專(zhuān)利名稱(chēng)：用于定位微型體內(nèi)診療裝置的微型磁定位裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及體內(nèi)診療的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于定位微型體內(nèi)診療裝置的微型磁定位裝置及方法。
背景技術(shù)：
隨著微電子技術(shù)、MEMS (微型機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信等技術(shù)的發(fā)展，微型體內(nèi)診療裝置已成為現(xiàn)代醫(yī)療器械的研究熱點(diǎn)與發(fā)展方向。微型體內(nèi)診療裝置能進(jìn)入人體消化道，能夠檢測(cè)消化道生理參數(shù)、識(shí)別病變組織，并主動(dòng)施藥治療或進(jìn)行手術(shù)。在醫(yī)療應(yīng)用中，醫(yī)生們?cè)谑褂梦⑿腕w內(nèi)診療裝置時(shí)，往往需要知道這些微型體內(nèi)診療裝置在病人體內(nèi)的確切位置，然而這不能通過(guò)直接的方法得到，對(duì)微型體內(nèi)診療裝置的跟蹤定位成為急需解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。對(duì)于微型體內(nèi)診療裝置的定位，臨床上一般采用的方法有熒光造影定位法、核醫(yī)學(xué)顯像法、實(shí)時(shí)超聲法。這些方法具有一定的輻射傷害， 不能連續(xù)數(shù)小時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且需要大型昂貴的設(shè)備，使得檢查只能在一定的場(chǎng)所進(jìn)行，影響了病人的正常工作和生活。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種微型磁定位裝置及方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體消化道內(nèi)的微型體內(nèi)診療裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)的連續(xù)跟蹤定位，減小對(duì)人體的輻射傷害。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 一種用于定位微型體內(nèi)診療裝置的微型磁定位裝置，包括 磁場(chǎng)發(fā)生器，置于所述微型體內(nèi)診療裝置中；
磁傳感器模塊，包括3個(gè)3軸磁傳感器，其中的第一和第二 3軸磁傳感器置于人體腹部的不同位置、第三3軸磁傳感器置于除人體腹部外的其他位置，用于測(cè)量所在位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度；
數(shù)據(jù)處理模塊，與所述磁傳感器模塊連接，用于根據(jù)所述磁傳感器模塊的測(cè)量結(jié)果計(jì)算得出磁場(chǎng)發(fā)生器分別在第一和第二 3軸磁傳感器所在位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，再據(jù)此利用磁偶極子模型計(jì)算得到微型體內(nèi)診療裝置的當(dāng)前位置。上述微型磁定位裝置還包括
背心，包括至少三個(gè)用于承載磁傳感器的傳感器承載體，其中兩個(gè)設(shè)于對(duì)應(yīng)于人體腹部的不同位置、另外一個(gè)設(shè)于對(duì)應(yīng)于人體其他部位的位置；所述3個(gè)3軸磁傳感器分別置于所述傳感器承載體中。上述微型磁定位裝置中，所述第三3軸磁傳感器置于人體胸部的位置。上述微型磁定位裝置中，所述磁場(chǎng)發(fā)生器為磁鐵或者發(fā)射線(xiàn)圈。上述微型磁定位裝置中，所述數(shù)據(jù)處理模塊安裝于接收盒中。一種用于定位微型體內(nèi)診療裝置的微型磁定位方法，包括 將磁場(chǎng)發(fā)生器置于微型體內(nèi)診療裝置中；在所述微型體內(nèi)診療裝置進(jìn)入人體腸道后，分別通過(guò)置于人體腹部的不同位置的第一和第二 3軸磁傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量得到其當(dāng)前所處位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度(Blx，Bly, Blz)和(Bh， B2y，B2z),同時(shí)通過(guò)設(shè)于其他位置的第三3軸磁傳感器測(cè)量得到地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度(BOx， BOy，BOz)；
根據(jù)所述三個(gè)3軸磁傳感器的測(cè)量結(jié)果計(jì)算得到磁場(chǎng)發(fā)生器分別在第一和第二 3軸磁傳感器所處位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度(Blx- BOx, Bly- BOy，Blz- BOz), (Β2χ- BOx, B2y- BOy， B2z- BOz)；
