RU2852557C1 - Endosensing method and device - Google Patents
Endosensing method and deviceInfo
- Publication number
- RU2852557C1 RU2852557C1 RU2024137142A RU2024137142A RU2852557C1 RU 2852557 C1 RU2852557 C1 RU 2852557C1 RU 2024137142 A RU2024137142 A RU 2024137142A RU 2024137142 A RU2024137142 A RU 2024137142A RU 2852557 C1 RU2852557 C1 RU 2852557C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light guide
- medium
- capsule
- transparent window
- probing
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к оптике и оптоэлектронике, в частности к способам и аппаратуре дистанционной беспроводной диагностики организма животных и человека с использованием внутриполостных устройств сбора и передачи биологической информации.The invention relates to optics and optoelectronics, in particular to methods and equipment for remote wireless diagnostics of animal and human organisms using intracavity devices for collecting and transmitting biological information.
Известны способы и устройства эндорадиозондирования организма животных и человека [Бабский, Е.Б. Приборы эндорадиозондирования : основы конструирования. Техника применения / Е.Б. Бабский, А.М. Сорин, С.Н. Давыдов. - М. : Наука, 1975], позволяющие выполнять дистанционную беспроводную диагностику организма с использованием проглатываемых автономных зондов, проходящих по пищеварительному тракту, измеряющих ряд параметров биологической среды и в виде радиосигналов передающих информацию на внешние радиоустройства. Устройство в виде радиопилюли содержит датчик измеряемых параметров, источник питания, радиопередатчик; установка эндорадиозондирования включает также приемную антенну, приемник и регистрирующую часть. Радиопилюля позволяет измерять температуру, давление, кислотность. Способ и устройство эндорадиозондирования выбраны в качестве аналога предлагаемого изобретения.There are known methods and devices for endoradiosounding of animal and human organisms [Babsky, E.B. Endoradiosounding devices: design principles. Application techniques / E.B. Babsky, A.M. Sorin, S.N. Davydov. - M.: Nauka, 1975], which allow for remote wireless diagnostics of the organism using swallowed autonomous probes that pass through the digestive tract, measure a number of parameters of the biological environment and transmit information to external radio devices in the form of radio signals. The device in the form of a radio pill contains a sensor for the measured parameters, a power source, a radio transmitter; the endoradiosounding unit also includes a receiving antenna, a receiver and a recording part. The radio pill allows for measuring temperature, pressure and acidity. The method and device for endoradiosounding are selected as an analogue of the proposed invention.
Недостатком аналога является отсутствие среди измеряемых параметров оптических характеристик среды внутри полости, что существенно снижает диагностические возможности аналога.The disadvantage of the analogue is the absence of optical characteristics of the environment inside the cavity among the measured parameters, which significantly reduces the diagnostic capabilities of the analogue.
Известны методы исследования поверхностных явлений, основанные на использовании спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) [Н. Харрик. Спектроскопия внутреннего отражения. Пер. с англ. - М.: Мир. 1970], выбранные в качестве второго аналога изобретения. Элементом НПВО является прозрачная призма или пластина, в которых реализуется падение света изнутри на их внешнюю поверхность, граничащую с исследуемой средой, под углом падения, большим угла полного внутреннего отражения; оптический спектр отражённого от внешней поверхности внутрь света характеризует внешнюю относительно световода исследуемую среду усреднённо по всей поверхности соприкосновения пластины НПВО и исследуемого образца; могут быть исследованы газообразные, жидкие и твёрдые среды; метод позволяет исследовать тонкие слои среды, прилегающие к полноотражающей поверхности. В публикации указано (стр. 280) на возможность применить метод НПВО для спектрального анализа любых частей тела и на возможность совместить метод с визуальным наблюдением с помощью волоконной оптики.There are known methods for studying surface phenomena based on the use of attenuated total internal reflection (ATR) spectroscopy [N. Harrick. Internal Reflection Spectroscopy. Translated from English. - Moscow: Mir. 1970], selected as the second analogue of the invention. The ATR element is a transparent prism or plate in which light falls from the inside onto their outer surface, bordering the medium under study, at an angle of incidence greater than the angle of total internal reflection; the optical spectrum of the light reflected from the outer surface inward characterizes the medium under study, external with respect to the light guide, averaged over the entire contact surface of the ATR plate and the sample under study; gaseous, liquid and solid media can be studied; the method allows for the study of thin layers of the medium adjacent to the fully reflective surface. The publication indicates (p. 280) the possibility of using the ATR method for spectral analysis of any part of the body and the possibility of combining the method with visual observation using fiber optics.
Недостатками аналога является ограничение методов оптической спектроскопии объектов использованием эффекта поглощения света в веществе и невозможность раздельного спектрального исследования малоразмерных элементов объектов среды; указанная возможность совмещения метода с визуальным наблюдением с помощью волоконной оптики предполагает раздельное измерение спектров биологической ткани и визуальное ее наблюдение без возможности определения спектра малоразмерного структурного элемента наблюдаемой биологической ткани, что является недостатком аналога. Кроме того, исследования при использовании аналога проводятся с помощью прикрепленной к нему системы электрических и оптоволоконных кабелей, что является еще одним недостатком аналога.The disadvantages of the analog include the limitation of optical spectroscopy methods to the absorption of light in matter and the impossibility of separately studying small-sized elements of environmental objects. The stated possibility of combining the method with visual observation using fiber optics requires separate measurement of biological tissue spectra and visual observation, without the ability to determine the spectrum of small-sized structural elements of the observed biological tissue, which is a disadvantage of the analog. Furthermore, studies using the analog are conducted using a system of electrical and fiber-optic cables attached to it, which is another disadvantage of the analog.
Известны также разработки эндокапсул, содержащих цветную видеокамеру, радиопередатчик, батарею и четыре источника света. За время пребывания в желудочно-кишечном тракте прибор делает диагностику и отправляет видеоотчет на прибор, который во время обследования находится в кармане пациента. Капсула находит опухоли, язвы, кровотечения, делает фотографии [В МИФИ разработали умную таблетку [Электронный ресурс]. - URL: http://science.spb.ru/allnews/item/3735-v-mifi-razrabotali-umnuyu-tabletku]. Устройство эндокапсулы и методика анализа внутренних органов организма с её использованием выбраны в качестве прототипа изобретения. Источником информации в прототипе являются цветные микроснимки поверхностей внутренних органов, ограничивающих полость, в которой находится эндокапсула, что позволяет различать по цвету детали объектов наблюдения.Developments have also been made of endocapsules containing a color video camera, a radio transmitter, a battery, and four light sources. While in the gastrointestinal tract, the device performs diagnostics and sends a video report to a device held in the patient's pocket during the examination. The capsule detects tumors, ulcers, and bleeding, and takes photographs [A smart tablet has been developed at MEPhI [Electronic resource]. - URL: http://science.spb.ru/allnews/item/3735-v-mifi-razrabotali-umnuyu-tabletku]. The design of the endocapsule and the method for analyzing internal organs using it have been chosen as the prototype of the invention. The source of information in the prototype is color micrographs of the surfaces of internal organs, delimiting the cavity in which the endocapsule is located, which makes it possible to distinguish the details of the observed objects by color.
