本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定方法及裝置。

背景技術(shù)：

主流的膠囊內(nèi)鏡動力均是來源于外部磁場，外部磁場源可以分為永磁源和電磁源兩種，兩種磁源各有優(yōu)勢，永磁源體積小、磁場強度大，而電磁源磁場可控，安全性高。如果想要使得膠囊內(nèi)鏡在控制過程中精準可控，電磁源無疑是良好的選擇。在電磁源的使用過程中，由于磁場強度的分布特性，可能需要即時的隨膠囊距離磁源的距離而改變電磁源的磁場強度來做反饋調(diào)節(jié)以實現(xiàn)電磁源對膠囊內(nèi)鏡的抓取丟棄等操作。

膠囊內(nèi)鏡的位置確定存在以下困難：視線完全封閉，使得視覺測量不可行；周圍由人體組織包圍，使得電磁波信號衰減強烈；自身體積有限，使得無法安裝分布式接收設(shè)備；市場導(dǎo)向為無創(chuàng)無痛，使得侵入式的檢測手段不可行。目前尚無產(chǎn)品將膠囊內(nèi)鏡的位置反饋設(shè)計到膠囊內(nèi)鏡系統(tǒng)之中，更無從解決膠囊內(nèi)鏡在電磁場中定位的問題。

因此，如何確定膠囊內(nèi)鏡在人體內(nèi)的位置，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定方法，通過采集膠囊內(nèi)鏡所在位置的磁場強度的大小來推定膠囊內(nèi)鏡的位置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定方法，所述方法包括：

調(diào)用磁場源參數(shù)；

接收膠囊內(nèi)鏡所在位置的第一磁場強度；

基于所述磁場源參數(shù)及所述第一磁場強度求得所述膠囊內(nèi)鏡的位置；

輸出所述膠囊內(nèi)鏡的位置。

優(yōu)選地，所述接收膠囊內(nèi)鏡所在位置的第一磁場強度包括：

接收所述膠囊內(nèi)鏡發(fā)出的磁場強度測量值；

將所述磁場強度測量值去除內(nèi)部磁場分量后得到所述第一磁場強度，所述內(nèi)部磁場分量為所述膠囊內(nèi)鏡內(nèi)部磁體在所述膠囊內(nèi)鏡磁場感應(yīng)器處的內(nèi)部磁場強度。

優(yōu)選地，所述磁場源為電磁場源。

優(yōu)選地，所述求得所述膠囊內(nèi)鏡的位置是求得所述膠囊內(nèi)鏡與所述電磁場源間的距離。

優(yōu)選地，所述基于所述磁場源參數(shù)及所述第一磁場強度求得所述膠囊內(nèi)鏡的位置包括：

基于公式

及

求得所述膠囊內(nèi)鏡位置z，其中所述磁場源為桶型螺旋線管狀，2a1為所述磁場源的內(nèi)徑，2a2為所述磁場源的外徑，2b為所述磁場源長度，λ為所述磁場源填充系數(shù)，j為所述磁場源電流密度，所述電流密度j＝is，i為所述電流值，s為所述磁場源橫截面積。

優(yōu)選地，使用第一修正系數(shù)h、第二修正系數(shù)m及第三修正系數(shù)n對所述磁場源內(nèi)徑2a1、所述磁場源外徑2a2及所述磁場源長度2b進行修正得到

優(yōu)選地，實時從電流表中接收所述電流值i。

8、一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定裝置，其特征在于，所述裝置包括調(diào)用單元、接收單元、計算單元及輸出單元，其中：

所述調(diào)用單元調(diào)用磁場源參數(shù)；

所述接收單元接收膠囊內(nèi)鏡所在位置的第一磁場強度；

所述計算單元基于所述磁場源參數(shù)及所述第一磁場強度求得所述膠囊內(nèi)鏡的位置；

所述輸出單元輸出所述膠囊內(nèi)鏡的位置。

優(yōu)選地，所述裝置還包括第一修正單元，在所述接收膠囊內(nèi)鏡所在位置的第一磁場強度中，所述接收單元接收所述膠囊內(nèi)鏡發(fā)出的磁場強度測量值；所述第一修正單元將所述磁場強度測量值去除內(nèi)部磁場分量后得到所述第一磁場強度，所述內(nèi)部磁場分量為所述膠囊內(nèi)鏡內(nèi)部磁體在所述膠囊內(nèi)鏡磁場感應(yīng)器處的內(nèi)部磁場強度。

