Gradient-induced-stimulation · Clause 13
Extrinsic electric potential is gradient field induced voltage that develops between spatially separated electrodes within a single AIMD lead (intra-lead), between electrodes of a multi-lead AIMD (interlead), or between electrodes and a conductive AIMD enclosure in contact with tissue. The time rate of change of the gradient field induces a voltage that can drive current through the AIMD electrical ports and conductive enclosure. If AIMD intra-lead or inter-lead electrode impedance, or electrode to conductive enclosure impedance (e.g. lead sealing system, EMI capacitor, internal AIMD circuits) is too low, the resulting current flow through the device could cause unintended stimulation (US) to tissue in contact with the electrodes.
— ISO/TS 10974:2018, Clause 13
Principle
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Solution
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Experiment
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Conclusion
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References
Patents
- EP2966463A1_MED-EL ·
rectifier-isolation— MRI期间通过植入或外部电源电路为半导体输出级提供电源电压，使其保持高阻抗状态，避免RF信号整流导致电极加热和误刺激 - EP3930826B1_Cochlear ·
mri-mode-switching— 梯度磁场在导线中诱导电压导致听觉假体执行器不期望动作，通过MRI模式切换实现反相抵消、频率滤波、电磁饱和等机制部分消除 - US12409320B2_Medtronic ·
lead-current-suppression— 屏蔽罩通过多种接头方式和接地配置控制终止位置，减少MRI中的RF诱导加热和梯度诱导刺激 - US7489495B2_Greatbatch ·
filtering— 在馈通终端组件的绝缘体中嵌入含磁性偶极子的导电板形成内部磁屏蔽，并在外围添加导电磁屏蔽套/帽，结合损耗铁氧体电感器，构成T形/LL形滤波器，提高导线阻抗以衰减MRI脉冲RF场，并保护磁性元件免于饱和。 - US7671594B2_Medtronic ·
filtering— 通过补偿电路提供补偿电压，使远端滤波电路能有效阻断MRI变化磁场在导线中感应的电流，防止其经电极进入组织。 - US7742825B2_Medtronic ·
filtering— 通过添加反向感应线圈、Balun、滤波器或主动电压补偿电路来抵消或抑制MRI梯度场和RF场在导线中感应的电压和电流。 - US7839146B2_Medtronic ·
lead-current-suppression— 通过将导线线圈分段为轴向绕制和垂直绕制交替布置，利用Lenz定律生成反向电动势来抵消MRI梯度场感应的电流。 - US7865247B2_Medtronic ·
rectifier-isolation— 利用引线远端串联的电流限制二极管（可配置反向击穿电压），在允许治疗脉冲通过的同时，将感应电流限制在恒定值以下。 - US8121705B2_Medtronic ·
mri-mode-switching— 采用自愈合介电材料或铁磁滑动触点，在MRI环境下隔离电极与导电路径，防止感应能量传导至患者。 - US8301243B2_Greatbatch ·
filtering— 并联LC谐振TANK滤波器串联于导线中，在MRI RF频率（如64/128 MHz）呈现高阻抗，阻断RF电流，降低组织加热。 - US8768486B2_Medtronic ·
rectifier-isolation— 通过二极管/齐纳二极管的单向导电性和击穿电压特性，允许治疗脉冲通过而阻断MRI感应电流。 - US8805496B2_Medtronic ·
mri-mode-switching— 植入式医疗设备在进入MRI等干扰场前被配置为对干扰较不敏感的第二模式，并在满足定时器过期且曾检测到干扰场且当前未检测到时自动切回第一模式。 - US8855785B1_Greatbatch ·
filtering— 双开关分流拓扑：MRI 模式下第一开关把导线感应的高频能量分流至能量耗散面(EDS)，第二开关切断通向 AIMD 内部非线性电路的通路；PIN 二极管/分流元件在从属项，独立项 1/9/16 不作要求。 - US8936630B2_Medtronic ·
other— 采用光遗传学光学刺激代替电刺激，利用光纤非导电特性避免MRI引起的感应电流和加热。 - US9002471B2_Greatbatch ·
filtering— 一种MRI兼容植入式导线，通过独立驱动开关选择性地将带阻滤波器与特定治疗电极串联，在MRI期间断开该电极以阻止感应电流流入组织。
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