技术领域
本实用新型属于医疗器械技术领域，特别是涉及一种可控胶囊内镜系统。
背景技术
现有技术中，胶囊内窥镜由于无痛、无交叉感染，检查期间不影响正常工作生活等优点，在消化道检查中得到了广泛应用。其中，小肠胶囊内窥镜是被动检查的，依靠胃肠的自生蠕动使胶囊完成检查。近几年还出现了可以控制的胃胶囊内镜，通过外部磁场控制胶囊内窥镜完成胃部的检查。例如，现有的一种胶囊内窥镜控制系统，通过一大型机械设备控制磁铁的移动，从而控制胶囊内窥镜的移动，但是当胶囊内窥镜位于胃的下表面时，距离外部磁铁较远，这时受到的磁力较小，控制力有限，无法有效拖动胶囊在胃中行走，在某些时候会使胶囊失去控制，另外，还有一种利用上下两个磁铁控制胶囊内窥镜的方法，但第二磁场发生器仅有两自由度，控制效果也非常有限。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了可控胶囊内镜系统，实现双磁场多自由度联合控制，能够多方位对胶囊内镜在胃中的运动进行控制，也能在胃中的各个位置实现胶囊的移动和姿态控制，大大增强了控制效果。
本实用新型提供的一种可控胶囊内镜系统，包括检查床、医生操控台和内置磁体的胶囊内镜，所述检查床用于承载体内具有所述胶囊内镜的患者，还包括分别位于所述检查床的下方和上方的第一运动机构和第二运动机构，其中，所述第一运动机构可控制设置其上的第一磁体在三维空间中自由移动以及自转和滚动，所述第二运动机构可控制设置其上的第二磁体在至少两个维度内自由移动，所述第一磁体和所述第二磁体相互配合，共同向所述胶囊内镜施加磁力，控制所述胶囊内镜进行移动和转动。
优选的，在上述可控胶囊内镜系统中，所述第二运动机构可控制设置其上的第二磁体在三维空间中自由移动以及自转和滚动。
优选的，在上述可控胶囊内镜系统中，所述第一运动机构包括上表面设置有沿X轴方向的第一滑轨的第一底座，与所述第一滑轨滑动连接的第二底座的上表面设置有沿Y轴方向的第二滑轨，与所述第二滑轨滑动连接的第一滑板的上表面设置有沿Z轴方向的第三底座，所述第三底座的相对面上设置有第三滑轨，所述第三滑轨滑动连接有第一旋转底座，所述第一旋转底座上表面设置可沿其轴向旋转的第一旋转台，所述第一旋转台上表面固定的两个支撑杆之间转动连接有第一旋转杆，所述第一旋转杆上固定有所述第一磁体。
优选的，在上述可控胶囊内镜系统中，所述第二运动机构包括：
可沿轴向自转的第一转盘，所述转盘的上表面转动连接有连杆，所述连杆的顶端连接有可沿轴向自转的第二转盘；
所述第二转盘的顶端固定有横杆，所述横杆的下表面靠近另一端的位置转动连接有第三转盘；
所述第三转盘的下表面固定有磁体座，所述磁体座内转动连接有第二旋转杆，所述第二旋转杆上固定有第二磁体。
优选的，在上述可控胶囊内镜系统中，所述第一底座和所述第一转盘均连接至电机驱动部件。
优选的，在上述可控胶囊内镜系统中，所述第一磁体和所述第二磁体均为永磁铁或者电磁铁。
优选的，在上述可控胶囊内镜系统中，所述第一磁体和所述第二磁体均为圆柱形磁体或者方形磁体。
优选的，在上述可控胶囊内镜系统中，所述胶囊内镜中设置有感应所述胶囊内镜中的磁体与外部磁体之间距离的磁场传感器和确定所述胶囊内镜的镜头方向的重力加速度传感器。
通过上述描述可知，本实用新型提供的可控胶囊内镜系统，由于包括分别位于所述检查床的下方和上方的第一运动机构和第二运动机构，其中，所述第一运动机构可控制设置其上的第一磁体在三维空间中自由移动以及自转和滚动，所述第二运动机构可控制设置其上的第二磁体在至少两个维度内自由移动，所述第一磁体和所述第二磁体相互配合，共同向所述胶囊内镜施加磁力，控制所述胶囊内镜进行移动和转动，因此能够实现双磁场多自由度联合控制，能够多方位对胶囊内镜在胃中的运动进行控制，也能在胃中的各个位置实现胶囊的移动和姿态控制，大大增强了控制效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的第一种可控胶囊内镜系统的示意图；
图2为利用第一磁体和第二磁体控制胶囊内镜左右移动的示意图；
图3为利用第一磁体和第二磁体控制胶囊内镜倾斜的示意图；
图4为利用第一磁体和第二磁体控制胶囊内镜自转和滚动的示意图；
