專利名稱：一種跟蹤體內(nèi)微型裝置的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于對(duì)人體內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)的體內(nèi)微型裝置跟蹤系統(tǒng)及跟蹤體內(nèi)微型裝置的方法。
背景技術(shù)：
隨著微機(jī)械、微電子加工技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的微創(chuàng)和無(wú)創(chuàng)的微型醫(yī)療裝置被應(yīng)用于患者體內(nèi)的臨床疾病診斷和治療。為了保證和提高診斷與治療過(guò)程的有效性以及更好地進(jìn)行醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究，對(duì)這些微型醫(yī)療裝置在體內(nèi)的空間位置和方向進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和跟蹤就顯得尤為重要。
目前，關(guān)于如何定位體內(nèi)的微型裝置的問(wèn)題，可用的技術(shù)有X射線檢查、CT檢查、核磁共振檢查、三維超聲檢查、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、射頻無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)、磁定位等等。其中X射線檢查、CT檢查、核磁共振檢查、三維超聲檢查可以提供清晰度比較高的二維或三維影像，但是這些技術(shù)提供的是圖像信息，需要進(jìn)一步的處理計(jì)算才能給出體內(nèi)裝置的三維位置，并且也不能給出體內(nèi)裝置的面對(duì)方向；這些裝置價(jià)格昂貴而且操作復(fù)雜，不可能長(zhǎng)時(shí)間來(lái)對(duì)消化道內(nèi)的微型裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，且在檢查過(guò)程中對(duì)人體會(huì)有些副作用。所以，設(shè)計(jì)一種高精度、實(shí)時(shí)、使用方便、且對(duì)人體無(wú)害的跟蹤系統(tǒng)是十分必要的。
美國(guó)專利6,904,308采用了多個(gè)天線來(lái)對(duì)膠囊內(nèi)鏡的位置進(jìn)行了跟蹤。通過(guò)分析從不同天線檢測(cè)到的從膠囊內(nèi)鏡發(fā)射的無(wú)線信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)對(duì)膠囊內(nèi)鏡進(jìn)行定位。用多個(gè)天線來(lái)定位比較方便，但是無(wú)線信號(hào)受人體反射和透射率影響較大，所以其定位和定向精度很低。改進(jìn)的方法可以采用磁定位技術(shù)。由于人體對(duì)磁場(chǎng)是沒(méi)有反射和透射阻擋的，所以磁定位可以很高的精度。目前也有用磁場(chǎng)定位定向方法來(lái)定位和跟蹤體內(nèi)微型裝置，例如通過(guò)用三組3軸的磁場(chǎng)傳感器測(cè)量?jī)?nèi)置于體內(nèi)微型裝置的永磁體發(fā)出的磁場(chǎng)強(qiáng)度，來(lái)檢測(cè)微型裝置的位置和方向。磁場(chǎng)定位定向方法比天線定位具有更高的定位精度，但由于通常采用非線性優(yōu)化方法來(lái)計(jì)算，其計(jì)算方法復(fù)雜，計(jì)算時(shí)間很長(zhǎng)，因此限制和影響對(duì)體內(nèi)微型裝置定位定向速度，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)體內(nèi)微型裝置的快速實(shí)時(shí)跟蹤。并且磁場(chǎng)定位定向方法僅能提供體內(nèi)微型裝置的三維的位置變化和二維的方向變化，缺少一維方向信息，即缺少反映體內(nèi)微型裝置繞主軸自轉(zhuǎn)的變化參數(shù)，還不能全方位(三維位置和三維方向)地反映體內(nèi)微型裝置的位置和方向變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種跟蹤體內(nèi)微型裝置的方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)跟蹤體內(nèi)微型裝置并顯示體內(nèi)微型裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡、方向信息，準(zhǔn)確、可靠并快速地為醫(yī)生提供體內(nèi)微型裝置的精確定位。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為第一種跟蹤體內(nèi)微型裝置的方法，體內(nèi)微型裝置內(nèi)設(shè)有永磁體，以及設(shè)置與人體位置相對(duì)固定的磁傳感器陣列，所述磁傳感器陣列包括至少5個(gè)磁傳感器；所述方法包括以下步驟A、通過(guò)測(cè)量獲得各傳感器空間位置，以及所述體內(nèi)微型裝置作用在各磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，并根據(jù)磁傳感器各點(diǎn)位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，用線性矩陣法計(jì)算出微型裝置內(nèi)永磁體當(dāng)前的位置和方向數(shù)據(jù)，作為永磁體當(dāng)前的初始定位數(shù)據(jù)；B、將所述初始定位數(shù)據(jù)作為非線性優(yōu)化算法的初始值，用非線性優(yōu)化算法得到微型裝置內(nèi)永磁體的三維位置數(shù)據(jù)和二維方向數(shù)據(jù)，作為所述永磁體的基本定位數(shù)據(jù)；C、綜合所述永磁體在此之前運(yùn)動(dòng)軌跡的歷史數(shù)據(jù)，判斷所述基本定位數(shù)據(jù)的合理性，若該基本定位數(shù)據(jù)合理，則存儲(chǔ)基本定位數(shù)據(jù)，并將其作為下一次計(jì)算的歷史數(shù)據(jù)，依次循環(huán)；否則，刪除該基本定位數(shù)據(jù)，返回步驟A重新計(jì)算。
