胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统及方法技术方案

一种胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统和控制方法，其中控制系统包括若干个电磁线圈、电磁铁供电系统、微处理器和手柄控制系统，手柄控制系统通过微处理器与电磁铁供电系统电连接，电磁铁供电系统与若干个不在同一平面的电磁线圈电连接，通过手持推动手柄控制系统，产生坐标信息，经微处理器将坐标信息转换为与相应的电磁线圈相关联的电流幅度值，输出至相应的电磁线圈，使得电磁线圈产生与手柄推力一致的磁场引力，以通过手柄控制系统控制带磁铁的胶囊内窥镜在人体肠胃中竖直或平行地运行，达到拍摄特定方位的肠胃壁，获取更为清晰准确的图像的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及胶囊内窥镜，特别是指一种可对胶囊内窥镜的肠胃中运行轨迹进行控制和变换的控制系统及控制方法。
技术介绍
胶囊式内窥镜是医学发展的科技新产品，其日渐被广泛应用于医学上各种病症的临床诊断，采用无痛无创伤的监测诊断，口服后进入人体胃或肠道中，通过其镜头组件近距离拍摄其内部的胃或肠壁状况，以进行临床诊断，减轻患者的临床痛苦。胶囊内窥镜进入体内后，需要对人体的胃部进行影像，胶囊内窥镜处于游离状态，在体液中自由漂浮，由于其的位置不确定，所拍摄的影像具有太大的随意性，人们有时难于判断出所摄图像的方位，难于判定胃部中的整体状况，或所摄肿瘤在其何方位，如何确定所摄图像在胃中的方位并进行可控性拍摄是亟待解决的一个重要问题。因此，有必要提供一种可以控制胶囊内窥镜在肠胃中的三维立体运行轨迹的控制系统和控制方法，以可控地对肠胃壁进行清晰地拍摄，提高医学诊断的准确度和精确度。
技术实现思路
基于现有技术的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种通过手柄控制磁场方向和大小，以对人体内的胶囊内窥镜的三维立体运行轨迹进行控制和调整的控制系统和方法。本专利技术提供了一种胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统，其包括若干个电磁线圈、电磁铁供电系统、微处理器和手柄控制系统，所述手柄控制系统通过微处理器与电磁铁供电系统电连接，所述电磁铁供电 系统与若干个电磁线圈电连接，通过手持推动手柄控制系统，产生坐标信息，经微处理器将所述坐标信息转换为与相应的电磁线圈相关联的电流幅度值，输出至相应的电磁线圈，使得通电的电磁线圈产生与手柄推力方向相同，大小成比例对应的磁场吸引力，以控制带磁铁的胶囊内窥镜在人体肠胃中的运行轨迹。优选地，所述若干个电磁线圈可不在同一水平面上，以通过手柄控制系统控制带磁铁的胶囊内窥镜在人体肠胃中竖直或平行地运行。优选地，所述微处理器包括坐标转化模块，其中设有手柄控制系统的坐标轴和电磁铁供电幅度的坐标轴，所述坐标转化模块接收所述手柄控制系统所产生包含手柄推力的第一坐标信息导出至手柄控制系统的坐标轴上，将其转化为包含电流幅度值的第二坐标信息导出至电磁铁供电幅度的坐标轴，反馈至电磁铁供电系统以向电磁线圈供电，所述第一坐标信息和第二坐标信息方向相同，大小成比例对应。将手柄推力转化为电磁力，以产生磁场对胶囊内窥镜在肠胃中的运行轨迹进行定位定向定量的控制和调整。其中，所述电磁铁供电系统中设有包含电磁线圈位置信息的电磁线圈的坐标轴，其中，所述电磁线圈的坐标轴、电磁铁供电幅度的坐标轴和手柄控制系统的坐标轴的指向相同。在通电状态下，电磁线圈产生的磁合力方向与电流幅度的方向相同，大小成比例对应，使得人体肠胃中的带磁铁的胶囊内窥镜沿手柄推力方向运行。优选地，所述电磁线圈至少有三个，分别与电磁铁供电系统电连接，其中至少两个电磁线圈在同一水平面上，以驱动胶囊内窥镜在胃液中进行水平运行；其中一个电磁线圈设置于另两个电磁线圈的正下方，驱动其进行竖直地运行。