[发明专利]药物输送胶囊及药物输送方法

权利要求书

1.一种药物输送胶囊，其特征在于：包括外壳以及顺序设置在外壳内的施药单向阀、第一永磁体、储药囊、电磁线圈、第二永磁体、方位测量与激磁控制模块，在电磁线圈的外围设有光电对管，其中，第一永磁体设有轴向通孔，该通孔的前后分别与单向阀、储药囊连通；

所述第一永磁体和第二永磁体均为沿轴向磁化的圆柱永磁体，并按磁极相反布置，形成梯度磁场；

所述方位测量与激磁控制模块包括交变磁信号传感器、交变磁信号信号处理电路、采样及AD转换电路、方位角检测体内电路、方位角信号处理电路、微控制器、激磁电路、体内射频收发器和天线；方位角检测体内电路的输出与方位角信号处理电路的输入相连，方位角信号处理电路的输出经由采样及AD转换电路，连接至微控制器的输入，交变磁信号传感器的输出与交变磁信号信号处理电路的输入相连，交变磁信号信号处理电路的输出经由采样及AD转换电路，连接至微控制器的输入，微控制器与体内射频收发器双向连接，微控制器的输出连接激磁电路的输入，微控制器的输入连接光电对管，激磁电路的输出连接电磁线圈；

所述电磁线圈为可动式电磁线圈，电磁线圈的激磁信号由方位测量与激磁控制模块提供；所述光电对管的个数根据施药次数设置，并均匀间隔布置于电磁线圈的运动行程两侧。

2.包括权利要求1所述药物输送胶囊的药物输送系统，其特征在于：在体外设置方位角测量体外模块、位置测量体外模块、体外射频收发器和数据处理平台，采用双磁矢量检测原理，由体外射频收发器无线接收药物输送胶囊的磁矢量信号和方位角信号，由数据处理平台实时求解，实现药物输送胶囊的位置跟踪；待数据处理平台计算到胶囊位置已进入施药目标区域时，并通过射频信号控制施药单向阀的启闭，以实现药物释放。

3.如权利要求2所述的药物输送系统，其特征在于：采用交变磁矢量传感的原理，并结合基于三轴地磁场和旋转四元数理论的方位角检测，建立磁矢量与空间方位的数学模型，跟踪药物输送胶囊在消化道内的位置；首先由方位角测量体外模块检测地磁矢量在基准坐标系的分量；同时，胶囊内的方位角检测体内电路检测地磁矢量在动坐标系的分量，并无线传输至数据处理平台，由此获得由基准坐标系到动坐标系的旋转四元数；随后，位置测量体外模块分时对四个磁场源激磁，依次产生交变磁场；由胶囊内的交变磁信号传感器将磁信号转换为电信号，根据磁矢量与空间方位的数学模型，结合旋转四元数理论，求解胶囊的位置。

4.如权利要求2所述的药物输送系统，其特征在于：施药单向阀的开启压力设定为略大于药物输送胶囊的出药口竖直向下时受到的总压力。