一种胶囊内窥镜系统的制作方法

1.本发明属于医疗设备领域技术领域，尤其涉及一种胶囊内窥镜系统。


背景技术：

[0002]“胶囊胃镜”全称为“磁控胶囊胃镜系统”，它只需患者吞下一粒胶囊内窥镜便可完成胃部检查。通过这个系统，医生可以通过软件和实时精确操控的体外磁场来控制胶囊在胃内的运动，改变胶囊姿态，按照需要的角度对病灶重点拍摄照片，从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中，图像被无线传输至便携记录器，数据导出后，还可继续回放以提高诊断的准确率。在无线传输时，主要的部件载体为胶囊内部的天线，由于天线在发射信号时会有一定的方向性，即在某个方向上信号较强，传输数据良好，而其余空间的信号较弱，接收器无法接收到数据。
[0003]
目前，胶囊内窥镜医疗设备领域技术领域通过以下方案解决胶囊内窥镜内的天线的发射信号能够被接收器接收到的问题。(一)让患者在腰部佩戴环形腰带，在腰带中装入多个接收天线，再把腰带连接到记录仪。(二)以多个天线顶端圆形粘贴于患者腰部多个位置点，这些天线集中连接至记录仪。上述两种解决方案均是在胶囊工作时，不断切换天线寻找一个信号相对良好的来接收数据，从而保证接收数据的完整性。
[0004]
之所以采用上述两种方法是因为胶囊在人体内通过时，胶囊的位置会不断的发生变化。而无线信号在人体内有较大的衰减，并且衰减会随着胶囊与接收天线距离的增大而迅速增加。为了减少数据丢失，需要在在人体上布置多个接收天线，通过这些天线不断切换，来找到数据信号强度相对最佳天线进行数据接收。但天线在人体上的位置摆放是一般根据经验放在固定位置，且因为人的身高体重腰围等差异，固定摆放的天线无法适应所有的患者。当切换接收天线且所有接收天线均无法达到理想接收信号时，容易造成接收数据错误和丢失。因此，在胶囊内镜检查过程中，如何让天线处于最好的接收位置，稳定的接收数据是现有的技术中所面临的问题。
[0005]
另外，天线发出的信号也有一定的方向性。当使用指向性较强的天线时，无法保证每次胶囊发送数据时，都有天线处于最佳接收位置，接收数据完整性无法确保。因此只能选择增益较小，指向性偏低的天线。为保证接收天线实时与胶囊处于较好的接收位置，现有已有解决方案为使用双天线，两个天线同时接收胶囊信号并相互比较后向信号强度较大的一方移动。虽然解决指向性较强的信号接收问题，但实际实现操作难度较大，不利于大规模生产。


技术实现要素：

[0006]
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种胶囊内窥镜系统，以解决现有的天线无法处于最佳的信号接收位置接收胶囊内窥镜发出信号的问题。
[0007]
为了解决以上问题，本发明提供了一种胶囊内窥镜系统，包括：
[0008]
胶囊内窥镜，用于在被检体内采集数据信号并发出，所述数据信号包括图像数据
信号和所述胶囊内窥镜的实时工作姿态信号；
[0009]
第一天线，用于在被检体外接收所述胶囊内窥镜发出的数据信号并发送至数据接收仪；
[0010]
数据接收仪，存储有所述胶囊内窥镜的工作姿态与所述第一天线的最佳对准位置一一对应的数据库，基于接收到的所述实时工作姿态信号解读出所述胶囊内窥镜的实时工作姿态，根据所述实时工作姿态从所述数据库调取对应的最佳对准位置并生成控制指令，发送至天线控制单元；
[0011]
天线控制单元，用于根据所述控制指令驱动所述第一天线移动至对应的最佳对准位置接收所述胶囊内窥镜发出的数据信号。
[0012]