優(yōu)選地，所述調(diào)用單元調(diào)用的磁場源參數(shù)為電磁場源的參數(shù)。

優(yōu)選地，所述計算單元求得的所述膠囊內(nèi)鏡的位置是所述膠囊內(nèi)鏡與所述電磁場源間的距離。

優(yōu)選地，所述計算單元基于所述磁場源參數(shù)及所述第一磁場強度求得所述膠囊內(nèi)鏡的位置包括：

所述計算單元基于公式

及

求得所述膠囊內(nèi)鏡位置z，其中所述磁場源為桶型螺旋線管狀，2a1為所述磁場源的內(nèi)徑，2a2為所述磁場源的外徑，2b為所述磁場源長度，λ為所述磁場源填充系數(shù)，j為所述磁場源電流密度，所述電流密度j＝is，i為所述電流值，s為所述磁場源橫截面積。

優(yōu)選地，所述裝置還包括第二修正單元，所述第二修正單元使用第一修正系數(shù)h、第二修正系數(shù)m及第三修正系數(shù)n對所述磁場源內(nèi)徑2a1、所述磁場源外徑2a2及所述磁場源長度2b進行修正得到

優(yōu)選地，所述第一接收單元實時從電流表中接收所述電流值i。

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供了一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定方法，包括調(diào)用磁場源參數(shù)，接收膠囊內(nèi)鏡所在位置的第一磁場強度，基于磁場源參數(shù)及第一磁場強度求得膠囊內(nèi)鏡的位置，輸出膠囊內(nèi)鏡的位置。本方法通過磁場源參數(shù)可計算出磁場源周圍的磁場強度，再結(jié)合膠囊內(nèi)鏡所在位置的磁場強度，即可推定出膠囊內(nèi)鏡的位置，實現(xiàn)了對人體內(nèi)的膠囊內(nèi)鏡的位置的推定。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明公開的一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定方法的實施例1的流程圖；

圖2為本發(fā)明公開的一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定方法的實施例2的流程圖；

圖3為本發(fā)明公開的一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定方法中基于所述磁場源參數(shù)及所述第一磁場強度求得所述膠囊內(nèi)鏡的位置的一種實施方式的流程圖；

圖4為本發(fā)明公開的一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定裝置的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明公開的一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定裝置的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明公開的電磁磁場源與膠囊內(nèi)鏡間位置關(guān)系的示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，為本發(fā)明公開的一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定方法實施例1的流程圖，本方法包括以下步驟：

s101、調(diào)用磁場源參數(shù)；

磁場源即為產(chǎn)生磁場驅(qū)動膠囊內(nèi)鏡移動的裝置，磁場源參數(shù)可包括磁場源的形狀及體積等可用來計算磁場源生成的磁場情況的信息。

s102、接收膠囊內(nèi)鏡所在位置的第一磁場強度；

膠囊內(nèi)鏡的內(nèi)部安裝有磁場感應(yīng)器，可獲取當(dāng)前膠囊內(nèi)鏡所在位置的磁場強度，即第一磁場強度，然后通過內(nèi)置的信號發(fā)射器將第一磁場強度發(fā)出。

s103、基于磁場源參數(shù)及第一磁場強度求得膠囊內(nèi)鏡的位置；

在已知磁場源參數(shù)的情況下，可計算出磁場源產(chǎn)生的磁場分布情況，即磁場源周圍的磁場強度，磁場源周圍不同位置的磁場強度也各不相同，因此，在接收到膠囊內(nèi)鏡所處位置的第一磁場強度后，即可推定出膠囊內(nèi)鏡的位置。

