CN109009120A - 一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法 - Google Patents

一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109009120A
CN109009120A CN201810679997.6A CN201810679997A CN109009120A CN 109009120 A CN109009120 A CN 109009120A CN 201810679997 A CN201810679997 A CN 201810679997A CN 109009120 A CN109009120 A CN 109009120A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nanometer
checked
scattering
coefficient
gastrointestinal
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.)
Pending
Application number
CN201810679997.6A
Other languages
English (en)
Inventor
上官昌盛
向英
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.)
Jingmen Second Peoples Hospital
Original Assignee
Jingmen Second Peoples Hospital
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 Jingmen Second Peoples Hospital filed Critical Jingmen Second Peoples Hospital
Priority to CN201810679997.6A priority Critical patent/CN109009120A/zh
Publication of CN109009120A publication Critical patent/CN109009120A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A61B5/065Determining position of the probe employing exclusively positioning means located on or in the probe, e.g. using position sensors arranged on the probe
    • A61B5/066Superposing sensor position on an image of the patient, e.g. obtained by ultrasound or x-ray imaging

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

本发明属于医疗器械技术领域,公开了一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法,该装置设置有壳体、纳米摄像头、纳米强光源、纳米声波发射器、固定装置、电池槽、无线信号发射器;方法包括:通过纳米摄像头进行待检部位吸收系数和散射系数空间分布的同时重建;最终获取待检部位的图像;将所获得的图像通过无线信号发射器发射到外接设备上;通过纳米声波发射器发射的超声波对待检部位内部的异物图像和通入待检部位的过程中的道路图像求循环共变函数。本发明结构简单,能够很好的辅助肠胃设备通过胃肠道,使得治疗更加的方便,并且能够减轻病患者的痛苦,同时增加了工作效率。

Description

一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域,尤其涉及一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法。
背景技术
目前,业内常用的现有技术是这样的:
目前,胃镜肠镜等肠胃检查设备是一种医学检查方法,也是指这种检查使用的器具。检查能直接观察到被检查部位的真实情况,更可通过对可疑病变部位进行病理活检及细胞学检查,以进一步明确诊断,是上消化道病变的首选检查方法。它借助一条纤细、柔软的管子伸入胃中,医生可以直接观察食道、胃和十二指肠的病变,尤其对微小的病变。目前在使用胃肠设备时,最难做的是能够顺利将胃肠设备通过肠胃,很容易在胃肠到中遇到阻碍,破坏胃肠道。
综上所述,现有技术存在的问题是:
目前在使用胃肠设备时,最难做的是能够顺利将胃肠设备通过肠胃,很容易在胃肠到中遇到阻碍,破坏胃肠道。
OPT成像由于生物样品未经透明化处理,因此存在光子散射问题。常规的OPT成像算法只考虑生物组织对光子的吸收特性,也只能重建光子的吸收系数不能重建光子的散射系数。当采用OPT技术进行成像时,散射的影响不可忽略,并且会和光子的吸收特性混合在一起,从而导致传统的OPT成像空间分辨率的降低以及重建结果的不准确。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法。
