एक सुई और सिरिंज के छोटे आंदोलनों को मापना

Question

मेरा सवाल यह है कि इंजेक्शन लगाने के दौरान सुई और सिरिंज की बहुत छोटी गतिविधियों को कैसे मापें। जब डॉक्टर स्थानीय संवेदनाहारी का इंजेक्शन लगाते हैं, तो वे हमेशा यह सुनिश्चित करते हैं कि रक्त वाहिका में न हो। मेरा तर्क, विशेषकर अगर आकांक्षा को एकल-हाथ किया जाता है, तो यह है कि सुई के ऊपर सुई / सिरिंज संयोजन पर बलों की दिशा में परिवर्तन, सुई के अंत के महत्वपूर्ण आंदोलन का कारण बनता है - शायद कई मिमी - जो आकांक्षा के उद्देश्य को नकारता है प्रथम स्थान।

मैं एक इन विट्रो अध्ययन करना चाहता हूं, जिसमें मुझे सुई और सिरिंज का संयोजन है और मांस या इसी तरह के टुकड़े में इंजेक्ट करना है - और फिर 3 परिस्थितियों में स्वयंसेवा / इंजेक्शन लगाने के लिए स्वयंसेवक प्राप्त करें:

1. दूसरे हाथ से स्थिर करें और सीधे इंजेक्ट करें
2. दूसरे हाथ से स्थिर करें, महाप्राण करें और फिर इंजेक्ट करें
3. एक हाथ से महाप्राण करें और फिर इंजेक्शन लगाएं

मैंने सुई टिप के इन आंदोलनों को 0.1 मिमी तक मापने के तरीके को खोजने के मामले में एक ब्लॉक मारा है। मैंने सोचा था कि एक एक्सेलेरोमीटर रास्ता हो सकता है लेकिन सुई टिप पर घुड़सवार होने के लिए कुछ भी छोटा नहीं मिला है।

एक और तरीका है कि मैंने ऐसा करने का सोचा था कि सुई की नोक पर एक कैमरा माउंटेड साइड का उपयोग किया जाए जो किसी प्रकार की कृत्रिम 'त्वचा' के माध्यम से उभरेगा और फिर दूरी को मापने के लिए एक ग्रैटिक्यूल कैलिब्रेट किया गया होगा।

Comments

क्या आप अपना प्रश्न संपादित कर सकते हैं ताकि इसमें केवल आपकी विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक्स समस्या हो? प्रश्न बहुत व्यापक है और इसमें से बहुत कम के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ कुछ भी करने के लिए लगता है - कैसे एक चलती वस्तु पर एक एक्सीलरोमीटर माउंट करने के लिए सबसे अच्छा है यांत्रिकी सवाल।

— लुंडिन सेप

IMO वहाँ एक अच्छा इलेक्ट्रॉनिक्स है, हालांकि - एक छोटी सी वस्तु के 3 डी आंदोलन की सटीक संवेदन। मुझे लगता है कि सेंसर को चुनना और माप को डिजाइन करना विषय पर महत्वपूर्ण है।

— जैक बी

अपनी पोस्ट को देखते हुए, आपने स्पष्ट रूप से पाठ की एक दीवार का इरादा नहीं किया था, लेकिन साइट सॉफ़्टवेयर द्वारा प्रारूपण में आपके प्रयासों को मान्यता नहीं दी गई थी। संपादित इसलिए कि आपका प्रारूपण मुझे वही लगता है जो आप चाहते हैं (उदाहरण के लिए सूचियों में पंक्ति के अंत में 2 स्थान)

— Neil_UK

क्या आप सुई की पूर्ण स्थिति, या त्वचा की सतह के सापेक्ष स्थिति चाहते हैं? क्या आप सभी 3 कुल्हाड़ियों चाहते हैं, या सिरिंज की धुरी पर किसी तरह का रेंजफाइंडर उपयोगी होगा?

— pjc50

मैं उलझन में हूं। क्या आप सुई की नोक की 3 डी स्थिति को महसूस करने की कोशिश कर रहे हैं, या क्या आप वास्तव में केवल यह मापने की कोशिश कर रहे हैं कि सुई को रोगी या मांस के स्लैब में कितनी दूर डाला गया है?

