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用于不管参考系的移动如何确定装置移动的方法以及系统.pdf

  • 上传人:奻奴
  • 文档编号:8096434
  • 上传时间:2020-01-05
  • 格式:PDF
  • 页数:25
  • 大小:1.06MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201480006195.9

    申请日:

    20140206

    公开号:

    CN104955377B

    公开日:

    20170711

    当前法律状态:

    有效性:

    有效

    法律详情:

    IPC分类号:

    A61B1/04,A61B1/045

    主分类号:

    A61B1/04,A61B1/045

    申请人:

    基文影像公司

    发明人:

    奥伦·罗森伯格,塞米昂·海特

    地址:

    以色列约克尼穆市

    优先权:

    61/762,401

    专利代理机构:

    北京路浩知识产权代理有限公司

    代理人:

    瞿卫军;张晶

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    内容摘要

    一种可吞咽活体内装置含有移动检测单元,所述移动检测单元包含移动感测单元、频率分析单元(FAU)以及时间分析单元(TAU)。所述移动感测单元感测所述活体内装置相对于非静止三维参考系的移动,且输出移动信号。所述频率分析单元可对所述移动信号进行光谱分析以检测潜在命令调用移动,且所述时间分析单元可对所述潜在CIM进行时间分析,可能地结合一系列其它移动事件,以确定所述潜在CIM是否为真正CIM。如果所述潜在CIM被确定为真正CIM,那么所述活体内装置可执行与所述CIM相关联的预定命令。否则,所述活体内装置可禁止执行CIM相关命令。提供一种用于活体内感测装置的PCB,所述PCB包含移动检测单元以及用于处理其输出的处理器。

    权利要求书

    1.一种用于通过可吞咽活体内装置执行命令的方法,所述方法包括:在相对于非静止三维参考系移动且包括移动传感器的可吞咽活体内装置中,执行:相对于基准命令调用移动,对从所述移动传感器输出的移动信号进行光谱分析以检测与命令相关联的潜在命令调用移动;相对于一个或多个干扰移动,对所述潜在命令调用移动进行时间分析以将所述潜在命令调用移动归类为命令调用移动或干扰移动;如果所述潜在命令调用移动被归类为命令调用移动,那么执行所述命令,以及如果所述潜在命令调用移动被归类为干扰移动,那么禁止执行所述命令。 2.如权利要求1所述的方法,包括在对所述移动信号进行所述光谱分析之前从所述移动信号滤除干扰移动,其中所述滤除包括下述任一项:(i)相对于所述干扰移动的光谱特性或时间特性或者光谱特性以及时间特性两者,对所述移动信号进行光谱或时间分析或者进行光谱以及时间两种分析;(ii)使用相关光谱以及时间特性对所述移动信号进行光谱分析且接着进行时间分析,或者进行时间分析且接着进行光谱分析;(iii)使用指示所述活体内装置的位置或定向或者位置以及定向两者的信息;以及(ⅳ)通过迭代地执行光谱分析以及时间分析来分析所述移动信号。 3.如权利要求1所述的方法,包括将潜在命令调用移动归类为命令调用移动或干扰移动取决于所述活体内装置相对于所述非静止三维参考系的位置或定向或者位置以及定向两者。 4.如权利要求1所述的方法,其中确定所述潜在命令调用移动是否为命令调用移动包括下述任何一项:(i)对所述移动信号进行光谱分析且接着进行时间分析,或者进行时间分析且接着进行光谱分析;以及(ii)通过迭代地执行光谱分析以及时间分析来分析所述移动信号。 5.如权利要求1所述的方法,其中所述非静止三维参考系是含有所述活体内装置的胃肠道或其一部分。 6.如权利要求1所述的方法,其中从由以下各项组成的群组选择与命令调用移动相关联的命令:改变所述活体内装置的相机的图像捕获速率的命令,改变所述活体内装置的操作模式或状态的命令,以及将消息传输到所述活体内装置外部的接收器的命令。 7.如权利要求1所述的方法,其中从由以下各项组成的群组选择命令调用移动:由于小肠收缩所致的移动,由于结肠收缩所致的移动,由于胃收缩所致的移动,以及由于肠便秘所致的移动,以及其中干扰移动是选自由以下各项组成的群组的移动:由于人体姿态所致的移动,由于人行走或奔跑所致的移动,由于呼吸所致的移动,由于咳嗽所致的移动,由于手指敲击所致的移动,以及由于心跳所致的移动。 8.如权利要求1所述的方法,其中所述移动信号包括对应于在三个方向上的移动的三个移动信号,以及包括当所述活体内装置处于胃中时分析所述三个移动信号以检测命令调用移动,以及当所述活体内装置处于小肠中时分析一个移动信号以检测命令调用移动。 9.一种可吞咽活体内装置,包括:存储器装置,其用以存储(i)分别表示装置移动调用命令的基准命令调用移动的光谱特性以及时间特性、以及(ii)干扰移动的光谱特性以及时间特性;移动传感器,其用以输出表示所述活体内装置的移动的移动信号;以及控制器,其经配置以:(i)相对于基准命令调用移动,对所述移动信号进行光谱分析以检测一个或多个潜在命令调用移动,其中每一命令调用移动与命令相关联;(ii)相对于一个或多个干扰移动,对所述一个或多个潜在命令调用移动中的特定一个进行时间分析,以确定特定的所述潜在命令调用移动是命令调用移动还是干扰移动;以及(iii)基于所述光谱分析以及时间分析的结果,执行与所述命令调用移动相关联的命令或禁止执行任何命令调用移动相关的命令。 10.如权利要求9所述的可吞咽活体内装置,其中所述移动传感器包括选自由以下各项组成的群组的传感器:加速计,磁力计,以及陀螺仪。 11.一种用于活体内感测装置的电路板,包括:主分支,其包括:通过柔性连接单元互连的安装单元,安装在第一安装单元上的处理器,以及安装在第二安装单元上的第一移动传感器;以及第一辅助分支,其包括:通过柔性连接单元互连的安装单元,以及安装在所述第一辅助分支的安装单元上的第二移动传感器,所述第一辅助分支经由共用安装单元连接到所述主分支,第二辅助分支,其包括:通过柔性连接单元互连的安装单元,以及安装在所述第二辅助分支的安装单元上的成像传感器,所述第二辅助分支经由共用安装单元连接到所述主分支,其中所述电路板是可折叠的,使得所述主分支的所述安装单元与所述第一辅助分支和所述第二辅助分支的所述安装单元在折叠后沿着共用纵轴堆叠,其中所述处理器经配置以:(i)从自所述第一移动传感器和/或所述第二移动传感器获得的信息来检测所述活体内感测装置的一系列移动,(ii)相对于基准命令调用移动,对所述一系列移动进行光谱分析以检测潜在命令调用移动,每一基准命令调用移动表示调用相关联命令的装置移动,以及(iii)对所述一系列移动进行时间分析以确定所述潜在命令调用移动是否是命令调用移动;以及(ⅳ)如果基于所述时间分析,所述潜在命令调用移动被确定为真实命令调用移动,那么执行与所述潜在命令调用移动相关联的命令。

    说明书

    技术领域

    本发明大体而言涉及检测物体(例如,活体内感测胶囊、内窥镜胶囊等)的移动,且更具体而言涉及一种不管非静止三维系的移动如何能够检测其在所述三维系中的移动的物体。

    背景技术

    活体内测量系统在此项技术中已知。横穿胃肠(“GI”)系统的一些自主胶囊状活体内装置可包含:成像传感器或成像器,其用于对所述GI系统的内部进行成像(例如,获取GI系统内部的图像);以及传输器,其用于将图像帧传输到外部系统(例如,数据接收器/记录器)。活体内装置可包含其它类型(例如,pH、压力以及温度)传感器、和/或各种类型的工具(例如,微机电系统),举例而言以在活体内执行外科手术,和/或例如从含于活体内装置中的容器在GI系统中施与药物治疗。活体内装置可能够改变获取图像帧的速率)。

    一些活体内装置被配置成以某一恒定每秒帧(“FPS”)速率(例如,以4FPS的速率)将图像帧(具有或不具有额外感测数据)传输到外部系统(例如,数据接收器/记录器)。其它装置可被配置成以取决于或依据(举例来说)活体内装置的移动的速率来传输图像帧。举例来说,当装置缓慢移动时,相对慢的FPS速率可是优选的(例如,以节省电池能量),而当装置较快移动时,较高FPS速率可是优选的(例如,以获得或维持某一每肠脏长度单位帧速率)。

