胶囊内窥镜定位系统

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无线胶囊内窥镜是内窥镜检查术的一个重大突破,它克服了传统缆线内窥镜的两大缺陷:难以实现完整的小肠检查和给病人带来大的痛苦,所以发展潜力有限。但是,要进一步推广胶囊内窥镜还要解决病理组织位置确定、胶囊运动主动控制、图像质量、病理组织观测等问题,这些问题与胶囊的定位相关。胶囊内窥镜的定位有多种方法。有一种方法是基于无线射频RF信号的定位技术,它利用人体外的8个天线接收源自胶囊内的射频RF信号,并用算法计算出胶囊位置。此外,3D超声,医学影像,如X线成像、CT和MRI都可以用来定位。但这些方法要么过程复杂,要么精度太低,都难以满足要求。本文采用磁定位方法。即在胶囊中内置磁体,并利用人体外的传感器阵列对该磁体信号进行检测,再利用磁偶极子模型计算出其位姿(位置和方向)参数。由于永磁体是静磁场信号,人体对其影响基本可以忽略,所以可以获得很高的定位精度。而且,该技术直接确定胶囊的位置和方向参数,具有速度快、使用直接的特点,适合胶囊内窥镜定位;在结构上可以在胶囊外嵌套上磁套,基本不会占用胶囊内部空间。本文基于霍尼韦尔HMC1043磁阻传感器进行胶囊内窥镜的定位。定位装置中,磁阻传感器把外部磁场强度转化为差分电压信号,AD623将此信号放大,然后通过飞思卡尔MC9S12XS128嵌入式系统进行A/D转换,送入到计算机。计算机依据定位算法进行运算,并把算得结果显示。
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