CN110831654B - 药物传递用机器人 - Google Patents
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Abstract
提供一种药物传递用机器人。包括:主体,包括储存空间、第一收容部、排出口及第一连通口,上述储存空间用于储存药物,上述第一收容部沿着第一方向形成于上述储存空间的前方,上述排出口连通上述第一收容部与外部,上述第一连通口用于使上述储存空间与上述第一收容部相连通;前方旋转磁铁,位于上述第一收容部,中心轴沿着与上述第一方向垂直的第二方向配置;第一固定磁铁,在上述前方旋转磁铁的后方,在上述主体的一侧固定结合;以及第二固定磁铁,隔着上述储存空间在上述主体的另一侧固定结合,上述第二固定磁铁与上述第一固定磁铁以不同的磁性相向的方式配置,上述前方旋转磁铁能够通过外部磁场控制,以上述第一方向及上述第二方向中的一个为轴选择性地进行旋转,在上述前方旋转磁铁以上述第一方向为轴进行旋转的情况下,上述主体以上述第一方向为轴一同旋转,在上述前方旋转磁铁以上述第二方向为轴进行旋转的情况下,上述前方旋转磁铁通过上述第一固定磁铁及上述第二固定磁铁的磁力来开闭上述第一连通口。
Description
技术领域
本发明涉及药物传递用机器人,更详细地,涉及可通过外部磁场控制来实现移动及药物传递的药物传递用机器人。
背景技术
磁性机器人可通过向人体的内部插入来执行医疗行为。尤其,由于磁性机器人的尺寸小,从而,磁性机器人可以轻松执行在人体内部进行移动并诊断疾病或传递药物等对于医生难以直接执行手术的部位的医疗行为。
通常,在磁性机器人的用途为药物传递的情况下,为了治疗人体内部的病变而使用,或者用于辅助,以使打穿血管、小肠及大肠等脏器的堵塞位置的穿孔(drilling)动作变得更加顺畅。
但是,以往的药物传递用磁性机器人很难完全密封用于传递药物的喷嘴,从而导致药物泄漏,或者很难停止移动并在原地传递药物,从而很难精确地传递药物。
对此,需要可防止药物泄漏并在需要的部位实现精确的药物传递的医疗用磁性机器人。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于,提供可通过外部磁场控制来实现沿着管状组织移动及药物传递的药物传递用机器人。
本发明所要解决的技术问题并不局限于上述问题。
解决问题的方案
为了解决上述技术问题,本发明提供药物传递用机器人。
根据一实施例,本发明的药物传递用机器人包括:主体,包括储存空间、第一收容部、排出口及第一连通口,上述储存空间用于储存药物,上述第一收容部沿着第一方向形成于上述储存空间的前方,上述排出口连通上述第一收容部与外部,上述第一连通口用于使上述储存空间与上述第一收容部相连通;前方旋转磁铁,位于上述第一收容部,中心轴沿着与上述第一方向垂直的第二方向配置;第一固定磁铁,在上述前方旋转磁铁的后方,在上述主体的一侧固定结合;以及第二固定磁铁,隔着上述储存空间在上述主体的另一侧固定结合,上述第二固定磁铁与上述第一固定磁铁以不同的磁性相向的方式配置,上述前方旋转磁铁能够通过外部磁场控制,以上述第一方向及上述第二方向中的一个为轴选择性地进行旋转,在上述前方旋转磁铁以上述第一方向为轴进行旋转的情况下,上述主体以上述第一方向为轴一同旋转,在上述前方旋转磁铁以上述第二方向为轴进行旋转的情况下,上述前方旋转磁铁通过上述第一固定磁铁及上述第二固定磁铁的磁力来开闭上述第一连通口。
根据一实施例,上述前方旋转磁铁可呈圆柱形状,N极与S极在中间隔着上述中心轴相接。
根据一实施例,上述第一固定磁铁可以向上述前方旋转磁铁的N极及S极中的一个施加磁力,上述第二固定磁铁可以向上述前方旋转磁铁的N极及S极中的另一个施加磁力。
根据一实施例,在上述第一收容部内,上述前方旋转磁铁能够以上述第二方向为轴自由地进行旋转,而以上述第一方向为轴的旋转被限制。
