Sensor pad for efficient control of magnetic resonance imaging
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27240%2F22%3A10250773" target="_blank" >RIV/61989100:27240/22:10250773 - isvavai.cz</a>
Result on the web
<a href="https://starfos.tacr.cz/cs/project/EG19_262%2F0020242#project-participants" target="_blank" >https://starfos.tacr.cz/cs/project/EG19_262%2F0020242#project-participants</a>
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
Senzorická podložka pro efektivní řízení snímkování magnetické rezonance
Original language description
Výstupem je 16 - kanálová senzorická podložka, která je svými rozměry a rozložením snímačů navržena pro použití v magnetické rezonanci (MR) společnosti Siemens (viz. obr. 6). Podložka byla navržena tak, aby umožnila přímé nahrazení podložky dodávané společností Siemens pro jejich vyšetřovací lehátko. Podložka obsahuje 2 řady námi vyvinutých pneumatických tlakových čidel po 8 kusech, které svou polohou umožňují monitorovaní vitálních funkcí (srdeční a dechová aktivita) snímaného lidského subjektu po celé délce hrudní a břišní oblasti až do oblasti stehen. Signály z jednotlivých čidel je možné vyvést pomocí distribučního vedení, které lze pro každý kanál zvlášť připojit přes rychlospojky umístěné na čelní straně podložky (u nohou pacienta). Signály je možné připojit k vyhodnocovací jednotce, která je vzdálena jednotky až desítky metrů od podložky. Podložka tím umožňují komplexní monitorování vitálních funkcí subjektu v průběhu MR vyšetření. Senzorická matice v podložce umožnuje zaznamenávat vitálních funkcí v konkrétní oblasti snímaného subjektu (primárně břišní a hrudní). Na základě těchto informací je následně možné řídit snímkování magnetické rezonance. Tím je možné docílit vysokého potlačení pohybových artefaktů ve vzniklém snímku, které jsou způsobeny pohybem orgánů v důsledku srdeční nebo dechové aktivity v konkrétní snímané oblasti.Senzorické lehátko je plně kompatibilní s přístrojem magnetické rezonance a žádným způsobem neovlivňuje kvalitu získaných dat (nevytváří žádné nežádoucí artefakty ve výsledném MR obraze). Silné magnetické pole generované během funkce MR zároveň žádným způsobem neovlivňuje signály snímané vyvinutou senzorickou podložkou na rozdíl od konvenčních monitorovacích systémů založených na principu monitorování elektrické aktivity srdce (Elektrokardiografie - EKG). Senzorické lehátko je plně kompatibilní s přístrojem magnetické rezonance a žádným způsobem neovlivňuje kvalitu získaných dat (nevytváří žádné nežádoucí artefakty ve výsledném MR obraze). V případě použití konvenčních systému pro monitorování vitálních funkcí (respirační pásy, EKG) pacienta během MR vyšetření, je nutné pacienta nejprve připravit. To znamená nalepit hrudní elektrody pro EKG na přesná místa a také správě umístit respirační pás. Tyto aktivity prodlužují dobu přípravy pacienta na MR vyšetření a také v případě špatného umístění sensoru dochází k problémům během vyšetření (nepřesné zaznamenání dechové aktivity nebo silné zarušení EKG signálů), což dále prodlužuje dobu vyšetření.
Czech name
Senzorická podložka pro efektivní řízení snímkování magnetické rezonance
Czech description
Výstupem je 16 - kanálová senzorická podložka, která je svými rozměry a rozložením snímačů navržena pro použití v magnetické rezonanci (MR) společnosti Siemens (viz. obr. 6). Podložka byla navržena tak, aby umožnila přímé nahrazení podložky dodávané společností Siemens pro jejich vyšetřovací lehátko. Podložka obsahuje 2 řady námi vyvinutých pneumatických tlakových čidel po 8 kusech, které svou polohou umožňují monitorovaní vitálních funkcí (srdeční a dechová aktivita) snímaného lidského subjektu po celé délce hrudní a břišní oblasti až do oblasti stehen. Signály z jednotlivých čidel je možné vyvést pomocí distribučního vedení, které lze pro každý kanál zvlášť připojit přes rychlospojky umístěné na čelní straně podložky (u nohou pacienta). Signály je možné připojit k vyhodnocovací jednotce, která je vzdálena jednotky až desítky metrů od podložky. Podložka tím umožňují komplexní monitorování vitálních funkcí subjektu v průběhu MR vyšetření. Senzorická matice v podložce umožnuje zaznamenávat vitálních funkcí v konkrétní oblasti snímaného subjektu (primárně břišní a hrudní). Na základě těchto informací je následně možné řídit snímkování magnetické rezonance. Tím je možné docílit vysokého potlačení pohybových artefaktů ve vzniklém snímku, které jsou způsobeny pohybem orgánů v důsledku srdeční nebo dechové aktivity v konkrétní snímané oblasti.Senzorické lehátko je plně kompatibilní s přístrojem magnetické rezonance a žádným způsobem neovlivňuje kvalitu získaných dat (nevytváří žádné nežádoucí artefakty ve výsledném MR obraze). Silné magnetické pole generované během funkce MR zároveň žádným způsobem neovlivňuje signály snímané vyvinutou senzorickou podložkou na rozdíl od konvenčních monitorovacích systémů založených na principu monitorování elektrické aktivity srdce (Elektrokardiografie - EKG). Senzorické lehátko je plně kompatibilní s přístrojem magnetické rezonance a žádným způsobem neovlivňuje kvalitu získaných dat (nevytváří žádné nežádoucí artefakty ve výsledném MR obraze). V případě použití konvenčních systému pro monitorování vitálních funkcí (respirační pásy, EKG) pacienta během MR vyšetření, je nutné pacienta nejprve připravit. To znamená nalepit hrudní elektrody pro EKG na přesná místa a také správě umístit respirační pás. Tyto aktivity prodlužují dobu přípravy pacienta na MR vyšetření a také v případě špatného umístění sensoru dochází k problémům během vyšetření (nepřesné zaznamenání dechové aktivity nebo silné zarušení EKG signálů), což dále prodlužuje dobu vyšetření.
