專利名稱：用于核磁共振成像應用的ic標簽/rfid標簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
非限制性示例性實施例涉及用于核磁共振成像(MRI)機器環(huán)境的射頻識別 (RFID)標簽。更具體地說，非限制性示例性實施例涉及一種用于MRI環(huán)境中的RFID標簽 的保護設備，從而使RFID標簽不受到與MRI關(guān)聯(lián)的強RF場的損壞或摧毀，并涉及一種具有 MRI機器和關(guān)聯(lián)的RFID標簽讀取系統(tǒng)的裝置。
背景技術(shù)：
使用寄生RF接收/發(fā)送電路的RFID技術(shù)廣泛用于自動識別物體。RFID技術(shù)擁 有超越傳統(tǒng)識別技術(shù)的很多優(yōu)點。例如，因為RFID技術(shù)使用RF場來操作，所以無需是視線 距離，并且因為由接收的信號寄生地供電，所以無需內(nèi)部電池或其他電源。此外，用于RFID 標簽的集成電路(IC)芯片可以擁有高存儲容量，這使得RFID應用能夠不僅滿足識別目的。 存儲在RFID標簽的IC芯片中的信息可以重復且動態(tài)地改變。由于RFID標簽通常不包括 移動部分，因此可以將整個RFID標簽封裝到保護材料內(nèi)部。因此，RFID標簽非常魯棒和可 靠。RFID標簽系統(tǒng)中的信息傳輸過程不需要人工干預。最后，RFID標簽系統(tǒng)非常便宜。由 于這樣多的優(yōu)點，RFID技術(shù)廣泛用于各個領(lǐng)域，例如公交檢票、訪問控制、動物識別、電子定 位、集裝箱識別、存貨控制、體育事件和醫(yī)療應用。圖1示出傳統(tǒng)的電感器耦合的RFID標簽系統(tǒng)，包括計算機1、RFID讀取器2、RFID 天線3、和RFID標簽5a。計算機1操作性地耦合到RFID讀取器2，并且包括用于存儲信息 的存儲器。除了從RFID標簽5a讀取數(shù)據(jù)之外(這通常涉及雙向RF發(fā)送/接收功能)， RFID “讀取器”2還可以用于執(zhí)行編程處理。也就是說，RFID讀取器2可以用于發(fā)送信息并 將其寫入RFID標簽5a的存儲器中。RFID標簽5a包括IC芯片6、天線L、和電容器C。IC 芯片6提供控制功能和用于存儲數(shù)據(jù)的存儲器。存儲在IC芯片6中的數(shù)據(jù)可以包括例如 存貨、設備/產(chǎn)品完整性和質(zhì)量保證信息的信息。在IC芯片的存儲器中存儲這些信息避免 了對將這些信息記錄在紙件上的需要。圖2示出傳統(tǒng)的電容耦合的RFID標簽系統(tǒng)。在該替換RFID標簽系統(tǒng)中的RFID 標簽5b包括連接到IC芯片6的偶極子天線。雖然圖1所示的電感器耦合的RFID標簽系 統(tǒng)通常操作在相對較低的頻率(從幾百kHz到幾百MHz)，但圖2示出的電容器耦合的RFID 標簽系統(tǒng)通常操作在較高頻率(在1. OGHz范圍內(nèi)或在其之上)。如果RFID標簽5a或5b在RFID天線3的可操作距離之內(nèi)，則可以開始信息傳輸處 理。RFID產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開發(fā)了三個典型的操作范圍近耦合(close-couple)、接近(proximity) 以及臨近(vicinity)。在信息傳輸處理(讀取或編程處理)中，RFID讀取器2經(jīng)由其自 身的天線3將在特定頻率的RF場數(shù)據(jù)載波發(fā)射到RFID標簽5a或5b。所述特定頻率通常是對數(shù)據(jù)進行調(diào)制的載波頻率。RFID標簽天線被調(diào)諧到與讀取器天線3相同的載波頻率。 RFID標簽5a或5b從自讀取器2接收的RF場寄生地獲得其操作功率。載波信號在RFID標 簽5a或5b中生成足夠的功率(僅需少量的功率)，以操作其IC芯片6。經(jīng)由其天線3從 讀取器2發(fā)射的載波頻率信號也被調(diào)制在信息之中。可以由RFID標簽5a或5b對所述信 息進行解調(diào)。RFID標簽5a或5b根據(jù)接收的信息執(zhí)行期望的操作。所述期望的操作可以包 括讀取、寫入、發(fā)送等。圖3示出當對IC芯片6供電時RFID標簽的等效電路。RFID標簽天線吸收的功率 有效地充當將電能提供給IC芯片的電池。RF場強度、RF場中的RFID標簽天線的方向以及 RF場和RFID標簽天線之間的耦合效率確定電池的容量。RFID讀取器/編程器所發(fā)射的RF功率通常小于1瓦特。MRI應用(例如以成像的 容積(volume))的峰值RF功率通常超過幾萬瓦特。因此，高功率RF場(例如用于MRI應 用的高功率RF場)可以在RFID標簽天線中引入非常高的電壓和/或電流。這種高電壓和 /或電流可以損壞甚至摧毀RFID標簽的IC芯片。因此，傳統(tǒng)RFID標簽不能用在例如MRI 應用的高強度RF場環(huán)境中。

發(fā)明內(nèi)容
在一個非限制性示例性實施例中，通過與MRI機器一起使用的RFID標簽來解決這 些問題。所述RFID標簽包括集成電路；以及用于當所述RFID標簽暴露于來自MRI機器的 RF場時保護所述集成電路不受損壞的結(jié)構(gòu)。所述用于保護集成電路的結(jié)構(gòu)可以包括可控低阻抗裝置(例如具有與集成電路 并聯(lián)的兩個交叉二極管(cross-diode)的電壓限幅器或與集成電路并聯(lián)的串聯(lián)LC諧振電 路)。串聯(lián)LC諧振電路的諧振頻率可以在來自MRI機器的RF場的頻率上或在其附近。所 述可控低阻抗裝置可以替換地包括調(diào)諧的傳輸線長度，其能夠提供與集成電路并聯(lián)的短路 電路(或與集成電路串聯(lián)的開路電路)。傳輸線可以是例如四分之一波長開端傳輸線，其充 當在來自MRI機器的RF場的頻率的與集成電路并聯(lián)的短路電路。低阻抗裝置可以替換地 包括(i)開端傳輸線，其小于(或大于)在MRI機器的RF場的頻率的四分之一波長長度， 以因此充當電容器(或電感器)；以及(ii)電感器(或電容器)，與開端傳輸線串聯(lián)，所述 傳輸線和所述電感器(或電容器)形成與集成電路并聯(lián)的串聯(lián)諧振電路。所述用于保護集成電路的結(jié)構(gòu)還可以包括高阻抗裝置，與RFID集成電路串聯(lián)。 所述高阻抗裝置可以包括可復原(recoverable)保險絲，與集成電路串聯(lián)；或并聯(lián)LC諧 振電路，與集成電路串聯(lián)。并聯(lián)LC諧振電路的諧振頻率可以是來自MRI機器的RF場的頻 率。高阻抗裝置可以替換地包括四分之一波長短路傳輸線，其能夠有效地提供與集成電 路串聯(lián)的開路電路。高阻抗裝置可以替換地包括(i)短路傳輸線，其小于(或大于)來自 MRI機器的RF場的頻率的四分之一波長長度，以因此充當電感器(或電容器)，以及(ii) 電容器(或電感器)，與短路傳輸線并聯(lián)，所述傳輸線和電容器(或電感器)形成與集成電 路串聯(lián)的并聯(lián)諧振電路。用于保護集成電路的設備可以包括RF濾波器。RF濾波器可以包括帶通濾波器， 其僅讓RFID讀取器RF信號通過。RF濾波器可以包括帶通濾波器，其阻塞具有MRI機器 RF場的頻率的信號。
