CN104814713A - 基于定位监测系统的追踪方法 - Google Patents

基于定位监测系统的追踪方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104814713A
CN104814713A CN201410692156.0A CN201410692156A CN104814713A CN 104814713 A CN104814713 A CN 104814713A CN 201410692156 A CN201410692156 A CN 201410692156A CN 104814713 A CN104814713 A CN 104814713A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rightarrow
coincidence
circuit
radioactive
capsule
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410692156.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104814713B (zh
Inventor
颜国正
鲁丽
赵凯
许飞
王志武
姜萍萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Leadersoft Information Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201410692156.0A priority Critical patent/CN104814713B/zh
Publication of CN104814713A publication Critical patent/CN104814713A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104814713B publication Critical patent/CN104814713B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00147Holding or positioning arrangements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00131Accessories for endoscopes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/041Capsule endoscopes for imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/07Endoradiosondes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/07Endoradiosondes
    • A61B5/073Intestinal transmitters

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

一种测量技术领域的基于定位监测系统的追踪方法,该系统包括:位于体内的胶囊、数据记录仪、设置于体外且环绕肠胃道位置的射线探测器装置以及数据处理器,其中:胶囊带有三个放射性标记物,三个放射性标记物发射正电子,且与周围负电子结合发生湮灭辐射,正、负电子消失,发射出两个方向相反且能量相等的γ光子,射线探测器装置测得两个γ光子时分别产生两个定时脉冲,并将两个定时脉冲及符合线路进行存储后传输至数据处理器上,数据处理器利用追踪算法对两个γ光子进行符合事件的筛选,并计算真符合下符合线路的交点聚集位置,实现胶囊在体内的定位。本发明基于放射型标记物实现胃肠内胶囊的精确定位。