图5为利用第一磁体和第二磁体控制胶囊内镜定点旋转的示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心思想在于提供一种可控胶囊内镜系统，实现双磁场多自由度联合控制，能够多方位对胶囊内镜在胃中的运动进行控制，也能在胃中的各个位置实现胶囊的移动和姿态控制，大大增强了控制效果。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本申请实施例提供的第一种可控胶囊内镜系统如图1所示，图1为本申请实施例提供的第一种可控胶囊内镜系统的示意图。该可控胶囊系统包括检查床1、医生操控台2和内置磁体的胶囊内镜3，所述检查床1用于承载体内具有所述胶囊内镜3的患者，所述胶囊内镜包括：用于采集胶囊图像信息的镜头，将胶囊图像的模拟信号转换为数字信号的图像传感器，对图像数字化处理的图像处理模块，定位模块，将图像处理模块处理后的信息传输到外部的接收器的射频模块，通过接收器在显示器上显示，胶囊外壳，用于供电的电池模块，光学前盖，通过与第一磁体和第二磁体作用，控制胶囊内窥镜的移动的内置永磁铁，其中，电池模块与定位模块连接，图像传感器与图像处理模块连接，射频模块将处理后的图像信号发送到外部记录仪接收，内置永磁铁与电池模块连接；
还包括分别位于所述检查床1的下方和上方的第一运动机构4和第二运动机构6，其中，所述第一运动机构4可控制设置其上的第一磁体5在三维空间中自由移动以及自转和滚动，所述第二运动机构6可控制设置其上的第二磁体7在至少两个维度内自由移动，所述第一磁体5和所述第二磁体7相互配合，共同向所述胶囊内镜3施加磁力，控制所述胶囊内镜3进行移动和转动。
需要说明的是，本申请实施例中，在检查床下方设置具有五个自由度的第一运动机构，在上方设置具有至少二个自由度的第二运动机构，至于这两个运动机构具体是如何连接的，此处并不限制，任何能够实施的方式均可。在本实施例中，检查床下方的第一磁体具有五个自由度，而上方的第二磁体至少具有二个自由度，利用这两个磁体相互配合，来控制胶囊内镜，能够达到更好的控制效果。
具体来说，参考图2，图2为利用第一磁体和第二磁体控制胶囊内镜左右移动的示意图，当胶囊被第二磁体吸附在胃的上表壁时，若同时驱动第一磁体和第二磁体往左或右移动，胶囊内镜会跟随往左或右移动，很好地控制胶囊在胃中的X方向上的检查，若只有上方一个磁体，则胶囊很难跟随移动，同样，若胶囊在胃的下表壁也能达到这样的效果。
参考图3，图3为利用第一磁体和第二磁体控制胶囊内镜倾斜的示意图，当第一磁体和第二磁体在往同一水平面的相反方向移动时，胶囊会产生倾斜角度，根据两个磁体距离的远近，胶囊的角度值在30°至90°之间变化，从而可使胶囊在定点倾斜角度的检查，通过两个磁体距离的远近可很容易地推算出胶囊倾斜的角度，达到精准控制角度的目的，若只有上方一个磁体，则胶囊倾斜的角度的误差就比较大。
参考图4，图4为利用第一磁体和第二磁体控制胶囊内镜自转和滚动的示意图，若检查者较胖，肚子较大，则第二磁体与胃的距离较大，导致磁力较小，对于胶囊的自转或滚动的控制效果不好，容易失去控制。而本申请实施例利用第一磁体，则可更好的完成上述动作，因为在人体背部脂肪含量较少，胃下壁与人体背部的距离不受脂肪含量的影响，距离较为固定，若第一磁体自转，则胶囊跟随相反方向自转，若第一磁体滚动，胶囊跟随往相反方向滚动。
参考图5，图5为利用第一磁体和第二磁体控制胶囊内镜定点旋转的示意图，第二磁体将胶囊吸附在胃上表壁上后，控制第一磁体以倾斜一定的角度旋转，胶囊则在胃上表壁的吸附点定点倾斜角度旋转，由于底部被第二磁体吸引，不会发生偏离，这样可以实现胶囊的定点多方位检查。同理，第一磁体吸附胶囊在胃下表壁，第二磁体倾斜一定角度自转，也能够达到同样的效果。若只有上方一个磁体，由于倾斜角度旋转时，胶囊受到的磁力不均衡，不会在固定位置自旋，有跑偏的现象。
上述效果仅仅是一部分，还有其他的控制效果，此处不再赘述。
通过上述描述可知，本申请实施例提供的第一种可控胶囊内镜系统，由于包括分别位于所述检查床的下方和上方的第一运动机构和第二运动机构，其中，所述第一运动机构可控制设置其上的第一磁体在三维空间中自由移动以及自转和滚动，所述第二运动机构可控制设置其上的第二磁体在至少两个维度内自由移动，所述第一磁体和所述第二磁体相互配合，共同向所述胶囊内镜施加磁力，控制所述胶囊内镜进行移动和转动，因此能够实现双磁场多自由度联合控制，能够多方位对胶囊内镜在胃中的运动进行控制，也能在胃中的各个位置实现胶囊的移动和姿态控制，大大增强了控制效果。
