生物传感器胶囊和系统技术方案

一种生物传感器系统，其具有带壳体的胶囊(1)，其被配置用于在哺乳动物胃肠道中摄取，呈具有圆顶端部的圆柱形。壳体形成类似于“切口”形状的外部空间，其中两个相对的透明壁(6和7)在纵向方向上彼此面对并且基壁(5)面向径向。LED发射器(21)按时间顺序以多个波长发射，并且通过形成凹透镜的壁(7)由光电检测器(22)检测辐射。天线(60)用于将数据无线传输到外部设备并且呈整体锥形的锥形螺旋的形式，位于圆顶端部(8)中以获得最佳空间效率。电池隔间位于壳体的相反端部，通过外部空间(5、6、7)与天线(60)隔开。(60)隔开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物传感器胶囊和系统


[0001]本专利技术涉及一种胶囊的形式的无线生物传感器，用于监测胃肠(GI)道内的血液或其它流体的存在，并且涉及一种结合了该生物传感器的系统。

技术介绍

[0002]US7828730B2描述了一种用于出血检测的装置，其包括可安装在中空器官内部的固定装置，以及连接到该固定装置的检测装置，用于检测血液的存在，并测量中空器官中的内容物的特定吸收光谱。这需要将传感器固定在至少一个器官内。
[0003]已知使用荧光素作为活动性出血检测的标记物。WO2011066431描述了一种使用荧光素作为标记物的无线生物传感器的系统和方法。
[0004]EP3269298(Ovesco Endoscopy)描述了一种胶囊，其具有凹槽和用于阻止发射光绕过凹槽的屏蔽板。
[0005]WO2018/112389(Progenity)描述了一种具有由凹陷形成的检测腔(22)的可摄取装置。
[0006]US2014/0296666(Given Imaging)描述了一种体内感测装置，其在间隙的第一侧上具有多个照明源，每个照明源用于以不同的窄带波长重复地照射间隙内的流体，以确定一系列血液浓度值。基于作为时间函数的一系列血液浓度值和阈值来确定出血事件。
[0007]US2014/275860(Given Imaging Ltd)描述了一种具有壳体的装置，该壳体包括间隙、用于照射间隙中的体内流体的照明源、用于检测穿过间隙中的体内流体的光的光检测器，并且在间隙的开口附近的壳体上具有柔性，用于在翅片被折叠时覆盖该开口。
[0008]WO2005/113374(Given Imaging Ltd)描述了一种用于体内取样的装置、系统和方法，其具有取样腔和门机构，其中取样腔可以储存体腔物质的样品，并且门可以关闭和打开取样腔的开口。
[0009]US2013/0053928(Daniel Gat)描述了一种具有透明壳体和一个或多个辐射源的胶囊，用于在装置通过GI道期间用光治疗在胃肠(GI)道内的检测到的病理性损伤。
[0010]本专利技术旨在提供一种改进的无线生物传感器监测器。

