一種微型定位裝置及微型體內診療裝置的定位方法
2023-05-23 17:52:56
專利名稱：一種微型定位裝置及微型體內診療裝置的定位方法
技術領域：
本發明涉及體內診療的技術領域，尤其涉及一種微型定位裝置及微型體內診療裝置的定位方法。
背景技術：
隨著微電子技術、MEMS (微型機電系統)技術、機器人技術、無線通信等技術的發展，微型體內診療裝置已成為現代醫療器械的研究熱點與發展方向。微型體內診療裝置能進入人體消化道，能夠檢測消化道生理參數、識別病變組織，並主動施藥治療或進行手術。在醫療應用中，醫生們在使用微型體內診療裝置時，往往需要知道這些微型體內診療裝置在病人體內的確切位置，然而這不能通過直接的方法得到，對微型體內診療裝置的跟蹤定位成為急需解決的關鍵技術之一。對於微型體內診療裝置的定位，臨床上一般採用的方法有螢光造影定位法、核醫學顯像法、實時超聲法。這些方法具有一定的輻射傷害， 不能連續數小時進行監測，並且需要大型昂貴的設備，使得檢查只能在一定的場所進行，影響了病人的正常工作和生活。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於提供一種微型定位裝置及定位方法，實現對人體消化道內的微型體內診療裝置進行實時的連續跟蹤定位，減小對人體的輻射傷害。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是 一種微型定位裝置，包括
金屬探測器陣列，包括多個金屬探測器，且所述金屬探測器為常關狀態，用於探測在其檢測範圍內是否有金屬物體出現；
控制單元，用於對所述金屬探測器陣列進行開關控制，在當前的定位過程中通過開關控制各個金屬探測器分別進行金屬探測；
數據處理模塊，與所述金屬探測器陣列連接，用於在當前的定位過程中，根據金屬探測器陣列中探測到金屬的金屬探測器的位置來計算得到目標金屬物體的當前位置。 優選地，上述微型定位裝置還包括
背心，至少包括用於承載金屬探測器陣列的探測器承載體，該探測器承載體設於對應於人體的腹部位置；所述金屬探測器陣列置於該探測器承載體中。優選地，所述金屬探測器陣列中各個金屬探測器之間還設有導磁材料。優選地，所述金屬探測器陣列的外側還覆蓋有導磁材料。一種微型體內診療裝置的定位方法，包括
(1)將由多個金屬探測器排列組成的金屬探測器陣列安裝於人體腹部位置；
(2)在每次定位的過程中，
依次打開各個金屬探測器，各個金屬探測器分別單獨在其探測範圍內探測是否有金屬物體出現；同時，實時檢測各個金屬探測器的電壓變化，記錄產生電壓變化的金屬探測器；在金屬探測器陣列中所有金屬探測器都探測結束後，獲得所有產生電壓變化的金屬探測器，計算這些金屬探測器的探測範圍的中心位置，即得到當前微型體內診療裝置在人體腸道內的位置。優選地，上述定位方法還包括在定位過程中進行抗幹擾處理的步驟 在金屬探測器陣列中相鄰金屬探測器的線圈之間加入導磁材料；和/或， 在金屬探測器陣列朝外的一面覆蓋一層導磁材料。本發明的有益效果是由於微型體內診療裝置內含很多微型電子元件及電路，這些微型電子元件及電路包含有較多的金屬，所以本發明通過金屬探測器來探測微型體內診療裝置的位置，與現有的定位方法相比，本發明不僅可以簡單快速準確地對微型體內診療裝置進行定位，而且探測的是微型體內診療裝置裡固有的金屬，不需要在微型體內診療裝置中增加任何東西，節省了微型體內診療裝置的內部空間；在定位過程中對人體無任何傷害，不影響受檢者的正常工作，降低了成本。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中 圖1為本發明實施例提供的微型定位裝置的結構示意圖2為本發明實施例提供的金屬探測器的結構示意圖3為本發明實施例提供的用於微型體內診療裝置的定位方法流程圖4為本發明實施例提供的具有抗幹擾功能的金屬探測器陣列的局部結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。請參閱圖1，本實施例中的微型磁定位裝置包括以下組成部分
金屬探測器陣列，由多個金屬探測器組成的陣列，如6X6，8X8，IOX 10等方陣，用於探測在其檢測範圍內是否有金屬物體出現，這些金屬探測器為常關狀態；單個金屬探測器的結構如圖2所示，包括線圈1，通常使用Icm到2cm的正方形線圈，其檢測範圍2如圖所示；
背心，至少包括一個用於承載金屬探測器陣列的探測器承載體，該承載體設於對應於人體腹部的位置；這是由於在用於實現微型體內診療裝置的定位時，微型體內診療裝置在進入人體腸道後位於人體腹部位置，這樣可以保證探測的準確性；
控制單元，用於對所述金屬探測器陣列進行開關控制，在每次的定位過程中按次打開各個金屬探測器以實現各個金屬探測器分別進行金屬探測；
