CN214128485U - 一种胶囊定位系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种胶囊定位系统，包括发射装置、床体、传感器、处理装置、显示装置，每一传感器与处理装置电连接，处理装置与显示装置电连接；其中，发射装置设置于胶囊的内部，用于发射带有时间戳的数据包，时间戳记录信号发射时间；床体支撑用户的身体；传感器至少有三个，每一传感器接收数据包并确定接收到数据包的信号接收时间；处理装置根据信号发射时间和每一传感器的信号接收时间确定胶囊在二维平面内的目标位置；显示装置根据处理装置的显示指令生成显示信息，来显示目标位置，实现对胶囊位置的准确定位。

Description

一种胶囊定位系统

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，更具体地说，涉及一种胶囊定位系统。

背景技术

近年来我国的消化道疾病发病率增长快速，在全世界范围内我国的消化道患病人数与患病率均居于前列，与此形成鲜明对比的是国民对自身健康状况的关注度以及需求也在日益增长，因此对于消化道的疾病检查在临床医学中愈发常见。目前对于消化道的检查方式有硬式内窥镜、胶囊式内窥镜以及伴随胶囊式内窥镜的先行探路胶囊等多种方式。胶囊式内窥镜由于其检查过程的宜人度，日益提高的分辨率，以及自动对结果图片中的病灶进行筛查，智能识别消化道解剖位置等功能的加入，在临床中的应用越发广泛。其伴随配套的探路胶囊作为预判病患是否适合吞服胶囊内镜的设备，虽暂时未进入国内销售使用，但在欧美等发达国家，是否吞服探路胶囊已然成为患者是否适合做胶囊内镜的必要条件。由于胶囊式内窥镜以及探路胶囊的使用范围越来越广，对于其辅助功能的开发成为了相关领域厂商大胆尝试的热门技术点。同时一次吞服完成更多的功能，不仅能减轻病患的身体与经济负担，更是推动胶囊内窥镜与探路胶囊未来在医疗领域发展的动力。

目前的胶囊式内窥镜主要包含采集消化道的图像，以及对图片中可能出现的病灶进行筛查等功能，探路胶囊和普通胶囊式内窥镜尺寸一致，重量相近，可以判断消化道是否狭窄，预演胶囊式内窥镜进入人体后是否会出现滞留于人体消化道内的情况。除此之外，可以通过体外探测设备对胶囊内镜以及探路胶囊进行探测，判断胶囊是否存在于患者体内。由于磁场技术在该领域的引进，国内外的厂商现大多基于探测胶囊内部的磁场信号或胶囊内的传感器探测体外的磁场信号来进行胶囊位置的判断。

由于磁场本身的发散性，磁场设备的不稳定性(高温、震动均会使得磁性元件出现退磁情况)，使得基于该技术开发的胶囊位置检测技术存在先天性的缺陷，即探测精度极低，基本无法实现位置的准确测量。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种胶囊定位系统，其能够对胶囊的位置进行准确定位。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种胶囊定位系统，包括：

