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通过无线通讯的方式将持续采集到的pH值发送至体

发表时间:2018-07-30 10:58 阅读:
  夏天炎热高温,相信大家都已经纷纷开启“空调+冷饮”模式了吧。但是,如果长时间吹空调、过度饮用冷饮,那肠胃可就受不了了。加上夏天高温,食物特别容易变质,如果吃了这些变质的食物,肠胃病肯定会随之而来。
 
  得了肠胃病,只能上医院了,而与肠胃病诊断相关的一些检查往往令人“闻风丧胆”,比如胃镜、肠镜……一听就觉得很疼,让很多人都望而却步。
 
  所以,一种无创无痛又便捷的肠胃检查技术——“胶囊内窥镜”应运而生。
 
  何为胶囊内窥镜?顾名思义,就是像胶囊一样大小的内窥镜。
 
  它就像一艘安装着微型摄像机的微型“潜水艇”。当患者把这艘“小小潜水艇”吞进去后,它就会自己在肠胃里行驶,然后把摄像机拍到的肠胃状况通过无线的方式实时传输到体外接收盒。这样医生就能通过这些影像来进行疾病的诊断了。
 
  图片来自网络图片来自网络
 
  你看,这个方法是不是确实“无创无痛又便捷”?不过,这种“小小潜水艇”里只安装了一个摄像机,在临床中,仅仅凭借单一的影像信息,医生们往往无法对胃肠道疾病做出准确的诊断。
 
  如果能采集到胃肠道环境的生理参数,比如酸碱度、隐血含量等等这些理想的辅助指标,将会帮助医生做出更准确的诊断。
 
  近日,在国家“十二五”科技支撑计划课题的支持下,中国科学院沈阳自动化研究所刘浩研究员团队联合中国人民解放军总医院消化科杨云生教授团队、重庆大学等,对胃肠道检测及成像微系统进行了深入的研究,开发了三种更多功能的“小小潜水艇”,分别叫做“复合诊断胶囊内窥镜”、“上消化道pH胶囊内窥镜”,以及“胃隐血检测胶囊内窥镜”。
 
  那我们就来分别介绍一下这三种“小小潜水艇”的本事吧。
 
  复合诊断胶囊内窥镜:有图有参数,一目了然
 
  如果说单一的影像信息对于诊断来说有些单薄,那么就让胶囊内窥镜承担更多的检测任务吧!
 
  左一就是复合诊断胶囊内窥镜,与右边的一元硬币相比,其大小一目了然。左一就是复合诊断胶囊内窥镜,与右边的一元硬币相比,其大小一目了然。
 
  在肠胃病中,轻微的息肉或炎症逐步加重甚至恶化为肿瘤等疾病是有一个过程的,转化过程中病变位置的形态、人体的分泌物质或局部微生态环境都存在差异,那么选择合适的生理参数传感器(如pH、温度或含氧量等传感器)结合图像传感器实现多重信息的融合诊断将会是一大跨越。  在肠胃病中,轻微的息肉或炎症逐步加重甚至恶化为肿瘤等疾病是有一个过程的,转化过程中病变位置的形态、人体的分泌物质或局部微生态环境都存在差异,那么选择合适的生理参数传感器(如pH、温度或含氧量等传感器)结合图像传感器实现多重信息的融合诊断将会是一大跨越。
 
  复合诊断胶囊内窥镜,这艘“小小潜水艇”的突出特征,当然是“复合”了。它把pH等生理参数微型功能模块和图像传感采集模块都集成在一起,利用无线通信将这些融合的信息发送到体外。
 
  别看复合诊断胶囊内窥镜小小一个(直径12mm,长度36mm),但是在工作时,它不仅仅能提供医生直观的影像信息,比如提示这里有出血点等等,还可以提供检测时胃肠道内的pH值等一些生理参数。
 
  这样,复合诊断胶囊内窥镜就能在时间上和空间上保持形态观测和环境参数监测的一致性,为胃肠道疾病的诊断提供更加充分和立体的诊断依据,比如帮助出血性疾病明确病因(肿瘤、溃疡等)。
 
