CN1911171B - 具有数字信令的无线位置换能器 - Google Patents

具有数字信令的无线位置换能器 Download PDF

Info

Publication number
CN1911171B
CN1911171B CN2006101212262A CN200610121226A CN1911171B CN 1911171 B CN1911171 B CN 1911171B CN 2006101212262 A CN2006101212262 A CN 2006101212262A CN 200610121226 A CN200610121226 A CN 200610121226A CN 1911171 B CN1911171 B CN 1911171B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
microcontroller
position transducer
antenna
equipment according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2006101212262A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1911171A (zh
Inventor
A·C·阿尔特曼
A·戈法里
Y·埃夫拉思
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Biosense Webster Inc
Original Assignee
Biosense Webster Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biosense Webster Inc filed Critical Biosense Webster Inc
Publication of CN1911171A publication Critical patent/CN1911171A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1911171B publication Critical patent/CN1911171B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/02—Magnetic compasses
    • G01C17/04—Magnetic compasses with north-seeking magnetic elements, e.g. needles
    • G01C17/06—Suspending magnetic elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V15/00—Tags attached to, or associated with, an object, in order to enable detection of the object
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/02—Rotary gyroscopes
    • G01C19/04—Details
    • G01C19/16—Suspensions; Bearings
    • G01C19/24—Suspensions; Bearings using magnetic or electrostatic fields
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2051—Electromagnetic tracking systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2072—Reference field transducer attached to an instrument or patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
    • A61B2090/3904—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers specially adapted for marking specified tissue
    • A61B2090/3916—Bone tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
