Ontwikkeling van een intelligent patient immobilisatie masker voor toepassing in medische beeldvorming

Probleemstelling


Deze master thesis verloopt in samenwerking met het bedrijf Orfit (Wijnegem), gespecialiseerd in thermoplastische braces, prothesen, en maskers voor medische toepassingen. Dergelijke maskers worden ondermeer gebruikt om de patient te fixeren tijdens een MRI-scan (medische beeldvorming). Onder impuls van het bedrijf Orfit zal binnen deze thesis een intelligent patient immobilisatie systeem ontwikkeld worden die moet toelaten om minuscule bewegingen van de patient  te monitoren (t.g.v. hartslag, ademhaling), wat artefacten in de beeldvorming moet voorkomen. Dit zal gerealiseerd worden door in een bestaand fixatie masker krachtsensoren en wrijvingssensoren te integreren die bewegingen kunnen registreren.

Tot op heden zijn commercieel beschikbare sensoren hiervoor niet geschikt, aangezien ze gebaseerd zijn op elektrische componenten, onderhevig aan elektromagnetische interferentie. In deze masterthesis zullen optische sensoren die binnen de onderzoeksgroep CMST ontwikkeld werden, toegepast en getest worden voor intelligente patient immobilisatie maskers.


Doelstelling

Doel van de masterproef is het onderzoeken, toepassen en evalueren van optische sensoren (die beschikbaar zijn binnen de onderzoeksgroep CMST) voor gebruik bij MRI-scans.

3 verschillende optische sensoren zijn beschikbaar.

  • Een eerste type is een krachtsensor gebaseerd op optische vezels
  • Een tweede type is een krachtsensor gebaseerd op interferentie in een VCSEL (vertical cavity surface emitting laser)
  • Een derde type is een schuifspannings- of wrijvingssensor gebaseerd op een VCSEL en een photodiode die kunnen verschuiven ten opzichte van elkaar

Deze 3 sensoren zijn allen mechanisch zeer flexibel zodat ze kunnen ingewerkt worden in het masker.

In de masterproef wordt onderzocht welke (of een combinatie van welke) sensoren het meest geschikt zijn om te gebruiken voor de vooropgestelde toepassing.

Concreet valt het werk (bijvoorbeeld) uiteen in volgende onderdelen (in samenspraak met de kandidaat kunnen bepaalde aspecten meer benadrukt worden):

-          Karakteriseren / opmeten van de beschikbare sensoren

-          Aanpassing van het sensor design met het oog op de toepassing

-          Integreren van de meest geschikte sensoren in een patient immobilisatie masker

-          MRI-scan met gebruik van het ontwikkelde masker



foto van de ontwikkelde wrijvingssensor: de optische componenten zijn ingebed in dunne folies zodat het geheel mechanisch zeer flexibel wordt.


Achtergrondinformatie

Sensorprincipe en meer info in verband met de wrijvings- of schuifspanningssensor:
http://symposium.elis.ugent.be/sites/symposium.elis.ugent.be/files/phdsymposium/paper714abstract_130.pdf

Sensorprincipe en meer info in verband met de krachtsensor gebaseerd op interferentie in een VCSEL:
http://symposium.elis.ugent.be/sites/symposium.elis.ugent.be/files/phdsymposium/paper459abstract_42.pdf



Comments