專利名稱：一種膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及膠囊內窺鏡，特別是指一種可對膠囊內窺鏡的胃中運行姿態進行控制和變換的控制系統。
背景技術：
膠囊式內窺鏡是醫學發展的科技新產品，其日漸被廣泛應用于醫學上各種病癥的臨床診斷，采用無痛無創傷的監測診斷，口服后進入人體胃或腸道中，通過其鏡頭組件近距離拍攝其內部的胃或腸壁狀況，以進行臨床診斷，減輕患者的臨床痛苦。膠囊內窺鏡進入體內后，需要對人體的胃部進行影像，由于膠囊內窺鏡處于游離狀態，在體液中自由漂浮，由于其的位置不確定，所拍攝的影像具有太大的隨意性，人們有時難于判斷出所攝圖像的方位，難于判定胃部中的整體狀況，或所攝腫瘤在其何方位，如何確定所攝圖像在胃中的方位是亟待解決的一個重要問題。因此，有必要提供一種可以控制膠囊內窺鏡在胃中的拍攝姿態，以控制其對所需胃壁進行清晰的拍攝的控制系統，提高醫學診斷的準確度和精確度。

實用新型內容基于現有技術的不足，本實用新型的主要目的在于提供一種通過可切換電流方向的電磁線圈對膠囊內窺鏡運行姿態進行控制的系統。本實用新型提供了一種膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統，包括相互電連接的電磁鐵供電系統和電磁線圈，電磁鐵供電系統向電磁線圈供電并控制電流的方向，當吞入帶磁鐵的膠囊內窺鏡的人體進入通電電磁線圈產生的磁場中，通過電磁鐵供電系統向電磁線圈提供不同方向的電流，改·變磁場中的磁通方向，對膠囊內窺鏡中的磁鐵產生不同方向的吸弓丨，以變換膠囊內窺鏡的運行姿態。優選地，所述電磁鐵供電系統設有兩個開關電路，通過切換不同的開關電路，使電流改變流向，改變磁力線的方向，進而改變體內帶磁鐵的膠囊內窺鏡的運行姿態。所述磁鐵套設于膠囊內窺鏡的中部上，使得膠囊內窺鏡的兩端配重相等，膠囊內窺鏡的軸心和重心相重合，這樣，保證膠囊內窺鏡在胃液中可保持平穩地運行。所述膠囊內窺鏡包括鏡頭和天線，所述鏡頭設置于內窺鏡的一端或兩端，所述天線套設于一端鏡頭上。設置兩個鏡頭，可選擇性地對特定胃壁進行清晰地拍攝。所述電磁線圈的匝數為300 - 2000匝之間，所述膠囊內窺鏡內置于通電電磁線圈所產生的磁場中，并與電磁線圈的拉伸方向相垂直。與現有技術相比，本實用新型的膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統，通過電磁鐵供電系統控制通電的電磁線圈中的電流方向，提供正向或反向的通電電流，使得電磁線圈產生正向或反向的磁力線，以控制人體胃中的膠囊內窺鏡受電磁線圈的吸引力作用，與磁力線同向運動，從而使得膠囊內窺鏡在外部電磁線圈的電流方向改變下，可改變膠囊內窺鏡在胃中的運行姿態，使之可受控地靠近特定胃壁面，以拍攝特定方位的胃壁，獲取更為清晰的胃壁圖像；以進一步提高胃內影像拍攝的準確性和可控性。

圖1為本實用新型膠囊內窺鏡的結構示意圖；圖2為本實用新型電磁線圈的磁通狀態實施例一；圖3為本實用新型電磁線圈的磁通狀態實施例二 ；圖4為本實用新型膠囊內窺鏡在磁通狀態實施例一的運行狀態圖；圖5為本實用新型膠囊內窺鏡在磁通狀態實施例二的運行狀態圖；圖6為本實用新型膠囊內窺鏡運行軌跡的控制系統的電磁線圈的電流狀態圖一；圖7為本實用新型膠囊內窺鏡運行軌跡的控制系統的電磁線圈的電流狀態圖二。
具體實施方式
參照圖1至圖3所示，本實用新型提供了一種膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統100，包括相互電連接的電磁鐵供電系統10和電磁線圈20，電磁鐵供電系統10向電磁線圈20供電并控制電流的方向，當吞入帶磁鐵的膠囊內窺鏡30的人體進入通電電磁線圈20產生的磁場中，通過 電磁鐵供電系統10向電磁線圈20提供不同方向的電流，改變磁場中的磁通方向，對膠囊內窺鏡30中的磁鐵產生不同方向的吸引，以變換膠囊內窺鏡30的運行姿態。其中，所述電磁鐵供電系統10可間斷性地控制各電磁線圈20的通電或斷開，所述電磁線圈20環繞于人體外周，當所述電磁線圈20受電磁鐵供電系統10的控制下通電，產生磁場，人體內帶磁鐵的膠囊內窺鏡向磁力最強的位置移動。