膠囊內(nèi)窺鏡及其控制裝置、系統(tǒng)和檢測(cè)方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及膠囊內(nèi)窺鏡及其控制裝置、系統(tǒng)和檢測(cè)方法，膠囊內(nèi)窺鏡用于導(dǎo)入到被檢測(cè)體內(nèi)采集圖像數(shù)據(jù)，并能夠與被檢測(cè)體外的膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，膠囊內(nèi)窺鏡的外殼內(nèi)設(shè)置有：圖像傳感模塊，采集圖像數(shù)據(jù)；姿態(tài)定位傳感模塊，檢測(cè)膠囊內(nèi)窺鏡姿態(tài)和位置信息；主控制器模塊，控制圖像傳感模塊的工作狀態(tài)，分析處理所述姿態(tài)和位置信息，從膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置接收控制指令；運(yùn)動(dòng)控制模塊，接收主控制器模塊的控制指令，以控制所要輸出的控制電流的大小和方向，并輸出控制電流；電樞繞組模塊，接收控制電流并在外部靜態(tài)磁場(chǎng)作用下能夠產(chǎn)生相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)和/或改變姿態(tài)。對(duì)膠囊內(nèi)窺鏡的外部控制操作簡(jiǎn)單且工作效率高。

Capsule endoscope and its control device, system and detection method

The invention relates to a capsule endoscope system and its control device, and detection method of capsule endoscope for import into by in vivo detection of image data acquisition, and can carry out wireless communication control device and capsule endoscope was detected in vitro, the capsule endoscope is arranged in the shell: the image sensing module, image data acquisition attitude; positioning sensor module, endoscope attitude and position information detected within the capsule; the main controller module, control module and image sensing working condition, analysis of the attitude and position information of the endoscope control device receives the control command from the capsule; the motion control module, control command receiving main controller module, to control to control the size and direction of current output, and the output of control current; the armature winding module receives the control current and the external static magnetic field can Enough to produce the corresponding electromagnetic torque to drive the capsule endoscope motion and / or change the pose. The external control of the capsule endoscope is simple and efficient.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
膠囊內(nèi)窺鏡及其控制裝置、系統(tǒng)和檢測(cè)方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，具體地，涉及一種膠囊內(nèi)窺鏡、膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置、膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)以及膠囊內(nèi)窺鏡檢測(cè)方法。
技術(shù)介紹
膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)是通過(guò)將膠囊內(nèi)窺鏡導(dǎo)入到例如人體胃腸道等被檢測(cè)體內(nèi)而進(jìn)行圖像拍攝并將拍攝到的圖像顯示到外部控制裝置中以實(shí)現(xiàn)診斷的系統(tǒng)。這種膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括僅靠腸道蠕動(dòng)而驅(qū)動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡的被驅(qū)動(dòng)式膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)和通過(guò)外部控制裝置控制膠囊內(nèi)窺鏡的位置和姿態(tài)的主動(dòng)可控式膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。而目前廣泛使用外部磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)方式的主動(dòng)可控式膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括內(nèi)置在膠囊內(nèi)窺鏡內(nèi)的永磁體或在膠囊內(nèi)窺鏡外表面上包覆永磁體層，和外部磁場(chǎng)裝置，該外部磁場(chǎng)裝置可以采用能夠通過(guò)人工控制的磁力臂，或者也可以采用三軸亥姆霍茲線(xiàn)圈，通過(guò)該三軸亥姆霍茲線(xiàn)圈的萬(wàn)向均勻旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡進(jìn)行滾動(dòng)、俯仰、偏航和前進(jìn)等運(yùn)動(dòng)。