CN201052144Y - 一种具有阵列检测单元的穿戴物 - Google Patents

Abstract

一种具有阵列检测单元的穿戴物，包括穿戴物本体，所述穿戴物本体上设置有多个用于测量体内微型装置中永磁体磁场信号强度的磁传感器，且所述磁传感器分布排列。测试者穿着该穿戴物，可以在随意走动的状态下对吞入体内的微型装置进行定位。

Description

一种具有阵列检测单元的穿戴物

技术领域

本实用新型涉及人体穿戴物，尤其涉及一种具有阵列检测单元的穿戴物。

背景技术

随着微机械、微电子加工技术的发展，越来越多的微创和无创的微型医疗装置被广泛应用于临床疾病诊断和治疗。为了保证和提高诊断与治疗过程的有效性以及更好地进行医学基础研究，对这些微型医疗装置在体内的空间位置和方向进行实时定位和跟踪就显得尤为重要。

目前，关于如何定位体内的微型装置的问题，可用的技术有X射线检查、CT检查、核磁共振检查、三维超声检查、计算机视觉、射频无线信号强度的检测、磁定位等等。其中X射线检查、CT检查、核磁共振检查、三维超声检查可以提供清晰度比较高的二维或三维影像。但是这些技术提供的是图像信息，需要进一步的处理计算才能给出体内装置的三维位置，并且这些装置价格昂贵而且操作复杂，在对消化道长时间的检查和诊断过程中对人体会有些副作用。因此，要发现其它更适宜的定位技术，磁定位就是一很好的选择。例如重庆大学采用磁传感器来对消化道内的微型装置进行定位。他们采用磁场矢量和方法，用三组设置在人体附近并与人体位置相对固定的3轴磁场传感器测量体内永磁体发出的磁场强度，并通过对各磁场传感器采集的磁场强度的计算得出体内微型装置的位置，实现对体内微型装置的实时跟踪。但由于磁传感器设置在人体附近一固定位置上，在长时间的检测过程中，人体会有相对传感器的移动，这种相对位移会造成对体内微型装置的定位错误，由此可见，现有技术不能对吞入微型装置的随意走动和运动的测试者进行定位检测。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有阵列检测单元的穿戴物，测试者穿着该穿戴物，可以在随意走动的状态下对吞入体内的微型装置进行定位。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种具有阵列检测单元的穿戴物，包括穿戴物本体，所述穿戴物本体上设置有多个用于测量体内微型装置中永磁体磁场信号强度的磁传感器，且所述磁传感器分布排列。

所述的穿戴物，其中：所述的磁传感器以矩阵形式分布。

所述的穿戴物，其中：所述穿戴物本体为马甲，所述磁传感器分设在所述马甲的前腹部和/后背部。

所述的穿戴物，其中：所述磁传感器以3*3或4*4或5*5或6*6的阵列均匀分布，或基于体内微型装置移动范围优化的其它分布形式。

所述的穿戴物，其中：所述马甲上还设置多个接收天线，所述接收天线以矩阵形式分布。

所述的穿戴物，其中：所述天线阵列穿插分布在所述磁传感器阵列中。

所述的穿戴物，其中：所述磁传感器和天线固定在柔性电路板上，并且柔性电路板固定在穿戴物本体上。

所述的穿戴物，其中：所述马甲还设置有一条腰带，所述腰带内置至少一个压力传感器，用于获取人体呼吸信号。

所述的穿戴物，其中：所述多个压力传感分布排列，形成压力传感器阵列。

所述的穿戴物，其中：所述腰带环绕在人体腹部处。

本实用新型的有益效果为：由于本实用新型将用于定位体内微型装置位置的磁传感器阵列和天线阵列设置在人体穿戴物上，因此在测试过程中无论测试者如何走动，穿戴物与人体的相对位置是固定的，从而保证了磁传感器及天线相对体内微型装置的位置不变，因此可以对吞入微型装置的走动的测试者进行定位检测。

