一种具有施药功能的肠道微型胶囊机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种具有施药功能的肠道微型胶囊机器人。该肠道微型胶囊机器人，包括由半球形的胶囊顶部和圆柱型的胶囊外筒组成的胶囊壳体，及设置于胶囊壳体内部的控制器、驱动装置及施药装置，胶囊外筒为磁性材料制成，控制器、驱动装置及取样装置为无磁性材料制成；胶囊壳体外部设有施药口，内部设有施药槽，施药槽从胶囊壳体内部延伸至胶囊外筒的施药口；施药装置由相互连接的齿条模块与活塞组成，活塞朝向施药槽出口处设置，齿条模块设于施药槽内；驱动装置包括电机、驱动电机轴及通过驱动电机轴与电机连接的驱动齿轮，驱动齿轮与齿条模块相啮合。本实用新型专利技术结构简单，传递运动准确稳定，能有效防止药物反流。

An Intestinal Microcapsule Robot with Drug Application Function

The utility model relates to the field of medical devices, in particular to an intestinal microcapsule robot with drug application function. The intestinal microcapsule robot includes a capsule shell consisting of a hemispherical capsule top and a cylindrical capsule outer cylinder, and a controller, a driving device and a spraying device arranged inside the capsule shell. The capsule outer cylinder is made of magnetic material, and the controller, a driving device and a sampling device are made of non-magnetic material. The capsule shell is provided with a spraying mouth on the outside and a spraying device on the inside. The spraying slot extends from the inside of the capsule shell to the spraying port of the capsule outer barrel; the spraying device is composed of interconnected rack module and piston, the piston is arranged at the outlet of the spraying slot, and the rack module is arranged in the spraying slot; the driving device includes the motor, the driving motor shaft and the driving gear connected with the motor through the driving motor shaft, and the driving gear meshes with the rack module. The utility model has the advantages of simple structure, accurate and stable transmission movement, and can effectively prevent drug reflux.