根据一实施例,上述第一收容部的内径可大于上述前方旋转磁铁的外径。
根据一实施例,可沿着上述主体的外周面周围形成螺旋形状的突起。
根据一实施例,上述主体可包括:第二收容部,沿着上述第一方向形成于上述储存空间的后方;流入口,外部与上述第二收容部相连通;以及第二连通口,用于使上述储存空间与上述第二收容部相连通,上述药物传递用机器人还包括:后方旋转磁铁,位于上述第二收容部,中心轴沿着与上述第一方向垂直的上述第二方向配置;第三固定磁铁,在上述后方旋转磁铁的前方,在上述主体的一侧固定结合;以及第四固定磁铁,隔着上述储存空间在上述主体的另一侧固定结合,上述第四固定磁铁与上述第三固定磁铁以不同的磁性相向的方式配置,上述后方旋转磁铁能够通过外部磁场控制,以上述第一方向及上述第二方向中的一个为轴选择性地进行旋转,在上述后方旋转磁铁以上述第一方向为轴进行旋转的情况下,上述主体以上述第一方向为轴一同旋转,在上述后方旋转磁铁以上述第二方向为轴进行旋转的情况下,上述后方旋转磁铁通过上述第三固定磁铁及上述第四固定磁铁的磁力来开闭上述第二连通口。
根据一实施例,上述后方旋转磁铁呈圆柱形状,N极与S极可以在中间隔着上述中心轴相接。
根据一实施例,上述第三固定磁铁可以向上述后方旋转磁铁的N极及S极中的一个施加磁力,上述第四固定磁铁可以向上述后方旋转磁铁的N极及S极中的另一个施加磁力。
根据一实施例,上述第二收容部的内径可大于上述后方旋转磁铁的外径。
根据一实施例,本发明的药物传递用机器人包括:主体,包括储存空间、第二收容部、流入口及第二连通口,上述储存空间用于储存药物,上述第二收容部沿着第一方向形成于上述储存空间,上述流入口的外部与上述第二收容部相连通,上述第二连通口用于使上述储存空间与上述第二收容部相连通;后方旋转磁铁,位于上述第二收容部,中心轴沿着与上述第一方向垂直的第二方向配置;第三固定磁铁,在上述后方旋转磁铁的前方,在上述主体的一侧固定结合;以及第四固定磁铁,隔着上述储存空间在上述主体的另一侧固定结合,上述第四固定磁铁与上述第三固定磁铁以不同的磁性相向的方式配置,上述后方旋转磁铁能够通过外部磁场控制,以上述第一方向及上述第二方向中的一个为轴选择性地进行旋转,在上述后方旋转磁铁以上述第一方向为轴进行旋转的情况下,上述主体以上述第一方向为轴一同旋转,在上述后方旋转磁铁以上述第二方向为轴进行旋转的情况下,上述后方旋转磁铁通过上述第三固定磁铁及上述第四固定磁铁的磁力来开闭上述第二连通口。
发明效果
根据本发明实施例的药物传递用机器人能够以第一方向轴为中心进行旋转并可执行移动及穿孔。在药物传递用机器人移动期间,前方旋转磁铁及后方旋转磁铁通过固定磁铁的磁力封闭连通口,因此预防储存空间内的药物向外部泄漏。
并且,随着前方旋转磁铁及后方旋转磁铁以第二方向轴为中心进行旋转,根据本发明实施例的药物传递用机器人可以向外部精确地排出储存于主体内部的药物。所排出的药物使管状组织内的狭窄部位软化,之后,可通过执行药物传递用机器人的穿孔工作来轻松贯通狭窄部位。
附图说明
图1为本发明实施例的药物传递用机器人的立体分解图。
图2为本发明实施例的药物传递用机器人的剖视图。
图3为用于说明本发明实施例的药物传递用机器人的移动的图。
图4为用于说明本发明实施例的药物传递用机器人的药物传递的图。
图5为用于说明本发明实施例的药物传递用机器人的穿孔的图。
图6为用于说明本发明实施例的药物传递用机器人所包括的多个磁铁之间的磁力的图。
具体实施方式
本发明的药物传递用机器人。药物传递用机器人包括:
主体,包括储存空间、第一收容部、排出口及第一连通口,上述储存空间用于储存药物,上述第一收容部沿着第一方向形成于上述储存空间的前方,上述排出口连通上述第一收容部与外部,上述第一连通口用于使上述储存空间与上述第一收容部相连通;前方旋转磁铁,位于上述第一收容部,中心轴沿着与上述第一方向垂直的第二方向配置;第一固定磁铁,在上述前方旋转磁铁的后方,在上述主体的一侧固定结合;以及第二固定磁铁,隔着上述储存空间在上述主体的另一侧固定结合,上述第二固定磁铁与上述第一固定磁铁以不同的磁性相向的方式配置,上述前方旋转磁铁能够通过外部磁场控制,以上述第一方向及上述第二方向中的一个为轴选择性地进行旋转,在上述前方旋转磁铁以上述第一方向为轴进行旋转的情况下,上述主体以上述第一方向为轴一同旋转,在上述前方旋转磁铁以上述第二方向为轴进行旋转的情况下,上述前方旋转磁铁通过上述第一固定磁铁及上述第二固定磁铁的磁力来开闭上述第一连通口。
以下,将参照附图,详细说明本发明的优选实施例。但是,本发明的技术思想并不局限于在此说明的实施例,而是可以具体化为其他形态。反而,在此介绍的实施例为使所公开的内容变得彻底且完整,并向本发明所属技术领域的普通技术人员充分地传达本发明的思想而提供。
在本说明书中,在一种结构要素形成于另一种结构要素上的情况下,意味着可直接形成于另一种结构要素或者在它们之间可以形成第三种结构要素。并且,图中,为了有效地说明技术内容,膜及区域的厚度被放大。
并且,在本说明书的各种实施例中,第一、第二及第三等术语用于记述多种结构要素,但是,这些结构要素并不局限于这些术语。这些术语仅用于区分两种结构要素。因此,在一实施例中的第一结构要素的可以在另一实施例中被提及为第二结构要素。在此说明且例示的各个实施例还包括其互补性实施例。并且,在本说明书中,“和/或”意味着包括前后罗列的结构要素中的至少一个。
只要在文脉上并未明确指出,则单数表现包括复数的表现。并且,“包括”或“具有”等术语用于指定在说明书中记载的特征、数字、步骤、结构要素或这些组合的存在,而并非意味着排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、结构要素或这些组合的存在或附加可能性。
并且,以下,在说明本发明的过程中,在判断为对于相关的公知功能或结构的详细说明会使本发明的主旨不清楚的情况下,将省略对其的详细说明。
图1为本发明实施例的药物传递用机器人的立体分解图,图2为本发明实施例的药物传递用机器人的剖视图。
参照图1及图2,药物传递用机器人可沿着人体的血管、大肠及小肠等管状组织执行移动,可通过传递药物来使管状组织内的狭窄部位软化后,通过执行穿孔来打通堵塞的部位。药物传递用机器人包括主体100、前方旋转磁铁210、后方旋转磁铁220、第一固定磁铁310、第二固定磁铁320、第三固定磁铁330及第四固定磁铁340。
多个上述磁铁210、220、310、320、330、340的N极与S极处于相接的状态,图中,阴暗部分为N极,明亮为S极。
在主体100的内部形成储存空间110、第一收容部120及第二收容部130。从主体110的后端至前端依次形成第二收容部130、储存空间110及第一收容部120。以下,将依次形成第二收容部130、储存空间110及第一收容部120的方向作为第一方向x,当从上部观察时,将与第一方向x垂直的方向作为第二方向y。而且,将与第一方向x及第二方向y垂直的方向作为第三方向z。
储存空间110提供用于储存药物的空间,在储存空间110内,药物能够以液体形态或固体形态进行储存。并且,可以储存粉末形态的药物。
第一收容部120提供前方旋转磁铁210所在的空间。第一收容部120通过第一连通口122与储存空间110相连通,并通过形成于主体前端的排出口124与外部相连通。储存于储存空间110的药物依次通过第一连通口122、第一收容部120及排出口124向外部供给。
第二收容部130提供后方旋转磁铁220所在的空间。第二收容部130通过第二连通口132与储存空间110相连通,并通过形成于主体100后端的流入口134与外部相连通。停留在主体100的外部的流体可通过流入口134向第二收容部130流入,并可通过第二连通口132向储存空间110供给。在药物传递用机器人在血管内移动的情况下,上述流体可以为血液。
