胶囊内窥镜控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种胶囊内窥镜控制系统，包括内设三轴磁传感器的胶囊内窥镜、体外胶囊驱动器，以及控制单元，控制单元根据三轴磁传感器的数据和/或外部输入指令控制体外胶囊驱动器的运动以调整胶囊内窥镜姿态和/或位置。此种胶囊内窥镜控制系统可以保证即使胶囊内窥镜被生物腔体中的褶皱所卡住，只要体外胶囊驱动器在运动，三轴磁传感器测得的磁场强度数值即变化，可以进行胶囊内窥镜的定位，避免对胶囊内窥镜位置的误判，在胶囊内窥镜随生物腔体蠕动等情况下，对磁场强度数据的监测结果干扰较小，可以避免生物腔体的蠕动或者褶皱对胶囊内窥镜定位的干扰，更加可靠地对胶囊内窥镜进行定位。

Capsule endoscope control system

The invention discloses a capsule endoscope control system, including the internal capsule three axis magnetic sensor endoscope capsule in vitro, drive, and a control unit, a control unit according to the three axis magnetic sensor data and / or external input control drive movement of the capsule in vitro to adjust the capsule endoscope and attitude / or position. The capsule endoscope control system can ensure that even if the capsule endoscope is biological cavity in the fold stuck, as long as the in vitro capsule drive in motion, three axis magnetic sensor to measure the magnetic field strength of the numerical changes, can the capsule endoscope location, avoid the mirror position of the capsule endoscope misjudgment in the capsule the endoscope cavity with biological peristalsis condition monitoring of the magnetic field intensity data interference, can avoid biological peristalsis or fold cavity of the capsule endoscope positioning interference, more reliable for capsule endoscope positioning.

