[发明专利]具有失真消除功能的场发生器贴片

说明书

技术领域

本发明总体涉及医疗器械，并且具体而言涉及用于医疗探针的位置跟踪的方法和系统。

背景技术

一些磁性位置跟踪系统通过产生已知的磁场并且使用配合在探针中的磁场传感器对场进行测量来跟踪患者身体中的导管或其它探针的位置。关于这类系统的描述，例如见于美国专利5,391,199、6,690,963、6,484,118、6,239,724、6,618,612和6,332,089、PCT国际公布WO 96/05768以及美国专利申请公布2002/0065455、2003/0120150和2004/0068178，其全部公开内容以引用方式并入本文。

美国专利6,177,792(其公开内容以引用方式并入本文)描述了一种用于产生磁场的设备，包括多个散热器线圈和联接至其上的驱动电路。驱动电路对线圈进行驱动从而以多个驱动频率产生磁场，其中多个散热器线圈中的每一个都产生基本仅处于单一的、相应的驱动频率的场。电路与多个散热器线圈中的至少一个相关联，以用于基本消除由其它线圈产生的磁场。

发明内容

下文所述的本发明的实施例提供一种磁场发生器，该磁场发生器包括基底、主发生器线圈、至少一个场传感器、至少一个匀磁线圈、驱动电路和校正电路。主发生器线圈、场传感器和匀磁线圈全部设置在基底上。驱动电路耦合成利用处于选定频率的驱动电流对主发生器线圈进行驱动。校正电路耦合成接收从至少一个场传感器处于选定频率的信号，并且响应于该信号与预定基线的偏差，校正电路耦合成通过驱动电流驱动至少一个匀磁线圈，该驱动电流具有被配置成使该信号返回到基线的幅值。

在一些实施例中，基底是柔性的并且被配置成附连至患者身体。在一个实施例中，基底包括印刷电路板(PCB)，并且主发生器线圈、至少一个场传感器和至少一个匀磁线圈都包括印刷在PCB上的导体。在所公开的实施例中，所述至少一个匀磁线圈包括多个匀磁线圈，并且校正电路被配置成响应于从场传感器接收到的信号而产生多个相应的驱动电流以用于驱动匀磁线圈。

在另一个实施例中，多个匀磁线圈设置在基底上不同的、相互隔开的位置处。在一个实施例中，多个匀磁线圈包括包绕基底不同的、相应的子区域的导体。在示例性实施例中，主线圈包绕所述基底的区域，所述基底的区域包含所述匀磁线圈的子区域。

在又一个实施例中，校正电路耦合成检测与预定基线的偏差、估算消除所述偏差的驱动电流并且利用估算得到的驱动电流对至少一个匀磁线圈进行驱动。在又一个实施例中，校正电路耦合成：在偏差未出现时通过测量由至少一个场传感器产生的信号来估算基线，并且在偏差出现时通过对比基线与由至少一个场传感器产生的信号来产生驱动电流。

根据本发明的实施例，另外提供一种方法，该方法包括利用处于选定频率的驱动电流对设置在基底上的主发生器线圈进行驱动。从设置在基底上的至少一个感测线圈接收处于选定频率的信号。响应于该信号与预定基线的偏差，利用驱动电流对设置在基底上的至少一个匀磁线圈进行驱动，所述驱动电流具有被配置成使该信号返回到基线的幅值。

通过对以下结合附图的实施例的详细说明，将更全面地理解本发明：

附图说明

图1为根据本发明的实施例的用于磁性位置跟踪的系统的示意性图示；

图2为示意性地示出根据本发明的实施例的用于磁性位置跟踪的系统的元件的方框图；和

图3为示意性地示出根据本发明的实施例用于校正磁性位置跟踪系统中的场失真的方法的流程图。

具体实施方式

概述

一些医疗位置跟踪系统通过产生取决于位置的磁场并且感测探针处的磁场来测量体内探针的位置。磁场(在本文中称作主磁场)通常由位置已知的一个或多个场发生器线圈产生。然而，在实际操作环境中，主磁场可能失真(例如由于附近出现金属物体)。这类失真可能造成错误的位置测量。

本文所述的本发明的实施例提供改进的用于磁性位置跟踪的方法和系统。所公开的技术使用邻近场发生器线圈安装的至少一个场传感器和至少一个匀磁线圈来校正给定的场发生器线圈的主磁场中的失真。在一些实施例中，场传感器感测主磁场并且产生指示所感测到的场的信号。校正电路使用该信号来产生驱动电流以用于驱动匀磁线圈。驱动电流产生，从而校正主磁场相对于预定基线的偏差。

通常，主磁场包括交流(AC)场。校正电路产生AC校正电流，该AC校正电流的幅值(包括大小和相位)致使匀磁线圈产生校正磁场，该校正磁场使得主磁场回到预定基线。