基于制造技术

本发明专利技术涉及医疗设备领域，具体涉及一种基于

【技术实现步骤摘要】
基于RFID的体内定位标测系统


[0001]本专利技术涉及医疗设备领域，具体涉及一种基于
RFID
的体内定位标测系统
。

技术介绍

[0002]医疗导航定位系统涉及三维空间中目标物的跟踪定位，目标物装置包括导管
、
导丝
、
导引器
(
鞘管
)、
探针
、
活检工具等，应用领域包括肺支气管定位导航
、
心脏介入治疗导航
、
肾动脉消融导航
、
内窥镜导航等，近来，微创介入手术因其具有创伤小，疼痛轻和恢复快等优点，正逐渐成为治疗的有效方法，得到广泛的认可和使用，而定位标测技术是其中最为核心的部分，其作用是在无
CT
情况下实现手术中的实时定位，建立三维模型，精准定位病灶点
。
[0003]目前，
RFID
射频识别技术在医疗领域中的应用常见于手术器械管理
、
样品数据管理
、
设备位置追踪
、
设备使用程序状态追踪等，极少涉及到用于手术中人体内的应用
。
例如，公开号为
CN101598792A
的专利，公开了一种基于射频识别的小空间区域内高精度三维定位装置，应用与室内定位，该装置包括射频识别标签组件和阅读器天线阵列等多个电路和模块，由其附图4和说明书对应文字可知，将使待定位物体处于大量天线组成的三维天线阵列之内
。
但在医疗领域，一方面由于手术过程中可能使用各种仪器设备，为了不影响其他设备的正常工作，基于
RFID
射频识别的定位技术在手术中人体内的应用难度极大，另一方面，医疗领域对体内定位的精度要求高，而人体会吸收射频信号，给人体内的
RFID
精确定位增加了难度
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中难以将
RFID
定位应用到医疗领域体内定位
、
且定位难度大的问题，提供一种基于
RFID
的体内定位标测系统
。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]一种基于
RFID
的体内定位标测系统，包括天线
、RFID
定位目标物
、RFID
参考标签阵列
、RFID
阅读器和数据处理装置，
[0007]所述
RFID
参考标签阵列中，每个
RFID
参考标签用于接收来自天线的激励信号和向天线发送第一反馈信号；
[0008]所述
RFID
定位目标物用于接收激励信号和向天线发送第二反馈信号；
[0009]所述
RFID
阅读器用于通过所述天线发送激励信号以及接收第一反馈信号和第二反馈信号并将所述第一反馈信号和第二反馈信号传输给所述数据处理装置；
[0010]所述数据处理装置用于根据第一反馈信号和
RFID
参考标签阵列的实际位置计算天线的测距误差，根据第二反馈信号选取
RFID
参考标签，利用选取的
RFID
参考标签的坐标结合测距误差计算
RFID
定位目标物的坐标
。
[0011]优选的，所述
RFID
定位目标物为安装有微型
RFID
标签的活检工具
、
射频消融导管
、
脉冲治疗导管或超声导管
。
[0012]优选的，天线至少包括三组
。
[0013]优选的，多组天线位于同一水平面上，并且其朝向与使得电磁波穿过患者身体并能够激活
RFID
参考标签阵列
。
[0014]优选的，所述
RFID
参考标签阵列位于以各组天线作为顶点构成的正多边形之内
。
[0015]进一步的，所述根据第一反馈信号和
RFID
参考标签阵列的实际位置计算天线的测距误差的具体方法包括：
[0016]S1
，利用第一反馈信号包含的信号强度信息计算该天线与该
RFID
参考标签的测量距离
d
ij
，其中
i
表示第
i
个天线收到的第一反馈信号，
j
表示第
j
个
RFID
参考标签；
[0017]S2
，计算第
i
个天线与第
j
个
RFID
参考标签之间的实际距离
D
ij
与所述测量距离
d
ij
之间的差值
err
ij
；所述差值
err
ij
即第
i
个天线相对于第
j
个
RFID
参考标签的测距误差
。