第二種跟蹤體內(nèi)微型裝置的方法，體內(nèi)微型裝置內(nèi)設(shè)有永磁體及發(fā)射天線，且所述永磁體的軸向與發(fā)射天線的方向呈一角度；同時(shí)設(shè)置與人體位置相對(duì)固定的磁傳感器陣列及接收天線陣列，所述磁傳感器陣列及接收天線陣列分別包括至少5個(gè)磁傳感器及5個(gè)接收天線；所述方法包括以下步驟A、通過(guò)測(cè)量獲得各傳感器空間位置，以及所述體內(nèi)微型裝置作用在各點(diǎn)磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，并根據(jù)磁傳感器各點(diǎn)位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，用線性矩陣法計(jì)算出微型裝置內(nèi)永磁體當(dāng)前的位置和方向數(shù)據(jù)，作為永磁體當(dāng)前的初始定位數(shù)據(jù)；B、將所述初始定位數(shù)據(jù)作為非線性優(yōu)化算法的初始值，用非線性優(yōu)化算法得到微型裝置內(nèi)永磁體的三維位置數(shù)據(jù)和二維方向數(shù)據(jù)，作為所述永磁體的基本定位數(shù)據(jù)；C、在所述各點(diǎn)接收天線處采集所述發(fā)射天線發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)度，根據(jù)天線發(fā)射的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算所述發(fā)射天線的三維位置數(shù)據(jù)和二維方向數(shù)據(jù)，作為所述發(fā)射天線的當(dāng)前數(shù)據(jù)；D、綜合所述永磁體在此之前運(yùn)動(dòng)軌跡的歷史數(shù)據(jù)，分別判斷所述基本定位數(shù)據(jù)及所述發(fā)射天線的當(dāng)前數(shù)據(jù)的合理性，若二者數(shù)據(jù)不合理，則刪除，返回步驟A重新計(jì)算；否則轉(zhuǎn)入步驟E；E、用綜合優(yōu)化擬合算法對(duì)所述基本定位數(shù)據(jù)及發(fā)射天線的當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合計(jì)算，得出體內(nèi)微型裝置六維的位置和方向的最終結(jié)果，并存儲(chǔ)所述最終結(jié)果作為下一次計(jì)算的歷史數(shù)據(jù)，依次循環(huán)。
所述的方法，其中用線性矩陣法計(jì)算微型裝置內(nèi)永磁體當(dāng)前的位置和方向的初始參數(shù)包括以下步驟A1、通過(guò)測(cè)量得到各個(gè)傳感器的位置(xiyizi)T；A2、通過(guò)測(cè)量獲得所述體內(nèi)微型裝置作用在各點(diǎn)磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度(BixBiyBiz)T；A3、利用線性方程FR＝b計(jì)算R式中F＝[Bx，By，Bz，(Bzy-Byz)，(Bxz-Bzx)]R＝[(b-cf′)，(ce′-a)，(af′-be′)，e′，f′]Tb＝Bxy-Byx其中e′＝e/g，f′＝f/g，e、f、g為所述永磁體的方向參數(shù)，a、b、c為所述永磁體的位置參數(shù)，且e2+f2+g2＝1，i＝1、2...N，N≥5；A4、用R值計(jì)算所述永磁體當(dāng)前的空間位置參數(shù)和方向參數(shù)，得到所述初始定位數(shù)據(jù)。
所述的方法，其中所述步驟A4包括如下處理A41、利用R和e2+f2+g2＝1，計(jì)算出永磁體方向參數(shù)e，f，g；A42、利用永磁體的方向參數(shù)e，f，g和R，計(jì)算得到永磁體的位置參數(shù)a，b，c；A43、由永磁體的方向參數(shù)e，f，g得到其方向角度參數(shù)θ，Φ，其中θ=tg-1(e2+f2),]]>Φ=cos-1ee2+f2,]]>所述位置參數(shù)a，b，c和方向角度參數(shù)θ，Φ即為初始定位數(shù)據(jù)。
所述的方法，其中所述步驟B包括如下具體步驟B1、利用測(cè)量得到的各點(diǎn)磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，以及利用畢奧-薩伐爾定律計(jì)算得到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度值，定義二次型目標(biāo)函數(shù) 其中， 為磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量值， 為磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算值，i＝1、2...N，N≥5；B2、采用非線性優(yōu)化算法，并將所述初始定位數(shù)據(jù)作為計(jì)算的初始值，尋找新的最佳位置參數(shù)和方向角度參數(shù)，以使所述二次型目標(biāo)函數(shù) 為最小，此時(shí)的位置參數(shù)和方向角度參數(shù)就是永磁體的基本定位數(shù)據(jù)。
所述的方法，其中所述非線性優(yōu)化算法采用Levenberg-Marquardt算法。
所述的方法，其中在磁傳感器陣列及接收天線陣列與被檢查者的相對(duì)位置固定后，且被檢查者吞入微型裝置之前，按以下步驟對(duì)磁傳感器的坐標(biāo)位置進(jìn)行標(biāo)定將測(cè)量?jī)x放到所述磁傳感器陣列中間位置的一個(gè)磁傳感器上方，依次測(cè)得各磁傳感器輸出，從而獲得各磁傳感器的相對(duì)坐標(biāo)位置，并保存這些坐標(biāo)位置。