但是這種外部磁場(chǎng)裝置的控制方式比較復(fù)雜，對(duì)于操作人員的操作要求較高，從而在使用上述膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)進(jìn)行診斷時(shí)難以保證工作效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種對(duì)膠囊內(nèi)窺鏡的外部控制操作簡(jiǎn)單且提高工作效率的膠囊內(nèi)窺鏡、膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置、膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)以膠囊內(nèi)窺鏡檢測(cè)方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)方面，提供一種膠囊內(nèi)窺鏡，該膠囊內(nèi)窺鏡用于導(dǎo)入到被檢測(cè)體內(nèi)采集該被檢測(cè)體內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，所述膠囊內(nèi)窺鏡能夠與被檢測(cè)體外的膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，所述膠囊內(nèi)窺鏡具有膠囊形的外殼，并且該外殼內(nèi)設(shè)置有：圖像傳感模塊，用于采集被檢測(cè)體內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)；姿態(tài)定位傳感模塊，用于檢測(cè)所述膠囊內(nèi)窺鏡相對(duì)于被檢測(cè)體內(nèi)的姿態(tài)和位置信息；主控制器模塊，用于控制所述圖像傳感模塊的工作狀態(tài)，并用于分析處理來(lái)自于所述姿態(tài)定位傳感模塊的所述姿態(tài)和位置信息，以及從所述膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置接收控制指令；運(yùn)動(dòng)控制模塊，用于接收來(lái)自于所述主控制器模塊的控制指令，以控制所要輸出的控制電流的大小和方向，并輸出所述控制電流；電樞繞組模塊，用于接收所述控制電流并在外部靜態(tài)磁場(chǎng)作用下能夠產(chǎn)生相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動(dòng)所述膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)和/或改變姿態(tài)。可選地，所述電樞繞組模塊為三軸電樞繞組，該三軸電樞繞組分別接收三個(gè)獨(dú)立的能夠改變極性和大小的所述控制電流。可選地，所述姿態(tài)定位傳感模塊包括三軸加速度傳感器。可選地，所述圖像傳感模塊的所述工作狀態(tài)包括所述圖像傳感模塊的圖像數(shù)據(jù)采集的開(kāi)始、結(jié)束以及采集頻率。可選地，所述膠囊內(nèi)窺鏡還包括照明模塊，用于在所述圖像傳感模塊進(jìn)行圖像采集時(shí)提供所需光照。可選地，所述圖像傳感模塊和所述照明模塊位于所述外殼的一端，并且所述外殼的所述一端具有透明端蓋。可選地，所述主控制器模塊還用于控制所述照明模塊的開(kāi)啟和關(guān)閉。可選地，所述主控制器模塊還用于控制所述照明模塊的照明亮度。可選地，所述膠囊內(nèi)窺鏡還包括緩存模塊，用于緩存所述圖像數(shù)據(jù)以及所述姿態(tài)和位置信息，所述主控制器模塊從所述緩存模塊中提取所述姿態(tài)和位置信息。可選地，所述膠囊內(nèi)窺鏡還包括供電模塊。可選地，所述供電模塊為微型紐扣電池。可選地，所述圖像傳感模塊為電荷耦合器件圖像傳感器或金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器。可選地，所述膠囊內(nèi)窺鏡還包括第一無(wú)線(xiàn)通信模塊，用于將所述圖像數(shù)據(jù)以及所述姿態(tài)和位置信息發(fā)送給所述膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置，并用于從所述膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置接收所述控制指令。可選地，所述外殼內(nèi)設(shè)置有印刷電路板，該印刷電路板上集成有所述圖像傳感模塊、姿態(tài)定位傳感模塊、主控制器模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊和所述電樞繞組模塊。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的另一方面，還提供一種膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置，該膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置與如上所述的膠囊內(nèi)窺鏡配合使用，所述膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置包括：靜態(tài)磁場(chǎng)產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生靜態(tài)磁場(chǎng)；第二無(wú)線(xiàn)通信模塊，用于向所述主控制器模塊發(fā)送所述控制指令，并用于接收從所述膠囊內(nèi)窺鏡發(fā)送的所述圖像數(shù)據(jù)以及分析處理后的所述姿態(tài)和位置信息；圖形工作站，用于輸入操作人員的控制指令，并記錄和顯示所述膠囊內(nèi)窺鏡的姿態(tài)和位置以及所采集的圖像。可選地，所述圖形工作站用于控制所述靜態(tài)磁場(chǎng)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的靜態(tài)磁場(chǎng)的強(qiáng)度。