CN114191719A - 用于针对mri优化的可植入系统的保持磁体和磁体系统 - Google Patents

Abstract

本发明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°或更小角度的总磁偶极矩。植入磁体具有北端部和南端部，各自具有相对于总磁偶极矩倾斜的单独磁偶极矩。

Description

用于针对MRI优化的可植入系统的保持磁体和磁体系统

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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)。

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。

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。

发明内容

本发明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。

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。

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。

本发明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。根据本发明的第二方面，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述最外表面的分量。所述植入磁体的北端部和南端部可以彼此直接固定附接，或者可以各自固定地附接到所述植入磁体的中间部分。

根据本发明的第二方面，“作为整体”的植入磁体具有至少近似平行于最外表面或者换言之近似平行于处于植入状态的皮肤的“总磁偶极矩”。本领域技术人员将理解，作为整体的磁性体的磁偶极矩m是限定磁偶极子“强度”的宏观量。当布置在具有磁通密度B的外部磁场中时，产生扭矩τ，该扭矩对应于磁偶极矩m与磁通密度B的矢量积，即，τ＝m x B。因此，当置于外部磁场中时，可以很容易地确定植入磁体的总磁偶极矩m：植入磁体将自身取向成使偶极矩m与外部磁场的磁通密度B对齐，由此揭示磁偶极矩m的方向，而其幅值由使植入磁体旋转脱离对齐所需的扭矩大小限定。

作为整体的植入磁体的磁偶极矩确定内部磁体如何对MRI装置中的外部磁场做出反应。

然而，根据本发明，植入磁体具有分别包括北磁极和南磁极的北端部和南端部，每个磁极具有相对于所述总磁偶极矩倾斜的单独磁偶极矩。在这些北端部和南端部中，相应的磁化因此与作为整体的植入磁体的总磁偶极矩不对齐。材料的磁化被指定为矢量场M，该矢量场表达磁性材料中的磁偶极矩的密度，即，

其中dm是基本磁矩，并且dV是对应的体积元素。换言之，与磁体相关联的磁矩m是磁化M针对磁体体积的空间积分，即，m＝∫∫∫MdV。如本文所使用的，“矢量”被简单地理解为具有幅值和方向的物理对象。本文没有根据矢量和伪矢量的变换属性来区分它们。矢量通常用粗体符号表示。

在本发明中，北端部和南端部各自由永磁材料形成。如本文所理解的“永磁材料”具有广泛的含义，但是在任何情况下都不同于软磁材料，诸如软铁，因为它在本领域中用于极靴等。具体地，北端部和南端部中的永磁材料应具有大于200A/m、优选地大于500A/m、更优选地大于800A/m并且最优选地大于1000A/m的固有磁矫顽力HCi。所述北端部中的单独磁偶极矩具有指向所述最外表面的分量，并且所述南端部中的单独磁偶极矩具有背离所述最外表面的分量。发明人已经发现，这样，与在整个体积中在平行于皮肤的方向上均匀磁化的具有相同大小和材料的现有技术植入磁体相比，可以显著地增加施加到外部装置的外部磁体的磁吸引力或保持力，同时仍然允许总磁矩与皮肤平行。

在优选实施例中，植入磁体可围绕垂直于所述最外表面或偏离垂直小于30°、优选地小于20°的旋转轴线旋转，其中在所述植入磁体围绕其旋转轴线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平行或成30°或更小、优选地20°或更小角度。

优选地，所述植入磁体具有围绕所述旋转轴线旋转对称的形状。在优选实施例中，所述植入磁体具有面向所述植入装置的所述最外表面的外端面和背离所述最外表面的内端面，其中所述内端面和外端面中的一者或两者垂直于所述旋转轴线。例如，植入磁体可以具有圆盘形状。

在优选实施例中，所述植入磁体具有平坦外端面，以最佳地利用植入装置中的有限空间。

在优选实施例中，所述北端部和南端部中的每个单独磁偶极矩之间相对于总磁偶极矩的倾斜角≤50°。这将允许安全地避免其中植入磁体可能在强外部MRI场中无意中减弱或去磁的情况，以防患者在MRI程序期间没有使他或她的头部保持笔直，但是例如向一侧倾斜例如高达30°。

在优选实施例中，所述植入磁体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的方向上具有平均厚度h_I，其中在所述北端部和南端部中的一者或两者中，所述单独磁偶极矩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°。

在本文中，角度α是在垂直于最外表面的平面中测量的。已发现该角度范围允许特别好地增加附接力。对于较大角度α，北极与南极之间的距离会减小，这进而会导致保持力随着距植入磁体的距离而过度减小。

在一些实施例中，所述北端部和南端部彼此直接相邻，并且尤其各自形成所述植入磁体的两个半部中的一者。该实施例导致保持力非常好，同时允许相对易于制造。

然而，在替代实施例中，所述植入磁体的所述北端部和南端部可以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°。该实施例允许北端部和南端部的磁化具有相当大的倾斜度，同时避免外表面处的磁短路，由此导致保持力非常好。

另外或替代地，所述植入磁体的所述北端部和南端部中的一者或两者可以具有更靠近所述最外表面的外段和更远离所述最外表面的内段，其中在所述外段中所述单独磁偶极矩相对于所述总磁偶极矩的倾斜角小于在所述内段中的倾斜角。该实施例允许改进植入磁体内的磁通，同时避免北极与南极的距离减小。

