CN105997466B - 智能型振动电子胶囊 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能型振动电子胶囊，包括壳体，以及设置在壳体内的振动模块、电源模块和控制模块，其中，电源模块为振动模块和控制模块提供电能；振动模块能够产生振动，从而使该电子胶囊振动；并且控制模块包括微控制器和用于自动检测肠道蠕动速度的检测器件，微控制器控制振动模块的启动和停止，并根据检测器件所检测的肠道蠕动速度来控制振动模块的振动频率。本发明的智能型振动电子胶囊能够在人体肠道内采用往复运动的方式进行振动，同时能够动态的检测肠道的蠕动情况，并根据肠道蠕动的情况控制振动频率，通过振动刺激肠壁，促进肠道蠕动的加速，从而缓解慢传输型便秘的症状。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备，尤其涉及一种振动电子胶囊。
背景技术
便秘是一种常见疾病，国内外对于治疗便秘和缓解便秘症状已做了大量研究。
现有的一种便秘治疗装置是在使用时先将其置入直肠内，随后启动该装置，采用电刺激的方式治疗便秘。这样的方式耐受性较差，患者一般难以接受和长期使用，且只能有效的针对“出口阻塞型”便秘症状。
还有一种治疗装置是采用外部振动按摩的方式，促进胃肠蠕动，缓解便秘症状。使用时或紧贴腹部，或放置在臀部。但这种方式治疗效果缓慢，不明显，不一定能很有效的促进胃肠蠕动，从而缓解便秘症状。
现有技术还使用一种具有放电功能的电子胶囊，这种电子胶囊通过口服进入人体消化道，在体内采用电刺激的方法刺激消化道蠕动。这种电子脉冲胶囊在使用时，必须佩带体外射频供电装置，通过体外射频供电装置对体内的电子脉冲胶囊进行电源供电。由于人体个体的差异性，以及人体的组织对电场的吸收性，体外射供电频装置并不一定能够稳定的为体内电子脉冲胶囊提供恒定的电压，使其正常的工作。而且体外供电装置对人体的日常活动有很大的限制。其次该电子脉冲胶囊装置无法控制电极放电频率和放电的电量大小。这种装置在无监督的情况下在肠道内放电刺激消化道壁，该方式是否有助于促进消化道蠕动，是需要进一步研究和论证的。
此外，一种带放电功能胶囊内窥镜是在现有的胶囊内镜装置基础上增加了电极放电功能，是对现有胶囊内镜装置的一种改进。使用时，临床医生通过对消化道进行实时监控，对肠道蠕动较为缓慢的消化道区域，施行放电刺激。但这种方式无法很好地应用于临床实际的操纵过程中，首先临床医生难以定位促进肠道蠕动的起搏位，其次使用不方便，需要临床医生现场操纵和监控。
另外，有的电子胶囊采用振动的方式刺激肠壁，但是需要通过体外射频装置供电，而且无法有效地控制胶囊的振动频率。
现有技术的电子胶囊都需要通过外部触发方式控制设备的振动，达到刺激肠道蠕动的目的，并不能自主检测肠道蠕动，根据实际的肠道蠕动情况控制设备的振动频率。
发明内容
本发明旨在提供一种智能型振动电子胶囊，该电子胶囊装置能够在人体肠道内采用往复运动的方式进行振动，同时能够动态的检测肠道的蠕动情况，并根据肠道蠕动的情况控制振动频率，通过振动刺激肠壁，促进肠道蠕动的加速，从而缓解慢传输型便秘的症状。
为实现上述目的，本发明提供一种智能型振动电子胶囊，包括壳体，以及设置在壳体内的振动模块、电源模块和控制模块，其中，电源模块为振动模块和控制模块提供电能；振动模块能够产生振动，从而使该电子胶囊振动；并且控制模块包括微控制器和用于自动检测肠道蠕动速度的检测器件，微控制器控制振动模块的启动和停止，并根据检测器件所检测的肠道蠕动速度来控制振动模块的振动频率。
优选地，所述电源模块包括电池，该电池为所述振动模块和所述控制模块提供电能。
优选地，所述电源模块还包括磁控开关，该磁控开关连接于所述电池为所述振动模块和所述控制模块提供电能的电路中，在受到来自所述电子胶囊外部的磁力作用时为断开状态，从而断开所述电路，而在脱离了来自所述电子胶囊外部的磁力作用时，该磁控开关闭合。
优选地，所述智能型振动电子胶囊还包括带有永磁铁的盒体，用于在不使用该电子胶囊时盛放该电子胶囊，当该电子胶囊位于该盒体中时，该永磁铁的磁力使所述磁控开关断开。
优选地，所述检测器件包括加速度传感器。