技术实现思路

[0011]我们在所附权利要求1至47中阐述的各种实施例中描述了生物传感器系统。
[0012]我们描述了一种生物传感器系统，包括：
[0013]一种胶囊，包括：
[0014]壳体，其配置用于在哺乳动物胃肠道中摄取并具有纵向轴线，壳体的至少一些部分对于感测波长的辐射是透明的，并且其中壳体配置用于形成外部空间，该外部空间是开放的以由流体进入，
[0015]辐射发射器和辐射检测器，其被布置用于将辐射发射到所述外部空间内并通过壳体的所述透明部分检测来自所述外部空间的辐射，
[0016]用于辐射发射器的驱动电路和联接到检测器的信号处理电路，以及
[0017]带有天线的接口，用于将数据无线传输到外部设备和/或处理器，用于本地处理和存储检测数据。
[0018]优选地，外部空间由多个壁形成，所述多个壁在壳体的封壳内形成开放空间。优选地，壳体包括面向具有主要径向分量的方向的基壁，以及沿纵向方向基本彼此面对的第一壁和第二壁，所述壁形成所述外部空间。优选地，所述壁中的至少一个是平面的，并且优选地所有的所述壁都是平面的。
[0019]优选地，第一壁和第二壁用于在纵向方向上通过辐射，以对外部空间内的材料进行吸收检测。优选地，基壁用于检测在外部空间内沿径向方向发射的荧光。优选地，壳体形成用于使辐射从发射器进入外部空间的凸透镜和用于使辐射进入检测器的凹透镜。
[0020]优选地，壳体形成所述外部空间具有在纵向方向上的尺寸在2毫米至7毫米范围内。优选地，第一壁和第二壁相对于彼此径向向外张开。优选地，壳体在纵向方向上的长度在15毫米至30毫米的范围内，并且其最大宽度尺寸在5毫米至12毫米的范围内。
[0021]优选地，壳体封壳形状是具有圆顶端部的大致圆柱形。优选地，壳体包括结合在一起的多个部分，并且形成所述外部空间的部分对所述辐射是透明的。
[0022]优选地，壳体包括荧光检测器，所述荧光检测器布置成检测通过所述壳体的透明部分的荧光，并且所述检测可以与吸收检测同时或与吸收检测分开。
[0023]优选地，所述信号处理电路包括安装在控制器电路板上的处理器，所述控制器电路板沿纵向方向延伸并与所述外部空间重叠。优选地，无线接口包括安装在壳体的圆顶端部中的天线。优选地，天线呈螺旋的形式，其直径沿朝向壳体的端部的方向减小。
[0024]优选地，天线具有在7.5毫米到9毫米范围内的最大径向尺寸并且它变窄以形成具有在2毫米到4毫米范围内的径向尺寸的顶端。优选地，天线的匝数在7到10的范围内。优选地，天线形状的外部封壳基本上与纵向轴线形成在60
°
到80
°
范围内的角度。
[0025]优选地，无线接口包括与天线物理相邻定位、在纵向延伸的板上的RF电路。
[0026]优选地，信号处理电路包括安装在纵向延伸的电路板上的处理器。优选地，胶囊包括横向跨越壳体安装并限定用于电池隔间的空间的电源管理电路板。优选地，电池隔间还由用于辐射发射器的电路板界定。
[0027]优选地，辐射发射器包括一个或多个LED并且检测器包括一个或多个光电检测器。优选地，信号处理电路被配置用于获取特定辐射波长的多个读数并用于消除异常值并且平均非异常值读数。
[0028]优选地，发射器包括多个发射器装置，每个发射器装置适于以特定波长发射，并且驱动电路被配置用于根据时间复用方案(time multiplex scheme)致动每个发射器装置。优选地，致动之间的时间间隔在2ms(毫秒)到5ms的范围内。
[0029]优选地，信号处理电路被配置为当发射器不致动时获取辐射读数并且使用所述读数作为基础或控制，以消除背景噪声。
[0030]优选地，信号处理电路被配置为根据一个发射器波长的检测信号与另一发射器波长的检测信号的比率确定特定流体存在的指示。优选地，对于多种辐射波长组合中的每一种都有特定的比率阈值。
[0031]优选地，所述组合包括以下的一种或多种：红：绿，远红：绿，红：蓝，远红：蓝，远红：
红。优选地，信号处理电路被配置为根据将角度确定为波长差除以检测信号的差的反正切，并且将所述确定的角度与阈值角度进行比较，来确定特定流体的存在的指示。
[0032]优选地，信号处理电路被配置为根据检测到的一个或多个辐射波长的信号幅度来确定特定流体的存在的指示的严重性值。优选地，所述严重性值是内出血的程度的指标。
[0033]优选地，信号处理电路被配置为确定用于一个或多个发射器波长的检测信号强度下降的比例作为确定严重性值的参数。优选地，信号处理电路(50)被配置为监测检测信号值的变化作为内部胃肠道出血的程度的指标。
[0034]优选地，信号处理电路被配置为确定如果严重性指数正在上升，则表明存在新鲜血本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生物传感器系统，包括：胶囊，包括：壳体(2)，其被配置用于在哺乳动物胃肠道中摄取并且具有纵向轴线，壳体的至少一些部分(5、6、7)对感测波长的辐射是透明的，并且其中所述壳体被配置用于形成外部空间(10)，该外部空间是开放的，以由流体进入，辐射发射器(21)和辐射检测器(22)，其被配置用于将辐射发射到所述外部空间内并且检测从所述外部空间通过壳体的所述透明部分的辐射，用于辐射发射器的驱动电路(50)和联接到检测器的信号处理电路(50)，以及具有天线(60)的接口(50、61、60)，用于将数据无线传输到用于本地处理和存储检测数据的外部设备和/或处理器。2.根据权利要求1所述的生物传感器系统，其特征在于，所述外部空间由多个壁(50)形成，所述多个壁在所述壳体的封壳内形成开放空间。3.根据权利要求2所述的生物传感器系统，其特征在于，所述壳体包括面向具有主要径向分量的方向的基壁(5)，以及在纵向方向上基本上彼此面对的第一壁和第二壁(6、7)，所述壁形成所述外部空间(10)。4.根据权利要求3所述的生物传感器系统，其特征在于，所述壁(5、6、7)中的至少一个是平面的，并且优选地所有的所述壁都是平面的。5.根据权利要求3或4所述的生物传感器系统，其特征在于，所述第一壁和第二壁(6、7)用于在纵向方向上通过辐射，以用于在外部空间内的材料的吸收检测。6.根据权利要求3或4或5所述的生物传感器系统，其特征在于，基壁(5)用于检测在外部空间内沿径向方向发射的荧光。7.根据任一前述权利要求所述的生物传感器系统，其特征在于，所述壳体形成用于使来自发射器的辐射通过进入所述外部空间的凸透镜(6)和用于使所述辐射通过进入所述检测器的凹透镜(7)。8.根据任一前述权利要求所述的生物传感器系统，其特征在于，所述壳体形成所述外部空间(10)，所述外部空间具有的沿纵向方向的尺寸在2毫米至7毫米范围内。9.根据权利要求3至8中的任一项所述的生物传感器系统，其特征在于，所述第一壁和第二壁相对于彼此径向向外张开。10.根据任一前述权利要求所述的生物传感器系统，其特征在于，所述壳体(2)在纵向方向上的长度在15毫米至30毫米的范围内，并且其最大宽度尺寸在5毫米至12毫米的范围内。11.根据任一前述权利要求所述的生物传感器系统，其特征在于，所述壳体封壳形状是具有圆顶端部(8、9)的大致圆柱形。12.根据任一前述权利要求所述的生物传感器系统，其特征在于，所述壳体包括结合在一起的多个部分(3、4)，并且形成所述外部空间的部分(3)对所述辐射是透明的。13.根据任一前述权利要求所述的生物传感器系统，其特征在于，所述壳体包括荧光检测器(570)，其被配置用于检测通过所述壳体的透明部分的荧光，并且所述检测可以与吸收检测同时或与吸收检测分开。14.根据任一前述权利要求所述的生物传感器系统，其特征在于，所述信号处理电路包
括安装在控制器电路板(30)上的处理器(50)，所述控制器电路板在纵向方向上延伸并与所述外部空间重叠。15.根据任一前述权利要求所述的生物传感器系统，其特征在于，所述无线接口包括安装在所述壳体的圆顶端部(8)中的天线(60)。16.根据权利要求15所述的生物传感器系统，其特征在于，所述天线(60)呈螺旋形式，其直径在朝向所述壳体的端部的方向上减小。17.根据权利要求16所述的生物传感器系统，其特征在于，所述天线(60)具有在7.5毫米至9毫米范围内的最大径向尺寸并且它变窄以形成具有在2毫米至4毫米范围内的径向尺寸的顶端。18.根据权利要求16或17所述的生物传感器系统，其特征在于，天线的匝数在7至10的范围内。19.根据权利要求16至18中的任一项所述的生物传感器系统，其特征在于，所述天线形状外部封壳与所述纵向轴线基本上形成在60
°
至80
°
范围内的角度。20.根据任一前述权利要求所述的生物传感器系统，其特征在于，所述无线接口包括RF电路(61)，所述RF电路在纵向延伸的板(60)上物理地邻近所述天线(60)定位。21.根据任一前述权利要求所述的生物传感器系统，其特征在于，所述信号处理电路包括安装在纵向延伸的电路板(40)上的处理器(50)。22.根据权利要求21所述的生物传感器系统，其特征在于，所述胶囊包括横跨所述壳体安装并且限定了用于电池隔间的空...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：消化道官能有限公司，
类型：发明
国别省市：