CN112089386B - 胶囊内窥镜系统 - Google Patents

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Abstract

本公开描述一种胶囊内窥镜系统，包括：胶囊内窥镜，其具有照明装置、拍摄装置、第一无线收发装置和第一磁体，胶囊内窥镜被导入被检体内，以获取被检体的生物体信息，并且无线发送生物体信息；以及外部设备，其被设置在被检体外，外部设备具有：磁控装置，其包括第二磁体和布置在第二磁体周围的第一感应线圈，并且磁控装置被配置为对胶囊内窥镜产生可变磁场，并且可变磁场包括由第二磁体产生的基底磁场和由第一感应线圈产生的感应磁场。根据本公开，能够精确地控制胶囊内窥镜在组织腔体内进行移动。

Description

胶囊内窥镜系统
技术领域
本公开涉及一种胶囊内窥镜系统。
背景技术
随着现代医学技术的发展，对于消化道例如胃部、大肠、小肠等组织壁上的病变可以通过吞服胶囊内窥镜来进行窥探，通过胶囊内窥镜能够帮助医生获取消化道内的病灶区域的准确信息，以辅助医生对患者进行确诊和治疗。这样的胶囊内窥镜通常具有受外部磁控装置控制的磁体、摄像装置及将所捕获的图像传输到外部的无线收发装置。具体而言，医生、护士或其他操作人员通过控制外部设备如磁控装置、信号处理与控制装置等，对位于组织腔体例如胃、小肠等脏器内的胶囊型内窥镜进行磁引导和控制，以便胶囊型内窥镜在组织腔内的内部移动，并且捕获组织腔内的特定位置(例如病灶区域)图像，然后将所捕获的图像通过无线传输等方式传到外部的显示装置，通过显示装置医生等能够对患者的消化道进行观察和诊断。
在基于上述的磁控方法和装置对胶囊内窥镜在组织腔体内的引导过程中，为了方便操作和使胶囊内窥镜易于控制且能够清晰拍摄组织腔体内可能出现的病变，因此胶囊内窥镜在组织腔体内的运动应尽可能简单和容易实现，例如目前常用的磁控方法是让胶囊内窥镜在胃底或大肠底部滚动来进行拍摄。然而，由于胶囊内窥镜的摄像装置贴着组织壁例如胃壁进行拍摄，因此会导致胶囊内窥镜所捕获的图像的视场角受限，使其在组织腔体内拍摄的空间位置不够充分而可能存在漏检的情况。
因此，有必要对上述传统的磁控方法和装置进行改进，以便通过控制外部设备精确的控制胶囊内窥镜在组织腔体内进行移动，减小漏检的可能。
发明内容
本公开有鉴于上述现有的状况，其目的在于提供一种能够精确地控制胶囊内窥镜在组织腔体内进行移动的胶囊内窥镜系统。
为此，本公开提供了一种胶囊内窥镜系统，包括：胶囊内窥镜，其具有用于给被检体照明的照明装置、拍摄所述被检体的生物体信息的拍摄装置、将所述生物信息发送到所述被检体外的第一无线收发装置以及第一磁体，所述胶囊内窥镜被导入所述被检体内，以获取所述被检体的所述生物体信息，并且无线发送所述生物体信息；以及外部设备，其被设置在所述被检体外，所述外部设备具有：磁控装置，其包括第二磁体和布置在所述第二磁体周围的第一感应线圈，并且所述磁控装置被配置为对所述胶囊内窥镜产生可变磁场，并且所述可变磁场包括由所述第二磁体产生的基底磁场和由所述第一感应线圈产生的感应磁场，所述第一感应线圈的磁轴线的方向保持固定朝向，并且通过改变所述第二磁体的磁极相对于所述第一磁体的相对位置、所述第一感应线圈的电流大小、所述第一感应线圈的电流方向中的至少一种来产生所述可变磁场；第二无线收发装置，其用于接收由所述胶囊内窥镜发送的所述生物体信息；信号处理与控制装置，其用于控制所述磁控装置以实现所述胶囊内窥镜在所述被检体内的运动，并对由所述第二无线收发装置接收到的所述生物体信息进行处理；以及显示装置，其与所述信号处理与控制装置连接，用于接收由所述信号处理与控制装置处理后的生物体信息并进行显示。
在本公开中，通过可变磁场来控制胶囊内窥镜的移动，从而能够实现胶囊内窥镜在被检体内的路径优化，并进一步实现胶囊内窥镜对被检体内的拍摄，并通过将拍摄到的被检体的生物体信息借由胶囊内窥镜内的第一无线收发装置通过第二无线收发装置发送到信号处理与控制装置进行处理并在显示装置进行显示。由此，能够精确地控制胶囊内窥镜在组织腔体内进行移动。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，所述胶囊内窥镜被导入所述被检体内的组织腔体内，所述生物体信息为由所述拍摄装置拍摄的所述组织腔体内的图像。由此，能够直观地显示组织腔体内的信息。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，所述外部设备还包括用于操控所述磁控装置和所述信号处理与控制装置的输入设备。由此，能够方便地对磁控装置进行操作。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，所述外部设备还包括承载所述被检体的检查床，所述检查床可相对于所述磁控装置在三维空间上移动。由此，能够方便地对处于被检体内的胶囊内窥镜进行控制。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，所述磁控装置还包括用于驱动所述第二磁体和所述第一感应线圈工作的磁体驱动装置。由此，能够方便地对第二磁体和第一感应线圈进行控制。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，还包括具有多个磁传感器的磁传感器模块，所述磁传感器模块布置在与所述检查床分离的支架上，所述磁传感器模块与所述磁控装置分别布置在所述被检体的两侧，在承载有所述被检体的检查床被移动时，所述磁传感器模块相对于所述磁控装置保持位置不变。由此，能够方便地实现对胶囊内窥镜的定位。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，在操控所述磁控装置时，所述磁控装置的位置保持相对不变，并且承载有所述被检体的检查床可相对于所述磁控装置在三维空间上移动。由此，能够更方便且更稳定地实现对胶囊内窥镜的控制。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，通过利用所述磁传感器模块中的磁传感器分别检测所述第一磁体、所述第二磁体、所述第一感应线圈的磁场，并基于所述胶囊内窥镜磁偶极子的模型计算所述磁传感器模块相对于所述胶囊内窥镜的位置，从而获得所述胶囊内窥镜相对于所述组织腔体的定位位置。在这种情况下，能够更准确地计算出胶囊内窥镜在组织腔体的定位位置。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，所述磁控装置包括布置于与所述第一感应线圈不同侧的第二感应线圈，所述第二感应线圈布置在与所述第二磁体不同的一侧。