專利名稱：電子內窺鏡導航系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用內窺鏡應用領域，特別是一種電子內窺鏡導 航系統(tǒng)。
技術背景泌尿外科目前使用的硬管式膀胱內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。對病人往往造成恐懼 感，使內窺鏡檢查不能有效的實施，治療的依從性差。硬管式內窺鏡 檢查屬于侵入性檢查，如果金屬管道密封不嚴、消毒不徹底，操作者 不熟練往往會造成患者尿道損傷、膀胱損傷、感染等嚴重的并發(fā)癥。 目前使用的內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。兒童在進行內窺鏡檢查時往往需要全身麻醉，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。內窺鏡的發(fā)展包括硬管式內窺鏡、半可屈式內窺鏡、纖維內窺鏡、 超聲和電子內窺鏡。目前對全向電子內窺鏡的研制目標，是使內窺鏡 不再有原來的內窺鏡的缺點，使其能夠滿足對膀胱結構的觀察，膀胱 輸尿管結構與功能的動態(tài)觀察，以及對常規(guī)內窺鏡盲區(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窺鏡禁忌的時 候仍可使用。目前也使用軟性內窺鏡，但是軟性內窺鏡仍然具有造價 高、檢査費用昂貴、使用壽命短、存在部分視野盲區(qū)、不能動態(tài)觀察 膀胱排尿期形態(tài)等缺陷。 發(fā)明內容本發(fā)明為了解決上述問題點，提供了 一種電子內窺鏡導航系統(tǒng)， 對置入人體的彈丸式電子內窺鏡進行定位和導航，使懸浮于膀胱或其 他器官中的彈丸式電子內窺鏡能夠自由移動和改變鏡頭的指向，達到 對各個部位進行觀察、照相、攝像和操作。本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是 一種電子內窺鏡導 航系統(tǒng)，包括操作臺、環(huán)形掃描器、固定在電子內窺鏡中的磁體，所 述操作臺穿過所述環(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電磁鐵，所述電磁鐵由一 個控制裝置實現(xiàn)控制。所述電子內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環(huán)面，每個環(huán)面圓周上均勻分布多個電磁鐵。所述操作臺與環(huán)形掃描器可沿軸線方向產生相對位移。 所述控制裝置可包括微控制器、三維操縱桿和驅動電路，所述三維操縱桿將控制信號輸入到所述微控制器，由所述微控制器進行計算和處理后，輸出控制信號給相應的驅動電路，驅動相應的電磁鐵得電工作。本發(fā)明通過環(huán)形掃描器中的電磁鐵產生磁場，作為彈丸式內窺鏡 運動的動力，通過磁場的強弱和方向的改變，使彈丸式內窺鏡的運動 受操作者控制，再通過彈丸式內窺鏡傳導出的圖像信息，從而達到對 人體的膀胱、胃部等部位進行觀察、照相、攝像等操作。本發(fā)明無需 其他接觸性的操作和控制，就能夠自由移動和改變鏡頭的指向，避免 了現(xiàn)有內窺鏡的種種弊端，具有良好的適應性和可操作性。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖； 圖2為本發(fā)明的俯視圖； 圖3為本發(fā)明中控制裝置的原理圖。
具體實施方式
如圖1、 2中所示，本發(fā)明包括操作臺1、環(huán)形掃描器2和固定 在電子內窺鏡中的永磁體3，在一個所述操作臺l和環(huán)形掃描器2都 安裝在一個支撐臺4上，所述支撐臺4與一個底座5相固定。所述操 作臺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1可以在支撐臺上沿軸線方向平行移動，所述環(huán)形掃 描器的圓周上呈放射狀分布有多個電磁鐵21，所述電磁鐵可沿軸線 方向上形成多個環(huán)面，每個環(huán)面圓周上均勻分布多個電磁鐵。所述電子內窺鏡是通過工業(yè)制造技術將光源及成像系統(tǒng)完全集 成于10X20mm大小的微型彈丸上。使用時，患者平躺于所述操作臺 l上，將固定有所述永磁體3的電子內窺鏡置入人體中，所述永磁體 3的南北極軸向與內窺鏡鏡體的前后相一致，比如鏡體前方為N極， 后方為S極，此時通過移動所述操作臺，使所述環(huán)形掃描器2中的多 個電磁鐵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。通過相對位置電 磁鐵通電工作，產生經過人體的磁力線，使位于人體內部的懸浮于膀 胱液體(可以為尿液，也可以為專用的工作液)中的電子內窺鏡能夠 調整其軸線與磁力線平行。在磁力線持續(xù)存在時所述內窺鏡能夠順磁 力線方向移動，再通過改變磁場的大小可以使電子內窺鏡快速或精確 的移動，同時通過改變磁極方向可以使彈丸式內窺鏡向相反方向移動 和調整軸線。