CN116867425A - 用于多传感器医疗系统的单流协议 - Google Patents

Abstract

公开了系统、技术和装置，并且所述系统、技术和装置可以包括被配置为生成第一数据流的第一传感器、被配置为生成第二数据流的第二传感器以及至少一个处理器和至少一个存储数据流管理指令的非暂时性计算机可读介质。当由所述至少一个处理器执行时，所述指令使所述至少一个处理器接收所述第一数据流和所述第二数据流，使用第一代码扩展所述第一数据流以生成第一编码数据流，使用第二代码扩展所述第二数据流以生成第二编码数据流，组合所述第一编码数据流和所述第二编码数据流以生成组合数据流，调制所述组合数据流以生成调制数据流，并且经由单信道传输所述调制数据流。

Description

用于多传感器医疗系统的单流协议

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年9月16日提交的美国临时申请号63/079,069的优先权的权益，其通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明的各方面总体涉及图像处理系统、装置和相关方法。除了其他之外，本发明的示例涉及使用多个传感器的系统、装置和相关方法。

背景技术

技术发展使医疗系统、装置和方法的用户能够对受试者进行越来越复杂的手术。微创手术领域中的一个挑战与使用多个数据流(例如，多个相机、传感器等)代替单个数据流来执行单个手术相关联。传输多个数据流会显著增加与手术和相关设备相关联的成本，因此当与单个数据流相比时，多个数据流的传输是更加资源密集型的。额外的资源会增加成本和实施错误。

发明内容

本发明的方面除了其他方面涉及对多个实时数据流进行有效管理的系统、装置和方法。本文所公开的各方面中的每一个可以包括结合其他所公开方面中的任一个描述的特征中的一个或多个。

根据一个示例，一种医疗系统可以包括被配置为生成第一数据流的第一传感器、被配置为生成第二数据流的第二传感器以及至少一个处理器和至少一个存储数据流管理指令的非暂时性计算机可读介质。当由至少一个处理器执行时，指令使至少一个处理器接收第一数据流和第二数据流；使用第一代码扩展第一数据流以生成第一编码数据流；使用第二代码扩展第二数据流以生成第二编码数据流；组合第一编码数据流和第二编码数据流以生成组合数据流；调制组合数据流以生成调制数据流；并且经由单信道传输调制数据流。

当由至少一个处理器执行时，数据流管理指令使至少一个处理器接收调制数据流；解调调制数据流以提取组合数据流；应用第一代码以从组合数据流提取第一数据流；以及应用第二代码以从组合数据流提取第二数据流。

当由至少一个处理器执行时，数据流管理指令使至少一个处理器接收第一上游数据和第二上游数据；使用第一上游代码扩展第一上游数据以生成第一编码上游数据；使用第二上游代码扩展第二上游数据以生成第二编码上游数据；组合第一编码上游数据和第二编码上游数据以生成组合上游数据；调制组合上游数据以生成调制上游数据；以及传输调制上游数据。数据流管理指令可以使至少一个处理器应用带有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)协议以确定传输信道是空闲的。

存储在至少一个非暂时性计算机可读介质中的流管理指令可以使至少一个处理器接收调制上游数据；解调调制上游数据以提取组合上游数据；应用第一上游代码以从组合上游数据提取第一上游数据；应用第二上游代码以从组合上游数据提取第二上游数据；以及将第一上游数据提供给第一传感器并且将第二上游数据提供给第二传感器。

第一上游代码可以与第一代码相同。第一代码和第二代码中的至少一个可以是正交码。扩展第一数据流包括用第一数据流对第一代码进行排他性或异或运算操作。第一代码可以是伪随机二进制代码。第一数据流和第二数据流可以分别以比第一数据流和第二数据流更高的比特率进行扩展。第一代码可以是k比特宽，并且其中组合数据流包括小于或等于k个数据流。第一传感装置和第二传感装置中的至少一个可以位于医疗装置的轴的远端，并且轴可以被构造成插入体腔中。调制数据流可以使用单信道传输，该单信道可以是铜信道、光纤信道或空气。组合数据流可以使用正交振幅调制(QAM)调制器进行调制。

根据一个示例，一种装置可以包括处理器和存储数据流管理指令的非暂时性计算机可读介质，当由处理器执行时，数据流管理指令使处理器从调制器接收调制数据流；解调调制数据流以提取组合数据流，组合数据流包括使用第一代码扩展的第一数据流和使用第二代码扩展的第二数据流；应用第一代码以从组合数据流提取第一数据流，其中第一数据流由第一传感器生成；以及应用第二代码以从组合数据流提取第二数据流，其中第一数据流由第一传感器生成。

存储在非暂时性计算机可读介质中的数据流管理指令可以使处理器接收第一上游数据和第二上游数据；使用第一上游代码扩展第一上游数据以生成第一编码上游数据；使用第二上游代码扩展第二上游数据以生成第二编码上游数据；组合第一编码上游数据和第二编码上游数据以生成组合上游数据；应用带有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)协议以确定传输信道是空闲的；调制组合上游数据以生成调制上游数据；以及在第一时间传输调制上游数据。可以经由单信道接收调制数据流。

存储在至少一个非暂时性计算机可读介质中的数据流管理指令可以使至少一个处理器在第一时间接收调制数据流；基于源于CSMA/CA协议的指示在第一时间之后的第二时间传输调制上游数据；以及在第二时间之后的第三时间接收第二调制数据流。

根据一个示例，一种方法可以包括将第一传感器和第二传感器插入患者体内；从第一传感器生成第一数据流以及从第二传感器生成第二数据流；使用第一代码扩展第一数据流以生成第一编码数据流；使用第二代码扩展第二数据流以生成第二编码数据流；组合第一编码数据流和第二编码数据流以生成组合数据流；调制组合数据流以生成调制数据流；并且经由单信道传输调制数据流。

可以理解的是，前面的一般性描述和下面的详细描述仅仅是如要求保护的本发明示例性和解释性的描述，而不是限制性的描述。

附图说明

并入并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的示例性方面，且与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明的各方面的示例性医疗系统的示意图；

图2A是根据本发明的各方面的包括多个传感器的图1的医疗系统的医疗装置的部分立体图；

图2B是根据本发明的各方面的包括多个传感器的图1的医疗系统的另一种医疗装置的部分立体图；

图2C是根据本发明的各方面的包括多个传感器的图1的医疗系统的另一种医疗装置的部分立体图；

图3A是根据本发明的各方面的用于单流协议传输的流程图；

图3B是根据本发明的各方面的用于接收图3A的单流协议传输的流程图；

图4A是根据本发明的各方面的在图1的医疗系统中实施的单流协议的图；

图4B是根据本发明的各方面的图4A的单流协议的一个方面的图；

图4C是根据本发明的各方面的图4A的单流协议的另一方面的图；

图5是根据本发明的各方面的将正交码应用于数据流的图；

图6A是根据本发明的各方面的用于经由单流协议进行上游传输的流程图；

图6B是根据本发明的各方面的用于经由单流协议接收图6A的上游传输的流程图；

图7A是根据本发明的各方面的经由单流协议进行上游传输生成的图；以及

图7B是根据本发明的各方面的经由单流协议进行上游传输接收的图。

具体实施方式

本发明的示例包括用于对多个数据流进行有效管理，使得它们可以使用单个连接传输的系统、装置和方法。多个数据流可以经由有线或无线连接提供，并且可以以最小滞后和延迟实时提供。现在将详细参考本发明的各方面，在附图中示出了其的示例。只要有可能，在所有附图中将使用相同或类似的附图标记来指代相同或相似的部分。术语“远侧”是指当将装置引入患者体内时最远离用户的部分。相反地，术语“近侧”是指当将装置放入受试者体内时最接近用户的部分。如本文所使用的，术语“包括”、“包含”或其任何其他的变型旨在涵盖非排他性的内容物，以使得包括一列要素的过程、方法、物品或设备不一定仅包括那些要素，而是可以包括未明确列出或不是这种过程、方法、物品或设备所固有的其他要素。术语“示例性”是按“示例”而非“理想”的意义使用的。如本文所使用的，术语“大约”、“基本上”和“约”指示在所述值的+/-10％内的值范围。

