[发明专利]用于体内装置的可穿戴天线组件

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种体内感测系统并且更具体地涉及一种促进吞咽式体内装置和体外接收器或数据记录器之间的改善无线通信的可穿戴天线组件。 

背景技术

体内测量系统在本领域中是已知的。穿过胃肠（GI）系统的一些自主胶囊状体内装置可以包括用于成像（例如，捕捉图像或拍摄照片）GI系统的内部的成像传感器或成像器。体内装置可以包括其它类型的一个或多个成像器和/或传感器（例如，PH传感器、压力传感器、温度传感器等）和/或各种类型的工具（例如，微机电系统或“MEMS”）以例如在体内执行手术操作和/或在GI系统中例如从包含在体内装置中的容器施予药剂。 

在操作时（例如，在吞咽之后），体内装置可以与外部（体外）接收器无线地交换数据。例如，体内装置可以将数据（例如，感测数据；例如，属于被捕捉图像的图像数据）无线地传输到外部接收器，并且外部接收器可以将指令、例如取决于从体内装置传输的数据的指令无线地传输回到体内装置。例如，体内装置可以将图像帧传输到接收器，并且接收器可以将指令传输到体内装置以例如基于被捕捉图像例如改变图像的捕捉速率。 

当体内装置到达GI道内的某些位置时GI系统的长度和解剖学非均匀性质（它大约为五米长并且它具有解剖学不同的部段，例如小肠和大肠）和GI道位于身体内的方式倾向于不利地影响体内装置和外部接收器之间的无线通信。该不利影响部分地由自主、独立、体内装置使用的较低传输功率导致，并且也是由于身体组织（例如， 肌肉组织、GI器官的组织、骨组织等）干扰通信。不良通信通道可以导致噪声通信乃至数据（例如，图像数据）的损失。例如，在不良通信环境中，体内装置可以传输图像，但是接收器可能接收不到该图像。 

上述的通信问题由支撑GI器官（例如，小肠、大肠）并且比身体软组织更加不透无线电波的骨盆的大块的骨结构进一步恶化。迄今为止，天线设置/布局已被设计从而当体内装置在GI系统的上部段/部分中时允许吞咽式体内装置和外部接收器之间的相当良好的通信，并且因此骨盆骨对通信质量的影响较低、可忽略或不存在。1995年1月17日提交的、名称为“体内视频摄像机系统（IN VIVO VIDEO CAMERA SYSTEM）”的、序列号为5,604,531的美国专利，2005年3月8日提交的、名称为“用于定位体内信号源的阵列系统和方法（ARRAY SYSTEM AND METHOD FOR LOCATING AN IN VIVO SIGNAL SOURCE）”的序列号为7,618,366的美国专利和名称为“成像传感器阵列和装置及其使用方法（IMAGING SENSOR ARRAY AND DEVICE AND METHOD FOR USE THEREOF）”的、序列号为7,650,180的美国专利（2004年7月4日提交的PCT申请）显示典型的常规天线设置。然而，当体内装置在GI系统的下部段/部分中时骨盆骨对通信质量的不利影响非常显著，其中骨盆骨对通信质量具有最强不利影响，并且已发现用于通信的常规天线设置远不够理想或不适合感测源自位于骨盆中的信号源的信号。 

由于一般而言GI道的下部段、特别是结肠的下部分由于其易于患病而特别受到临床关注，因此有益的是具有一种天线设置，当体内装置穿过GI道的下部段/部分和在GI道的每个区域中时所述天线设置改善体内装置和外部接收器之间的无线通信。 

常规天线阵列包括是平面‘环形’天线的天线元件。平面环形’天线的一个问题在于这些天线是定向的并且它们具有较尖的零位， 并且一般而言，这样的天线具有类似于双极天线的辐射图型的辐射图型。由于是定向的并且具有尖零位，吞咽式体内装置和天线元件之间的通信易受体内装置在GI系统内的位置影响。如果一个天线元件接收较弱信号，天线阵列的其它天线可以接收较强信号，但是仍然可能存在所有天线由于它们的不合适通信特性接收弱信号的情况。 

尽管将体内装置移动通过GI系统是有益的，但是存在与用于在体内装置和外部接收器之间交换数据的常规天线关联的一些缺陷。有益的是具有一种体外天线设置，其能够与装置在GI系统/道中的位置无关地从体内装置接收信号。 

所以有益的是能够提供一种可穿戴天线组件，其将改善吞咽式体内装置和体外接收器之间的通信。 

发明内容

（一）要解决的技术问题