本發明屬于醫療器械技術領域，特別是涉及一種可控膠囊內鏡的控制方法。

背景技術：

膠囊內鏡具有無痛、無交叉感染，檢查期間不影響正常工作生活等優點，在消化道檢查中已經應用非常廣泛。其中，小腸膠囊內鏡是被動檢查的，依靠胃腸的自生蠕動使膠囊內鏡完成檢查。近幾年出現了可以控制的胃膠囊內鏡，通過外部磁場控制膠囊內鏡完成胃部的檢查，但都是需要通過人工操作完成的。人工操作需要事先培訓，醫生也需要通過長時間的訓練掌握。在檢查過程中，也有可能因為醫生的專業水平、操作水平、身體疲勞度等因素造成檢查并不全面而導致漏診。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提供了一種可控膠囊內鏡的控制方法，無需醫生手動操作，膠囊內鏡在外部磁場的指引下按照規劃的路徑自動完成檢查，且能提高檢查的覆蓋率。

本發明提供的一種可控膠囊內鏡的控制方法，包括：

尋找位于胃內的膠囊內鏡；

將胃腔分為預設數量的分區；

依次在每個分區內，利用外部磁鐵將所述膠囊內鏡吸附到胃上壁且調整所述膠囊內鏡的鏡頭朝下與水平面呈第一預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照；

控制所述膠囊內鏡掉落至胃下壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝上與水平面呈第二預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照。

優選的，在上述可控膠囊內鏡的控制方法中，所述將胃腔分為預設數量的分區為：

以胃腔內從胃竇至胃底方向上的距離為依據，將胃腔分為預設數量的分區。

優選的，在上述可控膠囊內鏡的控制方法中，所述以胃腔內從胃竇至胃底方向上的距離為依據，將胃腔分為預設數量的分區包括：

吸附住所述膠囊內鏡并移動至胃竇的邊界位置，記錄此時的第一位置信息；

拖動所述膠囊內鏡至胃底的邊界位置，記錄此時的第二位置信息；

以所述第一位置信息和所述第二位置信息計算得到的胃竇至胃底的距離為依據，將胃腔分為預設數量的分區。

優選的，在上述可控膠囊內鏡的控制方法中，所述尋找位于胃內的膠囊內鏡包括：

控制外部磁鐵為豎直方向放置，且所述外部磁鐵下部的極性與膠囊內鏡內部的磁鐵朝鏡頭方向的極性相反，利用所述外部磁鐵在胃上方掃描，當膠囊內鏡內部的加速度傳感器檢測到膠囊內鏡的姿態為鏡頭豎直向上時，完成膠囊內鏡的尋找；

或者控制外部磁鐵在胃上方掃描的同時使所述外部磁鐵往復式上下移動，當膠囊內鏡內部的磁場傳感器的數值突然增大并達到預設數值時，外部磁鐵吸起膠囊內鏡到胃上表壁，完成膠囊內鏡的尋找。

優選的，在上述可控膠囊內鏡的控制方法中，所述吸附住所述膠囊內鏡并移動至胃竇的邊界位置包括：

將所述膠囊內鏡向胃竇處移動的過程中，當所述膠囊內鏡里的磁場傳感器的磁場數值逐漸減小，且所述膠囊內鏡的傾角增大到預設角度時，判斷所述膠囊內鏡已到達胃竇的邊界位置。

優選的，在上述可控膠囊內鏡的控制方法中，所述拖動所述膠囊內鏡至胃底的邊界位置包括：

將所述膠囊內鏡向胃底處移動的過程中，當所述膠囊內鏡內的磁場傳感器的磁場數值逐漸減小，且所述膠囊內鏡的傾角增大到預設角度時，判斷所述膠囊內鏡已到達胃底的邊界位置。

優選的，在上述可控膠囊內鏡的控制方法中，所述將胃腔分為預設數量的分區為：

將胃腔分為3個至10個分區。

優選的，在上述可控膠囊內鏡的控制方法中，

所述利用外部磁鐵將所述膠囊內鏡吸附到胃上壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝下與水平面呈第一預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照包括：