附图说明

图1为可吞入式微型装置结构示意图；

图2为体外定位检测装置框图；

图3a、b分别为具有阵列检测单元穿戴物正面和反面示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明：

可吞入式体内微型装置其结构一般如图1所示，其外壳11内置永磁体14、电池13、功能元件17，还包括顺序连接的功能传感器12、微处理器16、无线射频电路和无线发射天线15，传感器因研究目的不同而设置，例如微型摄像机、温度传感器、压力传感器、PH值传感器等，功能元件也可以因用途不同而设置，例如病理组织采样器、喷药器等。用于获取体内微型装置位置数据的体外定位检测装置如图2所示，包括设置在人体附近并且与人体位置相对固定的磁传感器阵列、接收天线阵列、与磁传感器和接收天线相连的便携式数据记录仪，以及数据处理与显示中心。磁传感器阵列由多个分布排列的磁传感器组成，用于测量体内微型装置中永磁体在传感器位置上的磁场信号强度，接收天线阵列也由多个分布排列的接收天线组成，用于接收体内微型装置中发射天线发出的无线信号，并根据无线信号强度进行无线定位。在实际应用中，可以只采用磁传感器阵列来定位检测体内微型装置的位置。便携式数据记录仪用于根据磁传感器和接收天线获取的磁场强度及电磁强度计算和记录体内装置位置，并将计算得到的体内微型装置位置数据及其他病理数据以无线或有线方式传送给数据处理与显示中心，由数据处理与显示中心进行数据处理和显示体内微型装置运动轨迹。

为使在长时间的检测过程中测试者可以行动，并且其运动不影响到对体内微型装置的定位检测，就要保证磁传感器阵列和接收天线阵列与体内微型装置的相对位置不变，为此本实用新型将磁传感器阵列和接收天线阵列固定设置在人体穿戴物上，人体穿戴物可以是衣服、背心、帽子等。例如将磁传感器阵列和天线阵列固定在如图3a，b所示的马甲31上。磁传感器阵列32和天线阵列35以矩阵排列分布，可以均匀分布在马甲的前腹部，也可以分布在后腰部，还可以同时安放在前腹部和后腰部。磁传感器和接收天线数量多并且分布较密，则测量精度越高，天线阵列包括五个和五个以上的接收天线来接收从体内微型装置发送的无线信号。对磁传感器阵列，若采用非线性算法，可以放置五个和五个以上的单轴磁传感器或两个和两个以上的三轴磁传感器；对线性方法，则采用5个或5个以上三轴磁传感器。磁传感器的分布应均匀如3*3、4*4、4*5、5*5、6*6等可选，或基于体内微型装置移动范围优化的其它分布形式。接收天线阵列可以如图3所示穿插分布在磁传感器阵列中。磁传感器和接收天线固定在2*2cm²的小柔性电路板上，且小柔性电路板固定在马甲上。每个传感器电路板的输入输出引线通过细屏蔽电缆连接，细电缆都固定在马甲上，最后通过微型接口座引到便携式数据记录仪33。由便携式数据记录仪33对磁传感器和接收天线采集的信号进行放大、处理和数据采集存储。存储的数据可发给数据处理与显示中心，精确计算并显示微型装置在不同时间的位置、方向和速度信息，建立和显示体内微型装置的运动轨迹，实现对微型医疗装置的实时跟踪。由于磁传感器阵列和接收天线阵列都固定在人体穿戴物上，因此被检查者可以身着具有阵列监测单元的穿戴物，随身携带便携式数据记录仪，无论是在随意走动或静止时，都能实时跟踪体内微型装置的位置和方向。

在实际应用中，所述穿戴物本体还设置有一条腰带34，腰带内设多个压力传感器，多个磁传感器分布排列形成磁传感器阵列，该腰带作为带式呼吸传感器环绕在人体腹部处，用于获取人体呼吸信号的带式呼吸传感器，消除由于测试者在测试过程中由于呼吸产生的定位检测误差。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有阵列检测单元的穿戴物，包括穿戴物本体，其特征在于：所述穿戴物本体上设置有多个用于测量体内微型装置中永磁体磁场信号强度的磁传感器，且所述磁传感器分布排列。

2.根据权利要求1所述的穿戴物，其特征在于：所述的磁传感器以矩阵形式分布。

3.根据权利要求2所述的穿戴物，其特征在于：所述穿戴物本体为马甲，所述磁传感器分设在所述马甲的前腹部和/后背部。

4.根据权利要求3所述的穿戴物，其特征在于：所述磁传感器以3*3或4*4或5*5或6*6的阵列均匀分布。

5.根据权利要求4所述的穿戴物，其特征在于：所述马甲上还设置多个接收天线，所述接收天线以矩阵形式分布。

6.根据权利要求5所述的穿戴物，其特征在于：所述天线阵列穿插分布在所述磁传感器阵列中。

7.根据权利要6所述的穿戴物，其特征在于：所述磁传感器和天线固定在柔性电路板上，并且柔性电路板固定在穿戴物本体上。

8.根据权利要3至7任一权利要求所述的穿戴物，其特征在于：所述马甲还设置有一条腰带，所述腰带内置至少一个压力传感器，用于获取人体呼吸信号。

9.根据权利要8所述的穿戴物，其特征在于：所述多个压力传感分布排列，形成压力传感器阵列。

10.根据权利要9所述的穿戴物，其特征在于：所述腰带环绕在人体腹部处。

Images