CN114712713A - 用于植入式医疗设备设计的mri安全测试的测试向量的选择 - Google Patents
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Abstract
在一些示例中,一种方法包括:基于用于植入式心脏治疗系统的磁共振成像(MRI)安全测试的多个参数的值的组合生成多个测试向量,确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值,基于测试向量子集的电功率水平和相位值,以及关于测试向量子集中的每个测试向量影响了植入式心脏治疗系统的植入式起搏器设备的一个或多个心内引线的至少一个电极的确认,来选择测试向量子集,以及针对测试向量子集中的每个测试向量应用MRI安全测试,以确定进入植入式起搏器设备的射频(RF)能量的量。
Description
技术领域
本公开涉及用于评估植入式医疗设备(IMD)设计在受到射频或其他干扰时的安全性的技术。
背景技术
各种类型的植入式医疗设备(IMD)已被用于植入以治疗或监测患者的一个或多个状况。这种IMD可适用于监测或治疗与心脏、肌肉、神经、脑、胃、内分泌器官或其他器官及其相关功能相关的状况。这种IMD可以与将电极定位在期望位置的引线相关联,或者可以是无引线的,其中电极与设备壳体集成在一起和/或附接到设备壳体。这些IMD可具有将数据无线地传输到植入患者体内的另一设备或者传输到位于患者体外的另一仪器或者传输到这两者的能力。
在一些示例中,当植入了IMD的患者靠近磁共振成像(MRI)设备时,IMD的电引线和/或电极可获得来自于MRI设备的射频(RF)能量,该RF能量可由此进入IMD。在一些示例中,附加的RF能量可干扰IMD的操作(例如,通过影响IMD的电源、导致IMD的上电复位等方式造成干扰)。可能需要执行MRI安全测试来评估对于IMD的MRI RF暴露风险。
发明内容
总体上,本公开涉及用于评估植入式医疗设备(IMD)设计在受到射频或其他干扰时的安全性的技术。具有包括IMD和一个或多个植入式引线的植入式医疗治疗系统(诸如,植入式心脏治疗系统)的患者可能身处MRI设备的附近区域内。由于接近MRI设备,因此IMD或植入式电引线(多个)可能会在MRI设备的操作期间获得来自于MRI设备的射频(RF)能量,这可能会影响IMD的操作。因此,可能需要对IMD的设计或IMD本身进行MRI安全测试,以确定来自MRI设备的RF能量是否可能影响IMD的操作。
MRI安全测试可涉及通过将IMD暴露于模拟由MRI设备生成的RF场的RF能量(例如,经由辐射的和/或注入的RF暴露),来确定由MRI设备生成的RF场和IMD的内部电路之间的相互作用。为了进行这样的测试,在这样的测试期间可能存在多个不同的参数,这可导致用于心脏治疗系统的MRI测试的大量可能的参数组合(在本文称为“测试向量”)并且可能使得对所有可能的测试向量加以测试是不可行的。本公开描述了针对IMD设计选择用于磁共振成像(MRI)安全测试的测试向量的示例技术。这些技术可以减少用于测试的测试向量的数量。以这种方式,示例技术可以允许测试减低数量的测试向量,同时确保MRI安全测试覆盖在使用该IMD设计的情况下的所有潜在临床场景。
在一个示例中,本公开可涉及一种方法,该方法包括:由计算系统的处理电路系统生成多个测试向量,多个测试向量中的每个测试向量是用于植入式医疗治疗系统的磁共振成像(MRI)安全测试的多个参数的值的相应组合,该植入式医疗治疗系统包括电连接到一个或多个电引线的植入式医疗设备(IMD),所述一个或多个电引线中的每一个包括在所述电引线的远侧部分上的至少一个电极,其中多个参数包括患者身体模型、MRI扫描患者标记点位置、一个或多个电引线的型号(model)、一个或多个电引线在患者体内的路径、MRI线圈的类型、MRI激励的类型、以及一个或多个电引线的至少一个电极在患者体内的一个或多个位置;由处理电路系统确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值;由处理电路系统基于以下的事项从多个测试向量中选择测试向量子集:测试向量子集的电功率水平和相位值、以及关于测试向量子集中的每个测试向量影响了针对该测试向量的一个或多个电引线的远侧部分上的至少一个电极的确认;以及由处理电路系统通过将与相应测试向量相对应的所确定的量的射频(RF)能量施加到IMD的至少一个端口,来针对选定的测试向量子集中的每个相应测试向量应用MRI安全测试。
在另一示例中,本公开可涉及用于测试植入式医疗治疗系统的植入式医疗设备(IMD)的磁共振成像(MRI)安全测试系统,所述植入式医疗治疗系统包括电连接到一个或多个电引线的IMD,一个或多个电引线中的每个电引线包括在电引线的远侧部分上的至少一个电极,MRI安全测试系统包括:计算系统,该计算系统包括:存储器;以及处理电路系统,该处理电路系统耦合到存储器,处理电路系统被配置成用于:生成多个测试向量,多个测试向量中的每个测试向量是用于植入式医疗设备系统的磁共振成像(MRI)安全测试的多个参数的值的相应组合,其中多个参数包括患者身体模型、MRI扫描患者标记点位置、一个或多个电引线的型号、一个或多个心内引线在患者体内的路径、MRI线圈的类型、MRI激励的类型、以及一个或多个电引线的至少一个电极在患者体内的一个或多个位置;确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值;基于以下的事项从多个测试向量中选择测试向量子集:测试向量子集的电功率水平和相位值、以及关于测试向量子集中的每个测试向量影响了针对该测试向量的一个或多个电引线的远侧部分上的至少一个电极的确认;并且向信号生成系统输出测试向量子集;并且信号生成系统被配置成用于经由一个或多个信号递送引线被电连接到IMD,其中,信号生成系统被进一步配置成用于:通过将与相应测试向量相对应的所确定的量的射频(RF)能量施加到IMD的至少一个端口,来针对选定的测试向量子集中的每个测试向量应用磁共振成像(MRI)安全测试。
在另一示例中,本公开涉及植入式治疗设备系统,该治疗设备系统包括:存储器;植入式医疗设备(IMD),该IMD包括:治疗电路系统;处理电路系统;感测电路系统;以及一个或多个电引线,所述一个或多个电引线电连接到IMD,其中所述一个或多个电引线中的每一个电引线包括在电引线的远侧部分上的至少一个电极;以及一个或多个处理器,其中该一个或多个处理器被配置成用于通过以下方式确定用于IMD的配置:生成多个测试向量,多个测试向量中的每个测试向量是用于植入式医疗设备系统的磁共振成像(MRI)安全测试的多个参数的值的相应组合,其中多个参数包括患者身体模型、MRI扫描患者标记点位置、一个或多个电引线的型号、一个或多个电引线在患者体内的路径、MRI线圈的类型、MRI激励的类型、以及一个或多个电引线的至少一个电极在患者体内的一个或多个位置;确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值;基于以下的事项从多个测试向量中选择测试向量子集:测试向量子集的电功率水平和相位值、以及关于测试向量子集中的每个测试向量影响了针对该测试向量的一个或多个电引线的远侧部分上的至少一个电极的确认;并且针对选定的测试向量子集中的每个测试向量应用MRI安全测试以确定进入IMD的射频(RF)能量的量。
在另一示例中,本公开涉及植入式医疗设备(IMD),该IMD包括:治疗电路系统;处理电路系统;以及感测电路系统,其中IMD被配置成用于电连接到一个或多个电引线,其中一个或多个电引线中的每一个电引线包括在该电引线的远侧部分上的至少一个电极,其中IMD是根据权利要求1-8中任意一项或多项所述的方法设计的。
本发明内容旨在提供对本公开中所描述的主题的概览。并不旨在提供对在下面的所附附图和说明书内详细描述的方法和系统的排他的或穷尽的解释。
附图说明
在下面的所附附图和说明书中阐述了本公开的一个或多个示例的细节。通过说明书和附图以及权利要求书,本公开的其他特征、目标、以及优点将变得显而易见。参考附图,其中具有相同附图标记的要素自始至终表示相同的要素。
图1是结合患者和MRI设备的示例植入式医疗治疗系统的概念图。
