바늘과 주사기의 작은 움직임 측정

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내 질문은 주사 할 때 바늘과 주사기의 매우 작은 움직임을 측정하는 방법입니다. 의사가 국소 마취제를 주사 할 때는 항상 혈관에 있지 않은지 확인하기 위해 항상 흡인 (흡입)합니다. 특히 흡인이 한 손으로 수행되는 경우 내 경합은 바늘 / 주사기 조합에 대한 힘의 방향 변화가 흡인하는 동안 바늘 끝의 상당한 움직임 (아마도 몇 mm)을 유발하여 흡인의 목적을 무효화한다는 것입니다. 첫 번째 장소.

나는 바늘과 주사기 조합을 가지고 고기 조각 또는 비슷한 것에 주사 한 다음 3 가지 상황에서 자원 봉사자를 흡인 / 주사하는 체외 연구를하고 싶습니다.

다른 손으로 안정시키고 직접 주사하십시오
다른 손으로 안정시키고 흡입 한 다음 주사하십시오
한 손으로 흡인 한 후 주사

바늘 끝의 움직임을 0.1mm까지 측정하는 방법을 찾는 데 어려움을 겪었습니다. 가속도계가 좋은 방법이라고 생각했지만 니들 팁에 장착 할만큼 작은 것을 발견하지 못했습니다.

내가 생각한 유일한 다른 방법은 바늘 끝 부분에 카메라 장착면을 사용하여 일종의 인공 '피부'를 통해 튀어 나온 다음 이동 거리를 측정하기 위해 계수 선을 보정하는 것입니다.

measurement accelerometer mechanical

— 마크 스톤 햄
소스

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특정 전자 문제 만 포함하도록 질문을 편집 할 수 있습니까? 이 문제는 매우 광범위하며 전자 장치와 관련이 거의없는 것 같습니다. 움직이는 물체에 가속도계를 가장 잘 장착하는 방법은 역학 문제입니다.

— Lundin

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IMO에는 작은 물체의 3D 움직임을 정확하게 감지하는 좋은 전자 장치가 있습니다. 센서를 선택하고 측정을 설계하는 것이 합리적 주제라고 생각합니다.

— 잭 B

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게시물을 보면 텍스트를 의도적으로 의도하지 않았지만 사이트 소프트웨어에서 형식을 지정하려는 시도를 인식하지 못했습니다. 내가 생각한대로 형식이 편집되도록 수정했습니다 (예 : 목록의 끝에 줄 2 개)

— Neil_UK

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바늘의 절대 위치 또는 피부 표면에 상대적인 위치를 원하십니까? 3 축을 모두 원하십니까? 아니면 주사기 축의 일종의 거리계가 유용합니까?

— pjc50

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혼란 스러워요. 바늘 끝의 3D 위치를 감지하려고합니까, 아니면 바늘이 환자 나 고기 석판에 얼마나 멀리 삽입되어 있는지 측정하려고합니까?

— Olin Lathrop

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가속도계는 소음 측면에서 확실히 벗어났습니다.

기계식 암 시스템은 잠재적으로 충분히 정확하지만 결과가 의미가없는 사출 시나리오에 영향을 줄 수 있습니다. 작은 주사기의 위치를 제어하기 위해 고군분투하는 학생은 균형이 잘 잡히고 마찰이 적더라도 큰 측정 암에 의해 산만 해 질 것입니다.

유일한 $^*$ 당신이 가진 옵션은 광학입니다.

배럴의 양쪽 끝에 주사기에 표준 마커를 표시 할 수 있어야합니다. 달성 할 수있는 해상도는 대상에서 여러 대의 카메라를 가리키는 광학 장치에 의해 제한됩니다. 테스트 사이트가 작고 위치가 잘 정의되어 있으면 줌 광학을 사용하여 이미지를 상당량의 프레임으로 채울 수 있습니다. OpenCV와 같은 것을 통해 HD 카메라와 기점의 서브 픽셀 위치는 목표 해상도를 달성 할 수 있어야합니다.

실제 => 저렴한 비용으로 이미징 볼륨을 깨끗하게 유지하며 해상도를 얻는 방법이 분명합니다. MRI, PET 단층 촬영, 초음파, 자기 단층 촬영, Xray CT, 저항 단층 촬영과 같은 다른 많은 양식이 있습니다. 이에는 다양한 교정, 개발, 비싼 장비 등이 필요합니다. $^*$

— Neil_UK
소스

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또한 고기 대신 탄도 젤이나 유사한 매체를 사용하면 투명합니다. 바늘이 검은 색 (Sharpie 펜?) 인 경우 카메라에 잘 나타납니다. 그렇게하면 시린지 배럴에서 팁 위치를 계산할 필요조차 없습니다. 이미지에서 직접 볼 수 있습니다.

