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基于永磁体空间磁场检测的体内微型诊疗装置定位系统的研究
在微型诊疗装置的应用中,微型装置的体内空间定位非常重要.作者根据消化道微型诊疗装置研究的需要,设计了一种基于永磁体空间磁场检测的体内微型诊疗装置定位系统,由霍尔传感器阵列检测固定在微型装置上永磁体的空间磁场,经多路信号处理电路和单片机采集数据,再把数据通过串口通信传输给主控计算机,进而对数据分析处理计算出微型诊疗装置在体内的空间位置.实验表明,该系统可实时采集数据并可靠传输,空间磁场强度随距离有特定的变化规律,能满足实验研究的需要.
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消化道微型诊疗装置磁定位系统的软件设计
为实现对消化道微型诊疗装置在人体内的实时定位与跟踪,使用可视化工具包(VTK)在VC++.Net平台下设计了可应用于消化道微型诊疗装置的定位跟踪软件.该软件采用多线程处理技术,在实时检测电子胶囊内磁标记物的空间磁场信息基础上,利用非线性优化算法求解出电子胶囊位置和姿态信息,后将定位结果以二维和三维的形式实时显示并存档.实验结果表明:该程序在基于磁通传感器阵列的硬件平台下,能够稳定的实现磁传感器阵列的数据采集,对非线性优化磁定位算法进行实时处理,以及空间定位结果的二维、三维显示和数据保存三项任务的流水线并行处理和数据回放等功能,每次传感器阵列数据采集时间小于2 s,定位算法时间小于600 ms.该软件可实时处理定位信息的采集、处理运算及结果显示,能满足消化道内微型装置实时跟踪定位的需要.
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体内微型装置计算机辅助定位系统中简易3D人体模型的实现
为了真实地显示微型诊疗装置在人体内的空间位置,需要创建一个受检患者及其相应部位的三维虚拟人体模型,并把微型装置的空间位置及动态运动轨迹实时在三维人体模型上显示出来;提取患者的个体特征,进而建立对应的三维人体模型是其中的重要环节.本文介绍了一种在对人体不同部位分别建立几何模型的基础上,通过在VisulBasic环境中调用OpenGL来实现简易三维人体模型绘制的方法.实验表明,作者提出的方法实现简单,运行速度快,并能交互地根据人体个体特征改变人体模型特性.
