本實(shí)用新型屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種膠囊內(nèi)窺鏡。

背景技術(shù)：

目前，受檢者可以通過口服內(nèi)置圖像采集與無線通信裝置的膠囊內(nèi)窺鏡，使之在消化道內(nèi)采集圖像，醫(yī)生利用體外的儀器接收膠囊內(nèi)窺鏡拍攝的圖像，了解受檢者的消化道情況，從而對(duì)其病情做出診斷。膠囊內(nèi)窺鏡檢查具有檢查方便、無創(chuàng)傷、無導(dǎo)線、無痛苦、無交叉感染、不影響患者的正常工作等優(yōu)點(diǎn)，擴(kuò)展了消化道檢查的視野，克服了傳統(tǒng)的插入式內(nèi)鏡檢查所具有的耐受性差、不適用于年老體弱和病情危重等缺陷，可作為消化道疾病尤其是小腸疾病診斷的首選方法。

膠囊內(nèi)窺鏡在人體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制在膠囊內(nèi)窺鏡檢查中起到重要作用，通過設(shè)置在受檢者體外的磁場(chǎng)源產(chǎn)生的磁場(chǎng)、控制內(nèi)置磁體的膠囊內(nèi)窺鏡為目前使用的一種控制方法。

但是，在目前的磁控式膠囊內(nèi)窺鏡設(shè)計(jì)中，設(shè)置在膠囊內(nèi)窺鏡中的磁體采用的是餅狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，餅狀結(jié)構(gòu)的磁受力小、不易進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，若要提高膠囊內(nèi)窺鏡磁受力，可以采取的辦法有：增大受檢者體外的磁場(chǎng)源產(chǎn)生的磁場(chǎng)，但是這樣做會(huì)增加成本；增加設(shè)置在膠囊內(nèi)窺鏡內(nèi)的磁體的重量，導(dǎo)致膠囊內(nèi)窺鏡的重量增加，不利于膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種膠囊內(nèi)窺鏡，旨在解決現(xiàn)有的磁控式膠囊內(nèi)窺鏡的餅狀磁體磁受力小、膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)不易控制的問題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種膠囊內(nèi)窺鏡，包括設(shè)置于膠囊內(nèi)窺鏡殼體內(nèi)、受外部磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)的磁體，磁體為棒狀磁體，棒狀磁體的長徑比2≦L/D≦10，其中，L為棒狀磁體的軸向長度，D為棒狀磁體的徑向長度。

進(jìn)一步地，棒狀磁體沿膠囊內(nèi)窺鏡的長度方向設(shè)置。

進(jìn)一步地，棒狀磁體設(shè)置在沿膠囊內(nèi)窺鏡的長度方向的中軸線上。

進(jìn)一步地，棒狀磁體設(shè)置在沿膠囊內(nèi)窺鏡的長度方向的非中軸線上。

進(jìn)一步地，棒狀磁體為橫截面相同的一段式結(jié)構(gòu)或橫截面不同的多段式結(jié)構(gòu)，多段式結(jié)構(gòu)的每段橫截面的形狀和/或大小不同。

進(jìn)一步地，棒狀磁體的橫截面形狀為圓形、橢圓形或者多邊形。

進(jìn)一步地，棒狀磁體通過膠囊內(nèi)窺鏡殼體內(nèi)的成型結(jié)構(gòu)固定于膠囊內(nèi)窺鏡殼體內(nèi)，或者通過固定部件與膠囊內(nèi)窺鏡殼體固定連接。

進(jìn)一步地，成型結(jié)構(gòu)為與棒狀磁體的形狀相契合的槽體、腔體，或者卡扣結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，膠囊內(nèi)窺鏡殼體內(nèi)還設(shè)置有：用于獲取工作圖像的圖像采集模塊；與膠囊內(nèi)窺鏡外部設(shè)備進(jìn)行無線通信的通信模塊；控制圖像采集模塊、通信模塊協(xié)調(diào)工作的控制模塊；以及為圖像采集模塊、通信模塊及控制模塊提供工作電源的電源模塊。

本實(shí)用新型提供的膠囊內(nèi)窺鏡，通過將膠囊內(nèi)窺鏡中的磁體采用長徑比2≦L/D≦10的棒狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相較于現(xiàn)有技術(shù)的餅狀磁體磁受力小、膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)不易控制的缺點(diǎn)，提高了磁體的磁受力和力矩，增加了膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)靈敏度，進(jìn)而外部磁場(chǎng)可以更加便捷地驅(qū)動(dòng)棒狀磁體從而控制膠囊內(nèi)窺鏡在受檢者體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，為膠囊內(nèi)窺鏡檢查提供了更精準(zhǔn)、快捷的定位，方便了膠囊內(nèi)窺鏡檢查的進(jìn)行。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型提供的一種膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型提供的另一種膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型提供的又一種膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型提供的又一種膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型提供的又一種膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為在體積不變的情況下圖1到圖5中的棒狀磁體6的長徑比(L/D)逐漸增大時(shí)所受磁力F及扭矩T均逐漸增大的具體數(shù)值列表；