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的又一方面，還提供一種膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，該膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括如上所述的膠囊內(nèi)窺鏡和膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置，所述主控制器模塊控制將所述圖像數(shù)據(jù)以及分析處理后的所述姿態(tài)和位置信息發(fā)送到所述第二無(wú)線(xiàn)通信模塊，所述靜態(tài)磁場(chǎng)產(chǎn)生模塊為所述電樞繞組模塊提供所述靜態(tài)磁場(chǎng)。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的再一方面，還提供一種膠囊內(nèi)窺鏡檢測(cè)方法，所述方法采用如上所述的膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：S1：在所述膠囊內(nèi)窺鏡行進(jìn)過(guò)程中采集被檢測(cè)體內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，檢測(cè)所述膠囊內(nèi)窺鏡相對(duì)于被檢測(cè)體內(nèi)的姿態(tài)和位置信息，并分析處理所述姿態(tài)和位置信息；S2：將所述圖像數(shù)據(jù)以及分析處理后的姿態(tài)和位置信息發(fā)送至所述圖形工作站；S3：所述圖形工作站將所述圖像數(shù)據(jù)與預(yù)存的病灶區(qū)域圖像數(shù)據(jù)依次進(jìn)行匹配，當(dāng)不存在匹配的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，所述膠囊內(nèi)窺鏡繼續(xù)行進(jìn)；當(dāng)存在匹配的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，基于匹配的所述圖像數(shù)據(jù)以及與該圖像數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的姿態(tài)和位置信息，計(jì)算出所述膠囊內(nèi)窺鏡從當(dāng)前姿態(tài)和位置狀態(tài)移動(dòng)到能夠?qū)?zhǔn)病灶區(qū)域的姿態(tài)和位置狀態(tài)所需的姿態(tài)改變量和位移改變量，從而控制所述運(yùn)動(dòng)控制模塊向所述電樞繞組模塊輸出對(duì)應(yīng)大小和方向的控制電流，所述電樞繞組模塊在外部靜態(tài)磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動(dòng)所述膠囊內(nèi)窺鏡發(fā)生姿態(tài)和位移變化，使得所述膠囊內(nèi)窺鏡對(duì)準(zhǔn)病灶區(qū)域后保持姿態(tài)和位置狀態(tài)不變；S4：所述圖像傳感模塊對(duì)所述被檢測(cè)體內(nèi)的病灶區(qū)域采集多個(gè)圖像數(shù)據(jù)；S5：重復(fù)執(zhí)行步驟S1-S4，直至所述膠囊內(nèi)窺鏡排出所述被檢測(cè)體外。通過(guò)上述技術(shù)方案，在運(yùn)動(dòng)控制模塊基于主控制器模塊所發(fā)送的控制指令而向電樞繞組模塊輸出相應(yīng)大小和方向的控制電流時(shí)，電樞繞組模塊在外部靜態(tài)磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩，從而驅(qū)動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)和/或改變姿態(tài)。由此，只需要在外部為膠囊內(nèi)窺鏡提供靜態(tài)磁場(chǎng)的條件下，就能夠驅(qū)動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)和/或改變姿態(tài)，從而簡(jiǎn)化了外部操作人員用于控制驅(qū)動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)和改變姿態(tài)的操作，提高了工作效率。本專(zhuān)利技術(shù)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。附圖說(shuō)明附圖是用來(lái)提供對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本專(zhuān)利技術(shù)，但并不構(gòu)成對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的限制。在附圖中：圖1為根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)具體實(shí)施方式的膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的另一個(gè)具體實(shí)施方式的膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的另一個(gè)具體實(shí)施方式的膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的另一個(gè)具體實(shí)施方式的膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的另一個(gè)具體實(shí)施方式的膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的電樞繞組模塊的結(jié)構(gòu)圖；圖8為根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1膠囊內(nèi)窺鏡2膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置10外殼11圖像傳感模塊12姿態(tài)定位傳感模塊13主控制器模塊14運(yùn)動(dòng)控制模塊15電樞繞組模塊16照明模塊17緩存模塊18供電模塊19第一無(wú)線(xiàn)通信模塊20靜態(tài)磁場(chǎng)產(chǎn)生模塊21第二無(wú)線(xiàn)通信模塊22圖形工作站具體實(shí)施方式以下結(