一種跟蹤體內(nèi)微型裝置的系統(tǒng)，包括體內(nèi)微型裝置及體外數(shù)據(jù)接收及處理系統(tǒng)，體內(nèi)微型裝置內(nèi)置永磁體，以及順序連接的功能傳感器、微處理器、無(wú)線射頻電路和無(wú)線發(fā)射天線；所述體外數(shù)據(jù)接收及處理系統(tǒng)包括與人體位置相對(duì)固定的陣列檢測(cè)單元，所述陣列檢測(cè)單元包括由至少5個(gè)磁傳感器組成的磁傳感器陣列，每個(gè)磁傳感器用于感應(yīng)所述永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度；順序連接的信號(hào)接收單元、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換單元、采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)單元，以及數(shù)據(jù)處理與顯示中心；所述信號(hào)接收單元用于接收體內(nèi)微型裝置發(fā)送的病理信息信號(hào)，以及磁傳感器陣列采集到的與永磁體位置方向相關(guān)的信號(hào)，所述信號(hào)經(jīng)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換單元放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)單元用于對(duì)位置數(shù)據(jù)和病理數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和存儲(chǔ)，并傳送至數(shù)據(jù)處理與顯示中心，由數(shù)據(jù)處理與顯示中心在處理和顯示病理數(shù)據(jù)的同時(shí)，計(jì)算出永磁體在不同時(shí)間的位置，得到并顯示體內(nèi)微型裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡。
所述的系統(tǒng)，其中所述無(wú)線發(fā)射天線的方向與所述永磁體的軸向呈一角度設(shè)置；所述陣列檢測(cè)單元還包括一接收天線陣列，所述接收天線陣列包括至少5個(gè)接收天線，所述接收天線輸出端與信號(hào)接收單元連接。
所述的系統(tǒng)，其中所述陣列檢測(cè)單元設(shè)置在人體可穿戴物上，所述磁傳感器及接收天線分布排列。
所述的系統(tǒng)，其中所述磁傳感器固定在柔性印刷電路板上。
所述的系統(tǒng)，其中在采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)單元以及數(shù)據(jù)處理與顯示中心之間，還設(shè)置有數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送單元和數(shù)據(jù)無(wú)線接收單元，用于采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)單元以及數(shù)據(jù)處理顯示中心之間數(shù)據(jù)的無(wú)線傳送。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明由于對(duì)體內(nèi)微型裝置采用了磁感應(yīng)定位定向，并且在用磁感應(yīng)定位定向過(guò)程中將線性算法和非線性算法者綜合形成一種綜合算法，大大地改善了系統(tǒng)的可靠性，提高了精度和計(jì)算速度，可以實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地為醫(yī)生提供體內(nèi)微型醫(yī)療裝置的精確定位，建立和顯示微型醫(yī)療裝置的運(yùn)動(dòng)的軌跡、方向和速度信息，為相關(guān)的診斷治療提供病狀和病變部位等重要的病理信息；并且，本發(fā)明在采用磁感應(yīng)定位定向的同時(shí)，還融合了用天線陣列實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)定位定向方法，因此能獲得體內(nèi)微型裝置全六維位置方向參數(shù)，提供體內(nèi)微型裝置全六維的運(yùn)動(dòng)軌跡和方向，還可以消除磁定位時(shí)可能出現(xiàn)的奇異情況，使系統(tǒng)的定位精度和可靠性得以進(jìn)一步提高。


圖1為體內(nèi)微型裝置跟蹤系統(tǒng)框圖；圖2為可吞入式微型裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為可吞入式微型裝置內(nèi)各模塊之間關(guān)系框圖；圖4a、b分別為可穿戴陣列檢測(cè)單元正面和反面示意圖；圖5為微型裝置內(nèi)永磁體的磁場(chǎng)示意圖；圖6為永磁體的磁偶極子簡(jiǎn)化模型計(jì)算的坐標(biāo)示意圖；圖7為永磁體與發(fā)射天線位置及方向定義示意圖；圖8為本發(fā)明系統(tǒng)操作流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的體內(nèi)微型裝置跟蹤系統(tǒng)如圖1所示，本發(fā)明涉及的消化道內(nèi)微型裝置跟蹤系統(tǒng)包括帶有永磁體的可吞入式微型裝置、設(shè)置在人體附近并且與人體位置相對(duì)固定的陣列檢測(cè)單元、便攜式數(shù)據(jù)記錄儀以及數(shù)據(jù)處理與顯示中心等。體內(nèi)微型裝置如圖2、3所示，微型裝置殼體21內(nèi)置永磁體24、電池23、功能元件27，永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)如圖5所示，還包括順序連接的功能傳感器22、微處理器26、無(wú)線射頻電路和無(wú)線發(fā)射天線25，傳感器因研究目的不同而設(shè)置，例如微型攝像機(jī)、溫度傳感器、壓力傳感器、pH值傳感器等，功能元件也可以因用途不同而設(shè)置，例如病理組織采樣器、噴藥器等。陣列檢測(cè)單元包括磁傳感器陣列、天線陣列，可以將陣列檢測(cè)單元設(shè)置在人體可穿戴物上，例如圖4a、b所示的馬甲上，即將磁傳感器陣列42和天線陣列45固定在馬甲41上，圖中41為用于捕獲人體呼吸數(shù)據(jù)的帶式呼吸傳感器，43為便攜式數(shù)據(jù)記錄儀。磁傳感器陣列和天線陣列可以分布在腹部，也可以分布在后腰部，還可以同時(shí)安放在腹部和后腰部。