    • A61B2090/397—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers electromagnetic other than visible, e.g. microwave
    • A61B2090/3975—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers electromagnetic other than visible, e.g. microwave active
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
    • A61B2090/3983—Reference marker arrangements for use with image guided surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
    • A61B2090/3991—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers having specific anchoring means to fixate the marker to the tissue, e.g. hooks

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于跟踪对象的设备，包括适于固定到对象的位置换能器。所述位置换能器包括数字微控制器，所述数字微控制器包括多个输出管脚，并且在至少一个输出管脚上以所选频率产生交替的数字输出。至少一个发射天线直接连接到所述至少一个输出管脚上，从而所述至少一个天线响应交替的数字输出发射在所选频率的磁场。磁场传感器感测磁场并产生响应该磁场的信号。处理器接收和处理所述信号以确定位置换能器的坐标。

Description

具有数字信令的无线位置换能器
技术领域
本发明整体上涉及位置感测系统，并尤其涉及无线位置换能器的操作。
背景技术
本领域中已知多种用于跟踪关于医学过程中对象坐标的方法和系统。这些系统中一些基于磁场的发射和接收。在一些情况中，所述磁场通过体外的辐射器发射并由固定到体内对象上的传感器接收；然而在其他情况中，位于体内的对象上的辐射器将磁场发射到体外的接收器。用于基于所感测的磁场计算对象的坐标的技术无论在何种情况中均是相似的。
例如，授予Ben-Haim的美国专利5,391,199和5,443,489描述了一些系统，其中使用一个或多个诸如霍尔效应(Hall effect)装置、线圈或其他天线的场换能器确定体内探测器的坐标，在此引入上述专利公开的内容作为参考。这些系统用于产生关于医学探测器或导管的位置信息。诸如线圈的传感器被放置在探测器中，并产生响应外部施加的磁场的信号。磁场由诸如辐射器线圈的磁场换能器产生，所述磁场换能器固定到外部参考系中已知的相互间隔开的位置上。可选地，探测器内的发射天线可以产生随后由体外的接收器感测的磁场。
全部授予Ben-Haim等人的PCT专利公布WO96/05768、美国专利6,690,963和美国专利申请公布2002/0065455，描述了一种产生关于导管尖端的六维位置和方向信息的系统，在此引入上述专利公开的内容作为参考。该系统使用邻近导管中可定位位置，例如导管末端附近的多个传感器线圈，和固定在外部坐标系中的多个辐射器线圈。传感器线圈产生响应于辐射器线圈产生的磁场的信号，所述信号可用于六个位置和方向坐标的计算。
授予Doron等人的美国专利6,239,724描述了一种用于提供体内对象坐标的无线遥测系统，在此引入上述专利公开的内容作为参考。该系统包括可植入的遥测单元，该遥测单元具有：(a)第一换能器，用于将从体外接收的能量信号转换成用于为遥测单元供能的电能；(b)第二换能器，用于接收从体外接收的定位场信号；和(c)第三换能器，用于响应定位场信号将定位信号发射到体外的位置。
授予Govari的美国专利申请公开2003/0120150描述了一种系统，其中将无线转发器固定到对象，在此引入上述专利公开的内容作为参考。所述转发器包括至少一个传感器线圈和一个供电线圈，在所述传感器线圈中，信号电流响应由固定辐射器产生的电磁场流动，所述供电线圈接收射频(RF)驱动场并从驱动场运送电能以对转发器供能。所述供电线圈还将响应信号电流的输出信号发射到信号接收器，信号接收器处理信号以确定对象的坐标。
授予Besz等人的美国专利5,099,845描述了一种医疗器械位置确定装置，其具有形成器械部分以插入到对象中(例如人体)的辐射元件，在此引入上述专利公开的内容作为参考。所述辐射元件发射由至少一个接收元件探测的信号。接收到的信号能量水平用于测量辐射元件离开接收元件的距离，这而后指示给器械操作者使得他可以在对象内定位该器械。
