本发明专利技术提供一种集成交互功能的内镜磁引导控制装置，包括：外壳、承载模块、功能单元支撑体模块、人机交互模块、运动执行模块、外部磁体、支撑床模块和控制模块；人机交互模块包括：设置在所述外壳上与所述控制模块的对应接口相连的第一显示单元、第二显示单元和操控手柄。该内镜磁引导控制装置集成有人机交互功能，通过对被检测者相关信息(包括身高、体重、性别、年龄、地域、胸围、腰围、臀围等)的输入，匹配一种最接近被检测者本身的人体消化道尺寸示意图，并通过在示意图实时显示胶囊内镜和外部磁体相对人体消化道的位置姿态，为操作人员提供参考，降低操作难度，并能结合图像信息，提高病变部位定位的准确度。
【技术实现步骤摘要】
集成交互功能的胶囊内镜磁引导控制装置
专利技术涉及一种控制装置，具体涉及一种集成交互功能的胶囊内镜磁引导控制装置，属于医疗器械领域。
技术介绍
目前传统结肠镜的操作一般需要丰富的操作经验才能完成，而病变部位的定位也主要依靠操作医师的评估和经验，存在一定的误差；胶囊内镜的出现，有助于减轻患者在检查过程中的痛苦，但无论是跟随胃肠道蠕动的被动式移动，或者磁引导情况下的主动式移动，胶囊内镜的控制都比较复杂，都需要操作人员具备一定的操作经验和技巧，评估胶囊内镜相对于消化道内部的准确位置和姿态都有难度，交互控制功能不够便捷；另外，当操作人员进行活检操作时，由于检测床体的体积巨大或位置固定，需要被检测者调整一个合适的角度都比较困难。因此，需要提供一种交互功能更加强大的内镜控制装置，以达到交互方便、操作简单、检查效率高的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种集成交互功能的内镜磁引导控制装置，通过提供人体消化道模型，实时显示胶囊内镜、外部磁体相对人体消化道的位置和姿态信息，为操作人员提供实时参考，有助于操作人员即时评估胶囊内镜在人体消化道内部的位置和姿态，提高对体内胶囊内镜的控制，提高工作效率，降低操作难度。所述的集成交互功能的胶囊内镜磁引导控制装置包括：外壳、承载模块、功能单元支撑体模块、人机交互模块、运动执行模块、外部磁体、支撑床模块和控制模块；所述胶囊内镜中设置有磁体，所述支撑床模块用于承载体内有所述胶囊内镜的被检测者；所述胶囊内镜通过线缆或无线的方式与所述控制模块相连，将检测过程中所拍摄的图像实时反馈给控制模块；所述功能单元支撑体模块安装在承载模块，用于支撑所述运动执行模块，使所述运动执行模块位于被检测者待检测区域的上方；在所述承载模块内部集成有磁感应位置检测模块，所述磁感应位置检测模块通过磁场传感器检测所述胶囊内镜的位置和姿态，并反馈给控制模块；所述外部磁体安装在所述运动执行模块上，所述运动执行模块在所述控制模块的控制下带动所述外部磁体运动，所述外部磁体与所述胶囊内镜中的磁体形成磁交互，通过所述外部磁体的运动带动所述胶囊内镜运动，调整所述胶囊内镜的位置和姿态；所述运动执行模块内部或末端设置有实时监测所述外部磁体位置和姿态的传感器，并将监测到的外部磁体位置和姿态反馈给控制模块；所述外壳罩在所述功能单元支撑体模块以及承载模块的外部；所述人机交互模块包括：设置在所述外壳上与所述控制模块的对应接口相连的第一显示单元、第二显示单元和操控手柄，所述控制模块将接收到的胶囊内镜在检测过程中所拍摄的图像实时发送给所述第一显示单元进行显示；所述控制模块能够依据通过所述人机交互模块输入的被检测者的相关信息，从包含消化道模型的人体模型数据库中匹配出最接近被检测者的包含消化道模型的人体模型，并发送给所述第二显示单元，所述第二显示单元通过图像显示该人体模型中的消化道模型；所述相关信息至少包括被检测者的性别、年龄、身高和体重；同时检测过程中所述控制模块将接收到的所述胶囊内镜的位置和姿态和所述外部磁体的位置和姿态发送给所述第二显示单元，在所述第二显示单元中与消化道模型一起显示出来；所述控制模块依据所述操控手柄输入的动作信息控制所述外部磁体运动。有益效果：(1)该内镜磁引导控制装置集成有人机交互功能，通过对被检测者相关信息(包括身高、体重、性别、年龄、地域、胸围、腰围、臀围等)的输入，匹配一种最接近被检测者本身的人体消化道尺寸示意图，并通过在示意图实时显示胶囊内镜和外部磁体相对人体消化道的位置姿态，为操作人员提供参考，降低操作难度，并能结合图像信息，提高病变部位定位的准确度，提高工作效率。(2)通过设置旋转机构或滑轨机构使支撑床模块与功能单元支撑体模块之间可以进行小角度调整，使被检测者能够方便的调整到一个合适的角度进行检测，方便活检等操作。