    能够使其FPS速率变化的活体内装置以及能够将命令传输到活体内装置以改变其FPS速率的外部系统(例如,接收器/记录器)可视为具有自适应帧速率(“AFR”)能力。(通常,举例来说由外部接收器或记录器基于(举例来说)外部系统可从活体内装置接收的图像数据或其它信息在外部做出关于具有AFR能力的活体内装置的移动的决策。)

    尽管活体内装置的AFR能力是有益的,但如果活体内装置与其协作的外部接收器/记录器不具有AFR能力,则此能力无法使用。即使外部接收器/记录器是AFR不兼容的,具有可运用AFR事件的活体内装置也将是有益的,且一般来说,具有也可独立于外部接收器/记录器(例如,自主地)执行其它移动相依命令的活体内装置将是有益的。

    发明内容

    提供一种用于通过可吞咽活体内装置有条件执行命令的方法的各实施例,其中所述装置可相对于非静止三维参考系(例如,GI系统、大地)移动且被配置成响应于命令保证移动而执行命令。也提供一种使用或执行所述方法的实施例的系统的各实施例。

    本发明的实施例可包含预定义活体内感测装置的或用于活体内感测装置的基准命令调用移动(“CIM”)群组,且以光谱和/或时间来表征每一基准CIM。基准CIM是活体内感测装置的移动针对其被视为等同的参考CIM,以便确定装置的移动是否为(潜在)CIM。(可独立于其它基准CIM、或取决于其它基准CIM或结合其它基准CIM而以光谱或时间或者以光谱以及时间两者来表征基准CIM。)基准CIM或由基准CIM表示的CIM可以是、表示、包含或以其它方式与装置移动相关联,装置移动在由装置的传感器检测到时可调用与所检测移动相关联的预定命令。(本文中,将此装置移动称为“命令调用移动”或“CIM”。)举例来说,与特定CIM或CIM群组相关联的预定命令可以是以下命令:改变活体内装置的成像器或相机获取或捕获GI系统中的图像的速率的命令、或改变活体内装置的操作模式或状态的命令(例如,当装置处于GI道中的特定位置时关闭所述装置、或替代参考数据、或者激活或去激活活体内装置中的系统或传感器等的命令)、或将消息传输到活体内装置外部的接收器的命令、等等。预定命令可以是当被执行时会触发一系列预定操作的命令。

    基准CIM也可或另外根据活体内装置的定向和/或位置来表征,或者将活体内装置的定向和/或位置考虑在内来表征。举例来说,只有在装置处于GI系统中的特定位置(例如,胃、小肠等)中和/或具有特定空间定向的情况下,可将活体内装置的某一移动归类为或视为或确定为CIM。特定装置移动可在装置移动在GI系统中的特定位置处和/或在某一定向上发生时被视为CIM,或者可在装置移动在另一位置处或在另一定向上发生时被视为非CIM(例如,视为噪声)。可根据活体内感测装置的位置和/或定向来选择供使用的基准CIM,举例来说,取决于活体内装置(举例来说)在GI系统中的位置和/或定向,基准CIM可用于检测CIM,或可被禁止使用。举例来说,在一个实施例中,当装置处于胃中时,可分析包含与装置移动的三维移动(即,在三个方向上的移动)相对应的三个移动信号的移动信号以检测CIM。举例来说,在一个实施例中,当装置处于小肠中时,可仅分析表示装置的一维移动的移动信号以检测CIM。

    本发明的实施例可包含:获得表示或指示活体内装置的移动的移动信号(例如,通过使用由活体内装置在活体内捕获的图像、或者通过使用加速度传感器、磁力计、陀螺仪等);在移动信号中或从移动信号检测移动;以及确定所检测移动是CIM还是(举例来说)干扰移动。(换句话说,可分析所检测移动以便取决于对所检测移动的分析而将其归类为CIM或干扰移动。)可基于所检测装置移动的光谱特性或时间特性或者光谱特性以及时间特性两者与基准CIM的预存储光谱特性和/或时间特性且视需要也与干扰移动的比较来确定所检测移动是否为CIM。如果基于比较结果,所检测装置移动被确定为(即,其被归类为)CIM,那么活体内装置可执行与CIM相关联的预定命令,且如果所检测移动未被确定为CIM(例如,其被归类为干扰移动),那么活体内装置可禁止执行可由移动调用的任何命令(例如,活体内装置可忽略此类移动)。可从由以下各项组成的群组选择供使用的CIM(以及可对应地表征的对应基准CIM):由于小肠的肌肉收缩所致的活体内装置的移动、由于结肠的肌肉收缩所致的活体内装置的移动、由于胃的肌肉收缩所致的活体内装置的移动、以及由于肠便秘所致的活体内装置的移动。(例如,在使用或根据其它或额外准则将装置移动与一个或多个基准CIM进行比较之后,可将所述装置移动视为CIM。)

    本发明的实施例也可包含定义可偶尔叠加在由活体内装置感测的一个或多个CIM上以及干扰所述一个或多个CIM的干扰移动群组。可以光谱和/或时间来表征是作为不应调用命令的装置的移动的每一干扰移动。干扰移动可以是可从由以下各项组成的群组选择的移动:由于人体姿态(例如,在任何方向上且以任何速度移动手、向前弯曲受试者的身体、改变身体的位置等)所致的活体内装置的移动;由于行走、呼吸以及心跳所致的活体内装置的移动。一般来说,叠加在含有活体内装置的GI部分的移动上的任何移动可视为外来移动,且因此,可视为干扰移动。并非由于GI系统/骨骼的活动所致的活体内装置的移动以及由于GI系统的远端部分(例如,不含有活体内装置的GI部分)所致的活体内装置的移动为实例外来/干扰移动。(其它或额外类型的移动可视为外来/干扰移动。)

    在移动信号中或从移动信号检测CIM可包含举例来说通过相对于已知用来表征干扰移动的预存储光谱特性和/或时间特性来对移动信号进行光谱和/或时间分析而从移动信号滤除或移除干扰移动。如本文中所使用,“相对于”预存储特性分析移动信号可指代一分析过程,所述过程包含视情况而定将所检测移动或移动信号的光谱特性或时间特性或者光谱特性以及时间特性两者与所存储特性进行比较,所述所存储特性已知用来以光谱或时间或者光谱以及时间两者来表征预定干扰移动或预定CIM。从移动信号滤除或移除干扰移动可产生无干扰移动的移动信号。在从移动信号移除(滤除)干扰移动之后,无干扰移动的信号可表示、体现或包含可潜在地为CIM的移动。如果所检测移动在光谱上类似于基准CIM,那么在无干扰移动的信号中检测的移动可视为潜在CIM。可基于相对于干扰移动的预存储时间特性对潜在CIM的时间分析来做出关于潜在CIM是否为CIM的最终决策。关于潜在CIM是否为CIM的决策也可取决于活体内装置在GI系统中的位置和/或取决于活体内装置的空间定向。可在做出最终决策之前,一次或多次、或迭代地或者重复地且以任何次序(例如,首先进行光谱分析且接着进行时间分析,或反之亦然)对移动信号或其中间处理结果进行光谱和/或时间分析。举例来说,从移动信号移除干扰移动可包含使用已知光谱特性以及时间特性和/或使用指示活体内装置的位置和/或定向的信息来对移动信号进行光谱分析且接着进行时间分析,或者进行时间分析且接着进行光谱分析。根据另一实例,从移动信号移除干扰移动可包含通过迭代地或交替地执行光谱分析以及时间分析来对移动信号进行分析。

    确定在移动信号中或无干扰移动的移动信号中检测的移动是否为CIM可包含相对于已知或参考光谱特性和/或时间特性重复地或迭代地对移动信号应用光谱分析和/或时间分析。确定所检测移动是否为CIM可包含对相关移动信号进行光谱分析且接着进行时间分析,或者进行时间分析且接着进行光谱分析。确定所检测移动是否为CIM可包含通过迭代地或交替地执行光谱分析以及时间分析来对移动信号进行分析。移动信号可包含分别对应于三个方向或表示移动在三个方向的三个移动信号。