— ओलिन लेथ्रोप

Answer 1

एक एक्सेलेरोमीटर निश्चित रूप से शोर के मामले में बाहर है।

एक यांत्रिक आर्म सिस्टम, जबकि संभावित रूप से सटीक, आपके परिणामों को निरर्थक प्रदान करने के लिए इंजेक्शन परिदृश्य को अच्छी तरह से प्रभावित कर सकता है। मुझे संदेह है कि एक छोटे सिरिंज की स्थिति को नियंत्रित करने के लिए संघर्ष कर रहे एक छात्र को एक बड़े मापक हाथ से विचलित किया जाएगा, चाहे कितना भी संतुलित और कम घर्षण क्यों न हो।

केवल वास्तविक विकल्प आपके पास ऑप्टिकल हैं।$^*$

फिडुकल मार्करों के साथ बैरल के दोनों सिरों पर सिरिंज को चिह्नित करना संभव होना चाहिए। आप जो संकल्प प्राप्त कर सकते हैं वह लक्ष्य पर कई कैमरों को इंगित करने के लिए प्रकाशिकी द्वारा सीमित है। यदि परीक्षण साइट छोटी है और स्थान अच्छी तरह से परिभाषित है, तो आप ज़ूम ऑप्टिक्स का उपयोग करके छवि को फ्रेम की एक महत्वपूर्ण राशि भर सकते हैं। HDC और OpenCV जैसी किसी चीज़ के माध्यम से फ़्यूडकियल्स के उप-पिक्सेल स्थान को आपके लक्ष्य रिज़ॉल्यूशन को प्राप्त करने योग्य बनाना चाहिए।

$^*$ वास्तविक => कम लागत, इमेजिंग वॉल्यूम को स्पष्ट रखता है, और यह स्पष्ट है कि आपको संकल्प कैसे मिलेगा। उदाहरण के लिए एमआरआई, पीईटी टोमोग्राफी, अल्ट्रासाउंड, मैग्नेटिक टोमोग्राफी, एक्सरे सीटी, प्रतिरोधक टोमोग्राफी - जो विभिन्न अंशांकन, विकास, महंगे उपकरण आदि की आवश्यकता होती है, के लिए बहुत सारे अन्य तरीके हैं।

Comments

इसे जोड़ने के लिए, यदि आप मांस के बजाय बैलिस्टिक जेल या कुछ इसी तरह के माध्यम का उपयोग करते हैं, तो यह पारदर्शी है। सुई के रंग के काले (शार्पी पेन?) के साथ, इसे कैमरे पर बहुत अच्छी तरह से दिखाना चाहिए। इस तरह आपको सिरिंज बैरल से टिप की स्थिति की गणना करने की भी आवश्यकता नहीं है - आप इसे सीधे छवि में देख सकते हैं।

— ग्राहम

@ ग्राहम मैं सुई की नोक को दृश्यमान बनाकर इंजेक्टर को अवास्तविक प्रतिक्रिया देने से डरता हूं।

— वेन कॉनराड

एक कांच की प्लेट पर बैलिस्टिक जेल, नीचे से imaged, एक शीर्ष परत कार्बन ब्लैक के साथ भरी हुई है इसलिए यह अपारदर्शी है? (इसके अलावा @ ग्राहम)

— क्रिस एच।

लेकिन अगर आप आईआर जाते हैं और परत बहुत मोटी नहीं है, तो आपको मांस में प्रशंसनीय संचरण मिलेगा और फिर भी इसे एक सिलिकॉन सीसीडी पर लेने में सक्षम होना चाहिए।

— क्रिस एच।

@WayneConrad यदि आप एक इंजेक्शन का अनुकरण कर रहे हैं, तो आपको शीर्ष पर नकली त्वचा की आवश्यकता है। किसी में सुइयाँ अटकने से, मुझे पता है कि त्वचा में जाने और अंतर्निहित मांस के माध्यम से जाने में एक निश्चित अंतर है। पतली रबर की एक साधारण शीट पर्याप्त हो सकती है - और यह टिप को देखकर इंजेक्टर को रोकने के लिए पर्याप्त होगा। इंजेक्शन सिमुलेशन उपकरण पहले से मौजूद हैं (एक त्वरित Google ने wallcur.com/Products/… पाया ) ताकि शायद शुरुआती बिंदु के रूप में उपयोग करें।

— ग्राहम

Answer 2

मैं एक एक्सेलेरोमीटर से दूर होगा। एक्सेलेरोमीटर से विस्थापन प्राप्त करने का अर्थ है दो बार इंटरग्रेट करना - एक बार वेग प्राप्त करना, और फिर से स्थिति प्राप्त करना। इसका मतलब है कि त्रुटियों का संचय होता है। इसके अलावा, एक्सेलेरोमीटर को सुई से जुड़ा होना आवश्यक है, और यह शायद सुई और सिरिंज का उपयोग करना बेहतर होगा जो स्वयंसेवक को यथासंभव सामान्य लगता है और महसूस करता है।