前方旋转磁铁210可位于第一收容部120。根据实施例,前方旋转磁铁210呈圆柱形状,其中心轴212沿着第二方向y配置。前方旋转磁铁210的N极与S极可以在中间隔着中心轴212相接。
前方旋转磁铁210的外径可小于第一收容部120的内径。而且,前方旋转磁铁210的第二方向y长度大于第一收容部120的第三方向z高度。由此,在第一收容部120内,前方旋转磁铁210能够以第二方向y为轴自由地进行旋转,而以第一方向x为轴的旋转被限制。
前方旋转磁铁210可通过外部磁场控制来以第一方向x或者第二方向y中的一个为轴选择性地进行旋转。例如,在前方旋转磁铁210以第一方向x为轴进行旋转的情况下,主体100能够以第一方向x为轴一同旋转。作为另一例,在前方旋转磁铁210能够以第二方向y为轴进行旋转的情况下,前方旋转磁铁210可通过与第一固定磁铁310及第二固定磁铁320的磁力来开闭第一连通口122。具体地,在引力作用于前方旋转磁铁210与第一固定磁铁310及第二固定磁铁320之间的情况下,前方旋转磁铁210向第一固定磁铁310及第二固定磁铁320侧移动,由此,通过前方旋转磁铁210封闭第一连通口122。或者,在斥力作用于前方旋转磁铁210与第一固定磁铁310及第二固定磁铁320之间的情况下,前方旋转磁铁210可向第一固定磁铁310及第二固定磁铁320的相反侧移动并开放第一连通口122。在通过前方旋转磁铁210开放第一连通口122的情况下,储存于储存空间110的上述药物可经过第一收容部120并可通过排出口124向主体100的外部排出。
后方旋转磁铁220可位于第二收容部130。后方旋转磁铁220可呈与前方旋转磁铁210相同的形状。具体地,后方旋转磁铁220呈圆柱形状,其中心轴222沿着第二方向y配置。后方旋转磁铁220的N极与S极在中间隔着中心轴222相接。
后方旋转磁铁220的外径可小于第二收容部130的内径。而且,后方旋转磁铁220的第二方向y长度大于第二收容部120的第三方向z的高度。因此,在第二收容部130内,后方旋转磁铁220能够以第二方向y为轴自由地进行旋转,而以第一方向x为轴的旋转被限制。
后方旋转磁铁220可通过外部磁场控制来以第一方向x或者第二方向y中的一个为轴选择性地进行旋转。例如,在后方旋转磁铁220以第一方向x为轴进行旋转的情况下,主体100能够以第一方向x为轴一同旋转。作为另一例,在后方旋转磁铁220以第二方向y为轴进行旋转的情况下,后方旋转磁铁220可通过与第三固定磁铁330及第四固定磁铁340的磁力来开闭第二连通口132。
在前方旋转磁铁210的后方,第一固定磁铁310可在主体100的一侧固定结合。根据实施例,在主体100的一侧可形成槽,第一固定磁铁310可在上述槽固定结合。
第一固定磁铁310的N极及S极中一个的极性与前方旋转磁铁210相邻,另一极性位于相对较远的位置。第一固定磁铁310中的与前方旋转磁铁210相邻的极性向前方旋转磁铁210传递磁力。
在前方旋转磁铁210的后方,第二固定磁铁320可在主体100的另一侧固定结合。具体地,第二固定磁铁320隔着储存空间110,与磁性与第一固定磁铁310不同的磁铁彼此相向配置。因此,通过作用于第一固定磁铁310的极性与第二固定磁铁320的极性之间的磁力,基于外部磁场不会对第一固定磁铁310与第二固定磁铁320之间产生很大的影响。第二固定磁铁320中的与前方旋转磁铁210相邻的极性向前方旋转磁铁210传递磁力。
通过上述第一固定磁铁310及第二固定磁铁320的配置,第一固定磁铁310及第二固定磁铁320的互不相同的极性向前方旋转磁铁210施加磁力。并且,第一固定磁铁310向前方旋转磁铁210的一极施加磁力,第二固定磁铁320向前方旋转磁铁210的另一极施加磁力。由此,在第一固定磁铁310及第二固定磁铁320与前方旋转磁铁210发生的力可以为相同的引力或斥力。