在优选实施例中，所述植入磁体具有面向所述植入装置的所述最外表面的外端面和背离所述最外表面的内端面。此外，中间平面被限定为位于距所述外端面和内端面的相等距离处，并且所述外部磁体优选地满足以下标准(i)和(ii)中的一者或两者：

(i)当单独放置在空气或真空中时，在所述植入磁体外部产生的磁场的至少55％、优选地至少65％的总磁通位于所述中间平面的在组装状态中所述最外表面所处的一侧，

(ii)所述磁体的超过50％、优选地超过55％的质量位于所述中间平面的所述最外表面所处的一侧，其中尤其所述磁体的在内端面处的边缘呈倒角。

标准(i)限定由植入磁体本身产生的磁通的分布，即，当单独放置在空气或真空中时产生的磁通的分布。根据该标准，磁通的较大部分位于中间平面的一侧，并且该侧是在“组装状态”中(即，当植入磁体布置在植入装置中时)植入装置的最外层将所处的一侧。换言之，植入磁体被设计成使得它已经在需要它与外部装置建立吸引保持力的区域中单独地产生其大部分通量，即，更多地向体外而不是向体内。

第二标准(ii)规定植入磁体的一半以上的质量位于中间平面的最外表面所处的一侧。这再次有助于产生相对于植入磁体更靠近外部区域而不是内部区域的磁通。减少植入磁体朝向中间平面内部的质量的一种方式是在植入磁体的内端面处提供倒角边缘。这种形状还允许磁通更有利。

在优选实施例中，所述北端部和南端部由各向异性磁体元件形成，每个各向异性磁体元件具有优选的磁化方向，其中所述各向异性磁体元件彼此结合或与布置在其间的中间部分结合。所述优选的磁化方向相对于作为整体的植入磁体的总偶极矩成角度布置。各向异性磁体元件可以例如通过在形成磁体的同时施加外部磁场来制造，这可能例如涉及烧结。各向异性磁体的优点在于它们允许在其最终状态下具有更高的磁化。各向异性磁体在制造后尚未达到它们的最终磁强度，而只有在使用强磁脉冲进行最终磁化后才会达到最终磁强度。尽管各向同性磁体可以通过任何方向的强磁脉冲磁化，但是各向异性磁体只能沿在制造时确立的优选的磁化方向磁化。这实际上是作为整体的磁体的制造过程中的优点，因为磁体可以由具有优选的磁化方向的各向异性磁体元件组装而成，该磁化方向在北端部和南端部中相对于总磁化方向倾斜，但在之前，各向异性磁体元件被完全磁化。这使得在组装之前处理各向异性磁体元件以及更易于结合磁体元件。然后可以通过施加与最终总磁偶极矩的方向对齐的外部磁脉冲来完全磁化处于结合状态的各向异性磁体元件。在该磁化过程期间，作为整个植入磁体的一部分的各向异性磁体元件的磁化方向将被保留，同时它们的强度将会增加。

在优选实施例中，所述植入磁体可以在所述内端面(913)的至少一部分上施加一层软磁材料，诸如例如软铁。这可以有助于屏蔽由植入磁体本身朝向人体内部产生的磁场，由此可以减少MRI扫描期间的伪影。

在优选实施例中，所述植入磁体是稀土磁体，尤其是包括钕、钐、铽、镝或钬的稀土磁体。

本发明的另一实施例涉及一种植入系统，其包括根据前述实施例中任一项所述的植入装置或磁体装置以及外部装置，所述外部装置包含信号处理电路，所述信号处理电路被配置用于将植入通信信号传输到所述植入装置，所述外部装置包括适于位于所述皮肤附近的最内表面；以及外部磁体或磁体总成，所述外部磁体或磁体总成在位于所述上覆皮肤上方的所述外部装置中并且被磁性地配置为与根据前述实施例中任一项所述的植入磁体或磁体装置协作，诸如以将所述外部装置保持抵靠所述皮肤。

外部磁体可以类似于植入磁体，但是也可以具有不同的设计。具体地，由于外部装置可以在MRI程序之前取下，因此外部磁体不必专门被设计成应对强的外部MRI磁场。因此，外部磁体可以是具有磁偶极矩的两个磁体的装置，所述磁偶极矩垂直于外部装置的最内表面并因此垂直于皮肤，它们的北极和南极分别与植入磁体的南极和北极相邻布置。

然而，在植入系统的一些实施例中，所述外部磁体或磁体装置可以具有北磁极、南磁极，并且还可以整体具有与所述外部装置的所述最内表面平行或成30°或更小角度的总磁偶极矩。

此外，外部磁体可以具有与在实施例中的一者中关于上述内部磁体公开的设计类似的设计。具体地，所述外部磁体可以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外部磁体的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具有指向所述外部装置的所述最内表面的分量，并且所述南端部中的所述单独磁偶极矩具有背离所述外部装置的所述最内表面的分量。

在所述植入系统的优选实施例中，所述外部磁体可围绕垂直于所述外部装置的所述最内表面或偏离垂直小于30°的旋转轴线旋转，其中在所述外部磁体围绕其旋转轴线旋转时的每个可用旋转位置中，所述总磁偶极矩与所述最内表面平行或成30°或更小角度，其中所述外部磁体优选地具有围绕其旋转轴线旋转对称的形状。

