MRI下有源植入式器械周围组织的温度测试系统及测试方法与流程

文档序号:36318438发布日期:2023-12-08 12:13阅读:40来源:国知局
本发明涉及医疗器械测试,尤指一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统及测试方法。
背景技术
::1、磁共振成像技术(magneticresonanceimaging,mri)与其他成像技术(如x射线、ct等)相比,有着比较显著的优势;磁共振成像更为清晰,对软组织有很高的分辨力,而且对人体无电离辐射损伤。所以,磁共振成像技术被广泛地应用于现代医学的临床诊断之中。2、mri工作时会有三个磁场发挥作用,一个是高强度的均匀静磁场b0,一个是梯度场g,以及用于激发核磁共振信号的射频(rf)磁场。如果患者体内安装有植入式医疗器械(implantablemedicaldevice,imd),例如:心脏起搏器、除颤器、迷走神经刺激器、脊髓刺激器、脑深部电刺激器等的话,mri工作时所需使用的三个磁场可能会给患者带来很大的安全风险。其中最重要的一个隐患是植入式医疗器械在射频场中的感应发热,特别是对于那些带有细长导电结构,典型的如脑深部电刺激器延长导线和电极导线,心脏起搏器电极线。射频磁场下细长导电结构的感应发热的原因是细长导电结构与射频磁场之间的耦合,细长导电结构与射频磁场之间的耦合在细长导电结构中产生感应电流,感应电流主要通过导电结构尖端与人体组织接触的部分输送到组织中,形成感生电场集中分布,而人体组织电阻率较高,会产生较多的焦耳热。体内装有这些植入式医疗器械的患者在进行mri扫描的时候,在细长导电结构尖端与组织接触的部位可能会出现严重的温升,这样的温升可能会对患者造成严重的伤害。因此,急需一种测试系统对有源植入式器械的mri温升进行测试。技术实现思路1、本发明的目的是提供一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统及测试方法,可实现对有源植入式器械的mri温升进行自动化测试。2、本发明提供的技术方案如下:3、一方面,提供一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统,包括:4、测试箱,用于模拟人体内部环境,所述测试箱内设有磁场发生器和载物台,所述磁场发生器用于模拟mri磁场,所述载物台用于放置植入体;5、机械臂,其上设有磁场探针和温度传感器,用于测量所述测试箱内各测试点的磁场和温度;6、控制台,与所述磁场发生器、所述机械臂、所述磁场探针和所述温度传感器通信连接,用于控制所述磁场发生器和所述机械臂的工作,并获取所述磁场探针和所述温度传感器的测量数据。7、在一些实施方式中,所述测试箱内还设有升降机构和旋转机构,所述升降机构和所述旋转机构分别与所述控制台通信连接,所述升降机构用于驱动所述载物台在所述测试箱内沿竖直方向升降,所述旋转机构用于驱动所述载物台沿水平方向旋转。8、在一些实施方式中,所述机械臂上设置有夹具,所述温度传感器和所述磁场探针分别固定设置在所述夹具上。9、在一些实施方式中,所述测试箱包括由外至内依次设置的外壳、保护层和体膜,所述磁场发生器设置于所述保护层与所述体膜之前,所述体膜内设置有用于模拟人体内部环境的凝胶,所述载物台设置于所述体膜内。10、在一些实施方式中,所述磁场发生器的数量为多个,多个所述磁场发生器沿所述体膜的周向分布于所述体膜与所述保护层之间。11、另一方面,还提供一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统的测试方法,包括:12、建立mri磁场与机械臂同一坐标系;13、检测测试箱内的mri磁场分布是否满足测试要求;14、若满足测试要求,则测量植入体正上方各测试点的温度;15、根据各测试点的测量温度生成三维温升模型。16、在一些实施方式中,所述检测测试箱内的mri磁场分布是否满足测试要求具体包括:17、采用有限元仿真模拟测试箱内的mri磁场分布,并获取多个坐标点对应的模拟磁场值;18、采用磁场探针测量测试箱内对应坐标点的实际磁场值;19、判断每个坐标点的模拟磁场值与实际磁场值之间的误差是否均小于预设值,若是,则判定测试箱内的mri磁场分布满足测试要求,若否,则判定测试箱内的mri磁场分布不满足测试要求。20、在一些实施方式中,所述测量植入体正上方各测试点的温度具体包括:21、通过升降机构和旋转机构调节植入体在测试箱内的位置;22、机械臂带动温度传感器依次测试植入体正上方沿竖直方向的各测试点的温度值。23、在一些实施方式中,所述根据各测试点的测量温度生成三维温升模型具体包括:24、根据各测试点的测量温度判断是否存在异常点;25、若是,则对异常点进行多次重复测量,并更新异常点的测量温度;26、根据更新后的各测试点的测量温度生成三维温升模型。27、本发明的技术效果在于:28、(1)通过磁场发生器模拟mri磁场分布并通过测试箱来来模拟人体内部环境,使测试环境接近于实际应用环境,提高测试准确度;通过控制台控制机械臂的运动来进行各测试点的温度测量,可以根据需求设置步进量控制测试点的密度,测试漏点的产生,提高三维温升场的测试精度;所有测试过程都是自动化完成,大大提高了测试效果。29、(2)设置升降机构和旋转机构带动载物台上下运动或绕轴旋转,可以自动调节植入体的位置,提高了测试效率和测试范围。30、(3)通过检查测试箱内的mri磁场分布是否满足测试要求,可保证发射磁场的准确性。31、(4)对测试异常点,通过坐标捕捉反复测试多次,可降低测试出错的概率。技术特征:1.一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统,其特征在于,包括:2.根据权利要求1所述的一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统,其特征在于,3.根据权利要求1所述的一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统,其特征在于,4.根据权利要求1所述的一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统,其特征在于,5.根据权利要求4所述的一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统,其特征在于,6.一种权利要求1-5任一项所述的mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统的测试方法,其特征在于,包括:7.根据权利要求6所述的一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统的测试方法,其特征在于,8.根据权利要求6所述的一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统的测试方法,其特征在于,9.根据权利要求6所述的一种mri下有源植入式器械周围组织的温度测试系统的测试方法,其特征在于,技术总结本发明属于医疗器械测试领域,公开了一种MRI下有源植入式器械周围组织的温度测试系统及测试方法,其中,温度测试系统包括测试箱、机械臂和控制台,测试箱用于模拟人体内部环境,所述测试箱内设有磁场发生器和载物台,所述磁场发生器用于模拟MRI磁场,所述载物台用于放置植入体;机械臂上设有磁场探针和温度传感器,用于测量所述测试箱内各测试点的磁场和温度;控制台与所述磁场发生器、所述机械臂、所述磁场探针和所述温度传感器通信连接,用于控制所述磁场发生器和所述机械臂的工作,并获取所述磁场探针和所述温度传感器的测量数据。本发明可实现对有源植入式器械的MRI温升进行自动化测试,测试效率和测试精度高。技术研发人员:陆凌峰,李永华,李铖铃,胡晟受保护的技术使用者:上海市医疗器械检验研究院技术研发日:技术公布日:2024/1/15
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