由此，能够更精确地控制胶囊内窥镜在组织腔体内进行移动。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，所述第二无线收发装置通过向所述第一无线收发装置发送预设信号来激活所述胶囊内窥镜。由此，能够方便地激活胶囊内窥镜。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，所述磁轴线的方向为竖直方向，所述磁轴线穿过所述第二磁体。由此，能够方便地将胶囊内窥镜约束在磁轴线上。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，所述第二磁体为圆柱体。在这种情况下，能够方便地确定第二磁体的磁轴线方向，从而能够更方便地对胶囊内窥镜进行控制。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统中，可选地，所述第二磁体以能够以与所述第一感应线圈的所述磁轴线相交的点为中心旋转的方式布置在所述第一感应线圈的周围。由此，能够方便地对胶囊内窥镜进行控制。
根据本公开，能够提供一种能够精确地控制胶囊内窥镜在组织腔体内进行移动的胶囊内窥镜系统。
附图说明
图1是示出了本公开的实施方式所涉及胶囊内窥镜系统的示意图。
图2是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜系统的功能模块图。
图3是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜的外观结构图。
图4是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜的内部结构示意图。
图5是示出了本公开的实施方式所涉及的磁控装置的一种示意图。
图6是示出了本公开的实施方式所涉及的磁控装置的另一种示意图。
图7是示出了本公开的实施方式所涉及的控制胶囊内窥镜在组织腔体内运动的方法的一种流程示意图。
图8是示出了本公开的实施方式所涉及的控制胶囊内窥镜在组织腔体内运动的方法的另一种流程示意图。
图9是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜在胃内运动的一种典型的路径示意图。
图10是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜在组织腔体内运动的另一种移动路径的示意图。
图11是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜漂浮于组织腔体内的液面进行拍摄的示意图。
图12是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜漂浮于组织腔体内的液面进行拍摄的另一种示意图。
符号说明：
1…胶囊内窥镜系统，2…被检体，3…液体，10…胶囊内窥镜，20…外部设备，30…组织腔体，110…照明装置，120…摄像装置，130…第一无线收发装置，140…第一磁体，150…信号处理装置，210…磁控装置，211…第二磁体，212…第一感应线圈，213…第二感应线圈，214…第三感应线圈，220…第二无线收发装置，230…信号处理与控制装置，240…显示装置，250…输入设备，260…检查床。
具体实施方式
以下，参考附图，详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
图1是示出了本公开的实施方式所涉及胶囊内窥镜系统1的示意图。图2示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜系统1的功能模块图。
本公开的实施方式涉及一种胶囊内窥镜系统1。在本实施方式中，胶囊内窥镜系统1包括胶囊内窥镜10和外部设备20。其中，胶囊内窥镜10可以包括照明装置110、拍摄装置120、第一无线收发装置130以及第一磁体140。外部设备20可以包括，磁控装置210、第二无线收发装置220、信号处理与控制装置230以及显示装置240(参见图1和图2)。
在本实施方式中，照明装置110可以用于给被检体2进行照明，拍摄装置120可以用于拍摄被检体2的生物体信息，第一无线收发装置130可以用于将生物体信息发送到被检体2外，并且第一磁体140可以是具有磁性的组件。
另外，在本实施方式中，胶囊内窥镜10可以形成为能够被导入被检体2内的胶囊形装置，并可以用于获取被检体2的生物体信息。外部设备20可以设置在被检体2外，并可以用于对胶囊内窥镜10进行控制以及与胶囊内窥镜10进行信号传输。
具体而言，在本实施方式中，磁控装置210可以产生可变磁场并对胶囊内窥镜10的第一磁体140产生磁力作用，从而对胶囊内窥镜10进行控制。磁控装置210可以包括第二磁体211和布置在第二磁体211周围的第一感应线圈212，并且第一感应线圈212的磁轴线的方向保持固定朝向。其中，磁控装置210产生的可变磁场可以包括由第二磁体211产生的基底磁场以及由第一感应线圈212产生的感应磁场，通过调整第二磁体211的磁极相对于第一磁体140的相对位置、改变第一感应线圈212的电流大小或第一感应线圈212的电流方向来对可变磁场进行调节。
另外，在本实施方式中，第二无线收发装置220可以用于与胶囊内窥镜10进行信号传输，例如第二无线收发装置220可以用于接收胶囊内窥镜10所获取的生物体信息。信号处理与控制装置230可以用于控制磁控装置210，从而控制胶囊内窥镜10在被检体2内进行运动，并且信号处理与控制装置230还可以对由第二无线收发装置220接收到的生物体信息进行处理。显示装置240与信号处理与控制装置230连接，并且可以对信号处理与控制装置230处理后的生物体信息进行显示。
在本实施方式中，通过调节可变磁场来控制胶囊内窥镜10进行移动，能够优化胶囊内窥镜10在被检体2内的移动路径，从而使得胶囊内窥镜10对被检体2内更充分地进行拍摄以获取被检体2的生物体信息。由此能够更充分地获取被检体2的组织腔体30的生物体信息，从而方便医生做出更准确地诊断和治疗。
另外，在本实施方式中，外部设备20还可以包括用于操控磁控装置210和信号处理与控制装置230的输入设备250。在这种情况下，通过输入设备250向信号处理与控制装置230施加指令并进一步将指令输出到磁控装置210，由此能够通过控制磁控装置210进一步实现对胶囊内窥镜10的控制。
