[发明专利]吸收材料用于降低射频在外部固定装置中产生的热量的方法

说明书

本发明提供了一种减少射频在外部固定装置中产生的热量的方法，包括至少两个条形物，至少两个夹具和至少两根针；本发明还提供一种外部固定装置，与其它外部固定装置相比较，本发明提供的外部固定装置能够显著降低针的针尖部位的射频发热量。

相关引用

本发明要求美国专利号为62/113,271的优先权，其申请日在2015年2月6日，本文整体参考了其内容。

背景技术

在所有的医学影像技术中，使用核磁共振成像(MRI)成为一个不断增长的趋势，因为MRI具有非离子化的特征和高分辨率的图像质量。然而，MRI系统产生的强射频(RF)场会导致病人在被扫描时产生热效应。当病人在带有金属医疗器械(如外部固定装置)被扫描时，这可能是一个重要的问题。局部能量会在这些医疗器械尖端附近沉积，这很可能导致永久性组织损伤。实际上大多数外部固定装置是由保持机械强度的非磁性金属组成，当病人使用这种外部固定装置被扫描时，这是特别严重的。当一个典型的外部固定装置进行核磁共振成像时，金属部件将与电磁场强相互作用，并可能在人体内产生感应电磁能。进一步的，因为只有一小部分金属部件位于人体内，而此装置的主要部分位于人体外部，高度浓缩的电磁能量只能在有限体积的组织中耗散，这会导致人体内局部温度出现急剧增加。Luechinger等人在MR环境中对一组大型外部固定夹具和框架进行了评估，发现金属针尖端处的患者组织的局部温度增加的最大值为9.9℃。请参考，如，Journal of BiomedicalMaterials Research Part B:Applied Biomaterials，2007,82:17-22(J.Biomed.Mater.Res.B,Appl.Biomater.,2007,82:17-22)。

为了降低温度增加的高风险，使用电(非热)吸收材料来改变热量分布的方法被考虑。刘等人研究了电绝缘层材料的作用，并认为它是降低射频感应热量的一种可能途径。请参考，如，刘等，电磁生物学与医学，2014，第33卷第3期，223-227页(Lie et al.,Electromagnetic Biology and Medicine,2014,Vol.33,No.3,Pages 223-227)。然而，由于操作中射频频率相对较高(一般在64兆赫以上)，感应电流仍能在人体内耦合，所以绝缘层用于减少射频热量的能力受到了限制。

发明人出人意料地找到了一种可以有效地减少外部固定装置中的射频热量(或射频感应热量)的解决方案。

发明内容

一方面，本发明提供了减少外部固定装置中射频感应热量的方法，所述外部固定装置包括至少两个条形物，至少两个夹具和至少两根针，其中各方法包括增加、使用或引入吸收材料，所述吸收材料置于至少一个条形物和至少一个夹具之间，或置于至少一个夹具和至少一根针之间。另一方面，本发明提供一种外部固定装置，所述装置包括至少两个条形物，至少两个夹具，至少两根针，吸收材料，所述吸收材料置于至少一个条形物和至少一个夹具之间，或置于至少一个夹具和至少一根针之间，其中，针尖部位产生的射频热量显著减少，相比于至少一个条形物和至少一个夹具之间，或至少一个夹具和至少一根针之间没有吸收材料的情况。

在有些实施例中，吸收材料是以膜的形状用在至少一个条形物和至少一个夹具的中间，或用在至少一个夹具和至少一根针的中间。

在有些实施例中，所述吸收材料采用膜的形状，且完全或部分地覆盖至少一个条形物的表面，至少一个夹具与所述膜相连接，或者，所述膜完全或部分地覆盖至少一根针的表面，所述至少一个夹具与所述膜相连接。

在有些其它实施例中，所述吸收材料以膜的形状，且完全覆盖至少一个条形物的表面，至少一个夹具与所述膜相连接，或者，所述膜完全覆盖至少一根针的表面，所述至少一个夹具与所述膜相连接。例如，所述吸收材料覆盖在条形物和夹具之间的每个连接点的表面，或者覆盖在夹具与针之间的每个连接点的表面。