[发明专利]胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶囊内窥镜，特别是指一种可对胶囊内窥镜的肠胃中运行轨迹进行控制和变换的控制系统及控制方法。

背景技术

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。

胶囊内窥镜进入体内后，需要对人体的胃部进行影像，胶囊内窥镜处于游离状态，在体液中自由漂浮，由于其的位置不确定，所拍摄的影像具有太大的随意性，人们有时难于判断出所摄图像的方位，难于判定胃部中的整体状况，或所摄肿瘤在其何方位，如何确定所摄图像在胃中的方位并进行可控性拍摄是亟待解决的一个重要问题。

因此，有必要提供一种可以控制胶囊内窥镜在肠胃中的三维立体运行轨迹的控制系统和控制方法，以可控地对肠胃壁进行清晰地拍摄，提高医学诊断的准确度和精确度。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种通过手柄控制磁场方向和大小，以对人体内的胶囊内窥镜的三维立体运行轨迹进行控制和调整的控制系统和方法。

本发明提供了一种胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统，其包括若干个电磁线圈、电磁铁供电系统、微处理器和手柄控制系统，所述手柄控制系统通过微处理器与电磁铁供电系统电连接，所述电磁铁供电系统与若干个电磁线圈电连接，通过手持推动手柄控制系统，产生坐标信息，经微处理器将所述坐标信息转换为与相应的电磁线圈相关联的电流幅度值，输出至相应的电磁线圈，使得通电的电磁线圈产生与手柄推力方向相同，大小成比例对应的磁场吸引力，以控制带磁铁的胶囊内窥镜在人体肠胃中的运行轨迹。

优选地，所述若干个电磁线圈可不在同一水平面上，以通过手柄控制系统控制带磁铁的胶囊内窥镜在人体肠胃中竖直或平行地运行。

优选地，所述微处理器包括坐标转化模块，其中设有手柄控制系统的坐标轴和电磁铁供电幅度的坐标轴，所述坐标转化模块接收所述手柄控制系统所产生包含手柄推力的第一坐标信息导出至手柄控制系统的坐标轴上，将其转化为包含电流幅度值的第二坐标信息导出至电磁铁供电幅度的坐标轴，反馈至电磁铁供电系统以向电磁线圈供电，所述第一坐标信息和第二坐标信息方向相同，大小成比例对应。将手柄推力转化为电磁力，以产生磁场对胶囊内窥镜在肠胃中的运行轨迹进行定位定向定量的控制和调整。

其中，所述电磁铁供电系统中设有包含电磁线圈位置信息的电磁线圈的坐标轴，其中，所述电磁线圈的坐标轴、电磁铁供电幅度的坐标轴和手柄控制系统的坐标轴的指向相同。在通电状态下，电磁线圈产生的磁合力方向与电流幅度的方向相同，大小成比例对应，使得人体肠胃中的带磁铁的胶囊内窥镜沿手柄推力方向运行。

优选地，所述电磁线圈至少有三个，分别与电磁铁供电系统电连接，其中至少两个电磁线圈在同一水平面上，以驱动胶囊内窥镜在胃液中进行水平运行；其中一个电磁线圈设置于另两个电磁线圈的正下方，驱动其进行竖直地运行。

优选地，所述电磁线圈设有五个，其中四个电磁线圈设置于同一水平面上，用于控制带磁铁的胶囊内窥镜在胃液中做水平运动，另一个电磁线圈设于所述四个电磁线圈的下方，用于控制胶囊内窥镜在胃液中进行竖直运行。

本发明还提供了一种胶囊内窥镜运行轨迹的控制方法，其包括以下步骤：

步骤1）让患者吞入带磁铁的胶囊内窥镜，胶囊内窥镜进入患者肠胃中；

步骤2）通过电磁铁供电系统对电磁线圈通电，使之产生磁场，人体进入所述磁场中进行胃壁检测；

步骤3）推动手柄控制系统的手柄，以驱动电磁铁供电系统产生同向等量的电流，以控制相应的电磁线圈所产生的同向等量的磁合力，驱动人体肠胃中的胶囊内窥镜在磁合力的作用下水平或竖直运行。

在本发明的优选实施例中，还可以进一步包括以下步骤：

步骤31）所述手柄控制系统中的手柄受推动而产生包含手柄推动方向值的第一坐标信息。当水平地推动手柄时，驱动同一水平上的相应电磁线圈通电并产生磁合力，以驱动带磁铁的胶囊内窥镜在胃液中水平运行；当向下推动手柄时，驱动下方的电磁线圈通电并产生磁合力，以驱动带磁铁的胶囊内窥镜在胃液中竖直运行。

步骤32）中，在微处理器的坐标转化模块，将其转化为包含电流幅度值的第二坐标信息，反馈至电磁铁供电系统以向电磁线圈供电，所述第一坐标信息和第二坐标信息方向相同，大小成比例对应。