數據處理模塊，與所述金屬探測器陣列連接，用於在每次的定位過程中，根據金屬探測器陣列中探測到金屬的金屬探測器的位置來計算得到目標金屬物體的當前位置。由於微型體內診療裝置內含很多微型電子元件及電路，這些微型電子元件及電路包含有較多的金屬。因而，可以應用上述微型定位裝置來實現對微型體內診療裝置的定位。 在定位過程中，當微型體內診療裝置出現在金屬探測器的探測範圍內的時候，金屬探測器的電壓將發生變化，數據處理模塊根據金屬探測器的電壓變化，即可知道微型體內診療裝置出現在發生電壓變化的多個金屬探測器的探測範圍內。請參閱圖3，該圖所示為本實施例中用於微型體內診療裝置的定位方法包括以下步驟
301、將由多個金屬探測器排列組成的金屬探測器陣列安裝於背心上的探測器承載體中，且設於人體腹部位置；
302、在每次定位的過程中，按序打開各個金屬探測器，各個金屬探測器依次單獨在其探測範圍內探測是否有金屬物體出現；
303、在每次定位的過程中，數據處理單元實時檢測各個金屬探測器的電壓變化，記錄產生電壓變化的金屬探測器；
304、在每次定位的過程中，在金屬探測器陣列中所有金屬探測器都探測結束後，數據處理單元獲得所有產生電壓變化的金屬探測器，計算這些金屬探測器的探測範圍的中心位置，即得到當前微型體內診療裝置在人體腸道內的位置。由於本發明的核心是以微型體內診療裝置作為目標金屬物體，通過金屬探測器來對其周圍的金屬物體進行檢測來實現對微型體內診療裝置的定位，所以在檢測過程中，不僅人體外的其他金屬物體會對金屬探測器的探測過程產生幹擾，而且金屬探測器陣列中金屬探測器之間也會相互產生幹擾。為解決此幹擾問題，本實施例中採取加入導磁材料的方式來消除幹擾，如圖4所示(其中僅示出了相鄰的兩個金屬探測器，加和2b表示它們的探測範圍)①在金屬探測器的線圈之間加入導磁材料lb，以消除金屬探測器之間的幹擾；②由於金屬探測器陣列是安裝在背心的腹部位置的，所以在金屬探測器陣列朝外的一面覆蓋一層導磁材料la，以消除人體外其他金屬物體的幹擾。以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，僅僅參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種微型定位裝置，其特徵在於，該微型定位裝置包括金屬探測器陣列，包括多個金屬探測器，且所述金屬探測器為常關狀態，用於探測在其檢測範圍內是否有金屬物體出現；控制單元，用於對所述金屬探測器陣列進行開關控制，在當前的定位過程中通過開關控制各個金屬探測器分別進行金屬探測；數據處理模塊，與所述金屬探測器陣列連接，用於在當前的定位過程中，根據金屬探測器陣列中探測到金屬的金屬探測器的位置來計算得到目標金屬物體的當前位置。
2.如權利要求1所述的微型定位裝置，其特徵在於，該微型定位裝置還包括背心，至少包括用於承載金屬探測器陣列的探測器承載體，該探測器承載體設於對應於人體的腹部位置；所述金屬探測器陣列置於該探測器承載體中。
3.如權利要求1或2所述的微型定位裝置，其特徵在於，所述金屬探測器陣列中各個金屬探測器之間還設有導磁材料。
4.如權利要求1或2所述的微型定位裝置，其特徵在於，所述金屬探測器陣列的外側還覆蓋有導磁材料。
5.一種微型體內診療裝置的定位方法，其特徵在於，該方法包括(1)將由多個金屬探測器排列組成的金屬探測器陣列安裝於人體腹部位置；(2)在每次定位的過程中，依次打開各個金屬探測器，各個金屬探測器分別單獨在其探測範圍內探測是否有金屬物體出現；同時，實時檢測各個金屬探測器的電壓變化，記錄產生電壓變化的金屬探測器；在金屬探測器陣列中所有金屬探測器都探測結束後，獲得所有產生電壓變化的金屬探測器，計算這些金屬探測器的探測範圍的中心位置，即得到當前微型體內診療裝置在人體腸道內的位置。
6.如權利要求5所述的定位方法，其特徵在於，該定位方法還包括在定位過程中進行抗幹擾處理的步驟在金屬探測器陣列中相鄰金屬探測器的線圈之間加入導磁材料；和/或，在金屬探測器陣列朝外的一面覆蓋一層導磁材料。
全文摘要
本發明公開了一種微型定位裝置及微型體內診療裝置的定位方法，定位方法包括(1)將金屬探測器陣列安裝於人體腹部位置；(2)在每次定位的過程中，依次打開各個金屬探測器，各個金屬探測器分別單獨在其探測範圍內探測是否有金屬物體出現；同時，實時檢測各個金屬探測器的電壓變化，記錄產生電壓變化的金屬探測器；在金屬探測器陣列中所有金屬探測器都探測結束後，獲得所有產生電壓變化的金屬探測器，計算這些金屬探測器的探測範圍的中心位置，即得到當前微型體內診療裝置在人體腸道內的位置。本發明不僅可以簡單快速準確地進行定位，而且不需要在微型體內診療裝置中增加任何東西，節省了內部空間；對人體無任何傷害，不影響受檢者的正常工作。
文檔編號A61B5/06GK102302366SQ201110124589
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月16日 優先權日2011年5月16日
發明者孫平, 李奕, 陳懷生 申請人:深圳市資福技術有限公司