s104、輸出膠囊內(nèi)鏡的位置；

推定出膠囊內(nèi)鏡的位置后，將膠囊內(nèi)鏡的位置輸出給顯示屏或其他電子設(shè)備最終使用戶可以讀取到膠囊內(nèi)鏡的位置。

如上述實施例提供的技術(shù)方案，包括調(diào)用磁場源參數(shù)，接收膠囊內(nèi)鏡所在位置的第一磁場強度，基于磁場源參數(shù)及第一磁場強度求得膠囊內(nèi)鏡的位置，輸出膠囊內(nèi)鏡的位置。本方法通過磁場源參數(shù)可計算出磁場源周圍的磁場強度，再結(jié)合膠囊內(nèi)鏡所在位置的磁場強度，即可推定出膠囊內(nèi)鏡的位置，實現(xiàn)了對人體內(nèi)的膠囊內(nèi)鏡的位置的推定。

如圖2所示，為本發(fā)明公開的一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定方法實施例2的流程圖，本方法包括以下步驟：

s201、調(diào)用磁場源參數(shù)；

磁場源即為產(chǎn)生磁場驅(qū)動膠囊內(nèi)鏡移動的裝置，磁場源參數(shù)可包括磁場源的形狀及體積等可用來計算磁場源生成的磁場情況的信息。

s202、接收膠囊內(nèi)鏡發(fā)出的磁場強度測量值；

膠囊內(nèi)鏡的內(nèi)部安裝有磁場感應(yīng)器，可獲取當(dāng)前膠囊內(nèi)鏡所在位置的磁場強度，即磁場強度測量值，然后通過內(nèi)置的信號發(fā)射器將磁場強度測量值發(fā)出。

s203、將磁場強度測量值去除內(nèi)部磁場分量后得到第一磁場強度，內(nèi)部磁場分量為膠囊內(nèi)鏡內(nèi)部磁體在膠囊內(nèi)鏡磁場感應(yīng)器處的內(nèi)部磁場強度。

因膠囊內(nèi)鏡內(nèi)部安裝有磁體，膠囊內(nèi)鏡內(nèi)部的磁場感應(yīng)器感應(yīng)到的是磁場源的磁場與內(nèi)部安裝的磁體的磁場疊加后的磁場強度，因膠囊內(nèi)鏡內(nèi)的磁體施加的磁場分量可單獨利用膠囊內(nèi)鏡測出，為避免出現(xiàn)誤差，在計算第一磁場強度時需要在磁場強度測量值上去掉膠囊內(nèi)鏡內(nèi)的磁場源施加的磁場強度。

s204、基于磁場源參數(shù)及第一磁場強度求得膠囊內(nèi)鏡的位置；

在已知磁場源參數(shù)的情況下，可計算出磁場源產(chǎn)生的磁場分布情況，即磁場源周圍的磁場強度，磁場源周圍不同位置的磁場強度也各不相同，因此，在接收到膠囊內(nèi)鏡所處位置的第一磁場強度后，即可推定出膠囊內(nèi)鏡的位置。

s205、輸出膠囊內(nèi)鏡的位置；

推定出膠囊內(nèi)鏡的位置后，將膠囊內(nèi)鏡的位置輸出給顯示屏或其他電子設(shè)備最終使用戶可以讀取到膠囊內(nèi)鏡的位置。

為進一步優(yōu)化本實施例，本實施例中的磁場源為電磁場源，因電磁場源其磁場強度可控，且其磁場分布情況便于計算，因此，使用電磁場源更易精確推定出膠囊內(nèi)鏡的位置。

除此之外，膠囊內(nèi)鏡的位置為膠囊內(nèi)鏡與磁場源間的距離，例如，磁場源垂直擺放，其磁力線由磁場源出發(fā)垂直穿過膠囊內(nèi)鏡，此時，膠囊內(nèi)鏡的位置即為膠囊內(nèi)鏡與磁場源的垂直距離。

為進一步優(yōu)化本實施例，如圖3所示，為本實施例中基于磁場源參數(shù)及第一磁場強度求得膠囊內(nèi)鏡的位置的一種實施方式的流程圖：

s301、基于公式

及

求得膠囊內(nèi)鏡位置z。

其中磁場源為桶型螺旋線管狀，2a1為磁場源的內(nèi)徑，2a2為磁場源的外徑，2b為磁場源長度，λ為磁場源填充系數(shù)，j為磁場源電流密度，電流密度j＝is，i為電流值，s為磁場源橫截面積。在已知上述公式的情況下，可求反函數(shù)從而求得z。如圖6所示，z為膠囊內(nèi)鏡中磁場感應(yīng)器與磁場源較遠端的距離。