圖7為圖6中棒狀磁體6所受磁力F隨著長徑比(L/D)逐漸增大而增大的走勢(shì)圖；

圖8為圖6中棒狀磁體所受力矩T隨著長徑比(L/D)逐漸增大而增大的走勢(shì)圖；

圖9為圖1-圖5中的棒狀磁體6所受磁力F的計(jì)算示意圖；

圖10為圖1-圖5中的棒狀磁體6的力矩T的計(jì)算示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型提供的膠囊內(nèi)窺鏡，通過將膠囊內(nèi)窺鏡中的磁體采用長徑比2≦L/D≦10的棒狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了磁體的磁受力和力矩。

如圖1示出的本實(shí)用新型提供的膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型提供的膠囊內(nèi)窺鏡包括：

膠囊內(nèi)窺鏡殼體1；用于獲取工作圖像的圖像采集模塊2；與膠囊內(nèi)窺鏡外部設(shè)備進(jìn)行無線通信的通信模塊3；控制圖像采集模塊2、通信模塊3協(xié)調(diào)工作的控制模塊4；為圖像采集模塊2、通信模塊3及控制模塊4提供工作電源的電源模塊5；以及受外部磁場(chǎng)控制，并帶動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)的棒狀磁體6。其中，圖像采集模塊2、通信模塊3、控制模塊4、電源模塊5以及棒狀磁體6設(shè)置于膠囊內(nèi)窺鏡殼體1的內(nèi)部空間。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，膠囊內(nèi)窺鏡被受檢者吞服進(jìn)入體內(nèi)后，膠囊內(nèi)窺鏡的控制模塊4通過通信模塊3接收到位于受檢者體外的工作站的外部設(shè)備發(fā)送的激活信號(hào)激活工作模式，控制圖像采集模塊2進(jìn)行圖像采集工作，圖像采集模塊2包括照明子模塊(未圖示)，照明子模塊提供圖像采集工作所需的照明條件，采集的圖像信息由控制模塊4處理后經(jīng)通信模塊3發(fā)送到受檢者體外的外部設(shè)備圖像接收儀，圖像工作站等的外部設(shè)備以供膠囊內(nèi)窺鏡檢查的進(jìn)行。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，受檢者體外設(shè)置有外部磁場(chǎng)源7，見圖9-10，外部磁場(chǎng)源7在空間上形成一個(gè)外部磁場(chǎng)，固定于膠囊內(nèi)窺鏡內(nèi)的棒狀磁體6可與外部磁場(chǎng)作用。磁體是棒狀還是餅狀，其區(qū)別在于磁體的軸向長度L和磁體的徑向長度D之間的比值L/D的大小范圍。參考圖6，當(dāng)L/D的值為0.04、0.10、0.29和0.81時(shí)，可以認(rèn)為此時(shí)的磁體為餅狀。當(dāng)L/D的值為2.3，4.22，6.5，9.09，12.7，16.7時(shí)，可以認(rèn)為此時(shí)的磁體為棒狀磁體?？紤]到膠囊內(nèi)窺鏡的實(shí)際軸向長度L一般不大于25毫米，因此，圖6中L為25毫米及30毫米兩個(gè)值不予考慮。綜上，當(dāng)L/D的取值范圍為2≦L/D≦10時(shí)，此時(shí)的磁體為棒狀磁體。

請(qǐng)參考圖7并結(jié)合圖6，在圖6中，在磁體的體積保持不變時(shí)，隨著L/D的比值逐漸增大，即磁體的形狀由圓餅狀(L/D的比值小于1)變?yōu)榘魻?L/D的比值大于1)時(shí)，圖7中的磁體受的力F呈逐漸增大的趨勢(shì)。由此可以推定，對(duì)于同樣體積的磁體，在同樣的外部磁場(chǎng)作用下，棒狀比圓餅狀受的磁力大。需要說明的是，圖7中的磁力F的數(shù)值為負(fù)，表示磁體和外部磁場(chǎng)之間互相吸引。

請(qǐng)參考圖8并結(jié)合圖6，在圖6中，在磁體的體積保持不變時(shí)，隨著L/D的比值逐漸增大，即磁體的形狀由圓餅狀(L/D的比值小于1)變?yōu)榘魻?L/D的比值大于1)時(shí)，圖8中磁體受的力矩N呈逐漸增大的趨勢(shì)。由此可以推定，對(duì)于同樣體積的磁體，在同樣的外部磁場(chǎng)作用下，棒狀比圓餅狀受的力矩大。同樣的圖8中的力矩值T為負(fù)，是因?yàn)閳D7中的磁力F為負(fù)造成的

