基于顏色識別的腸道出血智能施藥膠囊研究.pdf

1、對于腸道出血疾病的診斷和治療，目前還沒有一種較為理想的手段。特別是處于消化道中間部位的小腸段，遠(yuǎn)離口腔和肛門，且形態(tài)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，成為了臨床診斷和治療的一個難點(diǎn)。對于腸道出血疾病的診斷，多數(shù)情況下要依靠醫(yī)師的判斷，對醫(yī)師具有很強(qiáng)的依賴性。對于腸道出血疾病的治療，當(dāng)前仍以內(nèi)鏡下止血手術(shù)(高頻電凝、激光、冷凍等)和開腹手術(shù)為主，具有較大的創(chuàng)傷性。
　　 在此背景下，本文將智能出血識別與定點(diǎn)藥物釋放功能相結(jié)合，提出了基于顏色識別的腸道

2、出血智能施藥膠囊研究，旨在為腸道出血疾病的臨床診斷和治療提供一個新的手段。論文主要的研究工作如下：
　　 1.利用出血與非出血區(qū)域腸液顏色之間的差異，本文提出了基于顏色識別的出血檢測思路。通過對顏色空間的分析，確定了用于出血識別的顏色特征參數(shù)色相H、飽和度S；綜臺考慮人體消化道的生理結(jié)構(gòu)和液體環(huán)境，設(shè)計了適用于人體腸道的出血檢測結(jié)構(gòu)：通過體外實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了顏色傳感器的出血檢測效果并確定的出血識別的判定條件3≤H≤25，0.3≤S≤

3、0.8。
　　 2.設(shè)計并制作了適用于胃腸道藥物釋放的驅(qū)動機(jī)構(gòu)-微推進(jìn)器。主要完成了微推進(jìn)器內(nèi)微點(diǎn)火器的設(shè)計，并通過實(shí)驗(yàn)測試了微點(diǎn)火器的性能。當(dāng)接收到有效的施藥觸發(fā)信號時，微點(diǎn)火器可順利完成推進(jìn)劑的點(diǎn)燃，驅(qū)動活塞完成藥物釋放。
　　 3.完成了腸道出血智能施藥膠囊的整體設(shè)計。其工作原理為：以5～10秒的時間間隔，進(jìn)行腸道出血特征識別。一旦識別到出血病灶區(qū)，則立即發(fā)送施藥指令，觸發(fā)藥物釋放到出血病灶區(qū)域，在施藥的同時向體外

4、發(fā)出報警指示信號。文中詳細(xì)介紹了膠囊整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計、各功能模塊的硬件電路設(shè)計以及系統(tǒng)的軟件設(shè)計。
　　 4.對系統(tǒng)的功耗進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了功耗測試實(shí)驗(yàn)。在體內(nèi)運(yùn)行過程中，膠囊采用斷續(xù)工作方式，每工作0.5s，休眠5s。3V工作電壓下的平均功耗約為2.1mW，滿足低功耗設(shè)計的需求。
　　 基于顏色識別的腸道出血智能施藥膠囊融“智能診斷”與“施藥治療”功能于一體，既可解決現(xiàn)有腸道出血檢測方式對醫(yī)師依賴性強(qiáng)等問題，同時可避免