【技术实现步骤摘要】
一种具有施药功能的肠道微型胶囊机器人
本技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种具有施药功能的肠道微型胶囊机器人。
技术介绍
目前位于胶囊机器人的施药机构主要包括由内套筒和外套筒组成的双开槽套筒结构的给药装置，通过套筒的旋转，来使得药物施放，但容易造成药物泄露；还有基于软磁体的施药机构，通过将软磁体磁化和去磁，来实现药物的施放，但容易产生药物残留问题；另外采用弹簧圈作为驱动机构，推动活塞将药物排出胶囊。虽然其独特的设计克服了基于被动技术的问题，但当活塞由致动弹簧逐渐向前推动时，活塞后面的隔室内的内部压力将相应地下降。隔室内的负压增加了药物回流的可能性，特别是对于溶液制剂。以上方案存在的共同问题是容易造成药物泄露和回流。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提出的一种传动平稳、精确度高、可靠性高的具有施药功能的肠道微型胶囊机器人。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为一种具有施药功能的肠道微型胶囊机器人，包括由半球形的胶囊顶部和圆柱型的胶囊外筒组成的胶囊壳体，及设置于胶囊壳体内部的控制器、驱动装置及施药装置，所述胶囊外筒为磁性材料制成，控制器、驱动装置及取样装置为无磁性材料制成；所述胶囊壳体外部设有施药口，内部设有施药槽，所述施药槽从胶囊壳体内部延伸至胶囊外筒的施药口；所述施药装置由相互连接的齿条模块与活塞组成，所述活塞朝向施药槽出口处设置，齿条模块设于施药槽内；所述驱动装置包括电机、驱动电机轴及通过驱动电机轴与电机连接的驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条模块相啮合。控制器控制原理采用公知常识的原理与外部操作系统进行无线连接。磁性材料指的是铁、镍等在磁场作用下具有方向性的材料。无磁性材料指的是不锈钢304、铝等不具有磁性的材料。进一步的，所述肠道微型胶囊机器人还包括设置于胶囊壳体内部的探照灯及摄像头；所述胶囊顶部为透明材料制成。进一步的，施药口还设有硅胶插塞，所述硅胶插塞与活塞之间有施药间隙。硅胶插塞与活塞顶出时，药物从施药间隙进入人体。进一步的，所述硅胶插塞由生物医用可降解高分子材料制成。本技术的有益效果是：齿条与齿轮传动带动施药装置活动，结构简单，传递运动准确稳定，致动组件快速单向驱动将有效防止药物释放过程中弹簧力学机制的药物反流，确保快速和完全的药物递送。附图说明图1是本技术的展开结构透视图；图2是本技术的施药装置结构详图；图3是本技术的施药过程完成示意图。其中附图标记为：1-胶囊顶部，2-胶囊外筒，3-电机，4-驱动电机轴，5-驱动齿轮，6-齿条模块，7-活塞，8-药物，9-硅胶插塞，10-施药槽，11-控制器，12-探照灯，13-摄像头,14-施药口。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本技术进一步说明。如图1所示为本技术的一种具有施药功能的肠道微型胶囊机器人，包括括由半球形的胶囊顶部1和圆柱型的铁或镍等磁性材料制成的胶囊外筒2组成的胶囊壳体，及设置于胶囊壳体内部的控制器11、驱动装置及施药装置，控制器11、驱动装置及施药装置均由不锈钢304制成。所述胶囊壳体外部设有施药口14，内部设有梯形施药槽10，横截面积由内而外增大的施药槽10从胶囊壳体内部延伸至胶囊外筒2的施药口14；如图2所示，施药装置由相互连接的齿条模块6与活塞7组成，所述活塞7朝向施药槽10出口处设置，齿条模块6设于施药槽10内；所述驱动装置包括电机3、驱动电机轴4及通过驱动电机轴4与电机3连接的驱动齿轮5，所述驱动齿轮5与齿条模块6相啮合。施药口14处还设有用壳聚糖、纤维素、甲壳素、木质素、海藻酸等生物医用可降解高分子材料制成的硅胶插塞9。所述硅胶插塞9与活塞7之间有施药间隙，硅胶插塞9与活塞7顶出时，药物从施药间隙进入人体。肠道微型胶囊机器人还包括设置于胶囊壳体内部的探照灯12及摄像头13；所述胶囊顶部1为透明的PE材料制成。活塞7与齿条模块6制作为一体组成施药装置，控制器11与外部控制系统无线连接。胶囊机器人进入人体后，胶囊机器人进入人体后，胶囊机器人可以由外部磁场驱动运动，探照灯12通过胶囊顶部1透光照明，摄像头13将人体内的图像传输至接收设备，经检测到达需要施药的指定位置时，关闭外部磁场，使得胶囊机器人停止运动，控制器10远程使控制电机3正转，驱动电机轴4带动驱动齿轮驱使齿条模块6沿施药槽8向胶囊外部方向运动，进而带动活塞7伸出胶囊外，密封的硅胶插塞9与活塞7相同的速度向前移动，使得活塞7推动药物8推出，如图3所示，药物完全递送，施药施放至人体内肠道。至此完成施药。如需施药位置较特殊，通过变换外部磁场大小与方向，使得胶囊转动一定角度后，控制器11远程控制完成施药过程。本技术的致动组件快速单向驱动将有效防止药物释放过程中弹簧力学机制的药物反流，确保快速和完全的药物递送。驱动电机方式简单，体积小，灵活度高，由齿条及齿轮组合的传动方式，结构简单，传递运动准确稳定。以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有施药功能的肠道微型胶囊机器人，包括由半球形的胶囊顶部和圆柱型的胶囊外筒组成的胶囊壳体，及设置于胶囊壳体内部的控制器、驱动装置及施药装置，其特征在于：所述胶囊外筒为磁性材料制成，控制器、驱动装置及取样装置为无磁性材料制成；所述胶囊壳体外部设有施药口，内部设有施药槽，所述施药槽从胶囊壳体内部延伸至胶囊外筒的施药口；所述施药装置由相互连接的齿条模块与活塞组成，所述活塞朝向施药槽出口处设置，齿条模块设于施药槽内；所述驱动装置包括电机、驱动电机轴及通过驱动电机轴与电机连接的驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条模块相啮合。

【技术特征摘要】
1.一种具有施药功能的肠道微型胶囊机器人，包括由半球形的胶囊顶部和圆柱型的胶囊外筒组成的胶囊壳体，及设置于胶囊壳体内部的控制器、驱动装置及施药装置，其特征在于：所述胶囊外筒为磁性材料制成，控制器、驱动装置及取样装置为无磁性材料制成；所述胶囊壳体外部设有施药口，内部设有施药槽，所述施药槽从胶囊壳体内部延伸至胶囊外筒的施药口；所述施药装置由相互连接的齿条模块与活塞组成，所述活塞朝向施药槽出口处设置，齿条模块设于施药槽内；所述驱动装置包...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋霜，潘小飞，马滔，杨兴，朱兆铭，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：新型
国别省市：广东,44