CN110545746A - 导航系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种定位器系统。该定位器系统可结合到用于对跟踪装置进行跟踪的导航系统中。通常，定位器可包括发射线圈阵列和场成形组件。

Description

导航系统和方法

领域

本公开总地涉及用于生成磁场的系统，并且尤其涉及用以生成选定的电磁场的系统和布置。

背景

这个部分提供与本发明相关的背景信息，但并不一定是现有技术。

在用于诸如外科手术程序、组装程序等之类的各种程序的导航系统中，可以通过测量磁场对传感器线圈的影响来跟踪仪器或物体。传感器线圈可包括置于磁场内的导电材料，在磁场内在线圈上感应出电流。所测量的感应电流可用于识别或确定仪器或物体的位置。然而，可期望在各个方面增强线圈的位置确定。

一个或多个电磁场可由多个有目的地定位和定向的发射线圈生成。各种发射机或场生成系统包括由美敦力导航公司(Medtronic Navigation，Inc.)销售的AxiEM^TM电磁导航系统，该公司在科罗拉多州路易斯维尔市设有营业场所。AxiEM^TM电磁导航系统可包括用于生成一个或多个电磁场的多个发射线圈，这些电磁场由可以是传感器线圈的跟踪装置感应到，以允许导航系统、比如手术导航系统用于跟踪和/或示出仪器的跟踪位置。

绕彼此定位和定向的发射线圈通常填充有小于由发射线圈生成的导航体积的体积。然而，包括发射线圈的体积通常定位在患者附近，以使导航场或体积包围其中将发生导航的患者的区域。因此，发射器线圈阵列可靠近执行手术的个体、比如外科医生。

概述

该部分提供了本发明的总体概述，但并非是对其全部范围或其所有特征的全面公开。

公开了一种定位器，该定位器可包括发射组件、具体地是发射线圈阵列(TCA)，以及场成形组件(field shaping assembly)，该场成形组件构造成并且可操作以发射一个或多个不同(diverse)的磁场。具体地，定位器构造成生成相对于彼此高度不同的场矢量，这些场矢量具有相对于原点或在体积内的可测量矢量的相对正交或接近正交的分布。即使TCA的多个线圈定位在基本平坦的平面上，也会产生一个或多个场的差异(diversity)。诸如线圈之类的传感器的确定位置的准确性、精确度及可靠性可利用附加测量、具体是对一个或多个不同磁场对传感器线圈的影响的附加测量来改善。

定位器可由多个协作特征形成，这些协作特征包括发射/发射器线圈阵列(TCA)和场成形组件，发射/发射器线圈阵列包括一个或多个发射线圈。场成形组件被提供成包括与分别由一个或多个线圈产生的磁场相互作用的多个部分或构件。例如，多个线圈可形成为一个或多个三件式(trios)或三重(triplet)线圈，这些线圈全部被供电以产生场。场成形部段可提供成与场基本独立地相互作用。因此，TCA可在可导航体积中生成或形成生成的导航场，该导航场可基本上模拟由同心定位和正交定向的线圈创建的场。因此，TCA可包括低轮廓或平坦构型，并且靠近或邻近不干扰手术室的位置定位。例如，TCA可定位在患者下方或患者与支承结构之间。

场成形组件可包括在TCA中或相对于TCA固定。TCA和场成形组件也可称为定位器。场成形组件可用于影响生成的场以创建第二场构型，用于确保场的多样性。场成形组件还可起到减轻或消除外部导电表面和诸如导电金属之类的材料的影响的作用，所述材料可存在于支承结构或远离定位器的其它结构中。例如，TCA可定位在外科手术床上，该外科手术床可包括金属或其它导电材料，其中场成形组件确保导电材料不影响或基本上不影响定位器产生的场。在各种实施例中，实质上影响由定位器产生的场可包括在定位器附近可能存在导电材料的地方，但并不需要进行补偿(例如，处理或算法补偿)以允许对选定的跟踪装置进行适当和准确的跟踪。

可应用的其它领域将从本文提供的说明中变得明显。本概述中的描述和具体示例意在用于说明的目的，而不意在限制本发明的范围。

附图

本文所描述的附图仅用于说明所选实施例的目的，而不是所有可能的实施方式，且不意在限制本发明的范围。

图1是定位器的分解图；

图2A是发射线圈阵列的线圈的俯视图；

图2B是图2A所示的线圈的侧视图；

图3是定位器结构部件的俯视平面图；

图3A是结构部件的线圈保持部分的详细视图；

图3B是结构部件的线圈保持区域的详细剖视图；

图4是沿着图3中的线4－4剖取的剖视图；

图4A是图4的详细剖视图；

图5A是场成形组件的平面图；

图5B是导电构件的剖视图；

图5C是透磁构件的剖视图；

图6是包括代表性场线的定位器的示意图；

图7是由定位器生成的磁场的差异的示例性图示；

图8是包括用于导航仪器的步骤的流程图；

图9是导航系统的环境图；

图10A示出了根据各种实施例的场成形组件；

图10B是图10A的剖视图；

图10C是根据各种实施例的场成形组件和线圈的剖视图；

图10D是根据各种实施例的场成形组件和线圈的剖视图；

图11A、图11B和图11C示出了根据各种实施例的具有单个线圈的场成形组件；

图12A和图12B示出了根据各种实施例的场成形组件，这些场成形组件具有相对于其定位的多个线圈；以及

图13示出了根据各种实施例的场成形组件，该场成形组件包括相对于其定位的多个线圈。

在附图中的多个视图中，对应的附图标记标示对应的部件。

详述

现将参照附图来更全面地描述示例性实施例。

可包括定位器组件或如图1所示的系统20的导航系统10(图9)可用于各种目的或程序。导航系统可用于确定或跟踪体积中的仪器的位置。跟踪仪器的位置可协助用户确定仪器的位置，即便用户没有直接看到仪器。位置可包括至少一个三维定位(例如X、Y或Z坐标)和至少一个定向(例如偏航、俯仰和滚动)。因此，在各种实施例中，位置可包括六个自由度。各种程序、比如执行维修或组装诸如机器人系统之类的无生命系统、组装机身或汽车的各个部分等可能会阻挡用户的视线。各种其它程序可包括外科程序、比如在活体上执行脊椎程序、神经程序、定位深脑模拟探针或其它外科程序。在各种实施例中，例如，活体可以是人类被试，并且该程序可在人类患者上执行。

然而，在各种实施例中，如本文进一步讨论的，外科手术导航系统10(图9)可结合有各种部分、比如在美国专利第RE44,305号；第7,697,972号；第8,644,907号；和第8,842,893号；以及美国专利申请公开第2004/0199072号中公开的那些，所有文献以参见的方式纳入本文。手术导航系统的各个部件可包括能操作以对患者进行成像的成像系统、比如成像系统、磁共振成像(MRI)系统、计算机断层摄影系统等。图像可在外科手术过程中获取或在外科手术过程之前获取以在显示装置上显示。如图9所示，能够以可跟踪的体积或导航体积来跟踪仪器，该可跟踪的体积或导航体积是由结合到定位器20中的发射器或发射线圈阵列产生的。

参照图1，定位器20可以是电磁(EM)定位器，其可操作以利用发射线圈阵列30生成电磁场。线圈阵列30可包括一个或多个线圈组或阵列、比如第一组34、第二组36和第三组38和第四组40。每个组可包括三个线圈，也称为三件式或三重件。例如，第一组34可包括第一线圈34a、第二线圈34b和第三线圈34c。类似地，第二组36可包括第一线圈36a、第二线圈36b和第三线圈36c。第三组38可包括第一线圈38a、第二线圈38b和第三线圈38c。第四组40可包括第一线圈40a、第二线圈40b和第三线圈40c。通过驱动电流通过线圈组34、36、38和40的线圈，可对线圈供电以生成或形成电磁场。当电流被驱动通过线圈时，产生的电磁场将远离线圈34、36、38和40延伸，并形成导航域或体积41(例如，如图6所示)。

导航域或体积大致限定了导航空间或患者空间。如本领域中通常理解的，可利用仪器跟踪装置52在相对于患者或被试的导航域中跟踪诸如钻头、引线等之类的物体或仪器50。例如，诸如用户可相对于动态偏好框架(DRF)或参考框架跟踪器54来使仪器50自由运动，参考框架跟踪器54相对于被试固定。跟踪装置52、54两者都可包括感测线圈(例如，形成为盘绕的导电材料传感器)，这些感测线圈感测并用于测量磁场强度等。由于跟踪装置52相对于DRF 54与仪器50相连接或相关联，因此导航系统10可用于确定仪器50相对于DRF 54的位置。导航体积或患者空间可配准至患者的图像空间，并且表示仪器50的图标可叠加在图像上。如本领域中通常已知的那样，可执行患者空间与图像空间的配准以及确定跟踪装置、比如跟踪装置52相对于DRF、比如DRF 54的位置，包括如美国专利第RE44,305号；第7,697,972号；第8,644,907号；和第8,842,893号；以及美国专利申请公开第2004/0199072号中所公开的，所有文献以参见的方式纳入本文。

继续参照图1，定位器20还可包括印刷电路板(PCB)60，在印刷电路板60上包括来自电缆连接器62的迹线，通信电缆或电力电缆64可连接于该电缆连接器。PCB 60上的迹线可将电缆64与各个电缆连接器66、68、70和72连接起来。连接器可包括可连接于线圈组34、36、38和40中的每个线圈的引线或导线。因此，可通过导航处理器系统76通过PCB 60上的迹线提供给线圈组34、36、38和40中的每个线圈的电源来对线圈组34、36、38和40中的线圈进行供电或驱动。导航处理器系统可以包括美国专利第RE44,305号；第7,697,972号；第8,644,907号；和第8,842,893号；以及美国专利申请公开第2004/0199072号中的那些，所有文献以参见的方式纳入本文，或者还可包括由美敦力导航公司销售的在商业上可购得的或Fusion^TM外科手术导航系统，该公司在科罗拉多州路易斯维尔市设有营业场所。

