[发明专利]控制体内装置中的图像捕获和传输速率的方法及系统

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

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：