光纖增量式編碼器如何在構建幻象心臟時獲得精確位置反饋？

虹科案例

在構建幻象心臟時，心室運動必須準確同步、不能干擾圖像采集且可在生理鹽水中正常使用。因此反饋傳感器必須不受MRI過程產生的高磁場和高RF場的影響、不能具有任何鐵磁特性或任何導電特性、耐潮濕和水密封。那什么樣的傳感器才能夠兼具上述特征呢？虹科光纖增量式傳感器將是您的最佳選擇！

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應用描述&挑戰

應用描述

菲利普斯研究公司(紐約州布里亞克利夫莊園)設計了各種解剖學上正確的人體器官模型，用于測試和校準核磁共振儀及其復雜的軟件算法。

與使用動物或身體相比，幻影器官是一種更實用的方法，而且在校準機器時也更具可重復性。

挑戰

這些器官通常由氣動提供動力，其中氣壓的變化為執行器提供動能，以推動器官的運動。

當必須構建一個幻象心臟時，一個挑戰出現了。心臟由幾塊肌肉組成，心室運動必須準確同步。需要具有足夠準確度的位置反饋，因為虛擬心臟必須以解剖學上正確的方式準確地模擬彎曲、壓縮、拉伸和扭曲的生物醫學特性。所有這些都必須在MRI機器內運行，因此反饋傳感器必須不受MRI過程產生的高磁場和高RF場的影響。

另一個關鍵要求是傳感器必須對核磁共振成像過程“透明”，這意味著傳感器不能干擾圖像采集，因此不能具有任何鐵磁特性或任何導電特性。這些幻象器官通常在生理鹽水中操作，以模擬人體的真實環境。因此，傳感器必須耐潮濕和水密封，因為它們在水下環境中工作。

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實施

客戶工程人員成功實施了 Micronor 編碼器，充分利用了將編碼器信號從 MRI 室外部引導到控制器單元的光纜的優勢，幻影心

臟使用三個編碼器，需要三個光纖鏈路連接到 HK-MR340 控制器，控制器與通向 MRI室的第一個光纖段相連，其中編碼器尾纖使用 ST 連接器連接。

Micronor 制造的編碼器具有 10 米長的尾纖，因此避免了 MRI 室內和附近的任何金屬部件。每個控制器單元(HK-MR340)都會跟蹤虛擬心臟肌肉的位置，并根據內置的模擬電壓輸出進行縮放。電壓輸出被饋送到伺服控制器，伺服控制器反過來控制氣動執行器。

事實證明，光纖對 EMI/RFI、磁場和輻射的固有免疫能力是制造人體假心臟的推動力。Micronor 僅使用光學來設計運動傳感器的能力為新技術、新產品開辟了可能性，從而在 MRI 領域內實現了新的和更有效的治療方法。

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數據&使用產品

數據

兒童(10歲及以上)和成人的平均正常靜息心率為60-100。

訓練有素運動員的平均正常安靜心率為40-60。

使用產品

EC-TD5253，特殊防水版HK-MR348 MRI安全旋轉編碼器，數量3。

HK-MR340-1，控制器，數量3。

對于新的應用，使用HK-MR348編碼器和HK-MR340-1控制器

上：HK-MR348 下：HK-MR340-1

關于我們

虹科傳感器技術

我們致力于更加精確簡單的測量方案，與全球領先的高精度、高可靠性的傳感器廠家進行技術合作，為客戶提供全球先進的測量方案，包括激光測距、粘密度測量、光纖傳感器、機電傳感器等。通過提供各種不同的技術進行關鍵測量，消除了在惡劣嚴苛環境中對傳感的限制，使客戶能夠得到最理想的結果。