定位器20还包括场成形组件80。场成形组件80通常可包括同样基本上不导电的第一导磁部分82、可基本上是惰性(inert)的间隔件86和基本上导电的部分90。透磁磁性部分82可以包括各种性质、比如通常是高透磁的、基本上不导电的、高磁饱和的、低矫顽磁力的，如本文进一步讨论的。间隔构件86相对于电流和磁场基本上是惰性的，并且可包括具有约0.001毫米(mm)至约10mm、包括约1.0mm的厚度的诸如聚碳酸酯之类的聚合物或塑料材料。间隔件86的厚度通常限定了透磁构件82与导电构件90之间的距离。透磁磁性部分82可设为四个独立的部分或构件82a、82b、82c和82d，如本文进一步讨论的。各个构件可定位在线圈组34、36、38和40中的每一个附近，并且定位在导电构件90的角部附近。导电构件或部分90通常包括高导电材料、比如高纯度铜或其它适当的高导电材料。导电构件90可允许因磁场穿透到导电材料90中而生成由感应电流形成的涡电流。

定位器20还可包括两个外壳或覆盖部分，包括第一覆盖部分100和第二覆盖部分104。两个覆盖部分包围所有线圈阵列30、场成形组件80和结构或保持部件110。进一步地，各种脚部或防滑元件116可粘附或连接于壳体部分104以用于选定的操作用途。此外，诸如第一壳体部分100之类的壳体可包括选定的人体工程学和承载部分，这些部分包括工作窗(hand hole)或区域120以及成形的人体工程学部分。成形部分可包括具有下部或凹入部分126和128的颈部支承区域124，以协助保持或定位患者或被试的头部或颈部区域以用于选定的程序。然而，应当理解的是，覆盖件100的形状和构型可形成为任何适当的形状。进一步地，定位器20可具有长度20a、宽度20b和高度20c的选定尺寸。长度20a可以是约400mm至约600mm、包括约450mm至约550mm、包括约510mm。宽度20b可以是约400mm至约500mm、包括约3000mm至约400mm、包括约355mm。高度20c可以是约10mm至约55mm、包括约20mm至约50mm、包括约35mm。继续参照图1并且附加地参照图2A和图2B，如上所述，线圈阵列30包括多个独立的线圈。所述多个线圈可形成为线圈组34－40。如本文所述，每个线圈包括各种特征。进一步地，每个线圈可包括基本上相同或相似的特征，为清楚起见将不再重复。因此，将对线圈34a进行示例性讨论，并且应当理解的是，除非另外说明，否则其它单个线圈将具有相同或相似的特征。

线圈34a可基本上形成为具有主轴150和副轴154的椭圆。线圈34a可形成在模具或模板上，然后由于基本上仅包括线圈部分或导电部分而被移除。然而，线圈可包括如本文所讨论的尺寸。线圈34a可替代地或组合地形成或缠绕在线轴或导线保持件上。如图2B所示，导线可缠绕在线轴或保持件上，并且可将组合件插入到结构部件110中。

主轴150可包括内部主轴部分150a，该内部主轴部分150a的内部尺寸、比如长度为约20毫米(mm)至约50mm，包括约31mm至约35mm，并进一步包括约33mm的尺寸。主轴150还可包括外部主轴150b，该外部主轴150b包括内部尺寸150a，该内部尺寸150a可包括约40mm至约70mm的尺寸、进一步地约45mm至约55mm的尺寸、以及进一步包括约50mm的尺寸。因此，线圈34a沿着外部主轴150b可以长约55mm。

短轴154还可包括内部尺寸或长度154a以及外部尺寸或长度154b，其中外部尺寸154b包括内部尺寸154a。内部尺寸154a可以是约5mm至约20mm、包括约9mm至约11mm、并进一步包括约10.5mm。外部尺寸154b可以是约20mm至约40mm、进一步包括约22mm至约32mm、并进一步包括约27mm。在各种实施例中，线圈34a可包括约50mm的外部主轴尺寸150b和约33.68mm的内部尺寸150a。进一步地，线圈34a可包括约10.68mm的副轴内部尺寸154a和约27.5mm的外部尺寸154b。

应当理解的是，线圈组34、36、38和40的每个线圈可以基本上相同。因此，线圈组34－40的每个线圈的尺寸可与上述尺寸基本相同。

进一步地，诸如线圈34a之类的线圈可通过缠绕选定的连接材料而形成，连接材料比如是绕内部主轴和副轴的外部尺寸缠绕的21号铜磁线。导线通常可符合NEMA MW-136C标准。进一步地，通常，导线可具有单层的结合的聚氨酯尼龙绝缘体。线圈34a可通过缠绕导线的一对引线来形成。导线可作为双绞线引线153引入线圈34a，但是当缠绕线圈的主内部尺寸和副内部尺寸以作为绕线(wraps)或线圈部分155时，导线并不扭曲。绕组的数量可包括每层约5至约10个绕线和约8－15层。在各种实施例中，线圈可包括每层7个绕线和12层。如上所述，外部主轴150b和副轴154b的外部尺寸可以等于外部。

如本文中所论述，TCA 30与选定的场成形部件80的组合可用于形成选定的场几何形状和差异，如本文进一步所述。场体积可包括可导航体积或导航体积，该导航体积可为约400立方毫米至约600立方毫米、包括约500立方毫米。导航区域或体积可能始于TCA 30上方约50mm。本领域技术人员所理解的是，可根据其余场成形部件的规格(例如尺寸、类型、材料等)来改变线圈、比如线圈34a。然而，应当理解的是，当定位在定位器20中时，线圈34a与线圈阵列30中的每个其它线圈可基本上相同。

线圈组的每个线圈可定位在结构部件110中或结构部件110上。结构部件110可由通常是惰性的并且不与磁场相互作用的选定材料制成。进一步地，结构部件可由非导电材料制成。该结构部件通常还包括选定的刚度以向定位器20提供结构支承。

因此，继续参照图1，并且附加地参照图3－3B，将更详细地讨论结构部件110。结构部件110可包括多个线圈保持区域或部分160、比如十二个线圈保持区域160a、160b、160c、160d、160e、160f、160g、160h、160i、160j、160k和160l。同样，如上所述，每个线圈保持区域160a－160l可构造成形成或提供线圈组34－40。因此，如图3所示，每个组可包括三个线圈。因此，对于以下讨论，应当理解的是，单独的线圈组可包括与以下讨论并在图3中示出的特征和部件相似的特征和部件，但是为了使当前的讨论清楚起见而不再重复。结构部件可具有装配在定位器20的整体尺寸内的尺寸，包括约450mm至约550mm的长度110a、包括约450mm，以及约350mm至约450mm的宽度、包括约350mm的宽度。容纳线圈保持区域或部分160的各部分的尺寸可以小于结构部件110的整体尺寸，并且可以为约330mm至约370mm乘约430mm至约470mm、包括约350mm乘约450mm。

参考线圈保持区域160a、160b、160c，这些线圈保持区域中的每一个可分别保持线圈34a、34b和34c。每个线圈保持区域、比如图3A和3B所示的线圈保持区域160a可包括凸起的外壁164，该凸起的外壁164可将各个线圈34a基本上保持就位。进一步地，中心销钉或突出部166可穿过诸如线圈34a之类的线圈的中心部分156。销钉166从线圈保持区域160a的底部或底表面186延伸。如上所述，主内部轴150a和副内部轴154a可限定线圈34a或保持盘绕部分的线轴的开口156。突出部166可进入开口156或穿过开口156，并且外壁164可靠近线圈34a或保持盘绕部分的线轴的外表面158。同样，应当理解的是，多个线圈保持区域160中的每个线圈保持区域可包括相似的特征。

诸如第一线圈组34之类的线圈组可绕中心点或区域170定位。中心点或区域170可以是每个线圈34a、34b、34c绕其定位的中心点。通常，每个线圈34a、34b、34c与中心170径向间隔开。然而，线圈34a、34b、34c可能并非全部与中心170等距间隔开和/或可能彼此不等距。每个线圈可与透磁构件的边缘特别地间隔开，相应的线圈组置于透磁构件的边缘上。在各种实施例中，各个保持区域160a、160b和160c可相对于彼此以选定的“时钟角”定位、比如围绕中心170彼此成约120°。然而，应当理解的是，各个保持区域160a、160b和160c不必间隔开120°，或者不必全都间隔开120°。

在各种实施例中，例如，线圈保持区域160b可在延伸穿过线圈保持区域160b的中心和中心170的轴线或线172上。类似地，第二轴线或线174可延伸穿过中心点170和线圈保持区域160c的中心。两条线172与174之间的角度176可以是约120°。然而，应当理解的是，如上所述，可选择线圈保持区域相对于彼此的位置以实现选定的场的类型、比如场中的适当差异，并由此可以从当前图示中进行改变。然而，线圈组34、36、38和40中的每一个的线圈区域可形成为围绕中心点170将各自的线圈彼此保持在约120°。进一步地，如上文和本文所讨论的，差异可包括基于来自线圈组的发射场与来自导电构件90的感应电流场的相对于时间的差异。(一个或多个)场的差异协助确保对选定的跟踪装置的准确和/或精确跟踪。

