胶囊内窥镜及其控制装置、系统和检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及胶囊内窥镜及其控制装置、系统和检测方法，胶囊内窥镜用于导入到被检测体内采集图像数据，并能够与被检测体外的胶囊内窥镜控制装置进行无线通信，胶囊内窥镜的外壳内设置有：图像传感模块，采集图像数据；姿态定位传感模块，检测胶囊内窥镜姿态和位置信息；主控制器模块，控制图像传感模块的工作状态，分析处理所述姿态和位置信息，从胶囊内窥镜控制装置接收控制指令；运动控制模块，接收主控制器模块的控制指令，以控制所要输出的控制电流的大小和方向，并输出控制电流；电枢绕组模块，接收控制电流并在外部静态磁场作用下能够产生相应的电磁转矩，以驱动胶囊内窥镜运动和/或改变姿态。对胶囊内窥镜的外部控制操作简单且工作效率高。

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.

【技术实现步骤摘要】
胶囊内窥镜及其控制装置、系统和检测方法
本专利技术涉及胶囊内窥镜系统，具体地，涉及一种胶囊内窥镜、胶囊内窥镜控制装置、胶囊内窥镜系统以及胶囊内窥镜检测方法。
技术介绍
胶囊内窥镜系统是通过将胶囊内窥镜导入到例如人体胃肠道等被检测体内而进行图像拍摄并将拍摄到的图像显示到外部控制装置中以实现诊断的系统。这种胶囊内窥镜系统包括仅靠肠道蠕动而驱动胶囊内窥镜的被驱动式胶囊内窥镜系统和通过外部控制装置控制胶囊内窥镜的位置和姿态的主动可控式胶囊内窥镜系统。而目前广泛使用外部磁场驱动方式的主动可控式胶囊内窥镜系统，该系统包括内置在胶囊内窥镜内的永磁体或在胶囊内窥镜外表面上包覆永磁体层，和外部磁场装置，该外部磁场装置可以采用能够通过人工控制的磁力臂，或者也可以采用三轴亥姆霍兹线圈，通过该三轴亥姆霍兹线圈的万向均匀旋转磁场驱动胶囊内窥镜进行滚动、俯仰、偏航和前进等运动。但是这种外部磁场装置的控制方式比较复杂，对于操作人员的操作要求较高，从而在使用上述胶囊内窥镜系统进行诊断时难以保证工作效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种对胶囊内窥镜的外部控制操作简单且提高工作效率的胶囊内窥镜、胶囊内窥镜控制装置、胶囊内窥镜系统以胶囊内窥镜检测方法。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供一种胶囊内窥镜，该胶囊内窥镜用于导入到被检测体内采集该被检测体内的图像数据，所述胶囊内窥镜能够与被检测体外的胶囊内窥镜控制装置进行无线通信，所述胶囊内窥镜具有胶囊形的外壳，并且该外壳内设置有：图像传感模块，用于采集被检测体内的图像数据；姿态定位传感模块，用于检测所述胶囊内窥镜相对于被检测体内的姿态和位置信息；主控制器模块，用于控制所述图像传感模块的工作状态，并用于分析处理来自于所述姿态定位传感模块的所述姿态和位置信息，以及从所述胶囊内窥镜控制装置接收控制指令；运动控制模块，用于接收来自于所述主控制器模块的控制指令，以控制所要输出的控制电流的大小和方向，并输出所述控制电流；电枢绕组模块，用于接收所述控制电流并在外部静态磁场作用下能够产生相应的电磁转矩，以驱动所述胶囊内窥镜运动和/或改变姿态。可选地，所述电枢绕组模块为三轴电枢绕组，该三轴电枢绕组分别接收三个独立的能够改变极性和大小的所述控制电流。可选地，所述姿态定位传感模块包括三轴加速度传感器。可选地，所述图像传感模块的所述工作状态包括所述图像传感模块的图像数据采集的开始、结束以及采集频率。可选地，所述胶囊内窥镜还包括照明模块，用于在所述图像传感模块进行图像采集时提供所需光照。可选地，所述图像传感模块和所述照明模块位于所述外壳的一端，并且所述外壳的所述一端具有透明端盖。可选地，所述主控制器模块还用于控制所述照明模块的开启和关闭。可选地，所述主控制器模块还用于控制所述照明模块的照明亮度。可选地，所述胶囊内窥镜还包括缓存模块，用于缓存所述图像数据以及所述姿态和位置信息，所述主控制器模块从所述缓存模块中提取所述姿态和位置信息。