带有板上数据存储器或者数字无线传送的体内自主相机制造技术

一种胶囊相机设备包括：可吞咽的外壳；在外壳内的光源；在外壳内的相机，用于捕获由所述光源照亮的景物的第一数字图像和第二数字图像；运动检测器，使用第一数字图像和第二数字图像来检测运动；以及运动估算器，基于关于运动的度量选择第二数字图像的处置。该处装置可包括将第二图像写入档案存储器或通过无线通信链路将第二数据图像提供到外部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请关于并要求(1)于2005年10月26日提交的、序列号为60/730797、题目为“In Vivo Autonomous Sensor with On-Board Data Storage”的美国临时专利申请；(2)于2005年11月23日提交的、序列号为60/739162、题目为“InVivo Autonomous Sensor with On-Board Data Storage”的美国临时专利申请；(3)于2006年1月18日提交的、序列号为60/760079、题目为“In Vivo AutonomousSensor with Panoramic Camera”的美国临时专利申请；(4)于2006年1月19日提交的、序列号为60/760794、题目为“In Vivo Autonomous Sensor withOn-Board Data Storage”的美国临时专利申请；以及(5)于2006年9月19日提交的、序列号为11/533304、题目为“In Vivo Autonomous Camera with On-BoardData Storage or Digital Wireless Transmission in Regulatory Approved Band”的美国非临时专利申请的优先权。在此通过引用它们的全文将这些美国临时或非临时专利申请合并。对于美国指定，本申请是于2006年9月19日提交的、上述美国非临时专利申请第11/533304号的继续申请。
本专利技术涉及人体内的诊断成像。更具体的，本专利技术涉及使用胶囊内窥镜检查法(capsule endoscopy)来获得消化道的图像。
技术介绍
用于体内(in vivo)成像体腔或通道的装置在现有技术中已知，并且包括内窥镜和自主(autonomous)封装相机。内窥镜是通过孔或外科开口进入身体的软管或硬管，典型地经由嘴进入食道或经由直肠进入结肠。使用镜头在末梢端形成图像，并将该图像通过镜头传送系统或通过相干光纤束传递到体外的近端。例如使用CCD或CMOS阵列，概念上类似的工具可在远端电子记录图像，并且通过线缆将图像数据作为电信号传递到近端。内窥镜允许-->医师控制视野并且是被广泛接受的诊断工具。但是，它们确实具有许多局限、对病人有风险、入侵并使病人不舒服，并且它们的成本限制它们作为日常健康拍摄工具的应用。因为穿过旋绕通道的困难，内窥镜不能到达大部分的小肠，并且因此需要到达整个结肠的、增加成本的特殊技术和防范措施。内窥镜风险包括所经过的身体器官的可能穿孔和由麻醉引起的并发症。此外，必须在过程中病人的痛苦和健康风险以及与麻醉相关联的过程后的停歇时间(down time)之间作出平衡。内窥镜是涉及临床医生的大量时间的必需住院的服务，并且因此是昂贵的。针对许多这些问题的可替换的体内图像传感器是胶囊内窥镜。相机和无线电发射器一起置于可吞咽的胶囊中，其中所述无线电发射器用于将主要包括由数字相机记录的图像的数据发送到在体外的基站接收器或收发器以及数据记录器。胶囊还可包括用于接收来自基站发射器的指令或其他数据的无线电接收器。除了射频发送，也可使用低频电磁信号。可从胶囊内的电池或从外部感应器感应地向胶囊内的内部感应器提供功率。在美国专利第5604531号中描述了可吞咽胶囊中的相机的较早实例。例如美国专利第6709387号和第6428469号之类的其它专利，描述了这样使用发射器将相机图像发送到外部接收器的系统的更多细节。包括美国专利第4278077号的其它申请描述了类似的技术。例如，美国专利第4278077号示出用于胃部、具有相机的胶囊，其包括相机中的胶片。美国专利第6939292号示出了具有缓存、计时器和发射器的胶囊。具有内部电池的自主封装相机的一个优点是可在病人移动、不在医院、并且有适当的活动限制时进行测量。基站包括围绕感兴趣的身体区域的天线阵列，并且该阵列可临时粘贴到皮肤或合并到可穿的背心中。数据记录器附连到腰带，并包括电池电源、用于存储记录的图像的数据和其它数据以随后上传到诊断计算机系统上的存储介质。