Description

基于定位监测系统的追踪方法
技术领域
本发明涉及的是一种测量技术领域的方法,具体是一种基于定位监测系统的追踪方法。
背景技术
胃轻瘫、便秘、肠易激综合症以及功能性消化不良等胃肠道疾病影响了大约三分之一的人。如何检测胃肠道疾病成为当今学者的研究热点。目前临床上胃肠道疾病的检测方法主要有测压法、排便造影、闪烁扫描术等。测压法是从肛门或口腔向人体胃肠道内插入一个装载有微型压力传感器的导管测量胃肠道压力的。它给人体造成了极大的痛苦,且增加了肠穿孔和交叉感染的几率。不同的医生对排便造影结果的判断不同,且目前还没有一个统一的标准来评价排便造影,这限制了排便造影在临床上的应用。闪烁扫描术主要是通过观察胃肠内放射性物质的停留时间来评价胃肠动力的,然而它不能检测出正常传输型便秘。
目前比较好的胃肠道无创检测系统之一是上海交通大学研制的多元医学信息无创检测系统,它可连续检测正常生理状态下的胃肠道pH、温度、压力等信息。患者在检查前不需要清肠,在检查中可自由活动,然而它没有装载定位装置,无法知道胶囊在人体胃肠道内的精确位置和运动方向,这限制了它在临床上的应用。目前体内目标定位方法一般是基于电磁场的原理,比如永磁定位跟踪法、磁标记定位技术,但是它们的硬件系统比较复杂,需在人体内的微系统中增加额外的硬件装置,不利于微型化与实用化。
经过对现有技术的检索发现,中国专利文献号CN102697565A公开日2012-10-03,公开了一种基于闪烁扫描的遥控释药胶囊体内跟踪定位方法。在人体腹部特定部位贴附锝[99mTc]标记点,并使其吞服含锝[99mTc]溶液的遥控释药胶囊,通过核医学设备采集人体腹部正、侧面放射性标记图像组,运用图像处理器进行图像格式转换,对转换后的图像组进行编号并保存至图像工作站,安装于图像工作站的定位软件读取图像组,获取标记点和遥控释药胶囊点的二维坐标,计算出各点相应的三维坐标,并建立三维坐标系,描计出遥控释药胶囊在消化道中的空间相对位置,连接各空间位置点构成遥控释药胶囊的消化道空间轨迹图。该技术获得了遥控释药胶囊在消化道的三维轨迹,提高了定位与跟踪的准确性。但该技术有以下缺点:1)该技术利用SPECT采集人体腹部正面、侧面图像,而SPECT的成像不够清晰,给后期的图像处理和精确定位带来了巨大困难;2)遥控胶囊进入人体小肠后,每隔5分钟采集一次图像,采集频率低,无法实现胶囊的精确定位;3)胶囊靠胃肠的蠕动前进,一般情况下,胶囊在人体的滞留时间大约是十几个小时,而SPECT每隔5分钟采集一次人体图像,每次采集时间持续5秒,所以全消化道的图像数据量巨大,无法实现胶囊的实时跟踪定位。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足,提供一种基于定位监测系统的追踪方法,基于放射型标记物实现胃肠内胶囊的精确定位,体积小且无耗能。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明涉及一种定位监测系统,包括:位于体内的胶囊、数据记录仪、设置于体外且环绕肠胃道位置的射线探测器装置以及数据处理器,其中:胶囊带有三个放射性标记物,三个放射性标记物发射正电子,且与周围负电子结合发生湮灭辐射,正、负电子消失,发射出两个方向相反且能量相等的γ光子,射线探测器装置测得两个γ光子时分别产生两个定时脉冲,并将两个定时脉冲及符合线路进行存储后传输至数据处理器上,数据处理器追踪两个γ光子并进行符合事件的筛选,并计算真符合下符合线路的交点聚集位置,实现胶囊在体内的定位。
本发明涉及上述系统的追踪方法,包括以下步骤:
1)通过阈值滤波法滤除随机符合和散射符合产生的符合线路,选择真符合产生的符合线路。
所述的真符合需具备3个条件:①两个γ光子到达两个对称探测器的时间差在规定的时间窗内;②两个γ光子方向相反,即互成180°;③两个γ光子能量相等都等于511keV。
规定的时间窗为2~5ns。
阈值即为511keV。
2)在真符合的情况下,初始化三个放射性标记物的初始位置,具体步骤包括:
第一步、三个放射性标记物依次相连构成一个三角形,设此三角形围绕其几何中心旋转一个单位矢量(u,v,w),旋转角度为θ,则此三角形的三个顶点的位置 [ L → 1 , L → 2 , L → 3 ] = R ( u , v , w , θ ) × [ L → 1 0 , L → 2 0 , L → 3 0 ] + [ C → , C → , C → ] , 其中,是三角形的几何中心位置,R(u,v,w,θ)是旋转矩阵,是三个顶点的参考坐标点;
第二步、上述三角形围绕三角形的几何中心旋转,则三个顶点到它们各自的符合线路的距离之和为:其中,k是三个放射性标记物的序号(k=1,2,3),lj是离最近放射性标记物的符合线路,Nk是到最近放射性标记物的符合线路的个数。是lj到最近放射性标记物的距离;
符合线路的定义为:在规定的时间窗内,两个γ光子穿透人体并被环绕在人体对称位置的射线探测器探测到,则两个γ光子的传播线路称为符合线路。
第三步、为使第二步的三个顶点到它们各自的符合线路的距离之和D最小,参数(u,v,w,θ)需满足条件,具体令 D = Σ k = 1 3 Σ j = 1 N k ( - c j + V → j T ( R L → k 0 + C → ) - ( R L → k 0 + C → ) T A j ( R L → k 0 + C → ) ) , 其中, c j = a → j T [ n → j ] × 2 a → j , V → j T = 2 a → j T [ n → j ] × 2 , A j = [ n → j ] × 2 , [ n → j ] × = 0 - n jz n jy n jz 0 - n jx - n jy n jx 0 , n → j = ( n jx , n jy , m jz ) 为单位矢量;由此计算出R(u,v,w,θ),则获得三个放射性标记物的初始位置。
3)通过K均值聚类法正确分配每个放射性标记物产生的符合线路,计算记录的符合线路的交点聚集位置,实现定位;
利用K均值聚类法把所有的符合线路分为三组,并求每组的聚类中心,则每组的聚类中心即是每组符合线路的交点聚集位置。
K均值聚类的算法具体为:将n个向量xi,i=1,2,…,n分为c个组Gi,i=1,2,…,c,并求每组的聚类中心,使得距离指标的价值函数达到最小,价值函数的定义为:其中,Ji是组i内的价值函数,ci为聚类中心。
所述的射线探测器装置c包括:γ射线探测器阵列、放大电路、脉冲幅度甄别器、计数器、多路选通器、微控制器,γ射线探测器阵列探测到γ射线后,产生一个定时脉冲,并传输至放大电路进行信号放大,脉冲幅度甄别器检测脉冲信号的幅度和能量信息,当脉冲能量等于511keV时,计数器计数,多路选通器选通此通道;微控制器接收脉冲信息并由多媒体MMC卡进行存储后经过USB接口传输至数据处理器。
所述的胶囊包括:设置于壳体表面的三个放射性标记物、设置于壳体内部的传感模块、微处理器、无线通讯模块、电源以及供电管理模块,其中:各个放射性标记物发射正电子实现胶囊整体的定位,传感模块采集体内的生理信息并传输至微处理器进行整合,微处理器将整合得到的综合信息通过无线通讯模块传输至数据处理器。
所述的传感模块包括:压力传感器及其压力调理电路、温度传感器及其温度调理电路、pH传感器及其pH调理电路,其中:压力调理电路、温度调理电路和pH调理电路分别将相应的生理信息进行放大整形。
所述的微处理器包括:依次相连的多路模拟输入选通和可编程放大器、AD转换电路和梳状滤波器、以及与梳状滤波器相连的控制单元,其中:多路模拟输入选通和可编程放大器与传感模块相连,控制单元与无线通讯模块相连;控制单元包括:存储器、定时器、看门狗和时钟电路。
所述的多路模拟输入选通和可编程放大器支持放大倍数2、4或8设置。
所述的AD转换电路为∑-Δ型转换电路,其可调整输入信号的放大倍率有0.25、0.5、1、2、4、8或16。
技术效果
本发明通过放射性标记物和体外γ射线探测器实现了胶囊的精确定位;并且放射性标记物体积小,不占用胶囊内的体积;无耗能,节约了电池能量;本发明的数据处理器对γ射线探测器记录的数据进行滤波、分类,以实时追踪胶囊的位置;由于采用了电源管理模块,可控制胶囊内微传感模块、微处理器、无线通信模块工作和休眠状态的切换,延长了胶囊的使用寿命;通过无线通信技术,实现了体内生理信息的无线传送;通过记录仪实现对生理信息的存储;数据处理器的数据处理实现了对体内胃肠道情况的评估。