图2是示例性MRI安全测试系统的概念图。
图3是示出了图1的IMD的示例配置的功能框图。
图4是示出了图2的信号生成系统的示例配置的功能框图。
图5是示出了选择用于MRI安全测试的测试向量的示例过程的流程图。
图6是示出了选择用于MRI安全测试的测试向量的另一示例过程的流程图。
图7是示出了选择用于MRI安全测试的测试向量的另一示例过程的流程图。
具体实施方式
总体上,本公开涉及用于评估植入式医疗设备(IMD)设计的安全性的设备、系统和方法。IMD可以是被配置成用于例如经由电刺激向患者递送医疗治疗的植入式医疗治疗系统的一部分。IMD可以是被设计成用于植入患者体内的电子设备,并且可以执行一个或多个功能,包括但不限于感测信号、递送医疗治疗、递送刺激信号(例如心脏起搏脉冲)等等。在一些示例中,IMD可以附加地提供心脏复律和/或除颤治疗,例如以电击的形式。在一些示例中,IMD可以包括将多个电极定位在患者体内的多个位置内的一个或多个电引线。在一些示例中,IMD可以具有一个或多个端口,每个端口被配置成用于将一个或多个电引线连接到IMD内的电路系统。
在一些示例中,具有植入的IMD的患者可能身处MRI设备(例如,MRI扫描仪或其他类似设备)的附近区域内。例如,患者可能正在操作MRI扫描仪或可能正在经历MRI扫描程序。如果IMD在MRI设备的某个附近区域内,则MRI设备生成的场可能会影响IMD的操作。在一些示例中,连接到IMD的一个或多个电引线可能从MRI设备生成的场中获得能量(例如,射频(RF)能量),并且可以通过连接到电引线的端口将该能量传递到IMD中。在一些示例中,附加的RF能量可能会干扰IMD的操作,例如,通过引起一次或多次上电休息(power-on-rest,POR)发生、通过影响IMD的电源等,来造成干扰。在其他示例中,附加的能量可通过引起非预期的刺激和/或治疗递送来干扰IMD的操作。例如,RF能量可被整流并转换为直流(DC)信号,该DC信号随后可沿着一个或多个电引线传播并引起非预期的刺激。因此,IMD设计可能需要经历一项或多项MRI安全测试,以证明IMD将不会受到MRI设备的场的影响,并且将对MRI设备的附近区域内的用户而言是安全的。一项或多项MRI安全测试可包括标准化测试,诸如但不限于由国际标准化组织(ISO)发布的ISO/TS 10974:2018的第15条,“针对具有有源植入式医疗设备的患者的磁共振成像的安全性的评估(Assessment of the Safety ofMagnetic Resonance Imaging for Patients with an Active Implantable MedicalDevice)”。
一个或多个MRI安全测试可以包括用于特定类型的IMD的多个参数、包括IMD的植入式医疗治疗系统的配置、以及可能影响MRI暴露对IMD的影响的任何MRI设备。多个参数可以包括但不限于临床参数、MRI设备的电磁模型、患者身体的模型、IMD的模型等。多个参数的值的不同组合可以被表示为测试向量,其中每个测试向量表示一MRI扫描场景,其中多个参数具有在相应测试向量中表示的值。一个或多个MRI安全测试可以应用于一个或多个测试向量,以确定根据一个或多个测试向量操作的IMD是否可以在经测试的条件下安全地操作。
IMD的功能可被用于MRI安全测试的多个参数所影响。多个参数以及针对这些参数中的每个参数的值的不同组合可以生成数以百万计的潜在的MRI扫描场景。此外,IMD的一个或多个端口中的每一个端口可以接受不同型号的电引线。通过将不同的电引线组合与潜在的MRI扫描场景相结合,可能需要对数以十亿计的潜在的测试向量执行一项或多项MRI安全测试。对测试向量中的每个测试向量手动执行或模拟一项或多项MRI安全测试可能是极为昂贵和/或不可行的。因此,可能需要将潜在测试向量的范围减少到可以轻松测试但也表示并涵盖了IMD可能经历的临床MRI扫描场景的子集。
本公开的设备、系统和方法可以通过选择可以表示IMD可能经历的临床场景范围的相对较少数量的测试向量,来提供对于对测试向量的MRI安全测试的其他应用的技术改进。在一些示例中,本公开的设备、系统和方法可以减少需要测试以满足MRI安全测试的条件的测试向量的数量并且减少执行MRI安全测试所需的时间量和财务资源量。在一些示例中,本公开的设备、系统和方法可以确定用于更好地表示和覆盖具有IMD的患者可能经历的临床MRI扫描场景的范围的MRI安全测试的测试向量。
图1是结合患者102和MRI设备114的示例植入式医疗治疗系统100的概念图。植入式医疗治疗系统100可以包括植入式医疗设备(IMD)106,诸如植入式起搏器设备(IPD),例如,如图1所示的IPD 106。尽管如图1所示的示例植入式医疗治疗系统100是植入式心脏治疗系统,但本公开的设备、系统和方法可以涉及其他植入式医疗治疗系统和/或用于其他医疗治疗的其他IMD,作为一些附加示例,其他医疗治疗例如为深部脑刺激(DBS)、脊髓刺激(SCS)、骨盆刺激、胃刺激、或周围神经场刺激(PNFS)。
IMD 106被植入患者102体内并通过电引线(多个)108电连接到心脏104。电引线(多个)108中的每一个电引线包括电极110A和110B(在下文称为“电极110”)。对于电引线(多个)108中的每一个电引线,电极110A可以定位在电引线108的远侧尖端处并且电极110B可以沿着电引线108定位并且靠近电极110A。尽管图1中所示的示例IMD所包括的是包括电极110的单个电引线108,但另一示例植入式医疗治疗系统100可以包括多于一个电引线,并且其他示例电引线可以包括不同数量和类型的电极。在一些示例中,对于针对心脏相关治疗的植入式医疗治疗系统100,电引线(多个)108可以是心内引线。在一些示例中,如图3进一步所示,IMD 106可以是有源植入式医疗设备(AIMD)。
在一些示例中,具有IMD 106的患者102可能在MRI设备114的附近区域内,同时MRI设备114是活动的。MRI设备114生成的场(例如,射频(RF)场)可以将RF能量120传递到IMD106中并且干扰IMD 106的操作。在一些示例中,RF能量120可以沿着电引线(多个)108传播并且通过电极110中的一个或多个电极引起非预期的刺激。
图2是根据本公开的一个或多个方面的示例MRI安全测试系统200的概念图。示例MRI安全测试系统200可以包括计算系统202、IMD 106和信号生成系统204。虽然如图2所示的示例MRI安全测试系统200针对图1的植入式医疗治疗系统100的IMD 106,但其他示例MRI安全测试系统可以针对如本公开中所讨论的其他植入式医疗治疗系统或其他IMD。
计算系统202可以包括用户界面(UI)206、电源207、处理电路系统208、存储器210和通信电路系统216(UI)402和电源404。存储器210可以包括模块,所述模块包括但不限于测试向量生成模块212、测试向量选择模块214等。在一些示例中,计算系统202可以包括被配置成用于执行处理电路系统208的功能的一个或多个处理器。在一些示例中,计算系统202的电路可以位于单个计算设备内。在其他示例中,计算系统202的电路系统可以位于一个或多个计算设备、一个或多个计算系统或云计算环境内。
计算系统202可以选择用于MRI安全测试的测试向量子集。计算系统202可以经由通信电路系统216向信号生成系统204传输测试向量子集和/或执行MRI安全测试的指令。信号生成系统204可以被配置成用于:通过经由信号递送引线(多个)218将RF能量通过端口(多个)220中的一个或多个传输给IMD 106,来对IMD 106执行MRI安全测试。
UI 206可以传输信息和/或获取来自操作者(例如,正在执行MRI安全测试的操作者)的数据和指令。在一些示例中,UI 206可以从一个或多个操作者获取与多个参数的设置和/或数个阈值中的一个或多个阈值(例如,测试向量的第一阈值数量、测试向量的第二阈值数量、功率水平差异阈值条件、相位增量阈值条件等)的设置相对应的指令。处理电路系统208可以将通过UI 206接收的信息存储在存储器210中。在一些示例中,UI 206可以从一个或多个操作者接收指令以对IMD 106执行MRI安全测试,其中MRI安全测试是基于一个或多个选定的测试向量的。处理电路系统208可以响应于通过UI 206接收到的指令,向信号生成系统204传输指令以通过信号递送引线(多个)218将RF能量传输到IMD 106。