在优选实施例中，所述外部磁体具有面向所述外部装置的所述最内表面的平坦内端表面。

在植入系统的优选实施例中，所述外部磁体在平行于所述总磁偶极矩的方向上具有平均直径d_E并且在垂直于所述外部装置的所述最内表面的方向上具有平均厚度h_E，其中在所述北端部和南端部中的一者或两者中，所述单独磁偶极矩相对于所述总磁偶极矩倾斜角度α，其中

arctan(h_E/(d_E/2))-15°≤α≤arctan(h_E/(d_E/2))+7°，优先地

arctan(h_E/(d_I/2))-10°≤α≤arctan(h_E/(d_E/2))+5°。

这些角度范围的优点类似于上面参考植入磁体所解释的那些优点。类似于植入磁体的情况，角度α在垂直于外部装置的最内表面的平面中测量，或者换言之，在至少近似垂直于皮肤的平面中测量。

在一些实施例中，所述外部磁体的所述北端部和南端部彼此直接相邻，并且尤其各自形成所述外部磁体的两个半部中的一者。在替代实施例中，所述外部磁体的所述北端部和南端部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外部磁体的所述总磁偶极矩或者偏离平行小于10°、优选地小于5°。

在植入系统的优选实施例中，所述植入磁体的所述北端部和南端部中的一者或两者具有更靠近所述外部装置的所述最内表面的内段和更远离所述外部装置的所述最内表面的外段，其中在所述内段中所述单独磁偶极矩相对于所述总磁偶极矩的倾斜角小于在所述外段中的倾斜角。

在优选实施例中，所述外部磁体具有面向所述外部装置的所述最内表面的内端面和背离所述外部装置的所述最内表面的外端面，其中中间平面被限定为位于距所述外部装置的所述外端面和内端面的相等距离处，并且其中所述外部磁体满足以下标准(i)和(ii)中的一者或两者：(i)当单独放置在空气或真空中时，在所述外部磁体外部产生的磁场的至少55％、优选地至少65％的总磁通位于所述中间平面的在组装状态中所述外部装置的所述最内表面所处的一侧，

(ii)所述外部磁体的超过50％、优选地超过55％的质量位于所述中间平面的所述最内表面所处的一侧，其中尤其所述磁体的在内端面处的边缘呈倒角。

在优选实施例中，所述外部磁体的所述北端部和南端部由各自具有优选磁化方向的各向异性磁体元件形成，其中所述各向异性磁体元件彼此结合或与布置在其间的中间部分结合，其中所述优选磁化方向相对于作为整体的所述外部磁体的所述总偶极矩成角度布置。

在优选实施例中，所述外部磁体是稀土磁体，尤其是包括钕(诸如钕-离子-硼磁体)或者包括钐(诸如钐-钴磁体)或者包括铽或镝或钬或其组合的稀土磁体。

本发明的实施例还包括一种听觉植入系统，该听觉植入系统包含根据前述内容中任一项所述的磁体装置。

附图说明

图1示出了典型的耳蜗植入系统的一部分以及植入磁体与外部植入磁体之间的磁相互作用。

图2示出了植入磁体与为MRI系统施加的磁场之间可能发生的力相互作用。

图3A示出了根据本发明的实施例的具有V形磁角的圆柱形植入磁体的示例。

图3B示出了具有图3A所示的类型的两个植入磁体的耳蜗植入装置的示例。

图4A和图4B示出了植入磁体的磁场如何对齐以与外部保持磁体协作。

图5A和图5B示出了植入磁体的磁场在存在时如何对齐。

图6A和图6B示出了径向磁化辅助圆柱形磁体位于圆柱形磁体之间的实施例的示例。

图7A和图7B示出了软磁材料位于圆柱形磁体之间的实施例的示例。

图8示出了根据本发明的实施例的圆柱形植入磁体的实施例，该圆柱形植入磁体被配置为在有限旋转范围内可有限地旋转。

图9A至图9C示出了圆柱形植入磁体针对外部MRI磁场的不同取向的取向。

图10A至图10C示出了在本发明的旋转性降低的实施例中针对反向磁化的圆柱形植入磁体的取向。

图11示出了使用植入磁体的耳蜗植入装置的另一示例，该植入磁体的北端部和南端部具有相对于植入磁体的总磁偶极矩倾斜的单独磁偶极矩。

图12是图11的装置中使用的类型的植入磁体的透视图。

图13是图11的装置的侧视图。

图14是示出植入装置和具有对应磁体的外部装置的示意性截面图。

图15是示出植入物和外部装置的磁体的示意性截面图。

图16示出了由均匀磁化的普通植入磁体产生的磁通的方向。

图17示出了由本发明的植入磁体产生的磁通的方向，该植入磁体具有北端部和南端部，该北端部和南端部具有相对于植入磁体的总磁矩倾斜的单独磁偶极矩。

图18示出了图16的普通植入磁体的磁通密度。

图19示出了本发明的根据图17的植入磁体的磁通密度。

图20示出了在均匀磁化的外部磁体与图16的普通植入磁体相互作用时产生的磁通密度。

图21示出了在均匀磁化的外部磁体与本发明的根据图17的植入磁体相互作用时产生的磁通密度。

图22是根据本发明的另一实施例的植入磁体和外部磁体的示意性截面图。

图23是示出由外部磁场施加到常规植入磁体和本发明的植入磁体的扭矩的示意图。

具体实施方式

两个磁极之间的较大距离的优点是外部磁体的吸引力不会随着磁体之间距离的增加而急剧下降。本发明的实施例涉及一种改进的植入磁体装置，该植入磁体装置使用两个圆柱形植入磁体，其磁化方向具有V形磁角。这些磁体安装在植入装置中，使得“强”侧(即，具有高磁通的一侧)至少部分地面向上覆皮肤。两个磁体都安装在磁体外壳内，它们也可以围绕外壳的旋转轴线转动。

