An ingestable device is disclosed that provides extremely high positioning accuracy for devices present in the gastrointestinal tract of the body. Related systems and methods are also disclosed.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可摄入装置的定位系统和方法对相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求2017年3月31日提交并且题为“LocalizationSystemsandMethodsforanOptoelectromechanicalPillDevice(用于光电机械药物装置的定位系统和方法)”的美国S.N.62/480,187和2017年8月3日提交并且题为“LocalizationSystemsandMethodsforanOptoelectromechanicalPillDevice(用于光电机械药物装置的定位系统和方法)”的美国S.N.62/540,873的优先权。这些申请中的每个的全部公开内容在此通过引用并入本文。
本公开内容涉及可摄入装置和相关的系统以及用于以相对较高准确度识别可摄入装置在身体胃肠(GI)道内的位置的方法。
技术介绍
胃肠(GI)道通常包含关于个体身体的丰富信息。例如，GI道中的包含物可提供关于个体新陈代谢的信息。对GI道的包含物的分析也可提供用于识别GI包含物组分(例如细菌与生化包含物之间的关系)和特定的疾病或失调之间的关系的信息。专利...
【技术保护点】
1.一种可摄入装置，包括：一个或多个处理装置；和存储指令的一个或多个机器可读硬件存储装置，所述指令能够由所述一个或多个处理装置执行从而以至少85％的准确度确定所述可摄入装置在受试者的胃肠道的一部分中的位置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.31 US 62/480,187;2017.08.03 US 62/540,8731.一种可摄入装置，包括：一个或多个处理装置；和存储指令的一个或多个机器可读硬件存储装置，所述指令能够由所述一个或多个处理装置执行从而以至少85％的准确度确定所述可摄入装置在受试者的胃肠道的一部分中的位置。2.如权利要求1所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少90％。3.如权利要求1所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少95％。4.如权利要求1所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少97％。5.如权利要求1所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少98％。6.如权利要求1所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少99％。7.如权利要求1所述的可摄入装置，其中，所述准确度为100％。8.如权利要求1所述的可摄入装置，其中，所述受试者的所述胃肠道的所述一部分的部分包括十二指肠。9.如权利要求1所述的可摄入装置，其中，所述受试者的所述胃肠道的所述一部分的部分包括空肠。10.如权利要求1所述的可摄入装置，其中，所述受试者的所述胃肠道的所述一部分的部分包括回肠末端、盲肠和结肠。11.如权利要求1-10中任一项所述的可摄入装置，还包括：第一光源和第二光源，其中，所述第一光源被构造为发射第一波长的光，而所述第二光源被构造为发射不同于所述第一波长的第二波长的光。12.如权利要求11所述的可摄入装置，还包括：第一探测器和第二探测器，其中，所述第一探测器被构造为探测所述第一波长的光，而所述第二探测器被构造为探测所述第二波长的光。13.一种可摄入装置，包括：一个或多个处理装置；和存储指令的一个或多个机器可读硬件存储装置，所述指令能够由所述一个或多个处理装置执行从而以至少70％的准确度确定所述可摄入装置在受试者的盲肠中。14.如权利要求13所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少75％。