CN113576408A - 一种pH胶囊、pH胶囊无线检测***及食道pH监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种pH胶囊、pH胶囊无线检测***及食道pH监测方法，其中pH胶囊，包括pH传感器，所述pH传感器包括相连接的传感器主体和电路连接部，所述传感器主体设置于外壳外部。本发明显著减小了pH胶囊的体积，提高了pH胶囊天线的辐射效果，减小了pH传感器的激活时间并提高了传感器的响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及胃食道pH监测技术领域，特别是涉及一种pH胶囊、pH胶囊无线检测***及食道pH监测方法。
背景技术
胃食道反流病(GERD)是一种临床常见的消化动力障碍性疾病，一般是指胃或十二指肠内容物反流到食管，引起多种不适或症状，最常见的临床症状是烧心、胸痛和反酸。当前对于胃食道返流病的检查常用的方法就是将pH胶囊通过口腔并固定在食道内，对食道内的pH值进行连续96小时监测。pH胶囊集成安装了一对pH电极(传感器)，通过pH电极，pH胶囊实现对pH值的采集，然后通过射频电路及天线，将采集得到的pH数据发送到人体外的数据记录仪，记录仪将接收到的数据进行存储，监测结束后，记录仪将存储的数据上传至上位机软件进行分析，最后输出分析报告。
目前，pH胶囊采集pH数据主要是通过pH参考电极和指示Ti电极检测信号，该信号通过运算放大器后进行AD转换，然后把处理后的数据进行处理封装，发送到射频电路驱动后由胶囊天线向外发射无线信号，最后由体外数据记录仪接收并保存。而这种技术主要存在以下缺陷：1)胶囊天线被封装在胶囊内部，灌封的物质(胶体)对无线信号具有一定的衰减(6～9dBm)，从而影响通信效果；
2)pH传感器封装在树脂外壳内，只有端面露在外面与被测物质接触，使传感器激活时间比较长、响应慢，使用起来不方便；3)pH传感器与胶囊天线各自独立，所占空间比较大，不利于pH胶囊这种MEMS***的小型化，也影响pH胶囊的临床使用。
因此本领域技术人员致力于开发一种通信效果好，体积小的一种pH胶囊、pH胶囊无线检测***及食道pH监测方法。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种通信效果好，体积小的一种pH胶囊、pH胶囊无线检测***及食道pH监测方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种pH胶囊，包括pH传感器，所述pH传感器包括相连接的传感器主体和电路连接部，其中，所述传感器主体设置于外壳外部。
较佳的，所述传感器主体呈螺旋结构，不仅能够增加pH传感器的长度，且能充分暴露于整个pH胶囊外，以便能更好的感测被测物质的pH值和在信号发射时有一个更好的辐射空间环境。
较佳的，所述pH传感器连接切换电路，当然，所述pH传感器通过其电路连接部连接切换电路，电路连接部设置于所述树脂外壳内部，所述切换电路分别连接有放大电路和射频驱动电路。
较佳的，所述放大电路输出端连接有AD转换电路，所述AD转换电路输出端连接有数据处理单元，所述数据处理单元信号输出端连接所述射频驱动电路。
较佳的，所述切换电路的第一输入端连接所述pH传感器，第二输入端连接所述射频驱动电路；所述切换电路的第一输出端连接所述放大电路，第二输出端连接所述pH传感器。
本发明还提供一种pH胶囊无线检测***，包括如上所述的pH胶囊，还包括：
与所述pH胶囊建立通信链路的数据记录仪，及与所述数据记录仪连接的数据分析装置。
较佳的，所述pH胶囊固定于胶囊输送器上。
本发明还提供一种食道pH监测方法，包括以下步骤：
1)将pH传感器连接至放大电路；
2)pH传感器感应周围物质的pH值，并将感应信号用放大电路放大；
3)将放大后的信号进行模数转换，并进行打包封装、编码处理；
4)将pH传感器连接至射频驱动电路；
5)将处理完成的数据经射频驱动后由pH传感器发射出去。
较佳的，在步骤5)完成后进入步骤1)。
较佳的，所述步骤1)和步骤4)通过连接切换电路完成。
本发明的有益效果是：本发明显著减小了pH胶囊的体积，提高了pH胶囊天线的辐射效果，减小了pH传感器的激活时间并提高了传感器的响应速度。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式pH胶囊的结构示意图。
图2是本发明一具体实施方式pH胶囊的原理结构图。
图3是本发明一具体实施方式pH胶囊无线检测***的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种pH胶囊，包括pH传感器101，pH传感器101包括相连接的传感器主体11和电路连接部，其中，传感器主体11设置于树脂外壳2外部。本实施例中，传感器主体11呈螺旋结构，pH传感器101采用钛金属构成，传感器主体11和电路连接部一体成型。
如图2所示，pH传感器101连接切换电路102，当然，pH传感器101是通过其电路连接部连接的切换电路102，电路连接部设置于树脂外壳内部。切换电路102分别连接有放大电路103和射频驱动电路106。在本实施方式中，切换电路102的第一输入端连接pH传感器101，第二输入端连接射频驱动电路106，切换电路102的第一输出端连接放大电路103，第二输出端连接pH传感器101。
