胃肠道出血智能检测系统

摘要

本发明公开了一种医疗器械技术领域的胃肠道出血智能检测系统，包括微型胃肠道血液颜色检测装置、出血点定位装置、体外数据存储装置、胃肠道出血诊断分析系统。微型胃肠道血液颜色检测装置经口服进入胃肠道，无创检测和无线发射胃肠道出血量信息。出血点定位装置检测微型胃肠道血液颜色检测装置在体内的位置信息，并通过导线传输到体外数据存储装置；所述体外数据存储装置接收和存储微型胃肠道血液颜色检测装置发射的胃肠道出血量信息和出血点定位装置传输的位置信息；胃肠道出血诊断分析系统用于读取并处理体外数据存储装置中存储的数据。本发明检测时无痛、无创、无须清肠，人体胃肠道pH、压力等生理参数对检测结果无影响。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种肠道出血智能检测系统，用于胃肠道出血无创检测。

背景技术：

肠道出血是临床常见的消化道疾病，严重的肠道出血可导致急性贫血及出血性休克，甚 至危及患者生命。在对肠道出血进行治疗之前，对出血部位进行准确的定位是关键，只有准 确定位出血部位，才能进行有效地后续治疗。人体肠道生理结构复杂，尤其是小肠段，长度 大，弯曲多，致使患者在诊断过程中常因得不到及时准确的治疗而导致严重后果。因此研制 能有效检测肠道出血并准确定位出血点的检测装置，对于提高医疗水平，保护患者生命具有 很重要的意义。

目前临床所用的肠道出血检测及定位的方式主要有：肠镜检查、核素扫描、血管造影、 胶囊内镜等。肠镜检查是消化道出血灶检查中应用最广泛的手段，肠镜一般可深入空肠近端 和回肠末端的50至80cm处，从而对介入肠段部分的出血灶进行定位探查。但是，肠镜检查 是一种高侵入性检查方式，其操作难度高，且检查过程中肠镜的介入很容易使病人受到创伤， 同时承受因检查带来的痛苦。肠镜检查还增加了因检查而产生的并发症，提高了死亡率。核 素扫描常用于小肠出血的检查。该方法的不足之处在于其不能用于定性诊断，同时也难以用于 出血点的准确定位。血管造影多用于活动性出血且出血量大的病人，对出血缓慢且出血量少 的情况检查效果不好。

胶囊内镜是一种新兴的小肠出血检查手段。自从以色列Given Imaging Ltd推出消化道可 视化胶囊内镜Pillcam以来，胶囊内镜就因其完全无创而得到人们关注。在Pillcam之后，日 本的RF System Lab和OLYMPUS分别推出Norika系列和Endocapsule系列胶囊内窥镜产品。 中国金山公司的OMOM胶囊内镜也在临床上得到大量应用。韩国、德国、意大利和比利时 学者也分别提出了关于胶囊内窥镜的技术设想。胶囊内镜用于消化道出血检查也存在不足， 它对消化道褶襞和弯曲处的检查效果不好。此外，胶囊内镜检查是将图像传输至体外，需要 医生阅读大量的图像并根据经验判断肠道出血状况，导致医生的工作量非常大。即使发现了 肠道有出血征状，医生仅仅根据图像无法得到出血区域的具体位置，进行针对性的治疗。

在中国专利CN200710045625.X中公开了一种利用血红蛋白传感器检测胃肠道出血的装 置。该装置包括一个内置血红蛋白传感器的微型血红蛋白检测装置、出血点定位装置、记录 存储装置、胃肠诊断分析系统。该血红蛋白检测装置从口腔进入胃肠道，借助胃肠道生理蠕 动在胃肠道中运动，血红蛋白传感器可检测胃肠道中血红蛋白浓度并将数据发送至体外。出 血点定位装置通过检测微型血红蛋白检测装置中的永磁铁在出血点定位装置中产生的磁场大 小来推算微型血红蛋白检测装置在体内的位置，实验检测数据与肠段的对应关系。记录存储 装置用于无线接收和存储微型血红蛋白检测装置发射的检测数据。胃肠诊断分析系统用于读 取和处理记录存储装置内的数据，获得胃肠道出血状况。

