МНОГОКРАТНО ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ДАТЧИК, БЕЗОПАСНЫЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ ТОМОГРАФИИ, ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ И ТЕЛА Российский патент 2018 года по МПК G01R33/28 

Изобретение относится, в общем, к магнитно-резонансной визуализации и измерению температуры. Настоящее изобретение находит конкретное применение в связи с не содержащим железа стерильным измерением температуры и описано ниже, в частности, на примере упомянутого измерения. Однако следует понимать, что настоящее изобретение находит также применение в других сценариях и не обязательно ограничено вышеупомянутым применением.

Во время магнитно-резонансной (МР) визуализации часто контролируют основные показатели состояния организма пациента, например температуру пациента. Контроль может включать в себя измерение температуры поверхности датчиком, помещенным на кожу пациента или внутри кишки, например, через пищевод или прямую кишку. Температуру можно использовать так же, как часть протокола визуализации, в котором температура может влиять на количественное измерение, например, скоростей диффузии в ангиограммах.

Безопасные температурные датчики в магнитно-резонансной визуализации, в идеальном случае, используют непроводящие не содержащие железо материалы. Магнитный резонанс использует сильные радиочастотные (РЧ) и градиентные магнитные поля, которые могут наводить токи в проводящих материалах. Содержащие железо материалы могут вызывать искажения в магнитных полях. Проводящие материалы с наведенными токами могут приводить к условиям, опасным для пациента, например возможности ожогов пациента.

Материал, используемый во время магнитно-резонансной визуализации, не должен влиять на визуализацию. То есть материал не должен быть заметен для магнитно-резонансной визуализации и испускать сигналы протонного резонанса. Неправильный выбор материалов может приводить к искажениям или пропускам МР сигналов, которые могут вызывать искажения или пропуски в МР изображениях.

Протоколы и процедуры, используемые до, во время и после магнитно-резонансной визуализации изменяются и приспосабливаются к широкому спектру ситуаций, которые требуют гибкости температурного датчика. Например, в одной ситуации может требоваться только температура поверхности, а другой протокол может требовать внутреннюю температуру. Чтобы обеспечить рациональную и эффективную последовательность выполняемых действий, последовательность выполняемых действий и инструменты, применяемые для МР визуализации, должны приспосабливаться к множеству различных ситуаций, при минимальном изменении инструментов, например температурного датчика. Время измерения температуры называется временем отклика и включает в себя время с момента приложения датчика к поверхности или внутренней области тела до момента измерения температуры. Время отклика основано на свойствах материала, в том числе толщине, применяемого для измерения температуры. Время отклика влияет на последовательность клинических выполняемых действий. Слишком длительное время отклика нежелательно при измерении основных показателей состояния организма пациента и/или измерении изменений для клинического протокола и может создавать риск для пациента.

Датчик для внутреннего применения является стерильным и биосовместимым. Обычно, МР датчики для внутреннего использования являются одноразовыми из-за трудности стерилизации для повторного использования. Например, при МР визуализации можно применять волоконно-оптический датчик типа одножильного оптического датчика Фабри-Перо, но материалы в датчике стерилизовать нелегко. Нагревание является одним способом стерилизации, который не совместим с волоконной оптикой. В качестве альтернативы можно использовать химические и/или абразивные вещества, но они также могут повредить волоконную оптику. Обычно, волоконно-оптические температурные датчики, несмотря на их дороговизну, применяются как одноразовые датчики.

Материалы датчиков внутренних датчиков часто изгибаются при проводке через назальный проход в пищевод. Датчик должен приспосабливаться к размерам и изгибу внутри небольшого назального прохода во время введения и извлечения. Жесткий датчик может повредить полость и причинить вред пациенту. Датчик во время введения и извлечения должен быть достаточно прочным, чтобы не сломаться и не оставить компоненты внутри пациента. Стерильный участок датчика, который вводят в пациента, может достигать в длину 50 см.

Ниже раскрывается новый и усовершенствованный многократно используемый датчик, безопасный при МРТ (в дальнейшем, МРТ-безопасный), который предназначен для решения вышеупомянутых и других проблем.

В соответствии с одним аспектом, магнитно-резонансный датчик включает в себя волоконно-оптический датчик и оболочку. Волоконно-оптический сенсорный датчик включает в себя не содержащий железа чувствительный элемент на дистальном участке, сконфигурированном с возможностью введения в субъекта, фиксирующий элемент, присоединенный к дистальному участку, и проксимальный участок, присоединенный к фиксирующему элементу и оптически сообщающийся по оптическому волокну с не содержащим железа чувствительным элементом, и включает в себя соединитель. Оболочка покрывает дистальный участок волоконно-оптического сенсорного датчика, сцепляется с фиксирующим элементом и обеспечивает стерильную внешнюю поверхность.