本发明的示例可以用于对多个数据流进行编码和组合，使得其可以进行调制，以经由单信道进行传输。在一些实施例中，医疗装置可以包括多个传感装置以捕获多个相应的数据流，以传输给控制器，以在医疗手术期间使用或与医疗手术相关联地使用。处理器和用于存储器的非暂时性计算机可读介质可以用于存储和实施所公开的主题。在实施例中，存储器可以包括依照数据流逻辑的可编程指令。

本文公开的主题的示例针对身体内的手术，诸如使用侵入性装置，诸如镜、内窥镜、十二指肠镜、胃镜、结肠镜、输尿管镜、支气管镜、导管、探针等或它们的组合进行的任何手术。手术可以包括在手术期间使用多个传感装置(例如，成像部件、传感部件等)。例如，内窥镜可以包括远侧顶端，其具有正面成像器和侧面成像器。因此，可以使用正面成像器和侧面成像器来进行相应的内窥镜检查。多个传感装置中的每个传感装置可以生成相应的数据流。每个数据流可以被单独地提供给接收部件(例如，控制器)。然而，经由多个连接提供多个数据流可能导致使用另外的资源(例如，多个触头以将位置从信号生成部件，诸如手柄传输至控制器，多个电线或连接，以及额外的部件以促进多个信号的传输和/或接收)。

根据所公开主题的实施方案，多个数据流的有效管理可以使用单流协议(SSP)。可以实施SSP以允许多个数据流(例如，源于镜或其他装置上的多个传感装置的)进行组合和调制，使得生成和传输单个数据流。单个数据流可以经由单个连接被提供给接收部件(例如，控制器)。

本文公开的实施方案提供了许多技术优势，包括使用优化的带宽(例如，通过经由正交码使用扩频，如本文所公开的)、信号完整性(例如，通过使用本文所公开的调制技术)、数据流效率(例如，经由单个无线或有线的点对点接触)以及资源的减少。另外地，基于两个或更多个数据流(例如，两个图像流)生成单个调制数据流使得能够对单个调制数据流进行有效的无线传输，单个调制数据流随后可以进行解调和分割以接收原始的两个或更多个数据流。通过传输单个调制数据流，减少或消除了如果使用传输两个或更多个数据流中的每一个的传统技术将会出现的在两个或更多个数据流之间的滞后或延迟中的任何差异。

图1示出了根据本发明的示例的医疗系统100的示意性图示。医疗系统100可以包括一个或多个光源130、数据处理装置101、医疗器械110、医疗装置140和控制器170。数据处理装置101可以通过例如，有线连接、无线连接等通信联接至医疗器械110。在示例中，数据处理装置101是计算机系统，其包含允许数据处理装置101接收数据(例如，图像传感器数据)、处理信息(例如，波长数据)和/或生成处理的图像以输出至医疗系统100的用户的多个硬件部件。数据处理装置101的说明性硬件部件可以包括至少一个处理器102、至少一个存储器103、至少一个用户界面108和至少一个显示器109。

尽管示出了单个数据处理装置101，但是应当理解医疗系统100可以包括多个数据处理装置和一个或多个物理位置。例如，医疗系统100的医疗器械110的手柄112可以包括数据处理装置101。另外地，医疗系统100的控制器170还可以包括数据处理装置101。作为一个示例，手柄112可以经由传感器150A和150B接收多个数据流(例如，也如图2A至图2C中的不同形态中所示)并且手柄112的数据处理装置101可以扩展、组合和/或调制多个数据流。根据实施方案，一个或多个传感器(例如，传感器150A和150B)可以设置在医疗器械110上的不同位置处，诸如在医疗器械110、轴120、顶端122等上的不同位置处。调制数据流可以被传输到控制器170(例如，经由无线或有线传输)，其中控制器170的数据处理装置101可以解调并分割调制数据流，使得由传感器150A和150B生成的多个数据流可以经由控制器170利用(例如，可以作为两个单独的感测数据流被提供给卫生保健专业人员)。

数据处理装置101的处理器102可以包括能够执行机器可读指令的任何计算装置，该指令可以存储在非暂时性计算机可读介质，诸如，例如，数据处理装置101的存储器103上。举例来说，处理器102可以包括控制器、集成电路、微芯片、计算机和/或可操作以进行执行程序所需的计算和逻辑操作的任何其他计算机处理单元。如本文更详细描述的，处理器102被配置为根据存储在存储器103上的指令，诸如，例如，成像逻辑104、扩展逻辑105、组合逻辑106、调制逻辑107等执行一个或多个操作。应当理解，所示的与数据处理装置101相关联的部件中的一些或全部可以作为硬件、固件和/或软件来实施。

数据处理装置101的存储器103可以包括在其上存储机器可读指令，诸如，例如，成像逻辑104、扩展逻辑105、组合逻辑106、调制逻辑107等的非暂时性计算机可读介质。

成像逻辑104可以包括可执行指令，其允许医疗系统100通过激活医疗器械110的一个或多个部件，诸如，例如，如图2A至图2C中所示的一个或多个传感器150A和/或150B来捕获原始数字图像。

扩展逻辑105可以包括可执行指令，其允许医疗系统100通过使用扩展序列扩展数据流来处理数据流。尽管本文大致公开了扩展序列，诸如，正交码，但是应当理解，正交码可以指用于扩展数据流的任何可适用的扩展序列(例如，伪随机数(PN)二进制码、伪随机噪声码等)。根据一个实施方案，正交码可以是k位宽，并且数据流(例如，感测数据流、上游数据等)的数量可以等于k。如本文进一步公开的，可以从多达k个不同的数据流生成组合数据流。例如，多达k个不同的传感器可以各自生成数据流，并且不同的数据流可以使用相应的正交码扩展，每个正交码具有k位，使得扩展的数据流中的每一个可以组合成一个组合数据流。

扩展逻辑105还可以包括可执行指令，其允许医疗系统100分割解调数据流，使得解调数据流使用相同的相应正交码进行分割，以提取原始数据流。

组合逻辑106可以包括可执行指令，其允许医疗系统100组合编码数据流，以生成组合编码数据流。组合逻辑106可以使得能够组合源于多个不同来源的多个数据流。如本文进一步讨论的，组合逻辑106可以例如，组合由不同传感器(例如，传感器150A和150B)生成的编码数据流(例如，使用包括正交码的扩展逻辑105编码的)。

调制逻辑107可以包括可执行指令，其允许医疗系统100用调制信号，诸如编码数据流改变称为载波信号的周期波形的一个或多个属性。调制逻辑107可以使用调制器，如本文进一步公开的。调制逻辑107可以使数据处理装置101能够通过改变(调制)两个数据流的振幅(例如，通过使用正交振幅调制(QAM)(例如，QAM-64、QAM-128等)、振幅移位键控(ASK)数字调制方案、振幅调制(AM)模拟调制方案等)来传送多个数据流。同一频率的多个数据流可以彼此异相成例如，90°，这种情况被称为正交性或正交。可以通过将多个数据流一起进行调制而生成传输信号。

