CN101299970A - 用于在磁体线圈系统与工作胶囊之间进行无线能量传输的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在位于患者体外的磁体线圈系统与位于患者体内的工作胶囊之间进行无线能量传输的方法,所述磁体线圈系统具有多个(特定而言为十四个)励磁线圈,所述工作胶囊具有至少一个感应线圈,其中,定位装置确定所述工作胶囊相对于所述磁体线圈系统的位置和方向,所述磁体线圈系统根据所述位置和方向在所述工作胶囊所处的位置上产生第一磁场,所述第一磁场用于在所述工作胶囊上施力,所述磁体线圈系统根据所述位置和/或所述方向在所述工作胶囊所处的位置上产生第二磁场,所述第二磁场用于将能量传输到所述工作胶囊中。此外,本发明还涉及一种用于在位于患者体外的磁体线圈系统与位于患者体内的工作胶囊之间进行无线能量传输的设备,所述磁体线圈系统具有多个(特定而言为十四个)励磁线圈,所述工作胶囊具有至少一个感应线圈,其中,所述设备具有用于确定所述工作胶囊相对于所述磁体线圈系统的位置和方向的定位装置和用于控制所述磁体线圈系统的控制单元,所述磁体线圈系统在所述控制单元的作用下根据所述位置和所述方向在所述工作胶囊所处的位置上产生第一磁场,所述第一磁场用于在所述工作胶囊上施力,所述磁体线圈系统在所述控制单元的作用下根据所述位置和/或所述方向在所述工作胶囊所处的位置上产生第二磁场,所述第二磁场用于将能量传输到所述工作胶囊中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在位于患者体外的磁体线圈系统与位于患者体内、且具有至少一个感应线圈的工作胶囊之间进行无线能量传输的方法和设备。在存在多个感应线圈的情况下,这些感应线圈彼此平行方向。
背景技术
医学上经常需要在患者或病畜的活体内实施医疗措施,举例而言,这种医疗措施可以是诊断或治疗。这种医疗措施的目标区域往往是相关患者体内的中空器官,尤其是胃肠道。很长一段时间内一直借助导管式内窥镜实施医疗措施,导管式内窥镜以无创或微创方式从患者体外被插入患者体内。因此,传统的导管式内窥镜具有各种缺点,例如会引起患者的疼痛,或者很难或根本无法到达距离较远的内脏器官。
因此,现有技术利用例如Fa.Given Imaging公司的视频胶囊来实现无导管或无线内窥镜检查,这种视频胶囊可被患者吞入体内。视频胶囊通过肠肌的蠕动从患者的消化道中穿过,在此过程中摄制一系列视频图像。这些视频图像被传输到患者体外,并被存储在记录器中。在胶囊停留在体内的多个小时内,患者可自由移动,因为其随身携带有布置在身体上相应的接收天线和记录器。在此过程中,胶囊的方向、视频图像的视向以及胶囊停留在患者体内的时间是随机的。除图像摄制外,胶囊没有其他主动功能。这种胶囊既不具有诊断功能(例如针对性观察、清洗、活组织检查),也无法在患者体内进行针对性治疗,例如给药。就实现完整的诊断而言,这种胶囊是不可接受或无法令人满意的方案。
因此,例如DE 103 40 925 B3中新近公开了一种借助磁体线圈系统通过非接触式磁力传递使磁体穿过患者的中空器官的方法。也就是说,力的施加具有针对性,以非接触方式进行,且由外部控制。
此处的磁体例如是包含有永磁体的工作胶囊,也称“胶囊内镜”或“机器人内窥镜”。工作胶囊具有传统内窥镜的功能,例如视频摄制、活组织检查或血管夹。借助这种工作胶囊可实施一种“自给自足”式的医疗措施,即无线或无导管式医疗措施;也就是说,工作胶囊与外部之间不存在任何电缆或机械连接。在实施医疗措施的过程中,患者至少间歇性地全部或部分位于磁体线圈系统的内部。
图3显示的是DE 103 40 925 B3中所公开的一种相应的磁体线圈系统100,下面将对此进行简要说明。有关磁体线圈系统100及其工作方式的进一步的详细说明请参见DE 103 40 925 B3。磁体线圈系统100包括十四个励磁线圈102a-n,图3仅对其中的励磁线圈102a-c、102d和102g-n进行了图示。其中的六个励磁线圈102a-f实施为矩形,并构成立方体的棱边。
