专利名称：可复用食管内窥装置的制作方法
技术领域：
可复用食管内窥装置技术领域：
本实用新型涉及一种诊断性医疗器械，尤其涉及一种可复用食管内窥装置。背景技术：
食管拉网检查始于1971年。主要设备是表面覆盖细网的气嚢，将未充 气的气嚢经病人口腔插入食管，当气嚢进入食管，将空气注入气囊，使其膨 胀与食管壁紧贴，而后轻轻拉出，使气嚢表面的细网与病变摩擦，将食管粘 膜细胞刮落粘连在细网上，当气嚢达食管上口时，将气嚢中空气全部吸出， 将细胞收集器由口腔取出，立即涂片、固定、染色行细胞学检查。该检查的 优点1、 制作简单方便，成本低廉。2、 操作方便，病人直接吞咽下去。3、 检测费用低廉。但是，食管拉网存在的一些缺点同时也限制了它的应用1、 气嚢必须充气以后才能与食管壁紧密接触，取得脱离细胞，导致检 查过程痛苦，进一步导致患者接受程度降低。2、 必须进行细胞学检查，增加了诊断的周期，而细胞学诊断的低敏感 性造成了漏诊率的提高。3、 难以显示病变部位，定位性差。4、 假阳性率及假阴性率较高。在上世纪90年代初期，两个独立的研究小组开始研究运用微型摄影机 和无线传感器装置的无线胶嚢内窥镜研究。1994年的第一个专利申请获得批 准，该专利归类于金属氧化物半导体显像装置，该装置利用较低的电源获得 高质量的图像。胶嚢内镜系统的 一个重大概念上的突破是将该系统分成3个 子系统:图像仪/传感器，接收器/记录器和工作站。经过多年的动物实验，当
研究者C.Paul Swain博士吞下第一颗胶嚢内窥镜时，第一个人类志愿者的研 究于1999年报道，以后经过一系列的临床试验，美国FDA于2001年批准胶 嚢内镜用于检查成人、2003年用于4企查儿童小肠疾病，2004年批准其用于食 管的检查。2005年国际胶嚢内镜协会(ICCE)将食管胶嚢内镜作为Barrett's食 管筛查的手段和对胶嚢内镜不能排除的病变采用食管、胃、十二指肠镜进行 组织学检查取得一致意见。国际胶嚢内镜协会(ICCE)更进一步主张将食管胶 嚢内镜作为有慢性胃灼热症状的腐蚀性食管炎初步诊断手段。现在即将完成 食管胶嚢内镜筛查Barrett's食管的费用与疗效分析。国外食管电视胶嚢内镜的结构与特点美国FDA批准的食管电视胶囊内 镜有智能胶嚢、记录仪和工作站组成。智能胶囊是一次性使用的、无线的、 由生物相容性的塑料制成的胶嚢，11X26mm大小，用于拍摄及传输图像信息， 它是将照相模块，电池和无线收发模块密封在一个胶嚢形状的医用高分子材 料外壳中的一次性使用产品，实现拍照、编码、调制并将所拍照片通过无线 收发模块传输到图像记录仪。记录仪图像录仪用与接收，处理并储存胶囊 传送的图像信息，它由收发信号的电极片，处理图像信息的记录盒，储存照 片的储存体，可充电锂电池组成，4吏用时通过电极片分布于人体胸部周围表 面接受智能胶嚢传送的图像信息。工作站影像分析处理软件是智能胶囊消 化道内窥镜系统的配套软件它主要实现以下功能检查前，录入患者信息， 对图像记录仪进行设置和调校；检查间，对胶嚢内镜工作状态进行实时监控； 检查结束后，导入监控图像数据进行浏览、筛选、诊断，填写及打印报告单。 食管胶嚢内镜不同于小肠胶嚢内镜，其两端都带有照像装置，具有20分钟寿 命的电源，最不同的是食管胶嚢内镜每秒可以捕促俘14幅图像；而小肠胶嚢 只有一端带有一个照像装置，具有8小时寿命的电源，每秒只能捕俘2幅图 像。目前最新型的电视食管胶嚢内镜(Given公司的PillCam ESO)可以清晰 的显示全食管的粘膜，对食管疾病的诊断带来革命性的变革，在诊断食管炎、 胃食管返流性疾病、食管静脉曲张、Barrett' s食管及食管肿瘤当中具有较高 的敏感性和特异性。食管胶嚢内镜检查的适应症、禁忌症、检查流程、并发 症的治疗等已经初步摸索出规律。发展的趋势主要为两个方向，进一步大规 模的临床对照研究，规范食管胶嚢内镜应用的指引；进一步控制胶嚢的大小， 增加成像的速度等胶囊内镜技术方面的改进。
