控制体内装置中的图像捕获和传输速率的方法及系统制造方法及图纸

通过体内装置捕获并传输图像的方法包括在超像素读出模式下操作像素阵列以例如根据时间间隔捕获探针图像。在捕获每个探针图像的同时，探针图像被单独评估或者与其他探针图像一起评估，并且如果确定感兴趣事件通过过去的探针图像或过去的几个探针图像未被检测到，则像素阵列在超像素读出模式下被操作并且后续探针图像被捕获。然而，如果确定感兴趣事件通过过去的探针图像或过去的几个探针图像被检测到，则像素阵列在单个像素读出模式下被操作，并且单个正常图像或一系列正常图像被捕获并传输到例如外部接收器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制体内装置中的图像捕获和传输速率的方法及系统
本专利技术总体涉及传输来自胃肠(“GI”)道的图像，并且特别地涉及控制图像传输速率。
技术介绍
存在可吞服体内装置，其设有各种类型的传感器(例如，图像传感器(成像器)、压力传感器等)以拍摄图像并测量胃肠(“GI”)道内的各种参数。这些装置还被设计为以图像帧的形式传输图像(和/或测量信息)。可吞服体内装置通常包括一个或多个不可充电的电池。由于将每个图像帧从体内成像装置传输到外部接收器消耗电池能量，并且通常需要体内成像装置传输大量(例如，数以万计)的GI道的图像，因此电池电量“管家”有意义。由于传输来自体内装置的图像帧被认为是主要的电力消耗方，其中传输每单个数据位需要电池能量，因此显著减少实际传输的数据位的数量将节省大量电池电量。解决与电池功耗相关的问题的一种解决方案是使用自适应帧速率(“AFR”)技术，其通常涉及使用两种不同的帧传输速率(“FTR”)：相对较低(例如，每秒4帧(“FPS”))的一个帧传输速率，以减少传输的图像帧的数量，以及相对较高的另一帧传输速率(例如，24FPS)。每当体内装置(例如，基于运动检测)被估计在胃肠道中静止时，使用较低的FTR(并且因此其成像器捕获不需要传输的冗余图像，这节省了电池能量)。当体内装置在胃肠道中移动时，使用较高的FTR，以避免遗漏感兴趣的胃肠部位。但是，使用两个固定的FTR仍然有缺点。例如，当体内装置静止时，虽然体内装置在较低FTR下产生并传输较少数量的冗余图像，但其仍然浪费电池能量。此外，体内装置在FTR之间转换的响应时间主要取决于FTR本身，这对于较低的FTR更是一个问题。另外，外部接收器用于确定体内装置是否静止的信息被包括在传输的数据帧中并由外部接收器响应。因此，当体内装置以低FTR运行时，其可能需要相当长的时间(整个相对长的工作周期)将该信息传输到接收器。因此，接收器可能会花费相对长的时间(例如，大约几十，甚至几百毫秒)基于该信息确定体内装置是否应该从低FTR转变为高FTR，并且当FTR转变实际发生时，重要的胃肠部位可能会被遗漏。
技术实现思路
因此，具有一种这样的可吞服体内装置(例如在节省电池电量以及用户可能需要查看以分析的图像数量方面)将是有利的，该可吞服体内装置可以确定它何时应该捕获并传输图像以及何时应该限制这样的操作。具有一种在它应当捕获或传输图像时快速响应的可吞服体内装置(例如在胃肠道成像覆盖方面)也将是有利的。具有一种这样的体内装置也将是有利的，该体内装置能够在监测其相对运动的同时非常快速地检测其相对运动，并且在静止时或每当捕获并传输图像在临床上不合理时能够使用低的电池电量以及在其每次移动时或者每当新图像帧值得传输时能够增加其图像帧传输速率。虽然使用不同的FTR有利于节省体内装置中的电池电量，但是具有这样的FTR机构将是有益的，该FTR机构以一种它将允许体内装置在医疗过程期间更有效地使用电池电量，并且无论传输图像的速率如何对体内装置在胃肠道内的移动，或胃肠道内景象和场景的任意变化快速地做出回应的方式被重新设计。一个实施例包括通过体内装置捕获并传输来自胃肠(GI)道的图像的方法，该方法包括通过在GI道中自主移动的体内装置执行下列操作，其中体内装置包括包含图像像素阵列(简称像素阵列)的成像器，以及照明源；像素阵列在超像素读出操作模式和单像素读出操作模式下可操作，在超像素读出操作模式下，像素阵列中的指定超像素通过读取分别共同形成较大像素的像素群集(子组)来捕获规则探针图像；在单像素读出操作模式下，像素阵列通过单独读取全部或部分像素(例如每个像素被单独读取)来捕获正常图像：根据时间间隔(例如根据时间表)以在超像素读出模式下操作像素阵列以捕获一系列规则探针图像Pi，P2，P3，…，Pn；对于针对在t时刻捕获的每个规则探针图像Pi(i＞1)，执行：(i)将规则探针图像Pi与一个或多个过去的规则探针图像比较；以及(ii)基于比较结果确定是否捕获正常图像；(iii)如果捕获正常图像，则在单像素读出模式下操作像素阵列以捕获正常图像，并在捕获下一规则探针图像Pi+1之前传输正常图像；以及(iv)如果不捕获正常图像，则在超像素读出模式下操作像素阵列以捕获下一规则探针图像Pi+1。