天線陣列包括五個(gè)和五個(gè)以上的接收天線來(lái)接收從體內(nèi)微型裝置發(fā)送的無(wú)線信號(hào)。對(duì)磁傳感器陣列，若采用非線性算法，可以放置五個(gè)和五個(gè)以上的單軸磁傳感器或兩個(gè)和兩個(gè)以上的三軸磁傳感器；對(duì)線性方法，則采用5個(gè)或5個(gè)以上三軸磁傳感器。磁傳感器數(shù)量多并且分布較密，則測(cè)量精度越高，磁傳感器和接收天線可以均勻分布在可穿戴物上，如3*3、4*4、4*5、5*5、6*6等可選，或者根據(jù)體內(nèi)微型裝置的移動(dòng)范圍進(jìn)行優(yōu)化的分布設(shè)計(jì)。磁傳感器固定在2*2cm2的小柔性電路板上，且小柔性電路板固定在馬甲上。電路板的輸入輸出引線通過(guò)細(xì)電纜連接，細(xì)電纜都固定在馬甲上，最后通過(guò)接口引出到便攜式數(shù)據(jù)記錄儀。便攜式數(shù)據(jù)記錄儀43包括順序連接的信號(hào)接收單元、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換單元、采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)單元，用于接收體內(nèi)微型裝置發(fā)送的病理信息信號(hào)，以及磁傳感器陣列采集到的永磁體的位置信息信號(hào)，并將接收到的信號(hào)進(jìn)行放大處理后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行整理和存儲(chǔ)，再傳送給數(shù)據(jù)處理與顯示中心；數(shù)據(jù)處理與顯示中心采用PC機(jī)或工作站來(lái)實(shí)現(xiàn)，用于處理和顯示病理數(shù)據(jù)，計(jì)算微型裝置(永磁體)在不同時(shí)間的精確位置、方向和速度信息，建立和顯示體內(nèi)微型裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)對(duì)微型醫(yī)療裝置的實(shí)時(shí)跟蹤。
在實(shí)際應(yīng)用中，在采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)單元以及數(shù)據(jù)處理與顯示中心之間，還設(shè)置有數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送單元和數(shù)據(jù)無(wú)線接收單元，用于數(shù)據(jù)的無(wú)線傳送，并且將無(wú)線發(fā)送單元設(shè)置在便攜式數(shù)據(jù)記錄儀內(nèi)，這樣被檢查者可以身著可穿戴式陣列檢測(cè)單元，隨身攜帶便攜式數(shù)據(jù)記錄儀，無(wú)論是在隨意走動(dòng)或靜止時(shí)，本系統(tǒng)都能實(shí)時(shí)跟蹤體內(nèi)微型裝置的位置和方向。
利用上述系統(tǒng)并采用以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)體內(nèi)微型裝置的實(shí)時(shí)跟蹤。
人體的組織是非磁性的，它同空氣、水以及真空有相似的磁導(dǎo)率。這樣永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)和周圍的人體組織結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，只與磁源的位置和方向有關(guān)。可以認(rèn)為真空的磁導(dǎo)率等于人體組織和空氣的磁導(dǎo)率。并且，永磁體周圍空間的磁場(chǎng)分布是靜態(tài)場(chǎng)，是不變的，并且微型裝置選用的永磁體為沿軸均勻磁化的圓柱形永久磁鐵，此時(shí)永久磁鐵的分子電流是分布在圓柱側(cè)面的面電流。當(dāng)永磁體的尺寸遠(yuǎn)小于檢測(cè)點(diǎn)和永磁體間的距離時(shí)，永磁體可等效為磁偶極子，如圖7所示為永磁體等效的磁偶極子的磁矩矢量 的五個(gè)參數(shù)(x，y，z，θ，Φ)。這里，m=|m→|]]>是表征磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度的常數(shù)；x，y，z是空間點(diǎn)相對(duì)永磁體中心點(diǎn)(假定為0，0，0)的坐標(biāo)；θ是該空間點(diǎn)相對(duì)X軸的夾角；Φ是該點(diǎn)相對(duì)x-Y平面的夾角。這樣就可以套用Biot-savart定律具體算出空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算可簡(jiǎn)化如公式(1)。
其中， 是永磁體的磁矩向量， 是永磁體與某一被測(cè)點(diǎn)P的距離向量，r是永磁體與某一被測(cè)點(diǎn)P的距離值，μ0是真空磁導(dǎo)率，人體的磁導(dǎo)率可視為與真空一致。如圖6所示，(a，b，c)為永磁體中心的位置坐標(biāo)，在永磁體周圍空間任意一點(diǎn)(x，y，z)處的磁場(chǎng)矢量由六個(gè)參數(shù)m，x，y，z，θ，Φ確定。若用x、y、和z表示x-a、y-b、和z-c，即有 +[(2y‾2-x‾2-z‾2)sinθsinφ+3x‾·y‾sinθcosφ+3y‾·z‾cosθ]j→---(2)]]>+[(2z‾2-y‾2-x‾2)cosθ+3x‾·z‾sinθcosφ+3y‾·z‾sinθsinφ]k→}]]>或表示成
