本發明涉及醫用檢測裝置，具體是一種體積可變的檢測膠囊，通過吞食膠囊，檢測胃液中的疾病標志物。

背景技術：

臨床醫學上，胃病的診斷大多從胃液的檢測開始，目前，提取胃液的主要方式借助于胃鏡，將光學顯微鏡從口腔插入胃中進行取液操作，患者痛苦大，盡管配合使用麻醉藥，但仍然痛苦難忍，而且胃鏡也只能提取胃液，其他檢驗操作是在體外進行。

專利CN02268048中提出了一種胃液檢測器，用引線將檢測試紙捆扎成試紙團，試紙團包裹在可溶性封套中，引線的末端置于可溶性封套外。雖然患者使用方便，但一方面醫生的工作量大，另一方面受檢者服用試紙團時，留在外部的細線以及拉出膠囊時，會產生惡心、嘔吐等不舒適感，又不衛生方便。

專利CN201210134190中提出了一種新型胃液隱血智能檢測系統，該胃液隱血檢測膠囊主要包括胃液隱血檢測模塊、圖像傳感器、微處理器、信號無線發射模塊等，胃液隱血檢測模塊檢測胃液隱血情況并呈現顏色變化，圖像傳感器采集檢測結果圖像信息，經微處理器處理后由信號無線發射模塊發射至體外。使用該隱血檢測膠囊，受試者進行胃液隱血篩查時無創、無痛。但由于檢測端空間的限制，該膠囊系統的檢測標志物僅僅只有胃隱血一種，不能同時檢測多種標志物。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種體積可變的檢測膠囊，可以無創地檢測胃液中的疾病標志物，且能同時檢測多種疾病標志物，操作簡單、使用方便、疾病檢測的準確性高；膠囊體積變小后，便于排出體外，大大降低膠囊檢測的風險。

本發明的技術方案：

體積可變的檢測膠囊，包括主艙和反應艙，主艙包括主艙外殼、無線發射模塊、微型電池、電源控制模塊、信號采集電路和擋板；反應艙包括反應艙外殼、胃液檢測傳感器和通孔。

反應艙有兩種結構，第一種結構和第二種結構，第一種結構的反應艙體積由小變大再變小，第二種結構的反應艙體積由大變小；所述反應艙的第一種結構包括反應艙外殼、胃液檢測傳感器、通孔和造氣劑；所述反應艙的第二種結構包括反應艙外殼、胃液檢測傳感器、通孔和彈性包膜。

反應艙第一種結構中的反應艙外殼具有形狀記憶功能，材料選自以下材料中的一種：可膨脹硅硐、凝膠、硅膠、高分子聚合物；反應艙外殼內部有造氣劑，遇到胃液發生反應快速產生氣體，使得反應艙外殼迅速膨脹，膨脹之后的體積為5～20mL，形狀為以下形狀中的一種：橢球體、圓柱體、圓錐體、球體、棱錐體、平行六面體、立方體；待反應艙內的氣體全部經過通孔逸散出去之后，具有形狀記憶功能的反應艙外殼又緊縮變小成開始的形狀。

反應艙內的造氣劑形態為顆粒狀，具體為枸椽酸與碳酸氫鈉按比例1:1的混合物，使用量為200mg～1000mg，均勻撒放在多個通孔附近；通孔內部覆有糖衣膜，糖衣膜很軟、很薄、見水極易溶解；通孔的個數為2～5個，每個通孔的面積為0.3～1.0mm²，所有通孔的總面積與反應艙外殼膨脹之后面積之比為1:500～1:5000。

反應艙第二種結構中的反應艙外殼可降解，材料選自以下物質中的一種：蟲膠、聚乙烯醇乙酸苯二甲酸酯、丙烯酸樹脂、鄰苯二甲酸乙酸纖維素、鄰苯二甲酸羥丙基甲基纖維素、聚乳酸；反應艙外殼的內壁全部都粘合有彈性包膜，彈性包膜的上邊緣粘合在主艙外殼的邊緣外側；彈性包膜具有彈性，被粘合在反應艙外殼內壁時處于拉伸狀態，待反應艙外殼完全降解后，彈性薄膜立即收縮，其選用的材料具體為以下物質中的一種：可膨脹硅硐、凝膠、硅膠、高分子聚合物。

所述擋板選用透明材料，擋板的外圓周用膠水固定在膠囊內壁上，不能移動；所述微型電池采用三塊紐扣電池。

所述胃液檢測傳感器為檢測試紙或試劑或電極或以上任意組合；檢測試紙選自以下的一種或幾種：血紅蛋白檢測試紙、轉鐵蛋白檢測試紙、幽門螺旋桿菌檢測試紙以及癌胚抗原檢測試紙；檢測電極選自以下的一種或幾種：pH檢測電極、血紅蛋白檢測電極以及溫度檢測電極。