Недостатком прототипа является недостаточное для диагностики количество информации, которую даёт микроснимок поверхности биологической ткани; в медико-биологических лабораториях для постановки диагнозов микроскопически исследуют срезы тканей, взятых от пациента, то есть, повреждающим организм путём, а также применяют оптический спектральный анализ образцов тканей и жидкостей, также взятых от пациента.A drawback of the prototype is the insufficient amount of information provided by a micrograph of the surface of biological tissue for diagnostic purposes. In biomedical laboratories, diagnoses are made by microscopically examining tissue sections taken from the patient, i.e., by a damaging method, and by using optical spectral analysis of tissue and fluid samples also taken from the patient.
Задачей, решаемой изобретением, является создание способа и устройства проведения анализа структуры слоя биологических тканей внутри организма, примыкающего к прозрачному окну капсулы, не повреждающим путём с одновременным проведением локального спектрального анализа состава биологической среды внутри организма, и создание устройства для проведения таких анализов; способ является аналогом исследования тонкого среза биологической ткани под микроскопом.The problem solved by the invention is the creation of a method and device for conducting an analysis of the structure of a layer of biological tissue within an organism adjacent to a transparent window of a capsule, in a non-damaging manner, while simultaneously conducting a local spectral analysis of the composition of the biological environment within the organism, and the creation of a device for conducting such analyses; the method is analogous to the examination of a thin section of biological tissue under a microscope.
Задача решается тем, что в способе эндозондирования, включающем погружение во внутренние полости организма автономной капсулы, производящей при помощи зондирования световым потоком оптическую характеризацию объектов и среды полости, передачу информационных сигналов во внешнюю среду с последующей их компьютерной обработкой, в соответствии с изобретением, оптически характеризуется слой окружающей капсулу среды, включая находящиеся в ней объекты, примыкающий к полноотражающему для зондирующего излучения прозрачному окну капсулы, причём измеряются оптические спектры поглощения или спектры фотолюминесценции слоя среды, включая ее структурные элементы.The problem is solved in that in the method of endo-sensing, which includes immersion into the internal cavities of the body of an autonomous capsule, which produces, by means of probing with a light flux, an optical characterization of objects and the environment of the cavity, the transmission of information signals to the external environment with their subsequent computer processing, in accordance with the invention, a layer of the environment surrounding the capsule is optically characterized, including the objects located in it, adjacent to a transparent window of the capsule that is fully reflective for probing radiation, wherein the optical absorption spectra or photoluminescence spectra of the layer of the environment, including its structural elements, are measured.
Для реализации способа предлагается устройство эндозондирования в виде автономной капсулы с прозрачным окном, погружаемой в исследуемую среду, содержащей осветители, источник питания, микрообъектив, приёмник изображения и узел беспроводной связи с внешними устройствами, в котором, соответствии с изобретением, прозрачное окно выполнено в виде плоской или цилиндрически или сферически или иным образом отформованной пластины световода зондирующего излучения с поверхностями полного внутреннего отражения, вход которого оптически сопряжён с осветителем, причем на поверхности фотоприёмной матрицы приёмника во вторичном излучении среды, пересекающей пластину световода, при помощи микрообъектива формируется изображение среды, включая находящиеся в ней объекты, примыкающей к внешней поверхности пластины световода, причём в канале формирования изображения установлен интерференционный электрически перестраиваемый монохроматор.For the implementation of the method, an endoscopic probing device is proposed in the form of an autonomous capsule with a transparent window, immersed in the medium under study, containing illuminators, a power source, a microlens, an image receiver and a unit for wireless communication with external devices, in which, in accordance with the invention, the transparent window is made in the form of a flat or cylindrical or spherical or otherwise formed plate of a probing radiation light guide with surfaces of total internal reflection, the input of which is optically coupled with the illuminator, wherein on the surface of the photoreceiving matrix of the receiver in the secondary radiation of the medium intersecting the light guide plate, an image of the medium, including objects located in it, adjacent to the outer surface of the light guide plate, is formed using a microlens, wherein an interference electrically tunable monochromator is installed in the image formation channel.
Предлагается также устройство эндозондирования в виде автономной капсулы с прозрачным окном, погружаемой в исследуемую среду, содержащей осветители, источник питания, приёмник изображения и узел беспроводной связи с внешними устройствами, в котором, в соответствии с изобретением, прозрачное окно выполнено в виде планарного или трубчатого световода с поверхностями полного внутреннего отражения, вход которого оптически сопряжен с осветителем, а выход оптически сопряжен с фотоприёмником, причём осветитель содержит многолучевой интерференционный электрически перестраиваемый монохроматор или перестраиваемый по частоте лазер.An endoscopic probing device is also proposed in the form of an autonomous capsule with a transparent window, immersed in the medium being studied, containing illuminators, a power source, an image receiver and a wireless communication unit with external devices, in which, in accordance with the invention, the transparent window is made in the form of a planar or tubular light guide with surfaces of total internal reflection, the input of which is optically coupled with the illuminator, and the output is optically coupled with the photodetector, wherein the illuminator contains a multi-beam interference electrically tunable monochromator or a frequency-tunable laser.
Предлагается также устройство эндозондирования в виде автономной капсулы с прозрачным окном, погружаемой в исследуемую среду, содержащей осветители, источник питания, приёмник изображения и узел беспроводной связи с внешними устройствами, в котором, в соответствии с изобретением, прозрачное окно выполнено в виде стекловолоконной пластины или фокона, на внешней поверхности которых сформирован тонкоплёночный планарный световод, оптически сопряженный входом с осветителем, имеющим возможность перестройки длины волны излучения, причем фотоприёмная матрица приёмника изображения прикреплена к внутренней поверхности прозрачного окна своей чувствительной поверхностью.An endoscopic probing device is also proposed in the form of an autonomous capsule with a transparent window, immersed in the medium being studied, containing illuminators, a power source, an image receiver and a wireless communication unit with external devices, in which, in accordance with the invention, the transparent window is made in the form of a fiberglass plate or focon, on the outer surface of which a thin-film planar light guide is formed, optically coupled by an input to an illuminator having the ability to tune the wavelength of the radiation, and the photoreceiving matrix of the image receiver is attached to the inner surface of the transparent window with its sensitive surface.
