專利名稱：一種具有陣列檢測(cè)單元的穿戴物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉^A體穿戴物，尤其涉及一種具有陣列檢測(cè)單元的穿戴物。
背景技術(shù)：
隨著微機(jī)械、微電子加工技術(shù)的發(fā)展，越來越多的微創(chuàng)和無創(chuàng)的微 型醫(yī)療裝置被廣泛應(yīng)用于臨床疾病診斷和治療。為了保證和提高診斷與 治療過程的有效性以及更好地進(jìn)行醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究，對(duì)這些微型醫(yī)療裝置 在體內(nèi)的空間位置和方向進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和跟蹤就顯得尤為重要。目前，關(guān)于如何定位體內(nèi)的微型裝置的問題，可用的技術(shù)有X射線 檢查、CT檢查、核磁共振檢查、三維超聲檢查、計(jì)算機(jī)視覺、射頻無線 信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)、磁定位等等。其中X射線檢查、CT檢查、核磁共振檢 查、三維超聲檢查可以提供清晰度比較高的二維或三維影像。但是這些 技術(shù)提供的是圖像信息，需要進(jìn)一步的處理計(jì)算才能給出體內(nèi)裝置的三 維位置，并且這些裝置價(jià)格昂貴而且操作復(fù)雜，在對(duì)消化道長(zhǎng)時(shí)間的檢 查和診斷過程中對(duì)人體會(huì)有些副作用。因此，要發(fā)現(xiàn)其它更適宜的定位 技術(shù)，磁定位就是一很好的選擇。例如重慶大學(xué)采用磁傳感器來對(duì)消化 道內(nèi)的微型裝置進(jìn)行定位。他們采用磁場(chǎng)矢量和方法，用三組設(shè)置在人 體附近并與人體位置相對(duì)固定的3軸磁場(chǎng)傳感器測(cè)量體內(nèi)永磁體發(fā)出的 磁場(chǎng)強(qiáng)度，并通過對(duì)各磁場(chǎng)傳感器采集的磁場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算得出體內(nèi)微型 裝置的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)體內(nèi)微型裝置的實(shí)時(shí)跟蹤。但由于磁傳感器設(shè)置在
人體附近一固定位置上，在長(zhǎng)時(shí)間的檢測(cè)過程中，人體會(huì)有相對(duì)傳感器 的移動(dòng)，這種相對(duì)位移會(huì)造成對(duì)體內(nèi)微型裝置的定位錯(cuò)誤，由此可見， 現(xiàn)有技術(shù)不能對(duì)吞入^t型裝置的隨意走動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的測(cè)試者進(jìn)行定位檢測(cè)。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有陣列檢測(cè)單元的 穿戴物，測(cè)試者穿著該穿戴物，可以在隨意走動(dòng)的狀態(tài)下對(duì)吞入體內(nèi)的 微型裝置進(jìn)行定位。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為 一種具有陣列檢測(cè)單元的穿戴物，包括穿戴物本體，所述穿戴物本體上設(shè)置有多個(gè)用于測(cè)量體內(nèi)微型裝置中永磁體磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度的磁傳感器，且所述磁傳感器分布排列。所述的穿戴物，其中所述的磁傳感器以矩陣形式分布。所述的穿戴物，其中所述穿戴物本體為馬甲，所述磁傳感器分設(shè) 在所述馬甲的前腹部和/后背部。所述的穿戴物，其中所述磁傳感器以3*3或4*4或5*5或6*6的 陣列均勻分布，或基于體內(nèi)微型裝置移動(dòng)范圍優(yōu)化的其它分布形式。所述的穿戴物，其中所述馬甲上還設(shè)置多個(gè)接收天線，所述接收 天線以矩陣形式分布。所述的穿戴物，其中所述天線陣列穿插分布在所述磁傳感器陣列中。所述的穿戴物，其中所述磁傳感器和天線固定在柔性電路板上， 并且柔性電蹦41固定在穿戴物本體上。