上述发明存在以下缺点：该发明所述的微型血红蛋白检测装置中所用的血红蛋白传感器 中需要将传感器电极与胃肠道内容物接触，胃肠道内容物会污染传感器电极，使传感器检测 结果不稳定。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种胃肠道出血检测装置，以检测血液颜色特 征来判断肠道出血征状，包括出血量大小、出血位置，从而对肠道出血疾病进行定量诊断与 治疗。

本发明的技术方案是：胃肠道出血智能检测系统，包括微型胃肠道血液颜色检测装置、出 血点定位装置、体外数据存储装置、胃肠道出血诊断分析系统。所述微型胃肠道血液颜色检 测装置通过口服进入胃肠道，随着胃肠道的生理蠕动而通过整个胃肠道，无创检测胃肠道出 血征状，包括出血量大小信息，检测信息通过无线方式发送至体外。出血点定位装置在体表 通过检测微型胃肠道血液颜色检测装置中的永磁体在出血点处所产生的磁场特征来计算微型 胃肠道血液检测装置在体内的位置，从而得到出血点的位置，并通过导线传输到体外数据存 储装置，体外数据存储装置配置于体表，用于无线接收并存储微型胃肠道血液颜色检测装置 发射的数据，同时用于启动出血点定位装置进行出血点定位检测、有线接收并存储出血点定 位装置所检测到的永磁体在出血点处所产生的磁场特征数据，肠道出血诊断分析系统在体外， 用于读取和处理体外数据存储装置中的数据，得到肠道内出血点的状况，包括出血量大小和 出血点位置。

所述的微型胃肠道血液颜色检测装置包括微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳、透明涂 片盖板、胃肠液涂片台、引流孔、颜色检测模块、微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳开口 端、微型胃肠道血液颜色检测装置外壳、微型电池、磁控开关、微处理芯片、信号无线发射 功能模块、发射天线、永磁体。其中微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳、透明涂片盖板、 胃肠液涂片台、引流孔、颜色检测模块、微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳开口端共同组 成微型胃肠道血液颜色检测传感器。透明涂片盖板是一个厚度为0.2mm至1.0mm之间的透明 的圆形透明薄片，粘接在微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳内壁。胃肠液涂片台是一个白 色的不透明反光圆台，反光圆台和透明涂片盖板之间的间距为2.0mm至5.0mm之间。透明涂 片盖板和胃肠液涂片台所用材料均对人体无毒无害。胃肠液涂片台和透明涂片盖板之间可以 形成肠液涂片区。引流孔的作用是让肠液进出涂片区，引流孔的大小和数量主要取决于肠液 的粘性和保证微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳结构牢固性的需要。在透明涂片盖板的另 外一侧是颜色检测模块。颜色检测模块可提供白色光源，白色光透过透明涂片盖板照射在肠 液涂片区内肠液上，其反射的彩色光被颜色检测模块检测。颜色检测模块检测到彩色光后， 将该彩色光的颜色信息转变为频率电压信号输出。微型电池、磁控开关、微处理芯片、信号 无线发射功能模块、发射天线和永磁体封装于微型胃肠道血液颜色检测装置外壳之内，微型 胃肠道血液颜色检测装置外壳一端封闭另一端开口，该开口端与血液颜色检测传感器封装外 壳开口端无缝粘合。所述的胃肠道血液颜色检测传感器以设定的时间间隔检测肠道内血液颜 色特征，并输出具有血液颜色特征的频率电压信号，微处理芯片的输入端接收血液检测传感 器所输出的频率电压信号，微处理芯片根据所输入的频率电压信号计算出血量大小并将出血 量大小信息输出到无线发射功能模块的输入端，信号无线发射功能模块的输出端连接到天线， 信号无线发射模块控制天线将出血量大小信息无线发送到体外，微型电池通过磁控开关对胃 肠道血液颜色检测传感器、微处理芯片、信号无线发射功能模块进行供电。

