采样胶囊的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种采样胶囊。


背景技术：

2.采样胶囊能够对消化道中的液体样品进行采集，在采样胶囊移出体外后，医护人员能够从胶囊内取出液体样品以进行病理分析。目前，现有的采样胶囊为了避免采集到的样品流失或受到下游物质的污染，通常在输样管道内设置封堵件，并在封堵件上设置通孔供输样管道内的液体通过，利用封堵件与液体接触时产生膨胀的特性，将封堵件上的通孔堵塞，继而阻断输样管道与采样腔连通。但是，由于封堵件的膨胀过程不受控制，无法确保封堵件沿着输样管道径向膨胀，导致了膨胀后封堵件上的通孔仍然存在间隙，输样管道的封堵效果差。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种避免采集样品流失或受污染的采样胶囊。
4.为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种采样胶囊，包括壳体以及设置于壳体内的采样组件，所述壳体具有采样腔，所述采样组件包括连通采样腔与壳体外的输样管道，所述采样胶囊还包括设置于输样管道上的封堵组件，所述封堵组件具有连通输样管道的第一开口、连通采样腔的第二开口、连通第一开口与第二开口的封堵腔、设置于封堵腔内的封堵件，所述第一开口的中心轴线与第二开口的中心轴线呈一定角度设置。
5.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第二开口的中心轴线沿垂直于壳体的中心轴线方向延伸。
6.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述封堵组件包括形成封堵腔的封堵外壳、连接封堵外壳并沿第二开口的中心轴线方向延伸的防溢管，所述第二开口设置于封堵外壳上，所述防溢管具有与第二开口匹配对接的固定端以及背离第二开口方向延伸的自由端。
7.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一开口设置于封堵外壳上，并与设置于封堵外壳内的封堵件相对设置。
8.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述采样组件还包括设置于输样管道上的驱动泵，所述输样管道具有连通驱动泵并与第一开口匹配对接的第一管，所述第一管沿着第一开口的中心轴线方向延伸，且第一管的中心轴线平行于壳体的中心轴线。
9.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述封堵外壳包括固定封堵件的第一壁、与第一壁相对并设置有第一开口的第二壁、连接于第一壁与第二壁之间的第三壁，所述防溢管的内径尺寸小于第一壁与第二壁之间的距离。
10.作为本发明一实施方式的进一步改进，在初始状态下，所述封堵件表面与第一壁之间的最大距离小于防溢管内壁与第一壁之间的最小距离，所述第三壁的中心轴线与第一管的中心轴线共线设置，且第三壁的内径尺寸大于第一管的内径尺寸。
11.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述壳体上设有采样口，所述输样管道还具有连通驱动泵并与采样口匹配对接的第二管，所述第二管沿垂直于壳体的中心轴线方向延伸，所述防溢管的自由端与相对的壳体内壁之间的距离不小于防溢管的内径尺寸，所述防溢管的内径尺寸不小于第一管的内径尺寸，所述第一管的内径尺寸不小于第二管的内径尺寸。
12.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述防溢管轴向长度的取值范围为2至4mm。