在一些示例中，输入设备250例如可以是操作杆，在对被检体2进行检查时，可以由具有经验的医师或医护人员通过移动操作杆来控制磁控装置210。例如，医护人员可以通过在X-Y轴平面移动操作杆来控制磁控装置210从而使磁控装置210在X-Y轴平面上进行移动。也可以通过向下按动操作杆或按动相应按键控制磁控装置210而使磁控装置210在Z轴方向上进行移动。
在另一些示例中，输入设备250还可以通过使用键盘、鼠标等设备来对磁控装置210进行控制，医生或护士等用户通过输入操作能够方便地将各种信息输入到信号处理与控制装置230。
在另一些示例中，除了上述的手动输入设备250外，输入设备250还可以为用预编码的指令来操控磁控装置210的自动控制器，在这种情况下，可以有效减少因人为操作所引起的误操作。
图5是示出了本公开的实施方式所涉及的磁控装置210的一种示意图。图6是示出了本公开的实施方式所涉及的磁控装置210的另一种示意图。
在一些示例中，磁控装置210可以由多个线圈和磁体共同组成(参见图5和图6)。另外，磁控装置210可以利用由电力供给装置提供的电力从而产生旋转磁场或梯度磁场等三维外部磁场。特别地，磁控装置210至少能够产生沿铅垂方向的梯度的可变磁场。磁控装置210对载置在检查床260上的被检体2内部的胶囊内窥镜10施加外部可变磁场，通过该外部可变磁场对被检体2内部的第一磁体140产生磁引力，从而在组织腔体30内将胶囊内窥镜10引导到期望的部位。在一些示例中，检查床260可以放置于地面或水平面上，被检体2可以平躺于检查床260以对组织腔体30的腔壁进行检查。
在一些示例中，磁控装置210还包括用于驱动第二磁体211和第一感应线圈212工作的磁体驱动装置。在这种情况下，能够方便地对第二磁体211和第一感应线圈212进行控制。
在一些示例中，驱动装置可以包括驱动电机、用于驱动第二磁体211进行旋转的水平旋转模组和垂直旋转模组。在一些示例中，通过操作驱动电机可以控制通入感应线圈212的电流大小和方向，进而控制感应线圈212产生的磁力大小和方向。在一些示例中，当第二磁体的磁轴线沿着竖直方向时(参照图5)，则可以通过控制第二磁体211的垂直旋转模组以使第二磁体211进行偏转并与Z轴之间产生夹角，并进一步通过控制第二磁体211的水平旋转模组可以使第二磁体211以Z轴为轴进行旋转。
更进一步地，通过控制磁控装置210的平移模组和升降模组320，可以使磁控装置210在X-Y-Z三维方向产生移动，并进一步控制磁控装置210中的第二磁体211的水平旋转模组330和第二磁体211的垂直旋转模组340从而使得磁控装置210至少在五个维度上进行移动。
在一些示例中，第一感应线圈212可以布置在与第二磁体211相同的一侧。由此，能够使第一感应线圈212产生的磁场力和第二磁体211产生的磁场力更集中，能够更容易实现对胶囊内窥镜10的控制。
在一些示例中，磁控装置210可以包括布置在与第一感应线圈212不同侧的第二感应线圈213，第二感应线圈213布置在与第二磁体211不同的一侧。在这种情况下，通过第一感应线圈212和第二感应线圈213能够分别在相对的两侧对胶囊内窥镜10产生磁力作用，从而能够更精确地控制胶囊内窥镜10进行移动。
在一些示例中，磁轴线L的方向可以为竖直方向并且磁轴线L可以穿过第二磁体211。在这种情况下，通过将胶囊内窥镜10约束在磁轴线L上，能够精确地对胶囊内窥镜10进行控制。
在一些示例中，第二磁体211可以为圆柱体。由此，能够通过控制如上所述的第二磁体211的水平旋转模组和第二磁体211的垂直旋转模组可以使圆柱体在X-Y-Z三维方向上产生至少两个自由度的极性变化，进而通过改变圆柱体的磁极极性方向来控制胶囊内窥镜10的状态，能够更方便的操控第二磁体211。在另一些示例中，第二磁体211也可以为球体，由此，能够方便地调节第二磁体211对胶囊内窥镜10产生的磁力作用。
在一些示例中，第一感应线圈212可以具有空心结构，第二磁体211可以布置在该空心结构中，并且第二磁体211可以在该空心结构中自由地进行旋转。
另外，在一些示例中，第二磁体211可以布置在第一感应线圈212的周围，并且可以以与第一感应线圈212的磁轴线L相交的点为中心进行旋转。另外，在一些示例中，第二磁体211可以布置在磁轴线L上，并且可以布置在第一感应线圈212的外部。
另外，在本实施方式中，磁控装置210还可以包括第三感应线圈214。在一些示例中，第三感应线圈214可以对胶囊内窥镜10产生磁力作用，从而使得胶囊内窥镜10定位于组织腔体30内的预定位置。也就是说，第三感应线圈214可以用于对胶囊内窥镜10进行定位。
在本实施方式中，第三感应线圈214的直径可以小于第一感应线圈212的直径或第二感应线圈213的直径。在一些示例中，第三感应线圈214的直径可以设置为1cm-15cm，第一感应线圈212和第二感应线圈213的直径可以设置为20cm-45cm。在这种情况下，能够更精确地对胶囊内窥镜10进行定位。
另外，在本实施方式中，第三感应线圈214可以与第二感应线圈213设置在相同的一侧，例如第三感应线圈214与第二感应线圈213可以设置在靠近地面的一侧。由此，能够使得胶囊内窥镜10的姿态更稳定。
在本实施方式中，第二无线收发装置220可以为布置在被检体2外部(例如身体表面)的接收天线，并可以与被检体2内部的胶囊内窥镜10的第一无线收发装置130进行无线通信。在一些示例中，第二无线收发装置220可以通过接收天线接收来自胶囊内窥镜10的无线信号。
在本实施方式中，信号处理与控制装置230可以借助CPU、MCU、DSP或FPGA等处理器其中的一种外加外围控制电路来实现。在一些示例中，信号处理装置230可以通过向磁控装置210发送控制指令以操控磁控装置210的移动。在另一些示例中，信号处理装置230还可以将第二无线收发装置220接收的胶囊内窥镜10拍摄的生物体信息(图片)进行分类、轮廓提取、几何变换、颜色空间变换等处理以作为后期判断组织腔体30是否存在病变的数据集。
在一些示例中，显示装置240可以对从第二无线收发装置220所获取的来自胶囊内窥镜10的无线信号进行解调并显示与该图像信号对应的图像信息即被检体2的体内图像。其中，由显示装置240所生成的被检体2的体内图像组可以被存储到存储单元中。
另外，在一些示例中，由信号处理与控制装置230处理后的图像可以借助显示装置240如液晶显示器等呈现。
在一些示例中，外部设备20还可以包括承载被检体2的检查床260，检查床260可相对于磁控装置210在三维空间上移动。由此，通过控制检查床260的平移模组以使检查床260在三维空间进行移动，从而控制胶囊内窥镜10在组织腔体30中的三维空间进行移动。在这种情况下，通过移动检查床260从而能够方便地对被检体2进行检查。