可选地，所述胶囊内窥镜还包括供电模块。可选地，所述供电模块为微型纽扣电池。可选地，所述图像传感模块为电荷耦合器件图像传感器或金属氧化物半导体图像传感器。可选地，所述胶囊内窥镜还包括第一无线通信模块，用于将所述图像数据以及所述姿态和位置信息发送给所述胶囊内窥镜控制装置，并用于从所述胶囊内窥镜控制装置接收所述控制指令。可选地，所述外壳内设置有印刷电路板，该印刷电路板上集成有所述图像传感模块、姿态定位传感模块、主控制器模块、运动控制模块和所述电枢绕组模块。根据本专利技术的另一方面，还提供一种胶囊内窥镜控制装置，该胶囊内窥镜控制装置与如上所述的胶囊内窥镜配合使用，所述胶囊内窥镜控制装置包括：静态磁场产生模块，用于产生静态磁场；第二无线通信模块，用于向所述主控制器模块发送所述控制指令，并用于接收从所述胶囊内窥镜发送的所述图像数据以及分析处理后的所述姿态和位置信息；图形工作站，用于输入操作人员的控制指令，并记录和显示所述胶囊内窥镜的姿态和位置以及所采集的图像。可选地，所述图形工作站用于控制所述静态磁场产生模块产生的静态磁场的强度。根据本专利技术的又一方面，还提供一种胶囊内窥镜系统，该胶囊内窥镜系统包括如上所述的胶囊内窥镜和胶囊内窥镜控制装置，所述主控制器模块控制将所述图像数据以及分析处理后的所述姿态和位置信息发送到所述第二无线通信模块，所述静态磁场产生模块为所述电枢绕组模块提供所述静态磁场。根据本专利技术的再一方面，还提供一种胶囊内窥镜检测方法，所述方法采用如上所述的胶囊内窥镜系统，该方法包括以下步骤：S1：在所述胶囊内窥镜行进过程中采集被检测体内的图像数据，检测所述胶囊内窥镜相对于被检测体内的姿态和位置信息，并分析处理所述姿态和位置信息；S2：将所述图像数据以及分析处理后的姿态和位置信息发送至所述图形工作站；S3：所述图形工作站将所述图像数据与预存的病灶区域图像数据依次进行匹配，当不存在匹配的图像数据时，所述胶囊内窥镜继续行进；当存在匹配的图像数据时，基于匹配的所述图像数据以及与该图像数据所对应的姿态和位置信息，计算出所述胶囊内窥镜从当前姿态和位置状态移动到能够对准病灶区域的姿态和位置状态所需的姿态改变量和位移改变量，从而控制所述运动控制模块向所述电枢绕组模块输出对应大小和方向的控制电流，所述电枢绕组模块在外部静态磁场作用下产生相应的电磁转矩，以驱动所述胶囊内窥镜发生姿态和位移变化，使得所述胶囊内窥镜对准病灶区域后保持姿态和位置状态不变；S4：所述图像传感模块对所述被检测体内的病灶区域采集多个图像数据；S5：重复执行步骤S1-S4，直至所述胶囊内窥镜排出所述被检测体外。通过上述技术方案，在运动控制模块基于主控制器模块所发送的控制指令而向电枢绕组模块输出相应大小和方向的控制电流时，电枢绕组模块在外部静态磁场作用下产生相应的电磁转矩，从而驱动胶囊内窥镜运动和/或改变姿态。由此，只需要在外部为胶囊内窥镜提供静态磁场的条件下，就能够驱动胶囊内窥镜运动和/或改变姿态，从而简化了外部操作人员用于控制驱动胶囊内窥镜运动和改变姿态的操作，提高了工作效率。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为根据本专利技术的一个具体实施方式的胶囊内窥镜的结构示意图；图2为根据本专利技术的另一个具体实施方式的胶囊内窥镜的结构示意图；图3为根据本专利技术的另一个具体实施方式的胶囊内窥镜的结构示意图；图4为根据本专利技术的另一个具体实施方式的胶囊内窥镜的结构示意图；图5为根据本专利技术的另一个具体实施方式的胶囊内窥镜的结构示意图；图6为根据本专利技术的一个实施方式的胶囊内窥镜系统的结构示意图；图7为根据本专利技术的一个实施方式的胶囊内窥镜系统的电枢绕组模块的结构图；图8为根据本专利技术的一个实施方式的胶囊内窥镜系统的示意图。