集成電路可以包括存儲器，用于存儲與信息或患者有關(guān)的數(shù)據(jù)。用于保護集成電路的設備可以包括以下組件中的兩個或多個低阻抗裝置、高阻 抗裝置和RF濾波器。在另一非限制性示例性實施例中，一種系統(tǒng)包括MRI機器以及用于在MRI環(huán)境使 用的至少一個RFID標簽讀取器。所述至少一個RFID標簽讀取器可以被布置為在MRI機器 的高強度RF場環(huán)境中讀取RFID標簽。MRI機器可以包括靜態(tài)磁場生成器，用于將靜態(tài)磁 場發(fā)射到與RFID標簽讀取器RF場至少部分交迭的區(qū)域。RFID標簽讀取器為激活的MRI機 器環(huán)境至少可以包括由MRI機器限定的成像內(nèi)徑或容積。該系統(tǒng)可以進一步包括RFID標 簽，當RFID標簽處于成像腔中時(例如當MRI RF場沒有激活時)，與RFID標簽讀取器通
fn °在另一非限制性示例性實施例中，一種操作具有MRI機器和在MRI環(huán)境中的至少 一個RFID標簽讀取器的系統(tǒng)的方法使用RFID標簽讀取器檢測來自至少一個RFID標簽的 信息；處理檢測的信息；以及僅當處理的信息表示MRI機器環(huán)境中沒有不想要的物體時，啟 用將要執(zhí)行的MRI機器的操作。在另一非限制性示例性實施例中，一種操作具有MRI機器和在MRI環(huán)境中的至少 一個RFID標簽讀取器的系統(tǒng)的方法使用RFID標簽讀取器檢測來自至少一個RFID標簽的 信息；處理檢測的信息；以及基于處理的信息確定是否應該執(zhí)行MRI機器的操作。如果出現(xiàn) MRI系統(tǒng)的適當?shù)牟糠?例如正確的RF線圈)，則作出可以執(zhí)行MRI機器的操作的確定，或 如果處理的信息表示在MRI機器環(huán)境中存在不想要的物體(例如“錯誤的”RF線圈)，則作 出不應當執(zhí)行MRI機器的操作的確定。不想要的物體可以包括MRI機器組件(例如RF線 圈)和/或具有特定條件的患者。在另一非限制性示例性實施例中，一種操作具有MRI機器和至少一個RFID標簽讀 取器的系統(tǒng)的方法使用RFID標簽讀取器檢測來自至少一個RFID標簽的信息；處理檢測的 信息；以及使得MRI機器的特定操作僅當處理的信息表示在MRI機器的區(qū)域中或與MRI機 器臨近的區(qū)域中(a)存在必要組件或條件和/或(b)不存在任意不想要的物體的情況下才 開始。在另一非限制性示例性實施例中，一種用于和MRI機器一起使用的RFID標簽，包 括集成電路；天線，耦合到集成電路，以向集成電路提供電能；以及用于在RFID標簽暴露 于(例如來自成像容積中的MRI機器的)強RF場時至少臨時阻止或減少從天線提供給集成 電路的電能設備。該設備可以包括可控低阻抗裝置，與集成電路并聯(lián)。低阻抗裝置可以包 括兩個交叉二極管、串聯(lián)LC諧振電路、或傳輸線部分，其單獨地或與電容器或電感器串聯(lián) 地充當串聯(lián)諧振電路。該裝置可以替換地或附加地撥開高阻抗裝置，與集成電路串聯(lián)。該 高阻抗裝置可以包括可復原保險絲、并聯(lián)LC諧振電路，或傳輸線部分，其獨立地或與電容 器或電感器并聯(lián)地充當并聯(lián)諧振電路。該裝置可以替換地或附加地包括RF帶通濾波器。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于和MRI機器一起使用的RFID標簽，其特 征在于，所述RFID標簽包括RFID集成電路；以及連接到所述RFID集成電路的結(jié)構(gòu)，用于 當所述RFID標簽暴露于MRI RF發(fā)送器場時保護所述RFID集成電路不受損壞。優(yōu)選地，所述結(jié)構(gòu)包括可控低阻抗裝置。優(yōu)選地，所述可控低阻抗裝置包括電壓限幅器，具有與集成電路并聯(lián)的交叉耦合
5的兩個二極管。優(yōu)選地，所述可控低阻抗裝置包括與所述集成電路并聯(lián)連接的串聯(lián)LC諧振電 路。優(yōu)選地，所述串聯(lián)LC諧振電路的諧振頻率是MRI RF發(fā)送器的頻率。優(yōu)選地，所述可控低阻抗裝置包括傳輸線部分，具有在預定MRI RF頻率提供與 集成電路并聯(lián)的低阻抗的長度。優(yōu)選地，所述傳輸線是四分之一波長開路傳輸線，其在所述頻率提供與所述集成 電路并聯(lián)的短路電路。優(yōu)選地，所述可控低阻抗裝置包括⑴開路傳輸線，其小于在預定MRI RF頻率的 四分之一波長，從而充當電容；以及(ii)電感器，其與所述開路傳輸線串聯(lián)連接，所述傳輸 線和所述電感器形成與所述集成電路并聯(lián)耦合的串聯(lián)諧振電路。優(yōu)選地，所述可控低阻抗裝置包括(i)開路傳輸線，其長度大于在預定MRI RF頻 率的四分之一波長，從而充當電感；以及(ii)電容器，其與所述開路傳輸線串聯(lián)連接，所述 傳輸線和所述電容器形成與所述集成電路并聯(lián)耦合的串聯(lián)諧振電路。優(yōu)選地，所述用于保護集成電路的結(jié)構(gòu)包括可控高阻抗裝置。優(yōu)選地，所述可控高阻抗裝置包括與所述集成電路串聯(lián)耦合的可復原保險絲。優(yōu)選地，所述可控高阻抗裝置包括與所述集成電路串聯(lián)耦合的并聯(lián)LC諧振電 路，ο優(yōu)選地，所述并聯(lián)LC諧振電路的諧振頻率是預定MRI RF頻率。優(yōu)選地，所述可控高阻抗裝置包括短路端傳輸線，其能夠提供與所述集成電路串 聯(lián)的開路電路。優(yōu)選地，所述傳輸線是四分之一波長短路傳輸線，其提供在預定MRI RF頻率的與 所述集成電路串聯(lián)的開路電路。