專利名稱：借助于相位差測量對人體中的醫(yī)療設備進行位置控制的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于測量諸如內(nèi)窺鏡膠囊之類的醫(yī)療設備的位置改變的系統(tǒng)以 及一種使用該測量來影響醫(yī)療設備的位置的裝置。
背景技術：
內(nèi)窺鏡膠囊的使用越來越廣泛地應用于醫(yī)學中以診斷或者治療患者的體內(nèi)。內(nèi)窺 鏡膠囊尤其是可以含有例如用于活檢或用于將藥物引入到身體中的醫(yī)療器械和/或成像 系統(tǒng)、如攝像機。除此之外，在膠囊內(nèi)可以集成永磁體，該永磁體賦予該膠囊磁偶極矩，使得 可以借助于如在DE 103 40 925 B3中所述的電磁線圈裝置任意地操縱該膠囊。在利用醫(yī)療設備、如內(nèi)窺鏡膠囊檢查體內(nèi)時，該設備的位置一般受到監(jiān)控并且在 必要時被影響。例如在胃部檢查時，用水充滿半個胃，并且內(nèi)窺鏡膠囊漂浮在水面上。在拍 攝胃內(nèi)壁的圖像時所出現(xiàn)的問題是，由于不可避免的水運動而使該膠囊以及攝像機隨著該 膠囊一起運動，使得僅能拍攝到不清晰的模糊圖像。而且在應當拍攝特定區(qū)域的一系列圖 像的情況下，需要該膠囊靜止。為了確定位置，電磁測量方法大多使用幾乎無影響地穿透人體的低頻交變磁場， 由此可以進行絕對的位置確定。在WO 2005/120345 A2中描述有這樣的系統(tǒng)。但是，公知 的系統(tǒng)一方面具有有限的測量精度這一缺點。另一方面，由于差的信噪比以及與此相關聯(lián) 的必要的長積分時間造成時間分辨率相對較小并且測量值延遲比較大?？商娲?，為了對 體內(nèi)的醫(yī)療設備進行絕對位置測量，已經(jīng)提出在高頻電磁波下的相位差測量。在此，未考慮 到的是，通過具有不同介電常數(shù)和電導率的人體組織的波傳播導致自由空間中球形波前的 顯著變形。為了使得盡管如此仍然能夠進行絕對位置測量，需要高成本的校正方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務是，說明一種裝置和一種方法，利用所述裝置和方法可以檢測 醫(yī)療設備的位置改變并且對這樣的改變進行反作用。該任務通過獨立權利要求中說明的發(fā)明來解決。有利的擴展方案自從屬權利要求 中得出。本發(fā)明的出發(fā)點在于，為了控制體內(nèi)的醫(yī)療設備的位置以及為了可能的位置校 正，不需要所述設備的絕對位置，而是僅須根據(jù)位置改變的方向以及至少粗略地根據(jù)位置 改變的絕對值來檢測位置改變。在確定醫(yī)療設備與額定位置的偏差時，或者更一般地在醫(yī) 療設備執(zhí)行不期望的運動時，可以使用對所述偏差或運動進行反作用的調(diào)節(jié)。因此僅僅執(zhí) 行相對位置確定就足夠了。為此，醫(yī)療設備連續(xù)地或者間隔地發(fā)送高頻電磁信號，這些高頻電磁信號被多個 空間上分布的接收設備接收。為了檢測醫(yī)療設備的運動，在所述接收設備處所接收的信號 與參考信號之間的相位差的時間行為被監(jiān)測。在此，所述參考信號可以來自單獨的參考信 號源或者所述接收設備之一。在所述接收設備的一個或多個相位差改變的情況下，假定醫(yī)
5療設備已經(jīng)運動，從而在必要時可以采取相應的應對措施以便所述運動進行反作用。所述應對措施由調(diào)節(jié)設備根據(jù)所檢測的相位差來觸發(fā)。所述調(diào)節(jié)設備調(diào)節(jié)用于影 響醫(yī)療設備的位置的操縱裝置(ManSvriervorrichtung),其中所述操縱裝置可以