其余的八个励磁线圈102g-n共同构成嵌在上述立方体内的圆柱体的侧面。每个励磁线圈102a-n均通过一根供电线104a-n连接到供电装置106上。为清楚起见,图3仅对供电线104a-c和104e进行了图示。通过供电装置106分别为每个励磁线圈102a-n单独外加强度一定、时间特性一定的电流(当然在供电装置106的功率范围内)。在此情况下,每个励磁线圈102a-n分别产生自身的磁场。借此可在磁体线圈系统100的内腔108中产生一个在强度和方向方面几乎任意的场分布。附图未加显示的患者位于这个内腔108中,患者的体内存在工作胶囊110,这个工作胶囊包含有此处未作图示的磁性元件,例如永磁体。
磁体线圈系统100配有定位装置112,定位装置112用于检测工作胶囊110在附属于磁体线圈系统100的坐标系114中的位置和方向。工作胶囊110的位置或工作胶囊110几何中心的位置在图3中用虚线116表示。工作胶囊110的方向在图3中用箭头118表示,并由定位装置112参照坐标系114加以检测。工作胶囊可具有任意一种几何形状,例如长形或旋转对称形。在此情况下,工作胶囊的方向例如将与工作胶囊110的纵向上的单位矢量的方向相符。借此可通过坐标系114对工作胶囊110的整体位置(特定而言即重心坐标和纵轴方向)进行完整描述,并且从坐标系114中可获知有关工作胶囊110的整体位置的信息。
定位装置112将工作胶囊110的位置和方向传输给供电装置106。随后,供电装置106为励磁线圈102a-n供电,且其供电方式使得工作胶囊110所在的位置上产生磁场120,磁场120在图3中用场力线120表示。这个磁场设计为可与工作胶囊110内部的永磁体相互作用,从而使工作胶囊110受到一个预期的力122和/或预期转矩(未作图示)的作用。通过这种方式可使工作胶囊110在患者体内进行移动、方向和/或旋转。
工作胶囊在实施医疗措施的过程中自身所需的全部能量例如由工作胶囊内部的电池或电容器提供。能量的大小特定而言受到这种工作胶囊的有限尺寸(例如长度20mm、直径10mm)及其余内置式组件的限制。工作胶囊的持续工作时间和性能同样受到可用能量的限制。因此,特别耗电的医疗措施(例如中空器官照明、活检取样、热凝固或激光应用)只能在有限范围内实施或根本无法实施。
为增大可供工作胶囊使用的总能量,已知的做法是以非接触方式将能量从患者体外输送到位于患者体内的工作胶囊中。为此,US 2005/0065407 A1中公开了一种外套式可携带线圈装置,患者可将这种用于为位于患者体内的胶囊输送能量的线圈装置穿在身上。其中,发射场的方向为恒定;也就是说,须对接收线圈进行相应设计。此外,还须在便携式线圈装置中设置专门为此设计的发射线圈冷却装置。
为减小在从患者体外向其体内的工作胶囊传输能量过程中的传输损耗,WO 02/080753 A2所建议的方法是对患者体内的胶囊进行定位,并使外部能源(在患者周围大致呈扇形布置)沿患者的纵向移动至胶囊所在位置的高度。由于胶囊的方向为未知信息,因此,胶囊3的内部设置有多个用于接收能量的正交线圈,以便在胶囊采取任何一种方向的情况下都可使胶囊吸收尽可能多的能量。
为能在外场给定的情况下改善工作胶囊的能量吸收,DE 10 2004 034 444A1建议使用多个接收元件来吸收能量,这些接收元件相对于辐射场而言具有不同的方向依赖关系。因此,可在胶囊内部布置(例如)十个不同方向的接收线圈,以便总能确保胶囊内的最佳能量耦合。
在胶囊总尺寸保持不变的情况下,设置在工作胶囊内部的接收线圈越多,单个接收线圈的尺寸就须设计得越小。但由于进入线圈的能量与线圈面积相关,因而这也就意味着,可被耦合到线圈内的最大能量或电能就会减少,可被输入到工作胶囊内的最大能量或电能也会减少。
发明内容
本发明的目的是提供一种可改善磁体线圈系统与工作胶囊之间的无线能量传输的方法和设备。