+[(2y‾2-x‾2-z‾2)sinθsinφ+3x‾·y‾sinθcosφ+3y‾·z‾cosθ]j→---(3)]]>+[(2z‾2-y‾2-x‾2)cosθ+3x‾·z‾sinθcosφ+3y‾·z‾sinθsinφ]k→}]]>其中 分別表示X軸、Y軸和Z軸方向的單位矢量。從上述公式可知如果六個(gè)參數(shù)m，x，y，z，θ，Φ已知，則任意一點(diǎn)處的磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量就可以求出。因此，由此可知，通過(guò)5個(gè)或5個(gè)磁傳感器陣列測(cè)量到磁感應(yīng)強(qiáng)度 然后利用 就可以推演微型裝置在人體內(nèi)的位置。計(jì)算時(shí)，采用定義二次型目標(biāo)函數(shù) 并利用非線性全局優(yōu)化算法來(lái)尋找、計(jì)算最佳的六個(gè)參數(shù)m，x，y，z，θ，Φ，使二次型目標(biāo)函數(shù) 為最小，由于采用該方法，首先需要推測(cè)一個(gè)永磁體在空間某點(diǎn)的磁場(chǎng)矢量作為非線性全局優(yōu)化算法的初始值，再通過(guò)計(jì)算不斷逼近，得到精確的永磁體磁場(chǎng)矢量，因此單獨(dú)采用這種非線性算法，一來(lái)計(jì)算量龐大，二來(lái)如果初始值給的不恰當(dāng)，會(huì)使后面的計(jì)算走向歧路。因此本發(fā)明先采用一種線性矩陣算法來(lái)計(jì)算永磁體位置3個(gè)參數(shù)和方向2個(gè)參數(shù)，并將線性矩陣算法計(jì)算的結(jié)果作為非線性優(yōu)化算法的初始值，達(dá)到節(jié)省計(jì)算時(shí)間，簡(jiǎn)化計(jì)算，實(shí)時(shí)跟蹤顯示微型裝置的軌跡的目的。
參見(jiàn)圖7，從公式(1)，通過(guò)矢量運(yùn)算可得B→×r→=-μ04πm→×r→r3---(4)]]>式中”×”表示矢量積， 取代了 進(jìn)一步通過(guò)矢量運(yùn)算，則有(B→×r→)·m→=0---(5)]]>式中”·”表示數(shù)量積。 可用矢量(BxByBz)T表示； 表示一空間點(diǎn)(x，y，z)到磁體中心點(diǎn)(a，b，c)的空間矢量，即(x-a，y-b，z-c)T(注意這里a，b，c不為0)；方向矢量用A→=(e f g)T]]>表示，由于磁體的方向是2維的，本發(fā)明可定義 為單位矢量，即e2+f2+g2＝1。式(5)可展開(kāi)變成BxByBz×x-ay-bz-c·efg=0---(6)]]>這一式可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為線性方程FR＝b (7)式中，F(xiàn)＝[Bx，By，Bz，(Bzy-Byz)，(Bxz-Bzx)]R＝[(b-cf′)，(ce′-a)，(af′-be′)，e′，f′]Tb＝Bxy-Byx式中，e′＝e/g，f′＝f/g。如果在人體外膠囊活動(dòng)區(qū)間周圍布置三軸磁場(chǎng)傳感器，可測(cè)得在傳感器位置(x，y，z)上的磁場(chǎng)強(qiáng)度(BxByBz)T，這樣，F(xiàn)和b就是已知的。用5個(gè)或5個(gè)以上傳感器，本發(fā)明就得到5個(gè)或5個(gè)以上用公式(7)表示的線性方程。用矩陣計(jì)算即可算出R，進(jìn)一步用R可計(jì)算磁體的空間位置參數(shù)(a，b，c)和方向參數(shù)(e，f，g)。運(yùn)行結(jié)果表明這一線性計(jì)算方法將比非線性優(yōu)化的計(jì)算方法有高的多(10倍以上)的計(jì)算速度。需要說(shuō)明的是，圖7中X-Y-Z為全局坐標(biāo)系，(x，y，z)為空間點(diǎn)相對(duì)微型裝置中心位置的坐標(biāo)，坐標(biāo)系X’-Y’-Z’是以(x，y，z)為原點(diǎn)的新坐標(biāo)系，新的坐標(biāo)系X’-Y’-Z’僅僅是原坐標(biāo)系X-Y-Z的簡(jiǎn)單平移。圖中61為微型裝置，62為微型裝置中的發(fā)射天線，63為微型裝置中的永磁體。微型裝置的方向就是磁矩矢量 的方向，天線主軸方向 與 相垂直。為了表示 的方向角度，如圖7所示定義了兩個(gè)參數(shù)θ和Φ，其中，θ為磁矩矢量 與Z軸的夾角；Φ為磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量 在X-Y平面的投影與X軸的夾角。這樣磁矩矢量 在坐標(biāo)系X’-Y’-Z’的位置坐標(biāo)(a，b，c)和其方向參數(shù)θ和Φ就構(gòu)成了(a，b，c，θ，Φ)五元組參數(shù)。方向的定義也可以用單位矢量A→=(e,f,g)]]>(e2+f2+g2＝1)表示，這樣構(gòu)成了(a，b，c，e，f，g)六元組參數(shù)。
本發(fā)明方法的步驟如下1、在人體體外布置5個(gè)或5個(gè)以上的三軸磁場(chǎng)傳感器，測(cè)量得到各個(gè)傳感器的位置(xiyizi)T(i＝1、2...N，N≥5)；2、利用三軸磁場(chǎng)傳感器，對(duì)體內(nèi)微型裝置中永磁體發(fā)出的磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，即可得到5個(gè)或5個(gè)以上的三軸磁場(chǎng)數(shù)據(jù)(BixBiyBiz)T(i＝1、2...N，N≥5)；3、計(jì)算線性方程中的Fi＝[Bix，Biy，Biz，(Bizyi-Biyzi)，(Bixzi-Bizxi)](i＝1、2...N，N≥5)；4、計(jì)算線性方程中的bi＝Bixyi-Biyxi(i＝1、2...N，N≥5)；5、利用線性方程公式(7)，計(jì)算R；6、利用R和e2+f2+g2＝1，計(jì)算方向參數(shù)(e，f，g)；7、利用方向參數(shù)(e，f，g)和R，計(jì)算位置參數(shù)(a，b，c)，這樣通過(guò)線性算法得到了磁體的位置和方向參數(shù)；8、進(jìn)一步，首先由方向參數(shù)(e，f，g)計(jì)算磁體方向角度參數(shù)θ=tg-1(e2+f2),]]>Φ=cos-1ee2+f2;]]>9、參數(shù)(a，b，c)和(θ，Φ)定義為初始定位數(shù)據(jù)，作為非線性算法的初始猜測(cè)值；10、利用傳感器測(cè)得的 根據(jù)(3)計(jì)算 (i＝1、2...N，N≥5)，并定義二次型目標(biāo)函數(shù) 11、選取合適的非線性優(yōu)化算法(如Levenberg-Marquardt算法)，從步驟9得到的初始猜測(cè)值開(kāi)始，尋找新的最佳的(a，b，c)和(θ，Φ)，以使二次型目標(biāo)函數(shù) 為最小。這時(shí)，所獲得的參數(shù)(a，b，c)和(θ，Φ)就是基本定位定向結(jié)果數(shù)據(jù)，即為基本定位數(shù)據(jù)。