优选地，所述检测器件包括压力传感器；并且所述壳体包括外壳和内胆，所述外壳由具有弹性的抗酸碱材料制成，能够在肠道的挤压下形变，在所述外壳和所述内胆之间安装有所述压力传感器以检测肠道壁所施加的压力变化，所述振动模块、电源模块和控制模块位于所述内胆内。
优选地，所述压力传感器的数量为多个，包括位于该电子胶囊的两端的顶部的两个压力传感器以及分布于该电子胶囊的中间腰部的至少两个压力传感器。
优选地，所述内胆由无机高分子材料制成。
优选地，该电子胶囊的中间腰部均布有四个压力传感器。
优选地，所述压力传感器还包括在该电子胶囊的中间腰部与两端的顶部之间分别设置的一圈压力传感器，每圈压力传感器包括四个沿该电子胶囊周向均布的压力传感器。
优选地，所述检测器件是压力传感器和加速度传感器。
优选地，所述振动模块包括第一电磁铁、第二电磁铁、摆锤和固定板；所述第一电磁铁和第二电磁铁均支撑于所述固定板上；并且，所述摆锤包括簧片和衔铁，所述簧片的一端固定在所述固定板上，而另一端安装有所述衔铁，所述衔铁位于所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁交替受到激励，使得所述衔铁和簧片能够往复摆动。
优选地，所述控制模块还包括继电器；所述微控制器控制所述继电器的闭合和开启；并且，所述继电器上设置有两对开关触点，所述两对开关触点分别与所述第一电磁铁和所述第二电磁铁相连接，以根据所述微控制器的控制而使所述第一电磁铁和所述第二电磁铁交替受到激励。
优选地，所述振动模块和所述控制模块分别安装在所述壳体的两端，而所述电源模块在所述壳体位于所述振动模块和所述控制模块之间。
本发明提供的智能型振动电子胶囊一方面能够采用往复运动的方式进行振动，并且通过振动刺激肠壁来加速肠道蠕动的速度，从而在一定程度上缓解慢传输型便秘的症状。另一方面该电子胶囊使用简单方便，只需启动并服用电子胶囊，并等待电子胶囊排出体外即可。此外，该电子胶囊能在人体肠道内检测人体肠道的蠕动速度和/或肠壁的压力，并根据肠道的蠕动速度和/或肠壁的压力控制电子胶囊的振动频率，节约电能且针对肠道的蠕动速度进行振动，较外部振动方式和其它电子胶囊治疗便秘的效果显著。另外，该电子胶囊不像药物治疗和手术治疗，服用后对人体没有副作用，而且日常生活不受任何影响。而且，本发明采用微型、高集成、低功耗的设计结构，系统结构简单，制作成低廉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明装置的功能模块的结构示意图；
图2为本发明装置实施例一的结构示意图；
图3为本发明装置的摆锤结构示意图；
图4为本发明装置的第一、第二电磁铁结构示意图；
图5为本发明装置中电器件连接示意图；
图6为本发明装置实施例二的结构示意图；
图7为本发明装置的示例的截面示意图；
图8为本发明装置的示例的截面示意图；
图9为本发明装置实施例三的结构示意图。
附图标记说明：
1、壳体 2、第一电磁铁 3、第二电磁铁
4、摆锤 5、固定板 6、上电池极板
6’、下电池极板 7、磁控开关 8、电池
9、继电器 10、微控制器 11、振动模块
12、电源模块 13、控制模块 14、铁心
15、导电线圈 16、簧片 17、衔铁
18、内胆 19.1、第一压力传感器 19.2、第二压力传感器
19.3、第三压力传感器 19.4、第四压力传感器 19.5、第五压力传感器
19.6、第六压力传感器 19.7、第七压力传感器 19.8、第八压力传感器
20、加速度传感器 21、支架 22、外壳
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。
实施例一
参见图1，本发明提出的智能型振动电子胶囊包括壳体1、振动模块11、电源模块12和控制模块13。振动模块11、电源模块12和控制模块13设置在壳体1内。
电源模块12为振动模块11和控制模块13提供电能。振动模块11能够产生振动，从而使该电子胶囊振动。进一步地，控制模块13包括微控制器和用于自动检测肠道蠕动速度的检测器件，微控制器控制振动模块的启动和停止，并根据检测器件所检测的肠道蠕动速度来控制振动模块11的振动频率。这样通过电子胶囊在人体消化道内振动，刺激肠壁，加速肠道的蠕动，一定程度上缓解了传输慢性便秘的疾病症状。