Classification
Type
G<sub>prot</sub> - Prototype
CEP classification
—
OECD FORD branch
20201 - Electrical and electronic engineering
Result continuities
Project
<a href="/en/project/EG19_262%2F0020242" target="_blank" >EG19_262/0020242: Development of a complex sensor system for effective control of magnetic resonance imaging</a><br>
Continuities
S - Specificky vyzkum na vysokych skolach
Others
Publication year
2022
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data specific for result type
Internal product ID
ev.č.:006/23-11-2022
Numerical identification
ev.č.:006/23-11-2022
Technical parameters
V průběhu řešení projektu vznikly 2 mírně odlišné verze vyvinuté senzorické podložky. Zde budou popsány technické parametry finální verze: Rozměry (klidový stav s podložkou): 1100x470x20 mm. V případě předtlakování jednotlivých tlakových pneumatických senzorů můžou být rozměry změněny až na 1100x470x30. Měřitelný tlakový rozsah: 0,01 kPa – 30 kPa na jednotlivý kanál (maximální hranice se může lišit podle výrobní tolerance konkrétního výrobku). Vnější obal – Velmi jemná PUR textilie svařena a slepená ze zadní strany po obvodě, tak aby byla minimalizována viditelnost jednotlivých spojů viz. obr. 5. Nosná deska – Pevná plastová deska o rozměrech 350x750x3mm, použitý materiál dle dostupnosti – POM, PE, PP. Slouží jako pevný společná podklad pro jednotlivé pneumatické tlakové senzory. Zbylá délka podkladové cívky (od konce nosné desky po konec podložky) bude vyplněn EPDM mikroporézní pryží (350x350x3mm) viz. obr. 1. Spodní část pod nosnou deskou – Pruh EPDM mikroporézní pryže 150x1100x3mm, který vyplní prázdný prostor mezi nosnou deskou podložky a dne ME lehátka, které je zkosené viz. obr. 1. Tato vrstva zároveň zajišťuje mechanické tlumení přenosu vibrací lehátka MR generovaných během snímkování. Vrchní část nad nosnou deskou – Vrstva EPDM mikroporézní pryže o rozměrech 470x1100x6mm obsahující výhřezy pro jednotlivé pneumatické tlakové senzory zajišťující vymezení a zajištění polohy senzorů viz. obr. 1. Vrstva pro distribuční vedení – Vrstva EPDM mikroporézní pryže o rozměrech 470x1100x4mm má opět výřezy pro jednotlivé pneumatické tlakové senzory a k tomu také kanály pro uložení distribučního vedení (PUN 4 mm x 0,75 mm) jednotlivých senzorů. Tyto kanály vedou vnější stranou od sensorů a sbíhají se ve spodní oblasti podložky viz. obr. 3. Svrchní vrstva – EPDM mikroporézní pryž o rozměrech 470x1100x4mm sloužící pro částečné zakrytí pneumatických tlakových senzorů a změkčení jejich kontaktu s měřeným subjektem. Tato vrstva má stále výhřezy pro jednotlivé senzory, které díky tomu vůči podložce vystupují, čímž je zajištěn kvalitní kontakt se snímaným subjektem viz. obr. 4. Port pro distribuční systém – Lišta sestavená z plastových 3D výtisků do kterých je vloženo 16 ks rychlospojek na připojení polyuretanových hadiček PUN 4 mm x 0,75 mm o požadované délce, které vyvedou snímané signál do vyhodnocovací jednotky. Distribuční port se nachází ve spodní části podložky (na konci MR lehátka směrem do vyšetřovací místnosti) viz. obr. 2. Pneumatické tlaková čidla – 16 ks prototypů pneumatických tlakových čidle vyvinutých v rámci tohoto projektu. Výstupní distribuční vedení od jednotlivých čidel je vnitřně svedeno a připojena na distribuční port viz. obr. 3.
Economical parameters
Ekonomické parametry nejsou přímo vázány na výsledek. Výsledek je součástí většího celku v oblasti řízení snímkování magnetické rezonance.
Application category by cost
—
Owner IČO
61989100
Owner name
VŠB - Technical University of Ostrava
Owner country
CZ - CZECH REPUBLIC
Usage type
A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence
Licence fee requirement
A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek
Web page
https://starfos.tacr.cz/cs/project/EG19_262%2F0020242#project-participants