胶囊内窥镜体内运行状态的控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种胶囊内窥镜运行状态的控制系统，其包括：环形轨道、升降轨道和电磁装置，所述电磁装置装配于环形轨道上，所述环形轨道装配于升降轨道上，所述电磁装置在环形轨道的带动下水平转动，电磁装置可吸引体内带电磁模块胶囊内窥镜，人体在环形轨道中，通过在升降轨道上下移动环形轨道，而改变胶囊内窥镜在内脏中的垂直高度，通过环形轨道的转动，而改变胶囊内窥镜在内脏中的水平位置。
【专利说明】胶囊内窥镜体内运行状态的控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及胶囊内窥镜，特别是指一种通过调整外部永磁体的方位和摆动角度，来实现对体内胶囊内窥镜的运行状态进行控制的控制系统。
【背景技术】
[0002]胶囊式内窥镜是医学发展的科技新产品，其日渐被广泛应用于医学上各种病症的临床诊断，采用无痛无创伤的监测诊断，口服后进入人体胃或肠道中，通过其镜头组件近距离拍摄其内部的胃或肠壁状况，以进行临床诊断，减轻患者的临床痛苦。
[0003]若胶囊内窥镜在肠胃中运行处于不受控状态，则使得检测人员无法获知其当前状态，也无法根据需要控制其拍摄所需部位的图像，拍摄并发送出来的图像是内窥镜在无序状态下拍摄的，无法分辨出所摄图像在肠胃中的方位；同时，若外部磁力仅能在一个方向上对内窥镜的轨迹进行控制，则无法控制内窥镜拍摄到更多方位和角度的肠胃壁图像，具有一定的局限性，在使用上有很大的缺陷。
[0004]因此，有必要提供可全方位多角度地对胶囊内窥镜的运行状态进行控制的控制系统。
实用新型内容
[0005]基于现有技术的不足，本实用新型的主要目的在于提供可以对胶囊内窥镜的位置、运行速度和运行状态进行调整的控制系统。
[0006]本实用新型提供了一种胶囊内窥镜运行状态的控制系统，其包括:环形轨道、升降轨道和电磁装置，所述电磁装置装配于环形轨道上，所述环形轨道装配于升降轨道上，所述电磁装置在环形轨道的带动下水平转动，电磁装置可吸引体内带电磁模块胶囊内窥镜，人体在环形轨道中，通过在升降轨道上下移动环形轨道，而改变胶囊内窥镜在内脏中的垂直高度，通过环形轨道的转动，而改变胶囊内窥镜在内脏中的水平位置。
[0007]优选地，所述电磁装置包括基座、电机、转轴和永磁体，所述电机内置于基座中，并与转轴电连接，所述转轴贯穿永磁体，永磁体与环形轨道相垂直，在电机的驱动下，永磁体绕转轴旋转，以吸引胶囊内窥镜在内脏中姿态的改变。所述升降轨道平行设置于环形轨道的两侧，所述环形轨道与升降轨道相垂直。
[0008]优选地，所述电磁装置中增设有伸缩臂，所述伸缩臂连接于电机和转轴之间，在电机的驱动下，伸缩臂带动永磁体在基座的垂直方向伸缩。
[0009]优选地，所述胶囊内窥镜为单镜头内窥镜，其重心和轴心重合，所述电磁模块设置于胶囊内窥镜的中部，使得内窥镜配重平衡，易于实现姿态的调整。
[0010]所述永磁体绕转轴做360度转动，所述电磁装置在环形轨道的带动下绕人体做360度旋转。
[0011 ] 与现有技术相比，本实用新型胶囊内窥镜运行状态的控制系统具有以下优点:
[0012]I)通过升降轨道调整永磁体的水平高度，以调整受永磁体所吸引的胶囊内窥镜在胃中的上下位置，使其受控移向永磁体所在平面移动；
[0013]2)通过环形轨道在人体的外周做环绕转动，以带动永磁体绕圈转动，实现永磁体水平位置上的改变，从而调整胶囊内窥镜在胃中的运行轨迹，使其受磁力吸引而对相应的肠胃壁面进行拍摄，获取相应区域的图像或影像，通过环形轨道带动永磁体做360度转动，使得胶囊内窥镜也同步绕行，增大了其拍摄范围，并增加了拍摄区域调整的可控性；
[0014]3)通过驱动永磁体的旋转角度，改变磁力线的方向，使得胶囊内窥镜受磁力线方向的变化而改变运行姿态，通过外部永磁体的旋转角度的细小微调，可以控制内窥镜的运动姿态做缓慢改变，以进一步细致地对肠胃壁进行拍摄，获得清晰完整的图像，这样，可以控制内窥镜在某一特定区域的肠胃壁进行更为细致的拍摄，提高了摄取图像的精度，同时，由于永磁体可绕转轴做360度转动，使得内窥镜亦可在其控制下做360度的转动，大大增大了其拍摄的范围。