В соответствии с другим аспектом, стерильная оболочка включает в себя трубку из материала, который не производит магнитно-резонансного сигнала, и сконфигурированную с полостью, открытой на одном конце, и с возможностью вмещения и заключения по меньшей мере одного не содержащего железа чувствительного элемента, расположенного на конце волоконно-оптического сенсорного датчика, закрытой на другом конце и которая обеспечивает стерильную внешнюю поверхность.

В соответствии с другим аспектом, способ конфигурирования магнитно-резонансного температурного датчика заключается в том, что вставляют не содержащий железа температурно-чувствительный элемент на дистальном участке волоконно-оптического сенсорного датчика в стерильную оболочку, которая не производит магнитно-резонансного сигнала и покрывает дистальный участок волоконно-оптического сенсорного датчика, и проксимальный конец оболочки фрикционно сцепляется с фиксирующим элементом, присоединенным к дистальному участку датчика.

Одним преимуществом является стерильный температурный датчик, который безопасен при проведении МРТ и допускает многократное использование.

Другое преимущество состоит в пригодности для поверхностного и внутреннего применения с единственным датчиком.

Другое преимущество состоит в пригодности размера, гибкости и прочности материала для внутреннего применения.

Другое преимущество состоит в удобстве применения при проведении клинических работ по МРТ.

Другое преимущество состоит в одноразовой стерильной оболочке.

Другое преимущество состоит в соединении одноразовой стерильной оболочки и волоконно-оптического температурного датчика.

Дополнительные преимущества станут очевидными специалистам со средним уровнем компетентности в данной области техники после прочтения и изучения нижеследующего подробного описания.

Изобретение может принимать форму различных компонентов и схем расположения компонентов и различных этапов и схем расположения этапов. Чертежи имеют целью только иллюстрацию предпочтительных вариантов осуществления и не подлежат истолкованию как ограничивающие изобретение.

Фиг. 1 - схематическое изображение варианта осуществления магнитно-резонансной системы с многократно используемым МРТ-безопасным датчиком.

Фиг. 2 - схематическое изображение одного варианта осуществления многократно используемого МРТ-безопасного датчика.

Фиг. 3A-3E - схематическое изображение варианта осуществления волоконно-оптического сенсорного датчика.

Фиг. 4 - изображение в перспективе варианта осуществления оболочки.

Фиг. 5 - изображение в сечении варианта осуществления оболочки с чехлом.

Фиг. 6 - изображение варианта осуществления многократно используемого МРТ-безопасного датчика с поверхностным наложением.

Фиг. 7A-7M - схематические изображения различных вариантов осуществления многократно используемого МРТ-безопасного датчика и оболочки.

Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций одного способа конфигурирования многократно используемого МРТ-безопасного датчика для введения в субъекта.

Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций одного способа снятия оболочки с многократно используемого МРТ-безопасного датчика.

Фиг. 10 - блок-схема последовательности операций одного способа конфигурирования многократно используемого МРТ-безопасного датчика для поверхностного наложения.

На фиг. 1 схематически изображен вариант осуществления магнитно-резонансной системы 1 с многократно используемым МРТ-безопасным датчиком 2. Система 1 включает в себя МР сканер 4, например сканер с системой открытого типа или C-образный сканер, сканер с горизонтальным туннелем и т.п., показанный в разрезе. Сканер содержит отверстие или туннель, которое(ый) ограничивает область исследования, в которую помещают субъекта 6 для спектроскопического исследования и/или исследования с помощью визуализации. МР сканер 4 включает в себя один или более основных магнитов 8 с C-образным ферромагнитным путем замыкания магнитного потока, одну или более радиочастотных (РЧ) катушек 10 и одну или более градиентных катушек 12.

Система 1 включает в себя контроллер 14 последовательностей, который управляет проведением последовательности визуализации, блок 16 РЧ передатчика, управляющий работой РЧ катушек 10, и контроллер 18 управления градиентами, управляющий работой градиентных катушек 12. Связь между управляющим блоком и соответствующими катушками может быть беспроводной или проводной. РЧ катушки 10 формируют радиочастотные импульсы, которые возбуждают и манипулируют резонансом в ткани субъекта 6. РЧ катушки 10 могут включать в себя катушку для всего тела и/или локальную катушку, например катушку для грудной клетки, катушку для руки, катушку для плеча, катушку для колена и т.д. Одна или более градиентных катушек 12 формируют градиентные магнитные поля сквозь статическое магнитное поле, чтобы пространственно кодировать возбужденный резонанс, возбуждаемое градиентное эхо и т.п. Контроллер 14 последовательностей конфигурирует РЧ катушки и градиентные катушки для возбуждения и манипулирования резонансом в тканях субъекта.

Система 10 включает в себя блок 20 РЧ приемника, который принимает МР сигналы. По мере того как резонанс затухает в ткани субъекта, слабые радиочастотные сигналы или МР сигналы принимаются радиочастотной антенной, например РЧ катушками 10, и передаются в блок 20 РЧ приемника. Блок реконструкции, например процессор, принимает РЧ данные или МР сигналы из блока 20 РЧ приемника и реконструирует одно или более изображений из принятых МР данных, например слои изображений, объем и т.п.