利用外部磁鐵將所述膠囊內鏡吸附到胃上壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝下與水平面呈30°，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸旋轉3至5圈拍照，并更改所述膠囊內鏡的鏡頭與水平面呈45°、60°和0°繼續旋轉拍照。

優選的，在上述可控膠囊內鏡的控制方法中，

所述控制所述膠囊內鏡掉落至胃下壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝上與水平面呈第二預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照包括：

升高所述外部磁鐵以控制所述膠囊內鏡掉落至胃下壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝上與水平面呈30°，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸旋轉3至5圈拍照，并將所述膠囊內鏡的鏡頭與水平面呈45°、60°和0°繼續旋轉拍照。

通過上述描述可知，本發明提供的上述可控膠囊內鏡的控制方法，由于包括：尋找位于胃內的膠囊內鏡；將胃腔分為預設數量的分區；依次在每個分區內，利用外部磁鐵將所述膠囊內鏡吸附到胃上壁且調整所述膠囊內鏡的鏡頭朝下與水平面呈第一預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照；控制所述膠囊內鏡掉落至胃下壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝上與水平面呈第二預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照，因此無需醫生手動操作，膠囊內鏡在外部磁場的指引下按照規劃的路徑自動完成檢查，且能提高檢查的覆蓋率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請實施例提供的第一種可控膠囊內鏡的控制方法的示意圖；

圖2為可控膠囊內鏡的控制系統的示意圖；

圖3為膠囊內鏡吸附到胃上壁拍照的示意圖；

圖4為膠囊內鏡位于胃下壁拍照的示意圖；

圖5為將胃腔分區的示意圖；

圖6為判斷膠囊內鏡到達胃竇邊界位置的示意圖；

圖7為判斷膠囊內鏡到達胃底邊界位置的示意圖。

具體實施方式

本發明的核心思想在于提供一種可控膠囊內鏡的控制方法，無需醫生手動操作，膠囊內鏡在外部磁場的指引下按照規劃的路徑自動完成檢查，且能提高檢查的覆蓋率。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本申請實施例提供的第一種可控膠囊內鏡的控制方法如圖1所示，圖1為本申請實施例提供的第一種可控膠囊內鏡的控制方法的示意圖。該方法包括如下步驟：

S1：尋找位于胃內的膠囊內鏡；

需要說明的是，所用的系統如圖2所示，圖2為可控膠囊內鏡的控制系統的示意圖，該系統由機械運動機構1、膠囊內鏡2、外部磁體3、檢查床4和醫生操控臺5組成。其中，機械運動機構1是能夠提供多自由度運動的機械結構，能夠給予外部磁體3在X、Y、Z軸上運動，還包括磁體自身旋轉和翻滾的兩個自由度；膠囊內鏡2用于患者服下后在人體的胃部拍照檢查，內部有拍照模塊、電池模塊、傳感器模塊(磁場傳感器和加速度傳感器)、內部磁體和無線發射模塊，拍照模塊拍得的膠囊內鏡圖像通過無線發射模塊傳輸到醫生操控臺5的顯示器上顯示，傳感器模塊實時傳輸數據到醫生操控臺經過處理后再傳輸到機械運動機構1，指導運動機構的動作；外部磁體3通過與膠囊內鏡的內部磁體的相互作用，控制膠囊內鏡的移動和姿態；檢查床4用于檢查者躺上接受膠囊內鏡的檢查；醫生操控臺5具有顯示器、開關控制按鈕和操作手柄，顯示器實時顯示膠囊內鏡拍得的圖像、膠囊內鏡實時姿態和機械運動機構1的實時動作，操作手柄可控制機械運動結構的動作，也可不使用操作手柄控制，由系統自動完成檢查。

病人在吞服膠囊內鏡前喝大量水，將胃撐開，使胃內的褶皺減小以免影響膠囊內鏡在胃中的運動，吞服膠囊內鏡后進入胃內，然后就開始尋找膠囊內鏡。

S2：將胃腔分為預設數量的分區；

需要說明的是，這是根據胃的大小而定，比如體型較大的成年人，胃體積也較大，分區就多一些，以保證足夠的檢查率，而小孩胃小，分區少一些就足夠保證檢查率，其中，胃的大小可以根據胃底到胃竇的距離而定。