優(yōu)選地，所述可控高阻抗裝置包括(i)短路傳輸線，其長度小于在MRI RF頻率機 器的四分之一波長，從而充當電感；以及(ii)電容器，與所述短路傳輸線并聯(lián)連接，所述傳 輸線和所述電容器形成與所述集成電路串聯(lián)耦合的并聯(lián)諧振電路。優(yōu)選地，所述可控高阻抗裝置包括(i)短路傳輸線，其長度大于在MRI RF頻率的 四分之一波長，從而充當電容；以及(ii)電感器，與所述短路端傳輸線并聯(lián)連接，所述傳輸 線和所述電感器形成與所述集成電路串聯(lián)耦合的并聯(lián)諧振電路。優(yōu)選地，所述用于保護集成電路的結(jié)構(gòu)包括頻率選擇性RF濾波器。優(yōu)選地于，所述RF濾波器包括帶通濾波器，其僅讓具有RFID讀取器頻率的信號 通過。優(yōu)選地，所述RF濾波器包括帶通濾波器，其至少阻塞MRI RF頻率。優(yōu)選地，所述集成電路包括存儲器，用于存儲與關(guān)于一個或多個MRI機器組件的 信息有關(guān)的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述集成電路包括存儲器，其用于存儲與患者信息有關(guān)的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述用于保護集成電路的結(jié)構(gòu)包括以下組件中的兩個或多個可控低阻 抗裝置、可控高阻抗裝置、以及頻率選擇性RF濾波器。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種系統(tǒng)，其特征在于，包括:MRI系統(tǒng)；以及至少一個RFID標簽讀取器，布置為在所述MRI系統(tǒng)的高強度RF場環(huán)境中讀取RFID標簽。優(yōu)選地，所述MRI系統(tǒng)包括靜態(tài)磁場，其與RFID標簽讀取器的讀取容積至少部分 交迭。優(yōu)選地，所述RFID標簽讀取器被布置為讀取位于MRI成像腔中的RFID標簽。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進一步包括RFID標簽，其與所述MRI成像腔中的RFID標簽讀
取器通信。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進一步包括RFID標簽，所述RFID標簽包括集成電路和用于當 所述RFID標簽暴露于強MRI RF場時保護所述集成電路不受損壞的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述用于保護集成電路的結(jié)構(gòu)包括以下組件中的一個或多個與所述集 成電路并聯(lián)耦合的可控低阻抗裝置、與所述集成電路串聯(lián)耦合的可控高阻抗裝置、以及頻 率選擇性RF濾波器。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于操作包括MRI機器和至少一個布置為在 MRI機器中讀取RFID標簽的RFID標簽讀取器的系統(tǒng)的方法，其特征在于，該方法包括使 用RFID標簽讀取器檢測來自至少一個RFID標簽的信息；處理所述檢測的信息；以及僅當 處理的信息表示MRI機器的環(huán)境適合于繼續(xù)進行MRI處理時，使MRI機器的MRI操作得以 執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于操作包括MRI機器和至少一個布置為在 MRI機器中讀取RFID標簽的RFID標簽讀取器的系統(tǒng)的方法，其特征在于，該方法包括使 用RFID標簽讀取器檢測來自至少一個RFID標簽的信息；處理所述檢測的信息；以及基于 處理的信息確定是否應該執(zhí)行MRI機器的操作。優(yōu)選地，如果處理的信息表示在MRI機器環(huán)境中存在不想要的物體，則作出不應 該執(zhí)行MRI機器的操作的確定。優(yōu)選地，所述不想要的物體包括MRI機器組件。優(yōu)選地，所述不想要的物體包括患者。優(yōu)選地，如果處理的信息表示在MRI機器環(huán)境中存在想要的物體，則作出應該執(zhí) 行MRI機器的操作的確定。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種用于操作具有MRI機器和至少一個RFID標簽 讀取器的系統(tǒng)的方法，其特征在于，該方法包括使用RFID標簽讀取器檢測來自至少一個 RFID標簽的信息；處理所述檢測的信息；以及基于處理的信息啟用或禁用MRI機器的操作。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種用于和MRI機器一起使用的RFID標簽，其特 征在于，該RFID標簽包括集成電路；耦合到集成電路的天線，用于向所述集成電路提供電 能；以及在所述RFID標簽暴露于MRI RF發(fā)送器場中時至少臨時減少從天線提供給所述集 成電路的電能的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述結(jié)構(gòu)包括與所述集成電路并聯(lián)的可控低阻抗裝置。優(yōu)選地，所述可控低阻抗裝置包括兩個交叉連接的二極管。優(yōu)選地，所述可控低阻抗裝置包括串聯(lián)LC諧振電路。優(yōu)選地，所述可控低阻抗裝置包括傳輸線，其單獨地或與電容器或電感器串聯(lián)地 充當串聯(lián)諧振電路。優(yōu)選地，所述結(jié)構(gòu)包括與所述集成電路串聯(lián)的可控高阻抗裝置。
7
優(yōu)選地，所述可控高阻抗裝置包括可復原保險絲。優(yōu)選地，所述可控高阻抗裝置包括并聯(lián)LC諧振電路。優(yōu)選地，所述可控高阻抗裝置包括傳輸線，其獨立地或與電容器或電感器并聯(lián)地 充當并聯(lián)諧振電路。優(yōu)選地，所述結(jié)構(gòu)包括RF帶通濾波器。