是如DE 103 40 925B3中所描述的電磁線圈裝置。根據(jù)本發(fā)明的方法通過僅僅執(zhí)行相對位置測量而帶來的優(yōu)點是，由于高的信噪比 而提供快速的測量并且由此提供短的反應時間。因此，醫(yī)療設備與額定位置的偏差被快速 地檢測并且可以相應地在位置改變的絕對值變得過大以前短期地被校正。除此之外，與絕 對位置測量不同的是，有利地不需要關于位于醫(yī)療設備或發(fā)送設備與接收設備之間的身體 組織的知識(例如介電常數(shù)、電導率)。為了使得能夠更精確和更快速地進行絕對位置測量，可以設想將根據(jù)本發(fā)明的方 法或裝置與其它的、例如用于進行絕對位置測量的低頻測量方法相組合。


從下面所述的實施例中以及根據(jù)附圖得出本發(fā)明另外的優(yōu)點、特征、以及細節(jié)。在此圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實施例，圖2示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實施例，圖3示出患者上多個接收設備和一個醫(yī)療設備的布置，圖4示出在根據(jù)圖3的醫(yī)療設備運動的情況下得出的相位差改變的概況，圖5示出一種操縱裝置。
具體實施例方式第一實施例圖1以第一實施方式示出根據(jù)本發(fā)明的用于控制工作空間A中的醫(yī)療設備10的 位置x、y、z的裝置。在此，工作空間A可以是患者體內(nèi)的空腔、諸如胃，而醫(yī)療設備10優(yōu)選 地為內(nèi)窺鏡膠囊。內(nèi)窺鏡膠囊10裝備有永磁體，并且因此具有磁偶極矩，使得可以借助于 如在DE 103 40925 B3中所述以及相應地在圖5中示意性示出的操縱裝置80或電磁線圈 裝置以磁的方式和不接觸的方式操縱該內(nèi)窺鏡膠囊。除此之外，內(nèi)窺鏡膠囊10含有發(fā)送設備。該發(fā)送設備持續(xù)地或間隔地發(fā)送經(jīng)過調(diào) 制或未經(jīng)調(diào)制的信號S，例如具有435MHz的頻率的高頻信號S。信號S被一個或多個、在第一實施例中為4個接收設備11-14接收。為此給接收設 備11-14裝備有用于接收電場和/或磁場的天線。除此之外，接收設備11-14分別含有用 于放大所接收的信號的前置放大器。利用接收設備11-14所接收和放大的信號SE11-SE14 被傳輸給信號處理設備20。信號處理設備20含有多個設備21-24，其中給每個接收設備 11-14都分配有設備21-24。設備21-24分別具有第一和第二信號輸入端以及信號輸出端， 其中所接收的信號SE11-SE14分別施加在第二信號輸入端上。除此之外設置有生成參考信號R的參考信號源60。該參考信號源60可以是參考 振蕩器，該參考振蕩器的頻率優(yōu)選地僅僅輕微地偏離信號S的頻率。參考信號R施加在設 備21-24的每個第一信號輸入端上。
設備21-24優(yōu)選地分別含有混頻器31-34和相位計41_44，其中每個混頻器都分別 具有第一和第二信號輸入端。設備21-24的第一以及第二信號輸入端對應于混頻器31-34 的第一以及第二信號輸入端。相位計41-44的信號輸出端對應于設備21-24的信號輸出端。施加在混頻器31-34的信號輸入端上的信號以本身公知的方式被彼此混頻?；?頻器31-34的輸出信號分別被轉(zhuǎn)發(fā)到相位計41-44的信號輸入端。相位計41-44確定其 輸入端上所施加的信號的相位，其中例如信號首先被放大為使得近似地形成矩形信號，然 后該矩形信號的過零點被確定。那樣的話，相位計41-44的輸出信號分別對應于施加在 設備21-24或混頻器31-34的第一和第二信號輸入端上的信號的相位之間的相位偏差 d(P 、dcp12、d(pi:!