在多囊内镜中,通过囊之间的闭环电磁力来进行主动距离控制
Furkan Peker1, Onur Ferhanoğlu2
1Faculty of Electrical and Electronics Eng., Department of Electronics and Communication Eng., Istanbul Technical University, Maslak, Istanbul, 34469, Turkey. pekerf@itu.edu.tr.
Medical & biological engineering & computing
|December 29, 2023
概括
这项研究引入了多囊内镜,使用磁控进行同步囊导航. 实验证明了精确的囊间距离控制,使未来胃肠道成像技术的进步成为可能.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 胃肠病学 胃肠病学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 囊内镜可提供非侵入性胃肠道成像,但由于尺寸限制,单个囊的多功能性有限.
- 多囊内镜提出了协作,个人功能囊,以提高能力.
- 同步导航对于有效的多囊内镜至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一个积极的距离控制策略,用于同步导航在多囊内镜.
- 为了实现精确的囊间距离,实现协作囊功能.
主要方法:
- 设计了一个带有磁球和电磁体的闭环系统,用于主动遥控.
- 一个Simulink模型结合了环静电,PID控制,磁力和位置跟踪.
- 霍尔效应传感器和PID控制器调节了电磁体电流,以保持所需的囊间距.
主要成果:
- 概念验证实验在幽灵和实体组织中实现了精确的囊间距离 (1.94 ± 0.097毫米和0.97 ± 0.28毫米).
- 该系统成功地模仿了人体周立体速度 (1厘米/分钟).
- 证明了对囊间距的准确控制,这对于多囊系统至关重要.
结论:
- 开发的主动远程控制策略使多囊内镜能够实现精确的囊间同步.
- 这项技术是实现先进的,基于囊的协作胃肠道诊断潜力的重要一步.
- 对多囊内镜的进一步研究可以改善诊断和治疗干预措施.
