膠囊式內(nèi)窺鏡調(diào)研報告詳解演示文稿

膠囊式內(nèi)窺鏡調(diào)研報告詳解演示文稿當(dāng)前1頁，總共26頁。優(yōu)選膠囊式內(nèi)窺鏡調(diào)研報告當(dāng)前2頁，總共26頁。腸胃診斷的幾種方法（二）超聲波圖像不清晰CT掃描暴露在X射線之下價格昂貴當(dāng)前3頁，總共26頁。膠囊式內(nèi)窺鏡的產(chǎn)生雖然腸道診斷的方法種類很多，但仍以內(nèi)窺鏡為主。盡管傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡取得了很大的發(fā)展（如光纖內(nèi)窺鏡和電視內(nèi)鏡的出現(xiàn)），但其對較粗導(dǎo)線的依賴和較差的柔韌性依然給患者的診斷帶來了不便和危險。人們急需一種功能強大，使用方便，且舒適安全的新型診斷儀器，來彌補或替代現(xiàn)有的診斷手段。新型儀器應(yīng)具備以下特征：小體積，高度集成；無線控制和實時傳輸；低成本，低能耗；一次性使用等。當(dāng)前4頁，總共26頁。膠囊式內(nèi)窺鏡的組成主要有三部分組成：膠囊體（體內(nèi)）數(shù)據(jù)記錄儀（體外）工作站（體外）當(dāng)前5頁，總共26頁。膠囊體的組成傳感器用于獲取腸胃生理參數(shù)，如：溶解氧傳感器、PH值傳感器、溫度傳感器，壓強傳感器以及圖像傳感器等信息處理系統(tǒng)（ASIC）負(fù)責(zé)多路信號的獲取、放大、轉(zhuǎn)換、調(diào)制和傳輸?shù)?。它包括：前置放大器、信號多路?fù)用、ADC、DAC，以及系統(tǒng)控制單元。無線發(fā)射接收裝置電力供應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)前6頁，總共26頁。膠囊式內(nèi)窺鏡全貌當(dāng)前7頁，總共26頁。ASIC結(jié)構(gòu)圖當(dāng)前8頁，總共26頁。兩種傳感器芯片當(dāng)前9頁，總共26頁。M2A式無線內(nèi)窺鏡膠囊

（以色列GivenImaging公司）2001.5發(fā)布產(chǎn)品，同年8月獲美國FDA批準(zhǔn)已獲歐美等許多國家批準(zhǔn)，用于臨床診斷，日本也即將引進。目前主要用于回腸癌和回腸疾病的早期診斷。當(dāng)前10頁，總共26頁。Given?診斷系統(tǒng)（M2A）組成部分：M2A一次性攝像膠囊：患者吞服后，在胃的蠕動和腸道的正常運動中，膠囊平滑地、無痛苦地通過腸胃通道，其間，將圖像信號傳輸給外部記錄單元存儲。信號也可用于跟蹤膠囊運動的物理過程。膠囊最后自然排出體外。無線記錄儀：系于腰部，通過安置在身體上的天線接收、記錄體內(nèi)膠囊傳輸?shù)男盘?。這種靈活的裝置可舒適的攜帶，不妨礙患者的其它正?；顒?。計算機工作站：安裝Given?

專用軟件RAPID（ReportingandProcessingofImagesandData)，向醫(yī)師提供數(shù)據(jù)處理，觀看、編輯、獲取錄像，存儲單副圖像和短視頻錄像等功能。當(dāng)前11頁，總共26頁。M2A組成：COMS圖像傳感器，光源（LED），透鏡，ASIC，發(fā)射器/天線，電池等。規(guī)格：11mm(D)X26mm,重4g,視場角140度，分辨率0.01mm/1mm,存儲圖像數(shù)57000images/8h,平均2images/s,工作時間8小時，記錄儀下載數(shù)據(jù)到工作站需1.5小時，分析處理圖像需45分鐘-2小時。技術(shù)：采用超高頻（UHF）代式天線遙測的方法，將人體內(nèi)捕獲的圖像用視頻圖像輸出，膠囊在體內(nèi)的位置可由其信號強度計算得出。當(dāng)前12頁，總共26頁。M2A結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前13頁，總共26頁。RAPID軟件操作界面無線記錄儀當(dāng)前14頁，總共26頁。工作過程（病人方面）帶好記錄儀，空腹伴水吞服借助腸胃運動，自然穿過人體腸道具有防酸功能自然排泄回收記錄儀當(dāng)前15頁，總共26頁。工作過程（技術(shù)方面）通過攝像機獲取圖像通過無線方式傳輸信號采用數(shù)字化獲取的圖像放入RAPID工作站中處理當(dāng)前16頁，總共26頁。M2A遇到的問題及缺點目前，膠囊還不能用于食道、胃、大腸的診斷，因為這些部位空間太大，且患者吞服時膠囊下去的速度太快，來不及檢查。較難實現(xiàn)對膠囊在體內(nèi)姿態(tài)和運動狀況的實時控制，以及對特定部位的檢查。能耗和能源提供問題突出。照明光源（白色LED）耗電量較大，仍使用了紐扣電池，使用時間短，存在安全隱患，如果發(fā)生擁塞，電池內(nèi)有毒化學(xué)物質(zhì)可能損害人體健康。圖像質(zhì)量一般，分辨率較低，傳輸速度慢。只能實現(xiàn)離線診斷，沒有在線實時控制和治療等功能。當(dāng)前17頁，總共26頁。NORIKV3膠囊式內(nèi)窺鏡