jié)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種膠囊內(nèi)窺鏡，該膠囊內(nèi)窺鏡用于導(dǎo)入到被檢測(cè)體內(nèi)采集該被檢測(cè)體內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，所述膠囊內(nèi)窺鏡能夠與被檢測(cè)體外的膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，其特征在于，所述膠囊內(nèi)窺鏡具有膠囊形的外殼，并且該外殼內(nèi)設(shè)置有：圖像傳感模塊，用于采集被檢測(cè)體內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)；姿態(tài)定位傳感模塊，用于檢測(cè)所述膠囊內(nèi)窺鏡相對(duì)于被檢測(cè)體內(nèi)的姿態(tài)和位置信息；主控制器模塊，用于控制所述圖像傳感模塊的工作狀態(tài)，并用于分析處理來(lái)自于所述姿態(tài)定位傳感模塊的所述姿態(tài)和位置信息，以及從所述膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置接收控制指令；運(yùn)動(dòng)控制模塊，用于接收來(lái)自于所述主控制器模塊的控制指令，以控制所要輸出的控制電流的大小和方向，并輸出所述控制電流；電樞繞組模塊，用于接收所述控制電流并在外部靜態(tài)磁場(chǎng)作用下能夠產(chǎn)生相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動(dòng)所述膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)和/或改變姿態(tài)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種膠囊內(nèi)窺鏡，該膠囊內(nèi)窺鏡用于導(dǎo)入到被檢測(cè)體內(nèi)采集該被檢測(cè)體內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，所述膠囊內(nèi)窺鏡能夠與被檢測(cè)體外的膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信，其特征在于，所述膠囊內(nèi)窺鏡具有膠囊形的外殼，并且該外殼內(nèi)設(shè)置有：圖像傳感模塊，用于采集被檢測(cè)體內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)；姿態(tài)定位傳感模塊，用于檢測(cè)所述膠囊內(nèi)窺鏡相對(duì)于被檢測(cè)體內(nèi)的姿態(tài)和位置信息；主控制器模塊，用于控制所述圖像傳感模塊的工作狀態(tài)，并用于分析處理來(lái)自于所述姿態(tài)定位傳感模塊的所述姿態(tài)和位置信息，以及從所述膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置接收控制指令；運(yùn)動(dòng)控制模塊，用于接收來(lái)自于所述主控制器模塊的控制指令，以控制所要輸出的控制電流的大小和方向，并輸出所述控制電流；電樞繞組模塊，用于接收所述控制電流并在外部靜態(tài)磁場(chǎng)作用下能夠產(chǎn)生相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動(dòng)所述膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)和/或改變姿態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述電樞繞組模塊為三軸電樞繞組，該三軸電樞繞組分別接收三個(gè)獨(dú)立的能夠改變極性和大小的所述控制電流。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述圖像傳感模塊的所述工作狀態(tài)包括所述圖像傳感模塊的圖像數(shù)據(jù)采集的開(kāi)始、結(jié)束以及采集頻率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述膠囊內(nèi)窺鏡還包括照明模塊，用于在所述圖像傳感模塊進(jìn)行圖像采集時(shí)提供所需光照。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膠囊內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述圖像傳感模塊和所述照明模塊位于所述外殼的一端，并且所述外殼的所述一端具有透明端蓋。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膠囊內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述主控制器模塊還用于控制所述照明模塊的開(kāi)啟、關(guān)閉以及照明亮度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述膠囊內(nèi)窺鏡還包括緩存模塊，用于緩存所述圖像數(shù)據(jù)以及所述姿態(tài)和位置信息，所述主控制器模塊從所述緩存模塊中提取所述姿態(tài)和位置信息。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊內(nèi)窺鏡，其特征在于，所述膠囊內(nèi)窺鏡還包括供電模塊和第一無(wú)線(xiàn)通信模塊，該第一無(wú)線(xiàn)通信模塊用于將所述圖像數(shù)據(jù)以及所述姿態(tài)和位置信息發(fā)送給所述膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置，并用于從所述膠囊內(nèi)窺鏡控制裝置接收所述控制指令。9.一種膠囊內(nèi)窺鏡控制裝...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃亦謙，韓德華，馬喆，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：北京千安哲信息技術(shù)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京,11