利用胶囊相机进行胃部检查的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术披露一种利用胶囊相机系统成像患者的胃肠道(包括胃的上部)的方法。依据该方法，以经由患者的口吞咽该胶囊相机的方式将该胶囊相机给予患者。对于选自一组检查位置的每个目标检查位置：在该患者在定位器床上的情况下，将该患者定位系统调节至与该目标检查位置相关的目标定位器床位置。调节患者定位系统包括调节该定位器床以倾斜于一个倾斜角度，以及其中，该组检查位置包括至少两个不同的倾斜角度；以及该患者定位系统仍被保持于该目标检查位置达预定的驻留时长，以使该胶囊相机撷取稳定的图像。接着，收集由该胶囊相机撷取的图像数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用胶囊相机进行胃部检查的方法及装置相关申请的交叉参考本专利技术与2010年10月19日获准的名称为“PanoramicImagingSystem”的美国专利序列号7,817,354以及2011年7月19日获准的名称为“InVivoAutonomousCamerawithOn-BoardDataStorageorDigitalWirelessTransmissioninRegulatoryApprovedBand”的美国专利序列号7,983,458相关。该些美国专利整体通过参考包括于此。
本专利技术涉及人体或任意其它生物内部的诊断成像。尤其，本专利技术涉及用于成像胃的上部的方法及系统。
技术介绍
用于在体内成像体腔或通道的装置是现有技术已知的，并包括内窥镜及自主胶囊化相机。内窥镜是通过身体孔洞或外科手术开口进入体内的挠性或刚性管，通常经由口腔进入食道或者经由直肠进入结肠。通过使用透镜在远端形成图像并通过透镜中继系统或通过相干光纤束将该图像传输至体外的近端。概念上类似的仪器可能例如通过使用CCD或CMOS传感器阵列在远端以电子方式记录图像，并通过线缆将该图像数据作为电性信号传送至近端。内窥镜允许医生或兽医控制视场并且是被广泛接受的诊断工具。不过，它们的确具有若干限制，为患者带来风险，对于患者来说是侵入性的且不舒服的，且它们的成本限制它们作为常规健康筛查工具的应用。由于难以穿过盘旋通道，内窥镜无法轻易地到达大部分的小肠，且需要增加成本的特定技术及预防措施来到达整个结肠。内窥镜风险包括所穿过的身体器官可能穿孔以及由麻醉引起的并发症。而且，必须在该程序期间的患者疼痛与健康风险以及与麻醉相关的程序后停歇时间之间进行折衷。解决这些问题的其中许多问题的一种替代体内图像传感器是胶囊内窥镜。相机与无线电发送器一起被容置于可吞咽胶囊中，该无线电发送器用于向体外的基站接收器或收发器以及数据记录器传输主要包括该数字相机所记录的图像的数据。该胶囊还可包括用于自基站发送器接收指令或其它数据的无线电接收器。代替射频传输，可使用较低频率电磁信号。功率可自外部电感器向该胶囊内的内部电感器电感地供应或者由该胶囊内的电池供应。2011年7月19日获准的名称为“InVivoAutonomousCamerawithOn-BoardDataStorageorDigitalWirelessTransmissioninRegulatoryApprovedBand”的美国专利号7,983,458中披露具有板上数据储存的自主胶囊相机系统。此专利说明通过使用板上储存(on-boardstorage)例如半导体非易失性档案存储器来储存所撷取的图像的胶囊系统。在该胶囊自体内经过后，它被取回。胶囊壳体被打开，且所储存的图像被传送至电脑工作站以供储存及分析。对于通过无线传输接收或自板上储存检索的胶囊图像，该些图像将必须由诊断医生显示并检查，以识别潜在异常。尽管前视胶囊相机包括一个相机，但具有使用多个相机来提供侧视或全景的其它类型的胶囊相机。需要侧面或反向的角度来适当观察组织表面。对于医生或诊断专家来说，看到这些器官的所有区域是重要的，因为息肉或其它不规则体需要经充分观察以进行准确诊断。2010年10月19日获准的名称为“PANORAMICIMAGINGSYSTEM”的美国专利序列号7,817,354中披露一种经配置以撷取相机周围的环境的全景图像的相机。尽管胶囊内窥镜(capsuleendoscope；CE)是用于可视化胃肠(gastrointestinal；GI)道的一种重要诊断工具，但大多数商业胶囊内窥镜用于可视化食道、小肠或结肠。尽管胶囊在患者吞咽后经过胃，但它们通常不会充分成像整个胃以供明确的诊断。