УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ ИНОРОДНОГО ФЕРРОМАГНИТНОГО ТЕЛА В ПОЛОСТИ ГЛАЗА И ОРБИТЫ Российский патент 1997 года по МПК A61B5/06 

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, предназначено для локализации внутриглазных инородных ферромагнитных тел, а также может быть использовано в измерительной технике для неразрушающего контроля качества материалов.

Иногда внутри человеческого тела в результате различных обстоятельств оказываются инородные ферромагнитные тела, извлечение которых требует хирургического вмешательства.

Медицинская практика показала, что основной, часто непреодолимой трудностью при проведении операций является точная локализация извлекаемого инородного тела. При этом предварительное рентгеновское обследование чаще всего оказывается недостаточным, ибо инородное тело вследствие подвижности тканей способно перемещаться как до операции, так и во время операции, поэтому для локализации инородных ферромагнитных тел применяют феррозондовые полюсоискатели, предназначенные для отыскания магнитных полюсов, до небольшим по величине неоднородностям магнитного поля.

Для локализации ферромагнитных тел известно применение астатического феррозондового магнитометра [1]
Принцип действия прибора основан на периодическом перемагничивании сердечника феррозонда под действием вспомогательного переменного поля /поля возбуждения/.

С помощью прибора измерялся градиент магнитного поля /т.е. разность магнитных полей, действующих на секции измерительной обмотки/.

Прибор имеет существенные недостатки. Чувствительность феррозондового датчика была недостаточной для локализации небольших по размеру ферромагнитных тел. Конструкция датчика имела большие размеры, в частности диаметр свободного конца датчика составлял 10 12 мм, при изменении пространственной ориентации датчика возникал ложный сигнал.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство, применяемое в феррозондовом полюсоискателе при удалении инородных тел в полости глаза.

Устройство выполнено в виде феррозонда, содержащего ручку, корпус из немагнитного материала и соосно размещенные чувствительные элементы в виде сердечников с обмотками, подключенными к электроизмерительной аппаратуре.

Однако феррозондовые полюсоискатели имеют существенный недостаток. При изменении пространственной ориентации феррозонда, например при повороте феррозондового датчика на 180°, возникает ложный сигнал, имитирующий наличие неоднородности поля /т.о. присутствие ферромагнитного тела/, в то время как поле однородно /т.н. ферромагнитное тело отсутствует/. Это явление связано с неидентичностью коэффициентов преобразования чувствительных полуэлементов /сердечников с обмотками/ феррозонда.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения - устранение ложного сигнала, обусловленного наличием продольного геомагнитного поля и неидентичностью коэффициентов преобразования полуэлементов феррозонда, что приводит к повышению точности локализации инородного тела в полости глаза и орбиты.

Технический результат достигается за счет того, что устройство, выполненное в виде феррозонда, содержащего ручку, корпус из немагнитного материала и соосно размещенные чувствительные элементы в виде сердечников с обмотками, подключенными к электроизмерительной аппаратуре, снабжено установленной в корпусе панелью из немагнитного материала, и осевом резьбовою канале которой расположен отожженный в вакууме компенсационный пермаллоевый сердечник с возможностью осевого перемещения к одному из чувствительнмх элементов, закрепленных на панели.

Изобретение поясняется чертежом.

Устройство представляет собой феррозоидовый датчик, состоящий из двух чувствительных элементов. Феррозондовые элементы размещены в немагнитном металлическом корпусе 1 и представляют собой катушки 2 и 3 размещенные соосно на растоянии 15 мм друг от друга на текстолитовой панели 4, состоящей из двух половинок, выполняющих защитные функции от механических воздействий и температурных перепадов.

Катушки 2 и 3 соединены между собой градиентометрически, выполняют функции обмотки возбуждения и измерительной. Обмотки катушек 2 и 3 подключены к электроизмерительному блоку. В них вставлены отожженные в вакууме пермалоевые сердечники 5 и 6 так, чтобы они по возможности оказались соосны друг другу. Элементы 2,5 и 3,6, установленные на панели 4, закрыты ее второй половиной, обработанной клеем ВФ-1, и вставлены в ручку датчика 8. Для устранения ложного сигнала применен отожженный в вакууме компенсационной пермаллоевый сердечник 7, ввернутый в панель 4 соосно магнитной оси феррозонда к полуэлементам 3,6. Корпус 1 надет на панель 4, вставлен в ручку датчика 8 и залит эпоксидным компаундом.