、d(p14:例如，在設備21的第一信號輸入端上施加有信號R，而在 設備21的第二信號輸入端上施加有在接收設備11處所接收的信號SE11。那樣的話，設 備21的輸出信號對應于信號SEll的相位(p(SEll)與參考信號R的相位<p(R)之間的偏差 dcpu = CP(SEll) - Cp(R)。相應的道理適用于設備22-24的輸入信號和輸出信號，也就 是說，設備21-24的輸出信號對應于在接收設備11-14處所接收的信號SE11-SE14的相位 cp(SEll)、cp(SE12)、φ(5Ε13)、φ(3Ει4)與由參考信號源60所生成的參考信號R
的相位ip(R)之間的相位偏差 φ 、咖12、dcp13、d(p14。由于參考信號源60和內(nèi)窺鏡膠囊10的發(fā)送設備的頻率在通常情況下并不精確地 一致，因此相位偏差d<p 、d(p12、d(pn、d<p14在時間上不是恒定的，而是隨時間線性 地增長。但是在內(nèi)窺鏡膠囊 ο不運動這一前提下，這些偏差之間的差必定在時間上是恒定 的。因此在信號處理設備20中設置有減法裝置50，偏差d(p 、dcp12、d(p 、d<p14被饋 入到該減法裝置50中。在減法裝置50中確定相位差Atp1、Δφ2、Δφ3。在此，相位偏差dcpu、 dcpu、d<p13、d(p14中的任意一個被確定為參考值dcpref，例如dcpfef = dcpu，并 且形成其余的相位偏差d(pt2、d(p]3、d<p14與參考值^1 ^之間的差，也就是說， Acp1 = dcp12 -Ckp11 ，Δφ2 = d(p13 _ dcp1:并且Δφ3 = d(pu — CUp11 可以任
意地或者例如根據(jù)偏差d<pu、dcp12、d(pi:!、:d(Pi4的絕對值來選擇作為參考值咖&的偏差。相位差Δφ2、么中3在時間上連續(xù)地或者間隔地被確定。相位差Δφι、Δφ2、Δφ〕被輸送給調(diào)節(jié)設備70。調(diào)節(jié)設備70與用于影響內(nèi)窺
鏡膠囊10的位置X、y、Z的操縱裝置80連接，并且將相位差Δφι、Δφ2、厶中3用于調(diào)節(jié) 操縱裝置80。在此，x、y、z定義內(nèi)窺鏡膠囊10在笛卡爾坐標系中的重心位置，其中笛卡爾 坐標系可以例如通過操縱裝置80的幾何關系來設置。第二實施例在圖2中所示的第二優(yōu)選實施例中，醫(yī)療設備10如在第一實施例中那樣借助于發(fā) 送設備持續(xù)地或間隔地發(fā)送經(jīng)調(diào)制的或未經(jīng)調(diào)制的信號S。信號S被接收設備11-14接收，其中接下來接收設備11-14之一被稱為第一接收設備14，而其余的接收設備被稱為第二接 收設備11-13。接收設備11-14分別包括用于接收電場和/或磁場的天線以及用于放大所 接收的信號的前置放大器。利用接收設備11-14所接收和放大的信號SE11-SE14被傳輸給信號處理設備 20。在信號處理設備20中，在第二接收設備11-13處所接收的信號SE11-SE13與在第一 接收設備14處所接收的信號SE14之間的相位差Δφι、 Δφ2、 Δφ3被確定，也就
是說，Acp1 = cp(SEll) — cp(SE14) 、^ = φ(3Ε 2) - tp(SE14) 、
Δφ3 = <p(SE13) - cp(SE14)，其中識幻符號化表示信號x的相位。因此按第一實施例
的語義，第一接收設備14所接收的信號SE14充當參考信號R。為了確定相位差Δφ、Δφ2、Δφ3，設置有設備21-23、例如相位檢測器21-23，