Многократно используемый МРТ-безопасный датчик 2 можно применять во время процедуры МР визуализации или в присутствии МР сканера 4 в любое время. Многократно используемый МРТ-безопасный датчик можно применять внутренне посредством введения в кишку субъекта 6, например, либо через назальный проход в пищевод, либо через прямую кишку. Многократно используемый МРТ-безопасный датчик обладает гибкостью и размером для изгиба и прохода по назальным проходам субъекта. Многократно используемый МРТ-безопасный датчик 2 содержит материал, который не формирует или формирует минимальный МР сигнал, например не испускает сигналы протонного резонанса во время возбуждения или в присутствии магнитных полей, формируемых катушками 8 основных магнитов или градиентными катушками 12. Участок датчика 2, который введен в субъекта, содержит внешнюю поверхность, которая является стерильной и непроницаемой, и включает в себя по меньшей мере один не содержащий железа чувствительный элемент, например температурный чувствительный элемент. Многократно используемый МРТ-безопасный датчик соединен с пультом 22, который принимает световой сигнал из температурного чувствительного элемента и преобразует сигнал в удобочитаемое количественное измерение, которое отображается на устройстве 24 отображения и/или используется в связи с анализом принятых МР сигналов.

Устройство 24 отображения может быть отдельным устройством, например светодиодным (СД) дисплеем, или встроенным в рабочую станцию 26. Рабочая станция 26 включает в себя электронный процессор или электронное устройство 28 обработки данных, устройство 24 отображения и по меньшей мере одно устройство 30 ввода. Рабочая станция 26 может быть настольным компьютером, портативным компьютером, планшетным компьютером, мобильным компьютерным устройством, смартфоном и т.п. Устройство 24 отображения может включать в себя компьютерный монитор, сенсорный экран, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), запоминающую электронно-лучевую трубку, плоскопанельный дисплей, светодиодные (СД) дисплеи, электролюминесцентный дисплей (ЭЛД), плазменные дисплейные панели (ПДП), жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей), дисплеи на органических светодиодах (ОСД), проектор и т.п. Устройство 30 ввода может быть клавиатурой, мышью, микрофоном и т.п.

Многократно используемый МРТ-безопасный датчик 2 может быть сконфигурирован с возможностью приема и отображения световых сигналов, которые соответствуют измеренному значению, например температуры, сразу при подключении к пульту 22. Измеренное значение, например температуры, может включать в себя непрерывное измерение и отображение на устройстве 24 отображения, обновляемое непрерывно измеряемыми значениями. Процессор 28 может быть сконфигурирован с максимальными или минимальными значениями для измеряемых значений, которые выдают тревожный звуковой сигнал, например, слышимый звук, или визуальное отображение.

На фиг. 2 схематически изображен один вариант осуществления многократно используемого МРТ-безопасного датчика 2. Многократно используемый МРТ-безопасный датчик 2 включает в себя волоконно-оптический сенсорный датчик 32 и оболочку 38. Волоконно-оптический сенсорный датчик 32 показан с дистальным участком 36 и фиксирующим элементом 34, который сцеплен с оболочкой 38, когда датчик вставлен, и указывает надлежащую глубину в оболочке. Датчик 32 показан без всего проксимального участка и соединителя. Датчик 32 с оболочкой 38 содержит максимальный диаметр, который проходит через носовой проход субъекта, например 4,9 мм. Волоконно-оптический датчик является многократно используемым. Оболочка является одноразовой. Оболочка 38 покрывает и заключает в себе дистальный конец датчика и обеспечивает непроницаемую стерильную поверхность.

Оболочка в одном варианте осуществления включает в себя лепестки 40 на проксимальном конце оболочки для натягивания оболочки на датчик 32 или удерживания оболочки во время вставки датчика 32 на указанную глубину и для зацепления фиксирующего элемента 34. Лепестки могут быть двумя противоположными лепестками, которые позволяют врачу-практику захватывать оболочку и манипулировать так, что сохраняется стерильность внешней поверхность. При зажиме лепестков и зажиме фиксирующего механизма противоположные силы, прилагаемые врачом-практиком, могут подвести проксимальный конец оболочки к фиксирующему элементу и сцепить оболочку с фиксирующим элементом, например плотно присоединить оболочку к фиксирующего элементу с формированием герметичного уплотнения. Лепестки 40, при оттягивании к дистальному концу датчика 32 и от фиксирующего элемента, помогают врачу-практику снимать оболочку 38 с датчика 32. Оболочку во время съема можно тянуть вдоль дистального участка датчика 32 за лепестки и заворачивать внешнюю загрязненную внутрь. Снятую оболочку, вывернутую наизнанку, можно безопасно транспортировать и надлежащим образом ликвидировать.

Многократно используемый МРТ-безопасный датчик 2 с оболочкой 38, правильно зацепленной за и вмещающей дистальный конец датчика 32, который включает в себя температурный чувствительный элемент, вводят в пищевод или прямую кишку субъекта. Многократно используемый МРТ-безопасный датчик 2 с оболочкой 38 и датчиком 32 вводят и извлекают в/из субъекта как одно целое. Оболочка обеспечивает стерильный непроницаемый барьер между температурным сенсорным датчиком 32 и субъектом.