授予Polvani的美国专利5,762,064描述了一种用于确定体内磁探测器的位置的医学磁定位系统和方法，在此引入上述专利公开的内容作为参考。将至少两个间隔开的磁力计固定到接近体内探测器的所需位置的身体外部的区域。在磁力计探测探测器的三维磁场，并且依照探测得的三维场的位置确定探测器的位置。
发明内容
在下文描述的本发明实施例中，将一个微型无线位置换能器固定到插入患者体内的对象上。例如，换能器可以包含在植入物内，或者连接到用于对患者进行外科手术的工具上。位置换能器产生磁场，该磁场由典型(虽然不是必要的)位于患者体外固定位置的接收器检测。响应于检测到的磁场，接收器输出位置信号，分析所述位置信号以确定换能器的坐标，并因而确定了体内对象的坐标。
在本发明的一些实施例中，位置换能器包括控制换能器操作的数字微控制器。微控制器被连接以驱动一个或多个例如线圈天线的发射天线从而产生磁场。为了将换能器制造得尽可能小和简单，天线被直接连接到微控制器的输出管脚，即在微控制器和线圈之间没有介入额外的模拟放大器。对微控制器编程以所需的驱动频率在这些管脚之间输出交替的数字输出，例如方波。结果，天线以驱动频率产生磁场，并且能调调谐接收器以检测在该频率的磁场。在一个实施例中，在不同方向上缠绕的三个线圈，由微控制器的不同管脚驱动以发射三个不同的、可辨识的磁场。
在本发明的一些实施例中，微控制器被配置成经由无线下行链路接收数字数据，从而当换能器处于体内时，允许外部控制和重新编程。为了这个目的，从体外的天线向换能器发射射频(RF)载波。对所述载波调幅以将数据传送到传感器。由天线，例如在谐振电路中的线圈接收载波，所述线圈通过整流器直接连接到微控制器的输入管脚。在这个接收电路中不需要放大器或模/数(A/D)转换器。更确切地，微处理器仅仅感测由整流器提供的包络的电平。
在一个实施例中，无线下行链路用于通过调制由换能器所产生磁场的所需驱动频率处的高频载波信号，将射频同步信号发射到位置换能器。微控制器与调制的载波信号精确同步地驱动发射天线。将体外接收器调谐到同步信号的频率(可能的话，和相位)，并且因而能可靠地检测由位置换能器发射的弱场，即使在存在基本背景噪声的情况下。因而，用最小附加电路且不需要换能器中昂贵的频率控制元件，可数字控制换能器由此获得精确频率和相位控制。
在本发明的一些实施例中，从体外的射频(RF)辐射器以感应地方式为数字微控制器提供能量。RF能量导致电流在换能器单元的一个或多个供电线圈中流动。整流所述电流并且将所述经整流的电流输入到调节器，所述调节器向微控制器提供适当的DC电压。
在一个实施例中，微控制器包括一个可编程的、非易失性存储器，例如闪存。为了当换能器处于患者体内时重新编程所述存储器，输入到微控制器电压电平从正常操作电压转换到编程所需的较高电压电平。采用被连接到微控制器的可切换输入管脚的简单的、固定输出调节器能够实现电压电平转换。微控制器在内部转换所述输入管脚使得所述调节器的接地输出管脚能可选择地接地或者以选定的电压悬地。悬浮调节器接地管脚增加了对微控制器的电压输入电平，因而允许用经由无线下行链路发射到换能器的数字数据重新编程存储器。当换能器包括作为其能量源的电池而不是感应的RF能量时，可以采用相似的技术以远程编程。
因而，根据本发明的实施例，提供了跟踪对象的设备，包括：
位置换能器，其适于固定到对象，并包括：
数字微控制器，包括多个输出管脚，并且在至少一个输出管脚上以所选的频率产生交替的数字输出；和
至少一个发射天线，其直接连接到至少一个输出管脚，从而所述至少一个天线响应所述交替的数字输出以所选频率发射磁场；
场传感器，适于感测磁场并产生响应磁场的信号；和
处理器，被连接以接收和处理信号从而确定位置换能器的坐标。
在公开的实施例中，所述至少一个发射天线包括具有邻近所选频率的谐振频率的线圈。典型地，数字微控制器的多个输出管脚包括至少第一和第二输出管脚，并且所述线圈直接连接在第一和第二输出管脚之间。数字微处理器可以分别在第一和第二输出管脚上，以所选频率产生相反相位的第一和第二交替的数字输出。
在一个公开的实施例中，交替的数字输出包括方波。
在一些实施例中，多个输出管脚包括至少第一和第二输出管脚，并且所述至少一个发射天线包括至少第一和第二天线线圈，所述天线线圈分别直接连接到第一和第二输出管脚，并且数字微控制器在第一和第二输出管脚产生交替的数字输出从而交替驱动第一和第二天线线圈。在一个实施例中，多个输出管脚包括一个附加输出管脚，并且第一和第二天线线圈分别直接连接在附加输出管脚与第一和第二管脚之间。典型地，所述至少第一和第二天线线圈缠绕在互相垂直的轴上。
