AIMD · MRI-Compat KB

RF-malfunction · Clause 15

RF-malfunction · Clause 15

This clause provides EMC evaluation of potential AIMD malfunction due to effects of the MR scanner’s RF Field on the AIMD. Exposure to the RF field () of an MR scanner could have certain effects on an AIMD such as, but not limited to, a failure to deliver the intended therapy, re-programming, device reset, permanent damage, and tissue stimulation due to RF rectification. These effects can be transient or permanent and might create a safety hazard that impacts the AIMD patient.

— ISO/TS 10974:2018, Clause 15

Principle

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Solution

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Experiment

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Conclusion

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References

Patents

  1. US10010716B2_Medtronic · filtering — 通过独立噪声检测模块检测 RF/梯度诱导噪声,自动调整心脏感应阈值至噪声与生理信号之间,或转入无感应固定频率 MRI operating mode
  2. US10279186B2_Medtronic · mri-mode-switching — 自动化兼容性验证系统，通过多源数据采集和分析确认AIMD与MRI设备兼容性并配置安全模式
  3. US10493286B2_Medtronic · mri-mode-switching — 根据既往起搏特征自动确定MRI暴露模式参数,切换为无感知反应的异步起搏以降低导线诱导的热伤害与功能障碍。
  4. US10537730B2_Medtronic · lead-current-suppression — 碳纤维屏蔽导线可使MRI导致的RF诱导组织加热温升降低约5倍
  5. US10881867B2_Greatbatch · connector — 通过高固体含量(≥80%)铂浆填充通孔至少90%体积，控制共烧时氧化铝收缩率大于铂填充物收缩率(14-20%)，形成互锁(tortuous conformal)界面实现气密封装。
  6. US11351387B2_Greatbatch · connector — 通过在绿色陶瓷基板中形成通孔、填充铂导电膏、干燥、等静压压制后烧结，使导电膏与陶瓷紧密接触形成致密界面层，提高馈通密封性和可靠性。
  7. US11633612B2_Greatbatch · filtering — 在钛法兰表面沉积耐氧化溅射层（如金）并覆盖导电胶条，防止钛氧化物在接地界面形成高阻层，保持EMI滤波器低等效串联电阻。
  8. US11642519B2_Medtronic · lead-current-suppression — 导线屏蔽采用含纳米级导电填料(碳纳米纤维/碳纳米管/纳米金属)的聚合物复合材料,以减弱MRI电磁辐射耦合
  9. US12274884B2_Medtronic · mri-mode-switching — IMD 根据患者过往一段时间的生理参数和治疗模式自动确定 MRI 暴露模式的最优参数，在检测到强磁场时自动切换或向医生推荐；机理为改变起搏响应规则（异步起搏），不改变导线感应量本身。
  10. US20060167496A1_Medtronic · mri-mode-switching — 通过双工作模式（正常/MRI暴露）与参数重编程（异步起搏、禁诊断）使IMD在MRI环境中安全工作
  11. US20060293591A1_Medtronic · mri-mode-switching — MRI field detection circuitry监测telemetry antenna和lead voltage诱发值,同时满足阈值时生成MRI detection signal,触发safeguard response(告警/模式切换/capture test)
  12. US20070168005A1_Medtronic · filtering — 通过在导线中加入与MRI激励频率共振的LC电路产生高阻抗，阻止RF诱导电流，减少组织热损伤和起搏功能失效
  13. US20070265662A1_Medtronic · lead-current-suppression — 用同轴导体(内芯传信号、外屏接地)隔离 MRI 和安全通讯产生的 RF 干扰
  14. US20110137390A1_Medtronic · filtering — 压电变压器通过音频隙隔离MRI干扰信号，同时允许治疗和生理信号通过，关键是不调谐到MRI频率（1.5T/3T的64/128 MHz）
  15. US20110270362A1_Medtronic · filtering — 在导线中嵌入主动电路卫星(active circuit satellites)，集成电源电路将MRI/EMI干扰能量整流为直流/交流电源，驱动串/并滤波电路自主执行保护动作，无需消耗IMD电池
  16. US20120109001A1_Medtronic · other — 通过测量感知事件后的导线阻抗规律性，区分真实生理事件和MRI干扰引起的伪事件
  17. US20120109261A1_Medtronic · filtering — 采用1/4波长开路存根滤波器，通过反射波与入射干扰波的破坏性干涉衰减MRI RF干扰
  18. US20120165912A1_Medtronic · filtering — 用并联 LC 谐振电路调谐至 MRI RF 频率在导线上实现带阻滤波，阻挡诱导电流
  19. US20170333713A1_MED-EL · wpt-alignment — 耳道感应线圈布置：发射线圈置于耳道内、接收线圈植入耳廓软骨后/耳道骨壁皮肤下，无保持磁铁，利用小线圈间距和特定取向降低MRI RF感应电压及伪影
