消化道检测装置

摘要

本发明涉及一种消化道检测装置，利用定位原理能够检测消化道早期功能性异常的系统，系统包括定位胶襄〔4〕、信号接收定位背心〔1〕共同完成。定位胶襄〔4〕包括：电源〔5〕、信号存贮卡〔6〕、信号放大器〔8〕、内换能器〔9〕及外壳组成；信号接收系统：定位背心〔1〕、外电源〔14〕、计算机〔12〕、模数转换接口和外换能器〔2〕组成。能够使人们在不影响正常生活的前提下检测人员的消化道功能，以实现从消化道运动功能异常，对消化道病变进行预警。

权利要求

1.一种消化道检测装置，包含外电源〔14〕、计算机〔12〕、模数转换接口和外换能器〔2〕，其特征在于还包含定位胶襄〔4〕；

定位胶襄〔4〕：有电源〔5〕、信号存贮卡〔6〕、信号放大器〔8〕、内换能器〔9〕和外壳；

信号分析装置：有计算机〔12〕内包含信号读取模块、信号比对模块、计算模块、定位模块；

电源〔5〕向定位胶襄〔4〕的各部分供电；信号存贮卡〔6〕存有超声信号电信号，当电源〔5〕向各部分供电后，信号存贮卡〔6〕超声信号电信号发出，经信号放大器〔8〕放大，送内换能器〔9〕向外发送振动信号；外电源〔14〕向计算机〔12〕和外换能器〔2〕供电，当外部脉冲信号强弱发生变化时，外换能器〔2〕内能产生相应振荡并通过换能器转换成超声信号频率的电信号，经过正负两极连接线〔3〕以及通信电缆〔13〕到计算机〔12〕的A/D转换接口；

计算机〔12〕中央处理器根据统一时钟和程序的控制，同时截取3-50个外换能器〔2〕所接收到的电信号一段，信号读取模块在同一时间段读取3-4个最强电信号，分别存入计算机〔12〕缓存，再由计算机〔12〕中央处理器控制，信号比对模块取出不同外换能器〔2〕电信号在进行比对，得到3-4个外换能器〔2〕送来电信号的程差，该程差即是内换能器〔9〕与各接收信号的外换能器〔2〕之间的信号距离差；

以各外换能器〔2〕所在的空间位置为点A、B、C，以AB中间点为原点，AB所在直线为x轴，建立坐标系，设G为常数，内换能器为动点X，则得到动点X的轨迹为：ax2-b(y2+z2)＝G，其中G为常数；同样对A点与C点作连线和对C点与B点作连线，得到另两个双曲面公式，通过坐标变换，求出动点轨迹；当曲面1与曲面2相交得到一条曲线，当曲面1与曲面3相交得到第二条曲线，当曲面2与曲面3相交得到第三条曲线，三条曲线相交于一点，即为内换能器位置点；条件是：A点、B点和C点这3个点不是在一条直线上；各外换能器〔2〕的位置确定后，通过定位模块计算得到内换能器〔9〕位置点。

说明书

消化道检测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及利用一种定位胶襄，连续定位检测食道、胃、十二指肠、小肠、大肠和直肠各区段运动状态的装置，特别适用于发现消化系统早期运动功能性异常的系统。

背景技术

[0002] 当前，人们为了对消化道疾病进行诊断，先后制造了胃镜、肠镜和胶襄镜，通过它们人们能够直接观察到消化道内部的画面，直接、清楚地发现病灶部位。但是，胃镜和肠镜虽然经过不断改进，使用中被检测人员还是会感受到不适和痛苦；胶襄镜与之相比会较方便，但是，因为要装摄像系统，目前制造的还比粗大，在被检测人员吞服时需要用大量的清水冲服，而且，为使胶襄镜能够观察清晰，被检测人员还需要空腹，使观察工作是在非自然的情况下检测，而且这种观察只能够对消化道表面和浅层的已有病灶进行观察，而消化道的蠕动等变化情况无法识别，所以对早期身体的功能性细微变异难以发现，使得人们在身体出现病灶之前无法做出预警性判断。

发明内容

[0003] 本发明为人们提供了一种消化道检测装置，能够发现消化道的蠕动状态的异常变化，使得人们在早期身体出现细微变化时、发生病灶前做出预警性判断。本发明包括定位胶襄、信号接收系统和信号分析装置三部分组成，其中：

[0004] 一、定位胶襄：由电源、信号存贮卡、信号放大器、内换能器及外壳组成；

[0005] 二、信号接收系统：由定位背心、外电源、计算机、连接线、通信电缆、模数转换接口和外换能器组成；

[0006] 三、信号分析装置：计算机内包含了输入、输出接口、信号读取模块、信号比对模块、计算模块、定位模块。

[0007] 胶襄工作过程：电源向胶襄的各部分供电；信号存贮卡存有声信号或超声信号，当电源向信号存贮卡内供电后，信号存贮卡反复发出声信号或超声信号的电波，经信号放大器放大，送内换能器，内换能器是一种压电陶瓷晶片，能够将声信号或超声信号转换成压电陶瓷晶片的振动信号，通过空气和人体向外传播振动信号；

