CN101495022B - 具有对周围组织的可变照明的胶囊摄像机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣的患病区域进行体内成像和/或处置的可摄入胶囊和方法。该胶囊包括：图像传感器；透镜系统，其用于将图像聚焦到图像传感器上；至少一个光源，其用于对感兴趣组织区域进行照明，所述至少一个光源任选地能够向患病区域提供光疗法处置；可变透镜系统，其位于所述至少一个光源的前方，其中，可变透镜系统包括用于将来自所述至少一个光源的光束定向并聚焦到患病组织区域上的束导向装置和聚焦装置；控制单元，其与图像传感器、所述至少一个光源以及可变透镜系统相通信；动力源，其用于向图像传感器、所述至少一个光源以及控制单元提供动力；以及非消化性、透明的外部保护性壳体，将其配置为通过胃肠道，并在其内部容纳图像传感器、透镜系统、所述至少一个光源、可变透镜系统、控制单元以及动力源。

Description

具有对周围组织的可变照明的胶囊摄像机
本公开针对一种用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣的患病区域进行体内成像和/或处置的可摄入胶囊以及一种使用这种可摄入胶囊的方法。
在现有技术中已经公开了用于对哺乳动物(动物或人类)的胃肠道进行成像的可摄入胶囊或医疗设备，该现有技术例如，美国专利Nos5,604,531；6,855,111；和6,950,690；美国专利申请2006/0082648(2006年4月20日公布)；2005/0137468(2005年6月23日公布)；2005/0002945(2005年1月6日公布)；和2006/0100486(2006年5月11日公布)；和PCT公开WO 2004/051323(2004年6月17日公布)；WO 2002/306007(2002年5月10日公布)；和WO 2002/058531(2002年8月1日公布)。
典型地，胶囊摄像机适用于在其被摄入之后在患者体内进行体内成像，拍摄例如胃肠道的图像场景。常规的胶囊摄像机(见图1)具有尺寸小于5cm×3cm的防水透明外部壳体30，从而使得胶囊不能被患者很容易地消化。透镜系统32位于胶囊壳体30的内部，并且位于例如电荷耦合器件(CCD)或互补金属-氧化物半导体(CMOS)图像传感器的成像传感器34的前方，以便提供成像场景到该传感器上。透镜32可以是单个元件透镜系统或多个元件透镜系统，并且可以包括聚焦和/或变焦功能。两个光源36、38(例如，激光或发光二极管(LED))与透镜32相邻，以将光线投射到周围的成像区域上。胶囊还典型地包括控制单元40，控制单元40包括图像存储器和/或将图像发送到外部拾取设备的图像发送装置，诸如微波发射机。通常也提供诸如电池或磁线圈组的动力源42。可利用磁信号在外部驱动动力源42以产生电力。此胶囊摄像机模块因此能够在紧凑、低功耗且轻型的模块中提供连续成像功能。
在WO 2004/051323中，将可变透镜系统描述为放置在传感器的前方，从而允许紧凑、低功耗且轻型的模块中的可变聚焦/变焦和/或可变定向的成像功能。此公开只解决了成像功能，允许在一些情况下对胃肠道疾病进行诊断。并未解决利用光对这些疾病进行进一步检查或处置。为了允许利用光进行光学处置，则必须识别要被处置的区域，而且，一旦识别了要被处置的区域，就必须在胶囊向前移动时将光束聚焦到此区域上并且保持聚焦一段时间。
利用光学方法对某个感兴趣区域进行进一步检查，需要在胶囊向前移动时将聚焦的光束瞄准感兴趣区域，这时出现了另一问题。根据所提到的现有技术设备，由于光束为宽场照明束，则聚焦的检查是不可能的。