处理电路系统208可以包括一个或多个处理器、微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、分立逻辑电路系统、或被配置成用于提供归属于本文的处理电路系统208的功能的任何其他处理电路系统。处理电路系统208可以体现为固件、硬件、软件、或它们的任何组合。
处理电路系统208可以从存储器210的一个或多个模块(例如,测试向量生成模块212、测试向量选择模块214等)获取指令并执行该指令。处理电路系统208可以从测试向量生成模块212获取指令并执行该指令,以基于用于特定植入式医疗治疗系统和/或IMD设备(例如,IMD 106,如图1所示的)的MRI安全测试的多个参数的值的潜在组合,来生成一系列的潜在测试向量(潜在测试向量系列)。潜在测试向量中的每一个可以表示患者可能经历的潜在MRI扫描场景。该潜在测试向量系列可以包含参数值的所有潜在组合。处理电路系统208可以将生成的该潜在测试向量系列存储在计算系统202的存储器210中和/或经由通信电路系统216将该潜在测试向量系列传输到信号生成系统204、一个或多个其他计算设备、一个或多个其他计算系统和/或云计算环境。
用于MRI安全测试的多个参数可以包括但不限于临床参数、MRI设备(例如,MRI设备114)的电磁(EM)模型、IMD 106设备信息、EM引线模型等。临床参数可以包括但不限于患者(例如患者102)的身体模型、患者在MRI设备114内的位置、MRI设备114的线圈类型(例如射频(RF)线圈、体线圈、表面线圈等)、由MRI设备114生成的磁场的旋转方向、MRI设备114的最大功率等。IMD 106设备信息可以包括但不限于电引线(多个)108的远侧尖端在患者102体内的位置、IMD 106模型和/或IMD 106接口模型、IMD 106在患者102体内的位置、电引线(多个)108在患者102体内的引线路径、电引线(多个)108的型号、电引线(多个)108的长度等。在其他示例中,当MRI安全测试针对不同的植入式医疗治疗系统(例如,植入式DBS系统、植入式SCS系统等)时,用于MRI安全测试的多个参数可以包括不同参数。
处理电路系统208可以通过将蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟应用于多个参数的值的不同组合来从多个参数生成该潜在测试向量系列。作为应用蒙特卡罗模拟的一部分,处理电路系统208可以将临床权重分配给多个参数中的每一个,以确定多个参数中的每一个可对IMD 106可以从MRI设备114获得的能量的量所具有的影响量。在一些示例中,处理电路系统208可以生成潜在测试向量系列,该潜在测试向量系列包含多个参数的值的所有可能的排列。在其他示例中,处理电路系统208可以生成潜在测试向量系列,该潜在测试向量系列包含具有高于某个阈值的聚合或平均临床权重的排列。在一些示例中,处理电路系统208可以基于操作者通过UI 206的输入来确定阈值临床权重。
处理电路系统208可以从测试向量选择模块214获取指令并执行该指令,以从该潜在测试向量系列中选择测试向量用于一个或多个MRI安全测试。在一些示例中,处理电路系统208可以将筛选测试应用到该潜在测试向量系列以移除测试向量中的一些并生成较少的多个测试向量。作为筛选测试的一部分,处理电路系统208可以选择多个参数中的一个或多个参数,并针对一个或多个选定参数中的每一个假定最坏情况场景。针对一个或多个选定参数中的每一个,最坏情况场景可以是这样的值:该值相对于所有其他值将导致IMD 106从MRI设备114获得最大量的电功率。在一些示例中,选定的一个或多个参数可以包括电引线108的型号和/或长度。在一些示例中,处理电路系统208可以针对IMD 106上的端口220中的每一个选择电引线型号和/或电引线长度,该电引线型号和/或电引线长度相比于利用任何其他电引线型号和/或电引线长度将导致IMD 106在相应的端口中从MRI设备114获得更多的能量。处理电路系统208可以针对一个或多个选择参数选择具有最坏情况场景值的测试向量。处理电路系统208可以从具有最坏情况场景值的选定测试向量之中生成多个测试向量。处理电路系统208可以经由通信电路系统216将多个测试向量传输到信号生成系统204、一个或多个其他计算设备、计算系统和/或云计算环境。
处理电路系统208可以从测试向量选择模块214检取指令并执行该指令以从多个测试向量中选择子集测试向量。在一些示例中,处理电路系统208可以基于多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值,从多个测试向量中为测试向量子集选择一个或多个测试向量。每个测试向量的电功率水平可以表示在与该测试向量相对应的MRI扫描场景期间IMD 106可以从MRI设备114获得的感应RF能量的最大量。每个测试向量的相位值可以表示在MRI设备114的操作期间参考轴与MRI设备114的磁化向量之间的相位角。MRI设备114的磁化向量可以表示氢核在由MRI设备114生成的磁场下的所有磁矩的净总和。在一些示例中,处理电路系统208可以从存储器210获取指令并执行该指令以确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值。
处理电路系统208可以通过从多个测试向量中选择第一测试向量来选择测试向量子集,第一测试向量具有所有多个测试向量中的最高电功率水平。处理电路系统208随后可以选择满足功率水平差异阈值条件和相位增量阈值条件的测试向量。功率水平差异阈值条件可以包括特定向量与选定测试向量之间的最小量的电功率水平差异(例如,以毫瓦(mW)为单位)。在一些示例中,功率水平差异阈值条件可以是大约50mW或更大的电功率水平差异。在其他示例中,功率水平差异阈值条件可以是在大约10mW至大约100mW之间的电功率差异。相位增量阈值条件可以包括特定向量与选定测试向量之间的最小量的相位增量值(例如,相位角差异)。在一些示例中,相位增量阈值条件可以是大约30度或更大的相位角差异。在其他示例中,相位增量阈值条件可以是在大约10度至大约50度之间的相位角差异。处理电路系统208可以通过UI 206接收针对功率水平差异阈值条件和/或相位增量阈值条件的用户输入的值。在其他示例中,处理电路系统208可以从存储器210获取指令并执行该指令以确定功率水平差异阈值条件和/或相位增量阈值条件。
在一些示例中,在选择第一测试向量之后,处理电路系统208可以从多个测试向量中选择第二测试向量,其中第二测试向量具有满足功率水平差异阈值条件和相位增量阈值条件的电功率水平和相位角。处理电路系统208可以从多个测试向量中迭代地选择满足功率水平差异阈值条件和相位增量阈值条件的测试向量,直到处理电路系统208已经从多个测试向量中为测试向量子集选择了第一阈值数量的测试向量在一些示例中,第一阈值数量的测试向量可以是大约2500个测试向量或更多。在一些示例中,测试向量的第一阈值数量可以是用户输入的。在其他示例中,处理电路系统208可以从存储器210获取指令并执行该指令以确定测试向量的第一阈值数量。
作为从多个测试向量中为测试向量子集选择测试向量的一部分,处理电路系统208可以验证测试向量子集将包括对IMD 106的所有电极110的潜在影响。例如,处理电路系统208可以被配置成用于从多个测试向量中迭代地选择测试向量,直到针对IMD 106的电极110中的每一个电极都有第二阈值数量的测试向量。对于电极110中的每一个电极,测试向量的第二阈值数量可以表示测试向量子集内的将影响(例如,电压迫(stress))相应电极的测试向量的最小数量。在一些示例中,处理电路系统208可能已经选择了第一阈值数量的测试向量,但是可以继续从多个测试向量中选择测试向量,直到测试向量子集满足针对电极110中的每一个电极都有第二阈值数量的测试向量。在一些示例中,对于电极110中的每一个电极,第二阈值数量的测试向量可以是影响每个相应电极的大约30个或更多个测试向量。在一些示例中,测试向量的第二阈值数量可以针对电极202中的每一个电极而变化。测试向量的第二阈值数量可以是用户输入的(例如,通过UI 206)或由处理电路系统208基于从存储器210获取的指令来确定。