В одном варианте осуществления, участки волоконно-оптического сенсорного датчика 32 и/или оболочки 38 могут быть изготовлены из материала, видимого на МР изображениях, например испускают сигналы протонного резонанса для внутреннего визуального контроля датчика МР системой. Например, тонкая линия в оболочке 38 может указывать местоположение и/или направление многократно используемого МРТ-безопасного датчика 2 при реконструкции изображения. Линия может быть тонкой линией, пунктирной линией, содержать стрелки и т.п. Реконструкция изображения может показывать, где многократно используемый МРТ-безопасный датчик 2 находится внутри субъекта. Участок материала, видимого на МР изображениях, может быть ограничен, чтобы материал не был помехой изображению субъекта.

На фиг. 3A показан на виде в перспективе вариант осуществления волоконно-оптического сенсорного датчика 32. Фиксирующий элемент 34 делит датчик 32 на дистальный участок 36, который включает в себя температурно-чувствительный элемент 42, и проксимальный участок 44, который соединяется с пультом через соединитель 46. Дистальный участок 36 имеет длину стерильной поверхности, например, 50,8–55,8 см. Проксимальный участок 44 содержит длину от субъекта до пульта, например, 3–5,5 метров.

Фиг. 3B представляет увеличенный вид сбоку волоконно-оптического сенсорного датчика 32. Дистальный участок 36 включает в себя температурно-чувствительный элемент 42 и может включать в себя закругленный наконечник. Чувствительный элемент действует в диапазоне от +20°C до +44°C±0,5°C. Проксимальный участок 44 может включать в себя одиночное оптическое волокно с поливинилхлоридным (ПВХ) покрытием. Проксимальный участок может быть окрашен в синий цвет для заметности. Проксимальный участок включает в себя соединитель 46, который может надежно работать после множества циклов вставки и, в одном варианте осуществления, удовлетворяет требованиям стандарта IEC 61754, например IEC 61754-4. Материал ПВХ, например ПВХ 85A серого цвета, не содержащий ДЭГФ (диэтилгексилфталата), производства компании Sunlight Corporation, не дает наблюдаемого МР сигнала, например, не виден при МР визуализации. Соединитель 46 подключается к системе 1 через волоконно-оптический соединитель в пульте 22 и может содержать стандартные волоконно-оптические соединительные сопряжения. Фиг. 3C представляет вид с торца соединителя 46. Одиночное оптическое волокно 48 вложено в соединитель и оптически подсоединяется к пульту таким образом, что между температурно-чувствительным элементом 42 и пультом 32 обеспечивается оптическая связь.

На фиг. 3D представлен вид сбоку фиксирующего элемента 34 в разрезе по центральной оси. Фиксирующий элемент содержит жесткую конусообразную поверхность 50. Фиксирующий элемент может содержать маркировки 52 на поверхности и/или линии, которые указывают надлежащее расстояние для вставки датчика 32 в оболочку 38. Фиксирующий элемент содержит максимальный внешний диаметр, который больше максимального внутреннего диаметра оболочки 38. Длина фиксирующего элемента может включать в себя длину, удобно захватываемую врачом-практиком, например 5 см. Размер может быть ограничен объемом и весом для манипулирования с датчиком врачом-практиком. На фиг.е 3E показан вид в разрезе фиксирующего элемента 34 с вложенным одиночным оптическим волокном 48. Хотя одиночное оптическое волокно показано как для передаваемого, так и для обратно отражаемого света, предполагаются также отдельные оптические волокна для передачи и обратного хода света. Кроме того, дополнительные оптические волокна могут передавать свет в другие биологические датчики и из них.

Фиг. 4 изображает вариант осуществления оболочки 38 в перспективе. Оболочка 38 содержит материал, который не производит МР сигнала, например полиуретан TSP 1051-85A компании Polyzen. Материал не испускает сигналов протонного резонанса, например, не наблюдается при МР визуализации. Материал вмещает дистальный участок 36 датчика 32, как показано на фиг. 2, в полости с одним отверстием и содержит датчик 32 внутри полости или отверстия оболочки 38. Оболочка может дополнительно разделяться на проксимальный участок 54, центральный участок 56 и дистальный участок 58. Центральный участок и дистальный участок обеспечивают гибкость и достаточную прочность при такой толщине, как 0,0381 мм.

Дистальный участок 58 может включать в себя закругленный наконечник 60. Закругленный наконечник может облегчать введение в субъекта по мере того, как датчик изгибается и перемещается через узкий назальный проход субъекта. Закругленный наконечник может согласоваться с закругленным наконечником датчика 32 или обеспечивать закругленный наконечник для датчика 32. Дистальный участок 58 может содержать длину, например 20,3, с меньшим внешним диаметром, например 3,9 мм.