通過仔細研究以下結(jié)合附圖的更詳細的描述，將完全理解示例性實施例的這些和 其他優(yōu)點。圖1是已知的電感耦合RFID標簽系統(tǒng)的示意圖；圖2是已知的電容耦合RFID標簽系統(tǒng)的示意圖；圖3是圖1或圖2所示的RFID標簽的等效電路的示意圖；圖4是根據(jù)一個非限制性示例性實施例的示例性RFID標簽的示意圖；圖5是根據(jù)一個非限制性示例性實施例的包括核磁共振成像(MRI)機器和RFID 標簽系統(tǒng)的示例性系統(tǒng)的涵蓋整個系統(tǒng)的示意圖；圖6是示出例如圖5所示的MRI機器的成像腔的示意圖；圖7是可以用于圖4至圖6所示的系統(tǒng)中并且包括寬帶低阻抗裝置的RFID標簽 的示例性示意圖；圖8是可以用于圖4至圖6所示的系統(tǒng)中并且包括頻率特定的低阻抗裝置的RFID 標簽的示例性示意圖；圖9是可以用于圖4至圖6所示的系統(tǒng)中并且包括寬帶高阻抗裝置的RFID標簽 的示例性示意圖；圖10是可以用于圖4至圖6所示的系統(tǒng)中并且包括頻率特定的高阻抗裝置的 RFID標簽的示例性示意圖；圖11是可以用于圖4至圖6所示的系統(tǒng)中并且包括由四分之一波長傳輸線實現(xiàn) 的高阻抗裝置和低阻抗裝置的RFID標簽的示例性示意圖；圖12是可以用于圖4至圖6所示的系統(tǒng)中并且包括使用各個傳輸線實現(xiàn)的高阻 抗裝置和低阻抗裝置的RFID標簽的示例性示意圖；圖13是可以用于圖4至圖6所示的系統(tǒng)中并且包括RF濾波器的RFID標簽的示 例性示意圖；以及圖14是示出操作圖4至圖6所示的系統(tǒng)的示例性方法的簡化示意流程圖。
具體實施例方式圖4示出根據(jù)一個非限制性示例性實施例的示例性可以使用的RFID標簽的示意 圖。該RFID標簽系統(tǒng)包括計算機系統(tǒng)21、RFID讀取器22、RFID天線23和RFID標簽10。 計算機系統(tǒng)21可以是控制以下描述的MRI系統(tǒng)功能的計算機系統(tǒng)中的一個?；蛘撸嬎銠C 系統(tǒng)21可以是單獨的與MRI系統(tǒng)計算機通信的附加的計算機系統(tǒng)。RFID讀取器22經(jīng)由 其對應的RFID天線23來發(fā)送和接收RF場，以讀取存儲在RFID標簽10中的信息。除了執(zhí) 行讀取功能之外，可選地，RFID讀取器22還可以能夠執(zhí)行編程功能。也就是說，在某些情況下，有益的是，啟用RFID讀取器22來在RFID標簽10的存儲器中寫入數(shù)據(jù)或讀取-修 改_寫入數(shù)據(jù)。另一方面，特定RFID標簽系統(tǒng)可以包括RFID讀取器22，其僅具有防止對 RFID標簽進行未授權(quán)的編程的讀取能力。RFID標簽包括IC芯片11和天線12。IC芯片11包括用于存儲數(shù)據(jù)和可執(zhí)行控 制指令的存儲器。IC芯片11執(zhí)行控制指令以執(zhí)行各種功能，例如重獲、寫入和發(fā)送數(shù)據(jù)。 存儲在IC芯片11中的數(shù)據(jù)可以包括例如患者信息(例如識別和病歷信息)和/或與MRI 機器的任意組件有關(guān)的信息(例如設備質(zhì)量保證信息、設備歷史或服務記錄信息、設備識 別信息和配置數(shù)據(jù))。存儲在IC芯片11中的數(shù)據(jù)可以通過標準的技術(shù)而被加密，從而防止 未授權(quán)的改動。天線12可以由按特定(例如環(huán)形)模式纏繞的導電金屬(例如銅或鋁)跡線或 導線來制成。天線12被調(diào)諧到RFID讀取器22經(jīng)由其RFID天線23所調(diào)諧到的載波頻率。 在這個RFID讀取器頻率(Fid)，RFID標簽天線12從所發(fā)射的場獲得電磁能量，從而在其終 端處在產(chǎn)生電壓的天線12中感生電流，并有效地充當電池來將電能提供給IC芯片11。雖 然本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以將RFID標簽天線12和RFID讀取器22調(diào)諧為在其他頻率 操作，但RFID標簽天線12和RFID讀取器22可以操作的示例性頻率Fid是24MHz。RFID標簽10還包括一個或多個結(jié)構(gòu)，用于當RFID標簽10暴露于高功率RF場時 保護IC芯片11不受到損壞性的高電壓和/或高電流。例如，圖4所示的RFID標簽10包括 可控高阻抗裝置13、可控低阻抗裝置14和RF濾波器15。雖然圖4所示的RFID標簽包括用 于保護IC芯片11不受到由于高電壓和/或高電流而導致的高電能的量損壞，但本領(lǐng)域技 術(shù)人員應理解，僅這三個示例性裝置中的一個或兩個就可以是足夠了，如圖7-13所示。用 于保護IC芯片11的這樣的裝置的數(shù)量取決于所需的保護量。例如，如果IC芯片11需要 抗高電能的可能的最高保護級別，則可以將這三個裝置13-15全部包括在RFID標簽中。如 果IC芯片11所需的保護級別較低，則單個保護裝置13、14或15就可以是足夠了。可控高阻抗裝置13、可控低阻抗裝置14和RF帶通濾波器15均能夠保護RFID標 簽天線，從而當存在高RF功率時將減少的電壓和/或電流施加到IC芯片11。然而，保護設 備允許從被提供低功率的RFID讀取器22經(jīng)由RF場感生的正常操作電壓和電流將電能提 供給IC芯片11以進行正常RFID操作。在這個正常RFID操作期間，IC芯片11可以調(diào)制 或解調(diào)來自RFID讀取器22的電磁RF載波場，以從RFID讀取器22重獲數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù) 發(fā)送到RFID讀取器22。發(fā)送回到RFID讀取器22的數(shù)據(jù)其后可以與計算機系統(tǒng)21通信。可控高阻抗裝置13與IC芯片11串聯(lián)?？煽馗咦杩寡b置13可以是寬帶裝置或可 操作在一個或多個特定頻率?？梢栽O置操作頻率以操作在等于例如MRI RF場的的頻率Ftl 的高功率RF場頻率。因此，如果超過電壓和/或電流限制或由天線12接收到具有特定頻 率Ftl的場，則高阻抗裝置13可以呈現(xiàn)對信號的高阻抗。高阻抗裝置將減少對IC芯片11呈 現(xiàn)的高電壓或高電流?？煽氐妥杩寡b置14與IC芯片11并聯(lián)。低阻抗裝置14可以是寬帶裝置或可操作 在一個或多個特定頻率。低阻抗裝置14可以操作為提供穿過IC芯片11的短路電路，從而 施加到IC芯片11上的電壓將被限制為低于特定閾值?；蛘?，當由RFID標簽天線12接收 到在特定頻率(例如MRI RF場的頻率Ftl)的信號時，低阻抗裝置可以提供穿過IC芯片11 的短路電路。
RF濾波器15連接在天線12和IC芯片11之間。RF濾波器15可以僅允許具有特 定頻率(例如RFID操作頻率Fid)的信號通過到IC芯片11。也就是說，RF濾波器15可以 通過天線12和IC芯片11之間的帶通濾波器來實現(xiàn)，從而僅有在頻率Fid的信號通過到IC 芯片11。具有不同頻率的其他信號(包括具有與MRI應用關(guān)聯(lián)的頻率Ftl的信號)被較低 的并聯(lián)阻抗(即可控低阻抗裝置14的一種)有效地阻止。圖5是包括MRI機器和RFID標簽系統(tǒng)的示例性系統(tǒng)的主要組件的一般示圖。示 例性系統(tǒng)中的RFID標簽系統(tǒng)可以由圖4所示的RFID標簽系統(tǒng)來實現(xiàn)。MRI系統(tǒng)包括靜 態(tài)磁場線圈31、梯度磁場線圈41、RF發(fā)送線圈51和RF接收線圈61。計算機系統(tǒng)21通過 各個單元43、53和63來控制梯度磁場線圈41、RF發(fā)送線圈51和RF接收線圈61 (并且可 以在某些情況下使得某些控制經(jīng)由單元33與靜態(tài)磁場線圈31關(guān)聯(lián))。計算機系統(tǒng)21還與 信號處理單元73通信，信號處理單元73能夠生成由于顯示器71上的MRI應用而導致的顯
7J\ ο靜態(tài)磁場線圈31生成強的(例如0. 5T，1. 5T或3. 0T)均勻磁場。當從梯度磁場 生成單元43接收到適當?shù)妮敵鰰r，梯度磁場線圈41在三個正交方向上發(fā)射梯度磁場。RF 發(fā)送線圈通過射頻發(fā)送單元53的操作發(fā)射RF場，以在成像的容積中激勵患者組織的核子 到NMR。從RF發(fā)送線圈51發(fā)射的RF場的頻率可以具有等于例如24MHz、63. 6MHz或127MHz 的頻率&。通過靜態(tài)均勻磁場的強度來大部分地確定所使用的特定頻率&。RF接收線圈 61從NMR患者組織核子接收RF NMR響應信號。信號處理單元73利用接收的NMR RF信號 來生成將要顯示在顯示器71上的圖像。除了 MRI機器之外，圖5所示的系統(tǒng)包括圖4所示的RFID標簽系統(tǒng)的實現(xiàn)。具體 地說，該系統(tǒng)包括兩個RFID讀取器22a、22b和各個RFID天線23a、23b。RFID讀取器22a、 22b中的每一個連接到計算機系統(tǒng)21。雖然圖5所示的系統(tǒng)包括兩個RFID讀取器22a、22b， 但本領(lǐng)域技術(shù)人員應理解，可以取決于所需的RFID操作距離來使用僅一個讀取器或多于 兩個的讀取器。所需的RFID檢測距離可以僅與MRI成像通常出現(xiàn)的MRI成像通道(大約 1.2米的長度)交迭，或可以擴展到放置MRI機器的整個托臺空間。后一種情況可能需要將 附加的RFID標簽讀取器按所期望的那樣布置在所述空間周圍。RFID讀取器22a、22b均操作在MRI系統(tǒng)的RF場環(huán)境中(例如，均從相應的關(guān)聯(lián) 的通道端被定向到MRI通道)，以從一個或多個RFID標簽IOa-IOe讀取信息(和/或可選 地將信息寫入或讀取_修改_寫入到一個或多個RFID標簽IOa-IOe)?？梢詫FID標簽 IOa-IOe附著到MRI系統(tǒng)的一個或多個組件(例如RF發(fā)送線圈51和/或RF接收線圈61， 但不限于此)或圖5所示的其他MRI系統(tǒng)組件。還可以將RFID標簽IOe附著到患者(或 附著到患者內(nèi)部)。作為任意示例，可以將RFID標簽附著到系統(tǒng)操作員(未示出)。MRI 機器的環(huán)境中的任意其他MRI組件或其他物體可以與特定RFID標簽關(guān)聯(lián)。這些RFID標簽 IOa-IOe中的每一個都被調(diào)諧到RFID讀取器22a、22b的操作頻率FID。RFID標簽IOa-IOe中的每一個通?？梢允菢藴噬逃每ǖ某叽缁蚋?。RFID標簽 IOa-IOe可以是可彎曲的，或可以通過硬的保護外殼來封裝。當被附著到MRI組件(例如 RF線圈51或61)時，RFID標簽IOa-IOd將不會影響MRI應用(例如，因為當出現(xiàn)高功率 MRIRF時在MRI操作期間有效地禁用MRI應用)。與患者關(guān)聯(lián)的RFID標簽IOe可以被穿著 (例如袖口)、附著到患者的衣物、或嵌入到患者。
連接到特定MRI組件的RFID標簽IOa-IOe可以存儲質(zhì)量保證控制信息(例如質(zhì) 量保證數(shù)據(jù)、修訂信息、組件控制配置文件和/或服務記錄等)。耦合到患者的RFID標簽 IOe可以包括患者的病歷和/或識別信息。該信息可以表示例如應該對患者身體的那個部 分進行成像和/或該患者是否經(jīng)歷應該從一開始就防止MRI成像的任意條件(例如幽閉恐 怖癥)。通過與RFID標簽IOe的信息傳輸過程，可以減少或避免MRI系統(tǒng)操作員的患者信 息的手動錄入，從而使出錯幾率到達最小。圖6示出圖5所示的系統(tǒng)的特定組件的一個示例性實現(xiàn)。具體地說，該實施例中 的靜態(tài)靜態(tài)磁場線圈31形成為圓柱形35。圓柱形35定義了患者可以經(jīng)由工作臺39滑入 的成像腔或通道37。RFID天線23a、23b被附著到圓柱形35的一部分。這些天線23a、23b 可以被彎曲地附著到圓柱形35，或經(jīng)由適當?shù)募庸虣C制(例如加固鉤子和/或維可牢尼龍 搭扣扣件(未示出))來可拆卸地附著。RFID天線23a、23b有效的容量定義了 RFID檢測距離。當RFID標簽處于該檢測距 離中時，可以完成與RFID標簽和RFID讀取器的有效通信。在此，RFID檢測距離擴展到MRI 系統(tǒng)的RF場環(huán)境。MRI系統(tǒng)的環(huán)境可以包括在MRI系統(tǒng)的任意部分中或與其臨近的三維區(qū) 域。然而，如上所述，較大的RFID檢測距離可能需要附加的RFID讀取器。另一方面，RFID 檢測距離可以特定地關(guān)注于僅包括由腔37所定義的成像區(qū)域(最高強度RF場所位于的區(qū) 域)及其附近的區(qū)域。在該示例中，RFID檢測距離將與MRI機器的靜態(tài)磁場、梯度磁場和 RF場交迭。作為另一示例，附著到患者的RFID標簽IOe可以位于用于成像的腔37內(nèi)(見 圖5)，或位于腔37之外(見圖6)。在該示例中，RFID檢測區(qū)域?qū)⑿枰ǔ上袂?7內(nèi)部 和外部的區(qū)域，以在這兩個區(qū)域中提供與RFID標簽IOe的通信。MRI系統(tǒng)的環(huán)境中的RFID標簽IOa-IOe或任意其他RFID標簽可以在其操作期間 暴露于由MRI機器產(chǎn)生的高功率RF場。如上所述，這樣暴露于高功率RF場可以使得大量 的高電壓和/或高電流被施加到RFID標簽的IC芯片，從而損壞或甚至摧毀IC芯片。因 此，RFID標簽IOa-IOe中的每一個包括高阻抗裝置13、低阻抗裝置14和/或RF濾波器15 中的至少一個，以減少或全部阻塞高電壓和/或高電流使其不施加到RFID標簽IOa-IOe的 IC芯片。因此，甚至當RFID標簽IOa-IOe中的每一個暴露于與MRI應用關(guān)聯(lián)的高功率RF 場時，也保護RFID標簽IOa-IOe中的每一個的IC芯片6不會由于過量施加電能而受損或 受到摧毀。圖7-13示出RFID標簽10的各種替換，RFID標簽10可以通過禁用RFID標簽天 線而用于MRI系統(tǒng)環(huán)境中，以便當RFID標簽暴露于高功率RF場(例如在MRI應用中產(chǎn)生 的RF場)時將減少的高電壓和/或高電流施加到RFID標簽的IC芯片，從而保護其不受損 壞或摧毀。圖7示出可以在圖4-6的系統(tǒng)中使用的示例RFID標簽。該RFID標簽包括IC芯 片11、天線12和用于將天線12調(diào)諧到RFID讀取器的頻率Fid的電容器C。該RFID標簽還 包括與IC芯片11并聯(lián)的可控低阻抗裝置。在該實施例中，低阻抗裝置包括兩個交叉二極 管Dl、D2，其形成電壓限幅器。電壓限幅器的限制電壓確定可以施加到IC芯片11的最大 電壓。電壓限幅器的這個限制電壓被設置為高于IC芯片11的工作電壓，但低于IC芯片11 所允許的最大電壓?？梢酝ㄟ^例如快速開關(guān)二極管來實現(xiàn)二極管D1、D2。這些快速開關(guān)二極管的示例
11可以包括Microsemi制造的1N6639US-1N6441US號模型。由兩個交叉二極管Dl、D2形成的低阻抗裝置是寬帶保護裝置。因此，該低阻抗裝 置不僅工作在與MRI應用關(guān)聯(lián)的特定頻率(例如頻率Ftl)，而且只要RF場功率足夠強以打 開電壓限幅器的交叉二極管Dl或D2，該低阻抗裝置還工作在其他頻率(例如MRI環(huán)境中遇 到的所有頻率)。作為示例，可以施加到IC芯片而不損壞或摧毀IC芯片的典型的最大電壓 是10伏特。例如50 μ T B場或200Kv/meter E場的RF場功率可以足夠強以在RFID標簽 中感生大于10伏特。MRI機器在操作期間通常產(chǎn)生該量級或更大的RF場。圖8示出可以在圖4-6所示的系統(tǒng)中使用的示例RFID標簽。該RFID標簽包括IC 芯片11、天線12和電容器C。該RFID標簽還包括與IC芯片11并聯(lián)的可控低阻抗裝置。通 過串聯(lián)LC諧振電路在該替換實施例中實現(xiàn)低阻抗裝置。串聯(lián)LC諧振電路包括電容器91 和電感器93?？梢栽O置電容器91和電感器93的值，從而串聯(lián)LC電路具有在特定頻率(例如 MRI應用的頻率Ftl)的諧振頻率。如果RFID標簽暴露于具有該特定頻率Ftl的場，則串聯(lián)LC 諧振電路將創(chuàng)建穿過IC芯片11的短路電路。當RFID標簽暴露于具有頻率Ftl的場時，該 短路電路保護IC芯片11不暴露于另外感生的高電壓。在形成低阻抗裝置的串聯(lián)LC電路因此而創(chuàng)建在一個頻率(例如頻率Ftl)的短路電 路的同時，IC芯片11仍然在另一頻率(例如頻率FID-RFID讀取器的頻率)從天線12接 收正常電能。也就是說，在為了保護的目的而在頻率Ftl禁用RFID標簽的同時，RFID標簽工 作在頻率Fid。選擇電容器C，從而電感器93和電容器91串聯(lián)加上電容器C的電抗在頻率 Fid將并聯(lián)諧振提供給天線(L) 12。與圖7所示的RFID標簽相比，包括圖8所示的串聯(lián)LC諧振電路的可控低阻抗裝 置操作在特定頻率。也就是說，串聯(lián)LC諧振電路不是寬帶裝置。此外，由于電容器91和電 感器93可以提供高級功率處理，因此包括串聯(lián)LC諧振電路的低阻抗裝置可以比由圖7所 示的交叉二極管/電壓限幅器實現(xiàn)的低阻抗裝置更加魯棒。圖9示出可以在圖4-6所示的系統(tǒng)中使用的示例RFID標簽。該RFID標簽包括IC 芯片11、天線12和電容器C。該RFID標簽還包括寬帶高阻抗裝置，用于保護IC芯片11。 高阻抗裝置與IC芯片11串聯(lián)，并在該實施例中由自動可復原保險絲95。保險絲95處理大 于IC芯片工作電流條件，但小于最大可允許電流條件的保險絲限制。等于或大于其最大條 件的IC芯片對電流的暴露可能損壞甚至摧毀IC芯片。當把RFID標簽放置到高功率RF場(例如501 μ T B場或200KV/米E場)中時， 所包括的RF電流將臨時開路保險絲50，并且因此保護IC芯片11。由于保險絲95是可復 原的，因此其在RFID標簽離開高功率RF場的區(qū)域之后返回到閉合情況。例如，保險絲95 將在離開具有高功率RF場的MRI系統(tǒng)環(huán)境之后自動復原。由Digi-Key來制造可以在該實 施例中使用的可復原保險絲的一個示例。保險絲95是寬帶器件，并且因此只要感生的電流級別足夠高就能夠從任意頻率 的信號打開。然而，由于保險絲95呈現(xiàn)操作電阻損耗，因此其可以降低RFID標簽天線12 的品質(zhì)因數(shù)。結(jié)果，RFID讀取器的有效檢測距離可能被更加限制。圖10示出可以在圖4-6所示的系統(tǒng)中使用的另一替換示例RFID標簽。該RFID標 簽包括IC芯片11、天線12和電容器C。該RFID標簽還包括頻率特定的可控高阻抗裝置，用于保護IC芯片11。高阻抗裝置與IC芯片11串聯(lián)，并且包括電感器97和電容器99。并 聯(lián)LC諧振電路還可以包括交叉二極管Dl和D2，如圖10所示。然而，這些交叉二極管D1-D2 可以由短路電路來代替以改進阻塞阻抗。選擇電感器97和電容器99的值，從而并聯(lián)LC電路諧振在特定頻率(例如MRI應 用的RF場頻率FJ。因此，并聯(lián)LC電路在頻率Ftl呈現(xiàn)高阻抗(例如等效地充當開路電路)， 以便減少或阻塞這樣的信號，從而當暴露于具有頻率Ftl的信號時保護IC芯片。另一方面，并聯(lián)LC電路(包括電容器99和電感器97)對于所施加的具有另一頻率 的信號(例如具有RFID讀取器的頻率Fid的信號)不呈現(xiàn)高阻抗。選擇電容器C的值，從 而電容器C、電感器97、電容器99和天線(L) 12以并聯(lián)模式諧振在頻率Fid。與圖9的RFID 標簽中所示的高阻抗裝置不同的是，由并聯(lián)諧振LC電路實現(xiàn)的高阻抗裝置對于IC芯片11 不提供特定寬帶保護方案。圖11示出可以在圖4-6所示的系統(tǒng)中使用的另一替換示例RFID標簽。該RFID標 簽包括IC芯片11、天線12和電容器C。