在后方旋转磁铁210的前方,第三固定磁铁330可在主体100的上述一侧固定结合。根据实施例,在主体100的上述一侧可形成槽,第三固定磁铁可在上述槽固定结合。
第三固定磁铁330的N极及S极中任一极性与后方旋转磁铁220相邻,另一极性位于相对较远的位置。第三固定磁铁330中的与后方旋转磁铁220相邻的极性向后方旋转磁铁220传递磁力。
在后方旋转磁铁220的前方,第四固定磁铁340可在主体100的另一侧固定结合。具体地,第四固定磁铁340可以隔着储存空间110,与磁性与第三固定磁铁330不同的磁铁彼此相向配置。因此,通过作用于第三固定磁铁330的极性与第四固定磁铁340的极性之间的磁力,基于外部磁场的影响不会对第三固定磁铁330与第四固定磁铁340之间产生很大的影响。第四固定磁铁340中的与后方旋转磁铁220相邻的极性向后方旋转磁铁220传递磁力。
通过上述第三固定磁铁330及第四固定磁铁340配置,第一固定磁铁330及第二固定磁铁340的互不相同的极性向后方旋转磁铁220施加磁力。并且,第三固定磁铁330向后方旋转磁铁220的一个极施加磁力,第四固定磁铁340向后方旋转磁铁220的另一个极施加磁力。由此,在第三固定磁铁330及第四固定磁铁340与后方旋转磁铁220发生的力可以为相同的引力或斥力。
可通过外部磁场控制形成磁矩(magnetic torque)。磁矩可形成以第一方向x为轴的第一磁矩及以第二方向y为轴的第二磁矩。
在形成第一磁矩的情况下,前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220以第一方向x为轴进行旋转。通过第一收容部120及第二收容部130的空间限制,前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220与主体100一同以第一方向x为轴进行旋转。通过上述主体100的旋转,药物传递用机器人可执行移动及穿孔作业。
在形成第二磁矩的情况下,前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220分别以第二方向y为轴进行旋转。前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220的外径可小于第一收容部120及第二收容部130的外径,因此,可以在第一收容部120及第二收容部130内独立旋转。
在前方旋转磁铁210以第二方向y为轴进行旋转的期间,在前方旋转磁铁210与第一固定磁铁310及第二固定磁铁320之间依次反复发生引力及斥力。具体地,每当前方旋转磁铁210进行一次旋转时,将发生一次引力和一次斥力。引力为向第一固定磁铁310及第二固定磁铁320侧拉动前方旋转磁铁210的力,由此,前方旋转磁铁210封闭第一连通口122。而且,斥力为向从第一固定磁铁310及第二固定磁铁320侧远离的方向推动前方旋转磁铁210的力,由此,开放第一连通口122。
在后方旋转磁铁220以第二方向y为轴进行旋转的期间,在后方旋转磁铁220与第三固定磁铁330及第四固定磁铁340之间依次反复发生引力及斥力。具体地,每当后方旋转磁铁210进行一次旋转时,将发生一次引力及一次斥力。引力为向第三固定磁铁330及第四固定磁铁340侧拉动后方旋转磁铁220的力,由此,后方旋转磁铁220封闭第二连通口132。而且,斥力为向从第三固定磁铁330及第四固定磁铁340侧远离的方向推动后方旋转磁铁220的力,由此,开放第一连通口132。
外部磁场选择性地形成第一磁矩及第二磁矩。当药物传递用机器人移动及穿孔时,形成第一磁矩,当传递药物时,形成第二磁矩。
在药物传递用机器人移动的期间,前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220并不以第二方向y为轴进行旋转,因此,通过与第一固定磁铁310、第二固定磁铁320、第三固定磁铁330及第四固定磁铁340之间的引力封闭第一连通口122及第二连通口132。由此,预防药物传递用机器人在移动的过程中发生的药物的外部泄漏现象。
