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計方案。為了簡化設計和便于功能擴展，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，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，而磁標記法是靜磁定位的典型方法，本文在磁場及磁檢測的相關理論研究的基礎上，較深入地探討了生物遙測膠囊的磁標記定位問題。本文結合生物遙測膠囊自身結構特點，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記物封裝在生物遙測膠囊內，定位時，通過在體外布置四個三軸傳感器構成傳感器陣列對磁標記物進行位置檢測，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。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磁率的Co-Ni-Fe合金鋼帶的情況，本文通過相關電磁理論，采用磁場疊加原理，推導出了電池對磁場分布影響的數(shù)學模型，完善了生物遙測膠囊磁標記定位理論。 ⑶論述了磁標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記定位的相關電路。提出了三線圈脈沖激磁定