專利名稱：電子內(nèi)窺鏡導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)用內(nèi)窺鏡應(yīng)用領(lǐng)域，特別是一種電子內(nèi)窺 鏡導(dǎo)航系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
泌尿外科目前使用的硬管式膀胱內(nèi)窺鏡在使用過程需要通過尿 道，男性患者痛苦較大，需要局部麻醉后使用。對(duì)病人往往造成恐懼 感，使內(nèi)窺鏡檢查不能有效的實(shí)施，治療的依從性差。硬管式內(nèi)窺鏡 檢查屬于侵入性檢查，如果金屬管道密封不嚴(yán)、消毒不徹底，操作者 不熟練往往會(huì)造成患者尿道損傷、膀胱損傷、感染等嚴(yán)重的并發(fā)癥。 目前使用的內(nèi)窺鏡在膀胱觀察方面存在盲區(qū)，這些區(qū)域的疾病往往容 易漏診。兒童在進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢査時(shí)往往需要全身麻醉，并且使用成人 的輸尿管鏡替代，患兒往往不能配合，拒絕檢查的情況很普遍。
內(nèi)窺鏡的發(fā)展包括硬管式內(nèi)窺鏡、半可屈式內(nèi)窺鏡、纖維內(nèi)窺鏡、 超聲和電子內(nèi)窺鏡。目前對(duì)全向電子內(nèi)窺鏡的研制目標(biāo)，是使內(nèi)窺鏡 不再有原來的內(nèi)窺鏡的缺點(diǎn)，使其能夠滿足對(duì)膀胱結(jié)構(gòu)的觀察，膀胱 輸尿管結(jié)構(gòu)與功能的動(dòng)態(tài)觀察，以及對(duì)常規(guī)內(nèi)窺鏡盲區(qū)的觀察。使其 能夠用于成人及兒童的膀胱檢查，并且即使在硬管式內(nèi)窺鏡禁忌的時(shí) 候仍可使用。目前也使用軟性內(nèi)窺鏡，但是軟性內(nèi)窺鏡仍然具有造價(jià) 高、檢査費(fèi)用昂貴、使用壽命短、存在部分視野盲區(qū)、不能動(dòng)態(tài)觀察 膀胱排尿期形態(tài)等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型為了解決上述問題點(diǎn)，提供了一種電子內(nèi)窺鏡導(dǎo)航系 統(tǒng)，對(duì)置入人體的彈丸式電子內(nèi)窺鏡進(jìn)行定位和導(dǎo)航，使懸浮于膀胱 或其他器官中的彈丸式電子內(nèi)窺鏡能夠自由移動(dòng)和改變鏡頭的指向， 達(dá)到對(duì)各個(gè)部位進(jìn)行觀察、照相、攝像和操作。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種電子內(nèi)窺 鏡導(dǎo)航系統(tǒng)，包括操作臺(tái)、環(huán)形掃描器、固定在電子內(nèi)窺鏡中的磁體， 所述操作臺(tái)穿過所述環(huán)形掃描器中心，并平行于環(huán)形掃描器的軸線方 向，所述環(huán)形掃描器中呈放射狀分布有多個(gè)電磁鐵，所述電磁鐵由一 個(gè)控制裝置實(shí)現(xiàn)控制。
所述電子內(nèi)窺鏡中的磁體可為永磁體。
所述電磁鐵可沿軸線方向上形成多個(gè)環(huán)面，每個(gè)環(huán)面圓周上均勻
分布多個(gè)電磁鐵。
所述操作臺(tái)與環(huán)形掃描器可沿軸線方向產(chǎn)生相對(duì)位移。 所述控制裝置可包括微控制器、三維操縱桿和驅(qū)動(dòng)電路，所述三
維操縱桿將控制信號(hào)輸入到所述微控制器，由所述微控制器進(jìn)行計(jì)算
和處理后，輸出控制信號(hào)給相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電磁鐵得電工作。
本實(shí)用新型通過環(huán)形掃描器中的電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，作為彈丸式內(nèi) 窺鏡運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，通過磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的改變，使彈丸式內(nèi)窺鏡的 運(yùn)動(dòng)受操作者控制，再通過彈丸式內(nèi)窺鏡傳導(dǎo)出的圖像信息，從而達(dá) 到對(duì)人體的膀胱、胃部等部位進(jìn)行觀察、照相、攝像等操作。本實(shí)用 新型無需其他接觸性的操作和控制，就能夠自由移動(dòng)和改變鏡頭的指 向，避免了現(xiàn)有內(nèi)窺鏡的種種弊端，具有良好的適應(yīng)性和可操作性。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的俯視圖； 圖3為本實(shí)用新型中控制裝置的原理圖。