附图说明
图1为本发明的原理示意图;
图2为胶囊结构示意图;
图3为定位方法示意图;
图4为实施例1中符合事件的示意图;图中:a为随机符合;b为散射符合;c为真符合。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1和图2所示,本实施例包括:位于体内的胶囊a、数据记录仪b、设置于体外且环绕肠胃道位置的射线探测器装置c以及数据处理器d,其中:胶囊a带有三个放射性标记物1,三个放射性标记物1发射正电子,且与周围负电子结合发生湮灭辐射,正、负电子消失,发射出两个方向相反且能量相等的γ光子,射线探测器装置c测得两个γ光子时分别产生两个定时脉冲,并将两个定时脉冲及符合线路存储到多媒体MMC卡,然后经USB接口传到数据处理器d上,数据处理器d追踪两个γ光子并进行符合事件的筛选,并计算真符合下符合线路的交点聚集位置,实现胶囊a在体内的定位。
如图3所示,所述的追踪是指:
1)通过阈值滤波法滤除随机符合和散射符合产生的符合线路,选择真符合产生的符合线路,具体方法如下:
射线探测器装置c探测到的符合事件包括真符合、随机符合和散射符合,如图4所示,其中:
真符合需具备3个条件:①两个γ光子到达两个对称探测器的时间差在规定的时间窗内;②两个γ光子互成180;③两个γ光子能量相等都等于511keV。真符合数越多,定位越精确。
随机符合是一种假符合,其两个γ光子来自不同的湮没辐射事件,但在符合时间窗内被误认为“同时”发生的2个γ光子而探测下来。
散射符合是湮没辐射产生的2个γ光子,如果一个到达探头之前与组织发生散射,但仍在符合时间窗内被探头探测,称散射符合。
为提高定位精度,需滤除随机符合和散射符合产生的符合线路。随机符合的符合线路距离大于真符合的符合线路距离,以真符合的符合线路距离为阈值,滤除掉随机符合产生的符合线路。由于散射符合的其中一个光子到达探头之前与组织发生散射,其能量<511keV,设阈值为511keV,从而可以把能量小于511keV的散射符合线路滤除掉。
2)在真符合的情况下,初始化三个放射性标记物1的初始位置,具体步骤包括:
第一步、三个放射性标记物1依次相连构成一个三角形,三角形的三个顶点分别是三个标记物所处位置。假设此三角形围绕其几何中心旋转了一个单位矢量(u,v,w),旋转角度为θ,则三角形的三个顶点位置 [ L &RightArrow; 1 , L &RightArrow; 2 , L &RightArrow; 3 ] = R ( u , v , w , &theta; ) &times; [ L &RightArrow; 1 0 , L &RightArrow; 2 0 , L &RightArrow; 3 0 ] + [ C &RightArrow; , C &RightArrow; , C &RightArrow; ] , 其中,是三角形的几何中心位置,R(u,v,w,θ)是旋转矩阵,是三个顶点的参考坐标点;本实施例中,设三角形的几何中心为(0,0,0),三个放射性标记物的相对位置 [ L &RightArrow; 1 0 , L &RightArrow; 2 0 , L &RightArrow; 3 0 ] = [ ( 5,0,0 ) T , ( 0,0,13 ) T , ( 0,0 , - 13 ) T ] ;
第二步、上述三角形围绕三角形的几何中心旋转,则三个顶点到它们各自的符合线路的距离平方根和最小;三个顶点到它们各自的符合线路的距离之和如下式:
      其中,k是三个放射性标记物1的序号(k=1,2,3),lj是离最近放射性标记物1的符合线路,Nk是到最近放射性标记物1的符合线路的个数。是lj到最近放射性标记物1的距离;
符合线路的定义为:在规定的时间窗内,两个γ光子穿透人体并被环绕在人体对称位置的射线探测器探测到,则两个γ光子的传播线路称为符合线路。