所述的穿戴物，其中所述馬甲還設(shè)置有一條腰帶，所述腰帶內(nèi)置 至少一個(gè)壓力傳感器，用于獲取人體呼吸信號(hào)。所述的穿戴物，其中所述多個(gè)壓力傳感分布排列，形成壓力傳感 器陣列。所述的穿戴物，其中所述腰帶環(huán)繞在人體腹部處。本實(shí)用新型的有益效果為由于本實(shí)用新型將用于定位體內(nèi)微型裝 置位置的磁傳感器陣列和天線陣列設(shè)置在人體穿戴物上，因此在測(cè)試過 程中無論測(cè)試者如何走動(dòng)，穿戴物與人體的相對(duì)位置是固定的，從而保 證了磁傳感器及天線相對(duì)體內(nèi)微型裝置的位置不變，因此可以對(duì)吞入微 型裝置的走動(dòng)的測(cè)試者進(jìn)行定位檢測(cè)。


圖1為可吞入式微型裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為體外定位檢測(cè)裝置框圖；圖3 a、 b分別為具有陣列檢測(cè)單元穿戴物正面和反面示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明 可吞入式體內(nèi)微型裝置其結(jié)構(gòu)一般如圖1所示，其外殼11內(nèi)置永 磁體14、電池13、功能元件17，還包括順序連接的功能傳感器12、微 處理器16、無線射頻電路和無線發(fā)射天線15,傳感器因研究目的不同 而設(shè)置，例如微型攝像機(jī)、溫度傳感器、壓力傳感器、PH值傳感器等， 功能元件也可以因用途不同而設(shè)置，例如病理組織采樣器、噴藥器等。 用于獲取體內(nèi)微型裝置位置數(shù)椐的體外定位檢測(cè)裝置如圖2所示，包括
設(shè)置在人體附近并且與人體位置相對(duì)固定的磁傳感器陣列、接收天線陣 列、與磁傳感器和接收天線相連的便攜式數(shù)據(jù)記錄儀，以及數(shù)據(jù)處理與 顯示中心。磁傳感器陣列由多個(gè)分布排列的磁傳感器組成，用于測(cè)量體 內(nèi)微型裝置中71<^茲體在傳感器位置上的磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度，接收天線陣列也 由多個(gè)分布排列的接收天線組成，用于接收體內(nèi)微型裝置中發(fā)射天線發(fā) 出的無線信號(hào)，并根據(jù)無線信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行無線定位。在實(shí)際應(yīng)用中，可 以只采用磁傳感器陣列來定位檢測(cè)體內(nèi)微型裝置的位置。便攜式數(shù)據(jù)記 錄儀用于根據(jù)磁傳感器和接收天線獲取的磁場(chǎng)強(qiáng)度及電磁強(qiáng)度計(jì)算和 記錄體內(nèi)裝置位置，并將計(jì)算得到的體內(nèi)微型裝置位置數(shù)據(jù)及其他病理 數(shù)據(jù)以無線或有線方式傳送給數(shù)據(jù)處理與顯示中心，由數(shù)據(jù)處理與顯示 中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示體內(nèi)微型裝置運(yùn)動(dòng)軌跡。為使在長(zhǎng)時(shí)間的檢測(cè)過程中測(cè)試者可以行動(dòng)，并且其運(yùn)動(dòng)不影響到 對(duì)體內(nèi)微型裝置的定位檢測(cè)，就要保證磁傳感器陣列和接收天線陣列與 體內(nèi)微型裝置的相對(duì)位置不變，為此本實(shí)用新型將磁傳感器陣列和接收 天線陣列固定設(shè)置在人體穿戴物上，人體穿戴物可以是衣服、背心、帽子等。例如將磁傳感器陣列和天線陣列固定在如圖3a,b所示的馬甲31 上。^茲傳感器陣列32和天線陣列35以矩陣排列分布，可以均勻分布在 馬曱的前腹部，也可以分布在后腰部，還可以同時(shí)安放在前腹部和后腰 部。磁傳感器和接收天線數(shù)量多并且分布較密，則測(cè)量精度越高，天線 陣列包括五個(gè)和五個(gè)以上的接收天線來接收從體內(nèi)微型裝置發(fā)送的無 線信號(hào)。對(duì)磁傳感器陣列，若采用非線性算法，可以放置五個(gè)和五個(gè)以 上的單軸磁傳感器或兩個(gè)和兩個(gè)以上的三軸^f茲傳感器；對(duì)線性方法，則 采用5個(gè)或5個(gè)以上三軸磁傳感器。磁傳感器的分布應(yīng)均勻如3*3、 4*4、 4*5、 5*5、 6*6等可選，或基于體內(nèi)微型裝置移動(dòng)范圍優(yōu)化的其它分布 形式。接收天線陣列可以如圖3所示穿插分布在磁傳感器陣列中。磁傳 感器和接收天線固定在2*2讓2的小柔性電路板上，且小柔性電路板固定