在一些示例中,作为选择测试向量子集的一部分,处理电路系统208可以确定并考虑多个测试向量中的每个测试向量的使用概率。测试向量的使用概率可以表示与测试向量相对应的MRI扫描场景在实践中可能发生的可能性。在一些示例中,处理电路系统208可以假设每个测试向量保证会在实践中发生并且为选定的测试向量中的每一个分配100%的概率。在其他示例中,处理电路系统208可以基于多个测试向量中的每个测试向量的使用概率来选择测试向量子集。例如,处理电路系统208可以选择测试向量子集以反映患者102和IMD106可能经历的可能的MRI扫描场景。针对每个测试向量,使用概率可以是用户输入的(例如,通过UI 206)或由处理电路系统208基于从存储器210获取的指令来确定。
IMD 106被设计为植入患者102体内并通过电引线(多个)108电连接到心脏104。电引线(多个)108包括电极110并且可以通过IMD 106的壳体中的端口(多个)220连接到IMD106的内部电路系统。IMD 106可以具有单个电引线108,如图1和图2所示,或者具有多个电引线108。电引线(多个)108中的每一个可以包括不同数量和类型的电极110。
图3是示出了图1的IMD 106的示例配置的功能框图。在其他示例中,IMD 106可以包括基于IMD 106的设备类型和设备型号的不同电路系统和元件。IMD 106的相应电路系统的各种功能是参照患者102的心脏104描述的,但是另一示例IMD的功能可以被配置成用于执行关于患者102的心脏104和/或其他解剖结构的其他功能,这取决于示例IMD的设备类型和设备型号。
在图3所示的示例中,IMD 106包括多个电极110,所述多个电极110经由(例如电引线108的)导体320以及(例如在形成于IMD 106的壳体318中的引线端口220内的)电触点322而被耦合到IMD 106的电路系统。虽然图3中所示的IMD 106包括两个电引线108和两个引线端口220,但其他示例IMD可以包括单个电引线108和单个引线端口220,或三个或更多个电引线108以及三个或更多个引线端口220。在一些示例中,IMD 106可以具有比壳体218内的可用引线端口220的数量更少数量的附接电引线108。此外,引线108中的每一个可以包括一个、两个、三个、四个或更多个电触点322,这些电触点中的每个电触点可以分别对应于引线108的一个或多个电极110。IMD 106还包括例如在壳体318内的开关电路系统304、传感器306、通信电路系统308、感测电路系统310、信号生成电路系统311、处理电路系统312、存储器314和电源316。壳体可以是金属的,例如钛。各种电路系统可以是或包括可编程或固定功能电路系统,其被配置成用于执行归属于相应电路系统的功能。在一些示例中,IMD 106还可以包括治疗电路系统,该治疗电路系统可以至少包括开关电路系统304和信号生成电路系统311。
存储器314可存储计算机可读指令,当由处理电路系统312执行时,这些指令致使IMD 106执行各种功能。存储器314可以是存储设备或其他非瞬态介质。图3中所示的IMD106的部件可以被容纳在壳体318内。电极110可以被配置成用于:例如通过穿透到心脏104的组织中或通过维持与心脏104的组织的接触,来从心脏104接收电信号(例如,感知到的固有信号)并向心脏104传输电信号(例如,刺激信号)。电极110可以通过电引线108中的一个或多个电引线的多个导体320被电连接到信号生成电路系统311和感测电路系统310。电引线108中的每一个电引线可以具有与电引线108中的任何其他电引线不同的型号和/或长度,并且可以被固定在壳体318内的端口220之一中。不同型号的电引线108可以具有不同数量、类型和尺寸的电极110、导体220和触点322。
信号生成电路系统311可以被配置成用于生成通过电极110给心脏104的刺激信号,例如心脏起搏脉冲。作为示例,信号生成电路系统311可以包括电流或电压源、电容器、电荷泵或其他信号生成电路系统。信号生成电路系统311可以连接到开关电路系统304。开关电路系统304可以被配置成用于将来自信号生成电路系统311的刺激信号引导到电极110的选定组合。在一些示例中,开关电路系统304可以选择性地将感测电路系统310耦合到电极110中的一个或多个电极以感测心脏104的电活动。感测电路系统310可以包括滤波器、放大器模数转换器、或被配置成用于经由电极110和/或传感器306感测电信号的其他电路系统。在一些示例中,感测电路系统310被配置成用于检测某些事件(例如,在感知到的电信号内)并向处理电路系统312提供指示。在一些示例中,感测电路系统310被配置成用于记录通过电极110检测到的心脏活动(例如,心律活动)。
处理电路系统312可以包括一个或多个微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、分立逻辑电路系统、或被配置成用于提供归属于本文的处理电路系统312的功能的任何其他处理电路系统。处理电路系统312可以体现为固件、硬件、软件、或它们的任何组合。在一些示例中,处理电路系统312可以被配置成用于向信号生成电路系统311和/或开关电路系统304发送指令以修改一个或多个刺激信号。
传感器306可以包括一个或多个感测元件,所述一个或多个感测元件将患者生理活动转换成电信号以感测相应患者参数的值。传感器306可以包括一个或多个加速度计、光学传感器、化学传感器、温度传感器、压力传感器或任何其他类型的传感器。传感器306可以输出患者健康参数并且处理电路系统312可以将患者健康参数存储在存储器314中。
通信电路系统308可以支持IMD 106与计算系统202、另一计算设备和/或计算系统、或云计算环境之间的无线和/或有线通信。在一些示例中,IMD 106的处理电路系统312可以经由通信电路系统305将存储在存储器314中的信息发送到计算系统202、另一计算设备和/或计算系统、或云计算环境。通信电路系统308可以通过射频(RF)通信技术(例如,经由天线(未示出)),或通过有线通信技术,实现与计算系统202的通信。
图4是示出了图2的信号生成系统204的示例配置的功能框图。信号生成系统204可以包括信号递送引线(多个)218、RF放大器(多个)402、信号生成电路系统404、通信电路系统406、处理电路系统408、存储器410和电源412。在其他示例中,信号生成系统204可以包括附加的电路系统和/或与图4所示的示例信号生成系统204不同的电路系统。信号生成系统204的电路系统可以位于单个计算设备、一个或多个计算设备和/或系统内,或者位于云计算环境上。
信号生成系统204可以从计算系统202并通过通信电路系统406接收选定的测试向量子集。信号生成系统204可以将测试向量子集存储在存储器410中。在一些示例中,信号生成系统204可以从计算系统202并通过通信电路系统406接收指令,以针对测试向量子集中的每一个测试向量对IMD 106执行MRI安全测试。
处理电路系统408可以从存储器410获取指令并执行该指令,以例如根据ISO/TS10974:2018的第15条针对测试向量子集中的每一个测试向量对IMD 106执行MRI安全测试。针对每个测试向量,处理电路系统408可以确定要传输到IMD 106的每个引线108的电极110中的每一个电极的RF能量的量。处理电路系统408可以指示信号生成电路系统404通过RF放大器(多个)402和信号递送引线(多个)218将所确定的量的RF能量递送到每个对应电极110。
RF放大器(多个)402可以包括多个RF放大器,其中多个RF放大器中的每一个被电连接到对应的信号递送引线218。RF放大器(多个)402中的每一个RF放大器可以对应于IMD106的单个电极110。在针对测试向量执行MRI安全测试期间,基于测试向量中电极110的数量,信号生成系统204可以激活等效数量的RF放大器402。在MRI安全测试期间,对于测试向量中的每个电极110,对应的RF放大器402可以例如通过对应电极110的对应端口220将所确定的量的RF能量递送到IMD 106中,以模拟在由测试向量表示的MRI扫描场景期间感应RF能量到对应电极110的传输。