优选地，所述胶囊内窥镜内设置有姿态传感器，所述姿态传感器采集所述胶囊内窥镜的实时工作姿态信号，所述实时工作姿态信号包括位置信号和角度信号。
[0013]
优选地，所述姿态传感器包括角度传感器和速度传感器。
[0014]
优选地，所述胶囊内窥镜包括胶囊外壳和设置在胶囊外壳内部的所述姿态传感器、图像采集装置、主控电路模块、电源管理模块、电池、无线收发模块、磁感应模块和第二天线。
[0015]
优选地，所述磁感应模块包括永磁铁。
[0016]
优选地，所述第一天线设置在圆形轨道上，并且所述第一天线设置为可在垂直于轨道平面的方向上下运动；所述天线控制单元配置为能够驱动所述第一天线在所述圆形轨道运动并能够驱动所述第一天线上下运动。
[0017]
优选地，所述数据接收仪包括数据接收模块和数据存储模块。
[0018]
本发明还提供了一种上述所述数据库的建立方法，包括以下步骤：
[0019]
s101、将所述胶囊内窥镜放置在可旋转调整角度的设备上，在设备外围设置所述第一天线；
[0020]
s102、将所述胶囊内窥镜固定为第一工作姿态；
[0021]
s103、调整所述第一天线的对准位置，通过所述数据接收仪实时收集所述第一天线接收到的信号并确定信号接收最佳位置，获得所述第一工作姿态对应的最佳对准位置；
[0022]
s104、将所述胶囊内窥镜调整为第二工作姿态，按照以上步骤s103的方式获得所述第二工作姿态对应的最佳对准位置；
[0023]
s105、参照以上步骤s104，不断调整胶囊内窥镜的工作姿态并获得相应的最佳对准位置，建立完整的胶囊内窥镜的工作姿态与第一天线的最佳对准位置一一对应的数据库。
[0024]
优选地，所述胶囊内窥镜系统还包括磁控设备，所述磁控设备通过磁感应控制所述胶囊内窥镜在被检体内的运动。
[0025]
优选地，所述胶囊内窥镜系统还包括图像工作站，所述图像工作站与所述数据接收仪连接，用于显示所述数据接收仪所接收的图像数据信号。
[0026]
本发明实施例提供的胶囊内窥镜系统，由胶囊内窥镜采集并向被检体外的第一天线发出自身的实时工作姿态信号，第一天线将接收到的实时工作姿态信号发送至数据接收仪，数据接收仪基于接收到的胶囊内窥镜的实时工作姿态信号解读出胶囊内窥镜的实时工作姿态，并根据胶囊内窥镜的实时工作姿态从所述数据接收仪的数据中库调取对应的第一
天线的最佳对准位置，生成控制指令并发送至天线控制单元，由天线控制单元根据控制指令驱动第一天线移动至对应的最佳对准位置，即第一天线的最佳的信号接收位置，无论胶囊内窥镜在被检体内处于何种姿态，第一天线都时刻处于最佳的信号接收位置，保证了接收数据的完整性。
附图说明
[0027]
图1是本实施例提供的胶囊内窥镜系统的示意图；
[0028]
图2是本实施例提供的胶囊内窥镜内部组成的示意图。
具体实施方式
[0029]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
[0030]
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
[0031]
图1是本实施例提供的胶囊内窥镜系统的示意图。如图1所示，所述胶囊内窥镜系统包括：胶囊内窥镜1、第一天线2、数据接收仪3和天线控制单元4。
[0032]
其中，所述胶囊内窥镜1用于在被检体内采集数据信号并发出，所述数据信号包括图像数据信号和所述胶囊内窥镜1的实时工作姿态信号。
[0033]
所述第一天线2用于在被检体外接收所述胶囊内窥镜1发出的数据信号并发送至数据接收仪3。
[0034]