而且,在传递药物期间,随着前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220以第二方向y为轴进行旋转,将会开放第一连通口122及第二连通口132,因此,可通过控制前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220的旋转次数来精确地调节所排出药物的量。
上述记述内容可通过下述数学式1至数学式6说明基于药物传递用机器人的多个磁铁的驱动原理。
通过下述数学式1来计算上述外部磁场受到的磁矩,通过下述数学式2来计算前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220受到外部磁场的旋转磁场。
数学式1:Te=m×Be,
(Te为磁铁受到外部磁场的扭矩,m为磁矩)
数学式2:
Be(t)=B0(cos(2πft)U+sin(2πft)N×U)
(B0为磁场强度,f为旋转频率,N为旋转轴的单位向量,U为与旋转轴垂直的单位向量)
在向第一方向x生成旋转磁场的旋转轴的单位向量N的情况下,前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220以第一方向x为轴进行旋转,与此同时,主体100也以第一方向x为轴进行旋转。由此,药物传递用机器人可移动及穿孔。
在没有施加外部磁场的情况下,通过第一固定磁铁310、第二固定磁铁320、第三固定磁铁330及第四固定磁铁340生成的磁场使前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220的θ(参照下述图6)为90°,因此,在前方旋转磁铁210与第一固定磁铁310及第二固定磁铁320之间及后方旋转磁铁220与第三固定磁铁330及第四固定磁铁340之间产生引力,从而可以封闭第一连通口122及第二连通口132。
在将多个上述磁铁假设为磁偶极子(magnetic dipole)的情况下,通过第一固定磁铁310、第二固定磁铁320、第三固定磁铁330及第四固定磁铁340的偶极子a,在前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220的偶极子b的力可通过下述数学式3来计算。
数学式3:
(μ0为在空气中的磁导率,r为从偶极子a变成偶极子b的向量,r为向量大小,ma为偶极子a的磁矩,mb为偶极子b的磁矩)
通过上述数学式3计算的前方旋转磁铁210与第一固定磁铁310及第二固定磁铁320之间及后方旋转磁铁220与第三固定磁铁330及第四固定磁铁340之间的引力,前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220可封闭第一连通口122及第二连通口132。
在此情况下,通过前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220的旋转角度来确定在多个磁铁之间发生的引力及斥力,上述旋转角度通过第一固定磁铁310、第二固定磁铁320、第三固定磁铁330及第四固定磁铁340生成的磁场所发生的扭矩来确定。
第一固定磁铁310、第二固定磁铁320、第三固定磁铁330及第四固定磁铁340所生成的磁场可通过下述数学式4及数学式5以偶极子a及偶极子b生成的磁场计算。
数学式4:Tab=mb×Ba,
(Tab为产生偶极子a及偶极子b的磁场转矩,mb为偶极子b的磁矩)
(μ0为在空气中的磁导率,r为从偶极子a变成偶极子b的向量,r为向量大小,ma为偶极子a的磁矩,ma为偶极子a的磁矩)