S3：依次在每個分區內，利用外部磁鐵將所述膠囊內鏡吸附到胃上壁且調整所述膠囊內鏡的鏡頭朝下與水平面呈第一預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照；

具體的，參考圖3，圖3為膠囊內鏡吸附到胃上壁拍照的示意圖，此時，膠囊內鏡被外部磁鐵吸附到胃上壁，與水平面之間存在一定夾角，然后控制該膠囊內鏡以豎直方向為軸旋轉拍照，如圖中的環繞箭頭所示，可以旋轉多圈拍照，以得到更多的細節，然后更換角度繼續旋轉拍照，得到該位置所在水平面及以下的各個位置的胃壁的圖像。

S4：控制所述膠囊內鏡掉落至胃下壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝上與水平面呈第二預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照。

具體的，參考圖4，圖4為膠囊內鏡位于胃下壁拍照的示意圖，此時，膠囊內鏡下落至胃下壁，與水平面之間存在一定夾角，繼續控制該膠囊內鏡以豎直方向為軸旋轉拍照，如圖中的環繞箭頭所示，可以旋轉多圈拍照，以得到更多的細節，然后更換角度繼續旋轉拍照，得到該位置所在水平面及以上的各個位置的胃壁的圖像。然后控制膠囊內鏡前往下一個分區，與上述步驟相同，在胃上壁和胃下壁各自按照規定角度旋轉拍攝，直到將所有分區拍攝完畢。

另外需要說明的是，上述步驟S3和S4的順序并不僅限于先進行步驟S3，再進行步驟S4，實際上，還可以先進行步驟S4，再進行步驟S3，同樣能夠實現整個胃壁的拍照，這里并不做任何限制。

通過上述描述可知，本申請實施例提供的上述第一種可控膠囊內鏡的控制方法，由于包括尋找位于胃內的膠囊內鏡；將胃腔分為預設數量的分區；依次在每個分區內，利用外部磁鐵將所述膠囊內鏡吸附到胃上壁且調整所述膠囊內鏡的鏡頭朝下與水平面呈第一預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照；控制所述膠囊內鏡掉落至胃下壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝上與水平面呈第二預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照，因此無需醫生手動操作，膠囊內鏡在外部磁場的指引下按照規劃的路徑自動完成檢查，且能提高檢查的覆蓋率。

本申請實施例提供的第二種可控膠囊內鏡的控制方法，是在上述第一種可控膠囊內鏡的控制方法的基礎上，還包括如下技術特征：

所述將胃腔分為預設數量的分區為：

以胃腔內從胃竇至胃底方向上的距離為依據，將胃腔分為預設數量的分區。

參考圖5，圖5為將胃腔分區的示意圖，左側為胃竇所在位置，右側為胃底所在位置，在這種情況下，系統能夠更方便的識別胃竇和胃底所在的位置，并容易計算二者之間的距離，從而方便分區，分區的數量根據具體的患者胃的大小而定，例如體型較大的成年人的胃較大，需要分成足夠多的分區以保證檢查率，而小孩的胃較小，就可以分成較少數量的分區，就足以保證檢查率，圖5中示意性的分出了五個分區，但實際上并不僅限于五個分區，此處并不構成限制。

