[发明专利]MRI安全植入电子装置

说明书

本申请要求2009年8月20日提交的美国临时专利申请61/235,386的优先权，在此并入其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及可植入医疗装置，具体地，涉及提高这些装置与磁共振成像(MRI)一起使用时的安全性。

背景技术

广泛应用的磁共振成像(MRI)技术对于具有诸如耳蜗植入系统的可植入电子装置的患者，可能对患者和/或植入装置两者造成各种风险。例如，在具有细长电极的植入装置中，与感应RF脉冲和转换梯度场的相互作用会导致在电极触点处产生MRI感应加热，这对于诸如心脏起搏器、脊髓刺激器以及深脑刺激器中的较长的植入电极来说特别危险。对于耳蜗植入装置来说，这些潜在危险可能较低，因为其电极相对短。MRI感应电流还可导致目标神经组织的无意识刺激。在最好的情况下，这仅会使患者略微不适(例如具有耳蜗植入装置的患者会在MRI过程中产生无意识听觉)。在最坏的情况下，这种无意识刺激可能会产生潜在危险(例如对具有深脑刺激器的患者而言)。MRI感应效应的强度取决于多种因素，诸如电极长度、电极触点尺寸、MRI设备以及MRI的使用顺序。电极电路的阻抗、电感和电容以及刺激器外壳也对这些效应的强度产生重要影响。

电极电路中的阻抗是电极阻抗、布线阻抗以及通常由CMOS开关和晶体管构成的电子输出电路的阻抗之和。这些半导体的阻抗在植入装置没有电源时相对不确定，诸如当外部电源部件在执行MRI之前因安全原因而被移除时。没有电源，这些半导体通常起到二极管的作用，从而整流由电极电路拾取的信号，诸如在MRI过程中的RF信号脉冲。这些寄生信号(1.5特的回旋频率(larmor frequency)，MR扫描器是63.9MHz)仅由二极管的电容限制，而该电容通常约为10pF的数量级。

当前，与MRI有关的电极和细长植入结构的加热可通过禁止对具有这些植入装置的患者使用MRI来避免。这可以是完全禁止MRI或仅允许使用低场MRI和/或低SAR值的部分限制。替代地或另外地，电极线圈可用于提高与MRI有关的安全性。

发明内容

本发明的实施例涉及用于诸如耳蜗植入系统的可植入电子系统的电源布置。MRI电源布置与可植入电源电路协作，从而在磁共振成像(MRI)过程中为植入电路提供高输出阻抗。

在另外的特定实施例中，MRI电源布置可包括耦合至可植入电源电路的可植入MRI电源电路，其用于在MRI过程中将电源电压提供给植入电路。

在其他特定实施例中，MRI电源布置可包括耦合至可植入电源电路的外部MRI电源电路，其用于在MRI过程中将电源电压提供给植入电路。外部MRI电源电路可以是电池供电或由MRI过程中产生的RF脉冲供电。还可具有可拆卸外部保持磁铁，用于与相应的植入磁铁协作，从而相对于可植入电源电路建立外部MRI电源电路的校正位置。

附图说明

图1示出根据一个实施例的可植入MRI电源电路的部件，其耦合至可植入电源电路，用于在MRI过程中将电源电压提供给植入电路。

图2示出由MRI过程中产生的RF脉冲供电的外部MRI电源电路的一个实施例。

图3示出由电池供电的外部MRI电源电路的一个实施例。

图4示出具有可拆卸的磁铁和头带的外部MRI电源的一个实施例。

具体实施方式

本发明的实施例涉及用于诸如耳蜗植入系统的可植入电子系统的电源布置。MRI电源布置与可植入电源电路协作以在磁共振成像(MRI)过程中为植入电路提供高输出阻抗。更具体地，利用在MRI过程中存在的时不变磁场产生用于植入电子电路的足够的电源，以便半导体输出在MRI过程中处于良好设定的高阻抗状态。这致使可植入系统在RF感应电极加热和电流方面具有改善的MRI安全性。

许多有源可植入医疗装置(AIMD)是部分或全部可植入的，且它们包括通过皮肤传递电信号的可植入线圈，其将电能提供至一个或多个植入电子电路(且其通常还包括与本讨论无关的数据部件)。