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DBS手术机器人超声电机和本体材料的MRI兼容性研究
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作者 彭任远 张举中 +5 位作者 王之森 储雨奕 吴煜雯 彭浩然 林军 杨洪波 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期287-298,共12页
针对实时磁共振引导的高精度脑深部刺激(DBS)手术机器人关键器件——两种型号的超声电机(以下简称60电机与30电机)及机器人本体预期使用的材料,以标准水膜的磁共振成像(MRI)质量为参照,测试并研究分析超声电机与本体材料的MRI兼容性。首... 针对实时磁共振引导的高精度脑深部刺激(DBS)手术机器人关键器件——两种型号的超声电机(以下简称60电机与30电机)及机器人本体预期使用的材料,以标准水膜的磁共振成像(MRI)质量为参照,测试并研究分析超声电机与本体材料的MRI兼容性。首先,在不同工况下测试超声电机对MRI的影响:在3.0 T磁共振环境下,分别将两种电机放置于磁共振扫描腔体内,驱动设备置于扫描室外,通过穿墙屏蔽电缆控制电机运转,此时,60电机可与MRI同步工作且不会使其产生伪影和噪点,而30电机工作时则会对MRI造成严重影响;在1.5 T磁共振环境下,将驱动设备置于扫描室内,两种电机运转时,均会使MRI产生明显伪影和噪声,两种电机待机时,不会对MRI造成影响,因此,电机与MRI可通过轮流工作的方式达到兼容目的。然后,测试分析MRI对电机性能的影响,结果表明在磁共振环境下,两种超声电机的运动控制均不受太大影响,与非磁共振环境对比,位置控制精度基本相同。接着,对机器人本体选用的材料进行测试,结果表明这些材料均与MRI兼容。最后,通过研究分析提出减少设备对MRI干扰的措施,有望进一步提高MRI信噪比,防止产生伪影。研究结果不仅能为DBS手术机器人的优化设计提供依据和支撑,还可为其他在MRI环境下工作的机电产品提供工程技术参考。 展开更多
关键词 脑深部刺激 手术机器人 MRI兼容
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