具體實(shí)施方式

如圖1、 2中所示，本實(shí)用新型包括操作臺(tái)1、環(huán)形掃描器2和 固定在電子內(nèi)窺鏡中的永磁體3，在一個(gè)所述操作臺(tái)1和環(huán)形掃描器 2都安裝在一個(gè)支撐臺(tái)4上，所述支撐臺(tái)4與一個(gè)底座5相固定。所 述操作臺(tái)1的位置穿過所述環(huán)形掃描器2，并平行于環(huán)形掃描器的軸 線方向，所述操作臺(tái)1可以在支撐臺(tái)上沿軸線方向平行移動(dòng)，所述環(huán) 形掃描器的圓周上呈放射狀分布有多個(gè)電磁鐵21，所述電磁鐵可沿 軸線方向上形成多個(gè)環(huán)面，每個(gè)環(huán)面圓周上均勻分布多個(gè)電磁鐵。
所述電子內(nèi)窺鏡是通過工業(yè)制造技術(shù)將光源及成像系統(tǒng)完全集 成于10X20mm大小的微型彈丸上。使用時(shí)，患者平躺于所述操作臺(tái) l上，將固定有所述永磁體3的電子內(nèi)窺鏡置入人體中，所述永磁體 3的南北極軸向與內(nèi)窺鏡鏡體的前后相一致，比如鏡體前方為N極， 后方為S極，此時(shí)通過移動(dòng)所述操作臺(tái)，使所述環(huán)形掃描器2中的多 個(gè)電磁鐵21按空心圓柱體排列于人體上腹部至大腿中部，即使所述 電子內(nèi)窺鏡處于環(huán)形掃描器2可以有效操控的區(qū)域。通過相對(duì)位置電 磁鐵通電工作，產(chǎn)生經(jīng)過人體的磁力線，使位于人體內(nèi)部的懸浮于膀 胱液體(可以為尿液，也可以為專用的工作液)中的電子內(nèi)窺鏡能夠 調(diào)整其軸線與磁力線平行。在磁力線持續(xù)存在時(shí)所述內(nèi)窺鏡能夠順磁 力線方向移動(dòng)，再通過改變磁場(chǎng)的大小可以使電子內(nèi)窺鏡快速或精確 的移動(dòng)，同時(shí)通過改變磁極方向可以使彈丸式內(nèi)窺鏡向相反方向移動(dòng) 和調(diào)整軸線。這樣通過無需其他接觸性的操作和控制，就能夠自由移
動(dòng)和改變鏡頭的指向，達(dá)到對(duì)膀胱、胃部等各個(gè)部位進(jìn)行觀察、照相、 攝像和操作。
所述電磁鐵21形成磁場(chǎng)的大小，由環(huán)繞于鐵心的線圈的匝數(shù)、 通過線圈的電流大小和鐵芯的橫截面成正比。本實(shí)用新型中，由于電 磁鐵已經(jīng)實(shí)現(xiàn)固定在所述環(huán)形掃描器2中，線圈的匝數(shù)、鐵芯的橫截 面是固定的，通過改變流過線圈的電流來進(jìn)行調(diào)整通過人體的磁場(chǎng)大 小。而且還可以將多個(gè)電磁鐵聯(lián)合使用以達(dá)到產(chǎn)生經(jīng)過人體的磁力線 方向，實(shí)現(xiàn)相位的控制，例如希望將帶有永磁體的彈丸式電子內(nèi)窺鏡 向腹側(cè)移動(dòng)，控制系統(tǒng)將使腹側(cè)和背側(cè)的電磁鐵同時(shí)開啟，使腹側(cè)電 磁鐵的S極朝向人體，而背側(cè)的電磁鐵的N極朝向人體，這樣位于 磁場(chǎng)中的彈丸式內(nèi)窺鏡就可以順磁力線方向調(diào)整軸線位置，使其鏡體 前方朝向人體的腹側(cè)，并向腹側(cè)移動(dòng)。
本實(shí)用新型通過一個(gè)控制裝置對(duì)各電磁鐵中的電流進(jìn)行控制，實(shí) 現(xiàn)在患者體外控制彈丸式電子內(nèi)窺鏡鏡體的位置和走向，使其能夠按 照操作者的愿望觀察膀胱各壁的粘膜狀況。
所述控制裝置如圖3中所示，包括微控制器、三維操縱桿、驅(qū)動(dòng)
電路，當(dāng)操作者可以面對(duì)彈丸式內(nèi)窺鏡的拍攝畫面，向一定的方向操 縱所述三維操縱桿向各個(gè)方向移動(dòng)，所述操縱桿將方向和距離信號(hào)輸 入到微控制器中，通過所述微控制器的計(jì)算和處理，輸出控制信號(hào)給 相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電磁鐵得電開啟，操縱桿推拉的距離控 制電磁鐵線圈內(nèi)的電流強(qiáng)度。這樣，操作者只需通過操縱桿的移動(dòng)就 可以實(shí)現(xiàn)彈丸式內(nèi)窺鏡在膀胱內(nèi)向各個(gè)方向移動(dòng)和轉(zhuǎn)向，再通過彈丸 式內(nèi)窺鏡傳導(dǎo)出的圖像信息，從而達(dá)到觀察膀胱各個(gè)部分的目的。此 外，也可以通過電腦根據(jù)檢查方位和過程自動(dòng)控制所述各電磁鐵的電
路情況。