优选地，所述电磁线圈设有五个，其中四个电磁线圈设置于同一水平面上，用于控制带磁铁的胶囊内窥镜在胃液中做水平运动，另一个电磁线圈设于所述四个电磁线圈的下方，用于控制胶囊内窥镜在胃液中进行竖直运行。本专利技术还提供了一种胶囊内窥镜运行轨迹的控制方法，其包括以下步骤步骤I)让患者吞入带磁铁的胶囊内窥镜，胶囊内窥镜进入患者肠胃中；步骤2)通过电磁铁供电系统对电磁线圈通电，使之产生磁场，人体进入所述磁场中进行胃壁检测；步骤3)推动手柄控制系统的手柄，以驱动电磁铁供电系统产生同向等量的电流，以控制相应的电磁线圈所产生的同向等量的磁合力，驱动人体肠胃中的胶囊内窥镜在磁合力的作用下水平或竖直运行。在本专利技术的优选实施例中，还可以进一步包括以下步骤步骤31)所述手柄控制系统中的手柄受推动而产生包含手柄推动方向值的第一坐标信息。当水平地推动手柄时，驱动同一水平上的相应电磁线圈通电并产生磁合力，以驱动带磁铁的胶囊内窥镜在胃液中水平运行；当向下推动手柄时，驱动下方的电磁线圈通电并产生磁合力，以驱动带磁铁的胶囊内窥镜在胃液中竖直运行。步骤32)中，在微处理器的坐标转化模块，将其转化为包含电流幅度值的第二坐标信息，反馈至电磁铁供电系统以向电磁线圈供电，所述第一坐标信息和第二坐标信息方向相同，大小成比例对应。 与现有技术相比，本专利技术的胶囊内窥镜运行姿态的控制系统，通过对手柄控制系统的手柄方向和施力大小进行控制，在微处理器的手柄控制系统的坐标轴上表征出手柄推力的第一坐标信息，通过坐标转换模块将所述第一坐标信息转换为表征电磁铁供电的电流幅度值的第二坐标信息，并向相应的电磁线圈输出电流，以产生特定方向的磁场，磁合力与手柄推力的方向相同，大小成比例对应，将手柄推力转换为相应的电磁线圈的供电电流的大小，再转换为特定角度的大小磁力，进而达到通过手柄对磁场方向和大小进行控制的目的。另外，本专利技术通过设置于不同平面的多组电磁线圈，形成对胶囊内窥镜的三维立体的牵引力矢量，从而可以对其在胃液的三维立体运动轨迹进行多向控制，以达到拍摄特定方位的肠胃壁，获取更为清晰准确的图像的目的，帮助更快地确诊，大大提高了诊断或检测的准确度和精确度。附图说明图1为本专利技术胶囊内窥镜的结构示意图；图2为本专利技术胶囊内窥镜在胃液中的漂浮状态图；图3为本专利技术胶囊内窥镜在胃液中受电磁线圈吸引而运行状态图；图4为本专利技术胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统的系统框图；图5为本专利技术胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统的电磁线圈的坐标图；图6为本专利技术胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统的手柄控制系统的坐标图7为本专利技术胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统的电磁线圈供电幅度的坐标图；图8为本专利技术胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统的磁力线坐标图。具体实施例方式参照图1至图3所示，本专利技术提供了一种胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统100，其包括若干个电磁线圈10、电磁铁供电系统20、微处理器30和手柄控制系统40,所述手柄控制系统40通过微处理器30与电磁铁供电系统20电连接，所述电磁铁供电系统20与若干个电磁线圈10电连接，通过手持推动手柄控制系统40，产生坐标信息，经微处理器30将所述坐标信息转换为与相应的电磁线圈10相关联的电流幅度值，输出至相应的电磁线圈10，使得通电的电磁线圈10产生与手柄推力方向相同，大小成比例对应的磁场吸引力，以控制带磁铁的胶囊内窥镜50在人体肠胃中的运行轨迹。