CN111657829A - 一种磁控制胶囊内窥镜在人体内运动的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磁控制胶囊内窥镜在人体内运动的装置及方法，将传统的调控磁力对胶囊的姿态控制转变为传动装置通过支撑装置对人体的姿态控制，形成人体对胶囊胃镜的相对运动，对人体的姿态运动容易实现，成本大大降低，控制更简便。从而提高系统的稳定性、实现高可靠性。免去电磁场控制运动的复杂性和高精准度要求，成本降低。

Description

一种磁控制胶囊内窥镜在人体内运动的装置及方法
技术领域
本发明涉及医疗器械，具体地指一种磁控制胶囊内窥镜在人体消化道运动的装置及方法。
背景技术
现有技术中通过对磁力的精确调控，内科医生可以使磁控胶囊到达三维空间里5个自由度的运动，包括X/Y/Z轴的直线运动，和水平旋转、垂直翻滚。CN201310136094公开了一种控制胶囊内窥镜在人体消化道运动的装置及方法，通过外部设备控制磁场驱动体内的胶囊进行运动，方法上胶囊在体内悬浮的核心是以磁力与重力的平衡作用，而胶囊的X、Y轴、旋转等方向的精准运动需要以悬浮的稳定为基础，由于胃部的环境复杂，液体流动或胃的生理蠕动会导致胶囊的重力与磁力的平衡被打破。而胶囊本身就很轻，需要精密的反馈控制系统，才能使得胶囊稳定。
现有技术需要精确产生 5 维运动旋转磁场控制胶囊在悬浮状态的旋转，姿态传感的反馈实时的电磁控制。控制较为复杂，使得磁控胶囊胃镜系统成本较高，出现效果好但推广较慢的现象。
发明内容
鉴于现有技术存在的问题，本发明将调控磁力对胶囊的姿态控制转变为传动装置通过支撑装置对人体的姿态控制，形成人体对胶囊胃镜的相对运动，对人体的姿态运动容易实现，成本大大降低，控制更简便。从而提高系统的稳定性、实现高可靠性。免去电磁场控制运动的复杂性和高精准度要求，成本降低。
一种磁控制胶囊内窥镜在人体内运动的装置，由体外磁场装置100，支撑装置200，磁控胶囊300组成；其中体外磁场装置100产生磁场，使得磁控胶囊300悬浮，其特征是在工作中磁控胶囊300相对与体外磁场装置100是静止的；支撑人体的支撑装置200可以相对于磁控胶囊300或体外磁场装置100运动。
其特征在于所述的支撑装置200安装有X轴、Y轴、Z轴方向及旋转的运动的传动装置工作台400。
其特征在于所述的体外磁场装置100可以是一个，也可以是多个，可在支撑装置100的上、下、左、右、前、后等方向及其任意组合。
其特征在于所述的体外磁场装置100可以在支撑装置200外，也可以是环形或球形的体外磁场装置100包围着支撑装置200。
其特征在于所述的体外磁场装置100运动安装有X轴、Y轴、Z轴方向及旋转的运动的传动装置工作台500。
其特征在于所述的体外磁场装置100可以被驱动装置驱动实现旋转、位移等运动。
其特征在于所述的磁控胶囊300可以有一或多个广角镜头或上、下多个镜头或者在磁控胶囊300内可转动的镜头或其任意组合。
其特征在于所述的磁控胶囊300可以是内置电池，也可以是无线供电。
支撑装置200是对一般用于人体进行支撑、固定作用，人也可以按照需求在上边自主移动。
本发明的优势在于。
通过支撑装置200的运动实现对人体的姿态控制，形成人体对胶囊胃镜的相对运动，对人体的姿态运动容易实现，成本大大降低，控制更简便。从而提高系统的稳定性、实现高可靠性。免去电磁场控制运动的复杂性和高精准度要求，成本降低。
其优点在于只需要单向静磁场就可以工作，磁控制过程大大简化。
其优点在于悬浮磁控胶囊300的磁力可以由强大的静磁场控制，避免交变磁场对人体的危害。
其优点在于在强磁场下，胶囊可以做的重一些，使得胃内复杂环境对胶囊的影响变小，同时会对胶囊内部材料的重量要求降低，大大降低单个胶囊的成本造价。
上述方案中，所述体外磁场装置100为永磁体或电磁体或超导磁体。通过体外磁场装置100产生磁场控制磁控胶囊300的稳定悬浮。
附图说明
图1所示的一种磁控制胶囊内窥镜在人体内运动的装置实例1示意图。
图2所示的一种磁控制胶囊内窥镜在人体内运动的装置实例2示意图。
具体实施方式
如图1 在该实施例中，一种磁控制胶囊内窥镜在人体内运动的装置及方法，由体外磁场装置100，支撑装置200，磁控胶囊300组成；人服下磁控胶囊300后，固定在支撑装置200上，其中体外磁场装置100逐步增强磁场，使得磁控胶囊300稳定悬浮，此时磁控胶囊300相对与体外磁场装置100是静止的；具有X轴、Y轴、Z轴方向及旋转的运动的传动装置工作台400驱动支撑固定人体的支撑装置200，实现对人体姿态及移动的控制，从而实现悬浮的磁控胶囊300中的镜头相对于人体的运动，便于查看胃部内的健康状态并通过无线进行传输。
具体实施中，可以根据规格修改传动装置工作台400中的机械臂自由度。
所述的磁控胶囊300可以有一或多个广角镜头或上、下多个镜头或者在胶囊内可转动的镜头或其任意组合。
其特征在于所述的磁控胶囊300可以是内置电池，也可以是无线供电。
支撑装置200中的放脚部可有脚踩平台。
多自由度的传动装置400可以是轨道类装置，也可是机械臂类，或两者的组合。
体外磁场装置100优先地产生静磁场，也可以是其它磁场。
需要说明的是体外磁场装置100不论数量是多少个、放置位置如何，均是为了产生使磁控胶囊300与之相对静止、稳定悬浮的磁场，可以是单个磁力场与重力的平衡，也可以是多个磁场的叠加作用。
磁控胶囊300可以是带普通磁体，可以带有一对或多对磁极。也可以是带具有量子悬浮现象的超导体。
具体实施中，如图2，体外磁场装置100在传动装置500中转轴装置510、转轴520转轴530部分带动下也可以是运动的，比如旋转，但是磁控胶囊300仍然与之相对静止，不会随着体外磁场装置100位置的移动而出现与方向和距离的相对变化 。
具体实施中，根据体外磁场装置100的形态不同，例如环形或球形包围着支撑装置200的实例情况，传动装置500的形态可随之改变。
为了简化说明，传动装置工作台400或传动装置500的各个方向运动不再赘述。