附图说明图1为本专利技术的内部结构示意图；图2为本专利技术的外部结构示意图；图3为集成交互模块与床体旋转机构的胶囊内镜控制装置内部结构示意图；图4为集成交互模块与床体旋转机构的胶囊内镜控制装置外部结构示意图；图5为集成交互模块与功能单元支撑体模块旋转机构的胶囊内镜控制装置内部结构示意图；图6为集成交互模块与功能单元支撑体模块旋转机构的胶囊内镜控制装置外部结构示意图。其中：1-承载模块、2-功能单元支撑体模块、3-纵向连接杆、4-固定块、5-显示器支架连接块、6-显示器支架、7-第一显示单元A、8-运动执行模块、9-外部磁体、10-磁感应位置检测模块、11-外壳、12-操控手柄、13-辅助功能按键、14-第二显示单元、15-胶囊内镜、16-被检测者、17-支撑床模块、18-滚动机构、19-控制模块、20-中空旋转台、21-旋转台驱动电机、22-第一显示单元B、23-旋转床模块、25-导轨滑块、26-弧形导轨、27-外壳下部分、28-外壳上部分。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。实施例1：本实施例提供一种集成交互功能的胶囊内镜磁引导控制装置。如图1和图2所示，该胶囊内镜磁引导控制装置包括：承载模块1、功能单元支撑体模块2、人机交互模块、运动执行模块8、外部磁体9、磁感应位置检测模块10、外壳11、支撑床模块17和控制模块19。胶囊内镜15位于被检测者16体内，胶囊内镜15为内部设置有磁体的胶囊内镜。承载模块1是整个装置的主要承载部分，在承载模块1内部集成有磁感应位置检测模块10，用于检测体内胶囊内镜15在被检测者16消化道内部的位置和姿态，再通过线缆或者无线的方式反馈给控制模块19，进而通过调整外部磁体9的位置和姿态，来提高对体内的胶囊内镜15的位置和姿态的控制。功能单元支撑体模块2用于支撑运动执行模块8，功能单元支撑体模块2包括设置在承载模块1上的立柱，以及设置在立柱顶部由横梁和纵梁组成的矩形框架。本实施例中功能单元支撑体模块2包括竖直设置在承载模块1上的四根立柱，四根立柱两两一组分别设置在承载模块1的两端(纵向为被检测者16平躺的方向)。功能单元支撑体模块2的立柱与承载模块1之间通过螺纹紧固连接。磁感应位置检测模块10与功能单元支撑体模块2之间的公差尺寸可以满足高精度要求。功能单元支撑体模块2顶部的矩形框架中间位置设置有纵向连接杆3，运动执行模块8通过固定块4固接在纵向连接杆3上，外部磁体9安装在运动执行模块8的末端。外部磁体9与被检测者16内部的体内的胶囊内镜15形成磁交互，可以通过对外部磁体9的驱动，来调整体内胶囊内镜15的位置和姿态。本实施例中运动执行模块8为可实现末端六自由度运动的机械臂，机械臂的六自由度分别为X、Y、Z三轴移动和绕X、Y、Z三轴旋转。其中垂直于承载模块1上端面所在平面的方向为Z向，承载模块1的纵向为Y向，横向为X向。控制模块19安装在承载模块1的一侧，提供运动控制、数据通信、数据处理等功能，其中，控制模块19的数据通信功能为：通过线缆或者无线的方式与运动执行模块8连接进行运动指令的传输；与人机交互模块连接进行人机交互数据的传输；与磁感应位置检测模块10连接进行胶囊内镜15位置与姿态信息的传输；与胶囊内镜15连接，用于接收胶囊内镜15所拍摄的被检测者16消化道内的图像信息；与用于实时监测所述外部磁体9位置和姿态信息的传感器连接，进行外部磁体9的位置和姿态本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.集成交互功能的胶囊内镜磁引导控制装置，所述胶囊内镜(15)中设置有磁体，其特征在于，所述胶囊内镜磁引导控制装置包括：外壳(11)、承载模块(1)、功能单元支撑体模块(2)、人机交互模块、运动执行模块(8)、外部磁体(9)、支撑床模块(17)和控制模块(19)；所述支撑床模块(17)用于承载体内有所述胶囊内镜(15)的被检测者(16)；所述胶囊内镜(15)通过线缆或无线的方式与所述控制模块(19)相连，将检测过程中所拍摄的图像实时反馈给控制模块(19)；所述功能单元支撑体模块(2)安装在承载模块(1)，用于支撑所述运动执行模块(8)，使所述运动执行模块(8)位于被检测者(16)待检测区域的上方；在所述承载模块(1)内部集成有磁感应位置检测模块(10)，所述磁感应位置检测模块(10)通过磁场传感器检测所述胶囊内镜(15)的位置和姿态，并反馈给控制模块(19)；所述外部磁体(9)安装在所述运动执行模块(8)上，所述运动执行模块(8)在所述控制模块(19)的控制下带动所述外部磁体(9)运动，所述外部磁体(9