第一固定磁铁310、第二固定磁铁320、第三固定磁铁330及第四固定磁铁340生成的磁场使前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220沿着90°方向整列,因此,上述药物可被密封在储存空间110。在前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220进行旋转的情况下,流体通过粘性力一同移动,因此,上述药物可从储存空间110向主体110的外部排出。
图3为用于说明本发明实施例的药物传递用机器人的移动的图。
参照图3,若在外部以第一方向x为轴形成旋转磁场,则前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220以第一方向x为轴进行旋转,由此,主体100也以第一方向x为轴进行旋转。随着主体100以第一方向x为轴进行旋转,主体100可向第一方向x移动。
图4为用于说明本发明实施例的药物传递用机器人的药物传递的图。
参照图4,在药物传递用机器人以第一方向x为轴进行旋转并移动的期间,在到达狭窄部位A的情况下,在外部,停止以第一方向x为轴的旋转磁场的发生,而形成以第二方向y为轴的旋转磁场。若形成以第二方向y为轴的旋转磁场,则前方旋转磁铁210及后方旋转磁铁220以第二方向y为轴进行旋转并开闭第一连通口122及第二连通口。通过开放第一连通口122及第二连通口132,储存于储存空间110的药物430经过第一连通口122及第一收容部120并通过排出口124向外部排出,被排出的药物430使狭窄部位A软化。在此情况下,外部血液420通过第二连通口132向储存空间110流入,所流入的外部血液420将填充因排出药物430而发生在储存空间110内的空间。外部血液420的流入作用为向第一连通口122侧推动储存空间110内的药物430的力,由此,药物430可顺利地向外部排出。
图5为用于说明本发明实施例的药物传递用机器人的穿孔的图。
参照图5,若储存于储存空间110的药物430完全排出,则在外部,以第二方向y为轴停止旋转磁场发生,以第一方向x为轴形成旋转磁场。前方旋转磁铁210、后方旋转磁铁220及主体100以第一方向x为轴进行旋转并向第一方向x执行移动。药物传递用机器人对通过药物430软化的狭窄部位A进行穿孔。随着主体100以第一方向x为轴进行旋转,主体100可向第一方向x进行移动。
图6为用于说明本发明一实施例的药物传递用机器人所包括的多个磁铁之间的磁力的图。
参照图6的(a)部分,可确认通过第一固定磁铁、第二固定磁铁、第三固定磁铁及第四固定磁铁发生的磁场。在此情况下,第一固定磁铁与第三固定磁铁间的距离及第二固定磁铁与第四固定磁铁的距离为4mm,第一固定磁铁与第三固定磁铁间的距离及第二固定磁铁与第四固定磁铁间的距离为1.6mm。
参照图6的(b)部分,可确认通过前方旋转磁铁及后方旋转磁铁的旋转发生的前方旋转磁铁与第一固定磁铁及第二固定磁铁间的引力及斥力及后方旋转磁铁与第三固定磁铁及第四固定磁铁间的引力及斥力。
以上,通过优选实施例详细说明了本发明,但是本发明的范围并不局限于特定实施例,应由所附的发明要求保护范围来解释。并且,只要是本发明所属领域的普通技术人员,则可在不超出本发明的范围内进行多种修改及变形。
产业上的可利用性
根据本发明的药物传递用机器人可用于沿着人体内的管状组织移动并传递药物的医疗行为。
Claims (9)
1.一种药物传递用机器人,包括:
主体,包括储存空间、第一收容部、排出口及第一连通口,上述储存空间用于储存药物,上述第一收容部沿着第一方向形成于上述储存空间的前方,上述排出口连通上述第一收容部与外部,上述第一连通口用于使上述储存空间与上述第一收容部相连通;
前方旋转磁铁,位于上述第一收容部,中心轴沿着与上述第一方向垂直的第二方向配置,是N极与S极在中间隔着上述中心轴相接的圆柱形状;
第一固定磁铁,在上述前方旋转磁铁的后方,在上述主体的一侧固定结合;以及