其中相位檢測器21-23的數(shù)目至少對應于第二接收設備11-13的數(shù)目。每個相位檢測器21-23都具有第一和第二信號輸入端以及信號輸出端。在此，第 一接收設備14與每個相位檢測器21-23的第一信號輸入端連接以用于傳輸所接收的信號 SE14。第二接收設備11-13分別與相位檢測器21-23的第二信號輸入端連接，而用于傳輸
所確定的相位差Δ(Ρ2, 的信號輸出端與調(diào)節(jié)設備70連接。由于所接收的信號SE11-SE14的頻率是相等的，因此與第一實施例不同的是，在 第二實施例中可以直接確定相位差。相位差Δφ、Δφ2、Δφ3如在第一實施例中那樣被輸送給調(diào)節(jié)設備70。調(diào)節(jié) 設備70如在第一實施例中那樣與用于影響內(nèi)窺鏡膠囊10的位置χ、y、ζ的操縱裝置80連 接，并且將相位差Acp1、Δφ2、Δφ3用于調(diào)節(jié)操縱裝置80。信號處理設備20被安排為使得可以替代于第一接收設備14所接收的信號 SE14而將在任意其它接收設備11-13處所接收的信號SE11-SE13、即例如接收設備12 的信號SE12用作參考信號R。因此，可以根據(jù)Acp1 = (P(SEll) — cp(SE12> 、 Δφ2 = tp(SE13) - cp(SE12) 、Δφ3 = <p(SE14> — cp(SE12)計算出相位差
ΔΦι、Δφ2、Δφ3。那樣的話，接收設備I2擔當?shù)谝唤邮赵O備的角色，而接收設備H、
13、14構(gòu)成第二接收設備組。可以設想借助于第一和第二復用器的實現(xiàn)方案，其中第一復 用器從信號SE11-SE14中選出一個信號、例如SE14并且將該信號輸出給相位檢測器21-23 的第一信號輸入端，而第二復用器從信號SE11-SE14中選出其余的3個信號、在該例中為 SElU SE12和SE13，并且將這些信號分別轉(zhuǎn)發(fā)給第二信號輸入端。但是可替代地，也可以 設想其它的可能性將接收設備11-14中的任意一個以電路技術的方式確定為第一接收設 備，并且將信號SE11-SE14相應地傳送到相位檢測器的第一和第二信號輸入端。有利地，為了提高測量精度而使用4個以上接收設備。圖3示出由內(nèi)窺鏡膠囊10 和8個被安置在工作空間A區(qū)域中的接收設備11-18構(gòu)成的系統(tǒng)。在具體的應用中，工作 空間A可以是患者體內(nèi)，其中內(nèi)窺鏡膠囊例如可以位于患者的胃中。附加于圖3中所示的接 收設備11-18，可以在所示圖像平面的前面或后面的圖像平面中設置另外的接收設備。有利 地，將接收設備布置為使得要利用內(nèi)窺鏡膠囊檢查的整個區(qū)域被接收器設備的網(wǎng)絡包圍。
運行方式第一和第二實施例的區(qū)別在于參考信號R的提供。在第一實施例中單獨的參考信 號源60提供參考信號R，而在第二實施例中接收設備11-14中的任意一個充當參考信號R 的源。調(diào)節(jié)設備70中運行的用于基于所確定的相位差Acp1、Δφ2、Acp3來控制內(nèi)窺鏡膠 囊10的位置χ、y、ζ的方法的基本方法步驟對于這兩個實施例是相同的。利用圖3中所示的系統(tǒng)，7個相位差么^^至厶^^被確定并且被輸送給調(diào)節(jié)設備70。
在內(nèi)窺鏡膠囊10不運動、即相對于接收設備11-18靜止的情況下，相位差么( 1至&#7在時 間上是恒定的。如果膠囊10運動，則相位差么^^至厶中卩中的至少一些在運動期間改變。在此，一般 可以假設伴隨著膠囊10在膠囊10與相應接收方向之間的連線方向上的大運動，相位差發(fā) 生大的改變。調(diào)節(jié)設備70通過監(jiān)測輸送給該調(diào)節(jié)設備70的相位差的時間行為
