[发明专利]用于外科导航的电磁线圈设备和制造方法

说明书

一种电磁装置包括夹具(170)和多条电线。所述夹具包括中心构件(208)和线圈分离块(210)。所述线圈分离块(210)从所述中心构件(208)突出并彼此分离以提供线圈通道(202、204、206)。每条所述电线在所述夹具(170)上缠绕在所述中心构件(208)周围以及在一个所述线圈通道中以便形成多个线圈中的一个。每一个所述线圈被配置来连接至电磁导航系统(20)并产生将相对于受试者发射的相应的电磁场。

领域

本公开涉及电磁导航过程，并且更具体地说涉及用于产生或接收电磁场的线圈阵列。

背景

本部分提供与本公开相关的背景信息，所述背景信息不一定是现有技术。

基于电磁的导航过程包括外科医师使用导航系统来跟踪外科器械在三维(3-D)空间中的位置。除了外科器械，所述导航系统还包括定位器和处理器。定位器产生电磁场(或第一信号)，所述电磁场由外科器械检测。外科器械响应于第一信号产生和/或输出第二信号。处理器随后基于第二信号确定外科器械的位置。

导航系统可有助于确定指示探针和/或外科器械(如手术刀、导管、抽吸装置或脑深部刺激探针)上的跟踪装置的位置。指示探针可用于跟踪不具有跟踪装置的器械的位置。跟踪装置可指的是指示探针、外科器械或指示探针或外科器械上的装置。可确定跟踪装置相对于受试者(例如，患者)的位置。可通过将跟踪装置的图标或图像叠加在受试者的图像上来在显示器上示出跟踪装置相对于受试者的位置。

常常在对受试者进行手术之前、期间和/或之后获取受试者的图像数据以用于显示。受试者的图像和对应的图像数据可被配准到受试者。图像数据可限定第一三维空间(或图像空间)。受试者可限定图像数据配准到的第二三维空间(或物理空间)。可使用多个过程来执行配准。

电磁(EM)导航系统可用于获取或确定导航信息，包括各种跟踪装置的跟踪位置和对配准图像数据的相对位置。在EM导航系统中，EM场由定位器产生并由一个或多个跟踪装置感测。定位器可接近或相对于受试者空间定位。跟踪装置可定位在外科器械上或与其相关联。EM场可受到位于EM场区域中的导电或磁性材料的影响。导电材料的实例是金属、导电聚合物和浸渍聚合物材料。磁性材料的实例是软铁磁铁。

概述

本部分提供本公开的简要概述，并且不是本公开的全部范围或其全部特征的全面公开。

提供了一种电磁装置，并且所述电磁装置包括夹具和多条电线。夹具包括中心构件和线圈分离块。线圈分离块从中心构件突出并彼此分离以提供线圈通道。每条电线在夹具上缠绕在中心构件周围以及在一个线圈通道中以形成多个线圈中的一个。每一个线圈被配置来连接至电磁导航系统并产生将相对于受试者发射的相应的电磁场。

在其他特征中，提供了另一种电磁场装置，并且所述电磁场装置包括夹具和电线。夹具包括一对端部构件和中心构件。中心构件设置在所述一对端部构件之间。所述一对端部构件和中心构件一起提供线圈通道。线圈通道包括分隔器。中心构件、分隔器以及端部构件一起提供电线通道。电线缠绕在中心构件上和电线通道中以提供线圈。线圈被配置来连接至电磁导航系统并产生将相对于受试者发射的电磁场。

在其他特征中，提供了一种方法，并且所述方法包括形成包括中心构件和线圈分离块的第一夹具。线圈分离构件从中心构件突出并提供线圈通道。线圈通道彼此隔离并包括第一通道和第二通道。第一电线在第一夹具上缠绕在中心构件周围以及在第一通道中以形成第一线圈。第二电线在第一夹具上缠绕在中心构件和第一线圈周围以及在第二通道中以形成第二线圈。第一电线和第二电线被配置来连接至电磁导航系统，并产生将相对于受试者发射的相应的电磁场。