本发明是这样实现的,一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法,包括:
通过纳米摄像头利用级数展开理论分解传输光,将传输光分解为弹道传输分量、一次散射传输分量和多次散射传输分量,结合弱散射介质的应用背景;结合OPT成像模型,分别测量弹道传输分量和一次散射传输分量;采用重建算法从弹道传输分量中重建待检部位的衰减系数,从一次散射分量中重建待检部位的散射系数;再利用衰减系数、散射系数与吸收系数之间的关系计算获得待检部位的吸收系数,进行待检部位吸收系数和散射系数空间分布的同时重建;最终获取待检部位的图像;
将所获得的图像通过无线信号发射器发射到外接设备上;
通过纳米声波发射器发射的超声波,对待检部位内部的异物图像和通入待检部位的过程中的道路图像求循环共变函数
对所述循环共变函数进行傅里叶变换,求循环共变谱后作为探测图像;其中(x(t-τ))〈p-1>=|x(t-τ)|p-2x*(t-τ),γx(t-τ)是x(t)的分散系数,ε称为循环频率,T为一个码元周期;
通过无线信号发射器将所探测到的异物图像和通入待检部位的过程中的道路图传递到外接设备上。
进一步,光子弱散射待检部位传输建模包括:
表示Γ-上入射的光子到位置且方向为时所传播的距离,则:
其中处的辐射度,表示单位立体角内、单位时间内、通过垂直于单位方向矢量的单位面积上的平均功率通量密度,量纲是W/(m2.Sr);K0为引入的光子弹道传播算子,表示待检部位在处的总的衰减系数,表示待检部位的吸收系数,表示散射系数;
其中:
其中K为引入的光子散射传播算子,为归一化的散射相位函数,表示光子从方向散射到方向的概率,满足dΩ′表示单位方向矢量对应的立体角微元;定义m0=K0gin则有nn+1=Kmn(n≥0),从而在处的总的辐射率为:
其中mn表示经n次散射到达的辐射度分量;当光子在扩散区域传播时,K的谱半径ρ(K)值接近1,当光子在弱散射区域传播时,ρ(K)>>1,在此种情况下,当n→∞时,快速收敛;
然后,在输出边界Γ+上描述探测器接收到的数据总量gout,即从而:
其中A是描述光子传输的矩阵,A0、A1和A2分别描述弹道传输、一次散射传输和多次散射传输部分,定义g0=A0gin,g1=A1gin分别表示测量数值中的弹道传输分量和一次散射分量,则知:
入射光方向为经一次散射后其方向为则上式中关于的积分仅在一特定角度上有值,取系数k的取值由相位函数确定,同时定义 分别表示光子发生散射后和散射前的衰减量,则有:
进一步,计算重建衰减系数包括:
在OPT成像中采用空间均匀分布的平行光对待检部位gin进行照射,通过CCD相机采集无待检部位遮挡的照射光测得入射光强度;对 左右两边同除以gin并取负对数,则:
采集到360度的测量数据G0后,采用精确高效的滤波反投影重建算法进行逆Radon变换即计算出衰减系数,即μt=FBP(G0)。
进一步,通过纳米声波发射器发射的超声波,对待检部位内部的异物图像和通入待检部位的过程中的道路图像中,具体包括:
对接收的超声波含有Alpha稳定分布噪声的PSK信号求循环共变函数;
对所述循环共变函数进行傅里叶变换,求其循环共变谱;
通过所述循环共变谱提取循环频率ε=0Hz的截面;
搜索所述截面的正负半轴的峰值,找到所述峰值对应的正负频率值,并取绝对值后求均值作为载频的估计值。
进一步,接收信号的循环共变函数包括:
所述信号含有服从SαS分布噪声的MPSK信号,可以表示为:
其中E是信号的平均功率,M=2k,m=1,2,...M,q(t)表示矩形脉冲波形,T表示符号周期,fc表示载波频率,φ0表示初始相位,若(此处是否需要加条件:若)w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声,则其自共变函数定义为:
其中(x(t-τ))<p-1>=|x(t-τ)|p-2x*(t-τ),γx(t-τ)是x(t)的分散系数,则x(t)的循环共变定义为:
其中ε称为循环频率,T为一个码元周期;
所述接收信号的循环共变谱按以下进行:
循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换,表示为:
其循环共变谱推导为:
当M≥4时,在处,
当M=2时,
其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换,且
通过提取循环共变谱中循环频率ε=0Hz的截面实现载频估计,包括:
循环共变谱在n=0即ε=0Hz截面上的包络为:
当f=±fc时,包络取得最大值。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法的计算机程序。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法的信息数据处理终端。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行所述的用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法。