  20. US6348070B1_MED-EL · mri-mode-switching — 双线圈抗干扰系统：双线圈反平行绕制消除MRI均匀RF场感应电压；干簧管并联于接收器平面提供过压保护；双磁铁反平行磁矩抵消B0扭矩；可旋转磁铁自动对齐外磁场
  21. US6424234B1_Greatbatch · filtering — 结合宽带低通滤波器和L-C串联谐振陷波滤波器，衰减特定干扰频率（如58kHz）以保护植入式医疗设备。
  22. US6795730B2_Medtronic · mri-mode-switching — 主模块在3V EMI阈值被触发时关闭,通过光学隔离窗口(红外透明,玻璃/陶瓷,0.3-1cm)激活次模块failsafe备份,碳纤维复合材料屏蔽(1-3mm)+钛隔离层+外包柔性石墨,次模块运行固定速率VOO备份起搏
  23. US6925328B2_Medtronic · filtering — 平行谐振电路在Larmor频率处高阻抗开路，阻断RF诱导电流进入装置和导线
  24. US7013180B2_Medtronic · filtering — 在导线近端、中部或远端缠绕线圈，形成电感-电容并联谐振网络，对RF信号呈现高阻抗，从而滤波耦合的RF电流
  25. US7076283B2_Medtronic · mri-mode-switching — 通过霍尔传感器检测MRI静磁场超过0.2T，触发从电生理感知切换到非电传感器（加速度计等）并打开case开关隔离。
  26. US7450996B2_Medtronic · lead-current-suppression — 使用反天线几何形状的导电构件，使RF场在其中感应的电流与医疗设备中感应的电流相抵消，从而降低RF加热风险。
  27. US7642887B2_MED-EL · rotatable-magnet — 采用反平行双磁铁或球形自由旋转磁铁结构，使外部磁场下总扭矩为零，并配合差分线圈消除RF感应电压
  28. US8013699B2_MED-EL · rotatable-magnet — 球形磁铁两侧配置软磁keeper及弹性偏置元件，自由旋转对准外部磁场以消除扭矩，差分线圈抵消RF感应电压
  29. US8160705B2_Greatbatch · lead-current-suppression — 在RF遥测引脚外包裹绝缘层和导电屏蔽层，并将屏蔽层接地，防止EMI再辐射到内部电路
  30. US8332011B2_Medtronic · mri-mode-switching — 通过无线通信使IMD在MRI射频脉冲期间进入空白期，禁用感知放大器以避免过感知和错误治疗。
  31. US8626310B2_Medtronic · filtering — 将RF遥测模块和天线置于IMD外壳外部，通过滤波馈通仅传递低频信号，防止MRI RF干扰进入外壳。
  32. US8725263B2_Medtronic · filtering — 在共烧陶瓷馈通件内构建环绕RF导电路径的内部屏蔽层，形成同轴结构，防止EMI进入IMD。
  33. 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。
  34. US8818489B2_Medtronic · mri-mode-switching — 利用静态磁场传感器激活梯度磁场传感器，检测到梯度时切换信号处理模式（引入空白期或自适应算法），避免MRI伪影被误认为心脏事件。
  35. US8849423B2_Medtronic · other — 多层自愈介质与交错导电环构成分布电容结构，以介质击穿阈值取在MRI感应电压与除颤电压之间（低幅保持高阻、高幅局部击穿后自愈）阻挡MRI干扰同时放行除颤脉冲
  36. US9008788B2_Medtronic · mri-mode-switching — 通过周期性遥测信号指示MRI环境存在，IMD接收到后进入暴露模式，未接收到预定时间后退出。
  37. US9084380B2_Boston-Scientific · filtering — 在刺激器控制模块的馈通外壳与内部电子组件之间设置RF分流组件，由多个电容和/或电感构成低阻抗路径，将MRI诱导的RF电流通过馈通外壳接地至外壳导电部分，从而保护内部电子电路。
  38. US9205268B2_Medtronic · mri-mode-switching — 器械由磁场强度 + RF 频率(64MHz↔1.5T / 128MHz↔3.0T)区分 MRI 类型,据型在各电极切入对应频率的陷波滤波器(吸收式可兼降电极致热),并在暴露期改写内存中正常模式参数(起搏幅度/脉宽/感知灵敏度)以补偿阈值漂移。
  39. US9233253B2_Greatbatch · filtering — 采用共烧高纯氧化铝与纯铂填充通孔形成气密馈通，并集成EMI滤波电容器（带阻滤波器仅见于背景引用的US6008980，非本件实现），用于抑制MRI射频干扰进入AIMD内部。
  40. US9251960B2_Greatbatch · filtering — 双级EMI滤波器：低介电常数（<10）氧化铝陶瓷基板内嵌交错有源/接地电极形成馈通电容器，配合高介电常数（>1000）的MLCC芯片电容器，在宽频段衰减MRI环境中RF耦合电流。
  41. US9295425B2_MED-EL · rotatable-magnet — 采用可自由转动的球形磁铁及反并联双磁铁配置，使磁铁在MRI外磁场中自对齐而消除扭矩，并通过差分线圈抵消RF感应电压
  42. US9339657B2_Medtronic · mri-mode-switching — 根据IMD是否工作在EMI安全模式（如MRI安全模式），选择性地启用或禁用预刺激被动再充电起搏模式，在起搏脉冲前自动放电耦合电容以消除MRI射频整流引起的电荷积累
  43. US9675806B2_Medtronic · mri-mode-switching — 在MR条件模式下，在心动周期内于心房不应期结束后、心室不应期结束前发放心房起搏脉冲，使心房再除极但冲动不传导至心室，从而降低心率避免竞争性起搏
  44. US9744352B2_Medtronic · filtering — 集成在集成电路供电线上的钳位级，在电压或电流超过预设阈值时耗散MRI感应能量。
  45. US9833168B2_St.-Jude · other — 用先前无噪声周期的阻抗测量值替换受梯度或RF噪声污染的测量值，实现定位信号噪声耐受
  46. US9907955B2_Medtronic · mri-mode-switching — 通过IMD的刺激发生器或RF发射器发射磁场干扰MRI图像，产生伪影，并可通过外部请求切换至MRI模式停止干扰。
  47. USRE48647E1_MED-EL · mri-mode-switching — 可自由转动的植入磁铁(球形/圆柱)消除B0扭矩和退磁；结合磁激活开关(导电软磁体/导电涂层磁铁/凹槽磁铁)在MRI特定场向下断开线圈保护电子电路

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