Центральный участок 56 может содержать немного больший внешний диаметр, например 4,9 мм, на длине, например 30,5 см. Центральный участок 56 и дистальный участок 58 обеспечивают общую длину стерильной внешней поверхности, например 50,8 см.

Проксимальный участок 54 включает в себя жесткое или утолщенное трубчатое соединение 62 с центральным участком. Проксимальный участок содержит внешний диаметр, например 6,04 мм, с жесткостью и сопротивлением отрыву для сцепления с конусообразным фиксирующим элементом 34 волоконно-оптического сенсорного датчика 32. Проксимальный участок продолжается на длину, например 25,4 мм, которая обеспечивает достаточную зону для сцепления с фиксирующим элементом 34.

К проксимальному концу 64 проксимального участка 54 присоединены два противоположных ушка или лепестка 40. Лепестки продолжаются на длину, например, 2,5 см с расширением, например, 9,4 мм для удобного захвата врачом-практиком. Например, врач-практик может захватывать проксимальный конец фиксирующего элемента 34 датчика 32 в одну руку и захватывать лепесток с любой стороны оболочки в другую руку. При использовании противоположно прилагаемых сил оболочку можно натягивать на дистальный конец датчика 32 или оболочку можно удерживать неподвижно в то время, когда дистальный конец датчика 32 заталкивают в оболочку. Проксимальный конец 54 натягивают за лепестки на конусообразную поверхность 50 фиксирующего элемента 34 для вытягивания во фрикционном фиксирующем взаимодействии.

Фиг. 5 изображает вариант осуществления оболочки 38 с необязательным чехлом 66 в поперечном сечении. Оболочка содержит по меньшей мере один шов 68 по периметру. Шов по периметру сформирован в направлении к внешней поверхности. В одном варианте осуществления два шва по периметру сформированы с противоположных сторон. Швы по периметру плотно закрывают материал оболочки, чтобы обеспечивать стерильную внешнюю поверхность 70. Для индивидуальной оболочки может существовать необязательный чехол 66, например отрывной интродуктор со стерильной внутренней поверхностью. Шов по периметру, сформированный наружу, содержит воздушный канал 72 с внутренней стороны, который позволяет воздуху выходить во время вставки. Благодаря возможности выхода воздуха, устраняется потенциальный теплоизолирующий барьер из захваченного воздуха. Теплоизолирующий барьер из захваченного воздуха может влиять на считывание температуры чувствительным элементом 42. По меньшей мере один шов по периметру формирует также полость 74, которая содержит дистальный участок датчика 32 и включает в себя центральный 56 и дистальный 58 участки оболочки 38.

На фиг. 6 изображен вариант осуществления многократно используемого МРТ-безопасного датчика 2 поверхностного применения. Дистальный участок датчика 32 полностью вставлен в оболочку 38, и фиксирующий элемент 34 сцепляется с проксимальным участком 54 оболочки 38. Лепестки 40 продолжаются поверх фиксирующего элемента. Аппликатор 76, например, покрытый клеем биосовместимый материал, приложен поверх наконечника многократно используемого МРТ-безопасного датчика 2 и прикрепляется к поверхности кожи субъекта 6. Во время съема аппликатор 76 и оболочку 38 можно ликвидировать как одно целое. При использовании оболочки любой клей приклеивается к оболочке 38, а не к поверхности датчика 32, что исключает возможность повреждения во время удаления любого клея с многократно используемого датчика 32.

