚不明確。因此，這類(lèi)疾病無(wú)法通過(guò)常規(guī)的診斷工具如記錄壓力和醫(yī)療成像技術(shù)等來(lái)進(jìn)行診斷。

由于管狀結(jié)構(gòu)通常被用于輸送冷的或熱的流體，一般帶有隔熱材料來(lái)盡量減少進(jìn)入管道內(nèi)的熱能或減緩熱能從管道散失。然而，管狀結(jié)構(gòu)在被制造的過(guò)程中或長(zhǎng)期使用后，可能會(huì)產(chǎn)生損傷，例如鐵質(zhì)管道或受到持續(xù)性的緩慢腐蝕。在管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)的液體真正發(fā)生泄漏之前，可以通過(guò)測(cè)量管狀結(jié)構(gòu)表面的熱量變化來(lái)發(fā)現(xiàn)其缺損部位。但實(shí)際使用中的管狀結(jié)構(gòu)，很多都難以從外部來(lái)進(jìn)行熱量變化檢測(cè)，因此，開(kāi)發(fā)一種可以從管道內(nèi)部來(lái)進(jìn)行熱量變化檢測(cè)的解決方案是非常必要的。

物理特性包括熱特性，對(duì)于生物性管狀結(jié)構(gòu)也同樣非常重要。人體胃腸道是6—10米長(zhǎng)的管狀結(jié)構(gòu)，其溫度會(huì)基于幾個(gè)原因而發(fā)生局部變化。例如食道內(nèi)表面的溫度會(huì)根據(jù)冷熱程度而發(fā)生顯著變化。而炎癥過(guò)程及癌癥也會(huì)導(dǎo)致組織的局部溫度上升。伴有胃腸道癥狀的患者通常都需要接受胃腸功能檢測(cè)。這些檢測(cè)通常都需要由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員或護(hù)士在胃腸動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作。大多數(shù)有消化內(nèi)科的大型醫(yī)院都配備有胃腸動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室。目前，應(yīng)用最為廣泛的食道檢測(cè)技術(shù)是高分辨率食道壓力測(cè)量（HRM），?pH值記錄以及內(nèi)窺鏡檢查。

一些中國(guó)的實(shí)用新型專(zhuān)利（CN201929931,?CN201912043,?CN201912041,?CN201905858）及其它一些密切相關(guān)的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利描述了一種醫(yī)用膠囊內(nèi)鏡系統(tǒng)，其膠囊型裝置可以進(jìn)入到人體的小腸來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。膠囊內(nèi)鏡系統(tǒng)具有紅外掃描功能，可以通過(guò)一個(gè)接收鏡頭來(lái)探測(cè)來(lái)自消化道的紅外輻射。該系統(tǒng)的局限性在于，其僅包含的紅外傳感器數(shù)量非常有限（僅在膠囊裝置的兩端設(shè)置了兩個(gè)單向或雙向的紅外傳感器），而其膠囊裝置在消化道內(nèi)的方向是無(wú)法控制的。此外，當(dāng)膠囊裝置通過(guò)消化道內(nèi)的某些部位時(shí)（如食道）速度過(guò)快，從而使得記錄數(shù)據(jù)沒(méi)有意義。

近年來(lái)，隨著刺激檢測(cè)技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。這些刺激檢測(cè)技術(shù)的原理包括：通過(guò)球囊擴(kuò)張來(lái)對(duì)內(nèi)臟器官施加機(jī)械刺激；抑或通過(guò)酸液注入及其他方法來(lái)對(duì)內(nèi)臟器官施加刺激。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在本發(fā)明申請(qǐng)書(shū)以下的描述中均采用“球囊擴(kuò)張”這一術(shù)語(yǔ)。用于擴(kuò)張的球囊可用多種不同的材料制成并且具有確定的尺寸或者是可拉伸的。然而，運(yùn)用刺激檢測(cè)技術(shù)繼續(xù)開(kāi)發(fā)新的特別是區(qū)別于壓力記錄、內(nèi)窺鏡和磁共振等傳統(tǒng)檢測(cè)方法的技術(shù)仍然是非常必要的。

基于上述考慮，開(kāi)發(fā)能獲得更好和更詳細(xì)的管狀結(jié)構(gòu)或生物性管狀結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)/信息并可用于臨床診斷的新型裝置、系統(tǒng)和方法將有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容