在一些示例中，当操控磁控装置210时，磁控装置210可以与地面保持相对静止，通过移动检查床260以使磁控装置210与检查床260产生相对移动。由此，通过检查床260从而能够更方便且更稳定地对胶囊内窥镜10进行控制。
另外，在本实施方式中，也可以同时移动检查床260和磁控装置210来对胶囊内窥镜10进行控制。在一些示例中，可以在Y轴方向移动检查床260，在X-Z轴方向移动磁控装置210。在另一些示例中，也可以在X轴方向移动检查床260，在Y-Z轴方向移动磁控装置210。在另一些示例中，也可以在X-Y轴方向移动检查床260，在Z轴方向移动磁控装置210。在另一些示例中，也可以在X-Y方向移动检查床260，在Y-Z轴方向移动磁控装置210等。
另外，在一些示例中，胶囊内窥镜系统1中还包括具有多个磁传感器的磁传感器模块(未图示)，磁传感器模块布置在与检查床260分离的支架上，磁传感器模块与磁控装置210分别布置在被检体2相对的两侧，当移动检查床260时，磁传感器模块相对于磁控装置210保持位置不变。由此，能够更准确地对胶囊内窥镜10进行定位。
在本实施方式中，通过利用磁传感器模块中的多个磁传感器分别检测胶囊内窥镜10中的第一磁体140、第二磁体211、第一感应线圈212的磁场，并基于胶囊内窥镜10磁偶极子的模型计算磁传感器模块相对于胶囊内窥镜10的位置，从而获得胶囊内窥镜10相对于组织腔体30的定位位置。在这种情况下，能够更准确地通过计算得出胶囊内窥镜10在组织腔体30内的定位位置。
具体的，在对胶囊内窥镜10进行定位时，可以包括如下步骤：将具有第一磁体140的胶囊内窥镜10导入位于磁传感器模块与磁控装置210之间的被检体2；保持磁传感器模块与磁控装置210的相对位置保持不变；获取磁控装置210位于预定位置时磁传感器模块感应的来自于磁控装置210的第一磁感应强度(Xm,Ym,Zm)、以及被检体2位于磁控装置210与磁传感器模块之间且磁控装置210位于预定位置时由磁传感器模块感应的来自磁控装置210和第一磁体140的第二磁感应强度(Xs,Ys,Zs)；基于第一磁体140的磁偶极子模型、胶囊内窥镜10的预设位置计算在预设位置时胶囊内窥镜10产生的第四磁感应强度(Xc0,Yc0,Zc0)；根据第一磁感应强度和第二磁感应强度求得第一磁体140产生的第三磁感应强度(Xc,Yc,Zc)＝(Xs,Ys,Zs)-(Xm,Ym,Zm)；并且通过将第三磁感应强度(Xc,Yc,Zc)与第四磁感应强度(Xc0,Yc0,Zc0)对比以修正预设位置，以将在预定误差下时的预设位置确定为胶囊内窥镜10的位置。
在本实施方式中，由于第一磁体140与磁控装置210相距有一定的距离，因此，在实际的临床应用中可以将第一磁体140视为磁偶极子，在这种情况下，可以令第一磁体140的磁偶极子模型为：
Figure BDA0002239915140000101
此式中，由于第一磁体140的磁矩
Figure BDA0002239915140000102
可以预先测得，由此直接由预设位置求出第四磁感应强度(Xc0,Yc0,Zc0)。
在本实施方式中，可以在信号处理与控制装置230中计算第四磁感应强度(Xc0,Yc0,Zc0)，并使第四磁感应强度(Xc0,Yc0,Zc0)趋近第三磁感应强度(Xc,Yc,Zc)的方式不断模拟预设位置，并使最终模拟的预设位置确定为胶囊内窥镜10的定位位置。
另外，在本公开所涉及的胶囊内窥镜系统1中，可选地，第二无线收发装置220通过向第一无线收发装置130发送预设信号来激活胶囊内窥镜10。在这种情况下，能够实现外部设备20对被检体2体内的胶囊内窥镜10的控制。
在一些示例中，此预设信号例如可以为特定波段或频率的无线电波。
在一些示例中，也可将磁传感器阵列替换为天线阵列，利用天线阵列所测得的电场进行定位。在另外一些示例中，也可以在胶囊内窥镜10的一端设置激光传感器通过激光测距来定位胶囊内窥镜10的位置。
图3是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜的外观结构图；图4是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜的内部结构示意图。
参照图3和图4，本实施方式所涉及的胶囊内窥镜10是形成为能够导入被检体2的组织腔体30内且形状如胶囊的医疗装置。从外观上看，胶囊内窥镜10可以呈胶囊型壳体,。对于胶囊内窥镜10的胶囊型壳体，其可以是形成为能够导入到被检体2内部的大小的胶囊型壳体。其中，胶囊型壳体的两端开口被呈圆顶形状的圆顶形状壳体塞住，从而维持液密状态。圆顶形状壳体是透射规定的波长频带的光(例如可见光)的透明的光学圆顶，例如聚光透镜等。另一方面，筒状壳体是大致不透明的壳体。
在本实施方式中，胶囊内窥镜10至少包括第一磁体140和用于在组织腔体(例如胃部)30内进行拍摄的摄像装置120。胶囊内窥镜10通过摄像装置120来对被检体2的体内图像进行拍摄。
在一些示例中，该胶囊内窥镜10可以具有多个摄像装置120和多个照明装置110。多个照明装置110可以为LED灯珠等，用于给相对黑暗的组织腔体30进行照明，以使拍摄到的组织图像更为清晰。多个摄像装置120例如可以为分别在胶囊内窥镜10沿其长度方向的具有光学圆顶的两端设置的摄像元件以及与之相配的电路组件，摄像元件例如可以为利用CCD或CMOS等实现的摄像元件，此时胶囊内窥镜10能够同时捕获两侧的图像。
在一些示例中，胶囊内窥镜10还可以包括加速度传感器、重力传感器中的至少一种。在这种情况下，通过在胶囊内窥镜10中内置加速度传感器或重力传感器，能够测量胶囊内窥镜10偏转角度的测量。
在一些示例中，电路组件可以包括对胶囊内窥镜10内部的各个部件进行控制的信号处理装置150和供电电源。供电电源可以使用开关电路和纽扣型电池等实现。在一些示例中，在通过开关电路切换为接通状态时，可以基于信号处理装置150的控制对上述胶囊内窥镜10提供电力。
另外，信号处理装置150还可以用于控制拍摄装置120与照明装置110的开关，以及控制第一无线收发装置130与外部设备20的信号传输。
另外，在胶囊内窥镜10的内部还布置有图像处理装置。图像处理装置用于对摄像装置120拍摄到的图像等生物体信息进行滤波操作、形态学操作、轮廓提取、几何变换、颜色空间变换等处理；另外，图像处理装置可以通过采集到的图像信息进一步反向调节照明装置110的光亮度等，以使拍摄到的图像更为清晰。
在一些示例中，图像处理装置可以设置在信号处理装置150中。