Δφι(1:)至Acp7(t)來分析所確定的相位差么( 1至八中7。在此，連續(xù)地將瞬時的、即在時刻t2 所確定的相位差么中“七之)至Acp7(t2)與之前在時刻tl所確定的相位差Acp1(U)至Δφ7(1:1)
相比較(tl < t2)?？商娲兀梢栽谌我獾牡谝粫r刻tl存儲瞬時的相位差Acpdtl)至Δφ7(1:1)作 為參考值。例如如果該系統(tǒng)的操作者已經(jīng)使內(nèi)窺鏡膠囊10進入額定位置x(tl)、y(tl)、 ζ (tl)，其中在該位置應拍攝胃內(nèi)壁的特定區(qū)域的一系列圖像，需要膠囊10靜止。在該時 刻ti，例如通過操作員按下按鈕而存儲瞬時確定的相位差Δφι( _)至Δφ7α )。在調(diào)節(jié)設備 70中，在之后的第二時刻t所確定的相位差Acp1O:)至Δφ7(1:)被連續(xù)地與所存儲的參考值 厶(^(七1〉至厶爐7(1:1)相比較。在相位差么叭至厶中卩中的一個或多個改變的情況下，由調(diào)節(jié)設備70發(fā)起操縱裝置 80的調(diào)節(jié)。在兩個實施例中，操縱裝置80優(yōu)選地是用于無接觸地引導內(nèi)窺鏡膠囊10的多 單線圈裝置，如在DE 10340925Β3中例如作為“電磁線圈裝置”所描述的那樣。操縱裝置80 通過相應地有針對性地給單線圈通電而生成一個或多個磁場分量Bx、By、Bz和/或一個或多 個梯度場Gij = dBi 1 3^，其中i，j = x，y，ζ,由此可以通過與膠囊10的永磁體的磁偶
極矩共同作用來將轉(zhuǎn)矩和/或力作用于膠囊10。根據(jù)由調(diào)節(jié)設備70預先給定的調(diào)節(jié)來建 立對單線圈所進行的有針對性的通電以及由此產(chǎn)生的梯度場Gij和/或磁場分量Bx、By、Bz。在此，該調(diào)節(jié)通過如下方式進行在內(nèi)窺鏡膠囊10的位置x、y、z改變時——該改 變?nèi)缟厦嫠雠c一個或多個相位差的改變相關聯(lián)，梯度場Gu和/或磁場分量Bx、By、Bz被調(diào) 整為使得所生成的力和轉(zhuǎn)矩對所檢測到的膠囊運動進行反作用。由于對一個或多個單線圈的通電與可這樣生成的轉(zhuǎn)矩和力在絕對值和方向方面 的關系是公知的，因此可以對通過監(jiān)測相位差所檢測的內(nèi)窺鏡膠囊運動進行有針對性的反 作用，所通過的方式是根據(jù)所檢測的運動方向以及必要時根據(jù)所檢測的運動幅度來給相應 的單線圈通電。關于操縱裝置80的基本作用方式參閱DE 103 40 925 B3。根據(jù)本發(fā)明的 裝置的操縱裝置80以類似的方式工作，但是并不固定于DE 10340 925 B3的“電磁線圈裝置”設計，而是也可以包括和/或必要時構(gòu)造更多或更少的單線圈，以便生成與DE 103 40 925 B3的操縱裝置或“電磁線圈裝置”不同的磁自由度數(shù)目。因此，由調(diào)節(jié)設備70對操縱設備80進行調(diào)節(jié)的結(jié)果是相位差Acp^t)至Δφ7(1) 在時間上保持恒定，或者瞬時確定的相位差Acp1(H)至Δφ7( :)與所存儲的參考值Δφι( :1)至 Δφ7α )—致。因此可以對不期望的內(nèi)窺鏡膠囊運動或者膠囊10的位置χ、y、ζ與額定位 置1&1)、7({1)、2(11)的偏差進行反作用。另外的實施例圖3中由箭頭所表明的膠囊10在χ方向上的運動反映了鑒于接收設備12、16所 確定的相位差Δφ2、的比較大的改變。相反，鑒于接收設備14、18所確定的相位差 Δφ4、Δφ8完全不改變或者僅僅最小地改變。圖4示出一幅圖，在該圖中，針對接收設備 11-18以任意單位繪出相位差么(^至么97的改變，這些改變可以根據(jù)圖3在膠囊10在X方 向上運動的情況下得出。