[發(fā)明專利]集成交互功能的膠囊內(nèi)鏡磁引導(dǎo)控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811026822.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN109259715B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李敬;趙石雷;黃強(qiáng);周龍;保羅·達(dá)里奧;加斯托內(nèi)·丘蒂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B1/04
• 分類號(hào): A61B1/04;A61B1/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;楊志兵

1.集成交互功能的膠囊內(nèi)鏡磁引導(dǎo)控制裝置，所述膠囊內(nèi)鏡（15）中設(shè)置有磁體，其特征在于，所述膠囊內(nèi)鏡磁引導(dǎo)控制裝置包括：外殼（11）、承載模塊（1）、功能單元支撐體模塊（2）、人機(jī)交互模塊、運(yùn)動(dòng)執(zhí)行模塊（8）、外部磁體（9）、支撐床模塊（17）和控制模塊（19）；

所述支撐床模塊（17）用于承載體內(nèi)有所述膠囊內(nèi)鏡（15）的被檢測者（16）；所述膠囊內(nèi)鏡（15）通過線纜或無線的方式與所述控制模塊（19）相連，將檢測過程中所拍攝的圖像實(shí)時(shí)反饋給控制模塊（19）；

所述功能單元支撐體模塊（2）安裝在承載模塊（1），用于支撐所述運(yùn)動(dòng)執(zhí)行模塊（8），使所述運(yùn)動(dòng)執(zhí)行模塊（8）位于被檢測者（16）待檢測區(qū)域的上方；在所述承載模塊（1）內(nèi)部集成有磁感應(yīng)位置檢測模塊（10），所述磁感應(yīng)位置檢測模塊（10）通過磁場傳感器檢測所述膠囊內(nèi)鏡（15）的位置和姿態(tài)，并反饋給控制模塊（19）；

所述外部磁體（9）安裝在所述運(yùn)動(dòng)執(zhí)行模塊（8）上，所述運(yùn)動(dòng)執(zhí)行模塊（8）在所述控制模塊（19）的控制下帶動(dòng)所述外部磁體（9）運(yùn)動(dòng)，所述外部磁體（9）與所述膠囊內(nèi)鏡（15）中的磁體形成磁交互，通過所述外部磁體（9）的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)所述膠囊內(nèi)鏡（15）運(yùn)動(dòng)，調(diào)整所述膠囊內(nèi)鏡（15）的位置和姿態(tài)；所述運(yùn)動(dòng)執(zhí)行模塊（8）內(nèi)部或末端設(shè)置有實(shí)時(shí)監(jiān)測所述外部磁體（9）位置和姿態(tài)的傳感器，并將監(jiān)測到的外部磁體（9）位置和姿態(tài)反饋給控制模塊（19）；

所述外殼（11）罩在所述功能單元支撐體模塊（2）以及承載模塊（1）的外部；

所述人機(jī)交互模塊包括：設(shè)置在所述外殼（11）上與所述控制模塊的對(duì)應(yīng)接口相連的第一顯示單元、第二顯示單元和操控手柄（12），所述控制模塊（19）將接收到的膠囊內(nèi)鏡（15）在檢測過程中所拍攝的圖像實(shí)時(shí)發(fā)送給所述第一顯示單元進(jìn)行顯示；所述控制模塊（19）能夠依據(jù)通過所述人機(jī)交互模塊輸入的被檢測者（16）的相關(guān)信息，從包含消化道模型的人體模型數(shù)據(jù)庫中匹配出最接近被檢測者（16）的包含消化道模型的人體模型，并發(fā)送給所述第二顯示單元（14），所述第二顯示單元（14）通過圖像顯示該人體模型中的消化道模型；所述相關(guān)信息至少包括被檢測者（16）的性別、年齡、身高和體重；同時(shí)檢測過程中所述控制模塊（19）將接收到的所述膠囊內(nèi)鏡（15）的位置和姿態(tài)和所述外部磁體（9）的位置和姿態(tài)發(fā)送給所述第二顯示單元（14），在所述第二顯示單元（14）中與消化道模型一起顯示出來，由此在第二顯示單元（14）中實(shí)時(shí)顯示膠囊內(nèi)鏡和外部磁體相對(duì)消化道模型的位置和姿態(tài)；所述控制模塊（19）依據(jù)所述操控手柄（12）輸入的動(dòng)作信息控制所述外部磁體（9）運(yùn)動(dòng)；

在所述控制模塊（19）內(nèi)預(yù)存有包含消化道模型的人體模型數(shù)據(jù)庫或所述控制模塊（19）通過網(wǎng)絡(luò)從包含消化道模型的人體模型數(shù)據(jù)庫中匹配出最接近被檢測者（16）的人體模型；

所述功能單元支撐體模塊（2）通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述承載模塊相連，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)所述功能單元支撐體模塊（2）相對(duì)所述支撐床模塊（17）在不超過30°的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述支撐床模塊（17）通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)支撐在所述承載模塊（1）上，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)所述支撐床模塊（17）在其自身所在平面內(nèi)的設(shè)定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：中空旋轉(zhuǎn)臺(tái)（20）和旋轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)（21）；

所述中空旋轉(zhuǎn)臺(tái)（20）固定在所述承載模塊（1）的上表面，所述磁感應(yīng)位置檢測模塊（10）位于所述中空旋轉(zhuǎn)臺(tái)（20）的中空部分；所述中空旋轉(zhuǎn)臺(tái)（20）內(nèi)部通過軸承支撐有中空齒輪，所述中空齒輪的軸線垂直于承載模塊（1）的上表面；所述中空齒輪與同軸固接在旋轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)（21）輸出軸上的齒輪嚙合；所述支撐床模塊（17）安裝在所述中空齒輪上。

2.如權(quán)利要求1所述的集成交互功能的膠囊內(nèi)鏡磁引導(dǎo)控制裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)執(zhí)行模塊（8）在所述控制模塊的控制下帶動(dòng)所述外部磁體（9）進(jìn)行空間六自由度的運(yùn)動(dòng)，所述空間六自由度的運(yùn)動(dòng)分別為沿X、Y、Z三個(gè)方向的移動(dòng)和繞X、Y、Z三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中Z向?yàn)榇怪庇谥未材K（17）所在平面的方向，X向和Y向分別為所述支撐床模塊（17）的橫向和縱向。

3.如權(quán)利要求1或2所述的集成交互功能的膠囊內(nèi)鏡磁引導(dǎo)控制裝置，其特征在于，所述第一顯示單元和/或第二顯示單元（14）通過位置和角度可調(diào)支架與所述外殼或功能單元支撐體模塊（2）相連。