Введение 8
1 Капсульная эндоскопия обзор технически решений 10
1.1 Основные понятия, общие принципы выполнения 10
1.1.1 Появление капсульной эндоскопии 11
1.1.2 Примеры ресиверов для капсульной эндоскопии различных
производителей 15
1.1.3 Возможности эндоскопии 16
1.1.4 Применяемые капсулы для эндоскопии 16
1.1.5 Основные этапы
исследования 17
1.2 Технические характеристики принцип действия, стандарты,
производители 20
1.2.1 Технические характеристики капсульной системы 22
1.2.2 Основные принципы работы видеокапсулы 23
1.3 Беспроводные каналы связи на электрофизических установках в
эндоскопии 25
1.3.1 Системы передачи информации на основе индуктивной связи..26
1.3.2 Антенны системы для эндоскопической капсулы 28
2 Патентный и информационный поиск 33
2.1 Отчет о патентном исследовании 35
2.2 Анализ динамики изобретательской активности 40
2.3 Выводы проведение патентного исследования 41
3 Изучение принцип действия беспроводной подзарядки 42
3.1 Принцип действия индуктивной зарядки 42
3.2 Принцип действия подзарядки через тело человека 50
3.3 Измерение электрического потенциала на поверхности тела от
одного запястья до другого 52
4 Разработка и создание устройства обеспечивающего беспроводную
передачу энергии для подзарядки батареи капсулы эндоскопа методом электромагнитной индукции 55
4.1 Разработка приёмного устройства и принципа её работы 56
4.2 Разработка передающего устройства и принципа её работы 63
4.3 Разработка блок питания для передающего устройства 74
5 Моделирование устройства беспроводной передачи электрической
энергии методом электромагнитной индукции 75
5.1 Моделирования блок питания устройства 76
5.2 Моделирования устройства передающее устройство 78
5.3 Моделирования устройства приемное устройство 80
5.4. Результат моделирования устройства 81
6 Оценка экономической эффективности 82
6.1 Краткая характеристика изделия 82
6.2 Обоснование целесообразности разработки новой техники 82
6.3 Рассчитываем стоимость покупных полуфабрикатов 82
6.4 Затраты на стационарное оборудование 84
6.5 Расчет затрат электроэнергии 84
6.6 Расчет заработной платы сотрудники 85
6.7 Расчёт сметы затрат 85
Заключение 87
Выводы 98
Список использованных источников 89
Приложение
Диагностика заболеваний тонкой кишки в настоящее время является сложной клинической проблемой. Сложности в диагностике заболеваний тонкой кишки обусловлены ее труднодоступностью для методов инструментальной диагностики, низкой информативностью применяемых на сегодняшний день методов диагностики лучевые методы (рентгеноконтрастное исследование, компьютерная и магнитно-резонансная томография, селективная ангиография) как правило, оказываются неинформативными при поверхностных поражениях слизистой оболочки пищеварительного тракта, несут значительную лучевую нагрузку на пациента. Эндоскопическая интестиноскопия до настоящего времени представляет трудоемкость, и невыполнимость у ряда пациентов. Новым технологическим решением в диагностике заболеваний тонкой кишки явилось создание эндоскопической видеокапсулы.
Актуальность одним из основных недостатков капсульной эндоскопии является ограниченное время работы.
Батареи видеокапсулы работает только восемь часов и в этот период не является достаточным для диагностики пищеварительной системы и оптимальное решение этой проблемы является разрабатывать устройства беспроводной передачи энергии для увеличение работы капсулы эндоскопа.
Последние годы интерес к беспроводному способу передачи электроэнергии, значительно увеличился, а это показывает, что общество стало проявлять повышенный интерес к обеспечению себя удобствами современных технологий.
Целью настоящей работы является увеличение времени работы капсульного эндоскопа путем применения устройства беспроводной передачи энергии для подзарядки его аккумуляторных батарей.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1) Изучить принципы и особенности работы капсульных эндоскопов;
2) Изучить принципы работы беспроводной передачи электрической
энергии методом электромагнитной индукции;
3) Разработать устройство беспроводной передачи энергии для подзарядки батареи капсулы эндоскопа;
4) Смоделировать устройства передатчика и приемника в программе
Multisim;
5) Проектировать печатные платы устройства передатчика и приёмника.
Научная новизна
Научная новизна состоит в том, что впервые разработан и предложен способ подзарядки аккамуляторов капсульного эндоскопа.
Исследован способы беспроводной передачи энергии как способ подзарядки батареи капсульного эндоскопа и разработано устройство для подзарядки батареи капсулы эндоскопа на основе методом электромагнитной индукции для различных капсул эндоскопа.
Практическая значимость работы
Проведено исследование возможности реализации системы беспроводной передачи энергии через тело человека. Проведён анализ существующих технологий беспроводной передачи энергии применительно к различным моделям эндоскопа и разработка устройства для подзарядки его аккумуляторных батарей.
Согласно заданию на диссертацию было необходимо разработать технологический процесс монтаж элементов на печатную плату передающего устройства размещение приёмного устройства в капсуле.
В конструкторская часть разработана схемы электрическая структурная проектируемого приёмного и передающего устройства и на их основе разработана схемы электрическая принципиальная данного устройства.
Видеоэндоскопическая капсульная диагностика является самым последним достижением видеоэндоскопической техники. Создание данной системы основано на седьмых передовых достижениях оптики и микроэлектроники. В настоящее время фирмой Given Хшадтдвыпускается одноразовая эндоскопическая видеокапсула М2А размерами 11x26 мм и весом 4 г и содержит миниатюрную видеокамеру, осветитель, батарейный блок и микроволновой радиопередатчик. Принятая внутрь видеокапсула с перистальтикой движется по желудочно-кишечному тракту, и вся видеоинформация записывается на закрепленном на поясе пациента, регистрирующем приборе. Весь полученный материал обрабатывается с помощью специальной программы РАРГОна компьютерной рабочей станции.
Выполнен обзор существующих разработок в области беспроводной передачи электроэнергии и изучен общий принцип работы данной тематики. Разработана схема передатчика и приемника. Выполнены, смоделирован в области увеличения расстояние между передатчиком и приёмником.
ВЫВОДЫ
1) Изучены принципы и особенности работы капсульных эндоскопов;
2) Изучены принципы работы беспроводной передачи электрической энергии методом электромагнитной индукции;
3) Разработаны схемы передатчика и приемника;
4) Смоделированы устройства передатчика и приемника в программе Multisim;
5) Проектированы печатные платы передатчика и приёмника.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