调制逻辑107还可以包括可执行指令，其允许医疗系统100解调调制数据流，使得调制数据流由于，例如，其正交性属性而被相干地分离(即，解调)。

在一些实施例中，成像逻辑104、扩展逻辑105、组合逻辑106和/或调制逻辑107可以包括可执行指令，其允许医疗系统100自动执行多个数据流的管理，而不需要用户输入。例如，医疗系统100的一个或多个部件可以确定多个数据流是可用的(例如，经由两个或更多个传感装置成为激活的)，并且基于该检测，可以自动启动多个数据流的管理，如本文所公开的。在其他实施例中，数据处理装置101可以被配置为接收用户输入以启动多个数据流(诸如，例如，源于数据处理装置101的用户界面108)的管理(例如，用户经由用户界面108激活多个传感装置)。应当理解，在一些实施例中，用户界面108可以是与数据处理装置101一体的装置，并且在其他实施例中，用户界面108可以是与数据处理装置101通信(例如，无线、有线等)的远程装置。

支持医疗系统100的操作的各种编程算法和/或数据可以全部或部分地驻留在存储器103中。存储器103可以包括适合于存储数据和算法的任何类型的计算机可读介质，诸如，例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、硬盘驱动器和/或能够存储机器可读指令的任何装置。存储器103可以包括一个或多个数据集，包括但不限于源于医疗系统100的一个或多个部件(例如，医疗器械110、医疗装置140等)的图像数据。

医疗器械110可以被配置为便于相对于受试者(例如，患者)来定位医疗系统100的一个或多个部件，诸如，例如，医疗装置140。在实施例中，医疗器械110可以是内窥镜、十二指肠镜、胃镜、结肠镜、输尿管镜、支气管镜、导管或其他输送系统中的任何类型，并且可以包括手柄112、致动机构114、至少一个端口116和轴120。医疗器械110的脐管118可以具有一个或多个腔(未示出)，其与医疗系统100的一个或多个其他部件的一个或多个腔连通。例如，脐管118可以将数据处理装置101、光源130和/或控制器170电连接至医疗器械110的其他部件，包括传感器150A和150B。手柄112还包括至少一个端口116，其通向手柄112的一个或多个腔中。如本文进一步详细描述的，至少一个端口116的尺寸和形状被设置为接收一个或多个通过其的器械，诸如，例如，医疗系统100的医疗装置140。另外地，图2B示出了延伸通过轴120的开口123的器械160。器械160可以经由至少一个端口116和手柄112的相应腔提供。

医疗器械110的轴120可以包括具有足够柔性的管，使得轴120被构造成在被插入和/或通过受试者的曲折的解剖结构以到达目标治疗部位时选择性地弯曲、旋转和/或扭转。轴120可以具有一个或多个延伸通过其的腔(未示出)，其包括例如，用于接收器械(例如，医疗装置140)的工作腔。在其他示例中，轴120可以包括另外的腔，诸如用于接收用于致动一个或多个远侧部分/工具(例如，铰接接头、升降器等)的一根或多根控制线的控制线腔，用于输送流体的流体腔，用于接收照明组件(未示出)的至少一部分的照明腔，和/或用于接收成像组件(未示出)的至少一部分的成像腔。

医疗器械119还可以包括位于轴120的远端处的顶端122。在一些实施例中，顶端122可以附接到轴120的远端，而在其他实施例中，顶端122可以与轴120成一体。例如，顶端122可以包括帽，其被构造成在其中接收轴120的远端。顶端122可以包括一个或多个开口，其与轴120的一个或多个腔连通。例如，顶端122可以包括工作开口123，医疗装置140可以通过该工作开口123从轴120的工作腔离开。应当理解，在轴120的顶端122处的其他的一个或多个开口未示出。医疗器械110的致动机构114定位在手柄112上并且可以包括一个或多个旋钮、按钮、杠杆、开关和/或其他合适的致动器。致动机构114被构造成至少控制轴120的偏转(例如，通过致动控制线进行)。

医疗系统100的医疗装置140可以包括导管，其具有在医疗装置140的近端141和医疗装置140的远端144之间的纵向本体142。医疗装置140的纵向本体142可以是柔性的，使得医疗装置140被构造成在插入医疗器械110的工作腔中时弯曲、旋转和/或扭转。医疗装置140可以包括位于纵向本体142的近端141处的手柄，其可以被构造成移动、旋转和/或弯曲纵向本体142。此外，在医疗装置140的近端141处的手柄可以界定一个或多个端口(未示出)，其将尺寸设置为接收一个或多个工具通过医疗装置140的纵向本体142。

医疗器械110可以被构造成经由至少一个端口接收医疗装置140，经由工作腔通过轴120并且到达顶端122处的工作开口123。在这种情况下，医疗装置140可以向远侧延伸出工作开口123并且进入在顶端122周围的环境中，诸如，例如，在受试者的目标治疗部位处，如下文进一步详细描述的。响应于纵向本体142平移通过轴120的工作腔，医疗装置140的远端144可以从顶端122向远侧延伸。医疗装置140可以包括在纵向本体142的远端144处的一个或多个端部执行器(未示出)，以用于在目标治疗部位处执行一个或多个操作。

医疗器械110还可以被构造成经由用于连接至光纤146的医疗器械110的腔中的至少一个接收通过轴120的一个或多个光源130。在该示例中，一个或多个光源130被示为与数据处理装置101分离的部件，使得光源130与数据处理装置101分离地联接到医疗器械110(例如，经由缆线)。应当理解，在其他实施例中，一个或多个光源130可以包括在数据处理装置101上，使得光源130可以与数据处理装置101一起通信联接到医疗器械110。

现在参考图2A至图2C，根据本发明的一个或多个示例描绘了医疗器械110的顶端122。最初参考图2A，在一个实施例中，医疗器械110的顶端122可以包括光纤146和在顶端122处的传感器150A和150B。在该示例中，光纤146可以联接到医疗系统100的一个或多个光源130，使得一个或多个光源130中的每一个可以通过单个光纤146传输光。尽管未示出，但是应当理解，多个光源130可以经由光纤分路器/合路器联接到光纤146。替代地，一个或多个LED可以定位在顶端122处并且经由有线或无线连接联接到光源130。医疗器械110的光纤146可以进行配置并且可操作以从轴120的顶端122向远侧地输送源于一个或多个光源130的各种振幅的光。

医疗器械110的传感器150A和150B可以诸如，例如，经由有线连接、无线连接等通信地联接至医疗系统100的数据处理装置101。传感器150A和/或150B可以是任何适用的传感器，诸如，图像或视频传感器、超声传感器、荧光透视传感器、电磁传感器、直接成像器、pH传感器、压力传感器、多自由度传感器、较低分辨率的传感器数据(例如，电磁导航)等。虽然多个传感器在本文中被大致示为医疗器械110的一部分，但是一个或多个传感器可以位于医疗器械110的外部，诸如在高架管式起重机(OTC)中。另外地，如图2B中所示，一个或多个传感器(例如，传感器150A)可以是母器械(例如，医疗器械110的轴120)的一部分，并且一个或多个其他传感器(例如，传感器150B)可以是子器械(例如，器械160)的一部分。

