用于评估能导电的对象的方法技术

本发明专利技术涉及一种方法用于评估能导电的对象包括以下步骤：(A)提供要评估的对象的、由计算机生成的模型；(B)借助于沿着对象的纵向轴线的曲线(Center

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于评估能导电的对象的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于在使用在电磁场(E场)的环境中、特别是结合磁共振检查使用时对能导电的对象关于其安全性进行评估的数值方法，其中，所述方法还设置用于改善被评估的对象的安全性并且用于在使用被评估的对象时控制磁共振装置。

技术介绍

[0002]只要能导电的或铁磁的对象处于电磁场中，这个场就作用于该对象。在日常生活中人根本察觉不到大量E场，所述E场例如由于越来越多的电动汽车也在我们的直接的环境中越来越强地存在。
[0003]事实上，E场至少从确定的强度起不再可忽略地影响其周围环境。例如当人是铁磁的或能导电的对象、例如植入物的佩戴者，所述影响可能对人的安全性和人的健康产生后果。不仅有源植入物而且无源植入物可能在其功能上被E场影响。
[0004]人工E场的已知的源是多种多样的并且可以粗略地首先被分成低频的或静态的E场和高频的E场。
[0005]0.1Hz至30kHz范围内的低频的E场例如来自电源并且出现在任何家用器具中，在远距离输电、无线充电、电动汽车中或者也在轨道的架空导线中。
[0006]30kHz至300GHz范围内的高频的E场主要与无线电传输、即无线电广播、移动无线电收音机相关，然而也与微波炉和医学检查装置、例如用于磁共振(MRT)的磁共振装置(MR)相关。
[0007]在MR检查中，患者不仅经受到强的静态磁场而且经受到强的高频的E场。就这方面来说，下面要示例性地着手探讨本专利技术的方法结合磁共振检查的应用，尽管本专利技术的方法适用于描述任意的E场对各种能导电的或铁磁的对象的影响。
[0008]磁共振是主要使用在医学中的成像方法。除了诊断应用以外，MRT也总是频繁地支持地使用在侵入性干预期间。在进行干预期间的所述使用通过持续改进的拍摄方法实现，所述拍摄方法可以为手术医生提供手术的实时拍摄。
[0009]这也意味着，与以往相比，未来可以对多个仪器关于其用于结合磁共振检查或MRT支持的干预使用的性能进行评估。在此主要提及在干预期间所使用的仪器。
[0010]与另外的公知的成像方法、例如计算机X光断层照相(CT)或者也超声波(US)相比，MRT的优点一方面在于减少辐射伤害、例如CT中的X光辐射，并且另一方面在于与US方法相比对软组织更高的分辨率。
[0011]相应地，MRT的更广泛的使用是完全值得期望的。
[0012]简单描述地，在磁共振装置中特别是三个磁场彼此相互作用：在纵向方向上的强的静态磁场(B0)、在横向方向上的高频的交变磁场(B1，也即射频的或HF或RF场)和梯度场(dB/dt)。
[0013]静态磁场在日常临床实践中常用的X光断层照相装置具有大约0.25Tesla至3Tesla的强度。具有直至7Tesla及以上的更高的磁场强度的X光断层照相装置在测试中。
[0014]交变磁场在无线电频率范围内振荡并且主要具有的任务在于，使通过静态磁场在纵向方向上定向的氢核倾斜到横向定向上。
[0015]梯度场允许共振信号的三维位置编码。
[0016]所有提及的磁场不仅作用于检查对象、即例如患者，而且作用于可能安置在检查对象中或上的对象。磁场的作用在此不局限于X光断层照相装置的筒，而是在很大范围内至少包括X光断层照相装置的邻近的周围环境和由此特别是屏蔽舱、屏蔽HF的检查室。
[0017]在日常临床实践中通常最大3Tesla的强度的静态磁场能够借助极大的力吸引铁磁材料。所述场在MR的筒的内部和外部起作用并且可能在检查期间导致铁磁的对象的错位。
[0018]除了静态磁场以外，HF场的交变磁场和梯度场的交变磁场作用于能导电的材料。这涉及在MR的周围环境中的对象以及在MR筒内部的对象。
[0019]高频的交变磁场特别是在能导电的材料中感应出电流，所述电流自身可以导致所述对象发热。如果例如涉及由金属构成的能导电的植入物，则这意味着，如果发热超过大约4℃的临界值，则所述植入物的发热在MR检查期间可能变成对于植入物佩戴者不可忽略的健康风险。
[0020]特别是细长的、能导电的对象如同天线那样起作用。在MR检查期间通过交变磁场可以在所述对象中感应出电流，所述电流导致特别是在所述对象的端部处的发热。特别是植入物的导线和线状部分或者在MR检查期间位于患者上或中的对象、例如骨固定器、导液管、仪器线缆、电极等可能在检查期间危害患者的安全性。
[0021]相应地重要的是，不仅评估对象、例如植入物以及处于MR的作用范围内的任何对象的MR安全性而且评估其MR兼容性。
