[发明专利]跟踪包括铁磁流体的传感器的系统和方法

权利要求书

1.一种电磁跟踪系统，包括：

一个或更多个场产生线圈，被配置成产生磁场；

传感器，包括包含铁磁流体的壳体，所述传感器被配置成被引入所述磁场附近，其中，当所述铁磁流体在所述磁场附近时，所述铁磁流体引起所述磁场的失真；以及

一个或更多个场测量线圈，被配置成：

当所述铁磁流体在所述磁场附近时，测量所述磁场的特性；以及

向计算设备提供表示所测量的磁场的特性的信号，

其中，所述计算设备被配置成基于所测量的磁场的特性来确定所述传感器的位置和取向中的一个或二者，

其中，所述传感器具有椭球体形状，并且所述椭球体由三个不等长度的轴限定。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或更多个场测量线圈还被配置成：

当所述铁磁流体不在所述磁场附近时，测量所述磁场的特性；以及

向所述计算设备提供表示所测量的磁场的特性的信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，确定所述传感器的位置和取向中的一个或二者包括：将当所述铁磁流体不在所述磁场附近时测量的所述磁场的特性与当所述铁磁流体在所述磁场附近时测量的所述磁场的特性进行比较。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器是柔性的。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，当机械应力被施加到所述传感器时，所述传感器的一个或更多个磁属性保持不变。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述壳体和所述铁磁流体中的一个或二者是生物相容的或可生物降解的，或者是生物相容的且可生物降解的。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述铁磁流体包括液体和粉末中的一种或两者。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述铁磁流体包括超顺磁性氧化铁纳米颗粒。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述超顺磁性氧化铁纳米颗粒包括磁铁矿和磁赤铁矿中的一种或两者。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述壳体包括聚合物。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述壳体被配置成被引入患者的体内。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述壳体被配置成在被引入所述患者的体内之后通过注射接收所述铁磁流体。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述铁磁流体被配置成通过刺穿所述壳体并且在所述壳体附近引入磁力来从所述壳体移除。

14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器是无线的。

15.一种被配置用于电磁跟踪系统中的无线传感器，所述传感器包括包含铁磁流体的壳体，其中，所述传感器被配置成被引入产生的磁场附近并且引起所述产生的磁场的失真，其中，所述失真的特性表示所述传感器的位置和取向中的一个或二者，其中，所述传感器具有椭球体形状，并且所述椭球体由三个不等长度的轴限定。

16.一种电磁跟踪方法，包括：

使得产生磁场；

将包括包含铁磁流体的壳体的传感器引入所述磁场附近，其中，当所述铁磁流体在所述磁场附近时，所述铁磁流体引起所述磁场的失真；

从一个或更多个场测量线圈接收表示当所述铁磁流体在所述磁场附近时测量的所述磁场的特性的信号；以及

基于所测量的磁场的特性来确定所述传感器的位置和取向中的一个或二者，

其中，所述传感器具有椭球体形状，并且所述椭球体由三个不等长度的轴限定。