[发明专利]用于医疗系统中无线检测器的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗系统，尤其涉及医疗系统中无线检测器的定位和管理。

背景技术

近年来，通过将有线通信更新为无线通信，诸如X射线成像模态的成像模态在无线检测器和医疗系统之间的图像传输方面取得了突破性的进展。然而，超宽带(UWB)无线检测器应用也给医疗系统带来了一些潜在的问题，例如差的无线链路质量、有限的信号覆盖、多个检测器的管理困难等等。

这些潜在问题的出现是因为UWB技术的特点。首先，为了获得更好的无线电共存，UWB信号的强度极低，最大值为-43.1dBm/MHz。其次，由于高频特性，UWB传输速度可以高达1Gbs，多径效应非常显著，所以在接收机，信号被衰减并且受到干扰。因此，UWB通信的物理限制为10米，在障碍物周围，信号性能差并且在非视距NLOS环境中容易被阻挡。在医院应用中，当主机线缆适配器天线安装在NLOS位置时，与无线检测器的通信非常有挑战性。或者，对于体型大的患者，在移动卧位检查床上或在轮椅中，信号可能被破坏。这些潜在问题带来的后果是差的无线信号质量和低的图像传输速度。目前所采用的解决方法通常是将检测器从无线模式变换到有线模式。

对于存在多个无线检测器的情况，因为这些无线检测器的位置可以是任意的，所以难以确定目标检测器。在已有的解决方案中，是将除目标检测器之外的其余所有无线检测器禁用。然而该解决方案非常繁琐，并且给使用者和系统设计者带来很多不便。

因此，需要一种用于医疗系统中无线检测器的系统和方法，以解决上述技术问题。

发明内容

为解决上面提到的问题，例如有限的无线覆盖、差的链路质量和多无线检测器管理的复杂流程，本申请提供了一种用于医疗系统中无线检测器的系统和方法。

用于医疗系统中无线检测器的系统包括：至少三个主机线缆适配器，用于接收由无线检测器周期性地发射的信标消息并基于所接收的信标消息获得关于无线检测器的信息；以及控制器，用于接收来自至少三个主机线缆适配器的关于无线检测器的信息并基于所接收的关于无线检测器的信息来确定无线检测器的位置。

用于医疗系统中无线检测器的方法包括：至少三个主机线缆适配器根据无线检测器周期性地发射的信标消息获得关于无线检测器的信息；以及根据来自至少三个主机线缆适配器的关于无线检测器的信息来确定无线检测器的位置。

通过利用本申请提供的用于医疗系统中无线检测器的系统和方法，可以实现以下优点：

获得更强的无线信号和更大的信号覆盖范围，将医疗室中“信号盲区”的范围降到最小；

与诸如利用无线保真技术、射频设别技术、蓝牙技术、超声技术和室内GPS技术的现有定位方案相比，UWB定位更准确；

以高分辨率(理论上为毫米，实际上为厘米)和实时响应(理论上为微秒，实际上为毫秒)来跟踪医疗室中的可移动部件；

使多个无线检测器的管理变得容易，减轻了使用者和系统设计者的负担；以及

使得曝光和图像传输更安全，避免了目标检测器的图像未被传输的问题。

附图说明

通过结合以下附图，并且参考以下对具体实施方式的详细说明，可以对本发明有更透彻的理解。

图1a示出的是单主机线缆适配器(HWA)系统的信号覆盖范围。

图1b示出的是根据本申请的一个实施例的多HWA系统的信号覆盖范围。

图2示出的是根据本申请的一个实施例对HWA进行切换的示意图。

图3示出的是根据本申请的一个实施例改进无线链路质量的示意图。

图4示出的是三边测量法用于二维定位的原理示意图。

图5示出的是根据本申请的一个实施例确定无线检测器的二维位置的示意图。

具体实施方式

通常，在安装有辐射源(例如X射线管)的医疗室中还安装固定的床片架、固定的胸片架以及配电箱，并且医疗室通常是用于便携式应用的开阔空间，便携式应用包括但不限于担架和轮椅。下面将以X射线诊断系统为例来对本申请进行详细阐述。然而，值得提及的是，本申请并不仅限于X射线诊断系统，而是还可以用于应用无线检测器的其它医疗系统中。

如图1a所示，在X射线曝光室中，将单个HWA安装在与无线检测器插入方向相反的墙壁上以具有更好的信号覆盖，图中灰色圆点示出无线检测器的位置，箭头示出无线检测器插入的方向，黑色圆点示出单个HWA的位置。当距离大于3米时，信号覆盖衰减3dB，如灰色区域所示。