優(yōu)選地，在調(diào)節(jié)設備70中分析相位差時僅僅考慮有限數(shù)目的相位差、尤其是僅僅 按照絕對值來說最大的相位差Δφ、Δφ2、Δφ3、Δφ7，而其余的厶( 4被 忽略?？商娲?，可以根據(jù)相位差的絕對值進行加權。在內(nèi)窺鏡膠囊裝備有如攝像機之類的成像系統(tǒng)并且傳送視頻信號的情況下，可以 將為此目的存在于該膠囊中的發(fā)送器也用于傳送信號S，其中通常使用433MHz的載波頻 率。那樣的話，可以放棄單獨的發(fā)送設備或者膠囊中用于傳輸信號S以便進行位置控制的 其它附加嵌入式裝置。為此可能必須改變膠囊的發(fā)送程序，使得以預先給定的間隔中斷圖 像傳輸并且在幾微秒內(nèi)發(fā)送未經(jīng)調(diào)制的用于位置測量的信號。接收設備可以直接地、例如通過粘附到皮膚上被固定在患者或操縱裝置80上。出 于實際原因，例如在DE 103 40 925 B3中所述的操縱裝置80或電磁線圈裝置的情況下，圓 柱形操縱裝置80的內(nèi)部空間中的接收設備被安置在圓柱內(nèi)壁上。
權利要求
一種用于控制工作空間(A)中的醫(yī)療設備(10)的位置(x，y，z)的方法，其中醫(yī)療設備(10)包括發(fā)送設備，所述發(fā)送設備發(fā)出信號(S)，所述信號(S)被多個接收設備(11 14)接收，其中 在信號處理設備(20)中，基于參考信號(R)和在所述接收設備(11 14)處所接收的信號(SE11 SE14)確定相位差(...)， 將所確定的相位差(...)輸送給調(diào)節(jié)設備(70)，以及 所述調(diào)節(jié)設備(70)根據(jù)所述相位差(...)調(diào)節(jié)用于影響醫(yī)療設備(10)的位置(x，y，z)的操縱裝置(80)。FPA00001176991300011.tif,FPA00001176991300012.tif,FPA00001176991300013.tif,FPA00001176991300014.tif
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，-所述參考信號(R)由參考信號源(60)生成，-在信號處理設備(20)中，確定所述參考信號(R)與在所述接收設備(11-14)處所接 收的信號(SE11-SE14)之間的相位偏差(dcPn ，dcp12，d(pn, d(p14...)，-根據(jù)所述相位偏差(d(p ， φ12) d(p ，d(pM.·.)確定相位差(ΔΦι ，Δφ2，Δφ3，…)。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，為了確定所述相位差 (Δ(Ρι, Δ(Ρ2, Αφ3,…)，-將所述相位偏差(Cicp11，dcp12，d<pi:!, d(p14·.·)之一(dcp )確定為參考，以及-在其余的相位偏差(d%2， φ]3> dcpH·..)與所述參考(dcp )之間分別形成差 ( Δφ2，Δφ3，…)。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，-將在所述接收設備(11-14)中的任意一個(14)處所接收的信號(SE14)用作參考信 號(R)，以及_在所述信號處理設備(20)中，確定所述參考信號(SE14，R)與在其余的接收設備 (11-13)處所接收的信號(SE11-SE13)之間的相位差(Atp1, Δφ2，Δφ3，…)。
5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)設備(70)將操縱裝置(80) 調(diào)節(jié)為使得所述相位差(Acp1，Δφ2，Δφ3，"·)在時間上保持恒定。