作为一种新型的诊断方式，电视食管胶嚢内镜由于其无线型、 一次性等固有特点，在带来技术变革的同时也带来了以下几个问题1、 由于胶嚢为一次性产品，成本效益核算的结果显示其应用成本极高， 尤其远远高于上述食管拉网的检查方式，难以在如中国一样的发展中国家进 行应用，同时，也由于高成本的门槛限制了其在食管癌中的应用。2、 由于是无线型的，胶嚢要经过胃肠道排泄出去，因此对于具有一些 特殊胃肠道病变的患者难以进行胶嚢食管内镜的检查。3、 胶嚢在食管内的行程主要靠人体消化系统自然进行，难以有效控制， 虽然通过仰卧位到直立位的体位改变可以间接延长胶嚢通过食管的时间，但 是胶嚢通过的时间仍较快，造成对食管的显示仍有漏诊的可能。
实用新型内容本实用新型的目的就是要克服上述不足，提供一种将食管拉网检查方式 和食管胶嚢内镜检查方式相结合、从而使食管胶嚢内镜应用更广、性价比更 高且漏诊率更低的可复用食管内窥装置。本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的 本实用新型可复用食管内窥装置，包括 摄像装置，用于食管内采集多帧图像；发射装置，与摄像装置电性连接，用于将图像转换为信号发射出体外；供电装置，用于为摄像装置和发射装置供电；接收装置，用于在体外接收所述图像信号；显像装置，与接收装置电性连接，用于将图像信号还原成图像；此外，所述摄像装置、发射装置和供电装置共同密封在透明壳体内，该内窥装置还包括生物相容性材料制成的牵引线，其一端与所述壳体固定连接。 所述壳体包括两个端部和本体，所述摄像装置置于壳体的中轴线处，透过所述端部进行图像采集。根据本实用新型的一个实施例所揭示，所述牵引线包括直通段和至少两条自直通段分叉出的分叉段，以及环状件，该环状件与分叉段连设并紧套在所述壳体的本体上。为使牵引线与壳体实现无结节连接，所述壳体的上可设置环形凹槽，供 环状件及分叉^:置入其中。根据本实用新型的另一个实施例所揭示，所述牵引线包括直通段和至少 两条自直通段分叉出的分叉段以及呈环形柱状的嚢部，该嚢部与分叉段连设 并紧套在所述壳体的本体上。所述牵引线的直通段、分叉段以及囊部均为中空结构，且相互之间相连 通，由直通段提供充气口，直接贯通至嚢部。如此可通过牵引线的充气口为 囊部充气，扩充嚢部以实现内窥装置在食管的定位。为不影响摄像装置的成像效果，所述分叉段与直通段的结合点以在摄像 装置的两倍焦距之外为佳。此外，所述显像装置可采用计算机系统实现。为改进本实用新型的效果，所述内窥装置还包括牵引控制器，提供拉伸 件固定所述牵引线非与壳体固定的一端，牵引控制器控制其拉伸件运动。 最佳地，所述牵引控制器控制其拉伸件做匀速运动。 与现有技术相比，本实用新型具备如下优点1、 整合了传统的拉网技术和胶嚢内窥镜技术，为食管检查提供了一种 新形的检查方式，并且，在提供一种如拉网技术一样简单的检查技术的同时， 实现了如胶嚢内窥镜一样的优异效果。2、 通过被检查者自然吞落内窥装置和操作者拉动牵引线，实现了对胶囊 内窺镜的多次复用，由此，相对一次性的胶囊内窥镜而言，可大大降低检查 时的单位成本，有利于实现普查工作。3、 通过提供牵引控制器匀速拉伸牵引线，有利于配合相关的简易计算实 现在食管检查时的精确定位，在发现食管病患处，还可以通过牵引线对囊部 进行充气，以使内窺装置在食管内相对固定，以便对病患部位的图像进行定 点摄像，结合计算机系统分析病因。4、 通过充气的嚢部，在拉出内窥装置时，还可以通过嚢部表面的网状结 构拉出病患部位的细胞，然后可在体外结合相关的图片对细胞进行更深入的 分析，得出更精确的结果。
