技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療器械，尤其涉及一種用于膠囊內(nèi)窺鏡跟蹤系統(tǒng)中的正弦交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置。

背景技術(shù)

膠囊內(nèi)窺鏡極大地拓展了醫(yī)生的消化道檢查視野，填補(bǔ)了胃鏡、腸鏡檢查的盲區(qū)，解決了多年來小腸疾病和胃腸道隱血診斷方面的難題。與傳統(tǒng)醫(yī)用內(nèi)窺鏡相比，膠囊內(nèi)窺鏡具有操作簡(jiǎn)單、檢查方便、無創(chuàng)傷、無痛苦、無交叉感染、不影響患者的正常工作等優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)小腸可疑性病變具有很高的診斷價(jià)值。

在膠囊內(nèi)窺鏡臨床應(yīng)用中，醫(yī)生們往往需要知道膠囊內(nèi)窺鏡在病人體內(nèi)的確切位置，然而這不能通過直接的方法得到，對(duì)膠囊內(nèi)窺鏡的跟蹤定位成為急需解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。對(duì)于消化道內(nèi)目標(biāo)物的定位，臨床上一般采用的方法有：X射線圖像法、核醫(yī)學(xué)顯像法、實(shí)時(shí)超聲法。這些方法具有一定的輻射傷害，不能連續(xù)數(shù)小時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且需要大型昂貴的設(shè)備，使得檢查只能在一定的場(chǎng)所進(jìn)行，影響了病人的正常工作和生活。目前也有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道了永磁定位跟蹤法，將微型永磁體作為定位標(biāo)記源，置于膠囊內(nèi)窺鏡中，在被測(cè)者腹部周圍，布置一定數(shù)量的霍爾傳感器，用來檢測(cè)永磁體在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，由此反求出目標(biāo)的空間方位。由于磁標(biāo)記物的體積在空間上受到膠囊內(nèi)窺鏡內(nèi)部空間的限制，導(dǎo)致磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度受限，當(dāng)膠囊內(nèi)窺鏡距磁傳感器距離較遠(yuǎn)時(shí)，磁傳感器不能分辨微弱的信號(hào)，導(dǎo)致定位失效。目前報(bào)道的磁標(biāo)記定位法的測(cè)量精度和探測(cè)距離與實(shí)用性還有較大差距。

采用正弦函數(shù)規(guī)律的交變電流作激勵(lì)信號(hào)的交變式電磁跟蹤方法具有抗干擾能力強(qiáng)、測(cè)量精度高、定位距離寬等優(yōu)點(diǎn)。在交變式電磁跟蹤系統(tǒng)中，需要對(duì)多個(gè)磁場(chǎng)源分時(shí)采用正弦電流進(jìn)行勵(lì)磁。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的，就是為了提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的用于膠囊內(nèi)窺鏡跟蹤系統(tǒng)中的正弦交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，該裝置能依次對(duì)多個(gè)磁場(chǎng)源分時(shí)采用正弦電流進(jìn)行勵(lì)磁。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：一種用于膠囊內(nèi)窺鏡跟蹤系統(tǒng)中的正弦交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，與膠囊內(nèi)窺鏡內(nèi)的磁場(chǎng)傳感器無線通訊相連，包括單片機(jī)、高階低通濾波電路、可編程增益放大電路、功率放大電路、時(shí)序控制模塊、諧振電路、發(fā)射線圈、射頻通訊電路和觸摸屏；單片機(jī)的三個(gè)輸出分別連接時(shí)序控制模塊、高階低通濾波電路和可編程增益放大電路的輸入，高階低通濾波電路的輸出連接可編程增益放大電路的另一輸入，可編程增益放大電路的輸出連接功率放大電路的輸入，功率放大電路的輸出連接時(shí)序控制模塊的另一輸入，時(shí)序控制模塊的輸出連接諧振電路的輸入，諧振電路的輸出連接發(fā)射線圈的輸入，射頻通訊電路與單片機(jī)輸入輸出雙向連接，觸摸屏與單片機(jī)輸入輸出雙向連接。

上述用于膠囊內(nèi)窺鏡跟蹤系統(tǒng)中的正弦交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，其中，所述發(fā)射線圈設(shè)有多個(gè)，多個(gè)發(fā)射線圈分別通過相應(yīng)的諧振電路與時(shí)序控制模塊相連，時(shí)序控制模塊可對(duì)多個(gè)發(fā)射線圈分時(shí)激勵(lì)，使任意時(shí)刻只有一個(gè)發(fā)射線圈工作，在空間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。

上述用于膠囊內(nèi)窺鏡跟蹤系統(tǒng)中的正弦交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，其中，所述單片機(jī)和高階低通濾波電路組成波形發(fā)生模塊，根據(jù)需要產(chǎn)生頻率連續(xù)可調(diào)的正弦波信號(hào)。

上述用于膠囊內(nèi)窺鏡跟蹤系統(tǒng)中的正弦交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，其中，所述單片機(jī)和可編程增益放大電路組成電壓反饋回路，根據(jù)射頻通訊電路獲取膠囊內(nèi)窺鏡內(nèi)部磁場(chǎng)傳感器的輸出信號(hào)，由單片機(jī)自適應(yīng)調(diào)整可編程增益放大電路的增益，對(duì)磁場(chǎng)發(fā)生裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，從而使磁場(chǎng)傳感器的輸出信號(hào)強(qiáng)度保持在同一水平。

上述用于膠囊內(nèi)窺鏡跟蹤系統(tǒng)中的正弦交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，其中，所述觸摸屏為操作者提供友好的人機(jī)界面，操作者可通過觸摸屏配置正弦交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置的磁場(chǎng)源個(gè)數(shù)，并設(shè)置輸出的正弦信號(hào)的頻率、發(fā)射線圈工作時(shí)長(zhǎng)和相鄰發(fā)射時(shí)序的空閑時(shí)長(zhǎng)；并且，觸摸屏通過一個(gè)接插頭與單片機(jī)相連，在完成磁場(chǎng)源個(gè)數(shù)、輸出的正弦信號(hào)的頻率、發(fā)射線圈工作時(shí)長(zhǎng)和相鄰發(fā)射時(shí)序的空閑時(shí)長(zhǎng)的參數(shù)設(shè)置以后，可拔出接插頭將觸摸屏移開。

上述用于膠囊內(nèi)窺鏡跟蹤系統(tǒng)中的正弦交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置，其中，所述發(fā)射線圈采用多層圓柱形線圈。

本實(shí)用新型的用于膠囊內(nèi)窺鏡跟蹤系統(tǒng)中的正弦交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：

1、采用單片機(jī)的脈寬調(diào)制功能產(chǎn)生方波信號(hào)，然后由高階低通濾波芯片濾除方波中的諧波成分，由此產(chǎn)生正弦波。正弦波的頻率由軟件編程可調(diào)，可實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻率的準(zhǔn)確、連續(xù)地調(diào)節(jié)。

2、設(shè)計(jì)了基于無線通訊的電壓反饋回路，對(duì)磁場(chǎng)發(fā)生裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。使磁場(chǎng)傳感器的輸出信號(hào)強(qiáng)度保持在同一水平，避免由于磁場(chǎng)源與傳感器距離較遠(yuǎn)時(shí)導(dǎo)致的信噪比降低，由此提高定位精度。