阅读说明：本技术 一种胶囊内窥镜探测器及其探测方法 (Capsule endoscope detector and detection method thereof ) 是由 阚述贤 李文魁 宁浩 于 2020-05-26 设计创作，主要内容包括：本发明公布了一种胶囊内窥镜探测器及其探测方法,包括电源,手柄、控制板、前壳、后壳、进一步还包括传感器阵列,传感器阵列包括第一传感器阵列和第二传感器阵列,第一传感器阵列位于胶囊内窥镜探测器的前端,第二传感器阵列位于胶囊内窥镜探测器的末端,第一传感器阵列和第二传感器阵列内还各自设置至少一个磁传感器,用于探测磁性目标物的位置。本发明的胶囊内窥镜探测器及其探测方法,能方便准确的检测到磁性目标物是否留滞在体内,探测精度高,同时结构简单、组装方便,有利于产品的批量生产,稳定性高,提升了产品性能和竞争力。(The invention discloses a capsule endoscope detector and a detection method thereof, and the capsule endoscope detector comprises a power supply, a handle, a control panel, a front shell, a rear shell and a sensor array, wherein the sensor array comprises a first sensor array and a second sensor array, the first sensor array is positioned at the front end of the capsule endoscope detector, the second sensor array is positioned at the tail end of the capsule endoscope detector, and at least one magnetic sensor is respectively arranged in the first sensor array and the second sensor array and is used for detecting the position of a magnetic target object. The capsule endoscope detector and the detection method thereof can conveniently and accurately detect whether the magnetic target object is retained in the body, have high detection precision, simple structure and convenient assembly, are beneficial to the batch production of products, have high stability and improve the performance and the competitiveness of the products.)

一种胶囊内窥镜探测器及其探测方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及到一种胶囊内窥镜探测器及其探测方法。

背景技术

胶囊内窥镜作为一种医疗器械，可实现对身体内部进行窥探，可观察体内的图像，极大的提高了消化道疾病确诊的可靠性。胶囊内窥镜在人体内正常工作一段时间后，需要排出体外但因为人体消化道的差异性，导致胶囊有可能不能顺利排出，或不能及时排出，因此，需要对胶囊内窥镜的位置进行探测，便于了解其工作状态，确保使用的安全性。

目前主要有两种技术手段进行定位，一种是采用X线机照射胶囊内窥镜的位置，该探测方式在探测过程中会产生辐射，对人体的身体健康有损害，设备复杂；另一种是无线方法探测胶囊的位置，该方法在胶囊电池用尽情况下无法探测且测量准确度较差。

鉴于以上胶囊内窥镜遇到的问题，本发明提供了一种胶囊内窥镜探测器及探测方法，能方便准确的检测到服用一段时间后的胶囊内窥镜是否排出体外，探测精度高；同时结构简单、组装方便，有利于产品的批量生产，稳定性高，提升了产品性能和竞争力。

发明内容

为了解决现有技术中无法准确探测胶囊内窥镜在体内位置的问题，本发明提供一种胶囊内窥镜探测器及其探测方法。

第一方面，本发明的胶囊内窥镜探测器技术方案如下：

一种胶囊内窥镜探测器，包括电源，该胶囊内窥镜探测器包括手柄、控制板、前壳、后壳、进一步还包括传感器阵列，所述的传感器阵列进一步包括第一传感器阵列和第二传感器阵列，第一传感器阵列位于胶囊内窥镜探测器的前端，第二传感器阵列位于胶囊内窥镜探测器的末端，第一传感器阵列的末端与第二传感器阵列的顶端之间的距离大于等于10cm。

进一步的，所述的第一传感器阵列和第二传感器阵列均包括至少一个磁传感器，第一传感器阵列上的磁传感器用于探测生物体内的磁性目标物；第二传感器阵列上的磁传感器用于采集参考磁场，并进一步与第一传感器阵列探测的磁场进行差值运算。