如图2A中所示，传感器150A可以是前向传感器，而传感器150B可以是外围传感器或侧向传感器。传感器150A、150B可以是前向或侧向传感器的任何组合。传感器150A和/或150B可以进行配置并且可操作以捕获轴120的顶端122的周围环境的原始图像(例如，数字图像)或其他感测数据。在一些实施例中，传感器150A和/或150B可以包括图像传感器，诸如，例如，RGB(即，红-绿-蓝)数字传感器、RGB-Ir(即，红-绿-蓝-红外)数字传感器、单色传感器等。传感器150A和/或150B可以包括用于从白光、紫外光、近红外光和/或可见光谱内或外的其他波长过滤颜色的一个或多个部件。

根据一个实施方案，如图2B中所示，医疗器械110可以包括在轴120的顶端122处的多色LED组件。在这种情况下，多色LED组件可以包括一个或多个发光二极管(以下简称LED)146A、146B、146C、146D，它们以环形阵列围绕图像传感器150设置。LED 146A、146B、146C、146D中的每一个可以进行配置并且可操作以相对于彼此传输不同的光波长和/或振幅(例如，颜色)。

还如图2B中所示，从轴120的工作腔延伸的工作开口123可以用于插入器械160。器械160(“子”器械)可以是任何适用的器械，诸如，镜、活检器械、冲洗器械、过滤器械等中的一个或多个。器械160可以包括传感器150B，使得多个数据流可以经由传感器150A从轴120的远端生成并且还可以经由传感器150B从器械160的远端生成。器械160可以经由手柄112或经由独立的一组控件来控制。

还如图2C中所示，医疗器械110可以包括在轴120的顶端122处的多传感器组件。在这种情况下，多传感器组件可以包括第一传感器150A和第二传感器150B。传感器150A和传感器150B可以是相同或不同类型的传感器并且可以捕获不同数据流。

根据本主题的示例实施方案，具有第一图像传感器的十二指肠镜可以被插入患者体内。十二指肠镜可以具有远端，其带有包括第一图像传感器的顶端(例如，图1的顶端122)。第一图像传感器可以被配置为从十二指肠镜的远端获得持续的视频流。另外地，如图2B中所示，子镜(例如，器械160)可以被指引通过十二指肠镜远端的腔和相应的开口(例如，开口123)。十二指肠镜可以在患者的消化道内达到第一深度，但可能太大，以至于无法进一步延伸超过第一深度。子镜可以更小，并且可以延伸至比第一深度更深的第二深度。子镜可以具有包括第二图像传感器的远端，并且第二图像传感器可以被配置为从子镜的远端获得持续的视频流。

如本文所讨论的，第一图像传感器和第二图像传感器可以各自生成数据流(即，分别为第一数据流和第二数据流)。包括图1的医疗系统100内的至少一个处理器的电子部件(例如，位于手柄112中)可以接收第一数据流和第二数据流。第一数据流和第二数据流可以各自使用相应的第一正交码和第二正交码进行扩展，使得从第一数据流和第二数据流生成第一编码数据流和第二编码数据流。如本文进一步讨论的，编码数据流可以具有比其所基于的数据流更高的比特率。

可以组合和调制第一编码数据流和第二编码数据流以生成单个调制数据流。单个调制数据流可以代表采用扩展(例如，编码)和组合格式的第一数据流和第二数据流。单个调制数据流可以无线地或经由有线连接传输到控制器(例如，图1的控制器170)。单个调制数据流可以经由单个传输信道传输，从而减少复杂性、成本和资源。

控制器170可以经由单个传输信道接收单个调制数据流，并且可以解调单个调制数据流。一旦解调，就可以提取组合数据流，并且可以将第一正交码和第二正交码应用于组合数据流。将第一正交码和第二正交码应用于组合数据流可以分别产生由位于十二指肠镜远端的第一图像传感器生成的原始第一数据流和由位于子镜远端的第二图像传感器生成的原始第二数据流。还如本文公开的，双信道通信可以在控制器170处生成，并且可以进行组合、调制并且经由用于将单个调制数据流从医疗装置传输至控制器的相同传输信道传输至医疗装置。

图3A示出了根据单流协议的经由单信道传输调制数据流的流程图300。在步骤302，激活第一传感器(例如，图1至图2C的传感器150A)和第二传感器(例如，图1至图2C的传感器150B)。第一传感器150A和第二传感器150B可以由用户输入(例如，经由用户界面108提供的用户输入)激活，该用户输入可以例如，在将医疗装置(例如，医疗器械110)插入患者体内之前、期间或之后提供。替代地，第一传感器和第二传感器可以在医疗装置(例如医疗器械110)通电或以其他方式激活时自动激活。替代地，第一传感器150A和第二传感器150B可以在检测到医疗装置和/或第一传感器150A或第二传感器150被插入患者体内时自动激活(例如，经由与第一和第二传感器相关联的一个或多个接近传感器进行)。应当理解，尽管本文总体描述了第一传感器150A和第二传感器150B，但是可以根据所公开的主题使用和实施另外的传感器，使得所公开的主题不以任何方式局限于两个传感器。

图4A至图4C示出了用于实施图3A的流程图300以及图3B的流程图350的单流协议的图，如本文进一步公开的。图3A至图3B和图4A至图4C的单流协议可以使用图1的医疗系统100实施。图4A示出了整体的单流实施方案400，其包括用于生成单个调制数据流430的调制实施方案410，并且还包括用于从单个调制数据流430生成第一数据流458和第二数据流460的解调实施方案450。为了清楚起见，图4B示出了用于生成图4A的单个调制数据流430的调制实施方案410，并且图4C示出了用于从图4A的单个调制数据流430生成第一数据流458和第二数据流460的解调实施方案450。因此，应当理解，本文对图4B或图4C的参考也适用于图4A，图4A示出了整体的单流实施方案400，其包括调制实施方案410和解调实施方案450。

图4B示出了第一传感器412和第二传感器414。还如图2A至图2C所示，第一传感器412和第二传感器414可以在同一表面上、在相邻的表面上或在单独表面上。例如，图2A示出了位于顶端122的相邻表面上的传感器150A(其可以对应于第一传感器412)以及传感器150B(其可以对应于第二传感器414)。作为另一个示例，图2B示出了在顶端122的表面上的传感器150A以及对应于子装置，器械160的在单独表面上的传感器150B。作为另一个示例，图2C示出了在顶端122的相同表面上的传感器150A和150B。还应当理解，根据一个实施方案，第一传感器412和/或第二传感器414可以与给定的医疗装置(例如，医疗器械110)分开。例如，第一传感器412和/或第二传感器414可以位于被插入患者体内的医疗装置的外部。作为一个具体示例，第一传感器412和/或第二传感器414可以是心跳传感器，其经由患者的胸部表面感测患者的心跳。

如所述的，在图3A的步骤302，可以激活第一传感器412和第二传感器414。在步骤304，第一传感器412可以生成第一数据流413并且第二传感器414可以生成第二数据流415。第一数据流413和第二数据流415可以是不同的数据流，它们各自由相应的第一传感器412和第二传感器414生成。根据一个实施方案，当第一传感器412或第二传感器414没有主动感测时，可以由相应传感器生成空数据流。空数据流可以触发错误的指示(例如，可以向用户提供错误警报，其指示相应的传感器在给定时间没有主动感测)或者可以简单地作为手术的当前方面的预期结果而被忽略。