在本实施例中,如图2所示，用无机高分子抗酸碱材料制作成一个直径为12毫米，长度为20毫米，两端具有一定弧面的圆柱形壳体。圆柱形壳体形成了壳体1，如图1所示，该胶囊壳体1内放置振动模块11、电源模块12和控制模块13。壳体1用于保护壳体1内各个器件正常运行。电源模块12安装在壳体1的中间部分，振动模块11和控制模块13分别安装在壳体1的两端，其中，安装振动模块11的一端为壳体1前端。
振动模块11包括第一电磁铁2、第二电磁铁3、摆锤4和固定板5，第一电磁铁2和第二电磁铁3均支撑于固定板5上。进一步，参见图3，摆锤4包括簧片16和衔铁17，簧片16的一端固定在固定板5上，而另一端安装有衔铁17，衔铁17位于第一电磁铁2和第二电磁铁3之间。第一电磁铁2和第二电磁铁3交替受到激励，使得衔铁17和簧片16能够往复摆动。
如图4所示，第一电磁铁2和第二电磁铁3均由铁心14、导电线圈15和支架21组成。导电线圈15紧密的缠绕在铁心14上。导电线圈15的一端为正电极输入，导电线圈15的另一端为负电极输入。铁心14可以采用容易消失磁性的材料，如：软铁或硅钢等。导电线圈15可以采用具有表面绝缘的柔性导电材料，如：表面绝缘的铜线等。铁心14和导电线圈15被固定在支架21的一端。
导电线圈15可以紧密的缠绕在铁心14的一端。铁心14和导电线圈15构成了第一电磁铁2和第二电磁铁3。铁心14和导电线圈15被固定在支架21的一端。支架21可采用硬塑料制成。簧片16采用具有较好弹性的铜片，衔铁17采用铁块。簧片16、衔铁17和支架21组成了摆锤4。既可以摆锤4和第一电磁铁2和第二电磁铁3固定在固定板5上。也可以摆锤4固定在固定板5上，并且第一电磁铁2和第二电磁铁3固定在摆锤4上。还可以第一电磁铁2和第二电磁铁3固定在固定板5上,摆锤4固定在第一电磁铁2和第二电磁铁3上。固定板5采用硬塑料制成。
电源模块12包括电池，该电池为振动模块11和控制模块13提供电能。
电源模块12还包括磁控开关7。该磁控开关7连接于电池为振动模块11和控制模块13提供电能的电路中，在受到来自电子胶囊外部的磁力作用时为断开状态，从而断开电路。而在脱离了来自电子胶囊外部的磁力作用时，该磁控开关7闭合。
电源模块12还包括上电池极板6和下电池极板6’。电池8的正负两极分别与上电池极板6和下电池极板6’相连。上电池极板6和下电池极板6’分别通过电源线连接振动模块11和控制模块13，为其提供持续工作的电压。其中一块电池极板上安装有磁控开关7，磁控开关7在受到外部磁力的情况下会断开电池极板与电池8的连接，使胶囊装置不消耗电池所存储的电能。
智能型振动电子胶囊，还包括带有永磁铁的盒体，用于在不使用该电子胶囊时盛放该电子胶囊。当该电子胶囊位于该盒体中时，该永磁铁的磁力使磁控开关7断开。
检测器件为加速度传感器20。加速度传感器20可以采用ADXL330三轴加速度传感器。微控制器10通过控制线与加速度传感器20相连。加速度传感器20用于检测肠道平均蠕动速度。
控制模块13还包括继电器9。继电器9上的两对开关触点与第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15正电极输入端相连接。第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15负电极输入端与电池8负极相连接。控制模块13可以控制振动模块11的振动时间和振动频率。
如图5所示，微控制器10可采用MSP430控制芯片或STC2452AD控制芯片。微控制器10通过控制线与继电器9相连，通过控制线，微控制器10控制继电器9上的开关闭合或开启。
下面简要说明该电子胶囊的工作过程：
电子胶囊在未使用时放置在安装有永磁铁的盒体内，在永磁铁的作用下，磁控开关7为断开状态。此时电池8不能和电池极板6导通，不能为振动模块11和控制模块13提供电源。
当电子胶囊从盒体内取出时，磁控开关7没有受到外部磁力的作用，电池极板6与电池8连接。电池8为振动模块11和控制模块13提供恒定的电压，并启动控制模块13开始运行。