12、如線性算法結(jié)果和非線性結(jié)果相差明顯很大，則要綜合永磁體在此之前運(yùn)動(dòng)軌跡的歷史數(shù)據(jù)，判斷基本定位數(shù)據(jù)的合理性，若合理，則存儲(chǔ)基本定位數(shù)據(jù)，并將其作為下一次計(jì)算的歷史數(shù)據(jù)，依次循環(huán)；否則，剔除不合理的結(jié)果，返回步驟1，重新計(jì)算永磁體在該點(diǎn)位置的數(shù)據(jù)。
根據(jù)以上方法步驟，用磁定位技術(shù)能提供體內(nèi)微型裝置的3維位置和2維方向，而體內(nèi)裝置的方向變化是3維的，所以本發(fā)明進(jìn)一步提出用體內(nèi)裝置中的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行定位定向，和磁定位定向綜合來(lái)獲取微型裝置全6維的位置方向信息。由于無(wú)線信號(hào)是體內(nèi)裝置固有的與外工作站的通訊手段，無(wú)線信號(hào)定位定向不會(huì)增加體內(nèi)裝置中任何元件或空間。無(wú)線信號(hào)定位定向與磁定位定向是相似的。如圖4所示，陣列檢測(cè)單元除包括磁傳感器陣列外，還包括接收天線陣列，即在可穿戴的物體上(如馬甲上)布置5個(gè)或5個(gè)以上的無(wú)線接收天線，并且體內(nèi)裝置中的發(fā)射天線方向 應(yīng)與永磁體的方向 垂直或成一定角度，在利用磁場(chǎng)傳感器對(duì)體內(nèi)微型裝置中永磁體發(fā)出的磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)算過(guò)程中，同時(shí)對(duì)體內(nèi)微型裝置中發(fā)射天線發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行采集，并根據(jù)天線發(fā)射的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算體內(nèi)裝置中發(fā)射天線的3維位置和2維方向，作為發(fā)射天線的當(dāng)前數(shù)據(jù)。不同天線有不同的數(shù)學(xué)模型，實(shí)施中要根據(jù)精度、尺寸要求設(shè)計(jì)天線結(jié)構(gòu)。根據(jù)天線發(fā)射的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算體內(nèi)裝置中發(fā)射天線的3維位置和2維方向，為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，在此不再贅述。當(dāng)獲得發(fā)射天線的當(dāng)前數(shù)據(jù)之后，在上述步驟11的基礎(chǔ)上繼續(xù)以下步驟13、分別利用磁定位和天線陣列定位兩種定位方法得出的結(jié)果，綜合歷史數(shù)據(jù)，分析偏差情況，判斷兩方法得出的結(jié)果的合理性；
14、如是合理的，用適當(dāng)?shù)木C合優(yōu)化擬合算法，如加權(quán)綜合、最小二乘、非線性優(yōu)化算法等，將磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)和無(wú)線接收數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合計(jì)算，得出體內(nèi)膠囊全6維的位置和方向的最終結(jié)果；新的結(jié)果將被儲(chǔ)存作為下一次的計(jì)算的歷史數(shù)據(jù)，依次循環(huán)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤。
15、如是不合理的，特別是出現(xiàn)奇異情況，要舍去這奇異的數(shù)據(jù)，返回步驟1，重新計(jì)算微型裝置在該點(diǎn)位置的數(shù)據(jù)。
這樣無(wú)線信號(hào)定位定向5維數(shù)據(jù)和磁定位定向5維數(shù)據(jù)合理綜合后，即可獲得全6維的體內(nèi)微型裝置的位置和方向變化數(shù)據(jù)。運(yùn)用無(wú)線信號(hào)定位定向還可判斷并避免磁定位可能出現(xiàn)的奇異情況。
本發(fā)明方法還包括如圖8所示步驟，即在開(kāi)始測(cè)試前，要檢查馬甲上傳感器陣列安裝是否牢固，檢查外部接線是否有損壞。檢查通過(guò)后穿上馬甲以貼身舒適為宜。接著對(duì)穿上的傳感器陣列的坐標(biāo)進(jìn)行校正，同時(shí)還可以在此步驟檢查裝置工作正常與否。由于不同的身材、胖瘦等個(gè)體差異較大，而且馬甲不同時(shí)候的佩戴位置也有所差異，因此被測(cè)試者穿上馬甲后準(zhǔn)備吞入微型裝置前，要對(duì)傳感器的坐標(biāo)位置進(jìn)行標(biāo)定。其標(biāo)定方法是將標(biāo)準(zhǔn)三座標(biāo)測(cè)量?jī)x放到磁傳感器陣列的中間位置的一個(gè)磁傳感器上，依次測(cè)得傳感器陣列輸出，這樣就測(cè)得相互間的相對(duì)坐標(biāo)位置并保存這些坐標(biāo)位置。當(dāng)傳感器陣列的坐標(biāo)位置重新標(biāo)定好之后，讓被檢查對(duì)象吞入微型裝置，開(kāi)始同步記錄體內(nèi)微型裝置的位置、體內(nèi)微型裝置發(fā)射的數(shù)據(jù)、被檢查對(duì)象的呼吸數(shù)據(jù)等等。體內(nèi)微型裝置的發(fā)射的數(shù)據(jù)可以是微型攝像機(jī)拍攝的視頻圖像，也可以是消化道的壓力數(shù)據(jù)、消化道的pH值數(shù)據(jù)等等。本發(fā)明可以用到膠囊內(nèi)鏡中，可以結(jié)合采集的同步圖像和定位定向數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)消化道進(jìn)行三維重建，使對(duì)腸胃道及病理組織的觀測(cè)更為直接準(zhǔn)確。
