Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела в полости глаза

 

Устройство используется в медицине, в частности в офтальмологии, и предназначено для пограничной локализации внутриглазных ферромагнитных тел, а также может быть использовано для пограничной локализации в тканях и органах человека. Устройство содержит феррозондовый датчик, включающий ручку, на которой выполнен указатель расположения чувствительных полуэлементов в виде сердечников с катушками и металлический немагнитный защитный корпус. В корпусе чувствительные полуэлементы установлены на неметаллической панели в одной плоскости ортогонально продольной оси датчика и параллельно друг другу. Обмотки их катушек соединены между собой градиентометрически через переключатель, размещенный на лицевой панели прибора, и подключены к электроизмерительному блоку прибора. В стенке защитного корпуса на одной ее стороне выполнены три отверстия, на противоположной - два. Центры отверстий совпадают с магнитными осями полуэлементов, при этом полуэлементы установлены с зазором к стенке имеющей два отверстия. Устройство обеспечивает устранение ложного сигнала, обусловленного наличием геомагнитного поля и непараллельности магнитных осей полуэлементов, и получение однозначного сигнала при определении местоположения ферромагнитного тела. 1 ил.

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и предназначено для пограничной локализации внутриглазных ферромагнитных тел, а также может быть использовано для пограничной локализации в тканях и органах человека.

Из всех видов травм структур глаза, органов, жизненно важных центров, крупных кровеносных сосудов, нервных окончаний человека пограничное внедрение инородного тела является одним из наиболее сложных в плане возможности удаления инородного тела, приводящим к неудачным операциям, тяжелым послеоперационным осложнениям, анатомической и функциональной гибели этих структур тела человека. Поэтому на современном этапе решающим является не сам факт удаления инородного тела, а удаление его с наименьшим повреждением этих структур тела человека. В этой связи основное значение приобретают как максимально точная локализация инородного тела в полости глаза, в тканях и органах человека, так и удаление его наименее травматичным методом.

В этих случаях применение традиционных методов уточняющей диагностики (рентгеновской, ультразвуковой и др.), малоэффективно, а наличие ряда неблагоприятных факторов (например, кровоизлияние) и вовсе не позволяют использовать эти методы. Наиболее перспективной в такой ситуации является феррозондовая диагностика, позволяющая по остаточной намагниченности инородных ферромагнитных тел определять их местоположение. Залогом успешного проведения малотравматичных операций является феррозондовый датчик (соединяемый разъемом с электронным блоком прибора).

Однако известные конструкции феррозондовых датчиков и их модели, применяемые при пограничной локализации инородных ферромагнитных тел, далеки от совершенства и не обеспечивают достаточно точной локализации инородных тел, необходимой для успешного проведения операций.

Операции по извлечению инородных тел при их пограничной локализации требуют применения нетрадиционной конструкции феррозондового датчика, что и предлагается в заявляемом изобретении.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является известное устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела в полости глаза (SU, 1447351, 1988).

Устройство выполнено в виде феррозондового датчика, состоящего из металлического немагнитного защитного корпуса с размещенными в нем соосно друг другу, вдоль продольной оси датчика полуэлементами (сердечниками с обмотками), которые смещены относительно продольной оси датчика, обмотки чувствительных полуэлементов соединены между собой градиентометрически и выполняют функцию обмоток возбуждения и измерительной, феррозонд установлен в ручке датчика, на которой выполнен указатель расположения полуэлементов.

Однако это известное устройство-прототип обладает существенными недостатками, снижающими эффективность его применения, а именно: 1. Практическое использование такой конструкции датчика - узкоспецифическое - пограничная локализация инородного ферромагнитного тела в полости глаза, в других областях медицины его использование в этих целях в большинстве случаев проблематично.

2. Основной прием, характеризующий работу этого датчика, заключается в необходимости его поворота вокруг своей оси на 180^o, в результате чего смещенные относительно продольной оси датчика чувствительные полуэлементы позволяют определить местоположение инородного тела в полости глаза. Однако данная конструкция устройства, связанная с выполнением такого приема, ведет к ложной информации о месте расположения инородного тела. Это связано с возникновением ложного сигнала, обусловленного наличием поперечной составляющей магнитного поля Земли и непараллельности магнитных осей чувствительных полуэлементов. Только специальные приемы и методы работы с феррозондовым прибором позволяют отличить настоящий сигнал от ложного, поэтому для таких операций требуются хорошо подготовленные хирурги или операторы, в противном случае ложный сигнал ведет к ложному разрезу, к операционной травматичности, к недоверию феррозондовой диагностике.

3. Существенно снижается эффективность применения такой конструкции и в случае, когда пограничная локализации инородного тела успешно произведена, а точность локализации не позволяет однозначно определить месторасположение инородного тела - необходимо дополнительно производить уточняющие разрезы или изменять угол наклона рабочего конца датчика так, чтобы инородное тело оказалось на одной линии с продольной осью датчика, так как наиболее точная локализация инородного ферромагнитного тела осуществляется тогда, когда инородное тело расположено на одной линии с магнитной осью полуэлементов, условно совпадающей с продольной осью феррозондового датчика.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание устройства для пограничной локализации инородных ферромагнитных тел в полости глаза, в живых тканях и органах человека с повышением точности локализации инородных ферромагнитных тел при одновременном повышении эффективности применения феррозондовых датчиков и снижение операционной травматичности.

Поставленная задача достигается за счет технического результата, который может быть получен при осуществлении изобретения, а именно устранения ложного сигнала, обусловленного наличием поперечного геомагнитного поля и непараллельности магнитных осей полуэлементов; получения однозначного сигнала при определении местоположения инородного ферромагнитного тела за счет однонаправленности конструкции датчика.