本申請實施例提供的第三種可控膠囊內鏡的控制方法，是在上述第二種可控膠囊內鏡的控制方法的基礎上，還包括如下技術特征：

所述以胃腔內從胃竇至胃底方向上的距離為依據，將胃腔分為預設數量的分區包括：

吸附住所述膠囊內鏡并移動至胃竇的邊界位置，記錄此時的第一位置信息；

拖動所述膠囊內鏡至胃底的邊界位置，記錄此時的第二位置信息；

以所述第一位置信息和所述第二位置信息計算得到的胃竇至胃底的距離為依據，將胃腔分為預設數量的分區。

需要說明的是，膠囊內鏡內部的磁場傳感器和加速度傳感器能夠實時傳輸數據，可以得到膠囊內鏡的位置和姿態信息，并且可以在醫生操控臺上直觀的顯示出來圖像和位置信息。

本申請實施例提供的第四種可控膠囊內鏡的控制方法，是在上述第一種可控膠囊內鏡的控制方法的基礎上，還包括如下技術特征：

所述尋找位于胃內的膠囊內鏡包括：

控制外部磁鐵為豎直方向放置，且所述外部磁鐵下部的極性與膠囊內鏡內部的磁鐵朝鏡頭方向的極性相反，利用所述外部磁鐵在胃上方掃描，當膠囊內鏡內部的加速度傳感器檢測到膠囊內鏡的姿態為鏡頭豎直向上時，完成膠囊內鏡的尋找，需要說明的是，從膠囊內鏡的形狀就可以看出，當不受外部磁力時，膠囊內鏡本身會平放于胃中，也就是鏡頭朝向水平方向或有一定偏差，但不會豎直方向，而當外部磁鐵位于其上方時，根據磁體異性相吸的原理，該外部磁鐵就能夠將膠囊內鏡中的磁鐵吸起來，變成豎直方向，就證明找到了該膠囊內鏡；

或者控制外部磁鐵在胃上方掃描的同時使所述外部磁鐵往復式上下移動，當膠囊內鏡內部的磁場傳感器的數值突然增大并達到預設數值時，外部磁鐵吸起膠囊內鏡到胃上表壁，完成膠囊內鏡的尋找，需要說明的是，在外部磁鐵靠近膠囊內鏡之后，由于異性相吸的原理，磁力達到一定程度之后，膠囊內鏡就能夠克服重力作用而快速向外部磁鐵的位置移動，此時由于二者間距快速變小，因此磁力數值突然增大，且當達到預設數值不變時，就能表明外部磁鐵將膠囊內鏡吸附到了胃上表壁，就完成了膠囊內鏡的尋找。

需要說明的是，上述兩種方式均能有效尋找到胃內的膠囊內鏡，可以由系統自動完成，可以事先設定尋找模式，然后由系統自動尋找，無需人工操作。

本申請實施例提供的第五種可控膠囊內鏡的控制方法，是在上述第三種可控膠囊內鏡的控制方法的基礎上，還包括如下技術特征：

所述吸附住所述膠囊內鏡并移動至胃竇的邊界位置包括：

將所述膠囊內鏡向胃竇處移動的過程中，當所述膠囊內鏡里的磁場傳感器的磁場數值逐漸減小，且所述膠囊內鏡的傾角增大到預設角度時，判斷所述膠囊內鏡已到達胃竇的邊界位置。

具體的，參考圖6，圖6為判斷膠囊內鏡到達胃竇邊界位置的示意圖，拖動膠囊內鏡往胃竇處(幽門附近)移動，并判斷是否到達胃竇的邊界位置，其中，到達邊界的判斷條件為：機械臂移動時，膠囊內鏡由于被胃竇壁阻擋，不能跟隨移動，則膠囊內鏡里面的磁場傳感器的數據會慢慢減小(若膠囊內鏡一直跟隨外部磁鐵移動，則磁場傳感器數值變化不會很大)，同時膠囊內鏡的傾角增大并到一定的程度，兩個條件同時滿足時，證明膠囊內鏡已經到達胃竇的邊界位置，此時通過外部運動機構和計算機記錄目前的第一位置信息。

本申請實施例提供的第六種可控膠囊內鏡的控制方法，是在上述第三種可控膠囊內鏡的控制方法的基礎上，還包括如下技術特征：

所述拖動所述膠囊內鏡至胃底的邊界位置包括：

將所述膠囊內鏡向胃底處移動的過程中，當所述膠囊內鏡內的磁場傳感器的磁場數值逐漸減小，且所述膠囊內鏡的傾角增大到預設角度時，判斷所述膠囊內鏡已到達胃底的邊界位置。

該步驟的依據與上述依據相同，此處不再贅述，如圖7所示，圖7為判斷膠囊內鏡到達胃底邊界位置的示意圖，此時外部磁鐵移動時膠囊內鏡里的磁場傳感器數據變小且傾角增大到一定程度，證明已經到達了胃底的邊界位置。