图1为现有技术中一种典型的胶嚢内窥镜的结构示意图，其中集成架件 未示出；
图2为本实用新型的一种实施例的结构示意图，其中在壳体内部的构件被省略、且壳体、部分牵引线被纵中剖开；图3为本实用新型的另一种实施例的结构示意图，其中省略与图2重复 的部件，仅示出壳体和牵引线的纵中剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明 胶囊内窥镜的技术已存在多年，从七国两组织检索得到的有关胶囊内窥 镜的技术不断有演进，但其一次性使用的特点并没有得到改变。本实用新型 可复用食管内窺装置是基于胶嚢内窥镜为基础做出的改进，对于胶嚢内窥镜 内部具体结构的适当改进，应不视为违背本实用新型的实用新型精神。图1揭示了目前较具代表性的一种胶嚢内窺装置的示意结构，它包括壳 体(ll, 12)和封装在壳体(11， 12)内的两个摄像装置21、由干电池组形 成的供电装置22、用于壳体(ll, 12)内部整合所有构件的集成架件(未图 示，下同)、将摄像装置21采集的图像发射出体外的发射装置23、接收图像 信号的接收装置、显示图像的显像装置以及相关的辅助电路(未图示，下同)。壳体(11， 12)包括中间呈圆柱状的本体11和两端呈半球形的端部12， 整体呈胶嚢状，以便适合人体吞食时的舒适度。壳体(ll, 12)的两个端部 12采用透明性材料制成，以免影响摄像装置21采集壳体(11， 12)外的图 像。摄像装置21直接釆用较小型的摄像头，分布于壳体(ll， 12)两端，镜 头位置以处于壳体(ll， 12)的中轴线为宜，方向朝外，透过壳体(ll, 12) 的透明的端部12采集图像。供电装置22置于两个摄像装置21之间的空隙部分，通过相关的辅助电 路为摄像装置21和发射装置23供电。摄像装置21采集的图像通过辅助电路传送至发射装置23，发射装置23 继而将摄像装置21采集的图像转换成射频信号，然后将该信号发射出体外。集成架件则在壳体(11， 12)内部提供一合理的整合功能，保持壳体(11, 12)内所有部件及电路的相对固定。接收装置24，用于在体外通过若干触片241接收由发射装置23发射出 的射频信号，并将其转换成数字信号。
显像装置25,将接收装置24的数字信号转换成图像，包括存储、输出、 显示等，使内窥镜采集的图像可读。图2对图1所示的胶嚢内窥镜进行改进，揭示本实用新型可复用食管内 窥装置的示意结构。为避免赘述，此处暂不涉及壳体(ll， 12)内部的各个 构件。本实用新型在图1的基础上，增设了牵引线3，该牵引线3—端与壳体 (11， 12)相固定，以实现牵系的功能。牵引线3，由生物相容性材料制作而成，当牵引线3随本实用新型的内 窺装置进入人体食管时，不会产生排斥反应。牵引线3可直接与壳体(11， 12)的一个端部12相固定。本实用新型一 种优化设计使牵引线3分成直通段31和若干分叉段32，直通段31为较长 部分，在其尾部分叉出所述分叉段32,分叉段32的数量太多会影响摄像装 置21成像，但如果不采用分叉段32的设计，则有可能导致内窥装置受力不 均匀，在拉动牵引线3时同样会影响成像质量。因此，本实施例采用两个分 叉段32，并且使两个分叉段32的自由端通过连结一环状件33紧紧套索在壳 体(ll， 12)的本体11上。为了更进一步牢固牵引线3与壳体(11, 12)之 间的连结关系，可在壳体(ll, 12)的本体11的某一同圆周区域设置凹槽， 将环状件33套入其中，这样，受凹槽的限位作用，牵引线3的环状件33更 不易脱落。同理，端部12与分叉段32的接触部位处，也可设置相应的凹槽， 供置入分叉段32,以使整体更平滑。