图3A示出了根据本发明的实施例的具有V形磁角α的圆柱形植入磁体300的示例，而图3B示出了具有图3A所示的类型的两个植入磁体300的耳蜗植入装置305的示例。耳蜗植入装置305包含：信号处理电路(未示出)，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传输的植入通信信号；以及最外表面308，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。

植入装置305内有磁体外壳306，其外壳旋转轴线307垂直于植入装置305的最外表面308。磁体外壳306被配置为可围绕外壳旋转轴线307旋转。通常，磁体外壳306被植入装置305的接收器线圈包围。磁体外壳306可以是金属的(例如，由钛制成)，或者它可以由生物相容的非金属材料(例如，PEEK、FEP、PTFE、PSU等)制成并且可以被涂覆(例如，用聚对二甲苯涂覆)。磁体外壳306可以适于促进长期密封封装，和/或它可以适于以手术消除以最大程度地减少对MRI伪影的敏感性。

植入磁体装置包括一个或多个圆柱形磁体300，该圆柱形磁体位于磁体外壳306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。每个圆柱形植入磁体300具有垂直于外壳旋转轴线307的中心圆柱轴线301，并且每个圆柱形磁体300被配置为可围绕其中心圆柱轴线301旋转。

每个圆柱形磁体300具有带北磁极和南磁极的圆柱形外表面302。在最一般的意义上，“圆柱面”是由所有线上的所有点组成的表面，这些线平行于参考线并且在不平行于给定线的平面中穿过固定平面曲线。在本公开中，圆柱体是所谓的直角圆柱体，其中“固定平面曲线”为圆，并且参考线是垂直于圆平面的线，例如圆柱中心轴线301。北磁方向303由从中心圆柱轴线301延伸到北磁极的径向矢量限定。并且类似的南磁方向304由从南磁极延伸到中心圆柱轴线301的径向矢量限定。北磁极和南磁极相对于彼此布置成不位于穿过中心圆柱轴线301的公共直径上，使得北磁方向303和南磁方向304与中心圆柱轴线301处的顶点形成小于180度的磁角α。例如，磁角α可以具体地在90°至140°之间(或某个其他限定范围)。这种磁角α可以通过例如由两个预成型部分309和310形成圆柱形磁体300来建立，该预成型部分以将参考下面更详细地描述的另一实施例解释的方式根据上述北磁方向303和南磁方向304磁化。在图3所示的实施例中，预成型部分309、310各自对应于沿着由图3A中的虚线311指示的界面彼此附接的全圆柱形磁体300的纵向半部。

图4A和图4B示出了圆柱形磁体300的磁场如何对齐以与外部装置402中的一个或多个外部保持磁体403协作，其中圆柱形磁体300相对于彼此磁性对齐以形成穿过磁体、磁体外壳和上覆皮肤的公共磁通线以与外部保持磁体403协作。由于两个圆柱形磁体300紧密布置在一起(例如，它们的圆柱形外表面302之间的距离小于2mm)，因此两个相邻磁极形成具有公共磁方向的吸引磁连接，该公共磁方向平行于磁体装置305的外表面308和上覆皮肤401。由于V形磁角，两个圆柱形磁体300的不相邻半部的磁方向将磁通引向植入装置305的外表面308和上覆盖皮肤401，由此允许与外部保持磁体403进行强磁吸引，该磁吸引几乎与具有也法向于皮肤401的磁化方向的老式轴向磁化植入磁体一样强。

图5A和图5B示出了在存在MRI磁场501的情况下圆柱形磁体300如何布置。可以看出，两个圆柱形磁体300相对于外部磁场501立即对齐，使得由每个磁体300的不同半部的相应磁化与外部磁场501相互作用而产生的扭矩抵消。在图5B至7B中，磁化由阴影线示意性地表示。

图6A和图6B示出了径向磁化辅助圆柱形磁体601位于圆柱形磁体300之间的实施例的示例。辅助圆柱形磁体601被配置为耦合圆柱形磁体300之间的公共磁通线。这提供了穿过皮肤401的磁通的两个局部最大值之间的距离增加，因此改进对外部磁体403的磁吸引力。

图7A和图7B示出了软磁材料701位于圆柱形磁体300之间以耦合圆柱形磁体300之间的公共磁通线的实施例的示例。

在上述实施例中，圆柱形磁体300被配置为可在360度完整旋转范围内围绕中心圆柱形轴线301完全旋转，并且使得包含圆柱形磁体300的磁体外壳306可以围绕其外壳轴线307转动。否则，当中心圆柱轴线301固定并且强外部磁场501的取向与圆柱磁体300反向平行时，磁体将翻转180°，然后磁体的强磁侧将在内侧方向上面朝下层颅骨而不是在横向方向上面朝皮肤。注意，当首先扫描植入用户的头部与首先扫描植入用户的腿部相比时，给定MRI扫描仪中的外部磁场501的取向是不同的。因此，如果磁体装置可以处理外部磁场501的这两种取向，则这是有利的。此外，MRI扫描仪中的外部磁场501的取向没有一般约定，并且在其中在同一设施中两个MRI扫描仪彼此相邻布置的一些情况下，相应的外部磁场501的取向甚至被故意选择为相反取向。

