[发明专利]一种时分复用体制的局部交变磁场发生装置

说明书

本发明提供了一种时分复用体制的局部交变磁场发生装置，包括磁场频率功率控制单元、正交磁场发射天线组、驱动信号发生电路、驱动信号切换电路组和驱动电流监测电路。所述正交磁场发射天线组的每个单轴磁场发射天线通过驱动信号切换电路组控制依次受到所述驱动信号发生电路的电压激励后，产生的磁场在空间构成时变局部交变磁场。磁场的频率和强度可在磁场频率功率控制单元的控制信号控制下调节。本发明产生复合磁场的频率准确、稳定；可满足定位跟踪数据输出率的要求，实现快速定位跟踪。

技术领域

本发明涉及电磁技术领域，尤其涉及一种时分复用体制的局部交变磁场发生装置。

背景技术

随着医学技术的快速发展，数字化手术导航系统已经成为脊柱、颅脑、神经外科等微创介入治疗手术的重要辅助设备。数字化手术导航系统为微创介入治疗手术提供智能实时追踪导航，使医疗装置与医务工作者之间建立起不间断的双向信息交换，使风险极高的手术变得更安全、精确和可靠。

在微创介入治疗临床应用中，医疗装置(诸如电生理导管、特制的导管、导丝、穿刺工具等)可以通过患者的脉管系统抵达被执行诊断、治疗的病灶部位。医生们需要知道医疗装置在患者体内的确切位置，然而通常不能通过直接的方法得到。目前临床上一般采用的方法有：X射线图像法、核医学显像法、实时超声法。这些方法通常具有一定的辐射伤害，不能连续数小时进行监测，并且需要大型昂贵的设备，使得检查只能在一定的场所进行，影响了病人的正常工作和生活。

当前也有应用永磁定位跟踪法对患者体内医疗装置进行定位，其方式是将微型永磁体作为定位标记器置于医疗装置中，在患者体内病灶的体表周围布置一定数量的霍尔传感器，用来检测永磁体在空间产生的磁场强度，进而反求出医疗装置的空间方位。由于磁标记物的体积在空间上受到医疗装置内部空间的限制，导致定位标记器产生磁场信号强度受限，当医疗装置距传感器距离较远时，磁传感器不能分辨微弱的信号而导致定位失效。目前永磁标记定位跟踪法的测量精度和探测距离与实用性还有较大差距。

发明内容

本发明需解决的技术问题是提供一种能够产生磁场频率和强度准确、稳定的磁场发生装置，可满足定位跟踪数据输出率的要求，在微创介入治疗临床应用中，实现对患者体内医疗装置快速定位跟踪。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种时分复用体制的局部交变磁场发生装置，采取技术方案是：

包括磁场频率功率控制单元、正交磁场发射天线组、驱动信号发生电路、驱动信号切换电路组和驱动电流监测电路；

所述驱动信号切换电路组的每个驱动信号切换电路与正交磁场发射天线组中的每个单轴磁场发射天线一一对应连接；所述正交磁场发射天线组通过驱动信号切换电路组与驱动信号发生电路连接；所述驱动信号发生电路产生正弦交流激励电压；

所述驱动信号切换电路与磁场频率功率控制单元连接，根据磁场频率功率控制单元激励接入控制信号；所述正交磁场发射天线组中的每个单轴磁场发射天线通过驱动信号切换电路组依次受到驱动信号发生电路的电压激励后，产生时分复用的局部交变磁场；

所述磁场频率功率控制单元与驱动电流监测电路连接；所述驱动电流监测电路对正交磁场发射天线组驱动电流进行采样和调理，磁场频率功率控制单元对驱动电流监测电路采样结果信号进行获取并计算，产生频率控制信号和功率控制信号，对驱动信号发生电路中的驱动电压的频率和功率进行控制，进而对产生的时分复用的局部交变磁场进行控制。

进一步地，所述正交磁场发射天线组由8个单轴磁场发射天线组成，每个单轴磁场发射天线结构相同。所述的每个单轴磁场发射天线包括发射线圈、线圈骨架、串联谐振电容网络；所述线圈骨架的结构满足将发射线圈固定缠绕在线圈骨架外表面上；每个发射线圈与各自串联谐振电容网络组成串联谐振回路，每个串联谐振回路通过驱动信号切换电路组依次受到驱动信号发生电路的电压激励，分时产生偶极子磁场。所述线圈骨架采用聚醚醚酮为基础的复合材料，耐高温值不低于300℃。