为了实现牵引线3各部分之间的无结节连接，以避免磨擦食管引起不适， 牵引线3宜一体成型。根据光学成像的公知原理，牵引线3的直通段31与分 叉段32相汇合的结点如果距离摄像装置21太近，便会影响成像，因此，最 适宜的方式是将该结点与摄像装置21的镜头的距离保持在该镜头的两倍焦 距之外。图2还揭示了相应的接收装置24和与之电性连接的作为显像装置25的 计算机系统，所示的若干触片241为接收装置24的一部分，接收装置24的 其余部件因属公知领域故予以省略。接收装置24通过将若干触片241贴付于 人体的相应部位，便可接收所述发射装置23发射至体外的射频信号，继而， 接收装置23将其转换为计算机可识别的数字信号，由计算机系统用软件实现 显像、存储、打印输出等功能，实现对所述摄像装置21所采集图像的实时处理。图2进一步还揭示了用于拉伸牵引线3的控制器5，该控制器5主要由 马达组成，通过马达可实现匀速拉伸牵引线3，这样有利于计算其所拉伸的 牵引线3的拉伸长度，由此可以实现对牵引线3所带动的壳休(11， 12)的 定位， 一经定位，便可定点采集图像，方便在计算机系统处得到更详细准确 的图像材料。使用本实用新型可复用食管内窥装置时，由接受检查者吞落该内窥装置， 牵引线3—端进入食管内，另一端固定在所述控制器5上。内窥装置在自然 滑落至食管的过程中，不断采集图像并发射出体外。而在体外的接收装置24 则接收该信号后，转换为数字信号，由计算机软件进行处理。操作者便可通 过计算机实时观察食管内的各组图片。当内窺装置完成在食管内的单向行程时，可启动控制器5匀速回拉牵引 线3，继而将整个内蔬装置拉出体外，内窺装置消毒后便可复用。如在内窥 装置的单向行程时发现食管有病患处的嫌疑，可在控制器5匀速回拉牵引线 3的过程中计算其回向行程，从而实现对病患处的精确定位，集中采集多组 更详细的图像进行深入分析。图3揭示了本实用新型的另外一种实施方式，与上一实施例的区别主要 在于牵引线3'的环状件33，被替换成相应的囊部33，，该嚢部33，呈环形柱状， 其面积跟牵引线3'的本体ll，相近，因此，当本体ll，相对于两端部12，缩小 一定直径时，便形成了所述本体ll，上的凹槽，整个嚢部33，便可套索在其中， 实现稳固套接。同理，其中一个端部12，设有相应的凹槽供置入所述牵引线3， 的分叉段32，。在本实施例中，牵引线3，的直通段31，、分叉段32，以及嚢部33，均被设 计成仅在牵引线3，非与壳体(11，， 12，)连接的一端留有充气口 30，的中空结 构，且，直通段31'、分叉段32，以及囊部33，之间相互连通。嚢部33，的材料 相对直通段31'、分叉段32，的材料而言偏薄，嚢部33，表面被设计成网状结 构。如同传统拉网技术一样，可通过牵引线3'的充气口 30，向其嚢部33，充气， 由于嚢部33，材料较薄，且具有伸缩性，因此，采用针筒之类的器具向牵引 线3'的充气口 30，打气，空气自充气口 30，进入后，经直通段31',在牵引线 3，的结点处分流至各个分叉段32，，再由分叉段32，进入嚢部33，，嚢部33，
因此膨胀。整个内窥装置便与食管实现更紧密的贴合，此时，即使不由控制器5(参见图2)或人工牵引，内窥装置也可以实现定位。此一设计更大的一 个效果在于嚢部33，上的网状结构在发现病患可疑部位时，在该位置使囊 部33，膨胀，其外表面的网状结构便可贴紧食管管壁，此时再将整个内窥装 置拉出体外，便能从网状结构中取得食管病患部位的细胞采样，据此能做生 物学分析，结合所采集的图像能得出更科学可靠的分析结果，降低漏诊率。