第三步、为使D最小,参数(u,v,w,θ)需满足条件:得到下式:
       D = &Sigma; k = 1 3 &Sigma; j = 1 N k ( - c j + V &RightArrow; j T ( R L &RightArrow; k 0 + C &RightArrow; ) - ( R L &RightArrow; k 0 + C &RightArrow; ) T A j ( R L &RightArrow; k 0 + C &RightArrow; ) ) , 其中, c j = a &RightArrow; j T [ n &RightArrow; j ] &times; 2 a &RightArrow; j , V &RightArrow; j T = 2 a &RightArrow; j T [ n &RightArrow; j ] &times; 2 , A j = [ n &RightArrow; j ] &times; 2 , [ n &RightArrow; j ] &times; = 0 - n jz n jy n jz 0 - n jx - n jy n jx 0 , n &RightArrow; j = ( n jx , n jy , m jz ) 为单位矢量。
由此计算出R(u,v,w,θ),则获得三个放射性标记物1的初始位置。
3)通过K均值聚类法正确分配每个放射性标记物1产生的符合线路,计算记录的符合线路的交点聚集位置,实现定位;
K均值聚类已被应用到各种领域,它的核心思想如下:算法把n个向量xi,i=1,2,…,n分为c个组Gi,i=1,2,…,c,并求每组的聚类中心,使得距离指标的价值函数达到最小。价值函数的定义为:其中,Ji是组i内的价值函数,ci为聚类中心。
如上所述,利用K均值聚类法把所有的符合线路分为三组,并求每组的聚类中心,则各个放射性标记物1的位置即是每组的聚类中心。
例如,射性标记物可连续两周内发射质子,其中质子与环境中的电子相遇,发生湮灭,进而产生两个方向相反几乎同线的γ射线,本实施例中放射性标记物为22Na,选择的主要原因为:1)22Na的半衰期为2.6年,完全满足设计要求;2)22Na已被作为正电子发射源,并广泛的应用在医疗领域的PET成像。3)与其他正电子放射性同位素,如124I,84Rb相比,22Na的正电子范围,即发射正电子到与负电子发生湮灭辐射的距离更小,所以22Na能提供更高的定位精度。
所述的射线探测器装置c包括:γ射线探测器阵列、放大电路、脉冲幅度甄别器、计数器、多路选通器、微控制器。γ射线探测器阵列探测到γ射线后,会产生一个定时脉冲,并传输至放大电路进行信号放大。脉冲幅度甄别器检测脉冲信号的幅度和能量信息,当脉冲能量等于511keV时,计数器计数,同时多路选通器选通此通道,把脉冲信息传输至微控制器并存储至MMC卡,经USB接口传输至数据处理器。
所述的胶囊a包括:设置于壳体表面的三个放射性标记物1、设置于壳体内部的传感模块2、微处理器7、无线通讯模块11、电源20以及供电管理模块17,其中:各个放射性标记物1发射正电子实现胶囊a整体的定位,传感模块2采集体内的生理信息并传输至微处理器7进行整合,微处理器7将整合得到的综合信息通过无线通讯模块11传输至数据记录仪b。
所述的传感模块2包括:压力传感器3及其压力调理电路5、温度传感器4及其温度调理电路18、pH传感器21及其pH调理电路19,其中:压力调理电路3、温度调理电路4和pH调理电路19分别将相应的生理信息进行放大整形。
所述的微处理器7包括:依次相连的多路模拟输入选通和可编程放大器6、AD转换电路16和梳状滤波器8、以及与梳状滤波器8相连的控制单元15。其中控制单元15包括:存储器9、定时器10、看门狗13和时钟电路14。其中:多路模拟输入选通和可编程放大器6与传感模块2相连,控制单元15与无线通讯模块11相连。
所述的多路模拟输入选通和可编程放大器支持放大倍数2、4或8设置。
所述的AD转换电路为∑-Δ型转换电路,其可调整输入信号的放大倍率有0.25、0.5、1、2、4、8或16。