进一步的，所述的第一传感器阵列和第二传感器阵列各自的磁传感器的X轴、Y轴、Z轴保持同向平行。

进一步的，所述第一传感器阵列的长度为小于等于50mm，宽度为小于等于18mm。

进一步的，所述的磁性目标物可以为内置磁性材料的胶囊内窥镜。

进一步的，所述的控制板还设有MCU、LED灯和蜂鸣器，MCU实时采集磁传感器数据并进行运算，当探测到磁性目标物后，通过LED灯和蜂鸣器进行声光提示。

进一步的，所述手柄的长度小于等于35mm，宽度为小于等于18mm。

进一步的，所述前壳和后壳的材质为无磁或弱磁材料。

进一步的，所述前壳设置复数个突出部，所述后壳设置复数个凹槽部，突出部与凹槽部相互配合对前壳和后壳进行固定。

进一步的，所述突出部的边缘为圆角或C角，凹槽部的边缘为圆角或C角。

第二方面，本发明提供一种应用第一方面胶囊内窥镜探测器的探测方法，包括以下步骤：

步骤1：第一传感器阵列检测第一基准磁场为

，第二传感器阵列检测第二基准磁场为，则抵消地磁场影响后的设备偏差为 ；

步骤2：第一传感器阵列靠近探测区域并检测第一探测磁场为，第二传感器阵列检测第二探测磁场为

，则抵消步骤1所计算的偏差后实际探测到的测量磁场 ；

步骤3：MCU进一步判断测量磁场与磁传感器信号采集的噪音值β的大小；

步骤4：当时，则认为探测区域内存在磁性目标物，若否则返回步骤2继续探测。

本发明的胶囊内窥镜探测器及其探测方法，能方便准确的检测胶囊内窥镜是否留滞在体内，探测精度高；同时结构简单、组装方便，有利于产品的批量生产，稳定性高，提升了产品性能和竞争力。

附图说明

图1：本发明胶囊内窥镜探测器整体示意图。

图2：本发明胶囊内窥镜探测器内部结构图。

图3：本发明胶囊内窥镜探测器的另一角度示意图。

图4：本发明胶囊内窥镜探测器装配示意图。

图5：本发明胶囊内窥镜探测器的分解示意图。

图6：本发明胶囊内窥镜的探测方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图示标号说明：手柄1、探测区域2、前壳3、后壳4，控制板5、柔性电路板6，探测面7、装配部8、凹槽部9、突出部10、自攻螺钉11、电池仓12、干电池13、凹槽14、磁传感器15、握持部16、第一传感器阵列17、第二传感器阵列18、MCU19、蜂鸣器20、LED指示灯21、对照磁传感器22。

请参考图1至图4，该胶囊内窥镜探测器包括手柄1、探测区域2，前壳3、后壳4、以及容置于胶囊内窥镜探测器内部的控制板5，前壳3和后壳4的材质为无磁或弱磁材料，包含但不限于塑胶类、奥氏体类金属、铜等材质。进一步参考图5本发明胶囊内窥镜探测器的分解示意图，第一传感器阵列17位于探测区域2，第二传感器阵列18位于手柄区域，控制板5通过柔性电路板6电连接第一传感器阵列17和第二传感器阵列18，在第二传感器阵列18的末端还设置对照磁传感器22，用于测量远离探测区域的磁场。

控制板5还设有MCU（Micro Control Unit，MCU）19、蜂鸣器20和LED指示灯21，MCU19实时采集磁传感器15采集的数据并进行运算，当探测到磁性目标物后，通过蜂鸣器20和LED指示灯21进行声光提示，磁性目标物可以为内置磁性材料的胶囊内窥镜。

探测面7位于后壳4的表面区域，装配部8用于组装定位前壳3与后壳4，电池仓12位于胶囊内窥镜探测器的手柄区域。

第一传感器阵列17和第二传感器阵列18均包括至少一个磁传感器15，第一传感器阵列17上的磁传感器15用于探测生物体内的磁性目标物，磁传感器15的数量越多，其探测的范围越广；第二传感器阵列18上的磁传感器15采集的磁场作为参考磁场，用于与第一传感器阵列探测的磁场做差值运算。

第一传感器阵列17的两个表面和第二传感器阵列18的两个表面分别保持平行，同时第一传感器阵列17和第二传感器阵列18的磁传感器的X轴、Y轴、Z轴均保持同向平行，各轴角度偏差越小，对探测精度的影响越低。

第一传感器阵列17的末端与第二传感器阵列18的顶端之间的距离应大于等于10cm，理论上第二传感器阵列18距离探测区域越远，其受到探测区域内磁性目标物的影响就越小，探测精度就越高，磁性目标物包括但不限于内置有磁性材料的胶囊内窥镜。

