手持便携式肿瘤定位装置以及定位方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种手持便携式肿瘤定位装置以及定位方法。

背景技术

肿瘤是指机体在各种致瘤因子作用下，局部组织细胞增生所形成的新生物，因为这种新生物多呈占位性块状突起，也称赘生物。根据新生物的细胞特性及对机体的危害性程度，又将肿瘤分为良性肿瘤和恶性肿瘤两大类，而癌症即为恶性肿瘤的总称，活检或者放射治疗是肿瘤诊疗的常见手段，在诊疗过程中需要确定病灶的位置，常见的做法是用CT/MRI或超声下能够显影的金属定位导丝，此法在手术中不仅需要寻找该定位导丝，并且位置不准确，而且放射治疗期间需要一直保持在病人身上，不仅给治疗带来明显的不便，也增加了病人的痛苦。

发明内容

针对现有技术存在以上缺陷，本发明提供了一种手持便携式肿瘤定位装置以及定位方法如下：

本发明的技术方案是这样实现的：

一种手持便携式肿瘤定位装置，所述定位装置包括手持主机、内置定位标签以及可将内置定位标签放入体内的植入导管，所述手持主机通过解调和信号处理电路确定接收定位标签ID以及标签的位姿信息，所述定位标签设置在植入导管内部。

优选地，所述手持主机包括外部壳体以及内部电路板，所述内部电路板包括中央处理单元、LC谐振电路以及解调和信号处理电路以及载波调制电路，所述中央处理单元分别与解调和信号处理电路以及载波调制电路连接，所述解调和信号处理电路以及载波调制电路分别连接LC谐振电路，所述LC谐振电路包括X轴谐振单元、Y轴谐振单元以及Z轴谐振单元，所述X轴谐振单元、Y轴谐振单元以及Z轴谐振单元分别对应连接X轴天线、Y轴天线以及Z轴天线，三根天线线圈呈正交排列，所述定位标签为RFID电子标签，所述RFID电子标签连接有线圈，所述解调和信号处理电路中的解调部分用于识别标签发送的ID信息，信号处理部分包括AD采集和DSP用于处理标签发送ID信息的波形振幅和相位特征。

优选地，所述定位标签外部包裹有用人体生物相容材料制作的包裹物，所述包裹物表面设置有鱼鳞倒刺结构。

优选地，所述植入导管为一中空的导管，所述植入导管末端设置有一根用于将包裹物推出的推进杆。

优选地，所述手持主机还设置有显示屏，所述显示屏设置在外部壳体上，所述显示屏与中央处理单元连接。

优选地，所述内部电路板还设有报警电路单元，所述报警电路单元连接中央处理单元。

本发明还提供了一种肿瘤定位方法，包括以下步骤：

(1)将包裹有包裹物的定位标签放置在植入导管管腔内；

(2)然后将植入导管植入病灶，并通过推进杆将定位标签推进病灶位置，并利用鱼鳞倒刺结构固定在病灶处；

(3)某根天线的LC谐振电路通过载波调制发出射频信号，定位标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的信息，解调和信号处理电路把芯片信息解调确认定位标签的ID号，并把解调的信号振幅和相位波形通过AD采集后进行信号处理确定定位标签相对于该天线的位姿；

(4)另外两根天线的LC谐振电路也依次执行步骤3的过程；

(5)把定位标签相对于三根天线的位姿通过坐标变换统一变换到所述坐标系下，将坐标信息在显示屏上显示，完成肿瘤定位过程。

优选地，医生手持手持主机，在病灶附近搜索定位标签，当找到定位标签时报警电路单元鸣叫同时将相对于定位装置坐标原点的坐标显示在显示屏上。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

本发明的一种手持便携式肿瘤定位装置以及定位方法，将手持主机的某个位置定为坐标原点，将定位标签相对X轴天线、Y轴天线以及Z轴天线各个位姿转化为定位坐标，以此来确定病灶空间位置，并在显示屏上显示实际位置和坐标信息，医生就可以直接看着显示屏快速定位到肿瘤位置，从而可以方便又准确的进行治疗，也降低了病人在治疗过程中的疼痛感。

附图说明

图1为本发明手持主机的电路框图；

图2为本发明手持主机的结构示意图；

图3为本发明内置定位标签(鱼鳞倒刺收拢状态)及植入导管结构示意图；

图4为本发明内置定位标签(鱼鳞倒刺展开状态)的结构示意图；

图5为本发明一个方向LC谐振电路的电路原理图。

图中：手持主机100，中央处理单元110，LC谐振电路120，解调和信号处理电路130，载波调制电路140，显示屏150，报警电路单元160，内置定位标签200，线圈210，包裹物220，鱼鳞倒刺结构230，植入导管300，推进杆310。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明进行清楚、完整地描述。