在本专利技术中，所述控制系统100结合手柄控制系统40，通过推动手柄来驱动电磁铁供电系统产生与之同向等量的电流幅度值，传输至相应坐标位上的电磁线圈10，以产生与之相应的磁合力驱动带磁铁的胶囊内窥镜40在人体肠胃中的运行。通过控制所产生的磁力线的方向，来驱动胶囊内窥镜的运行，达到控制其在体内运行轨迹的目的。在本专利技术中，所 述电磁线圈10至少有三个，分别与电磁铁供电系统20电连接。所述若干个电磁线圈可不在同一水平面上，以通过手柄控制系统40控制带磁铁的胶囊内窥镜在人体肠胃中竖直或平行地运行。其中，至少两个电磁线圈在同一水平面上，以驱动胶囊内窥镜在胃液中进行水平运行；再结合与之不在同一水平面上的电磁线圈，驱动其进行竖直地运行。在本专利技术的一个优选实施例中，所述电磁线圈10设有五个,其中四个电磁线圈10设置于同一水平面上，所述电磁线圈10设有四个，设置于同一水平面上，两两对称分布，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统，其特征在于：包括若干个电磁线圈、电磁铁供电系统、微处理器和手柄控制系统，所述手柄控制系统通过微处理器与电磁铁供电系统电连接，所述电磁铁供电系统与若干个电磁线圈电连接，通过手持推动手柄控制系统，产生坐标信息，经微处理器将所述坐标信息转换为与相应的电磁线圈相关联的电流幅度值，输出至相应的电磁线圈，使得通电的电磁线圈产生与手柄推力方向相同，大小成比例对应的磁场吸引力，以控制带磁铁的胶囊内窥镜在人体肠胃中的运行轨迹。

【技术特征摘要】
1.一种胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统，其特征在于包括若干个电磁线圈、电磁铁供电系统、微处理器和手柄控制系统，所述手柄控制系统通过微处理器与电磁铁供电系统电连接，所述电磁铁供电系统与若干个电磁线圈电连接，通过手持推动手柄控制系统，产生坐标信息，经微处理器将所述坐标信息转换为与相应的电磁线圈相关联的电流幅度值，输出至相应的电磁线圈，使得通电的电磁线圈产生与手柄推力方向相同，大小成比例对应的磁场吸引力，以控制带磁铁的胶囊内窥镜在人体肠胃中的运行轨迹。2.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统，其特征在于所述若干个电磁线圈可不在同一水平面上，以通过手柄控制系统控制带磁铁的胶囊内窥镜在人体肠胃中竖直或平行地运行。3.根据权利要求2所述的胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统，其特征在于所述微处理器包括坐标转化模块，其中设有手柄控制系统的坐标轴和电磁铁供电幅度的坐标轴，所述坐标转化模块接收所述手柄控制系统所产生包含手柄推力的第一坐标信息导出至手柄控制系统的坐标轴上，将其转化为包含电流幅度值的第二坐标信息导出至电磁铁供电幅度的坐标轴，反馈至电磁铁供电系统以向电磁线圈供电，所述第一坐标信息和第二坐标信息方向相同，大小成比例对应。4.根据权利要求3所述的胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统，其特征在于所述电磁铁供电系统中设有包含电磁线圈位置信息的电磁线圈的坐标轴，其中，所述电磁线圈的坐标轴、电磁铁供电幅度的坐标轴和手柄控制系统的坐标轴的指向相同。5.根据权利要求4所述的胶囊内窥镜运行轨迹的控制系统，其特征在于在通电状态下，电磁线圈产生的磁合力方向与电流幅度的方向和大小相同，使得人体肠胃中的带磁铁的胶囊内窥镜沿手柄推力方向运行。6.根据权利要求1-5中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奕，肖潇，登文军，
申请(专利权)人：深圳市资福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：