发射装置，设置于胶囊的内部，用于发射数据包，所述数据包包括记录信号发射时间的时间戳；

床体，用于支撑用户；

传感器，至少有三个，每一所述传感器安装于所述床体，每一所述传感器接收所述数据包并确定接收到所述数据包的信号接收时间；每一所述传感器与所述处理装置电连接；

所述处理装置，所述处理装置根据所述信号发射时间和每一所述传感器的所述信号接收时间确定所述胶囊在二维平面内的目标位置，并向显示装置发出显示指令；

所述显示装置，根据所述显示指令生成显示信息，以显示所述目标位置。

可选的，所述传感器的数量为三个。

可选的，全部所述传感器设于所述床体的底部。

可选的，所述显示装置包括机械臂和指示部件，所述机械臂根据所述显示指令带动所述指示部件移动至所述目标位置。

可选的，所述指示部件为指示灯，所述指示灯设于所述机械臂上并向所述目标位置发射光线。

可选的，所述处理装置包括：

增量确定模块，用于确定所述传感器的信号接收时间与所述信号发射时间之间的时间增量；

距离确定模块，用于根据所述时间增量确定每一所述传感器至所述胶囊的距离；

目标位置确定模块，用于根据每一所述传感器的位置和每一所述传感器至所述胶囊的距离，确定所述胶囊在二维平面内的目标位置。

可选的，所述目标位置确定模块包括：

目标圆确定模块，用于确定目标圆，所述目标圆与所述传感器一一对应，所述目标圆的圆心与对应的所述传感器重合，所述目标圆的半径与对应的所述传感器至所述胶囊的距离相等；

目标位置确定子模块，用于将全部所述目标圆的共同交点确定为所述目标位置。

通过上述方案，本申请提供的胶囊定位系统的有益效果在于：

本申请提供的胶囊定位系统包括发射装置、床体、传感器、处理装置、显示装置，每一传感器与处理装置电连接，处理装置与显示装置电连接；其中，发射装置设置于胶囊的内部，用于发射带有时间戳的数据包，时间戳记录信号发射时间；床体支撑用户的身体；传感器至少有三个，每一传感器接收数据包并确定接收到数据包的信号接收时间；处理装置根据信号发射时间和每一传感器的信号接收时间确定胶囊在二维平面内的目标位置；显示装置根据处理装置的显示指令生成显示信息，来显示目标位置。

在使用时，用户吞服胶囊后，如需要对胶囊位置进行定位，则可使用该胶囊定位系统。用户躺于床体上，内部的胶囊会发送数据包出来，数据包带有时间戳，记录信号发射时间；相应的，床体上布置的传感器接收到数据包也会对应一个信号接收时间。将信号接收时间和信号发射时间在处理装置中进行处理，确定胶囊的目标位置，将床体的平面视为一个只存在X和Y坐标值的二维平面，胶囊的位置经处理装置处理后生成对应的X值和Y值，处理装置控制显示装置显示目标位置，指出胶囊位于人体的位置，实现胶囊的定位效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种胶囊定位系统处于第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种胶囊定位系统处于第二视角的结构示意图。

图中的附图标记为：

床体1、传感器2、处理装置3、显示装置4、机械臂41、指示部件42。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1和图2，本申请提供的胶囊定位系统包括：发射装置、床体1、传感器2、处理装置3和显示装置4。

发射装置设置于胶囊的内部，胶囊可以为现有的胶囊内镜或探路胶囊。发射装置用于发射数据包，数据包包括记录信号发射时间的时间戳。发射装置可以具体包括信号发射模块、时间模块和电源模块。在激活工作后，发射装置定时向外发射带有时间戳的数据包，或者通过信号控制，当发射装置接收到外部的指示信号后，再向外发射数据包。

床体1用于支撑用户的身体，同时床体1还可以用来安装传感器2。

传感器2接收发射装置发出的数据包并确定接收到数据包时的信号接收时间。传感器2至少有三个，优选传感器2的数量为三个，传感器2的布置位置一般来说间距尽量大。同时，每一传感器2与处理装置3电连接，并将信号接收时间和信号发射时间发送至处理装置3。

处理装置3对接收到的数据进行处理，其根据信号发射时间和每一传感器2的信号接收时间，确定胶囊在二维平面内的目标位置，处理装置3还向显示装置4发出显示指令。

显示装置4根据显示指令生成显示信息，来显示目标位置。显示装置4可以采用显示屏或者光束或者其他方式，能够对目标位置进行显示即可。

可选的，在一种实施例中，全部传感器2设于床体1的底部。具体的，床底的正面支撑用户，背面设置传感器2，传感器2不会影响用户姿态，同时也减少传感器2和用户之间的距离。

可选的，在一种实施例中，显示装置4包括机械臂41和指示部件42。处理装置3发出指令，控制机械臂41移动，机械臂41带动指示部件42移动至目标位置，指示部件42直接指示出目标位置。

可选的，在一种实施例中，指示部件42为指示灯，指示灯可以采用激光灯，指示灯设于机械臂41上并向床体1上的目标位置发射光线。在工作时，指示灯可以设置在机械臂41的末端中心位置，处理装置3控制机械臂41动作，使得机械臂41的末端中心位置正对胶囊在二维平面内的位置，指示灯的光束会投射到人体腹部，指示出胶囊位于人体腹部的位置。