所述微型胃肠道血液颜色检测装置为胶囊状体，微型胃肠道血液颜色检测装置外壳、血 液颜色检测传感器的封装外壳、透明涂片盖板及胃肠液涂片台由对人体无毒害材料制成。微 型胃肠道血液颜色检测装置工作时，微型胃肠道血液颜色检测装置外壳及血液颜色检测传感 器封装外壳与胃肠道直接接触。

所述的出血点定位装置包括腹部磁传感器阵列、背部磁传感器阵列、数据线、腹部磁传 感器阵列固定装置、背部磁传感器阵列固定装置。腹部磁传感器阵列和背部磁传感器阵列分 别通过腹部磁传感器阵列固定装置和背部磁传感器阵列固定装置固定于腹部和背部体表，用 于检测微型胃肠道血液颜色检测装置中的永磁体在出血点处产生的磁场大小和方向，以实现 对微型胃肠道血液颜色检测装置位置的检测。出血点定位装置与体外数据存储装置通过数据 线连接。当体外数据存储装置接收到微型胃肠道血液颜色检测装置无线发射出的信号时，启 动出血点位置检测程序对微型胃肠道血液颜色检测装置中的永磁体在出血点处产生的磁场大 小和方向进行一次检测，并将检测结果存储于体外数据存储装置中。

所述的体外数据存储装置包括电池、电源开关、接收天线、信号无线接收功能模块、微 处理模块、数据存储模块、数据接口、体外数据存储装置外壳。上述所有部件均安装在体外 数据存储装置外壳内。体外数据存储装置外形不限，重量轻以便于使用者携带。体外接收报 警器外壳材料由对人体无毒害材料制成。接收天线与信号无线接收功能模块连接，信号无线 接收功能模块与微处理模块连接，实现对微型胃肠道血液颜色检测装置所检测到的出血量大 小信息接收。体外数据存储装置的微处理模块通过数据线与出血点定位装置连接，以实现启 动出血点位置检测程序并通过有线方式接收检测结果。体外数据存储装置的微处理模块与数 据存储模块连接，微处理模块接收到信号无线接收功能模块所输入的出血量大小信息数据与 出血点定位装置有线输入的永磁铁在出血点处产生的磁场大小和方向数据，并对这几组数据 进行预处理后传输到数据存储模块存储。数据存储模块与数据接口连接，以实现所存储的数 据向肠道出血诊断分析系统传输。电池与电源开关相连，并通过电源开关对信号无线接收功 能模块、微处理模块、数据存储模块供电。