本实用新型整合了传统的拉网技术和胶嚢内窺镜技术，实现了对胶嚢内 窥镜的多次复用，大大降低普查时的单位成本，而且实现了在食管检查时的 精确定位，还可以通过嚢部表面的网状结构拉出病患部位的细胞，在体外结 合相关的图片对细胞进行更深入的分析，得出更精确的结果。操作本实用新 型的可复用食管内窥装置，只需经简单培训即可，因此，更有利于实现食管 普查工作。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和描述了本实用新型， 但其不得解释为对本实用新型自身的限制，本领域的技术人员应该明白，在 不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围的前提下，可对其在形 式上和细节上作出各种变化。所附的权利要求书覆盖了本实用新型精神和范 围内的所有这些改变和修改。
权利要求1、一种可复用食管内窥装置，包括摄像装置，用于食管内采集多帧图像；发射装置，与摄像装置电性连接，用于将图像转换为信号发射出体外；供电装置，用于为摄像装置和发射装置供电；接收装置，用于在体外接收所述图像信号；显像装置，与接收装置电性连接，用于将图像信号还原成图像；其特征在于所述摄像装置、发射装置和供电装置共同密封在透明壳体内，该内窥装置还包括生物相容性材料制成的牵引线，其一端与所述壳体固定连接。
2、 根据权利要求1所述的可复用食管内窥装置，其特征在于所述壳 体包括两个端部和本体，所述摄像装置置于壳体的中轴线处，透过所述端部 进行图像采集。
3、 根据权利要求2所述的可复用食管内窺装置，其特征在于所述牵 引线包括直通段和至少两条自直通段分叉出的分叉段以及环状件，该环状件 与分叉段连设并紧套在所述壳体的本体上。
4、 根据权利要求3所述的可复用食管内窥装置，其特征在于所述壳体 上设有环形凹槽，供牵引线的环状件及分叉段置入其中。
5、 根据权利要求2所述的可复用食管内窥装置，其特征在于所述牵引 该嚢部与分叉段连设并紧套在所述壳体的本体上。
6、 根据权利要求5所述的可复用食管内窥装置，其特征在于所述嚢部 外表面设有网状结构。
7、 根据权利要求6所述的可复用食管内窥装置，其特征在于所述牵引 线及的直通段其分叉段以及所述嚢部均为中空结构，且相互之间相连通，由 直通段提供充气口，直接贯通至嚢部。
8、 根据权利要求3至7中任意一项所述的可复用食管内窺装置，其特征 在于所述分叉段与直通段的结合点在摄像装置的两倍焦距之外。
9、 根据权利要求5所述的可复用食管内蔬装置，其特征在于所述显像 装置为计算机系统。
10、 根据权利要求9所述的可复用食管内窥装置，其特征在于该内窥装 置还包括牵引控制器，提供拉伸件固定所述牵引线非与壳体固定的一端，牵 引控制器控制其拉伸件运动。
11、 根据权利要求IO所述的可复用食管内窥装置，其特征在于所述牵 引控制器控制其拉伸件做匀速运动。
专利摘要本实用新型涉及一种可复用食管内窥装置，包括摄像装置，用于食管内采集多帧图像；发射装置，用于将图像转换为信号发射出体外；供电装置，用于为摄像装置和发射装置供电；接收装置，用于在体外接收所述图像信号；显像装置，用于将图像信号还原成图像；此外，所述摄像装置、发射装置和供电装置共同密封在透明壳体内，该内窥装置还包括牵引线，其一端与所述壳体固定连接。本实用新型整合了传统的拉网技术和胶囊内窥镜技术，实现了对胶囊内窥镜的多次复用，大大降低普查时的单位成本，而且实现了在食管检查时的精确定位，还可以通过囊部表面的网状结构拉出病患部位的细胞，在体外结合相关的图片对细胞进行更深入的分析，得出更精确的结果。
文档编号A61B1/04GK201001720SQ20072004736
公开日2008年1月9日 申请日期2007年1月15日 优先权日2007年1月15日
发明者王军业 申请人:王军业