[0015]本控制装置结构简单，操作方便，通过在垂直方向、水平方向上的位置调整，以改变永磁体对内窥镜的磁力方向，再通过永磁体全方位、多角度的转动，可获得更大范围的内窥镜对肠胃壁的拍摄图像，通过本控制系统，既可以控制内窥镜的悬浮位置、运行轨迹，又可以控制其运行速度和运行轨迹，可实现对内窥镜体内的全方位控制，具有很高的实践意义和使用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型胶囊内窥镜运行状态控制系统的设备俯视图一；
[0017]图2为本实用新型胶囊内窥镜运行状态控制系统的设备俯视图二 ；
[0018]图3为本实用新型胶囊内窥镜运行状态控制系统的设备侧视图；
[0019]图4为本实用新型胶囊内窥镜的结果示意图；
[0020]图5为本实用新型胶囊内窥镜在体液中的悬浮状态图；
[0021]图6a为本实用新型永磁体与胶囊内窥镜的吸引状态图一；
[0022]图6b为本实用新型永磁体与胶囊内窥镜的吸引状态图二 ；
[0023]图6c为本实用新型永磁体与胶囊内窥镜的吸引状态图三；
[0024]图6d为本实用新型永磁体与胶囊内窥镜的吸引状态图四；
[0025]图6e为本实用新型永磁体与胶囊内窥镜的吸引状态图五；
[0026]图6f为本实用新型永磁体与胶囊内窥镜的吸引状态图六；
[0027]图7为本实用新型胶囊内窥镜运行状态的控制系统的调整示意图。
【具体实施方式】
[0028]参照图1和图2所示，本实用新型提供了一种胶囊内窥镜运行状态的控制系统，其包括:环形轨道100、升降轨道200和电磁装置300，所述电磁装置300装配于环形轨道100上，所述环形轨道100装配于升降轨道200上，所述电磁装置300在环形轨道100的带动下水平转动，电磁装置300可吸引体内带电磁模块胶囊内窥镜400，人体在环形轨道100中，通过在升降轨道200上下移动环形轨道100，而改变胶囊内窥镜400在内脏中的垂直高度，通过环形轨道100的转动，而改变胶囊内窥镜400在内脏中的水平位置。
[0029]其中，所述环形轨道100环绕于人体的外周，人体站立或平躺于环形轨道100的中间，环形轨道100的边壁嵌套于升降轨道200上，且与升降轨道200相垂直，人体与升降轨道200相平行，升降轨道200平行设置于环形轨道100的两侧。环形轨道100可在升降轨道200上进行上下移动。升降轨道200通过具备卡扣结构的滑轮卡住环形轨道100，通过滑轮环形轨道100可以沿升降轨道上下滑动。
[0030]结合参照图3所示，所述电磁装置300包括基座30、电机31、转轴32和永磁体33，所述基座30固定于环形轨道100的内侧，并与环形轨道100的内切面相垂直，所述电机31内置于基座30中，并与转轴32电连接，可带动转轴32转动；所述转轴32贯穿永磁体33的中部，永磁体33的一端为S极,另一端为N极,在电机31的驱动下,永磁体33绕转轴32旋转，通过永磁体33的旋转,改变永磁铁33与胶囊内窥镜之间的磁力线的方向，从而改变通过吸引而改变胶囊内窥镜400在内脏中的姿态。所述永磁体旋转角度可做360度转动；通过电脑控制、电机驱动其做特定角度旋转。
[0031]参照图4和图5所示，在胶囊内窥镜400的两端分别设有镜头40和天线41，为单镜头内窥镜，设置单镜头，一方面使得胶囊内窥镜配重平衡，另一方面易控制单镜头在肠胃中的拍摄，判定图像数据在肠胃中的位置。电源设于胶囊内窥镜的中部，电磁模块42套设于电源的外周，位于整个胶囊内窥镜的中部，使得所述胶囊内窥镜配重平衡，其重心和轴心重合，使得胶囊内窥镜在肠胃中旋转时保持平衡，定位准确。所述电磁模块42的一端为S极，另一端为N极，在本实施例中，S极一端与镜头相近，N极一端与天线相近，人们可根据胶囊内窥镜中电磁模块的配置方向来调整永磁体的转动角度。参照图5所示，由于胶囊内窥镜的轴心和重心重合，均在胶囊中轴线正中心，配重平衡，使其悬浮于体液中，更有利于通过永磁体的旋转或移动来控制其运动状态。
