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虹科案例 | 如何在构建幻象心脏时,获得精确位置反馈?

虹科传感器技术 2022-12-01 14:16 次阅读

光纤增量式编码器如何在构建幻象心脏时获得精确位置反馈?

虹科案例

在构建幻象心脏时,心室运动必须准确同步、不能干扰图像采集且可在生理盐水中正常使用。因此反馈传感器必须不受MRI过程产生的高磁场和高RF场的影响、不能具有任何铁磁特性或任何导电特性、耐潮湿和水密封。那什么样的传感器才能够兼具上述特征呢?虹科光纤增量式传感器将是您的最佳选择!

01

应用描述&挑战

应用描述

菲利普斯研究公司(纽约州布里亚克利夫庄园)设计了各种解剖学上正确的人体器官模型,用于测试和校准核磁共振仪及其复杂的软件算法

与使用动物或身体相比,幻影器官是一种更实用的方法,而且在校准机器时也更具可重复性

挑战

这些器官通常由气动提供动力,其中气压的变化为执行器提供动能,以推动器官的运动。

当必须构建一个幻象心脏时,一个挑战出现了。心脏由几块肌肉组成,心室运动必须准确同步。需要具有足够准确度的位置反馈,因为虚拟心脏必须以解剖学上正确的方式准确地模拟弯曲、压缩、拉伸和扭曲的生物医学特性。所有这些都必须在MRI机器内运行,因此反馈传感器必须不受MRI过程产生的高磁场和高RF场的影响

另一个关键要求是传感器必须对核磁共振成像过程“透明”,这意味着传感器不能干扰图像采集,因此不能具有任何铁磁特性或任何导电特性。这些幻象器官通常在生理盐水中操作,以模拟人体的真实环境。因此,传感器必须耐潮湿和水密封,因为它们在水下环境中工作。

02

实施ea8fe092-712a-11ed-b116-dac502259ad0.gifeb29b62c-712a-11ed-b116-dac502259ad0.png

客户工程人员成功实施了 Micronor 编码器,充分利用了将编码器信号从 MRI 室外部引导到控制器单元的光缆的优势,幻影心

脏使用三个编码器,需要三个光纤链路连接到 HK-MR340 控制器,控制器与通向 MRI室的第一个光纤段相连,其中编码器尾纤使用 ST 连接器连接。

Micronor 制造的编码器具有 10 米长的尾纤,因此避免了 MRI 室内和附近的任何金属部件。每个控制器单元(HK-MR340)都会跟踪虚拟心脏肌肉的位置,并根据内置的模拟电压输出进行缩放。电压输出被馈送到伺服控制器,伺服控制器反过来控制气动执行器。

事实证明,光纤对 EMI/RFI、磁场和辐射的固有免疫能力是制造人体假心脏的推动力。Micronor 仅使用光学来设计运动传感器的能力为新技术、新产品开辟了可能性,从而在 MRI 领域内实现了新的和更有效的治疗方法。

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03

数据&使用产品

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数据

儿童(10岁及以上)和成人的平均正常静息心率为60-100。

训练有素运动员的平均正常安静心率为40-60。

使用产品

EC-TD5253,特殊防水版HK-MR348 MRI安全旋转编码器,数量3。

HK-MR340-1,控制器,数量3。

对于新的应用,使用HK-MR348编码器和HK-MR340-1控制器

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上:HK-MR348 下:HK-MR340-1

关于我们

虹科传感器技术

我们致力于更加精确简单的测量方案,与全球领先的高精度、高可靠性的传感器厂家进行技术合作,为客户提供全球先进的测量方案,包括激光测距、粘密度测量、光纤传感器、机电传感器等。通过提供各种不同的技术进行关键测量,消除了在恶劣严苛环境中对传感的限制,使客户能够得到最理想的结果。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
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