胶囊内窥镜生产技术
自2001以来,重庆金山科技集团自主研发了胶囊内窥镜,于2002年6月被列入科技部重点国际合作项目,还被列入国家“863计划”先进制造及自动化领域MEMS重大专项给予支持。经过三年多的努力,重庆金山科技集团终于在2004年初完成了胶囊内窥镜关键技术的研发,并拿出了样机。经过一系列的动物实验,第一代产品于2004年6月定型。
重庆金山科技集团的胶囊内窥镜被命名为“OMOM”,并于2004年3月获得中国SFDA批准临床应用。它是中国第一台胶囊内窥镜,也是世界上第二台胶囊内窥镜。
OMOM胶囊内窥镜是典型的微机电系统(MEMS)高科技产品,集图像处理、信息通信、光电工程、生物医学等多学科技术于一体。由智能胶囊、影像记录仪和影像工作站(计算机和影像分析软件)三部分组成。可以帮助医生对消化道疾病患者进行辅助诊断,广泛应用于消化系统疾病的诊断和治疗。
OMOM胶囊内窥镜的工作原理是:患者像吃药一样用水吞下智能胶囊后,随着胃肠肌肉的运动节奏,沿着胃→十二指肠→空肠回肠→结肠→直肠的方向运行,同时不断对经过的腔体进行拍照,并将图像以数字信号传输到患者体外携带的图像记录仪进行存储和记录。工作时间6 ~ 8小时,吞服智能胶囊8 ~ 72小时后会随粪便排出体外。医生通过影像工作站对影像记录仪记录的影像进行分析,可以了解患者的整个消化道,从而对疾病做出诊断。
OMOM胶囊内窥镜的操作非常简单,整个检查只有吞服胶囊、记录、回放观察三个过程。医生只需要通过回放观察时拍摄的画面,对病情做出准确的判断。在前期研发中,OMOM胶囊内窥镜采用了与国外专利完全不同的设计方案和技术,并验证了技术的可行性,突破了一些关键技术,包括低功耗图像采集与处理系统的设计、近景广角非球面透镜的设计、双工多通道无线传输的设计,以及封装工艺和结构强度的一致性和可靠性。
OMOM胶囊内窥镜的主要创新点在于两个方面:一是可控的无线收发模式。国外产品只有发射功能,而图像记录仪只是被动接收,无法实现体外对胶囊的控制;OMOM胶囊内窥镜的智能胶囊通过无线双工多通道与图像记录仪通信,具有接收和控制功能。第二,进口胶囊内窥镜拍摄后只能在工作站观察传输过来的图像。国产OMOM胶囊内窥镜实现了实时真彩色图像监控,方便医生在检测过程中控制智能胶囊的工作状态。同时建立开放端口,有利于以后胶囊的体外控制。