專利名稱：一種膠囊胃鏡圖像采集方法
技術領域：
本發(fā)明涉及膠囊胃鏡，特別是指一種帶導磁模塊的膠囊胃鏡在胃中的圖像采集方法。
背景技術：
膠囊式內窺鏡是醫(yī)學發(fā)展的科技新產品，其日漸被廣泛應用于醫(yī)學上各種病癥的臨床診斷，采用無痛無創(chuàng)傷的監(jiān)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。膠囊胃鏡進入體內后，需要對人體的腸胃進行影像，由于膠囊胃鏡處于游離狀態(tài)，在體液中自由漂浮，由于其的位置不確定，所拍攝的影像具有太大的隨意性，人們有時難于判斷出所攝圖像的方位，難于判定腸胃中的整體狀況，或所攝腫瘤在其何方位。因此，有必要提供一種能對胃壁進行全方位定點拍攝的膠囊胃鏡圖像采集方法，提高醫(yī)學診斷的準確度和精確度。

發(fā)明內容
基于現有技術的不足，本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用間斷性地控制電磁場，來控制帶導磁材料的膠囊胃鏡在胃中在特定區(qū)域進行拍攝，以達到全方位拍攝的目的。本發(fā)明提供了一種膠囊胃鏡圖像采集方法，其包括以下步驟:(I)在膠囊胃鏡的外周不同方位設置電磁線圈；

(2)間斷性地控制不同方位的電磁線圈通電或斷開，不同方位的電磁線圈之間的通電時間相互間隔；( 3 )在通電狀態(tài)下，膠囊胃鏡在體內胃中受磁場力吸引而貼近相應方位的胃壁，在斷電狀態(tài)下，膠囊胃鏡沿反方向漂浮，以全面拍攝胃壁內特定方位的圖像。其中，不同方位的電磁場之間的通電間隔時間為I秒-10秒。所述若干個電磁線圈分別與電磁供電系統電性連接，通過所述電磁供電系統可間斷性地控制各電磁線圈的通電或斷開，所述電磁線圈環(huán)繞于人體外周，當所述電磁線圈受電磁供電系統的控制下通電，產生磁場，人體內帶導磁材料的膠囊胃鏡向磁力最強的位置移動。所述膠囊胃鏡的一側裝設有導磁模塊，所述膠囊胃鏡以中軸為中心，其中一半膠囊的重量大于另一半膠囊的重量，使得膠囊在體液中運行時保持垂直。優(yōu)選地，所述電磁線圈進一步包括與電磁供電系統電連接的微控制單元(MCU)，以向電磁供電系統發(fā)送磁場控制信號，控制任一或多個電磁線圈的通電或斷電。優(yōu)選地，所述電磁線圈進一步包括與微控制單元(MCU)電連接的手柄控制系統，通過手柄控制系統向微控制單元發(fā)送包含驅動力的坐標和大小的信號，由微控制器驅動電磁供電系統向相應的電磁線圈供電，使之產生與驅動力的坐標和大小一致的磁力。優(yōu)選地，所述電磁線圈設有5個，其中，第一至第四4個電磁線圈對稱分布于同一水平面上，第五電磁線圈設于4個電磁線圈的下方，并與4個電磁線圈構成的平面相垂直，且與4個電磁線圈之間的間距相同。在步驟(2)中，同時開啟第五電磁線圈和第一至第四中任意一個電磁線圈，使得膠囊胃鏡在兩電磁線圈所產生的磁場合力作用下貼近相應方位的胃壁進行拍攝。與現有技術相比，本發(fā)明的膠囊胃鏡的圖像采集方法具有以下優(yōu)點:(I)通過間斷性地控制電磁場的通電和斷開，一方面，控制膠囊胃鏡在磁力的作用下貼近通電電磁線圈區(qū)域的胃壁，以對其進行近距離拍攝；另一方面，在電磁線圈斷電后，膠囊胃鏡不受磁力作用，而沿反方向自由上浮，通過對其運行軌跡的控制，以分別對相應區(qū)域的胃壁進行拍攝，進而全方位地獲取胃壁圖像，有助于醫(yī)生根據設定要求來進行圖像采集，確定所攝圖像所在區(qū)域，提高醫(yī)學診斷的準確度和精確度；(2)由多個電磁線圈環(huán)繞設置而成電磁場，通過水平設置的電磁線圈和垂直設置的電磁線圈的結合，以控制膠囊胃鏡在縱軸上運行拍攝；(3)控制電磁線圈的斷開時間，來控制膠囊胃鏡自由漂浮的時間和軌跡，以控制膠囊胃鏡來全方位地拍攝胃壁。