比较结果可以是或包括检测体内装置相对于由像素阵列成像的场景或景象的移动，或检测场景或景象的变化。将规则探针图像Pi与过去的规则探针图像比较可以包括比较规则探针图像中或与之相关或从其导出的图片或图像参数或图片或图像特征。当比较的图片或图像参数或图片或图像特征指示例如体内装置的过去或当前移动时，像素阵列可以在单像素读出模式下被操作。一个实施例可以包括根据一个或多个过去的(之前捕获的)规则探针图像中或与之相关或从其导出的，或来自正常图像的图片或图像参数或图片或图像特征的类型，选择超像素配置。可以根据指示的感兴趣事件为超像素读出模式选择超像素配置。一个实施例可以包括测量生理参数以证实或确认体内装置正在移动的指示。该方法可以包括检测胃肠道中的内容物或气泡并确定这是否指示体内装置正在移动，或者景象是否(相对于体内装置)正在移动或者场景或景象已经改变，而不是内容物或气泡正在移动。当胶囊静止时(由于例如可被移动检测器或第二像素阵列感测到)，从具有内容物的场景或景象到没有内容物的场景或景象的变化可触发或导致捕获或传输正常图像或一系列正常图像。当图像在超像素读出模式下被操作时，体内装置的照明源可以在第一照明模式(例如节能模式)下被操作，而图像在单像素读出模式下被操作时，体内装置的照明源可以在第二照明模式(例如最优照明模式)下被操作。一个实施例可以包括在两个连续的规则探针图像之间捕获条件探针图像、将条件探针图像与一个或多个过去的规则探针图像和/或与一个或多个过去的条件探针图像和/或与一个或多个正常图像比较。“条件探针图像”可以包括在最初被分配用于捕获并传输正常图像的时间段但是(例如通过控制器)最终做出在此期间不捕获并传输正常图像的决定期间捕获的探针图像。当例如通过控制器做出在两个连续的规则探针图像之间不捕获并传输正常图像的决定时，除了条件探针图像是可以在两个连续的或“相邻的”规则探针图像之间捕获的探针图像之外，条件探针图像可以是类似于规则探针图像的探针图像。过去的条件图像可以指最终被捕获并因此存在并可以与其他图像比较的条件图像。确定是否捕获正常图像可以包括基于先前比较结果和/或关于例如体内装置当前所存在的解剖区域的先前指示预测体内装置的移动。在一个或多个规则探针图像中检测到任意病理性异常组织，或者通常检测到任意感兴趣事件可以触发捕获并传输一个正常图像，或者在一些实施例中，触发和捕获一系列(突发)(例如预定数量的)正常图像。例如，在至少一个规则探针图像中检测到病理(例如息肉候选、溃疡等)或标志物(例如回盲瓣(ICV)或结肠弯曲)，或检测到进入或来自胃肠道特定区段的入口或出口，或检测到胃肠道的器官(例如胃、结肠)可被视为触发捕获并传输正常图像或一系列(突发)正常图像的感兴趣事件。(如本文所使用的，“感兴趣事件”是指通过一个或多个探针图像(规则探针图像和/或条件探针图像)和/或正常图像检测到的成像的对象或图像，其可包括或者是胃肠道中的标志物、胃肠道中的位置、胃肠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过对象吞服的体内装置传输图像的方法，所述方法包括：通过包括在所述体内装置中的控制器执行下列操作，所述体内装置包括在超像素读出操作模式和单像素读出操作模式下可操作的像素阵列，在所述超像素读出操作模式下，所述像素阵列通过读取像素群集捕获规则探针图像；在单像素读出操作模式下，所述像素阵列通过单独读取所述像素捕获正常图像：(i)在所述超像素读出模式下操作所述像素阵列以捕获规则探针图像；(ii)若捕获的规则探针图像单独地或与一个或多个先前捕获的规则探针图像比较不指示感兴趣事件，则重复步骤(i)‑(ii)；以及(iii)若捕获的规则探针图像单独地或与一个或多个先前捕获的规则探针图像比较指示感兴趣事件，则在所述单像素读出模式下操作所述像素阵列以捕获正常图像或一系列正常图像用于传输，并且重复步骤(i)‑(iii)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.28 US 62/288,021;2016.12.09 US 62/431,9151.