Claims (9)

1.一种磁控制胶囊内窥镜在人体内运动的装置及方法，由体外磁场装置100，支撑装置200，磁控胶囊300组成；其中体外磁场装置100产生磁场，使得磁控胶囊300悬浮，其特征是在工作中磁控胶囊300相对与体外磁场装置100是静止的；支撑人体的支撑装置200可以相对于磁控胶囊300或体外磁场装置100运动。
2.如权利要求1所述，其特征在于所述的支撑装置200安装有X轴、Y轴、Z轴方向及旋转的运动的传动装置工作台。
3.如权利要求1所述，其特征在于所述的体外磁场装置100可以是一个，也可以是多个，可在支撑装置100的上、下、左、右、前、后等方向及其任意组合。
4.如权利要求1所述，其特征在于所述的体外磁场装置100可以在支撑装置200外，也可以是环形或球形的体外磁场装置100包围着支撑装置200。
5.如权利要求1所述，其特征在于所述的体外磁场装置100运动安装有X轴、Y轴、Z轴方向及旋转的运动的传动装置工作台。
6.如权利要求3、4、5所述，其特征在于所述的体外磁场装置100可以被驱动装置驱动实现旋转、位移等运动。
7.如权利要求1所述，其特征在于所述的磁控胶囊300可以有一或多个广角镜头或上、下多个镜头或者在磁控胶囊300内可转动的镜头或其任意组合。
8.如权利要求1所述，其特征在于所述的磁控胶囊300可以是内置电池，也可以是无线供电。
9.如权利要求1所述，其特征在于所述的磁控胶囊300磁控胶囊可以是带普通磁体，可以带有一对或多对磁极，也可以是带具有量子悬浮现象的超导体。
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