該RFID標簽還包括傳輸線101和103。傳輸線101 與IC芯片11串聯(lián)，傳輸線103與IC芯片11并聯(lián)。傳輸線101在一端短路。也就是說，傳 輸線101的一側(cè)(圖11所示的右側(cè))被短路，因為，中心導線被連接到屏蔽罩。反之，傳輸 線103在其一端開路。例如，傳輸線103在圖11所示的下側(cè)不被短路。雖然圖11所示的 實施例包括兩段傳輸線101和103，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應理解，如果IC芯片11需要較少量 的保護，則可以僅需要一段傳輸線。傳輸線中的每一段可以由與PCB兼容的傳輸線(例如 微帶、帶線)來實現(xiàn)。傳輸線101和103中的每一段處于在施加了特定頻率(例如，在示例中，MRI應用 的RF場頻率Ftl)的四分之一波長。因此，這些傳輸線中的每一段充當在該特定頻率Ftl的 諧振電路。由于傳輸線101的輸出端短路，因此傳輸線101將充當在頻率Ftl的高阻抗裝置 (例如并聯(lián)諧振電路)。也就是說，傳輸線101的輸入端(圖11的左側(cè))充當在頻率Ftl的 開路電路。這樣的高阻抗電路將減少或阻塞在頻率Ftl的信號，從而保護IC芯片。另一方面，由于傳輸線103的輸出端(圖11的下端)開路，因此傳輸線103將充 當在頻率Ftl的低阻抗裝置(例如串聯(lián)諧振電路)。如上在具有串聯(lián)諧振電路的圖9的實施 例中描述的那樣，短路電路將以頻率F。在IC芯片11上形成，從而保護IC芯片11不接收可 能損壞或摧毀IC芯片11的過量的電壓和/或電流。也就是說，傳輸線103的輸入端(圖 11所示的上端)充當在頻率Ftl的短路電路。選擇電容器C的值，從而電容器C、來自傳輸線101的電抗、來自傳輸線103的電 抗以及天線(L) 12以并聯(lián)模式諧振在特定頻率(例如RFID讀取器的頻率Fid)。相應地，當 RFID標簽暴露于從RFID讀取器發(fā)射的RF場時，圖11所示的RFID標簽仍然正確地操作。 傳輸線101不阻塞在特定頻率Fid的信號，傳輸線103不短路具有頻率Fid的信號。處理圖7-10所示的RFID標簽的實施例中的電容器、電感器和保險絲可能是麻煩 的。這些電路元件可能還需要附加的焊接。因此，使用圖11的實施例中所示的傳輸線可以 改進可制造性。具體地說，可以更容易地對RFID標簽的制造進行自動化。圖12示出可以在圖4-6所示的系統(tǒng)中使用的另一替換示例RFID標簽。與圖11 所示的示例實施例相似，圖12所示的RFID標簽包括兩段傳輸線105和107。然而，傳輸線 105和107中的一段或多段不是在MRI應用的頻率Ftl的四分之一波長。
被短路的傳輸線105可以充當電容或電感。具體地說，如果被短路的傳輸線105 小于特定頻率Ftl的1/4波長長度(或1/2至3/4波長)，則傳輸線105將充當電感。由于 當傳輸線105小于四分之一波長長度時，其充當電感器，因此電容器RFID標簽10可以與傳 輸線105并聯(lián)，以形成并聯(lián)諧振電路。與圖10的實施例中描述的并聯(lián)諧振電路相似的是， 該并聯(lián)諧振電路將減少或阻塞在頻率Ftl的信號，從而保護IC芯片11。該并聯(lián)諧振電路將 不減少或阻塞具有不同頻率(例如頻率Fid)的信號。另一方面，如果被短路的傳輸線105具有在頻率Ftl的1/4至1/2波長(或3/4至1 個波長)，則傳輸線105將充當電容。在此情況下，電感器RFID標簽IOb可以與傳輸線105 并聯(lián)，以因此再次等效地創(chuàng)建并聯(lián)諧振電路。可以選擇電感器RFID標簽IOb的值和傳輸線 長度，從而并聯(lián)電路具有在頻率Ftl的諧振頻率。該并聯(lián)諧振電路將充當高阻抗裝置，以減 少或阻塞具有頻率Ftl的信號，從而保護IC芯片11。開端傳輸線107還可以充當電容或電感。具體地說，如果開端傳輸線107小于在 頻率Ftl的四分之一波長長度(或1/2至3/4波長)，則傳輸線107將充當電容。由于傳輸 線107充當電容，因此其可以與電感器可控高阻抗裝置13b所并聯(lián)，從而形成串聯(lián)LC電路。 可以選擇電感器可控高阻抗裝置13b的值和傳輸線107的長度，從而等效串聯(lián)LC電路諧振 在特定頻率(例如MRI應用的RF頻率Ftl)。在該頻率Ftl，串聯(lián)LC諧振電路將充當?shù)妥杩寡b 置(例如充當短路電路)，從而以和結(jié)合圖8的實施例討論的相似方式來保護IC芯片11。另一方面，如果開端傳輸線107是在頻率Ftl的1/4至1/2波長或3/4至1個波長， 則其充當電感。在此情況下，傳輸線107可以連接到電容器可控高阻抗裝置13a，以等效地 形成串聯(lián)LC電路?？梢赃x擇電感器和傳輸線長度值，從而等效LC電路諧振在頻率&。再 者，按與IC芯片11并聯(lián)來形成低阻抗裝置(例如短路電路)，從而保護IC芯片11不受到 可能損壞或摧毀IC芯片11的高并聯(lián)RF信號。然而，在其他頻率(例如頻率Fid)的信號將 不被串聯(lián)LC諧振電路短路。圖13示出可以在圖4-6所示的系統(tǒng)中使用的另一替換示例RFID標簽。該RFID 標簽包括IC芯片11、天線12和電容器C。該RFID標簽還包括RF帶通濾波器15。圖13所 示的帶通濾波器包括電感器L1-L3和電容器C1-C3，以在每一端包括阻抗匹配部分。然而， 本領(lǐng)域技術(shù)人員應理解，可能有用于實現(xiàn)帶通濾波器的其他配置。選擇電感器L1-L3和電 容器C1-C3的值，從而該帶通濾波器僅讓具有特定頻率(例如頻率Fid)的信號通過。不讓 其他頻率(例如MRI應用的頻率Ftl)通過，從而保護IC芯片11。圖14示出可以使用圖4-6的系統(tǒng)來執(zhí)行的非限制性示例處理。通過該處理，可以 檢測MRI機器環(huán)境中(例如在MRI機器中或靠近MRI機器的任意地方)中存在任意不想要 的物體(或想要的物體)。這些不想要的物體(或想要的物體)例如可以是連接到(或幫 助或允許)正確的MRI機器操作或是可以被MRI機器產(chǎn)生的高RF功率場損壞的其他設備 或者MRI組件。不想要的物體還可以包括具有表示患者對于MRI掃描并非良好的候選的醫(yī) 療條件(例如幽閉恐怖癥)的患者。在每一個MRI掃描順序之前，一個或多個RFID讀取器將“讀取"MRI機器環(huán)境(步 驟120)?？梢詫FID讀取器的檢測距離設置為覆蓋整個MRI成像腔和/或其附近區(qū)域。 