外磁場驅(qū)動膠囊內(nèi)窺鏡的驅(qū)動磁場線圈設(shè)計研究.pdf

1、光纖內(nèi)窺鏡和電子攝像內(nèi)窺鏡的廣泛臨床應用，消化道疾病的診療朝著微創(chuàng)、無創(chuàng)方向發(fā)展。然而，這些傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡產(chǎn)生的疼痛和不適導致病人身體僵硬而不能到達小腸等部位，由此膠囊內(nèi)窺鏡運用而生。但是，無線膠囊內(nèi)窺鏡只能隨蠕動波和重力被動地運行，這就限制了醫(yī)生診斷的徹底性和有效性。 為了解決這個問題，提出了多種用于無線膠囊內(nèi)窺鏡的驅(qū)動機構(gòu)，主要有采用仿生學研制的微型驅(qū)動機構(gòu)，如尺蠖狀和蚯蚓狀微型驅(qū)動機構(gòu)、多足微型驅(qū)動機構(gòu)等；采用微電機的驅(qū)動機構(gòu)

2、；通過膠囊釋放電流刺激腸道蠕動來控制膠囊的方法；以及采用外磁場驅(qū)動的方式。其中外磁場驅(qū)動方式具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、驅(qū)動力和速度可控性強、對人體安全性高等優(yōu)點，也是目前的研究熱點。 為更加合理的實現(xiàn)由外磁場驅(qū)動膠囊內(nèi)窺鏡所需的磁場，本論文研究分析了外部線圈的設(shè)計方法：針對人體的外形結(jié)構(gòu)對目標磁場在柱坐標系中進行分解，通過目標場法反解出電流密度分布，并通過離散得到實際線圈的位置和電流大小。用此方法設(shè)計了一個方案，用有限元軟件進行建模驗證