用于针对MRI优化的可植入系统的保持磁体和磁体系统技术方案

本发明专利技术的实施例涉及可植入听力植入物，例如耳蜗植入物。该可植入的听力植入体包括植入装置，该装置含有信号处理电路，被配置为接收从外部发射线圈发射的植入通信信号。可植入听力植入物还包括植入磁体，该磁体被配置为与位于皮肤上方的外部装置中的相应外部固定磁体协作，以磁力将外部装置磁性地保持抵靠上覆皮肤。植入磁体有北磁极，南磁极，并且整体具有与最外表面平行或成30

【技术实现步骤摘要】
用于针对MRI优化的可植入系统的保持磁体和磁体系统


[0001]本专利技术涉及至少部分可植入装置，诸如部分可植入听觉装置，例如耳蜗植入物，并且具体地涉及用于与此类装置中的外部磁体相互作用的可植入磁体。

技术介绍

[0002]一些听觉植入物(诸如中耳植入物(MEI)和耳蜗植入物(CI))采用位于植入物和外部部件中的协作附接磁体，以将外部部件磁性地保持在植入物上方的适当位置。例如，如图1所示，典型的耳蜗植入系统可以包括外部发射器装置101，该外部发射器装置包含发射线圈102和外部附接磁体103。外部附接磁体103具有常规的圆柱形圆盘形状和南北磁偶极子，该南北磁偶极子的轴线垂直于患者皮肤以产生如图所示的外部磁场线104。在患者皮肤下方植入了对应的接收器总成105，该接收器总成具有类似的接收线圈106和植入磁体107。植入磁体107也具有圆柱形圆盘形状和南北磁偶极子，该南北磁偶极子的磁轴垂直于患者皮肤以产生如图所示的内部磁场线108。内部接收器装置105通过手术植入并固定在患者体内的适当位置。外部发射器装置101放置在覆盖内部接收器总成105的皮肤上方的适当位置，并通过内部磁场线108与外部磁场线104之间的相互作用而保持在适当位置。来自发射器线圈102的rf信号将数据和/或功率耦合到与植入的处理器模块(未示出)通信的接收线圈106。
[0003]当患者接受磁共振成像(MRI)检查时会出现一个问题。植入磁体与为MRI施加的外部磁场之间会发生相互作用。如图2所示，植入磁体202的磁化方向基本上垂直于患者皮肤。在该示例中，来自MRI的强静磁场在内部磁体202上形成扭矩该扭矩可以使内部磁体202或整个植入装置201移位离开适当位置。这尤其可能会损坏患者体内的相邻组织。另外，来自MRI的外部磁场可以减小或消除植入磁体202的磁化使得它可能不再足够强到将外部发射器装置保持在适当位置。植入磁体202还可能导致MRI图像中出现成像伪影，接收线圈中可能存在感应电压，并且由于MRI的外部磁场与植入装置的相互作用而导致出现听觉伪影。作用在植入磁体上的扭矩和力以及植入磁体的去磁对于1.5特斯拉或更高的MRI场强尤其成问题。因此，对于具有磁体装置的许多现有植入系统，通常不允许进行MRI，或者限制MRI的使用以降低场强。其他现有解决方案包括使用可手术消除磁体、球形植入磁体(例如，美国专利7,566,296，其全部内容以引用方式并入本文)和各种环形磁体设计(例如，美国专利公开2011/0022120，其全部内容以引用方式并入本文)。
[0004]美国专利8,634,909(其全部内容以引用方式并入本文)公开了一种植入磁体，该植入磁体的磁偶极矩方向平行于圆盘形植入磁体的端面，即，垂直于圆盘形植入磁体的常规磁偶极矩方向。然后将磁体保持在磁体容器中，该磁体容器允许磁体响应于外部磁场(诸如来自MRI)而围绕其中心轴线旋转以重新对齐并最大程度地减少形成扭矩。但是这种旋转
只能围绕单个轴线进行。
[0005]还建议使用一组多个圆柱形磁体，该圆柱形磁体垂直于圆柱轴线磁化并可围绕其圆柱轴线旋转，嵌入磁体框架和外壳中，从而可以围绕外壳的中心轴线旋转(参见例如WO2017/105510，其全部内容以引用方式并入本文)。在该方法中，两个或多个径向磁化圆柱形磁体总是以其中一个北极靠近相邻南极取向(反之亦然)的配置对齐。这种配置的一个缺点是，圆柱形磁体一起表现得如同在'909专利中公开的单个圆盘形磁体，其中除非施加非常强的外部磁场，否则磁化方向平行于皮肤表面，但是由于相对较差的填充系数，该圆柱形磁体只有很小的组合磁体体积，因此需要特大或特强的外磁体。另一方面，使用两个或更多个圆柱形磁体确实允许实现相对纤薄的植入磁体设计。