Техническим результатом изобретения является создание устройств в виде глотаемых беспроводных зондов для не наносящей повреждений диагностики состояния живых организмов посредством оптической характеризации структуры слоев их биологических тканей внутри полостей организма за счет локального анализа спектров их поглощения и фотолюминесценции.The technical result of the invention is the creation of devices in the form of swallowable wireless probes for non-damaging diagnostics of the state of living organisms through optical characterization of the structure of layers of their biological tissues inside the cavities of the body through local analysis of their absorption and photoluminescence spectra.
Фигуры 1-4 иллюстрируют изобретение.Figures 1-4 illustrate the invention.
Фигура 1 позволяет объяснить оптические эффекты, позволяющие реализовать аналитические возможности предлагаемого способа зондирования. Здесь 1 - среда внутренней полости организма, 2 - анализируемый слой биологического объекта, 3 - частица биологического объекта, 4 - объектив, 5 - приёмник изображения, 6 - электрически перестраиваемый многолучевой интерференционный монохроматор, 7 - оптический световод с поверхностями 8 и 9 полного внутреннего отражения, 10 - траектория светового луча, производящего подсветку слоя окружающей среды, 11 - рассеянный частицами среды свет. Элементы 4, 5 и 6 находятся внутри герметичного корпуса устройства эндозондирования.Figure 1 explains the optical effects that enable the analytical capabilities of the proposed probing method. Here, 1 is the internal environment of the body, 2 is the analyzed layer of the biological object, 3 is a particle of the biological object, 4 is the objective lens, 5 is the image receiver, 6 is an electrically tunable multibeam interference monochromator, 7 is an optical fiber with surfaces 8 and 9 of total internal reflection, 10 is the trajectory of the light beam illuminating the layer of the surrounding environment, 11 is the light scattered by particles of the environment. Elements 4, 5, and 6 are located inside the sealed housing of the endoprobing device.
На фигуре 2 показано схематически устройство автономной капсулы эндозондирования в соответствии с п.2 формулы изобретения. Здесь 12 - световод, являющийся прозрачным окном в герметичном корпусе капсулы, может иметь конфигурацию плоской или цилиндрически или сферически отформованной пластины, краями герметично соединённой с корпусом капсулы; 13 - наружная поверхность световода, являющаяся приблизительно полноотражающей для светового потока внутри световода; вторая поверхность световода также полноотражающая, 14 - излучатель осветителя, 15 - входная оптическая апертура световода, 16 - траектория луча в световода, 17 - частица исследуемой внешней среды на поверхности световода, 18 - микрообъектив, 19 - элементы интерференционного электрически перестраиваемого монохроматора; монохроматор на фигуре установлен в канале формирования изображения по ходу луча после микрообъектива, однако, он может быть установлен и перед поверхностью фотоприёмной матрицы, и в пространстве между входным окном и микрообъективом, зеркальные поверхности монохроматора предпочтительно располагают перпендикулярно оптической оси микрообъектива; 20 - микросхема, выполняющая функции фотоприёмной матрицы и передатчика беспроводной связи с внешними устройствами; 21 - источник питания; 22 - корпус капсулы; заштрихованная область - окружающая капсулу исследуемая среда 1.In figure 2 there is shown schematically the device of the autonomous capsule of endo-sensing in accordance with paragraph 2 of the formula of the invention. Here 12 is the light guide, which is a transparent window in the sealed body of the capsule, can have the configuration of a flat or cylindrically or spherically formed plate, the edges of which are hermetically connected to the body of the capsule; 13 is the outer surface of the light guide, which is approximately fully reflective for the light flux inside the light guide; the second surface of the light guide is also fully reflective, 14 is the emitter of the illuminator, 15 is the input optical aperture of the light guide, 16 is the trajectory of the beam in the light guide, 17 is a particle of the studied external medium on the surface of the light guide, 18 is a micro objective, 19 are elements of the interference electrically tunable monochromator; The monochromator in the figure is installed in the image formation channel along the beam path after the micro objective, however, it can also be installed in front of the surface of the photodetector matrix, and in the space between the input window and the micro objective, the mirror surfaces of the monochromator are preferably located perpendicular to the optical axis of the micro objective; 20 - a microcircuit that performs the functions of a photodetector matrix and a transmitter of wireless communication with external devices; 21 - a power source; 22 - a capsule body; the shaded area is the medium under study 1 surrounding the capsule.
На фигуре 3 показан схематически вариант устройства автономной капсулы эндозондирования в соответствии с п.3 формулы изобретения. Здесь 23 - трубчатый световод, являющийся прозрачным охватывающим корпус капсулы окном и граничащий с внешней средой цилиндрической поверхностью 24 полного внутреннего отражения излучения, проходящего в световод через его входную апертуру 27; световод выполнен в виде полого цилиндра, внутренняя поверхность световода также полноотражающая, 25 - излучатель осветителя, которым может быть светодиод или полупроводниковый лазер, 26 - сферическое зеркало - коллиматор светового потока, 27 - входная апертура световода 23, обеспечивающая попадание светового потока в световод, то есть, оптический вход в световод 23; 28 - интерференционный электрически перестраиваемый монохроматор, установленный в световом потоке излучателя; излучатель 25, коллиматор 26 и монохроматор 28 образуют в совокупности осветитель капсулы; стрелками 29 показаны траектории светового луча; 30 - микросхема, выполняющая функции фотоприёмника и передатчика беспроводной связи с внешними устройствами; 31 - источник питания; 32 - корпус капсулы, 33 - зона вблизи поверхности световода, подвергаемая воздействию затухающей волны световода при полном внутреннем отражении волны на цилиндрической поверхности; заштрихованная область - окружающая капсулу исследуемая среда.In figure 3 a variant of the device of the autonomous capsule of endo-sensing in accordance with paragraph 3 of the formula of the invention is shown schematically. Here 23 is a tubular light guide, which is a transparent window enclosing the capsule body and bordering the external environment with a cylindrical surface 24 of total internal reflection of radiation passing into the light guide through its input aperture 27; the light guide is made in the form of a hollow cylinder, the inner surface of the light guide is also fully reflective, 25 is an emitter of an illuminator, which can be a light-emitting diode or a semiconductor laser, 26 is a spherical mirror - a collimator of the light flux, 27 is an input aperture of the light guide 23, ensuring that the light flux enters the light guide, that is, an optical input into the light guide 23; 28 is an interference electrically tunable monochromator installed in the light flux of the emitter; The emitter 25, the collimator 26 and the monochromator 28 together form the illuminator of the capsule; the arrows 29 show the trajectories of the light beam; 30 is a microcircuit that performs the functions of a photodetector and a transmitter of wireless communication with external devices; 31 is a power source; 32 is the capsule body, 33 is the area near the surface of the light guide, exposed to the attenuated wave of the light guide with total internal reflection of the wave on the cylindrical surface; the shaded area is the medium under study surrounding the capsule.
