胶囊装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可穿行于患者消化道的胶囊装置，并描述了基于加速度而启动该胶囊装置的系统和方法。首先，在慢速采样模式下监控该胶囊；然后在快速采样模式下监控该胶囊。使用者可手动输入改变加速度来启动该胶囊装置。

Capsule device and its application method

The present invention provides a capsule device that can travel through the digestive tract of patients, and describes a system and method for starting the capsule device based on acceleration. First, the capsule was monitored in slow sampling mode, and then in fast sampling mode. The user can manually input the acceleration to start the capsule device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】胶囊装置及其使用方法
本专利技术涉及用于医疗领域的胶囊装置，尤其涉及将该胶囊装置从货架状态启动为使用状态的系统和方法。
技术介绍
胶囊内窥镜不仅被证明在患者体内检查方面是成功的，还在患者小肠检查方面显示出其优于传统内窥镜技术的明显优势，传统的内窥镜标准技术在该处常有无法检查到的胃肠道区域和部分。振动胶囊通过振动作用于人体的结肠壁，可以缓解结肠痉挛，促进结肠运动，治疗便秘，促进排便，达到美容养颜、健康养生的效果。而且，振动胶囊可以促进小肠蠕动，降低小肠对食物的吸收，从而达到减肥的效果。然而，无论是内窥镜式胶囊还是振动式胶囊，要想维持低电耗并在库存期间降低不必要的电量使用，仍然很困难。胶囊装置的耗电量与其工作持续时间成正比关系，因此普遍认为，为工作时间节省大部分电量，并有效地区分工作时间与非工作时间，是非常实用且重要的。换句话说，有必要在真正需要的时候精确启动该胶囊，而在库存期间保持该胶囊在低电耗。
技术实现思路
本专利技术提供一种启动胶囊装置的系统及方法。本专利技术的一个方面提供一个胶囊装置，由于其在货架时间内具有低电耗，因而具有长的货架时间，例如将该货架时间维持至少一年。本专利技术的另一个方面提供一种在不会误启动的前提下精确启动该胶囊装置的方法。本专利技术的一个目的为，启动该胶囊装置的方法要求尽可能低的电量，并且其启动程序应为普通消费者所接受。本专利技术的另一目的为，启动该胶囊装置的方法或者启动程序不需要会增加重量或者增加该胶囊装置的制造成本的额外部件。此处所述的启动该胶囊装置的方法，涉及基于原位设置的加速度传感器所检测的加速度数据，将该胶囊装置从非工作状态转变为工作状态。该方法的步骤包括：在该胶囊装置处于非工作状态时，以低采样频率监控该胶囊装置在三维方向上的加速度；当收集的加速度数据高于第一加速度阈值时，将该监控采样频率从该低采样频率切换为高采样频率，并继续在三维方向上监控该胶囊装置的加速度；若高采样频率下收集的加速度数据继续高于第二加速度阈值，向该胶囊装置用户发出确认请求，将该胶囊装置准备为预工作状态。在本专利技术中，该低采样频率优选为介于2－10Hz，该高采样频率优选为介于20－1000Hz。所述高采样频率监测的持续时间不高于3秒钟，所述预工作状态的持续时间不高于10秒钟。所述的系统及方法，包括一个加速度传感器，用于在两个或多个不同的频率下检测该胶囊装置在三维方向上的加速度；一个微控制器单元，被配置为从该加速度传感器获得数据，执行计算，并与第一及第二加速度阈值进行比较；一个胶囊起动单元，用于请求用户确认；以及一个供电单元，其向该加速度传感器、该微控制器单元以及该胶囊起动单元提供电量。本专利技术的该加速度传感器是一个加速度计(重力传感器)。在本专利技术的一个方面，在一个实例中，该胶囊起动单元进一步包括一个无线通信单元。在本专利技术的另一方面，在一个实例中，该方法进一步包括通过一个无线通信单元，指令启动该胶囊装置的步骤。在本专利技术的另一方面，在另一个实例中，该方法进一步包括通过启动内置于该胶囊装置的LED，要求用户确认的步骤。在本专利技术的另一方面，在另一个实例中，该方法进一步包括当该胶囊装置在手上时，建议并检测用户的手部动作，要求用户确认的步骤。附图说明结合附图和下面的详细说明，可以对本专利技术公开的具体实施例有更充分的理解。所述附图包括：图1为本专利技术所述的一个示例性的胶囊装置的结构示意图；图2为本专利技术所述方法的一个实施例的流程图；图3为本专利技术所述方法的另一个实施例的流程图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术详细说明如下。下面结合所附附图和具体实施例，对本专利技术的用于放置在目标位置的胶囊装置及其使用方法进行详细说明。为了简便起见，在生物医用的背景下对所述胶囊装置进行详细说明，亦即，所述目标位置为体内位置，例如在消化道内部的某个位置。简单的说，本专利技术公开的医疗器械会置于体内。将其输入体内的无创方法之一是通过吞咽将其输送入体内。因此，本专利技术公开的该医疗器械被称为胶囊，但不应将其理解成对其外形、尺寸或大小的限制。只要具有一个原位运动生成装置，一个可控制该运动生成装置的控制模块以及一个与所述控制模块通讯连接的无线通信模块，本专利技术公开的胶囊装置及其使用方法就可以在其他多个应用领域实施。在本专利技术中，快速采样模式在高采样频率下收集测量数据，慢速采样模式在低采样频率下收集测量数据。沿单个轴的加速度数据是沿着该特定轴检测所得。组合加速度值或组合加速度数据或总加速度值是由两个或多个沿单个轴的单一加速度值的均方根计算所得。例如，当沿a轴的加速度值为Aa，沿b轴的加速度值为Aa时，一个振动胶囊在a轴和b轴的总加速度为sqrt(ax＾2+ay＾2+az＾2)。在本专利技术中，谈到传感器数据时，它既可以指沿单个轴的单一加速度数据，也可以指由所测得的沿两个或多个轴的单一加速度数据计算得到的组合加速度数据。本专利