技术实现思路

[0006]本专利技术的实施例涉及一种用于听觉植入装置的磁体装置。一种植入装置包含信号处理电路，所述信号处理电路被配置为接收从外部发射线圈通过被植入患者的上覆皮肤传输的植入通信信号，并且所述植入装置包括最外表面，所述最外表面适于位于上覆皮肤与被植入患者的下层颅骨之间。在植入装置内具有磁体外壳，并且磁体外壳被配置为可围绕外壳旋转轴线旋转，所述外壳旋转轴线至少近似垂直于植入装置的所述最外表面。植入磁体装置位于磁体外壳内并且被配置为与位于上覆皮肤上方的外部装置中的对应外部保持磁体协作以将外部装置磁性地保持抵靠上覆皮肤。所述植入磁体装置包括一个或多个圆柱形磁体，每个圆柱形磁体具有垂直于所述外壳轴线的中心圆柱轴线，并且每个圆柱形磁体被配置为可围绕其中心圆柱轴线旋转。每个圆柱形磁体具有带北磁极和南磁极的圆柱形外表面，并且北磁方向由从所述中心圆柱轴线延伸到所述北磁极的径向矢量限定，并且南磁方向由从所述南磁极延伸到所述中心圆柱轴线的径向矢量限定。所述北磁极和所述南磁极相对于彼此布置成不位于穿过所述中心圆柱轴线的公共直径上，使得所述北磁方向和所述南磁方向与所述中心圆柱轴线处的顶点形成小于180度的磁角。
[0007]在其他特定实施例中，所述植入磁体装置可以被配置用于使所述多个圆柱形磁体相对于彼此磁性对齐以形成穿过所述圆柱形磁体、所述磁体外壳和所述上覆皮肤的公共磁通线，以与所述外部保持磁体协作。一个或多个径向磁化辅助圆柱形磁体也可以位于所述圆柱形磁体之间并且被配置为耦合所述圆柱形磁体之间的所述公共磁通线。另外或替代地，软磁材料可以位于所述圆柱形磁体之间并且被配置为耦合所述多个圆柱形磁体之间的所述公共磁通线。
[0008]所述植入磁体装置可以被配置为通过使所述磁体外壳围绕所述外壳旋转轴线旋转并使所述圆柱形磁体围绕它们相应的中心圆柱轴线旋转来响应强外部磁场，以最大程度地减少施加到所述植入装置的净扭矩。所述磁角可以在90度至140度之间。每个圆柱形磁体可以被配置为在360度的完整旋转范围内可围绕中心圆柱轴线完全旋转。或者每个圆柱形磁体可以被配置为在小于180度的有限旋转范围内围绕所述中心圆柱轴线可限制地旋转。例如，限制旋转范围可以是90度。
[0009]本专利技术的第二方面涉及一种植入装置，所述植入装置包含信号处理电路，所述信号处理电路被配置为接收(例如，从外部发射线圈)通过被植入患者的上覆皮肤传输的植入通信信号，其中所述植入装置包括最外表面，所述最外表面适于位于上覆皮肤与下层颅骨
之间并且至少近似平行于被植入患者的皮肤；以及植入磁体，所述植入磁体被配置为与位于所述上覆皮肤上方的外部装置中的外部保持磁体协作以将外部装置磁性地保持抵靠所述上覆皮肤。根据本专利技术的第二方面，所述植入磁体具有北磁极、南磁极，并且整体具有与所述最外表面平行或成30
°
或更小、优先地20
°
或更小角度的总磁偶极矩。此外，所述植入磁体具有包括所述北磁极的北端部和包括所述南磁极的南端部，所述北端部和南端部各自由永磁材料形成，并且各自具有相对于所述总磁偶极矩倾斜的单独磁偶极矩，其中所述北端部中的所述单独磁偶极矩相对于所述总磁偶极矩倾斜以便具有指向所述最外表面的分量，并且所述南端部中的所述单独磁偶极矩相对于所述总磁偶极矩倾斜以便具有背离所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于听觉植入装置的磁体装置，其特征在于，所述磁体装置包括：植入装置(305)，所述植入装置包含信号处理电路，所述信号处理电路被配置用于接收从外部发射线圈通过被植入患者的上覆皮肤(401)传输的植入通信信号，其中所述植入装置(305)包括最外表面(