本发明的另一目的在于提供一种如用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统设置有壳体、纳米摄像头、纳米强光源、纳米声波发射器、固定装置、电池槽、无线信号发射器;摄像头、纳米强光源、纳米声波发射器、电池槽、无线信号发射器位于壳体内部;
所述纳米摄像头、纳米强光源、纳米声波发射器强力胶固定在壳体的顶部;固定装置通过焊接固定在壳体侧面的外部;无线信号发射器通过螺栓固定在壳体内部;电池槽通过螺栓固定在壳体内部;
所述固定装置为强力胶,粘贴在胃肠设备的顶端;
所述纳米摄像头,纳米强光源,纳米声波发射器通过导线与电池槽相连接,纳米摄像头,纳米声波发射器通过数据线与无线信号发射器相连接。
本发明的另一目的在于提供一种搭载有所述用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统的信息数据处理终端。
本发明的优点及积极效果为:
该用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法,通过纳米摄像头拍摄肠胃内部的画面,并通过电池进行供电,在将所拍摄的画面通过无线信号发射器发射到外接设备上,通过纳米强光源来提供照明,对肠胃内部的环境起到照明的作用,通过纳米声波发射器来发射超声波,对肠胃内部的异物和通入肠胃内部的过程中的道路进行探测,通过电池槽内部的电池来进行供电,通过无线信号发射器将该装置所探测到的异物传递到外接设备上。通过固定装置将该装置固定在肠胃射被的端部。
该装置结构简单,能够很好的辅助肠胃设备通过胃肠道,使得治疗更加的方便,并且能够减轻病患者的痛苦,同时增加了工作效率。
本发明在透射式OPT成像方面,提出了同时重建吸收系数和散射系数的有效方法。针对OPT成像存在弱散射的问题,结合OPT成像数据采集的自身特点,构建相应的数学模型,并通过额外测量一组与入射光保持一定倾斜角度的数据的方法,对弹道传输分量和一次散射传输分量进行分离,进而实现样品吸收系数和散射系数的三维重建,从而既可以有效解决OPT成像存在的散射问题;提高了OPT成像质量,同时更丰富了OPT技术提供的信息量,使得OPT技术可以从吸收系数和散射系数两个角度描述生物的组织结构特性。
本发明纳米声波发射器分布噪声下PSK信号的载频进行估计;
本发明在低信噪比环境下具有较好的估计性能;
在相同的仿真实验环境和相同的码元速率、载波频率、采样频率、采样点数和信噪比等信号参数设置条件下,本发明比现有的图像获取方法具有更好的获取准确图像性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法的俯视结构示意图;
图中:1、壳体;2、纳米摄像头;3、纳米强光源;4、纳米声波发射器;5、固定装置;6、电池槽;7、无线信号发射器。
图3为本发明在不同混合信噪比下BPSK和QPSK循环共变谱载频估计的性能图(α=1.5);
图4为本发明在不同特征指数下估计的性能对比图(MSNR=0dB)。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
目前在使用胃肠设备时,最难做的是能够顺利将胃肠设备通过肠胃,很容易在胃肠到中遇到阻碍,破坏胃肠道。
如图1-图2,本发明实施例提供的用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统,设置有壳体1、纳米摄像头2、纳米强光源3、纳米声波发射器4、固定装置5、电池槽6、无线信号发射器7。纳米摄像头2、纳米强光源3、纳米声波发射器4、电池槽6、无线信号发射器7位于壳体1内部,固定装置5位于壳体1侧面外部。
所述纳米摄像头2、纳米强光源3、纳米声波发射器4、位于壳体1的顶部,通过强力胶固定在该装置的顶部,固定装置5位于壳体1侧面外部,通过焊接固定在壳体1侧面的外部,无线信号发射器7位于壳体1内部,通过螺栓固定在壳体1内部,电池槽6通过螺栓固定在壳体1内部相应位置。所述固定装置5为一强力胶,用于粘贴在胃肠设备的顶端。所述纳米摄像头2,纳米强光源3,纳米声波发射器4通过导线与电池槽6相连接,纳米摄像头2,纳米声波发射器4通过数据线与无线信号发射器7相连接。
本发明的工作原理是:该装置通过纳米摄像头2拍摄肠胃内部的画面,并通过电池进行供电,在将所拍摄的画面通过无线信号发射器7发射到外接设备上,通过纳米强光源3来提供照明,对肠胃内部的环境起到照明的作用,通过纳米声波发射器4来发射超声波,对肠胃内部的异物和通入肠胃内部的过程中的道路进行探测,通过电池槽6内部的电池来进行供电,通过无线信号发射器7将该装置所探测到的异物传递到外接设备上。通过固定装置5将该装置固定在肠胃射被的端部。改装置结构简单,能够很好的辅助肠胃设备通过胃肠道,使得治疗更加的方便,并且能够减轻病患者的痛苦,同时增加了工作效率。
下面结合具体分析对本发明作进一步描述。
本发明实施例提供的用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法,包括:
通过纳米摄像头2利用级数展开理论分解传输光,将传输光分解为弹道传输分量、一次散射传输分量和多次散射传输分量,结合弱散射介质的应用背景;结合OPT成像模型,分别测量弹道传输分量和一次散射传输分量;采用重建算法从弹道传输分量中重建待检部位的衰减系数,从一次散射分量中重建待检部位的散射系数;再利用衰减系数、散射系数与吸收系数之间的关系计算获得待检部位的吸收系数,进行待检部位吸收系数和散射系数空间分布的同时重建;最终获取待检部位的图像;