[0032]参照图6a -图6f所示，在永磁体33不同的转动角度下，胶囊内窥镜400随之转动，发生运动姿态的改变。参照图6a所示，当永磁体33转动至S极指向胶囊内窥镜时，胶囊内窥镜拍摄磁铁背向一方，由于两极的相互吸引，胶囊内窥镜N极指向永磁体，这时，镜头40背离永磁体33，胶囊内窥镜对背向永磁体的一方肠胃壁进行拍摄；反之，参照图6b所示，胶囊内窥镜拍摄磁铁正向一方，当永磁体33调转，由于两极的相互吸引，其N极指向胶囊内窥镜时，胶囊内窥镜S极指向永磁体,这时,镜头指向永磁体,胶囊内窥镜对永磁体一侧的肠胃壁进行拍摄。参照图6c所示，当永磁体33向上旋转至S极与水平面呈a角时，由于两极的相互吸引，胶囊内窥镜受磁力方向变化，N极亦向上倾斜一定角度，这时，镜头向永磁体33的反向下侧的肠胃壁进行拍摄；参照图6d所示，当永磁铁33向下旋转至S极与水平面呈a角时，由于两极的相互吸引，胶囊内窥镜受磁力方向变化，N极亦向下倾斜一定角度，这时，镜头向永磁体33的反向上侧的肠胃壁进行拍摄；参照图6e所示，当永磁体33向上旋转至N极与水平面呈a角时，由于两极的相互吸引，胶囊内窥镜受磁力方向变化，S极亦向上倾斜一定角度，这时，镜头指向永磁体33的上侧的肠胃壁进行拍摄；参照图6f所示，当永磁铁33向下旋转至N极与水平面呈a角时，由于两极的相互吸引，胶囊内窥镜受磁力方向变化，S极亦向下倾斜一定角度，这时，镜头指向永磁体33的下侧的肠胃壁进行拍摄。通过永磁体33的旋转角度的改变，使得永磁体和胶囊内窥镜之间的磁力线方向的改变，使得胶囊内窥镜在其带动下，旋转角度发生相应的改变，所述电磁装置在环形轨道的带动下绕人体做360度旋转，以拍摄不同方位的肠胃壁的图像或影像，以获得较大的图像采集覆盖范围。所述永磁体旋转角度可做360度转动；通过电脑控制、电机驱动其做特定角度旋转。[0033]参照图3所示，所述电磁装置300与环形轨道100相垂直，且其永磁体33 —端指向人体，使得永磁体的转动或旋转可更好地对胶囊内窥镜的运动进行控制。在本实用新型的优选实施例中，所述电磁装置300中增设有伸缩臂34，所述伸缩臂34连接于电机31和转轴32之间，其设立于基座30的两侧，一端固定于基座内，转轴32连接于两伸缩臂34的另一端之间，所述伸缩臂34的前端设有开槽，所述永磁体33通过转轴32固定于两伸缩臂34之间，并可在所述开槽中绕转轴32做360度转动。所述伸缩臂34包括相互嵌套的套管，在电机31的驱动下，伸缩臂34的内管可在外管中做伸缩运动，以带动永磁体33在基座30的垂直方向伸缩，当需要加大磁力时，可驱动伸缩臂34向外延伸，永磁体33向人体靠近，即可增大永磁体与胶囊内窥镜的电磁模块之间磁场强度，进而提高胶囊内窥镜在体内的运行速度；反之，当需要减小磁力时，可驱动伸缩臂34向内收缩，永磁体33远离人体，即可减小永磁体与胶囊内窥镜的电磁模块之间的磁场强度，进而减少胶囊内窥镜在体内的运行速度。所述伸缩臂由相互嵌套的套筒构成，通过内外套筒之间的伸缩来实现伸缩臂长度的调整。
[0034]本实用新型还提供了一种利用上述控制系统对胶囊内窥镜的运行姿态进行控制的方法:
[0035]参照图7所示，首先，以置入胃部作为胶囊内窥镜为调整对象，在人机界面中，根据常规胃部的大小，将胃部划分为A、B、C、D、E和F六大区域，并对应设置这六个区域的坐标范围，不同的坐标范围，对应永磁体不同的坐标高度(h)和旋转角度(a)，根据胶囊内窥镜在体内不同方位的调整需求来对应永磁体的坐标高度和旋转角度。
[0036]步骤I)启动电机，驱动环形轨道在升降轨道上滑动，调整环形轨道与内脏中胶囊内窥镜的高度差；
[0037]在本实用新型的优选实施例中，以待测人体的腰部为中轴，所述环形轨道可在升降轨道做上下移动，移动距离为O - 40CM，以调整环形轨道与内脏中胶囊内窥镜的高度差，即调整磁场所吸引的胶囊内窥镜在内脏中的垂直高度h;