На фигуре 4 показано схематически устройство автономной капсулы эндозондирования в соответствии с п.4 формулы изобретения. Здесь 34 - стекловолоконная шайба, 35 - тонкоплёночный световод, 36 - тонкая прозрачная плёнка из материала с малым показателем преломления, являющаяся оптическим изолятором, предотвращающим нарушение полного отражения на нижней поверхности световода, 37 - излучатель светового потока, 38 - траектория светового луча в световоде, 39 - внешняя поверхность световода, граничащая с внешней средой, 40 - исследуемые микрочастицы внешней среды на поверхности световода, 41 - микросхема, выполняющая функции фотоприёмной матрицы и передатчика радиоканала связи с внешними устройствами, 42 - фоточувствительные площадки на поверхности матрицы, 43 - слой иммерсионной жидкости, 44 - источник питания; 45 - корпус капсулы; заштрихованная область - окружающая капсулу исследуемая среда.Figure 4 shows schematically the device of an autonomous endoscopic probing capsule in accordance with paragraph 4 of the claims. Here, 34 is a fiberglass washer, 35 is a thin-film light guide, 36 is a thin transparent film made of a material with a low refractive index, which is an optical insulator that prevents disruption of total reflection on the lower surface of the light guide, 37 is a light flux emitter, 38 is the trajectory of the light beam in the light guide, 39 is the outer surface of the light guide bordering the external environment, 40 are the studied microparticles of the external environment on the surface of the light guide, 41 is a microcircuit that performs the functions of a photodetector matrix and a transmitter of a radio communication channel with external devices, 42 are photosensitive areas on the surface of the matrix, 43 is a layer of immersion liquid, 44 is a power source; 45 is the capsule body; the shaded area is the medium surrounding the capsule under study.
В соответствии со способом по изобретению, иллюстрируемым с помощью фигуры 1, герметичная капсула погружается в исследуемую среду 1, исследуется оптический спектр поглощения, отражения или люминесценции структурных элементов тонкого слоя 2 биологического объекта, прилегающего к наружной поверхности 8 световода 7, что достигается измерением распределения интенсивности излучения в плоскости формирования объективом 4 изображения наружной поверхности световода с помощью матричного приёмника изображения 5. При этом фиксируемое в определённый момент времени матрицей изображение формируется при определённой длине волны, задаваемой фазой перестройки монохроматора 6. Интенсивность излучения в определённой точке изображения соответствует спектральной яркости оптически сопряжённой локальной области анализируемого объекта, обусловленной как интенсивностью затухающей волны НПВО, так и оптическими параметрами данной области объекта.In accordance with the method of the invention, illustrated with the help of Figure 1, a sealed capsule is immersed in the studied medium 1, the optical spectrum of absorption, reflection or luminescence of the structural elements of the thin layer 2 of the biological object adjacent to the outer surface 8 of the light guide 7 is studied, which is achieved by measuring the distribution of the radiation intensity in the plane of formation of the image of the outer surface of the light guide by the objective 4 using a matrix image receiver 5. In this case, the image recorded at a certain moment in time by the matrix is formed at a certain wavelength, specified by the phase of the reconstruction of the monochromator 6. The intensity of the radiation at a certain point of the image corresponds to the spectral brightness of the optically conjugate local region of the analyzed object, caused by both the intensity of the attenuated ATR wave and the optical parameters of this region of the object.
Таким образом, способ является комбинацией НПВО метода исследования спектра исследуемых тканей и метода формирования изображения слоя исследуемых тканей, которая дает результат в виде возможности измерения пространственного распределения диагностически значимых оптических откликов структурных элементов слоя, что является само по себе новым диагностическим признаком, то есть результат сложения получается больше простой суммы результатов каждого метода в отдельности.Thus, the method is a combination of the NTR method for studying the spectrum of the tissues being studied and the method for forming an image of the layer of the tissue being studied, which yields a result in the form of the ability to measure the spatial distribution of diagnostically significant optical responses of the structural elements of the layer, which is in itself a new diagnostic feature, i.e. the result of the addition is greater than the simple sum of the results of each method separately.
Показатель преломления световода больше показателей внешней биологической среды и атмосферы внутри капсулы, поэтому зондирующее излучение распространяется в световоде по зигзагообразной траектории 10, отражаясь от поверхностей световода внутрь вследствие эффекта полного внутреннего отражения. Часть световой волны при отражениях туннелирует через поверхность раздела и образует вблизи поверхности во внешней среде затухающую волну; затухающая волна взаимодействует с внешней средой и может испытывать на частицах среды рассеяние, может поглощаться. а также вызывать люминесценцию частиц. Для возбуждения люминесценции необходимо использовать коротковолновое оптическое излучение, включая ультрафиолетовую часть спектра.The refractive index of the light guide is greater than that of the external biological environment and the atmosphere inside the capsule. Therefore, the probing radiation propagates along a zigzag trajectory 10 within the light guide, reflecting inward from the light guide surfaces due to total internal reflection. Part of the light wave, upon reflection, tunnels through the interface and forms a decaying wave near the surface in the external environment. This decaying wave interacts with the external environment and can be scattered by particles in the environment, be absorbed, and also cause luminescence of the particles. To excite luminescence, short-wavelength optical radiation, including the ultraviolet part of the spectrum, must be used.
Интенсивность I затухающей волны с удалением от поверхности раздела уменьшается экспоненциально в соответствии с известным уравнениемThe intensity I of the decaying wave decreases exponentially with distance from the interface in accordance with the well-known equation
I/I 0 = exp(-2x/χ), I / I 0 = exp(-2 x /χ),
где x - расстояние от поверхности, χ - расстояние, на котором амплитуда уменьшается в e раз от значения на поверхности.where x is the distance from the surface, χ is the distance at which the amplitude decreases by e times from the value on the surface.
, ,
где n 1 - показатель преломления световода, n ср - показатель преломления окружающей среды, λ - длина волны в вакууме, θ - угол падения излучения на границу раздела. Примем θ = 42°…45°; n 1 = 2,0; n ср = 1,33; λ = 0,63 мкм.where n 1 is the refractive index of the fiber, n ср is the refractive index of the environment, λ is the wavelength in vacuum, θ is the angle of incidence of the radiation on the interface. We take θ = 42°…45°; n 1 = 2.0; n ср = 1.33; λ = 0.63 μm.
