Senzorická podložka pro efektivní řízení snímkování magnetické rezonance

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

<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

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Senzorická podložka pro efektivní řízení snímkování magnetické rezonance

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

Sensor pad for efficient control of magnetic resonance imaging

Popis výsledku anglicky

The output is a 16-channel sensing pad that is designed by its dimensions and sensor layout for use in Siemens&apos; magnetic resonance (MR) scanner (see Figure 6). The pad was designed to allow direct replacement of the pad supplied by Siemens for their examination couch. The pad contains 2 rows of our developed pneumatic pressure sensors of 8 pieces each, whose positioning allows monitoring of the vital signs (cardiac and respiratory activity) of the human subject along the entire length of the thoracic and abdominal region up to the thigh area. The signals from the individual sensors can be output via a distribution line that can be connected separately for each channel via quick connectors located on the front of the pad (at the patient&apos;s feet). The signals can be connected to an evaluation unit that is units up to tens of meters away from the pad. The pad thus allows comprehensive monitoring of the subject&apos;s vital signs during the MRI scan. A sensing matrix in the pad allows recording of vital signs in a specific region of the subject (primarily abdominal and thoracic). This information can then be used to guide the MRI scan. This allows for high suppression of motion artifacts in the resulting image that are caused by organ movement due to cardiac or respiratory activity in the specific region being imaged.The sensor bed is fully compatible with the MRI machine and does not affect the quality of the acquired data in any way (it does not create any unwanted artifacts in the resulting MR image). At the same time, the strong magnetic field generated during the MR function does not affect in any way the signals sensed by the developed sensor bed, unlike conventional monitoring systems based on the principle of monitoring the electrical activity of the heart (Electrocardiography - ECG). The sensor bed is fully compatible with the MRI machine and does not affect in any way the quality of the data obtained (it does not create any unwanted artefacts in the resulting MR image). If conventional systems for monitoring the patient&apos;s vital signs (respiratory belts, ECG) are used during the MR examination, the patient must first be prepared. This means sticking the chest electrodes for the ECG to the exact locations and also correctly positioning the respiratory belt. These activities prolong the preparation time of the patient for the MR examination and also in case of incorrect sensor placement, problems occur during the examination (inaccurate recording of respiratory activity or strong interference of ECG signals), which further prolongs the examination time.

Druh

G_prot - Prototyp

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EG19_262%2F0020242" target="_blank" >EG19_262/0020242: Vývoj komplexního senzorického systému pro efektivní řízení snímkování magnetické rezonance</a><br>

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

ev.č.:006/23-11-2022

Číselná identifikace

ev.č.:006/23-11-2022

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

Ekonomické parametry nejsou přímo vázány na výsledek. Výsledek je součástí většího celku v oblasti řízení snímkování magnetické rezonance.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

61989100

Název vlastníka

VŠB - Technical University of Ostrava

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

https://starfos.tacr.cz/cs/project/EG19_262%2F0020242#project-participants