15.如权利要求13所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少80％。16.如权利要求13所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少85％。17.如权利要求13所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少88％。18.如权利要求13所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少89％。19.一种可摄入装置，包括：一个或多个处理装置；和存储指令的一个或多个机器可读硬件存储装置，所述指令能够由所述一个或多个处理装置执行以将数据发送到能够实施所述数据的装置从而以至少85％的准确度确定医疗装置在受试者的胃肠道的一部分中的位置。20.如权利要求19所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少90％。21.如权利要求19所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少95％。22.如权利要求19所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少97％。23.如权利要求19所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少98％。24.如权利要求19所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少99％。25.如权利要求19所述的可摄入装置，其中，所述准确度为100％。26.如权利要求19所述的可摄入装置，其中，所述受试者的所述胃肠道的所述一部分的部分包括十二指肠。27.如权利要求19所述的可摄入装置，其中，所述受试者的所述胃肠道的所述一部分的部分包括空肠。28.如权利要求19所述的可摄入装置，其中，所述受试者的所述胃肠道的所述一部分的部分包括回肠末端、盲肠和结肠。29.如权利要求19-28中任一项所述的可摄入装置，还包括：第一光源和第二光源，其中，所述第一光源被构造为发射第一波长的光，而所述第二光源被构造为发射不同于所述第一波长的第二波长的光。30.如权利要求29所述的可摄入装置，还包括：第一探测器和第二探测器，其中，所述第一探测器被构造为探测所述第一波长的光，而所述第二探测器被构造为探测所述第二波长的光。31.如权利要求19-29中任一项所述的可摄入装置，其中，所述数据包括至少两种不同波长的光的强度数据。32.一种可摄入装置，包括：一个或多个处理装置；和存储指令的一个或多个机器可读硬件存储装置，所述指令能够由所述一个或多个处理装置执行以将数据传送到能够实施所述数据的外部装置，从而以至少70％的准确度确定所述可摄入装置在受试者的盲肠中。33.如权利要求32所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少75％。34.如权利要求32所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少80％。35.如权利要求32所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少85％。36.如权利要求32所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少88％。37.如权利要求32所述的可摄入装置，其中，所述准确度为至少89％。38.一种方法，包括：以至少85％的准确度确定医疗可摄入装置在受试者的胃肠道的一部分中的位置。39.如权利要求38所述的方法，其中，所述准确度为至少90％。40.如权利要求38所述的方法，其中，所述准确度为至少95％。41.如权利要求38所述的方法，其中，所述准确度为至少97％。42.如权利要求38所述的方法，其中，所述准确度为至少98％。43.如权利要求38所述的方法，其中，所述准确度为至少99％。44.如权利要求38所述的方法，其中，所述准确度为至少100％。45.如权利要求38所述的方法，其中，所述受试者的所述胃肠道的所述一部分的部分包括十二指肠。46.如权利要求38所述的方法，其中，所述受试者的所述胃肠道的所述一部分的部分包括空肠。