圖1為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的電路示意圖；圖2為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的使用狀態(tài)圖一；圖3為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的使用狀態(tài)圖二 ；圖4為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的使用狀態(tài)圖三；圖5為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的使用狀態(tài)圖四；圖6為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的使用狀態(tài)圖五；圖7為本發(fā)明膠囊胃鏡圖像采集方法的膠囊受力狀態(tài)圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種膠囊胃鏡圖像采集方法，利用交替控制的電磁場來驅動膠囊胃鏡在人體胃中的運動軌跡，來達到拍攝胃壁全貌的目的。所述一種膠囊胃鏡圖像采集方法包括以下步驟:(I)在膠囊胃鏡的外周不同方位設置電磁線圈；(2)間斷性地控制不同方位的電磁線圈通電或斷開，不同方位的電磁線圈之間的通電時間相互間隔；( 3 )在通電狀態(tài)下，膠囊胃鏡在體內胃中受磁場力吸引而貼近相應方位的胃壁，在斷電狀態(tài)下，膠囊胃鏡沿反方向漂浮，以全面拍攝胃壁內特定方位的圖像。參照圖1所示，首先，布置電磁控制系統，所述電磁控制系統包括相互電性連接的若干個電磁線圈1、電磁供電系統2、微控制器3和手柄控制系統4,其中,所述電磁線圈I環(huán)繞地設置于人體外周，分別與電磁供電系統2電性連接，通過所述電磁供電系統2在微控制器3的控制下可間斷性地控制各電 磁線圈I的通電或斷開，所述微控制單元(MCU)與電磁供電系統2，以向電磁供電系統2發(fā)送磁場控制信號，控制任一或多個電磁線圈I的通電或斷電。所述手柄控制系統4與微控制單元(MCU)3電連接，以向電磁供電系統2發(fā)送磁場控制信號，控制任一或多個電磁線圈I的通電或斷電。所述微控制單元3包括中央處理器及配電模塊，中央處理器根據指令通過配電模塊，配置不同線圈的電流大小，從而達到控制膠囊胃鏡的移動軌跡。所述微控制單元(MCU) 3分別控制各電磁供電系統2的通電及電流幅度，可對膠囊胃鏡產生特定方向和強度的磁場吸引力，以控制膠囊胃鏡在體內的運行軌跡，獲取腸道或胃中特定區(qū)域的圖像或影像數據。通過手柄控制系統4向微控制單元3發(fā)送包含驅動力的坐標和大小的信號，由微控制器3驅動電磁供電系統2向相應的電磁線圈I供電，使之產生與驅動力的坐標和大小一致的磁力。當所述電磁線圈I受電磁供電系統2的控制下通電，產生磁場，人體內帶導磁材料的膠囊胃鏡5向磁力最強的位置移動。在本發(fā)明的一個實施例中，所述電磁線圈設有4個,其對稱分布于同一水平面上，分別為電磁線圈A、電磁線圈B、電磁線圈C和電磁線圈D，電磁線圈A和電磁線圈B相對，電磁線圈C和電磁線圈D相對，四個電磁線圈相交設置，相鄰兩電磁線圈之間的間距相等，當驅動電磁線圈A時，產生A向磁力，以帶動人體胃中的膠囊胃鏡朝相應區(qū)域的胃壁移動拍攝，斷開電磁線圈A后，膠囊胃鏡在胃中沿反方向自由漂浮，以拍攝沿線電磁線圈A至電磁線圈B的胃壁圖像。當同時驅 動電磁線圈A和電磁線圈D，產生A-D向合力，以帶動人體胃中的膠囊胃鏡朝相應區(qū)域的胃壁移動拍攝，斷開電磁線圈A和電磁線圈D后，膠囊胃鏡在胃中沿反方向自由漂浮，以拍攝沿線電磁線圈AD至電磁線圈BC的胃壁圖像。通過間斷性地控制各電磁線圈I的通電或斷開，以控制膠囊胃鏡的拍攝軌跡，當電磁線圈通電時，將膠囊胃鏡向沿磁力方向運動，當電磁線圈斷開時，磁力消失，膠囊胃鏡沿磁力的反方向運動，以達到全方位拍攝胃壁的目的。