這樣通過無需其他接觸性的操作和控制，就能夠自由移動和改變鏡頭的指向，達到對膀胱、胃部等各個部位進行觀察、照相、 攝像和操作。所述電磁鐵21形成磁場的大小，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。本發(fā)明中，由于電磁鐵 已經實現(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行調整通過人體的磁場大小。 而且還可以將多個電磁鐵聯(lián)合使用以達到產生經過人體的磁力線方 向，實現(xiàn)相位的控制，例如希望將帶有永磁體的彈丸式電子內窺鏡向 腹側移動，控制系統(tǒng)將使腹側和背側的電磁鐵同時開啟，使腹側電磁鐵的S極朝向人體，而背側的電磁鐵的N極朝向人體，這樣位于磁場中的彈丸式內窺鏡就可以順磁力線方向調整軸線位置，使其鏡體前 方朝向人體的腹側，并向腹側移動。本發(fā)明通過一個控制裝置對各電磁鐵中的電流進行控制，實現(xiàn)在 患者體外控制彈丸式電子內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、驅動 電路，當操作者可以面對彈丸式內窺鏡的拍攝畫面，向一定的方向操 縱所述三維操縱桿向各個方向移動，所述操縱桿將方向和距離信號輸 入到微控制器中，通過所述微控制器的計算和處理，輸出控制信號給 相應的驅動電路，驅動相應的電磁鐵得電開啟，操縱桿推拉的距離控 制電磁鐵線圈內的電流強度。這樣，操作者只需通過操縱桿的移動就 可以實現(xiàn)彈丸式內窺鏡在膀胱內向各個方向移動和轉向，再通過彈丸 式內窺鏡傳導出的圖像信息，從而達到觀察膀胱各個部分的目的。此 夕卜，也可以通過電腦根據(jù)檢查方位和過程自動控制所述各電磁鐵的電路情況。以上對本發(fā)明所提供的電子內窺鏡導航系統(tǒng)進行了詳細介紹，本 文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實 施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對 于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應 用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本 發(fā)明的限制。
權利要求
1. 一種電子內窺鏡導航系統(tǒng)，其特征在于包括操作臺、環(huán)形掃描器和固定在電子內窺鏡中的磁體，所述操作臺穿過所述環(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電磁鐵，所述電磁鐵由一個控制裝置實現(xiàn)控制。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電子內窺鏡導航系統(tǒng)，其特征在于所 述電磁鐵沿軸線方向上形成多個環(huán)面，每個環(huán)面圓周上均勻分布多個 電磁鐵。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的電子內窺鏡導航系統(tǒng)，其特征在于 所述操作臺與環(huán)形掃描器能夠沿軸線方向產生相對位移。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的電子內窺鏡導航系統(tǒng)，其特征在于 所述控制裝置包括微控制器、三維操縱桿和驅動電路，所述三維操縱 桿將控制信號輸入到所述微控制器，由所述微控制器進行計算和處理 后，輸出控制信號給相應的驅動電路，驅動相應的電磁鐵得電工作。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的電子內窺鏡導航系統(tǒng)，其特征在于: 所述電子內窺鏡中的磁體為永磁體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用內窺鏡應用領域，特別是一種電子內窺鏡導航系統(tǒng)，包括操作臺、環(huán)形掃描器和固定在電子內窺鏡中的磁體，所述操作臺穿過所述環(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電磁鐵，所述電磁鐵由一個控制裝置實現(xiàn)控制。本發(fā)明通過環(huán)形掃描器中的電磁鐵產生磁場，作為彈丸式內窺鏡運動的動力，通過磁場的強弱和方向的改變，使彈丸式內窺鏡的運動受操作者控制，再通過彈丸式內窺鏡傳導出的圖像信息，從而達到對人體的膀胱、胃部等部位進行觀察、照相、攝像等操作。本發(fā)明無需其他接觸性的操作和控制，就能夠自由移動和改變鏡頭的指向，具有良好的適應性和可操作性。
文檔編號A61B5/06GK101273877SQ200810097218
公開日2008年10月1日 申請日期2008年5月6日 優(yōu)先權日2008年5月6日
發(fā)明者馮嘉渝, 張銀甫, 黃赤兵 申請人:中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學第二附屬醫(yī)院