具体的，在胶囊内窥镜10进入被检体2体内的组织腔体30时，可以通过第二无线收发装置220通过向第一无线收发装置130发送预设信号来激活胶囊内窥镜10(例如可以为特定频率的无线电波)，并进一步通过信号处理装置150开启供电电源以使拍摄装置120和照明装置110开始工作并拍摄组织腔体30内的图像等信息；图像处理装置则可以将拍摄好的图像进行一系列处理(如上所述的滤波操作、形态学操作、轮廓提取、几何变换、颜色空间变换等)并通过第一无线收发装置130传送到外部设备20(通过第二无线收发装置220接收信息)进行显示。
在一些示例中，胶囊内窥镜10也可以在被检体2外进行激活，然后再导入被检体2内，此处不做限制。
在本实施方式中，在胶囊内窥镜10对被检体2进行检查时，被检体2可以通过液体3进入组织腔体30中，以在充有液体3的组织腔体30中进行对组织腔体30的检查。
另外，在本实施方式中，胶囊内窥镜10的两端可以分别设置有拍摄装置120。这样，能够减少胶囊内窥镜10的操作例如旋转，由此能够更容易且全方位地对组织腔体30进行拍摄。
另外，在本实施方式中，胶囊内窥镜10的重心可以相对于一端更靠近另一端。凭借这种设计方式，可以稳定胶囊内窥镜10的重心所在位置，能够使胶囊内窥镜10更稳定地在组织腔体30腔壁或漂浮于液面位置进行拍摄。
在一些示例中，胶囊内窥镜10被导入被检体2内的组织腔体30中，生物体信息为组织腔体30内的图像。由此，能够借助该胶囊内窥镜10实现对被检体2的相关组织腔体30的检查，并可借助图像这种能够直观显示的形式对组织腔体30进行显示与分析。
图7是示出了本公开的实施方式所涉及的控制胶囊内窥镜在组织腔体内运动的方法的一种流程示意图。图8是示出了本公开的实施方式所涉及的控制胶囊内窥镜在组织腔体内运动的方法的另一种流程示意图。图9是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜在胃内运动的一种典型的路径示意图。图10是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜在组织腔体内运动的另一种移动路径的示意图。图11是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜漂浮于组织腔体内的液面进行拍摄的示意图。图12是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜漂浮于组织腔体内的液面进行拍摄的另一种示意图。
以下，参照图7至图12，详细说明本公开所涉及的控制胶囊内窥镜10在组织腔体30内移动(运动)的方法。另外，为了方便说明，本公开主要以胃部为例对来说明控制胶囊内窥镜10在组织腔体30内移动的方法。然而，本领域技术人员容易理解，对于其他组织腔体30例如消化腔(食道、大肠、结肠、小肠等)等，本公开所涉及的控制胶囊内窥镜10在组织腔体30内移动的方法也是能够适用的，或者不需要付出创造性劳动而稍作调整也是能够适用的。
在被检体2开始做胃部的检查时，可以先让胶囊内窥镜10经人体的天然孔道(例如口腔等)，或者是经手术做的小切口进入受检者的组织腔体30内。此时，可以使被检体2仰面躺在检查床260上。
在一些示例中，可以将胶囊内窥镜10设置成在经过规定的时间或者到达规定的场所之前不进行观察(图像获取)，并且在经过规定时间或者通过观察图像等确认了胶囊内窥镜10已到达所要检查的组织腔体30内后，再激活胶囊内窥镜10中的供电电源15，使胶囊内窥镜10开始工作。
接着，可以利用设置于被检体2体外的磁控装置210对胶囊内窥镜10产生可变磁场，并且通过控制可变磁场而对胶囊内窥镜10产生驱动力，从而使胶囊内窥镜10从组织腔体30内的第一位置P1朝向组织腔体30内的相对侧移动到第二位置P2。
需要说明的是，这里的第一位置P1和第二位置P2均没有特别限制，只要位于组织腔体30内即可。例如，如图9所示，第一位置P1和第二位置P2均可以位于组织腔体30内的腔体壁(这里是胃壁)。在一些示例中，第一位置P1可以位于组织腔体30内的腔体壁，而第二位置P2可以位于组织腔体30内不接触腔体壁的地方。在另一些示例中，第一位置P1和第二位置P2均可以位于组织腔体30内不接触腔体壁的地方。
在一些情况下，胶囊内窥镜10进入被检体2的组织腔体30之后会到达组织腔体(例如胃部)3的底部(例如第一位置P1)，此时通过控制可变磁场以控制胶囊内窥镜10从而调整其镜头朝向，使其先位于组织腔体30的底部进行拍摄，并获取组织腔体30内壁的体内图像(步骤S110)。另外，在一些示例中，可以确定第一位置P1是否为期望位置(步骤S120)。若第一位置P1不是期望位置，则返回步骤S110利用可变磁场对胶囊内窥镜10进行重新引导并通过例如磁场定位的方法对胶囊内窥镜10进行定位。若第一位置P1为期望位置，则为了使胶囊内窥镜10移动到组织腔体30的相对侧(也即使胶囊内窥镜10向其重力的相反方向移动)，此时可控制可变磁场，使胶囊内窥镜10在可变磁场的磁力、胶囊内窥镜10自身的重力以及组织腔体30底部的支持力或摩擦力的作用下产生向上的分力，以使胶囊内窥镜10向组织腔体30的相对侧移动(步骤S130)。这里，期望位置例如可以是能够获取到清楚图像的位置。
另外，当胶囊内窥镜10靠近第二位置P2时，可以控制可变磁场以使胶囊内窥镜10减速至预定速度(步骤S140)。在另一些示例中，步骤S140中也可以减速至小于该预定速度。接着，通过例如磁场定位的方法得知胶囊内窥镜10处于第二位置P2，并使胶囊内窥镜10在第二位置P2对组织腔体30的腔壁(例如胃壁)进行拍摄(步骤S150)。由此，能够防止胶囊内窥镜10加速运动状态下产生的冲击力对组织腔体30侧壁的组织产生损伤。在一些示例中，可以确定第二位置是否是期望位置(步骤S160)。若第二位置P2不是期望位置，则返回步骤S130可以利用可变磁场对胶囊内窥镜10进行重新引导并通过例如磁场定位的方法对胶囊内窥镜10定位。这里，第二位置P2没有特别限制，其可以为组织腔体30内的任意一点，也可以为相对于组织腔体30底部的相对侧的侧壁。
在另一些情况下，第一位置P1可以为组织腔体30内除了底部以外的任一位置。此时通过控制可变磁场以控制胶囊内窥镜10并到达第一位置(步骤S210)。在一些示例中，可以确定第一位置是否为期望位置(步骤S220)。若第一位置P1不是期望位置，则返回步骤S210利用可变磁场对胶囊内窥镜10进行重新引导并通过例如磁场定位的方法对胶囊内窥镜10进行定位。若第一位置P1不是期望位置，则为了使胶囊内窥镜10移动到组织腔体30的相对侧(也即使胶囊内窥镜10向其重力方向移动)，此时可控制可变磁场，使胶囊内窥镜10在可变磁场的磁力和胶囊内窥镜10自身的重力的作用下产生向上的分力，以使胶囊内窥镜10向组织腔体30的相对侧移动(步骤S230)。
