专利名称：消化道定点释药胶囊体外定位装置的制作方法
技术领域：
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本发明涉及一种消化道定点释药胶囊体外定位装置，特别是一种指示定点释药胶囊在犬 的消化道中的位置的定位系统。
技术背景-
消化道定点释药胶囊是一种微型机械电子系统，内含有微型电路和用于供能的微型电池。 此类胶囊可装载一定量的药物在到达人或动物消化道的指定位置时由外部触发装置使其释放 药物。其常用于新药开发中的人或动物的药物吸收研究。确定胶囊在消化道中的位置是定点 释放药物的前提，目前，在犬的消化道定点释药胶囊的实验中，采用的定位方法是X线透视 法。根据经验估算胶囊到达指定施药区域(小肠段或大肠段)的大致时间，在具备条件的医 院利用X线机进行透视确定胶囊的位置。然而由于胶囊在消化道内运动情况与肠道的蠕动情
况相关，其进入指定区域的时间具有一定的随机性，这使估算的时间与实际情况有所差异。 此时往往需要通过增加透视定位的次数以准确把握胶囊的位置实现药物在指定的区域释放，
致使定位的工作量及耗财增大，且反复接触x线对实验人员及实验犬也可能会产生不利影响。
发明内容
为了克服现有的X线透视定位方法的透视次数多、工作量大的不足，本发明提供一种基
于交变磁场的消化道定点释药胶囊体外定位装置。该装置不仅工作可靠，而且对动物及人无 害，使用方便。
本发明采用以下技术方案来实现是带有绝缘外壳的检测线圈固定在犬腹部，线圈平面与 犬幽门或回盲瓣处于同一平面。检测线圈的绝缘外壳内部包含发射线圈和接收线圈两部分，
发射线圈通过导线与能产生5.1 10KHz的正弦波振荡器相连，建立一个交变的电磁场。消化 道定点释药胶囊内用于供能的微型电池和控制胶囊动作的微型电路都属于金属物质，根据电 磁感应原理，当胶囊通过检测线圈时，将扰动初始电磁场，接收线圈检测到该扰动信号，经 导线将该信号传送到A/D转换电路进行A/D转换后送入单片机进行信号处理，通过识别信号 变化规律判断胶囊是否通过检测线圈，判断为"是"则由单片机控制报警电路发出声光告警 信号。
选择幽门和回盲瓣作为判别位置，主要是因为实验中定点施药胶囊释放药物的位置在犬 的小肠段和结肠段，幽门和回盲瓣分别为胃和小肠及小肠和结肠的分界点，且此两点的位置 不随犬的生理过程而变化。胶囊通过幽门或回盲瓣就说明其己经由胃进入小肠或由小肠移入 结肠。
本发明主要包括以下电路模块发射线圈、接收线圈、JH弦波振荡器、功率放大电路、 接收放大电路、检波电路、A/D转换电路、单片机、声光报警电路、电源电路。
本发明的技术效果是，可以自动判断定点施药胶囊是否进入小肠或结肠，在实验中操作 简单，能够可靠工作，与X透视定位相比节省了人力及财力，对人及动物没有辐射伤害。
下面结合附图和实施例对本发明进一歩说明。图1是本发明定位装置的结构图。
图2是本发明定位装置中检测线圈的结构图。
图3是本发明定位装置在犬实验中的安装示意图。
图中l.正弦波振荡器，2.功率放大电路，3.检测线圈，4.监测控制器，5.发射线圈，6. 接收线圈，7.接收放大电路，8.检波电路，9.A/D转换电路，IO.单片机，ll.声光报警电路， 12.电源，13.环行绝缘外壳，14.导线屏蔽层，15.幽门，16.回盲瓣。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施案例作进一歩的说明
如图1所示，本定位装置由监测控制器4、检测线圈3组成。
监测控制器4包括正弦波振荡器1、功率放大电路2、接收放大电路7、检波电路8、 A/D 转换电路9、单片机IO、声光报警电路ll、电源12。
如图2所示，检测线圈3包括发射线圈5、接收线圈6、环行绝缘外壳13。采用聚苯乙 烯制作环行绝缘外壳13，绕制线圈时接收线圈6处于里层，发射线圈5处于外层。环行绝缘 外壳13设有四个孔，用于发射线圈和接收线圈的四个接头引出，引出的导线由导线屏蔽层 14屏蔽与监测控制器4连接，且绝缘外壳13与导线屏蔽层14连接。