Фиг. 7A-7M схематически изображают различные варианты осуществления многократно используемого МРТ-безопасного датчика 2. На фиг. 7A датчик 32 и оболочка 38 включают в себя ступенчатый фиксирующий элемент. Дистальный конец оболочки имеет стыковочные ступеньки, которые фрикционно сцепляются со ступеньками фиксирующего элемента. Фиг. 7B изображает конусообразный фиксирующий элемент как датчика 32, так и оболочки 38. Конусообразный фиксирующий элемент на датчике 32 расширяется до диаметра, большего, чем конусообразный фиксирующий элемент, расположенный на проксимальном конце оболочки 38. Конусообразный фиксирующий элемент, расположенный на проксимальном конце оболочки, фрикционно сцепляется с конусообразным фиксирующим элементом датчика. Зазубренный фиксирующий элемент на датчике 32 показан на фиг. 7C. Ровная или расширяющаяся оболочка 38 надвинута на зазубренный фиксирующий элемент на датчике и фрикционно сцепляется с зазубренным фиксирующим элементом. Пластиковая гильза 80 на датчике 32 на фиг. 7D зацепляет и удерживает оболочку 38. Фиксирующий элемент 78 плотно зажимает гильзу вокруг проксимального края оболочки. Фиксирующий элемент сдвигается от проксимального к дистальному концу для фиксации гильзы. Оболочка 38 накатывается на датчик 32 с помощью натяжного шнурка 82 на фиг. 7E. Оболочка накатывается натяжением натяжного шнурка к проксимальному концу датчика и развертыванием оболочки с плотной посадкой на датчик. На фиг. 7F фиксирующий элемент закреплен на резьбе на датчике 32 и оболочке 38. Датчик вставляется в оболочку и, закручивающим движением, как винт, охватывающий участок, расположенный на оболочке, сцепляется с охватываемым участком фиксирующего элемента датчика. На фиг. 7G зазубренный фиксирующий элемент содержится в оболочке 38. Датчик вставлен в оболочку и натянут, при этом фиксирующий элемент оболочки фрикционно сцепляется с ровной поверхностью датчика. На фиг. 7H оболочка 38 включает в себя пластиковую гильзу. Фиксирующее кольцо 84 сдвигается по пластиковой гильзе, объединенной с проксимальным концом оболочки. Кольцо сдвигается от дистального к проксимальному концу. На фиг. 7I оболочка 38 включает в себя сминаемую ленту. Датчик включает в себя неровную поверхность, которая фрикционно сцепляется с оболочкой после смятия. На фиг. 7J оболочка 38 включает в себя один или более свободных концов, которые стягиваются вокруг датчика 32. Оболочку натягивают на датчик, и свободные концы стягивают вокруг датчика для закрепления оболочки в рабочем положении. На фиг. 7K оболочка 38 содержит около наконечника длину уменьшенного диаметра, который не допускает выскальзывания чувствительного элемента 42 на дистальном участке датчика 32. Оболочка натянута на датчик, и оставшийся участок оболочки может иметь увеличенную толщину, которая повышает жесткость остального участка. Оболочка 38 на фиг. 7L включает в себя фланец, чтобы облегчать захват врачом-практиком во время вставки датчика 32 в оболочку. Фланец обеспечивает жесткую поверхность, которая продолжается радиально от проксимального конца оболочки. Оболочка 38 на фиг. 7M включает в себя чехол 66, например отрывной интродуктор. Интродуктор включает в себя лепестки, которые обеспечивают поверхность захвата. Врач-практик захватывает лепестки и натягивает оболочку на датчик. После того как датчик полностью вставлен в оболочку, интродуктор отрывают, оставляя оболочку, покрывающую дистальный конец датчика.

На фиг. 8 представлена блок-схема последовательности операций одного способа конфигурирования многократно используемого МРТ-безопасного датчика 2 для введения в субъекта 6. На этапе 86 датчик 32 развертывают. Развертывание исключает образование узлов или петель на датчике 32. На этапе 88 врач-практик обследует датчик 32 на предмет повреждения, клейких материалов или налета.

На этапе 90 врач-практик вставляет датчик 32 в оболочку 38. Врач-практик удерживает лепестки 40 оболочки 38 и натягивает оболочку полностью на дистальный участок 36 датчика 32, пока фиксирующий элемент 34 датчика 32 не садится полностью или не зацепляется в/за проксимальный конец 64 оболочки 38 и два противоположных лепестка 40 не укладываются поверх фиксирующего элемента 34. В вариантах осуществления с дополнительным фиксирующим элементом, фиксирующий элемент зацепляется, когда оболочка посажена правильно, дистальный участок датчика 32 заполняет оболочку полностью до наконечника, например отсутствует незанятая полость с воздухом на конце оболочки. Этап может включать в себя снятие необязательного чехла 66, например отрывного интродуктора. Многократно используемый МРТ-безопасный датчик 2 соединяют с системой 1 через пульт 22 с помощью соединителя 46 на этапе 92. Подсоединение к пульту 22 может инициировать чувствительный элемент или, в частности, температурные показания. На необязательном этапе 94 можно наложить хирургическую ленту на лепестки 40 и вокруг фиксирующего элемента 34.

Многократно используемый МРТ-безопасный датчик 2 со стерильной внешней поверхностью вводят в субъекта 6, например, через назальный проход или прямую кишку на этапе 96. Датчик 2 обеспечивает показания чувствительного элемента благодаря оптическому сообщению по оптическому волокну 48 с использованием не содержащего железа чувствительного элемента 42 и не включает в себя проводящих элементов, например, содержащих железо чувствительных элементов или монтажных проводов. Отсутствие проводящих элементов, например содержащих железо чувствительных элементов или монтажных проводов, исключает потенциальную опасность ожогов субъекта. Материал датчика 2 не производит МР сигнала, например, не наблюдается при МР визуализации, что исключает потенциальные искажения или пропуски при визуализации. Биосовместимая стерильная внешняя поверхность датчика 2 допускает применение внутри субъекта 6.

На фиг. 9 представлена блок-схема последовательности операций одного способа съема оболочки 38 с многократно используемого МРТ-безопасного датчика 2. На этапе 98 хирургическую ленту снимают с лепестков 40, если хирургическая лента была ранее наложена. Оболочку снимают на этапе 100. Врач-практик захватывает лепесток или лепестки 40 оболочки 38 и проксимальный конец фиксирующего элемента 34 датчика 32. Противоположно направленным усилием оболочку 38 стягивают с датчика 32, с одновременным выворачиванием загрязненной внешней поверхности оболочки 38 наизнанку. На этапе 102 оболочку надлежащим образом утилизируют в соответствии с процедурами ликвидации биоопасных отходов учреждения.