圖9示意性的顯示了棒狀磁體6受外部磁場(chǎng)源7的磁力作用示意圖，圖7中磁體所受的各個(gè)磁力正是在磁體的體積為76.05立方毫米，磁體的中心到外部磁場(chǎng)源7的上端面的距離為100mm的情況下測(cè)得的。

圖10示意性的顯示了棒狀磁體6受外部磁場(chǎng)源7的力矩N示意圖；圖8中磁體所受的各個(gè)力矩正是在磁體的體積為76.05立方毫米，棒狀磁體6距離外部磁場(chǎng)源7側(cè)面的距離為75mm的情況下測(cè)得的。

綜上，相較于餅狀磁體，棒狀磁體6的優(yōu)勢(shì)在于：棒狀磁體6的磁受力大小與膠囊內(nèi)窺鏡所在位置的磁場(chǎng)大小及其梯度有關(guān)，棒狀磁體6因其長度優(yōu)勢(shì)，其所在位置的等效磁場(chǎng)梯度增大，從而可以獲得更大的牽引力，更大的牽引力意味著能在更遠(yuǎn)的距離拖動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)，或在相同距離處能更加穩(wěn)定拖動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)；棒狀磁體6的扭力大小與等效力臂大小正相關(guān)，棒狀磁鐵因長度優(yōu)勢(shì)，其等效力臂更大，從而獲得更大的扭力，在需要控制膠囊內(nèi)窺鏡運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)，更大的扭力意味著能在更小距離內(nèi)完成膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向效果更佳。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，外部磁場(chǎng)源和膠囊內(nèi)窺鏡內(nèi)的棒狀磁體6包括硬磁體和軟磁體，硬磁體可以為鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼、釤鈷等硬磁材料；軟磁體可以為電磁體，通過通電暫時(shí)成為磁體，并可通過調(diào)節(jié)電壓或者電流改變形成的磁場(chǎng)的分布，膠囊內(nèi)窺鏡內(nèi)的棒狀磁體6若為電磁體，可從電源模塊5獲取所需工作電源。

本實(shí)用新型提供的膠囊內(nèi)窺鏡，通過將膠囊內(nèi)窺鏡中的磁體采用棒狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相較于現(xiàn)有技術(shù)的餅狀磁體磁受力小、膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)不易控制的缺點(diǎn)，提高了磁體的磁受力，增加了膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)靈敏度，減小了磁體的重量，減小膠囊內(nèi)窺鏡的成本，進(jìn)而外部磁場(chǎng)可以更加便捷地驅(qū)動(dòng)棒狀磁體6從而控制膠囊內(nèi)窺鏡在受檢者體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，為膠囊內(nèi)窺鏡檢查提供了更精準(zhǔn)、快捷的定位，方便了膠囊內(nèi)窺鏡檢查的進(jìn)行。

作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，在膠囊內(nèi)窺鏡中，棒狀磁體6的個(gè)數(shù)大于1個(gè)，多個(gè)的棒狀磁體6以膠囊內(nèi)窺鏡沿長度方向的中軸線為中心環(huán)繞設(shè)置，使膠囊內(nèi)窺鏡的受力提高且更加均衡，提高了膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)控制效果。

作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，棒狀磁體6沿膠囊內(nèi)窺鏡的長度方向設(shè)置。棒狀磁體6的長度方向?yàn)槠渌塬@得最大磁受力的方向，棒狀磁體6沿膠囊內(nèi)窺鏡的長度方向設(shè)置，以使獲得最大的磁受力，在同樣的時(shí)間內(nèi)，同比現(xiàn)有技術(shù)的餅狀磁體，膠囊內(nèi)窺鏡可得到更長的運(yùn)動(dòng)距離或者更大的轉(zhuǎn)向，提高膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)靈敏度，便于膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)控制取得最佳的控制效果。

進(jìn)一步地，棒狀磁體6設(shè)置在沿膠囊內(nèi)窺鏡的長度方向的中軸線上，如圖2所示，膠囊內(nèi)窺鏡殼體1內(nèi)的各模塊可與棒狀磁體6相配合固定，膠囊內(nèi)窺鏡的重量可沿其長度方向的中軸線對(duì)稱；此外，由于棒狀磁體6設(shè)置在中軸線上，使膠囊內(nèi)窺鏡在不同方向的運(yùn)動(dòng)過程中受力均衡，更便于外部磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)棒狀磁體6帶動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)。

作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，棒狀磁體6設(shè)置在沿膠囊內(nèi)窺鏡的長度方向的非中軸線上，此設(shè)置方式下，膠囊內(nèi)窺鏡殼體1內(nèi)的各模塊可較少的或者無需改變其形狀、結(jié)構(gòu)配合棒狀磁體6的安裝、固定。