308)，所述最外表面适于位于所述上覆皮肤(401)与所述被植入患者的下层颅骨之间；所述植入装置(305)内的磁体外壳(306)，其中所述磁体外壳(306)被配置为可围绕外壳旋转轴线(307)旋转，所述外壳旋转轴线至少近似垂直于所述植入装置(305)的所述最外表面(308)；以及所述磁体外壳(306)内的植入磁体装置，所述植入磁体装置被配置为与位于所述上覆皮肤(401)上方的外部装置(402)中的外部保持磁体(403)协作以将所述外部装置(402)磁性地保持抵靠所述上覆皮肤(401)；其中所述植入磁体装置包括一个或多个圆柱形磁体(300)，每个圆柱形磁体具有垂直于所述外壳旋转轴线的中心圆柱轴线(301)，并且每个圆柱形磁体(300)被配置为可围绕所述中心圆柱轴线旋转；其中每个圆柱形磁体具有带北磁极和南磁极的圆柱形外表面；其中北磁方向(304)由从所述中心圆柱轴线延伸到所述北磁极的径向矢量限定；其中南磁方向(304)由从所述南磁极延伸到所述中心圆柱轴线(301)的径向矢量限定；并且其中所述北磁极和所述南磁极相对于彼此布置成不位于穿过所述中心圆柱轴线(301)的公共直径上，使得所述北磁方向(303)和所述南磁方向(304)与所述中心圆柱轴线(301)处的顶点形成小于180度的磁角。2.根据权利要求1所述的磁体装置，其特征在于，其中所述植入磁体装置被配置用于使所述多个圆柱形磁体(300)相对于彼此磁性对齐，以形成穿过所述圆柱形磁体(300)、所述磁体外壳(306)和所述上覆皮肤(401)的公共磁通线，以与所述外部保持磁体(403)协作。3.根据权利要求2所述的磁体装置，其特征在于，还包括：所述多个圆柱形磁体(300)之间的一个或多个径向磁化辅助圆柱形磁体(601)，所述径向磁化辅助圆柱形磁体被配置为耦合所述多个圆柱形磁体(300)之间的所述公共磁通线。4.根据权利要求2或3所述的磁体装置，其特征在于，还包括在所述多个圆柱形磁体(300)之间的软磁材料(701)，所述软磁材料被配置为耦合所述多个圆柱形磁体(300)之间的所述公共磁通线。5.根据前述权利要求中任一项所述的磁体装置，其特征在于，其中所述植入磁体装置被配置为通过所述磁体外壳(306)围绕所述外壳旋转轴线(307)的旋转以及所述圆柱形磁体(300)围绕它们相应的中心圆柱轴线(301)的旋转来响应强外部磁场，以最大程度地减少施加到所述植入装置(305)的净扭矩。6.根据前述权利要求中任一项所述的磁体装置，其特征在于，其中所述磁角在90度至140度之间。7.根据前述权利要求中任一项所述的磁体装置，其特征在于，其中每个圆柱形磁体(300)被配置为在360度的完整旋转范围内围绕所述中心圆柱轴线(301)可完全旋转。8.根据前述权利要求中任一项所述的磁体装置，其特征在于，其中每个圆柱形磁体
(300)被配置为在小于180度的有限旋转范围内围绕所述中心圆柱轴线(301)可限制地旋转。9.根据权利要求8所述的磁体装置，其特征在于，其中所述有限旋转范围是90度。10.一种植入装置(905)，其特征在于，包含信号处理电路，所述信号处理电路被配置用于接收通过被植入患者的上覆皮肤(401)传输的植入通信信号，其中所述植入装置(905)包括最外表面(908)，所述最外表面适于位于所述上覆皮肤(401)与下层颅骨之间并且至少近似平行于所述被植入患者的所述皮肤(401)；以及植入磁体(900)，所述植入磁体被配置为与位于所述上覆皮肤(401)上方的外部装置(955)中的外部保持磁体(950)协作，以将所述外部装置(955)磁性地保持抵靠所述上覆皮肤(401)；其中所述植入磁体(900)具有北磁极、南磁极，并且整体具有与所述最外表面(908)平行或成30