如图1至图5所示，一种手持便携式肿瘤定位装置，所述定位装置包括手持主机100、内置定位标签200以及可将内置定位标签200放入体内的植入导管300，所述手持主机100通过解调和信号处理电路130接收定位标签200的位姿信息，所述定位标签200设置在植入导管300内部。所述手持主机100包括外部壳体以及内部电路板，所述内部电路板包括中央处理单元110、LC谐振电路120以及解调和信号处理电路130以及载波调制电路140，所述中央处理单元110分别与解调和信号处理电路130以及载波调制电路140连接，所述解调和信号处理电路130以及载波调制电路140分别连接LC谐振电路120，所述LC谐振电路120包括X轴谐振单元、Y轴谐振单元以及Z轴谐振单元，所述X轴谐振单元、Y轴谐振单元以及Z轴谐振单元分别对应连接X轴天线、Y轴天线以及Z轴天线，三根天线线圈呈正交排列，所述定位标签200为RFID电子标签，所述RFID电子标签连接有线圈210。所述解调和信号处理电路130中的解调部分用于识别标签发送的ID信息，信号处理部分包括AD采集和DSP用于处理标签发送ID信息的波形振幅和相位特征。即LC谐振电路120上连接三根垂直排列的天线，天线和匹配的振荡电容一起构成LC谐振电路，产生分时工作的三个电磁场。载波调制电路140负责把央处理单元110发来的RFID控制时序调制到谐振载波上，如果定位标签200进入这三个电磁场交集的区域，在这个区域都能接收调制在这三个电磁场上的载波信号，RFID芯片凭借线圈210上感应电流所获得的能量获取中央处理单元110发来的信息，根据信息内容决定是否发送出存储在芯片中的信息。所述定位标签200外部包裹有用人体生物相容材料制作的包裹物220，所述包裹物220表面设置有鱼鳞倒刺结构230，所述定位标签200在穿刺前鱼鳞倒刺结构230呈收拢状态封闭在植入导管300管腔内，穿刺进入人体后鱼鳞倒刺结构230展开，固定在病灶处不容易移动。所述植入导管300为一中空的导管，所述植入导管300末端设置有一根用于将包裹物220推出的推进杆310。所述手持主机还设置有显示屏150，所述显示屏150设置在外部壳体上，所述显示屏150与中央处理单元110连接。所述内部电路板还设有报警电路单元160，所述报警电路单元160连接中央处理单元110。

本发明还公开了一种肿瘤定位方法，包括以下步骤：

(1)将包裹有包裹物的定位标签放置在植入导管管腔内；

(2)然后将植入导管植入病灶，并通过推进杆将定位标签推进病灶位置，并利用鱼鳞倒刺结构固定在病灶处；

(3)通过在手持主机上标记一个坐标原点建立坐标系，其中，水平方向为X轴，向下方向为Y轴，按右手法则取Z轴方向；

(4)某根天线LC谐振电路通过载波调制依次发出射频信号，定位标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的信息，解调和信号处理电路把芯片信息解调确认定位标签的ID号，并把解调的信号振幅和相位通过信号处理确定接收定位标签相对于该天线的位姿；

另外两根天线的LC谐振电路也依次执行步骤(4)的过程；

(5)定位标签ID和该ID与XYZ三个天线的位姿确定后，通过坐标变换将定位标签在空间的位置统一变换到所述坐标系下，将坐标信息在显示屏上显示，完成肿瘤定位过程。

医生手持手持主机，在病灶附近搜索定位标签，当找到定位标签时报警电路单元鸣叫同时将相对于定位装置坐标原点的坐标显示在显示屏上。

由于定位标签200距离手持主机100上的天线线圈远近和角度不同，天线上耦合的波形信息特征不同，解调和信号处理电路130通过对天线上的波形信息AD采集并DSP处理后，就可测算出某一个RFID电子标签ID信息以及该定位标签距离天线线圈的位姿。经过空间三个垂直排列的天线就可以确定出定位标签在空间中的位姿。通过在手持便携式肿瘤定位装置上标记一个坐标原点建立坐标系，坐标原点可选为液晶屏左上角顶点，手持定位装置水平方向为X轴，向下方向为Y轴，按右手法则取Z轴方向。通过坐标变换可以将定位标签空间位置统一变换到该坐标系下，将坐标信息在显示屏上显示。

实施1：采用125KhzRFID无源RFID电子标签，手持肿瘤定位装置的3根垂直排列的天线电感和相应的谐振电容谐振在125Khz，医生在超声引导下将定位标签植入病灶，之后手术时，医生手持肿瘤定位装置，在病灶附近搜索定位标签，当找到标签时定位装置鸣叫同时将相对于定位装置坐标原点的坐标显示在显示屏上，医生根据这些信息很容易找到病灶。

实施例2，采用13.56MHz RFID无源标签，手持肿瘤定位装置的3根垂直排列的天线电感和相应的谐振电容谐振在13.56Mhz，医生在超声引导下将定位标签植入病灶。之后手术时，医生手持肿瘤定位装置，在病灶附近搜索定位标签，当找到标签时定位装置鸣叫同时将相对于定位装置坐标原点的坐标显示在液晶屏上，医生根据这些信息很容易找到病灶。

综合本发明的结构以及使用方法可知，本发明的一种手持便携式肿瘤定位装置以及定位方法，将手持主机的某个位置定为坐标原点，将定位标签相对X轴天线、Y轴天线以及Z轴天线各个位置的距离转化为定位坐标，以此来确定病灶空间位置，并在显示屏上显示实际位置和坐标信息，医生就可以直接看着显示屏快速定位到肿瘤位置，从而可以方便又准确的进行治疗，也降低了病人在治疗过程中的疼痛感。