在方法方面,这个目的通过一种在位于患者体外的磁体线圈系统与位于患者体内的工作胶囊之间进行无线能量传输的方法而达成,所述磁体线圈系统具有多个(特定而言为十四个)励磁线圈,所述工作胶囊具有至少一个相同方向的感应线圈,其中,
-定位装置确定工作胶囊相对于磁体线圈系统的位置和方向,以及
-磁体线圈系统根据所述位置和方向在工作胶囊所处的位置上产生第一磁场,第一磁场用于在工作胶囊上施力,其中,
-磁体线圈系统根据所述位置和/或方向在工作胶囊所处的位置上产生第二磁场,第二磁场用于将能量传输到工作胶囊中。
本发明对下述认识加以了利用:磁体线圈系统具有多个励磁线圈,这些励磁线圈的位置设置使得其可产生为在胶囊上施力所需的第一磁场,其中,施力也可理解为施加转矩。因此,第一磁场也可称为“导航磁场”。不均匀的第一磁场由一个方向和强度均可量测、且具有复杂几何结构的均匀梯度磁场构成。因此,线圈系统的位置也可简单地设置,使得产生用于传输能量的第二磁场,第二磁场通常为均匀磁场,即相对于磁体线圈系统任意方向。因此,第二磁场也可称为“感应磁场”。通过六个成立方体或圆柱状布置的亥姆霍兹线圈就足以产生第二磁场。
为实现导航(即在工作胶囊上施力),工作胶囊的位置和方向必须为已知信息。因此,存在有相应的定位装置,这个定位装置用于确定感应线圈相对于磁体线圈系统的位置和方向。当然,感应线圈在胶囊内的位置必须是已知信息。因此,在最简单的情况下,感应线圈固定地安装在胶囊内部。需要强调的是,定位装置独立于电感式能量传输系统。
因此,感应线圈的当前方向特定而言也是已知信息,因为其在工作胶囊内的位置为已知信息。也就是说,对于磁体线圈系统或其控制装置而言,产生用于电感式能量传输的磁场的方向是已知信息。其原因在于,总是可以一种方式产生第二磁场,使得第二磁场以最佳方式(例如精确地沿线圈轴)穿过感应线圈。在场强为给定的情况下,借此可使感应线圈中所接收到的功率最大化。因此,对励磁线圈进行控制,使得所产生的第二磁场以最佳方式相对于感应线圈方向。
由于上述用于以非接触方式在工作胶囊上施力的磁体线圈系统中原本就存在相应的定位装置和用于产生第一低频磁场的励磁线圈,因此,只需以适当的方式,即以替代方式(即用替代电流模式)对励磁线圈进行控制,就可产生第二磁场,进而达到为工作胶囊传输能量的目的。
就工作胶囊的能量输入而言,为能产生第一磁场,励磁线圈的尺寸同样确定为:可以简单的方式产生在数量级上像US 2005/0065407中所公开的外套式系统无法产生的功率。相应的功率输出级和冷却装置也同样存在。借此可向工作胶囊传输足够大的功率,以便实施极其耗电的医疗措施。
由于工作胶囊内只需存在单独一个感应线圈,因此,这个感应线圈可设计为具有尽可能大的尺寸,例如包括最大胶囊投影面积。因此,在工作胶囊的尺寸为给定的情况下,通过使这个面积最大化,可同样使感应线圈中的能量输入最大化。
磁体线圈系统可在彼此不同的第一频率范围和第二频率范围内产生第一磁场和第二磁场。在此情况下,这些频率范围可采取非叠加实施方式,从而达到分别在单独的频率范围内进行导航和能量传输的目的。借此可避免导航和能量传输之间相互干扰。其原因在于,第二磁场无法使胶囊发生移动,因为第二磁场在胶囊所处的位置上并不具有有效的梯度分量,因而无法对胶囊施力;此外,在胶囊惯性矩和相对较高的频率范围(例如超过1000Hz(1kHz))相结合的情况下,在平均时间内逐渐消失的第二磁场会使胶囊在外加转矩的作用下发生可忽略的“抖颤”。
在对工作胶囊施力方面,大致介于0Hz和50Hz之间的第一频率范围内的磁场特别有利。在此情况下,可将并不与第一频率范围叠加的500Hz至10kHz的较高的第二频率范围应用于用于传输能量的磁场,借此可避免第二频率范围与用于施力的频率范围以及与电磁测量系统的频率范围之间相互干扰。其中,在磁体线圈系统与工作胶囊之间的给定距离约为20cm至60cm的情况下,500Hz至10kHz的频率范围特别适用于穿过人体组织为胶囊传输能量。