[0022]MR兼容性在此主要涉及对象的消极影响MR成像质量的特性。也就是说，所述特性对于直接的安全性不起作用，然而可能由于降低图像质量并且产生缺陷产物而导致图像的曲解或者使所述图像不可用。
[0023]MR安全性具体地涉及患者的安全性和停留在MR附近的人的安全性。也就是说，MR安全性的评估用于已经可以事先评估在MR检查期间对于人可能的健康风险。
[0024]即使在此特别是探讨植入物的MR安全性并且在此尤其探讨无源的植入物，MR安全性的评估和根据本专利技术的方法的应用也丝毫不局限于植入物。确切地说，评估如同前面阐述的那样也涵盖在干预的或诊断的程序的范围内在MR检查的范围内被使用的对象和仪器。
[0025]为了评估对象的MR安全性，目前已知了不同的标准、例如IEC 62570/ASTM F2503、ASTM F2182和ISO/TS10974:2018(E)。根据已知的规定检查的对象相应地可以被分类为“MR
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安全”、“有条件地MR
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安全”或“MR
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不安全”。
[0026]然而已知的标准具有其弱点。所述弱点一方面涉及已知的标准用于评估不具有典型的天线特性的对象的可应用性，即该对象尤其不是具有拉长的形状，而是确切地说，具有体积大的三维构型。
[0027]也在将模型测量按要求地转换到实际在体内预期的值时，主要用于所述对象的已知的标准的应用导致过于保守的结果，所述过于保守的结果使结合MRT检查的使用的对象的过多数量不可能，因为那里的方法例如预测到过高的发热。对于体积大的3D结构困难的是，求得明确的转换函数，因为所述转换函数在电气工程上不能非常容易地反映例如电极
disks))，所述半径包围对象的三维几何结构。
[0045]优选地设置至少两个半径，其中，至少一个第一半径设置在对象的第一端部上，并且第二半径设置在对象的第二端部上。
[0046]根据对象的复杂性，blue disks之间的间距选择为较短的或较长的。对简单的直的对象，2
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3个blue disks是足够的。
[0047]所述半径相应地在对象的狭窄部位处被选择为较小，所述半径在对象的宽敞部位处相应地被选择为较大，从而在每个部位处超出对象。
[0048]当对象例如是在患者身体内部的植入物时，半径可以附加地例如根据预期的运动自由度被增大。半径则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于评估能导电的对象的方法，其包括以下步骤：(A)提供要评估的对象的、由计算机生成的模型；(B)借助于沿着所述对象的纵向轴线的曲线(中心轨迹(Center
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Trajectory))定义所述对象的一维表示；(C)沿着中心轨迹(Center
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Trajectory)定义至少两个半径(蓝盘(blue disks))，所述半径包围所述对象的三维几何结构；(D)通过在步骤(C)中定义的半径生成多个辅助轨迹，其中，所述轨迹的全体映射该对象接收外加切向电场(E场)的潜力；(E)对在步骤(D)中生成的轨迹的每个轨迹处的切向E场评估并且然后统计处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助轨迹(HT)的数量处于100和1000之间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述中心轨迹(Center
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Trajectory)在彼此相距最远的两个点之间延伸并且穿过所述对象的轴向中心。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个第一半径设置在所述对象的第一端部上，并且第二半径设置在所述对象的第二端部上。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述蓝盘(blue disks)的半径在狭窄部位处被选择为较小并...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：迈瑞康普有限责任公司，
类型：发明
国别省市：