[发明专利]一种应用于核磁共振环境的磁致扭矩测量装置及方法

说明书

本申请涉及生物医学工程技术领域，特别地，涉及一种应用于核磁共振环境的磁致扭矩测量装置及方法；所述磁致扭矩测量装置包括轴、载物盘、定标盘、固定柱、橡胶圈、基座；以及所述轴的顶端通过第一陶瓷轴承连接有可旋转的载物盘，所述载物盘的上方连接有定标盘；沿所述载物盘底侧的圆周方向固定连接有至少一对固定柱，至少一对所述固定柱沿所述轴呈轴对称；在所述固定柱的圆周上绕有橡胶圈，所述轴位于所述橡胶圈内侧；所述轴的底端通过第二陶瓷轴承连接至基座；其中，在所述基座的上表面还设置有刻度盘，所述刻度盘位于所述轴的外侧，以解决现有技术中装置结构复杂、操作繁琐、测量的线性度和重复性差的问题。

技术领域

本申请涉及生物医学工程技术领域，尤其涉及一种应用于核磁共振环境的磁致扭矩测量装置及方法。

背景技术

作为植入人体的医疗器械，有源植入医学装置能否在核磁共振环境下对使用者不构成危害是其安全性评估的重要内容。

含有铁磁性物质的有源植入医学装置在核磁共振环境下不可避免地受到强大静磁场的作用而产生磁致扭矩，超过安全限度的磁致扭矩可能会使装置在磁场中旋转、扭曲。不仅可能造成有源植入医学装置在人体内的翻转、移位，还会引起植入电极盘旋甚至折断，导致装置失效进而影响使用者生命安全。因此，评估有源植入医学装置在核磁共振环境下的磁致扭矩，就成为装置设计、制造、注册审评过程所关注的重要问题。

ISO国际标准等同采用了美国ASTM F2213-17测试标准《Standard Test Methodfor Measurement of Magnetically Induced Torque on Medical Devices in theMagnetic Resonance Environment》。其推荐性地给出了低摩擦表面法、扭矩弹簧法、滑轮法、悬挂法以及磁致位移力计算法等5种测试方法。但实际使用中不难发现，低摩擦表面法、悬挂法以及磁致位移力计算法使用过程中操作复杂，实用性欠佳。因而，目前业内主要采用的还是扭矩弹簧法和滑轮法(也称测力计法)。

但扭矩弹簧法，其装置传动机构复杂，扭矩弹簧的材质为天然乳胶管易老化短时间内需要更换并重新定标，操作非常繁琐，而且受载物盘下方的扭矩弹簧与载物盘间隙的影响，其相互接触、碰撞产生的摩擦力和冲击力使得测量的线性度和重复性较差。同时，扭矩弹簧以及装置外部的支撑结构易妨碍被测试装置的加载、定标。而滑轮法无法得到按空间角度测量的扭矩分布，而且大多数的数字测力计核磁共振不兼容，测试者需将核磁共振不兼容的数字测力计用非金属线拉到距离核磁共振设备较远、磁场较弱的地方进行力的测试，操作繁琐、不便。

发明内容

本申请提供了一种应用于核磁共振环境的磁致扭矩测量装置及方法，通过组合扭矩弹簧法和滑轮法，利用轴承替代滑轮，设置在刻度盘内侧的橡胶圈平衡待测量器件受到的磁致扭矩，以解决现有技术中装置结构复杂、操作繁琐、测量的线性度和重复性差的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例的第一方面提供一种应用于核磁共振环境的磁致扭矩测量装置，其特征在于，包括：轴、载物盘、定标盘、固定柱、橡胶圈、基座；以及

所述轴的顶端通过第一轴承连接有可旋转的载物盘，所述载物盘的上方连接有定标盘；沿所述载物盘底侧的圆周方向固定连接有至少一对固定柱，且每对所述固定柱关于所述轴对称设置；在所述固定柱的圆周上绕有橡胶圈，所述橡胶圈绕在所述轴的圆周上；所述轴的底端通过第二轴承连接至基座；其中，在所述基座的上表面还设置有刻度盘，所述刻度盘位于所述轴的外侧。

在一些实施例中，所述固定柱沿其圆周方向开设有安装槽，所述安装槽位于固定柱的上部，所述固定柱下部内表面开设有螺纹槽，通过螺纹槽旋入有短柱。

在一些实施例中，所述基座包括内部结构呈中空的底座，所述底座内腔设置有偏转齿轮，所述偏转齿轮通过第三轴承连接有旋钮，所述第二轴承一侧连接至所述偏转齿轮。