控制模块13在启动过程中，首先进行自检，自检过程是：微处理器10通过控制指令检测输出端口是否正常，加速度传感器20是否正常工作。如果正常，微处理器10持续一段时间(持续的时间可以是5秒，或10秒等)向继电器9发出控制命令，控制继电器以等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。在第一电磁铁2和第二电磁铁3作用下，摆锤4往复摆动，使电子胶囊振动。如果在上电的过程中电子胶囊没有这样的振动，可以断定电子胶囊存在问题，不能够正常工作。
自检通过后，微处理器10开始计时，判断自检后的时间是否等于预设的时间，预设的时间可以是：1小时、4小时，或6小时等，如果等于预设的时间，微处理器10采集加速度传感器20检测到的人体肠道运动数据。如果人体肠道运动较慢，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较短的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较短的时间间隔可以是：10ms、或25ms等。如果人体肠道运动较快，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较长的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较长的时间间隔可以是：100ms或200ms等。继电器9通过闭合开关触点的方式为导电线圈15供电。由于电磁效应，供电后的导电线圈15会使铁心14具有磁性，具有磁性的铁心14，会将簧片16一端的衔铁17吸引过来。断电后的导电线圈15会使铁心14消失磁性，失去磁性的铁心14，会使簧片16以及衔铁17恢复初始状态的位置。继电器9交替的为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电，电流一通、一断，使簧片16以及衔铁17在第一电磁铁2和第二电磁铁3之间来回摆动，使电子胶囊具有振动的效果。不同的继电器供电时间间隔可以改变电子胶囊的振动频率。
电子胶囊启动正常后，患者即可服用电子胶囊，并等待电子胶囊排出体外。电子胶囊在人体肠道内振动，刺激肠壁，加速肠道的蠕动，一定程度上缓解了传输慢性便秘的疾病症状。
具体工作步骤如下：
(1)在没有外部磁力的情况下电池8为振动模块11、控制模块13提供电源，启动电子胶囊装置；
(2)控制模块13在启动的过程中，首先进行自检过程，自检过程其步骤如下：
(2.1)微处理器10通过控制指令检测输出端口是否正常，以及加速度传感器20是否正常工作；
(2.2)如果正常运行，微处理器10持续一段时间(持续的时间可以是5秒，或10秒)向继电器9发出控制命令，控制继电器9以等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。在第一电磁铁2和第二电磁铁3作用下，摆锤4往复摆动，使电子胶囊振动；
(2.3)如果在上电的过程中电子胶囊没有这样的振动，可以断定电子胶囊存在问题，不能够正常工作；
(3)自检通过后，微处理器10开始计时，判断自检后的时间是否等于预设的时间，预设的时间可以是：1小时、4小时，或6小时等；
(4)如果计时时间等于预设的时间，微处理器10采集加速度传感器20的检测到的人体肠道运动数据。如果人体肠道运动较慢或不发生蠕动，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较短的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较短的时间间隔可以是：10ms、或25ms等。如果人体肠道运动较快，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较长的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较长的时间间隔可以为：100ms或200ms等。
(5)供电后的导电线圈15会使铁心14具有磁性，等时间间隔的供电，可使簧片16以及衔铁17在第一电磁铁2和第二电磁铁3之间来回摆动，使电子胶囊具有振动的效果；
(6)电子胶囊启动正常后，患者即可服用电子胶囊，并等待电子胶囊排出体外。
实施例二
下面对本发明的实施例二进行说明。
与实施例一相比，该实施例二用压力传感器替换实施例一中的加速度传感器20，并且，如图6和图7所示，实施例二的结构还具有如下特点：
