CN102302367A - 应用于微型体内诊疗装置的微型定位装置及定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于微型体内诊疗装置的微型定位装置及定位方法，所述方法包括：将第一加速度传感器置于微型体内诊疗装置内部；在微型体内诊疗装置进入人体后，第一加速度传感器按照预设的采样频率进行加速度采样并将得到的加速度数据信号通过无线方式发送至体外的数据处理模块；在体外，数据处理模块以所接收的加速度数据信号为依据，按照变加速度直线运动计算得到微型体内诊疗装置的运动轨迹。本发明适用于人体静止和运动时对人体内的微型体内诊疗装置进行定位，定位更加简单快速准确，具有功耗低、体积小、重量轻的优点，且在定位过程中对人体无任何伤害，不影响受检者的正常工作，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及体内诊疗的技术领域，尤其涉及一种微型加速度定位装置及微型体内诊疗装置的定位方法。
背景技术
随着微电子技术、MEMS（微型机电系统）技术、机器人技术、无线通信等技术的发展，微型体内诊疗装置已成为现代医疗器械的研究热点与发展方向。微型体内诊疗装置能进入人体消化道，能够检测消化道生理参数、识别病变组织，并主动施药治疗或进行手术。
在医疗应用中，医生们在使用微型体内诊疗装置时，往往需要知道这些微型体内诊疗装置在病人体内的确切位置，然而这不能通过直接的方法得到，对微型体内诊疗装置的跟踪定位成为急需解决的关键技术之一。对于微型体内诊疗装置的定位，临床上一般采用的方法有荧光造影定位法、核医学显像法、实时超声法。这些方法具有一定的辐射伤害，不能连续数小时进行监测，并且需要大型昂贵的设备，使得检查只能在一定的场所进行，影响了病人的正常工作和生活。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种微型定位装置及定位方法，实现对人体消化道内的微型体内诊疗装置进行实时的连续跟踪定位，减小对人体的辐射伤害。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种应用于微型体内诊疗装置的微型定位装置，包括：
传感器组件，包括第一加速度传感器，该第一加速度传感器置于微型体内诊疗装置内部，用于采集当前微型体内诊疗装置的加速度；
数据无线发送模块，置于微型体内诊疗装置中，用于采集第一加速度传感器的加速度数据信号并通过无线方式发送给数据处理模块；
数据处理模块，用于实时获取第一加速度传感器所采集的加速度数据信号，以此为依据，按照变加速度直线运动计算得到微型体内诊疗装置的运动轨迹。
优选地，所述传感器组件还包括第二加速度传感器，置于人体外腹部位置，用于采集由人体运动造成的微型体内诊疗装置的加速度数据信号并将其发送给数据处理模块；
所述数据处理模块，还用于接收第二加速度传感器发送来的加速度数据信号；并在计算微型体内诊疗装置的当前运动轨迹时，将第一加速度传感器采集的加速度数据信号减去第二加速度传感器采集的加速度数据信号，以此得到的加速度数据信号为计算依据。
优选地，所述微型加速度定位装置还包括：
背心，其上设有用以承载所述第二加速度传感器的承载体，且该承载体设于人体腹部位置。
一种微型体内诊疗装置的定位方法，包括：
将第一加速度传感器置于微型体内诊疗装置内部；
在微型体内诊疗装置进入人体后，第一加速度传感器按照预设的采样频率进行加速度采样并将得到的加速度数据信号通过无线方式发送至体外的数据处理模块；在体外，数据处理模块以所接收的加速度数据信号为依据，按照变加速度直线运动计算得到微型体内诊疗装置的运动轨迹。
优选地，所述方法还包括：在人体外的腹部位置设置第二加速度传感器，该传感器按照相同的采样频率进行加速度采样并将采集的加速度数据信号发送给所述数据处理模块；
所述数据处理模块在所述按照变加速度直线运动计算微型体内诊疗装置的运动轨迹时，将第一加速度传感器采集的加速度数据信号减去第二加速度传感器采集的加速度数据信号，以此得到的加速度数据信号为计算依据。
优选地，所述采样频率为1000次/秒。
本发明的有益效果是：本发明所提出的定位方法及定位装置不仅适用于人体静止时对人体内的微型体内诊疗装置进行定位，而且适用于人体运动时的定位。与现有的定位方法相比，本发明更加简单快速准确地对微型体内诊疗装置进行定位，具有功耗低、体积小、重量轻的优点，且在定位过程中对人体无任何伤害，不影响受检者的正常工作，降低了成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明实施例提供的微型定位装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的应用于微型体内诊疗装置的定位方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本实施例中的微型定位装置包括以下组成部分：
传感器组件，包括加速度传感器1和加速度传感器2；其中，加速度传感器1置于微型体内诊疗装置内部，用于采集当前微型体内诊疗装置的加速度；加速度传感器2置于人体外腹部位置，用于采集由人体运动造成的微型体内诊疗装置的加速度数据信号；
背心，其上设有用以承载加速度传感器2的承载体，且该承载体设于人体腹部位置；
数据无线发送模块，置于微型体内诊疗装置中，用于采集加速度传感器1的加速度数据信号并通过无线方式发送给数据处理模块；由于微型体内诊疗装置本身就需要将拍摄的肠道图片等数据信息通过无线方式发送至体外，所以本发明中可直接应用微型体内诊疗装置本身的数据无线发送单元来实现数据的无线发送；
