发明名称 全消化道排空无创检查系统的检查结果的处理方法
摘要 本发明提供一种全消化道排空无创检查系统,可用于全消化道排空过程的连续无创检测,其包括胃肠道微型探测胶囊、体外控制装置、磁场传感器阵列及数据处理工作站。还提供相应发明的全消化道排空无创检查系统的检查结果的处理方法。与现有技术相比,本发明的优点在于:1、可不借助任何试剂,在自然生理状态下检查全消化道排空,对人体无痛苦无损伤;2、检测结果直观准确,检测信息丰富全面,可获得内容物在全消化道内排空的三维轨迹,及每一肠段的排空时间、排空速度、蠕动频率等信息;3、使用方便,成本较低。
申请公布号 CN102499685B 申请公布日期 2014.03.19
申请号 CN201110298652.4 申请日期 2011.09.28
申请人 上海交通大学 发明人 姜萍萍;颜国正;王志武;刘华
分类号 A61B5/07(2006.01)I 主分类号 A61B5/07(2006.01)I
代理机构 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 代理人 郭国中
主权项 一种全消化道排空无创检查系统的检查结果的处理方法,其特征在于,包括如下步骤: 步骤l:以磁场传感器阵列平面为XOY平面,建立绝对坐标系,其三维坐标位置为(x,y,z); 步骤2:根据每次检测到的加速度传感器数据和三轴陀螺仪数据,利用卡尔曼滤波算法对两种传感器的数据进行融合和校正,得到两个欧拉角(θ,Φ)的计算结果,并由此计算出永久磁铁的磁偶极矩矢量m(mx,my,mz); 步骤3:利用磁场传感器阵列中的每个磁场传感器的检测结果及磁场传感器所在的坐标,建立包含(x,y,z,mx,my,mz)的多元方程组,再将(mx,my,mz)代入此方程组中,解出永久磁铁即胃肠道微型探测胶囊的三维位置坐标(x,y,z); 步骤4:按照这样的方法,求得所有时刻胃肠道微型探测胶囊的5维位姿参数(x,y,z,θ,Φ); 步骤5:最后将所有点标示于绝对坐标系中,并按时间顺序依次连接,从而获得胃肠道微型探测胶囊在全消化道内的完整运行轨迹; 其中,全消化道排空无创检查系统,包括胃肠道微型探测胶囊、体外控制装置、磁场传感器阵列、数据处理工作站,其中: 胃肠道微型探测胶囊用于经口腔吞服后在消化道内前行时检测肠道pH值的变化及自身姿态的变化并无线发送至体外控制装置; 磁场传感器阵列用于放置于和人体腹部平行且紧贴腹部的位置并连接到体外控制装置,检测胃肠道微型探测胶囊内永久磁铁所产生的磁场变化; 体外控制装置控制磁场传感器阵列对胃肠道微型探测胶囊内的永久磁铁产生的磁场强度进行检测,并同时接收胃肠道微型探测胶囊发送的检测数据并保存,当胃肠道微型探测胶囊从体内自然排出后,将保存的检测数据上传到数据处理工作站; 数据处理工作站用于通过对检测数据的处理,根据获得胃肠道微型探测胶囊每一采样时刻在体内的位置和姿态,重建胃肠道微型探测胶囊通过消化道的完整三维轨迹,结合pH值检测结果,确定各肠段的排空规律; 胃肠道微型探测胶囊包括pH传感器和胶囊外壳,还包括密封在胶囊外壳内部的永久磁铁、体内微控制器、加速度传感器、三轴陀螺仪、pH值放大电路、无线通信模块、电源管理模块、纽扣电池、以及磁遥控电源开关;pH传感器位于胶囊外壳的一端头部,pH传感器的敏感面直接和人体胃肠道相接触,以检测肠道pH值的变化;pH值放大电路对pH传感器输出的原始信号进行放大后,由体内微控制器进行A/D转换;加速度传感器、三轴陀螺仪分别用于检测沿载体坐标系三个坐标方向的加速度及载体坐标系三个坐标方向的旋转角速度,并通过数据总线连接到体内微控制器,由体内微控制器按固定周期读取两者的检测结果;体内微控制器和无线通信模块相连,用于接收体外控制装置发送的控制指令,并将每次检测的加速度、旋转角速度及pH值数据发送到体外控制装置;电源管理模块为体内微控制器、加速度传感器、三轴陀螺仪、pH传感器、pH值放大电路、无线通信模块提供所需的直流电源;纽扣电池通过磁遥控电源开关为电源管理模块提供电源输入;永久磁铁放置在远离纽扣电池的位置。
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