中的技术人员可以理解，后续的论述只出于例证目的，并非意在限定本专利技术的范围。本专利技术范围内的其他改动同样适用。下面对胶囊装置的结构及其使用方法进行详细描述。附图中的元件包括胶囊装置100，加速度传感器102。一个胶囊系统，包括置于患者消化道内的一个胶囊装置。在一个具体实施例中，该胶囊系统与置于患者体外的外部操作设备通讯连接。在一个示例中，该外部操作设备是便携式设备，例如智能手机。该基本的胶囊装置通过一个无线通信网络与该外部操作装置通讯连接。本专利技术涉及胶囊系统，以及将胶囊有效地从非工作状态变更为工作状态的方法。在本专利技术内，该胶囊装置内置一个传感器，该传感器与一个微控制器单元相连，该微控制器单元可以从该加速度传感器获取信息。根据该传感器检测到的测量数据变化，微控制器会发出在不同条件下进行更多测量的指令，和/或要求用户通过用户界面或不通过用户界面确认输入命令，以此推测胶囊装置是否打算进入工作状态或非工作状态。根据本专利技术的各方面描述，在一个实施例中，内置在该胶囊装置中的该传感器是一个运动传感器。首先，该运动传感器用胶囊装置的正常货架运动值进行校准。在一个实例中，该运动传感器测量出胶囊装置的运动数据，与该货架运动值进行对比，然后确定是否需要进行更多的测量或是否应该要求用户确认。本专利技术的目的是维持低电耗，降低库存期间不必要的电量使用，并在用户确认后有效且精确地将胶囊装置从非工作状态转变为工作状态。在本专利技术的一个最佳实施例中，内置在该胶囊装置中的该传感器是加速度传感器。在一个实例中，此加速度传感器首先用胶囊装置的正常货架加速度值进行校准。在一个实例中，该加速度传感器测量出该胶囊装置的加速度数据，与该货架加速度值进行对比，然后确定是否需要进行更多的测量或是否应该发送用户确认。在另一个实例中，当该胶囊内置的传感器为一加速度传感器，根据内置在该胶囊中的该加速度传感器检测到的加速度数据，以及其与一第一加速度阈值的对比，内置在该胶囊装置中的该微控制器将确定是否需要进行更多的测量或是否应该要求用户确认。本专利技术公开了一种将胶囊装置从非工作状态转变为工作状态的方法，简言之，就是启动该胶囊装置的方法。该方法步骤包括：首先，在已知该胶囊装置处于非工作状态时，以第一采样频率监测该胶囊装置在三维方向上的加速度；然后，当确定收集的加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可穿行于患者消化道的胶囊，包括：外壳，其具有长度L，该长度L为该胶囊的最长尺寸；加速度传感器，用于检测该胶囊在第一期间内以第一频率在三维方向上的加速度，其中该加速度传感器具有三个轴，x轴、y轴及z轴，该z轴与该长度L方向平行，该x和y轴与该长度L方向垂直；微控制器单元，被配置为从该加速度传感器获得数据，执行计算，并且确定该胶囊装置处于第一期间、第二期间或者第三期间；以及供电单元，用于向该加速度传感器、该微控制器单元以及一胶囊起动单元提供电量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.29 US 15/1680651.一种可穿行于患者消化道的胶囊，包括：外壳，其具有长度L，该长度L为该胶囊的最长尺寸；加速度传感器，用于检测该胶囊在第一期间内以第一频率在三维方向上的加速度，其中该加速度传感器具有三个轴，x轴、y轴及z轴，该z轴与该长度L方向平行，该x和y轴与该长度L方向垂直；微控制器单元，被配置为从该加速度传感器获得数据，执行计算，并且确定该胶囊装置处于第一期间、第二期间或者第三期间；以及供电单元，用于向该加速度传感器、该微控制器单元以及一胶囊起动单元提供电量。2.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于：所述微控制器单元还用于指令该加速度传感器在该第二期间以第二频率进行测量，且所述第二频率高于该第一频率。3.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于：所述第一频率为0.2Hz－10Hz。4.根据权利要求2所述的胶囊，其特征在于：所述第二频率为10－200Hz。5.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于：所述胶囊还包括无线通信单元，用于从外部设备向该胶囊起动单元发送指令。6.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于：为振动胶囊，还包括一个振动马达。7.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于：为胶囊内窥镜，还包括一个LED。8.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于：所述第二期间小于3秒。9.根据权利要求1所述的胶囊，其特征在于：所述第三期间小于10秒。10.一种方法，包括：基于内置于胶囊装置中的三维加速度传感器的加速度数据，将该胶囊装置从非工作状态转变为工作状态，包括以下步骤：在第一期间内以第一频率监控该胶囊装置在三维方向上的加速度，并计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：段晓东，
申请(专利权)人：上海安翰医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31