可以增加RFID讀取器的數(shù)量以增加RFID檢測距離或要覆蓋的容量，例如放置MRI系統(tǒng)的 整個空間或僅僅是成像通道。計算機系統(tǒng)21其后處理從出現(xiàn)在MRI系統(tǒng)環(huán)境中的RFID標簽接收的任意信息(步驟121)。如果沒有接收到信息，則在已知RFID標簽在MRI機器環(huán)境 中或認為RFID標簽在MRI機器環(huán)境中的情況下，這可以自身充當出錯消息。計算機系統(tǒng)21基于處理的來自RFID標簽的信息來確定任意不想要的物體(或想 要的物體)是否在MRI機器環(huán)境中(步驟123)。例如，先前MRI掃描的操作員可能已經(jīng)錯 誤地留下未連接的MRI線圈或MRI成像腔中的其他組件。傳統(tǒng)MRI系統(tǒng)不能檢測這些沒有 拔出和沒有使用的MRI組件的存在，因此MRI機器和/或未拔出線圈可能在后續(xù)MRI掃描 期間被損壞。然而，如果以RFID標簽來標記這種不想要MRI組件，則可以在步驟120-121 由RFID標簽讀取器系統(tǒng)來檢測其存在。如果在MRI系統(tǒng)環(huán)境中沒有檢測到不想要的物體，(步驟123中的“否”)JljMRI 機器操作可以開始(步驟125)，或如果MRI系統(tǒng)操作已經(jīng)開始，則該操作可以繼續(xù)，而沒有 損壞不想要的物體和/或MRI機器自身的危險。如果MRI環(huán)境中存在不想要的物體(步驟 123中的“是”)，則計算機系統(tǒng)21可以自動防止MRI機器開始操作(例如防止MRI系統(tǒng)開 始另一掃描)(步驟126)。如果MRI操作已經(jīng)開始，則計算機系統(tǒng)21可以自動地立即停止 該操作，從而使得對想要的物體和/或MRI系統(tǒng)的潛在損壞達到最小。系統(tǒng)操作員其后可以 移除不想要的物體(步驟127)，并且其后重新開始RFID操作(步驟128)或MRI掃描。還 如所描述的那樣，RFID可以用于保證在允許MRI系統(tǒng)操作之前出現(xiàn)正確的患者(步驟122) 和/或正確的MRI系統(tǒng)組件。圖14描述的處理因此可以提供更加故障安全的系統(tǒng)操作，從而僅當在MRI機器環(huán) 境中沒有找到不想要的物體(和/或找到所有想要的物體和患者)才可以開始MRI應用。如 果檢測到不想要的物體(或沒有檢測到想要的物體)，則計算機系統(tǒng)21將甚至不允許MRI 掃描開始。如果MRI掃描已經(jīng)開始，并且RFID標簽確定到存在不想要的物體(或不存在想 要的物體)，則計算機系統(tǒng)21可以自動地立即停止MRI操作。因此，可以在MRI掃描之前或 在MRI掃描期間(例如當沒有出現(xiàn)強RF場時)執(zhí)行對來自RFID標簽的信息的RFID檢測， 以確定不想要的物體的存在，并且根據(jù)需要來停止MRI掃描。雖然已經(jīng)結(jié)合當前考慮為實踐示例性實施例的內(nèi)容描述了本發(fā)明，但應理解，本 發(fā)明不受限于所公開的實施例，而是要覆蓋所附權(quán)利要求的精神和范圍中所包括的全部改 變、修改和等同布置。
1權(quán)利要求
一種用于和MRI機器一起使用的RFID標簽(10)，其特征在于，所述RFID標簽包括RFID集成電路(11)；以及連接到所述RFID集成電路的結(jié)構(gòu)(13，14，15)，用于當所述RFID標簽暴露于MRI RF發(fā)送器場時保護所述RFID集成電路不受損壞，其中，所述結(jié)構(gòu)包括可控低阻抗裝置(14)，其特征在于，所述可控低阻抗裝置包括與所述集成電路并聯(lián)連接的串聯(lián)LC諧振電路。
2.如權(quán)利要求1所述的RFID標簽，其特征在于，所述串聯(lián)LC諧振電路的諧振頻率是 MRI RF發(fā)送器的頻率。
3.如權(quán)利要求1所述的RFID標簽，其特征在于，所述可控低阻抗裝置包括傳輸線部 分，具有在預定MRI RF頻率提供與集成電路并聯(lián)的低阻抗的長度。
4.如權(quán)利要求3所述的RFID標簽，其特征在于，所述傳輸線是四分之一波長開路傳輸 線，其在所述頻率提供與所述集成電路并聯(lián)的短路電路。
5.一種用于和MRI機器一起使用的RFID標簽(10)，其特征在于，所述RFID標簽包括 RFID集成電路(11)；以及連接到所述RFID集成電路的結(jié)構(gòu)(13，14，15)，用于當所述RFID標簽暴露于MRI RF發(fā) 送器場時保護所述RFID集成電路不受損壞，其特征在于，所述用于保護集成電路的結(jié)構(gòu)包括可控高阻抗裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的RFID標簽，其特征在于，所述可控高阻抗裝置包括與所述集 成電路串聯(lián)耦合的并聯(lián)LC諧振電路。
7.如權(quán)利要求6所述的RFID標簽，其特征在于，所述并聯(lián)LC諧振電路的諧振頻率是預 定MRI RF頻率。
8.一種用于和MRI機器一起使用的RFID標簽(10)，其特征在于，所述RFID標簽包括 RFID集成電路(11)；以及連接到所述RFID集成電路的結(jié)構(gòu)(13，14，15)，用于當所述RFID標簽暴露于MRI RF發(fā) 送器場時保護所述RFID集成電路不受損壞，其特征在于，所述用于保護集成電路的結(jié)構(gòu)包括頻率選擇性RF濾波器(15)。
9.如權(quán)利要求8所述的RFID標簽，其特征在于，所述RF濾波器包括帶通濾波器，其 僅讓具有RFID讀取器頻率的信號通過。
10.如權(quán)利要求8所述的RFID標簽，其特征在于，所述RF濾波器包括帶通濾波器，其 至少阻塞MRI RF頻率。
全文摘要
一種用于和MRI機器一起使用的RFID標簽，具有集成電路(11)和當暴露于強MRI RF發(fā)送器場中時保護集成電路(11)不受損壞的結(jié)構(gòu)(13，14，15)。用于保護集成電路的結(jié)構(gòu)可以包括耦合在所述集成電路上的可控低阻抗裝置(14)；與所述集成電路串聯(lián)的可控高阻抗裝置(13)；和/或頻率選擇性RF濾波器(15)。
文檔編號G06K19/073GK101901368SQ20101024736
公開日2010年12月1日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月5日
發(fā)明者楊嘯宇, 藤田浩之, 鄭慶華 申請人:高質(zhì)電動有限公司