信号递送引线(多个)218可以例如通过IMD 106的端口220将信号生成系统204的RF放大器(多个)402电连接到IMD 106的内部电路系统。信号递送引线218可以被配置成用于:向IMD 106的内部电路系统递送起搏负载,而不是所确定的量的RF能量;或者除了所确定的量的RF能量之外,还向IMD 106的内部电路系统递送起搏负载。
图5-7是示出了选择用于MRI安全测试的测试向量的示例过程的流程图。虽然针对计算系统202的处理电路系统208讨论了图5-7的示例过程,但是可以由计算设备、另一计算系统或云计算环境来执行图5-7的示例过程的步骤。虽然针对植入式心脏治疗系统(例如,如图1所示)和对应的IMD 106讨论了图5-7的示例过程,但是可以针对本公开中描述的其他植入式医疗治疗系统和IMD执行示例过程的步骤。
图5是示出了选择用于MRI安全测试的测试向量的示例过程的流程图。处理电路系统208可以基于多个参数的值的组合生成多个测试向量以用于植入式医疗治疗系统100的MRI安全测试(502)。植入式医疗治疗系统100可包括可电连接到一个或多个电引线(例如,图1的电引线(多个)108)的植入式医疗设备(例如,图1的IMD 106)。电引线(多个)108中的每一个可以包括位于电引线108的远侧部分上的至少一个电极(例如,图1的电极110A)。用于植入式医疗治疗系统100的MRI安全测试的多个参数可以包括但不限于患者身体模型、MRI扫描患者标记点位置、电引线(多个)108的型号(model)、电引线(多个)108在患者102体内的路径、MRI设备(例如,图1的MRI设备114)的MRI线圈的类型、MRI激励的类型、以及电引线(多个)108中的每一个的电极110A在患者102体内的一个或多个位置。在一些示例中,多个测试向量可以包含多个参数的值的所有可能组合。在其他示例中,处理电路系统208可以通过应用筛选测试来移除与多个参数的值的可能组合中的一些组合相对应的测试向量,来生成多个测试向量。
处理电路系统208可确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值(504)。处理电路系统208可以例如根据ISO/TS10974:2018第8条的第3层级(tier 3)有源植入式医疗设备(AIMD)模型的方法,来确定每个测试向量的电功率水平和相位值。处理电路系统208可以通过为多个参数中的每一个分配权重来确定每个测试向量的电功率水平并且聚合权重值以确定电功率水平。在其他示例中,处理电路系统208可以基于由植入设备在过去的MRI扫描场景中测量的感应功率水平,来确定每个测试向量的功率水平。处理电路系统208可以基于多个参数的值来确定每个测试向量的相位值(例如,相位角)。例如,如果用于示例测试向量的多个参数的值指示磁化向量将垂直于沿参考平面的参考轴,则处理电路系统208可以确定示例测试向量具有90度的相位角。
处理电路系统208可以基于测试向量子集的电功率水平和相位值以及关于每个测试向量影响IMD的电引线的至少一个电极的确认,从多个测试向量中选择测试向量子集(506)。处理电路系统208可以例如根据先前在本公开中描述的示例过程,从多个测试向量中选择具有最大电功率水平的第一测试向量并且选择满足功率水平差异阈值条件和相位增量阈值条件的后续测试向量。处理电路系统208可以从多个测试向量中选择测试向量,直到已满足:有总阈值数量的测试向量(例如,第一阈值数量的测试向量),和/或,有影响IMD106的电极110中的每一个电极的阈值数量的测试向量(例如,第二阈值数量的测试向量)。处理电路系统208还可以基于多个测试向量中的每个测试向量的使用概率来选择测试向量子集。
处理电路系统208可以针对选定的测试向量子集中的每个测试向量应用MRI安全测试(508)。在一些示例中,处理电路系统208可以将符合标准化MRI测试要求的MRI安全测试应用于测试向量子集中的每个测试向量。针对测试向量子集中的每个测试向量,处理电路系统208可以使用测试向量作为MRI安全测试的输入。在一些示例中,处理电路系统208可以将每个测试向量内的多个参数的值输入到MRI安全测试中。在一些示例中,处理电路系统208可以通过指示信号生成系统204将针对测试向量的所确定的RF能量传输到IMD 106中,来应用MRI安全测试。对于每个电极110,所确定的RF能量可以模拟在MRI扫描场景期间由MRI设备114传输到相应电极110中的RF能量。处理电路系统208可以合并用于MRI安全测试的测试向量子集。在一些示例中,处理电路系统208可以通过针对测试向量子集中的每个测试向量确定要传输到IMD 106的电极110中的每个电极中的RF信号,来合并测试向量子集。每个MRI安全测试的结果可以指示IMD 106的电极110中的每个电极可能经历的最大感应功率(例如,以mW为单位)。每个MRI安全测试的结果还可以指示IMD 106可以从MRI设备114接收的总最大感应功率。每个MRI安全测试的结果还可以指示由电极110中的一个或多个电极和/或由IMD 106经历的最大感应功率的影响。在一些示例中,处理电路系统208可以基于MRI安全测试的结果,向IMD 106传输指令以将IMD 106配置成促进IMD 106的安全操作的配置。例如,IMD 106可以被配置成使得IMD 106可以接收的最大感应功率不足以干扰IMD 106的操作和/或引起对患者102的非预期的刺激。
图6是示出了选择用于MRI验证测试的测试向量的另一示例过程的流程图。尽管是针对图1的植入式治疗系统100和IMD 106讨论了图6的示例过程,但是可以针对本公开中描述的其他植入式医疗系统和IMD执行示例过程的步骤。
处理电路系统208可以基于多个参数的值的组合生成具有所有可能的测试向量的系列(602)。多个参数可以包括用于植入式治疗系统100的MRI安全测试的参数,例如,如在本公开中先前所讨论的。具有所有可能的测试向量的系列可以包括多个参数的值的所有可能的组合。
处理电路系统208可确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值(604)。处理电路系统208可以应用一个或多个筛选测试,以从具有所有可能的测试向量的系列中生成多个测试向量(606)。在一些示例中,一个或多个筛选测试可包括:针对多个参数中的一个或多个选定参数中的每一个确定最坏情况场景值,以及为多个测试向量选择具有最坏情况场景值的测试向量。在一些示例中,一个或多个选定参数可以包括电引线(多个)108的型号和电引线(多个)108的长度。一个或多个选定参数的最坏情况场景值可以是使IMD 106从MRI设备114接收的感应电功率最大化的IMD 106的每个端口的电引线(多个)108的型号和/或电引线(多个)108的长度。
处理电路系统208可以从多个测试向量中为测试向量子集选择具有最高电功率水平的第一测试向量(608)。处理电路系统208可以根据先前在本公开中描述的一个或多个示例过程来确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值和/或为测试向量子集选择第一测试向量。
处理电路系统208可以从多个测试向量中迭代地选择满足功率水平差异阈值条件和相位增量阈值条件的测试向量(610)。处理电路系统208可以根据先前在本公开中描述的示例过程来确定功率水平差异阈值条件和相位增量阈值条件。对于多个测试向量中的每个测试向量,处理电路系统208可以基于下述确定来选择测试向量:测试向量与先前选定的测试向量之间的电功率水平差异满足功率水平差异阈值条件并且测试向量与先前选定的测试向量之间的相位角差异满足相位增量阈值条件。处理电路系统208可以迭代地从多个测试向量中为测试向量子集选择测试向量,直到满足一个或多个阈值条件。一个或多个阈值条件可以包括:有阈值总数量的选定测试向量(例如,第一阈值数量的测试向量),和/或,有影响IMD 106的电极110中的每一个电极的阈值数量的选定测试向量(例如,第二阈值数量的测试向量)。