（日本RF公司，RFSYSTEMLAB.）2002.3發(fā)布，已完成動物實驗，正進行臨床測試，12月將預(yù)售200套（$18000/unit,$120/capsule)第一個battery-free膠囊內(nèi)窺鏡，能量通過微波傳輸，采用CCD攝像技術(shù)，分辨率高，圖像質(zhì)量好，可探測膠囊在體內(nèi)的位置，并適當(dāng)調(diào)整姿態(tài)，實現(xiàn)遠程診斷和簡單治療。尺寸：10mm(D)X23mm,較M2A小30％左右。當(dāng)前18頁，總共26頁。NORIKAV3技術(shù)亮點（一）無線電力傳輸：通過載波頻率將能量傳輸給膠囊，并于相機自身時鐘頻率同步，操作信號為數(shù)字多路復(fù)用信號。利用微波技術(shù)，從體外將電力輸送到體內(nèi)的膠囊。CCD驅(qū)動時鐘頻率與DSP時鐘頻率同步。數(shù)字化、多路復(fù)用的操作信號可同時控制膠囊內(nèi)部的不同設(shè)備。

當(dāng)前19頁，總共26頁。技術(shù)亮點（二）強大的外部單元控制能力：利用多路復(fù)用微波技術(shù)，傳輸相機驅(qū)動信號和膠囊操作信號，實現(xiàn)了膠囊的類機器人的動作。實時檢測膠囊相機的能級水平，可獲得膠囊的位置和方向信息。腸道圖像及時傳輸?shù)酵獠匡@示器上。利用這些圖像，醫(yī)生可控制膠囊，直接在患處實施治療。當(dāng)前20頁，總共26頁。技術(shù)亮點（三）CCD技術(shù)的應(yīng)用：CMOS圖像傳感器具有小型化、低成本、低功耗、高靈敏性等特點，但其圖像質(zhì)量，特別是色彩再現(xiàn)和亮度水平較CCD遜色?？朔@些缺點需加照明設(shè)備，同時，耗電量將是CCD的2倍。CCD的一大缺點便是電量消耗大。RF利用微波技術(shù)，成功地將DSP與CCD分離，使得相機94％的電力消耗分布在體外，總耗電量降低了20倍，體積也縮小了4倍膠囊的圖像質(zhì)量可與市場上高分辨率的家庭攝像機媲美，視頻信號適用于標(biāo)準(zhǔn)的廣播系統(tǒng)，傳輸速度30images/s，可觀察到腸內(nèi)的微小移動。當(dāng)前21頁，總共26頁。技術(shù)亮點（三）CCD技術(shù)的應(yīng)用（續(xù)）：膠囊圖像兼容家庭視頻產(chǎn)品，如VCR和視頻打印機，也可通過圖像采集卡，將圖像傳輸給計算機。膠囊CCD在數(shù)字肖像中提供了“Profounddynamicrange”技術(shù)，提高圖像質(zhì)量。一次性的膠囊有以下幾部分組成：CCD圖像傳感器，CCD微驅(qū)動芯片，微波發(fā)射器，轉(zhuǎn)子環(huán)，以及電容器。這些器件占據(jù)了膠囊體積的60％。當(dāng)前22頁，總共26頁。無線電力傳輸與控制示意圖當(dāng)前23頁，總共26頁。技術(shù)亮點（四）體外控制膠囊方向：膠囊的旋轉(zhuǎn)機理類似于三腳馬達原理和閃光燈閃光技術(shù)（如恒流電池的充電和快速放電的反復(fù)）。膠囊作為轉(zhuǎn)子，外部控制單元中背心形狀的專用環(huán)作轉(zhuǎn)子。膠囊的電容器由無線傳輸獲得能量，進行充電。當(dāng)蓄積的能量迅速釋放到轉(zhuǎn)子上時，瞬間將產(chǎn)生強磁力，通過協(xié)調(diào)兩轉(zhuǎn)子間的磁力，膠囊產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。只要維持電流同步，膠囊便可實現(xiàn)控制。當(dāng)前24頁，總共26頁。NORIKA內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖當(dāng)前25頁，總共26頁。技術(shù)亮點（五）3D圖像：在照明中，有4個LED位于相機透鏡周圍：2個白光LED，1個紅外LED