可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種跟蹤體內(nèi)微型裝置的方法，體內(nèi)微型裝置內(nèi)設(shè)有永磁體，以及設(shè)置與人體位置相對(duì)固定的磁傳感器陣列，所述方法包括以下步驟A、通過(guò)測(cè)量獲得各傳感器空間位置，以及所述體內(nèi)微型裝置作用在各磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，并根據(jù)磁傳感器各點(diǎn)位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，用線性矩陣法計(jì)算出微型裝置內(nèi)永磁體當(dāng)前的位置和方向數(shù)據(jù)，作為永磁體當(dāng)前的初始定位數(shù)據(jù)；B、將所述初始定位數(shù)據(jù)作為非線性優(yōu)化算法的初始值，用非線性優(yōu)化算法得到微型裝置內(nèi)永磁體的三維位置數(shù)據(jù)和二維方向數(shù)據(jù)，作為所述永磁體的基本定位數(shù)據(jù)；C、綜合所述永磁體在此之前運(yùn)動(dòng)軌跡的歷史數(shù)據(jù)，判斷所述基本定位數(shù)據(jù)的合理性，若該基本定位數(shù)據(jù)合理，則存儲(chǔ)基本定位數(shù)據(jù)，并將其作為下一次計(jì)算的歷史數(shù)據(jù)，依次循環(huán)；否則，刪除該基本定位數(shù)據(jù)，返回步驟A重新計(jì)算。
2.一種跟蹤體內(nèi)微型裝置的方法，體內(nèi)微型裝置內(nèi)設(shè)有永磁體及發(fā)射天線，且所述永磁體的軸向與發(fā)射天線的方向呈一角度；同時(shí)設(shè)置與人體位置相對(duì)固定的磁傳感器陣列及接收天線陣列，所述方法包括以下步驟A、通過(guò)測(cè)量獲得各傳感器空間位置，以及所述體內(nèi)微型裝置作用在各點(diǎn)磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，并根據(jù)磁傳感器各點(diǎn)位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，用線性矩陣法計(jì)算出微型裝置內(nèi)永磁體當(dāng)前的位置和方向數(shù)據(jù)，作為永磁體當(dāng)前的初始定位數(shù)據(jù)；B、將所述初始定位數(shù)據(jù)作為非線性優(yōu)化算法的初始值，用非線性優(yōu)化算法得到微型裝置內(nèi)永磁體的三維位置數(shù)據(jù)和二維方向數(shù)據(jù)，作為所述永磁體的基本定位數(shù)據(jù)；C、在所述各點(diǎn)接收天線處采集所述發(fā)射天線發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)度，根據(jù)天線發(fā)射的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算所述發(fā)射天線的三維位置數(shù)據(jù)和二維方向數(shù)據(jù)，作為所述發(fā)射天線的當(dāng)前數(shù)據(jù)；D、綜合所述永磁體在此之前運(yùn)動(dòng)軌跡的歷史數(shù)據(jù)，分別判斷所述基本定位數(shù)據(jù)及所述發(fā)射天線的當(dāng)前數(shù)據(jù)的合理性，若二者數(shù)據(jù)不合理，則刪除，返回步驟A重新計(jì)算；否則轉(zhuǎn)入步驟E；E、用綜合優(yōu)化擬合算法對(duì)所述基本定位數(shù)據(jù)及發(fā)射天線的當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合計(jì)算，得出體內(nèi)微型裝置六維的位置和方向的最終結(jié)果，并存儲(chǔ)所述最終結(jié)果作為下一次計(jì)算的歷史數(shù)據(jù)，依次循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于用線性矩陣法計(jì)算微型裝置內(nèi)永磁體當(dāng)前的位置和方向的初始參數(shù)包括以下步驟A1、通過(guò)測(cè)量得到各個(gè)傳感器的位置(xiyizi)T；A2、通過(guò)測(cè)量獲得所述體內(nèi)微型裝置作用在各點(diǎn)磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度(BixBiyBiz)T；A3、利用線性方程FR＝b計(jì)算R式中F＝[Bx，By，Bz，(Bzy-Byz)，(Bxz-Bzx)]R＝[(b-cf′)，(ce′-a)，(af′-be′)，e′，f′]Tb＝Bxy-Byx其中e′＝e/g，f′＝f/g，e、f、g為所述永磁體的方向參數(shù)，a、b、c為所述永磁體的位置參數(shù)，且e2+f2+g2＝1，i＝1、2...N，N≥5；A4、用R值計(jì)算所述永磁體當(dāng)前的空間位置參數(shù)和方向參數(shù)，得到所述初始定位數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述步驟A4包括如下處理A41、利用R和e2+f2+g2＝1，計(jì)算出永磁體方向參數(shù)e，f，g；A42、利用永磁體的方向參數(shù)e，f，g和R，計(jì)算得到永磁體的位置參數(shù)a，b，c；A43、由永磁體的方向參數(shù)e，f，g得到其方向角度參數(shù)θ，Φ，其中θ=tg-1(e2+f2),]]>Φ=cos-1ee2+f2,]]>所述位置參數(shù)a，b，c和方向角度參數(shù)θ，Φ即為初始定位數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述步驟B包括如下具體步驟B1、利用測(cè)量得到的各點(diǎn)磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度，以及利用畢奧-薩伐爾定律計(jì)算得到的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度值，定義二次型目標(biāo)函數(shù) 其中， 為磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量值， 為磁傳感器位置上的磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算值，i＝1、2...N，N≥5；B2、采用非線性優(yōu)化算法，并將所述初始定位數(shù)據(jù)作為計(jì)算的初始值，尋找新的最佳位置參數(shù)和方向角度參數(shù)，以使所述二次型目標(biāo)函數(shù) 為最小，此時(shí)的位置參數(shù)和方向角度參數(shù)就是永磁體的基本定位數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述非線性優(yōu)化算法采用Levenberg-Marquardt算法。