将所获得的图像通过无线信号发射器7发射到外接设备上;
通过纳米声波发射器4发射的超声波,对待检部位内部的异物图像和通入待检部位的过程中的道路图像求循环共变函数
对所述循环共变函数进行傅里叶变换,求循环共变谱后作为探测图像;其中(x(t-τ))<p-1>=|x(t-τ)|p-2x*(t-τ),γx(t-τ)是x(t)的分散系数,ε称为循环频率,T为一个码元周期;
通过无线信号发射器7将所探测到的异物图像和通入待检部位的过程中的道路图传递到外接设备上。
光子弱散射待检部位传输建模包括:
表示Γ-上入射的光子到位置且方向为时所传播的距离,则:
其中处的辐射度,表示单位立体角内、单位时间内、通过垂直于单位方向矢量的单位面积上的平均功率通量密度,量纲是W/(m2.Sr);K0为引入的光子弹道传播算子,表示待检部位在处的总的衰减系数,表示待检部位的吸收系数,表示散射系数;
其中:
其中K为引入的光子散射传播算子,为归一化的散射相位函数,表示光子从方向散射到方向的概率,满足dΩ′表示单位方向矢量对应的立体角微元;定义m0=K0gin则有nn+1=Kmn(n≥0),从而在处的总的辐射率为:
其中mn表示经n次散射到达的辐射度分量;当光子在扩散区域传播时,K的谱半径ρ(K)值接近1,当光子在弱散射区域传播时,ρ(K)>>1,在此种情况下,当n→∞时,快速收敛;
然后,在输出边界Γ+上描述探测器接收到的数据总量gout,即从而:
其中A是描述光子传输的矩阵,A0、A1和A2分别描述弹道传输、一次散射传输和多次散射传输部分,定义g0=A0gin,g1=A1gin分别表示测量数值中的弹道传输分量和一次散射分量,则知:
入射光方向为经一次散射后其方向为则上式中关于的积分仅在一特定角度上有值,取系数k的取值由相位函数确定,同时定义 分别表示光子发生散射后和散射前的衰减量,则有:
计算重建衰减系数包括:
在OPT成像中采用空间均匀分布的平行光对待检部位gin进行照射,通过CCD相机采集无待检部位遮挡的照射光测得入射光强度;对 左右两边同除以gin并取负对数,则:
采集到360度的测量数据G0后,采用精确高效的滤波反投影重建算法进行逆Radon变换即计算出衰减系数,即μt=FBP(G0)。
通过纳米声波发射器4发射的超声波,对待检部位内部的异物图像和通入待检部位的过程中的道路图像中,具体包括:
对接收的超声波含有Alpha稳定分布噪声的PSK信号求循环共变函数;
对所述循环共变函数进行傅里叶变换,求其循环共变谱;
通过所述循环共变谱提取循环频率ε=0Hz的截面;
搜索所述截面的正负半轴的峰值,找到所述峰值对应的正负频率值,并取绝对值后求均值作为载频的估计值。
接收信号的循环共变函数包括:
所述信号含有服从SαS分布噪声的MPSK信号,可以表示为:
其中E是信号的平均功率,M=2k,m=1,2,...M,q(t)表示矩形脉冲波形,T表示符号周期,fc表示载波频率,φ0表示初始相位,若(此处是否需要加条件:若)w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声,则其自共变函数定义为:
其中(x(t-τ))<p-1>=|x(t-τ)|p-2x*(t-τ),γx(t-τ)是x(t)的分散系数,则x(t)的循环共变定义为:
其中ε称为循环频率,T为一个码元周期;
所述接收信号的循环共变谱按以下进行:
循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换,表示为:
其循环共变谱推导为:
当M≥4时,在处,
当M=2时,
其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换,且
通过提取循环共变谱中循环频率ε=0Hz的截面实现载频估计,包括:
循环共变谱在n=0即ε=0Hz截面上的包络为:
当f=±fc时,包络取得最大值。
图3为本发明在不同混合信噪比下BPSK和QPSK循环共变谱载频估计的性能图(α=1.5);
图4为本发明在不同特征指数下估计的性能对比图(MSNR=0dB);
为了测试混合信噪比对Alpha稳定分布噪声下PSK信号的载频估计性能的影响,分别对BPSK和QPSK信号的情况,Alpha稳定分布噪声的特征指数α=1.5。如图3所示,在低信噪比环境下本发明的估计方法能够到达较理想的估计性能,并且随着信噪比的增大,本发明的估计方法的性能随之提高。
为了测试Alpha稳定分布噪声的特征指数α对Alpha稳定分布噪声下PSK信号的载频估计性能的影响,以及进一步说明本发明方法的优越性,在相同的仿真实验环境和信号参数设置下,对信号模型分别为BPSK和QPSK信号的情况,本发明方法与赵春晖等人的基于分数低阶循环谱思想的载频估计方法,进行对比试验。如图4所示,随着特征指数的增加,本发明的估计方法的性能随之提高,并优于赵等人的估计方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法,其特征在于,所述用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法包括:
通过纳米摄像头利用级数展开理论分解传输光,将传输光分解为弹道传输分量、一次散射传输分量和多次散射传输分量,结合弱散射介质的应用背景;结合OPT成像模型,分别测量弹道传输分量和一次散射传输分量;采用重建算法从弹道传输分量中重建待检部位的衰减系数,从一次散射分量中重建待检部位的散射系数;再利用衰减系数、散射系数与吸收系数之间的关系计算获得待检部位的吸收系数,进行待检部位吸收系数和散射系数空间分布的同时重建;最终获取待检部位的图像;
将所获得的图像通过无线信号发射器发射到外接设备上;
通过纳米声波发射器发射的超声波,对待检部位内部的异物图像和通入待检部位的过程中的道路图像求循环共变函数
对所述循环共变函数进行傅里叶变换,求循环共变谱后作为探测图像;其中(x(t-τ))<p-1>=|x(t-τ)|p-2x*(t-τ),γx(t-τ)是x(t)的分散系数,ε称为循环频率,T为一个码元周期;
通过无线信号发射器将所探测到的异物图像和通入待检部位的过程中的道路图传递到外接设备上。
2.如权利要求1所述的用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法,其特征在于,光子弱散射待检部位传输建模包括:
表示Γ-上入射的光子到位置且方向为时所传播的距离,则:
其中处的辐射度,表示单位立体角内、单位时间内、通过垂直于单位方向矢量的单位面积上的平均功率通量密度,量纲是W/(m2.Sr);K0为引入的光子弹道传播算子,表示待检部位在处的总的衰减系数,表示待检部位的吸收系数,表示散射系数;
其中:
其中K为引入的光子散射传播算子,为归一化的散射相位函数,表示光子从方向散射到方向的概率,满足dΩ′表示单位方向矢量对应的立体角微元;定义m0=K0gin则有nn+1=Kmn(n≥0),从而在处的总的辐射率为:
其中mn表示经n次散射到达的辐射度分量;当光子在扩散区域传播时,K的谱半径ρ(K)值接近1,当光子在弱散射区域传播时,ρ(K)>>1,在此种情况下,当n→∞时,快速收敛;
然后,在输出边界Γ+上描述探测器接收到的数据总量gout,即从而:
其中A是描述光子传输的矩阵,A0、A1和A2分别描述弹道传输、一次散射传输和多次散射传输部分,定义g0=A0gin,g1=A1gin分别表示测量数值中的弹道传输分量和一次散射分量,则知:
入射光方向为经一次散射后其方向为则上式中关于的积分仅在一特定角度上有值,取系数k的取值由相位函数确定,同时定义 分别表示光子发生散射后和散射前的衰减量,则有:
3.如权利要求1所述的用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法,其特征在于,计算重建衰减系数包括:
在OPT成像中采用空间均匀分布的平行光对待检部位gin进行照射,通过CCD相机采集无待检部位遮挡的照射光测得入射光强度;对左右两边同除以gin并取负对数,则:
采集到360度的测量数据G0后,采用精确高效的滤波反投影重建算法进行逆Radon变换即计算出衰减系数,即μt=FBP(G0)。
4.如权利要求1所述的用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法,其特征在于,通过纳米声波发射器发射的超声波,对待检部位内部的异物图像和通入待检部位的过程中的道路图像中,具体包括:
对接收的超声波含有Alpha稳定分布噪声的PSK信号求循环共变函数;
对所述循环共变函数进行傅里叶变换,求其循环共变谱;
通过所述循环共变谱提取循环频率ε=0Hz的截面;
搜索所述截面的正负半轴的峰值,找到所述峰值对应的正负频率值,并取绝对值后求均值作为载频的估计值。
5.如权利要求4所述的用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法,其特征在于,接收信号的循环共变函数包括:
所述信号含有服从SαS分布噪声的MPSK信号,可以表示为:
其中E是信号的平均功率,M=2k,m=1,2,...M,q(t)表示矩形脉冲波形,T表示符号周期,fc表示载波频率,φ0表示初始相位,若(此处是否需要加条件:若)w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声,则其自共变函数定义为:
其中(x(t-τ))〈p-1>=|x(t-τ)|p-2x*(t-τ),γx(t-τ)是x(t)的分散系数,则x(t)的循环共变定义为:
其中ε称为循环频率,T为一个码元周期;
所述接收信号的循环共变谱按以下进行:
循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换,表示为:
其循环共变谱推导为:
当M≥4时,在处,
当M=2时,
其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换,且
通过提取循环共变谱中循环频率ε=0Hz的截面实现载频估计,包括:
循环共变谱在n=0即ε=0Hz截面上的包络为:
当f=±fc时,包络取得最大值。
6.一种实现权利要求1~5任意一项所述用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法的计算机程序。
7.一种实现权利要求1~5任意一项所述用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法的信息数据处理终端。