尽管已作出了努力，到目前为止，仍然需要这样的可摄入设备和/或可摄入系统，它们促进为处置或进一步检查而在期望的体内位置(例如所识别的病灶)上对光束进行有效聚焦。此外，仍然需要促进与胶囊摄像机结合的体内光聚焦和/或束导向的装置和/或系统。
通过本公开的设备、系统和方法满足了这些需要及其他需要。
根据本公开，公开了用于对动物或人类的胃肠道内的患病组织进行体内成像和/或处置的可摄入胶囊和方法。该胶囊包括：图像传感器；透镜系统，其用于将图像聚焦到图像传感器上；至少一个光源，并且优选为第一光源和第二光源，用于对感兴趣组织区域进行照明，第二光源任选地能够向患病区域提供光疗法处置；可变透镜系统，其位于第一光源的前方，其中，可变透镜系统包括用于将来自第一光源的光束定向并聚焦到患病组织区域上的束导向装置和聚焦装置；控制单元，其与图像传感器、第一光源和第二光源以及可变透镜系统相通信，控制单元包括图像存储装置、处理装置和图像发送装置；其中，控制单元使在胶囊通过所述胃肠道行进时从图像传感器接收到的存储图像相关联，并且对可变透镜系统的束导向装置和聚焦装置进行控制，以确保将来自第一光源的光束被定向并聚焦到患病组织区域上；动力源，其用于向图像传感器、第一光源和第二光源以及控制单元提供动力；以及非消化性、透明的外部保护性壳体，将其配置为通过胃肠道，并在其内部容纳图像传感器、透镜系统、第一和第二光源、可变透镜系统、控制单元以及动力源。
具体地，本发明的目的在于提供一种用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣的患病组织区域进行体内成像和/或处置的可摄入胶囊，所述胶囊包括：
图像传感器；
透镜系统，其用于将感兴趣图像聚焦到所述图像传感器上；
至少一个光源，其用于向所述胃肠道的所述组织提供照明；其中，所述至少一个光源任选地能够向所述患病组织区域提供光疗法处置；
可变透镜系统，其位于所述至少一个光源的前方，其中，所述可变透镜系统包括用于将来自所述至少一个光源的光束定向并聚焦到所述患病组织区域上的束导向装置和聚焦装置；
控制单元，其与所述图像传感器、所述至少一个光源以及所述可变透镜系统相通信，所述控制单元包括图像存储装置、处理装置和图像发送装置；其中，所述控制单元使在所述胶囊通过所述胃肠道行进时从所述图像传感器接收到的存储图像相关联，并且对所述可变透镜系统的所述束导向装置和聚焦装置进行控制，以确保将来自所述至少一个光源的所述光束定向并聚焦到所述患病组织区域上；
动力源，其用于向所述图像传感器、所述至少一个光源以及所述控制单元提供动力；以及
非消化性、透明的外部保护性壳体，将其配置为通过所述胃肠道，并在其内部容纳所述图像传感器、所述透镜系统、所述至少一个光源、所述可变透镜系统、所述控制单元以及所述动力源。
另一目的在于提供一种用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣的患病组织区域进行体内成像和/或处置的可摄入胶囊，所述胶囊包括：
图像传感器；
透镜系统，其用于将感兴趣图像聚焦到所述图像传感器上；
第一光源和第二光源，其用于向所述胃肠道的所述组织提供照明；其中，所述第二光源任选地能够向所述患病组织区域提供光疗法处置；
可变透镜系统，其位于所述第一光源的前方，其中，所述可变透镜系统包括用于将来自所述第一光源的光束定向并聚焦到所述患病组织区域上的束导向装置和聚焦装置；
控制单元，其与所述图像传感器、所述第一光源和第二光源以及所述可变透镜系统相通信，所述控制单元包括图像存储装置、处理装置和图像发送装置；其中，所述控制单元使在所述胶囊通过所述胃肠道行进时从所述图像传感器接收到的存储图像相关联，并且对所述可变透镜系统的所述束导向装置和聚焦装置进行控制，以确保将来自所述第一光源的所述光束定向并聚焦到所述患病组织区域上；