[0018]优选的，当天线个数大于3时，选取误差最小的三组天线作为优势天线组
。
[0019]进一步的，所述根据第二反馈信号选取最近的
RFID
参考标签的具体包括：利用第二反馈信号包含的信号强度信息计算该天线与该
RFID
参考标签的测量距离
d
；根据测量距离
d
选取最近的三个
RFID
参考标签
。
[0020]优选的，
RFID
参考标签阵列的多个
RFID
参考标签两两之间等间距分布在水平的参考标签阵列板上
。
[0021]进一步的，计算
RFID
定位目标物的坐标
(x,y,z)
，采用以下公式进行计算：
[0022][0023]其中，
k
表示所述最近的三个
RFID
参考标签中的第
k
个，
x
k
,y
k
表示该
RFID
参考标签的
x
轴和
y
轴坐标，
w
k
表示第
k
个
RFID
参考标签坐标的权重；
[0024][0025]z
RSSI
为通过第二反馈信号包含的信号强度信息计算出的
z
轴坐标，
z
phase
为通过第二反馈信号包含的相位信息计算出的
z
轴坐标
。
[0026]进一步的，所述第
k
个
RFID
参考标签坐标的权重，采用以下公式进行计算：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
RFID
的体内定位标测系统，其特征在于，包括天线
、RFID
定位目标物
、RFID
参考标签阵列
、RFID
阅读器和数据处理装置，所述
RFID
参考标签阵列中，每个
RFID
参考标签用于接收来自天线的激励信号和向天线发送第一反馈信号；所述
RFID
定位目标物用于接收激励信号和向天线发送第二反馈信号；所述
RFID
阅读器用于通过所述天线发送激励信号以及接收第一反馈信号和第二反馈信号并将所述第一反馈信号和第二反馈信号传输给所述数据处理装置；所述数据处理装置用于根据第一反馈信号和
RFID
参考标签阵列的实际位置计算天线的测距误差，根据第二反馈信号选取
RFID
参考标签，利用选取的
RFID
参考标签的坐标结合测距误差计算
RFID
定位目标物的坐标
。2.
如权利要求1所述的一种基于
RFID
的体内定位标测系统，其特征在于，所述
RFID
定位目标物为安装有微型
RFID
标签的活检工具
、
射频消融导管
、
脉冲治疗导管或超声导管
。3.
如权利要求1所述的一种基于
RFID
的体内定位标测系统，其特征在于，天线至少包括三组
。4.
如权利要求3所述的一种基于
RFID
的体内定位标测系统，其特征在于，天线的朝向使得电磁波穿过患者身体并能够激活
RFID
参考标签阵列
。5.
如权利要求1所述的一种基于
RFID
的体内定位标测系统，其特征在于，所述
RFID
参考标签阵列位于以各组天线作为顶点构成的正多边形之内
。6.
如权利要求1‑5任一项所述的一种基于
RFID
的体内定位标测系统，其特征在于，所述根据第一反馈信号和
RFID
参考标签阵列的实际位置计算天线的测距误差的具体方法包括：
S1
，利用第一反馈信号包含的信号强度信息计算该天线与该
RFID
参考标签的测量距离
d
ij
，其中
i
表示第
i
个天线收到的第一反馈信号，
j
表示第
j
个
RFID
参考标签；
S2
，计算第
i
个天线与第
j
个
RFID
参考标签之间的实际距离
D
ij
与所述测量距离
d
ij
之间的差值
err
ij
；所述差值
err
ij
即第
i
个天线相对于第
j
个
RFID
参考标签的测距误差
。7.
如权利要求6所述的一种基于
RFID
的体内定位标测系统，其特征在于，当天线个数大于3时，选取误差最小的三组天线作为优势天线组
。8.
如权利要求7所述的一种基于
RFID
的体内定位标测系统，其特征在于，所述根据第二反馈信号选取
RFID

【专利技术属性】
技术研发人员：张翼飞，陶亮，李楚武，
申请(专利权)人：四川锦江电子医疗器械科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：