正弦振荡器l由石英品体和放大器组成，其产生的5.1 10KHz正弦信号经过功率放大后 送往发射线圈5。检测线圈3周围产生一个初级交变磁场，当电子胶囊通过幽门15或回盲瓣 16时，由于初级磁场的存在，会使得胶囊内部的金属产生涡流，涡流又形成了二次磁场，这 个二次磁场将会使接收线圈6中产生感应电流。该感应信号被加载到频率等于系统工作频率 的正弦载波上进行调制。经接收放大电路7放大后的调制波通过检波电路8后得到解调，只 剩下直流变化量，通过A/D转换电路9后单片机10记录并识别该变化量的变化规律判断胶囊 是否通过幽门15或回盲瓣16。单片机型号为ATmega48。系统的连接方式为正弦波振荡器 1通过功率放大电路2与发射线圈5相连,接收线圈6通过接收放大电路7与检波电路8相连， 检波电路8输出经过A/D转换电路9转换后送入单片机10，单片机10I/O 口与声光报警电路 ll连接。正弦波振荡器l、功率放大电路2、接收放大电路7、检波电路8、 A/D转换电路9、 单片机10皆又12V的电源12供电，声光报警电路11由单片机10I/O 口输出高电平驱动。
如图3所示，使用时，检测线圈3安装在犬的腹部位置，其平面与幽门15或回盲瓣16 处于同一平面，监测控制器4放置在犬的活动范围内。若释药区域为小肠，则检测线圈3固 定在与犬的幽门9同平面的腹部位置，通过检测线圈3引出的导线与监测控制器4连接，当 胶囊通过幽门15，监测控制器4发出报警信号后，说明胶囊已经进入小肠，此时通过体外遥 控设备控制胶囊释放药物。若释药区域为大肠，则检测线圈3固定在与犬的回盲瓣16同平面 的腹部位置，其余操作与上述释药区域为小肠的操作相同。
权利要求
1. 消化道定点释药胶囊体外定位装置，其特征是由监测控制器和检测线圈组成，监测控制器包括正弦波振荡器、功率放大电路、接收放大电路、检波电路，A/D转换电路、单片机、声光报警电路、电源，检测线圈包括发射线圈、接收线圈及绝缘外壳，正弦波振荡器通过功率放大电路与发射线圈相连，接收线圈通过接收放大电路与检波电路相连，检波电路输出经过A/D转换后送入单片机，单片机通过其I/O口与声光报警电路连接，正弦波振荡器、功率放大电路、接收放大电路、单片机、A/D转换电路皆又12V的电源模块供电，声光报警电路由单片机I/O输出高电平驱动。
2. 根据权利要求l所述的消化道定点释药胶囊体外定位装置，其特征在于所述 正弦波振荡器由石英晶体和放大器组成，产生的5.1KHz 10kHz正弦信号。
3. 根据权利要求l所述的消化道定点释药胶囊体外定位装置，其特征在于所述 发射线圈、接收线圈为同心绕制，接收线圈处于里层，发射线圈处于外层， 并安装在绝缘外壳内构成检测线圈。
4. 根据权利要求l所述的消化道定点释药胶囊体外定位装置，其特征在于所述 检测线圈固定在犬腹部，且检测线圈与犬幽门或回盲瓣处于同一平面。
全文摘要
消化道定点释药胶囊体外定位装置，由发射线圈、接收线圈及绝缘外壳组成的检测线圈固定在犬腹部，与犬幽门或回盲瓣处于同一平面。正弦波振荡器通过功率放大电路将正弦交流信号送入发射线圈，产生初级交变磁场。当胶囊通过幽门或回盲瓣时，胶囊内金属产生涡流形成了二次磁场，二次磁场将会在接收线圈中产生感应电流。该感应信号经放大、检波后再经过A/D转换后送入单片机，单片机识别采集到的信号的特征后，通过其I/O口输出高电平驱动报警电路发出声光警报。本发明利用线圈检测胶囊在磁场中的感应信号判断其是否通过了犬的幽门或回盲瓣，实现胶囊在犬消化道中的定位，使用方便，能可靠工作。
文档编号A61M31/00GK101283909SQ20081006977
公开日2008年10月15日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者刘洪英, 斌 夏, 师小荃, 皮喜田, 赵素文, 郑小林 申请人:重庆大学