為進一步優(yōu)化本方案，還包括：

使用第一修正系數(shù)h、第二修正系數(shù)m及第三修正系數(shù)n對磁場源內(nèi)徑2a1、磁場源外徑2a2及磁場源長度2b進行修正得到

因磁場源內(nèi)徑2a1、磁場源外徑2a2及磁場源長度2b都是通過測量得到的，可能存在誤差，在經(jīng)過多次實驗驗證后，得出了第一修正系數(shù)h、第二修正系數(shù)m及第三修正系數(shù)n，使用修正系數(shù)對磁場源參數(shù)進行修正后，可減少誤差，提高對于膠囊內(nèi)鏡位置的推定的精準度。

為進一步優(yōu)化本方案，電流值i是實時從電流表中獲取的。

因為電磁磁場源是一個感性原件，在兩端電壓固定時，其電流也是會隨時間發(fā)生變化的，為保證推定結(jié)果的準確性，必須實時的獲取電流值。

如圖4所示，為本發(fā)明公開的一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定裝置實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，裝置包括調(diào)用單元101、接收單元103、計算單元102及輸出單元104，其中：

調(diào)用單元101調(diào)用磁場源參數(shù)；

磁場源即為產(chǎn)生磁場驅(qū)動膠囊內(nèi)鏡移動的裝置，磁場源參數(shù)可包括磁場源的形狀及體積等可用來計算磁場源生成的磁場情況的信息。

接收單元103接收膠囊內(nèi)鏡所在位置的第一磁場強度；

膠囊內(nèi)鏡的內(nèi)部安裝有磁場感應(yīng)器，可獲取當(dāng)前膠囊內(nèi)鏡所在位置的磁場強度，即第一磁場強度，然后通過內(nèi)置的信號發(fā)射器將第一磁場強度發(fā)出。

計算單元102基于磁場源參數(shù)及第一磁場強度求得膠囊內(nèi)鏡的位置；

在已知磁場源參數(shù)的情況下，可計算出磁場源產(chǎn)生的磁場分布情況，即磁場源周圍的磁場強度，磁場源周圍不同位置的磁場強度也各不相同，因此，在接收到膠囊內(nèi)鏡所處位置的第一磁場強度后，即可推定出膠囊內(nèi)鏡的位置。

輸出單元104輸出膠囊內(nèi)鏡的位置；

推定出膠囊內(nèi)鏡的位置后，將膠囊內(nèi)鏡的位置輸出給顯示屏或其他電子設(shè)備最終使用戶可以讀取到膠囊內(nèi)鏡的位置。

如上述實施例提供的技術(shù)方案，包括調(diào)用磁場源參數(shù)，接收膠囊內(nèi)鏡所在位置的第一磁場強度，基于磁場源參數(shù)及第一磁場強度求得膠囊內(nèi)鏡的位置，輸出膠囊內(nèi)鏡的位置。本方法通過磁場源參數(shù)可計算出磁場源周圍的磁場強度，再結(jié)合膠囊內(nèi)鏡所在位置的磁場強度，即可推定出膠囊內(nèi)鏡的位置，實現(xiàn)了對人體內(nèi)的膠囊內(nèi)鏡的位置的推定。

如圖5所示，為本發(fā)明公開的一種膠囊內(nèi)鏡位置的推定裝置實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，裝置包括調(diào)用單元201、接收單元203、計算單元202、輸出單元204及第一修正單元205，其中：

調(diào)用單元201調(diào)用磁場源參數(shù)；

磁場源即為產(chǎn)生磁場驅(qū)動膠囊內(nèi)鏡移動的裝置，磁場源參數(shù)可包括磁場源的形狀及體積等可用來計算磁場源生成的磁場情況的信息。

接收單元203接收膠囊內(nèi)鏡發(fā)出的磁場強度測量值；

膠囊內(nèi)鏡的內(nèi)部安裝有磁場感應(yīng)器，可獲取當(dāng)前膠囊內(nèi)鏡所在位置的磁場強度，即磁場強度測量值，然后通過內(nèi)置的信號發(fā)射器將磁場強度測量值發(fā)出。