Рассчитанная глубина χ проникновения излучения в окружающую среду, на которой величина интенсивности уменьшается в е раз, равна 100…330 нм. Глубина проникновения может регулироваться изменением угла падения излучения на поверхность границы раздела сред, что позволяет реализовать сканирование воздействия по толщине нанообъекта и исследовать его структуру и измерять размер. Результаты расчёта справедливы только в случае строго коллимированного излучения с введёнными в расчёт углами падения. Реально входящий в световод световой поток имеет определённую расходимость, что приводит к расширению зоны засветки окружающей среды в сравнении с расчётом.The calculated penetration depth χ of radiation into the surrounding medium, at which the intensity decreases by a factor of e , is 100–330 nm. The penetration depth can be adjusted by varying the angle of incidence of the radiation on the interface surface, allowing for scanning the exposure across the thickness of a nanoobject, as well as investigating its structure and measuring its size. The calculated results are valid only for strictly collimated radiation with the angles of incidence factored into the calculation. The actual light flux entering the fiber has a certain divergence, resulting in a wider zone of ambient illumination than calculated.
Излучение 11 частиц является вторичным и направлено во все стороны, в том числе, в сторону световода, и проходит сквозь него, не поглощаясь и испытывая только обычное френелевское отражение, порядка единиц процентов на каждой границе раздела, которую пересекает световой луч, при этом зондирующий луч не выходит их световода. Таким образом, используемая в изобретении подсветка исследуемых микрообъектов затухающей волной зондирующего излучения, проходящего по световоду, позволяет исключить паразитную засветку фоточувствительного приёмника зондирующим излучением. Попавшая в апертуру объектива 4 часть излучения объектов образует на поверхности фотоприёмной матрицы 5 изображение прилегающего к внешней поверхности слоя среды, подобное темнопольному изображению в оптическом микроскопе. Зондирующее излучение имеет сплошной спектр; при рассеянии на частицах среды в спектре появляются линии поглощения, характерные для вещества частиц. Спектр рассеянного излучения монохроматизируется динамически перестраиваемым узкополосным интерференционным монохроматором, поэтому изображение оказывается монохроматическим, и перестраивая монохроматор, можно иметь множество изображений одного и того же объекта на различных длинах волн диапазона спектра зондирующего излучения. Компьютерный анализ монохроматических изображений на разных длинах волн позволяет выявить наличие различных химических соединений в исследуемом слое среды и найти их распределение в слое. Можно определить наличие таких веществ, как органические кислоты, аминокислоты, фенол, углеводороды и др.The radiation emitted by the particles (11) is secondary and directed in all directions, including toward the light guide, passing through it without being absorbed and experiencing only normal Fresnel reflection, on the order of a few percent at each interface crossed by the light beam, while the probe beam does not exit the light guide. Thus, the illumination of the microobjects under study by the evanescent wave of the probe radiation passing through the light guide used in the invention eliminates parasitic illumination of the photosensitive receiver by the probe radiation. The portion of the radiation emitted by the objects entering the aperture of the objective (4) forms an image of the layer of the medium adjacent to the outer surface on the surface of the photodetector matrix (5), similar to a dark-field image in an optical microscope. The probe radiation has a continuous spectrum; when scattered by the particles of the medium, absorption lines characteristic of the substance of the particles appear in the spectrum. The scattered radiation spectrum is monochromatized by a dynamically tunable narrow-band interference monochromator, resulting in a monochromatic image. By adjusting the monochromator, multiple images of the same object can be obtained at different wavelengths within the probe radiation spectrum. Computer analysis of monochromatic images at different wavelengths allows one to identify the presence of various chemical compounds in the studied layer of the medium and determine their distribution within it. Substances such as organic acids, amino acids, phenol, hydrocarbons, and others can be determined.
При использовании ультрафиолетового излучения в качестве зондирующего многие биологические материалы могут люминесцировать, например, белки, и спектр их люминесценции также может быть измерен аналогичным рассмотренному способом. Известно, что люминесценция биологических тканей на определённых длинах волн является диагностическим признаком заболеваний, в том числе, рака.When using ultraviolet radiation as a probe, many biological materials can luminesce, such as proteins, and their luminescence spectrum can also be measured in a similar manner. Luminescence of biological tissues at certain wavelengths is known to be a diagnostic indicator of diseases, including cancer.
Предлагаемый способ предполагает проводить оптическую характеризацию объектов внутренних полостей организма без их повреждений в режиме мониторинга, то есть, в течение заданного временного промежутка непрерывно отслеживать изменения параметров оптического спектра, что достигается возможностью динамического сканирования узкой полосы пропускания многолучевого интерферометра по широкому спектральному диапазону. Мониторинг позволяет внутри организма в реальном масштабе времени отслеживать динамику изменений параметров биологических объектов; динамика изменений является дополнительным диагностическим признаком.The proposed method involves optical characterization of internal body cavities without damaging them in monitoring mode. This means continuously tracking changes in optical spectrum parameters over a specified time interval. This is achieved by dynamically scanning the narrow bandwidth of a multibeam interferometer over a wide spectral range. Monitoring allows for real-time tracking of the dynamics of changes in biological parameters within the body; these dynamics serve as an additional diagnostic indicator.
Неотъемлемой частью функций предлагаемого способа является возможность исследования тонких слоёв биологических материалов внутри живого организма без повреждений и нарушения жизнедеятельности исследуемой ткани; примером востребованности подобного исследования при постановке диагнозов является гистология, которая выполняется методом изучения под микроскопом тонкого среза живой ткани, взятой на исследование, то есть, повреждающим организм методом.An integral part of the proposed method's functionality is the ability to examine thin layers of biological material within a living organism without damaging or disrupting the tissue being examined. An example of the relevance of such research in diagnosis is histology, which is performed by examining a thin section of living tissue under a microscope—a method that is damaging to the body.