第一数据流413和第二数据流415可以由相应传感器412和414基于传感器412和414的中间或连续操作而生成，以捕获用于生成第一数据流413和第二数据流415的感测数据。作为一个示例，第一传感器412可以是视频传感器，当医疗器械110被插入患者体内时，捕获恒定的视频信号。因此，第一数据流413可以是经由视频传感器捕获的恒定视频流。

在传统系统中，第一和第二数据流可以被直接提供给控制器。然而，这样的传统系统需要多个连接以传输和接收多个数据流，因此增加了接收流所需的资源数量。此外，这样的传统系统容易受到数据外泄的影响，从而导致缺乏完整性，这是因为数据流将会从一个部件直接传递至另一个。更进一步，无线地实施这样的系统将需要额外的资源，每一个用于无线传输单独的流，并且这样的传输将不会同步，使得在多个传输之间可能存在不同的延迟或滞后，这可能在相应的医疗手术期间导致错误。

在图3A的步骤306，第一数据流413可以使用第一正交码扩展(例如，经由应用图1的扩展逻辑105进行)。扩展操作可以产生第一编码数据流417。如图4B中所示，第一数据流413可以在第一扩展部件416处被接收，并且第一扩展部件416可以使用第一正交码执行扩展操作。第一扩展部件416可以基于硬件、软件或固件，并且可以被配置为在第一传感器412被激活时连续接收第一数据流413。

类似地，在图3A的步骤308，第二数据流415可以使用第二正交码扩展(例如，经由应用图1的扩展逻辑105进行)。扩展操作可以产生第二编码数据流419。如图4B中所示，第二数据流415可以在第二扩展部件418处被接收，并且第二扩展部件418可以使用第二正交码执行扩展操作。第二扩展部件418可以基于硬件、软件或固件，并且可以被配置为在第二传感器414被激活时连续接收第二数据流415。

各自分别用于扩展第一数据流413和第二数据流415的第一正交码和第二正交码可以是二进制数字的序列(例如，作为第一正交码的序列01101010和作为第二正交码的10101101，如图4B中所示)。在图3A的步骤306和308的扩展操作可以使用直接序列扩频(DSSS)方案来实施，并且可以将第一数据流413和第二数据流415乘以(异或)相应的第一正交码和第二正交码。

正交码的比特率可以高于相应数据流的比特率，使得由所产生的编码数据流代表更高的数据带宽。为了清楚起见，当与第一数据流413和第二数据流415比较时，所产生的第一编码数据流417和第二编码数据流419的比特率可以分别与较高比特率的第一正交码和第二正交码相同。较高的比特率可以增加调制数据流430的传输数据率，如本文进一步公开的，并且因此可以增加通信所需的带宽。另外地，传输的冗余性和安全性也可以增加。例如，应用第一和第二正交码来扩展第一数据流413和第二数据流415可以产生表现出类噪声信号属性的第一编码数据流417和第二编码数据流419。第一编码数据流417和第二编码数据流419的类噪声属性可以降低与传输所产生的调制数据流相关联的风险，如本文所进一步公开的。例如，基于类噪声的第一编码数据流417和第二编码数据流419的调制数据流430的无线传输可以降低调制数据流430被未被授权实体截获和/或解密的风险。

调制数据流430的属性可以使得免于各种类型的噪声和多路径失真。另外地，使用非公开的第一正交码和第二正交码提供了额外的安全层，这是因为只有具有第一正交码和第二正交码的实体可以获得解码数据流458和460，如本文进一步公开的。此外，使用不同的正交码(例如，第一正交码、第二正交码等)使得在不同信号之间缺乏相关性，使得控制器(例如，控制器170)可以使用该信号的相应正交码提取任何个别的信号，如在图4C中进一步讨论的。由于在步骤304和306的扩展所提供的高度冗余性，尽管在相同的带宽中有多个信号的干扰，仍植入了在图4C中所讨论的解扩操作。

图5示出了将正交码504应用于(例如，异或乘以)数据流502以生成编码数据流506的示例图。如图所示，数据流502有较低的比特率(例如，两位)，其由1和0表示。正交码504具有比数据流的较低比特率更高的比特率(例如，数据流502的每个位有6个比特，总共12比特)。在该示例中，正交码504是101100101100。在用正交码504对数据流502进行异或运算时，生成所产生的编码数据流，并且其具有序列010011101100。为了清楚起见，通过用正交码504对数据流502进行异或运算，如果数据流502和正交码504具有匹配值，所产生的编码数据流506则产生假值(例如，0)。类似地，如果数据流502和正交码502具有不匹配的值，则产生的编码数据流产生真值(例如，1)。

在图3A的步骤310，使用组合部件420将第一编码数据流417和第二编码数据流419组合成组合数据流421。组合部件420可以被配置为当相应的编码数据流由第一扩展部件416和第二扩展部件418输出时不断地组合第一编码数据流417和第二编码数据流419。

在步骤312，将组合数据流421提供给调制器422，其对组合数据流421进行调制以生成调制数据流430。调制器422可以是QAM调制器(例如，QAM-16调制器、QAM-32调制器、QAM-64调制器、QAM-128调制器、QAM-256调制器等)、频移键控(FSK)调制器、正交频分复用(OFDM)调制器、专用集成电路(ASIC)调制器等。

调制器422可以基于考虑数据吞吐量和所需的信噪比之间的平衡来进行选择。随着QAM信号的阶数增加(例如，从16QAM进展至128QAM)，在理想条件下可实现的数据吞吐量也随之增加。然而，为了在增加的吞吐量下实现最佳操作，需要更好的信噪比。图4B的调制器422可以是QAM-64调制器，如图4A至图4C所示的调制数据流430的点状图案所指示的。随着QAM滤波器的调制阶数增加，在星座的点之间的距离也随之减小。因此，少量的噪声能在调制数据流430中引起更大的误差。随着由于低信号强度导致的噪声水平增加，由星座上的一个点覆盖的面积也会随之增加。然而，如果该面积变得大于阈值面积，控制器(例如，控制器170)则可能无法确定调制数据流430要位于星座上的哪个位置，这可能导致错误。另外地，QAM信号的调制阶数越高，调制数据流430上的振幅变化量就越大。

继续图4A中所示的示例，QAM-64调制器可以允许单个调制数据流430通过将波的振幅和相位操纵成六十四个不同的离散状态中的一个来表示数据的6个比特。因此，本文提供的用于将多个数据流与使用调制器422(例如，QAM-64调制器)的调制组合在一起的技术提供了允许多个数据流被合并的带宽容量，从而使得单流经由单信道被传输至控制器(例如，图1的控制器170)。

在图3A的步骤314，调制数据流430经由单信道传输。根据一个实施方案，单信道可以是无线信道，使得调制数据流430使用有线部件或无线部件(例如，发射天线、收发器等)进行传输。因为调制数据流430是基于多个数据流(例如，第一数据流413和第二数据流415)生成的，立刻经由调制数据流430传输多个数据流减少或消除了在数据流之间的不均匀滞后或延迟。为了清楚起见，因为调制数据流430是经由单个有线或无线传输信道进行传输(例如，经由手柄112和脐管118)和接收(例如，经由图1的控制器170)的，所以在同一时间传输和接收底层多个数据流(例如，第一数据流413和第二数据流415)。作为一个示例，如果第一数据流413是源于前向成像器的视频，并且如果第二数据流415是源于外围成像器的视频，则协调两个流是有益的，这是因为在其他情况下，如果经由两个数据流的两个可用的视觉线索在时间上是错位的，执行或支持该手术的医疗保健专业人员则可能无法正确地进行该手术。另外地，通过经由单信道无线传输调制数据流430，可能会显著减少资源，并且因此减少相关的成本和部件发生故障的机会。例如，无线传输调制数据流430可以消除对可能是昂贵的和容易出错的物理连接器和相应的缆线的需要。