在各种实施例中，保持区域160a、160b和160c中的各个线圈34a、34b和34c可与在其上放置这些线圈的各个透磁构件82的边缘间隔开选定的距离。该距离可以是线圈的外边缘到透磁构件的最近边缘的距离。该距离可以为约1mm至约50mm，包括约2mm至约40mm，并进一步为10mm至约40mm，并进一步包括约20mm至约25mm。另一段距离可以是线圈的外边缘到透磁构件的最远边缘的距离。该距离可以为约30mm至约120mm，包括约50mm至约100mm。

在各种实施例中，除了上述的那些和/或与上述的那些结合地，保持区域160a、160b和160c中的各个线圈34a、34b和34c可与在其上放置这些线圈的各个透磁构件82的角部和/或边缘间隔开选定的距离。各个线圈34a、34b和34c和/或保持区域160a、160b和160c可绕共同中心170定位。线圈34的中心和/或线圈保持区域160的中心166a可放置成距共同中心170约10mm至50mm，包括距共同中心170约30mm至约40mm。进一步地，线圈34的中心和/或线圈保持区域160的中心166a可以约20mm至约100mm的距离、包括以约50mm至约80mm的距离彼此间隔开。此外，线圈34的中心和/或线圈保持区域160的中心166a可与透磁构件82的最近边界边缘相距一定距离，该距离可以为距最近边界约20mm至约100mm，包括距最近边界约40mm至约70mm。线圈34的中心和/或线圈保持区域160的中心166a可绕共同中心170坐落于约80度至约160度，包括绕共同中心170坐落于约120度。线圈中心中的一个可从透磁构件82的对角线坐落于约0度至约20度。线圈34a的长轴或主轴150轴线相对于透磁构件82的最近边界线或切线可以从约0度变化到约90度。应当理解的是，各种线圈组34、36、38和40的每个线圈可以如上所述地构造。进一步地，可改变每个线圈以实现选定的场几何形状。

继续参照图3并进一步参照图3B，线圈保持区域还可包括相对于基本上平坦的平面184的几何形状。如本文进一步讨论的，平坦平面184可以是任何适当的平面、比如由场成形部分80的表面限定的平面，尤其是由导磁部分82的表面限定的平面。

同样如图3所示，线圈保持区域160c可包括底表面186，当定位在结构部件110中时，诸如线圈34c之类的线圈可搁置在该底表面186上。线圈保持部分160c的底表面186在一定位置和定向上接触或保持线圈34a，底表面186可以限定平面190，该平面190使线圈34a相对于平面184定向或定位。平面190可与平面184平行的或成与平面184相交的角度、比如约零度(°)至约70°、包括约90°，还包括约0°至约60°。在各种实施例中，由底表面186限定的平面190可相对于正交于底平面184的线194以角度192延伸。角度192可以为约零度(°)至180°、包括约90°，并进一步包括约30°至约150°、包括约90°。在各种实施例中，每个线圈保持区域160a－160l可包括相同的角度192，然而，在各种实施例中，保持区域160a－160l中的至少一个可包括与其它角度不同的角度192。进一步地，应当理解的是，各个线圈保持区域160a－160l的底表面186可沿着各个线圈的主轴、各个线圈的副轴或其组合倾斜。因此，在各种实施例中，线圈34a可相对于平面184以任何适当的角度定位。因此，线圈34a可不具有与平面184基本上平行的顶表面或底表面。相反，线圈34a可相对于平面184倾斜。如本文进一步讨论的，线圈34a相对于平面184的定位可以是线圈34a相对于由导磁场成形部分82限定的平面的位置，以协助形成或生成选择性的场差异。同样，如上所述，每个线圈保持部分160可包括相似或相同的特征和尺寸，如上所述。

附加地参照图4和图4A，并继续参照图3，结构部件110包括与线圈保持侧112相对的场成形组件接触侧或保持侧114。结构部件110的场成形组件保持侧114可包括各种特征、比如具有主表面或基部表面202的主凹穴或大凹穴(expansive pocket)200以及从主表面200延伸的壁204。壁204可协助相对于线圈阵列30保持导电构件90。导电构件90形成为或构造为单件(例如，一件)材料。在各种实施例中，导电构件90可形成为在大凹穴200的整个表面上电连接或电隔离的多个构件。

线圈阵列30的线圈保持在线圈保持部分160a－160i中，而主表面202和直立壁204则协助相对于线圈阵列30保持导电构件90。直立壁204的尺寸可基本上等于导电构件90或与导电构件90过盈配合。进一步地，可使用各种粘合剂或保持材料或构件(例如，铆钉、螺钉等)来相对于结构部件110固定或保持导电构件90。

结构部件110还可包括凹穴220，该凹穴220可称为小凹穴或线圈组凹穴220。小凹穴220可包括主表面222和直立壁224。直立壁可从主表面222延伸至导电凹穴袋200的表面202。直立壁224的尺寸可基本上等于导磁部件82的外部尺寸。间隔部件86可具有等于或略大于直立壁224的尺寸。因此，导电构件90可将间隔部件86压到导磁部件82和导电凹穴200的表面202上，以协助将间隔件材料86保持就位。进一步地，当导电构件90压靠间隔部件86时，可施加抵靠导磁部件82的力，接着又压靠导磁部件82使其进入小凹穴220。

应当理解的是，包括线圈组34、36、38和40的每个线圈组可各自包括单独的凹穴。如图1所示并且如本文进一步讨论的，对于每个线圈组或三极管34、36、38和40，导磁部件82可形成为独立的单元或构件(或具有相同周缘尺寸的层叠构件)。因此，每个导磁部件82可定位在单独的一个凹穴220中。因此，通过限定或形成凹穴220，结构部件110可在每个导磁部件82之间提供物理间隔。通常，凹穴220形成为将透磁构件82保持在线圈组34附近，但不与另一个透磁构件82接触。透磁构件82可间隔开距离330’、330”(图5A)。距离330’、330”可相距约1mm至约200mm、包括相距约1mm至约100mm、包括相距约10mm。

应当理解的是，包括TCA 30、导磁部件82、间隔件86和导电构件90的每个元件可以选择性方式粘附或固定于结构部件110。例如，可使用诸如品牌粘合剂或环氧树脂之类的粘合剂或环氧树脂来将线圈和场成形部件80的全部或一些部分固定至结构部件110。因此，当TCA 30和场成形部件80的每个线圈固定于结构部件110时，TCA 30和场成形部件80可相对于彼此基本上固定在三维空间中。

如图1所示，场成形组件构件80包括各种部件和构件，并且将在本文中进一步讨论。如上所述，可驱动包括各种独立的线圈构件或部分的TCA 30以生成电磁场。如本领域技术人员通常所理解的，电磁场可从TCA 30延伸。如上所述，电磁场可能会影响跟踪装置、比如仪器跟踪装置52和/或DRF跟踪装置54。跟踪装置52、54感测电磁场，并且跟踪装置52、54的定位可相对于彼此来确定。外壳或壳体部件100、104可以是基本上惰性的和/或不影响电磁场。在各种实施例中，外壳部分100、104还可以是基本上电阻性的。

继续参照图1并且附加地参照图5-5B，场成形组件80可包括一个或多个磁部分或导磁部分82、基本上惰性的间隔部分86和导电构件90。如图1、图5A和图5B所示，导电构件90可包括具有表面积的第一表面260。表面260的表面积可以是基本上连续的且延伸，或者由第一边缘262和第二边缘264的长度所限定。如在几何学中通常所理解的，表面260的表面积可以是两个长度262、264相乘在一起。

可将透磁构件82设置为多个透磁构件82a、82b、82c和82d。每个透磁构件82的尺寸可基本上相似或相同，并且可包括相应的第一表面270a、270b、270c和270d。每个表面270可包括基本上相似的表面积，并由相应的边缘274和276界定。同样，如在几何学中理解的那样，各个表面270的表面积将是边缘274的尺寸乘以边缘276的尺寸。

透磁构件82的大小和尺寸可设计成相对于每个线圈组34、36、38、40定位。例如，参照图5A，线圈32a、32b和32c(以虚线示出)定位在线圈阵列侧112上的结构构件110上。结构构件可将线圈34a、34b、34c物理地与透磁构件82a分开，但是由线圈组34产生的磁场可能会受到透磁构件82a和导电构件90的影响。同样，应当理解的是，线圈34a、34b、34c可定位成相距约120度，使得延伸穿过线圈34b的中心和中心170的轴线172以及延伸穿过中心170和线圈34a的中心的第二轴线174彼此成角度176地定位。角度176允许线圈34a、34b、34c中的每一个绕中心170定位成分开约120°。

还应当理解的是，间隔件86可定位在导电构件90与透磁构件82a、82b、82c和82d中的每一个之间。应当理解的是，间隔件86可设置为大的单个间隔件，其表面积覆盖的面积等于由所有透磁构件82和/或导电构件90限定的外部尺寸，替代地或除此之外，可为每个透磁构件82提供独立的间隔构件。间隔构件86对电流和磁场两者基本上是惰性的。因此，间隔构件86能够以高效组装和制造的方式形成，因而可为每个透磁构件82提供一个间隔构件，而不是单个大间隔构件。

附加地参照图5B，导电构件90可选自适当的导电材料。导电材料可包括高纯度的铜片、比如满足材料标准ASTN F-68的铜片C101A-02。导电片90可具有适当的厚度279、比如约0.5mm至约3mm，包括约1mm至约2mm，并进一步包括约1mm。导电构件90还可具有侧面262，该侧面262的长度为约400mm至约500mm，进一步包括约420mm至约450mm，进一步包括约438.5mm至439.5mm，并进一步包括约439mm。边缘或侧面264可具有约320mm至约350mm的尺寸，进一步包括约335mm至约345mm，进一步包括约338.6mm至约339.2mm，并进一步包括约338.9mm。

透磁构件82可选自基本上不导电且具有高磁饱和度以及低矫顽磁力和低频色散的任何适当的高透磁材料。例如，透磁构件可由日立金属有限公司(Hitachi Metals,Ltd.)销售的纳米颗粒晶体材料形成，该公司在日本东京和密歇根州Novi市都设有营业场所。透磁构件86可包括具有制造商编号MS-FR代码FIAH0535的材料。通常，每个透磁构件86可由层叠在一起并利用选定的粘合剂保持在一起的多层纳米颗粒晶体材料形成。应当理解的是，导磁材料可包括适当的或选定的材料、比如纳米颗粒晶体材料、由日立金属美国有限公司的MetGlas公司出售的导磁材料Magnetic 2605SA1或2605HB1M合金。

透磁构件82可具有选定的尺寸，包括在侧面274和276上的长度。例如，侧面274的尺寸可以为约100mm至约200mm，进一步包括约156mm至约157毫米，并进一步包括约156.50mm。侧面276可包括约70mm至约190mm的长度，进一步包括约132mm至约133mm的长度，并进一步包括约132.2mm的尺寸。如上所述，每个透磁构件82a、82b、82c和82d可具有基本上相同的尺寸。

透磁构件82可形成为彼此层叠的多层导磁材料。层叠层的数量可以为约8层至约20层，包括约11层至约13层，并进一步包括约12层。在各种实施例中，层数可进一步包括约15层。可将这些层与选定的材料片层叠在一起，该材料片包括具有基本上电惰性和磁惰性的粘合材料。如图5C所示，透磁构件82还可包括约0.1mm至约0.2mm的厚度280，并进一步包括约0.12mm的厚度280。

参照图6，示出了来自两个线圈、比如线圈34a和34b的磁场线的示意图。线圈34a示意性地示出了为产生实线场线300，并且线圈34b包括虚线场线320。线圈34a和34b示出为在场成形组件80上方或附近以及在结构部件110中就位。场成形组件80包括以上讨论的部件，这些部件包括独立的透磁构件、比如透磁构件82a和导电构件90，透磁构件82a和导电构件90由间隔构件86分开。如图6所示，线圈组34定位在透磁构件82a附近，并且线圈组36定位在透磁构件82b附近。进一步地，透磁构件由空间330分开。因此，如图6所示，场线300、320可与透磁构件82a和导电构件90两者相互作用。这允许由场线300、320限定的矢量、也称为场线矢量或场矢量具有选定的差异(例如，空间中单个位置处的两个矢量之间的不同角度)。不同的场可包括这样一种场：该场具有相对于彼此约50度至约130度，包括约54度至约125度，并进一步包括约54.7度和约125.3度的矢量。

在各种实施例中，空间340中的单个点或位置可由两个矢量限定，第一矢量344与线圈34a产生的磁场线300a相关，第二矢量346则由因线圈34b产生的磁场线320a限定。在两个矢量344、346之间具有角度348。该角度可等于或大于0度到小于或等于180度。如果角度等于0度或180度，则两个矢量344、346线性相关。如果角度大于0度到小于180度，则两个矢量344、346线性独立。如果角度等于90度，则两个矢量344、346是正交的。矢量344、346之间的角度348可用于计算三维空间中的位置340。在三维空间中点340的位置的计算可类似于本领域技术人员所理解的，并且可基于诸如查找表之类的先前确定的表示，该查找表诸如基于在导航空间中由场线300、320所限定的多个位置处的校准场测量值来确定和存储。

关于线300和320的两个矢量344、346之间的角度348可不同于由场线300b限定的两个矢量362与由场线320b限定的矢量364之间的角度360。两个矢量362、364之间的不同角度360可允许有关于在两个矢量362、364的原点处的位置370的不同信息。此外，如图6所示，磁力线300、320允许在相对于导航空间41中的线圈34a和34b的不同位置处的可测量矢量具有很大的差异。附加地参照图7，在一组不同的位置上，如果在那些不同位置处的大多数场矢量对是正交的或接近正交的，则可认为场是不同的和/或具有选定的差异。作为其示例和/或替代示例，如果包括选定数量的大多数场矢量对具有等于或大于约54.7°的选定角度到小于或等于180°减去该选定角度或约125.3°的角度，则可认为这些场是不同的。作为另一种示例，如果大多数场矢量对具有等于或大于约50°到小于或等于约130°的角度，则可认为场是不同的。虽然不受理论的束缚，但应当注意的是，这些示例的角度范围以大约90°的正交性为中心。此外，不同的场可提供准确、精确和可靠的导航。在一组不同的位置上，如果在这些不同位置处的大多数场矢量对是线性相关的或几乎线性相关的，则可认为场没有差异。作为示例，如果大多数场矢量对具有等于或大于约0°到小于或等于约50°、或者等于或大于约130°到小于或等于约180°度的角度，则可认为场没有差异。

在各种实施例中，场线300、320可以是基本上不同的并且通常诸如沿箭头380的方向远离场成形组件80延伸。因此，场线300、320与由TCA 30中的所有线圈产生的场线和场一起可限定导航空间或可导航体积。因此，可导航空间通常可远离场成形组件80。因此，场成形组件80通常还允许远离TCA 30定位的任何磁场、比如在与TCA 30相对的场成形组件80相对的一侧上的磁场干扰物体基本上不影响沿箭头380的方向生成的可导航空间。

通常可以操作TCA 30以在约1.0纳瓦(nW)至约1.0毫瓦(mW)的功率范围内、包括约小于0.1毫瓦的功率范围内发射。然而，应当理解的是，TCA 30可操作以任何适当的选定功率进行发射。

继续参照图6，并进一步参照图7，图7示出了可能的场差异的图形表示。y轴表示一组位置上感测的场矢量对角度的百分比，并且x轴表示确定的两个矢量之间的角度。差异是在空间上具有相同原始空间的两个矢量之间的不同，其中矢量是由TCA 30生成的场的场线限定的。

如图7所示，如果多个发射线圈、比如导电发射线圈、比如上述线圈基本上平坦地置于一个平面上，而没有任何场成形，则在特定角度处测量的矢量的百分比以图形面积390示出。如图所示，由于几乎所有矢量都具有接近0°的角度差或接近180°的角度差，因此基本上没有角度差异。本领域技术人员理解的是，场线基本上沿相对于平坦线圈阵列的一个方向产生，并且不会在场线之间产生较大程度的差异。对于具有同心定位和正交定向的三重线圈的以正交构型定位的线圈阵列、比如AxiEM^TM电磁导航系统中的线圈阵列，差异通过图形面积392示出，并且包括来自所构造的线圈的测量出的场线之间的角度差的更大的差异。最后，在各种实施例中，包括TCA 30和场成形组件80的定位器20具有由图形表示394示出的差异而具有较大差异。换言之，在不同点处的两个矢量之间的测量出的角度差的曲线是正交的或接近正交的，并且展开而不仅仅包括几个角度差。例如，基于由定位器20产生的场线测量的矢量之间的角度可具有较宽范围的角度差、比如在不同点测量的矢量之间的约50度至约130度之间。在不同点处测量的矢量之间的更大的角度差异为跟踪装置的导航提供了附加或更多的信息，该跟踪装置用于测量线圈阵列30产生的磁场。

包括场成形部件80的定位器20构造成生成场线的差异或由场线限定的矢量之间的角度差异，如上所述。具体地，透磁构件82可将磁场的一部分吸收和改向。例如，透磁构件82的每一层可在变得饱和之前将一定量的场吸收并改向。通常，透磁构件82能够将与其接触的基本上所有磁场吸收和改向，但是某些磁场来自线圈34a和线圈组34，可能会泄漏并影响导电构件90。然而，如上所述，线圈组34、36、38和40中的每一个包括独立的导磁部分，在线圈组之间具有空间333。因此，由线圈组34、36、38和40产生的场的至少一部分可与导电构件90相互作用。当磁场与导电构件相互作用时，可能会生成涡流90。在各种实施例中，涡电流可绕导电构件90上的透磁构件82形成。

接着，涡流还可产生通常在导航空间中生成和形成的电磁场。由导电构件90产生的感应磁场可与TCA 30产生的磁场的时间导数成比例。就时间的复杂函数而言，如本领域技术人员所理解的，导电构件90中的涡流产生的感应场通常可与TCA 30产生的感应场异相并且大约异相90°。由此，感应场与TCA 30产生的场是不同的(例如正交或接近正交)。如上所述，导电构件90因涡电流而产生的场也可结合到导航空间中，并且由导航系统76使用该场，以确定受跟踪构件和跟踪装置的位置。

参照图8，示出了流程图395。流程图395可结合到算法中，该算法包括可存储在诸如导航系统10的记忆系统之类的存储或记忆系统上的指令，如本文进一步讨论的。指令可由导航处理器76或其它适当的处理器执行。流程图395可允许基于由TCA 30形成的场和由于导电构件90中的涡电流而产生的场来确定或导航。

在流程图395中，在第一方框395a中，通过将电流驱动到TCA 30的线圈中，驱动电流用于生成磁场作为时间的复杂函数。能以各种复用方式来驱动TCA 30的每个线圈，以允许区分由每个线圈生成的每个场。复用可以包括频率复用、时间复用、代码复用和/或复用的组合。在利用TCA 30驱动电流以生成磁场之后，在方框395b中，跟踪装置、比如仪器50的跟踪装置52可感测总磁场作为时间的复杂函数。

然后，在方框395b中，可将感测到的总磁场传送至处理器系统、例如如上所述的导航处理器76，其可包括或访问指令以分解由跟踪装置感测到的实磁场分量和虚磁场分量。应当理解的是，可将任何适当的处理器系统或专门设计的处理器或执行代码的通用处理器用于磁场的实分量和虚分量的分解。如本领域技术人员通常所理解的，方框395c中的实磁场分量和虚磁场分量的分解可基于众所周知的计算。然而，实磁场分量和虚磁场分量的分解允许对感测到的总磁场进行更详细的分析，以允许跟踪装置52的跟踪精度更高。进一步地，通过考虑实磁场分量和虚磁场分量，可将由于导电构件90中的涡电流而生成的场用于提供附加的场差异和用于仪器50导航的跟踪信息。

因此，在方框395d中，通过利用跟踪装置52感测磁场来对仪器50进行导航可允许在实磁场分量和虚磁场分量上进行导航。如上所述，并且如本文进一步所述，导航系统10可用于通过感测由定位器20生成的场来导航仪器50的位置，该场可以包括由TCA 30生成的场和由于导电构件90中的涡电流而生成的场。此外，在导电构件90中生成的涡电流可基于透磁构件82相对于导电构件90的形状、大小和位置。因此，如上所述，TCA 30的线圈的形状和位置以及场成形部件80的形状和位置可生成允许导航仪器50的场。

参照图9，如上所述，可在导航系统10中使用定位器20。定位器20可相对于诸如患者400之类的被试定位，同时用户402操作仪器50或使仪器50运动，该仪器50具有与之相关联的跟踪装置52。DRF 54可连接于被试400。被试400可定位在定位器20附近或近邻。定位器20可保持并支承在诸如手术室台之类的支承件384上。导航系统10还可包括诸如光学定位器420之类的第二定位器。

可经由诸如线圈阵列和跟踪装置控制器430之类的通信系统将包括利用跟踪装置52、54感测到的磁场在内的跟踪信息传递给导航处理器76。导航处理器76可以是工作站或计算机系统434的一部分，该部分包括用于显示图像440的显示器436。进一步地，仪器50的受跟踪位置可示出为相对于图像440的图标442。还可提供各种其它存储器和处理系统、比如与导航处理器76和成像处理单元448通信的存储器系统446。如上所述，图像处理单元448可结合到成像系统450、比如成像系统中。成像系统450可以是包括x射线源452和可在台架(gantry)460内运动的检测器454的x射线成像系统。成像系统450还可利用跟踪装置464来跟踪。

来自所有跟踪装置的信息可传送至导航处理器76，用于确定受跟踪部分相对于彼此的位置和/或用于相对于图像440定位仪器50。成像系统450可用于获取图像数据以生成或产生被试400的图像440。然而，应当理解的是，还可使用其它适当的成像系统。如上所述，线圈阵列控制器430可用于对TCA30和定位器20进行操作和供电。

如上所述，定位器20可包括各种部件，这些部件包括TCA 30，TCA 30包括相对于彼此定位的一个或多个线圈以及诸如场成形组件80之类的其它部件。如上所述，场成形组件80可定位在保持结构内，并且包括诸如一个或多个覆盖部分100、104之类的各种其它部分以及诸如结构或保持部件110之类的保持部分。如上所述，定位器20包括相对于场成形组件80定位在结构部件或定位器110上的TCA 30。如上所述并且如图1所示，场成形组件80包括相对于诸如线圈组34之类的线圈组定位的多个部分、比如透磁构件82。多个透磁构件82定位成相对于单个导电构件90彼此间隔开。因此，定位器20可在TCA 30中包括多个线圈组，这些线圈组相对于多个透磁构件82定位，透磁构件82全部相对于单个或一个导电构件90定位。应当理解的是，根据各种实施例，定位器20可包括不同的构造，包括TCA 30中的线圈组、透磁构件或单个构件82、以及导电构件90。

根据各种实施例，参照图10A和图10B，定位器20或其它适当的定位器、包括本文进一步讨论的定位器可包括与图1所示的定位器20相似的部件或部分。然而，根据各种实施例，定位器可包括TCA 30和/或场成形组件80的不同形状和/或构型。例如，场成形组件80可包括线圈或线圈组，线圈组可包括一个或多个线圈、比如线圈534。应当理解的是，此处对线圈534的讨论可以指多个线圈，比如、诸如上述线圈组34之类的线圈组中的多个线圈。因此，将线圈534作为单个线圈的讨论仅是示例性的，并且类似于上述线圈组的线圈，线圈534和相关组件可以重复并选择性地成形，以生成选择性成形(例如，不同)的场，该选择性成形的场包括诸如上述那样的选定的或适当的差异。

继续参照图10A和10B，线圈534可定位在杯状或井状场成形组件580内。如上所述，场成形组件580可包括导电构件590和一个或多个间隔构件部分586。应当理解的是，间隔件586是可选的，并且在导电构件590与井状或杯状透磁构件或层582之间并不是必需的。导电构件590可由材料形成，材料包括上述的那些。进一步地，透磁构件582也可由如上所述的类似材料形成。杯形透磁构件可提供成使由线圈534形成的发射场成形并引导发射场、比如远离线圈534，但是在外壁600内。

杯状透磁构件582可包括各种部分或组件、比如壁或上翘的侧壁600。上翘的侧壁可从底壁602延伸，线圈534定位在底壁602上。侧壁600可定位成或形成为围绕线圈534。除了侧壁600和底壁602之外，矮壁(punt wall)或中心壁或延伸部604也可从底壁602延伸到和/或穿过线圈534。如在图10A中具体说明的，矮壁604延伸穿过线圈534。矮壁604可充当线圈534的芯。然而，应当理解的是，矮壁部分604可仅延伸穿过或进入线圈534的一部分，如虚线604’所示。

透磁构件582可以与上述的方式相似的方式与由线圈534发射或生成的场相互作用。在给定透磁构件582的形状和/或位置的情况下，由线圈534形成的场或场线可相对于导电构件590定位或成形。

此外，线圈534可定位成基本上垂直于导电构件590。换言之，中心轴线534a或线圈534所缠绕的轴线可相对于导电构件590的表面以一定角度形成或者成角度534θ地定位。在各种实施例中，轴线534a可以是基本上垂直的、比如角度534θ是90度，或者可以是非90度的角度。例如，角度534θ可以是约40度至约150度。如上所述，将线圈534定位在透磁构件582内可相对于导电构件定位由线圈534形成的场或者使该场运动。还应当理解的是，线圈534和透磁构件582可形成为一个元件，使得矮壁604可沿着轴线534a定位，并且还可相对于导电构件590以选定角度或在选定角度534θ的位置处运动。

继续参照图10A并附加地参照图10C和10D，杯状或形状良好的透磁构件582可相对于线圈534选择性地定尺寸和/或成形。如图10C所示，导磁杯582包括杯部582’，该杯部582’包括侧壁600’，该侧壁600’距离诸如底壁602’之类的底表面或平面的高度为601’。高度601’还可以相对于导电构件590的表面，并且从底壁602’起仅仅是示例性的。然而，高度601’可小于图10A所示的导磁件582的高度601。进一步地，根据各种实施例，透磁构件582’不包括并且不需要包括矮壁604。还应当理解的是，根据各种实施例，间隔件586可在透磁构件582’或透磁构件582或82与相应的导电构件之间包括气隙或空间。

线圈534可以任何适当的方式相对于透磁构件582’定位，例如利用间隔件605，该间隔件605可由基本上惰性的材料形成(例如，非导电的和/或非磁性干扰或畸变的、比如非导电布或其它纺织材料或聚合物材料)。因此，如上所述，线圈534可相对于透磁构件582’定位以相对于导电构件590形成磁场。然而，透磁构件582’的形状和位置可影响由线圈534形成或发射的场或使该场成形。同样，间隔件586可在透磁构件582’与导电构件590之间选择位置，或者可有选择地不定位。进一步地，如上所述，来自线圈534的发射场可在导电构件590中感应出电流，然后该电流生成感应场。相对于发射场，感应场可以是不同的或具有不同的分量。使透磁构件582’相对于导电构件590成形和/或成角度可进一步创造不同的场。

继续参照图10A并且附加地参照图10D，示出了透磁构件582”。透磁构件582”包括侧壁602”，该侧壁602”相对于底壁602”具有高度601”。同样，高度601”可以不同、比如小于高度601’和/或高度601。在各种实施例中，高度601”可以是使得侧壁602”包括上表面或终端表面或边缘603，该表面或边缘603在线圈534的一部分下方，该部分比如包括至少顶部的任何部分。因此，应当理解的是，透磁构件582可相对于线圈534成形，或者可相对于用于形成定位器20或定位器20使成形以使选定的场成形的任何适当的线圈成形。

作为上述TCA 30及其各种线圈和线圈组的实施例的附加或替代，定位器20可包括如本文讨论和示出的各实施例。应当理解的是，虽然可以讨论示例性线圈或线圈组，但是多个线圈或线圈组可包括在单个定位器、比如上述的定位器20中。

参照图11A、图11B和图11C，示出了根据各种实施例的场成形部件。场成形部件可包括基本上圆形的几何形状，包括如图11A所示的场成形部件或组件680。如图11B所示，场成形部件或组件780可包括细长的或卵形的形状，如本文进一步讨论的。进一步地，如图11C所示，场成形部件或组件880可包括各种形状、比如倒圆三角形、倒圆角三角形或其它复杂形状。因此，定位器20或任何适当的定位器可包括诸如圆形场成形部件680、卵形场成形部件780或复杂形状场成形部件880之类的场成形部件或组件。如上所述，每个场成形部件或组件可具有相对于其定位的线圈。

附加地参照图11A，场成形部件680可具有相对于其定位的线圈、比如线圈634。线圈634可定位在场成形部件680的中心690处。然而，应当理解的是，中心轴线(例如，线圈634所缠绕的轴线)可偏心定位或远离场成形部件的中心690定位。然而，场成形部件680可包括具有半径682r的透磁构件或部分682。场成形部件680还可包括附加部分或构件、比如上述的包括导电层部分690的那些。如上所述，一个或多个间隔部分可定位在透磁构件682与导电构件690之间。根据包括同样如上所述的那些实施例的各种实施例，场成形部件680还可包括第二或辅助透磁构件或部分696。因此，场成形部件680可包括定位在第一透磁构件682与第二透磁构件696之间的导电构件690。因此，第一透磁构件682和第二透磁构件696在导电构件690的相对或相反侧上。应当理解的是，场成形部件的各种形状也可包括这种构型或布置。

在各种实施例中，定位在导电构件的远离发射场的线圈的一侧上的透磁构件可协助吸收来自线圈的会延伸超出导电构件的附加场。例如，第二透磁构件696可吸收延伸超出导电构件690的线圈634形成的场。因此，干扰物体或者在导电构件的远离线圈634的一侧上的物体不太可能或不会造成影响，或者已经在其中感应出电流。应当理解的是，根据各种实施例的场成形组件的第二或辅助透磁构件可产生相同或相似的效果。

进一步地，每个构件或部件可相对于彼此定位。例如，导电构件690可包括延伸超出第一透磁构件682的外边缘的面积或区域690a，并且第二透磁构件696包括延伸超出导电构件690的边缘的面积或区域696a。应当理解的是，第二透磁构件696可选择为可选的，并且不一定需要或不必包括在场成形部件680中。进一步地，根据各种实施例，第二透磁构件可包括在任何适当的场成形部件组件中，包括上述的场成形组件80(如图1所示)和/或包括场成形组件580的其它场成形组件。

转到图11B，场成形部件780可包括定位在导电构件或部件790上或相对于导电构件或部件790定位的第一透磁构件782，以及第二导磁部构796。如上所述，诸如导电构件790和第二透磁构件796之类的每个相应构件可具有延伸超出该构件或延伸超出构件上方的部分的边缘。因此，场成形组件780同样可包括定位在第一透磁构件782和第二透磁构件796，其中导电部件790在透磁构件之间。然而，还应当理解的是，第二透磁构件796是可选的。

场成形部件780可包括线圈734或相对于线圈734定位。线圈734c的中心可远离第一透磁构件782的中心或点782c定位或者偏离中心或点782c。第一透磁构件782的形状可包括第一距离或半径782r’和第二距离或半径782r”。两个半径782r’、782r”可以是不同的，以向透磁构件782提供或给予选定的形状。进一步地，线圈734可定位成：中心或中央轴线784c可定位在点782c处。可选择相对于透磁构件782的或在透磁构件782上的不同位置处定位线圈734，以实现由线圈734形成的磁场的选定形状，如上所述，从而包括或创造选定的磁场差异。

转到图11C，场成形组件880可包括第一透磁构件882、导电构件890和第二透磁构件896。同样，第二透磁构件896是可选的，但是如果选定的话，导电构件890可定位在第一透磁构件882与第二透磁构件896之间。第一透磁构件882的形状可以是选定的形状、比如包括大致三角形部分882t和矩形部分882r的复杂形状。第一透磁构件882可形成为单件，但是包括如图11C所示的选定形状。然而，应当理解的是，如本文进一步讨论的，场成形组件可具有适当的形状以实现选定的差异。因此，线圈834可定位成使得中心或中央轴线834c定位在透磁构件882的其中一个区域中、比如在三角形882t中。此外，连接构件890可延伸超出第一透磁构件882的外部边缘或范围，并且第二透磁构件896可延伸超出连接构件890的范围。

如图11A、图11B和图11C所示，各个线圈634、734、834包括大致圆形的周缘或圆柱形的形状。因此，从各个中心到相应的线圈634、734、834的外周的距离可围绕线圈的外周基本上均匀。然而，应当理解的是，如上所述，线圈可包括非圆形或圆柱形形状，包括卵形或非对称形状。进一步地，同样如图11B和11C所示并且如参照图11A示例性描述和讨论的，各个线圈可定位在相应的场成形组件的非对称或非中心位置。

参照图11A、图11B和图11C，场成形部件可包括相对于其定位的单个线圈。然而，在各种实施例中，可相对于相应的场成形组件定位多个线圈。此外，多个线圈可不对称地放置、比如不与相应的场成形组件的边缘等距间隔开或分开。

如图12A所示，选定的场成形组件可包括相对于其定位的多个线圈，如上所述，如图1所示。附加地参照图12A，示出了场成形组件980。场成形组件980可包括第一透磁构件982和导电构件980。同样，场成形组件980可包括可选的第二透磁构件996，其中，导电构件990定位在第一透磁构件982与第二透磁构件996之间。场成形组件980可具有选定的形状、比如大致三角形的形状。进一步地，线圈组40可包括第一线圈934a、第二线圈934b和第三线圈934c。线圈934a、934b和934c中的每一个可定位成远离三角形的中心和/或靠近三角形的角。线圈934a、934b、934c中的每一个可具有相应的中心，并且可以是基本上圆形或圆柱形的。然而，如上所述，由于场成形组件980的缘故，线圈可生成具有巨大差异的场。

接着参照图12B，示出了场成形组件1080。场成形组件1080可以是基本上矩形的，并且包括第一透磁构件1082和导电构件1090。同样，可选的第二透磁构件1096定位成使得导电构件1090在第一透磁构件1082与第二透磁构件1096之间。如上所述，各个构件1090和第二透磁构件1096中的每一个可具有外范围，该外范围延伸有超出相邻层或下一层的选定的距离或面积。进一步地，如上所述，选定的间隔件可定位在各个层1082、1090、1096的每一个之间。

包括第一线圈1034a、1034b和1034c的线圈组可相对于第一透磁构件1082定位。每个线圈的形状可以是细长的或椭圆形的或卵形的而不是圆形的。因此，线圈1034a、1034b和1034c中的每一个可相对于场成形组件1080生成或发射与由圆柱形或圆形线圈生成的场不同的场。同样，线圈和场成形组件1080的相应形状可影响或生成如上所述的选择性不同的场。

如在图11A、图11B、图11C、图12A、图12B中讨论和示出的，并且在如上所述的各种实施例中，场成形组件的不同部分可基本上独立于其它场成形组件部分。在各种实施例中，如图1所示，多个线圈组可相对于多个单独的透磁构件82定位，这些透磁构件82全部定位在场成形组件80的单个或整体的导电构件90上。应当理解的是，替代实施例和/或附加实施例可单独使用或者与场成形组件80结合使用，或者如本领域技术人员所理解的那样使用。

转到图13，示出了场成形组件1180。场成形组件1180包括各种部分、比如包括第一透磁构件1182、导电构件1190和第二透磁构件1196。第一透磁构件1182可提供为一个或多个构件，其形成为诸如第一间隔1200和第二间隔1204之类的基本上单个元件或彼此间隔开的构件，但是定位在连接构件1190之上或上。因此，如图13所示，导电构件1190可具有外部边缘1206，该外部边缘1206延伸超出构件1182中的任一个的外部边缘，构件1182可包括四个透磁构件1182a、1182b、1182c或1182d。导电构件1190可以单件提供或形成为单件。作为单件，导电构件1190在其整个面积内都是导电的。

定位在导电构件1190上或之上的第一透磁构件1182可类似于图1所示的实施例。然而，应当理解的是，各种间隔件也可定位在透磁构件1182与导电构件1190之间。然而，如图13所示，替代的第二透磁构件1196可定位在导电构件1190的与第一透磁构件1182相对的一侧上。第二透磁构件1196的外部或外范围1210可延伸超出导电构件1190的外范围1206。然而，应当理解的是，第二透磁构件1196可以单个构件进行提供，其在透磁构件1196的范围1210内延伸为单个构件或形成为单个构件。

然而，还应当理解的是，第二透磁构件1196是可选的并且不是必要的。进一步地，应当理解的是，可以任何适当的数量来提供第一透磁构件1182，并且四个仅仅是示例性的。进一步地，如上所述，场成形组件1180可被提供为定位器20的一部分，包括TCA 30和/或如图13所示的TCA 1130。TCA 1130可包括多个线圈组、比如第一线圈组1134、第二线圈组1136、第三线圈组1138和第四线圈组1140。每个线圈组可包括选定数量的线圈、比如图13中所示的三个线圈，包括第一线圈组1134的三个线圈1134a、1134b和1134c；第二线圈组1136的第一线圈1136a、第二线圈1136b和第三线圈1136c；第三线圈组1138的第一线圈1138a、第二线圈1138b和第三线圈1138c；第四线圈组1140的第一线圈1140a、第二线圈1140b和第三线圈1140c。如果提供少于四个的透磁构件1182，则也可提供更少的线圈组。然而，各个线圈组1134－1140的每个线圈都可相对于场成形组件1180生成场。

然而，与TCA 1130结合的场成形组件1180可产生如上所述的选择性地不同的场。场成形组件1180可包括各种特征、比如第一导电构件1182的包括上述的那些形状，或任何适当的形状。进一步地，可通过以选定的或适当的方式相对于第一透磁构件1182定位TCA1130的线圈来实现场差异，以实现选定的差异。例如，相对于第一透磁构件1182非对称地放置线圈可实现场的适当或选定的差异。此外，如上所述，发射场的延伸超出第一磁导构件1182的一部分可在导电构件1190中感应出电流，这又将生成感应场。

因此，尽管在图13中示出了矩形构件，但应当理解的是，即使置于大致矩形的导电构件1190上，第一导电构件1182也可以是圆形、梯形或其它合适的形状。此外，导电构件1190可以独立的分开的构件进行提供、比如不以单个整体构件进行提供的导电构件1190，而是作为定位在第一透磁构件1182与第二透磁构件1196之间的至少两个构件提供，其中在其间具有一个或多个导电构件1190。然而，还应当理解的是，第二透磁构件1196是可选的，因此两个或更多个导电构件1190可相对于第一透磁构件1182定位，以与TCA 1130一起形成场成形组件1180。

进一步地，TCA 1130的线圈组1134－1140的选定线圈可相对于场成形组件1180的选定场成形部件进行选择性成形、比如成形为卵形、圆形、圆柱形或其它合适的形状。还应当理解的是，TCA 1130可包括如上所述的用于驱动和以其它方式操作定位器20的连接部和控制部。仅作为示例，相对于场成形组件1180示出了TCA 1130的线圈，而没有示出定位器组件的其它部分。

因此，如上所述，根据各种实施例的TCA、包括以上彼此结合和/或彼此替代地讨论的那些，可用于生成场。同样根据各种实施例、包括以上彼此作为替代或附加而讨论的实施例的场成形组件可用于选择性地使场成形。如上所述，成形场实现了选定的差异，以允许在导航域或体积内跟踪选定的传感器。该差异提供或允许彼此正交或基本上正交的多个矢量，以协助提高确定跟踪装置的位置的准确性和/或速度。在各种实施例中，发射场相对于感应场(即，由导电构件中的感应电流生成)可能是或者是不同的。因此，已经利用导航域来跟踪空间的跟踪线圈或其它传感器可在包括X、Y、Z定位和定向的三维空间中基本上精确或准确地解析，X、Y、Z定位和定向包括偏航、俯仰或滚动中的至少一个。

场成形组件、比如场成形组件80或根据包括上述那些的任何适当的实施例，可包括上述材料的透磁构件和上述材料的导电构件。因此，讨论了可组合或彼此作为替代而提供的各种实施例。然而，如本文所讨论的，场成形组件可操作以大幅减少或消除可能由除场成形组件之外的导电构件引入的畸变或干扰。因此，在导航域中对跟踪装置的跟踪可能基本上不受各种构件或材料的影响，这些构件或材料可能影响有TCA产生的场。

提供了示例性实施例，从而本发明公开将是彻底的，且将其范围完整地传达给本领域的技术人员。给出了各种具体细节、比如具体部件、装置和方法的示例，以提供对本发明公开的实施例的彻底理解。对于本领域技术人员显而易见的是，无须使用特定的细节，且示例性实施例能以许多不同形式来实施，并且它们都不应被解释成限制本发明的范围。在一些示例性实施例中，不对熟知的工艺、熟知的装置结构以及熟知的技术进行详细描述。

以上对实施例的描述是为了说明和描述的目的而提供的。这不意在穷尽的或用以限制本发明。即使未明确地表示或描述，但特定实施例的个别元件或特征大体上并不限于该特定实施例，而是在能够应用时，是可互换的且可用于所选实施例中。这些元件或特征还可以许多方式改变。这种变化不应被认为脱离了本发明，而是所有这些修改意在包括于本发明的范围内。

Claims (72)

1.一种场成形组件，所述场成形组件包括：

导电构件，所述导电构件具有第一表面，所述第一表面具有第一面积；

第一透磁构件，所述第一透磁构件具有第二表面，所述第二表面具有第二表面积；以及

第二透磁构件，所述第二透磁构件具有第三表面，所述第三表面具有第三表面积；

其中，所述导电构件置于所述第一透磁构件与所述第二透磁构件之间。

2.如权利要求1所述的场成形组件，其特征在于，所述第一表面积大于所述第二表面积和所述第三表面积的组合表面积。

3.如权利要求1或2中任一项所述的场成形组件，其特征在于，还包括：

间隔构件，所述间隔构件置于所述导电构件、所述第一透磁构件和所述第二透磁构件中的至少两个之间。

4.如权利要求1至3中任一项所述的场成形组件，其特征在于，还包括：

线圈阵列，所述线圈阵列包括第一线圈，所述第一线圈构造成相对于所述导电构件、所述第一透磁构件和所述第二透磁构件生成磁场。

5.如权利要求1所述的场成形组件，其特征在于，所述第二透磁构件的周缘大于所述导电构件的周缘，并且所述第二透磁构件遇到由所述第一线圈生成的所述场的至少一部分。

6.如权利要求5所述的场成形组件，其特征在于，还包括：

线圈阵列，所述线圈阵列包括多个线圈，其中，所述多个线圈发射磁场；

其中，所述线圈阵列与所述导电构件、所述第一透磁构件和所述第二透磁构件结合形成不同的场。

7.如权利要求6所述的场成形组件，其特征在于，所述不同的场包括所述发射的磁场的第一分量的第一矢量，所述第一矢量不同于所述发射的磁场的第二分量的第二矢量。

8.如权利要求7所述的场成形组件，其特征在于，所述第一分量是时间上的第一分量，并且所述第二分量是时间上的第二分量。

9.如权利要求1至8中任一项所述的场成形组件，其特征在于，所述第一透磁构件具有不规则的周缘。

10.如权利要求1所述的场成形组件，其特征在于，还包括：

线圈阵列，所述线圈阵列包括定位在多个线圈组中的多个线圈；

其中，所述第一透磁构件包括多个所述第一透磁构件；

其中，所述多个线圈组中的每个线圈组与所述第一透磁构件中的一个相关联。

11.如权利要求1至10中任一项所述的场成形组件，其特征在于，所述第一透磁构件包括多个所述第一透磁构件；

其中，所述导电构件是单个构件；以及

其中，所述第二透磁构件是单个构件。

12.如权利要求1至10中任一项所述的场成形组件，其特征在于，所述第一透磁构件包括多个所述第一透磁构件；

其中，所述导电构件包括多个所述导电构件；以及

其中，所述第二透磁构件是单个构件。

13.一种场成形组件，所述场成形组件包括：

导电构件，所述导电构件具有第一表面，所述第一表面具有第一面积；

第一透磁构件，所述第一透磁构件具有第二表面，所述第二表面具有第二表面积；以及

第二透磁构件，所述第二透磁构件具有第三表面，所述第三表面具有第三表面积；

其中，所述第一表面积大于所述第二表面积和所述第三表面积的组合表面积。

14.如权利要求13所述的场成形组件，其特征在于，所述第一透磁构件和所述第二透磁构件定位在所述导电构件的单侧上。

15.如权利要求13或14中任一项所述的场成形组件，其特征在于，所述第一透磁构件与所述第二透磁构件间隔开，并且所述第一透磁构件和所述第二透磁构件两者均定位在所述导电构件的单侧上。

16.如权利要求13至15中任一项所述的场成形组件，其特征在于，所述第一透磁构件或所述第二透磁构件中的至少一个是非规则形状。

17.如权利要求13至16中任一项所述的场成形组件，其特征在于，还包括：

间隔构件，所述间隔构件基本上对磁场和电流呈惰性，包括基本上非磁性和非导电的；

其中，所述间隔构件定位在所述导电构件与所述第一透磁构件或所述第二透磁构件中的至少一个之间。

18.如权利要求13至17中任一项所述的场成形组件，其特征在于，所述第一透磁构件和所述第二透磁构件两者均具有对电流的高电阻性、高磁导率、高磁饱和度或低矫顽磁力中的至少一种。

19.如权利要求13至18中的任一项所述的场成形组件，其特征在于，所述导电构件具有高导电性，其中，所述高导电性包括至少十倍于所述第一透磁构件和所述第二透磁构件的导电性。

20.如权利要求13所述的场成形组件，其特征在于，还包括：

结构构件，所述结构构件具有第一结构构件表面，其中，所述第一结构构件表面包括：

第一凹穴，所述第一凹穴具有第一尺寸，所述第一凹穴构造成接纳所述第一透磁构件；

第二凹穴，所述第二凹穴具有第二尺寸，所述第二凹穴构造成接纳所述第二透磁构件；以及

接纳面积，所述接纳面积构造成接纳所述导电构件；

其中，所述导电构件定位成将所述第一透磁构件和所述第二透磁构件夹在所述导电构件与所述第一结构构件表面之间。

21.如权利要求20所述的场成形组件，其特征在于，所述结构构件包括线圈保持凹穴，以相对于所述第一透磁构件保持线圈。

22.如权利要求21所述的场成形组件，其特征在于，所述线圈保持凹穴定位成相比所述第一透磁构件的中心更靠近所述第一透磁构件的边缘。

23.如权利要求22所述的场成形组件，其特征在于，所述线圈保持凹穴包括相对于所述第一透磁构件的中心基本上非对称地定位的多个线圈保持凹穴。

24.一种具有定位器的系统，所述系统包括：

发射线圈阵列，所述发射线圈阵列包括至少一个导电材料线圈，所述导电材料线圈能操作以生成发射磁场；

场成形组件，所述场成形组件包括：

导电构件，所述导电构件具有第一表面，所述第一表面具有第一面积；以及

第一透磁构件，所述第一透磁构件具有第二表面，所述第二表面具有第二表面积；

其中，所述场成形组件和所述发射线圈阵列协作以生成选择性地不同的场。

25.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述发射磁场在所述导电构件中感应出电流以生成感应磁场；

其中，所述电流基本上绕所述导电构件中的所述第一透磁构件流动。

26.如权利要求24或25中的任一项所述的系统，其特征在于，所述发射磁场的第一分量的第一矢量相对于所述感应磁场的第二分量的第二矢量是不同的。

27.如权利要求26所述的系统，其特征在于，所述第一分量和所述第二分量是时间。

28.如权利要求24至27中任一项所述的系统，其特征在于，所述场成形组件还包括：

第二透磁构件，所述第二透磁构件具有第三表面，所述第三表面具有第三表面积；

其中，所述导电构件定位在所述第一透磁构件与所述第二透磁构件之间。

29.如权利要求24至27中任一项所述的系统，其特征在于，所述场成形组件还包括：

第二透磁构件，所述第二透磁构件具有第三表面，所述第三表面具有第三表面积；

其中，所述第一表面积大于所述第二表面积和所述第三表面积的组合表面积；

其中，所述第一透磁构件和所述第二透磁构件两者均定位在所述导电构件的单侧上。

30.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述第一透磁构件和所述第二透磁构件在所述导电构件的所述单侧上间隔开。

31.如权利要求26所述的导航系统，其特征在于，还包括：

跟踪装置，所述跟踪装置构造成感测所述发射场和所述感应场；以及

处理器，所述处理器构造成执行指令，以基于感测到的所述发射场和所述感应场来确定所述跟踪装置的位置。

32.如权利要求31所述的导航系统，其特征在于，所述第一矢量和所述第二矢量的差异允许在由所述发射场和所述感应场的至少一部分限定的导航体积中对所述跟踪装置进行准确的导航。

33.如权利要求24至32中任一项所述的导航系统，其特征在于，所述至少一个线圈相对于所述第一透磁构件或所述第二透磁构件中的至少一个基本上是平坦的。

34.如权利要求33所述的导航系统，其特征在于，所述至少一个线圈构造成在所述导电构件中感应出电流。

35.如权利要求34所述的导航系统，其特征在于，所述感应电流基本上围绕所述导电构件中的所述第一透磁构件或所述第二透磁构件中的至少一个。

36.如权利要求24至35中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：

处理器系统，所述处理器系统构造成基于所述感测的选择性地不同的场从所述跟踪装置接收信号，以确定所述跟踪装置在导航体积内的位置。

37.如权利要求36所述的系统，其特征在于，还包括：

显示装置，所述显示装置用以显示所述跟踪装置的确定位置。

38.一种利用系统使场成形的方法，所述方法包括：

形成场成形组件，包括：

提供导电构件，所述导电构件具有第一表面，所述第一表面具有第一面积；以及

定位具有第二表面的第一透磁构件，所述第二表面具有第二表面积，所述第二表面积与所述提供的导电构件间隔开选定的距离；

定位发射线圈阵列，所述发射线圈阵列包括至少一个导电材料线圈，所述导电材料线圈能操作以生成发射磁场，所述发射磁场与所述定位的第一透磁构件相距一定距离；以及

利用所述发射线圈阵列发射磁场，以与所述场成形组件协作，从而生成选择性地不同的场。

39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述第一透磁构件定位在所述发射线圈阵列与所述提供的导电构件之间。

40.如权利要求38或39中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

利用所述发射磁场在所述导电构件中感应电流以产生感应磁场；

其中，所述电流基本上绕所述导电构件中的所述第一透磁构件流动。

41.如权利要求40所述的方法，其特征在于，所述选择性地不同的场包括所述发射磁场的第一分量的第一矢量，所述第一分量相对于所述感应磁场的第二分量的第二矢量以约50度至约90度的角度间隔开。

42.如权利要求41所述的方法，其特征在于，所述第一分量和所述第二分量是时间。

43.如权利要求39至42中任一项所述的方法，其特征在于，形成所述场成形组件还包括：

将第二透磁构件相对于所述导电构件定位，所述第二透磁构件具有第三表面，所述第三表面具有第三表面积；

其中，所述导电构件定位在所述第一透磁构件与所述第二透磁构件之间。

44.如权利要求39至42中任一项所述的系统，其特征在于，形成所述场成形组件还包括：

定位第二透磁构件，所述第二透磁构件具有第三表面，所述第三表面具有第三表面积；

其中，所述第一表面积大于所述第二表面积和所述第三表面积的组合表面积；

其中，所述第一透磁构件和所述第二透磁构件两者均定位在所述导电构件的单侧上。

45.如权利要求44所述的系统，其特征在于，形成所述场成形组件还包括：

使所述第一透磁构件和所述第二透磁构件在所述导电构件的所述单侧上间隔开。

46.如权利要求39至42中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

利用跟踪装置感测所述选择性地不同的场；以及

操作处理器来执行指令，以基于感测到的选择性地不同的场来确定所述跟踪装置的位置。

47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，至少基于感测到的选择性地不同的场，操作所述处理器以执行指令来确定所述跟踪装置的位置是准确的。

48.如权利要求38至47中任一项所述的系统，其特征在于，利用所述发射线圈阵列发射的所述磁场是所述选择性地不同的场。

49.如权利要求38至48中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

形成具有非圆形的周缘的所述至少一个线圈。

50.如权利要求38至49中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

提供包括多个导电线圈的所述发射线圈阵列；以及

使所述多个导电线圈相对于彼此并且相对于所述第一透磁构件非对称地间隔开。

51.一种利用系统使场成形的方法，所述方法包括：

将发射构件相对于第一透磁构件的第一侧定位；

将导电构件相对于所述第一透磁构件的与所述发射构件相对的第二侧定位；

利用所述发射构件发射发射场；

在所述导电构件中感应出电流；以及

由于所述感应电流而在所述导电构件中生成感应场；

其中，所述发射场和所述感应场形成不同的场。

52.如权利要求51所述的方法，其特征在于，还包括：

将第二透磁构件相对于所述导电构件的与所述第一透磁构件相对的第二侧定位；

其中，所述导电构件置于所述第一透磁构件与所述第二透磁构件之间。

53.如权利要求52所述的方法，其特征在于，还包括：

利用所述第二透磁构件吸收所述发射场的一部分。

54.如权利要求52或53中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

将间隔构件定位在所述导电构件、所述第一透磁构件和所述第二透磁构件中的至少两个之间。

55.如权利要求52至54中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

使所述第二透磁构件的周缘形成为大于所述导电构件的周缘。

56.如权利要求51至55中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

使所述不同的场形成为包括所述发射场的第一分量的第一矢量，所述第一矢量与所述感应场的第二分量的第二矢量不同。

57.如权利要求56所述的方法，其特征在于，所述第一分量是时间上的第一分量，并且所述第二分量是时间上的第二分量。

58.如权利要求51至57中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

使所述第一透磁构件形成为具有不规则的周缘。

59.如权利要求51至58中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述第一透磁构件以多个所述第一透磁构件进行提供；以及

将所述导电构件以单个构件进行提供。

60.如权利要求51至58中任一项所述的场成形组件，其特征在于，还包括：

将所述第一透磁构件以多个所述第一透磁构件进行提供；以及

将所述导电构件以多个所述导电构件进行提供。

61.如权利要求51至60中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述发射构件定位在结构部件中；

其中，将发射构件相对于所述第一透磁构件的所述第一侧定位包括将所述结构部件与定位在其中的所述发射构件一起相对于所述第一透磁构件的所述第一侧定位。

62.一种利用系统使场成形的方法，所述方法包括：

将发射构件相对于第一透磁构件的第一侧定位；

将导电构件相对于所述第一透磁构件的与所述发射构件相对的第二侧定位；

利用所述发射构件发射发射场；

在所述导电构件中感应出电流；以及

由于所述感应电流而在所述导电构件中生成感应场；

其中，所述发射构件与所述定位的第一透磁构件和所述定位的导电构件协作以形成不同的场。

63.如权利要求62所述的方法，其特征在于，所述第一透磁构件和所述第二透磁构件相对于所述导电构件的单侧。

64.如权利要求63所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述第二透磁构件相对于所述导电构件的所述单侧定位；以及

使所述第一透磁构件与所述第二透磁构件间隔开。

65.如权利要求63或64中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

使所述第一透磁构件或所述第二透磁构件中的至少一个形成为不规则形状。

66.如权利要求63至65中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

将间隔构件定位在所述导电构件与所述第一透磁构件或所述第二透磁构件中的至少一个之间。

67.如权利要求63至65中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

使所述第一透磁构件和所述第二透磁构件两者形成为具有对电流的高电阻性、高磁导率、高磁饱和度或低矫顽磁力中的至少一种。

68.如权利要求62至67中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

用高导电材料形成导电构件，其中，高导电性包括至少十倍于所述第一透磁构件的导电率。

69.如权利要求62至68中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

使结构基部形成为具有第一结构构件表面；

使所述第一结构构件表面形成为包括：

第一凹穴，所述第一凹穴具有第一尺寸，所述第一凹穴构造成接纳所述第一透磁构件；以及

接纳面积，所述接纳面积构造成接纳所述导电构件；

其中，所述导电构件定位成将所述第一透磁构件夹在所述导电构件与所述第一结构构件表面之间。

70.如权利要求69所述的方法，其特征在于，还包括：

使所述结构构件形成为包括发射构件保持凹穴，以相对于与所述导电构件相对的所述第一透磁构件保持所述发射构件。

71.如权利要求62至70中任一项所述的方法，其特征在于，将所述发射构件相对于所述第一透磁构件的所述第一侧定位包括将所述发射构件相对于所述第一透磁构件的中心基本上非对称地定位。

72.如权利要求62至71中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

使所述发射场和所述感应场形成为不同的场。