13.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述采样组件还包括设置于输样管道上的连通阀，所述连通阀包括设置于输样管道内的阀芯、与所述阀芯连接的加热组件，所述加热组件能够加热所述阀芯以控制所述输样管道与所述采样腔之间连通或者断开。
14.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述采样胶囊还包括密封设置于壳体内的隔板，所述壳体包括位于隔板一侧并覆盖于采样腔外侧的第一外壁、设置于第一外壁上的取样件。
15.作为本发明一实施方式的进一步改进，所述壳体还包括位于隔板相对采样腔一侧的第二外壁，所述采样胶囊还包括设置于第二外壁内的摄像组件。
16.与现有技术相比，本发明的实施方式中通过在输样管道上设置封堵组件，利用封堵组件内的封堵件与液体接触后发生膨胀，将整个封堵腔填满，从而阻断第一开口与第二开口的连通，避免采样腔内采集到的样品发生流失或受到下游物质的污染，提高输样管道的封堵效果。
附图说明
17.图1是本发明优选实施方式的采样胶囊沿轴向剖切的剖视图；
18.图2是图1中封堵组件处局部示意图，其中封堵件处于初始状态；
19.图3是图1中封堵组件处局部示意图，其中封堵件处于膨胀状态。
具体实施方式
20.以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
21.应该理解，本文使用的例如“上”、“下、”“外”、“内”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。
22.在本发明的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本发明的主题的基本结构。
23.参考图1到图3所示，本发明的优选的实施方式提供的一种采样胶囊，包括壳体10以及设置于壳体10内的采样组件20，所述壳体10具有采样腔11。采样组件20安装于壳体10内，避免进入消化道时受到外力挤压受损。采样组件20将采集到的样品储存于壳体10内的采样腔11中，在采样胶囊移出体外后，医护人员能够从采样腔取出液体样品以进行病理分
析。
24.具体的，配合参照图1所示，所述采样组件20包括连通采样腔11与壳体10外的输样管道21。本实施例中，采样组件20通过输样管道21将采样腔11与壳体10外部连通，壳体10外的液体能够通过渗透或液体波动的方式，从输样管道21进入采样腔11内，实现收集样品的目的，该方式降低了采样胶囊的制造成本。
25.进一步的，所述采样胶囊还包括设置于输样管道21上的封堵组件30。本实施例中，随着壳体10外的液体通过输样管道21持续地进入采样腔11内，封堵组件30逐渐地对输样管道21进行封堵，直至输样管道21完全阻断，从而避免采样腔11内采集到的样品发生流失或受到下游物质的污染。
26.具体的，所述封堵组件30具有连通输样管道21的第一开口31、连通采样腔11的第二开口32、连通第一开口31与第二开口32的封堵腔33、设置于封堵腔33内的封堵件34。
27.本实施例中，壳体10外的液体通过输样管道21进入封堵腔33内，再通过封堵腔33进入到采样腔11内。当液体通过封堵腔33时，液体与封堵腔33内的封堵件34接触，使得封堵件34缓慢膨胀，并最终充满整个封堵腔33，从而阻断了第一开口31与第二开口32的连通，实现对输样管道21的封堵。
28.进一步的，所述第一开口31的中心轴线与第二开口32的中心轴线呈一定角度设置。本实施例中，在封堵件34完全填满整个封堵腔33后，封堵件34继续膨胀，并朝向第一开口31和/或第二开口32外延展，继而凸伸于封堵腔33外的封堵件34能够更好地对第一开口31和第二开口32进行封堵，从而提高对输样管道21的封堵效果。而且，由于第一开口31与第二开口32的中心轴线呈一定角度倾斜设置，使得封堵件34在膨胀过程中，从第一开口31和第二开口32向外延伸时受到反向作用力的方向相互倾斜，从而使得膨胀后的封堵件34更贴合封堵腔33的内壁，提高输样管道21的封堵效果。