    也可取决于或基于活体内装置相对于三维参考系的位置和/或定向将活体内装置的移动归类为CIM或干扰移动。三维参考系可以是含有活体内装置的GI道或其一部分或者大地。

    活体内装置可包含移动检测单元(“MDU”),移动检测单元可包含:一个或多个移动传感器(例如,加速度传感器),其用于检测活体内装置的移动;处理器(结合有频率分析单元(“FAU”)以及时间分析单元(“TAU”),其用以对MDU的输出进行光谱和/或时间分析且基于所述分析确定移动的类型(CIM或非CIM;例如,干扰移动);以及控制器,其用以在处理器确定所检测移动为CIM的情况下执行预定的相关联命令。活体内装置可具有纵向轴且包含一个加速度传感器,所述加速度传感器的敏感度方向/轴与活体内装置的纵向轴重合或相对于纵向轴成一角度。活体内装置也可包含可折叠电路板(“PCB”),MDU、FAU、TAU、处理器和/或控制器等(例如,照相机、其它传感器)安装在所述可折叠电路板上。

    附图说明

    各种实例性实施例例示于附图中,意图在于使这些实例并非是限制性的。将了解,出于例示的简化以及清晰目的,以下提及的图中所示出元件未必按比例绘制。并且,在适当情况下,参考编号在各图中可重复用于指示相同、对应或类似元件。在附图中:

    图1A到图1C示出根据本发明的实施例相对于重力在三个典型位置中的胶囊型活体内装置;

    图2A到图2C分别示出根据本发明的实施例与自主活体内装置的移动相关联的速度、加速度以及距离曲线;

    图2D到图2G示出根据本发明的实施例与自主活体内装置的移动相关联的典型移动;

    图3A到图3B示出根据本发明的实施例典型移动的实例光谱内容;

    图4示出根据本发明的实施例的移动检测单元(“MDU”);

    图5示出根据本发明的实施例的频率分析单元(“FAU”);

    图6A示出根据本发明的实施例的时间分析单元(“TAU”);

    图6B到图6C演示根据本发明的实施例的典型移动决策;

    图7示出根据本发明的实施例的TAU;

    图8是根据本发明的实例实施例的实例活体内系统的方框图;

    图9示出一种根据本发明的实施例用于检测活体内装置(例如,图8的装置)的命令调用移动(CIM)的方法;以及

    图10A到图10C描绘根据本发明的实例实施例的印刷电路板。

    具体实施方式

    以下描述提供实例性实施例的各种细节。然而,此描述并非意欲限制权利要求书的范围,而是意欲解释本发明的各种原理以及实践本发明的方法。

    由于GI蠕动的性质,加速计成为用于感测自主活体内装置(例如,活体内成像胶囊)在胃肠系统中的移动的“天然”候选者。即,由于活体内装置的移动将相对于具有动态变化姿态的GI道而被检测,因此加速计成为用于感测自主活体内装置的移动的天然候选者。因此,GI道可视为非静止三维参考系。即,GI道参考系由于以下两种原因而是“非静止的”:(1)GI道可改变其姿态(例如,由于肠活动或身体移动);以及(2)参考系可以是“局部的”,意指参考系的坐标空间方向是根据当前含有活体内装置的GI部分确定的。

    (参考系可视为连同活体内装置一起移动。)

    另外,由于身体或身体部分(例如,臂、腿等)的加速度远低于活体内装置在GI道中的加速度(因此与活体内装置在GI道中的加速度相比可忽略),因此加速计固有地提供对由于此类外来移动所致的加速度的某种过滤。加速计通常使用重量或应变仪,其可响应于加速度力而仅在某一方向上移动或是敏感的,使得加速计可感测仅在特定方向上的加速度,本文中将此特定方向称为“敏感度方向”或“感测方向”。

    图1A到图1C示出根据本发明的实施例,相对于地球重力方向在三个典型位置中的胶囊型活体内感测装置100。图1A示出活体内装置100在方向120上在平面X-Y 130中的移动,方向120垂直于重力的方向110。在与X-Y平面130重合或位于X-Y平面130上的方向上对加速度敏感的加速度传感器对重力不敏感,因为在图1A中,用来感测/测量加速度的重量可水平地(在方向120上)而非在其它方向上移动;例如,在为重力方向的方向110上。将从加速度传感器(其敏感度/感测方向垂直于重力方向)输出的移动信号将对步行的影响不敏感,因为步行通常在与重力方向110实质上重合的方向(其正交于传感器的敏感度/感测方向130)上引起/产生加速度/减速度力。(图1B中示出不同情形,其中传感器的敏感度/感测方向150与重力方向110实质上重合。)

    可确定,如果加速计输出的加速度信号具有大于某一预定正阈值Vth或小于负值-Vth的值V(acc)(即,如果满足条件(1)),那么可将胶囊100在方向120上的移动视为有分析价值的移动(例如,以确定所述移动是命令调用移动还是干扰移动):

    V(acc)>+Vth或V(acc)<-Vth) (1)

    图1B示出活体内装置100在方向140上,在与重力的方向110重合的Z轴/方向150上的移动。在与Z方向150重合的方向上对加速度敏感的加速度传感器对重力敏感,因为在图1B中,用来感测/测量加速度的重量可在为重力方向的方向140上垂直移动。加速计对重力的敏感度意指加速计的重量由于引力而偏离重量的经平衡或中性位置或者从所述经平衡或中性位置偏置或偏心。此类偏离可(如果未被补偿)错误地指示包含加速计的装置正加速。因此,必须对由于重力所致的加速计的错误位置进行补偿。

    如在图1A中,可确定,如果加速计输出的加速度信号具有大于由重力(g)(在此情形中,由全影响)偏置的某一预定阈值的值(即,如果满足条件(2)),那么可将装置100在方向140上的移动视为有分析价值的移动(例如,以确定所述移动是命令调用移动还是干扰移动):

    V(acc)>g+Vth (或V(acc)<g-Vth) (2)

    图1B示出其中传感器的敏感度/感测方向150与重力的方向110实质上重合的情形。在这些情况下,将从加速度传感器输出的移动信号将对步行的影响最敏感。

    图1C示出活体内装置100在方向170上的移动160,方向170相对于重力方向110成45度的角度(角度以180示出)。由于重力向量在方向170上具有分量,而方向170是加速计的敏感度/感测方向,因此加速计对重力敏感,不过程度低于加速计的敏感度/感测方向与重力的方向重合时(如图1B所演示)。不垂直于重力的方向的所有加速计敏感度/感测方向由于重力影响而导致产生包含加速计的装置正加速(移动)的错误指示。(加速计敏感度/感测方向越平行于重力方向,重力对加速计的输出信号的影响越大,且因此加速度测量误差越大。)因此,必须对由于重力所致的加速计的错误位置进行补偿。

    如在图1A以及图1B中,可确定,如果加速计输出的加速度信号具有大于由于重力(g)的某种影响(E)(取决于加速度敏感度/感测方向170与重力的方向110之间的角度α(以180示出,图1C))偏置的某一预定阈值的值(即,如果满足条件(3)),那么可将胶囊在方向170上的移动视为有分析价值的移动(例如,以从其确定所述移动是CIM还是干扰移动):

    V(acc)>g*cos(α)+Vth(或V(acc)<g*cos(α)-Vth)(3)

    由于对照其比较V(加速计)的阈值取决于角度α(180,图1C),且如果无法确定活体内装置的定向便无法确定α,因此上述条件(3)可导致关于活体内装置的移动的错误决策。为了不管角度α(180)如何而获得对活体内装置的移动的可靠测量,必须中性化重力影响或对其进行补偿,而完全不管角度α的值如何。图1C示出其中传感器的敏感度/感测方向170相对于重力的方向110成角度的情形。在这些情况下,将从加速度传感器输出的移动信号将在某种程度上对步行的影响敏感。