°
或更小角度的总磁偶极矩,其中所述植入磁体(900)具有包括所述北磁极的北端部(914)和包括所述南磁极的南端部(915)，所述北端部(914)和所述南端部(915)各自由永磁材料形成，并且各自具有相对于所述总磁偶极矩倾斜的单独磁偶极矩(916、917)，其中所述北端部(914)中的所述单独磁偶极矩(916)相对于所述总磁偶极矩倾斜以便具有指向所述最外表面(908)的分量，并且所述南端部(915)中的所述单独磁偶极矩(917)相对于所述总磁偶极矩倾斜以便具有背离所述最外表面(908)的分量。11.根据权利要求10所述的植入装置(905)，其特征在于，其中所述植入磁体(900)可围绕垂直于所述最外表面(908)或偏离垂直小于30
°
的旋转轴线(907)旋转，其中在所述植入磁体(900)围绕所述旋转轴线(907)旋转时的每个可用旋转位置中，所述总磁偶极矩与所述最外表面(908)平行或成30
°
或更小角度。12.根据权利要求11所述的植入装置(905)，其特征在于，其中所述植入磁体(900)具有围绕所述旋转轴线(907)旋转对称的形状。13.根据权利要求11或12所述的植入装置(905)，其特征在于，其中所述植入磁体(900)具有面向所述植入装置(905)的所述最外表面(908)的外端面(912)和背离所述最外表面(908)的内端面(913)，其中所述内端面(913)和外端面(912)中的一者或两者垂直于所述旋转轴线(907)。14.根据权利要求10至13中任一项所述的植入装置(905)，其特征在于，其中所述植入磁体(900)具有平坦外端面(912)。15.根据权利要求10至13中任一项所述的植入装置(905)，其特征在于，其中所述北端部(914)和南端部(915)中的每个单独磁偶极矩(916、917)之间相对于所述总磁偶极矩的倾斜角≤50
°
。16.根据权利要求10至15中任一项所述的植入装置(905)，其特征在于，其中所述植入磁体(900)在平行于所述总磁偶极矩的方向上具有平均直径d
I
并且在垂直于所述最外表面(908)的方向上具有平均厚度h
I
，其中在所述北端部(914)和南端部(915)中的一者或两者中，所述单独磁偶极矩(916、917)相对于所述总磁偶极矩倾斜角度α，其中arctan(h
I
/(d
I
/2))
‑
15
°
≤α≤arctan(h
I
/(d
I
/2))+7
°
，优先地arctan(h
I
/(d
I
/2))
‑
10
°
≤α≤arctan(h
I
/(d
I
/2))+5
°
。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的植入装置(905)，其特征在于，其中所述北端部(914)和南端部(915)彼此直接相邻，并且各自形成所述植入磁体(900)的两个半部中的一者。18.根据权利要求10至16中任一项所述的植入装置(905)，其特征在于，其中所述植入磁体(900)的所述北端部(914)和南端部(915)通过具有单独磁偶极矩的中间部分彼此分开，所述单独磁偶极矩平行于所述总磁偶极矩或者偏离平行小于10
°
、优选地小于5
°
。19.根据权利要求10至18中任一项所述的植入装置(905)，其特征在于，其中所述植入磁体(900)的所述北端部(914)和南端部(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁，
申请(专利权)人：MEDEL电子医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：