Технический результат достигается за счет того, что устройство содержит феррозондовый датчик с ручкой, на которой выполнен указатель расположения чувствительных полуэлементов в виде сердечников с катушками и металлический немагнитный защитный корпус, в котором они размещены. Обмотки чувствительных полуэлементов подключены к электроизмерительному блоку прибора. Устройство снабжено дополнительным чувствительным полуэлементом. Чувствительные полуэлементы установлены на неметаллической панели, в одной плоскости, ортогонально продольной оси датчика и параллельно друг другу, причем обмотки полуэлементов соединены между собой градиентометрически через переключатель, размещенный на лицевой панели прибора, в стенке защитного корпуса выполнены три отверстия, на противоположной - два, центры отверстий совпадают с магнитными осями полуэлементов, при этом полуэлементы установлены с зазором от стенки, имеющей два отверстия.

Изобретение поясняется чертежом, где изображено предлагаемое устройство.

Устройство выполнено в виде феррозондового датчика и содержит ручку 1, на которой выполнен указатель 12 расположения чувствительных полуэлементов и металлический немагнитный защитный корпус 2, в котором установлены на неметаллической панели 3, в одной плоскости, ортогонально продольной оси датчика, параллельно друг другу чувствительные полуэлементы 4, 5, 6 (содержащие пермаллоевые сердечники с обмотками), обмотки которых соединены между собой градиентометрически через переключатель, размещенный на лицевой панели прибора, в стенке защитного корпуса 2 выполнены три отверстия 7, 9, 10 (для повышения чувствительности путем снижения влияния вихревых токов на чувствительные полуэлементы 4, 5, 6), на противоположной - два 8, 11, центры отверстий совпадают с магнитными осями полуэлементов 4, 5, 6. При этом полуэлементы 4, 5, 6 установлены с зазором от стенки, имеющей два отверстия 8, 11.

Устройство работает следующим образом.

При пропускании по обмоткам возбуждения полуэлементов 4, 6 (от генератора возбуждения) переменного тока с определенной частотой создается переменное магнитное поле, периодически доводящее сердечники полуэлементов 4,6 до насыщения. Когда на полуэлементы 4, 6 действует только однородное поле (например, поле Земли), то ЭДС, наводимые в измерительных обмотках полуэлементов 4, 6, взаимно компенсируются и выходной сигнал, фиксируемый стрелочным индикатором прибора, будет отсутствовать. При поднесении с одной стороны рабочего 2 (свободного) конца датчика к ферромагнитному инородному телу, имеющему остаточную намагниченность на полуэлемент 4, будет действовать магнитное поле, большее по величине, чем на другой. В результате этого ЭДС, наводимые в измерительных обмотках полуэлементов 4, 6, будут отличаться друг от друга. Разница величин ЭДС, передаваемая в виде сигнала на стрелочный индикатор прибора, и является мерой магнитного поля, создаваемого ферромагнитным телом, действующего на полуэлемент 4, установленный вместе с другими полуэлементами 5, 6 в одной плоскости, ортогонально продольной оси датчика, параллельно друг другу. То есть величина сигнала является мерой продольного градиента поперечной компоненты магнитного поля относительно продольной оси датчика.

При переключении с полуэлемента 4 на 5 в градиентометрической схеме работают полуэлементы 5, 6. Рабочий конец датчика этой же стороной подносят к инородному ферромагнитному телу. В результате этого ЭДС, наводимые в измерительных обмотках полуэлементов 5, 6 будут также отличаться друг от друга. Разница величин ЭДС, передаваемая в виде сигнала на стрелочный индикатор прибора является также мерой магнитного поля, создаваемого этим же ферромагнитным телом, действующего на полуэлемент 5, установленный так же, как и полуэлементы 4 и 6. В этом случае величина сигнала будет равна величине сигнала, полученного с полуэлемента 4. При поднесении инородного ферромагнитного тела с противоположной стороны корпуса 2 (рабочего конца) датчика к этому же полуэлементу 5 - величина сигнала будет меньше, т.к. зазор (между полуэлементом 5 и стенкой корпуса) и отсутствие отверстия в стенке корпуса 2 снижают чувствительность полуэлемента 5 на этой стороне датчика.

Итак, сравнение величин сигнала получаемых с полуэлементов, позволяет однозначно определить с какой стороны корпуса датчика расположено инородное ферромагнитное тело, определяемое при его пограничной локализации.

Таким образом, предлагаемое устройство благодаря новой конструкции феррозондового датчика, позволяет, с одной стороны, однозначно определять местоположение инородного тела при его пограничной локализации за счет сравнения величин сигнала, получаемых с чувствительных полуэлементов. С другой стороны, получение однозначного сигнала при определении местоположения инородного тела за счет однонаправленности конструкции датчика, повышает точность локализации инородного тела при одновременном повышении эффективности применения феррозондовых датчиков и снижении операционной травматичности.

Формула изобретения

Устройство для определения местоположения инородного ферромагнитного тела в полости глаза, содержащее феррозондовый датчик, включающий ручку, на которой выполнен указатель расположения чувствительных полуэлементов, выполненных в виде сердечников с катушками, размещенных в металлическом защитном корпусе в одной плоскости, обмотки которых подключены к электроизмерительному блоку прибора, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным чувствительным полуэлементом, при этом чувствительные полуэлементы установлены на неметаллической панели параллельно друг другу и ортогонально продольной оси датчика, а их обмотки соединены между собой градиентометрически через переключатель, установленный на лицевой панели прибора, на одной стороне стенки защитного корпуса выполнены три отверстия, на противоположной - два, центры которых совпадают с магнитными осями полуэлементов, при этом чувствительные полуэлементы установлены с зазором к стенке с двумя отверстиями.

РИСУНКИ

Рисунок 1