通过对分别用于施力和用于传输能量的第一、第二磁场的频率范围加以区分,这二者间就几乎不会相互影响。举例而言,可为用于传输能量的第二磁场选择高频范围,为用于导航的第一磁场选择低频范围。
因此,第一磁场和第二磁场可以叠加。借此可在导航或施力以及工作胶囊在患者体内穿过的过程中,同时为胶囊传输能量。这样例如就无需在胶囊内部设置储能器。借此可减小供能组件在胶囊内部所需的安装空间,或者可将这部分安装空间用于其他内置式组件,例如用于实施医疗措施的内置式组件。
作为替代方案,可以与第一磁场时分多路复用的方式产生第二磁场。也就是说,第一磁场和第二磁场时间上交替地产生,而非同时产生。通过这种方式,既可将磁体线圈系统的最大功率用于驱动工作胶囊或用于对工作胶囊施力,也可将磁体线圈系统的最大功率用来为工作胶囊传输能量。在此情况下,可以时分多路复用的方式利用足以用来驱动工作胶囊的励磁线圈系统,而无需为能量传输而增大其尺寸。
因此,在能量传输过程中,胶囊在患者体内处于静止状态,磁体线圈并不受施加力的作用。通过确定两次能量传输之间的较短时间间隔,可相应为胶囊内的储能器确定尺寸,使其只需在两次能量传输之间的施力时间内进行工作。在此情况下,例如通过小容量和小体积的电容器就足以实现这种储能器。工作胶囊也可应用为只在静止状态下才实施极其耗电的医疗措施。
感应线圈相对于磁体线圈系统的位置和方向可以不同方式加以确定。其中一种方法是通过X射线系统加以确定。其中,在医疗措施的实施过程中,用X射线对患者进行透视,这样就可在X射线图像上识别胶囊的位置和方向。由于胶囊的X射线对比度较高,因而只需在患者身上使用极低剂量的X射线。当然,在此过程中必须对磁体线圈系统和X射线系统的坐标系进行相应读数,即获知彼此间的相对位置,相应的解决方案可从文献中获得。这样就无需在胶囊内部安装附加的定位装置。胶囊的整个内腔均用于安装其他内置式组件。
第二种替代方案是使用电磁测量系统。为此只需在胶囊内部安装体积最小(即所需空间较小)的内置式组件,例如电磁发射或电磁接收装置。这些装置可相应实施为小尺寸组件,因而只需占用工作胶囊内部极小的空间。
工作胶囊内部特定而言可存在三个彼此正交方向的定位线圈,这些定位线圈用于确定感应线圈的方向。由于这些定位线圈几乎不需要从外部磁场吸收能量来进行工作(即进行位置识别),因此,它们的体积可设计为远小于感应线圈,因而几乎无需占用胶囊内的空间。
上述电磁位置测量系统可在一个不同于第一和第二频率范围的第三频率范围内工作,从而避免与其他系统之间相互干扰。电磁位置测量系统特定而言可在至少为10kHz的频率进行工作。作为替代方案,位置测量系统和用于电感式能量耦合的第二磁场也可交替地进行工作。
为能特别有效地控制励磁线圈来产生用于施力和能量传输的磁场,励磁线圈可具有多个抽头,并可通过不同的抽头进行工作。在此情况下,一个线圈可以不同的工作方式进行工作,而无需设置不同的线圈来产生不同的磁场。这样就只需设置一套用于励磁线圈的固定装置和冷却装置。
在设备方面,本发明的目的通过一种用于在位于患者体外的磁体线圈系统与位于患者体内的工作胶囊之间进行无线能量传输的设备而达成,所述磁体线圈系统具有多个(特定而言为十四个)励磁线圈,所述工作胶囊具有至少一个感应线圈。所述设备包含用于确定工作胶囊相对于磁体线圈系统的位置和方向的定位装置。所述设备此外还包含用于控制磁体线圈系统的控制单元。其中,控制单元对磁体线圈系统进行控制,或者对流入励磁线圈中的电流进行调节,且其控制方式或调节方式使得磁体线圈系统在工作胶囊所处的位置上产生用于对工作胶囊施力的第一磁场。为此,控制单元对定位装置所确定的工作胶囊的位置和方向加以利用。为能实现对工作胶囊的能量传输,控制单元进一步对磁体线圈系统进行控制,且其控制方式使得磁体线圈系统在工作胶囊所处的位置上产生第二磁场。为达到这一目的,控制单元同样须对工作胶囊的确定位置和确定方向加以利用。
上文已联系本发明的方法对本发明的设备所具有的优点进行了说明。