कैमरे वाला विचार मुझे बेहतर लगता है। आप शायद सुई और सिरिंज की गति के सभी अक्षों को मापना चाहते हैं - इसलिए सभी तीन आंदोलन दिशाएं और सभी तीन रोटेशन दिशाएं। आपको दो कैमरों के साथ आसानी से ऐसा करने में सक्षम होना चाहिए, एक "त्वचा" की सतह को देख रहा है, दूसरा ऊपर से नीचे देख रहा है। कैमरों को अच्छी तरह से विषय से पीछे रखें और एक लंबे लेंस का उपयोग करें, जो परिप्रेक्ष्य प्रभाव को कम करेगा। यदि आप काले चमकीले सिरिंज पर कुछ चमकीले रंग के डॉट्स लगाते हैं, तो ImageJ और ट्रैकिंग प्लगइन जैसी किसी चीज़ का उपयोग करके उन्हें वीडियो में ट्रैक करना काफी आसान होगा। आप पूरे सिरिंज के आंदोलन को फिर से बनाने के लिए उन बिंदुओं के आंदोलन का उपयोग कर सकते हैं।

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आप शायद मांस की सतह पर एक समान डॉट पैटर्न ग्रिड चाहते हैं, शायद टेगाडरम जैसी पतली झिल्ली पर, इसके आंदोलन और विरूपण को जांचने के लिए।

— ब्रायन ड्रमंड बाद में

Answer 3

ध्यान दें कि इस अध्ययन को स्थापित करना एक बड़ी बात होगी। इंस्ट्रूमेंटेशन का अधिकार प्राप्त करना अपने आप में एक अध्ययन होगा। मेरा सुझाव है कि मेडलाइन या गूगल स्कॉलर पर कुछ दिनों तक यह देखने के लिए कि क्या किसी ने भी कुछ ऐसा ही किया है। उन कागजों को देखें जिन्हें आपने पढ़ा है जो आपको मार्गदर्शन के लिए अनुसंधान के इस क्षेत्र में ले जाते हैं।

व्यक्तिगत रूप से, मैं आपको यह बताने के लिए अल्ट्रासाउंड इमेजिंग की ओर देख रहा हूं कि आपको क्या जानना चाहिए। वास्तव में, मुझे संदेह है कि एनेस्थेसियोलॉजिस्ट आमतौर पर सुइयों का मार्गदर्शन करता है, और अगर आकांक्षा के दौरान टिप बहुत अधिक बढ़ रही थी, तो वे शायद पहले से ही जानते होंगे।

मुझे यह पसंद नहीं है कि "Google आपका मित्र है" - संदेश टाइप करें, लेकिन मैं इसे जोड़ दूंगा कि Google विद्वान पैदावार में "सुई गति माप" खोज रहे हैं, और मेरे लिए पहली हिट वास्तव में अल्ट्रासाउंड की ओर इशारा करती है: http: / /scitation.aip.org/content/aapm/journal/medphys/33/8/10.1118/1.2218061

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उन्होंने एक Acuson 128 XP अल्ट्रासाउंड (संभवतः उच्चतम उपलब्ध मेगाहर्ट्ज ट्रांसड्यूसर के साथ) और 6 डीओएफ बल-टॉर्क सेंसर और एक चुंबकीय स्थिति सेंसर का उपयोग किया । उत्तरार्द्ध OP (0.5 मिमी RMS रिज़ॉल्यूशन / 1.8 मिमी RMS स्थिर सटीकता) के लिए थोड़ा सीमांत लगता है।

— १

@ सेफ़रोफेनी - मैं उस लिंक के साथ उत्तर को इंगित करने का प्रयास नहीं कर रहा था , लेकिन ओपी को इसमें शामिल करने के लिए एक साहित्य है । उस कागज में अन्य पत्रों का हवाला दिया गया होगा, अन्य कागजों में इसका हवाला दिया गया होगा, और ओपी को दोनों तरह की खोजों को करने के लिए उपकरणों का उपयोग करना होगा। इस तरह से शोध किया जाता है।

— स्कॉट सीडमैन

आपके द्वारा इंगित किया गया विशेष पेपर असामान्य रूप से सहायक था। आमतौर पर मैं $ 35 का भुगतान करता हूं और निराशा के साथ समाप्त होता हूं।

— स्पेरो पेफेनी

Answer 4

मुझे आपत्ति है कि एकमात्र साधन ऑप्टिकल थे या माप प्रणाली के लिए बढ़ते थे। मैं एक अलग दृष्टिकोण प्रस्तावित करता हूं:

प्रतिरोधक संवेदन

रक्त वाहिका के साथ इलेक्ट्रोड की एक सरणी के साथ एक पट्टी संलग्न करें। सिरिंज पर एक छोटा वोल्टेज लगाया जाता है। अंशांकन और एक अच्छा एल्गोरिथ्म विकसित करने के बाद मुझे लगता है कि विभिन्न इलेक्ट्रोड पर वर्तमान / वोल्टेज के परिवर्तन का विश्लेषण करके सुई की नोक की स्थिति को सटीक रूप से निर्धारित करना संभव है। शारीरिक प्रभावों को कम रखने के लिए आप 300 किलोहर्ट्ज़ से ऊपर के आरएफ वोल्टेज का उपयोग कर सकते हैं। यह इस पद्धति की चरण बढ़ती विश्वसनीयता के मूल्यांकन की भी अनुमति देता है।

