[发明专利]一种具有主动式活检与施药功能的磁控胶囊

说明书

本发明公开了一种具有主动式活检与施药功能的磁控胶囊，包括具有磁性的胶囊壳体和安装在胶囊壳体内的施药装置、活检装置、动力分配机构、微型电机及两个转动体，两个转动体分别通过转动副同轴的安装在胶囊壳体内；其中，第一转动体上设有为施药装置提供动力的施药凸轮，第二转动体上设有为活检装置提供动力的活检凸轮；通过动力分配机构使得微型电机在第一转动体和第二转动体的驱动之间来回切换。本发明所提供的磁控胶囊不仅具有图像相机功能，而且增加了定点施药及活检功能；医生能在磁控胶囊执行任务后通过控制线牵引出患者体内，根据磁控胶囊采集样品及时开展下一步检测治疗工作。

技术领域

本发明属于医疗机器人领域，涉及一种微型医疗机器人的主动活检与施药技术，具体涉及一种具有主动式活检与施药功能的磁控胶囊。

背景技术

微型机器人相关技术在不断发展，其应用领域在不断的拓展和深入，尤其是在医疗领域，微型机器人正发挥着越来越重要的作用。特别是在医疗领域，由于以往采用人工内窥镜检测时易使病人身体不适，存在对病人身体造成损伤的风险，效率低以及会对医生造成重复性劳力损失等缺点，医疗机构开始逐渐采用磁控胶囊机器人取代人工进行检测。而在检测过程中，控制和限制内窥镜的角度及在肠胃内移动的幅度，使其适用于患者的身体显得尤为重要。若角度控制不充足，可能导致低质量的图像；若动作幅度过大，可能会使病人不舒服，并造成潜在的伤害。故研发出现体积小不给病人造成过大负担的微型医疗机器人，研发机构将通过微型胶囊机器人进行体内检测，微型胶囊机器人体积小，病人的异物感小。在微型机器人领域，医学技术致力于诊断以及轻伤的治疗。目前商业中的内窥镜胶囊机器人已经能完成常规胃肠镜检查，但不能满足活体检测已经定点治疗功能，后续在医疗机器人领域中将进一步研发活检及施药功能的内窥镜胶囊机器人。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于一种具有主动式活检与施药功能的磁控胶囊，具有目标位置采集组织检测及释放药物功能，使得胶囊机器人不仅能完成体内图像采集，而且能完成进一步的诊断及治疗任务。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种具有主动式活检与施药功能的磁控胶囊，其特征在于：包括具有磁性的胶囊壳体和安装在胶囊壳体内的施药装置、活检装置、动力分配机构、微型电机及两个转动体，两个转动体分别通过转动副同轴的安装在胶囊壳体内；其中，第一转动体上设有为施药装置提供动力的施药凸轮，第二转动体上设有为活检装置提供动力的活检凸轮；

所述动力分配机构包括传动轴、位移机构和分别设于第一转动体、第二转动体上的啮合孔，所述传动轴固定在微型电机的输出轴上，传动轴上设有位于两个转动体之间能与啮合孔咬合的啮合键，靠近微型电机一侧的转动体上设有供传动轴自由穿过的通孔，所述微型电机安装在位移机构上，通过位移机构驱动微型电机及其上的传动轴在两个转动体之间来回移动，从而使得传动轴通过啮合键与第一转动体的啮合孔咬合或者与第二转动体的啮合孔咬合。

进一步地，所述第二转动体位于第一转动体和微型电机之间，所述啮合孔内轴向设有若干均布的斜齿，所述斜齿的倾斜方向沿着啮合孔的周向一致，所述传动轴四周设有若干啮合键，所述啮合键端部设置为与对应斜齿相同的第一斜面，第一转动体和第二转动体上啮合孔内斜齿倾斜方向相反设置。

进一步地，所述位移机构为磁控位移机构，具体包括限位环、磁铁环和电磁铁，所述限位环固定安装在胶囊壳体内，所述磁铁环固定套在微型电机上，所述微型电机或者磁铁环通过轴向的滑动副安装在限位环内，所述电磁铁固定在限位环的一端，通过控制电磁铁的电流方向控制微型电机和磁铁环在限位环内的位置，从而调整传动轴与第一转动体咬合或与第二转动体咬合。

进一步地，所述电磁铁和微型电机均采用柔性线供电控制，两根柔性线集成在一起，该柔性线同时还作为磁控胶囊的牵引线。

进一步地，所述施药装置为可挤压的储药仓，所述储药仓设有与胶囊壳体外部相通的施药孔，所述施药凸轮随着第一转动体转动过程中周期性挤压储药仓，所述储药仓通过施药孔周期性释放所存储的药物。