根据一个实施方案，单信道可以是单个有线连接，其提供了经由电连接器从调制器422至控制器(例如，图1的控制器170)的调制数据流430。经由单信道的有线连接可以提供资源的减少，这是因为需要单个连接器来提供从调制器422到控制器的调制数据流430(即，而不是多个连接器，每一个用于每个相应的数据流)。有线连接可以使用铜接线和/或连接器，使用光纤连接或任何其他适用的有线连接，包括使用脐管118的有线连接提供。

调制数据流430可以被提供给控制器或其他适用的部件，其使得能够利用多个数据流413和415。例如，调制数据流430可以被提供给控制器，其经由显示器促进对多个数据流413和415的可视化。应当理解，如本文所应用的，控制器可以是多个数据流413和415的应用中的中间部件，或者可以是应用多个数据流413和415的最终部件。控制器170可以包括数据处理装置101，其包括调制逻辑107、组合逻辑106和扩展逻辑105。

如图3B的流程图350中所示，在步骤352，图4B和图4C的调制数据流430可以经由单信道接收(例如，由控制器170接收)，如本文所讨论的。作为一个示例，调制数据流430可以由位于控制器170处的接收天线或收发器接收。

图4C示出了图4A的解调实施方案450。解调实施方案450可以在控制器170或任何其他适用的固定设备处实施。如图4C中所示，调制数据流430可以在解调器452处被接收，该解调器452可以解调调制数据流430以提取组合数据流453。解调器452可以是QAM解调器(例如，QAM-16解调器、QAM-32解调器、QAM-64解调器、QAM-128解调器、QAM-256解调器等)、FSK解调器、OFDM解调器、ASIC解调器等。可以基于调制器422选择解调器452，使得在图3B的步骤354进行的解调对应于在图3A的步骤312进行的调制。

解调调制数据流430可以提供对应于组合数据流421并且包括多个数据流413和415的组合数据流453。根据一个实施方案，组合数据流453可以与组合数据流421相同或大致相同。根据另一个实施方案，组合数据流453可以是组合数据流421的衍生或增强的版本。可以提供组合数据流453，使得其能够提取数据流458和460，如本文进一步公开的。

在步骤356，步骤306使用的第一正交码可以被应用于(例如，异或乘以)组合数据流453。第一正交码可以由第一提取部件454应用。根据一个实施方案，第一提取部件454可以与第一扩展部件416相同或类似。在图4A至图4C中提供的示例中，第一正交码01101010可以与组合数据流453进行异或运算，以提取第一数据流458。根据一个实施方案，第一数据流458可以与第一数据流413相同或大致相同。根据另一个实施方案，第一数据流458可以是第一数据流413的衍生或增强的版本。可以提取第一数据流458，使得其起到犹如第一数据流413在控制器170处被接收的相同的实用功能。

类似地，在步骤358，步骤308使用的第二正交码可以被应用于(例如，异或乘以)组合数据流453。第二正交码可以由第二提取部件456应用。根据一个实施方案，第二提取部件456可以与第二扩展部件418相同或类似。另外地，根据一个实施方案，第一提取部件454和第二提取部件456可以是相同的。在图4A至图4C中提供的示例中，第二正交码10101101可以与组合数据流453进行异或运算，以提取第二数据流460。根据一个实施方案，第二数据流460可以与第二数据流415相同或大致相同。根据另一个实施方案，第二数据流460可以是第二数据流415的衍生或增强的版本。可以提取第二数据流460，使得其起到犹如第二数据流415在控制器170处被接收的相同的实用功能。

如本文所讨论的，图5示出了将正交码504应用于(例如，异或乘以)数据流502以生成编码数据流506的示例图500。图5还示出了反向操作，使得如果编码数据流506对应于解调数据流453，则用正交码504对编码数据流506进行异或运算产生数据流502。在该示例中，正交码504是101100101100。在用正交码504对编码数据流506进行异或运算时，生成所产生的编码数据流502并且其具有序列111111000000，或者如果简化的话，其与较低的比特率10相同。

控制器170可以以任何适用的方式应用第一数据流458和第二数据流460，以支持给定的医疗手术。作为一个示例，第一数据流458可以是视频信号，并且第二数据流可以是温度传感器。因此，第一数据流458的视觉表示可以与经由第二数据流在医疗装置(例如，医疗装置110)的顶端(例如，图1的顶端122)处获取的温度读数一起显示在显示屏上。根据另一个实施方案，控制器还可以将第一数据流458和第二数据流460传输至另一个部件。进一步的传输可以经由云服务器进行并且可以在与医疗系统100的位置相分开的远程位置处被接收。

根据所公开主题的一个实施方案，控制设置可能要求从控制器(例如，控制器170)返回至多个传感器(例如，图4A至图4C的第一传感器412和第二传感器414)的上游通信(例如，边带通信)。这样的上游通信可以经由本文公开的单流协议进行，使得通信经由源于控制器(例如，固定设备)的多个信道生成，被转换成单个调制信号并且经由单信道被提供给多个传感器。

图6A的流程图600提供了用于生成调制上游数据以供上游数据通信的技术。流程图600中描述的技术可以在控制器，诸如图1的控制器170处执行。图6B的流程图650提供了用于将第一上游数据提供至第一传感装置以及将第二上游数据提供至第二传感装置的技术。流程图650中描述的技术可以在医疗装置，诸如图1的医疗器械110处执行。另外地，在图6A和图6B中公开的技术的各个方面与图3A和图3B中描述的那些相同或相似。因此，为了简洁起见，没有关于图6A和图6B对重复的公开内容进行再现。然而，应当理解，如针对图3A和图3B所提供的这种公开内容也适用于图6A和图6B中所公开的技术。另外地，图7A和图7B示出了在图6A和图6B中所提供的技术的示例实施方案。

在图6A的步骤602，如图700中所示，可以在控制器700处接收和在其中生成第一上游数据702和第二上游数据704。第一上游数据702和第二上游数据704可以各自源于来自控制器170的双通信信道。例如，第一上游数据702可以源于被配置为生成用于图7B的第一传感器412的指令的第一通信信道。类似地，第二上游数据704可以源于被配置为生成用于图7B的第二传感器414的指令的第二通信信道。第一上游数据702和第二上游数据704可能需要比相应的下行链路数据流(例如，图4A至图4C的数据流413和415)更低的带宽。

在步骤604，第一上游数据702可以使用第一正交码扩展(例如，经由应用图1的扩展逻辑105进行)。该扩展操作可以产生第一编码上游数据707。如图7A中所示，第一上游数据702可以在第一扩展部件706处被接收，并且第一扩展部件706可以使用第一正交码进行扩展操作。第一扩展部件706可以基于硬件、软件或固件，并且可以被配置为连续接收第一上游数据702。

类似地，在步骤606，第二上游数据704可以使用第二正交码扩展(例如，经由应用图1的扩展逻辑105进行)。扩展操作可以产生第二编码上游数据709。如图7A中所示，第二上游数据704可以在第二扩展部件708处被接收，并且第二扩展部件708可以使用第二正交码进行扩展操作。第二扩展部件708可以基于硬件、软件或固件，并且可以被配置为连续接收第二上游数据704。