在从食道进入近端胃以后，它们在重力作用下快速下降至远端胃。由于胶囊中的相机的视场(fieldofview；FOV)有限，在相机的视场内无法撷取某些胃粘膜表面(尤其在胃底及贲门中的胃粘膜表面)。由于胶囊的快速下降，照明控制没有时间来针对每个成像表面优化曝光，且所撷取的图像可能呈现运动模糊。一旦胶囊驻留于胃的底部中，它就无法可视化胃的近端部分。图1示出面向端部的胶囊相机驻留于胃的底部中而该相机朝上的情景。该相机的视场(FOV)被标示。此外，胃周围的各部分被标记。胃被部分地充满流体且流体线被标示。若该胶囊的质量中心沿远离该相机的方向偏离体积中心，则该胶囊将垂直取向，该相机朝上。不过，胃底位于远处并在低放大率下观察，且它可能位于该相机的景深以外，因此不清晰。而且，胃通常不像图1中所示那样扩张。当胃更加收缩和折叠时，胶囊从胃的一个区域至另一个区域并不总是具有清晰的视线。为完全可视化胃，必须在一定程度上控制在胃内的胶囊的位置。若胶囊有浮力，则它将漂浮于胃内的流体线上，并随着流体流入小肠而向下移动。不过，用足够的水填充胃以使胶囊漂浮至胃的顶部来可视化该区域是不可行的。因此，胶囊内窥镜对于诊断上部(也就是，近端)胃通常不是有效的。在Jun等人的研究中已报道了与使用胶囊内窥镜检测上部胃中的胃癌相关的低检测率(DetectionofNeoplasticGastricLesionsUsingCapsuleEndoscopy:PilotStudy,HindawiPublishingCorp,GastroenterologyResearchandPractice,Vol.2013,ArticleID730261,5pages,athttp://dx.doi.org/10.1155/2013/730261)。在此研究中，患者在吞咽胶囊内窥镜以后，从仰卧位置至左侧躺、仰卧、右侧躺、仰卧、右侧躺-头高位倾斜、以及右侧躺-头低位倾斜位置顺序地每30秒改变位置。将使用胶囊内窥镜的检测率与使用食道胃十二指肠镜的检测率比较。在该研究中，食道胃十二指肠镜(esophagogastroduodenoscopy)在8例中得分7例，而胶囊内窥镜在8例中仅得分4例。在该研究中，即使患者在病床上以各种姿势位置进行各种躺卧，使用胶囊内窥镜的检测率仍不令人满意。为了在胶囊经过人体胃肠道时操控胶囊，以前已开发并披露了通过磁场操控胶囊的系统。此类胶囊的一个版本是于病人仰卧时，通过安装在机器人臂上的磁铁而围绕胃移动。用于操控该磁铁的系统庞大而昂贵。另一种系统使用手持式磁铁来操控胶囊。在任一种情况下，都需要临床医生密切注意以引导胶囊围绕胃并操控相机的姿势位置来观察整个胃。因此，希望开发可操控在患者的胃内的胶囊位置而无需复杂设备的方法或系统。而且，希望该些方法及系统对于临床医生及患者来说是简单的。
技术实现思路
本专利技术披露一种患者定位系统，用于利用胶囊相机成像患者的胃肠道，包括胃的近端部分。该患者定位系统包括：定位器床，适于使该患者躺在该定位器床上；支架，与该定位器床耦接，以为该定位器床提供支撑；用于将该定位器床的至少一部分倾斜于一个倾斜角度的装置；用于围绕该定位器床的纵轴将该定位器床旋转至一个旋转角度的装置；以及控制器或状态机，与该定位器床耦接，以控制该倾斜角度、该旋转角度或两者，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种患者定位系统，用于利用胶囊相机成像患者的胃肠道，包括患者的胃的近端部分，该患者定位系统包括：/n定位器床，适于使该患者躺在该定位器床上；/n用于将该定位器床的至少一部分倾斜于一个倾斜角度的装置；/n用于围绕该定位器床的纵轴将该定位器床旋转至一个旋转角度的装置；以及/n控制器或状态机，与该定位器床耦接，以控制该倾斜角度、该旋转角度或两者，从而使在该定位器床上的该患者经历一序列患者检查位置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种患者定位系统，用于利用胶囊相机成像患者的胃肠道，包括患者的胃的近端部分，该患者定位系统包括：
定位器床，适于使该患者躺在该定位器床上；
用于将该定位器床的至少一部分倾斜于一个倾斜角度的装置；
用于围绕该定位器床的纵轴将该定位器床旋转至一个旋转角度的装置；以及
控制器或状态机，与该定位器床耦接，以控制该倾斜角度、该旋转角度或两者，从而使在该定位器床上的该患者经历一序列患者检查位置。


