虹科案例 | 如何在构建幻象心脏时，获得精确位置反馈？

01应用描述&挑战

应用描述

菲利普斯研究公司(纽约州布里亚克利夫庄园)设计了各种解剖学上正确的人体器官模型，用于测试和校准核磁共振仪及其复杂的软件算法。与使用动物或身体相比，幻影器官是一种更实用的方法，而且在校准机器时也更具可重复性。

挑战

这些器官通常由气动提供动力，其中气压的变化为执行器提供动能，以推动器官的运动。

当必须构建一个幻象心脏时，一个挑战出现了。心脏由几块肌肉组成，心室运动必须准确同步。需要具有足够准确度的位置反馈，因为虚拟心脏必须以解剖学上正确的方式准确地模拟弯曲、压缩、拉伸和扭曲的生物医学特性。所有这些都必须在MRI机器内运行，因此反馈传感器必须不受MRI过程产生的高磁场和高RF场的影响。

另一个关键要求是传感器必须对核磁共振成像过程“透明”，这意味着传感器不能干扰图像采集，因此不能具有任何铁磁特性或任何导电特性。这些幻象器官通常在生理盐水中操作，以模拟人体的真实环境。因此，传感器必须耐潮湿和水密封，因为它们在水下环境中工作。

02实施

客户工程人员成功实施了 Micronor 编码器，充分利用了将编码器信号从 MRI 室外部引导到控制器单元的光缆的优势，幻影心

脏使用三个编码器，需要三个光纤链路连接到 HK-MR340 控制器，控制器与通向 MRI室的第一个光纤段相连，其中编码器尾纤使用 ST 连接器连接。

Micronor 制造的编码器具有 10 米长的尾纤，因此避免了 MRI 室内和附近的任何金属部件。每个控制器单元(HK-MR340)都会跟踪虚拟心脏肌肉的位置，并根据内置的模拟电压输出进行缩放。电压输出被馈送到伺服控制器，伺服控制器反过来控制气动执行器。

事实证明，光纤对 EMI/RFI、磁场和辐射的固有免疫能力是制造人体假心脏的推动力。Micronor 仅使用光学来设计运动传感器的能力为新技术、新产品开辟了可能性，从而在 MRI 领域内实现了新的和更有效的治疗方法。

03数据&使用产品

数据

儿童(10岁及以上)和成人的平均正常静息心率为60-100。

训练有素运动员的平均正常安静心率为40-60。

使用产品

EC-TD5253，特殊防水版HK-MR348 MRI安全旋转编码器，数量3。

HK-MR340-1，控制器，数量3。

对于新的应用，使用HK-MR348编码器和HK-MR340-1控制器

HK-MR348

HK-MR340-1

关于我们 虹科传感器技术

我们致力于更加精确简单的测量方案，与全球领先的高精度、高可靠性的传感器厂家进行技术合作，为客户提供全球先进的测量方案，包括激光测距、粘密度测量、光纤传感器、机电传感器等。通过提供各种不同的技术进行关键测量，消除了在恶劣严苛环境中对传感的限制，使客户能够得到最理想的结果。

审核编辑黄昊宇