參照圖2-6所示,在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,所述電磁線圈設有5個,其中,4個電磁線圈對稱分布于同一水平面上，分別為電磁線圈A、電磁線圈B、電磁線圈C和電磁線圈D,電磁線圈A和電磁線圈B相對，電磁線圈C和電磁線圈D相對，四個電磁線圈相交設置，相鄰兩電磁線圈之間的間距相等，電磁線圈E設于4個電磁線圈的下方，并與4個電磁線圈構成的平面相垂直，且與4個電磁線圈之間的間距相同。以下簡述采用這5個電磁線圈來拍攝胃壁的過程:(21)在初始狀態(tài)，啟動電磁線圈E工作，其他電磁線圈不工作，膠囊胃鏡在電磁線圈E的作用下，朝胃部下方移動并貼近胃壁底部，對胃壁底部進行拍攝后，斷開電磁線圈E，膠囊胃鏡在體液的浮力作用下，向胃部的上方漂浮移動，以拍攝一定距離范圍內的胃壁圖像；(22)接下來進入A狀態(tài)，啟動電磁線圈E和電磁線圈A同時工作，這時，膠囊胃鏡在被吸附到胃壁A側底部，然后，關斷電磁線圈E和電磁線圈A，膠囊胃鏡在A側自由上浮，以拍攝A側胃壁的圖像；(23)接下來進入B狀態(tài)，啟動電磁線圈E和電磁線圈B同時工作，這時，膠囊胃鏡在被吸附到胃壁B側底部，然后，關斷電磁線圈E和電磁線圈B，膠囊胃鏡在B側自由上浮，以拍攝B側胃壁的圖像；(24)接下來進入C狀態(tài)，啟動電磁線圈E和電磁線圈C同時工作，這時，膠囊胃鏡在被吸附到胃壁C側底部，然后，關斷電磁線圈E和電磁線圈C，膠囊胃鏡在C側自由上浮，以拍攝C側胃壁的圖像；(25)接下來進入D狀態(tài)，啟動電磁線圈E和電磁線圈D同時工作，這時，膠囊胃鏡在被吸附到胃壁D側底部，然后，關斷電磁線圈E和電磁線圈D，膠囊胃鏡在D側自由上浮，以拍攝D側胃壁的圖像；通電電磁線圈產生磁力，將膠囊胃鏡吸附到相應區(qū)域的胃壁上，斷開電源，膠囊胃鏡沿反方向自由上浮，即可拍攝靠近通電電磁線圈側面的胃壁圖像，膠囊胃鏡經過各個方位角的漂浮檢測，在本實施例中，依次在胃部的A、B、C、D側面進行胃壁掃描，通過間斷性地控制電磁線圈的通斷電，以多角度的掃描來獲取全方位的胃壁圖像。不同方位的電磁場之間的通電間隔時間為I秒-10秒。所述通電間隔時間可為自動設置或手動設置，根據需要來調整電磁線圈的通電時間及通電間隔時間的長短，以對胃壁進行全面拍攝。參照圖7所示，在本發(fā)明中，所述膠囊胃鏡5除了鏡頭、電池等之外，在其一側還裝設有導磁模塊50，所述膠囊胃鏡5以中軸為中心，其中一半膠囊的重量大于另一半膠囊的重量，使得膠囊在體液中運行時保持垂直。其中，所述導磁模塊50作為膠囊胃鏡中的配重件和磁力吸引件，所述導磁模塊為環(huán)狀線圈或磁環(huán)，其套設于電源的外周。一方面，通過在膠囊胃鏡的電池一側套設導磁模塊50，以使得膠囊胃鏡的兩側重量不對等，套設有導磁模塊50的一端重量較大，重心和軸心不在同一點，這樣，當膠囊胃鏡在體液中運行時，由于重心偏下使其可保持垂直直立狀態(tài)地運行，使得所拍攝的圖像或影像的穩(wěn)定性高，且易判斷出其所拍圖像或影像在體內的大致位置。另一方面，當人體進入磁場區(qū)域，導磁模塊50在磁場的作用下，朝磁力最大的方向吸引并貼近胃壁，使之可近距離地拍攝到相應區(qū)域的胃壁圖像。其中，所述導磁模塊50的重量是0.2-lg。優(yōu)選環(huán)狀的線圈或磁環(huán)，具有良好的導磁性能，可根據需要的重 量進行配重，套設于電池的外周，使得配重平衡，保證軸心和重心在同一中軸上。線圈匝數越多，所產生的磁場越大。所述電磁線圈的匝數為300-2000匝之間。
權利要求
1.一種膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于包括以下步驟: (1)在膠囊胃鏡的外周不同方位設置電磁線圈； (2)間斷性地控制不同方位的電磁線圈通電或斷開，不同方位的電磁線圈之間的通電時間相互間隔； (3)在通電狀態(tài)下，膠囊胃鏡在體內胃中受磁場力吸引而貼近相應方位的胃壁，在斷電狀態(tài)下，膠囊胃鏡沿反方向漂浮，以全面拍攝胃壁內特定方位的圖像。