其中，電磁鐵供電系統10的電流強度和方向可分別控制，通過導入不同方向的電流，使得通電的電磁線圈20產生不同方向的磁通，以控制人體中帶磁鐵的膠囊內窺鏡受磁場作用，與磁通同向運動，通過改變電流的方向，來改變磁場中磁通的方向，以達到控制膠囊內窺鏡的運行姿態的目的；通過導入大小不同的電流，而產生強弱不同的磁場，以控制膠囊內窺鏡在體內按一定速度進行運動，達到對膠囊內窺鏡的移動軌跡定速控制的目的。所述膠囊內窺鏡30包括膠囊殼體I以及封裝于其中的光源2、鏡頭3、天線4、電池5、主控電路板6和磁鐵7,鏡頭3設置于電池5的一端或兩端,光源2裝設于鏡頭3旁，天線4套設于鏡頭3上，主控電路板6和電池5分別與各模塊電連接，所述磁鐵7套設于電池5的外周，以和外部通電線圈產生的磁場產生相互作用，改變膠囊內窺鏡在胃中的運行姿態。其中，所述磁鐵7設置于膠囊內窺鏡的中部，套設于膠囊內窺鏡的電池上，使得膠囊內窺鏡的兩端配重相等，膠囊內窺鏡的軸心和重心相重合。這樣，當膠囊內窺鏡在胃中運行時，可保持整體水平，膠囊內窺鏡的鏡頭與胃液的水平面相平行，使之可平穩地拍攝兩端胃壁的壁面狀況。優選地，磁鐵7的兩端抵持于主控電路板6的內壁，這樣，在膠囊內窺鏡的水平運行過程中，磁鐵7不會因姿態變換而搖晃致使膠囊內窺鏡運行不平穩，保證了膠囊內窺鏡在胃液中運行的穩定性，從而獲取更為穩定清晰的圖像數據。優選地，所述膠囊內窺鏡30設有分設于其兩端的兩個鏡頭3，通過兩個鏡頭3可攝取胃中兩側壁的壁面狀況，并可通過控制旋轉改變膠囊內窺鏡的運行姿態，以選擇性地對所需胃壁進行拍攝。當然，膠囊內窺鏡30亦可為單鏡頭，通過對其運行姿態進行切換控制，以控制鏡頭端可對腸胃的內壁進行拍攝。參照圖6-7所示，所述電磁鐵供電系統10設有兩個開關電路，通過切換不同的開關電路，使電流改變流向，改變磁力線的方向，進而改變體內帶磁鐵的膠囊內窺鏡的運行姿態。參照圖6所示，在電磁線圈的一個電流狀態圖中，當開關I切到負極(一)，開關2切到正極( + )，則電流流向為逆時針，電磁線圈產生的磁場為上S下N，磁力線方向由S極指向N極，即帶動帶磁鐵的膠囊內窺鏡的姿態為磁鐵的S極朝下，N極朝上；參照圖7所示，在電磁線圈的一個電流狀態圖二中，當開關I切到正極( + )，開關2切到負極(一)，則電流流向為順時針，電磁線圈產生的磁場為上N下S，磁力線方向由N極指向S極，即帶動帶磁鐵的膠囊內窺鏡的姿態為磁鐵的N極朝下，S極朝上。這樣，通過改變電流方向而改變磁場的方向，以改變膠囊內窺鏡的運行姿態，更好地控制某一鏡頭對腸胃壁進行拍攝。電磁線圈的匝數越大，通電強度越大，所產生的電磁場強度越大，對膠囊內窺鏡的磁力越大，對其運行姿態控制的靈敏度越高。在本實用新型中，所述電磁線圈的匝數為300-2000匝之間。所述膠囊內窺鏡內置于通電的電磁線圈所產生的磁場中，并與電磁線圈的拉伸方向相垂直。這樣，當膠囊內窺鏡進入人體胃中，其在胃液中自由運行，當進入電磁線圈產生的磁場中時，電磁線圈20與膠囊內窺鏡相切，電磁線圈20所產生的磁通與膠囊內窺鏡的運行相平行，使之可對膠囊內窺鏡產生引力作用而致使其運行姿態的改變。結合參照圖4和圖5所示，當膠囊內窺鏡被吞入人體中后，其可在人體腹中自由地運行，為了對膠囊內窺鏡的運行姿態進行控制，進入通電的電磁線圈產生的磁場中，參照圖4所示，當電磁鐵供電系統向電磁線圈傳送自Il向12的電流，則產生從左向右指向的磁力線，線圈的左側產 生磁鐵的S極與膠囊內窺鏡的磁鐵的N極相互吸引，在電磁線圈的所產生的自左向右的引力作用下，使得膠囊內窺鏡運行姿態與磁通同向，靠近磁鐵N極的鏡頭指向右側胃壁，膠囊內窺鏡中靠近磁鐵N極的鏡頭在電磁線圈的磁力作用下，逐漸靠近右側壁，進而通過靠近磁鐵N極的鏡頭可對右側胃壁進行清晰拍攝。反之亦然，參照圖5所示，當電磁鐵供電系統向電磁線圈傳送自12向Il的電流，則產生從右向左指向的磁力線，線圈的左側產生磁鐵N極與膠囊內窺鏡的磁鐵S極相互吸引，在電磁線圈的所產生的自右向左的引力作用下，使得膠囊內窺鏡的運行姿態與磁通同向，但膠囊內窺鏡的運行姿態調轉，靠近磁鐵的N極的鏡頭指向左側胃壁，膠囊內窺鏡中靠近磁鐵N極的鏡頭在電磁線圈的磁力作用下，逐漸靠近左側壁，進而通過靠近磁鐵S極的鏡頭可對左側胃壁進行清晰拍攝。