47.如权利要求38所述的方法，其中，所述受试者的所述胃肠道的所述一部分的部分包括回肠末端、盲肠和结肠。48.如权利要求38所述的方法，其中，确定所述可摄入装置在受试者的胃肠道内的位置包括：确定在所述胃肠道内的反射光信号，其中所述反射信号包括至少两种不同波长的光。49.如权利要求48所述的方法，其中，所述反射信号包括至少三种不同波长的光。50.如权利要求48或权利要求49所述的方法，其中，所述反射光包括第一波长和第二波长；所述第一波长为495–600nm之间；并且所述第二波长为400–495nm之间。51.如权利要求50所述的方法，其中，所述第一波长和第二波长分开至少50nm。52.一种方法，包括：基于在受试者的胃肠道内的测量的反射光信号，确定医疗可摄入装置在受试者的胃肠道内的位置；其中，反射信号包括至少两种不同波长的光。53.如权利要求52所述的方法，其中，所述反射信号包括至少三种不同波长的光。54.如权利要求52所述的方法，其中，所述至少两种不同波长包括第一波长和第二波长；所述第一波长为495–600nm之间；并且所述第二波长为400–495nm之间。55.如权利要求54所述的方法，其中，所述第一波长和第二波长分开至少50nm。56.一种用于确定可摄入装置在身体的胃肠道内的位置的方法，所述方法包括：朝向所述可摄入装置的壳体外的环境发送第一波长的第一照射和第二波长的第二照射；探测由所述第一照射造成的来自所述环境的第一反射、和由所述第二照射造成的来自所述环境的第二反射，其中第一反射值指示在所述第一反射中的光的量且所述第二反射值指示在所述第二反射中的光的量；将所述第一反射值与所述第二反射值的比率存储到数据集中，所述数据集包括多个值，所述多个值中的每个对应于在相应时间探测到的相应第一反射与相应第二反射的相应比率；从所述数据集中获取第一子集值，所述第一子集值对应于第一预定数量的最近测量值；从所述数据集中获取第二子集值，所述第二子集值对应于第二预定数量的过去测量值，所述最近测量值取自最近时间范围，所述最近时间范围与当取得所述过去测量值时的过去时间范围分开至少预定时段；当所述第一子集值的第一平均值与所述第二子集值的第二平均值之差超过阈值时，识别所述可摄入装置在所述身体的所述胃肠道内的位置改变。57.如权利要求56所述的方法，其中，所述第一波长处于495－600nm之间的绿色光谱中，而所述第二波长处于400－495nm之间的蓝色光谱中，并且所述第一波长和所述第二波长分开至少50nm。58.如权利要求56或57所述的方法，其中，获取所述第一子集值和获取所述第二子集值包括：通过将第一滑动窗过滤器施加于所述数据集而获取第一原始子集值；通过将第二滑动窗过滤器施加于所述数据集而获取第二原始子集值；通过从所述第一原始子集值去除第一组异常值来确定所述第一子集值，所述第一组异常值基于所述第一原始子集值的标准偏差来识别；通过从所述第二原始子集值去除第二组异常值来确定所述第二子集值，所述第二组异常值基于所述第二原始子集值的标准偏差来识别。59.如权利要求58所述的方法，其中，所述第一滑动窗过滤器和所述第二滑动窗过滤器各自被构造为从所述数据集中选择一定数量的值，所述数量为10和40之间。60.如权利要求58或59所述的方法，其中，所述第一滑动窗过滤器和所述第二滑动窗过滤器各自被构造为从所述数据集中选择预定范围的数据值，所述预定范围的数据值为15秒数据与5分钟数据之间。61.如权利要求60所述的方法，其中，所述预定时段处于与所述预定范围的数据值的1-5倍大致相似的范围内。62.如权利要求56-61中任一项所述的方法，其中，所述阈值基于所述第一子集值和所述第二子集值中的至少一者的标准偏差。63.如权利要求56-62中任一项所述的方法，其中，所述识别所述可摄入装置的位置改变包括：确定所述可摄入装置的先前位置是胃；和响应于确定所述第一子集值的所述第一平均值比所述第二子集值的所述第二平均值大所述第二子集值的标准偏差的3倍以上，存储指示探测到的从所述胃向十二指肠的幽门转移的数据。64.如权利要求63所述的方法，其中，存储指示探测到的幽门转移的数据包括：响应于确定不存在先前存储的指示所述探测到的幽门转移的数据，存储指示所述第二子集值的所述第二平均值作为在所述胃中的平均信号水平的数据。65.如权利要求64所述的方法，其中，所述存储指示所述探测到的幽门转移的数据包括：获取指示在胃中的平均信号水平的数据；和响应于进一步确定出所述第一子集值的所述第一平均值大于在所述胃中的所述平均信号水平的预定倍数，存储指示所述探测到的幽门转移的数据，所述预定倍数大于1.2。