Claims (10)

1.一种定位监测系统,其特征在于,包括:位于体内的胶囊、数据记录仪、设置于体外且环绕肠胃道位置的射线探测器装置以及数据处理器,其中:胶囊带有三个放射性标记物,三个放射性标记物发射正电子,且与周围负电子结合发生湮灭辐射,正、负电子消失,发射出两个方向相反且能量相等的γ光子,射线探测器装置测得两个γ光子时分别产生两个定时脉冲,并将两个定时脉冲及符合线路进行存储后传输至数据处理器上,数据处理器追踪两个γ光子并进行符合事件的筛选,并计算真符合下符合线路的交点聚集位置,实现胶囊在体内的定位。
2.一种根据权利要求1所述系统的追踪方法,具体包括以下步骤:
1)通过阈值滤波法滤除随机符合和散射符合产生的符合线路,选择真符合产生的符合线路;
2)在真符合的情况下,初始化三个放射性标记物的初始位置;
3)通过K均值聚类法正确分配每个放射性标记物产生的符合线路,计算记录的符合线路的交点聚集位置,实现定位。
3.根据权利要求2所述的追踪方法,其特征是,在真符合的情况下,初始化三个放射性标记物的初始位置,具体步骤包括:
第一步、三个放射性标记物依次相连构成一个三角形,设此三角形围绕其几何中心旋转一个单位矢量(u,v,w),旋转角度为θ,则此三角形的三个顶点的位置 [ L &RightArrow; 1 , L &RightArrow; 2 , L &RightArrow; 3 ] = R ( u , v , w , &theta; ) &times; [ L &RightArrow; 1 0 , L &RightArrow; 2 0 , L &RightArrow; 3 0 ] + [ C &RightArrow; , C &RightArrow; , C &RightArrow; ] , 其中,是三角形的几何中心位置,R(u,v,w,θ)是旋转矩阵,是三个顶点的参考坐标点;
第二步、上述三角形围绕三角形的几何中心旋转,则三个顶点到它们各自的符合线路的距离之和为:其中,k是三个放射性标记物的序号(k=1,2,3),lj是离最近放射性标记物的符合线路,Nk是到最近放射性标记物的符合线路的个数。是lj到最近放射性标记物的距离;
第三步、为使第二步的三个顶点到它们各自的符合线路的距离之和D最小,参数(u,v,w,θ)需满足条件,具体令 D = &Sigma; k = 1 3 &Sigma; j = 1 N k ( - c j + V &RightArrow; j T ( R L &RightArrow; k 0 + C &RightArrow; ) - ( R L &RightArrow; k 0 + C &RightArrow; ) T A j ( R L &RightArrow; k 0 + C &RightArrow; ) ) , 其中, c j = a &RightArrow; j T [ n &RightArrow; j ] &times; 2 a &RightArrow; j , V &RightArrow; j T = 2 a &RightArrow; j T [ n &RightArrow; j ] &times; 2 , A j = [ n &RightArrow; j ] &times; 2 , [ n &RightArrow; j ] &times; = 0 - n jz n jy n jz 0 - n jx - n jy n jx 0 , n &RightArrow; j = ( n jx , n jy , n jz ) 为单位矢量;由此计算出R(u,v,w,θ),则获得三个放射性标记物的初始位置。
4.根据权利要求2或3所述的追踪方法,其特征是,所述的K均值聚类的算法具体为:将n个向量xi,i=1,2,…,n分为c个组Gi,i=1,2,…,c,并求每组的聚类中心,使得距离指标的价值函数达到最小,价值函数的定义为:其中,Ji是组i内的价值函数,ci为聚类中心。
5.根据权利要求4所述的追踪方法,其特征是,所述的射线探测器装置c包括:γ射线探测器阵列、放大电路、脉冲幅度甄别器、计数器、多路选通器、微控制器,γ射线探测器阵列探测到γ射线后,产生一个定时脉冲,并传输至放大电路进行信号放大,脉冲幅度甄别器检测脉冲信号的幅度和能量信息,当脉冲能量等于511keV时,计数器计数,多路选通器选通此通道;微控制器接收脉冲信息并由多媒体MMC卡进行存储后经过USB接口传输至数据处理器。
6.根据权利要求5所述的追踪方法,其特征是,所述的胶囊包括:设置于壳体表面的三个放射性标记物、设置于壳体内部的传感模块、微处理器、无线通讯模块、电源以及供电管理模块,其中:各个放射性标记物发射正电子实现胶囊整体的定位,传感模块采集体内的生理信息并传输至微处理器进行整合,微处理器将整合得到的综合信息通过无线通讯模块传输至数据处理器。
7.根据权利要求4或5所述的追踪方法,其特征是,所述的传感模块包括:压力传感器及其压力调理电路、温度传感器及其温度调理电路、pH传感器及其pH调理电路,其中:压力调理电路、温度调理电路和pH调理电路分别将相应的生理信息进行放大整形。
8.根据权利要求7所述的追踪方法,其特征是,所述的微处理器包括:依次相连的多路模拟输入选通和可编程放大器、AD转换电路和梳状滤波器、以及与梳状滤波器相连的控制单元,其中:多路模拟输入选通和可编程放大器与传感模块相连,控制单元与无线通讯模块相连;控制单元包括:存储器、定时器、看门狗和时钟电路。
9.根据权利要求8所述的追踪方法,其特征是,所述的多路模拟输入选通和可编程放大器支持放大倍数2、4或8设置;
所述的AD转换电路为∑-Δ型转换电路,其可调整输入信号的放大倍率有0.25、0.5、1、2、4、8或16。
10.根据权利要求2所述的追踪方法,其特征是,所述的真符合需具备3个条件:①两个γ光子到达两个对称探测器的时间差在规定的时间窗内;②两个γ光子方向相反,即互成180°;③两个γ光子能量相等都等于511keV。
CN201410692156.0A 2014-11-25 2014-11-25 基于定位监测系统的追踪方法 Active CN104814713B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410692156.0A CN104814713B (zh) 2014-11-25 2014-11-25 基于定位监测系统的追踪方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410692156.0A CN104814713B (zh) 2014-11-25 2014-11-25 基于定位监测系统的追踪方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104814713A true CN104814713A (zh) 2015-08-05
CN104814713B CN104814713B (zh) 2016-05-25