一种通过对象吞服的体内装置传输图像的方法，所述方法包括：通过包括在所述体内装置中的控制器执行下列操作，所述体内装置包括在超像素读出操作模式和单像素读出操作模式下可操作的像素阵列，在所述超像素读出操作模式下，所述像素阵列通过读取像素群集捕获规则探针图像；在单像素读出操作模式下，所述像素阵列通过单独读取所述像素捕获正常图像：(i)在所述超像素读出模式下操作所述像素阵列以捕获规则探针图像；(ii)若捕获的规则探针图像单独地或与一个或多个先前捕获的规则探针图像比较不指示感兴趣事件，则重复步骤(i)-(ii)；以及(iii)若捕获的规则探针图像单独地或与一个或多个先前捕获的规则探针图像比较指示感兴趣事件，则在所述单像素读出模式下操作所述像素阵列以捕获正常图像或一系列正常图像用于传输，并且重复步骤(i)-(iii)。2.根据权利要求1所述的方法，其包括根据预设时间间隔在所述超像素读出模式操作下所述像素阵列。3.根据权利要求1所述的方法，其包括针对每个捕获的规则探针图像计算得分，并且(iii)如果当前捕获的规则探针图像的得分单独地或与先前捕获的规则探针图像的得分比较不指示感兴趣事件，则通过在所述超像素读出模式下操作所述像素阵列捕获后续规则探针图像，并且针对所述后续规则探针图像计算得分，并且(iv)若所述当前捕获的规则探针图像的得分单独地或与先前捕获的规则探针图像的得分比较指示感兴趣事件，则通过在所述单像素读出模式操作下所述像素阵列捕获正常图像或一系列正常图像用于传输，并且捕获后续规则探针图像，并重复步骤(i)-(ii)。4.根据权利要求3所述的方法，其包括计算当前捕获的规则探针图像的得分之间的差异得分，其中每个规则探针图像的得分等于或大于第一阈值并且差异得分等于或大于第二阈值指示感兴趣事件。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述一系列正常图像中的正常图像的数量取决于指示的感兴趣事件。6.根据权利要求4所述的方法，其包括根据指示的感兴趣事件或根据预期的感兴趣事件为所述超像素读出模式选择超像素配置。7.根据权利要求4所述的方法，包括基于通过使用已捕获的规则探针图像检测到的感兴趣事件确定规则探针图像的得分的阈值。8.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括通过所述体内装置中的传感器感测胃肠道的非图像参数以证实指示的感兴趣事件。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述非图像参数选自：运动、加速度、酸度(pH)、压力和温度。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述感兴趣事件选自：所述体内装置相对于所述体内装置成像的场景、或者相对于所述场景的变化或GI道中标志物、GI道中的标志物、GI道中的特定部位或区段、GI道的器官以及病理。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述病理选自息肉、溃疡、憩室、出血和克罗恩病。12.根据权利要求3所述的方法，其中特定规则探针图像的得分基于在所述特定的规则探针图像中检测到的、与所述特定的规则探针图像相关的或从所述特定的规则探针图像中导出的图像参数或图像特征被计算。根据权利要求3所述的方法，其中特定规则探针图像的得分基于成像放大器增益以及成像曝光时间被计算。13.根据权利要求1所述的方法，其包括检测GI道中的内容物或气泡以及确定所述体内装置是否正在相对于所述内容物或气泡移动，或者所述内容物或气泡是否正在相对于所述体内装置移动。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述体内装置还包括照射GI道的照明源，并且包括当所述像素阵列在所述超像素读出模式下被操作时，在第一照明模式下操作所述照明源，而...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗恩·纳迪夫，奥利·海伊，莫兰·霍雷什，多利·皮莱格，斯塔斯·罗森菲尔德，
申请(专利权)人：基文影像公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL