[发明专利]基于射频标签的RFID手术器械管理系统

说明书

技术领域

本发明属于RFID射频领域，尤其涉及一种基于射频标签的RFID手术器械管理系统。

背景技术

数据显示，手术异物遗留给患者不仅带来了不必要的伤害和疼痛的折磨，甚至直接威胁到他的生命安全。手术异物遗留问题必须引起我们的重视。要解决手术异物遗留的问题，就在于对手术中手术器械的使用和回收进行科学、严格管理，杜绝任何手术器械遗漏的情况发生。通过调研发现,目前在国内的医院手术中，为防止手术器械(如纱布、手术剪刀、血管钳等)遗留在病人体内，采用严格的三人四次清点制度，完全依赖人工清点与回收，这不仅增加了手术的复杂度和管理成本，而且不能对手术中使用的所有器械进行统一规范的管理统计。

发明内容

本发明的主要目的是为了解决现有技术的不足，提供了一种基于射频标签的RFID手术器械管理系统，上述目的通过下述的技术方案来实现：

基于射频标签的RFID手术器械管理系统，包括RFID阅读单元、RFID标签、天线以及工控机，所述RFID标签内置在手术器械中，所述天线分别位于手术室内的登记录入处、回收桶以及扫描器，RFID标签存有用于标识该器械的唯一身份的唯一标识符UID和存有器械对应类型的应用族识别符AFI，RFID阅读单元通过天线的电磁耦合读取器械内的标签信息，经RS232串口传递给工控机，工控机安装了由Qt开发的上位机程序，显示系统的操作界面和统计结果。

所述基于射频标签的RFID手术器械管理系统的进一步设计在于，所述RFID 阅读单元包括

MCU逻辑控制模块，负责RFID阅读单元的工作逻辑控制和将采集的信息上传至上位机程序；

CPLD编解码模块，根据ISO15693协议实现MCU逻辑控制模块和射频前端电路之间通信的编码和解码；

射频前端电路，对发射信号进行调制和放大，对接收信号进行整形滤波和解调。

所述基于射频标签的RFID手术器械管理系统的进一步设计在于，所述 CPLD编解码电路通过VHDL硬件语言基于ALTER公司的MAXII芯片映射成实际硬件电路。

所述基于射频标签的RFID手术器械管理系统的进一步设计在于，射频前端电路分为发射电路和接收电路两个部分：

发射电路，采用分立元件搭建，将需要发送的编码信号调制到13.56MHz的载波上，并利用功率放大器进行功率放大，最后采用滤波电路对信号进行整形滤波；接收电路，为AD8616芯片外接滤波器构成的两级放大滤波电路，将13.56MHz的载波信号滤除，提取出副载波信号，再通过MAX9142双路比较器对提取的副载波信号进行规整和优化。

所述基于射频标签的RFID手术器械管理系统的进一步设计在于，所述MCU 逻辑控制电路主要由IAP15W4K61S4单片机和串口芯片MAX232组成， IAP15W4K61S4单片机通过MAX232串口芯片实现与工控机串口通信。

所述基于射频标签的RFID手术器械管理系统的进一步设计在于，所述天线分为三组，分别对应地设置于登记录入处、回收桶和扫描器。

所述基于射频标签的RFID手术器械管理系统的进一步设计在于，所述回收桶内的天线由三个独立的线圈与线路主板组成，所述每个线圈为矩形线圈且分别位于回收桶的两个侧面与底面，使得线圈相互垂直且不相交地连接到所述线路主板上。

所述基于射频标签的RFID手术器械管理系统的进一步设计在于，每组天线的匹配电路与天线制作到同一块线路主板上，所述线路主板通过一个磁环降低干扰，并通过传输线连接一个SMA头。

本发明的有益效果：

本发明的基于射频标签的RFID手术器械管理系统不仅可以大大降低手术中手术器械清点者的压力和工作量，准确、稳定的显示手术器械的使用和回收情况，确保手术器械无遗漏，为手术安全提供最后一道防线，而且还可以接入医院的数据库系统，为智能化医院提供支持比如：为医院手术器械耗材的大数据分析提供数据来源。另一方面该系统基于CPLD强大的实时和高速数据处理的优势，充分利用以分立元件设计硬件电路具有结构简单、成本低及性能稳定的特点，加上单片机构成的硬件结构简单、开发周期短、控制功能强、可靠性高的优点。

附图说明

图1是基于射频标签的RFID手术器械管理系统的结构图。

图2是MCU的电路图。

图3是CPLD内部模块电路图。

图4是射频前端电路中接收电路的电路图。

图5是回收桶的天线结构示意图。

图6是MCU程序流程图。