專利名稱：一種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膠囊內(nèi)窺鏡，具體涉及ー種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
伴隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，膠囊內(nèi)窺鏡越來越廣泛的應(yīng)用于疾病診斷，極大的提高了疾病確診的可靠性，但是現(xiàn)有的膠囊內(nèi)窺鏡在人體內(nèi)時(shí)確定其狀態(tài)與位置很不方便，目前主要有兩種技術(shù)手段進(jìn)行定位ー種是無線方法探測膠囊的位置，該方法在膠囊電池用盡情況下無法探測且測量準(zhǔn)確度較差；另外一種是采用X-ray方法探測膠囊的位置，X-ray存在放射性對人體有害，設(shè)備復(fù)雜
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了ー種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，利用永磁體的空間磁場分布模式，根據(jù)在空間位置測得的磁場值，利用磁場對膠囊內(nèi)窺鏡進(jìn)行定位，可及時(shí)有效的對膠囊內(nèi)窺鏡進(jìn)行定位。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案本發(fā)明ー種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，包括可定位膠囊內(nèi)窺鏡，膠囊內(nèi)窺鏡探測設(shè)備，其特征在于所述可定位膠囊內(nèi)窺鏡包括光學(xué)透明蓋、照明陣列、鏡頭、圖像傳感器、微處理器、永磁體、電池、射頻收發(fā)模塊、收發(fā)天線與膠囊內(nèi)窺鏡外売；所述膠囊內(nèi)窺鏡外殼呈圓筒狀，與光學(xué)透明蓋連接端沒有封ロ，另一端封ロ ；所述照明陣列、鏡頭、圖像傳感器、微處理器、永磁體、電池、射頻收發(fā)模塊與收發(fā)天線均固定在所述膠囊內(nèi)窺鏡外殼內(nèi)部；所述光學(xué)透明蓋為半球形，且直徑與膠囊內(nèi)窺鏡外殼沒有封ロ的一端的尺寸一致；所述光學(xué)透明蓋與所述膠囊內(nèi)窺鏡外殼固定為一體；所述收發(fā)天線固定于膠囊內(nèi)窺鏡外殼內(nèi)部封ロー端；所述射頻收發(fā)模塊固定于收發(fā)天線與電池之間；所述永磁體固定于電池與微處理器之間，永磁體與膠囊內(nèi)窺鏡外殼固定連接；所述鏡頭固定于照明陣列和圖像傳感器之間；所述圖像傳感器固定于鏡頭與微處理器之間；所述照明陣列固定安裝在膠囊內(nèi)窺鏡外殼沒有封P 一端。進(jìn)ー步地，所述照明陣列為LED照明陣列。進(jìn)ー步地,所述永磁體的材料為NdFeB。進(jìn)ー步地，所述永磁體為圓柱形。進(jìn)ー步地，所述膠囊內(nèi)窺鏡探測設(shè)備內(nèi)置有磁場傳感器。進(jìn)ー步地，所述所述磁場傳感器包括電磁感應(yīng)傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器和各向異性電阻效應(yīng)傳感器。進(jìn)ー步地，所述電磁感應(yīng)傳感器包括電磁線磁場傳感器、磁通門磁場傳感器、磁阻抗磁場傳感器。進(jìn)ー步地，所述霍爾效應(yīng)傳感器包括半導(dǎo)體霍爾傳感器、磁敏ニ極管，磁敏三極管。
本發(fā)明提供的可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)檢測膠囊在人體內(nèi)的位置，實(shí)時(shí)定位速度快，過程設(shè)備簡單，在膠囊無電情況下也可以測量，并且無輻射。


附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)ー步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖I是本發(fā)明ー種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明ー種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的空間場數(shù)學(xué)模型圖；圖3是本發(fā)明ー種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中膠囊內(nèi)窺鏡探測設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明ー種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的使用流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I所示ー種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)13，包括光學(xué)透明蓋I、照明陣列2、鏡頭
3、圖像傳感器4、微處理器5、永磁體6、電池7、射頻收發(fā)模塊8、收發(fā)天線9與膠囊內(nèi)窺鏡外殼10，所述膠囊內(nèi)窺鏡外殼10呈圓筒狀，與光學(xué)透明蓋I連接端沒有封ロ，另一端封ロ ；所述照明陣列2、鏡頭3、圖像傳感器4、微處理器5、永磁體6、電池7、射頻收發(fā)模塊8與收發(fā)天線9均固定在所述膠囊內(nèi)窺鏡外殼10內(nèi)部；所述光學(xué)透明蓋I為半球型且直徑與膠囊內(nèi)窺鏡外殼10沒有封ロー端的尺寸一致；所述光學(xué)透明蓋I與所述膠囊內(nèi)窺鏡外殼10固定為一體；所述收發(fā)天線9固定于膠囊內(nèi)窺鏡外殼10內(nèi)部封ロー端；所述射頻收發(fā)模塊8固定于收發(fā)天線9與電池7之間；所述永磁體6固定于電池7的另ー側(cè)，并緊靠微處理器5 ；所述鏡頭3固定于照明陣列2和圖像傳感器4之間；所述圖像傳感器4固定于鏡頭3與微處理器5之間；所述照明陣列2固定安裝在膠囊內(nèi)窺鏡外殼10沒有封ロー端。如圖3、圖4所示，膠囊內(nèi)窺鏡探測設(shè)備11內(nèi)置磁感應(yīng)芯片可以接收到永磁體6
