摘要：为对胃肠道病灶处实现快速、可靠、可控的药物输送,研究了电磁-永磁式施药驱动装置。为克服磁力随距离迅速衰减,设计了驱动装置的结构,使其满足驱动行程大的药物释放需求;并结合正交试验理论和有限元仿真计算不同参数的磁场驱动力,优化电磁线圈和永磁体的结构参数,以实现有限空间内的最优驱动力。采用优化后的参数对磁力驱动装置中的磁场分布进行了仿真。仿真验证表明:优化后的驱动装置能满足施药所需的驱动力。为磁力驱动装置的实现提供了理论依据。

摘要：为对病灶处实现快速、可靠、可控的药物输送,研究适用于胃肠道药物释放的遥控施药方法。本文提出一种施药驱动力智能可调的多次施药方式,施药剂量、施药次数、施药平均速度均可由上位机设定,并通过射频传输方式将施药触发指令和施药参数无线发送至施药胶囊;施药胶囊根据内置的六轴姿态角传感器获取当前的空间角度,并结合施药参数计算当前施药所需的驱动力,由微控制器智能控制与电磁-永磁式施药驱动模块相连的激磁时间调节电路、激磁强度调节电路输出相应时间和强度的激磁电流,从而使电磁-永磁式驱动模块产生所需的驱动力,由此实现施药剂量、施药平均速度的可控,达到多次药物释放。基于上述原理,设计开发了给药装置的驱动模块与传感控制模块的软硬件电路,并完成了实验验证。由实验可知:所设计的施药方法可实现施药次数、施药剂量的可控。

摘要：为了实现胃肠道电子释药胶囊的释药剂量、释药时间的智能控制,设计驱动力智能可调的电磁线圈-双永磁体驱动装置,以实现电子胶囊给药驱动力的准确控制。为建立给药驱动力F、电磁线圈行程d、激磁电流I的数学模型,实现驱动力的可控,设计给药驱动装置的原理样机,搭建给药驱动力测试平台。采用Polynomial理论建立给药驱动力数学模型,对比不同参数的驱动力模型对应的R^2(R-square)、均方根误差,选用I、d的最高次幂分别为1次幂、5次幂构建的数学模型达到最优的拟合精度。根据拟合模型,由激磁电流调节模块实时改变电磁线圈的激磁电流,实现释药剂量、释药时间的可控。由实验验证可知:给药驱动力模型正确可行,为释药驱动力的智能可调提供理论基础。