[0008] 外电源向计算机和外换能器供电，当从人体内向外传播的振动信号强弱发生变化时，在外换能器通过共振接收到的该信号会产生相应振动频率的振动信号，通过换能器变换成高低起伏的电信号，经过正负两极和连接线以及通信电缆，电信号送到计算机的A/D转换接口，将模拟信号转换成数字信号。计算机中央处理器根据统一时钟和程序的控制，同时截取3-50个换能器所接收到的电信号一段，在同一时间段选取3-4个最强电信号，分别存入计算机缓存，再由计算机中央处理器控制，取出并对这3-4个电信号进行比对，根据比对信号的程差得到3-4个外换能器送来电信号的距离差，该距离差即是内换能器与各接收信号的外换能器之间的距离差；各外换能器的位置确定后，内换能器与外换能器之间的距离确定，两定点到同一动点的距离差一定时，该动点的轨迹为一对双曲面。

[0009] 设3个电信号分别来自A点、B点和C点的外换能器，当A点与B点作连线，以AB中间点为原点，AB所在直线为x轴，建立坐标系，设G为常数，内换能器为动点X，则得到动点X的轨迹为：ax2-b(y2+z2)＝G的双曲面，其中G为常数；同样当A点与C点作连线和当C点与B点作连线，也可以得到另两个双曲面公式，通过坐标变换，可以求出动点轨迹。当曲面1与曲面2相交得到一条曲线，当曲面1与曲面3相交得到第二条曲线，当曲面2与曲面3相交得到第三条曲线，因为该动点某一时刻必定在三个双曲面中的三个曲面的交点上，所以三条曲线必相交于一点，如果三点存在误差不在一点时，取三点的重心点，即为动点的位置点——需要确定的内换能器位置点；条件是：A点、B点和C点这3个点不是在一条直线上。当取外换能器的4个点时，则可得到六条曲线，六条曲线相交可更加精确地确定动点位置。这种测量程差的方法已在天文定位设备中广泛使用，这里不再细述。

[0010] 本发明能够使人们在不影响正常生活的前提下检测人员的消化道功能，以实现从消化道运动功能异常，对消化道病变进行预警；该定位胶襄已经能够做到与两粒米饭大小，当与食物一起被人们吞服时，能够保持人员在自然状态下测定消化道各区段功能。

[0011] 附图及说明

[0012] 图1信号接收系统外形及设备联接示意图；

[0013] 图2三个外换能器定位内换能器位置原理示意图；

[0014] 图3定位胶襄各部件结构示意图；

[0015] 图4定位胶襄各部件信号关系示意图；

[0016] 图5信号接收系统外形及设备联接示意图之一；

[0017] 图例说明：定位背心1，外换能器2，连接线3，定位胶襄4，电源5，信号存贮卡6，信号放大器8，内换能器9，计算机12，通信电缆13，外电源14。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图对发明作进一步描述。

[0019] 实施例1：定位胶襄4、信号接收系统两部分组成，其中：

[0020] 一、定位胶襄：由电源5、信号存贮卡6、信号放大器8、内换能器9及外壳组成。

[0021] 二、信号接收系统：由定位背心1、外电源14、计算机12、连接线3、通信电缆13、模数转换接口和外换能器2组成。

[0022] 三、信号分析装置：计算机12内包含了输入、输出接口、信号读取模块、信号比对模块、计算模块、定位模块。

[0023] 以便于将定位胶襄小型化，使用时可以混合在食物中一起吞下，便于在自然状态下测量消化道运动功能情况。

[0024] 工作过程：电源5向定位胶襄4的各部分供电；信号存贮卡6存有声信号或超声信号，当电源5向各部分供电后，信号存贮卡6上声信号或超声信号的电信号被反复发送，经信号放大器8放大，送内换能器9，内换能器9是一种压电陶瓷晶片，能够将电信号转换成压电陶瓷晶片的振动信号，通过空气和人体向外传播振动信号；

[0025] 外电源14向计算机12和外换能器2供电，当从人体内向外传播的振动信号强弱发生变化时，在外换能器2产生相应振动频率的振动信号，振动信号经过换能器转换成为电信号，经过正负两极和连接线3以及通信电缆13，电信号送到计算机12的A/D转换接口，将模拟信号转换成数字信号，计算机12中央处理器根据程序的控制，接收4个最先到达的振动频率电信号，在同一时间段分别截取4个电信号的一段，分别存入计算机缓存，再由计算机中央处理器控制，取3-4个电信号进行比对，根据比对信号的差得到3个外换能器2送来电信号的程差，计算机将其转换成为内换能器9与各外换能器2之间的距离差，将两个外换能器2与内换能器9之间的距离差进行比对；各外换能器2的位置确定，外换能器2之间的距离确定，两定点到同一动点的距离差一定时，该动点的轨迹为一对双曲面。

[0026] 设3个电信号分别来自A点、B点和C点的外换能器2，当A点与B点作连线，以AB中间点为原点，AB所在直线为x轴，建立坐标系，设G为常数，内换能器9为动点X，则得到动点X的轨迹为：x2/a2±y2/b2-z2/c2＝1的双曲面，其中G为常数；同样当A点与C点作连线和当C点与B点作连线，也可以得到另两个双曲面公式，通过坐标变换，可以求出动点轨迹。当曲面1与曲面2相交得到一条曲线，当曲面1与曲面3相交得到第二条曲线，当曲面2与曲面3相交得到第三条曲线，因为该动点某一时刻必定在三个双曲面中的三个曲面的交点上，所以三条曲线必相交与一点，如果三点存在误差不在一点时，取三点的重心点，即为动点的位置点——需要确定的内换能器9位置点；条件是：A点、B点和C点这3个点不是在一条直线上。当取外换能器2的4个点时，则可得到六条曲线，六条曲线相交可更加精确地确定动点位置。

[0027] 本发明随着材料和纳米技术的不断发展，定位胶襄可以制造成大小在微米级时，可以进入血液，通过全身定位系统，能够检测血管运行、血液流动情况。