[發明專利]一種膠囊內窺鏡體內運行速度的控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201310122502.7
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103190880A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 李奕;孫平;章偉
• 申請（專利權）人: 深圳市資福技術有限公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B5/07;A61B5/06
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 劉敏

技術領域

本發明涉及膠囊內窺鏡，特別是指一種通過負反饋機制對膠囊內窺鏡的加速度進行實時調整的控制系統和控制方法。

背景技術

膠囊式內窺鏡是醫學發展的科技新產品，其日漸被廣泛應用于醫學上各種病癥的臨床診斷，采用無痛無創傷的監測診斷，口服后進入人體胃或腸道中，通過其鏡頭組件近距離拍攝其內部的胃或腸壁狀況，以進行臨床診斷，減輕患者的臨床痛苦。

由于膠囊內窺鏡內部的視頻傳感器單張圖片的采集時間約為30ms，單張圖片的采集時間過長，如果膠囊在體內運行速度過快，極易造成采集下來的圖片模糊不清的情況，因此有效控制膠囊運行速度變得有意義。

因此，有必要提供可對膠囊內窺鏡在體內運行速度進行控制的控制系統和控制方法。

發明內容

基于現有技術的不足，本發明的主要目的在于提供可對膠囊內窺鏡在體內運行速度進行控制的控制系統和控制方法，以控制其在腸胃中保持低速運行，獲得清晰的圖像。

本發明提供了一種膠囊內窺鏡體內運行速度的控制系統，其包括：

膠囊內窺鏡，其設有第一微處理器以及與之電連接的加速度傳感器、射頻調制芯片，通過加速度傳感器實時記錄下膠囊內窺鏡在體內運行時的加速度值，傳輸至射頻調制芯片進行信號發送；

速度控制裝置，置于體外，包括電性連接的接收控制模塊和電磁線圈；

其中，接收控制模塊包括第二微控制器和與之電連接的電磁鐵電源控制模塊、射頻解調芯片，電磁鐵電源控制模塊與電磁線圈電連接；

當電磁鐵電源控制模塊驅動電磁線圈通電產生電磁場，體內的膠囊內窺鏡受磁力作用而逐漸靠近腸胃內壁，并通過加速度傳感器所記錄的運行加速度值經由射頻調制芯片發送至接收控制模塊的射頻解調芯片，并由射頻解調芯片傳輸至第二微控制器，第二微控制器根據設定要求驅動電磁鐵電源控制模塊控制電磁線圈調整電磁場的大小，以根據所反饋的加速度值的變化來控制膠囊內窺鏡在腸胃內的運動速度。

優選地，在第二微控制器中，當射頻解調芯片所傳輸的加速度值大于設定加速度值時，則發送減速信號至電磁鐵電源控制模塊，驅動其降低電流輸出，以降低電磁線圈的電磁力；反之，當射頻解調芯片所傳輸的加速度值小于設定加速度值時，則發送加速信號至電磁鐵電源控制模塊，驅動其提高電流，以提高電磁線圈的電磁力。

優選地，所述電磁鐵電源控制模塊的電流饋電檔位分為3檔：10A、20A和30A，當加速度為零時，啟動電流饋電輸出為30A，當加速度為0m/s²<a<0.5m/s²時，啟動電流饋電輸出為20A，當加速度為0.5m/s²<a<1.0m/s²時，啟動電流饋電輸出為10A，當加速度為a>1.0m/s²時，電磁鐵電源控制模塊關閉電流輸出。

優選地，速度控制裝置根據膠囊內窺鏡的加速度傳感器所反饋的加速度值的變化來調整其在腸胃中的運行速度，使其保持低速運行，所述膠囊內窺鏡的設定加速度值小于1.0m/s²。

優選地，所述加速度值嵌入圖像數據中，以圖像數據中的填色像素格作為標記，與圖像數據一并發送至接收控制模塊。

本發明還提供了一種膠囊內窺鏡體內運行速度的控制方法，其包括以下步驟：

步驟1）啟動電磁鐵電源控制模塊，電磁線圈通電而產生電磁場；

步驟2）人體靠近電磁線圈，腸胃中的膠囊內窺鏡受磁力吸引而向腸胃壁運動，并將加速度傳感器所記錄運行的加速度值發送至速度控制裝置；

步驟3）速度控制裝置根據膠囊內窺鏡所反饋的加速度值的變化以控制其的運行速度。

與現有技術相比，本發明膠囊內窺鏡體內運行速度的控制系統，通過加速度傳感器記錄并向速度控制裝置反饋加速度值，根據所反饋的加速度值驅動電磁鐵電源控制模塊調整饋電電流的幅度，通過負反饋過程對調整電磁吸引力的大小，由此，調整內窺鏡的運行速度，避免了其速度過快導致所攝圖像不清晰，以獲得清晰的圖像或影像，提高了拍攝的質量，進而提高了診斷的準確性和精確度，對其診療具有很大的實踐意義。同時，在操作設備上，采用負反饋機制進行檢測并控制，結合電磁場場強變化特點對內窺鏡運行的影響，通過改變場強強度來實現對內窺鏡速度的調整，使其保持勻速運行，保證了拍攝的平穩性和清晰性。

附圖說明

圖1為本發明膠囊內窺鏡的結構示意圖；

圖2為本發明膠囊內窺鏡體內運行速度的控制系統的控制示意圖；