Устройство автономной капсулы эндозондирования, схематически показанное на фигуре 2, позволяет реализовать заявленный способ. Световой коллимированный поток, сформированный излучателем 14, попадает в световод 12 через участок 15 его нижней поверхности, являющийся оптической апертурой световода, отражается от скошенного торца световода под углом, обеспечивающим световому лучу возможность распространения вдоль световода по ломаной траектории 16, попеременно отражаясь от нижней и верхней поверхностей световода. Углы падения светового луча на эти поверхности должны быть больше критических углов полного внутреннего отражения, то есть, должны выполняться условия sinΘ ≥ n ср/n 1 (для падения на верхнюю поверхность) и sinΘ ≥ 1/n 1 (для падения на нижнюю поверхность). Затухающая волна световода проникает через граничную поверхность во внешнюю среду и может взаимодействовать с частицами 17 этой среды, расположенными на границе раздела или вблизи неё. Часть вторичного излучения частицы, направленная в сторону световода, проходит поперёк световода, и микрообъектив 18 формирует на поверхности фотоприёмной матрицы 20 в свете вторичного излучения изображение слоя внешней среды, примыкающего к световоду; как показано выше, изображение имеет темнопольный характер, если вторичное излучение частиц внешней среды обусловлено рассеянием света затухающей волны световода. Увеличение изображения регулируется выбором фокусного расстояния микрообъектива и его местоположения вдоль оптической оси. Многолучевой интерференционный перестраиваемый монохроматор 19, установленный поперёк оптической оси объектива на пути излучения, вырезает из спектра вторичного излучения узкую спектральную полосу; изображение оказывается почти монохроматическим. Интерференционный монохроматор может быть установлен также в любом другом месте по ходу светового луча, в том числе, например, вплотную к световоду, или в световом потоке излучателя 14.The device of the autonomous endoscopic sensing capsule, shown schematically in Figure 2, makes it possible to implement the claimed method. The collimated light flux generated by the emitter 14 enters the light guide 12 through a section 15 of its lower surface, which is the optical aperture of the light guide, and is reflected from the beveled end of the light guide at an angle that allows the light beam to propagate along the light guide along a broken trajectory 16, alternately reflecting from the lower and upper surfaces of the light guide. The angles of incidence of the light beam on these surfaces must be greater than the critical angles of total internal reflection, that is, the conditions sinΘ ≥ n ср / n 1 (for incidence on the upper surface) and sinΘ ≥ 1/ n 1 (for incidence on the lower surface) must be satisfied. The evanescent wave of the light guide penetrates through the boundary surface into the external medium and can interact with particles 17 of this medium located at or near the interface. A portion of the secondary radiation of the particle directed toward the light guide passes across the light guide, and the micro objective 18 forms an image of the layer of the external medium adjacent to the light guide on the surface of the photodetector matrix 20 in the light of the secondary radiation; as shown above, the image has a dark-field character if the secondary radiation of the particles of the external medium is caused by the scattering of light of the evanescent wave of the light guide. The image magnification is controlled by selecting the focal length of the micro objective and its location along the optical axis. The multi-beam interference tunable monochromator 19, installed across the optical axis of the objective in the radiation path, cuts out a narrow spectral band from the secondary radiation spectrum; the image is almost monochromatic. The interference monochromator may also be installed at any other location along the light beam, including, for example, close to the light guide, or in the light flux of the emitter 14.
В качестве излучателя может быть использован светодиод или полупроводниковый перестраиваемый по длине волны лазер, причём, и диодов, и лазеров может быть несколько, с разными спектрами излучения, в диапазоне от УФ излучения до ИК, включительно. Может быть предусмотрена возможность изменения угла падения излучения в световоде на его поверхности, что позволяет регулировать ширину освещаемой затухающей волной зоны внешней среды, например, устанавливая полупроводниковые излучатели под различными углами относительно оптической оси апертуры 15 и их включая в необходимый момент. Фотоприёмная матрица и передатчик беспроводной связи могут быть выполнены в виде единой микросхемы, или быть разными микросхемами. Канал беспроводной связи может быть акустическим или радиоканалом. Передатчик беспроводной связи может быть оснащён приёмным устройством для приёма сигналов командного управления режимами и включениями блоков капсулы, например, включениями излучателей, что позволяет экономить энергию источника питания 21.A light-emitting diode (LED) or a wavelength-tunable semiconductor laser may be used as the emitter. Multiple diodes and lasers may be used, each with a different emission spectrum, ranging from UV to IR. The angle of incidence of the light within the light guide may be adjustable on its surface, allowing for the width of the ambient zone illuminated by the evanescent wave to be adjusted, for example, by positioning the semiconductor emitters at different angles relative to the optical axis of aperture 15 and activating them at the desired moment. The photodetector matrix and wireless transmitter may be implemented as a single integrated circuit or as separate microcircuits. The wireless communication channel may be acoustic or radio. The wireless transmitter may be equipped with a receiver for receiving command signals for controlling the capsule's modes and unit activations, such as the emitter activation, thereby conserving power from power source 21.
Устройство автономной капсулы эндозондирования, схематически показанное на фигуре 3, позволяет увеличить чувствительность определения малых концентраций тех или иных составляющих биологической среды за счёт возможности использования прозрачного окна - световода 23 больших размеров, чем в основном варианте, при тех же габаритах капсулы; окно в виде световода трубчатой формы может занимать почти всю боковую поверхность капсулы. На фигуре показан трубчатый световод, хотя он может иметь вид сектора цилиндра или плоской пластины, закреплённых в отверстии боковой стенки цилиндрического корпуса. Излучатель 25 расположен в фокусе сферического зеркала - коллиматора 26, что позволяет сформировать после отражения от зеркала коллимированный примерно параллельный продольной оси капсулы световой пучок, периферическая часть пучка нормально входит в торцевую часть 27 световода, которая играет роль входной апертуры световода, попадает на коническую поверхность и отражается в сторону цилиндрической трубчатой части, где лучи распространяются по ломаным траекториям, попеременно отражаясь от внешней и внутренней поверхностей трубки. Условия полного внутреннего отражения световых лучей в трубке аналогичны указанным выше для плоского световода. К выходному торцу трубки с минимальным зазором присоединена микросхема 30 фотоприёмника и приёмопередатчика системы связи, предпочтительная форма чувствительной площадки фотоприёмника - кольцевая, по форме торца трубки световода. В случае плоской формы световода коллиматором может быть цилиндрическое зеркало; излучателей, которыми могут быть светодиоды или полупроводниковые перестраиваемые лазеры, может быть несколько. Источник питания 31 может быть размещен внутри трубки световода. Затухающая волна световода на его поверхности, граничащей с внешней средой, поглощается слое 33 среды, что приводит к уменьшению интенсивности волны на выходе из световода. В случае люминесценции среды свет люминесценции пересекает световод, и при размещении одного или нескольких фотоприёмников вблизи внутренней поверхности трубки световода интенсивность люминесценции может быть измерена, при этом достигается возможность выявления неравномерности люминесценции вдоль корпуса капсулы. Спектр проходящего по световоду излучения определяется спектральной полосой пропускания интерференционного электрически перестраиваемого монохроматора 28, периферическая часть которого расположена перед входной апертурой 27 световода, и спектрами излучения светодиодов или полупроводниковых лазеров, общий диапазон спектра - от УФ до ИК, включительно.The design of the autonomous endoscopic capsule, schematically shown in Figure 3, increases the sensitivity of detecting low concentrations of various components of the biological environment by utilizing a larger transparent window—a light guide 23—than in the basic version, while maintaining the same capsule dimensions. This tubular light guide window can occupy almost the entire side surface of the capsule. The figure shows a tubular light guide, although it could also take the form of a cylindrical sector or a flat plate, secured in an opening in the side wall of a cylindrical housing. The emitter 25 is located at the focus of the spherical mirror - collimator 26, which allows to form, after reflection from the mirror, a collimated light beam approximately parallel to the longitudinal axis of the capsule, the peripheral part of the beam normally enters the end portion 27 of the light guide, which acts as the input aperture of the light guide, hits the conical surface and is reflected towards the cylindrical tubular part, where the rays propagate along broken trajectories, alternately reflecting from the outer and inner surfaces of the tube. The conditions for total internal reflection of light rays in the tube are similar to those specified above for a flat light guide. A microcircuit 30 of the photodetector and transceiver of the communication system is connected to the output end of the tube with a minimum gap, the preferred shape of the sensitive area of the photodetector is annular, according to the shape of the end of the light guide tube. In the case of a flat shape of the light guide, the collimator can be a cylindrical mirror; There may be several emitters, which may be light-emitting diodes or tunable semiconductor lasers. Power source 31 may be placed inside the light guide tube. The evanescent wave of the light guide on its surface adjacent to the external medium is absorbed by layer 33 of the medium, which leads to a decrease in the intensity of the wave at the output of the light guide. In the case of luminescence of the medium, the luminescent light crosses the light guide, and by placing one or more photodetectors near the inner surface of the light guide tube, the luminescence intensity can be measured, thereby achieving the possibility of detecting the unevenness of luminescence along the capsule body. The spectrum of the radiation passing through the light guide is determined by the spectral passband of the interference electrically tunable monochromator 28, the peripheral part of which is located in front of the input aperture 27 of the light guide, and the emission spectra of the light-emitting diodes or semiconductor lasers; the general spectral range is from UV to IR, inclusive.