典型的过程包括早上住院病人看病，期间临床医生将基站设备附连到病人，并且病人吞下胶囊。就在吞咽之前系统开始记录图像，并且记录胃肠道(GI tract)的图像直到它的电池变为完全放电为止。蠕动推进胶囊通过胃肠道。通过的速率取决于运动的程度。通常，在4到8小时内穿过小肠。在规定的时间后，病人将数据记录器返回临床医生，然后临床医生将数据上传到-->计算机以便后续观看和分析。胶囊及时通过直肠，并且不需被取回。虽然对于检测胃中的异常不是最优的，但是胶囊相机允许以其整体成像从食道下到小肠末端的胃肠道(特别是小肠)。捕获了彩色照相图像，使得即使当只有很小的视觉上可识别的特征而非形貌(topography)可获得时，也可检测异常。该过程无痛并且不要求麻醉。显然，与胶囊通过身体相关联的风险最小，相对于内窥镜检查法大量减少了穿孔的风险。由于减少使用临床医生的时间和临床设备并且没有麻醉，所以过程的成本也小于内窥镜检查法。虽然有这些优点，但是现有的胶囊相机解决方案也有局限。虽然将基站和数据记录器设计为将不适最小化并且将活动性最大化，但是它们在测量过程中必定妨碍病人并且产生不适。此外，难以在附连了设备时睡觉，需要在醒着的时间开始并结束测量。过程的成本不足够低到允许过程成为日常拍摄过程。要求临床医生附连天线阵列和数据记录器的时间是总成本的重要来源。随着并发测量的病人数量增加超过1或2个，数据记录器和基站的成本变得显著。此外，在胶囊中的包括天线的无线电发射器是其成本、尺寸和功耗的重要来源。然后无线电链路是直接或间接造成许多成本的原因。无线系统还可能受到来自MRI、机场安全装置、业余视频系统或频谱中RF无线信号的其它源的无线电干扰。还可能有在该系统与单个病人或两个邻近的人之间的其它植入装置之间的干扰。促成成本的另一重要原因是用于查看图像的医生的时间。在当前装置中，这样的图像可能有成千上万，其增加病人历史档案成本并且对因特网传送该数据造成了障碍。当前解决方案的另一限制是它们不能可靠地成像结肠。结肠提出了对成像系统的许多挑战。由于胶囊花费比只通过小肠更长的时间通过整个胃肠道，所以出现了许多并发症。事实上，咽下的物质可容易地花费24小时或更长时间通过结肠，虽然可通过增强运动性药物减少该时间。因此，通过现有系统成像结肠将要求病人较长时间地穿着包括天线阵列的基站和数据记录器。增加的测量时间导致运行的(logistical)复杂因素。在成像之前，必须净化结肠，并且结肠必须保持没有消化的或部分消耗的食物，对于相机所述食物将遮掩结肠壁。在结肠中由细菌新陈代谢的、诸如果汁或汽水之类的任何饮料将变得混浊。因此，如果口服的自主胶囊要成像结肠，则持续在至少从食用泻剂至胶囊通过为止的大致时间段(减去消化的食物或饮料到达在结肠中的相机的最少时间)中，病人必须不能吃或喝流体(除了水)。即使通过运-->动性增强药物的帮助，与只用于成像小肠的仅仅几个小时相比，在吞咽胶囊后要坚持绝食至少8小时。难以携带附连设备睡觉的事实以及在正常上班时间期间附连数据记录器和天线阵列的实际要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶囊相机设备，包括：　适于被吞咽的外壳；　在外壳中的光源；　在外壳中的相机，用于捕获由所述光源照亮的景物的第一数字图像和第二数字图像；　运动检测器，基于第一数字图像和第二数字图像之间的差来检测运动，以及　运动估算器，基于关于运动的度量指定用于进一步处理的第二数字图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-10-26 60/730,797;US 2005-11-23 60/739,162;1.一种胶囊相机设备，包括：适于被吞咽的外壳；在外壳中的光源；在外壳中的相机，用于捕获由所述光源照亮的景物的第一数字图像和第二数字图像；运动检测器，基于第一数字图像和第二数字图像之间的差来检测运动，以及运动估算器，基于关于运动的度量指定用于进一步处理的第二数字图像。2.如权利要求1所述的胶囊相机设备，其中所述运动估算器指定要被删除的第二数字图像。3.如权利要求1所述的胶囊相机设备，还包括档案存储装置，其中所述运动估算器指定要被存储到所述档案存储装置中的第二数字图像。4.如权利要求3所述的胶囊相机设备，其中所述档案存储装置包括半导体存储装置。5.如权利要求4所述的胶囊相机设备，其中所述半导体存储装置包括闪存存储装置。6.如权利要求3所述的胶囊相机设备，还包括用于访问所述档案存储装置的输出端口。7.