壳体1包括外壳22和内胆18，外壳22由具有弹性的抗酸碱材料制成，能够在肠道的挤压下形变，内胆18由无机高分子材料制成；
在外壳22和内胆18之间安装有压力传感器以检测肠道壁所施加的压力变化；
振动模块11、电源模块12和控制模块13位于内胆18内。
如图6所示，用无机高分子抗酸碱，同时具有弹性的材料制作成一个直径为12毫米，长度为26毫米，两端具有一定弧面的圆柱形的外壳22。该外壳22能够在小肠壁挤压下产生形变。用无机高分子抗酸碱，同时具有的材料制作成一个直径为8毫米，长度为22毫米，两端具有一定弧面的圆柱形壳体，该壳体作为外壳22的内胆18。内胆18内放置振动模块11、电源模块12和控制模块13。外壳22和内胆18之间安装有检测压力的压力传感器。外壳22和内胆18之间既可以安装2个或2个以上的压力传感器，例如在相对侧分别安装检测压力的压力传感器19.1，19.2；也可以在外壳22和内胆18之间的四个方向分别安装检测压力的压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4。优选地，该电子胶囊的中间腰部均布有四个压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4。压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4用于检测肠壁的压力，肠壁压力的变化可用于检测肠道的蠕动速度。因此，利用压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4可以检测出肠道的状况，从而微控制器10确定振动模块11是否振动以及确定振动的幅度和频率。
压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4可以采用灵敏度高的压电陶瓷，微控制器10通过控制线与分别与压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4相连。
进一步地，如图8所示，本发明的智能电子胶囊还可以在该电子胶囊的中间腰部与两端的顶部之间分别设置一圈压力传感器19.5，19.6，19.7，19.8，每圈压力传感器包括四个沿该电子胶囊周向均布的压力传感器。
压力传感器19.5，19.6，19.7，19.8也可以采用灵敏度高的压电陶瓷，微控制器10通过控制线与分别与压力传感器19.5，19.6，19.7，19.8相连。
本发明的这种内胆加外壳结构，一方面能使压力传感器更好的采集消化道壁对胶囊产生的压力；另一方面使得在保证采集消化道壁对胶囊产生的压力的同时，又能保证该装置密封性的完整性。
下面简要说明该电子胶囊的工作过程：
电子胶囊在未使用时放置在安装有永磁铁的盒体内，在永磁铁的作用下，磁控开关7为断开状态，此时电池8不能和电池极板6导通，不能为振动模块11和控制模块13提供电源。
当电子胶囊从盒体内取出时，磁控开关7没有受到外部磁力的作用。电池极板6与电池8连接。电池8为振动模块11和控制模块13提供恒定的电压，并启动控制模块13开始运行。
控制模块13在启动过程中，首先进行自检，自检过程是：微处理器10通过控制指令检测输出端口是否正常，检测压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4，19.5，19.6，19.7，19.8是否正常工作，如果正常，微处理器10持续一段时间(持续的时间可以是5秒，或10秒等)向继电器9发出控制命令，控制继电器以等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。在第一电磁铁2和第二电磁铁3作用下，摆锤4往复摆动，使电子胶囊振动。如果在上电的过程中电子胶囊没有这样的振动，可以断定电子胶囊存在问题，不能够正常工作。