利用磁偶極子模型，根據(jù)所述測(cè)量結(jié)果(Blx- BOx, Bly- ΒΟγ,ΒΙζ- BOz)和(Bh- BOx, B2y- BOy, B2z- B0z)計(jì)算得出微型體內(nèi)診療裝置的當(dāng)前位置。上述微型磁定位方法中，所述第三3軸磁傳感器設(shè)于人體胸部位置。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明通過(guò)在微型體內(nèi)診療裝置中安裝磁場(chǎng)發(fā)生器，在它進(jìn)入人體后，通過(guò)在人體外的磁傳感器來(lái)測(cè)量出磁場(chǎng)發(fā)生器在不同兩點(diǎn)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，進(jìn)而根據(jù)該磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)對(duì)微型體內(nèi)診療裝置進(jìn)行定位。與現(xiàn)有的定位方法相比，本發(fā)明不僅可以簡(jiǎn)單快速準(zhǔn)確地對(duì)微型體內(nèi)診療裝置進(jìn)行定位，而且在定位過(guò)程中對(duì)人體無(wú)任何傷害，不影響受檢者的正常工作，降低了成本。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的微型磁定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的微型磁定位方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例中的微型磁定位裝置包括以下組成部分 磁場(chǎng)發(fā)生器，安裝于微型體內(nèi)診療裝置中；
背心，包括至少三個(gè)用于承載磁傳感器的傳感器承載體，其中兩個(gè)設(shè)于對(duì)應(yīng)于人體腹部的不同位置、另外一個(gè)設(shè)于對(duì)應(yīng)于人體其他部位的位置；
磁傳感器模塊，包括3個(gè)3軸磁傳感器，其中的3軸磁傳感器1和3軸磁傳感器2分別置于設(shè)在人體腹部的不同位置的兩個(gè)傳感器承載體中、3軸磁傳感器3置于設(shè)在除人體其他部位的傳感器承載體中，均用于測(cè)量所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
數(shù)據(jù)處理模塊，與磁傳感器模塊連接，用于根據(jù)所述磁傳感器模塊所測(cè)量的磁感應(yīng)強(qiáng)度，計(jì)算得到磁場(chǎng)發(fā)生器在3軸磁傳感器1和3軸磁傳感器2所在位置分別產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，再據(jù)此利用磁偶極子模型計(jì)算微型體內(nèi)診療裝置的當(dāng)前位置。在本實(shí)施例中，磁場(chǎng)發(fā)生器可采用磁鐵或者發(fā)射線(xiàn)圈；由于磁場(chǎng)發(fā)生器在進(jìn)入人體腸道后發(fā)出的場(chǎng)強(qiáng)不是很強(qiáng)，所以需要將3軸磁傳感器1和3軸磁傳感器2均設(shè)在人體腹部位置以感應(yīng)到較強(qiáng)的場(chǎng)強(qiáng)，而3軸磁傳感器3的主要作用是為了測(cè)量地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，因而可設(shè)于腹部以外的其他任意部位，比如胸部。請(qǐng)參閱圖2，在微型體內(nèi)診療裝置進(jìn)入人體腸道后，本實(shí)施例中的微型磁定位方法包括以下步驟
201、產(chǎn)生磁場(chǎng)在人體內(nèi)，安裝于微型體內(nèi)診療裝置中的磁場(chǎng)發(fā)生器在其四周產(chǎn)生磁
場(chǎng)；
202、測(cè)量目的位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度在人體外，設(shè)于人體腹部不同位置的3軸磁傳感器1 和3軸磁傳感器2分別測(cè)量其所在位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度(Blx，Bly, Blz)和(Bh，B2y, Β2ζ) ；^ 于在腹部，磁場(chǎng)發(fā)生器所產(chǎn)生的磁場(chǎng)較強(qiáng)，相對(duì)容易測(cè)量出，所以這兩個(gè)磁傳感器要均設(shè)于腹部；同時(shí)，由于設(shè)于人體腹部不同位置的兩個(gè)磁傳感器所測(cè)量得到的磁場(chǎng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的磁場(chǎng)和地磁場(chǎng)疊加后的磁場(chǎng)強(qiáng)度，因而為了得到磁場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度， 還需要通過(guò)設(shè)于除腹部以外的其他位置的3軸磁傳感器3來(lái)單獨(dú)測(cè)量出地磁場(chǎng)強(qiáng)度(BOx， BOy，BOz)；
203、計(jì)算磁場(chǎng)發(fā)生器在腹部的不同位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度根據(jù)上述三個(gè)3軸磁傳感器的測(cè)量結(jié)果計(jì)算得到磁場(chǎng)發(fā)生器分別在3軸磁傳感器1和3軸磁傳感器2所處位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度(Blx- BOx, Bly- BOy, Blz- BOz)和(Bh- BOx, B2y- BOy, B2z- BOz)；
