电源、微型齿轮组、可连续摆动的微型旋转电磁铁及其控制所需集成电路、超声换能器、超声成像电路、光学成像单元、无线通讯装置组成。超声胶囊内镜工作时，微型控制电路集成板控制可连续摆动的微型电磁铁摆动;可连续摆动的微型旋转电磁铁带动微型齿轮组转动;微型齿轮组带动超声换能器实现360°旋转进行超声成像;超声换能器用于完成超声信号的发送以及回波信号的压电转换;超声成像控制电路装置控制超声信号放大和数字采集;无线通讯装置用于将数字化的图像数据传送到外部成像系统总机进行显示处理;前置光学成像单元主要观测前向组织表面情况;壳体起到密封和保护内部零部件，保障受检者安全，同时方便操作者操作；电源，作为前述装置的电源;体外成像控制系统，用来控制内窥超声图像的显示和分析，并对的胶囊超声成像设备进行肠道内组织成像技术研究。
[0042]本发明的胶囊内窥镜装置由坚硬胶囊形状外壳包裹超声成像组件组成，起到保护内部构件的作用，整体分为三个部分，分别是左右半圆、窗口部分及筒体部分，其中窗口部分覆有衰减系数很小的薄膜。胶囊的内部从底部到顶部分别有无线信号发射模块，电源，超声信号发射接收模块，微型电机控制模块，可连续摆动的微型电机，电机限位装置，齿轮组，换能器，光学采集模块。
[0043]电源，它为胶囊内部的整个系统提供动力能源。超声信号发射接收模块，它采用高系统集成度技术来满足实际需求，主要由三个模块构成，分别是超声发射激励模块、数字控制模块、回波信号接收处理模块，可完成整个超声系统的成像过程。微型电机控制电路，它用来控制微型电机按照我们的要求进行摆动，在这个电路的输出部分实际上输出的是正负的直流电流，用以实现微型电机的来回摆动，由于电机与齿轮组相连，与此同时也实现了齿轮的转动。电机限位装置，它用来提供电机来回摆动时的弹力。齿轮组由一个内齿轮和两个不同规格的外齿轮组成，啮合后实现的功能是完成电机回来360°摆动，此装置克服了电机摆动时的角度限制，实现了全方位的组织特征的采集。超声换能器用于将超声信号发射接收板发出的电脉冲转化为超声波发射出去，同时接收反射回来的回波信号再传送回接收板，在此套系统中可采用80MHz的高频单振元探头。
[0044]本发明创新性地研发出一个高集成度的超声激励与回波处理系统及成像平台，进行胃肠道内的组织成像，并建立相关参数模型，研究不同环境和参数下的超声成像效果。内窥镜超声成像系统以电子内窥镜系统为基础，将超声探头经由电子内窥镜活检通道伸入体腔、接近目标器官，获得消化器官管壁各个断层的组织学特征。即使是上消化道很微小的肿瘤内镜超声都能清晰地显示，而且内镜超声对胰腺肿瘤和黏膜下病变的大小和局部浸润范围有良好甚至精确的判断，是其他影像学技术难以比拟的。本发明克服现有的胶囊内窥镜仅能观察表面信息的缺点，能够获得深层次的组织信息，提高了内窥镜检查能力;基于普通旋转电机和齿轮组的360°全方位的成像方案，器件加工更加容易，整体成本大幅度降低，显著降低了超声成像系统的复杂度，并降低超声成像的实现成本;基于单振元成像，降低了超声功耗，延长胶囊的工作时间;超声频率高，有优越的分辨性能。
[0045]本发明实施例的超声胶囊内窥镜，与现有的单振元超声胶囊成像装置相比增加了齿轮结构，这使得成像方位大大增加，同时使它的旋转速度更具有可控性，超声换能器在齿轮组的带动下可进行更规则的旋转，这对换能器在后期的成像过程有很好的促进作用，其成像稳定度也得到了进一步的加强，成像质量的提升为医生对各种疾病的诊断提供了更准确的信息。并且，利用普通旋转电机来带动微型齿轮组以实现360°全方位的成像，，器件加工更加容易，整体成本大幅度降低。本发明可以实现对病人肠胃信息的检查，获得深层次的组织信息；同时，由于采用的是单振元成像，使得超声功耗降低，并使胶囊的工作时间得以延长。
[0046]本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0047]本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种超声胶囊内窥镜，其特征在于，包括微型电机、电机控制电路、齿轮组以及超声换能器;所述电机控制电路用于控制所述微型电机摆动，并带动所述齿轮组转动，所述齿轮组带动所述超声换能器进行旋转进行超声成像； 其中，所述微型电机为可连续摆动的微型旋转电磁铁，所述齿轮组包括一个内齿轮和两个外齿轮，啮合后以实现所述超声换能器360°旋转摆动。2.根据权利要求1所述的超声胶囊内窥镜，其特征在于，所述超声胶囊内窥镜还包括超声成像控制电路，与所述超声换能器相连，用于向所述超声换能器发送脉冲信号，对所述超声换能器接收的回波信号进行处理，并将处理后得到的数据经过无线通信装置发送至所述超声胶囊内窥镜的外部。3.根据权利要求1所述的超声胶囊内窥镜，其特征在于，所述超声胶囊内窥镜还包括电机限位装置，用于限制所述微型电机来回摆动的角度。4.根据权利要求1所述的超声胶囊内窥镜，其特征在于，所述超声换能器为高频单振元超声换能器。5.根据权利要求1?4中任一项所述的超声胶囊内窥镜，其特征在于，还包括:电源，用于为所述超声胶囊内窥镜提供工作所需能源。6.根据权利要求5项所述的超声胶囊内窥镜，其特征在于，还包括:光学成像单元，用于进行光学拍照。7.根据权利要求6所述的超声胶囊内窥镜，其特征在于，所述超声胶囊内窥镜包括胶囊壳体，用于容纳所述电源、微型电机、电机控制电路、齿轮组、超声换能器、超声成像控制电路以及光学成像单元。
【专利摘要】本发明实施例提供了一种超声胶囊内窥镜，包括：包括微型电机、电机控制电路、齿轮组以及超声换能器；所述电机控制电路用于控制所述微型电机摆动，并带动所述齿轮组转动，所述齿轮组带动所述超声换能器进行旋转进行超声成像；其中，所述微型电机为可连续摆动的微型旋转电磁铁，所述齿轮组包括一个内齿轮和两个外齿轮，啮合后以实现所述超声换能器360°旋转摆动。本发明增加了可以实现超声换能器360°旋转的齿轮结构，这使得成像方位大大增加，同时使它的旋转速度更具有可控性，并且，利用普通旋转电机来带动微型齿轮组以实现360°全方位的成像，器件加工更加容易，整体成本大幅度降低。
【IPC分类】A61B8/08, A61B1/04
【公开号】CN105559736
【申请号】CN201510930435
【发明人】邱维宝, 王杏颖, 胡丽, 郑海荣
【申请人】深圳先进技术研究院
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月15日