    图2A到图2C分别示出根据本发明的实施例的与自主活体内装置相关联的速度(202)、加速度(204)以及距离(206)曲线。可吞咽自主活体内传感器(例如,活体内成像装置)通常以由蠕动管控的脉冲模式在GI道中移动。在图2A中以202示出此装置的典型移动事件/发生。移动事件在时间t1开始,当时速度V(t)为零,且速度增加直到其在时间t2达到峰值,且接着降低直到其在t3变为零。图2B的曲线204示出对应于速度曲线(移动事件)202的加速度/减速度,且图2C的曲线206示出活体内装置在速度脉冲/事件202期间(时间周期t1到t3期间)行进的距离d(在图2C中以208示出),其中d等于点x1(装置在时间t1的初始位置)与点x2(装置在时间t3的位置)之间的差。

    图2D到图2G示出根据本发明的实施例的四个移动事件(210、220、230以及240)的实例。(图2D到图2G中的垂直轴代表速度V。)图2D示出相对短持续时间T1的相对快尖峰状移动事件210;图2E示出持续时间T2(T2>T1)的相对较慢移动事件220;图2F示出持续时间T3(T3>T2>T1)的较慢移动事件230,且图2G示出持续时间T4(T4>T3>T2>T1)的最慢移动事件240。一些装置移动在本文中所描述的意义上可与外来(噪声)移动有关(由其造成),且其它装置移动可与CIM有关或就是CIM。举例来说,可感测由于步行的影响(由其导致)或由于咳嗽所致的移动事件210;移动事件220通常可以是、表示或与活体内装置在结肠中的移动相关;移动事件230通常可以是、表示或与活体内装置在小肠中的移动事件相关,且移动240通常可以是、表示或与身体姿态(例如,移动手或腿,弯腰或侧弯等)相关。被视为噪声/干扰移动的身体姿态(且因此,其不应调用命令或导致命令被调用)相对于由于蠕动所致的自主活体内装置的移动通常是慢的。

    由图2E到图2G中示出的移动事件表示的每一装置移动以及可能的其它类型的移动可以光谱来表征以对其进行区分。然而,在一些情况中,仅以光谱来分析装置移动可能不足以确定某一装置移动是否为、表示还是源自CIM。即,所检测移动事件可在光谱上类似于CIM。然而,随后对移动事件的时间分析可产生移动事件不是CIM的结论。即,对在光谱上假设为或疑似为表示CIM的移动事件进行时间分析有助于将疑似移动置于正确的“上下文”中,如以下(举例来说)结合图6B到图6C所演示。(可结合邻近移动事件对在光谱分析之后初步被假设为CIM的特定移动进行时间分析以便证实或反驳所述假设。)

    图3A到图3B示出根据本发明的实例实施例的典型装置移动的光谱内容。图3A示出仅基于频率分析可类似于CIM的装置移动的光谱310。图3A也示出由于重力(g)所致的直流(“DC”)分量320以及滤除或移除DC分量320的高通滤波器(“HPF”)330。如上所述,可感测其它类型的移动(例如,具有与CIM类似的频率分量或更高频率分量的移动),所述移动不调用可由CIM类型的移动调用的命令。(此类移动被视为必须忽略或滤除或移除的噪声或干扰移动)。

    图3B示出如图3A中的光谱310、320,且另外示出:光谱340,其可表征或表示不应调用命令的相对慢移动(但如果所述移动未被消除掉或移除,其便可错误地调用命令);以及光谱350,其可表征或表示也不应调用命令的相对快移动(但如果所述移动未被消除掉或移除,其便可调用命令)。尽管图3A的HPF 330可滤除或移除DC分量(320),且如果设计得当,滤除或移除所有或大部分慢移动(340),但HPF 330可使表示或构成快移动(例如,移动350)的高频分量通过,所述快移动也不应调用命令(但如果所述移动未被消除掉,其便可调用命令)。因此,带通滤波器(“BPF”)360可用于仅使表示、对应于或构成可初始/潜在地视为CIM的移动的频谱通过。在相对于基准CIM对装置移动进行分析之后,所述装置移动可初始被视为或确定为潜在CIM。相对于基准CIM对移动(事件)进行分析可包含:将移动(事件)的频谱与基准CIM的频谱进行比较;和/或计算移动(事件)与基准CIM之间的时间相关。

    图3B以举例方式示出一个BPF(360)。然而,可使用的BPF的数目可根据以下移动的数目及频率特性而变化:已被预定义为命令调用移动的移动和/或值得进一步检查(例如,通过个别地或集体地对移动进行时间分析)其是否确实是(或其中之一是)CIM的移动。用于检测移动事件与CIM之间的类似度的滤波器可以是匹配滤波器阵列模块(“MFAM”)。

    图4示出根据本发明的实施例的移动检测单元(MDU)400。MDU 400可包含用于在一个或多个方向/轴上感测加速度的加速度传感器单元(“ASU”)410,所述加速度传感器单元可包含一个加速度传感器或多于一个加速度传感器(例如,两个加速度传感器、三个加速度传感器等等)。一般而言,MDU可包含选自由以下各项组成的群组的一个或多个传感器:加速计(用以感测加速度)、磁力计(用以感测位置以及定向)、以及陀螺仪(用以感测定向)。MDU 400也可包含:变送器420,其用于将由加速度传感器感测的加速度转换成对应模拟移动信号;抗混叠电路430,其用以移除取样副效应;模/数转换器(“ADC”)440,其用于将(模拟)移动信号转换成数字数据;以及处理与分析单元(“PAU”)450。PAU 450可包含存储器单元492。除其它之外,存储器单元492还可存储表示模拟移动信号的数字数据以及表示基准CIM(例如,基准CIM的频率特性和/或时间特性)和干扰移动(例如,干扰移动的频率特性和/或时间特性)的信息/数据。存储器单元492也可存储定义时间模板的时间细节,可对照所述时间模板比较或分析移动事件以便证实或反驳在频率上类似于基准CIM(例如,PCIM)的装置移动是CIM的初始确定或假设。

    PAU 450也可包含:频率分析单元(FAU)460,其用以对移动信号/事件进行光谱分析(例如,通过将移动信号/事件的频率特性与所存储基准CIM的频率特性进行比较);时间分析单元(TAU)470,其用以对移动信号/事件进行时间分析(例如,通过将移动信号/事件的时间特性与所存储基准CIM的时间特性和/或与时间模板的所存储时间细节进行比较);比较器480,其用以将经光谱分析的移动信号/事件的光谱特征与存储在存储器中的频率特性进行比较,且将经时间分析的移动信号/事件的时间特征与存储在存储器中的时间特性进行比较。FAU 460可包含或使用一个频率滤波器(例如,BPF)或一组频率滤波器(例如,多个BPF)或匹配滤波器(阵列)来检测经分析移动信号/事件的频率特征。TAU 470可包含或使用一个或多个计时器和/或计数器来检测经分析移动信号/事件的时间特征。比较器480可包含或使用相关器来确定经分析移动信号/事件的频率特征以及时间特征分别与预存储在存储器492中的光谱特性以及时间特性中的一个或多个的类似程度。

    PAU 450也可包含控制器490,除其它之外,控制器490还用以控制FAU 460(例如,设定其滤波器的边界/窗口/系数等)、TAU 470(例如,设定以及复位计时器或计数器等)以及比较器480(例如,确定应分别将频率特征以及时间特征的哪一个与预存储光谱特性以及时间特性的哪一个进行比较)的操作,且最终确定由移动传感器415感测的移动事件是否是CIM或包含CIM。如果控制器490确定由移动传感器415感测的移动事件是或包含CIM,那么控制器490可执行与移动事件相关联的命令,或者致使(例如,指令)另一装置执行所述命令。在一个实施例中,如果控制器490确定由移动传感器415感测的移动事件是或包含CIM,那么控制器490可执行同一命令(或指令另一装置执行所述命令)而不管命令调用移动的类型如何。(由控制器490确定为CIM的所有移动均可调用所述同一命令。)在另一实施例中,可根据一个CIM或根据CIM群组来执行命令。(特定命令可仅通过(例如,指派给)特定CIM(例如,在命令依移动类型基础上)来调用,或者通过(例如,指派给)特定CIM群组来调用。)通过执行软件或指令,控制器(或处理器)490(或图8的控制器或处理器818)可进行由FAU 460、TAU 470、FAU 500、TAU 600、以及TAU 700中的任何一个或多个执行的步骤/程序,且因此可充当这些单元。控制器490或处理器818中的每一个可以是或包含计算机处理器、中央处理单元等。