Устройство работает следующим образом.

При пропускании по обмоткам возбуждения 2 и 3 переменного тока создается переменное магнитное доле, которое периодически доводит пермаллоевые сердечники 5 и 6 до насыщения. Если на сердечники феррозонда действует лишь однородное магнитное поле, то ЭДС, наводимые на обмотках 2 и 3, взаимно компенсируются, и выходной сигнал, фиксируемый стрелочным индикатором, будет отсутствовать,
При поднесении датчика к намагниченному ферромагнитному телу на один из сердечников 5 будет действовать магнитное поле, большее по величине, чем на другой. В результате этого ЭДС, наводимые в обмотках 2 и 3, будет отличаться друг от друга. Разница величин ЭДС, передаваемая в виде сигнала на стрелочный индикатор прибора, и является мерой неоднородности магнитного поля, создаваемого Ферромагнитным телом.

При изменении пространственной ориентации феррозонда, например при повороте датчика на 180^o, на элементы 2,5 и 3,6 феррозонда будет действовать /вдоль магнитной оси феррозонда/ проекция вектора напряженности геомагнитного поля /ПВ НГП/. Если бы элементы 2,5 и 3,6 были идентичны друг другу, то под влиянием ПВ НГП в элементах наводились бы ЭДС, равное по величине, но разной полярности, в результате этого ЭДС были бы скомпенсированы. А т.к. элементы 2,5 и 3,6 неидентичны друг другу, то в элементах будут наводиться ЭДС, разные по величине, поэтому на выходе элементов 2,5 и 3,6 появится разность величин ЭДС. Эта величина, передаваемая в виде сигнала на стрелочный индикатор прибора, показывает наличие неоднородности магнитного поля /т.е. присутствие вблизи феррозонда намагниченного ферромагнитного тела/ в то время как поле однородно /т.е. ферромагнитное тело отсутствует/.

Для устранения ложного сигнала в феррозонд введен отожженный в вакууме компенсационный пермаллоевый сердечник 7, установленный в панели 4 к элементу 6 соосно продольной оси /магнитной оси/ феррозонда.

Физическая сущность компенсации связана с влиянием поля рассеяния компенсационного сердечника 7 на величину поля /создаваемого ПВ НГЦ/, действующего на элементы феррозонда, причем компенсирующее поле противоположно по знаку, действующему на элементы.

При этом лучше оказывать компенсационное воздействие на элемент с наименьшей ЭДС.

Условием возможной и точной компенсации являются установка компенсационного сердечника соосно продольной оси феррозонда к элементу и подбор оптимального размера компенсационного сердечника, например, для точной компенсации подобран сердечник размером 2 х 2 мм. Б этом случае ложный сигнал уменьшается в 25 30 раз.

Использование: в медицине, для локалиэации внутриглазных инородных ферромагнитных тел. Сущность изобретения: устройство, выполненное в виде феррозонда, содержащего ручку, корпус из немагнитного материала и соосно раэмещенные чувствительные элементы в виде сердечников с обмотками, подключенными к электроизмерительной аппаратуре, снабжено установленной в корпусе панелью из немагнитного материала, в осевом резьбовом канале которой расположен отожженный в вакууме компенсационный пермаллоевый сердечник с возможностью осевого перемещения к одному из чувствительных элементов, закрепленных на панели. 1 ил.

Устройство для локализации инородного ферромагнитного тела в полости глаза и орбиты, выполненное в виде феррозонда, содержащего ручку, корпус из немагнитного материала и соосно размещенные чувствительные элементы в виде сердечников с обмотками, подключенными к электроизмерительной аппаратуре, отличающееся тем, что оно снабжено установленной в корпусе панелью из немагнитного материала, в осевом резьбовом канале которой расположен отожженный в вакууме компенсационный пермалоевый сердечник с возможностью осевого перемещения к одному из чувствительных элементов, закрепленных на панели.