Family

ID=53725391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410692156.0A Active CN104814713B (zh) 2014-11-25 2014-11-25 基于定位监测系统的追踪方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104814713B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107595315A (zh) * 2017-09-30 2018-01-19 华中科技大学 一种发射成像设备中光响应线的获取方法
CN111292010A (zh) * 2020-03-05 2020-06-16 广州快决测信息科技有限公司 一种定向进行数据采集的方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070003612A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Microsoft Corporation Capsule
CN1899222A (zh) * 2005-07-21 2007-01-24 西门子公司 植入物和用于确定植入物在身体中的位置的装置和方法
WO2008059500A2 (en) * 2006-11-15 2008-05-22 Navotek Medical Ltd. Local intra-body delivery system
CN101970043A (zh) * 2008-03-14 2011-02-09 反射医疗公司 用于发射引导的放疗的方法和装置
CN102138794A (zh) * 2011-02-17 2011-08-03 上海交通大学 电磁跟踪式全消化道生理信息无创检测系统
WO2013076163A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-30 Technische Universität München Tracking system and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070003612A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Microsoft Corporation Capsule
CN1899222A (zh) * 2005-07-21 2007-01-24 西门子公司 植入物和用于确定植入物在身体中的位置的装置和方法
WO2008059500A2 (en) * 2006-11-15 2008-05-22 Navotek Medical Ltd. Local intra-body delivery system
CN101970043A (zh) * 2008-03-14 2011-02-09 反射医疗公司 用于发射引导的放疗的方法和装置
CN102138794A (zh) * 2011-02-17 2011-08-03 上海交通大学 电磁跟踪式全消化道生理信息无创检测系统
WO2013076163A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-30 Technische Universität München Tracking system and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107595315A (zh) * 2017-09-30 2018-01-19 华中科技大学 一种发射成像设备中光响应线的获取方法
CN111292010A (zh) * 2020-03-05 2020-06-16 广州快决测信息科技有限公司 一种定向进行数据采集的方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN104814713B (zh) 2016-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11686867B2 (en) System and method for image reconstruction in positron emission tomography
US9370333B2 (en) Radioactive-emission-measurement optimization to specific body structures
JP2008514952A (ja) 陽電子放出断層撮影(pet)システム
ES2923858T3 (es) Sistema para la detección de radiación gamma de un analito radiactivo
US11529108B2 (en) Methods and apparatus for improving the image resolution and sensitivity of whole-body positron emission tomography (PET) imaging
CN104814713B (zh) 基于定位监测系统的追踪方法
Tian et al. Radiopharmaceutical imaging based on 3D-CZT Compton camera with 3D-printed mouse phantom
US8410776B2 (en) Detector module for an emission tomography scanner
ES2942432T3 (es) Sistema de imagen dual apto para diagnósticos oncológicos y biopsias guiadas en tiempo real
CN106388845A (zh) 一种正电子发射切伦科夫-伽玛双辐射的成像方法与装置
CN104146726A (zh) Pet系统符合探测响应的生成方法
US7205546B1 (en) Spherical PET mammography scanner
US7554088B2 (en) Method for positron emission imaging
WO2021140504A1 (en) Radiation capsule for bowel disease imaging and localize drug delivery
CN111728625A (zh) Pet系统时间同步方法、装置、计算机设备和存储介质
Raylman et al. A dual surface barrier detector unit for beta-sensitive endoscopic probes
CN201879710U (zh) 闪烁分层摄影仪
KR101565038B1 (ko) 캡슐 내시경을 이용한 방사선 검출 시스템
CN210697662U (zh) 一种契连柯夫事件与伽马事件符合成像装置
Raylman et al. Endoprobe: A system for radionuclide‐guided endoscopy: Radionuclide‐guided endoscopy
US20240164732A1 (en) Intraoperative radiation probe system with radiation-orientation mapping
CN220671638U (zh) 一种环形阵列式辐射剂量探测器
Than Localization and tracking of robotic endoscopic capsules using multiple positron emission markers
Park et al. Feasibility of a wireless gamma probe in radioguided surgery
CN105342634A (zh) 内窥式pet成像系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230414

Address after: Room 1109-1110, Building 67, Hongcao Building, No. 421 Hongcao Road, Caohejing Emerging Technology Development Zone, Xuhui District, Shanghai, 200233

Patentee after: SHANGHAI LEADERSOFT INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 200240 No. 800, Dongchuan Road, Shanghai, Minhang District

Patentee before: SHANGHAI JIAO TONG University

TR01 Transfer of patent right