    与图8中示出的活体内装置(活体内装置810,下文描述)相同或类似的活体内装置可包含MDU(例如,MDU 828),举例而言所述MDU可如同MDU 400或以与MDU 400类似的方式发挥作用。

    PAU 450也可包含磁力计或陀螺仪以帮助确定活体内装置相对于(举例来说)大地或者相对于另一参考系或坐标系统的空间定向。

    图5示出根据本发明的实例实施例的频率分析单元(FAU)500。FAU 500可包含或使用匹配滤波器阵列模块(MFAM)510。MFAM510可接收移动数据(512)或移动信号(举例来说,其可由/从ADC(例如,ADC 440)输出或传送),且使用各种BPF来消除/滤除或移除由于(举例来说)干扰移动以及其它噪声所致的噪声信号。MFAM 510可输出在光谱上类似或表示CIM的信号。MFAM 510可包含与CIM一样多的BPF。举例来说,MFAM 510可针对每一类型的CIM包含一个BPF。MFAM 510可检测移动数据/信号512中的频率特征,且输出(514)表示所检测移动事件的数据或信号,其中每一所检测移动事件可潜在地为CIM。

    FAU 500也可包含使用潜在CIM检测器(“PCIMD”)520对所检测移动事件进行光谱分析(例如,相对于基准CIM)以便检测类似于CIM的移动事件。PCIMD 520可通过相对于基准CIM的频率特征对由或自MFAM 510传送的频率特征输出(514)进行分析来检测类似于CIM的移动事件。(本文中,将类似于CIM的移动事件视为将经受CIM证实/反驳过程的“潜在CIM”。)

    PCIMD 520可举例而言实时地输出(522)一(连续)系列“决策”脉冲,其中每一决策脉冲可代表或表示为潜在CIM的所检测移动事件。以524示出对应于或表示一系列此类移动事件的一系列实例脉冲。以举例方式,示出具有两个不同电平(530以及540)以及三个所检测移动事件551、552、以及553(均被视为潜在CIM)的脉冲/决策系列524。电平530可指示或可与所检测移动相关联,且电平540可指示或可与缺乏移动相关联。(两个电平的功能性可交换,且所检测移动事件的数目及其时间间距以及宽度可根据所检测移动的数目、频率以及类型而变化。)以举例方式,移动事件551-第一所检测潜在CIM-在时间t1开始且具有持续时间T1;移动事件552-第二所检测潜在CIM–在时间t2开始且具有可不同于T1的持续时间T3,且移动事件553在时间t3开始且具有可不同于T1以及T3的持续时间T5。(可彼此不同的时间周期T2以及T4是由PCIMD 520确定为不包含类似于CIM的移动事件的周期。)

    可将所有移动事件的时间细节(例如,相关发生率、开始时间、持续时间等)存储于类似于结合PAU 450(图4)阐述的存储器的存储器中以用于时间分析。时间t1、t2、t3以及时间周期T1、T2、T3、T4、以及T5为可被临时存储并分析以增强关于潜在CIM(非干扰移动)是否确实为真正CIM的确定过程的时间细节的实例。时间分析用来排除在光谱上类似于CIM的干扰移动或其它噪声信号。即,当特定移动的光谱分析可产生特定移动为CIM(例如,特定移动为PCIM)的假设时,对包含所述特定移动的一系列移动的时间分析可证实或反驳所述假设。换句话说,可相对于一个或多个干扰移动对特定PCIM进行分析以便确定所述特定PCIM是CIM还是干扰移动。

    增强前述确定过程可包含相对于所述系列中的其它移动事件/脉冲(例如,相对于邻近移动事件/脉冲)或相对于移动脉冲的密度来确定移动事件/脉冲(例如,移动事件/脉冲551)的位置。其它时间准则可用于增强前述确定过程。举例来说,可将移动脉冲(例如,移动脉冲551、552、以及553)模式与一个或多个预存储时间模板或时间细节(其可表征一个或多个干扰移动)进行比较,且如果特定移动脉冲(例如,移动脉冲552)连同例如其邻近移动脉冲不与时间模板中的任一个匹配,那么可做出所述特定移动脉冲是CIM的决策。否则(特定移动脉冲连同例如其邻近移动脉冲与时间模板匹配),可做出特定移动脉冲不是CIM(例如,其为干扰移动)的决策。举例来说,对移动信号应用光谱分析可提供可类似于CIM(例如,由于结肠收缩所致的移动)的频率特征的频率特征,且随后可产生移动脉冲,例如移动脉冲551。然而,相同或类似频率特征也可表征由于举例而言步行所致的移动。由于每一次走步可产生类似移动脉冲(例如,移动脉冲552与移动脉冲553是类似的),且步速(且因此,由行走导致的移动脉冲的频率)为已知的(在已知容限内),因此如果移动事件/脉冲是共同地表示非CIM的一系列移动事件/脉冲的一部分或含于其中,那么可将所述移动事件/脉冲排除。针对其它类型的重复发生移动事件,可采取类似考虑,举例来说,由于奔跑、心跳、呼吸过程、手指在结实物体上敲击、摆头等所致的重复发生的移动事件。由CIM所致的移动事件也可重复发生,但在此情况下且在类似的情形中,移动事件仍应被视为CIM。举例来说,由例如结肠的收缩所致或由于结肠的收缩而感测到的移动事件仍可被视为CIM,尽管所述移动事件是由蠕动所致的一系列相似移动事件的一部分。举例来说,相对于一系列邻近移动事件对移动事件的时间分析可使确定过程更可靠。(举例来说,下文结合图6A到图6C进一步描述时间分析。)

    图6A示出根据本发明的实例实施例的时间分析单元(TAU)600。TAU 600可包含存储器装置610、时间模式检测器(“TPD”)620、以及移动决策逻辑(“MDL”)630。TAU 600可接收(612)可由/从FAU(例如,FAU 500)输出/传送的一系列移动脉冲/事件(例如,移动脉冲/事件524),且其可将所述系列移动脉冲/事件存储于存储器装置610中以便使得能够由TPD 620对其进行分析。TPD 620可将所述系列移动脉冲/事件(例如,一次一移动脉冲/脉冲)与可预存储于存储器装置610中的一个或多个时间模板或时间细节进行比较。一个或多个时间模板或所选时间细节可源自、对应于或表示一系列重复移动,当作为整体考虑时,作为所述系列移动脉冲/事件的一部分的移动脉冲/事件可被确定为不是CIM(而是例如,干扰移动)。存储器装置610可存储表示模拟移动信号的数字数据以及表示基准CIM(例如,基准CIM的频率特性和/或时间特性)以及干扰移动(例如,干扰移动的频率特性和/或时间特性)的信息/数据。存储器装置610也可存储定义时间模板的时间细节,可对照所述时间模板来比较或分析移动事件以便证实或反驳在频率上类似基准CIM(例如,PCIM)的装置移动是CIM的初始确定或假设。

    MDL 630可基于比较结果确定所述系列移动脉冲中的特定移动脉冲是否表示CIM,且输出(632)指示特定移动脉冲是CIM的决策(如以640示出)的信号、或指示特定移动脉冲不是CIM的决策(如以650示出)的信号。

    图6B到图6C示出根据本发明的实施例的实例移动脉冲。图6B示出可以是举例而言由控制器(例如,控制器490)检测到的步行的结果的移动脉冲660。如果个别地考虑移动脉冲660,那么其可被错误地视为表示CIM的移动脉冲。另一方面,图6C示出可以是四个所检测步行的结果的移动脉冲672、674、676、以及678的脉冲系列670。如果个别地考虑移动脉冲672、674、676、以及678中的任一个,那么其也可被决策为表示CIM或由CIM所产生。然而,如果移动脉冲672、674、676、以及678中的任何特定移动脉冲(例如,移动脉冲674)是相对于其他(例如,邻近)移动脉冲(例如,邻近移动脉冲672以及676)而考虑,因此在更宽泛上下文中(而非个别地)考虑所述特定移动脉冲,那么所述特定移动脉冲可由检测器正确地确定为是非CIM。