然而，当磁体只有一个自由度并且旋转角仅限于大约90°时，两个圆柱形磁体处于V形磁化的另一设计变体也是适用的。图8示出了根据本发明的另一实施例的圆柱形植入磁体800的实施例，该圆柱形植入磁体被配置为在小于180度的有限旋转范围801内可有限地旋转。例如，圆柱形植入磁体可以具有V形磁化，其磁角在100°至140°之间，并且有限旋转范围801可以是90°。

图9A至图9C示出了圆柱形植入磁体800的有限旋转范围针对外部MRI磁场501的不同取向的取向。只要强外部磁场501的分量取向平行于圆柱形植入磁体800的总磁化，磁体的表现就与上述其他实施例相同。

图10A至图10C示出了在本发明的旋转性降低的实施例中针对反向磁化的圆柱形植入磁体的有限范围的取向。当强外部磁场的取向与圆柱形植入磁体800的总磁化反向平行时，它们不能转动大约180°以致于无法与外部磁场平行对齐。相反，每个植入磁体800都反转其磁极性。

在上述实施例中，尽管植入磁体的一些单独部件的取向垂直于皮肤表面，但是磁体在MRI环境中不会减弱，因为它们立即变为相对于MRI扫描仪的强静磁场的安全取向。每个单独的磁体的分量总是平行于MRI扫描仪的强静磁场。并且因此，每个单独的磁体始终对齐使得外部没有扭矩。磁通指向皮肤侧并在内侧方向上减小。因此，MRI伪影较少到达内侧方向，而更多地朝向皮肤侧。

图11中示出了另一植入装置的示例，在特定实施例中，该另一植入装置是耳蜗植入装置905，该耳蜗植入装置大致类似于图3B的耳蜗植入装置305。耳蜗植入装置905包含信号处理电路(未示出)，该信号处理电路被配置用于接收从外部装置(诸如图4B和6A中的元件符号402下所示的外部装置)通过被植入患者的上覆皮肤401传输的植入通信信号。

植入装置905包括最外表面908，该最外表面适于位于上覆皮肤401与下层颅骨之间并且至少近似平行于被植入患者的皮肤401。植入装置905还包括植入磁体900，该植入磁体被配置为与位于上覆皮肤401上方的外部装置402中的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401。

如图11至图13中指示，植入磁体900具有北磁极、南磁极，并且整体具有平行于最外表面908并因此平行于皮肤401(图11至图13中未示出)的总磁偶极矩m。总磁偶极矩m不需要精确地平行于最外表面908(皮肤401)，但是应当至少近似平行于它，例如相对于所述最外表面908形成30°或更小、优选地20°或更小的角度。

植入磁体900可围绕旋转轴线907旋转，在所示实施例中该旋转轴线垂直于所述最外表面908，使得在所述植入磁体900围绕其旋转轴线907旋转时的每个可用旋转位置中，总磁偶极矩m平行于所述最外表面908。

如图12和图13中可见，植入磁体900具有面向所述植入装置905的所述最外表面908(即，在植入状态下朝向皮肤401)的外端面912和背向所述最外表面908(即，在植入状态下朝向患者头部内侧)的内端面913。外端面912和内端面913都是平坦表面并且垂直于所述旋转轴线907。例如，植入磁体900可以具有圆柱形圆盘形状，其中侧面由圆柱形表面形成，如图12所示。然而，侧面不必是精确的圆柱形，而是可以具有略微锥形，如图13所示。然而优选的是，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。

此外，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和南端部915都由永磁材料形成并且各自具有相对于所述总磁偶极矩m倾斜的单独磁偶极矩916、917，如将参考图14更详细地解释。

图14再次以截面图示意性地示出了包括植入磁体900的植入装置905，以及包括外部磁体950的外部装置955。通过内部磁体905与外部磁体950之间的磁相互作用，外部装置955可以附接到患者的皮肤401。内部磁体900由两个半部组成，一个半部由北端部914形成，而另一半部由南端部915形成。带箭头的阴影线指示局部磁化M。可以看出，北端部914和南端部915中的局部磁化具有偏离方向，由此产生参考本发明的上述第一方面的所谓“磁角”。北端部914和南端部915中的每一者具有单独磁偶极矩916、917，其对应于对相应部分中的磁化M的空间积分。然后可以看出，尽管作为整体的植入磁体900的总偶极矩m指向平行于植入装置905的最外表面908，但是单独磁偶极矩916、917中的每一者相对于总偶极矩m倾斜。

更准确地说，可以看出，所述北端部914中的磁偶极矩916在垂直于最外表面908/皮肤401的平面内倾斜，以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倾斜以具有背离所述最外表面的分量。这产生其中由所述植入磁体901产生的大部分磁通B位于外部的情况，在外部需要产生保持外部磁体950的保持力。

具体地，在优选实施例中，当简单地单独考虑内部磁体900(即，不存在外部磁体950)时并且当放置在空气或真空中时，在植入磁体900外部产生的磁场的至少55％、优选地至少65％或甚至70％或更多的总磁通B位于中间平面的“外部”，该中间平面布置在距外端面912和内端面913的相等距离处。在本文中，“中间平面的外部”表示在组装状态下所述最外表面908所处的一侧。这样，可以显著地增加保持力并植入具有相同大小和材料的磁体，该磁体将平行于皮肤401均匀磁化。

