具有安全模式的天线系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于诸如心脏起搏器或耳蜗植入物之类的可植入设备的天线系统（ＡＳ）。所述天线系统包括至少两个线圈单元（Ｌ１，Ｌ２），其端子（Ｔ１１，Ｔ２１，Ｔ１２，Ｔ２２）耦合到控制电路（ＣＣ），所述控制电路可以分别对应于“操作模式”和“安全模式”选择性地按照串联或反串联方式连接所述线圈单元。在所述操作模式下，所述线圈单元中的磁感生电压（Ｕ１，Ｕ２）相加，而在所述安全模式下，所述线圈单元中的磁感生电压（Ｕ１，Ｕ２）相减并从而完全或部分地补偿。因此，可以保护所述可植入设备免受由于例如在ＭＲＩ检查期间所存在的外部磁场的过高改变速率所导致的损害。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于可以被置于安全模式下的可植入设备的天线 系统、 一种天线设置以及一种包括所述天线系统的可植入设备。此外，本专利技术还涉及一种模式选择设备、 一种MRI设备以及一种用于控制所 述天线系统的方法。
技术介绍
US 6 348 070 Bl 〃>开了 一种用于包括两个i殳计完全相同的线團的 耳蜗植入物的天线系统，其中所述两个线圏被并排设置并且被连接成 使得由空间均匀的磁场所感生的电压彼此相对。从而可以避免例如在 磁共振成像(MRI)程序期间所感生的过高电压或电流对所述植入物 造成损害。尽管如此，仍然有可能通过外部射频(RF)发送器对所述 天线系统进行所期望的能量传输，前提是所述外部射频发送器在由所 述线圏所覆盖的区域内生成空间不均匀的磁场。JP 2004-312431公开了包括一个发射天线和多个接收天线的数据 载体的读取器/写入器设备中的一种线圏设置。为了微调对于所述发射 天线在各接收天线上的感应效应的抑制，可以把一个接收天线同相或 反相地连接到另 一个接收天线。
技术实现思路
基于上述背景，本专利技术的一个目的是针对由于过高的外部电场所 导致的损害为具有天线系统的植入设备提供更为通用的保护措施。上述目的是通过根据权利要求1的天线系统、根据权利要求8的 天线设置、根据权利要求9的可植入设备、根据权利要求10的模式选 择设备、根据权利要求11的MRI设备以及根据权利要求12的方法而 实现的。在从属权利要求中公开了优选实施例。根据本专利技术的第一方面的天线系统是针对可植入设备，但是当然 也可以将其使用在需要其有利特征的其他应用中。在可植入设备中， 所述天线系统通常将充当用于携带信息的信号的接收器或发送器，以连接的电导线的任何设置，并且所述电导线设置使得在把所述线圏单 元放置在(适当定向的)不断改变的外部磁场中的情况下会在所述端 子之间感生出电压。通常来说，所述线圏单元包括一个或更多个环路, 所述环路例如具有由电线构成的圆形或矩形横截面。b)用于在操作模式与安全模式之间进行选择性切换的控 制电路，其中在所述操作模式下所述线圈单元关于由给定磁场在其间 感生出的电压串联连接，而在所述安全模式下则反串联连接。在本文 中，串联连接意味着所述线圏单元的两个端子(每一个线圏单元 的一个端子)被连接成使得由所述给定(时变)磁场在所述线圈单元中感生出的电压将相加得到一个具有更大量值的总电压；这等于是说 第一线圏单元的低电势端子被连接到第二单元的高电势端子或者是反 过来的情况。与此相反，反串联连接意味着两个端子(每一个线 團单元的一个端子)被连接成使得由所述给定磁场在所述两个线團单 元中感生出的电压将部分或完全抵消，也就是说在剩余的自由端子处 产生其量值小于所述两个电压当中最大的那一个的总电压；这等于是 说所述笫一和第二线團单元的低电势端子或者高电势端子相连。所述天线系统的优点在于，取决于由所述控制电路所选择的模式， 所述耦合的线圏单元在时变外部磁场中生成最大(操作模式)或最小 (安全模式)电压。因此，特别有可能保护所述可植入设备免受例如在 MRI检查过程中遇到的过高外部磁场的损害。在许多情况下，所述线圈单元可以被表征为线圏面积矢量， 其中这种线圏面积矢量与在该线團单元的面积内占优的磁场矢量的标 量积将产生通过该线圈单元的磁通量。在由完全相同的例如圓形或矩 形的电线环路构成的线圈单元的实践中非常重要的情况下，所述线圏 面积矢量对应于一个与所述环路面积正交并且其量值与所述面积的大 小成比例的矢量。所述线圏面积矢量的定向按照惯例是关于所述电线 内的预先定义的正电流方向来确定的，例如通过右手定则，，来 确定；该定向与必须把所述线圏单元的各端子处的电势彼此相减的序 列直接相关，其中所述相减是为了在这些端子之间产生具有适当符号 的电压。如果可以通过上述线圏面积矢量来表征所述线圏单元，所述矢量 优选地彼此平行并且/或者具有相等的量值(其中应当注意的是，术语5平行，，在本文中不应当包括关于定向的任何声明)。如果所述线圈单 元的规格相等(例如具有相等数目、相等大小的圆形环路)并且被设 置在平行的平面中，则上述全部两个条件例如都可以满足。所述线圈 单元可以特别关于其线圏面积矢量被布置成一条线或者被并排布置。 