在3T核磁共振扫描仪内部的无线和无电池二维光电机械定位器
Senol Mutlu1, Ahmet Akif Kaya2, Mert Yazgan2
1Department of Electrical and Electronics Engineering, Bogazici University, Bebek, 34342, Istanbul, Turkey. senol.mutlu@bogazici.edu.tr.
Magma (New York, N.Y.)
|November 12, 2025
概括
这项研究介绍了一种无线,无电池的2D电机定位器,用于光学驱动的3TMRI扫描仪. 这种与MRI兼容的新型设备可以准确定位干预措施.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗成像医学成像
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 用MRI指导的干预需要精确的定位系统.
- 现有的系统经常面临由于电线,电源和MRI兼容性的限制.
研究的目的:
- 开发和演示一种无线,无电池和光学驱动的二维 (2D) 电机械定位器,用于3特斯拉 (3T) 核磁共振扫描仪中.
主要方法:
- 使用了带有线圈和太阳能电池的洛伦茨力执行器来供电和执行.
- 使用两个由MRI兼容材料 (塑料,玻璃,陶) 制成的旋转器构建了一个2D定位器.
- 通过基于电路的模拟,模拟了转子动力学,并设计了一个定制的线圈,以在3T时提供最佳性能.
主要成果:
- 实现了150 RPM旋转器转速和3.4 mN·m扭矩 (放大到194 mN·m),其线性速度为2.2 mm/s.
- 通过MRI图像验证的1.5mm的公开循环准确度,稳定的操作和没有成像工件.
- 通过使用远程激光二极管和光纤功率传输成功控制了X和Y方向的定位.
结论:
- 本文介绍了第一个用于3TMRI环境的光学驱动的无线二维定位器.
- 该系统适用于精确的标记物放置和机械刺激,并有可能在MRI引导的干预中延长5-DOF,例如活检.


