[实用新型]一种基于长直导线的磁场产生及控制系统

说明书

本实用新型公开了一种基于长直导线的磁场产生及控制系统，用于进行磁性结构的位置和动作操控。通直流电的长直导线能够在长直导线的四周产生环形磁场，磁场的强度和电流强度正相关。将多根通电长直导线组合成四面立体网状的结构，通过控制每一根长直导线的通电状态，可以在特定区域内产生任意方向和大小的磁场。利用磁场的叠加效果，在立体网状结构中间区域放置磁性结构与磁场交互，可操控磁性结构运动以及限制其位置。本实用新型采用的网状结构简单、轻便，散热性能良好，可用于手术中磁性导管的操控。

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，特别涉及一种基于长直导线的磁场产生及控制系统。

背景技术

在医疗中，由于人体内部环境非常复杂，某些部位不能直接到达。这种情况下，可以采用非接触式的控制方法将物体运送到特定部位。磁场控制就是一种常见的非接触式控制方法，适用于运送磁性物质。通过改变人体内磁场的方向和强度，可以操控磁性物质转向和加速、减速，使其按照设定的路线到达目标位置。

外部磁场的产生有两种方式，一是利用永磁体，可以通过控制永磁体的方向和与人体的距离来改变其在人体内产生的磁场，这种方法的不足在于工作不够便利；二是利用电磁，这种方式无需移动磁体，只需改变通电电流的大小即可改变其产生的磁场。本实用新型就是利用电磁的方式来产生外部磁场。

传统的利用电磁来产生磁场的方法一般使用螺旋电磁铁。传统方法的好处在于产生的磁场强度较高，并且很容易通过调节电流的方式来改变磁场。不足之处在于螺旋电磁铁在通电一段时间后会有很严重的发热现象，并且由于电磁铁绕线紧密，因此其散热速度缓慢。另一方面，螺旋电磁铁的重量也较大。因此，需要一种操作灵活、散热性能好的方案来代替传统的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于长直导线的磁场产生及控制系统，具有使用方便、散热性能好的效果，且其产生的磁场能够应用到体内医疗中。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于长直导线的磁场产生及控制系统，包括矩形网状结构、与矩形网状结构电连接的控制电路、电源，所述矩形网状结构包括两组在相互垂直的两个方向上排列分布的长直导线，每一组所述长直导线之间相互平行且间隔固定；所述控制电路用于控制任意长直导线是否通电、控制任意通电长直导线的电流方向、调节任意通电长直导线的电流大小；在使用过程中，该矩形网状结构分布在人体所需产生磁场的部位表面。

本实用新型的进一步设置为：所述矩形网状结构设置有四组，四组所述矩形网状结构排列成四面立体的形状；在使用过程中，四组矩形网状结构排列在人体所需产生磁场的部位周侧。

本实用新型的进一步设置为：两组所述长直导线相互抵触。

对于本实用新型的技术方案的阐述：

本实用新型通过通电长直导线来获得磁场，单根通电长直导线产生的磁场强度大小有限且方向单一；此时在在空间中平行排列一组通电长直导线，以增强空间区域内的磁场强度。一组的长直导线排列方向相同时，产生的磁场方向垂直于长直导线排列的方向，并且在垂直于一组长直导线的所在平面上是任意的，但不能产生长直导线排列方向的磁场分量。因此，在本实用新型的矩形网状结构中，在与一组长直导线垂直方向上同样平行地排列另一组长直导线，且两组长直导线相互抵触；这一组导线产生的磁场方向所在的平面和前一组产生的磁场方向所在的平面是垂直的，二者叠加即可得到任意方向的磁场。