На этапе 104 датчик 32 проверяется врачом-практиком, чтобы гарантировать, что оболочка полностью снята с датчика 32. Датчик 32 очищается и/или дезинфицируется на этапе 106.

На фиг. 10 представлена блок-схема последовательности операций одного способа конфигурирования многократно используемого МРТ-безопасного датчика 2 для поверхностного применения. На этапе 108 врач-практик очищает и высушивает место наложения на субъекте 6. На этапе 110 врач-практик вставляет волоконно-оптический сенсорный датчик 32 в полость оболочки 38 посредством захвата лепестков 40 и натяжения оболочки на дистальный участок датчика 32 до полного зацепления фиксирующим элементом 34 датчика 32.

Врач-практик устанавливает чувствительный наконечник многократно используемого МРТ-безопасного датчика 2 на место наложения на субъекте 6 на этапе 112. Подложку снимают с аппликатора 76 на этапе 114. Аппликатор 76 после снятия подложки прикладывают на чувствительный наконечник многократно используемого МРТ-безопасного датчика 2 в месте наложения на субъекте 6 на этапе 116.

Следует понимать, что, в связи с конкретными наглядными вариантами осуществления, представленными в настоящей заявке, некоторые конструктивные и/или функциональные признаки описаны как заложенные в определенные элементы и/или компоненты. Однако предполагается, что упомянутые признаки могут, с таким же или сходным полезным результатом, быть также аналогично заложены в другие элементы и/или компоненты в подходящем случае. Следует также понимать, что разные аспекты примерных вариантов осуществления можно избирательно использовать по обстоятельствам, чтобы получить другие альтернативные варианты осуществления, подходящие для требуемых применений, при этом другие альтернативные варианты осуществления реализуют, тем самым, соответствующие преимущества заложенных в них аспектов.

Следует также понимать, что в конкретных элементах или компонентах, описанных в настоящей заявке, их функции могут быть соответственно реализованы посредством аппаратного обеспечения, программного обеспечения, микропрограммного обеспечения или их комбинации. Кроме того, следует понимать, что некоторые элементы, описанные в настоящей заявке как объединенные, могу в некоторых обстоятельствах быть автономными или иначе разделенными элементами. Аналогично, множество конкретных функций, описанных как выполняемые одним конкретным элементом, могут выполняться множеством отдельных элементов, действующих независимо для выполнения отдельных функций, или некоторые отдельные функции могут быть разделены и выполняться множеством отдельных, совместно действующих элементов. В качестве альтернативы, в ином случае, некоторые элементы или компоненты, описанные и/или показанные в настоящей заявке как отдельные друг от друга, можно физически или функционально объединять в подходящем случае.

Вкратце, настоящее описание изложено со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Очевидно, специалистами после прочтения и изучения настоящего описания будут созданы модификации и изменения. Предполагается, что изобретение следует интерпретировать как включающее в себя все упомянутые модификации и изменения в той мере, насколько они находятся в пределах объема охраны прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов. То есть следует понимать, что различные признаки из раскрытых выше и других признаков и функций или их альтернативных вариантов можно по мере необходимости объединять во многие другие отличающиеся системы или применения, а также, что специалистами в данной области техники могут быть созданы различные, в настоящее время непредвиденные или непредусмотренные альтернативы, модификации, варианты или усовершенствования настоящей заявки, которые, как аналогично предполагается, должны охватываться нижеследующей формулой изобретения.

Использование: для магнитно-резонансной визуализации и измерения температуры. Сущность изобретения заключается в том, что магнитно-резонансный датчик содержит волоконно-оптический сенсорный датчик и оболочку. Волоконно-оптический сенсорный датчик включает в себя не содержащий железа чувствительный элемент на дистальном участке, сконфигурированном для введения в субъекта, фиксирующий элемент, присоединенный к дистальному участку, и проксимальный участок, присоединенный к фиксирующему элементу и оптически сообщающийся по оптическому волокну с не содержащим железа чувствительным элементом, и включает в себя соединитель. Оболочка покрывает дистальный участок волоконно-оптического сенсорного датчика, сцепляется с фиксирующим элементом и обеспечивает стерильную внешнюю поверхность. Технический результат: обеспечение возможности создания стерильного температурного датчика, который безопасен при проведении МРТ и допускает многократное использование. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 26 ил.

1. Магнитно-резонансный датчик, содержащий:

волоконно-оптический сенсорный датчик, который включает в себя не содержащий железа чувствительный элемент на дистальном участке, сконфигурированном для введения в субъекта, фиксирующий элемент, присоединенный к дистальному участку, и проксимальный участок, присоединенный к фиксирующему элементу и оптически сообщающийся по оптическому волокну с не содержащим железа чувствительным элементом, и включает в себя соединитель;

оболочку, которая покрывает дистальный участок волоконно-оптического сенсорного датчика, сцепляется с фиксирующим элементом и обеспечивает стерильную внешнюю поверхность.