本申请实施例提供的第二种可控胶囊内镜系统，是在上述第一种可控胶囊内镜系统的基础上，还包括如下技术特征：
所述第二运动机构可控制设置其上的第二磁体在三维空间中自由移动以及自转和滚动。
在这种情况下，第二运动机构也具有了五个自由度，与第一运动机构相互配合，能够达到更好的控制效果，使胶囊内镜能够具有更多的运动形式，保证检查更为彻底。
本申请实施例提供的第三种可控胶囊内镜系统，是在上述第一种可控胶囊内镜系统的基础上，还包括如下技术特征：
继续参考图1，所述第一运动机构包括上表面设置有沿X轴方向的第一滑轨102的第一底座101，与所述第一滑轨102滑动连接的第二底座103的上表面设置有沿Y轴方向的第二滑轨104，与所述第二滑轨104滑动连接的第一滑板105的上表面设置有沿Z轴方向的第三底座106，所述第三底座106的相对面上设置有第三滑轨107，所述第三滑轨107滑动连接有第一旋转底座108，所述第一旋转底座108上表面设置可沿其轴向旋转的第一旋转台109，所述第一旋转台109上表面固定的两个支撑杆110之间转动连接有第一旋转杆111，所述第一旋转杆111上固定有所述第一磁体5。
利用上述结构，就能够控制第一磁体进行X轴、Y轴和Z轴三个方向上的任意移动，而且还能自转以及滚动，控制效果好，而且结构简单，易于维护。
本申请实施例提供的第四种可控胶囊内镜系统，是在上述第三种可控胶囊内镜系统的基础上，还包括如下技术特征：
所述第二运动机构包括：
可沿轴向自转的第一转盘201，所述转盘201的上表面转动连接有连杆202，所述连杆202的顶端连接有可沿轴向自转的第二转盘203；
所述第二转盘203的顶端固定有横杆204，所述横杆204的下表面靠近另一端的位置转动连接有第三转盘205；
所述第三转盘205的下表面固定有磁体座206，所述磁体座206内转动连接有第二旋转杆207，所述第二旋转杆207上固定有第二磁体7。
可以看出，在这种情况下，第二运动机构也能够使第二磁体具有五个自由度的运动，与第一运动机构联动，更好的对胶囊内镜进行控制，做出更多动作，具体的，医生坐在操控台前，可通过显示器观看胶囊内镜的图像和两个运动机构的运行状态，通过操作杆可控制两个运动机构的运动，出现紧急情况时，可以通过报警灯对医生进行提醒。
本申请实施例提供的第五种可控胶囊内镜系统，是在上述第四种可控胶囊内镜系统的基础上，还包括如下技术特征：
所述第一底座和所述第一转盘均连接至电机驱动部件，在这种情况下，通过电机分别控制第一磁体和第二磁体在X、Y、Z方向的移动、自身的旋转以及滚动，更易控制。
本申请实施例提供的第六种可控胶囊内镜系统，是在上述第五种可控胶囊内镜系统的基础上，还包括如下技术特征：
所述第一磁体和所述第二磁体均为永磁铁或者电磁铁，也就是说，利用永磁铁或者电磁铁均能够实现对胶囊内镜的有效控制，可以根据实际需要选择具有相应磁力参数的磁体。
本申请实施例提供的第七种可控胶囊内镜系统，是在上述第六种可控胶囊内镜系统的基础上，还包括如下技术特征：
所述第一磁体和所述第二磁体均为圆柱形磁体或者方形磁体，具体的，可以根据实际需要选择对应形状的磁体，每种形状的磁体会有各自的优势。
本申请实施例提供的第八种可控胶囊内镜系统，是在上述第一种至第七种可控胶囊内镜系统中任一种的基础上，还包括如下技术特征：
所述胶囊内镜中设置有感应所述胶囊内镜中的磁体与外部磁体之间距离的磁场传感器和确定所述胶囊内镜的镜头方向的重力加速度传感器。
需要说明的是，磁场传感器通过检测外部的磁体到磁场传感器的X、Y、Z三个方向的磁力大小和矢量方向，从而通过磁场公式算法得出胶囊距离外部的磁体的距离，而重力加速度传感器则是检测胶囊的姿态，确定胶囊镜头的方向，综合这两个传感器，就能够精确的得知胶囊的状态，并显示出来，实现更好的控制。
综上所述，本申请实施例提供的上述上下双磁体的方案，能够比单磁体方案更加稳定地控制胶囊的移动，倾斜角度的变化，胶囊的滚动和自转等，具有多种磁体组合，带来多种胶囊内镜的控制效果。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。