    图7示出根据本发明的实例实施例的时间分析单元(TAU)700。TAU 700可包含N脉冲寄存器(“NPR”)或N数据胞元单元(“DCU”)710、时间模式检测器(TPD)720、移动决策逻辑(MDL)730、以及计时单元740。NPR(也称为“DCU”)710可接收一系列移动脉冲712(例如,来自FAU的输出;例如,来自FAU 500),且可被配置成一次将高达n个数据单元保持/存储于n个胞元(寄存器的胞元被标示为M1、M2、M3、...、Mn)中。“数据单元”可以是包含表示移动事件的时间细节(例如,开始时间、持续时间)和/或表示非移动周期的时间细节。(“非移动周期”是在移动事件之前或之后的时间周期。)

    可将表示一系列移动事件中的第一移动事件的数据单元存储于胞元M1中。当举例而言由FAU 500输出第二移动事件时(或此后不久),可确定关于在第一移动事件之后的第一非移动周期的时间细节以便产生表示所述非移动周期的数据单元。在产生表示第一非移动周期的时间细节时或此后不久,可将胞元M1的内容向右移位一个胞元,例如,向右移位到下一胞元(移位到胞元M2),且可将表示第一非移动周期的数据单元存储于胞元M1中。可针对FAU输出的每一新移动事件重复相同过程,使得针对所产生的每一新数据单元,将每一胞元Mi(1≤i≤n)向右移位一个胞元,将新数据单元存储于胞元M1中,且存储于胞元Mn中的数据单元由当前存储于胞元Mn-1中的数据单元替代。

    在将新数据单元存储于胞元M1中(不管数据单元是表示移动事件还是表示非移动周期)且将其它数据单元向右移位一个胞元之后,可将存储于DCU 710的N个数据胞元中的所有数据单元分别传送到时间模式检测器(TPD)720的n个输入(标示为a1、a2、a3、...、an)供用于评估。TPD 720可以与TPD 620类似的方式发挥作用,且移动决策逻辑(MDL)730可以与MDL 630类似的方式发挥作用。举例来说,MDL 730可输出(732)指示特定所检测移动是CIM的决策的第一数据或信号、或指示特定移动不是CIM的决策的第二数据或信号。计时单元740可计时或协调NPR(DCU)710中的数据移位,且一般而言,其可协调NPR/DCU 710以及TPD 720的操作。

    图8是根据本发明的实例实施例的活体内成像/感测系统800的示意图。活体内成像系统800可包含:活体内成像装置810;外部(在身体之外)接收器820,其可充当数据记录器;工作站830(例如,个人计算机);以及显示装置832。举例来说,活体内成像装置810可以是捕获图像且将对应图像帧传输到外部接收设备(例如,传输到接收器820)的可吞咽装置。举例来说,通过使用显示器832,图像帧可实时地或在处理之后呈现,被组合成图像流用于向用户显示。

    活体内成像装置可具有至少一个成像器和/或其它类型的传感器。以举例方式,成像装置810包含一个成像器;例如,成像器812(可使用多于一个或两个成像器)。活体内成像装置810也可包含光/照明源814、数据(例如,图像数据或)帧产生器816、控制器818、存储单元822、收发器824、以及为上述装置供电的电源826。除其它之外,控制器818还可以可控方式操作照明源814来照明活体内装置810横越的区域,且协调成像器812的图像捕获计时。控制器818可随时地将所捕获图像以及相关图像帧存储于存储单元822中。控制器818也可执行各种计算并将计算结果存储于存储单元822中。

    帧产生器816可从成像器812接收图像数据813,且使用图像数据来产生有关捕获图像的图像帧(简称为“帧”)。帧通常包含标头字段,所述标头字段含有与帧自身相关的信息和/或元数据(例如,识别帧的信息、帧的序列号、帧的时间、帧的逐位长度等)。帧也可包含图像数据的未压缩版本和/或图像数据的压缩版本。标头可包含额外感测信息。控制器818可操作照明源814以举例而言每秒四次地照明以使得能够每秒捕获四个图像,且可操作收发器824从而以相同速率或以不同速率同时传输对应帧。控制器818可操作照明源814以每秒捕获更多图像,举例而言,每秒捕获十七个图像或十七个以上图像,且可操作收发器824以相同速率同时传输对应帧。在帧产生器816针对当前捕获的图像产生一帧之后,控制器818通过使用收发器824将所述帧无线地传递825到接收器/数据记录器820。接收器820可以是独立接收器,其足够接近吞咽活体内装置的人定位以帮助由数据记录器820接收以及处理所传输的帧。

    数据记录器(接收器)820可包含收发器844、帧剖析器846、以及用于管理收发器844以及帧剖析器846的处理器848。数据记录器820可包含额外组件(例如,USB接口、安全数字(“SD”)卡驱动器/接口、控制器等)、元件或单元,举例而言,用于与可被配置成处理由活体内装置810捕获的图像的外部处理/显示系统通信(例如,将帧、数据等传送到所述系统)。

    收发器844可接收对应于特定所捕获图像的帧,且帧剖析器846可剖析所述帧以提取其中所含的各种数据实体(例如,图像数据,以及视需要其它类型的感测数据)。

    活体内成像系统800也可包含工作站830。工作站830可包含显示器或在功能上连接到一个或多个外部显示器,举例而言,连接到显示器或监视器832。工作站830可从数据记录器820接收图像帧及其它类型的数据,且将其实时地呈现为举例而言直播视频,或产生视频流。工作站830可包含:存储器,例如存储器834,其用于存储从数据记录器820传送的帧(且可能地,其它类型的数据);以及处理器,例如处理器836,其用于处理所存储数据(例如,图像数据)。从活体内装置810(例如,由收发器824)传输的信号可由天线接收,所述天线附接到吞咽所述活体内装置的人的身体,或位于所述身体附近。可经由通信电缆将由天线接收的信号转发到数据记录器820,用于分析以及解释。(图8中未示出天线以及通信电缆。)

    活体内成像装置810也可包含MDU 828,用于检测各种类型的命令调用移动,同时滤除或移除非命令调用移动。MDU 828可使用结合图4、图5、图6A到图6B、以及图7描述的任何配置以及使用本文中描述的任何方法来实施。举例来说,MDU 828可包含MDU 400的组件(或类似组件),且其可如同MDU 400或以与MDU 400类似的方式发挥作用。控制器818可被配置成也充当图4的控制器490,或反之亦然。

    移动检测单元的功能性以及预定命令的后续执行可分布在活体内装置810与接收器/记录器820之间,或分布在活体内装置810、接收器/记录器820以及工作站830当中。举例来说,活体内装置810可使用板上移动传感器检测活体内装置810的移动,且将移动数据传输(825)到接收器/记录器820。接收器/记录器820可使用FAU和/或TAU来分析移动数据,且基于分析结果,确定由活体内装置810检测的移动是否为CIM。如果接收器/记录器820确定移动是CIM,那么接收器/记录器820可向活体内装置810传输(825)指令以执行预定命令,从而举例而言改变图像捕获速率、改变操作模式等。

    控制器或处理器818(或者,控制器或处理器836、848)通过执行软件或指令,可实施由MDU 828、MDU 400、FAU 460、TAU 470、FAU 500、TAU 600、以及TAU 700中的任意一个或多者执行的步骤和/或程序,且因此可充当这些单元。控制器或处理器818、836、848中的每一个可以是或包含计算机处理器、中央处理单元等。活体内装置810可具有纵向轴,且移动传感器(其可以是MDU 828的一部分)可包含一个加速计,所述加速计的感测方向与活体内装置的纵向轴重合。活体内成像/感测系统800的组件可类似于在可从本申请案的共同受让人(其胶囊内窥镜系统商业上称为胶囊)市售购得的胶囊内窥镜系统中使用的组件,或可类似于其它胶囊内窥镜系统。

    图9示出一种根据本发明的实例实施例用于检测活体内感测装置(例如,图8的装置810)的命令调用移动的方法。在步骤900处,可吞咽活体内装置(例如,活体内装置810)被吞咽,且可相对于非静止三维参考系连续地、间歇地、或偶尔地监视其移动。在步骤910处,预定义基准CIM群组以及干扰移动群组,且可预定义表征每一群组中的每一移动的光谱特性以及时间特性并将其存储于(举例而言)存储单元822中。可定义并存储基准CIM以及干扰移动的光谱特性以及时间特性(例如,在激活或吞咽活体内装置之前存储于存储单元822中,例如,可在制造时存储所述特性)。存储单元822也可存储定义时间模板的时间细节,可对照所述时间模板比较或分析移动事件以便证实或反驳在频率上类似于基准CIM的装置移动(PCIM)是CIM的初始确定或假设。