处理电路系统208可以针对选定的测试向量子集中的每一个测试向量应用MRI安全测试(612)。处理电路系统208可以合并用于MRI安全测试的测试向量子集。在一些示例中,处理电路系统208可以基于MRI安全测试中的一个或多个的结果来配置IMD 106。
图7是示出了选择用于MRI验证测试的测试向量的另一示例过程的流程图。处理电路系统208可以基于多个参数的值的组合生成具有所有可能的测试向量的系列(602)。处理电路系统208可确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值(604)。处理电路系统208可以应用一个或多个筛选测试,以从具有所有可能的测试向量的系列中生成多个测试向量(606)。处理电路系统208可以从多个测试向量中为测试向量子集选择具有最高电功率水平的测试向量(608)。
处理电路系统208可以从多个测试向量中选择满足功率水平差异阈值条件和相位增量阈值条件的测试向量(702)。处理电路系统208随后可以确定是否已经选择了第一阈值数量的测试向量(704)。测试向量的第一阈值数量可以表示处理电路系统208已经为测试向量子集选择的测试向量的总数量。在一些示例中,第一阈值数量的测试向量可以是大约2500个测试向量或更多。如果处理电路系统208确定尚未选择第一阈值数量的测试向量(704的“否”分支),则处理电路系统208可以继续从多个测试向量中选择满足功率水平差异阈值条件和相位增量阈值条件的测试向量(704)。可以重复该过程,直到已经选择了第一阈值数量的测试向量。
如果处理电路系统208确定已经选择了第一阈值数量的测试向量(704的“是”分支),则处理电路系统208可以验证选定的测试向量中的每一个影响了IMD 106的至少一个电极(例如,电极110中的至少一个电极)(704)。如果在由测试向量描述的MRI扫描场景期间,电极110中的相应电极将接收来自MRI设备114的感应电功率,则处理电路系统208可以确定测试向量影响了电极110中的至少一个。
处理电路系统208可以确定IMD 106的电极110中的每一个电极是否都受到第二阈值数量的选定测试向量的影响(708)。在一些示例中,第二阈值数量可以是大约30个测试向量或更多。在一些示例中,第二阈值数量对于电极110中的每一个电极和/或IMD 106的对应端口220而言可以是唯一的。如果处理电路系统208确定,并非针对电极110中的每一个电极都有第二阈值数量的测试向量(708的“否”分支),则处理电路系统208可以继续验证选定的测试向量中的每一个影响了IMD 106的电极110中的至少一个电极(706)。如果处理电路系统208已经验证了测试向量子集内的每个测试向量,并且确定并非针对电极110中的每一个电极都有第二阈值数量的测试向量,则处理电路系统208可以继续从多个测试向量中选择满足功率水平差异阈值条件和相位增量阈值条件的测试向量(702)。处理电路系统208随后可以重复具有步骤702-708的示例过程,直到测试向量子集针对电极110中的每一个电极都包括第二阈值数量的测试向量(708的“是”分支)。
如果处理电路系统208确定针对电极110的每一个电极都有第二阈值数量的测试向量(708的“是”分支),则处理电路系统208可以针对选定的测试向量子集中的每个测试向量应用MRI安全测试(612)。
应当理解的是,本文所公开的各个方面可以以与说明书和附图中具体呈现的组合不同的组合来组合。应当理解,取决于示例,本文描述的过程或方法中的任一个中的某些动作或事件可以以不同的顺序被执行,可以被添加、合并、或完全省略(例如,并非所有描述的动作或事件都是实施该技术所必需的)。此外,虽然出于清楚的目的将本公开的某些方面描述为由单个模块或单元执行,但是应当理解,本公开的技术可由与例如医疗设备相关联的单元或模块的组合执行。
在一个或多个示例中,可以以硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现所描述的技术。如果在软件中实现,则这些功能可作为一个或多个指令或代码被存储在计算机可读介质上并且由基于硬件的处理单元来执行。计算机可读介质可包括非瞬态计算机可读存储介质,其对应于有形介质,诸如数据存储介质(例如,RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器、或可用于以指令或数据结构的形式存储期望程序代码并且可由计算机访问的任何其他介质)。
此外,应当注意,本文描述的系统可不限于对人类患者的医治。在替代示例中,系统可以在非人类患者中实现,诸如,灵长类动物、犬类、马类、猪和猫科动物。这些其他动物可经受可能受益于本公开主题的临床或研究性治疗。
指令可由一个或多个处理器执行,诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其他等效的集成或分立逻辑电路系统。相应地,如本文中所使用的术语“处理器”可以指的是上述结构中的任一个或适合于实现所描述的技术的任何其他物理结构。此外,可以在一个或多个电路或逻辑元件中完全地实现这些技术。
以下是可以根据本公开的一个或多个技术的非限制性示例列表。
示例1:一种方法,包括:由计算系统的处理电路系统生成多个测试向量,多个测试向量中的每个测试向量是用于植入式医疗治疗系统的磁共振成像(MRI)安全测试的多个参数的值的相应组合,该植入式医疗治疗系统包括电连接到一个或多个电引线的植入式医疗设备(IMD),所述一个或多个电引线中的每一个包括在所述电引线的远侧部分上的至少一个电极,其中多个参数包括患者身体模型、MRI扫描患者标记点位置(landmark position)、一个或多个电引线的型号(model)、一个或多个电引线在患者体内的路径、MRI线圈的类型、MRI激励的类型、以及一个或多个电引线的至少一个电极在患者体内的一个或多个位置;由处理电路系统确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值;由处理电路系统基于以下的事项从多个测试向量中选择测试向量子集:测试向量子集的电功率水平和相位值、以及关于测试向量子集中的每个测试向量影响了针对该测试向量的一个或多个电引线的远侧部分上的至少一个电极的确认;以及由处理电路系统通过将与相应测试向量相对应的所确定的量的射频(RF)能量施加到IMD的至少一个端口,来针对选定的测试向量子集中的每个相应测试向量应用MRI安全测试。
示例2:示例1的方法,其中生成多个测试向量包括:生成具有用于植入式医疗设备的第一电引线型号和第一电极放置位置的一个或多个测试向量,其中第一电引线型号和第一电极放置位置使IMD处的感应电功率最大化。
示例3:示例1和2中任一项的方法,其中,基于测试向量子集的电功率水平和相位值从多个测试向量中选择测试向量子集包括:从多个测试向量中选择第一测试向量,其中第一测试向量具有多个测试向量中的任何测试向量的最高电功率水平。
示例4:示例3的方法,其中,基于测试向量子集的电功率水平和相位值从多个测试向量中选择测试向量子集包括:从多个测试向量中选择第二测试向量,其中第二测试向量相对于第一测试向量具有满足功率水平差异阈值条件的电功率水平差异值和满足相位增量阈值条件的相位增量值。
示例5:示例4的方法,其中,功率水平差异阈值条件包括在大约10毫瓦(mW)和大约100mW之间的功率水平差异。
示例6:示例4和5中任一项的方法,其中相位增量阈值条件包括在大约10度和大约50度之间的相位增量。
示例7:示例1-6中任一项的方法,其中从多个测试向量中选择测试向量子集包括:由处理电路系统基于一个或多个测试向量的电功率水平和相位值迭代地选择一个或多个测试向量,直到已经选择了第一阈值数量的测试向量。
示例8:示例1-7中任一项的方法,进一步包括:由处理电路系统基于对测试向量子集中的一个或多个测试向量应用MRI安全测试的结果,来确定IMD的配置。