动力源，其用于向所述图像传感器、所述第一光源和第二光源以及所述控制单元提供动力；以及
非消化性、透明的外部保护性壳体，将其配置为通过所述胃肠道，并在其内部容纳所述图像传感器、所述透镜系统、所述第一光源和第二光源、所述可变透镜系统、所述控制单元以及所述动力源。
另一目的在于提供一种胶囊，其中，所述第一光源和第二光源每个都为激光器。
另一目的在于提供一种胶囊，其中，所述可变透镜系统包括液体透镜系统。
另一目的在于提供一种用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣组织区域进行体内成像的方法，其包括：
摄入一胶囊，所述胶囊包括：
图像传感器；
透镜系统，其用于将感兴趣图像聚焦到所述图像传感器上；
至少一个光源，其用于向所述胃肠道的所述组织提供照明；其中，所述至少一个光源任选地能够向患病组织区域提供光疗法处置；
可变透镜系统，其位于所述至少一个光源的前方，其中，所述可变
透镜系统包括用于将来自所述至少一个光源的光束定向并聚焦到所述患病组织区域上的束导向装置和聚焦装置；
控制单元，其与所述图像传感器、所述至少一个光源以及所述可变透镜系统相通信，所述控制单元包括图像存储装置、处理装置和图像发送装置；其中，所述控制单元使在所述胶囊通过所述胃肠道行进时从所述图像传感器接收到的存储图像相关联，并且对所述可变透镜系统的所述束导向装置和聚焦装置进行控制，以确保将来自所述至少一个光源的所述光束定向并聚焦到所述患病组织区域上；
动力源，其用于向所述图像传感器、所述至少一个光源以及所述控制单元提供动力；以及
非消化性、透明的外部保护性壳体，将其配置为通过所述胃肠道，并在其内部容纳所述图像传感器、所述透镜系统、所述至少一个光源、所述可变透镜系统、所述控制单元以及所述动力源；
将来自所述控制单元的所述图像数据发送至外部图像接收和查看单元，并且查看所述图像数据。
另一目的在于提供一种用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣组织区域进行体内成像的方法，其包括：
摄入一胶囊，所述胶囊包括：
图像传感器；
透镜系统，其用于将感兴趣图像聚焦到所述图像传感器上；
第一光源和第二光源，其用于向所述胃肠道的所述组织提供照明；其中，所述第二光源任选地能够向患病组织区域提供光疗法处置；
可变透镜系统，其位于所述第一光源的前方，其中，所述可变透镜系统包括用于将来自所述第一光源的光束定向并聚焦到所述患病组织区域上的束导向装置和聚焦装置；
控制单元，其与所述图像传感器、所述第一光源和第二光源以及所述可变透镜系统相通信，所述控制单元包括图像存储装置、处理装置和图像发送装置；其中，所述控制单元使在所述胶囊通过所述胃肠道行进时从所述图像传感器接收到的存储图像相关联，并且对所述可变透镜系统的所述束导向装置和聚焦装置进行控制，以确保将来自所述第一光源的所述光束定向并聚焦到所述患病组织区域上；
动力源，其用于向所述图像传感器、所述第一光源和第二光源以及所述控制单元提供动力；以及
非消化性、透明的外部保护性壳体，将其配置为通过所述胃肠道，并在其内部容纳所述图像传感器、所述透镜系统、所述第一光源和第二光源、所述可变透镜系统、所述控制单元以及所述动力源；
将来自所述控制单元的所述图像数据发送至外部图像接收和查看单元，并且查看所述图像数据。
另一目的在于提供一种用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣的患病组织区域进行体内处置的方法，其包括：
将荧光标记剂摄入所述胃肠道，该荧光标记剂将仅化学结合至所述患病组织区域，并且使得所述患病组织区域在受到光源刺激时发射荧光光束；