    在步骤920处,举例来说,可通过使用一个或多个移动传感器(举例而言,结合加速度传感器单元410提及的加速计)获得表示活体内装置的移动的移动信号。(可使用有助于检测移动的其它传感器;例如,磁力计、陀螺仪等)。可使用加速计(或另一传感器)来检测活体内装置在非静止三维参考系中的一系列移动或移动事件。确定特定移动事件(可在移动信号中被检测)是否为CIM可包含:依照步骤930,相对于基准CIM对特定移动事件进行光谱分析以确定特定移动是否为潜在CIM(PCIM);以及依照步骤940,执行时间分析以证实或反驳所述确定。

    在步骤930处,可相对于基准CIM对移动信号进行光谱分析(例如,由类似于FAU 500的FAU)以检测一个或多个PCIM,其中每一命令调用移动与一命令相关联。移动信号的光谱分析可包含将所检测移动的光谱特征与基准CIM的光谱特征进行比较。可在做出最终决策之前,一次或多次、或迭代地或者重复地且以任何次序(例如,首先进行光谱分析且接着进行时间分析,或反之亦然)对移动信号或其中间处理版本进行光谱和/或时间分析。(PCIM是类似于CIM的移动,尽管类似但其可能不是CIM。举例来说,PCIM可以是一移动事件,所述移动事件为一系列干扰移动的一部分。)然而,可使用时间分析做出关于将此移动事件归类为CIM还是干扰移动(举例而言)的最终决策,如本文中所描述以及演示。(在相对于基准CIM对移动信号进行光谱分析之前,可相对于干扰移动对移动信号进行时间和/或光谱分析,以便从移动信号移除(滤除)干扰移动,且从而简化对移动信号中的PCIM的检测。)

    确定一系列移动中的特定移动事件(例如,PCIM)是否为CIM(例如,将特定移动事件或PCIM归类为CIM还是归类为干扰移动)可进一步包含:依照步骤940,作为整体(例如,全体地)对包含特定移动事件(PCIM)的一系列移动事件(例如,PCIM)进行时间分析(例如,通过类似于TAU 620或TAU 700的TAU),以确定特定移动事件(PCIM)是否为(真正的)CIM。步骤940可包含相对于一个或多个干扰移动对一个或多个PCIM中的特定一个进行时间分析以确定特定PCIM是CIM还是(举例而言)干扰移动。

    在步骤950中,可对特定移动事件或PCIM进行归类。如果确定PCIM是(真正的)CIM(在步骤950处示出为“是”),那么在步骤960处,可(例如,由类似于控制器490或控制器818的控制器)执行与特定移动事件相关联的预定命令(与所检测CIM相关联的命令),以便执行一个或多个预定操作。然而,如果确定PCIM不是CIM(在步骤950处示出为“否”),那么控制器可禁止执行与任何CIM相关联的任何预定命令,且只要移动信号被继续产生并被监视,就可重复或迭代循环970,以便检测另一移动事件,且确定每一所检测移动事件是否表示CIM或干扰移动或者与CIM或干扰移动相关、由CIM或干扰移动引起或源自CIM或干扰移动。

    从移动信号滤除干扰移动可包含使用指示活体内装置的位置和/或定向(针对其检测移动)的信息。对供使用的基准CIM的选择可取决于活体内装置的位置:不同基准CIM集合可用于装置的不同位置。(不同基准CIM集合可包含共用基准CIM。一基准CIM集合可包含一个CIM。)从移动信号滤除干扰移动可包含通过迭代地执行光谱分析以及时间分析来对移动信号进行分析。可取决于(例如,基于)活体内装置相对于非静止三维参考系的任何部分(例如,含有活体内装置的胃肠道或其一部分)的位置和/或定向而将活体内装置的移动归类为命令调用移动或归类为干扰移动。

    根据本发明的实施例,也提供用于使得能够(例如,活体内装置)检测CIM的印刷电路板(PCB),所述PCB可包含:主分支,其包括安装单元、安装在第一安装单元上的处理器、以及安装在第二安装单元上的第一移动传感;以及第一辅助分支,其包括安装单元以及安装在第一辅助分支的安装单元上的第二移动传感器。第一辅助分支可经由共用安装单元(举例而言)垂直地连接到主分支。PCB可包含第二辅助分支,其包含安装单元以及成像传感器,所述成像传感器可安装在第二辅助分支的安装单元上。第二辅助分支可经由共用安装单元连接到主分支。PCB可以是可折叠的,使得主分支的安装单元与两个辅助分支的安装单元沿着共用纵轴堆叠。处理器可被配置成(举例而言)从获自/源自第一移动传感器和/或第二移动传感器的数据检测活体内感测装置的一系列移动;相对于基准CIM对所述系列移动进行光谱分析(其中每一基准CIM表示调用相关联命令的装置移动)以检测潜在CIM,且对所述系列移动进行时间分析以确定潜在CIM是否为真正CIM。处理器可进一步被配置成:如果基于时间分析潜在CIM被确定(例如,通过处理器)为真正CIM,那么执行与潜在CIM相关联的命令。处理器可执行其它功能,举例而言,如本文中所描述。在以下描述的图10A到图10C中描绘实施本文中揭示的方法的实施例的实例PCB。

    图10A以及图10B描绘根据实例实施例的展开的PCB 1000。(图10B是对图10A所示PCB的翻转描绘。)图10C是对图10A到图10B所示PCB 1000的三维描绘。PCB 1000(其为柔性的)可包含主PCB分支以及连接到主PCB分支1010的两个辅助PCB分支。(在图10B中以分别以1010、1020、以及1030示出主PCB分支以及辅助PCB分支。)辅助PCB分支1020以及1030垂直于主PCB分支1010。

    主PCB分支1010可包含:PCB安装单元1012、PCB安装单元1014、PCB安装单元1016、以及PCB安装单元1018;柔性连接单元1013,其互连PCB安装单元1012与PCB安装单元1014;柔性连接单元1015,其互连PCB安装单元1014与PCB安装单元1016;以及柔性连接单元1017,其互连PCB安装单元1016与PCB安装单元1018。第一辅助PCB分支1020可包含PCB安装单元1014以及PCB安装单元1024,以及互连PCB安装单元1014与PCB安装单元1024的柔性连接单元1022。第二辅助PCB分支1030可包含PCB安装单元1016以及PCB安装单元1036,以及互连PCB安装单元1016以及PCB安装单元1036的柔性连接单元1032。PCB安装单元1014是主PCB分支1010与辅助分支1020共用的,且PCB安装单元1016是主PCB分支1010与辅助分支1030共用的。共用PCB安装单元1014以及1016可视为“PCB集线器”,经由所述集线器机械地以及功能地连接PCB 1000的各种分支。

    PCB 1000的每一PCB安装单元可包含(例如,上面安装有)活体内装置的光学和/或电(或机电)组件。举例来说,PCB安装单元1024可包含成像器1026以及(举例而言)4个照明源(例如,4个LED,以1028示出其中的一个LED)。(成像器1026以及照明源可分别类似于图8的成像器812以及光源814。)PCB安装单元1018可包含传感器模块1040,传感器模块1040可以是或包含3个加速计以感测活体内感测装置在三个方向上的移动。PCB安装单元1036可包含传感器模块1050,传感器模块1050可以是或包含三个磁力计以有助于感测活体内装置的位置以及定向。PCB安装单元1012可包含射频(“RF”)通信天线1003;PCB安装单元1014可包含RF传输器1005,且PCB安装单元1016可包含处理器1007,用于处理加速度数据和/或磁性数据和/或陀螺仪数据(取决于实施方案)。其它PCB安装单元可包含(举例而言):晶体振荡器;远程操作式“导通/关断”开关,其用以导通以及关断活体内感测装置;电池触点(例如,呈弹簧圈形式),其用以接触电池的正极或负极;数据存储单元,其用以存储用于实施本文中所揭示方法的可执行指令、等等。以举例方式,PCB安装单元1024、1014、1016、以及1018可分别包含弹簧圈1060、1070、1080、以及1090。