Устройство автономной капсулы эндозондирования, схематически показанное на фигуре 4, конструктивно более простое, так как содержит меньше элементов, чем остальные варианты, и может иметь меньшие габариты, что упрощает его применение в виде глотаемой пилюли. Фоточувствительная матрица 41 микросхемы приёмника изображения прикреплена своей чувствительной поверхностью к внутренней поверхности стекловолоконной шайбы 34, являющейся окном в герметичный корпус 45 капсулы. Волокна стекловолоконной шайбы переносят изображение с одной её поверхности на противоположную и могут без применения преломляющей оптики обеспечить оптическое сопряжение слоя исследуемой внешней среды и фотоматрицы. Световод зондирующего излучения покрывает собой внешнюю поверхность стекловолоконной шайбы, но отделён от её поверхности тонкой прозрачной плёнкой 36 из материала с малым показателем преломления, предотвращающим нарушение полного отражения зондирующего излучения на нижней поверхности световода при соединении световода и шайбы. Световод может быть выполнен в виде тонкоплёночного оптического планарного волновода, имеющего толщину порядка единиц микрометров, малая толщина световода способствует увеличению разрешающей способности устройства при формировании изображения, так как уменьшает влияние расходимости вторичного излучения. Световой поток излучателя 37 направляется в световод через входную апертуру 46, отражается от скошенного торца световода под углом, обеспечивающим световому лучу возможность распространения вдоль световода по ломаной траектории 38, попеременно отражаясь от нижней и верхней поверхностей световода. Углы падения светового луча на эти поверхности должны быть больше критических углов полного внутреннего отражения. Затухающая волна световода проникает через граничную поверхность во внешнюю среду 1 и может взаимодействовать с частицами 40 этой среды, расположенными на границе раздела или вблизи неё. Часть вторичного излучения частиц среды, направленная в сторону световода, проходит поперёк световода, затем слой плёнки 36 и стекловолоконную шайбу 34 и попадает на фоточувствительные площадки 42 микросхемы, выполняющей функции фотоприёмной матрицы и приёмо-передатчика канала связи с внешними устройствами. Слой иммерсионной жидкости 43 уменьшает потери на френелевское отражение падающего на площадки 42 светового потока. Стекловолоконная шайба формирует на матрице изображение слоя среды, примыкающего к поверхности 39, с частицами 40 в масштабе 1:1. При необходимости увеличения изображения вместо волоконной шайбы может быть использован фокон, содержащий оптические волокна конической формы, с расширением конусов к выходу света из фокона. Фокон также может быть присоединен к стекловолоконной шайбе в качестве дополнительного «каскада» обработки изображения.The autonomous endoscopic capsule device, shown schematically in Figure 4, is structurally simpler, containing fewer components than other variants, and can be smaller in size, simplifying its use as a swallowable pill. The photosensitive matrix 41 of the image receptor microcircuit is attached with its sensitive surface to the inner surface of a fiberglass washer 34, which serves as a window into the capsule's sealed housing 45. The fibers of the fiberglass washer transfer the image from one surface to the opposite one and can provide optical coupling between the layer of the external medium being studied and the photomatrix without the use of refractive optics. The probe light guide covers the outer surface of the fiberglass washer but is separated from its surface by a thin transparent film 36 made of a material with a low refractive index, which prevents disruption of the total reflection of the probe light on the lower surface of the light guide when the light guide and the washer are connected. The light guide may be implemented as a thin-film optical planar waveguide with a thickness of several micrometers. The thin thickness of the light guide increases the device's resolution during image formation, as it reduces the influence of secondary radiation divergence. The light flux from emitter 37 is directed into the light guide through input aperture 46 and is reflected from the beveled end of the light guide at an angle that allows the light beam to propagate along a broken path 38, alternately reflecting from the lower and upper surfaces of the light guide. The angles of incidence of the light beam on these surfaces must be greater than the critical angles for total internal reflection. The evanescent wave of the light guide penetrates the boundary surface into the external medium 1 and can interact with particles 40 of this medium located at or near the interface. A portion of the secondary radiation from the medium particles directed toward the light guide passes across the light guide, then through film layer 36 and fiberglass washer 34, and onto photosensitive pads 42 of the microcircuit, which functions as a photodetector matrix and a transceiver for the communication channel with external devices. A layer of immersion liquid 43 reduces Fresnel reflection losses of the light flux incident on pads 42. The fiberglass washer forms a 1:1 scale image of the medium layer adjacent to surface 39 containing particles 40 on the matrix. If image magnification is required, a focon containing conical optical fibers with cones expanding toward the light exit of the focon can be used instead of the fiber washer. A focon can also be attached to the fiberglass washer as an additional image processing "cascade."
Вторичное излучение среды может быть результатом рассеяния затухающей волны зондирующего излучения на структурных особенностях среды, или может иметь люминесцентную природу.Secondary radiation of the medium may be the result of scattering of the evanescent wave of the probing radiation on the structural features of the medium, or may be of a luminescent nature.