此后摄入一胶囊，所述胶囊包括：
图像传感器；
透镜系统，其用于将感兴趣图像聚焦到所述图像传感器上；
至少一个光源，其用于向所述胃肠道的所述组织提供照明；其中，所述至少一个光源为能够向所述患病组织区域提供光疗法处置的激光器；
可变透镜系统，其位于所述至少一个光源的前方，其中，所述可变透镜系统包括用于将来自所述至少一个光源的光束定向并聚焦到所述患病组织区域上的束导向装置和聚焦装置；
控制单元，其与所述图像传感器、所述至少一个光源以及所述可变透镜系统相通信，所述控制单元包括图像存储装置、处理装置和图像发送装置；其中，所述控制单元使在所述胶囊通过所述胃肠道行进时从所述图像传感器接收到的存储图像相关联，并且对所述可变透镜系统的所述束导向装置和聚焦装置进行控制，以确保将来自所述至少一个光源的所述光束定向并聚焦到所述患病组织区域上；
动力源，其用于向所述图像传感器、所述至少一个光源以及所述控制单元提供动力；以及
非消化性、透明的外部保护性壳体，将其配置为通过所述胃肠道，并在其内部容纳所述图像传感器、所述透镜系统、所述至少一个光源、所述可变透镜系统、所述控制单元以及所述动力源；
使得所述至少一个光源照明并激发已结合了荧光剂的所述患病组织区域向所述透镜系统、所述图像传感器和所述控制单元发送荧光图像；其中，所述控制单元对所述可变透镜聚焦装置和束导向装置进行控制，以确保所述至少一个光源对所述患病区域的照明；以及
使得所述至少一个光源对所述患病区域进行光处置。
另一目的在于提供一种用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣的患病组织区域进行体内处置的方法，其包括：
将荧光标记剂摄入所述胃肠道，该荧光标记剂将仅化学结合至所述患病组织区域，并且使得所述患病组织区域在受到光源刺激时发射荧光光束；
此后摄入一胶囊，所述胶囊包括：
图像传感器；
透镜系统，其用于将感兴趣图像聚焦到所述图像传感器上；
第一光源和第二光源，其用于向所述胃肠道的所述组织提供照明；其中，所述第二光源为能够向所述患病组织区域提供光疗法处置的激光器；
可变透镜系统，其位于所述第一光源的前方，其中，所述可变透镜系统包括用于将来自所述第一光源的光束定向并聚焦到所述患病组织区域上的束导向装置和聚焦装置；
控制单元，其与所述图像传感器、所述第一光源和第二光源以及所述可变透镜系统相通信，所述控制单元包括图像存储装置、处理装置和图像发送装置；其中，所述控制单元使在所述胶囊通过所述胃肠道行进时从所述图像传感器接收到的存储图像相关联，并且对所述可变透镜系统的所述束导向装置和聚焦装置进行控制，以确保将来自所述第一光源的所述光束定向并聚焦到所述患病组织区域上；
动力源，其用于向所述图像传感器、所述第一光源和第二光源以及所述控制单元提供动力；以及
非消化性、透明的外部保护性壳体，将其配置为通过所述胃肠道，并在其内部容纳所述图像传感器、所述透镜系统、所述第一光源和第二光源、所述可变透镜系统、所述控制单元以及所述动力源；
使得所述第一光源照明并激发已结合了荧光剂的所述患病组织区域向所述透镜系统、所述图像传感器和所述控制单元发送荧光图像；其中，所述控制单元对所述可变透镜聚焦装置和束导向装置进行控制，以确保所述第一光源对所述患病区域的照明；以及
使得所述第二光源对所述患病区域进行光处置。
另一目的在于提供一种方法，其中，所述第一光源和第二光源每个都为激光器。
另一目的在于提供一种方法，其中，所述可变透镜系统包括液体透镜系统。
另一目的在于提供一种方法，其中，所述处置包括：对病灶或肿瘤的热消融；或者对出血血管或出血肿瘤的凝血。
通过参照下列实施例并参照附图对本发明的这些方面及其他方面进行更详细的解释。