自检通过后，微处理器10开始计时，判断自检后的时间是否等于预设的时间，预设的时间可以是：1小时、4小时，或6小时等，如果等于预设的时间，微处理器10采集压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4，19.5，19.6，19.7，19.8检测到的人体肠道运动数据。如果人体肠壁压力较大，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较短的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较短的时间间隔可以是：10ms、或25ms等。如果人体肠壁压力较小，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较长的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较长的时间间隔可以是：100ms或200ms等。继电器9通过闭合开关触点的方式为导电线圈15供电。由于电磁效应，供电后的导电线圈15会使铁心14具有磁性，具有磁性的铁心14，会将簧片16一端的衔铁17吸引过来。断电后的导电线圈15会使铁心14消失磁性，失去磁性的铁心14，会使簧片16以及衔铁17恢复初始状态的位置。继电器9交替的为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电，电流一通、一断，使簧片16以及衔铁17在第一电磁铁2和第二电磁铁3之间来回摆动，使电子胶囊具有振动的效果。不同的继电器供电时间间隔可以改变电子胶囊的振动频率。
电子胶囊启动正常后，患者即可服用电子胶囊，并等待电子胶囊排出体外。电子胶囊在人体肠道内振动，刺激肠壁，加速肠道的蠕动，一定程度上缓解了传输慢性便秘的疾病症状。
具体工作步骤如下：
(1)在没有外部磁力的情况下电池8为振动模块11、控制模块13提供电源，启动电子胶囊装置；
(2)控制模块13在启动的过程中，首先进行自检过程，自检过程其步骤如下：
(2.1)微处理器10通过控制指令检测输出端口是否正常；
(2.2)如果正常运行，微处理器10持续一段时间(持续的时间可以是5秒，或10秒)向继电器9发出控制命令，控制继电器9以等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。在第一电磁铁2和第二电磁铁3作用下，摆锤4往复摆动，使电子胶囊振动；
(2.3)如果在上电的过程中电子胶囊没有这样的振动，可以断定电子胶囊存在问题，不能够正常工作；
(3)自检通过后，微处理器10开始计时，判断自检后的时间是否等于预设的时间，预设的时间可以是：1小时、4小时，或6小时等；
(4)如果计时时间等于预设的时间，微处理器10采集压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4，19.5，19.6，19.7，19.8的检测到的人体肠道运动数据。如果人体肠壁压力较大，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较短的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较短的时间间隔可以是：10ms、或25ms等。如果人体肠壁压力较小，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较长的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较长的时间间隔可以说：100ms或200ms等；
(5)供电后的导电线圈15会使铁心14具有磁性，等时间间隔的供电，可使簧片16以及衔铁17在第一电磁铁2和第二电磁铁3之间来回摆动，使电子胶囊具有振动的效果；
(6)电子胶囊启动正常后，患者即可服用电子胶囊，并等待电子胶囊排出体外。
实施例三
下面对本发明的实施例三进行说明。
参见图9，与实施例一和二相比，该实施例三既采用了加速度传感器也采用了压力传感器，并且也采用了实施二中所用的内胆加外壳结构。对于该实施例三的装置结构可以参见实施例一和二中的上述说明，为简明起见，在此省略做具体的说明。
下面简要说明该实施例三的电子胶囊的工作过程：
电子胶囊在未使用时放置在安装有永磁铁的盒体内，在永磁铁的作用下，磁控开关7为断开状态，此时电池8不能和电池极板6导通，不能为振动模块11和控制模块13提供电源。