另外，当胶囊内窥镜10靠近第二位置P2时，控制可变磁场以使胶囊内窥镜10减速至预定速度(步骤S240)。在另一些示例中，步骤S140中也可以减速至小于此预定速度。接着，通过例如磁场定位的方法得知胶囊内窥镜10处于第二位置P2，并使胶囊内窥镜10在第二位置P2对组织腔体30的腔壁(例如胃壁)进行拍摄(步骤S250)。由此，能够防止胶囊内窥镜10加速运动状态下产生的冲击力对组织腔体30侧壁的组织产生损伤。在一些示例中，可以确定第二位置是否为期望位置(步骤S260)。若第二位置P2不是期望位置，则返回步骤S230可以利用可变磁场对胶囊内窥镜10进行重新引导并通过例如磁场定位的方法对胶囊内窥镜10定位。
在一些示例中，重复上述图7和图8所示的步骤S110至步骤S160以及步骤S210至步骤S260，直至完成组织腔体30内的图像拍摄。
在本实施方式中，可变磁场包括由第二磁体211产生的基底磁场和由第一感应线圈212产生的感应磁场。第一感应线圈212的磁轴线L的方向保持固定朝向，以使胶囊内窥镜10在可变磁场的牵引下始终处于第一感应线圈212的磁轴线L位置(参照图5)。
在一些示例中，可以通过改变第二磁体211的磁极相对于第一磁体140(即，胶囊内窥镜10中的磁体140)的相对位置来调整可变磁场的磁力大小。在一些示例中，例如，可通过偏转第二磁体211，以使第二磁体211的N极和S极的极性发生偏转，也可以通过移动第二磁体211，使第二磁体211的磁极相对于第一磁体140的相对位置发生变化，从而产生可变磁场控制胶囊内窥镜10的移动和偏转。在另一些实施例中，可以通过移动被检体2的位置，从而使第二磁体211的磁极相对于第一磁体140的相对位置发生变化，从而产生可变磁场控制胶囊内窥镜10的移动和偏转。
可以理解的是，本实施方式所涉及的胶囊内窥镜10中的第一磁体140可以固定于胶囊内窥镜10中，因此，第一磁体140极性的偏转可以带动胶囊内窥镜10的镜头发生偏转。
另外，在一些示例中，可以通过改变第一感应线圈212的电流大小控制可变磁场的大小，同时通过改变第一感应线圈212相对于第一磁体140的相对位置可以控制可变磁场的方向。另外，在一些示例中，可以通过移动第一感应线圈212来实现第一感应线圈212相对于第一磁体140的相对位置的改变。在另一些示例中，也可以通过移动被检体2的位置来实现第一感应线圈212相对于第一磁体140的相对位置的改变。
此外，在一些示例中，可以通过改变第一感应线圈212的电流方向以改变第一感应线圈212所产生的磁场极性，从而可以改变可变磁场的磁力大小。
可以理解的是，依靠第二磁体211产生的基底磁场和第一感应线圈212产生的感应磁场，以及依靠两种磁力中的任意一种或两种磁力的合力从而能够实现胶囊内窥镜10在组织腔体30空间中的路径优化，同时可以主要通过控制第一感应线圈212的电流强弱以实现对胶囊内窥镜10运动速度的控制，从而既能够实现对组织腔体30的全面检查，也能够实现对组织腔体30腔壁的保护。
在本实施方式中，在一些示例中，第一位置P1可以为组织腔体30的腔底部位置。在胶囊内窥镜10从第一位置P1移动到第二位置P2的过程中，当胶囊内窥镜10位于第一位置P1时，控制可变磁场使其产生向上的磁力，同时使胶囊内窥镜10在组织腔体30底部的支持力和/或摩擦力、胶囊内窥镜10向下的重力作用下，使胶囊内窥镜10产生向上的分力，使将胶囊内窥镜10进行加速运动；当胶囊内窥镜10靠近第二位置P2时，此时，胶囊内窥镜10失去胃底的支持力和/或摩擦力，通过控制可变磁场以平衡胶囊内窥镜10自身的重力，从而可以使胶囊内窥镜10减速至预定速度，或小于预定速度。
在一些示例中，第二位置P2可以为相对于第一位置P1的组织腔体30空间中的任一位置，此时能够使组织腔体30脱离组织腔体30底部粘膜或突起结构等的障碍，并使胶囊内窥镜10在到达该位置时减速至预定速度，从而对组织腔体30进行拍摄。在另一些实施例中，第二位置P2可以为相对于第一位置P1的组织腔体30的另一侧侧壁，此时由于贴近组织腔体30侧壁，相当于给了胶囊内窥镜10一个支点，可以使胶囊内窥镜10在此支点基于可变磁场的控制进行稳定地拍摄。
在一些示例中，在胶囊内窥镜10从第一位置P1移动到第二位置P2的过程中，当胶囊内窥镜10位于第一位置P1时，控制可变磁场以将胶囊内窥镜10进行加速至初始速度，此时可以保持这一初始速度移动预定距离，接着当胶囊内窥镜10靠近第二位置P2时，控制可变磁场以将胶囊内窥镜10减速至预定速度。这样，胶囊内窥镜10在移动过程中间经历了匀速运动，从而可以合理控制胶囊内窥镜10减速时的缓冲速度，另一方面，也有利于胶囊内窥镜10在匀速运动阶段拍摄的图像的清晰度。
在本实施方式中，当胶囊内窥镜10位于第二位置P2时，胶囊内窥镜10朝向第一位置P1的一侧对组织腔体30进行拍摄。此时，可以通过控制第二磁体211(参见稍后描述的图8)的偏转以控制摄像装置120的朝向，利用摄像装置120的镜头的偏转对组织腔体30进行拍摄。另外，在一些示例中，第二位置P2可以为相对于第一位置P1的组织腔体30空间中的任一位置。在另一些实施例中，第二位置P2可以为相对于第一位置P1的组织腔体30的侧壁。
另外，在本实施方式中，第一位置P1可以优选为组织腔体30的一侧的侧壁，第二位置P2可以优选为组织腔体30的另一侧的侧壁。由此，能够借助于侧壁的支持力以稳定胶囊内窥镜10，从而能够使胶囊内窥镜10在可变磁场的控制下更稳定地拍摄。
参照图10，在本实施方式中，令胶囊内窥镜10从胃部的第一位置P1移动到胃部的第二位置P2并再次回到胃部的第三位置P3的过程为穿梭运动过程。其中，第一位置P1与第三位置P3可以位于胃部的一侧，第二位置P2可以位于胃部的另一侧，在穿梭运动过程中，可以控制可变磁场而使胶囊内窥镜10产生偏移，从而使胶囊内窥镜10的第三位置P3偏离第一位置P1。
在一些示例中，穿梭运动可以是在胃部空间中的穿梭运动，这样，能够避免由于胶囊内窥镜10产生的冲击力对胃部侧壁组织产生的损伤。在另一些实施例中，穿梭运动可以是在胃部各个侧壁之间的穿梭运动，这样，可以对胃部实现更全面的检查，能够避免存在对胃部隐蔽位置漏检的情况。
在本实施方式中，当胶囊内窥镜10位于组织腔体30的第一位置P1或第二位置P2时，沿着与磁轴线L的方向形成有夹角的方向移动组织腔体30而使第一磁体140的位置偏离磁轴线L，第二磁体211沿着磁轴线L的方向产生作用于胶囊内窥镜10的磁力。由此，能够方便通过基底磁场和感应磁场的配合能够驱动胶囊内窥镜10向特定的路径移动。此时，通过移动被检体2的位置，能够更稳定实现对胶囊内窥镜10的控制。