【技术实现步骤摘要】
胶囊内窥镜控制系统
本专利技术涉及消化道系统的辅助诊疗设备
，特别涉及一种胶囊内窥镜控制系统。
技术介绍
随着医疗科技的发展，胶囊内窥镜被广泛应用于疾病诊断，提高了疾病诊断的可靠性。胶囊内窥镜放入生物腔体中后需要对胶囊内窥镜进行定位，一种典型的胶囊内窥镜中通过设置加速度传感器(姿态传感器)来实现胶囊内窥镜的定位。在胶囊内窥镜的内部安装永磁铁以及加速度传感器(姿态传感器)，当外部磁体靠近胶囊内窥镜或外部磁体的姿态改变时，胶囊内窥镜因为被外部磁体吸引而发生姿态变化，由此判断胶囊内窥镜的位置。然而，在人或者动物的消化系统如肠、胃中会有大量褶皱，这些褶皱有可能将胶囊内窥镜卡住而使之不能进行相应的姿态变化，从而引起位置检测的误判，且胶囊内窥镜随着胃肠蠕动时对定位结果干扰较大，以加速度传感器(姿态传感器)反馈的数据为依据进行胶囊内窥镜的位置判断结果并不可靠。因此，如何更加可靠地对胶囊内窥镜进行定位，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种胶囊内窥镜控制系统，能够更加可靠地对胶囊内窥镜进行定位。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种胶囊内窥镜控制系统，包括：内设三轴磁传感器的胶囊内窥镜、体外胶囊驱动器，以及控制单元，所述控制单元根据所述三轴磁传感器的数据和/或外部输入指令控制所述体外胶囊驱动器的运动以调整所述胶囊内窥镜姿态和/或位置。优选地，所述体外胶囊驱动器包括外部磁体和外部磁体控制臂，所述外部磁体控制臂的自由度≥5。优选地，所述控制单元包括方向判断模块，所述方向判断模块根据所述三轴磁传感器的数据确定所述外部磁体的运动方式：若所述三轴磁传感器的X轴磁场强度数据分量大于其Y轴磁场强度数据分量，则控制所述外部磁体沿X轴方向运动，反之沿Y轴方向运动；其中，所述X轴、所述Y轴组成的平面直角坐标系所在平面平行于水平面。优选地，所述控制单元包括步距控制模块，所述步距控制模块根据所述方向判断模块输出的信号控制所述外部磁体每一次运动相同的步距值。优选地，所述控制单元包括计算模块，所述计算模块计算|X+Y+Z|并判断|X+Y+Z|的最大值，所述计算模块将结果输出至所述步距控制模块与所述方向判断模块，以控制所述胶囊内窥镜运动至|X+Y+Z|和|Z|同时取得最大值的位置，此时所述胶囊内窥镜位于所述外部磁体正下部；其中.X、Y为水平面垂直坐标系，Z垂直于水平面，|X+Y+Z|为所述三轴磁传感器测得的X轴磁场强度数据、Y轴磁场强度数据和Z轴磁场强度数据的向量的模。本专利技术提供的胶囊内窥镜控制系统中，在将胶囊内窥镜放入生物腔体内之后，胶囊内窥镜的位置是不能够确定的，胶囊内窥镜可能不是位于外部磁体的正下方，而由于胶囊内窥镜中设有三轴磁传感器，在胶囊内窥镜与外部磁体的各个相对位置处，三轴磁传感器均可以获得外部磁体的磁场强度数据，并可以计算胶囊内窥镜与外部磁体之间的相对距离。在外部磁体与胶囊内窥镜的相对位置变化时，外部磁体相对于胶囊内窥镜的磁场强度会发生变化，三轴磁传感器测得的数据会随着发生变化，三轴磁传感器将监测到磁场强度数据通过信号无线传输给控制单元，控制单元分析处理接收的磁场强度数据，并生成驱动命令来控制外部磁体运动至胶囊内窥镜的正上方。此种胶囊内窥镜控制系统通过在胶囊内窥镜中设置三轴磁传感器、以及控制单元对磁场强度数据的处理，可以保证即使胶囊内窥镜被生物腔体中的褶皱所卡住，只要体外胶囊驱动器在运动，三轴磁传感器测得的磁场强度数值即变化，可以进行胶囊内窥镜的定位，避免对胶囊内窥镜位置的误判，在胶囊内窥镜随生物腔体蠕动等情况下，对磁场强度数据的监测结果干扰较小，同时，通过计算磁场强度数据可以较准确地计算胶囊内窥镜相对于体外胶囊驱动器的距离，因而可以避免生物腔体的蠕动或者褶皱对胶囊内窥镜定位的干扰，可以更加可靠地对胶囊内窥镜进行定位。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供胶囊内窥镜控制系统的具体实施例的工作原理图，其中，虚线为磁力线；图2为本专利技术所提供胶囊内窥镜控制系统的具体实施例的结构示意图。图1至图2中，1为胶囊内窥镜，2为外部磁体，3为生物腔体，4为控制单元，5为外部磁体控制臂。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种胶囊内窥镜控制系统，能够更加可靠地对胶囊内窥镜进行定位。请参考图1和图2，图1为本专利技术所提供胶囊内窥镜控制系统的具体实施例的工作原理图，其中，虚线为磁力线；图2为本专利技术所提供胶囊内窥镜控制系统的具体实施例的结构示意图。本专利技术所提供胶囊内窥镜控制系统的一种具体实施例中，包括胶囊内窥镜1、体外胶囊驱动器和控制单元4，控制单元根据三轴磁传感器的数据和/或外部输入指令控制体外胶囊驱动器的运动以调整胶囊内窥镜姿态和/或位置。胶囊内窥镜1中设有三轴磁传感器，三轴磁传感器可以用于实时获取体外胶囊驱动器的磁场强度数据。其中，三轴磁传感器可以获取两两相垂直的X轴磁场强度数据分量、Y轴磁场强度数据分量、Z轴磁场强度数据分量，X轴、Y轴、Z轴具体以设定的原点和空间坐标系为基准。其中，胶囊内窥镜1中通常设有永磁铁，胶囊内窥镜1可以在体外胶囊驱动器的引导下进行移动，三轴磁传感器可以实时获取体外胶囊驱动器的磁场强度数据，控制单元4可以根据实际需求对设定位置的体外胶囊驱动器的磁场强度数据进行分析，向体外胶囊驱动器发送指令，以控制体外胶囊驱动器运动至胶囊内窥镜1的正上方。在进行检测时，胶囊内窥镜1设置在生物腔体3内部，生物腔体3包括人或动物消化系统中的各个腔体，在使用时，为保证体外胶囊驱动器带动胶囊内窥镜1同步运动，控制体外胶囊驱动器位于胶囊内窥镜1的正上方。此种胶囊内窥镜控制系统中，在将胶囊内窥镜1放入生物腔体3内之后，胶囊内窥镜1的位置是不能够确定的，胶囊内窥镜1可能不是位于体外胶囊驱动器的正下方，而由于胶囊内窥镜1中设有三轴磁传感器，在胶囊内窥镜1与体外胶囊驱动器的各个相对位置处，三轴磁传感器均可以获得体外胶囊驱动器的磁场强度数据，并可以计算胶囊内窥镜1与体外胶囊驱动器之间的相对距离。在体外胶囊驱动器与胶囊内窥镜1的相对位置变化时，体外胶囊驱动器相对于胶囊内窥镜1的磁场强度会发生变化，三轴磁传感器测得的数据会随着发生变化，三轴磁传感器将监测到磁场强度数据通过信号无线传输给控制单元4，控制单元4分析处理接收的磁场强度数据，并生成驱动命令来控制体外胶囊驱动器运动至胶囊内窥镜1的正上方。或者，由外部输入指令控制体外胶囊驱动器运动。可见，此种胶囊内窥镜控制系统通过在胶囊内窥镜1中设置三轴磁传感器、以及控制单元4对磁场强度数据的处理，可以保证即使胶囊内窥镜1被生物腔体3中的褶皱所卡住，只要体外胶囊驱动器在运动，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶囊内窥镜控制系统，其特征在于，包括：内设三轴磁传感器的胶囊内窥镜、体外胶囊驱动器，以及控制单元，所述控制单元根据所述三轴磁传感器的数据和/或外部输入指令控制所述体外胶囊驱动器的运动以调整所述胶囊内窥镜姿态和/或位置。

【技术特征摘要】
1.一种胶囊内窥镜控制系统，其特征在于，包括：内设三轴磁传感器的胶囊内窥镜、体外胶囊驱动器，以及控制单元，所述控制单元根据所述三轴磁传感器的数据和/或外部输入指令控制所述体外胶囊驱动器的运动以调整所述胶囊内窥镜姿态和/或位置。2.根据权利要求1所述胶囊内窥镜控制系统，其特征在于：所述体外胶囊驱动器包括外部磁体和外部磁体控制臂，所述外部磁体控制臂的自由度≥5。3.根据权利要求2所述胶囊内窥镜控制系统，其特征在于：所述控制单元包括方向判断模块，所述方向判断模块根据所述三轴磁传感器的数据确定所述外部磁体的运动方式：若所述三轴磁传感器的X轴磁场强度数据分量大于其Y轴磁场强度数据分量，则控制所述外部磁体沿X轴方向运动，反之沿Y轴方向运动；其中，所述X轴、所述Y轴组成的平...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐登，
申请(专利权)人：重庆金山医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50