微型图像胶囊内窥镜系统研究.pdf

上海交通大学工学硕士学位论文微型图像胶囊内窥镜系统研究 Research of Capsule Endoscope Micro-system 学科专业:精密仪器及机械导师:颜国正教授硕士生:徐金馗上海交通大学电子信息与电气工程学院 2007 年 1 月上海交通大学硕士学位论文摘要微型图像胶囊内窥镜系统研究 摘要 目前推进式內窥镜的检查方式常会让消化道疾病患者感觉不适。尤其针对小肠出血性疾病的病灶,推进式内窥镜难以到达,即便能够到达,在插入过程中也会引起极大的痛苦。许多患者因为恐惧而放弃检查, 最终导致严重后果。新诞生的胶囊内窥镜通过患者口服的方式, 安全而无痛苦的通过人体消化道,拍摄沿途数万张影像,基本解决小肠病变检查难的问题。本文提出了一种结构简单、造价低廉的胶囊内窥镜系统方案,望有助于胶囊内窥镜的普及,造福患者。胶囊内窥镜是全新的一种诊断方式,优点是:无放射性,对人体组织几乎无损伤,可反复观察;患者无痛苦,可以自由行动;真实反映人体消化道特别是小肠等不易观察到的器官情况,诊断快捷准确; 产生人体消化道数字化图像,经处理和存储,建立一个数据库,样本库,利于多个病例比较诊断。本文以国家自然科学基金资助项目(项目编号: 30570485 )和国家高技术研究发展计划( 863 计划)资助项目(项目编号: 2006AA04Z368 )为依托。从系统研究入手,实现图像数据的实时传输,选用高速低功耗的电子器件完成胶囊内窥镜的样机,同时实现将图像直接存储在计算机中,省去了体外图像存储装置。系统结构简单而实用,为以后进一步的研究打下了坚实的基础。在解决数据的实时传输这个关键技术的基础上, 着重降低胶囊内窥镜系统的成本。针对目前国内外的胶囊内窥镜电子系统装置中附加设备过多的弊端,本文提出了数字化、集成化、精简化的胶囊内窥镜电子系统设计思路, 并分别购买并设计制作了胶囊内窥镜系统的摄像上海交通大学硕士学位论文摘要模块、无线收发模块和 PCI 数据传输模块。经测试,各模块均能够很好的工作,并且在此基础上组装并完成了胶囊内窥镜的第一代样机。关键词:胶囊内窥镜, CMOS 图像传感器, nRF2401 , PCI7200 数字采集卡,小肠上海交通大学硕士学位论文 Abstract Research of Capsule Endoscope Micro-system Abstract At present, checking with push- endoscope make the patients who have the alimentary-tract disease feel fortable. Especially for small intestine bleeding disease, push-endoscope is difficult to reach the place, and even though the push-endoscope c ould be able to reach, during the insert process push-endoscope may bri ng terrible pain to patients. Many patients are afraid of this kind of endoscope and give up checking, which leads to a terrible result. The new ki nd of capsule endosc ope, taken orally, passing alimentary canal sa fely and taking tens of thousand pictures, can complete the examination of small in testine without pain. This article developes a low cost and simple structure capsule endoscope micro-system, the author hope to be helpful for the popularization of capsule endoscope and benefit the patients. The capsule endoscope micro-system has many outstanding advantages: no x-ray radiation,