示例9:一种用于测试植入式医疗治疗系统的植入式医疗设备(IMD)的磁共振成像(MRI)安全测试系统,所述植入式医疗治疗系统包括电连接到一个或多个电引线的IMD,一个或多个电引线中的每个电引线包括在该电引线的远侧部分上的至少一个电极,MRI安全测试系统包括:计算系统,该计算系统包括:存储器;以及处理电路系统,该处理电路系统耦合到存储器,处理电路系统被配置成用于:生成多个测试向量,多个测试向量中的每个测试向量是用于植入式医疗设备系统的磁共振成像(MRI)安全测试的多个参数的值的相应组合,其中多个参数包括患者身体模型、MRI扫描患者标记点位置、一个或多个电引线的型号、一个或多个心内引线在患者体内的路径、MRI线圈的类型、MRI激励的类型、以及患者体内的一个或多个电引线的至少一个电极的一个或多个位置;确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值;基于以下的事项从多个测试向量中选择测试向量子集:测试向量子集的电功率水平和相位值、以及关于测试向量子集中的每个测试向量影响了针对该测试向量的一个或多个电引线的远侧部分上的至少一个电极的确认;并且向信号生成系统输出测试向量子集;并且信号生成系统被配置成用于经由一个或多个信号递送引线被电连接到IMD,其中,信号生成系统被进一步配置成用于:通过将与相应测试向量相对应的所确定的量的射频(RF)能量施加到IMD的至少一个端口,来针对选定的测试向量子集中的每个测试向量应用磁共振成像(MRI)安全测试。
示例10:示例9的MRI安全测试系统,其中为了生成多个测试向量,处理电路系统被配置成用于:生成具有第一电引线型号和第一电极放置位置的一个或多个测试向量,其中第一电引线型号和第一电极放置位置使IMD处的感应电功率最大化。
示例11:示例9和10中任一项的MRI安全测试系统,其中,为了基于测试向量子集的电功率水平和相位值从多个测试向量中选择测试向量子集,处理电路系统被配置成用于:从多个测试向量中选择第一测试向量,其中第一测试向量具有多个测试向量中的任何测试向量的最高电功率水平。
示例12:示例9-11中任一项的MRI安全测试系统,其中为了从多个测试向量中选择测试向量子集,处理电路系统被进一步配置成用于:从多个测试向量中选择第二测试向量,其中,第二测试向量相对于第一测试向量具有满足功率水平差异阈值条件的电功率水平差异值以及满足相位增量阈值条件的相位增量值。
示例13:示例12的MRI安全测试系统,其中,功率水平差异阈值条件包括在大约10毫瓦(mW)和大约100mW之间的功率水平差异。
示例14:示例12和13中任一项的MRI安全测试系统,其中相位增量阈值条件包括在大约10度和大约50度之间的相位增量。
示例15:示例9-14中任一项的MRI安全测试系统,其中为了从多个测试向量中选择测试向量子集,处理电路系统被配置成用于:基于一个或多个测试向量的电功率水平和相位值迭代地选择一个或多个测试向量,直到已经选择了第一阈值数量的测试向量。
示例16:示例9-15中任一项的MRI安全测试系统,其中处理电路系统被进一步配置成用于:基于对测试向量子集中的一个或多个测试向量应用MRI安全测试的结果,来确定IMD的配置。
示例17:一种植入式治疗设备系统,包括:存储器;植入式医疗设备(IMD),该IMD包括:治疗电路系统;处理电路系统;感测电路系统;以及一个或多个电引线,所述一个或多个电引线电连接到IMD,其中所述一个或多个电引线中的每一个电引线包括在电引线的远侧部分上的至少一个电极;以及一个或多个处理器,其中该一个或多个处理器被配置成用于通过以下方式确定用于IMD的配置:生成多个测试向量,多个测试向量中的每个测试向量是用于植入式医疗设备系统的磁共振成像(MRI)安全测试的多个参数的值的相应组合,其中多个参数包括患者身体模型、MRI扫描患者标记点位置、一个或多个电引线的型号、一个或多个电引线在患者体内的路径、MRI线圈的类型、MRI激励的类型、以及一个或多个电引线的至少一个电极在患者体内的一个或多个位置;确定多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值;基于以下的事项从多个测试向量中选择测试向量子集:测试向量子集的电功率水平和相位值、以及关于测试向量子集中的每个测试向量影响了针对该测试向量的一个或多个电引线的远侧部分上的至少一个电极的确认;并且针对选定的测试向量子集中的每个测试向量应用MRI安全测试以确定进入IMD的射频(RF)能量的量。
示例18:示例17的植入式医疗设备系统,其中,基于测试向量子集的电功率水平和相位值从多个测试向量中选择测试向量子集包括:从多个测试向量中选择第一测试向量,其中第一测试向量具有多个测试向量中的任何测试向量的最高电功率水平。
示例19:示例17和18的植入式医疗治疗系统,其中,基于测试向量子集的电功率水平和相位值从多个测试向量中选择测试向量子集包括:从多个测试向量中选择第二测试向量,其中第二测试向量相对于第一测试向量具有满足功率水平差异阈值条件的电功率水平差异值以及满足相位增量阈值条件的相位增量值。
示例20:示例19的植入式医疗治疗系统,其中,功率水平差异阈值条件包括在大约10毫瓦(mW)和100mW之间的功率水平差异。
示例21:示例19和20中任一项的植入式医疗治疗系统,其中相位增量阈值条件包括在大约10度和大约50度之间的相位增量。
示例22:示例17-21中任一项的植入式医疗治疗系统,其中,选择测试向量子集包括:基于一个或多个测试向量的电功率水平和相位值迭代地选择一个或多个测试向量,直到已经选择了第一阈值数量的测试向量。
示例23:示例17-22中任一项的植入式医疗治疗系统,其中,一个或多个处理器被进一步配置成用于通过以下方式来确定用于IMD的配置:基于对测试向量子集中的一个或多个测试向量应用MRI安全测试的结果确定IMD的配置。
示例24:一种植入式医疗设备(IMD),该IMD包括:治疗电路系统;处理电路系统;以及感测电路系统,其中IMD被配置成用于电连接到一个或多个电引线,其中一个或多个电引线中的每一个电引线包括在该电引线的远侧部分上的至少一个电极,其中IMD是根据示例1-8中任意一项或多项所述的方法设计的。
Claims (24)
1.一种方法,包括:
由计算系统的处理电路系统生成多个测试向量,所述多个测试向量中的每个测试向量是用于植入式医疗治疗系统的磁共振成像(MRI)安全测试的多个参数的值的相应组合,所述植入式医疗治疗系统包括电连接到一个或多个电引线的植入式医疗设备(IMD),所述一个或多个电引线中的每一个包括在所述电引线的远侧部分上的至少一个电极,其中所述多个参数包括患者身体模型、MRI扫描患者标记点位置、所述一个或多个电引线的型号、所述一个或多个电引线在患者体内的路径、MRI线圈的类型、MRI激励的类型、以及所述一个或多个电引线的所述至少一个电极在所述患者体内的一个或多个位置;
由所述处理电路系统确定所述多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值;
由所述处理电路系统基于以下的事项从所述多个测试向量中选择测试向量子集:所述测试向量子集的所述电功率水平和所述相位值、以及关于所述测试向量子集中的每个测试向量影响了针对所述测试向量的所述一个或多个电引线的所述远侧部分上的所述至少一个电极的确认;以及
由所述处理电路系统通过将与相应测试向量相对应的所确定的量的射频(RF)能量施加到所述IMD的至少一个端口,来针对选定的测试向量子集中的每个相应测试向量应用所述MRI安全测试。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,生成所述多个测试向量包括:生成具有用于所述植入式医疗设备的第一电引线型号和第一电极放置位置的一个或多个测试向量,其中所述第一电引线型号和所述第一电极放置位置使所述IMD处的感应电功率最大化。
3.如权利要求1和2中任一项所述的方法,其特征在于,基于所述测试向量子集的所述电功率水平和所述相位值从所述多个测试向量中选择所述测试向量子集包括:从所述多个测试向量中选择第一测试向量,其中所述第一测试向量具有所述多个测试向量中的任何测试向量的最高电功率水平。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,基于所述测试向量子集的所述电功率水平和所述相位值从所述多个测试向量中选择所述测试向量子集包括:从所述多个测试向量中选择第二测试向量,其中所述第二测试向量相对于所述第一测试向量具有满足功率水平差异阈值条件的电功率水平差异值和满足相位增量阈值条件的相位增量值。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述功率水平差异阈值条件包括在大约10毫瓦(mW)和大约100mW之间的功率水平差异。
