本科毕业论文开题报告 模板

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1、华中科技大学本科生毕业设计（论文）开题报告本科生毕业设计（论文）开题报告题目：胶囊内窥镜的磁导航式运动检测台设计学号012006007719_姓名王琳_指导教师朱福龙_院（系）专业机械学院机械设计制造及其自动化华中科技大学教务处制8华中科技大学本科生毕业设计（论文）开题报告1课题来源、目的、意义以及国内外基本研究概况1.1课题来源本课题来源于国家863资助的“基于MEMS技术的微型胶囊内窥镜研究”项目，编号2008AA04Z313。1.2课题研究的目的和意义1.2.1目的通过对主动运动式无线胶囊内窥镜的研究，开发出一套基于准静态磁场磁拖动

2、原理的胶囊内窥镜检测用途的五联动轴磁导航式运动控制系统。通过对外部控制磁导航仪系统各个部件进给速度、转动速度和相对运动速度的精确控制，可进一步实现在消化道环境下对内嵌永磁体胶囊内窥镜快速运动、缓慢运动和局部定位等形式的主动控制。1.2.2意义消化道是人体中的多发病区域，消化道疾病人群全球普遍达到10%以上，中国更高达13%以上。传统内窥镜是消化道诊疗的主要方式，它使用插管的方式将摄像头和组织取样等装置深入到胃部、肠管部位，对消化道内壁进行有效诊断或组织取样、微型手术等动作，是消化道检查最有效的方式，疾病检出率高。但传统内窥镜插管的方式对于

3、被检测者极不舒服，甚至造成伤害，对于体虚和心血管患者不能进行，而且插管方式还存在一定的交叉感染的机会，人们对于此也有一定的抗拒心理，因此不利于检查的普及化。另外，人体的小肠是5－7米长、平均直径为2.5厘米的狭长多曲管径，传统的内窥镜很难深入小肠进行检查。小肠疾病检查几乎是消化道检查的盲区[1]。无线胶囊内窥镜检测是近十年来发展起来的无创医疗检测技术，通过一个集成LED照明芯片、成像装置、无线传输模块以及功率源的具有普通药丸大小的可吞服式胶囊内窥镜，在人体胃肠道内执行病灶检测，并将胃肠图像数据无线传输到外围接收装置，由富有经验的医生在工作

4、站上进行在线或离线诊断。无线胶囊内窥镜克服了传统推挽式肠胃镜有创痛苦、检测范围有限（只能检测小肠前端）和存在交叉感染的缺点。在消化道疾病的临床诊断上，比传统技术更成功的应用促成了无线胶囊内窥镜的迅快发展，然而，现有的胶囊内窥镜还存在着一些不足：1）只能依靠消化道自身的蠕动被动地移动，因而过程持续时间长而不可控，且存在检查盲区和8华中科技大学本科生毕业设计（论文）开题报告不能有目的地停留以进行长时间诊断或某种操作；2）功能过于单一，尚未达到集施药、采样、诊疗与微创手术等多功能于一体的完整医疗平台的目标；3）能量从内部电池获取，难以满足高品质

5、服务与功能扩展的更高要求；4）大多只适于在一种器官环境下运作，不能全范围应用于整个消化道；5）一旦在体内滞留，只能采用有创的方式取出，存在安全隐患。鉴于以上存在的缺陷，发展胶囊内窥镜的关键技术集中于微型化技术、能源供给及低功耗技术、无线驱动控制技术、胶囊定位技术，突破这些技术瓶颈将对抢占国际市场、降低该产品的价格阈值有关键性的影响。为了克服以上诸多缺陷，更好的服务患者，世界各国的相关研究机构和企业都在致力于主动控制式胶囊内窥镜的研究，目前已经发展了很多种控制方案，主要有形状记忆合金驱动、螺纹旋进、蠕虫式驱动、触角式驱动、电激励驱动、液压驱

6、动及气动驱动等。然而，上述主动控制方式都存在较大的缺陷和安全隐患：蠕虫式胶囊内窥镜内部结构复杂、“风箱效应”会对肠道造成较大程度的损伤；三维旋转磁场控制方法十分复杂，螺旋结构胶囊以转动的方式前进，由于肠道的伸缩动力特性，螺旋结构与肠道产生接触摩擦难以避免，因此，以螺旋运动为主的主动控制方式会对人体肠道造成较大伤害，不利于临床的推广和使用；此外，交变电磁场产生的电磁辐射对人体的潜在伤害无法预知，仍需要进行大量的动物实验和临床验证[2]。本课题所研究的用于胶囊内窥镜检测的磁导航式运动控制系统：1)不涉及复杂的胶囊内部可动结构，不涉及工频电磁场

7、，安全性好；2)主动控制方式简易，成本低；3）可以显著缩短胶囊内窥镜诊断时间并能够实现胶囊定位以便于医生进行细致观察；4）胶囊运动的能量由外部磁场提供，摆脱内置电源的能量限制。本技术方案有望应用于消化道内窥镜临床检测领域，改变传动推挽式内窥镜检测过程痛苦和被动式胶囊内窥镜耗时低效的现状，推进主动控制式胶囊内窥镜检测的市场化，服务于医疗机构并造福于广大患者。1.1国内外基本研究概况1.1.1国外研究概况国外胶囊内窥镜的研究已有成熟的商品和深厚的研究基础。以色列的GivenImaging公司专门致力于胶囊内窥镜的研发，于1999年成功研究出第

8、一个具有临床实用性的胶囊内窥镜。如图1.1所示，其尺寸长30mm、直径11mm，内含的电池可连续工作6－8个小时。经过发展，GivenImaging公司在2000年生产出具有代表性的M2A型胶