दोष: वह क्षेत्र जहाँ परीक्षण होना चाहिए वह पट्टी द्वारा अस्पष्ट किया जा सकता है।

आगमनात्मक संवेदन

रक्त वाहिका के आसपास के क्षेत्र में कई प्रेरक सेंसर लगाए गए हैं। उन्हें सुई के 3 डी डेटा देने में सक्षम होना चाहिए।

दोनों दृष्टिकोणों में पर्याप्त विकास कार्य शामिल हैं। हालांकि परिणाम एक ऐसी प्रणाली हो सकती है जो आकांक्षा प्रक्रिया को बदलने में सक्षम हो।

Answer 5

कई संभावित तरीके हैं।
समस्या को परिष्कृत करने से एक अच्छी प्रणाली खोजने की संभावना में सुधार होगा।

यदि सुई की गति लक्ष्य (मांस, व्यक्ति आदि) के सापेक्ष होती है ताकि लक्ष्य के भीतर सुई की शुद्ध लंबाई बदलती रहे तो सुई से लक्ष्य पथ के प्रतिरोध (डीसी, एसी, ...) की माप गति का पता लगाने की अनुमति दे सकती है। पूर्ण मूल्य लगभग निश्चित रूप से "रन" के बीच दोहराए जाने योग्य नहीं होगा, लेकिन डेल्टा-गति बहुत छोटी आंदोलनों के लिए अवलोकन योग्य होनी चाहिए।

यदि लक्ष्य की सतह के सापेक्ष सुई का मार्ग ड्रॉ बैक के दौरान होता है, तो एक सेंसर जो प्रवेश बिंदु पर लक्ष्य विमान के सापेक्ष पूर्ण सुई की स्थिति को मापता है, विभिन्न तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है। कई में से एक है "सतह पर सुई के पास डिस्क और समाई परिवर्तन को मापने के लिए - पूर्ण शब्दों में छोटा लेकिन उल्लेखनीय।

यदि इंजेक्शन सिम्युलेटर दिखने में कुछ हद तक अवास्तविक हो सकता है, जबकि प्रमुख आवश्यक क्रियाओं को सही ढंग से मॉडलिंग करते हुए आप मोशन हॉल सेल या जीएमआर सेंसर और मैग्नेट, एलवीडीटी सेंसर, मैकेनिकल कपलिंग, ... कर सकते हैं।

यानी यह मुख्य रूप से वास्तव में आप क्या मापना चाहते हैं और फिर इसके लिए कई सेंसरों में से एक को युग्मित करना चाहते हैं के बारीक विवरण को समझने का मामला लगता है।

Answer 6

मुझे नहीं लगता कि आपकी पोस्ट में एक विद्युत डिजाइन प्रश्न है, लेकिन मुझे लगता है कि आप 6-अक्ष समन्वय माप मशीन की तलाश कर रहे हैं। यह कार-निर्माण में उपयोग किए जाने वाले परिचित 6-अक्ष रोबोट की तरह है, लेकिन इसमें कोई मोटर्स नहीं है - केवल स्थिति पढ़ने के लिए एन्कोडर्स।

चित्रा 1. एक Mitutoyo स्पिन हाथ एपेक्स श्रृंखला 6-अक्ष समन्वय माप प्रणाली।

मैंने डॉक नहीं पढ़ा, लेकिन आपको ढीले जोड़ों के साथ कुछ की आवश्यकता होगी ताकि माप उपकरण सुई को स्थिर न करे या ऑपरेशन में कोई जड़ता न जोड़े।

Answer 7

संवेदक विचार करने के लिए: LVDT, स्ट्रेन गेज, पीजो। इन सभी पर सेंसिंग को सुई-माउंट सिरे पर करना होगा, न कि टिप पर। मैं मान रहा हूं कि आप इस इंस्ट्रूमेंटेशन के साथ अपने "टेस्ट-सुई" को संशोधित कर सकते हैं ... इस तरह के सेंसर को समायोजित करने के लिए सुई शरीर (हाथ से पकड़े हुए भाग) के अंदर पर्याप्त जगह होनी चाहिए। इन सेंसरों के यांत्रिक बढ़ते और युग्मन इस साइट के लिए उपयुक्त विषय नहीं हैं।
इनमें से, LVDT सेंसर बहुत मजबूत हैं, और एक तरल वातावरण के लिए अभेद्य हो सकते हैं। और कई में उत्कृष्ट संवेदनशीलता होती है। एक के कई उदाहरण: http://www.disensors.com/downloads/products/MHR%20Miniature%20LVDT_521.pdf