— Graham

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@Graham 저는 바늘 끝이 보이도록 주입기에 비현실적인 피드백을 제공하는 것을 두려워합니다.

— Wayne Conrad

유리판에 탄도 젤이 있으며, 아래에서 이미지가 표시되며, 상단 레이어에는 카본 블랙이 적재되어있어 불투명합니까? (또한 @Graham)

— Chris H

그러나 IR을 사용하고 레이어가 너무 두껍지 않은 경우 육체로 눈에 띄는 투과율을 얻을 수 있으며 여전히 실리콘 CCD에서 픽업 할 수 있습니다.

— Chris H

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@WayneConrad 주사를 시뮬레이트하는 경우 상단에 시뮬레이션 된 스킨이 필요합니다. 누군가에게 바늘을 꽂았을 때, 나는 피부와 기초적인 육체를 통과하는 데 분명한 차이가 있음을 알고 있습니다. 얇은 고무 시트만으로도 충분하며 인젝터가 팁을 보지 못하게 할 수 있습니다. 사출 시뮬레이션 장비가 이미 존재하기 때문에 (Google에서 빠르게 발견 한 wallcur.com/Products/… )이를 출발점으로 사용할 수 있습니다.

— Graham

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나는 가속도계에서 멀어 질 것이다. 가속도계에서 변위를 얻는 것은 속도를 얻기 위해 한 번 두 번-속도를 얻고 다시 위치를 얻는 것을 의미합니다. 이는 오류가 누적되는 경향이 있음을 의미합니다. 또한, 가속도계를 바늘에 부착해야 할 것이며, 아마도 자원 봉사자에게 가능한 한 정상적인 느낌과 느낌을주는 바늘과 주사기를 사용하는 것이 좋습니다.

카메라에 대한 아이디어가 더 잘 들립니다. 바늘과 주사기의 모든 운동 축을 측정하고 싶을 것입니다. 따라서 세 가지 이동 방향과 세 개의 회전 방향이 모두 가능합니다. 하나는 "피부"표면을 바라보고 다른 하나는 위에서 아래를 내려다 보면서 두 대의 카메라로 상당히 쉽게 할 수 있어야합니다. 카메라를 피사체에서 잘 다시 넣고 긴 렌즈를 사용하면 원근감 효과가 줄어 듭니다. 검은 색 주사기에 밝은 색상의 점을 몇 개 놓으면 ImageJ 및 추적 플러그인과 같은 것을 사용하여 비디오에서 점을 추적하는 것이 매우 쉽습니다. 그런 다음 해당 지점의 이동을 사용하여 전체 주사기의 이동을 재구성 할 수 있습니다.

— 잭 B
소스

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육류의 표면, 아마도 Tegaderm과 같은 얇은 막에 유사한 도트 패턴 그리드가 움직임과 변형을 보정하기를 원할 것입니다.

— Brian Drummond

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이 연구를 설정하는 것은 큰 일이 될 것입니다. 계측을 올바르게하는 것은 그 자체로 연구가 될 것입니다. 누군가가 비슷한 일을했는지 확인하기 위해 며칠 동안 Medline 또는 Google Scholar를 살펴볼 것을 제안합니다. 읽은 논문을보고이 연구 영역으로 안내하십시오.

개인적으로, 나는 당신이 알아야 할 것을 알려주기 위해 초음파 이미징을 찾고 있습니다. 사실, 이것이 마취과 의사가 일반적으로 바늘을 안내하는 방법이라고 생각하며, 흡인 중에 팁이 너무 많이 움직이면 이미 알고있을 것입니다.

"Google은 친구입니다"라는 메시지가 마음에 들지 않지만 Google 학자에서 "바늘 운동 측정"을 검색하면 수많은 조회수가 발생하고 첫 번째 조회는 실제로 초음파를 가리 킵니다. http : / /scitation.aip.org/content/aapm/journal/medphys/33/8/10.1118/1.2218061

— 스콧 시드 먼
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그들은 Acuson 128 XP 초음파 (아마도 가장 높은 MHz 변환기 사용)와 6 DOF 힘 토크 센서 및 자기 위치 센서를 사용했습니다 . 후자는 OP (0.5mm RMS 해상도 / 1.8mm RMS 정적 정확도)에 약간의 여유가있는 것으로 보입니다.