所述信號采集電路所采集的信號為以下信號形式的一種或幾種：圖像信號、數字編碼信號、光信號、電流信號、電壓信號、壓力信號、電磁信號。

本發明的工作過程：

反應艙采用第一種結構的檢測膠囊的工作過程：所述體積可變的檢測膠囊經口服進入胃內，胃液溶解糖衣膜，由通孔進入反應艙，反應艙外殼開始時處于緊縮狀態，內部的胃液檢測傳感器也緊縮或聚集于其中，胃液與造氣劑接觸發生反應產生大量氣體，驟然增多的氣體使反應艙外殼膨脹，內部的胃液檢測傳感器也舒展或散開，并檢測胃液中的標志物信息，信號采集電路采集胃液檢測傳感器的檢測信息，然后通過無線發射模塊傳輸到體外。隨著胃液中標志物檢測的進行以及氣體的逐漸溢出，膨脹的外殼又縮回成原來的形狀，在縮回原狀之前，標志物檢測已經完成。

反應艙采用第二種結構的檢測膠囊的工作過程：所述體積可變的檢測膠囊經口服進入胃內，胃液由通孔進入反應艙，胃液檢測傳感器與胃液接觸，檢測胃部疾病標志物的信息，信號采集電路采集并處理胃液檢測傳感器檢測到的信息，無線發射模塊將檢測信息發送到體外；膠囊檢測完成之后，進入小腸，反應艙外殼逐漸降解，彈性包膜也逐漸收縮變小。

本發明所提供的體積可變的檢測膠囊，檢測完成之后，膠囊體積會變小，有效降低膠囊進入人體無法排出的風險；反應艙采用第一種結構的檢測膠囊在一開始，反應艙就處于緊縮狀態，減少了受檢者吞服的不適感；本發明所提供的體積可變的檢測膠囊可以無創地檢測胃液中的疾病標志物，且能同時檢測多種標志物，操作簡單、使用方便、疾病檢測的準確性高。

附圖說明：

圖1為本發明的體積可變的檢測膠囊結構示意圖；

圖2為體積可變的檢測膠囊反應艙第一種結構示意圖；

圖3為體積可變的檢測膠囊反應艙第二種結構示意圖；

圖4為本發明實施例一的檢測膠囊結構示意圖；

圖5為本發明實施例二的檢測膠囊結構示意圖；

圖6為本發明實施例一和實施例二胃液檢測傳感器的陽性結果示意圖。

圖1至圖6中：

1━主艙、2━反應艙、3━主艙外殼、4━反應艙外殼、4a━反應艙外殼、4b━反應艙外殼、5━無線發射模塊、6━微型電池、7━電源控制模塊、8━信號采集電路、9━胃液檢測傳感器、10━擋板、11━通孔、12━血紅蛋白檢測試紙、13━癌胚抗原檢測試紙、14━彈性包膜、15━微控制器、16━LED燈組、17━CMOS傳感器、18━造氣劑。

具體實施方式

實施例一

如圖4所示，一種體積可變的檢測膠囊，包括主艙1和反應艙2，主艙1包括主艙外殼3、無線發射模塊5、微型電池6、電源控制模塊7、微控制器15、CMOS傳感器17、LED燈組16和擋板10；反應艙2包括反應艙外殼4a、血紅蛋白檢測試紙12、癌胚抗原檢測試紙13、通孔11和造氣劑18。

反應艙外殼4a具有形狀記憶功能，材料為可膨脹硅硐；反應艙外殼內部有造氣劑18，遇到胃液發生反應快速釋放氣體，使得反應艙外殼4a迅速膨脹，膨脹之后的體積為5～20mL，形狀為橢球體；待反應艙2內的氣體全部經過通孔11逸散出去之后，具有形狀記憶功能的反應艙外殼4a又緊縮變小成開始的形狀。

本實施例一的檢測膠囊通孔11有三個，血紅蛋白檢測試紙12和癌胚抗原檢測試紙13的檢測端粘貼在兩個通孔11處，另一端自然放置，每個通孔的面積為0.3～1.0mm²，所有通孔11的總面積與反應艙外殼4a膨脹之后面積之比為1:500～1:5000。反應艙2內的造氣劑18形態為粉狀或顆粒，具體為枸椽酸與碳酸氫鈉按比例1:1的混合物，使用量為200mg～1000mg，均勻撒放在三個通孔附近；通孔11內部覆有糖衣膜，糖衣膜很軟、很薄、見水極易溶解。