В качестве излучателя 37 может быть использован светодиод или полупроводниковый перестраиваемый по длине волны лазер, причём, и диодов, и лазеров может быть несколько, с разными спектрами излучения, в диапазоне от УФ излучения до ИК, включительно. Может быть предусмотрена возможность изменения угла падения излучения в световоде на его поверхности, что позволяет регулировать ширину освещаемой затухающей волной зоны внешней среды, например, устанавливая полупроводниковые излучатели под различными углами относительно поверхности скошенного края световода 35 и их включая в необходимый момент.A light-emitting diode (LED) or a wavelength-tunable semiconductor laser can be used as the emitter 37. There can be multiple diodes and lasers, each with a different emission spectrum, ranging from UV to IR. The angle of incidence of the light within the light guide can be adjusted, allowing for the width of the ambient zone illuminated by the evanescent wave to be adjusted, for example, by positioning the semiconductor emitters at different angles relative to the beveled edge of the light guide 35 and activating them at the desired moment.
В капсуле содержится также источник 44 электрического питания всех устройств капсулы. Канал беспроводной связи может быть акустическим или радиоканалом. Передатчик беспроводной связи может быть оснащён приёмным устройством для приёма сигналов командного управления режимами и включениями блоков капсулы, например, включениями излучателей, что позволяет экономить энергию источника питания 44.The capsule also contains a power source (44) for all capsule devices. The wireless communication channel can be acoustic or radio. The wireless transmitter can be equipped with a receiver for receiving command signals for controlling the capsule's modes and units, such as turning on emitters, thereby conserving power from power source (44).
Таким образом, доказана обоснованность и целесообразность предложений по данному изобретению.Thus, the validity and feasibility of the proposals for this invention have been proven.
Капсула собирается из заранее подготовленных узлов и деталей, может использоваться одноразово или многократно, в последнем случае требуется перезарядка или замена источника питания.The capsule is assembled from pre-prepared components and parts and can be used once or multiple times, in the latter case requiring recharging or replacement of the power source.
Способ и устройство эндозондирования могут быть применены в медицине и ветеринарии для проведения беспроводной диагностики организма животных и человека, а также в исследованиях биологии живых организмов и при исследованиях состояния окружающей среды. Способ обеспечивает возможность постановки экспресс-диагноза с использованием результатов внутриполостного спектрального анализа, причём информативность способа существенно выше, чем у аналогов.The endoscopic probing method and device can be used in human and veterinary medicine for wireless diagnostics of animals and humans, as well as in biological research and environmental studies. The method enables rapid diagnosis using the results of intracavity spectral analysis, and its information yield is significantly higher than that of similar methods.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2852557C1 true RU2852557C1 (en) | 2025-12-09 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050049462A1 (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-03 | Pentax Corporation | Capsule endoscope |
| US20050154277A1 (en) * | 2002-12-31 | 2005-07-14 | Jing Tang | Apparatus and methods of using built-in micro-spectroscopy micro-biosensors and specimen collection system for a wireless capsule in a biological body in vivo |
| RU80326U1 (en) * | 2008-08-20 | 2009-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | ENDOSCOPIC VIDEO CAPSULE |
| US20140275776A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Banpil Photonics, Inc. | Image detecting capsule device and manufacturing thereof |
| WO2015052523A1 (en) * | 2013-10-10 | 2015-04-16 | The University Court Of The University Of Glasgow | Endoscopy capsule with spad array for detecting fluorescence emitted by biological tissue |
| CN211723078U (en) * | 2019-11-21 | 2020-10-23 | 深圳市资福医疗技术有限公司 | Capsule endoscope |
| RU2824707C1 (en) * | 2023-11-28 | 2024-08-13 | Рамиль Азер оглы Баширов | Endoscopic video capsule |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050154277A1 (en) * | 2002-12-31 | 2005-07-14 | Jing Tang | Apparatus and methods of using built-in micro-spectroscopy micro-biosensors and specimen collection system for a wireless capsule in a biological body in vivo |
| US20050049462A1 (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-03 | Pentax Corporation | Capsule endoscope |
| RU80326U1 (en) * | 2008-08-20 | 2009-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | ENDOSCOPIC VIDEO CAPSULE |
| US20140275776A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Banpil Photonics, Inc. | Image detecting capsule device and manufacturing thereof |
| WO2015052523A1 (en) * | 2013-10-10 | 2015-04-16 | The University Court Of The University Of Glasgow | Endoscopy capsule with spad array for detecting fluorescence emitted by biological tissue |
| CN211723078U (en) * | 2019-11-21 | 2020-10-23 | 深圳市资福医疗技术有限公司 | Capsule endoscope |
| RU2824707C1 (en) * | 2023-11-28 | 2024-08-13 | Рамиль Азер оглы Баширов | Endoscopic video capsule |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0951643B1 (en) | Spatially resolved optical measurements | |
| US6411835B1 (en) | Spectral volume microprobe arrays | |
| US6741884B1 (en) | Infrared endoscopic balloon probes | |
| AU2005310343B2 (en) | Pulsed lighting imaging systems and methods | |
| US7301629B2 (en) | Apparatus and method for determining tissue characteristics | |
| JP3923080B2 (en) | Optical fine probe and spectral analysis method of material | |
| US7944555B2 (en) | High-speed, rugged, time-resolved, Raman spectrometer for sensing multiple components of a sample and for diagnostics of pathological skin conditions such as cancer | |
| JP2012030088A (en) | System and method for imaging reflectance of substrate | |
| JP2007516009A5 (en) | ||
| US20160066772A1 (en) | Infrared endoscopic balloon probes | |
| EP2359745A1 (en) | Method and device for multi-spectral photonic imaging | |
| CN101500486A (en) | Combined visual-optic and passive infra-red technologies and the corresponding system for detection and identification of skin cancer precursors, nevi and tumors for early diagnosis | |
| US20100234684A1 (en) | Multifunctional endoscopic device and methods employing said device | |
| EP1466163A2 (en) | Spectroscopic diagnostic methods and system | |
| CN1341209A (en) | Imaging of tissue using polarized light | |
| US20170146453A1 (en) | Single channel terahertz endoscopy | |
| CA2196526A1 (en) | Substrate temperature measurement by infrared spectroscopy | |
| Maryam et al. | Mobile multi-configuration clinical translational Raman system for oral cancer application | |
| RU2852557C1 (en) | Endosensing method and device | |
| EP2856933A1 (en) | Probe, system, and method for non-invasive measurement of blood analytes | |
| CN108780041B (en) | Portable Optical Devices for Diffuse Reflectance Spectroscopy | |
| EP0829225A2 (en) | Measuring head for the photoacoustic spectroscopy | |
| CN114699044A (en) | Skin lesion detection system based on multispectral light source in subcutaneous tissue propagation characteristics | |
| US10718709B2 (en) | Device for measuring radiation backscattered by a sample and measurement method using such a device | |
| EP2228003A1 (en) | Multifunctional endoscopic device and methods employing said device |