  上消化道pH胶囊内窥镜:“挂”在食管壁上的“潜水艇”
 
  左图是上消化道pH胶囊内窥镜,右图是其固定在食管臂上的示意图,通过无线通讯的方式将持续采集到的pH值发送至体外。  左图是上消化道pH胶囊内窥镜,右图是其固定在食管臂上的示意图,通过无线通讯的方式将持续采集到的pH值发送至体外。
 
  上消化道pH胶囊内窥镜,主要是用在“胃食管反流”这种病症的诊断上。胃食管反流是指胃内容物反流导致食管损伤,严重的话可引发巴雷特食管炎和食管腺癌。在治疗胃食管反流的时候,需要持续监测消化道的pH值。
 
  也就是说,我们需要研制一艘可以“挂”在食管壁上的“小小潜水艇”,让它能连续几天都能监测和报告消化道的情况。
 
  上消化道pH胶囊内窥镜就是这样的“小小潜水艇”。它能够在食管上方特定位置处,以负压吸附的方式附着食管粘膜组织,并通过内部微型机构可靠固定在粘膜上。这就解决了传统导管式检测为患者带来的持续不适和痛苦。
 
  在工作的时候,它就稳稳地攀在食管壁上,可以连续四天四夜监测食管内的酸碱度,通过软件可以显示并打印PH值曲线,自动生成数据统计分析报告,成为医生诊断的小帮手。
 
  胃隐血检测胶囊内窥镜:跟“吞线”说拜拜
 
  上图是胃隐血检测胶囊内窥镜,主要由隐血传感器及其检测模块、检测结果采集模块和射频通讯模块组成,与下图的硬币相比可直观看出胶囊内窥镜的大小。  上图是胃隐血检测胶囊内窥镜,主要由隐血传感器及其检测模块、检测结果采集模块和射频通讯模块组成,与下图的硬币相比可直观看出胶囊内窥镜的大小。
 
  胃隐血检测胶囊内窥镜,就是能检测胃隐血的“潜水艇”。
 
  胃早期肿瘤损伤粘膜会产生极微量,以致于用肉眼都无法观测的微量血,这种血也叫做“隐血”,这一丁点儿的血却可以暴露大问题。因此,胃隐血的检测具有重要的诊断意义。
 
  如何检测呢?常规方法是隐血珠法。检查时将一个大小接近于胶囊并带有细线的隐血珠放入口中,线头留在口外,通过喝水将隐血珠送入胃中,最后再通过细线把隐血珠拉出,可以想一想那个画面……
 
  用胃隐血检测胶囊内窥镜,就不用这么麻烦了。这艘“小小潜水艇”里安装的特异性隐血传感器,针对的是人体血红蛋白。在不需要外界干预的情况下就可以检测出是否呈阳性,并通过采集模块将检测结果采集出来。
 
  吞下这艘“小小潜水艇”,通过外部的信号接收装置就可以检测到低至0.19μg/ml浓度的微量血!这种检测对于早期胃癌的诊断具有重要指导意义。
 
  在胃部隐血检测过程中,患者在腰部带一个信号接收装置,通过吞服的胶囊内窥镜把胃部的隐血情况通过无线通讯的方式发送至体外。  在胃部隐血检测过程中,患者在腰部带一个信号接收装置,通过吞服的胶囊内窥镜把胃部的隐血情况通过无线通讯的方式发送至体外。
 
  看到这里有人可能会有个疑问,吞到肚子里胶囊怎么出去呢?其实答案很简单,胶囊是一次性的,所以检查结束后不用管它,通过自然排泄,让小小潜水艇流入下水道就可以了,是不是很方便呢?
 
  这三款消化道疾病诊断胶囊内窥镜,也就是“小小潜水艇”产品丰富了医务人员对相关疾病的诊断手段,为病患提供了安全、舒适和更加有效的疾病诊断工具,达到了国际领先水平。如何让医学检测更舒适,让检测结果更可靠,科研人员一直在努力!

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