所述数据接收仪3存储有所述胶囊内窥镜1的工作姿态与所述第一天线2的最佳对准位置一一对应的数据库，基于接收到的所述实时工作姿态信号解读出所述胶囊内窥镜1的实时工作姿态，根据所述实时工作姿态从所述数据库调取对应的最佳对准位置并生成控制指令，发送至天线控制单元4。
[0035]
所述天线控制单元4用于根据所述控制指令驱动所述第一天线2移动至对应的最佳对准位置接收所述胶囊内窥镜1发出的数据信号。
[0036]
具体地，所述第一天线2设置在圆形轨道上并且可以在垂直于轨道平面的方向上下运动。所述天线控制单元4配置为能够驱动所述第一天线2在所述圆形轨道运动并能够驱动所述第一天线2上下运动。通过控制所述第一天线2在圆形轨道上运动并结合其上下运动，实时匹最佳对准位置，即可以将第一天线2移动至最佳的信号接收位置。
[0037]
以上实施提供的胶囊内窥镜系统由所述胶囊内窥镜1向被检体外的所述第一天线2发出自身的实时工作姿态信号，所述第一天线2将接收到的实时工作姿态信号发送至所述数据接收仪3，所述数据接收仪3基于接收到的所述实时工作姿态信号解读出所述胶囊内窥镜1的实时工作姿态，并根据所述胶囊内窥镜1的实时工作姿态从所述数据库调取对应的所述第一天线2的最佳对准位置，生成控制指令并发送至所述天线控制单元4，由所述天线控制单元4根据控制指令驱动所述第一天线2移动至对应的最佳对准位置，即所述第一天线2的最佳的信号接收位置，无论所述胶囊内窥镜1在被检体内处于何种姿态，所述第一天线2
都时刻处于最佳的信号接收位置接收所述胶囊内窥镜1发出信号，保证了接收数据的完整性。
[0038]
在优选的方案中，如图2所示，图2是本实施例提供的胶囊内窥镜内部组成的示意图，所述胶囊内窥镜1内设置有姿态传感器11，所述姿态传感器11采集所述胶囊内窥镜1的实时工作姿态信号，所述实时工作姿态信号包括位置信号和角度信号。
[0039]
在优选的方案中，所述姿态传感器11包括角度传感器和速度传感器。
[0040]
具体地，所述角度传感器用于检测采集实时工作的所述胶囊内窥镜1的旋转角度信号，所述速度传感器用于检测采集实时工作的所述胶囊内窥镜1的速度信号，通过速度信号可以清楚了解到所述胶囊内窥镜1在被检体内的运行距离和运行轨迹，采用所述角度传感器和所述速度传感器便于所述胶囊内窥镜1将自身的工作姿态信息采集完整。
[0041]
在优选的方案中，如图2所示，所述胶囊内窥镜1包括胶囊外壳12和设置在胶囊外壳12内部的所述姿态传感器11、图像采集装置13、主控电路模块14、电源管理模块15、电池16、无线收发模块17、磁感应模块18和第二天线19。
[0042]
具体地，所述磁感应模块18包括永磁铁，永磁铁可产生磁感应，便于所述胶囊内窥镜1在被检体内的移动。
[0043]
具体地，所述图像采集装置13用于采集被检体内的图像数据，并通过所述主控电路模块14将图像数据传输给所述无线收发模块17，另外，所述姿态传感器11采集到的所述胶囊内窥镜1的实时工作姿态信号也传输至所述无线收发模块17，其中，所述无线收发模块17包括控制芯片和外围电路。
[0044]
所述主控电路模块14与所述电源管理模块15相连接，所述主控电路模块14用于接收所述胶囊内窥镜1发射的图像数据信号和发出所述胶囊内窥镜1是否工作的指令。
[0045]
所述电池16采用氧化银电池，电源管理模块15包括磁性开关及控制电路，磁性开关优选为巨磁阻器件，控制电路优选为电源管理芯片控制电路。
[0046]
结合1和图2，所述第二天线19与无线收发模块17相连接，一方面，所述第二天线19发射无线收发模块17接收到的图像数据；另一方面，所述第二天线19接收所述姿态传感器11收集到的所述胶囊内窥镜1的实时工作姿态信号并向被检体外的所述第二天线2发送，由所述第一天线2将所述胶囊内窥镜1的实时工作姿态信号发送至所述数据接收仪3。