附图标记说明1胶囊内窥镜2胶囊内窥镜控制装置10外壳11图像传感模块12姿态定位传感模块13主控制器模块14运动控制模块15电枢绕组模块16照明模块17缓存模块18供电模块19第一无线通信模块20静态磁场产生模块21第二无线通信模块22图形工作站具体实施方式以下结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶囊内窥镜，该胶囊内窥镜用于导入到被检测体内采集该被检测体内的图像数据，所述胶囊内窥镜能够与被检测体外的胶囊内窥镜控制装置进行无线通信，其特征在于，所述胶囊内窥镜具有胶囊形的外壳，并且该外壳内设置有：图像传感模块，用于采集被检测体内的图像数据；姿态定位传感模块，用于检测所述胶囊内窥镜相对于被检测体内的姿态和位置信息；主控制器模块，用于控制所述图像传感模块的工作状态，并用于分析处理来自于所述姿态定位传感模块的所述姿态和位置信息，以及从所述胶囊内窥镜控制装置接收控制指令；运动控制模块，用于接收来自于所述主控制器模块的控制指令，以控制所要输出的控制电流的大小和方向，并输出所述控制电流；电枢绕组模块，用于接收所述控制电流并在外部静态磁场作用下能够产生相应的电磁转矩，以驱动所述胶囊内窥镜运动和/或改变姿态。

【技术特征摘要】
1.一种胶囊内窥镜，该胶囊内窥镜用于导入到被检测体内采集该被检测体内的图像数据，所述胶囊内窥镜能够与被检测体外的胶囊内窥镜控制装置进行无线通信，其特征在于，所述胶囊内窥镜具有胶囊形的外壳，并且该外壳内设置有：图像传感模块，用于采集被检测体内的图像数据；姿态定位传感模块，用于检测所述胶囊内窥镜相对于被检测体内的姿态和位置信息；主控制器模块，用于控制所述图像传感模块的工作状态，并用于分析处理来自于所述姿态定位传感模块的所述姿态和位置信息，以及从所述胶囊内窥镜控制装置接收控制指令；运动控制模块，用于接收来自于所述主控制器模块的控制指令，以控制所要输出的控制电流的大小和方向，并输出所述控制电流；电枢绕组模块，用于接收所述控制电流并在外部静态磁场作用下能够产生相应的电磁转矩，以驱动所述胶囊内窥镜运动和/或改变姿态。2.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述电枢绕组模块为三轴电枢绕组，该三轴电枢绕组分别接收三个独立的能够改变极性和大小的所述控制电流。3.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述图像传感模块的所述工作状态包括所述图像传感模块的图像数据采集的开始、结束以及采集频率。4.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜还包括照明模块，用于在所述图像传感模块进行图像采集时提供所需光照。5.根据权利要求4所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述图像传感模块和所述照明模块位于所述外壳的一端，并且所述外壳的所述一端具有透明端盖。6.根据权利要求4所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述主控制器模块还用于控制所述照明模块的开启、关闭以及照明亮度。7.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜还包括缓存模块，用于缓存所述图像数据以及所述姿态和位置信息，所述主控制器模块从所述缓存模块中提取所述姿态和位置信息。8.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述胶囊内窥镜还包括供电模块和第一无线通信模块，该第一无线通信模块用于将所述图像数据以及所述姿态和位置信息发送给所述胶囊内窥镜控制装置，并用于从所述胶囊内窥镜控制装置接收所述控制指令。9.一种胶囊内窥镜控制装...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亦谦，韩德华，马喆，
申请(专利权)人：北京千安哲信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11