2.如权利要求1所述的患者定位系统，还包括床支架，与该定位器床耦接，以为该定位器床提供支撑。


3.如权利要求1所述的患者定位系统，还包括约束装置，以将该患者约束于该定位器床上。


4.如权利要求1所述的患者定位系统，其中，该旋转角度具有覆盖围绕该定位器床的该纵轴至少180°旋转的范围。


5.如权利要求1所述的患者定位系统，还包括监控子系统，以监控该倾斜角度、该旋转角度、或前述的组合，以验证当前检查位置是否合规。


6.如权利要求5所述的患者定位系统，其中，该监控子系统包括图像输入装置，以撷取患者的姿势位置的一个或多个图像，从而确定该当前检查位置。


7.如权利要求1所述的患者定位系统，还包括用户界面，以向该患者或临床医生发出一系列指令，从而依据该序列患者检查位置改变在该定位器床上的患者的位置。


8.如权利要求7所述的患者定位系统，其中，该系列指令通过音频或通过视频显示发出，以指导或演示与该序列患者检查位置相关的正确动作或定位。


9.如权利要求1所述的患者定位系统，还包括存储器装置，以储存程序代码，其中，该程序代码可在该控制器上执行，以使在该定位器床上的该患者经历该序列患者检查位置。


10.如权利要求9所述的患者定位系统，其中，该程序代码经配置以使至少两个不同的倾斜角度被包括于该序列患者检查位置中。


11.如权利要求9所述的患者定位系统，其中，该程序代码经配置以使至少一个倾斜角度被包括于该序列患者检查位置中，该至少一个倾斜角度对应于该患者的上身斜躺在从10°至30°的范围内的角度。


12.如权利要求11所述的患者定位系统，其中，该程序代码经配置以使一组倾斜角度被包括于该序列患者检查位置中，其中，该组倾斜角度对应于患者的上身以小步幅方式斜躺至第一角度并接着至第二角度，以及其中，该第一角度为约0°或更小，且该第二角度在从10°至30°的范围内。


13.如权利要求11所述的患者定位系统，其中，该程序代码经配置以使该定位器床的至少一部分以连续运动方式倾斜。


14.如权利要求9所述的患者定位系统，其中，该程序代码经配置以导致围绕该定位器床的该纵轴的至少两个不同旋转角度。


15.如权利要求9所述的患者定位系统，其中，该程序代码经配置而以足够慢的速率改变倾斜角度及旋转角度，从而最大限度地降低胶囊取向的不稳定性并使该胶囊相机撷取稳定的图像。


16.如权利要求15所述的患者定位系统，其中，倾斜及旋转角度变化的速率依赖于该胶囊相机的帧撷取速率，从而对于定位器倾斜及旋转角度的每两度变化，撷取至少一帧。


17.如权利要求15所述的患者定位系统，其中，该程序代码经配置以使该定位器床在至少一个检查位置保持静止达预定的驻留时长。


18.如权利要求9所述的患者定位系统，其中，该程序代码经配置以在该患者改变位置时使该定位器床返回平坦位置，从而节省患者的力气并降低从该定位器床跌落的风险。


19.如权利要求9所述的患者定位系统，还包括观看子系统，以显示由该胶囊相机撷取的图像，其中，与至少一个显示图像的撷取相伴的患者的姿势位置、该倾斜角度或两者与该至少一个显示图像同时由该观看子系统显示。


20.如权利要求9所述的患者定位系统，还包括通信通道，以与该胶囊相机通信。


21.如权利要求20所述的患者定位系统，其中，该通信通道经配置以接收由该胶囊相机撷取的图像或其它传感器数据，以向该胶囊相机传输一个或多个指令，或两者兼有。


22.如权利要求21所述的患者定位系统，其中，响应自该胶囊相机接收的该图像，调节该定位器床。


23.如权利要求21所述的患者定位系统，其中，该一个或多个指令使该胶囊相机调节操作参数。


24.一种方法，用于利用胶囊相机及患者定位系统成像患者的胃肠道，包括患者的胃的近端部分，其中，该患者定位系统包括供该患者躺在上面的定位器床，该方法包括：
通过患者的口将该胶囊相机给予该患者，其中，该胶囊相机在没有推进力的情况下经过该患者的胃肠道时拍摄照片；
对于在一序列患者检查位置中的至少两个目标患者检查位置：
在该患者在该定位器床上的情况下，将该...

【专利技术属性】
技术研发人员：王康怀，G·威尔逊，
申请(专利权)人：卡普索影像公司，
类型：发明
国别省市：美国;US