用于获取中空器官的表面的图像的胶囊型显微内镜制造技术

本发明专利技术涉及具有预定轴向长度和小于轴向长度的直径的胶囊型显微内镜，胶囊型显微内镜适于获取中空器官的表面的图像，所述胶囊型显微内镜包括：显微图像获取组件，所述显微图像获取组件的光轴以某种方式在胶囊型显微内镜的径向方向上定向，所述方式使得能够透过胶囊型显微内镜的壳体来获取存在于胶囊型显微内镜的径向外表面上的预定图像获取区域中的中空器官的表面的一部分的显微图像，所述壳体由至少局部透光材料组成；以及光源，所述光源适于在图像获取期间、在胶囊型显微内镜的径向方向上发射光线穿过壳体的透光材料，其中光源和定位在光源与预定图像获取区域之间的壳体的透光材料彼此互连以使得在光源与预定图像获取区域之间不存在折射界面。

Capsule endoscopy for obtaining images of the surface of hollow organs

The invention relates to a capsule microendoscopy with a predetermined axial length and a diameter less than the axial length. The capsule endoscopy is suitable for obtaining the image of the surface of a hollow organ. The capsule microendoscopy includes a microscopic image acquisition component, and the optical axis of the microscopic image acquisition component is in a certain manner in a capsule micrograph. The radial direction of the endoscope is directed so that a microscopic image of a part of the surface of the hollow organ in a predetermined image acquisition area on the outer surface of the capsule microendoscopy is obtained through the shell of a capsule endoscopy, the shell is composed of a few local light transmittance materials, and the light source. The light source is suitable for transmitting light through the shell in the radial direction of the capsule type endoscope, in which light source and light transmittance material positioned between the light source and the housing of the predetermined image acquisition area interconnect with each other so that there is no refraction boundary between the light source and the predetermined image acquisition area. Noodles\u3002