如权利要求6所述的胶囊相机设备，其中通过连接器访问所述输出端口。8.如权利要求6所述的胶囊相机设备，其中在外壳上的馈通装置处访问所述输出端口。9.如权利要求6所述的胶囊相机设备，其中所述胶囊能够从外部电源接收功率。10.如权利要求3所述的胶囊相机设备，其中将第一数字图像的一部分存储在第一部分帧缓冲器中，并且将第二数字图像的一部分存储在第二部分帧缓冲器中。11.如权利要求10所述的胶囊相机设备，其中所述运动估算器根据所检测到的运动确定第一和第二部分帧缓冲器中的哪个将被第三数字图像盖写。12.如权利要求3所述的胶囊相机设备，还包括寄存器，用于存储所述度量，在操作期间通过所述运动估算器可访问所述寄存器，而且通过在档案存储装置中提供的值初始化所述寄存器。13.如权利要求3所述的胶囊相机设备，还包括寄存器，用于存储所述度量，在操作期间通过所述运动估算器可访问所述寄存器，而且根据在档案存储装置中可用的空闲空间更新所述寄存器。14.如权利要求1所述的胶囊相机设备，其中所述运动检测器计算第一数字图像的一部分和第二数字图像的一部分之间的运动矢量。15.如权利要求14所述的胶囊相机设备，其中所述度量具有依赖于值为零的运动矢量的计数的值。16.如权利要求1所述的胶囊相机设备，其中所述运动检测器计算在第一数字图像和第二数字图像的对应部分之间的平均绝对差。17.如权利要求16所述的胶囊相机设备，其中所述度量依赖于从所述平均绝对差中计算的变化量。18.如权利要求1所述的胶囊相机设备，其中所述运动检测器为第一数字图像和第二数字图像的每个计算质心。19.如权利要求18所述的胶囊相机设备，其中所述度量依赖于所计算的质心之间的差。20.如权利要求1所述的胶囊相机设备，还包括一个或多个传感器，用于检测一个或多个环境参数。21.如权利要求1所述的胶囊相机设备，还包括外壳中的发射器，用于通过无线链路发送数据。22.如权利要求21所述的胶囊相机设备，其中所述运动估算器使得通过无线链路发送所指定的数字图像。23.如权利要求21所述的胶囊相机设备，还包括协议编码器，用于为了由发射器发送而编码数据。24.如权利要求21所述的胶囊相机设备，其中设计所述胶囊相机设备以与基站通信，所述基站包括接收器，该接收器通过无线链路接收数据。25.如权利要求24所述的胶囊相机设备，其中所述基站还包括到工作站的接口。26.如权利要求24所述的胶囊相机设备，其中所述基站还包括档案存储系统。27.如权利要求24所述的胶囊相机设备，其中在所述基站中提供所述运动检测器。28.如权利要求24所述的胶囊相机设备，其中在所述基站中提供所述运动估算器。29.如权利要求24所述的胶囊相机设备，在所述基站中还包括发射器，以允许通过无线链路的双向通信。30.如权利要求29所述的胶囊相机设备，还包括寄存器，用于存储所述度量，在操作期间通过所述运动估算器可访问所述寄存器，而且通过无线链路提供的值初始化所述寄存器。31.如权利要求1所述的胶囊相机设备，其中使用图像压缩算法压缩所指定的数字图像。32.如权利要求31所述的胶囊相机设备，其中当由运动检测器进行操作操作时，向所指定的数字图像提供第一压缩比，该第一压缩比与为了进一步处理向所指定的数字图像提供的第二压缩比不同。33.如权利要求1所述的胶囊相机设备，还包括寄存器，用于存储所述度量，在操作期间可由所述运动估算器访问所述寄存器。34.如权利要求1所述的胶囊相机设备，其中将度量设计为偏好在沿着胃肠道长度方向上的运动。35.如权利要求1所述的胶囊相机设备，其中所述运动检测器不考虑倒退运动。36.一种用于操作胶囊相机的方法，包括：提供适于吞咽的外壳；提供在外壳中的光源和相机；捕获由所述光源照亮的景物的第一数字图像和第二数字图像；基于第一数字图像和第二数字图像之间的差来检测运动，以及基于关于运动的度量，估算运动以指定用于进一步处理的第二数字图像。37.如权利要求36所述的方法，其中所述运动估算器指定要被删除的第二数字图像。38.如权利要求36所述的方法，其中所述估算包括指定要被存储到档案存储装置中的第二数字图像。39.如权利要求36所述的方法，其中所述档案存储装置包括半导体存储装置。40.如权利要求39所述的方法，其中所述半导体存储装置包括闪存存储装置。41.如权利要求38所述的方法，还包括通过输出端口访问档案存储装置。42.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王康淮，戈登C威尔逊，
申请(专利权)人：卡普索影像股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]