在图14的实施例中，植入磁体900在平行于总磁偶极矩的方向上具有直径d_I，并且在垂直于所述最外表面的方向上具有厚度h_I。鉴于这种几何形状，在所述北端部914和南端部915两者中，所述单独磁偶极矩916、917相对于所述总磁偶极矩m倾斜一定的角度α＝arctan(h_I/(d_I/2))。在本文中，角度α是在垂直于最外表面908的平面中测量的。与将平行于皮肤401均匀磁化的具有相同大小和材料的现有技术植入磁体相比，针对角度α的这种选择足够大以提供外部磁体950的吸引力的显著改进。由于两个原因，已经发现明显更大的角度α不太有利。首先，对于较大角度α，北极与南极之间的距离会减小，这进而会导致保持力随着距植入磁体900的距离增加而过度减小。其次，所述北端部914和南端部915中的每个单独磁偶极矩916、917之间相对于总磁偶极矩m的倾斜角α通常应不大于60°，并具有一定的安全余量，优选地不超过50°，诸如以避免出现其中植入磁体900可能在强外部MRI场中无意中减弱或退磁的情况，以防患者在MRI程序期间没有将他或她的头部保持笔直，而是例如向一侧倾斜例如高达30°。针对角度α的优选范围是arctan(h_I/(d_I/2))-15°≤α≤arctan(h_I/(d_I/2))+7°，更优选地为arctan(h_I/(d_I/2))-10°≤α≤arctan(h_I/(d_I/2))+5°，条件是在每种情况下，优选地α≤50°。

注意，图14的实施例的外部装置955中的外部磁体950具有与内部磁体905类似的结构。即，外部磁体950的总磁偶极矩m平行于外部装置955的位于皮肤401附近的最内表面958。外部磁体950同样具有北端部964和南端部965，其中相应的单独磁偶极矩966、967相对于总偶极矩m倾斜，使得所述北端部964中的单独磁偶极矩966具有指向外部装置955的最内表面958的分量，并且使得所述南端部965中的单独磁偶极矩967具有背离外部装置955的所述最内表面958的分量。然而，尽管植入磁体905已经被专门设计用于与MRI外部磁场兼容，但是外部装置955可以在MRI程序之前从耳蜗植入用户身上取下，使得不必采用类似设计。具体地，外部磁体950不需要是可旋转的，并且它的总磁偶极矩m也不必平行于最内表面958(皮肤401)。然而，在优选实施例中，外部磁体950的设计类似于内部磁体905的设计，结合了在本发明的上述发明内容中描述的一些或全部特征。

图15示出了与图14的实施例类似的实施例，主要区别在于植入磁体905在内端表面913处的边缘呈倒角。这允许改进磁通，并且进一步允许将一半以上的磁体质量集中到中间平面的外部，即，集中在所述中间平面的所述最外表面908所处的一侧。

图16示出了由均匀磁化的普通植入磁体产生的磁通的方向。与此相反，图17示出了由图11至图14所示的类型的植入磁体900产生的磁通的方向，该植入磁体具有北端部914和南端部915，该北端部和南端部具有相对于植入磁体900的总磁矩倾斜的单独磁偶极矩916、917。

图18示出了图16的普通植入磁体的磁通密度。换言之，图16仅示出了磁通的方向，图18指示磁通密度，该磁通密度由在图中显示的箭头的大小表示。可以看出，磁通方向和磁通密度两者关于上述磁体的中间平面是镜像对称的，这是均匀磁化的结果。图19示出了本发明的图17的植入磁体900的磁通密度。可以看出，在本发明的植入磁体900中，磁极在图19的表示中“向上”移位，使得它们位于中间平面上方。实际上，如技术人员将理解的，磁极对应于其中植入磁体900的表面处的通量密度最高的区域，并且这些位置见于图19的表示中的左上角和右上角，因此与图14和图15中示意性示出的内容一致。此外，可以看出，当单独考虑时，在植入磁体900外部产生的磁场的总磁通中，较大部分位于中间平面上方。因此，由本发明的植入磁体900产生的磁场确实适合在与外部磁体协作时产生更高的吸引力。

图20示出了在均匀磁化的外部磁体与图16和图18的普通植入磁体相互作用时产生的磁通密度。为了比较，图21示出了在与图20相同的均匀磁化的外部磁体与图17和图19的植入磁体900相互作用时产生的磁通密度。可以看出，使用本发明的植入磁体900，植入磁体900的单位体积的吸引力可以增加15％。如果使用图14和图15中的附图标记950下所示的类型的外部磁体，则甚至可以进一步增加这种吸引力增益。

在所示实施例中，植入磁体900和外部磁体950都由形成成品磁体900、950中的北端部914、964和南端部915、965的两个单独的各向异性磁体片制成。各向异性磁体片各自具有与成品磁体900、950中的单独磁偶极矩916、917；966、967的方向相对应的优选的磁化方向。优选的磁化方向可以通过在磁体制造时(例如在对应的烧结过程期间)施加对应的磁场而压印在磁体材料上。相应的磁体片可以例如通过将它们粘合在一起而结合，并且只有在将它们结合在一起之后，才能通过施加与成品磁体900、950的总偶极矩方向平行的强磁化脉冲来建立最终磁化。由于磁体片的各向异性特性，该磁化脉冲不会沿着强磁化脉冲的磁场方向对两个磁体片进行磁化，而是会根据其优选的磁化方向对它们进行磁化。在优选实施例中，植入磁体900和/或外部磁体950是稀土磁体，尤其是包括钕、钐、铽、镝或钬的稀土磁体。