— Spehro Pefhany

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@SpehroPefhany – 나는 그 링크 에 대한 답 을 가리 키려고하지 않고 문헌 이 있다는 OP를 단서로 만들려고 노력했다 . 그 논문은 다른 논문을 인용했을 것이고, 다른 논문은 인용했을 것이며, OP는 도구를 사용하여 두 가지 종류의 검색을 수행해야합니다. 그것이 연구가 이루어지는 방식입니다.

— Scott Seidman

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당신이 지적한 특정 논문은 매우 도움이되었습니다. 보통 나는 35 달러를 내고 실망으로 끝납니다.

— Spehro Pefhany

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나는 유일한 수단은 광학적이거나 측정 시스템에 장착 고정하는 것에 반대합니다. 다른 접근법을 제안합니다.

저항 감지

혈관과 함께 전극 배열이있는 스트립을 부착하십시오. 주사기에는 작은 전압이 적용됩니다. 교정하고 좋은 알고리즘을 개발 한 후에 다른 전극에서 전류 / 전압의 변화를 분석하여 바늘 끝의 위치를 정확하게 결정할 수 있다고 생각합니다. 생리 학적 효과를 낮게 유지하려면 300kHz 이상의 RF 전압을 사용할 수 있습니다. 이것은 또한이 방법의 위상 증가 신뢰성의 평가를 가능하게한다.

단점 : 테스트가 수행되는 영역이 스트립에 의해 가려 질 수 있습니다.

유도 감지

혈관의 주변에 배치 된 다수의 유도 형 센서를 이미징합니다. 그들은 바늘의 3D 데이터를 전달할 수 있어야합니다.

두 가지 방법 모두 충분한 개발 작업이 필요합니다. 결과는 흡인 과정을 전혀 대체 할 수있는 시스템 일 수 있습니다.

— 아리 저
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많은 잠재적 인 방법이 있습니다.
문제를 해결하면 좋은 시스템을 찾을 가능성이 높아집니다.

바늘 움직임이 목표물 (고기, 사람 등)에 대해 목표물 내의 바늘의 순 길이가 변할 경우, 목표 경로에 대한 바늘의 저항 측정 (DC, AC, ...)이 움직임을 감지 할 수 있습니다. 절대 값은 "실행"사이에서 거의 정확하게 반복 할 수 없지만, 아주 작은 움직임에서는 델타-모션을 관찰 할 수 있어야합니다.

후퇴 동안 목표 표면에 대한 바늘의 통과가 발생하는 경우, 진입 지점에서 목표 평면에 대한 절대 바늘 위치를 측정하는 센서는 다양한 수단에 의해 달성 될 수있다. 몇 가지 중 하나는 "표면 근처의 바늘에 디스크를 배치하고 커패시턴스 변화를 측정하는 것입니다. 절대적으로 작지만 수행 할 수 있습니다.

사출 시뮬레이터가 외관상 다소 비현실적 일 수 있지만 핵심 필수 동작을 정확하게 모델링하면 홀 셀 또는 GMR 센서와 자석, LVDT 센서, 기계적 커플 링 등의 모션을 원격 측정 할 수 있습니다.

즉, 주로 측정하려는 대상의 정밀한 세부 사항을 이해 한 다음 여러 센서 중 하나를 연결하는 것이 주로 중요합니다.

— 러셀 맥 마혼
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게시물에 전기 설계 질문이 없다고 생각하지만 6 축 좌표 측정기를 찾고 있다고 생각합니다. 이것은 자동차 제조에 사용되는 친숙한 6 축 로봇과 비슷하지만 모터가 없으며 위치를 읽는 인코더 만 있습니다.

그림 1. Mitutoyo Spin-arm Apex 시리즈 6 축 좌표 측정 시스템.

나는 문서를 읽지 않았지만 측정 장치가 바늘을 안정시키지 않거나 작업에 관성을 추가하지 않도록 느슨한 조인트가있는 것이 필요합니다.

— 트랜지스터
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고려해야 할 센서 : LVDT, 스트레인 게이지, 피에조. 이 모든 것에 대한 감지 는 팁이 아닌 니들-마운트 끝에서 이루어져야합니다. 이 계측기로 "테스트 바늘"을 수정할 수 있다고 가정합니다. 바늘 본체 (휴대용 부품) 내부에 이와 같은 센서를 수용 할 수있는 충분한 공간이 있어야합니다. 이 센서의 기계적 장착 및 커플 링은이 사이트에 적합한 주제가 아닙니다.
이 중 LVDT 센서는 매우 견고하며 액체 환경에 영향을 미치지 않습니다. 그리고 많은 사람들이 뛰어난 감도를 가지고 있습니다. 많은 사례 : http://www.disensors.com/downloads/products/MHR%20Miniature%20LVDT_521.pdf

— glen_geek
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