【技术实现步骤摘要】
用于获取中空器官的表面的图像的胶囊型显微内镜
本专利技术涉及用于获取中空器官的表面的图像的胶囊型显微内镜。
技术介绍
近年来，胶囊型内窥镜的使用越来越受欢迎，因为胶囊型内窥镜提供了获取诸如小肠的器官的图像的容易并且无痛的方法，否则这些图像只能通过相当繁琐的方法来获取。胶囊型内窥镜可以简单地被患者吞咽，并且行进穿过胃肠道，从而在其行程中以确定的时间间隔来采集数据。因此，胶囊型内窥镜通常包括某种传感器、数据处理单元、能量源和数据存储单元或数据传输单元。为了实现良好的生物相容性以及良好的数据采集，这些胶囊型内窥镜的外部壳体必须谨慎设计，以确保胶囊型内窥镜对于肠道的环境，例如，胃中的酸具有抵抗性，同时仍然允许传感器发挥最佳功能。因此，在光学传感器的情况下，外部壳体优选地由光学透明材料制成，所述光学透明材料不会阻碍由光源发出或由传感器采集的光的路径。常规胶囊型内窥镜通常包括光学传感器，例如用于采集胃肠道的内腔的相机。换句话说，常规胶囊型内窥镜通常采集胃肠道的宏观图像。理想地，中空器官的整个表面区域的这种宽视野的宏观采集允许在中空器官的表面上精确定位较小的局部病灶，但不允许产生病灶的小尺度、高分辨率或甚至显微图像。由于常规胶囊型内窥镜的部件的构型以及以这种高分辨率来采集中空器官的整个表面区域将产生难以控制的数据量的事实，常规胶囊型内窥镜通常不适合于这种近摄采集。从EP15196319中已知一种胶囊型内窥镜，其中通过依赖于胶囊型内窥镜的移动来控制数据采集来减少生成的数据量。
技术实现思路
通过本专利技术来解决的问题是提供胶囊型显微内镜，所述胶囊型显微内镜允许实现中空器官，尤其中空器官的表面的显微结构的更好质量采集。这个问题通过具有预定轴向长度和小于轴向长度的直径的胶囊型显微内镜来解决，所述胶囊型显微内镜适于获取中空器官的表面的图像。胶囊型显微内镜包括显微图像获取组件，所述显微图像获取组件的光轴以某种方式在胶囊型显微内镜的径向方向上定向，所述方式使得能够透过胶囊型显微内镜的壳体来获取存在于胶囊型显微内镜的径向外表面上的预定图像获取区域中的中空器官的表面的一部分的显微图像，所述壳体包括/由至少局部透光材料，即至少部分透光材料组成。它进一步包括光源，所述光源适于在图像获取期间、在胶囊型显微内镜的径向方向上发射光线穿过壳体的透光材料，其中光源和定位在光源与预定图像获取区域之间的壳体的透光材料彼此互连以使得在光源与预定图像获取区域之间不存在折射界面。如果折射界面对于为了照明或图像获取或类似目的而行进穿过折射界面的光产生至多轻微程度的影响，那么折射界面被说成是不存在/得以避免/防止。具体地说，在折射界面处发生的折射或反射对于根据本专利技术的图像获取来说基本上是轻微的。不存在的折射界面可为两个不同材料之间的界面，所述不同材料的折射率基本上相等或可比较的以使得在此界面处发生的折射或反射对于根据本专利技术的图像获取来说基本上是轻微的。举例来说，在具有1.59的折射率的聚碳酸酯与具有1.55至1.63的折射率的环氧树脂的界面处，由于最大0.04的折射率的较小差异，因此不存在显著折射效应。因此，聚碳酸酯与环氧树脂之间的折射界面被认为不存在/得以避免/防止。另一方面，在聚碳酸酯与具有1.00的折射率的空气之间的界面处，由于0.55的较大差异，因此折射效应是明显的。因此，聚碳酸酯与空气之间的这类折射界面是存在的(例如，在存在间隙的情况下)。本专利技术旨在改进图像质量，所述改进是通过将直接或由于构成胶囊型显微内镜的材料的折射效应所导致的从光源至图像获取组件中的非所需光扩散所产生的光噪声减少至最低限度来实现的。通过以一定方式构建胶囊型显微内镜以使得在光源与预定图像获取区域之间不存在/产生折射界面，非所需光散射以及由此所导致的光噪声得以减少。本专利申请的意义上的“显微镜””是能够显现/采集不能通过肉眼看到的结构的图像的任何装置。术语显微镜尤其意谓能够显现/采集仅几微米，即小于一毫米大小的结构的图像的任何装置。根据本专利技术的胶囊型显微内镜的光源/照明构件可为LED(发光二极管)。本专利申请的意义上的显微图像获取组件/显微图像获取构件/接触成像单元是适于采集显微图像的组件/构件/单元。显微图像获取组件/显微图像获取构件/接触成像单元总体上包括光学模块，所述光学模块具有若干透镜和优选呈光敏CMOS(互补金属氧化物半导体)芯片形式的光学传感器。图像获取区域是胶囊型显微内镜的表面的区域，在所述区域中，从所述表面传播的光线由图像获取组件来采集。显微图像获取组件获取穿过胶囊型显微内镜的壳体的显微图像。因此，胶囊型显微内镜的表面区域上的图像获取区域的形状、大小和定位可经由胶囊型显微内镜的光源、图像获取组件和外部壳体的几何布置来预定。光源和定位在光源与预定图像获取区域之间的壳体的透光材料可通过铸造技术/灌浆技术来彼此互连/彼此连接。可通过将光源直接按压/压力装配/嵌入壳体的透光材料中或通过在光源上铸造壳体的透光材料来将光源连接至壳体的透光材料。重要的是，没有间隙存在于光源与透光材料之间，因此在光源与透光材料之间的边界处不产生折射界面。因此，光源可直接并入壳体的透光材料中。或者，光源可直接并入/嵌入透光材料的单独部件中并且所述单独部件直接并入壳体的透光材料中。光源可通过铸造/灌浆/压力装配/嵌入或类似技术来并入单独部件中并且单独部件可通过铸造/灌浆/压力装配/嵌入或类似技术来并入壳体的透光材料中。根据本专利技术的有利方面，并入光源的单独部件的透光材料和并入单独部件的壳体的透光材料具有基本上相同折射率。为了进一步改进图像质量，根据本专利技术的另一个有利方面，显微图像获取组件被布置在专用内腔中，所述专用内腔配备有单独防变形部件。这种单独防变形部件与胶囊型显微内镜的壳体的光学透明材料分开、定位在内腔的最接近于预定图像获取区域的一侧与所述光学透明材料之间。防变形部件适于在内腔的最接近于预定图像获取区域的一侧上形成内腔的边界并且进一步适于防止在存在于内腔中的流体与防变形部件之间的边界处出现/产生任何折射界面。防变形部件在以下意义上是单独的：它基本上是组件的一部分并且不排除防变形部件是组件的整体部分，所述整体部分是通过压力装配、灌浆、嵌入、封装来实现的。然而，换句话说，防变形部件在以下意义上是单独的：它是不同并且分立的实体/部件，所述实体/部件可例如通过压力装配、灌浆、嵌入、封装来并入/整合至部件的更大组件中。所包括的专用内腔是可含有空气或另一种气体的中空空间。因此，在内腔与防变形部件之间形成折射界面。防变形部件的形成所述折射界面的表面对于确保此界面对于图像获取保持轻微影响起着关键作用。为此目的，至少在防变形部件的形成内腔的边界的那一部分上，防变形部件具有预定表面结构，所述预定表面结构适于减少防变形部件的表面处的折射。举例来说，防变形部件可为具有非常光滑表面的透光材料的板。这种光滑表面可通过抛光来获得。这种抛光透光材料板可容易地制造并且在确定这种板的表面的质量/特性方面可获得很高程度的可重现性。防变形部件可总体上为板样或砖样部件，所述部件通过压力装配、灌浆、嵌入、封装来与透光材料互连。因此，防变形部件可为透光材料中的嵌体。或者，防变形部件也可安置在透光材料的内表面上。为了进一步减少光噪声并且增加照本文档来自技高网...

