傳統(tǒng)消化道診查使用推拉式內(nèi)窺鏡,其檢查過程痛苦、易交叉感染,且無法檢查小腸部分。被動式無線膠囊內(nèi)窺鏡在過去十年里的長足發(fā)展克服了一些傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡的不足,已成為發(fā)達國家成熟的檢查手段。但被動式膠囊內(nèi)窺鏡存在一些難以克服的問題,主要有1)檢查耗時長(6-12小時),不可在線診查;2)膠囊運動不可控,不可對病狀進行定點仔細觀察;3)膠囊容易過早失效甚至在人體中滯留,只能用有創(chuàng)的方式取出。為克服這些問題并賦予膠囊內(nèi)窺鏡更大的醫(yī)療潛力,形狀記憶合金、螺旋驅(qū)動、電刺激、電機驅(qū)動以及液壓驅(qū)動等膠囊主動驅(qū)動方案被相繼提出。然而這些方案都期望將驅(qū)動器集成到一次性的內(nèi)窺鏡膠囊上,極大地增加了其復(fù)雜程度和生產(chǎn)成本,降低了系統(tǒng)可靠性。相比之下,通過外磁場驅(qū)動則是一種更有保障的方案。1980年,弗吉尼亞大學(xué)研究了一種用于神經(jīng)外科治療的系統(tǒng),使用外部磁場控制人腦內(nèi)的小磁珠對腦腫瘤進行熱療。研究成果后來發(fā)展成一種心血管介入診治設(shè)備——Stereotaxis計算機輔助心血管介入系統(tǒng),并實現(xiàn)了商業(yè)化。 基于以上考慮,本文將外磁場驅(qū)動控制原理應(yīng)用于主動式膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng),提出了一種用永磁體作為磁源的外磁場驅(qū)動設(shè)備。對驅(qū)動過程...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1Olympus外磁場驅(qū)動螺旋結(jié)構(gòu)推進技術(shù)方案

技術(shù)達到了業(yè)界前沿水平[35]。清華大學(xué)正聯(lián)合華清益康公司開內(nèi)窺鏡系統(tǒng)產(chǎn)品。目前全球只有以色列、日本、美國等國家擁有窺鏡系統(tǒng),導(dǎo)致使用外國產(chǎn)品檢查費用非常昂貴。我國自行開發(fā)的降低檢查的成本,使數(shù)千萬胃腸道疾病患者受益。動式膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)在過去的10年中取得了長足進步，但也存周....

圖1.2電刺激主動驅(qū)動方案

華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.A.Mosse和他的研究小組則希望利用人體消化道自身肌肉的力量來驅(qū)動一種電刺激的方法，取名為ESC[13,41]。他們在膠囊表面上設(shè)置電極，通平滑肌施加電壓或電流脈沖（頻率20Hz幅值20V持續(xù)10ms一次的電....

圖1.3.形狀記憶合金驅(qū)動的膠囊內(nèi)窺鏡效果圖

圖1.3.形狀記憶合金驅(qū)動的膠囊內(nèi)窺鏡效果圖[42]ni等還提出了類似的多組膠囊機器人方案，如圖1.4所，使用無刷之流電極作為動力源，通過蝸輪、斜齒圓柱動帶有四個倒鉤等微結(jié)構(gòu)的彈性腿交替擺動，從而實現(xiàn)腿的運動不是獨立的，這樣有助于簡化機械結(jié)構(gòu)，使膠比較可靠，而且對腸道的....

圖1.4多足機器人驅(qū)動方案示意

圖1.3.形狀記憶合金驅(qū)動的膠囊內(nèi)窺鏡效果圖[42]MarcoQuirini等還提出了類似的多組膠囊機器人方案，如圖1.4所示[45]。這個方案結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，使用無刷之流電極作為動力源，通過蝸輪、斜齒圓柱齒輪、軸和軸套等傳動機構(gòu)驅(qū)動帶有四個倒鉤等微結(jié)構(gòu)的彈性腿交替擺動....

本文編號：4004732