在图14和图15的实施例中，北端部914、964和南端部915、965彼此直接相邻，各自分别形成植入磁体900和外部磁体950的两个半部中的一者。

然而，在替代实施例中，所述植入磁体的北端部和南端部可以通过具有单独磁偶极矩的中间部分彼此分开，该单独磁偶极矩(至少近似)平行于所述总磁偶极矩。在图22中，关于外部磁体950示出了这样的示例，其中此类中间部分以附图标记970示出。该中间部分970允许北端部964和南端部965的磁化具有相当大的倾斜度，同时避免外表面处的磁短路，由此导致保持力非常好。

另外或替代地，所述植入磁体900的所述北端部914和南端部915中的一者或两者可以具有更靠近最外表面908(图22中未示出，参见图14)的外段914a、915a和更远离所述最外表面908的内段914b、915b，并且在所述外段914a、915a中单独磁偶极矩(由图22中的磁化指示)相对于总磁偶极矩的倾斜角小于在所述内段914b、915b中的倾斜角。该实施例允许改进植入磁体900内的磁通，同时避免北极与南极的距离减小。对于图22中的外部磁体950，同样指示类似的设计。

图23在下半部分中示出了具有均匀磁化和偶极矩m的常规植入磁体，该偶极矩平行于皮肤401并且可围绕垂直于皮肤401的轴线旋转。当被植入人员置于MRI设备的外部磁场B中时，通常假设磁场B平行于皮肤401，并且在这种假设下，植入磁体可以旋转，诸如以使其偶极矩m与外部磁场B对齐，不再有扭矩作用在植入磁体上。然而，这是理想化的假设，因为被植入磁体可能不会完全平行于覆盖磁体的皮肤，并且实际上，由于患者的单独解剖结构以及患者可能会将他或她的头部向侧面倾斜的事实，因此覆盖磁体的皮肤不会精确地平行于外部磁场B。因此，实际上出现如图23的上部指示的情况，其中常规植入磁体的磁偶极矩m将相对于外部磁场B倾斜一定的角度ε。在这种情况下，将扭矩τ施加到植入磁体，该扭矩的幅值为|τ|＝|m|·|B|·sin(ε)。

图23的上部示出了针对根据本发明的实施例的植入磁体900的相同情况，该植入磁体具有北端部914和南端部915，该北端部和南端部形成植入磁体900的半部并且具有相应的单独磁偶极矩916、917，该磁偶极矩各自相对于植入磁体900的总磁偶极矩倾斜一定的角度α。这表示在形成北端部914和南端部915的两个半部中的每一者中，即使外部磁场B平行于植入磁体900的总磁偶极矩，也会施加局部扭矩，但是这样的两个局部扭矩相互抵消。假设北端部914和南端部916中的每一者中的单独偶极矩916、917的幅值为m_O，则如图23的下部所示在外部磁场B倾斜的情况下的总扭矩的幅值可以计算如下：

|τ|＝m_O·|B|·sin(α+ε)-m_O·|B|·sin(α-ε)＝2·m_O·|B|·sin(ε)·cos(α)。

将该扭矩与具有相同尺寸的常规均匀磁化植入磁体所经历的扭矩进行比较，可以假设2·m_O≈|m|，其中|m|再次是常规均匀磁化植入磁体的磁偶极矩的幅值。因此可以看出，与相同大小的常规磁体相比，本发明的植入磁体900在倾斜的外部磁场B中所经历的扭矩实际上减少了cos(α)倍，从而使得本发明的植入磁体900对与外部磁场平行于皮肤的理想假设的偏差不太敏感。

尽管已经公开了本发明的各种示例性实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离本发明的真实范围的情况下进行各种改变和修改来实现本发明的一些优点。

Claims (35)

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(915)中的一者或两者具有更靠近所述最外表面(908)的外段(914a、915a)和更远离所述最外表面(908)的内段(914b、915b)，其中在所述外段(914a、915a)中所述单独磁偶极矩相对于所述总磁偶极矩的倾斜角小于在所述内段(914b、915b)中的倾斜角。

20.根据权利要求10至19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)，其中中间平面被限定为位于距所述外端面(912)和内端面(913)的相等距离处，并且其中所述植入磁体(900)满足以下标准(i)和(ii)中的一者或两者：

(i)当单独放置在空气或真空中时，在所述植入磁体外部产生的磁场的至少55％、优选地至少65％的总磁通位于所述中间平面的在组装状态中所述最外表面(90)所处的一侧，

(ii)所述磁体(900)的超过50％、优选地超过55％的质量位于所述中间平面的所述最外表面(908)所处的一侧，其中所述磁体(900)在所述内端面(913)处的边缘呈倒角。

21.根据权利要求10至20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)由各自具有优选磁化方向的各向异性磁体元件形成，其中所述各向异性磁体元件彼此结合或与布置在其间的中间部分结合，其中所述优选磁化方向相对于作为整体的所述植入磁体的所述总偶极矩成角度布置。

22.根据权利要求10至21中任一项所述的植入装置(905)，其特征在于，其中在所述内端面(913)的至少一部分上施加一层软磁材料，诸如例如软铁。

23.根据权利要求10至22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)是稀土磁体，尤其是包括钕、钐、铽、镝或钬的稀土磁体。