【技术保护点】
胶囊型显微内镜(15)，所述胶囊型显微内镜具有预定轴向长度和小于所述轴向长度的直径，所述胶囊型显微内镜(15)适于获取中空器官的表面(23)的图像，所述胶囊型显微内镜包括：‑显微图像获取组件(26)，所述显微图像获取组件的光轴以某种方式在所述胶囊型显微内镜(15)的径向方向上定向，所述方式使得能够透过所述胶囊型显微内镜(15)的壳体来获取存在于所述胶囊型显微内镜(15)的径向外表面(9)上的预定图像获取区域(12)中的中空器官的表面(23)的一部分的显微图像，所述壳体由至少局部透光材料组成，以及‑光源(29)，所述光源适于在图像获取期间、在所述胶囊型显微内镜(15)的径向方向上发射光线穿过所述壳体的透光材料，其特征在于所述光源(29)和定位在所述光源(29)与所述预定图像获取区域(12)之间的所述壳体的透光材料彼此互连以使得在所述光源(29)与所述预定图像获取区域(12)之间的折射界面得以避免。

【技术特征摘要】
2016.11.04 EP 16197309.41.胶囊型显微内镜(15)，所述胶囊型显微内镜具有预定轴向长度和小于所述轴向长度的直径，所述胶囊型显微内镜(15)适于获取中空器官的表面(23)的图像，所述胶囊型显微内镜包括：-显微图像获取组件(26)，所述显微图像获取组件的光轴以某种方式在所述胶囊型显微内镜(15)的径向方向上定向，所述方式使得能够透过所述胶囊型显微内镜(15)的壳体来获取存在于所述胶囊型显微内镜(15)的径向外表面(9)上的预定图像获取区域(12)中的中空器官的表面(23)的一部分的显微图像，所述壳体由至少局部透光材料组成，以及-光源(29)，所述光源适于在图像获取期间、在所述胶囊型显微内镜(15)的径向方向上发射光线穿过所述壳体的透光材料，其特征在于所述光源(29)和定位在所述光源(29)与所述预定图像获取区域(12)之间的所述壳体的透光材料彼此互连以使得在所述光源(29)与所述预定图像获取区域(12)之间的折射界面得以避免。2.如权利要求1所述的胶囊型显微内镜(15)，其特征在于所述光源(29)直接并入或嵌入或模塑至所述壳体的透光材料中。3.如权利要求1所述的胶囊型显微内镜(15)，其特征在于所述光源(29)直接并入或嵌入或模塑至透光材料的单独部件中并且所述单独部件直接并入或嵌入或模塑至所述壳体的透光材料中。4.如权利要求3所述的胶囊型显微内镜(15)，其特征在于所述单独部件的透光材料和所述壳体的透光材料具有基本上相同折射率。5.如前述权利要求中任一项所述的胶囊型显微内镜(15)，其特征在于所述显微图像获取组件(26)布置在内腔(13)中，所述内腔设置在壳体内或在所述壳体的透光材料内部，其中在所述光轴的方向上观察时，单独防变形部件(28)设置在所述显微图像获取组件(26)上方，所述单独防变形部件(28)与所述壳体的透光材料互连以便在所述光轴的方向上观察时形成所述内腔(13)的上部边界并且适于防止在存在于所述内腔(13)中的流体与所述防变形部件(28)之间的边界处产生任何折射界面。6.如权利要求5所述的胶囊型显微内镜(15)，其特征在于所述防变形部件(28)在其形成所述内腔(13)的上部边界的一侧上具有预定表面结构，所述预定表面结构不同于所述壳体的内表面的结构并且适于减少所述防变形部件(28)的表面处的折射。7.如前述权利要求中任一项所述的胶囊型显微内镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安·斯克斯特克，阿莉莎·阿尔比泽，马克·O·舒尔，
申请(专利权)人：德国欧华内镜有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE