[發明專利]跟蹤包括鐵磁流體的傳感器的系統和方法

有效

• 申請號: 201810903541.3
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109381259B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 尼古拉·米庫斯蔡特
• 申請（專利權）人: 北方數字化技術公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英

1.一種電磁跟蹤系統，包括：

一個或更多個場產生線圈，被配置成產生磁場；

傳感器，包括包含鐵磁流體的殼體，所述傳感器被配置成被引入所述磁場附近，其中，當所述鐵磁流體在所述磁場附近時，所述鐵磁流體引起所述磁場的失真；以及

一個或更多個場測量線圈，被配置成：

當所述鐵磁流體在所述磁場附近時，測量所述磁場的特性；以及

向計算設備提供表示所測量的磁場的特性的信號，

其中，所述計算設備被配置成基于所測量的磁場的特性來確定所述傳感器的位置和取向中的一個或二者，

其中，所述傳感器具有橢球體形狀，并且所述橢球體由三個不等長度的軸限定。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述一個或更多個場測量線圈還被配置成：

當所述鐵磁流體不在所述磁場附近時，測量所述磁場的特性；以及

向所述計算設備提供表示所測量的磁場的特性的信號。

3.根據權利要求2所述的系統，其中，確定所述傳感器的位置和取向中的一個或二者包括：將當所述鐵磁流體不在所述磁場附近時測量的所述磁場的特性與當所述鐵磁流體在所述磁場附近時測量的所述磁場的特性進行比較。

4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述傳感器是柔性的。

5.根據權利要求4所述的系統，其中，當機械應力被施加到所述傳感器時，所述傳感器的一個或更多個磁屬性保持不變。

6.根據權利要求1所述的系統，其中，所述殼體和所述鐵磁流體中的一個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.根據權利要求1所述的系統，其中，所述鐵磁流體包括液體和粉末中的一種或兩者。

8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述鐵磁流體包括超順磁性氧化鐵納米顆粒。

9.根據權利要求8所述的系統，其中，所述超順磁性氧化鐵納米顆粒包括磁鐵礦和磁赤鐵礦中的一種或兩者。

10.根據權利要求1所述的系統，其中，所述殼體包括聚合物。

11.根據權利要求1所述的系統，其中，所述殼體被配置成被引入患者的體內。

12.根據權利要求11所述的系統，其中，所述殼體被配置成在被引入所述患者的體內之后通過注射接收所述鐵磁流體。

13.根據權利要求11所述的系統，其中，所述鐵磁流體被配置成通過刺穿所述殼體并且在所述殼體附近引入磁力來從所述殼體移除。

14.根據權利要求1所述的系統，其中，所述傳感器是無線的。

15.一種被配置用于電磁跟蹤系統中的無線傳感器，所述傳感器包括包含鐵磁流體的殼體，其中，所述傳感器被配置成被引入產生的磁場附近并且引起所述產生的磁場的失真，其中，所述失真的特性表示所述傳感器的位置和取向中的一個或二者，其中，所述傳感器具有橢球體形狀，并且所述橢球體由三個不等長度的軸限定。

16.一種電磁跟蹤方法，包括：

使得產生磁場；

將包括包含鐵磁流體的殼體的傳感器引入所述磁場附近，其中，當所述鐵磁流體在所述磁場附近時，所述鐵磁流體引起所述磁場的失真；

從一個或更多個場測量線圈接收表示當所述鐵磁流體在所述磁場附近時測量的所述磁場的特性的信號；以及

基于所測量的磁場的特性來確定所述傳感器的位置和取向中的一個或二者，

其中，所述傳感器具有橢球體形狀，并且所述橢球體由三個不等長度的軸限定。