[00028670]具有精确定位和主动驱动的新型肠胃道胶囊内窥镜

内容简介：

该胶囊内窥镜内嵌一个永磁体作为精确定位和主动驱动的源。放置于体外的磁传感器陈列用于检测胶囊内永磁体的磁场从而实现精确定位；而放置于人体外的多个线圈产生的磁场则作为主动驱动的动力。主要功能如下：1）具有精确定位跟踪功能，为手术提供方向；2）外磁驱动，控制胶囊的运动和姿态；3）图像视频处理，疾病自动诊断；4）胃肠道三维重建，以更准确直接观测。

主要技术指标：

1）胶囊尺寸大小为12*27mm；

2）内窥镜的照明系统由4个白光LED组成；

3）采用广角微距镜头，视觉角度大于110°，可在较小范围内实现更多图像信息的获取；

4）采用CMOS传感器，图像分辨率384*256；

5） 采用无损压缩算法，视频压缩率达到27:1；

6）目标移动范围：0.5m×0.5m×0.5m，基本满足；方向360°内任意：满足。

实测定位精度：单目标跟踪：平均定位精度：1.8mm； 多目标跟踪：平均定位精度：2.1mm。

实测定向精度：平均定向精度：1.54°；

多目标跟踪：平均定向精度：2.1°；

7）实时跟踪实测：100次/min。

8）可以通过两种方式控制胶囊移动速，前进和后退：

外驱动方式：改变信号频率和方向来改变胶囊的旋转速度和防线，实现胶囊的速度和方向可调。

内驱动方式：改变驱动电压的占空比实现胶囊移动速度可调，改变驱动电压方向实现胶囊的前进、后退。

9） 对传输环境进行屏蔽，采用帧头、帧尾、校验以及重发等措施保证通信的可靠性，在750px的距离内，图像丢帧率为0。

市场前景：

据调查仅中国每年就有8000万人接受胃肠疾病检查，现在约千分之二的病人吞服内窥镜胶囊进行检查。按每颗价格3500元左右计算，每年市场容量就接近6亿元。现在，国内外还没有完整的、高精度的胶囊内窥镜定位定向与姿态调整系统，限制了胶囊内窥镜的使用。如果配上高质量的定位定向与姿态调整技术，胶囊内窥镜系统会更完善，将会有更多的医生和检查者接受该技术。临床使用率将会有新的飞跃，其市场容量将十分巨大。若使用率到2～3%，其年销售额达32～48亿（每颗胶囊按2000元计算）。如果能将胶囊内窥镜使用量提高到胃肠疾病检查的5%以上；同时将价格降到1500元左右，则每年市场容量就接近60亿元以上。