2. Магнитно-резонансный датчик по п. 1, в котором оболочка дополнительно включает в себя дистальный участок с закругленным наконечником, центральный участок, соединенный с дистальным участком, и проксимальный участок, который сцепляется с фиксирующим элементом волоконно-оптического сенсорного датчика.

3. Магнитно-резонансный датчик по п. 1, в котором оболочка дополнительно содержит:

по меньшей мере один шов по периметру, расположенный на внешней стороне оболочки, которая обеспечивает кожух из центрального и дистального участков оболочки вокруг полости, которая вмещает дистальный участок волоконно-оптического сенсорного датчика.

4. Магнитно-резонансный датчик по п. 1, в котором оболочка включает в себя два противоположных лепестка, соединенных с проксимальным концом, сконфигурированных для предоставления врачу-практику возможности натягивать оболочку на волоконно-оптический сенсорный датчик до указанного расстояния, что приводит к сцеплению с фиксирующим элементом.

5. Магнитно-резонансный датчик по п. 1, в котором оболочка включает в себя два противоположных лепестка, соединенных с проксимальным концом, сконфигурированных для предоставления врачу-практику возможности снимать оболочку с волоконно-оптического сенсорного датчика при выворачивании центрального и дистального участков оболочки наизнанку.

6. Магнитно-резонансный датчик по п. 1, в котором фиксирующий элемент волоконно-оптического сенсорного датчика является конусообразным.

7. Магнитно-резонансный датчик по п. 1, в котором материал волоконно-оптического сенсорного датчика и оболочки производит минимальный магнитно-резонансный сигнал и дополнительно включает в себя маркеры, визуализируемые методом магнитного резонанса, вдоль одного из датчика и оболочки.

8. Магнитно-резонансный датчик по п. 1, в котором не содержащий железа чувствительный элемент включает в себя температурно-чувствительный элемент, и волоконно-оптический сенсорный датчик с оболочкой реагирует на изменение температуры в диапазоне 20°C-37°C в течение приблизительно 20 секунд или быстрее.

9. Стерильная оболочка, содержащая:

трубку из материала, который не производит магнитно-резонансного сигнала, сконфигурированную с полостью, открытой на одном конце, и с возможностью вмещения и заключения по меньшей мере одного не содержащего железа чувствительного элемента, расположенного на конце волоконно-оптического сенсорного датчика, закрытой на другом конце и которая обеспечивает стерильную внешнюю поверхность.

10. Стерильная оболочка по п. 9, в которой трубка включает в себя:

трубчатый проксимальный участок, соединенный с открытым концом материала, который сцепляется и соединяется с фиксирующим элементом сенсорного датчика.

11. Стерильная оболочка по п. 10, в которой фиксирующий элемент содержит конусообразный фиксирующий элемент.

12. Стерильная оболочка по п. 10, дополнительно содержащая:

два противоположных лепестка, соединенных с открытым концом трубчатого проксимального участка и сконфигурированных для предоставления врачу-практику возможности натягивать материал на датчик до указанного расстояния, что приводит к сцеплению с фиксирующим элементом.

13. Стерильная оболочка по п. 9, в которой материал содержит по меньшей мере один шов по периметру, который проходит по длине полости с внешней стороны полости и обеспечивает воздушный канал с внутренней стороны по меньшей мере одного шва по периметру.

14. Стерильная оболочка по п. 9, в которой оболочка имеет длину по меньшей мере 50,8 см и диаметр меньше чем 4,9 мм.

15. Стерильная оболочка по п. 9, дополнительно содержащая:

съемный чехол, который покрывает и защищает стерильную внешнюю поверхность материала.

16. Стерильная оболочка по п. 9, в которой оболочка сцепляется с датчиком по конусообразной фрикционной посадке.

17. В комбинации оболочка по п. 9, покрывающая волоконно-оптический температурно-чувствительный катетер, включающий в себя температурно-чувствительный датчик, и удлиненный стержень, вмещающий по меньшей мере одно оптическое волокно.

18. Комбинация по п. 17, в которой удлиненный стержень имеет одну или более маркировку, видимую при магнитно-резонансной визуализации.

19. Способ конфигурирования магнитно-резонансного температурного датчика, содержащий следующие этапы:

вставляют не содержащий железа температурно-чувствительный элемент на дистальном участке волоконно-оптического сенсорного датчика в стерильную оболочку, которая не производит магнитно-резонансного сигнала и покрывает дистальный участок волоконно-оптического сенсорного датчика, и проксимальный конец оболочки фрикционно сцепляется с фиксирующим элементом, присоединенным к дистальному участку датчика.

20. Способ по п. 19, дополнительно содержащий следующий этап:

соединяют датчик с системой, которая оптически сообщается с не содержащим железа температурно-чувствительным элементом и отображает температуру, измеряемую не содержащим железа температурно-чувствительным элементом.