可选的，在一种实施例中，处理装置3包括增量确定模块、距离确定模块和目标位置确定模块。

其中，增量确定模块用于确定传感器2的信号接收时间与信号发射时间之间的时间增量。时间增量为信号发射时间与信号接收时间之间的差值。

距离确定模块用于根据时间增量确定每一传感器2至胶囊的距离；在计算时采用公式

其中ΔL为距离，vL为信号的传播速度，传播速度一般为光速，Δt为时间增量。

目标位置确定模块用于根据每一传感器2的位置和每一传感器2至胶囊的距离，确定胶囊在二维平面内的目标位置。

可选的，在一种实施例中，目标位置确定模块包括目标圆确定模块和目标位置确定子模块。

其中，目标圆确定模块用于确定全部目标圆。具体的，目标圆与传感器2一一对应，在处理时，以对应的传感器2的位置为圆心，以对应的传感器2至胶囊的距离为半径画圆，即可确定每一个传感器2对应的目标圆。

目标位置确定子模块用于将全部目标圆的共同交点确定为目标位置。具体的，根据三个圆的共同交点只有一个的基本原理，因此，多个目标圆的共同交点即为胶囊的目标位置。

由上述实施方式可以见，本申请提供的胶囊定位系统的有益效果在于：

本申请提供的胶囊定位系统与现有的产品、技术相比，实现的基本原理不同，现有的胶囊定位是基于测量磁场强度的矢量值实现。由于磁场技术本身的缺陷，决定了基于该技术的胶囊定位精度很低。本申请提供的胶囊定位系统，比现有技术拥有更高的定位精度，使得用户在胶囊内镜检查中，快速准确定位胶囊的位置。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的胶囊定位系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种胶囊定位系统，其特征在于，包括：

发射装置，设置于胶囊的内部，用于发射数据包，所述数据包包括记录信号发射时间的时间戳；

床体(1)，用于支撑用户；

传感器(2)，至少有三个，每一所述传感器(2)安装于所述床体(1)，每一所述传感器(2)接收所述数据包并确定接收到所述数据包的信号接收时间；每一所述传感器(2)与处理装置(3)电连接；

所述处理装置(3)，所述处理装置(3)根据所述信号发射时间和每一所述传感器(2)的所述信号接收时间确定所述胶囊在二维平面内的目标位置，并向显示装置(4)发出显示指令；

所述显示装置(4)，根据所述显示指令生成显示信息，以显示所述目标位置。

2.根据权利要求1所述的胶囊定位系统，其特征在于，所述传感器(2)的数量为三个。

3.根据权利要求2所述的胶囊定位系统，其特征在于，全部所述传感器(2)设于所述床体(1)的底部。

4.根据权利要求1所述的胶囊定位系统，其特征在于，所述显示装置(4)包括机械臂(41)和指示部件(42)，所述机械臂(41)根据所述显示指令带动所述指示部件(42)移动至所述目标位置。

5.根据权利要求4所述的胶囊定位系统，其特征在于，所述指示部件(42)为指示灯，所述指示灯设于所述机械臂(41)上并向所述目标位置发射光线。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的胶囊定位系统，其特征在于，所述处理装置(3)包括：

增量确定模块，用于确定所述传感器(2)的信号接收时间与所述信号发射时间之间的时间增量；

距离确定模块，用于根据所述时间增量确定每一所述传感器(2)至所述胶囊的距离；

目标位置确定模块，用于根据每一所述传感器(2)的位置和每一所述传感器(2)至所述胶囊的距离，确定所述目标位置。

7.根据权利要求6所述的胶囊定位系统，其特征在于，所述目标位置确定模块包括：

目标圆确定模块，用于确定目标圆，所述目标圆与所述传感器(2)一一对应，所述目标圆的圆心与对应的所述传感器(2)重合，所述目标圆的半径与对应的所述传感器(2)至所述胶囊的距离相等；

目标位置确定子模块，用于将全部所述目标圆的共同交点确定为所述目标位置。

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