8.一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-5任意一项所述的用于引导胃肠设备通过胃肠道的方法。
9.一种如权利要求1所述方法的用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统,其特征在于,所述用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统设置有壳体、纳米摄像头、纳米强光源、纳米声波发射器、固定装置、电池槽、无线信号发射器;摄像头、纳米强光源、纳米声波发射器、电池槽、无线信号发射器位于壳体内部;
所述纳米摄像头、纳米强光源、纳米声波发射器强力胶固定在壳体的顶部;固定装置通过焊接固定在壳体侧面的外部;无线信号发射器通过螺栓固定在壳体内部;电池槽通过螺栓固定在壳体内部;
所述固定装置为强力胶,粘贴在胃肠设备的顶端;
所述纳米摄像头,纳米强光源,纳米声波发射器通过导线与电池槽相连接,纳米摄像头,纳米声波发射器通过数据线与无线信号发射器相连接。
10.一种搭载有权利要求9所述用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统的信息数据处理终端。
CN201810679997.6A 2018-06-27 2018-06-27 一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法 Pending CN109009120A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810679997.6A CN109009120A (zh) 2018-06-27 2018-06-27 一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810679997.6A CN109009120A (zh) 2018-06-27 2018-06-27 一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109009120A true CN109009120A (zh) 2018-12-18

Family

ID=64610968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810679997.6A Pending CN109009120A (zh) 2018-06-27 2018-06-27 一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109009120A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113710154A (zh) * 2019-04-18 2021-11-26 消化道官能有限公司 生物传感器胶囊和系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101716086A (zh) * 2009-12-11 2010-06-02 广州宝胆医疗器械科技有限公司 微型超声硬质多通道电子膀胱镜系统
CN101888872A (zh) * 2007-10-17 2010-11-17 泰尔哈绍梅尔医学研究基础设施和服务有限公司 用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法
CN102008327A (zh) * 2010-12-30 2011-04-13 广州宝胆医疗器械科技有限公司 具有彩色多普勒超声功能的胶囊小肠镜系统
CN202015161U (zh) * 2011-03-10 2011-10-26 苏州中加医疗科技有限公司 一种电子胃镜与超声波组合探头
CN202654130U (zh) * 2012-07-03 2013-01-09 广州宝胆医疗器械科技有限公司 具有超声功能的胶囊内镜系统
CN104038454A (zh) * 2014-06-20 2014-09-10 西安电子科技大学 一种Alpha稳定分布噪声下PSK信号的载波频率估计方法
CN105377104A (zh) * 2013-06-27 2016-03-02 基文影像公司 用于移动胃肠道中的体内装置的方法和系统
CN105894562A (zh) * 2016-04-01 2016-08-24 西安电子科技大学 一种光学投影断层成像中的吸收和散射系数重建方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101888872A (zh) * 2007-10-17 2010-11-17 泰尔哈绍梅尔医学研究基础设施和服务有限公司 用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法
CN101716086A (zh) * 2009-12-11 2010-06-02 广州宝胆医疗器械科技有限公司 微型超声硬质多通道电子膀胱镜系统
CN102008327A (zh) * 2010-12-30 2011-04-13 广州宝胆医疗器械科技有限公司 具有彩色多普勒超声功能的胶囊小肠镜系统