上述各個操作及判斷步驟都比較明確，利用系統就能夠自動處理，節省了人工成本。

本申請實施例提供的第七種可控膠囊內鏡的控制方法，是在上述第一種至第六種可控膠囊內鏡的控制方法中任一種的基礎上，還包括如下技術特征：

所述將胃腔分為預設數量的分區為：

將胃腔分為3個至10個分區。

當檢查對象為小孩時，本身胃的體積較小，就可以相應的分配較少的分區，例如三個，能夠滿足檢查率的要求，而當檢查對象為體型較大的成年人時，就可以分配較多的分區，例如十個，才能夠保證檢查率。

本申請實施例提供的第八種可控膠囊內鏡的控制方法，是在上述第一種至第六種可控膠囊內鏡的控制方法中任一種的基礎上，還包括如下技術特征：

所述利用外部磁鐵將所述膠囊內鏡吸附到胃上壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝下與水平面呈第一預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照包括：

利用外部磁鐵將所述膠囊內鏡吸附到胃上壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝下與水平面呈30°，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸旋轉3至5圈拍照，并更改所述膠囊內鏡的鏡頭與水平面呈45°、60°和0°繼續旋轉拍照。

也就是說，先以30°的角度對胃下壁進行拍攝，為了保證準確性，可以拍照3至5圈，獲得更多的細節，然后換成其他多種角度，繼續旋轉拍照多次，這樣就能夠保證胃下壁的各個位置的不同角度的圖像都被記錄下來，更便于發現有問題的部位，需要說明的是，這里所利用的各個角度僅僅是優選方案，還可以根據實際需要采用其他的角度組合，此處并不做限制。

本申請實施例提供的第九種可控膠囊內鏡的控制方法，是在上述第一種至第六種可控膠囊內鏡的控制方法中任一種的基礎上，還包括如下技術特征：

所述控制所述膠囊內鏡掉落至胃下壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝上與水平面呈第二預設夾角，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸進行旋轉拍照，更改角度繼續旋轉拍照包括：

升高所述外部磁鐵以控制所述膠囊內鏡掉落至胃下壁且調整膠囊內鏡的鏡頭朝上與水平面呈30°，控制所述膠囊內鏡以豎直方向為軸旋轉3至5圈拍照，并將所述膠囊內鏡的鏡頭與水平面呈45°、60°和0°繼續旋轉拍照。

也就是說，先以30°的角度對胃上壁進行拍攝，為了保證準確性，可以拍照3至5圈，獲得更多的細節，然后換成其他多種角度，繼續旋轉拍照多次，這樣就能夠保證胃上壁的各個位置的不同角度的圖像都被記錄下來，更便于發現有問題的部位，需要說明的是，這里所利用的各個角度僅僅是優選方案，還可以根據實際需要采用其他的角度組合，此處并不做限制。

而且，需要說明的是，在檢查過程中，可隨時根據磁場傳感器數值判斷膠囊內鏡是否在胃的上表壁或是下表壁，或是從上表壁掉落到下表壁，從下表壁吸附到上表壁。傳感器數值突然大幅度增大，說明膠囊內鏡被吸起到上表壁；若傳感器數值突然大幅度減小，說明膠囊內鏡從上表壁掉落到下表壁。通過這種方法，可以判斷膠囊內鏡是否還在控制之中，系統可根據數據反饋，做一個閉環控制。在控制膠囊內鏡傾斜角度時，也可以通過膠囊內鏡內部的加速度傳感器，讀出膠囊內鏡目前與水平面的角度，從而精確控制膠囊內鏡的傾斜角度。

綜上所述，上述控制方法能夠自動控制膠囊內鏡完成胃部的檢查，而不需要人工操作，膠囊內鏡在外部磁場的指引下按照規劃的路徑自動完成檢查，避免了人工操作的一些問題，檢查的覆蓋率可達到95％以上。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。