rπTW、3ベ所ゾ)mB(r) = ~— —Γ-
4π I r r的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，并通過算法軟件定位出膠囊內(nèi)置永磁體的位置和姿態(tài)。如圖2所述把在膠囊內(nèi)部采用沿徑向磁化的圓柱形永磁體6作為受控磁體。當(dāng)可定位膠囊內(nèi)窺鏡13被置于外部磁場環(huán)境中時(shí)，可定位膠囊內(nèi)窺鏡13內(nèi)部的圓柱形永磁體6可以被看作為磁偶極子來進(jìn)行演算。磁矩ml在空間任意點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B-磁偶極子的磁感應(yīng)強(qiáng)度；r-測點(diǎn)P到磁源的距離；m-磁矩 ml ；r-r的標(biāo)量形式；μ O-磁場在真空中的磁導(dǎo)率。膠囊內(nèi)窺鏡探測設(shè)備11內(nèi)置磁場傳感器，根據(jù)在空間得到的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，即可以確定當(dāng)前可定位膠囊內(nèi)窺鏡13的位置和姿態(tài)，并在顯示器12中顯示出來。
磁場傳感器包括電磁感應(yīng)傳感器例如電磁線磁場傳感器、磁通門磁場傳感器、磁阻抗磁場傳感器等；霍爾效應(yīng)傳感器例如半導(dǎo)體霍爾傳感器、磁敏ニ極管，磁敏三極管；各向異性電阻效應(yīng)(AMR)傳感器。由于小磁鐵的磁場在體外20cm-30cm時(shí)遠(yuǎn)小于地磁場.消除地磁場干擾是實(shí)現(xiàn)定位測量的關(guān)鍵首先，人體遠(yuǎn)離磁場探測器，將磁場探測器進(jìn)行環(huán)境磁場測量，然后人體靠近磁場傳感器，所測量磁場矢量減去地磁場矢量得到小磁體的磁場強(qiáng)度.當(dāng)所測小磁場強(qiáng)度大于所設(shè)某個(gè)閾值時(shí)，可以判定膠囊還在體內(nèi).閾值選取大于電路和環(huán)境噪聲。可定位膠囊內(nèi)窺鏡13的射頻收發(fā)模塊8與收發(fā)天線9采用雙向通訊方式，數(shù)據(jù)流包括圖像和傳感器數(shù)據(jù)信息。本發(fā)明提供的可定位膠囊內(nèi)窺鏡，能夠?qū)崟r(shí)檢測膠囊在人體內(nèi)的位置，實(shí)時(shí)定位速度快，過程設(shè)備簡單，在膠囊無電情況下也可以測量，并且無輻射。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，包括可定位膠囊內(nèi)窺鏡，膠囊內(nèi)窺鏡探測設(shè)備，其特征在于所述可定位膠囊內(nèi)窺鏡包括光學(xué)透明蓋、照明陣列、鏡頭、圖像傳感器、微處理器、永磁體、電池、射頻收發(fā)模塊、收發(fā)天線與膠囊內(nèi)窺鏡外殼； 所述膠囊內(nèi)窺鏡外殼呈圓筒狀，與光學(xué)透明蓋連接端沒有封口，另一端封口； 所述照明陣列、鏡頭、圖像傳感器、微處理器、永磁體、電池、射頻收發(fā)模塊與收發(fā)天線均固定在所述膠囊內(nèi)窺鏡外殼內(nèi)部； 所述光學(xué)透明蓋為半球形，且直徑與膠囊內(nèi)窺鏡外殼沒有封口的一端的尺寸一致； 所述光學(xué)透明蓋與所述膠囊內(nèi)窺鏡外殼固定為一體； 所述收發(fā)天線固定于膠囊內(nèi)窺鏡外殼內(nèi)部封口一端； 所述射頻收發(fā)模塊固定于收發(fā)天線與電池之間； 所述永磁體固定于電池的另一側(cè)，并緊靠微處理器，置永磁體與外殼有可靠固定連接; 所述鏡頭固定于照明陣列和圖像傳感器之間； 所述圖像傳感器固定于鏡頭與微處理器之間； 所述照明陣列固定安裝在膠囊內(nèi)窺鏡外殼沒有封口一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于所述照明陣列為LED照明陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于所述永磁體的材料為NdFeB。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于所述永磁體為圓柱形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于所述膠囊內(nèi)窺鏡探測設(shè)備內(nèi)置有磁場傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于所述磁場傳感器包括電磁感應(yīng)傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器和各向異性電阻效應(yīng)傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于所述電磁感應(yīng)傳感器包括電磁線磁場傳感器、磁通門磁場傳感器、磁阻抗磁場傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于所述霍爾效應(yīng)傳感器包括半導(dǎo)體霍爾傳感器、磁敏二極管，磁敏三極管。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可定位膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，包括可定位膠囊內(nèi)窺鏡，膠囊內(nèi)窺鏡探測設(shè)備，其特征在于所述可定位膠囊內(nèi)窺鏡包括光學(xué)透明蓋、照明陣列、鏡頭、圖像傳感器、微處理器、永磁體、電池、射頻收發(fā)模塊、收發(fā)天線與膠囊內(nèi)窺鏡外殼。本發(fā)明提供的可定位膠囊內(nèi)窺鏡，能夠?qū)崟r(shí)檢測膠囊在人體內(nèi)的位置，實(shí)時(shí)定位速度快，過程設(shè)備簡單，在膠囊無電情況下也可以測量，并且無輻射。
文檔編號A61B1/06GK102670158SQ20121014414
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者段曉東, 王俊杰, 王新宏, 肖國華 申請人:無錫市華焯光電科技有限公司