擋板10選用透明材料，擋板10的外圓周用膠水固定在膠囊內壁上，不能移動；微型電池6采用三塊紐扣電池；LED燈組16的小燈個數為2～4個，采用貼片式發光二極管，顏色采用白光，且為散光照射。

如圖6所示，為本實施例一的檢測膠囊血紅蛋白和癌胚抗原檢測的陽性結果示意圖，血紅蛋白檢測試紙12與癌胚抗原檢測試紙13均采用膠體金免疫層析法制作，特異性針對人血紅蛋白和癌胚抗原，且檢測靈敏度高，若胃液中存在血紅蛋白，則血紅蛋白檢測試紙12顯示兩條紅線，若不存在，則顯示一條紅線；同理，若胃液中存有癌胚抗原，則癌胚抗原檢測試紙13顯示兩條紅線，若不存在，則顯示一條紅線。

本實施例一的工作過程如下：受檢者用溫水服入體積可變的檢測膠囊，膠囊進入胃部且開始工作，胃液溶解糖衣膜，由通孔11進入反應艙2，反應艙外殼4a開始時處于緊縮狀態，內部的血紅蛋白檢測試紙12與癌胚抗原檢測試紙13也緊縮于其中，胃液與造氣劑18接觸發生反應產生大量氣體，驟然增多的氣體使反應艙外殼4a膨脹，內部的血紅蛋白檢測試紙12與癌胚抗原檢測試紙13也舒展開來，胃液沿著試紙向上層析并發生顯色反應，CMOS傳感器17采集到兩個試紙的顏色變化，再經由微控制器15進行一定的處理，最后由無線發射模塊5傳送到體外。隨著胃液中標志物檢測的進行和氣體的逐漸溢出，以及反應艙外殼4a的形狀記憶效果，膨脹的外殼又縮回成原來的形狀，在縮回原狀之前胃液檢測已經完成。檢測結果中如果血紅蛋白檢測試紙12出現兩條紅線，則說明胃部有出血；如果癌胚抗原檢測試紙13出現兩條紅線，則說明胃液中含有一定量的癌胚抗原。

實施例二

如圖5所示，一種體積可變的檢測膠囊，包括主艙1和反應艙2，本實施例二與實施例一相比，主艙1的結構與實現方法完全一樣，反應艙2的結構與實現方法有不同之處。

本實施例二的反應艙2包括反應艙外殼4b、血紅蛋白檢測試紙12、癌胚抗原檢測試紙13、通孔11和彈性包膜14。

反應艙外殼4b可降解，材料為聚乙烯醇乙酸苯二甲酸酯；反應艙外殼4b的內壁粘合有彈性包膜14，彈性包膜14的上邊緣粘合在主艙外殼3的邊緣外側；彈性包膜14具有彈性，被粘合在反應艙外殼4b內壁時處于拉伸狀態，待反應艙外殼4b完全降解后，彈性薄膜14立即收縮，其材料為可膨脹硅硐。

實施例二的檢測膠囊通孔11有兩個，血紅蛋白檢測試紙12、癌胚抗原檢測試紙13的檢測端粘貼在兩個通孔11處，另一端自然放置。

如圖6所示，為本實施例二的檢測膠囊血紅蛋白和癌胚抗原檢測的陽性結果示意圖，血紅蛋白檢測試紙12與癌胚抗原檢測試紙13均采用膠體金免疫層析法制作，特異性針對人血紅蛋白和癌胚抗原，且檢測靈敏度高，若胃液中存在血紅蛋白，則血紅蛋白檢測試紙12顯示兩條紅線，若不存在，則顯示一條紅線；同理，若胃液中存有癌胚抗原，則癌胚抗原檢測試紙13顯示兩條紅線，若不存在，則顯示一條紅線。

本實施例二的工作過程如下：受檢者用溫水服入體積可變的檢測膠囊，膠囊進入胃部且開始工作，胃液經由通孔11進入反應艙2，反應艙2中的血紅蛋白檢測試紙12和癌胚抗原檢測試紙13與胃液接觸，胃液沿著試紙向上層析并發生顯色反應，CMOS傳感器17采集到兩個試紙的顏色變化，再經由微控制器15進行一定的處理，最后由無線發射模塊5傳送到體外。膠囊檢測完成之后，進入小腸，反應艙外殼4b逐漸降解，彈性包膜14也逐漸收縮變小，排出體外。檢測結果中如果血紅蛋白檢測試紙12出現兩條紅線，則說明胃部有出血；如果癌胚抗原檢測試紙13出現兩條紅線，則說明胃液中含有一定量的癌胚抗原。

本發明不局限于上述具體實施方式，根據上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發明上述基本技術思想前提下，本發明還可以做出其他多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本發明的保護范圍之中。