這樣，通過對電磁鐵供電系統的通電方向的控制，以控制電磁線圈內的電流導向，當電磁線圈所產生磁場的磁力線自左向右時，膠囊內窺鏡內的磁鐵N極受磁力線吸引作用，靠近磁鐵N極的鏡頭沿磁力線方向向右側胃壁運行，以拍攝右側胃壁的壁面狀況。進而通過外部電磁場與膠囊內窺鏡的磁鐵相互作用，以不斷改變膠囊內窺鏡在胃中的運行姿態，以控制特定的鏡頭對特定方位的胃壁進行拍攝，進而根據需要獲取不同胃壁的圖像或影像數據，以便于通過控制膠囊內窺鏡在胃中的姿態來攝取所需方位的圖像。本實用新型的膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統，通過電磁鐵供電系統控制通電的電磁線圈中的電流方向，提供正向或反向的通電電流，使得電磁線圈產生正向或反向的磁力線，以控制人體胃中的膠囊內窺鏡受電磁線圈的吸引力作用，與磁力線同向運動，從而使得膠囊內窺鏡在外部電磁線圈的電流方向改變下，可改變膠囊內窺鏡在胃中的運行姿態，使之可受控地靠近特定胃壁面，以拍攝特 定方位的胃壁，獲取更為清晰的胃壁圖像。
權利要求1.一種膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統，其特征在于:包括相互電連接的電磁鐵供電系統和電磁線圈，電磁鐵供電系統向電磁線圈供電并控制電流的方向，當吞入帶磁鐵的膠囊內窺鏡的人體進入通電電磁線圈產生的磁場中，通過電磁鐵供電系統向電磁線圈提供不同方向的電流，改變磁場中的磁通方向，對膠囊內窺鏡中的磁鐵產生不同方向的吸弓丨，以變換膠囊內窺鏡的運行姿態。
2.根據權利要求1所述的膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統，其特征在于:所述電磁鐵供電系統設有兩個開關電路，通過切換不同的開關電路，使電流改變流向，改變磁力線的方向，進而改變體內帶磁鐵的膠囊內窺鏡的運行姿態。
3.根據權利要求2所述的膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統，其特征在于:所述磁鐵套設于膠囊內窺鏡的中部上，使得膠囊內窺鏡的兩端配重相等，膠囊內窺鏡的軸心和重心相重合。
4.根據權利要求3所述的膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統，其特征在于:所述膠囊內窺鏡包括鏡頭和天線，所述鏡頭設置于內窺鏡的的一端或兩端，所述天線套設于一端鏡頭上。
5.根據權利要求2所述的膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統，其特征在于:所述電磁線圈的匝數為300-2000匝之間。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統，其特征在于:所述膠 囊內窺鏡內置于通電電磁線圈所產生的磁場中，并與電磁線圈的拉伸方向相垂直。
專利摘要本實用新型提供一種膠囊內窺鏡運行姿態的控制系統，其中控制系統包括電磁鐵供電系統、電磁線圈和帶磁鐵的膠囊內窺鏡，電磁鐵供電系統和電磁線圈相互電連接，用于向電磁線圈供電并控制電流的方向，當吞入膠囊內窺鏡的人體進入通電電磁線圈產生的磁場中，電磁鐵供電系統通過向電磁線圈提供不同方向的電流，改變磁場中的磁通方向，對膠囊內窺鏡中的磁鐵產生不同方向的吸引，以變換人體內的膠囊內窺鏡的運行姿態。通過電磁鐵供電系統控制通電的電磁線圈中的電流方向，提供正向或反向的通電電流，使得電磁線圈產生正向或反向的磁力線，可使得膠囊內窺鏡改變在胃中的運行姿態，受控地靠近特定胃壁面，以拍攝特定方位的胃壁，獲取更為清晰的胃壁圖像。
文檔編號A61B1/273GK203107087SQ201220710999
公開日2013年8月7日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者李奕, 肖瀟, 王建平 申請人:深圳市資福技術有限公司