[发明专利]一种用于辅助磁驱动胶囊内窥镜机器人主动运动的外壳装置

说明书

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种用于辅助磁驱动胶囊内窥镜机器人主动运动的外壳装置，所述外壳装置具有减轻对肠道损伤和增大胶囊主动运动动力的功能，包含中空圆柱形外壳、径向充磁的环形永磁体、仿生纤毛。所述外壳装置的设计基于仿生和外加磁场驱动原理，采用套有环形永磁体的外壳主动驱动并辅以仿生纤毛阵列结构推进的运动策略，可在不改变现有胶囊内窥镜机器人内部结构的基础上，实现胶囊内窥镜机器人的主动运动，在减少对肠道的伤害的同时，又能增大胶囊内窥镜机器人前进的动力。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种用于辅助磁驱动胶囊内窥镜机器人主动运动的外壳装置。

背景技术

胶囊内窥镜机器人是一种被广泛应用于胃肠道疾病诊断和筛查领域内的辅助诊疗设备。相比于传统的侵入式检查方式，这种无线胶囊内窥镜能够大大减轻病人在做传统胃肠镜时的痛苦，且操作方便，受众广泛。胶囊内窥镜的前景颇好，国内外许多厂商和科研机构都在大力研发和生产，但是目前众多已投入临床使用的胶囊内窥镜的缺陷在于其主动运动功能都依赖于胶囊内窥镜机器人自身的内部结构，现在也有一些研究尝试在胶囊机器人外部加工外螺纹，以使胶囊在被控做主动运动时获得更大的推进力，但是这种螺纹结构在胶囊主动运动时的旋转会对肠道造成极大的损伤，由于肠道上面分布着众多的神经及血管，且这种神经血管敏感度较低，在受到损伤时病人无法感知，所以对这种具有外螺纹结构胶囊的改进就显得尤为迫切。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种用于辅助磁驱动胶囊内窥镜机器人主动运动的外壳装置，该装置具有减轻对肠道损伤和增大胶囊主动运动动力的功能，可以在不改变现有胶囊内窥镜机器人内部结构的基础上，实现胶囊机器人的主动运动，在减少对肠道的伤害的同时，又能增大胶囊机器人前进的动力。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种用于辅助磁驱动胶囊内窥镜机器人主动运动的外壳装置，包括：

外壳：包括外壳前部、外壳后部以及中间部位的轴肩，所述外壳前部与外壳后部由所述轴肩分隔，所述外壳整体呈圆柱形，内部具有容纳腔体，胶囊内窥镜机器人圆柱部分包裹于所述容纳腔体内；

环形永磁体：所述环形永磁体安装在所述外壳前部，所述环形永磁体通过径向充磁辅助胶囊内窥镜机器人主动运动；

仿生纤毛：所述轴肩上安装有所述仿生纤毛，所述仿生纤毛沿所述轴肩安装一圈呈环形阵列结构。

进一步的，所述仿生纤毛由水凝胶制成。

进一步的，当胶囊内窥镜机器人的磁驱动向所述环形永磁体外加旋转磁场时，所述环形永磁体磁化方向为径向方向，所述环形永磁体带动胶囊内窥镜机器人及仿生纤毛沿胶囊内窥镜机器人轴线方向转动。

进一步的，所述外壳前部的外径与所述环形永磁体的内径为过盈配合。

进一步的，所述外壳与胶囊内窥镜机器人圆柱部分的外径过盈配合。

进一步的，所述外壳为光敏树脂。

进一步的，所述外壳通过3D打印获得。

本发明提供的一种用于辅助磁驱动胶囊内窥镜机器人主动运动的外壳装置，其有益效果是：

(1)集成了胶囊内窥镜机器人的主动运动功能，可适用的范围广，可将胶囊内窥镜机器人的主动运动集成到外壳上，并模块化，简化了开发难度。

(2)胶囊内窥镜机器人在肠道内主动及被动运动时能降低对肠道的损伤，降低了其他风险发生的可能性，提高了胶囊内窥镜机器人的可靠性。

(3)仿生纤毛在胶囊内窥镜机器人旋转时根据转速的高低提供不同的辅助推进力，提高了主动运动的有效性。

(4)整体结构简单，零件少，制作容易，能够在满足使用要求的前提下降低成本。

附图说明