[发明专利]带有集成RFID询问器系统的生理传感器系统

说明书

交叉引用部分

本申请要求提交于2006年10月13日的美国临时专利申请60/851,437“Electrophysiological Sensor System with Automatic Authentication andValidation by Means of a Radio Frequency Identification Protocol(借助射频标识协议进行自动认证和验证的电生理传感器系统)”的优先权。

发明背景：

基于RFID技术的数据无线传输使得能够在无物理连接的情况下以等效于基于接触的技术的传输质量进行有效的数据通信和数据管理。一种如此的应用是使用RFID技术作为接触型智能卡、或者为了传达其存储的数据需要接触的其他存储设备的备选。

当经由生物医学传感器捕获作记录和分析之用的生理信号时，关于该传感器的特定信息可为监视系统所得对于用户而言是有价值的。该信息可包括传感器类型、电极配置、传感器已使用次数、传感器制造日期、制造商身份以及制造批号。监视器可利用该信息确定如何处理数据或者甚至检测是否允许使用该传感器或限制对该传感器的再次使用。手动输入数据的一种替换方案是将这些数据包括在集成于传感器自身中的存储设备中。存储设备在生物医学传感器中以及在医疗设备中的集成已经联合诸多在先发明普遍得到证明。可能最具代表性的是美国专利6,298,255。在美国专利6,298,255中，Cordero等描述了一种传感器系统，包括监视器、智能传感器以及附随的用以认证传感器的来源和有效性的硬件及软件接口。智能卡存储模块被结合到电生理传感器中以作存储关于传感器的数据之用。存储模块被安设于用来将传感器连接至监视器的刚性连接器之上。尽管本发明的存储设备中所含的数据可能与美国专利6,298,255中所述的相同，但存储设备的性质以及系统与存储设备通信的方法是迥异的。

在美国专利申请2004/0008123A1中，Carrender等集中于利用RFID技术监视和跟踪医疗设备的RFID使用。编程有关于设备的制造以及设备状态的信息的RFID标签被附连于要监视的医疗设备。检测系统耦合至该标签以访问该数据。在替换布置中，数据可由可链接至数据库的读取器设备来读取和修改。

Zarembo在美国专利申请US2005/025842A1中描述了用于管理与植入式医疗设备有关的信息的系统和方法。该系统包括外置于该植入式医疗设备(IMD)并与该设备封装在一起的可置换RFID单元。该RFID单元包含主要涉及设备的制造的信息。如此的数据可包括库存信息、装配管理信息、测量结果、以及溯源性信息。RF通信设备被用于询问RFID单元。该RF通信设备可以与IMD编程器相关联或者可以是全球或医院通信网络的一部分。

医学领域的另一RFID应用是保护不受伪造药物和医疗设备的危害。在美国专利申请US 2005/0289083中，Ngai等详述了一种利用两个RFID标签之间的父子关系来认证以被包装在单个包装内的多个容器的形式递送的产品的系统。每个容器附有RFID子标签以及外包装附有父标签。使用基于存储在每个标签(例如，UID)中的数据和基于数据库中的信息的各种方法，确定关系的真实性和包装的真实性。

发明内容

本发明涉及使用无线通信技术——即RFID——以使得能够通过感测病人接口缆线来实现对电极阵的认证和验证。其还包括承载无源RFID应答器或标签的电极、电极阵或生理测量设备借助其能够被检测并且可将存储的数据提供给RFID询问器并随后提供给相关联的生理监视系统的手段。数据可包括电极阵的制造商、关于制造历史以及使用历史的信息以用于认证电极阵来源并核实该电极阵满足使用标准(例如，在有效期之内、先前使用次数等)。还可编程与校准有关的数据。

该功能是用询问器系统的组件来执行的，该系统包括定位在将电极阵连接至监视系统的柔性病人接口缆线内的询问器集成电路(IC)、微处理器、天线以及天线匹配电路。整个系统还以有限功耗执行该功能以便向后适用于现有基于非RFID的传感器-监视器接口。当前申请的本发明被设计成与使用美国专利No.6,298,255中所示类型的基于智能存储设备的系统的监视系统相兼容。因此，其必须满足在该专利中所述的设备的所有要求，包括功耗限制以及预期为智能存储模块格式ISO 7816的数据的输出数据结构。当使用传感器捕获信号时，即当病人接口缆线和电极阵通过揿钮到揿钮插口的连接而配合在一起时，RFID天线对具有不大于15mm的间距。该读取距离比典型应用更短。因此，可降低功耗且增加可靠性。然而需要询问器系统电路中的额外测量以进一步控制和限制功耗。