用于温度测量的低成本磁共振安全探头制造技术

技术编号:14676386 阅读:99 留言:0更新日期:2017-02-19 01:31
一种用于磁共振环境中使用的温度测量探头(130),包括细长的基底(202),印刷的至少一条高电阻性、导电的迹线(200、200a、200b、200a’、200b’),被设置在基底上并且与迹线电连接至少一个热敏电阻(204)。所述热敏电阻被配置为与磁共振环境中的患者热连通地放置。在一些实施方式中,印刷迹线可以是碳基的、硅基的、或可以是掺杂的半导体材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
以下总体涉及可以在磁共振(MR)环境下操作的温度监测装置和方法。它特别适于结合低成本、高电阻的非磁性印刷迹线应用,其在磁共振成像扫描器附近操作,并且将具体参考其来描述。然而,应该理解,其还适用于其他应用场景,并且不一定限制于前述应用。
技术介绍
温度监测设备需要被用于MR环境中以监测患者的状况。目前可接受的方法包括使用光纤探头。光纤线缆被连接到患者上的感测元件,并且连接到患者监测设备。然而,这些光纤线缆是昂贵的,可能是机械上精密的,并且会因为强磁场造成的传感器材料内的原子级变化而遭受错误。MR环境中的标准热敏电阻的使用需要分布式的或分立的高电阻性线缆将传感器连接到监视器以克服与MR环境有关的RF加热效应和灼伤危害。这些高电阻性线缆是昂贵的,并且不能完全地消除对患者的灼伤危害。另外,这些线缆很难制备,易受摩擦电效应的影响,遭受感应拾取,过度的寄生电容,并且对患者的移动高度敏感。例如,在温度监测设备的构建中使用的铁磁成分会引起线缆被拖入MRI扫描器内,引起对患者、用户的伤害,或引起装备表现为抛射体。另外,MRI扫描器产生的射频场会在使用标准热敏电阻的标准线缆内产生电流,或引起“热点”,其可以将表面温度增加到足够超过被监管标准所允许的温度,并且对患者造成不适或灼伤危害。另外,来自MRI扫描器的MRI梯度干扰也可以在标准线缆和热敏电阻上诱导电流并且在连接点产生另外的干扰波形分量,其潜在地给出错误的温度读数。
技术实现思路
本申请公开了一种新的和改进的用于在MR环境中使用的温度-监测设备,其解决了上面提到的问题和其他问题。根据一个方面,公开了一种用于在磁共振环境中使用的温度测量探头。印刷的导体包括细长的基底,在所述基底上印刷的至少一条高电阻性、导电的迹线,以及设置在所述基底上并且与所述迹线电连接的至少一个热敏电阻,所述热敏电阻被配置为与磁共振环境中的患者热连通地放置。根据另一方面,公开了一种磁共振系统。所述系统包括磁共振扫描器和如前一段落中阐述的温度测量探头,所述温度测量探头被设置在所述磁共振扫描器的检查区域内。根据另一方面,公开了一种在MRI期间监测患者温度读数的方法。所述方法包括在细长的基底上印刷高电阻性的、导电的迹线,并且将设置在基底上的至少一个热敏电阻与所述迹线电连接。另一益处在于消除了铁磁成分。另一益处在于减少了患者灼伤风险。另一益处在于能够给热敏电阻探头消毒。另一益处在于改进了患者的护理。本领域技术人员通过阅读和理解以下详细说明,将理解再另外的益处。附图说明本专利技术可以采取各种部件和各部件的布置以及各种步骤和各步骤的安排的形式。附图仅用于图示优选的实施方式的目的,并且不应被理解为限制本专利技术。图1图解地示出了带有在MR扫描器内操作的温度监测装置的磁共振(MR)系统。图2a是图解地示出具有可应用的热敏电阻的具有印刷迹线的基板的横截面图。图2b是图解地示出了温度感应热敏电阻和位于基底的相对面上的参考元件的部分的侧视图。图2c是图解地示出了在基底的公共面上带有温度感测热敏电阻和参考元件的两个印刷迹线的顶视图。图2d图示用于将热敏电阻输出转换为温度的电路。图3图解地示出了在部分示出的保护性壳体或导管中的印刷迹线和热敏电阻温度测量设备。图4图解地示出了布置在公共衬底上的多个温度传感器,其中细长衬底中的撕裂线使得能够将传感器放置在多个位置。图5图示了使用本文公开的印刷导体来在MRI期间监测患者温度读数的方法。具体实施方式参考图1,磁共振环境包括磁共振(MR)扫描器100,其设置在射频隔离房间102内(通过围绕R扫描器100的虚线框图解地表示)。例如,丝网或箔限定法拉第笼或者嵌入在包括MR扫描器100的MR房间的墙壁、天花板和地板内或设置在墙壁、天花板和地板上的其他射频屏蔽结构。MR扫描器100在图1中以示意性侧视图示出,并且包括壳体104,其包括主磁铁绕组106(通常是超导的并且包含在适合的低温容器内,未示出,虽然也预期电阻性的磁铁绕组),其在膛108或其他检查区域中产生静态(B0)磁场。壳体104还包括磁场梯度线圈120,用于在静态(B0)磁场上叠加磁场梯度。这样的梯度具有如本领域已知的多种应用,例如对磁共振进行空间编码、破坏磁共振等。成像对象,例如示意性的患者122,或动物(用于兽医成像应用),或等等,通过适合的长榻124或其他患者支撑/运输装置被放置在检查区域内(在示意性情况中,在膛108内)。MR扫描器可以包括的本领域已知的多个额外的部件,其出于简洁目的而未被示出,例如设置在壳体104内的磁场匀场器件、全身射频(RF)线圈,等等。MR扫描器还通常包括多个辅助性的或附加的部件,再次为了简化没有示出,例如针对主磁铁106和磁场梯度线圈120的能源供应,局部RF线圈(例如表面线圈、头线圈或肢体线圈等),RF发射器和RF接收硬件,以及各种控制和图像重建系统,通过一些实例的方式。