[0038]步骤2)驱动环形轨道转动，带动电磁装置随之转动，调整电磁装置对胶囊内窥镜的引力方向；
[0039]为了调整胶囊内窥镜在胃中悬浮的水平位置，驱动环形轨道转动，以带动电磁装置绕人体腹部旋转，调整电磁装置相对胶囊内窥镜的水平方位，以调整电磁装置对胶囊内窥镜的引力方向，使得胶囊内窥镜可受磁力方向吸引而移动，以拍摄相应位置的肠胃壁，实现对胶囊内窥镜胃内运行轨迹的控制；
[0040]步骤3 )驱动电磁装置的伸缩臂带动永磁体伸缩，调整永磁体对胶囊内窥镜的引力大小；
[0041]通过伸缩臂带动永磁体伸缩，以调整永磁体与胶囊内窥镜之间的间距，当伸缩臂伸长时，永磁体与胶囊内窥镜的间距缩短，胶囊所受的磁引力增强，进而可提升其在胃中的运行加速度，可使其加快靠近肠胃壁，反之，伸缩臂缩短时，永磁体与胶囊内窥镜的间距增大，胶囊所受的磁引力减少，则可减小其在胃中的运行加速度，这样，根据胶囊内窥镜在胃中的不同位置来适当地调整永磁体的伸缩，来调整胶囊内窥镜在胃内的运行速度。
[0042]步骤4 )驱动电磁装置的转轴带动永磁体转动，调整胶囊内窥镜在内脏中的运行姿态。
[0043]通过转轴带动永磁体转动，调整其S极或N极指向人体，以调整内窥镜的镜头背向或面向永磁体方向，或通过调整永磁体与水平面的夹角大小，来调整内窥镜的镜头的倾斜角度，这样，可实现对胶囊内窥镜在胃中的摆动角度的调整，使得镜头可指向相应的区域，获得全方位的拍摄角度以及更大的拍摄范围，并可根据需要来控制胶囊内窥镜的拍摄方位。
[0044] 利用本实用新型的控制系统，通过在垂直方向、水平方向上的位置调整，以改变永磁体对内窥镜的磁力方向，再通过永磁体全方位、多角度的转动，可获得更大范围的内窥镜对肠胃壁的拍摄图像，通过本控制系统，既可以控制内窥镜的悬浮位置、运行轨迹，又可以控制其运行速度和运行轨迹，可实现对内窥镜体内全方位控制，具有很高的实践意义和使用价值。
【权利要求】
1.一种胶囊内窥镜运行状态的控制系统，其特征在于包括:环形轨道、升降轨道和电磁装置，所述电磁装置装配于环形轨道上，所述环形轨道装配于升降轨道上，所述电磁装置在环形轨道的带动下水平转动，电磁装置可吸引体内带电磁模块胶囊内窥镜，人体在环形轨道中，通过在升降轨道上下移动环形轨道，而改变胶囊内窥镜在内脏中的垂直高度，通过环形轨道的转动，而改变胶囊内窥镜在内脏中的水平位置。
2.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜运行状态的控制系统，其特征在于:所述电磁装置包括基座、电机、转轴和永磁体，所述电机内置于基座中，并与转轴电连接，所述转轴贯穿永磁体，在电机的驱动下，永磁体绕转轴旋转，以吸引胶囊内窥镜在内脏中姿态的改变。
3.根据权利要求2所述的胶囊内窥镜运行状态的控制系统，其特征在于:所述电磁装置中增设有伸缩臂，所述伸缩臂连接于电机和转轴之间，在电机的驱动下，伸缩臂带动永磁体在基座的垂直方向伸缩。
4.根据权利要求2所述的胶囊内窥镜运行状态的控制系统，其特征在于:所述胶囊内丢见镜为单镜头内规镜。
5.根据权利要求4所述的胶囊内窥镜运行状态的控制系统，其特征在于:所述胶囊内窥镜的重心和轴心重合，所述电磁模块设置于胶囊内窥镜的中部。
6.根据权利要求2所述的胶囊内窥镜运行状态的控制系统，其特征在于:所述升降轨道平行设置于环形轨道的两侧，所述环形轨道与升降轨道相垂直。
7.根据权利要求6所述的胶囊内窥镜运行状态的控制系统，其特征在于:所述永磁体绕转轴做360度转动，所述电磁装置在环形轨道的带动下绕人体做360度旋转。
8.根据权利要求6所述的胶囊内窥镜运行状态的控制系统，其特征在于:所述环形轨道的半径40CM。
【文档编号】A61B1/00GK203388828SQ201320496840
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】李奕, 孙平, 戴永光 申请人:深圳市资福技术有限公司