29.通过在输样管道21上设置封堵组件30，利用封堵组件30内的封堵件34与液体接触后发生膨胀，将整个封堵腔33填满，从而阻断第一开口31与第二开口32的连通，避免采样腔11内采集到的样品发生流失或受到下游物质的污染，提高输样管道21的封堵效果。
30.进一步的，所述第二开口32的中心轴线沿垂直于壳体10的中心轴线方向延伸。本实施例中，第二开口32朝向采样腔11内暴露，以连通封堵腔33与采样腔11。采样腔11平行于壳体10的中心轴线方向延伸，第二开口32的中心轴线则垂直于壳体10的中心轴线，因此第二开口32朝向垂直于采样腔11延伸方向暴露。这样一来，当采样腔11内采集到一定的液体后，采样腔11内的液体较难进入暴露的第二开口32，从而采样腔11内的液体很难反向进入封堵腔33以及输样管道21中，避免储存于采样腔11内液体的流失。
31.进一步的，所述封堵组件30包括形成封堵腔33的封堵外壳35、连接封堵外壳35并沿第二开口32的中心轴线方向延伸的防溢管36。本实施例中，防溢管36沿着垂直于壳体10的中心轴线延伸，使得储存于采样腔11内的液体更难通过防溢管36进入封堵腔33，从而避免采样腔11内的液体反向进入输样管道21中，使得储存于采样腔11内液体不易流失。
32.具体的，所述第二开口32设置于封堵外壳35上，所述防溢管36具有与第二开口32匹配对接的固定端36a以及背离第二开口32方向延伸的自由端36b。本实施例中，防溢管36与第二开口32匹配对接，当封堵腔33内的封堵件34持续膨胀，并伸出第二开口32进入防溢管36内后，膨胀后的封堵件34伸入防溢管36后，对防溢管36进行有效封堵，避免防溢管36内
液体反向流入封堵腔33。
33.而且，由于防溢管36具有朝向壳体10内壁延伸的自由端36b，只要控制自由端36b与壳体10之间的间隙足够小，就能最大程度限制采样腔11内的液体进入防溢管36。同时，也能最大程度增加防溢管36的长度，此时防溢管36为细长的结构，从而避免膨胀后的封堵件34伸出防溢管36后直接暴露于采样腔11内，继而避免封堵件34与采样腔11内的液体接触，造成采样腔11内液体的损耗。
34.进一步的，所述第一开口31设置于封堵外壳35上，并与设置于封堵外壳35内的封堵件34相对设置。本实施例中，第一开口31与封堵外壳35内的封堵件34相对设置，确保输样管道21内的液体通过封堵腔33进入采样腔11时，液体与封堵件34充分接触，保证封堵件34得到充分膨胀，满足封堵组件30的封堵效果。另外，由于输样管道21内的液体通过第一开口31流入封堵腔33时，液体直接朝向封堵件34流动，从而避免封堵件34在封堵腔33内产生松动或偏移。
35.进一步的，所述采样组件20还包括设置于输样管道21上的驱动泵22。本实施例中，驱动泵22的设置，能够将壳体10外的液体或者固液混合物持续不断地通过输样管道21输送至采样腔11内。
36.具体的，所述输样管道21具有连通驱动泵22并与第一开口31匹配对接的第一管21a，所述第一管21a沿着第一开口31的中心轴线方向延伸，且第一管21a的中心轴线平行于壳体10的中心轴线。
37.本实施例中，第一开口31的中心轴线与第二开口32的中心轴线相互垂直，第一管21a的中心轴线垂直于防溢管36的中心轴线，配合驱动泵22的持续输入，使得流入封堵腔33的液体和流出封堵腔33的液体呈“l”型。这样一来，一方面能够减缓通过驱动泵22导入采样腔11液体的流速，另一方面减小通过第一管21a流入封堵腔33时产生的回流。
38.具体的，所述封堵外壳35包括固定封堵件34的第一壁35a、与第一壁35a相对并设置有第一开口31的第二壁35b、连接于第一壁35a与第二壁35b之间的第三壁35c，所述防溢管36的内径尺寸小于第一壁35a与第二壁35b之间的距离。
