Given Imaging利用MATLAB开发胶囊摄像机，提高胃肠道疾病的诊断
“通过MATLAB，我们模拟了预期的系统，并在实现的早期阶段对其进行了微调，使我们能够开发满足第一次迭代需求的关键工程程序。”
拉菲·纳夫，吉文影像
每年，仅在美国，胃肠道疾病就占到超过3000万的就诊人次。胃肠道疾病在早期很容易治愈，但很难诊断:内窥镜检查和其他常见的检查程序可能非常痛苦或侵入性，患者通常会避免这样的检查。
以色列生物医学公司Given Imaging，即现在的美敦力(Medtronic)，开发了这种药丸摄像头®视频胶囊，一种微创诊断工具，大大改善小肠的视觉成像。这种可吞咽胶囊包含一个微型摄像机，可将数字图像从胃肠道传输到安装在患者身体上的接收器。产生的图像可以通过电子方式发送给世界上任何地方的主治医生。
给定成像依赖于MATLAB®和其他MathWorks工具贯穿于PillCam胶囊的整个开发过程中。“由于视频胶囊在技术上很复杂，在编写算法、测试和检查系统、规划和构建PillCam时，MATLAB对我们来说是必不可少的，”吉文成像公司研发副总裁拉菲•纳夫说。
挑战
胶囊的发明者加布里埃尔·伊丹博士(Dr. Gabriel Iddan)开始开发一种成像技术，使小肠检查无需让患者感到疼痛或不适。
一次性PillCam SB 2胶囊包含一个微型彩色摄像机，一个微型电池，一个天线和一个无线电发射机。当摄像机通过胃肠道时，小肠图像以大约每秒两幅的速度被捕捉到，然后通过射频传输到病人腰上系着的腰带上的传感器阵列。
在大约8小时的时间里，该相机拍摄了5万张照片。这些图像被下载到一台PC工作站，配备了Given Imaging的专有RAPID®(图像和数据的报告和处理)软件。该软件处理数据并生成视频，医生可以有效地查看异常情况。
Given Imaging团队需要能够让他们快速有效地评估不同算法的工具。
解决方案
Given Imaging的开发团队之所以选择MathWorks工具，是因为它们提供了一个支持精确、方便以及最重要的快速开发的环境。
通过MATLAB，该团队开发并验证了解码通过记录器传输的信息和处理图像的算法。他们还使用了MATLAB中的快速傅里叶分析函数。在整个开发过程中，他们严重依赖MATLAB中的数据可视化功能，特别是用于创建等高线图、线状图和直方图的函数。
团队使用图像处理工具箱™进行图像处理项目的可行性研究、开发和改进阶段。此外，该团队依赖于Signal Processing Toolbox™中的几个功能，包括本地化，以优化可视化比较的设计参数和算法结果的初步可视化。
fda批准的PillCam SB 2视频胶囊已在70个国家的100多万名患者中成功使用。胶囊内窥镜检查程序受到了患者的好评，医生报告说，胶囊可以产生小肠的出色图像。
给定成像继续使用MATLAB图像增强以及图像分割和分类，以及改进药丸胶囊。该团队还使用图像处理工具箱开发新的图像处理功能和功能。
结果
快速、高效发展．在MATLAB环境下，Given Imaging在几个月内进行了详细的分析并开发了一个产品模型。该团队认为，如果没有MATLAB和工具箱中提供的等高线和3D图以及其他显示功能，该项目将很难完成。
容易获得精确的诊断信息．胶囊提供多种信息，包括患者消化过程的时间和微小异常的存在。“相机可以检测到病变的形状和精确位置，比如溃疡或息肉，”纳夫说。
改善病人护理．PillCam胶囊内窥镜使医生能够诊断小肠疾病，小肠是标准成像方法无法触及的胃肠道区域。因此，病人管理和护理得到了改善。
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