如上文所述,所述设备可具有用于确定工作胶囊的位置和方向的X射线定位系统。
作为替代方案,所述设备也可包含一个电磁定位系统,其中,工作胶囊可包含三个彼此正交方向的定位线圈。
如上文所述,励磁线圈还可具有不同的抽头,借助于这些抽头可选择不同的励磁线圈进行工作来产生第一磁场和第二磁场。
附图说明
下面借助附图所示的实施例对本发明作进一步说明,其中(均为原理图):
图1为用于磁导航和能量传输的磁体线圈系统;
图2为图1所示的用于导航和能量传输的励磁线圈的线圈电流,其中,(a)为分开显示,(b)为彼此调谐,(c)为时分多路复用;以及
图3为现有技术中用于驱动患者体内的磁体的磁体线圈系统。
具体实施方式
图1显示的是如图3所示的现有技术中已知的磁体线圈系统,这个磁体线圈系统中扩充了一个分析和控制单元2。分析和控制单元2从定位装置112接收工作胶囊110在坐标系114中的当前位置数据4,以及从一个此处未作图示的操作装置接收有关新位置和新速度的目标数据。如上文联系图3所详细说明的那样,位置数据4是工作胶囊110在坐标系114中的位置(直线116)和方向(箭头118)。
与图3所示的不同之处在于,工作胶囊110在其内部具有感应线圈6。在工作胶囊110的胶囊形状为给定的情况下,感应线圈6与连接在其上面、但此处未加显示的用电设备一起设计为:当外部磁场穿过感应线圈6时,在这样一种场分布情况下,感应线圈6沿其纵轴方向将尽可能大的电功率耦合到用电设备上。在图1所示的实施例中,感应线圈6实施为具有尽可能大的直径,也就是说,感应线圈6直接与工作胶囊110的外护套的内缘邻接。由于感应线圈6在工作胶囊110内位置固定,其位置为已知信息,因此,位置数据4同时还为分析和控制单元2提供感应线圈6的位置和方向。
分析和控制单元2根据位置数据4计算励磁线圈102a-n中的电流IA(t)至IN(t)。图1仅对IA(t)作了示范性图示。如箭头10所示,分析和控制单元2对供电装置106进行控制,供电装置106随后在励磁线圈102a-n中产生电流IA(t)至IN(t)。
电流IA(t)至IN(t)在感应线圈6所处的位置上产生磁场强度(用箭头8表示),这个磁场强度在感应线圈6内感应出尽可能大的电功率。举例而言,这一情况的发生基于一种场分布,在这种场分布情况下的磁场强度与图1所示的柱形线圈形式的感应线圈6的中央纵轴平行方向。
图2a显示的是两条与时间相关的电流特性曲线Inav(t)和Iene(t),其总和为图1所示的励磁线圈102a中的电流强度IA(t)。其中,Inav(t)是现有技术中用于对工作胶囊110进行导航的与时间相关的示范性电流强度特性曲线。Inav(t)的频率f1的范围为0Hz 50Hz。Iene(t)是用于在感应线圈6中产生电能的IA(t)的与时间相关的电流特性曲线。Iene(t)的工作频率f2为1kHz 5kHz。
图2b和图2c以励磁线圈102a为例显示了两种为励磁线圈102a-n实际供电的方案。图2a显示的是电流分布IA(t),其中,图2a所示的电流Inav(t)和Iene(t)叠加,这一情况用加法器12表示。其中,励磁线圈102a-n的通电或接线通过每个励磁线圈102a-n的抽头18a和18b而实现,这些抽头布置在励磁线圈的端部,也就是说,电流IA(t)从全部励磁线圈102a-n中流过。图1仅针对励磁线圈102a对下文将要加以说明的抽头18a、18b和18c进行了示范性图示。
如图1所示,在以上述方式进行通电的情况下,导航(即在工作胶囊110上施加力122)以及通过感应线圈6中的能量耦合而实现的对胶囊供能同时进行,因为两种电流模式Inav(t)和Iene(t)也都同时从相应的励磁线圈102a-n中流过。
图2c显示的是电流IA(t)的时间特性曲线,其中,图2a所示的电流Inav(t)和Iene(t)通过时分多路复用技术作为电流IA(t)被接入励磁线圈102a。
