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的制作方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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）。
[0003] 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）。
[0004] 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。）
[0005] 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】
[0006] 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。
[0007] 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（"CM"）群组，且以光谱和/或时间来表征每一基准CM。基准CM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CM、或取决于其它基准CM或结合其它基准CM而以光谱或时间或者 以光谱以及时间两者来表征基准CM。）基准CM或由基准CM表示的CM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。
[0008] 基准CM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GU系统中的特定位置处和/或在 某一定向上发生时被视为CM，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CM，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。
[0009] 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CM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 CM(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CM(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CM。）
[0010] 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CM 上以及干扰所述一个或多个CM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。）
[0011] 在移动信号中或从移动信号检测CM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CM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。
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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CM;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】
[0015] 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：
[0016] 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；
[0017] 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；
[0018] 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；
[0019] 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；
[0020] 图4示出根据本发明的实施例的移动检测单元（"MDU"）；
[0021] 图5示出根据本发明的实施例的频率分析单元（"FAU"）；
[0022] 图6A示出根据本发明的实施例的时间分析单元