当电子胶囊从盒体内取出时，磁控开关7没有受到外部磁力的作用。电池极板6与电池8连接。电池8为振动模块11和控制模块13提供恒定的电压，并启动控制模块13开始运行。
控制模块13在启动过程中，首先进行自检，自检过程是：微处理器10通过控制指令检测输出端口是否正常，检测运动速度传感器20是否正常工作，检测压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4，19.5，19.6，19.7，19.8是否正常工作，如果正常，微处理器10持续一段时间(持续的时间可以是5秒，或10秒等)向继电器9发出控制命令，控制继电器以等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。在第一电磁铁2和第二电磁铁3作用下，摆锤4往复摆动，使电子胶囊振动。如果在上电的过程中电子胶囊没有这样的振动，可以断定电子胶囊存在问题，不能够正常工作。
自检通过后，微处理器10开始计时，判断自检后的时间是否等于预设的时间，预设的时间可以是：1小时、4小时，或6小时等，如果等于预设的时间，微处理器10采集压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4，19.5，19.6，19.7，19.8和运动速度传感器20检测到的人体肠道运动数据。如果人体肠道运动较慢，或者肠壁压力较大，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较短的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较短的时间间隔可以是：10ms、或25ms等。如果人体肠道运动较快，或者肠壁压力较小，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较长的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较长的时间间隔可以是：100ms或200ms等。继电器9通过闭合开关触点的方式为导电线圈15供电。由于电磁效应，供电后的导电线圈15会使铁心14具有磁性，具有磁性的铁心14，会将簧片16一端的衔铁17吸引过来。断电后的导电线圈15会使铁心14消失磁性，失去磁性的铁心14，会使簧片16以及衔铁17恢复初始状态的位置。继电器9交替的为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电，电流一通、一断，使簧片16以及衔铁17在第一电磁铁2和第二电磁铁3之间来回摆动，使电子胶囊具有振动的效果。不同的继电器供电时间间隔可以改变电子胶囊的振动频率。
电子胶囊启动正常后，患者即可服用电子胶囊，并等待电子胶囊排出体外。电子胶囊在人体肠道内振动，刺激肠壁，加速肠道的蠕动，一定程度上缓解了传输慢性便秘的疾病症状。
具体工作步骤如下：
(1)在没有外部磁力的情况下电池8为振动模块11、控制模块13提供电源，启动电子胶囊装置；
(2)控制模块13在启动的过程中，首先进行自检过程，自检过程其步骤如下：
(2.1)微处理器10通过控制指令检测输出端口是否正常，检测运动速度传感器20是否正常工作，检测压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4，19.5，19.6，19.7，19.8是否正常工作；
(2.2)如果正常运行，微处理器10持续一段时间(持续的时间可以是5秒，或10秒)向继电器9发出控制命令，控制继电器9以等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。在第一电磁铁2和第二电磁铁3作用下，摆锤4往复摆动，使电子胶囊振动；
(2.3)如果在上电的过程中电子胶囊没有这样的振动，可以断定电子胶囊存在问题，不能够正常工作；
(3)自检通过后，微处理器10开始计时，判断自检后的时间是否等于预设的时间，预设的时间可以是：1小时、4小时，或6小时等；
