Switchable Faraday Shielding With Application to Reducing the Pain of Internal Cardiac Defibrillation While Permitting External Defibrillation

除颤 电磁屏蔽 法拉第笼 电气工程 医学 生物医学工程 工程类 内科学 物理 磁场 量子力学
作者
Aravindan Kolandaivelu,Venku B. Jayanti,Henry R. Halperin,Ronald D. Berger
出处
期刊:IEEE Transactions on Biomedical Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:59 (2): 409-416 被引量:1
标识
DOI:10.1109/tbme.2011.2173687
摘要

Switchable Faraday shielding is desirable in situations where electric field shielding is required at certain times and undesirable at other times. In this study, electrostatic finite element modeling was used to assess the effect of different shield geometries on the leakage of an internally applied field and penetration of an externally applied field. "Switching OFF" the shield by electrically disconnecting shield faces from each other was shown to significantly increase external field penetration. Applying this model to defibrillation, we looked at the effect of spacing and size of shield panels to maximize the ability to deliver an external defibrillation shock to the heart when shield panels are disconnected while providing acceptably low leakage of internal defibrillation shocks to avoid painful skeletal muscle capture when shield panels are connected. This analysis may be useful for designing internal defibrillator electrodes that preserve the efficacy of internal and external defibrillation while avoiding the significant morbidity associated with painful defibrillator shocks. Similar analysis could also guide optimizing the switchable Faraday shielding concept for other applications.
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