图11是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜10漂浮于组织腔体30内的液面进行拍摄的示意图。图12是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜10漂浮于组织腔体30内的液面进行拍摄的另一种示意图。
在一些示例中，在组织腔体30内可以充入液体3(参见图11或图12)。此时，胶囊内窥镜10的比重值可以被设定为小于提供给组织腔体30内的液体3的比重值且接近该比重值。在一些示例中，例如液体3为水时，胶囊内窥镜10的比重值可以被设为小于1且接近1。另外，胶囊内窥镜10的重心可以被设定为偏向胶囊型壳体一侧，在这种情况下，可以使胶囊内窥镜10在液体3中在重心的引导下更稳定地漂浮于液面，此时能够方便利用胶囊内窥镜10拍摄组织腔体30内的图像，减少因液面的波动影响而导致所拍摄的图像不稳定的问题。在一些示例中，液体3可以为水、汽水、牛奶或其他对人体无害的各种液体。
另外，液体3可以在组织腔体30内形成液面，此时，通过控制磁控装置210的可变磁场以使胶囊内窥镜10处于液面并保持与组织腔体30的相对位置，并且移动被检体2(即移动组织腔体30)来对组织腔体30进行拍摄。另外，由于胶囊内窥镜10位于液面位置，则在液面相对稳定的状态下，可以通过控制磁控装置210使胶囊内窥镜10漂浮于液面位置，并可以通过调整摄像装置120的朝向对组织腔体30进行拍摄，也可以移动组织腔体30(即被检体2)的位置，使胶囊内窥镜10进行在液体3水平面各个方向的运动。
参照图12，可以利用液体3位置的变化，使胶囊内窥镜10产生垂直于液体3水平面的纵向的移动。在一些示例中，可以利用组织腔体30自身的吸收功能使液面位置逐渐降低。在另外一些示例中，也可以通过向组织腔体30逐渐充水来使液体3的液面的位置逐渐升高。
在液体3的液面发生变化的情况下，胶囊内窥镜10可以一边漂浮于液体3，一边随着液体3的逐渐变化来对组织腔体30内进行拍摄，从而也能够基本覆盖组织腔体30内所要拍摄的区域。另外，在这样的拍摄过程中，同样可以使胶囊内窥镜10进行旋转拍摄，从而能够进一步提高对组织腔体30的拍摄覆盖率。
可以理解的是，利用液体3的浮力、胶囊内窥镜10的重力以及可变磁场的磁力能够实现对胶囊内窥镜10在液面位置的稳定拍摄，通过液面位置的调整以及胶囊内窥镜10在液面水平面的移动能够更方便的对组织腔体30进行拍摄。而且，这种方式可以使胶囊内窥镜10位于组织腔体30中的任意空间位置进行稳定的旋转拍摄，因此能全方位拍摄到体内的图像。
在一些示例中，液体3在组织腔体30内形成的液面高度可以不小于50mm，这样能够确保胶囊内窥镜10漂浮于液面上。另外，可以通过改变可变磁场的磁力大小和方向使胶囊内窥镜10漂浮于组织腔体30内特定位置，同时改变摄像装置120的朝向对组织腔体30腔壁进行拍摄。另外，在一些示例中，也可以通过改变可变磁场的磁力大小，以调整胶囊内窥镜10漂浮于液体3中的位置，从而更有利胶囊内窥镜10在不同位置处进行拍摄。
在一些示例中，可以使组织腔体30相对于胶囊内窥镜10移动来对组织腔体30进行拍摄，也即，通过利用磁控装置210保持胶囊内窥镜10的位置而使组织腔体30相对于胶囊内窥镜10发生相对移动。在另外一些示例中，也可以通过改变磁控装置210的位置，从而改变胶囊内窥镜10的位置以对组织腔体30进行拍摄。
在一些示例中，也可以通过改变胶囊内窥镜10的比重值和可变磁场使胶囊内窥镜10悬浮于液面以下的任何位置进行拍摄。
在本实施方式中，当胶囊内窥镜10位于组织腔体30的侧壁时，通过控制磁控装置210的可变磁场，以位于组织腔体30的侧壁的胶囊内窥镜10的一端为支点，调整胶囊内窥镜10的另一端的摄像装置120的朝向并进行拍摄。此时，借助于组织腔体30侧壁的支撑力，并通过调整摄像装置120的朝向，可以使胶囊内窥镜10朝向组织腔体30另一侧进行稳定的拍摄。
在一些示例中，参照图6，通过改变磁控装置210的第二磁体211的磁极相对于第一磁体140的位置来控制可变磁场，此时，通过使第二磁体211的极性发生偏转，并同时改变第二磁体211相对于第一磁体140的相对位置，由此实现对胶囊内窥镜10的偏转和移动的控制。
在本实施方式中，胶囊内窥镜10的摄像装置120可以在组织腔体30内按规定时间间隔进行自动拍摄。例如，每0.1秒、每0.2秒、每0.3秒、或每0.5秒拍摄一次等。由此，能够在胶囊内窥镜10进入组织腔体30前或进入组织腔体30后激活胶囊内窥镜10以使胶囊内窥镜10在组织腔体30内自动拍摄，并可以将拍摄的所有第一无线收发装置130传输到外部设备20，最后可以通过显示装置240筛选可能发生病变的图像。
在一些示例中，胶囊内窥镜10的摄像装置120可以在组织腔体30内按规定位移间隔进行自动拍摄。例如，可以在约为1mm～11mm的预定位移间隔内进行拍摄，再例如，可以优选在2mm～8mm的位移间隔内进行拍摄，以使摄像装置120拍摄的照片有10％以上的面积重叠。这样，可以使摄像装置120所拍摄的照片产生连续性，从而有助于识别组织腔体30的部位。
在一些示例中，如图5所示，当第二磁体211处于初始位置时，磁轴线L的方向可以为竖直方向(铅直方向)，磁轴线L可以穿过第二磁体211。由此，能够使第二磁体211沿竖直方向的轴线和第一感应线圈212的磁轴线L重合，从而在控制胶囊内窥镜10移动的过程中，能够使胶囊内窥镜10大体保持在磁轴线L上。
在本实施方式中，在一些示例中，第一感应线圈212可以围绕第二磁体211布置，并且第一感应线圈212的直径可以大于作为第二磁体211的球体的直径。由此，能够使磁体31的几何中心和第一感应线圈212的几何中心重合，使产生的磁场力相对集中，另外还能够节省磁控装置210所占空间。
作为路径规划的另一个例子，图10是示出了本公开的实施方式所涉及的胶囊内窥镜10在组织腔体30内运动的另一种移动路径的示意图。在图10中，为方便说明，未图示组织腔体30的结构，另外，为进一步表现在三维空间中的移动，旁边示出了参考的XYZ坐标系。
参考上述说明，令胶囊内窥镜10从胃部的第一位置P1移动到胃部的第二位置P2并再次回到胃部的第三位置P3的过程为穿梭运动过程。其中，第一位置P1与第三位置P3可以位于胃部的一侧，第二位置P2可以位于胃部的另一侧。在穿梭运动过程中，在胶囊内窥镜10移动到胃部的第二位置P2之前，胶囊内窥镜10还可以移动到第一位置P1与第二位置P2之外的第四位置P4，第四位置P4不位于由第一位置P1、第二位置P2和第三位置P3构成的平面。由此，能够实现对组织腔体30各个部位的全面拍摄。