所述的肠道出血诊断分析系统可通过数据接口下载体外数据存储装置所存储的数据，对 体外数据存储装置所存储的数据进行处理，以定量获取肠道出血点位置及出血量大小。

本微型胃肠道血液颜色检测装置不刺激胃肠道，进入胃肠道后随胃肠道的正常生理蠕动 而前进。

本发明与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、操作简单，检测结果直观。

2、无须清肠，无创伤，无痛苦。

3、胃肠道内pH、压力等生理环境不稳定的情况对所检测的血液颜色特征完全没有影响， 检测结果更稳定。

附图说明：

图1是本发明的系统组成图。

图2是本发明的微型胃肠道血液颜色检测装置

图3是本发明的微型胃肠道血液颜色检测传感器

图4是本发明的体外数据存储装置

图5是本发明的出血点定位装置

在图1至图5中：

1-微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳，2-透明涂片盖板，3-胃肠液涂片台，4-引 流孔，5-颜色检测模块，6-微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳开口端，7-微型胃肠道血液颜 色检测装置外壳开口端，8-微处理芯片，9-永磁体，10-微型胃肠道血液颜色检测装置外壳， 11-磁控开关，12-微型电池，13-信号无线发射功能模块，14-发射天线，15-数据接口，16-电 池，17-电源开关，18-接收天线，19-数据存储模块，20-微处理模块，21-信号无线接收功能 模块，22-体外数据存储装置外壳，23-腹部磁传感器阵列，24-背部磁传感器阵列，25-数据线， 26-腹部磁传感器阵列固定装置，27-背部磁传感器阵列固定装置。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例由微型胃肠道血液颜色检测装置、体外数据存储装置、出血点定 位装置、胃肠道出血诊断分析系统组成。微型胃肠道血液颜色检测装置通过口服进入胃肠道， 实时、定量检测胃肠道出血状况，通过无线方式将检测数据发射至体外；出血点定位装置固 定在体表，以探测微型胃肠道血液颜色检测装置在胃肠道中的位置；体外数据存储装置佩戴 在体外，以接收存储微型胃肠道血液颜色检测装置发射的数据和出血点定位装置对微型胃肠 道血液颜色检测装置的位置跟踪信息，也可以实时处理该信息；微型胃肠道血液颜色检测装 置排出体外后，胃肠道出血诊断分析系统读取体外数据存储装置内的数据，定量获得胃肠道 出血状况，包括出血量大小、出血点位置。

如图2所示，所述的微型胃肠道血液颜色检测装置包括：微型胃肠道血液颜色检测传感 器外壳1、透明涂片盖板2、胃肠液涂片台3、引流孔4、颜色检测模块5、微型胃肠道血液 颜色检测传感器外壳开口端6、微型胃肠道血液颜色检测装置外壳开口端7、微处理芯片8、 永磁体9、微型胃肠道血液颜色检测装置外壳10、磁控开关11、微型电池12、信号无线发射 功能模块13、发射天线14。其中微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳1、透明涂片盖板2、 胃肠液涂片台3、引流孔4、颜色检测模块5、微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳开口端6 共同组成微型胃肠道血液颜色检测传感器。微处理芯片8接收颜色检测模块5所输出的频率 电压信号并对其进行处理，将处理结果输出到信号无线发射功能模块13。信号无线发射功能 模块13输出端连接到发射天线14，发射天线14将上述处理结果数据向体外发射。微型电池 12通过磁控开关11对颜色检测模块5、微处理芯片8、信号无线发射功能模块13进行供电， 以保证整个系统正常运行。

微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳开口端6和微型胃肠道血液颜色检测装置外壳开口 端7进行无缝粘合以保证胃肠道内容物无法进入微型胃肠道血液颜色检测装置内部而影响其 内部电路运行。

如图3所示，所述的微型胃肠道血液颜色检测传感器包括：微型胃肠道血液颜色检测传 感器外壳1、透明涂片盖板2、胃肠液涂片台3、引流孔4、颜色检测模块5、微型胃肠道血 液颜色检测传感器外壳开口端6组成。透明涂片盖板2是一个厚度为0.2mm的透明的圆形聚 碳酸酯薄片，粘接在微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳1内壁。胃肠液涂片台3是一个白 色的不透明聚乙烯反光圆台，反光圆台3和透明涂片盖板2之间的间距为2.0mm。透明涂片 盖板2和胃肠液涂片台3所用材料均对人体无毒无害。胃肠液涂片台3和透明涂片盖板2之 间可以形成肠液涂片区。引流孔4的作用是让肠液进出涂片区，引流孔4的大小和数量主要 取决于肠液的粘性和保证微型胃肠道血液颜色检测传感器外壳1结构牢固性的需要。在透明 涂片盖板2的另外一侧是颜色检测模块5。颜色检测模块5可提供白色光源，白色光透过透 明涂片盖板2照射在肠液涂片区内肠液上，其反射的彩色光被颜色检测模块5检测。颜色检 测模块检5测到彩色光后，将该彩色光的颜色信息转变为频率电压信号输出。