[0047]
在优选的方案中，如图1所示，所述数据接收仪3包括数据接收模块和数据存储模块。
[0048]
具体地，所述数据接收仪3中的数据接收模块用于接收向所述数据接收仪3发送的信息，数据存储模块用于存储所述胶囊内窥镜1的工作姿态与所述第一天线2的最佳对准位置一一对应的数据库以及存储数据接收模块接收到的信息。
[0049]
本发明还提供了一种上述所述数据库的建立方法，包括以下步骤：
[0050]
所述数据库的建立方法包括以下步骤：
[0051]
s101、将所述胶囊内窥镜放置在可旋转调整角度的设备上，在设备外围设置所述第一天线。
[0052]
s102、将所述胶囊内窥镜固定为第一工作姿态。
[0053]
s103、调整所述第一天线的对准位置，通过所述数据接收仪实时收集所述第一天线接收到的信号并确定信号接收最佳位置，获得所述第一工作姿态对应的最佳对准位置。
[0054]
s104、将所述胶囊内窥镜调整为第二工作姿态，按照以上步骤s103的方式获得所述第二工作姿态对应的最佳对准位置。
[0055]
s105、参照以上步骤s104，不断调整胶囊内窥镜的工作姿态并获得相应的最佳对准位置，建立完整的胶囊内窥镜的工作姿态与第一天线的最佳对准位置一一对应的数据库。
[0056]
在优选的方案中，如图1所示，所述胶囊内窥镜系统还包括磁控设备5，所述磁控设备5通过磁感应控制所述胶囊内窥镜1在被检体内的运动。
[0057]
具体地，如图1和图2所示，所述磁控设备5配合所述磁感应模块18内的永磁铁控制所述胶囊内窥镜1在被检体内的运动，依靠磁场引导所述胶囊内窥镜1在被检体内的移动方向和旋转角度，便于所述胶囊内窥镜1更好的采集图像数据。
[0058]
在优选的方案中，如图1所示，所述胶囊内窥镜系统还包括图像工作站6，所述图像工作站6与所述数据接收仪3连接，用于显示所述数据接收仪3所接收的图像数据信号。
[0059]
具体地，如图1和图2所示，所述图像工作站6包括计算机以及用于显示图像的软件。所述第二天线19向所述第一天线2发射无线收发模块17接收到的图像数据信号，由所述第一天线2接收并向所述数据接收仪3传输，所述数据接收仪3接收到图像数据信号后传输至所述图像工作站6，由计算机以及用于显示图像的软件显示所述数据接收仪3接收到图像数据信号。
[0060]
综上所述，本发明实施例提供的胶囊内窥镜系统由胶囊内窥镜向被检体外的第一天线发出自身的实时工作姿态信号，第一天线将接收到的实时工作姿态信号发送至数据接收仪，数据接收仪基于接收到的胶囊内窥镜的实时工作姿态信号解读出胶囊内窥镜的实时工作姿态，并根据胶囊内窥镜的实时工作姿态从所述数据接收仪的数据中库调取对应的第一天线的最佳对准位置，生成控制指令并发送至天线控制单元，由天线控制单元根据控制指令驱动第一天线移动至对应的最佳对准位置，即第一天线的最佳的信号接收位置，无论胶囊内窥镜在被检体内处于何种姿态，第一天线都时刻处于最佳的信号接收位置接收胶囊内窥镜发出信号，优化无线信号的内外天线耦合的方向性，保证了接收数据的完整性，同时，第一天线不需要被检体佩戴，被检体内的胶囊内窥镜中的第二天线使用更好的指向性天线时，根据被检体内的胶囊内窥镜的位置及角度可随时联动第一天线随时处于最佳信号接收位置上，提高了信号的抗干扰性。
[0061]
以上所述仅是本技术的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。