在一些示例中，在穿梭运动过程中，在胶囊内窥镜10移动到胃部的第三位置P3之前，胶囊内窥镜10还移动到第二位置P2与第三位置P3之外的第五位置P5，第五位置P5不位于由第一位置P1、第二位置P2和第三位置P3构成的平面。由此，能够实现对组织腔体30各个部位的全面拍摄。
在另一些示例中，第一位置P1、第二位置P2、第三位置P3、第四位置P4和第五位置P5均位于胃部的内壁上。由此，能够借助胃内壁的支持力使胶囊内窥镜10更稳定地拍摄，并能够实现对组织腔体30各个部位的全面拍摄。
另外，上述第一位置P1和相对侧的第二位置P2旨在说明在本公开磁控方案下，胶囊内窥镜10可移动到组织腔体30的任意空间位置并进行拍摄，并且在此过程中可通过偏转第二磁体211使胶囊内窥镜10进行旋转拍摄。因此，其在组织腔体30内的运动路径为任意三维方向的运动，并优选为可覆盖组织腔体30的最优路径。
在本公开中，通过可变磁场来控制胶囊内窥镜10的移动，从而能够实现胶囊内窥镜10在被检体2内的路径优化，并进一步实现胶囊内窥镜10对被检体2内的拍摄，并通过将拍摄到的被检体2的生物体信息借由胶囊内窥镜10内的第一无线收发装置130通过第二无线收发装置220发送到信号处理与控制装置230进行处理并在显示装置240进行显示，由此能够借助该胶囊内窥镜系统1实现对被检体2的全面检查，以及对组织腔体30的显示与分析。
虽然以上结合附图和实施方式对本公开进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化，这些变形和变化均落入本公开的范围内。

Claims (12)

1.一种胶囊内窥镜系统，其特征在于：
包括：
胶囊内窥镜，其具有用于给被检体照明的照明装置、拍摄所述被检体的生物体信息的拍摄装置、将所述生物体信息发送到所述被检体外的第一无线收发装置以及第一磁体，所述胶囊内窥镜被导入所述被检体内，以获取所述被检体的所述生物体信息，并且无线发送所述生物体信息，所述胶囊内窥镜被导入所述被检体内的组织腔体内，所述胶囊内窥镜在所述组织腔体内的运动为穿梭运动，所述穿梭运动为在所述组织腔体的各个侧壁之间穿梭的运动；以及
外部设备，其被设置在所述被检体外，所述外部设备具有：
磁控装置，其包括第二磁体和布置在所述第二磁体周围的第一感应线圈，并且所述磁控装置被配置为对所述胶囊内窥镜产生可变磁场，并且所述可变磁场包括由所述第二磁体产生的基底磁场和由所述第一感应线圈产生的感应磁场，所述第一感应线圈的磁轴线的方向保持固定竖直朝向，所述第二磁体为圆柱体且在初始位置时的轴线与所述磁轴线重合，并且通过改变所述第二磁体的磁极相对于所述第一磁体的相对位置、所述第一感应线圈的电流大小、所述第一感应线圈的电流方向中的至少一种来产生所述可变磁场，所述可变磁场还用于牵引所述胶囊内窥镜处于所述第一感应线圈的磁轴线并控制所述胶囊内窥镜的运动速度，所述磁控装置通过所述可变磁场控制所述胶囊内窥镜的所述穿梭运动；
第二无线收发装置，其用于接收由所述胶囊内窥镜发送的所述生物体信息；
信号处理与控制装置，其用于控制所述磁控装置以实现所述胶囊内窥镜在所述被检体内的运动，并对由所述第二无线收发装置接收到的所述生物体信息进行处理；以及
显示装置，其与所述信号处理与控制装置连接，用于接收由所述信号处理与控制装置处理后的生物体信息并进行显示。
2.如权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于：
所述生物体信息为由所述拍摄装置拍摄的所述组织腔体内的图像。
3.如权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于：
所述外部设备还包括用于操控所述磁控装置和所述信号处理与控制装置的输入设备。
4.如权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于：
所述外部设备还包括承载所述被检体的检查床，所述检查床可相对于所述磁控装置在三维空间上移动。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于：
所述磁控装置还包括用于驱动所述第二磁体和所述第一感应线圈工作的磁体驱动装置。
6.如权利要求4所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于：
还包括具有多个磁传感器的磁传感器模块，所述磁传感器模块布置在与所述检查床分离的支架上，所述磁传感器模块与所述磁控装置分别布置在所述被检体的两侧，在承载有所述被检体的检查床被移动时，所述磁传感器模块相对于所述磁控装置保持位置不变。
7.如权利要求6所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于：
通过利用所述磁传感器模块中的磁传感器分别检测所述第一磁体、所述第二磁体、所述第一感应线圈的磁场，并基于所述胶囊内窥镜磁偶极子的模型计算所述磁传感器模块相对于所述胶囊内窥镜的位置，从而获得所述胶囊内窥镜相对于所述组织腔体的定位位置。
8.如权利要求4所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于：
在操控所述磁控装置时，所述磁控装置的位置保持相对不变，并且承载有所述被检体的检查床可相对于所述磁控装置在三维空间上移动。
9.如权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于：
所述磁控装置包括布置在与所述第一感应线圈不同侧的第二感应线圈，所述第二感应线圈布置在与所述第二磁体不同的一侧。
10.如权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于：
所述第二无线收发装置通过向所述第一无线收发装置发送预设信号来激活所述胶囊内窥镜。
11.如权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于：
所述磁轴线穿过所述第二磁体。
12.如权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于：
所述第二磁体以能够以与所述第一感应线圈的所述磁轴线相交的点为中心旋转的方式布置在所述第一感应线圈的周围。
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