[发明专利]利用电偶极子场进行方位传感

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2012年5月23日提交的美国临时专利申请No.61/650,631的权益，该专利以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明一般涉及方位传感，具体地涉及通过测量电场进行方位传感。

背景技术

在身体器官例如心脏内进行的手术通常使用一个或多个探针在器官内执行手术所要求的各种功能。所述功能通常包括例如超声或光学成像、提取活组织检查样本和/或执行冷冻、超声或射频消融等操作。就心脏而言，所述功能还可包括测量心脏内产生的电势。不论功能如何，在所有情况下，通常都有必要跟踪探针操作部分的位置和/或取向，探针的操作部分通常位于探针的远端处。任何用于提高此类跟踪效率的方法均是有益的。

以引用方式并入本专利申请的文献将视为本专利申请的整体部分，但不包括在这些并入的文献中以与本说明书中明确或隐含地给出的定义相冲突的方式定义的任何术语，而只应考虑本说明书中的定义。

发明内容

本发明的一个实施例提供了医疗设备，所述医疗设备包括：

参比探针，所述参比探针包括：

柔性插入管，所述柔性插入管具有用于插入体腔的远端；

固定地附接到远端的隔离电极对；以及

固定地位于远端中的方位传感器；

补充探针，所述补充探针具有固定于此的电极；以及

处理器，所述处理器被配置成将相应的交流电注入隔离电极对以便从其产生电场，测量在补充探针的电极处响应于此电场产生的电势，并且响应于所测量的电势以及响应于由方位传感器指示的远端的方位来估计补充探针相对于参比探针的位置。

在本发明所公开的一个实施例中，所述隔离电极对包括三对互相隔离的电极。通常，这三对互相隔离的电极分别限定三个互相垂直的坐标轴。处理器可被配置成将三组相应的交流电分别注入三对互相隔离的电极。

在本发明所公开的另一个实施例中，方位传感器包括至少一个线圈，并且处理器被配置成利用在至少一个线圈中响应于磁场生成的电信号来测量远端的方位，如远端位置和远端取向。

在本发明所公开的又一个实施例中，补充探针具有固定于此的另外的电极，并且处理器被配置成测量在另外的电极处响应于此电场产生的另外的电势，并且响应于所测量的另外的电势以及响应于由方位传感器指示的远端的方位来估计该另外的电极相对于参比探针的另外的位置，并且响应于补充探针的位置和该另外的电极的另外的位置来估计补充探针的取向。

在可供选择的实施例中，所述设备包括：

替代参比探针，所述替代参比探针包括：

替代柔性插入管，所述替代柔性插入管具有用于插入体腔的替代远端；以及

固定地附接到替代远端的替代隔离电极对，

其中处理器被配置成测量在补充探针的替代隔离电极对处响应于此电场产生的另外的电势，并且响应于所测量的另外的电势来估计替代参比探针位置和替代参比探针取向。

通常，处理器被配置成将相应的另外的交流电注入替代隔离电极对以便从其产生另外的电场。处理器可被配置成测量在补充探针的电极处响应于另外的电场产生的另外的电势，并且响应于所测量的另外的电势、替代参比探针位置和替代参比探针取向来进一步估计补充探针的位置。该设备可包括另外的补充探针，所述另外的补充探针具有处于电场外部和另外的电场内部的另外的电极，其中处理器被配置成测量在另外的补充探针的另外的电极处响应于另外的电场产生的另外的电势，并且响应于所测量的另外的电势、替代参比探针位置和替代参比探针取向来估计另外的补充探针的位置。

根据本发明的实施例，还提供了一种方法，所述方法包括：

提供参比探针，所述参比探针包括柔性插入管，该柔性插入管具有用于插入体腔的远端；

将隔离电极对固定地附接到远端；以及

使方位传感器固定地位于远端中；

将电极固定到补充探针；

将相应的交流电注入隔离电极对以便从其产生电场；

测量在补充探针的电极处响应于电场产生的电势；以及

响应于所测量的电势以及响应于由方位传感器指示的远端的方位来估计补充探针相对于参比探针的位置。

结合附图，通过以下对本发明实施例的详细说明，将更全面地理解本发明，其中：

附图说明

图1为根据本发明的实施例的导管跟踪系统的示意图；

图2A和2B为根据本发明的实施例的示意图，其示出了本系统所用的参比探针的远端的横截面；并且