数据处理模块，用于实时获取加速度传感器1和加速度传感器2所采集的加速度数据信号，以两者的数据差为依据，按照变加速度直线运动计算得到微型体内诊疗装置的运动轨迹；由于微型体内诊疗装置在进入人体肠道后，消化道的蠕动和人体的运动均会造成微型体内诊疗装置的运动，而位于微型体内诊疗装置内部的加速度传感器1所采集的加速度是人体运动和消化道蠕动的叠加，因而为了准确地根据加速度信息来对微型体内诊疗装置进行定位，需要通过加速度传感器2采集人体运动造成的加速度，在后续运算过程中减去该部分。
请参阅图2，该图所示为本实施例中用于微型体内诊疗装置的定位方法包括以下步骤：
201、将加速度传感器1置于微型体内诊疗装置内部，将加速度传感器2置于背心上对应人体腹部的位置；
202、在微型体内诊疗装置进入人体消化道后，加速度传感器1和加速度传感器2分别开始按照预订的相同采样频率采集当前的加速度， 并分别将加速度数据信号发送给数据处理模块；
该步骤中，加速度传感器1所采集到的是消化道蠕动和人体运动所造成的加速度的叠加，加速度传感器2所采集到的是人体运动所造成的加速度；由于在实际情况下，连续的加速度大小及方向是无法得到的，所以本发明通过设置较大的采样频率（可设为1000次/秒），由加速度传感器1和加速度传感器2按照该频率来进行采样，在每个采样点得到加速度在X、Y、Z三轴上的分量，为后续数据处理模块的计算提供依据；
203、数据处理模块实时接收加速度传感器1和加速度传感器2发送来的加速度数据信号，得到一段时间内的加速度在X、Y、Z三轴上的分量G1x、G1y、G1z序列和G2x、G2y、G2z序列，两个序列相减后即得到仅由消化道蠕动造成的加速度在X、Y、Z三轴上的分量(G1x-G2x)、(G1y- G2y)、(G1z-G2z)序列；
204、数据处理模块按照变加速度直线运动计算得到当前微型体内诊疗装置在所有采样点之间的运动轨迹，将这些运动轨迹即组成了微型体内诊疗装置的整个运动轨迹，由此可看出微型体内诊疗装置的当前位置。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种应用于微型体内诊疗装置的微型定位装置，其特征在于，该微型定位装置包括：
传感器组件，包括第一加速度传感器，该第一加速度传感器置于微型体内诊疗装置内部，用于采集当前微型体内诊疗装置的加速度；
数据无线发送模块，置于微型体内诊疗装置中，用于采集第一加速度传感器的加速度数据信号并通过无线方式发送给数据处理模块；
数据处理模块，用于实时获取第一加速度传感器所采集的加速度数据信号，以此为依据，按照变加速度直线运动计算得到微型体内诊疗装置的运动轨迹。
2.如权利要求1所述的微型定位装置，其特征在于，所述传感器组件还包括第二加速度传感器，置于人体外腹部位置，用于采集由人体运动造成的微型体内诊疗装置的加速度数据信号并将其发送给数据处理模块；
所述数据处理模块，还用于接收第二加速度传感器发送来的加速度数据信号；并在计算微型体内诊疗装置的当前运动轨迹时，将第一加速度传感器采集的加速度数据信号减去第二加速度传感器采集的加速度数据信号，以此得到的加速度数据信号为计算依据。
3.如权利要求2所述的微型定位装置，其特征在于，该微型加速度定位装置还包括：
背心，其上设有用以承载所述第二加速度传感器的承载体，且该承载体设于人体腹部位置。
4.一种微型体内诊疗装置的定位方法，其特征在于，该方法包括：
将第一加速度传感器置于微型体内诊疗装置内部；
在微型体内诊疗装置进入人体后，第一加速度传感器按照预设的采样频率进行加速度采样并将得到的加速度数据信号通过无线方式发送至体外的数据处理模块；在体外，数据处理模块以所接收的加速度数据信号为依据，按照变加速度直线运动计算得到微型体内诊疗装置的运动轨迹。
5.如权利要求4所述的定位方法，其特征在于，该方法还包括：在人体外的腹部位置设置第二加速度传感器，该传感器按照相同的采样频率进行加速度采样并将采集的加速度数据信号发送给所述数据处理模块；
所述数据处理模块在所述按照变加速度直线运动计算微型体内诊疗装置的运动轨迹时，将第一加速度传感器采集的加速度数据信号减去第二加速度传感器采集的加速度数据信号，以此得到的加速度数据信号为计算依据。
6.如权利要求4或5所述的定位方法，其特征在于，所述采样频率为1000次/秒。
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| CN201110124590A CN102302367A (zh) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | 应用于微型体内诊疗装置的微型定位装置及定位方法 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1690490A1 (en) * | 2003-11-11 | 2006-08-16 | Olympus Corporation | Capsule type medical device system and capsule type medical device |
| WO2006122001A2 (en) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Vasonova, Inc. | Method and apparatus for endovascular device guiding and positioning |
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2011
- 2011-05-16 CN CN201110124590A patent/CN102302367A/zh active Pending
Patent Citations (2)
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