[发明专利]使用形状记忆致动器的自动非磁性医学监视器

说明书

技术领域

本申请具体应用于与磁共振(MR)相容的患者监测设备，所述与磁共振(MR)相容的患者监测设备包括形状记忆合金(SMA)部件。然而，应当理解，所描述的技术也可以应用于其他患者监测设备、其他磁性设备系统或其他SMA激活技术。

背景技术

诸如血压袖带等的传统的患者监测设备包括易感于磁场的金属部件(例如，铁、镍、钴等)。当扫描器在操作时，包括这样的金属的患者监测设备能够受MR扫描器的大磁体影响。例如，包括铁磁部件的血压袖带阀门能够被影响，使得在MR扫描期间阀门进入关闭状态，并且袖带担当患者手臂上的止血带。此外，诸如泵等的耦合到患者的外围设备的铁磁部件(其旨在扫描期间保持在MR扫描器外部)能够被拉到MR扫描器的磁体。取决于对磁体的吸引力的量级、外围设备的尺寸和重量等，外围设备能够对区域中的其他器械、MR扫描器和/或患者带来伤害。

如已知的“铁弹”能够对昂贵的医学器械带来伤害以及患者损伤。实际上，任何铁质材料对患者安全都能够有害的。例如，是钢厂或其他相似环境的雇员的患者可以在其(一只或两只)眼睛里具有微小的金属碎屑，在MR扫描之前该情况未被检测到。仅在已经激活了MR扫描器磁体时才检测到这些铁弹，这给患者带来巨大不适。在上述血压袖带范例中，由MR扫描器磁体生成的磁场能够拉动在袖带中闭合的气动阀门。在MR扫描期间这能够导致患者不适，以及临床医生要求或期望的生命体征信息的缺乏。

到目前为止，归因于通常要求的慢致动时期来激活这样的合金以实现期望的响应，尝试使MR安全患者监测设备已经不考虑形状记忆合金金属。在患者监测设备的情况下，在周期性地和频繁地期望患者生命体征测量结果的情况下，慢致动时间是不可接受的。

发明内容

本申请涉及新的和改进的系统和方法，所述新的和改进的系统和方法便于在与MR相容的患者监测设备中的形状记忆合金部件的快速激活，其克服了以上提到的问题和其他问题。

根据一个方面，一种用于致动与磁共振(MR)相容的阀门的阀门致动器，所述阀门致动器包括形状记忆合金(SMA)构件，所述形状记忆合金(SMA)构件在压下阀门柱塞以与在与MR相容的阀门中的阀门座配合。所述阀门致动器还包括控制电路，所述控制电路将功率信号提供到SMA构件，以致动SMA构件并且将SMA构件维持在激活状态。

根据另一方面，一种致动与磁共振(MR)相容的阀门的方法包括将恒定功率信号提供到形状记忆合金(SMA)构件，所述形状记忆合金(SMA)构件在被致动时压下阀门柱塞以与在与MR相容的阀门中的阀门座配合。所述方法还包括监测至少一个阀门参数，以检测阀门何时被关闭，以及基于检测到阀门被关闭来调节功率信号，以将SMA构件维持在激活状态，同时减少功耗。

根据另一方面，一种致动形状记忆合金(SMA)构件以关闭与磁共振(MR)相容的阀门的控制电路包括驱动器，所述驱动器将恒定功率信号提供到SMA构件，以致动SMA构件并且引起SMA构件收缩并压下阀门柱塞以关闭阀门。所述控制电路还包括乘法器，所述乘法器将测量的反馈电流乘以测量的电压电流，以生成反馈功率信号，所述反馈功率信号用于维持恒定功率信号。控制电路被配置为响应于阀门被关闭的指示来减小并脉宽调制功率信号以节省功率，并且将SMA构件维持在激活状态。

在阅读和理解下面的详细描述的基础上，本领域普通技术人员将认识到本发明的其他优点。

本发明可以采取各种部件和部件的布置，以及各种步骤和步骤的安排的形式。提供附图是出于图示各个方面的目的，并且不应被解释为对本发明的限制。

附图说明

图1图示了根据本文描述的各个方面的具有形状记忆合金(SMA)构件(例如，弹簧)的阀门的横截面视图，所述形状记忆合金(SMA)构件被控制为打开和关闭与MR相容的阀门，在患者扫描期间在MR扫描器的膛中能够采用所述与MR相容的阀门。

图2图示了根据本文描述的各个方面的在关闭位置(例如，在SMA弹簧致动之后)的阀门的横截面视图。

图3图示了根据本文描述的各个方面的致动SMA弹簧(图1和图2)并且保护其免于功率激增和/或其他损害事件的控制电路。

图4图示了根据本文描述的各个方面的控制在与MR相容的阀门配件中的SMA弹簧的方法，在泵、血压袖带或任何其他设备中能够采用所述与MR相容的阀门配件，所述泵、血压袖带或任何其他设备被安置在或靠近MR扫描器的膛中。

具体实施方式