从时间点t1至时间点t2,励磁线圈102a中流动的是电流Inav(t),在时间点t2与时间点t3之间,励磁线圈102a中流动的是电流Iene(t),在时间点t3与时间点t4之间,励磁线圈102a中流动的又是电流Inav(t),依此类推。因此,导航,或说是在工作胶囊110上施加力122,仅在时间段t1至t2、t3至t4以及在时间点t5之后进行。在时间段t2至t3及t4至t5中并不在工作胶囊110上施力,而是将电能耦合到感应线圈6中;同样地,在上述第一组时间段内也不进行能量耦合。
因而如上文所述,励磁线圈102a-n的通电或接线只有在电流Inav(t)的情况下才通过每个励磁线圈102a-n的抽头18a和18b而实现。用Iene(t)进行的通电分别通过抽头18a和18c而实现。其中,抽头18c大致布置在励磁线圈102a-n的中心。也就是说,电流Iene(t)只从励磁线圈102a-n的一部分绕组(每个励磁线圈均大约具有100至200个绕组)中流过。在此情况下,励磁线圈102a-n具有适用于这种电流模式的电感或电阻。
根据上文所述,励磁线圈102a-n可如现有技术用于承载导航电流Inav(t)和能量传输电流Iene(t)。作为替代方案,也可以常用方式(即利用图3所示的现有技术)将图1所示的励磁线圈102a-n只用于导航,即只用导航电流Inav(t)为其供电。在此情况下,励磁线圈102a-n只用于在工作胶囊110上施加力122。
磁体线圈系统100中还设置有例如六个成立方体或圆柱状布置的感应发射线圈14a-f,图1只对其中的14a、14b和14e进行了图示。作为替代方案,感应发射线圈14a-f可直接由分析和控制单元2控制(用直线16表示),即不通过供电装置106。
感应发射线圈14a-f只用于为工作胶囊110进行电感式能量传输或者用于在感应线圈6中产生能量,即,感应发射线圈14a-f中流动的是电流Iene(t)。
产生能量所需的磁场方向(用箭头18表示)特定而言可通过六个成立方体或圆柱状布置的励磁线圈102a-f或感应发射线圈14a-f而实现。由于电流Inav(t)和Iene(t)具有不同的频率范围,因此,导航和向胶囊110的能量传输之间并不会产生相互影响。
Claims (18)
1.一种在位于患者体外的磁体线圈系统(100)与位于患者体内的工作胶囊(110)之间进行无线能量传输的方法,所述磁体线圈系统(100)具有多个(特定而言为十四个)励磁线圈(102a-n),所述工作胶囊(110)具有至少一个相同方向的感应线圈(6),其中,
定位装置(112),用于确定所述工作胶囊(110)相对于(114)所述磁体线圈系统(100)的位置(116)和方向(118),以及
所述磁体线圈系统(100)根据所述位置(116)和所述方向(118)在所述工作胶囊(110)所处的位置(116,118)上产生第一磁场(120),所述第一磁场用于在所述工作胶囊(110)上施力(122),其中,
所述磁体线圈系统(100)根据所述位置(116)和/或所述方向(118)在所述工作胶囊(110)所处的位置(116,118)上产生第二磁场(8),所述第二磁场用于将能量传输到所述工作胶囊(110)中。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述磁体线圈系统(100)在彼此不同的第一频率范围(f1)和第二频率范围(f2)内产生所述第一磁场(120)和所述第二磁场(8)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述磁体线圈系统(100)使所述第一磁场(120)和所述第二磁场(8)彼此叠加(12)。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述磁体线圈系统(100)以时分多路复用(t1-t5)的方式产生所述第一磁场(120)和所述第二磁场(8)。