2.根據權利要求1所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:不同方位的電磁場之間的通電間隔時間為I秒-10秒。
3.根據權利要求2所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述若干個電磁線圈分別與電磁供電系統電性連接，通過所述電磁供電系統可間斷性地控制各電磁線圈的通電或斷開，所述電磁線圈環(huán)繞于人體外周，當所述電磁線圈受電磁供電系統的控制下通電，產生磁場，人體內帶導磁材料的膠囊胃鏡向磁力最強的位置移動。
4.根據權利要求3所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:在步驟(2)中，同時開啟兩個不同方位的電磁線圈，使得膠囊胃鏡在兩電磁線圈所產生的磁場合力作用下貼近相應方位的胃壁進行拍攝。
5.根據權利要求4所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述電磁線圈進一步包括與電磁供電系統電連接的微控制單元(MCU)，以向電磁供電系統發(fā)送磁場控制信號，控制任一或多個電磁線圈的通電或斷電。
6.根據權利要求5所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述電磁線圈進一步包括與微控制單元(MCU)電連接的手柄控制系統，通過手柄控制系統向微控制單元發(fā)送包含驅動力的坐標和大小的信號，由微控制器驅動電磁供電系統向相應的電磁線圈供電，使之產生與驅動力的坐標和大小一致的磁力。
7.根據權利要求2所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述若干個電磁線圈對稱分布于同一水平面上。
8.根據權利要求2所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述電磁線圈設有5個，其中，第一至第四4個電磁線圈對稱分布于同一水平面上，第五電磁線圈設于4個電磁線圈的下方，并與4個電磁線圈構成的平面相垂直，且與4個電磁線圈之間的間距相同。
9.根據權利要求8所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:在步驟(2)中，同時開啟第五電磁線圈和第一至第四中任意一個電磁線圈，使得膠囊胃鏡在兩電磁線圈所產生的磁場合力作用下貼近相應方位的胃壁進行拍攝。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的膠囊胃鏡圖像采集方法，其特征在于:所述膠囊胃鏡的一側裝設有導磁模塊，所述膠囊胃鏡以中軸為中心，其中一半膠囊的重量大于另一半膠囊的重量，使得膠囊在體液中運行時保持垂直。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種膠囊胃鏡圖像采集方法，包括以下步驟(1)在膠囊胃鏡的外周不同方位設置電磁線圈；(2)間斷性地控制不同方位的電磁線圈通電或斷開，不同方位的電磁線圈之間的通電時間相互間隔；(3)在通電狀態(tài)下，膠囊胃鏡在體內胃中受磁場力吸引而貼近相應方位的胃壁，在斷電狀態(tài)下，膠囊胃鏡沿反方向漂浮，以全面拍攝胃壁內特定方位的圖像。本圖像采集方法利用交替控制的電磁場來驅動膠囊胃鏡在人體胃中的運動軌跡，來達到拍攝胃壁全貌的目的。
文檔編號A61B1/273GK103142205SQ20131005115
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月16日 優(yōu)先權日2013年2月16日
發(fā)明者肖瀟, 李奕, 章偉 申請人:深圳市資福技術有限公司