6.如权利要求4和5中任一项所述的方法,其特征在于,所述相位增量阈值条件包括在大约10度和大约50度之间的相位增量。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,从所述多个测试向量中选择所述测试向量子集包括:由所述处理电路系统基于所述一个或多个测试向量的电功率水平和相位值迭代地选择一个或多个测试向量,直到已经选择了第一阈值数量的测试向量。
8.如权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,进一步包括:由所述处理电路系统基于对所述测试向量子集中的一个或多个测试向量应用所述MRI安全测试的结果,来确定所述IMD的配置。
9.一种磁共振成像(MRI)安全测试系统,所述磁共振成像(MRI)安全测试系统用于测试植入式医疗治疗系统的植入式医疗设备(IMD),所述植入式医疗治疗系统包括电连接到一个或多个电引线的IMD,所述一个或多个电引线中的每个电引线包括在所述电引线的远侧部分上的至少一个电极,所述MRI安全测试系统包括:
计算系统,所述计算系统包括:
存储器;以及
处理电路系统,所述处理电路系统耦合到所述存储器,所述处理电路系统被配置成用于:
生成多个测试向量,所述多个测试向量中的每个测试向量是用于所述植入式医疗设备系统的磁共振成像(MRI)安全测试的多个参数的值的相应组合,其中所述多个参数包括患者身体模型、MRI扫描患者标记点位置、所述一个或多个电引线的型号、所述一个或多个心内引线在患者体内的路径、MRI线圈的类型、MRI激励的类型、以及所述一个或多个电引线的所述至少一个电极在所述患者体内的一个或多个位置;
确定所述多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值;
基于以下的事项从所述多个测试向量中选择测试向量子集:所述测试向量子集的所述电功率水平和所述相位值、以及关于所述测试向量子集中的每个测试向量影响了针对所述测试向量的所述一个或多个电引线的所述远侧部分上的所述至少一个电极的确认;并且
向信号生成系统输出所述测试向量子集;并且
所述信号生成系统被配置成用于经由一个或多个信号递送引线被电连接到所述IMD,其中,所述信号生成系统被进一步配置成用于:通过将与相应测试向量相对应的所确定的量的射频(RF)能量施加到所述IMD的所述至少一个端口,来针对选定的测试向量子集中的每个测试向量应用磁共振成像(MRI)安全测试。
10.如权利要求9所述的MRI安全测试系统,其特征在于,为了生成所述多个测试向量,所述处理电路系统被配置成用于:生成具有第一电引线型号和第一电极放置位置的一个或多个测试向量,其中所述第一电引线型号和所述第一电极放置位置使所述IMD处的感应电功率最大化。
11.如权利要求9和10中任一项所述的MRI安全测试系统,其特征在于,为了基于所述测试向量子集的所述电功率水平和所述相位值从所述多个测试向量中选择所述测试向量子集,所述处理电路系统被配置成用于:从所述多个测试向量中选择第一测试向量,其中所述第一测试向量具有所述多个测试向量中的任何测试向量的最高电功率水平。
12.如权利要求9-11中任一项所述的MRI安全测试系统,其特征在于,为了从所述多个测试向量中选择所述测试向量子集,所述处理电路系统被进一步配置成用于:从所述多个测试向量中选择第二测试向量,其中,所述第二测试向量相对于所述第一测试向量具有满足功率水平差异阈值条件的电功率水平差异值以及满足相位增量阈值条件的相位增量值。
13.如权利要求12所述的MRI安全测试系统,其特征在于,所述功率水平差异阈值条件包括在大约10毫瓦(mW)和大约100mW之间的功率水平差异。
14.如权利要求12和13中任一项所述的MRI安全测试系统,其特征在于,所述相位增量阈值条件包括在大约10度和大约50度之间的相位增量。
15.如权利要求9-14中任一项所述的MRI安全测试系统,其特征在于,为了从所述多个测试向量中选择所述测试向量子集,所述处理电路系统被配置成用于:基于所述一个或多个测试向量的电功率水平和相位值迭代地选择一个或多个测试向量,直到已经选择了第一阈值数量的测试向量。
16.如权利要求9-15中任一项所述的MRI安全测试系统,其特征在于,所述处理电路系统被进一步配置成用于:基于对所述测试向量子集中的一个或多个测试向量应用所述MRI安全测试的结果,来确定所述IMD的配置。
17.一种植入式治疗设备系统,包括:
存储器;
植入式医疗设备(IMD),所述IMD包括:
治疗电路系统;
处理电路系统;
感测电路系统;以及
一个或多个电引线,所述一个或多个电引线电连接到所述IMD,其中所述一个或多个电引线中的每一个电引线包括在所述电引线的远侧部分上的至少一个电极;以及
一个或多个处理器,其中所述一个或多个处理器被配置成用于通过以下方式确定用于所述IMD的配置:
生成多个测试向量,所述多个测试向量中的每个测试向量是用于所述植入式医疗设备系统的磁共振成像(MRI)安全测试的多个参数的值的相应组合,其中所述多个参数包括患者身体模型、MRI扫描患者标记点位置、所述一个或多个电引线的型号、所述一个或多个电引线在患者体内的路径、MRI线圈的类型、MRI激励的类型、以及所述一个或多个电引线的所述至少一个电极在所述患者体内的一个或多个位置;
确定所述多个测试向量中的每一个测试向量的电功率水平和相位值;
基于以下的事项从所述多个测试向量中选择测试向量子集:所述测试向量子集的所述电功率水平和所述相位值、以及关于所述测试向量子集中的每个测试向量影响了针对所述测试向量的所述一个或多个电引线的所述远侧部分上的所述至少一个电极的确认;并且
针对选定的测试向量子集中的每个测试向量应用所述MRI安全测试,以确定进入所述IMD的射频(RF)能量的量。
18.如权利要求17所述的植入式医疗设备系统,其特征在于,基于所述测试向量子集的所述电功率水平和所述相位值从所述多个测试向量中选择所述测试向量子集包括:从所述多个测试向量中选择第一测试向量,其中所述第一测试向量具有所述多个测试向量中的任何测试向量的最高电功率水平。
19.如权利要求17和18中任一项所述的植入式医疗治疗系统,其特征在于,基于所述测试向量子集的所述电功率水平和所述相位值从所述多个测试向量中选择所述测试向量子集包括:从所述多个测试向量中选择第二测试向量,其中所述第二测试向量相对于所述第一测试向量具有满足功率水平差异阈值条件的电功率水平差异值以及满足相位增量阈值条件的相位增量值。
20.如权利要求19所述的植入式医疗治疗系统,其特征在于,所述功率水平差异阈值条件包括在大约10毫瓦(mW)和100mW之间的功率水平差异。
21.如权利要求19和20中任一项所述的植入式医疗治疗系统,其特征在于,所述相位增量阈值条件包括在大约10度和大约50度之间的相位增量。
22.如权利要求17-21中任一项所述的植入式医疗治疗系统,其特征在于,选择所述测试向量子集包括:基于所述一个或多个测试向量的电功率水平和相位值迭代地选择一个或多个测试向量,直到已经选择了第一阈值数量的测试向量。
23.如权利要求17-22中任一项所述的植入式医疗治疗系统,其特征在于,所述一个或多个处理器被进一步配置成用于通过以下方式确定用于所述IMD的配置:基于对所述测试向量子集中的一个或多个测试向量应用所述MRI安全测试的结果确定所述IMD的所述配置。
24.一种植入式医疗设备(IMD),包括:
治疗电路系统;
处理电路系统;以及
感测电路系统;
其中所述IMD被配置成用于电连接到一个或多个电引线,其中所述一个或多个电引线中的每一个电引线包括在所述电引线的远侧部分上的至少一个电极,其中所述IMD是根据权利要求1-8中任意一项或多项所述的方法设计的。
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