各自分别用于扩展第一上游数据702和第二上游数据704的第一正交码和第二正交码可以是二进制数字的序列(例如，作为第一正交码的序列01101010和作为第二正交码的10101101，如图7A中所示)。在图6A的步骤604和606的扩展操作可以使用DSSS方案来实施，并且可以将第一上游数据702和第二上游数据704乘以(异或)相应的正交码。根据一个实施方案，第一正交码和第二正交码可以与在下游通信期间在图3A的步骤306和308中应用的那些相同。

如本文所公开的，正交码的比特率可以高于相应上游数据的比特率，使得由所产生的编码上游数据代表更高的数据带宽。在图5中示出了示例扩展操作，如本文所述。

在图6A的步骤608，使用组合部件710将第一编码上游数据707和第二编码上游数据709组合成组合的上游数据711。根据一个实施方案，组合部件710可以与图4A至图4C的组合部件420相同或相似。

在步骤610，可以经由CSMA/CA部件712应用带有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)协议以确定传输信道是否空闲以传输组合上游数据711。CSMA/CA部件712可以使用载波侦听媒体访问技术，以确保上游数据不会破坏下游数据，且反之亦然。传输信道可以是参考图3A至图3B和图4A至图4C讨论的相同的有线或无线信道，并且被用于传输和/或接收调制数据流430。CSMA/CA部件712可以进行操作，使得当其接收到要经由传输信道传输的数据包(例如，组合上游数据711)时，确定该信道是否畅通，以使得在该时间不处理其他传输。CSMA/CA部件712可以经由采样信号715对信道进行采样，以确认在组合的更新数据711由调制器714调制并且调制上游数据716经由调制器714传输之前信道是畅通的以进行传输。例如，CSMA/CA部件712可以确定在要传输组合上游数据711的同时，控制器170是否正在接收调制数据流430。如果信道是畅通的，则经由CSMA/CA部件712将组合上游数据711传输至调制器714。如果信道不是畅通的，则将组合上游数据711保持一段时间(例如，预定时间段、基于信息阻断传输的动态确定的时间段、基于随机选择的时间段等)。在时间段到期时，CSMA/CA部件712再次确定传输信道是否是畅通的。重复该确定，直到信道是畅通的，并且经由CSMA/CA部件712将组合上游数据711传输至调制器714。

在步骤612，将组合上游数据711提供给调制器714，其对组合上游数据711进行调制以生成调制上游数据716。根据一个实施方案，当与图4A至图4C的组合数据流421相比时，调制器714可以是比基于包括在组合上游数据711中的数据类型的图4A至图4C的调制器422更简单的调制器。例如，调制器714可以是相移键控(PSK)调制器、二进制相移键控(BPSK)调制器、正交相移键控(QPSK)调制器、差分相移键控(DPSK)调制器、偏移QPSK(OQPSK)调制器等。根据另一个应用，调制器714可以与图4A至图4C的调制器422(例如，QAM调制器(例如，QAM-16调制器、QAM-32调制器、QAM-64调制器、QAM-128调制器、QAM-256调制器等)、频移键控(FSK)调制器、正交频分复用OFDM调制器、专用集成电路ASIC调制器等)相同或相似。

在图6A的步骤614，经由单个传输信道传输组合上游数据711。单个传输信道可以是在图3A至图3B和图4A至图4C中用于调制数据流430的下行链路传输的相同传输。如本文所讨论的，单信道可以是无线信道，使得使用无线部件(例如，发射天线、收发器等)传输调制上游数据716。根据另一个实施方案，单信道可以是单个有线连接，其经由电连接器提供从调制器714至医疗装置部件(例如，图1的脐管118)的调制上游数据716。

调制上游数据716可以被提供给医疗装置部件(例如，图1的脐管118或手柄112)或其他适用的部件，其使第一上游数据702和第二上游数据704分别在第一传感器412和第二传感器414处被接收，如在本文进一步公开的。如本文公开的，调制上游数据716可以经由与用于要在传输调制上游数据716的控制器处被接收的调制数据流430的下行链路传输相同的信道进行传输。如本文还讨论的，可以应用CSMA/CA或其他适用的冲突避免部件，诸如带有冲突避免的多路访问(MACA)等，以避免经由冲突破坏上游或下游数据。

如图6B的流程图650中所示，在步骤652，图7A和7B的调制上游数据716可以经由单个传输信道被接收(例如，由脐管118或医疗系统100的其他适用部件接收)，如本文所讨论的。作为一个示例，调制上游数据716可以由位于脐管118或医疗系统100的其他组件的接收天线或收发器接收。

图7B示出了用于解调调制上游数据716以将适用上游数据(例如，第一上游数据702和第二上游数据704)提供至第一传感器412和第二传感器414的实施方案。第一传感器412和第二传感器414是与图4A至图4C中所示那些相同的传感器。然而，应当理解，图6A至图6B和图7A至图7B中所述的技术可以针对不同于图4A至图4C中的相同的第一传感器412和第二传感器414的传感器而实施。

如图7B中所示，调制上游数据716可以在解调器718处被接收，该解调器718可以解调调制上游数据716以提取组合上游数据719。解调器718可以是相移键控(PSK)解调器、二进制相移键控(BPSK)解调器、正交相移键控(QPSK)解调器、差分相移键控(DPSK)解调器、偏移QPSK(OQPSK)解调器等。替代地，解调器可以是QAM解调器(例如，QAM-16解调器、QAM-32解调器、QAM-64解调器、QAM-128解调器、QAM-256解调器等)、FSK解调器、OFDM解调器、ASIC解调器等。可以基于调制器714选择解调器718，使得在图6B的步骤654进行的解调对应于在图6A的步骤612进行的调制。

解调调制上游数据716可以提供对应于组合上游数据711的组合上游数据719。根据一个实施方案，组合上游数据719可以与组合上游数据711相同或大致相同。根据另一个实施方案，组合上游数据719可以是组合上游数据711的衍生或增强的版本。可以提供组合上游数据719，使得其能够提取上游数据721和723，如本文进一步公开的。

在步骤656，步骤606使用的第一正交码可以被应用于(例如，异或乘以)组合数据流719。第一正交码可以由第一提取部件720应用。根据一个实施方案，第一提取部件720可以与第一扩展部件706相同或类似。在图7A中提供的示例中，第一正交码01101010可以与组合上游数据719进行异或运算，以提取第一上游数据721。根据一个实施方案，第一上游数据721可以与第一上游数据702相同或大致相同。根据另一个实施方案，第一上游数据721可以是第一上游数据702的衍生或增强的版本。可以提取第一上游数据721，使得其起到犹如第一上游数据702在第一传感器412处被接收的相同的实用功能。

类似地，在步骤658，步骤608使用的第二正交码可以被应用于(例如，异或乘以)组合上游数据719。第二正交码可以由第二提取部件722应用。根据一个实施方案，第二提取部件722可以与第二扩展部件708相同或类似。在图7A中提供的示例中，第二正交码10101101可以与组合上游数据719进行异或运算，以提取第二上游数据723。根据一个实施方案，第二上游数据723可以与第二上游数据704相同或大致相同。根据另一个实施方案，第二上游数据723可以是第二上游数据723的衍生或增强的版本。可以提取第二上游数据723，使得其起到犹如第二上游数据704在第二传感器414处被接收的相同的实用功能。