39.本实施例中，封堵件34由sap材料(super absorbent polymer，高吸水树脂)制作而成，sap材料是一种具有很强的吸水能力、膨胀倍率较高的材料。封堵件34通过粘接的方式固定于第一壁35a上。而且，由于sap材料的膨胀过程相对缓慢，能够在采样腔11采集到一定量的液体后膨胀完毕，从而堵塞输样管道21。
40.配合参照图2所示，本实施例中，由于防溢管36的内径尺寸小于第一壁35a与第二壁35b之间的距离，所以防溢管36沿壳体10轴线方向的内径面积小于封堵外壳35沿壳体10轴线方向的内径面积，因此防溢管36相对于封堵外壳35而言内径较小。
41.继续配合参照图2所示，封堵件34处于初始状态时，当液体流经封堵腔33时，大部分液体经过防溢管36流入采样腔11，少量液体留在封堵腔33内被封堵件34吸收，使sap材料缓慢膨胀起来。配合参照图3所示，封堵件34处于膨胀状态时，sap材料膨胀到一定程度后，将封堵腔33几乎填满，由于sap材料质地较软，可完全封堵封堵腔33以及第一开口31和/或第二开口32至无间隙。同时，sap材料部分挤入防溢管36内时，由于防溢管36横截面积小于封堵腔33的横截面积，sap材料吸取防溢管36内部分液体后，与防溢管36内壁之间形成少量空气薄层，阻断液体在防溢管36内流动，从而阻断采样腔11内的液体被封堵件34继续吸收。
而且，由于膨胀后的sap材料具有一定的结构强度，不会无限膨胀变形，从而输样管道21被完全堵死。
42.进一步的，在初始状态下，所述封堵件34表面与第一壁35a之间的最大距离小于防溢管36内壁与第一壁35a之间的最小距离。
43.本实施例中，封堵件34表面与第一壁35a之间的最大距离即为图2中d1的值，防溢管36内壁与第一壁35a之间的最小距离即为图2中d2的值，其中d1的值小于d2的值，能够避免封堵腔33内的液体通过防溢管36流出时，封堵件34对进入防溢管36内的水流产生遮挡，从而确保液体顺畅地从封堵腔33流入防溢管36。
44.进一步的，所述第三壁35c的中心轴线与第一管21a的中心轴线共线设置，且第三壁35c的内径尺寸大于第一管21a的内径尺寸。本实施例中，第三壁35c采用圆柱形管状结构，便于制造。第三壁35c的内径尺寸大于第一管21a的内径尺寸，这样通过第一管21a进入封堵腔33内时，增加了液体会停留在封堵腔33内时间，确保封堵件34的充分膨胀。还可以在封堵件34完全膨胀后，部分sap材料伸入第一管21a内，与第一管21a内壁之间形成少量空气薄层，阻断液体在第一管21a内流动，从而阻断输样管道21内的液体被封堵件34继续吸收。
45.进一步的，所述壳体10上设有采样口12，所述输样管道21还具有连通驱动泵22并与采样口12匹配对接的第二管21b，所述第二管21b沿垂直于壳体10的中心轴线方向延伸。本实施例中，第一管21a的中心轴线与第二管21b的中心轴线相互垂直，其中第一管21a的中心轴线与壳体10的中心轴线重合，即将第一管21a设置于壳体10的轴线位置处，从而合理布局输样管道21，也方便了第一管21a以及第二管21b的安装。
46.进一步的，所述防溢管36的自由端36b与相对的壳体10内壁之间的距离不小于防溢管36的内径尺寸，所述防溢管36的内径尺寸不小于第一管21a的内径尺寸，所述第一管21a的内径尺寸不小于第二管21b的内径尺寸。本实施例中，采样时，液体或固液混合物从采样口12进入壳体10内，依次通过第二管21b、第一管21a、防溢管36，最后流入采样腔11内。为避免采样时遇到较大的颗粒物而堵塞，从采样口12至防溢管36孔径大小逐渐增大。而且防溢管36的自由端36b与壳体10内壁之间的距离也要大于或者等于防溢管36的内径大小，避免大颗粒物卡在防溢管36与壳体10内壁之间。
