人體胃腸道無創(chuàng)診查系統(tǒng)及生物遙測膠囊磁定位技術(shù)與實驗.pdf

1、本文研制了人體胃腸道無創(chuàng)診查系統(tǒng)，并對系統(tǒng)中生物遙測膠囊的磁定位技術(shù)作了比較深入的研究，力圖找到一種原理可行，滿足實用要求，使用方便可靠的磁定位方法。 ⑴研究了了生物遙測膠囊的總體設(shè)計方案。為了簡化設(shè)計和便于功能擴展，生物遙測膠囊共分為電源管理模塊、無線通訊模塊、信號處理模塊和微型傳感器模塊。本文還詳細(xì)介紹了各模塊的原理與實現(xiàn)、生物遙測膠囊的組裝方式及實驗情況。 ⑵分析了生物遙測膠囊的超聲波定位和磁定位技術(shù)，并重點探討了

2、磁定位方法。生物遙測膠囊的磁定位包括靜磁定位和交變磁定位兩類方法，而磁標(biāo)記法是靜磁定位的典型方法，本文在磁場及磁檢測的相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)上，較深入地探討了生物遙測膠囊的磁標(biāo)記定位問題。本文結(jié)合生物遙測膠囊自身結(jié)構(gòu)特點，通過磁場有限元法的計算，選用了磁性很強的NdFeB45作為磁性材料，采Φφ9×5mm的圓柱形永久磁體作為磁標(biāo)記物封裝在生物遙測膠囊內(nèi)，定位時，通過在體外布置四個三軸傳感器構(gòu)成傳感器陣列對磁標(biāo)記物進行位置檢測，然后通過改進的

3、牛頓-拉斐森(Newton-Raphson)算法求解高次非線性超靜定方程組，解出生物遙測膠囊的位置坐標(biāo)。針對生物遙測膠囊的電源部分為兩節(jié)氧化銀紐扣電池，而這種電池的金屬外殼為高導(dǎo)磁率的Co-Ni-Fe合金鋼帶的情況，本文通過相關(guān)電磁理論，采用磁場疊加原理，推導(dǎo)出了電池對磁場分布影響的數(shù)學(xué)模型，完善了生物遙測膠囊磁標(biāo)記定位理論。 ⑶論述了磁標(biāo)記定位法的實驗情況，并開發(fā)了利用磁阻傳感器進行磁標(biāo)記定位的相關(guān)電路。提出了三線圈脈沖激磁定