(4)如果计时时间等于预设的时间，微处理器10采集压力传感器19.1，19.2，19.3，19.4，19.5，19.6，19.7，19.8和运动速度传感器20检测到的人体肠道运动数据。如果人体肠道运动较慢、不发生蠕动，或者肠壁压力较大，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较短的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较短的时间间隔可以是：10ms、或25ms等。如果人体肠道运动较快，或者肠壁压力较小，则微处理器10发出控制命令，控制继电器9以较长的等时间间隔的方式交替为第一电磁铁2和第二电磁铁3上的导电线圈15供电。较长的时间间隔可以说：100ms或200ms等；
(5)供电后的导电线圈15会使铁心14具有磁性，等时间间隔的供电，可使簧片16以及衔铁17在第一电磁铁2和第二电磁铁3之间来回摆动，使电子胶囊具有振动的效果；
(6)电子胶囊启动正常后，患者即可服用电子胶囊，并等待电子胶囊排出体外。
请注意，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神的情况下对上述各实施例的特征进行组合，因此，本发明并不限于上述各实施例。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种智能型振动电子胶囊，包括壳体(1)，以及设置在壳体(1)内的振动模块(11)、电源模块(12)和控制模块(13)，
其中，所述电源模块(12)为所述振动模块(11)和所述控制模块(13)提供电能；
所述振动模块(11)能够产生振动，从而使该电子胶囊振动；并且
所述控制模块(13)包括微控制器和用于自动检测肠道蠕动速度的检测器件，所述微控制器控制所述振动模块的启动和停止，并根据所述检测器件所检测的肠道蠕动速度来控制所述振动模块(11)的振动频率；
所述振动模块(11)包括第一电磁铁(2)、第二电磁铁(3)、摆锤(4)和固定板(5)；
所述第一电磁铁(2)和第二电磁铁(3)均支撑于所述固定板(5)上；并且
所述摆锤(4)包括簧片(16)和衔铁(17)，所述簧片(16)的一端固定在所述固定板(5)上，而另一端安装有所述衔铁(17)，所述衔铁(17)位于所述第一电磁铁(2)和所述第二电磁铁(3)之间，所述第一电磁铁(2)和所述第二电磁铁(3)交替受到激励，使得所述衔铁(17)和簧片(16)能够往复摆动。
2.根据权利要求1所述的智能型振动电子胶囊，其中，
所述电源模块(12)包括电池，该电池为所述振动模块(11)和所述控制模块(13)提供电能。
3.根据权利要求1所述的智能型振动电子胶囊，其中，
所述检测器件包括加速度传感器(20)。
4.根据权利要求1所述的智能型振动电子胶囊，其中，
所述检测器件包括压力传感器(19.1-19.8)；并且
所述壳体(1)包括外壳和内胆(18)，所述外壳由具有弹性的抗酸碱材料制成，能够在肠道的挤压下形变，在所述外壳和所述内胆(18)之间安装有所述压力传感器以检测肠道壁所施加的压力变化，所述振动模块(11)、电源模块(12)和控制模块(13)位于所述内胆(18)内。
5.根据权利要求4所述的智能型振动电子胶囊，其中，
所述压力传感器的数量为多个，包括位于该电子胶囊的两端的顶部的两个压力传感器以及分布于该电子胶囊的中间腰部的至少两个压力传感器。
6.根据权利要求4所述的智能型振动电子胶囊，其中，所述内胆由无机高分子材料制成。
7.根据权利要求5所述的智能型振动电子胶囊，其中，该电子胶囊的中间腰部均布有四个压力传感器。
8.根据权利要求7所述的智能型振动电子胶囊，其中，所述压力传感器还包括在该电子胶囊的中间腰部与两端的顶部之间分别设置的一圈压力传感器，每圈压力传感器包括四个沿该电子胶囊周向均布的压力传感器。
9.根据权利要求8所述的智能型振动电子胶囊，其中，
所述控制模块(13)还包括继电器(9)；
所述微控制器(10)控制所述继电器(9)的闭合和开启；并且
所述继电器(9)上设置有两对开关触点，所述两对开关触点分别与所述第一电磁铁(2)和所述第二电磁铁(3)相连接，以根据所述微控制器的控制而使所述第一电磁铁(2)和所述第二电磁铁(3)交替受到激励。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |