一种摄制可控连续图像胶囊内窥镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种摄制可控连续图像胶囊内窥镜，包括：成像模块、照明模块、控制模块、无线视频发射模块、电源模块、胶囊外壳。通过选择胶囊内窥镜的硬件，使胶囊内窥镜实现连续图像的拍摄，提高胶囊内窥镜观测密度。通过在人体外部设置磁性器件控制胶囊内窥镜的启动和停止，达到摄制可控的目的。采用变容二极管设计调频无线视频发射电路，发射频率为1.2GHz。设计无线视频发射模块双面电路板，并解决高频电路中存在的电磁干扰和电磁兼容性问题，制作出小尺寸双面无线视频发射模块。减小胶囊内窥镜的尺寸，降低患者在吞服过程中的不适感。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种医疗器械，特别涉及一种摄制可控连续图像胶囊内窥镜。
技术介绍
传统消化道内窥镜目前对5 6米长的小肠进行检查还存在很大的盲区，检查时进行转向、推进和退出时很不方便。传统内窥镜具有尖端前部，在途经咽喉时，病人会感到很疼痛，并且在进入病人消化道时，也会持续的感到不适。此外，传统内窥镜还存在交叉感染等风险。为了克服这些弊端，结合微传感器技术、无线通信技术、生物电磁技术及临床医学的研究成果，世界上许多国家研制出了无线胶囊内窥镜。包括以色列吉温成像(Given Imaging)公司率先推出的M2A胶囊内窥镜，日本奥林巴斯(Olympus)公司研制的胶囊内窥镜，中国重庆金山科技集团有限公司研制的OMOM胶囊内窥镜等都已投入临床应用。胶囊内窥镜的典型结构一般包括成像模块、照明模块、控制模块、电源模块、无线发射模块和外壳。虽然胶囊内窥镜具有无创伤、操作简单等优点，但是现有这些胶囊是间歇发射图像，且没有控制图像连续发射的功能，从而造成图像覆盖度较低，且大部分图像落在无须观测区域，浪费能源。
技术实现思路
本技术目的在于针对现有技术存在的缺点与不足，提供一种摄制可控连续图像胶囊内窥镜。通过对胶囊内窥镜进行硬件设计，采用连续图像输出方法输出视频信号，从而提高胶囊内窥镜对病灶部位所拍图像的覆盖率；通过胶囊内窥镜外部设置的磁性器件和内部磁控开关，达到随时启动或停止胶囊内窥镜的功能，实现摄制可控，从而达到集中使用电能的目的。本技术的通过下述技术解决方案来实现一种摄制可控连续图像胶囊内窥镜，包括成像模块，用来成像，具体包括物镜光学系统和图像传感器芯片；照明模块9，用于为成像部位提供照明，由2 4个贴片发光二极管和相应电路板构成，用于照射需要成像的消化道；控制模块，包括图像传感器外围电路3和磁控开关7，辅助图像传感器8将采集到的光信号转化为连续视频图像信号，磁控开关7用于控制整个胶囊内窥镜的启动和停止；电源模块4，用于为图像传感器外围电路3、无线视频发射模块5、照明模块9提供电能；无线视频发射模块5，接收图像传感器外围电路3输出的视频信号，通过天线6发射出去，无线视频发射模块5与图像传感器的外围电路3并联。所述胶囊内窥镜外壳为胶囊式结构，部分或全部为透明体。所述物镜光学系统包括短焦镜头1和镜头支架2，短焦镜头1到外壳的前端10的距离为10 15 mm，镜头支架2使短焦镜头1固定在图像传感器8前端。所述电源模块4，由纽扣电池构成，具体为4粒1. 5V氧化银电池和1粒3V锂电池， 1. 5V电池2个为一组串联后并联，为图像传感器外围电路3和无线视频发射模块5供电，1 粒3V锂电池为照明模块9提供电能，电池串接完毕后引出电极，通过热缩管封装成一个模块。采用磁控的方式控制胶囊内窥镜的启动和停止，所述磁控方式由胶囊内窥镜本体内的磁控开关7和设置在体外的可移除磁性器件13构成，其中磁控开关7串联在电源模块 4与图像传感器外围电路3、无线视频发射模块5和照明模块9之间。所述无线视频发射模块5为单个变容二极管调频发射电路，与图像传感器外围电路3的视频输出端相连，用于将视频信号通过调频方式无线发射出去，在外部视频信号通过调频接收器接收后解调并输出到计算机或者监视器中显示，电路板采用双面板布线，发射频率1. 2GHz。所述图像传感器外围电路3，由三个电容和一个有源晶振构成，辅助图像传感器将采集到的光信号转化为连续视频图像信号；所述晶振的振荡器频率为6. 140MHz,电路板采用双面板布线，目的在于降低胶囊内窥镜尺寸。所述的胶囊内窥镜外壳由前端10、中端11、后端12三部分组成尺寸小且易于装配和拆卸，所述前端10透明；最终组装完成的胶囊内窥镜尺寸为Φ11. 5mmX30mm。通过在胶囊内窥镜内部的磁控开关7和其外部设置的磁控器件13，能随时控制胶囊内窥镜的启动和停止，从而实现摄制可控的目的；针对目前市场上销售的调频无线视频发射电路一般是单面电路板且尺寸偏大的问题，设计无线视频发射电路双面电路板，克服高频电路中存在的电磁干扰和电磁兼容性问题，制作完成用于本胶囊内窥镜的无线视频发射模块5，使其电路板尺寸降到直径9mm以下。本技术通过对胶囊内窥镜的硬件设计，采用可控发射连续图像方法，实现胶囊内窥镜连续图像的采集和发射，可以提高胶囊内窥镜对检查部位的图像覆盖率，达到集中使用能源提高能源利用率的目的。本技术相对于现有技术，具有如下优点和效果(1)通过对胶囊内窥镜图像传感器外围电路的硬件设计，采用连续图像方法输出图像信号，从而可以提高胶囊内窥镜对具体病灶部位图像的覆盖率。(2)通过胶囊内窥镜内部的磁控开关和设置在外部的磁性器件，实现随时控制胶囊内窥镜的启停，使摄制可控，从而达到集中使用能源的目的。附图说明图1是本胶囊内窥镜的内部布局示意图；图2是无线视频发射模块的电路原理图；图3是无线视频发射模块双面电路板布线图正面；图4是无线视频发射模块双面电路板布线图反面；图5是图像传感器外围电路原理图；图6是胶囊内窥镜外壳的组装图；图7是胶囊内窥镜各模块的电路连接图；图8是胶囊内窥镜系统的工作图。图中1一短焦镜头，2—镜头支架，3—图像传感器外围电路，4一电源模块， 5-无线视频发射模块，6-天线，7—磁控开关，8-图像传感器，9-照明模块，10-前端， 11-中端，12-后端，13-体外可移磁性器件14—胶囊内窥镜本体，15-调频接收器， 16-视频采集棒，17-微型计算机主机，18-显示器。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步的详细说明，但本技术的实施方式不限于此。如图1所示是胶囊内窥镜本体的内部布局示意图，胶囊内窥镜外壳的前端10玻璃罩透明，照明模块9发出的光线可以很好地透过，该透明前端10罩住短焦镜头1和照明模块9前部。短焦镜头1距胶囊透明外壳前端10 15mm距离处成像最清晰。镜头支架 2使镜头很好地安装在图像传感器前端10。为低功耗、小体积、高质量的CMOS图像传感器 8与短焦镜头1、镜头支架2组成成像模块，图像传感器8芯片通过BGA焊接到图像传感器外围电路3上。图像传感器外围电路3包括4个元件，分别为3个0402封装电容和一个 6. 140MHz, 2520封装有源晶振，图像传感器外围电路3辅助图像传感器8将采集到的光信号转化成连续图像信号并输出。在外部磁性器件施加磁场的情况下磁控开关7闭合，电路导通开始工作，移去磁场的情况下磁控开关7断开，电路关闭，通过这种方式控制胶囊内窥镜的启动和停止。图像传感器外围电路3和磁控开关7共同组成胶囊内窥镜的控制模块。 照明模块9主要由低功耗高亮度的贴片发光二极管组成。电源模块4由4粒1. 5V锌-氧化银电池与1粒3V锂电池构成，1. 5V氧化银电池以2粒为一组串联，串联后电压为3V，之后两个3V电池组并联，共同为胶囊内窥镜内并联的图像传感器外围电路3和无线视频发射模块5供电，1粒3V锂电池单独为照明模块9供电。电源模块4与胶囊内窥镜其他模块之间串联着磁控开关7，通过此磁控开关7控制胶囊内窥镜的启动和停止。无线视频发射模块5，其视频信号输入端与图像传感器外围电路3的视频输出端相连，视频信号进入无线视频发射模块5后经过滤波、调频和放大后通过天线6无线发射出去。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摄制可控连续图像胶囊内窥镜，其特征在于包括成像模块，用来成像，具体包括物镜光学系统和图像传感器芯片；照明模块(9)，用于为成像部位提供照明，由2 4个贴片发光二极管和相应电路板构成；控制模块，包括图像传感器外围电路(3)和磁控开关(7)，磁控开关(7)用于控制整个胶囊内窥镜的启动和停止；电源模块(4)，用于为图像传感器外围电路(3)、无线视频发射模块(5)、照明模块(9) 供电；无线视频发射模块(5)，接收图像传感器外围电路(3)输出的视频信号，通过天线(6) 发射出去，无线视频发射模块(5)与图像传感器的外围电路(3)并联。2.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于所述物镜光学系统包括短焦镜头 (1)和镜头支架(2)，短焦镜头(1)距外壳的前端(10) 10 15 mm，镜头支架(2)使短焦镜头(1)固定在图像传感器(8)前端。3.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于所述电源模块(4)，由纽扣电池构成，具体为4粒1. 5V电池和1粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄平，胡广华，汪启亮，孙中华，刘平，陈英俊，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：