    传感器模块1040优选地可位于(或大约位于)PCB 1000的质心处,以便最小化对由于折叠PCB(参见图10C)相对于PCB 1000的质心的旋转移动所致的机械力矩的检测。在图10C中,弹簧圈1060与弹簧圈1090之间的空间用来容纳一个或多个电池,且弹簧圈1070与弹簧圈1080之间的空间也用来容纳一个或多个电池。由于电池的可观重量以及位置,当电池安放就位时,PCB的质心(连同电池以及安装的组件)位于PCB安装单元1016与PCB安装单元1018之间。如本文中所解释,传感器模块1040将插置在两个电池之间,因此传感器模块1040的位置位于PCB安装单元1016与PCB安装单元1018之间。另一方面,传感器模块1050将优选地位于尽可能远离电池处(例如,距活体内装置的质心最远或相距一定距离)以便最小化电池对将由组件1050的磁力计感测的磁场的失真效应。因此,传感器模块1050安装在PCB安装单元1036上,在折叠PCB 100之后,PCB安装单元1036是距电池最远的PCB安装单元。

    图10A到图10C描绘其中加速度传感器与磁力计物理地分离(例如,加速计与磁力计安装在不同安装单元上)以便易于操作以及处理的实例配置。然而,可使用其它配置,其中两种功能性集成于一个装置上,且所述装置可安装在安装单元1018上或安装在安装单元1036上。举例而言,如果预期施加到加速计的最大机械力矩是弱的,那么加速计可与折叠PCB 1000的质心相距一定距离(例如,所述加速计可(举例而言)连同磁力计1050一起安装在安装单元1036上)。如果由于(举例而言)电池所致的磁场失真是小的,或者如果磁场在数学上可从失真磁场恢复,那么磁力计可定位在折叠PCB 100的质心处(或附近)(例如,所述磁力计可(举例而言)连同加速计1040一起安装在安装单元1018上)。

    飞思卡尔半导体公司(Freescale Semiconductor)提供的FXOS8700CQ传感器的特点在于集成线性加速计以及磁力计传感器的小形式因子(3mm乘3mm乘1.2mm)、低功率装置。组件1040和/或1050可以是或包含此传感器或另一适合传感器。如果组件1040将充当加速计,那么可停用FXOS8700CQ装置的磁力计功能性,如果组件1050将充当磁力计,那么可停用FXOS8700CQ装置的加速计功能性。由博世公司(BOSCH)提供的BMX055传感器的特点在于集成三轴加速计、三轴陀螺仪以及三轴地磁传感器的小形式因子装置,此使得BMX055传感器成为传感器模块1040以及1050的候选者。(其它现成传感器以及可能被特别设想出的装置可用作传感器模块1040以及1050。)

    PCB 1000可以是全柔性的或者部分刚性以及部分柔性的(例如,PCB 1000可刚性挠曲,其可举例而言包含柔性部分以及刚性部分)。举例而言,PCB安装单元1012、1014、1016、1018、1024、以及1036中的每一个可以是刚性或柔性的。柔性连接单元1013、1015、1017、1022、以及1032使得能够将PCB 1000折叠成圆柱形物体。图10A到图10B的PCB 1000在图10C中示出为被折叠成三维物体1004,其大体形状类似于具有纵轴1002的圆柱体。(柔性PCB 1000可折叠,使得6个安装单元沿着共用纵轴1002堆叠。)当PCB 100被折叠时,其所有PCB安装单元平行于且垂直于纵轴1002。通过赋予PCB 1000圆柱体形状(例如,在将PCB折叠之后),PCB 1000可紧贴地装配到胶囊状活体内感测装置的圆柱形外壳中。如图10A到图10C中所例示,加速计(组件1040)安装在主PCB分支1010上,且磁力计(组件1050)安装在辅助PCB分支1030上。如上所述,此PCB配置在将PCB折叠后将加速计置于PCB的质心处或附近,且使磁力计距电池尽可能远。

    PCB 1000的每一安装单元以及连接部分可具有n个层(n=1、2、3、...、),且可安装在各种层上的电路组件可经由举例而言微通孔电互连。

    柔性电路板1000可具有主PCB分支1010以及垂直于主PCB分支1010的两个辅助PCB分支(分支1020以及1030)。根据此配置,加速计1040可安装在主PCB分支1010上,且磁力计1050可安装在两个辅助PCB分支中的一个上(例如,安装在辅助PCB分支1020上)。

    柔性电路板1000具有组件侧(在图10A中示出)以及第二侧(在图10B中示出)。电路板可包含:第一安装单元1012,其具有上面安置RF天线1003的第一侧;第二安装单元1014,其具有上面安置RF传输器1005的第一侧以及上面安装电池触点(弹簧圈)1070的第二侧,第二安装单元(1014)通过柔性连接单元1013连接到第一安装单元(1012);第三安装单元(1016),其具有上面安置处理器1005的第一侧以及上面安装电池触点(弹簧圈)1080的第二侧,第三安装单元(1016)通过柔性连接单元1015连接到第二安装单元(1014);第四安装单元(1018),其具有上面安置加速计1040或磁力计1050或者加速计1040以及磁力计1050两者的第一侧以及上面安装电池触点(弹簧圈)1090的第二侧,第四安装单元(1018)通过柔性连接单元1017连接到第三安装单元(1016);第五安装单元(1024),其具有上面安置成像器1026的第一侧以及上面安装电池触点(弹簧圈)1060的第二侧,第五安装单元(1024)通过柔性连接单元1022连接到第二安装单元(1014);以及第六安装单元(1036),其具有上面安置加速计1040或磁力计1050或者加速计1040以及磁力计1050两者的第一侧,第六安装单元(1036)通过柔性连接单元1032连接到第三安装单元(1016)。

    根据实例实施例,柔性PCB 100被配置成,使得在其被折叠之后,第一、第二、第三、第四、第五、以及第六柔性安装单元沿着共用纵轴(例如,轴1002)堆叠,且形成大体圆柱形形状的物体。根据实例实施例,处理器1007可被配置成处理表示加速度和/或磁场和/或陀螺仪信息和/或高度计信息(在高度计并入到活体内感测装置中的情况下)的数据,以便检测活体内感测装置的移动和/或位置和/或定向,且执行实施本文中所揭示方法的程序以便除其它之外还确定所检测移动是否为CIM。举例来说,处理器1007可被配置成通过使用从安装在PCB 100上的传感器中的任一个获得的信息来检测活体内感测装置的移动,且确定所检测移动是否为CIM,以及如果所检测移动是CIM,那么执行预定命令,且如果所述移动不是CIM,那么禁止执行CIM相关命令。

    本发明的实施例可包含一物件,例如,计算机或处理器可读非暂时性储存媒体,例如,举例而言,用于编码、包含或存储指令(例如,计算机可执行指令)的存储器、磁碟驱动器、或USB快闪存储器装置,所述计算机可执行指令在由处理器或控制器执行时会使所述处理器或控制器实施本文中所揭示的方法。在一些实施例中,本文中所述的各种处理器或控制器可被配置成通过举例而言被连接到存储软件或指令的存储器而实施根据本发明的实施例的方法,所述软件或指令在被执行时会使处理器实施这些方法。

    本文中所使用的冠词“一(a以及an)”取决于上下文而指代所述冠词的语法上所指物体中的一个或多于一个(例如,至少一个)。以举例方式,取决于上下文,“一元件”可意指一个元件或者多于一个元件。本文中所使用的用语“包含(including)”意指短语“包含但不限于”且可与所述短语互换使用。除非上下文明确指示,否则本文中所使用的用语“或(or)”与“以及(and)”意指用语“和/或(and/or)”且可与所述用语互换使用。本文中所使用的用语“例如(such as)”意指短语“例如但不限于”且可与所述短语互换使用。

    因此,在描述了本发明的实例性实施例之后,所属领域的技术人员将了解,所揭示实施例的修改将在本发明的范围内。因此,替代实施例可包含更多模块、更少模块和/或功能上等同的模块。某些实施例的特征(例如,频率特征、时间特征)可与本文中示出的其它实施例一起使用。本发明涉及各种类型的活体内装置(例如,具有一个或多个成像器的活体内装置、根本不具有成像器的活体内装置,等等)。因此,所附权利要求书的范围不受本文中的揭示内容限制。

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    用于 不管 参考系 移动 如何 确定 装置 方法 以及 系统
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