[實(shí)用新型]一種基于混合定位的膠囊內(nèi)窺鏡無線定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022731635.2
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN213993560U
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊永河;周向紅;陸云鵬;游超;劉嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第四十三研究所
• 主分類號: A61B5/06
• 分類號: A61B5/06;A61B5/07;A61B1/04;G01S13/06;G01S13/04;G01S7/41
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

本實(shí)用新型涉及一種基于混合定位的膠囊內(nèi)窺鏡無線定位系統(tǒng)，包括膠囊內(nèi)窺鏡；信號發(fā)生器，產(chǎn)生基帶脈沖信號；信號收發(fā)模塊，對基帶脈沖信號進(jìn)行處理后發(fā)送給體外收發(fā)陣列；體外收發(fā)陣列，鋪設(shè)在人體皮膚表面，將基帶脈沖信號形成窄波束，并周期性地發(fā)送電磁波對內(nèi)置有膠囊內(nèi)窺鏡的部位進(jìn)行掃描；信號處理模塊，接收膠囊內(nèi)窺鏡的定位信號，以及膠囊內(nèi)窺鏡經(jīng)體外收發(fā)陣列反射回來的回波信號和背景干擾信號，并對其進(jìn)行處理后定位出膠囊內(nèi)窺鏡的位置。本系統(tǒng)不但能夠應(yīng)對人體內(nèi)復(fù)雜的電磁環(huán)境，而且可以降低發(fā)射功率，減少電波對人體的損害，最終精確有效且靈活地測算人體內(nèi)膠囊內(nèi)窺鏡的位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及膠囊內(nèi)窺鏡技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于混合定位的膠囊內(nèi)窺鏡無線定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在膠囊內(nèi)窺鏡的人體體內(nèi)定位技術(shù)中，通常采用磁定位或者是放射性同位素示蹤的方法。其中磁定位方法是以永磁鐵為激勵源，用磁場傳感器測量磁場，實(shí)現(xiàn)定位定向。即將一枚小圓柱型磁鐵封裝在膠囊內(nèi)，將小磁鐵近似看成磁偶極子，這枚圓柱型磁鐵產(chǎn)生的磁場是其中心位置和南北極方向向量的函數(shù)，在偶極子周圍布置磁場傳感器，測量一些固定點(diǎn)的磁場，通過線性算法，非線性算法或線性與非線性算法結(jié)合的方法可求解膠囊的位置和鏡頭對準(zhǔn)的方向。放射性同位素示蹤的方法是指利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進(jìn)行標(biāo)記。

隨著醫(yī)護(hù)工作者對膠囊定位效率要求的日益提高，上述兩種方法的靈活性、安全性、準(zhǔn)確性以及成本漸漸無法滿足要求。同時(shí)隨著毫米波和太赫茲技術(shù)的發(fā)展與普及，無線定位技術(shù)在膠囊內(nèi)窺鏡定位上的應(yīng)用也變成了可能。然而對膠囊內(nèi)窺鏡定位是完全不同于傳統(tǒng)的無線電定位的場合，人體不但有著復(fù)雜的體內(nèi)電磁環(huán)境，而且可承受的電磁輻射強(qiáng)度也將受到嚴(yán)格的限制。因此我們有必要設(shè)計(jì)一種定位準(zhǔn)確靈活而且安全性達(dá)標(biāo)的膠囊內(nèi)窺鏡的體內(nèi)定位系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于混合定位的膠囊內(nèi)窺鏡無線定位系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種基于混合定位的膠囊內(nèi)窺鏡無線定位系統(tǒng)，包括膠囊內(nèi)窺鏡，

信號發(fā)生器，產(chǎn)生基帶脈沖信號；

信號收發(fā)模塊，對信號發(fā)生器產(chǎn)生的基帶脈沖信號進(jìn)行處理后發(fā)送給體外收發(fā)陣列；

體外收發(fā)陣列，鋪設(shè)在人體皮膚表面，將基帶脈沖信號形成窄波束，并周期性向膠囊內(nèi)窺鏡方向發(fā)射電磁波信號；

信號處理模塊，接收膠囊內(nèi)窺鏡的定位信號，以及膠囊內(nèi)窺鏡經(jīng)體外收發(fā)陣列反射回來的回波信號，并對其進(jìn)行處理后定位出膠囊內(nèi)窺鏡的位置。

進(jìn)一步方案，所述體外收發(fā)陣列包括體外天線、饋電線，所述體外天線的一端通過與人體皮膚的電磁特性相近的介質(zhì)層與人體皮膚連接、另一端與所述饋電線連接；位于體外天線和介質(zhì)層的上端設(shè)有天線罩，所述饋電線的頂端貫穿天線罩位于天線罩的外部。

進(jìn)一步方案，所述信號處理模塊包括調(diào)解器、信號對消器、處理器，所述調(diào)解器的輸入端與信號收發(fā)模塊的輸出端連接，調(diào)解器的輸出端通過信號對消器與處理器連接。

進(jìn)一步方案，所述窄波束是由兩路電磁波正交信號疊加而成的，其中一路電磁波正交信號的載波頻點(diǎn)位于膠囊內(nèi)窺鏡中的內(nèi)窺鏡天線低回波損耗的頻段；另一路電磁波正交信號的載波頻點(diǎn)位于膠囊內(nèi)窺鏡中天線高回波損耗的頻段。

進(jìn)一步方案，所述電磁波的波長為毫米波或太赫茲。