在图6B的步骤660，第一上游数据721可以被提供给第一传感器412，并且第二上游数据723可以被提供给第二传感器414。第一传感器412可以基于第一上游数据721采取行动(例如，感测、停止感测、物理移动、改变属性等)，并且第二传感器414可以基于第二上游数据723采取行动。

根据实施方案，所公开的系统、方法和/或装置中的任一个可以由符合或类似于本文描述的计算机系统执行或实施。尽管不是必需的，但本发明的各个方面是在计算机可执行指令，诸如，由数据处理装置，例如，服务器计算机、无线装置和/或个人计算机执行的例程的背景下进行描述的。相关领域中的技术人员应当理解，本发明的各个方面可以用包括以下的其他通信、数据处理或计算机系统配置来实践：互联网设备、手持装置(包括个人数字助理(“PDA”))、可穿戴计算机、各种方式的蜂窝或移动电话(包括IP语音(“VoIP”)电话)、哑终端、媒体播放器、游戏装置、虚拟现实装置、多处理器系统、基于微处理器或可编程的消费电子产品、机顶盒、网络PC、小型计算机、大型计算机等。事实上，术语“计算机”、“计算装置”等在本文中通常可互换使用，并且指上述装置和系统中的任一个以及任何数据处理器。

本发明的各个方面可以在专用计算机和/或数据处理器中具体化，该专用计算机和/或数据处理器被专门编程、配置和/或构造为执行在本文中详细说明的计算机可执行指令中的一个或多个。虽然本发明的各个方面，诸如某些功能被描述为完全在单个装置上执行，但是本发明也可以在分布式环境中进行实践，其中功能或模块在不同的处理装置之间共享，这些处理装置通过通信网络，诸如，局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)和/或互联网链接。类似地，本文提出的涉及多个装置的技术可以在单个装置中实施。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和/或远程存储器的存储装置中。

本发明的各个方面可以存储和/或分布在非暂时性计算机可读介质，包括磁或光学可读计算机磁盘、硬连线或预编程芯片(例如，EEPROM半导体芯片)、纳米技术存储器、生物存储器或其他数据存储介质上。替代地，本发明的各个方面下的计算机实施的指令、数据结构、屏幕显示和其他数据可以通过互联网和/或通过其他网络(包括无线网络)分布、在一段时间内在传播介质(例如，电磁波、声波等)上的传播信号上，和/或它们可以提供在任何模拟或数字网络(数据包交换、电路交换或其他方案)上。

本技术的程序方面可以被认为是“产品”或“制造品”，它们典型地采用承载在或体现在一种类型的机器可读介质上或中的可执行代码和/或相关联的数据的形式。“存储”型介质包括计算机、处理器等或它们相关联的模块，诸如各种半导体存储器、磁带驱动器、磁盘驱动器等(其可以在任何时候提供非暂时性存储以供软件编程)中的任一个或全部有形存储器。软件的全部或部分有时可以通过互联网或各种其他电信网络进行通信。例如，这种通信可以使软件能够从一台计算机或处理器加载到另一台中，例如，从移动通信网络的管理服务器或主机加载到服务器的计算机平台中和/或从服务器加载到移动装置中。因此，可以承载软件元件的另一种类型的介质包括光波、电波和电磁波，诸如跨在本地装置之间的物理接口，通过有线和光学固定电话线网络以及通过各种空中链接使用。承载这种波的物理元件，诸如有线或无线链路、光学链路等也可以被视为承载软件的介质。如本文所使用的，除非局限于非暂时性、有形的“存储”介质，否则诸如计算机或机器“可读介质”的术语是指参与向处理器提供指令以供执行的任何介质。

根据对本文所公开的本发明的说明书和实践的考虑，本发明的其他实施例对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。其旨在将说明书和实例考虑为仅仅是示例性的，且本发明的真实范围和精神由下列权利要求指出。

应当理解，本文描述的医疗装置中的任一个的各个方面中的一个或多个可以与本领域中已知的任何其他医疗装置，诸如，医疗成像系统或其他镜，诸如结肠镜、支气管镜、输尿管镜、十二指肠镜等或其他类型的成像器结合使用。

对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以对所公开的装置和方法进行各种修改和变型。应当理解，所公开的装置可以包括各种合适的计算机系统和/或计算单元，其并入多个硬件部件，诸如，例如，允许装置在根据本文所述那些的手术期间执行一个或多个操作的处理器和非临时性计算机可读介质。根据对本文所公开的特征的说明书和实践的考虑，本发明的其他方面对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。其旨在仅将说明书和示例认为是示例性的。

Claims (15)

1.一种医疗系统，其包括：

被配置为生成第一数据流的第一传感器；

被配置为生成第二数据流的第二传感器；以及

至少一个处理器和至少一个存储数据流管理指令的非暂时性计算机可读介质，当由所述至少一个处理器执行时，所述数据流管理指令使所述至少一个处理器：

接收所述第一数据流和所述第二数据流；

使用第一代码扩展所述第一数据流以生成第一编码数据流；

使用第二代码扩展所述第二数据流以生成第二编码数据流；

组合所述第一编码数据流和所述第二编码数据流以生成组合数据流；

调制所述组合数据流以生成调制数据流；以及

经由单信道传输所述调制数据流。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，当由所述至少一个处理器执行时，所述数据流管理指令使所述至少一个处理器：

接收所述调制数据流；

解调所述调制数据流以提取所述组合数据流；

应用所述第一代码以从所述组合数据流提取所述第一数据流；以及

应用所述第二代码以从所述组合数据流提取所述第二数据流。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，当由所述至少一个处理器执行时，所述数据流管理指令使所述至少一个处理器：

接收第一上游数据和第二上游数据；

使用第一上游代码扩展所述第一上游数据以生成第一编码上游数据；

使用第二上游代码扩展所述第二上游数据以生成第二编码上游数据；

组合所述第一编码上游数据和所述第二编码上游数据以生成组合上游数据；

调制所述组合上游数据以生成调制上游数据；以及

传输所述调制上游数据。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，当由所述至少一个处理器执行时，所述数据流管理指令使所述至少一个处理器应用带有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)协议以确定传输信道是空闲的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，存储在所述至少一个非暂时性计算机可读介质中的所述流管理指令使所述至少一个处理器：

接收调制上游数据；

解调所述调制上游数据以提取组合上游数据；

应用第一上游代码以从所述组合上游数据提取第一上游数据；

应用第二上游代码以从所述组合上游数据提取第二上游数据；以及

将所述第一上游数据提供给所述第一传感器并且将所述第二上游数据提供给所述第二传感器。

6.根据权利要求3至5所述的系统，其中，所述第一上游代码与所述第一代码相同。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述第一代码和所述第二代码中的至少一个是正交码。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，扩展所述第一数据流包括用所述第一数据流对所述第一代码进行异或运算。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述第一代码是伪随机二进制代码。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述第一数据流和所述第二数据流分别以比所述第一数据流和所述第二数据流更高的比特率进行扩展。

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述第一代码为k比特宽，并且其中，所述组合数据流包括小于或等于k个数据流。

12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述第一传感装置和所述第二传感装置中的至少一个位于所述医疗装置的轴的远端处，并且其中，所述轴被构造成插入体腔中。

13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述调制数据流使用单信道传输。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述单信道是铜信道、光纤信道或空气中的一种。

15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述组合数据流使用正交振幅调制(QAM)调制器进行调制。