图1为常规的胶囊摄像机的概念表示；
图2为根据本发明的胶囊摄像机的概念表示；
图3为根据本发明的具有共聚焦显微镜成像的胶囊摄像机的概念表示；
图4为根据本发明的具有扩散光学成像功能的胶囊摄像机的概念表示；
图5为基于基本光纤的光学相干断层摄影(OCT)原理图的概念表示；
图6为基于结合具有简单聚焦机构(自聚焦透镜型)的光学传输系统(光纤)的光纤光学型设备的小型化导管型探头(直径约2mm)(根据OpticsLetters 29，2261(2004))的原理图。
为了克服与在先公开的医疗设备和可摄入胶囊相关的问题，在此公开的可摄入胶囊和方法利用放置于光源前方的可变透镜，例如液体透镜。该液体透镜已在WO 2003/069381中详细讨论过。为了允许束导向，同样必须将附加的电极用于WO 2004/051323(以全文引用的方式将其合并于此)中所描述的液体透镜的外部上。虽然利用能够实现光束的聚焦和束导向的液体，但是如何将焦斑保持在要被处置或进一步检查的组织区域上的问题仍然没有得到解决。为了解决此问题，我们利用与照明设备38相结合的摄像机系统，其包括32和34。当接通38时，摄像机拍摄图像，图像处理单元40(见图2)可从该图像识别感兴趣区域。在拍摄完此图像后不久，切断第一光源38，并且以低强度的光水平开启用于处置或进一步诊断的第二光源36。尽管在此将光源38和36描述为单独的光源，它们也可以是具有多重功能(例如，用于照明、用于处置等)的一个单一光源。同样，它们可以是多于两个光源，例如三个、四个或者更多。可以使利用源36的图像传感器上的此光斑的图像与利用源38的来自第一图像的感兴趣区域的图像相关联。一个附加的应用为，虽然胶囊已发生移动，摄像机所拍摄的两个图像也可以应用于对深度信息的立体摄影测量计算。这已被公开并且应用于内窥镜，但并没有应用于胶囊摄像机。如果所述区域并不重叠，则接着对液体透镜进行调节，并且重复该程序。如果达到了相关性，则将束36的强度切换至允许处置或进一步检查的水平。
在处置的情况下，利用摄像机诊断正确的组织区域的需求是很重要的。为了改进此步骤，可以使用荧光标记物。在这种情况下，光源38也应用于照明病灶，以诱导所靶向的标记物发出荧光。除了荧光之外，这可以推广为还包括自体荧光/生物发光。通过使处置光斑和荧光光斑以上述方式相关联，可以将此模态应用于瞄准处置光斑。荧光还会给出在何处必须执行消融或其他处置的指示。没有荧光的话，则需要对摄像机图像进行分析以找到病理。也可能使用多重荧光标签，其以不同的波长发射，并因而能够提供关于可能需要不同处置的病灶中的不同蛋白的信息。
根据本发明的示范性应用：
处置的示例
当处置光源为激光时，病灶或肿瘤上的热效应可以应用于对病灶或肿瘤的热消融。激光的热效应还可以应用于对出血血管或肿瘤的出血表面的凝血。
另一示例为将光源用作用于光动力疗法(PDT)(参见例如DEJCDolmans、D Fukumura和RK Jain，“Photodynamic therapy for cancer”，NatureReviews Cancer 2003第3卷第380-387页)的非热光源。这需要使用光敏剂。也有可能在胶囊探测到可疑病灶时，由胶囊将光敏剂局部地释放(或在连续的基础上，这需要更大的贮存器)。
进一步检查的示例
共聚焦显微镜
根据本发明的应用的一个示例为使用共聚焦显微镜(参见图2和图3)。在这种情况下，光源为聚焦到组织内的某处的点源。如此设置共聚焦显微镜的焦平面，从而使得在聚焦到摄像机34和32的图像传感器34上的情况下对此平面成像。