6.根據(jù)權利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，存儲在時刻(tl)所確定的相位 差(Acp1(U), Δφ2(α)，A(p3(tl>，...)·
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)設備(70)將操縱裝置(80) 調(diào)節(jié)為使得所述相位差(Δφ^ Δφ2，Δφ3，...)對應于所存儲的相位差 (厶Cp1(Hl), Δφ2(1:1)， Δφ3(α)} ...)·
8.根據(jù)權利要求5或7之一所述的方法，其特征在于，操縱設備(80)根據(jù)由調(diào)節(jié)設備 (70)預先給定的調(diào)節(jié)生成一個或多個梯度場(Gu)和/或一個或多個磁場分量(Bx，By，Bz)。
9.根據(jù)權利要求5、7或8之一所述的方法，其特征在于，操縱裝置(80)被調(diào)節(jié)為使得 所述操縱裝置(80)生成作用于醫(yī)療設備(10)的力，所述力對醫(yī)療設備(10)的運動或者醫(yī) 療設備(10)的位置(x, y, ζ)與額定位置(x(tl)，y(tl)，z(tl))的偏差進行反作用。
10.根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在調(diào)節(jié)設備(70)中，為了調(diào)節(jié)操 縱裝置(80)僅僅考慮來自所輸送的相位差的有限數(shù)目的相位差、尤其是僅僅考慮按照絕 對值來說最大的相位差(Acp1，Δφ2，Δφ3，Δφ5，Δφ6，Δφ7)并且忽略其余的相 位差(Δφ4 )。
11.一種用于控制工作空間(A)中的醫(yī)療設備(10)的位置(x，y，z)的裝置，其中醫(yī)療 設備(10)包括用于發(fā)送信號(S)的發(fā)送設備，所述裝置具有-一個或多個接收設備(11-14)，其用于接收信號(S)，-參考信號源(60)，其用于生成參考信號(R)，以及-信號處理設備(20)，其用于基于在接收設備(11-14)處所接收的信號(SE11-SE14) 以及參考信號(R)來確定相位差(Δφι，Δφ2) Δφ3)…)，其中-接收設備(11-14)和參考信號源(60)為了傳輸所接收的信號(SE11-SE14)和參考信 號(R)而與信號處理設備(20)連接，以及-信號處理設備(20)為了傳輸所述相位差(Acp1，Δφ2，Δφ3，...)而與調(diào)節(jié)設備 (70)連接。
12.根據(jù)權利要求11所述的裝置，其特征在于，信號處理設備(20)包括一個或多個設備(21-24)以及減法裝置(50)，其中所述一 個或多個設備(21-24)用于確定參考信號(R)與所接收的信號(SE11-SE14)之間的相 位偏差(dcp ， φ12> d(pi:!，dip、..)，所述減法裝置(50)用于根據(jù)所述相位偏差(dcp ，Ckp12,dip”， d(p14·.·)來確定所述相位差(ΔΦι，Δφ2，Δφ3，…)。
13.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其特征在于，每個設備(21-24)具有第一和第二信號輸入端以及信號輸出端，其中-參考信號源(60)與每個設備(21-24)的第一信號輸入端連接，-接收設備(11-14)分別與設備(21-24)的第二信號輸入端連接，-設備(21-24)的信號輸出端與減法裝置(50)連接，以及-減法裝置(50)為了傳輸所 述相位差(Acp1，Δφ2，Δφ3，..)與調(diào)節(jié)設備(70)連接。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的裝置，其特征在于，設備(21-24)的數(shù)目對應于接收 設備(11-14)的數(shù)目。
