无线胶囊内窥镜供能技术：电磁感应新突破

"胶囊内窥镜无线供能模块的研制 (2010年)，辛文辉，颜国正，王文兴 - 上海交通大学电子信息与电气工程学院" 胶囊内窥镜是一种微型医疗设备，用于非侵入性地检查人体消化道内部情况。传统胶囊内窥镜通常依赖内置电池供电，但电池容量有限，限制了其工作时间。针对这一问题，该研究团队设计并开发了一种无线供能模块，旨在通过电磁感应技术在体外向体内胶囊内窥镜无线传输能量，以延长其工作寿命。 无线供能模块的工作原理基于电磁感应，这是一种利用变化的磁场产生电流的现象。发射端产生交变电磁场，当胶囊内窥镜（接收端）处于这个场内时，通过内部的接收线圈将电磁能量转化为电能，为胶囊内窥镜提供动力。这种技术的关键在于确保即使在胶囊内窥镜在人体内任意翻转和移动，能量传输效率仍能保持稳定。 在设计过程中，研究者考虑了胶囊内窥镜在人体内可能的不确定姿态和微小尺寸的要求。他们研发了适应各种姿态变化的能量发射和接收装置，确保在不同条件下都能有效传输能量。实验结果显示，当发射功率为18瓦时，即使胶囊内窥镜姿态变化，无线供能模块也能提供至少150毫瓦的能量。接收装置的紧凑尺寸仅为10mm x 11mm，这在保持高效率的同时，满足了胶囊内窥镜微型化的需求。 基于此无线供能模块，研究人员成功研制出了胶囊内窥镜的样机，并进行了离体实验。实验中，样机在体外对猪的小肠进行了成像，获得了清晰的图像，验证了无线供能模块的有效性和实用性。这项创新技术对于提升无线胶囊内窥镜的临床应用性能，尤其是在长时间监测和诊断方面，具有重要意义。 关键词涉及到的技术领域包括无线胶囊内窥镜、无线能量传输、电磁感应和三维接收线圈设计。这些技术的发展对于未来医疗设备的小型化、无创性和自主能源供应具有重要推动作用，可能引领医疗技术的进一步革新。