5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的方法,其中,X射线定位系统作为定位装置(112)确定所述工作胶囊(110)的位置(116)和方向(118)。
6.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的方法,其中,电磁定位系统作为定位装置(112)确定所述工作胶囊(110)的位置(116)和方向(118)。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述电磁定位系统借助所述工作胶囊(110)中的三个彼此正交方向的定位线圈确定所述位置(116)和所述方向(118)
8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,所述电磁定位系统在一个不同于所述第一频率范围(f1)和所述第二频率范围(f3)的第三频率范围内工作。
9.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法,其中,所述励磁线圈(102a-n)具有多个抽头(18a-c),其中,所述磁体线圈系统(110)通过不同的抽头(18a,b;18a,c)产生所述第一磁场(120)和所述第二磁场(8)。
10.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法,其中,只将所述磁体线圈系统(110)的一部分励磁线圈(102a-n)用于产生所述第二磁场(8)。
11.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法,其中,所述磁体线圈系统(110)包含附加的感应发射线圈(14a-f),所述感应发射线圈只用于产生所述第二磁场(8)。
12.一种用于在位于患者体外的磁体线圈系统(100)与位于患者体内的工作胶囊(110)之间进行无线能量传输的设备,所述磁体线圈系统(100)具有多个(特定而言为十四个)励磁线圈(102a-n),所述工作胶囊(110)具有至少一个感应线圈(6),所述设备具有用于确定所述工作胶囊(110)相对于(114)所述磁体线圈系统(100)的位置(116)和方向(118)的定位装置(112)和用于控制所述磁体线圈系统(100)的控制单元(2,106),所述磁体线圈系统(100)在所述控制单元的作用下根据所述位置(116)和所述方向(118)在所述工作胶囊(110)所处的位置(116,118)上产生第一磁场(120),所述第一磁场用于在所述工作胶囊(110)上施力(122),所述磁体线圈系统(100)在所述控制单元的作用下根据所述位置(116)和/或所述方向(118)在所述工作胶囊(110)所处的位置(116,118)上产生第二磁场(8),所述第二磁场用于将能量传输到所述工作胶囊(110)中。
13.根据权利要求12所述的设备,且其具有用作定位装置(112)的X射线定位系统。
14.根据权利要求12所述的设备,且其具有用作定位装置(112)的电磁定位系统。
15.根据权利要求14所述的设备,且其具有电磁定位系统,所述电磁定位系统具有三个布置在所述工作胶囊(110)中的彼此正交方向的定位线圈。
16.根据权利要求12至15中任一项权利要求所述的设备,且其具有磁体线圈系统(100),所述磁体线圈系统包含多个励磁线圈(102a-n),所述励磁线圈具有多个抽头(18a-c)。
17.根据权利要求12至16中任一项权利要求所述的设备,且其具有磁体线圈系统(100),所述磁体线圈系统包含附加的感应发射线圈(14a-f),所述感应发射线圈只用于产生所述第二磁场(8)。
18.根据权利要求17所述的设备,且其具有用于磁体线圈系统(110)和感应发射线圈(14a-f)的共用冷却系统。
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