在共聚焦扫描显微镜的情况下，由激光器38产生的光束通过分束器(partial beam splitter)60，并且由液体透镜44将其瞄准并聚焦到感兴趣病灶上。沿着同一返回路径的反射信号被液体透镜44聚焦，其经由在分束器60上的反射，经由位于探测器的前方的针孔或孔径，到达探测器62上。通过通过改变可变透镜44的设置来扫描光束，可以拍摄病灶的共聚焦显微图像。为了进行合适的图像重建，必须对胶囊的运动进行校正。这可以通过使用根据本发明的胶囊摄像机来实现。
荧光成像
在荧光成像过程的情况下，将激光束聚焦于病灶或肿瘤。探测器模块探测由光吸收诱导的荧光。
我们可以使用例如共聚焦显微镜的如上所述的同样设置。由于我们正寻找由光吸收产生的荧光，我们使探测器适应于记录光谱分辨的荧光。
扩散光学断层摄影(DOT)
在这种情况下，光源包括一个或多个光发射器，光发射器使得如对胶囊周围的相邻组织的照明的随后的点至少包含对光透明的位置(参见图4)。例如在光源38照明部位101时，光扩散地散射通过组织，并到达例如与探测器70连接的探测器光纤。收集所有探测光纤的信号，并将信号存储于存储器中。针对每个照明部位101’、101”等重复此测量。现将所有测量应用于执行图像重建(参见例如AP Gibson、JC Hebden和SR Arridge，“Recentadvances in diffuse optical imaging”，Phys.Med.Biol.2005年第50卷R1-R43)。为了补偿样本的移动，可以使用摄像机34、32上的图像。
光学相干断层摄影(OCT)
OCT为以超高分辨率(几微米)达到几毫米(典型地1.5mm-2mm)的穿透深度、实时生成3D组织图像的成像技术。OCT提供3D结构图像(组织层、密度变化)，在当前显示出提供光谱信息以及实现功能和分子成像的巨大潜力。OCT是基于干涉法的技术，能够测量小至-90dB的信号。图5示出了一个基于标准光纤的OCT装置。
来自光源的光由耦合器进行分光。一个分支用作干涉仪的样本(参考)分支，而另一分支则将光传输至样本(样本分支)。扫描光学器件提供横向扫描能力，从而使得OCT装置获得针对每个横向位置的一个A-扫描(轴位扫描)。所有的A-扫描结合起来形成3D结构图像。当获得每个A-扫描时，参考镜的位移提供深度信息。已开发出一些更先进的技术，以比这里所示出的技术在更短的时间内获得深度信息。光谱OCT是这些技术中最先进的技术，其在不利用运动部件的情况下提供深度扫描数据。目前最快的OCT系统可以以约30fps产生图像，每帧具有多于1000次A-扫描。横向分辨率受到扫描光学器件和光聚焦系统的限制。轴向分辨率具有光源依赖性。商业上的SLD(超发光二极管，带宽约为70nm至930nm)当前可达到的典型轴向分辨率为约5μm。通过使用掺钛蓝宝石飞秒激光器实现一个约1.5μm的最佳显示分辨率。
为使其适用于根据本发明的胶囊，系统必须小型化。从引擎侧起，OCT需要：
i)光源。其决定轴向分辨率，轴向分辨率与源带宽成比例。商业上可得到的SLD(超发光二极管)获得约5μm的轴向分辨率。如果使用掺钛蓝宝石飞秒激光器或钨灯(很低的功率)，则可以得到更好的分辨率(分辨率接近1μm)。傅立叶域OCT需要可调谐激光器。
ii)光纤光学组件。光纤提供光的传输，光纤耦合器和/或环行器实现迈克尔逊干涉仪。
iii)探测组件。其取决于OCT类型。典型地为光电二极管，但在频谱OCT的情况下，则需要频谱分辨的探测(频谱分析仪与线性CCD阵列相结合)。
iv)如果是偏振或相位OCT，则引擎和探头组件必须能够保持光的偏振特性。
尽管此时并不存在这种小型化的设备，设想在不远的将来，小型化允许这种设备的构造。例如，在Optics Letters 29，2261(2004)中已描述了小型化的探针设计(参见图6)。