第二固定磁铁,隔着上述储存空间在上述主体的另一侧固定结合,上述第二固定磁铁与上述第一固定磁铁以不同的磁性相向的方式配置,
上述前方旋转磁铁能够通过外部磁场控制,以上述第一方向及上述第二方向中的一个为轴选择性地进行旋转,
在上述前方旋转磁铁以上述第一方向为轴进行旋转的情况下,上述主体以上述第一方向为轴一同旋转,
在上述前方旋转磁铁以上述第二方向为轴进行旋转的情况下,上述前方旋转磁铁通过上述第一固定磁铁及上述第二固定磁铁的磁力来开闭上述第一连通口,
上述第一固定磁铁向上述前方旋转磁铁的N极及S极中的一个施加磁力,
上述第二固定磁铁向上述前方旋转磁铁的N极及S极中的另一个施加磁力。
2.根据权利要求1所述的药物传递用机器人,其中,
在上述第一收容部内,上述前方旋转磁铁能够以上述第二方向为轴自由地进行旋转,而以上述第一方向为轴的旋转被限制。
3.根据权利要求1所述的药物传递用机器人,其中,
上述第一收容部的内径大于上述前方旋转磁铁的外径。
4.根据权利要求1所述的药物传递用机器人,其中,
沿着上述主体的外周面周围形成螺旋形状的突起。
5.根据权利要求1所述的药物传递用机器人,其中,
上述主体包括:
第二收容部,沿着上述第一方向形成于上述储存空间的后方;
流入口,外部与上述第二收容部相连通;以及
第二连通口,用于使上述储存空间与上述第二收容部相连通,
上述药物传递用机器人还包括:
后方旋转磁铁,位于上述第二收容部,中心轴沿着与上述第一方向垂直的上述第二方向配置;
第三固定磁铁,在上述后方旋转磁铁的前方,在上述主体的一侧固定结合;以及
第四固定磁铁,隔着上述储存空间在上述主体的另一侧固定结合,与磁性与上述第三固定磁铁不同的磁铁彼此相向配置,
上述后方旋转磁铁能够通过外部磁场控制,以上述第一方向及上述第二方向中的一个为轴选择性地进行旋转,
在上述后方旋转磁铁以上述第一方向为轴进行旋转的情况下,上述主体以上述第一方向为轴一同旋转,
在上述后方旋转磁铁以上述第二方向为轴进行旋转的情况下,上述后方旋转磁铁通过上述第三固定磁铁及上述第四固定磁铁的磁力来开闭上述第二连通口。
6.根据权利要求5所述的药物传递用机器人,其中,
上述后方旋转磁铁呈圆柱形状,N极与S极在中间隔着上述中心轴相接。
7.根据权利要求5所述的药物传递用机器人,其中,
上述第三固定磁铁向上述后方旋转磁铁的N极及S极中的一个施加磁力,
上述第四固定磁铁向上述后方旋转磁铁的N极及S极中的另一个施加磁力。
8.根据权利要求5所述的药物传递用机器人,其中,
上述第二收容部的内径大于上述后方旋转磁铁的外径。
9.一种药物传递用机器人,包括:
主体,包括储存空间、第二收容部、流入口及第二连通口,上述储存空间用于储存药物,上述第二收容部沿着第一方向形成于上述储存空间,上述流入口的外部与上述第二收容部相连通,上述第二连通口用于使上述储存空间与上述第二收容部相连通;
后方旋转磁铁,位于上述第二收容部,中心轴沿着与上述第一方向垂直的第二方向配置,是N极与S极在中间隔着上述中心轴相接的圆柱形状;
第三固定磁铁,在上述后方旋转磁铁的前方,在上述主体的一侧固定结合;以及
第四固定磁铁,隔着上述储存空间在上述主体的另一侧固定结合,上述第四固定磁铁与上述第三固定磁铁以不同的磁性相向的方式配置,
上述后方旋转磁铁能够通过外部磁场控制,以上述第一方向及上述第二方向中的一个为轴选择性地进行旋转,
在上述后方旋转磁铁以上述第一方向为轴进行旋转的情况下,上述主体以上述第一方向为轴一同旋转,
在上述后方旋转磁铁以上述第二方向为轴进行旋转的情况下,上述后方旋转磁铁通过上述第三固定磁铁及上述第四固定磁铁的磁力来开闭上述第二连通口,
上述第三固定磁铁向上述后方旋转磁铁的N极及S极中的一个施加磁力,
上述第四固定磁铁向上述后方旋转磁铁的N极及S极中的另一个施加磁力。
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