以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的電子內(nèi)窺鏡導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介 紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡 述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心 思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想， 在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書 內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種電子內(nèi)窺鏡導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于包括操作臺(tái)、環(huán)形掃描器和固定在電子內(nèi)窺鏡中的磁體，所述操作臺(tái)穿過所述環(huán)形掃描器中心，并平行于環(huán)形掃描器的軸線方向，所述環(huán)形掃描器中呈放射狀分布有多個(gè)電磁鐵，所述電磁鐵由一個(gè)控制裝置實(shí)現(xiàn)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子內(nèi)窺鏡導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于所 述電磁鐵沿軸線方向上形成多個(gè)環(huán)面，每個(gè)環(huán)面圓周上均勻分布多個(gè) 電磁鐵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子內(nèi)窺鏡導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于: 所述操作臺(tái)與環(huán)形掃描器能夠沿軸線方向產(chǎn)生相對(duì)位移。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子內(nèi)窺鏡導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于: 所述控制裝置包括微控制器、三維操縱桿和驅(qū)動(dòng)電路，所述三維操縱 桿將控制信號(hào)輸入到所述微控制器，由所述微控制器進(jìn)行計(jì)算和處理 后，輸出控制信號(hào)給相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電磁鐵得電工作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子內(nèi)窺鏡導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于: 所述電子內(nèi)窺鏡中的磁體為永磁體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)用內(nèi)窺鏡應(yīng)用領(lǐng)域，特別是一種電子內(nèi)窺鏡導(dǎo)航系統(tǒng)，包括操作臺(tái)、環(huán)形掃描器和固定在電子內(nèi)窺鏡中的磁體，所述操作臺(tái)穿過所述環(huán)形掃描器中心，并平行于環(huán)形掃描器的軸線方向，所述環(huán)形掃描器中呈放射狀分布有多個(gè)電磁鐵，所述電磁鐵由一個(gè)控制裝置實(shí)現(xiàn)控制。本實(shí)用新型通過環(huán)形掃描器中的電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，作為彈丸式內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，通過磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的改變，使彈丸式內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)受操作者控制，再通過彈丸式內(nèi)窺鏡傳導(dǎo)出的圖像信息，從而達(dá)到對(duì)人體的膀胱、胃部等部位進(jìn)行觀察、照相、攝像等操作。本實(shí)用新型無需其他接觸性的操作和控制，就能夠自由移動(dòng)和改變鏡頭的指向，具有良好的適應(yīng)性和可操作性。
文檔編號(hào)A61B5/06GK201189161SQ200820114640
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者馮嘉渝, 張銀甫, 黃赤兵 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院