15.根據(jù)權利要求13或14所述的裝置，其特征在于，設備(21-24)分別包括混頻器 (31-34)以及相位計(41-44)，其中-所述第一和第二信號輸入端連接到混頻器(31-34)，-相位計(41-44)連接到混頻器的輸出端，以及-相位計(41-44)的輸出端與減法裝置(50)連接。
16.一種用于控制工作空間(A)中的醫(yī)療設備(10)的位置(x，y，z)的裝置，其中醫(yī)療 設備(10)包括用于發(fā)送信號(S)的發(fā)送設備，所述裝置具有-至少兩個接收設備(11-14)，其用于接收信號(S)，所述接收設備(11-14)包括第一接 收設備(14)以及一個或多個第二接收設備(11-13)，以及-信號處理設備(20)，其用于基于在接收設備(11-14)處所接收的信號(SE11-SE14) 確定相位差(Δφ、Δφ2， Δφ3，···)，其中-接收設備(11-14)為了傳輸所接收的信號(SE11-SE14)而與信號處理設備(20)連 接，以及-信號處理設備(20)為了傳輸所確定的相位差(Δφ、Δφ2，Δφ3,...)而與調(diào)節(jié) 設備(70)連接。
17.根據(jù)權利要求16所述的裝置，其特征在于，信號處理設備(20)包含用于確定相位 差(ΔΦι，Δφ2，Δφ3，...)的一個或多個設備(21-23)、尤其是相位檢測器(21-23)， 其中所述設備(21-23)的數(shù)目至少對應于第二接收設備(11-13)的數(shù)目。
18.根據(jù)權利要求17所述的裝置，其特征在于，每個設備(21-23)具有第一和第二信號 輸入端以及信號輸出端，其中_第一接收設備(14)為了傳輸所接收的信號(SE14)而與每個設備(21-23)的第一信 號輸入端連接，_第二接收設備(14)分別與設備(21-23)的第二信號輸入連接，以及-設備(21-23)的信號輸出端為了傳輸所確定的相位差(Δφι，Δφ2，Δφ3，...)而與調(diào)節(jié)設備(70)連接。
19.根據(jù)權利要求11至18之一所述的裝置，其特征在于，調(diào)節(jié)設備(70)與用于影響醫(yī) 療設備(10)的位置(x，y，z)的操縱裝置(80)連接，其中所述操縱裝置(80)是用于不接觸 地引導醫(yī)療設備(10)、尤其是內(nèi)窺鏡膠囊的線圈裝置。
20.根據(jù)權利要求11至19之一所述的裝置，其特征在于，醫(yī)療設備(10)是能夠以磁的 方式或不接觸的方式導航的內(nèi)窺鏡膠囊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于測量諸如內(nèi)窺鏡膠囊之類的醫(yī)療設備的位置改變的系統(tǒng)以及一種使用所述測量來影響所述醫(yī)療設備的位置的裝置。所述醫(yī)療設備發(fā)送信號，所述信號被多個空間上分布的接收設備接收。所接收的信號與參考信號之間的相位差的時間行為給出關于所述醫(yī)療設備是否已經(jīng)運動的說明。在檢測到運動的情況下，可以由調(diào)節(jié)設備將操縱裝置調(diào)節(jié)為使得所述操縱裝置生成作用于所述醫(yī)療設備的反作用于所檢測到的運動的力和/或轉(zhuǎn)矩。
文檔編號A61B19/00GK101909519SQ200880123860
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權日2008年1月2日
發(fā)明者D·迪爾, J·賴因施克, R·奧佩爾特 申請人:西門子公司