[发明专利]磁跟踪传感器

说明书

技术领域

本公开内容涉及磁跟踪传感器。

背景技术

关于影像解剖学的仪器的磁跟踪被广泛地用于医学实践。可以将使用磁跟踪而增强的成像系统用于跟踪和显示诊断仪器或治疗仪器相对于成像平面的位置和方向。该成像系统可以帮助临床医生以与非引导仪器相比降低的误差来将仪器引导至所选择的目标。此外，该被跟踪仪器的可视化表示不必受限于超声波的成像平面，因此使得临床医生能够具有更多的活动自由度。

针对仪器的磁跟踪，可以将电磁传感器包括在仪器的位置中。电磁传感器可以是围绕或接近其位置被跟踪的对象的电磁线圈。如果将包括有传感器的仪器放置在变化的电磁场内，则会在电磁传感器中生成电压。该所生成的电压可以用于确定和跟踪电磁场内的仪器的位置和相对定位。使用传感器的电磁跟踪而增强的超声波系统可以显示超声波所生成的解剖特征的三维合并以及仪器位置和方向的可视化表示。

发明内容

在一个方面，一种磁场传感器组件通常包括：包括有铁磁性材料的中空芯，该中空芯具有近端和远端；导电材料，该导电材料布置在中空芯周围并且形成线圈的至少一匝，该线圈包括至少一个开始端子和至少一个结束端子;穿过中空芯的中心的至少第一引线和第二引线，其中，第一引线连接至开始端子以形成第一终端，并且其中第二引线连接至结束端子以形成第二终端，并且其中第一引线和第二引线能够将电信号从线圈传送至用于确定传感器位置的磁位置测量系统。

实施方式可以包括以下特征中的一个或更多个特征。中空芯是中空圆筒形芯。第一终端和第二终端位于中空芯内。第一终端和第二终端位于中空芯的远端内。第一终端和第二终端位于中空芯的近端内。第一引线和第二引线以及第一终端和第二终端永久性地固定在中空芯内。中空芯包括铁氧体材料。中空芯包括磁性材料。中空芯包括硬化奥氏体不锈钢材料。导电材料包括磁导线。导电材料包括沉积在介电材料上的图案化导电材料。第一终端和第二终端是经由导电粘合剂通过焊接、熔接或接合形成的。

在另一方面，一种方法通常包括：提供包括有铁磁性材料的中空芯，该中空芯具有近端和远端；布置围绕中空芯并且形成线圈的至少一匝的导电材料，该线圈包括至少一个开始端子和至少一个结束端子；使至少第一引线和第二引线穿过中空芯的中心；将第一引线连接至开始端子以形成第一终端；将第二引线连接至结束端子以形成第二终端；其中，第一引线和第二引线能够将电信号从线圈传送至用于确定传感器位置的磁位置测量系统。

实施方式可以包括以下特征中的一个或更多个特征。中空芯是中空圆筒形芯。第一终端和第二终端位于中空芯内。第一终端和第二终端位于中空芯的远端内。第一终端和第二终端位于中空芯的近端内。该方法包括将第一引线和第二引线以及第一终端和第二终端永久地固定在中空芯内。中空芯包括铁氧体材料。中空芯包括磁性材料。中空芯包括硬化奥氏体不锈钢材料。导电材料包括磁导线。导电材料包括沉积在介电材料上的图案化导电材料。经由导电粘合剂通过焊接、熔接或接合形成第一终端和第二终端。

在另一方面，一种电磁位置测量系统通常包括磁场传感器组件，该磁场传感器组件被配置成当被放置在电磁场内时测量至少3自由度的位置和角定向数据，并且包括：包括有铁磁性材料的中空芯，该中空芯具有近端和远端；导电材料，该导电材料布置在中空芯周围并且形成线圈的至少一匝，该线圈包括至少一个开始端子和至少一个结束端子；以及穿过中空芯的中心的至少第一引线和第二引线，其中，第一引线连接至开始端子以形成第一终端，并且其中，第二引线连接至结束端子以形成第二终端，其中，第一终端和第二终端位于中空芯内，并且其中，第一引线和第二引线能够将电信号从线圈传送至用于确定传感器位置的电磁位置测量系统。

实施方式可以包括以下特征中的一个或更多个特征。中空芯是中空圆筒形芯。第一终端和第二终端位于中空芯内。

可以结合在本公开内容中描述的包括发明内容部分中所述的那些特征中的两个或更多个特征，以形成在本文中没有具体描述的实施方式。

在以下附图和描述中将阐述一个或更多个实施方式的细节。根据描述和附图并且根据权利要求，其他特征、目的和优点将变得明显。

附图说明

图1示出了使用磁仪器跟踪而增强的超声波成像系统。

图2A至图2C示出了传感器元件的附接和封装的方法。

图3A至图3C描绘了中空铁磁性芯传感器的横截面视图。

图4A至图4C描绘了中空铁磁性芯传感器的另一实施方式的横截面视图。

图5A至图5C描绘了中空铁磁性芯传感器的又一实施方式的横截面视图。