66.如权利要求56-65中任一项所述的方法，其中，所述识别所述可摄入装置的位置改变包括：确定所述可摄入装置的先前位置是十二指肠；获取指示在所述胃中的平均信号水平的数据；和响应于确定所述第一子集值的所述第一平均值小于在所述胃中的平均信号水平的预定倍数，存储指示探测到的从十二指肠向胃的逆向幽门转移的数据，所述预定倍数大于1.2。67.一种可摄入装置，包括：壳体，其通过第一端、与所述第一端相对的第二端、和从所述第一端纵向延伸到所述第二端的径向壁限定；传感子单元，其被构造为：朝向所述可摄入装置的壳体外的环境发送第一波长的第一照射和第二波长的第二照射；探测由所述第一照射造成的来自所述环境的第一反射和由所述第二照射造成的来自所述环境的第二反射，其中所述第一反射值指示在所述第一反射中的光的量且所述第二反射值指示在所述第二反射中的光的量；和处理单元，其位于所述可摄入装置内，被构造为：将所述第一反射值与所述第二反射值的比率存储到数据集中，所述数据集包括多个值，所述多个值中的每个对应于在相应时间探测的相应第一反射与相应第二反射的相应比率；从所述数据集中获取第一子集值，所述第一子集值对应于第一预定数量的最近测量值；从所述数据集中获取第二子集值，所述第二子集值对应于第二预定数量的过去测量值，所述最近测量值取自最近时间范围，所述最近时间范围与当取得所述过去测量值时的过去时间范围分开至少预定时段；当所述第一子集值的第一平均值与所述第二子集值的第二平均值之差超过阈值时，识别所述可摄入装置在所述身体的所述胃肠道内的位置改变。68.如权利要求67所述的可摄入装置，其中，所述第一波长处于495－600nm之间的绿色光谱中，而所述第二波长处于400－495nm之间的蓝色光谱中，并且所述第一波长和所述第二波长分开至少50nm。69.如权利要求67或68所述的可摄入装置，其中，所述处理单元被构造为通过被如下构造而获取所述第一子集值和获取所述第二子集值：通过将第一滑动窗过滤器施加于所述数据集而获取第一原始子集值；通过将第二滑动窗过滤器施加于所述数据集而获取第二原始子集值；通过从所述第一原始子集值去除第一组异常值确定所述第一子集值，所述第一组异常值基于所述第一原始子集值的标准偏差来识别；和通过从所述第二原始子集值去除第二组异常值确定所述第二子集值，所述第二组异常值基于所述第二原始子集值的标准偏差来识别。70.如权利要求69所述的可摄入装置，其中，所述第一滑动窗过滤器和所述第二滑动窗过滤器各自被构造为从所述数据集中选择一定数量的值，所述数量为10和40之间。71.如权利要求69或70所述的可摄入装置，其中，所述第一滑动窗过滤器和所述第二滑动窗过滤器各自被构造为从所述数据集中选择预定范围的数据值，所述预定范围的数据值为15秒数据与5分钟数据之间。72.如权利要求71所述的可摄入装置，其中，所述预定时段处于与所述预定范围的数据值的1-5倍大致相似的范围内。73.如权利要求67-72中任一项所述的可摄入装置，其中，所述阈值基于所述第一子集值和所述第二子集值中的至少一者的标准偏差。74.如权利要求67-73中任一项所述的可摄入装置，其中，所述处理单元被构造为通过被如下构造而识别所述可摄入装置的位置改变：确定所述可摄入装置的先前位置是胃；和响应于确定出所述第一子集值的所述第一平均值比所述第二子集值的所述第二平均值大所述第二子集值的标准偏差的3倍以上，存储指示探测到的从胃向十二指肠的幽门转移的数据。75.如权利要求74所述的可摄入装置，其中，所述处理单元被构造为通过被如下构造而存储指示探测到的幽门转移的数据：响应于确定不存在先前存储的指示所述探测到的幽门转移的数据，存储指示所述第二子集值的所述第二平均值的数据作为在胃中的平均信号水平。76.如权利要求75所述的可摄入装置，其中，所述处理单元被构造为通过被如下构造而存储指示所述探测到的幽门转移的数据：获取指示在所述胃中的平均信号水平的数据；和响应于进一步确定所述第一子集值的所述第一平均值大于在所述胃中的平均信号水平的预定倍数，存储指示所述探测到的幽门转移的数...
【专利技术属性】
技术研发人员：ML琼斯，Y刘，KL贝克特尔，CL瓦尔，
申请(专利权)人：普罗根尼蒂公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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