平行并且等长的线圏面积矢量的优点在于，当所述天线系统暴露于空 间上均匀的磁场时，在所述两个线圈单元中所感生出的电压在所述安全模式下可以恰好抵消。在所述控制电路中可以按照不同的方式来决定何时在所述安全模 式与操作模式之间进行切换。在第一变型中，所述控制电路包括用于接收外部命令的接收器，所述命令使其接通或关断所述安全模式或操 作模式。因此，所述天线系统例如可以在其暴露于过高的外部磁场时(例如在MRI检查期间)被切换到所述安全模式。可替换地，所述天 线系统可以在进行信息信号或电能量的传输时被切换到所述操作模 式。所述接收器可以优选地被适配成在没有到外部发送器的有线连接 的情况下接收所述命令，例如通过利用人体的导电性作为由外部设备 所生成的无线发送的电磁波或电流来接收所述命令。在另一个变型中，所述控制电路包括用于检测由外部磁场所导致 的某种效应的传感器单元，其例如用于直接检测所述场强度或者用于 检测由所述场所导致的通量变化。因此，所述控制电路可以根据与在 所述线圏单元中占优的磁场相关的信息来执行其切换动作。在上述方法的一个具体实施例中，所述控制电路包括用于在所述 传感器单元检测到外部磁场在其至少一个特征参数中越过给定阈值的 情况下切换到所述安全模式的子电路。所述传感器单元例如可以检测 到外部磁场的改变速率是否超出预定阈值，于是所述子电路可以触发 到所述安全模式的自动过渡，以便保护所述可植入设备免受损害。在本专利技术的另一个实施例中，所述控制电路包括用于在操作模式 开始之后的预定时间触发返回到所述安全模式的定时器。因此，所述 安全模式将是一种默认状态，如果没有给出其他外部命令的话，所述 天线系统将自动采取这种默认状态。根据本专利技术的另一项发展，所述天线系统包括标识符模块，其允 许外部设备对所述天线系统进行无线识别。在这种情况下，外部设备 可以检测到能够在安全模式与操作模式之间进行切换的天线系统的存在，从而例如提供在启动了涉及高磁场强度的程序的情况下把该系统 切换到所述安全模式的可能性。所述标识符模块可选地可以通过射频标识符设备(RFID)来实现。本专利技术还涉及一种用于可植入设备的天线设置，其包括至少两个 上述类型的天线系统，即具有至少两个线圏单元以及用于在操作模式 (线圈单元串联)与安全模式(线圈单元反串联)之间进行选择性切换 的控制电路的天线系统。所述天线设置的特征还在于，每一个天线系 统的各线圈单元具有平行的线圈面积矢量，并且不同天线系统的线圏 面积矢量是非平行的。构成所述天线设置的各天线系统的最大磁灵敏 度(其由相应的线圈面积矢量限定)于是将有利地具有不同的方向。本专利技术还包括一种可植入设备，特别是心脏起搏器、神经刺激器、 药泵或者耳蜗植入物。所述可植入设备的特征在于其包括上述类型的 天线系统，即具有至少两个线圏单元以及用于在操作模式(线圏单元 串联)与安全模式(线圏单元反串联)之间进行选择性切换的控制电 路的天线系统。本专利技术还包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可植入设备的天线系统（ＡＳ，ＡＳ’），其包括：　ａ）至少两个不同的线圈单元（Ｌ１，Ｌ２），其中的每一个线圈单元具有两个端子（Ｔ１１，Ｔ２１，Ｔ１２，Ｔ２２）；　ｂ）用于在“操作模式”与“安全模式”之间进行选择性切换的控制 电路（ＣＣ），其中在所述操作模式下所述线圈单元关于由给定磁场（Ｂ）感生出的电压（Ｕ１，Ｕ２）被串联连接，而在所述安全模式下所述线圈单元关于所述感生电压被反串联连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-4-27 07107139.31、一种用于可植入设备的天线系统(AS，AS’)，其包括a)至少两个不同的线圈单元(L1，L2)，其中的每一个线圈单元具有两个端子(T11，T21，T12，T22)；b)用于在“操作模式”与“安全模式”之间进行选择性切换的控制电路(CC)，其中在所述操作模式下所述线圈单元关于由给定磁场(B)感生出的电压(U1，U2)被串联连接，而在所述安全模式下所述线圈单元关于所述感生电压被反串联连接。2、 根据权利要求l的天线系统(AS, AS，)，其中，所述线圏单元(L1， L2)由平行并且/或者量值相等的线圏 面积矢量(a， ￡，)表征。3、 根据权利要求l的天线系统(AS, AS，)，其特征在于，所述控制电路(CC)包括用于接收外部命令的接收 器(RC)。4、 根据权利要求l的天线系统(AS， AS，)，其特征在于，所述控制电路(CC)包括用于检测由外部磁场(B) 所导致的某种效应的传感器单元(SU)。5、 根据权利要求4的天线系统(AS, AS，)，其特征在于，所述控制电路(CC )包括用于在所述传感器单元(SU ) 检测到外部磁场在其至少一个特征参数中越过给定阁值的情况下切换 到安全模式的子电路。6、...

【专利技术属性】
技术研发人员：E坎塔托尔，RP克莱霍斯特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]