棒狀磁體6優(yōu)選為附圖中的一段式結(jié)構(gòu)，所謂一段式結(jié)構(gòu)，就是棒狀磁體6沿和長度方向垂直的各橫截面的形狀和大小均相同?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)棒狀磁體6為一段式結(jié)構(gòu)時(shí)，其橫斷面形狀可以為各種形狀，例如包括但不限于長方形、正方形、圓形、橢圓形和三角形。此外，棒狀磁體6也可以為多段式結(jié)構(gòu)，每段橫截面的形狀和/或大小不同，棒狀磁體6的多段式結(jié)構(gòu)可與膠囊內(nèi)窺鏡殼體1內(nèi)各模塊的不同形狀相適應(yīng)，增加棒狀磁體6的安裝空間，便于棒狀磁體6在膠囊內(nèi)窺鏡內(nèi)的安裝和固定，具體結(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，在此不具體限制。

作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，棒狀磁體6的橫截面形狀為圓形、橢圓形或者如三角形、長方形等形狀的多邊形，便于棒狀磁體6在膠囊內(nèi)窺鏡內(nèi)的固定。

優(yōu)選地，棒狀磁體6的橫截面為橢圓形，棒狀磁體6可有較大的接觸面，便于棒狀磁體6在膠囊內(nèi)窺鏡內(nèi)的固定，且棒狀磁體6相對(duì)于膠囊內(nèi)窺鏡不易發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)造成磨損。

作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，棒狀磁體6通過膠囊內(nèi)窺鏡殼體內(nèi)的成型結(jié)構(gòu)固定于膠囊內(nèi)窺鏡殼體內(nèi)，或者通過固定部件與膠囊內(nèi)窺鏡殼體固定連接，棒狀磁體6在獲得磁受力后通過帶動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡殼體1的運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)整個(gè)膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)，此棒狀磁體6的設(shè)置方式固定簡(jiǎn)便，通過膠囊內(nèi)窺鏡殼體1即可固定棒狀磁體6，方便內(nèi)部組件的安裝。

作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，膠囊內(nèi)窺鏡殼體1內(nèi)的成型結(jié)構(gòu)具體為與棒狀磁體6的形狀相契合的槽體、腔體，或者卡扣結(jié)構(gòu)。如圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例中膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，棒狀磁體6固定于膠囊內(nèi)窺鏡殼體1內(nèi)與其形狀相契合的一體化槽體中，棒狀磁體6無需連接模塊即可通過膠囊內(nèi)窺鏡殼體1帶動(dòng)膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)；圖4示出的膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖中，膠囊內(nèi)窺鏡殼體1內(nèi)采用了卡扣結(jié)構(gòu)固定棒狀磁體6，棒狀磁體在此卡扣結(jié)構(gòu)下，不易掉落松動(dòng)、脫落。

作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，如圖5所示的膠囊內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，固定部件由膠囊內(nèi)窺鏡殼體1以及圖像采集模塊2、通信模塊3、控制模塊4或電源模塊5的安裝板構(gòu)成，安裝板與膠囊內(nèi)窺鏡殼體1相互固定，通過將棒狀磁體與安裝板相對(duì)固定安裝，使棒狀磁體6與膠囊內(nèi)窺鏡殼體1相對(duì)固定，安裝板上可有與棒狀磁體6的形狀相契合的開口或者通過膠粘、卡扣、螺紋等固定方式固定棒狀磁體6，安裝板與膠囊內(nèi)窺鏡殼體1通過膠粘、卡扣、螺紋等固定方式相互固定，在此固定方式下，可將膠囊內(nèi)窺鏡的內(nèi)部組件更加緊密地組裝為一體，使各模塊和膠囊內(nèi)窺鏡殼體的運(yùn)動(dòng)保持一致，防止各組件運(yùn)動(dòng)的不一致導(dǎo)致松動(dòng)，棒狀磁體6在獲得磁受力后通過模塊的安裝板帶動(dòng)整個(gè)膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的膠囊內(nèi)窺鏡，通過將膠囊內(nèi)窺鏡中的磁體采用長徑比2≦L/D≦10的棒狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相較于現(xiàn)有技術(shù)的餅狀磁體磁受力小、膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)不易控制的缺點(diǎn)，提高了磁體的磁受力和力矩，增加了膠囊內(nèi)窺鏡的運(yùn)動(dòng)靈敏度，進(jìn)而外部磁場(chǎng)可以更加便捷地驅(qū)動(dòng)棒狀磁體從而控制膠囊內(nèi)窺鏡在受檢者體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，為膠囊內(nèi)窺鏡檢查提供了更精準(zhǔn)、快捷的定位，方便了膠囊內(nèi)窺鏡檢查的進(jìn)行。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。