而且,应该理解的是示意性MR扫描器100,其是水平膛型扫描器,仅是示意性实例,并且更加一般地,公开的MR安全线缆和电极被适合地与任何类型的MR扫描器结合使用(例如垂直膛扫描器,开放膛扫描器等)。在操作中,主磁体106操作以在检查区域108中生成静态B0磁场。通过RF系统(包括例如设置在膛内的发射器和一个或多个RF线圈,或者设置在壳体104内的全身RF线圈)产生处于拉莫尔频率(即磁共振频率)针对要被激发的物种(通常质子,虽然其他物种可以被激发,例如在MR谱学成像或多原子核MR成像应用中)的RF脉冲。这些脉冲激发核磁共振(NMR)在对象122的目标物种(例如质子),其通过适合的RF检测系统(例如一个或多个磁共振线圈和适合的接收器电子器件)而被检测。磁场梯度通常由梯度线圈120在激发前或激发期间,在延迟期期间(例如长回波时间或TE),读出之前的时间段,和/或读出期间施加,以对NMR信号进行空间编码。图像重建处理器应用与选定的空间编码相称的合适的重建算法,以产生磁共振图像,其然后可以被显示、绘制、融合或与其他MR图像和/或来自其他模态的图像进行对比,或者以其他方式被应用。继续参考图1并进一步参考图2a-2c,作为MR流程的部分或辅助,温度测量通过使用温度测量探头130进行。在示意性的图1中,温度测量探头130的印刷导线被显示在患者122上并且与监视器132(定位于MR腔室102之外或任选地定位于MR腔室102内部)连接。温度测量探头130可以具有足够低的能量消耗,其温度功能可以被集成到与监视器132无线通信134(显示为从电池供电的控制和处理电路到监视器的虚线)的电池供电控制器和处理电路128内。带有导电迹线印刷线缆126和电池供电控制器和处理电路128的温度测量探头130可以记录患者122的表面或内部温度测量值。导电迹线印刷线缆126还可以被集成到其他线缆内,特别是用于表面使用。进一步参考图2a-2c,受控的电阻印刷电迹线或导电迹线200被印刷到柔性的、MR中性基底202上以在患者122上的热敏电阻204和感应监视器128之间形成平面的引线电缆126。基底202可以是任何弹性的磁共振惰性平面材料例如基于聚合物树脂的薄膜或聚酯薄膜(Mylar)。基底202材料被选择为使得质子发射不会使MR图像劣化。在不同实施方式中,导电迹线200由本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种用于在磁共振环境中使用的温度测量探头(130),包括:细长的基底(202);印刷在所述基底上的至少一条高电阻性、导电的迹线(200、200a、200b、200a’、200b’);至少一个热敏电阻(204),其被设置在所述基底上并且与所述迹线电连接,所述热敏电阻被配置为与所述磁共振环境中的患者热连通地放置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.15 US 61/979,5391.一种用于在磁共振环境中使用的温度测量探头(130),包括:细长的基底(202);印刷在所述基底上的至少一条高电阻性、导电的迹线(200、200a、200b、200a’、200b’);至少一个热敏电阻(204),其被设置在所述基底上并且与所述迹线电连接,所述热敏电阻被配置为与所述磁共振环境中的患者热连通地放置。2.根据权利要求1所述的温度测量探头(130),其中,所述迹线(200、200a、200b、200a’、200b’)是利用高电阻性导电墨水丝网印刷的。3.根据权利要求1-2中的任一项所述的温度测量探头(130),其中,所述迹线(200、200a、200b、200a’、200b’)被修剪以获得期望的目标电阻。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的温度测量探头(130),其中,所述迹线(200)是碳基的。5.根据权利要求1-3中的任一项所述的温度测量探头(130),其中,所述迹线(200)包括掺杂的半导体材料。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的温度测量探头(130),其中,所述至少一条高电阻性、导电的迹线电阻在8-10k欧姆每英尺的量级上,优选地使用10欧姆每平方的量级上的导电墨水印刷。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的温度测量探头(130),还包括:多条高电阻性迹线(200);与所述高电阻性迹线(200)连接的至少一个参考元件(208);与所述迹线电连接的处理器和控制电路(128),所述处理器和所述控制电路被配置为连通信号。8.根据权利要求1-7中的任一项所述的温度测量探头(130),其中,所述至少一个参考元件(208)包括电阻(204b)或热敏电阻(204a)。9.根据权利要求1-8中的任一项所述的温度测量探头(130),其中,所述迹线(200)被刻蚀为交叉影线(206)。10.根据权利要求1-9中的任一项所述的温度测量探头(130),进一步其中,所述至少一条迹线包括输入迹线,所述输入迹线在返回迹线上将电能提供到所述热敏电阻。11.根据权利要求1-10中的任一项所述的温度测量探头(130),其中,其中所述信号迹线...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·P·奥尼尔
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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