第一修正單元205將磁場強度測量值去除內(nèi)部磁場分量后得到第一磁場強度，內(nèi)部磁場分量為膠囊內(nèi)鏡內(nèi)部磁體在膠囊內(nèi)鏡磁場感應(yīng)器處的內(nèi)部磁場強度；

因膠囊內(nèi)鏡內(nèi)部安裝有磁體，膠囊內(nèi)鏡內(nèi)部的磁場感應(yīng)器感應(yīng)到的是磁場源的磁場與內(nèi)部安裝的磁體的磁場疊加后的磁場強度，因膠囊內(nèi)鏡內(nèi)的磁體施加的磁場分量可單獨利用膠囊內(nèi)鏡測出，為避免出現(xiàn)誤差，在計算第一磁場強度時需要在磁場強度測量值上去掉膠囊內(nèi)鏡內(nèi)的磁場源施加的磁場強度。

計算單元202基于磁場源參數(shù)及第一磁場強度求得膠囊內(nèi)鏡的位置；

在已知磁場源參數(shù)的情況下，可計算出磁場源產(chǎn)生的磁場分布情況，即磁場源周圍的磁場強度，磁場源周圍不同位置的磁場強度也各不相同，因此，在接收到膠囊內(nèi)鏡所處位置的第一磁場強度后，即可推定出膠囊內(nèi)鏡的位置。

輸出單元204輸出膠囊內(nèi)鏡的位置；

推定出膠囊內(nèi)鏡的位置后，將膠囊內(nèi)鏡的位置輸出給顯示屏或其他電子設(shè)備最終使用戶可以讀取到膠囊內(nèi)鏡的位置。

為進一步優(yōu)化本實施例，本實施例中的磁場源為電磁場源，因電磁場源其磁場強度可控，且其磁場分布情況便于計算，因此，使用電磁場源更易精確推定出膠囊內(nèi)鏡的位置。

除此之外，膠囊內(nèi)鏡的位置為膠囊內(nèi)鏡與磁場源間的距離，例如，磁場源垂直擺放，其磁力線由磁場源出發(fā)垂直穿過膠囊內(nèi)鏡，此時，膠囊內(nèi)鏡的位置即為膠囊內(nèi)鏡與磁場源的垂直距離。

為進一步優(yōu)化本實施例，在本實施例中基于磁場源參數(shù)及第一磁場強度求得膠囊內(nèi)鏡的位置中：

計算單元202基于公式

及

求得膠囊內(nèi)鏡位置z。

其中磁場源為桶型螺旋線管狀，2a1為磁場源的內(nèi)徑，2a2為磁場源的外徑，2b為磁場源長度，λ為磁場源填充系數(shù)，j為磁場源電流密度，電流密度j＝is，i為電流值，s為磁場源橫截面積。在已知上述公式的情況下，可求反函數(shù)從而求得z。如圖6所示，z為膠囊內(nèi)鏡中磁場感應(yīng)器與磁場源較遠端的距離。

為進一步優(yōu)化本方案，本裝置還包括第二修正單元206，其中：

第二修正單元206使用第一修正系數(shù)h、第二修正系數(shù)m及第三修正系數(shù)n對磁場源內(nèi)徑2a1、磁場源外徑2a2及磁場源長度2b進行修正得到

因磁場源內(nèi)徑2a1、磁場源外徑2a2及磁場源長度2b都是通過測量得到的，可能存在誤差，在經(jīng)過多次實驗驗證后，得出了第一修正系數(shù)h、第二修正系數(shù)m及第三修正系數(shù)n，使用修正系數(shù)對磁場源參數(shù)進行修正后，可減少誤差，提高對于膠囊內(nèi)鏡位置的推定的精準度。

為進一步優(yōu)化本方案，電流值i是實時從電流表中獲取的。

因為電磁磁場源是一個感性原件，在兩端電壓固定時，其電流也是會隨時間發(fā)生變化的，為保證推定結(jié)果的準確性，必須實時的獲取電流值。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。