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在磁傳感器陣列及接收天線陣列與被檢查者的相對(duì)位置固定后，且被檢查者吞入微型裝置之前，按以下步驟對(duì)磁傳感器的坐標(biāo)位置進(jìn)行標(biāo)定將測(cè)量?jī)x放到所述磁傳感器陣列中間位置的一個(gè)磁傳感器上方，依次測(cè)得各磁傳感器輸出，從而獲得各磁傳感器的相對(duì)坐標(biāo)位置，并保存這些坐標(biāo)位置。
8.一種跟蹤體內(nèi)微型裝置的系統(tǒng)，包括體內(nèi)微型裝置及體外數(shù)據(jù)接收及處理系統(tǒng)，體內(nèi)微型裝置內(nèi)置永磁體，以及順序連接的功能傳感器、微處理器、無(wú)線射頻電路和無(wú)線發(fā)射天線；其特征在于所述體外數(shù)據(jù)接收及處理系統(tǒng)包括與人體位置相對(duì)固定的陣列檢測(cè)單元，所述陣列檢測(cè)單元包括由至少5個(gè)磁傳感器組成的磁傳感器陣列，每個(gè)磁傳感器用于感應(yīng)所述永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度；順序連接的信號(hào)接收單元、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換單元、采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)單元，以及數(shù)據(jù)處理與顯示中心；所述信號(hào)接收單元用于接收體內(nèi)微型裝置發(fā)送的病理信息信號(hào)，以及磁傳感器陣列采集到的與永磁體位置方向相關(guān)的信號(hào)，所述信號(hào)經(jīng)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換單元放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)單元用于對(duì)位置數(shù)據(jù)和病理數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和存儲(chǔ)，并傳送至數(shù)據(jù)處理與顯示中心，由數(shù)據(jù)處理與顯示中心在處理和顯示病理數(shù)據(jù)的同時(shí)，計(jì)算出永磁體在不同時(shí)間的位置，得到并顯示體內(nèi)微型裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于所述無(wú)線發(fā)射天線的方向與所述永磁體的軸向呈一角度設(shè)置；所述陣列檢測(cè)單元還包括一接收天線陣列，所述接收天線陣列包括至少5個(gè)接收天線，所述接收天線輸出端與信號(hào)接收單元連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述陣列檢測(cè)單元設(shè)置在人體可穿戴物上，所述磁傳感器及接收天線分布排列。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于所述磁傳感器固定在柔性印刷電路板上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于在采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)單元以及數(shù)據(jù)處理與顯示中心之間，還設(shè)置有數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送單元和數(shù)據(jù)無(wú)線接收單元，用于采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理與存儲(chǔ)單元以及數(shù)據(jù)處理顯示中心之間數(shù)據(jù)的無(wú)線傳送。
全文摘要
一種跟蹤體內(nèi)微型裝置的方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括內(nèi)置永磁體、功能傳感器、微處理器、無(wú)線射頻電路和發(fā)射天線的體內(nèi)微型裝置，以及包括有陣列檢測(cè)單元、便攜式數(shù)據(jù)記錄儀、數(shù)據(jù)處理與顯示中心的體外數(shù)據(jù)接收及處理系統(tǒng)，該體外數(shù)據(jù)接收及處理系統(tǒng)用于接收微型裝置數(shù)據(jù)并對(duì)其跟蹤定位。跟蹤方法綜合了磁定位的線性算法、非線性優(yōu)化算法、和射頻天線綜合的定位算法，能快速地獲得體內(nèi)微型裝置全6維的位置方向參數(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤體內(nèi)微型裝置的位置和方向，并保證了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性和實(shí)時(shí)性。能為醫(yī)生提供體內(nèi)微型醫(yī)療裝置的精確定位和其運(yùn)動(dòng)軌跡、方向和速度信息，以及病狀和病變部位等重要的病理信息。
文檔編號(hào)A61B5/07GK101053517SQ200710074398
公開(kāi)日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者孟慶虎, 胡超, 王曉娜, 徐禮勝, 馬同星 申請(qǐng)人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院