47.本实施例中，优选自由端36b与相对的壳体10内壁之间的距离等于防溢管36的内径尺寸，防溢管36的内径尺寸等于第一管21a的内径尺寸，第一管21a的内径尺寸等于第二管21b的内径尺寸，从而方便制造。其中，防溢管36的内径尺寸大于或者等于1mm。
48.具体的，所述防溢管36轴向长度的取值范围为2至4mm。本实施例中，根据采样胶囊的具体尺寸，实际设置防溢管36的轴向长度，只要满足封堵件34膨胀后不伸出防溢管36外而暴露在采样腔11内即可。
49.进一步的，所述采样胶囊还包括密封设置于壳体10内的隔板40，所述壳体10包括位于隔板40一侧并覆盖于采样腔11外侧的第一外壁13、设置于第一外壁13上的取样件14。
50.本实施例中，驱动泵22与封堵组件30分别位于隔板40的两侧，避免采样腔11内的液体对驱动泵22一侧的其他组件造成影响。为了简化设计，可将第三壁35c直接固定于隔板40上，从而第一开口31、第二壁35b均形成于隔板40上，第一管21a也直接连接隔板40。
51.其中，所述壳体10具有生物兼容性且不会被消化液腐蚀，根据需要可设置为透明或不透明。并且，所述壳体10由至少两部分拼接形成，便于内部结构的设置安装；其拼接位
置根据需要做适应性设计，于此不做限定。采样腔11形成于第一外壁13与隔板40之间，取样件14穿过第一外壁13设置，取样件14的一端朝向采样腔11，取样件14的另一端朝向第一外壁13的外部。取样件14具有弹性，注射器的针头能够刺穿取样件14对采样腔11进行抽吸动作。例如，取样件14采用乳胶材料或乳胶材料制成。回收采样胶囊后，通过注射器刺入取样件14吸取采样腔11内的样品，进行病理分析。
52.进一步的，所述壳体10还包括位于隔板40相对采样腔11一侧的第二外壁15，所述采样胶囊还包括设置于第二外壁15内的摄像组件50。本实施例中，第二外壁15采用透明材料制成，摄像组件50透过第二外壁15，能够更好地观察采样状态，并根据需要靶向采样。采样口12可以设置于第二外壁15，从而处于摄像组件50的视野范围内，并配合摄像组件50进行定点地靶向采样。
53.本发明还提供了优选地另一实施方式，所述采样组件20还包括设置于输样管道21上的连通阀(图中未示出)，所述连通阀包括设置于输样管道内的阀芯、与所述阀芯连接的加热组件，所述加热组件能够加热所述阀芯以控制所述输样管道与所述采样腔之间连通或者断开。
54.本实施例中，阀芯成形为片状薄膜结构，阀芯设置于输样管道21内，加热组件与阀芯连接，加热组件能够加热阀芯以控制输样管道21与采样腔11之间连通或者断开。具体地，阀芯在初始状态下堵塞输样管道21内部，此时，壳体10外部的液体无法通过输样管道21进入采样腔11，输样管道21与采样腔11之间断开；当采样胶囊到达消化道指定区间段后，加热组件对阀芯进行加热并使之熔断，这样，熔断后的阀芯不再堵塞输样管道21内部，输样管道21与采样腔11之间连通。在该实施方式，采样组件20采用直接熔断阀芯的方式来导通输样管道21内部从而使得输样管道21与采样腔11连通，这样，简化了阀门结构，降低了阀门的安装难度，同时减小了阀门的整体占用空间，降低采样胶囊的制造成本。
55.具体地，当采样胶囊进入人体前，先使用注射器将针头刺穿取样件14抽取采样腔11内的空气，使得采样腔11内部形成低压的真空环境，由于取样件14具有弹性，当注射器的针头拔除后，取样件14会在自身回弹力和挤压下自动封闭针孔，从而使采样腔11内的真空环境得以保持。采样胶囊进入人体到达消化道内指定区间段后，当阀芯熔断打开时，采样胶囊外部的液体在压力作用下快速通过输样管道21进入采样腔11，这样提高了采样胶囊的采样速度。回收采样胶囊后，再次通过注射器刺入取样件14吸取采样腔11内的样品。
56.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
57.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。