204、計(jì)算微型體內(nèi)診療裝置的坐標(biāo)位置利用磁偶極子模型，根據(jù)測(cè)量結(jié)果(Blx-BOx, Bly- BOy, Blz- BOz)和(Bh- BOx, B2y- BOy, B2z- BOz)及位于腹部的兩個(gè) 3 軸磁傳感器的位置計(jì)算得出微型體內(nèi)診療裝置的當(dāng)前位置。以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，僅僅參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于定位微型體內(nèi)診療裝置的微型磁定位裝置，其特征在于，該微型磁定位裝置包括磁場(chǎng)發(fā)生器，置于所述微型體內(nèi)診療裝置中；磁傳感器模塊，包括3個(gè)3軸磁傳感器，其中的第一和第二 3軸磁傳感器置于人體腹部的不同位置、第三3軸磁傳感器置于除人體腹部外的其他位置，用于測(cè)量所在位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度；數(shù)據(jù)處理模塊，與所述磁傳感器模塊連接，用于根據(jù)所述磁傳感器模塊的測(cè)量結(jié)果計(jì)算得出磁場(chǎng)發(fā)生器分別在第一和第二 3軸磁傳感器所在位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，再據(jù)此利用磁偶極子模型計(jì)算得到微型體內(nèi)診療裝置的當(dāng)前位置。
2.如權(quán)利要求1所述的微型磁定位裝置，其特征在于，該微型磁定位裝置還包括背心，包括至少三個(gè)用于承載磁傳感器的傳感器承載體，其中兩個(gè)設(shè)于對(duì)應(yīng)于人體腹部的不同位置、另外一個(gè)設(shè)于對(duì)應(yīng)于人體其他部位的位置；所述3個(gè)3軸磁傳感器分別置于所述傳感器承載體中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的微型磁定位裝置，其特征在于，所述第三3軸磁傳感器置于人體胸部的位置。
4.如權(quán)利要求1或2所述的微型磁定位裝置，其特征在于，所述磁場(chǎng)發(fā)生器為磁鐵或者發(fā)射線(xiàn)圈。
5.如權(quán)利要求1或2所述的微型磁定位裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊安裝于接收盒中。
6.一種用于定位微型體內(nèi)診療裝置的微型磁定位方法，其特征在于，該方法包括將磁場(chǎng)發(fā)生器置于微型體內(nèi)診療裝置中；在所述微型體內(nèi)診療裝置進(jìn)入人體腸道后，分別通過(guò)置于人體腹部的不同位置的第一和第二 3軸磁傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量得到其當(dāng)前所處位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度(Blx，Bly, Blz)和(Bh， B2y，B2z),同時(shí)通過(guò)設(shè)于其他位置的第三3軸磁傳感器測(cè)量得到地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度(BOx， BOy，BOz)；根據(jù)所述三個(gè)3軸磁傳感器的測(cè)量結(jié)果計(jì)算得到磁場(chǎng)發(fā)生器分別在第一和第二 3軸磁傳感器所處位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度(Blx- BOx, Bly- BOy, Blz- BOz), (Β2χ- BOx, B2y- BOy， B2z- BOz)；利用磁偶極子模型，根據(jù)所述測(cè)量結(jié)果(Blx- BOx, Bly- ΒΟγ,ΒΙζ- BOz)和(Bh- BOx, B2y- BOy, B2z- B0z)計(jì)算得出微型體內(nèi)診療裝置的當(dāng)前位置。
7.如權(quán)利要求6所述的微型磁定位方法，其特征在于，所述第三3軸磁傳感器設(shè)于人體胸部位置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于定位微型體內(nèi)診療裝置的微型磁定位裝置及方法，該微型磁定位裝置包括磁場(chǎng)發(fā)生器，置于微型體內(nèi)診療裝置中；磁傳感器模塊，包括3個(gè)3軸磁傳感器，其中的第一和第二3軸磁傳感器置于人體腹部的不同位置、第三3軸磁傳感器置于其他位置，用于測(cè)量所在位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度；數(shù)據(jù)處理模塊，與磁傳感器模塊連接，用于其測(cè)量結(jié)果計(jì)算得出磁場(chǎng)發(fā)生器分別在第一和第二3軸磁傳感器所在位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度，再據(jù)此利用磁偶極子模型計(jì)算得到微型體內(nèi)診療裝置的當(dāng)前位置。與現(xiàn)有的定位方法相比，本發(fā)明不僅可以簡(jiǎn)單快速準(zhǔn)確地對(duì)微型體內(nèi)診療裝置進(jìn)行定位，而且在定位過(guò)程中對(duì)人體無(wú)任何傷害，不影響受檢者的正常工作，降低了成本。
文檔編號(hào)A61B5/06GK102302368SQ20111012470
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者孫平, 李奕, 陳懷生 申請(qǐng)人:深圳市資福技術(shù)有限公司