在馬曱上。每個(gè)傳感器電路板的輸入輸出引線通過細(xì)屏蔽電纜連接，細(xì)電纜都固定在馬曱上，最后通過微型接口座引到便攜式數(shù)據(jù)記錄儀33。 由便攜式數(shù)椐記錄儀33對(duì)^f茲傳感器和接收天線采集的信號(hào)進(jìn)行放大、 處理和數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可發(fā)給數(shù)據(jù)處理與顯示中心，精確計(jì) 算并顯示微型裝置在不同時(shí)間的位置、方向和速度信息，建立和顯示體 內(nèi)微型裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)對(duì)微型醫(yī)療裝置的實(shí)時(shí)跟蹤。由于磁傳感 器陣列和接收天線陣列都固定在人體穿戴物上，因此被檢查者可以身著 具有陣列監(jiān)測(cè)單元的穿戴物，隨身攜帶便攜式數(shù)據(jù)記錄儀，無論是在隨 意走動(dòng)或靜止時(shí)，都能實(shí)時(shí)跟蹤體內(nèi)微型裝置的位置和方向。在實(shí)際應(yīng)用中，所述穿戴物本體還設(shè)置有一條腰帶34，腰帶內(nèi)設(shè)多 個(gè)壓力傳感器，多個(gè)磁傳感器分布排列形成磁傳感器陣列，該腰帶作為 帶式呼吸傳感器環(huán)繞在人體腹部處，用于獲取人體呼吸信號(hào)的帶式呼吸 傳感器，消除由于測(cè)試者在測(cè)試過程中由于呼吸產(chǎn)生的定位檢測(cè)誤差。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加 以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要 求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種具有陣列檢測(cè)單元的穿戴物，包括穿戴物本體，其特征在于所述穿戴物本體上設(shè)置有多個(gè)用于測(cè)量體內(nèi)微型裝置中永磁體磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度的磁傳感器，且所述磁傳感器分布排列。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿戴物，其特征在于所述的磁傳感器 以矩陣形式分布。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的穿戴物，其特征在于所述穿戴物本體 為馬甲，所述,茲傳感器分設(shè)在所述馬曱的前腹部和/后背部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的穿戴物，其特征在于所述磁傳感器以 3*3或4*4或5*5或6*6的陣列均勻分布。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的穿戴物，其特征在于所述馬甲上還設(shè) 置多個(gè)接收天線，所述接收天線以矩陣形式分布。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的穿戴物，其特征在于所述天線陣列穿 插分布在所述》茲傳感器陣列中。
7、 根據(jù)權(quán)利要6所述的穿戴物，其特征在于所述磁傳感器和天 線固定在柔性電路板上，并且柔性電路板固定在穿戴物本體上。
8、 根據(jù)權(quán)利要3至7任一權(quán)利要求所述的穿戴物，其特征在于 所述馬甲還設(shè)置有一條腰帶，所述腰帶內(nèi)置至少一個(gè)壓力傳感器，用于 獲取人體呼吸信號(hào)。
9、 根據(jù)權(quán)利要8所述的穿戴物，其特征在于所述多個(gè)壓力傳感 分布排列，形成壓力傳感器陣列。
10、 根據(jù)權(quán)利要9所述的穿戴物，其特征在于所述腰帶環(huán)繞在人體腹部處。
專利摘要一種具有陣列檢測(cè)單元的穿戴物，包括穿戴物本體，所述穿戴物本體上設(shè)置有多個(gè)用于測(cè)量體內(nèi)微型裝置中永磁體磁場(chǎng)信號(hào)強(qiáng)度的磁傳感器，且所述磁傳感器分布排列。測(cè)試者穿著該穿戴物，可以在隨意走動(dòng)的狀態(tài)下對(duì)吞入體內(nèi)的微型裝置進(jìn)行定位。
文檔編號(hào)A61B5/06GK201052144SQ20072012023
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者孟慶虎, 徐禮勝, 王曉娜, 超 胡, 馬同星 申請(qǐng)人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院