)与所述胶囊内镜(15)中的磁体形成磁交互，通过所述外部磁体(9)的运动带动所述胶囊内镜(15)运动，调整所述胶囊内镜(15)的位置和姿态；所述运动执行模块(8)内部或末端设置有实时监测所述外部磁体(9)位置和姿态的传感器，并将监测到的外部磁体(9)位置和姿态反馈给控制模块(19)；所述外壳(11)罩在所述功能单元支撑体模块(2)以及承载模块(1)的外部；所述人机交互模块包括：设置在所述外壳(11)上与所述控制模块的对应接口相连的第一显示单元、第二显示单元和操控手柄(12)，所述控制模块(19)将接收到的胶囊内镜(15)在检测过程中所拍摄的图像实时发送给所述第一显示单元进行显示；所述控制模块(19)能够依据通过所述人机交互模块输入的被检测者(16)的相关信息，从包含消化道模型的人体模型数据库中匹配出最接近被检测者(16)的包含消化道模型的人体模型，并发送给所述第二显示单元(14)，所述第二显示单元(14)通过图像显示该人体模型中的消化道模型；所述相关信息至少包括被检测者(16)的性别、年龄、身高和体重；同时检测过程中所述控制模块(19)将接收到的所述胶囊内镜(15)的位置和姿态和所述外部磁体(9)的位置和姿态发送给所述第二显示单元(14)，在所述第二显示单元(14)中与消化道模型一起显示出来；所述控制模块(19)依据所述操控手柄(12)输入的动作信息控制所述外部磁体(9)运动。...
【技术特征摘要】
1.集成交互功能的胶囊内镜磁引导控制装置，所述胶囊内镜(15)中设置有磁体，其特征在于，所述胶囊内镜磁引导控制装置包括：外壳(11)、承载模块(1)、功能单元支撑体模块(2)、人机交互模块、运动执行模块(8)、外部磁体(9)、支撑床模块(17)和控制模块(19)；所述支撑床模块(17)用于承载体内有所述胶囊内镜(15)的被检测者(16)；所述胶囊内镜(15)通过线缆或无线的方式与所述控制模块(19)相连，将检测过程中所拍摄的图像实时反馈给控制模块(19)；所述功能单元支撑体模块(2)安装在承载模块(1)，用于支撑所述运动执行模块(8)，使所述运动执行模块(8)位于被检测者(16)待检测区域的上方；在所述承载模块(1)内部集成有磁感应位置检测模块(10)，所述磁感应位置检测模块(10)通过磁场传感器检测所述胶囊内镜(15)的位置和姿态，并反馈给控制模块(19)；所述外部磁体(9)安装在所述运动执行模块(8)上，所述运动执行模块(8)在所述控制模块(19)的控制下带动所述外部磁体(9)运动，所述外部磁体(9)与所述胶囊内镜(15)中的磁体形成磁交互，通过所述外部磁体(9)的运动带动所述胶囊内镜(15)运动，调整所述胶囊内镜(15)的位置和姿态；所述运动执行模块(8)内部或末端设置有实时监测所述外部磁体(9)位置和姿态的传感器，并将监测到的外部磁体(9)位置和姿态反馈给控制模块(19)；所述外壳(11)罩在所述功能单元支撑体模块(2)以及承载模块(1)的外部；所述人机交互模块包括：设置在所述外壳(11)上与所述控制模块的对应接口相连的第一显示单元、第二显示单元和操控手柄(12)，所述控制模块(19)将接收到的胶囊内镜(15)在检测过程中所拍摄的图像实时发送给所述第一显示单元进行显示；所述控制模块(19)能够依据通过所述人机交互模块输入的被检测者(16)的相关信息，从包含消化道模型的人体模型数据库中匹配出最接近被检测者(16)的包含消化道模型的人体模型，并发送给所述第二显示单元(14)，所述第二显示单元(14)通过图像显示该人体模型中的消化道模型；所述相关信息至少包括被检测者(16)的性别、年龄、身高和体重；同时检测过程中所述控制模块(19)将接收到的所述胶囊内镜(15)的位置和姿态和所述外部磁体(9)的位置和姿态发送给所述第二显示单元(14)，在所述第二显示单元(14)中与消化道模型一起显示出来；所述控制模块(19)依据所述操控手柄(12)输入的动作信息控制所述外部磁体(9)运动。2.如权利要求1所述的集成交互功能的胶囊内镜磁引导控制装置，其特征在于，所述运动执行模块(8)在所述控制模块的控制下带动所述外部磁体(9)进行空间六自由度的运动，所述空间六自由度的运动分别为沿X、Y、Z三个方向的移动和绕X、Y、Z三个...
【专利技术属性】
技术研发人员：李敬，赵石雷，黄强，周龙，保罗·达里奥，加斯托内·丘蒂，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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