24.一种植入系统，其特征在于，包括根据前述权利要求中任一项所述的植入装置(905)或磁体装置以及外部装置(955)，所述外部装置(955)包括信号处理电路，所述信号处理电路被配置用于将植入通信信号传输到所述植入装置(905)，所述外部装置(955)包括适于位于所述皮肤(401)附近的最内表面(958)；以及外部磁体(950)或磁体总成，所述外部磁体或磁体总成在位于所述上覆皮肤(401)上方的所述外部装置(955)中，并且被磁性地配置为与所述植入装置(905)的所述植入磁体(900)或与所述磁体装置协作，以将所述外部装置(955)保持抵靠所述皮肤(401)。

25.根据权利要求24所述的植入系统，其特征在于，其中所述外部磁体(950)或磁体装置具有北磁极、南磁极，并且整体具有与所述外部装置(955)的所述最内表面(958)平行或成30°或更小角度的总磁偶极矩。

26.根据权利要求25所述的植入系统，其特征在于，其中所述外部磁体(950)具有包括所述北磁极的北端部(964)和包括所述南磁极的南端部(965)，所述北端部(964)和南端部(965)各自由永磁材料形成，并且各自具有相对于所述外部磁体(950)的所述总磁偶极矩倾斜的单独磁偶极矩，

其中所述北端部(964)中的所述单独磁偶极矩(966)具有指向所述外部装置(955)的所述最内表面(958)的分量，并且所述南端部(965)中的所述单独磁偶极矩(967)具有背离所述外部装置(955)的所述最内表面(958)的分量。

27.根据权利要求24至26中任一项所述的植入系统，其特征在于，其中所述外部磁体(950)可围绕垂直于所述外部装置(955)的所述最内表面(958)或偏离垂直小于30°的旋转轴线旋转，其中在所述外部磁体(950)围绕所述旋转轴线旋转时的每个可用旋转位置中，所述总磁偶极矩与所述最内表面(958)平行或成30°或更小角度，其中所述外部磁体(950)优选地具有围绕其旋转轴线旋转对称的形状。

28.根据权利要求24至27中任一项所述的植入系统，其特征在于，其中所述外部磁体(950)具有面向所述外部装置(955)的所述最内表面(958)的平坦内端表面(962)。

29.根据权利要求26至28中任一项所述的植入系统，其特征在于，其中所述外部磁体(950)在平行于所述总磁偶极矩的方向上具有平均直径d_E并且在垂直于所述外部装置(955)的所述最内表面(958)的方向上具有平均厚度h_E，其中在所述北端部(964)和南端部(965)中的一者或两者中，所述单独磁偶极矩(966、967)相对于所述总磁偶极矩倾斜角度α，其中

arctan(h_E/(d_E/2))-15°≤α≤arctan(h_E/(d_E/2))+7°，优先地

arctan(h_E/(d_I/2))-10°≤α≤arctan(h_E/(d_E/2))+5°。

30.根据权利要求24至29中任一项所述的植入系统，其特征在于，其中所述外部磁体(950)的所述北端部(964)和南端部(965)彼此直接相邻，并且各自形成所述外部磁体(950)的两个半部中的一者。

31.根据权利要求26至29中任一项所述的植入系统，其特征在于，其中所述外部磁体(950)的所述北端部(964)和南端部(965)通过具有单独磁偶极矩的中间部分(970)彼此分开，所述单独磁偶极矩平行于所述外部磁体的所述总磁偶极矩或者偏离平行小于10°、优选地小于5°。

32.根据权利要求26至31中任一项所述的植入系统，其特征在于，其中所述植入磁体(950)的所述北端部(964)和南端部(966)中的一者或两者具有更靠近所述外部装置(955)的所述最内表面(958)的内段(964a、965a)和更远离所述外部装置(955)的所述最内表面(958)的外段(964b、965b)，其中在所述内段(964a、965a)中所述单独磁偶极矩相对于所述总磁偶极矩的倾斜角小于在所述外段(964b、965b)中的倾斜角。

33.根据权利要求26至32所述的植入系统，其特征在于，其中所述外部磁体(950)具有面向所述外部装置(955)的所述最内表面(958)的内端面(962)和背离所述外部装置(955)的所述最内表面(958)的外端面(963)，

其中中间平面被限定为位于距所述外部装置(955)的所述外端面(963)和内端面(962)的相等距离处，并且其中所述外部磁体(950)满足以下标准(i)和(ii)中的一者或两者：

(i)当单独放置在空气或真空中时，在所述外部磁体(950)外部产生的磁场的至少55％、优选地至少65％的总磁通位于所述中间平面的在组装状态中所述外部装置的所述最内表面所处的一侧，

(ii)所述外部磁体(950)的超过50％、优选地超过55％的质量位于所述中间平面的所述最内表面(958)所处的一侧，其中所述磁体在所述外端面处的边缘呈倒角。

34.根据权利要求26至33中任一项所述的植入系统，其特征在于，其中所述外部磁体(950)的所述北端部(964)和南端部(965)由各自具有优选磁化方向的各向异性磁体元件形成，其中所述各向异性磁体元件彼此结合或与布置在其间的中间部分结合，其中所述优选磁化方向相对于作为整体的所述外部磁体的所述总偶极矩成角度布置。

35.根据权利要求24至36中任一项所述的植入系统，其特征在于，其中所述外部磁体(950)是稀土磁体，尤其是包括钕、钐、铽、镝或钬的稀土磁体。

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