With the commercialization of implantable medical devices (IMDs), wireless charging system has also been introduced into IMDs. It can solve the problem of the battery discharge so it can give convenience to the patients by eliminating the requirement of the battery replacement surgery. However, magnetic field is generated by the wireless charging system, causing magnetic interference to the IMDs. Especially, measured by the implantable cardiac sensor among IMDs to detect abnormal heartbeat, electrocardiography (ECG) is vulnerable to external interference. Therefore, it is important to solve magnetic interference for implantable cardiac sensor applied with the wireless charging system.This paper proposes methodologies for reduction of noise interference at ECG in wireless charging implantable cardiac sensor. The first methodology is to design the pattern of the trace between sensing electrodes using the principle of canceling the magnetic field. And the second methodology is to physically block the magnetic field with shielding material such as aluminum and magnetic sheet. In the proposed methodologies, the shielding effectiveness against interference was verified through simulation and experiment. In addition, the proposed methodologies were compared for the shielding effectiveness and, pros and cons of applying to wireless charging IMDs.
인체 삽입형 의료기기의 상용화로 인해 무선 충전 시스템이 인체 삽입형 의료기기에 도입되고 있다. 무선 충전 시스템 적용은 배터리 방전 문제를 해결하여 배터리 교체 수술의 필요성을 제거함으로써 환자들에게 편의를 제공할 수 있다. 하지만 적용된 무선 충전 시스템에 의해 자기장이 발생하여 의료기기에 자기 간섭을 일으킬 수 있다. 특히, 그 중 인체 삽입형 카디악 센서를 통해 비정상적인 심장 박동을 감지하기 위해 측정하는 심전도는 외부 노이즈 간섭에 취약하다. 따라서 무선 충전 시스템을 적용시킨 인체 삽입형 카디악 모니터링 센서는 자기 간섭 문제를 해결하는 것이 중요하다.
본 논문은 무선 충전 시스템을 적용한 인체 삽입형 카디악 모니터링 센서에서 측정된 심전도 파형에 발생되는 노이즈 간섭을 감소시키기 위한 방법을 제안한다. 첫 번째는 자기장 상쇄 원리를 이용하여 센싱 전극 사이의 트레이스 패턴을 설계하는 방법이다. 두 번째는 알루미늄 및 자성 시트와 같은 차폐 물질을 추가하여 자기장을 물리적으로 차단하는 방법이다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안된 방안에서 노이즈 간섭에 대한 실딩 효과를 검증하였다. 그리고 실딩 효과와 무선 충전 인체 삽입형 의료기기의 적용적합성에 대해서 제안된 방안을 비교하였다.