CN202015161U (zh) * 2011-03-10 2011-10-26 苏州中加医疗科技有限公司 一种电子胃镜与超声波组合探头
CN202654130U (zh) * 2012-07-03 2013-01-09 广州宝胆医疗器械科技有限公司 具有超声功能的胶囊内镜系统
CN105377104A (zh) * 2013-06-27 2016-03-02 基文影像公司 用于移动胃肠道中的体内装置的方法和系统
CN104038454A (zh) * 2014-06-20 2014-09-10 西安电子科技大学 一种Alpha稳定分布噪声下PSK信号的载波频率估计方法
CN105894562A (zh) * 2016-04-01 2016-08-24 西安电子科技大学 一种光学投影断层成像中的吸收和散射系数重建方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113710154A (zh) * 2019-04-18 2021-11-26 消化道官能有限公司 生物传感器胶囊和系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6320594B2 (ja) 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法
US7218959B2 (en) Hybrid-dual-fourier tomographic algorithm for a fast three-dimensionial optical image reconstruction in turbid media
CN101437455B (zh) 具有有效的传感器到组织接触的组织表征探头
EP2470100B1 (en) Integrated fiber optic raman spectroscopy and radio frequency ablation
CN109564132A (zh) 成像方法和装置
JP5543212B2 (ja) 前立腺癌のイメージング用システム、前立腺癌をイメージングするシステムの作動方法及びコンピュータ読取可能媒体
US9360551B2 (en) Object information acquiring apparatus and control method thereof
JP2003310588A (ja) 三次元ディジタル・マンモグラフィのための計算機支援検出(cad)
CN1689525A (zh) 在剂量减小的分段式螺旋扫描中再现投影数据组的方法
WO2006006559A1 (ja) ミリ波帯電磁波を用いた生体情報の獲得方法、生体情報を獲得して表示する装置
JP2014136012A (ja) 被検体情報取得装置
Kurrant et al. Evaluation of 3-D acquisition surfaces for radar-based microwave breast imaging
RU2015144025A (ru) Способы оценки соответствия норме биологической ткани
Guardiola et al. 3-D microwave magnitude combined tomography for breast cancer detection using realistic breast models
JP2002506666A (ja) 病理組織の多次元検出および特徴付け
KR20120041557A (ko) 영상을 처리하는 방법, 이를 수행하는 영상처리장치 및 의료영상시스템
CN104473617A (zh) 生物体组织探测装置、系统及方法
Kavuri et al. Hierarchical clustering method to improve transrectal ultrasound-guided diffuse optical tomography for prostate cancer imaging
CN109044277A (zh) 近红外二区荧光断层成像系统
US10206661B2 (en) Ultrasound with augmented visualization
CN107249465A (zh) 用于稀疏角度采样的断层摄影成像装置和方法
CN109009120A (zh) 一种用于引导胃肠设备通过胃肠道的系统和方法
JP2024001093A (ja) ヒト組織内の生体変化の認識のためのシステム
Guardiola et al. UWB high-contrast robust tomographic imaging for medical applications
KR20120047554A (ko) 종양의 3차원 이미지를 생성하는 테라헤르츠 영상 방법 및 이를 이용한 테라헤르츠 영상 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181218

RJ01 Rejection of invention patent application after publication