如图4所示，所述的体外数据存储装置包括：包括数据接口15、电池16、电源开关17、 接收天线18、数据存储模块19、微处理模块20、信号无线接收功能模块21、体外数据存储 装置外壳22。上述所有部件均安装在体外数据存储装置外壳22内。体外数据存储装置外形 不限，重量轻以便于使用者携带。体外数据存储装置外壳材料22由对人体无毒害材料制成。 接收天线18与信号无线接收功能模块21连接，实现对微型胃肠道血液颜色检测装置所发射 的信号进行接收。信号无线接收功能模块21与微处理模块20连接，以将所接收到的无线信 号传输到微处理模块20。体外数据存储装置的微处理模块20通过数据线与出血点定位装置 连接，以实现启动出血点位置检测程序并通过有线方式接收检测结果。体外数据存储装置的 微处理模块20与数据存储模块19连接，微处理模块20接收到信号无线接收功能模块21所 输入的数据与出血点定位装置有线输入的永磁铁在出血点处产生的磁场大小和方向数据，并 对这几组数据进行预处理后传输到数据存储模块存储。数据存储模块19与数据接口15连接， 以实现所存储的数据向肠道出血诊断分析系统传输。

如图5所示，所述的出血点定位装置包括：腹部磁传感器阵列23、背部磁传感器阵列24、 数据线25、腹部磁传感器阵列固定装置26、背部磁传感器阵列固定装置27。腹部磁传感器 阵列23固定在腹部磁传感器阵列固定装置26上，背部磁传感器阵列24固定在背部磁传感器 阵列固定装置27上，腹部磁传感器阵列固定装置26、背部磁传感器阵列固定装置27固定在 体表。腹部磁传感器阵列23和背部磁传感器阵列24检测微型胃肠道血液颜色检测装置中永 磁体9的磁场信息并将检测结果通过数据线25传输到体外数据存储装置。

所述的肠道出血诊断分析系统可通过数据接口15下载体外数据存储装置所存储的数据， 对体外数据存储装置所存储的数据进行处理，以定量获取肠道出血点位置及出血量大小。

本发明的工作过程为：(1)在志愿者、或者患者体表安置出血点定位装置。(2)为志愿 者、或者患者配带数据存储装置。(3)启动微型胃肠道血液颜色检测装置和体外数据存储装 置。(4)志愿者、或者患者口服微型胃肠道血液颜色检测装置，微型胃肠道血液颜色检测装 置进入胃肠道，随着胃肠道的生理蠕动而通过整个胃肠道，胃肠道内的胃液或者肠液或者胃 液与血液的混合液或者肠液与血液的混合液通过引流孔4进入胃肠液涂片台3和透明涂片盖 板2之间形成的胃肠液涂片区。颜色检测模块5提供白色光源，白色光透过透明涂片盖板2 照射在胃肠液涂片区内液体上，其反射的彩色光被颜色检测模块5检测。颜色检测模块5检 测到彩色光后，将该彩色光的颜色信息转变为频率电压信号输出。微处理芯片8接收颜色检 测模块5所输出的频率电压信号并对其进行处理得到出血量大小，将处理结果输出到信号无 线发射功能模块13。信号无线发射功能模块13输出端连接到发射天线14，发射天线14将上 述处理结果数据向体外发射。(5)接收天线18和信号无线接收功能模块21接收发射天线14 所发射的无线信号并将接收的数据输入到体外数据存储装置的微处理模块20，体外数据存储 装置的微处理模块20启动出血点定位装置对微型胃肠道血液颜色检测装置进行定位信息检 测，出血点定位装置通过数据线25将定位信息检测结果传输到体外数据存储装置的微处理模 块20，体外数据存储装置的微处理模块20将所接收到的出血量大小信息和定位信息存储到 体外数据存储装置的数据存储模块19。(6)随着胃肠道的自然蠕动，微型胃肠道血液颜色检 测装置完成对胃肠道的全段检测并排出体外。(7)胃肠道出血诊断分析系统通过数据接口15 读出体外数据存储装置存储的数据并进行计算处理，根据需要对处理结果进行输出。

由上述检测过程可见该检测过程无痛、无创、无须清肠，胃肠道内pH、压力等生理环境 不稳定的情况对所检测的血液颜色特征完全没有影响，检测结果更稳定。