虽然已就本发明的具体实施例描述了本发明，本领域普通技术人员将认识到，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下实现许多修改、增强和/或改变。因此，本发明显然意在只受权利要求书及其等价物的范围的限制。

Claims (6)

1.一种用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣的患病组织区域进行体内成像和/或处置的可摄入胶囊，所述胶囊包括：
图像传感器；
透镜系统，其用于将感兴趣图像聚焦到所述图像传感器上；
至少一个光源，其用于向所述胃肠道的所述组织提供照明，并且被配置为向所述患病组织区域提供光疗法处置，其中，所述光疗法处置是以比用于获取所述感兴趣图像的光强度低的强度的光水平执行的，并且其中，所述光疗法处置是在拍摄完所述感兴趣图像后执行的；
可变透镜系统，其位于所述至少一个光源的前方，其中，所述可变透镜系统包括用于将来自所述至少一个光源的光束定向并聚焦到所述患病组织区域上的束导向装置和聚焦装置；
控制单元，其与所述图像传感器、所述至少一个光源以及所述可变透镜系统相通信，所述控制单元包括图像存储装置、处理装置和图像发送装置；其中，所述控制单元使在所述胶囊通过所述胃肠道行进时从所述图像传感器接收到的存储图像相关联，并且对所述可变透镜系统的所述束导向装置和聚焦装置进行控制，以确保将来自所述至少一个光源的所述光束定向并聚焦到所述患病组织区域上；
动力源，其用于向所述图像传感器、所述至少一个光源以及所述控制单元提供动力；以及
非消化性、透明的外部保护性壳体，将其配置为通过所述胃肠道，并在其内部容纳所述图像传感器、所述透镜系统、所述至少一个光源、所述可变透镜系统、所述控制单元以及所述动力源。
2.如权利要求1所述的胶囊，其中，所述可变透镜系统包括液体透镜系统。
3.如权利要求1所述的胶囊，其中，所述至少一个光源包括至少一个激光器。
4.一种用于对动物或人类的胃肠道内的一个或多个感兴趣的患病组织区域进行体内成像和/或处置的可摄入胶囊，所述胶囊包括：
图像传感器；
透镜系统，其用于将感兴趣图像聚焦到所述图像传感器上；
第一光源和第二光源，其用于向所述胃肠道的所述组织提供照明；其中，所述第二光源被配置为向所述患病组织区域提供光疗法处置，其中，在所述第一光源提供第一照明时获取所述图像，并且其中，在获取了所述图像后，切断所述第一光源，并开启所述第二光源，以提供强度比所述第一照明低的第二照明，以便使用所述第二光源提供的较低强度的光水平来执行光疗法处置；
可变透镜系统，其位于所述第一光源的前方，其中，所述可变透镜系统包括用于将来自所述第一光源的光束定向并聚焦到所述患病组织区域上的束导向装置和聚焦装置；
控制单元，其与所述图像传感器、所述第一光源和第二光源以及所述可变透镜系统相通信，所述控制单元包括图像存储装置、处理装置和图像发送装置；其中，所述控制单元使在所述胶囊通过所述胃肠道行进时从所述图像传感器接收到的存储图像相关联，并且对所述可变透镜系统的所述束导向装置和聚焦装置进行控制，以确保将来自所述第一光源的所述光束定向并聚焦到所述患病组织区域上；
动力源，其用于向所述图像传感器、所述第一光源和第二光源以及所述控制单元提供动力；以及
非消化性、透明的外部保护性壳体，将其配置为通过所述胃肠道，并在其内部容纳所述图像传感器、所述透镜系统、所述第一光源和第二光源、所述可变透镜系统、所述控制单元以及所述动力源。
5.如权利要求4所述的胶囊，其中，所述第一光源和第二光源每个都为激光器。
6.如权利要求4所述的胶囊，其中，所述可变透镜系统包括液体透镜系统。
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