[实用新型]基于三维正交磁场的胶囊式内窥镜驱动装置

说明书

本实用新型提供了一种基于三维正交磁场的胶囊式内窥镜驱动装置。属于临床医学检测技术领域，胶囊式内窥镜驱动装置包括三组通电线圈、操作台、电流控制电路模块、信号接收与处理模块、图像PC显示模块；三组通电线圈和电流控制电路相连，电流控制电路和操作台以及外部民用电源相连，显示器接收从体内内窥镜胶囊无线发送的图像信息，作为医务操作者具体操作的依据。本实用新型增加了消化道疾病检查的成功率，降低了医务工作者的病检时间，减轻了医院和患者的压力和治疗成本。

技术领域

本实用新型属于临床医学检测技术领域，涉及一种基于三维正交磁场的胶囊式内窥镜驱动装置。

背景技术

目前我国消化道疾病的发病率超过13％，患者总人数超过1.5亿人，并且还有逐年上升趋势。如果不能有效地进行早期发现与诊断，未来5-10年消化道疾病的晚期发病率还将大幅度地上升。传统的软管式胃肠镜检查给患者带来了很大的痛苦，有些患者因难以忍受而放弃检查，对于严重的肠胃病患者，软管式胃肠镜检查极易导致二次伤害。相比常规胃肠镜，胶囊式内窥镜扩展了消化道检查区域和视野，提高了病灶检出率，而且使用更加安全、舒适。然而，胶囊的移动完全依靠消化道蠕动推进，因其不受控制而导致每例检查耗时过长，制约了胶囊式内窥镜实时显示技术的进一步发展，提高了医院和患者的检测成本。胶囊式内窥镜在临床上普及证实了其在人体消化道内的运行是安全无创的。在合适受力范围内的加速状态下，胶囊式内窥镜光滑的外型不会对消化道造成损伤，已有研究机构对此进行了研究报道。

目前的驱动方式主要存在以下三个方面的不足：

(1)运动模式单一(只有向前或向后驱动)。这是由内置驱动器的驱动模式所决定的，如带螺旋槽圆柱利用磁转矩的旋进式驱动、仿生的蚯蚓式驱动、尺蠖式驱动等，都只能使内窥镜做向前或向后的移动。这种单一的驱动模式使得在患者吞服下胶囊内窥镜后，内窥镜的摄像头可能根本没有对准病灶(尤其在胃部分)，从而出现漏查，导致肠胃疾病检查的失败；

(2)造成人体不适或消化道损伤。螺旋式驱动、蚯蚓式驱动、尺蠖式驱动和划桨式等方式不仅对内置电池的要求很高，而且会对患者造成严重不适。即使是驱动“动作”最小的螺旋式驱动方式，螺旋纹可能使患者吞咽、排出不便并可能在消化道蠕动时造成损伤，消化道食糜也容易填塞螺纹，使推进器无法工作，因此难以保证旋进的效率；

(3)实验环境简单，不能体现人体消化道复杂的内环境。很多研究者在模拟人体消化道时，采用充满食用油的弯曲的玻璃管，也有采用洗干净的猪小肠来模拟人体消化道环境的，这些都与实际的人体消化道相差甚远。人类肠胃消化道是弯曲的、多褶皱的、表面附有粘液和食糜的，这使得模拟实验的难度实际上增大了许多。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种基于三维正交磁场的胶囊式内窥镜驱动装置，本实用新型所要解决的技术问题是如何通过磁场驱动胶囊式内窥镜在人体内移动。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于三维正交磁场的胶囊式内窥镜驱动装置，其特征在于，包括胶囊式内窥镜和套设在胶囊式内窥镜外的永磁筒，还包括一个三维正交磁场，所述三维正交磁场均为通过绕设通电电流产生磁场的励磁结构，各通电线圈产生的磁极连线相互垂直，各通电线圈的电流分别控制。

一种基于三维正交磁场的胶囊式内窥镜驱动装置的控制方法，其特征在于，通过过胶囊式内窥镜拍摄的图像，实时监测其在消化道内的位置和运行姿态，医生根据自诊断需要决定胶囊的驱动或定位；三维正交磁场通过位于患者体外的三组相互垂直的通电线圈建立，通过改变通电线圈的电流，可得到任意大小和方向的合磁场，从而实现对处在磁场中的、外层套有圆筒型永磁材料的胶囊前后驱动和多角度偏转，使内窥镜在可疑区域定位检查，在无关区域则加速前行；医生根据显示屏的图像数据判断胶囊当前所处的状态，然后决定下一步操作。

由于本实用新型只需要在胶囊表面套一层圆筒型永磁材料，其表面保持光滑，因此很好地避免了驱动过程中对人体消化道造成的不适或损伤。