放大电路103输出端连接有AD转换电路104，AD转换电路104输出端连接有数据处理单元105，数据处理单元105信号输出端连接射频驱动电路106。
本实施例中，在pH传感器101及pH胶囊内部的前述电路均安装设置完成后，往树脂外壳2内填充树脂，使pH传感器101和内部电路与树脂外壳2之间具有良好的稳固性。
本发明pH胶囊工作原理为：pH胶囊1工作时，102切换电路将pH传感器101切换至放大电路103，pH传感器101的传感器主体11感应周围物质的pH值，然后把微弱的感应信号通过电路连接部发送至放大电路103，放大电路103把信号进行滤波放大之后由AD转换电路104进行AD转换(模数转换)，数据处理单元105将AD转换后之后的数据进行打包封装、编码处理，再把处理后的数据发送到射频驱动电路106。但在数据发送到射频驱动电路106之前，数据处理单元105需要控制102切换电路，把pH传感器切换至连接射频驱动电路106，最后105数据处理单元将处理完的数据发送到射频驱动电路106，驱动之后由pH传感器101发射出去。发射完成之后，数据处理单元105需要控制102切换电路，把pH传感器101切换至放大电路103，准备下一个工作循环。
本发明还提供一种pH胶囊无线检测***，包括如上所述的pH胶囊1，pH胶囊1固定于胶囊输送器5上，还包括：与pH胶囊1建立通信链路的数据记录仪3，及与所述数据记录仪3连接的数据分析装置4。使用时，pH胶囊1和数据记录仪3电源打开，使之处于工作状态，pH胶囊1与数据记录仪3进行ID匹配，匹配完成后建立正常通信链路。在校准后，即可通过胶囊输送器5把pH胶囊1固定到患者食道LES上5cm处，完成至少48h的pH值检测。完成记录后，数据记录仪3再把数据导入安装有数据分析软件的数据分析装置4进行分析，最后数据患者诊断报告。
本发明还提供一种食道pH监测方法，可采用前述的食道pH胶囊完成，包括以下步骤：
1)将pH传感器连接至放大电路。
2)pH传感器感应周围物质的pH值，并将感应信号用放大电路放大。
3)将放大后的信号进行模数转换，并进行打包封装、编码处理。
4)将pH传感器连接至射频驱动电路。
5)将处理完成的数据经射频驱动后由pH传感器发射出去。
在步骤5)完成后进入步骤1)。
本发明中，步骤1)和步骤4)可采用切换电路102实现，可在数据处理单元105的控制下，将pH传感器的电路连接转至放大电路103，或将电路连接至射频驱动电路106。
在数据采集前，切换102电路将pH传感器101切换至连接放大电路103，放大电路103把pH传感器101采集的信号进行滤波放大之后由AD转换电路104进行AD转换，即模数转换，再由数据处理单元105并进行打包封装、编码处理。此时再由数据处理单元105控制切换电路102把pH传感器切换至连接射频驱动电路106，即可将处理完成的数据经射频驱动后由pH传感器发射出去。再回到步骤1)进行下一工作。
本发明将pH传感器和pH胶囊天线的功能合二为一，不但可以进行pH值检测，还可以用作射频电路的天线，将pH数据发射出去。不但减小了pH胶囊的体积，外露的天线还可以减小无线信号的衰减，改善了pH胶囊天线的辐射效果，减小pH传感器的激活时间，提高传感器的响应速度。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种pH胶囊，其特征是：包括pH传感器(101)，所述pH传感器(101)包括相连接的传感器主体(11)和电路连接部，其中，所述传感器主体(11)设置于外壳(2)外部。
2.如权利要求1所述的pH胶囊，其特征是：所述传感器主体(11)呈螺旋结构。
3.如权利要求1所述的pH胶囊，其特征是：所述pH传感器(101)连接切换电路(102)，所述切换电路(102)分别连接有放大电路(103)和射频驱动电路(106)。
4.如权利要求3所述的pH胶囊，其特征是：所述放大电路(103)输出端连接有AD转换电路(104)，所述AD转换电路(104)输出端连接有数据处理单元(105)，所述数据处理单元(105)信号输出端连接所述射频驱动电路(106)。
5.如权利要求4所述的pH胶囊，其特征是：所述切换电路(102)的第一输入端连接所述pH传感器(101)，第二输入端连接所述射频驱动电路(106)；所述切换电路(102)的第一输出端连接所述放大电路(103)，第二输出端连接所述pH传感器(101)。
6.一种pH胶囊无线检测***，其特征是，包括如权利要求1至6任一所述的pH胶囊(1)，还包括：
与所述pH胶囊(1)建立通信链路的数据记录仪(3)，及与所述数据记录仪(3)连接的数据分析装置(4)。
7.如权利要求6所述的pH胶囊无线检测***，其特征是，所述pH胶囊(1)固定于胶囊输送器(5)上。
8.一种食道pH监测方法，其特征是，包括以下步骤：
1)将pH传感器连接至放大电路；
2)pH传感器感应周围物质的pH值，并将感应信号用放大电路放大；
3)将放大后的信号进行模数转换，并进行打包封装、编码处理；
4)将pH传感器连接至射频驱动电路；
5)将处理完成的数据经射频驱动后由pH传感器发射出去。
9.一种如权利要求8所述的食道pH监测方法，其特征是：在步骤5)完成后进入步骤1)。
10.一种如权利要求8或9所述的食道pH监测方法，其特征是：所述步骤1)和步骤4)通过连接切换电路完成。
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