手柄1进一步设置电池仓12，该电池仓12可容置两节干电池13，干电池13可以为7号电池或5号电池，电池仓12的正极处设置一个便于存取干电池13的凹槽14，凹槽14长度≤10mm，深度≤2mm，凹槽14的宽度≤1mm，在凹槽14的深度方向还设置有两个握持部16，凹槽14的大小小于干电池13的正极面，防止干电池13卡入凹槽14内，当手指尖沿握持部16放入此凹槽14内时，可以方便的将干电池13取出。

优选的，第一传感器阵列17的长度为小于等于50mm，宽度为小于等于18mm，手柄1的长度小于等于35mm，宽度为小于等于18mm，手柄1与探测区域2的高度相同，探测区域2的前部和手柄1的前部处于同一平面，且呈圆弧状分布，探测区域2的探测面7和手柄1的背面处于同一平面，且呈圆弧状分布，胶囊内窥镜探测器整体便于握持。

控制板5位于手柄1的中部，控制板5控制指示灯的工作状态，例如蜂鸣器20的声音，电压的供给，并对磁传感器探测到的磁场强度数据进行处理。传感器阵列6位于探测区域2的底部，其位置尽可能的靠近探测面7，传感器阵列6包括磁传感器15，该磁传感器15的整体高度≤1mm，磁传感器15与探测面7的垂直距离≤3mm，通过磁传感器15可以感应到人体内是否有带磁性的胶囊内窥镜。本领域技术人员可以理解的是，磁传感器15可以在限定的距离内探测到磁场强度，且离磁场越近探测到的磁场强度就越强，本发明将传感器阵列6与控制板5分离设计，使传感器阵列6上的元器件高度≤1mm，从而保证磁传感器15尽可能的靠近探测面7，从而实现更大的检查范围。

装配部8用于对前壳3和后壳4进行组装定位，前壳3上设置复数个突出部10，后壳4上设置复数个凹槽部9，该凹槽部9与前壳3的突出部10相互配合，对前壳3和后壳4进行组装定位，配合的间隙介于0.05mm~0.1mm。特别的，突出部10的边缘为圆角或C角，凹槽部9的边缘为圆角或C角，圆角和C角的设置方便突出部10能顺利装配到凹槽部9，能实现前壳3与后壳4的快速装配，且由于装配部8的限位，保证前壳3与后壳4不会错位，从而保证外观一致性，当突出部10和凹槽部9锁入自攻螺钉11时，由于凹槽部9和突出部10的配合，保证自攻螺钉11锁紧不会偏位，又由于凹槽部9的内侧挡住了突出部10的外侧，从而保证突出部10不会开裂，进一步保证自攻螺钉11锁紧时的安全性和整体部件的强度。

本领域技术人员可以理解的是，凹槽部9和突出部10还可以采用其他形状的卡扣结构和形状，且形状不局限于圆形，例如还可以是棱形、方形等形状，这属于本领域的公知常识，在此不再赘述。

请参考图6本发明的探测方法流程图，本发明的探测方法工作原理如下：步骤S601：当探测器处于仅有地磁场的环境中时，设第一传感器阵列17检测到的第一基准磁场为

，设第二传感器阵列18上的对照磁传感器22检测到的第二基准磁场为

，则抵消地磁场影响后的设备偏差为

，该设备固有偏差为相对稳定的数值；步骤S602：当磁性目标物靠近探测区域时，由于第一传感器阵列17距离磁性目标物较近，其检测到的磁场因受磁性目标物磁场的影响而改变，而第二传感器阵列18距离磁性目标物较远，磁场影响较小，可以忽略不计，此时，第一传感器阵列17检测到第一探测磁场为

，第二传感器阵列18上的对照磁传感器22检测到第二探测磁场为

，则抵消步骤S601所计算的偏差后实际探测到的测量磁场

，步骤S603：MCU19进一步判断测量磁场与磁传感器信号采集的噪音值β的大小；步骤S604：当时，则认为探测区域内存在磁性目标物，否则回到步骤S602继续探测。

以上实施例中的设备固有偏差是由磁传感器本身的零点偏移及安装角度偏差带来的，设备固有偏差在设备上电初始化时进行校正，在校正过程中需要将设备置于仅有地磁场的环境中，即不能受除地磁场以外的磁场影响，不同设备之间存在一定的差别，对于同一个探测设备来说，设备固有偏差保持相对稳定。

本发明的胶囊内窥镜探测器，能方便准确的检测到胶囊内窥镜是否留滞在体内；同时结构简单、组装方便，有利于产品的批量生产，稳定性高，提升了产品性能和竞争力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。