在一些实施例中，所述设备包括发射射频(RF)信号的参考发射器，调制所述射频信号从而将二进制数据传送到位置换能器，其中位置换能器包括适于接收信号的接收天线和连接到接收天线从而解调和传送二进制数据到数字微控制器的解调电路，并且其中数字微控制器适于响应二进制数据产生交替的数字输出。在一个公开的实施例中，响应处于预定数据率的二进制数据调幅所述RF信号，并且所述数字微控制器包括数字输入管脚，并且，解调电路包括直接连接在接收天线和数字输入管脚之间的整流器，从而整流RF信号并将经整流的RF信号耦合到数字输入管脚。典型地，二进制数据包括同步信号。
在一些实施例中，所述设备包括能量发射器，其向位置换能器发射射频(RF)能量，其中位置换能器包括至少一个适于接收已发射的RF能量的接收天线，和连接以整流RF能量向数字微处理器提供直流(DC)输入的整流器。
在一个公开的实施例中，位置换能器是无线装置，其被密封以插入对象体内。可选地，位置换能器包括至少一个用于感测体内生理参数的附加传感器，和至少一个连接到微控制器以由此经由所述至少一个发射天线发射传感器读数的附加传感器。
根据本发明的一个实施例，还提供了用于跟踪对象的设备，包括：
参考发射器，其发射以参考频率调制的射频(RF)信号；
位置换能器，其适于固定到对象，并且其包括：
至少一个天线，用于接收RF信号和发射磁场；和
数字微控制器，其连接到至少一个天线从而接收来自RF信号的参考频率，并驱动所述至少一个天线以所述参考频率产生磁场；
场传感器，其被调谐以感测参考频率的磁场，并适于产生响应所述磁场的信号；和
处理器，连接以接收和处理所述信号以确定位置换能器的坐标。
在一个公开的实施例中，数字微控制器包括数字输入管脚，并且所述位置换能器包括整流器，所述整流器直接连接在所述至少一个天线和数字输入管脚之间，从而整流RF信号并将经整流的RF信号耦合到数字输入管脚。
附加地或可选地，数字微控制器可操作用于驱动所述至少一个天线以产生与调制的RF信号具有预定相位关系的磁场，并且场传感器适于响应所述相位关系感测磁场。
在一个公开的实施例中，数字微控制器包括输入和输出管脚，并且其中所述至少一个天线包括连接到至少一个输入管脚的接收天线，和连接到至少一个输出管脚的发射天线。典型地，数字微控制器可操作用于通过在至少一个输出管脚上产生在参考频率的方波来驱动发射天线。
根据本发明的一个实施例，另外提供了无线装置，包括：
数字微控制器，包括适于接收二进制数据的数字输入管脚；
接收天线，适于接收射频(RF)信号，所述射频信号被以预定的调制率幅度调制从而将二进制数据传送到无线装置；和
整流器，直接连接在接收天线和数字输入管脚之间以整流RF信号并将经整流的RF信号耦合到数字输入管脚。
在一个公开实施例中，整流器包括串联在接收天线和数字输入管脚之间的一个二极管。
典型地，RF信号具有载波频率，并且其中接收天线包括具有接近载波频率的谐振的线圈。
在一个实施例中，配置数字微控制器使得数字输入管脚上经整流的RF信号的出现触发了数字微控制器的中断。
在一些实施例中，所述装置包括发射天线，其中数字微控制器包括数字输出管脚，所述数字输出管脚被连接以驱动发射天线发射响应二进制数据的磁场。典型地，数字微处理器适于在数字输出管脚上与二进制数据的调制率同步地产生方波。
根据本发明的一个实施例，还提供了一种无线装置，包括：
电源，适于产生直流(DC)电压；
调节器，包括连接到电源的电源输入、电源输出和地输出，并且可操作用于响应于DC电压在电源输出和地输出之间产生第一电压；
二极管，包括连接到调节器的地输出的第一终端并包括第二终端；
数字微控制器，其包括：
非易失性存储器，当操作在第一电压时，其可以只读模式访问，和当操作在高于第一电压的第二电压时，其可编程；
电源输入，连接到调节器的电源输出；
地管脚，连接到二极管的第二终端；
输入管脚，通过微控制器在输入管脚连接到地管脚的第一配置和输入管脚悬浮的第二配置之间是可转换的；和
数据输入，连接以接收通过空气发射的数据信号，所述数据信号包括包括编程指令和数据，
其中微控制器适于响应编程指令将输入管脚从第一配置转换到第二配置，从而导致电源输入和地管脚之间的电压增加到第二电压，并在输入管脚处于第二配置的同时，将数据写入非易失性存储器。
在一个公开的实施例中，数字微控制器适于响应所述数据发射用于确定无线装置的坐标的信号。
在一个实施例中，非易失性存储器包括闪存。
典型地，数据信号包括射频(RF)信号，其被调制从而将二进制数据传送到所述装置，并且所述装置包括适于接收RF信号的接收天线和被连接到接收天线从而将二进制数据解调和传送到数字微控制器的数据输入的解调电路。在一个公开的实施例中，所述RF信号包括响应二进制数据幅度调制的RF载波，并且解调电路包括整流器，所述整流器直接连接在接收天线和数字输入管脚之间从而整流RF信号。
根据本发明的一个实施例，此外还提供了一种跟踪对象的方法，包括：
将位置换能器固定到对象，所述位置换能器包括数字微控制器，其包括多个输出管脚；
将至少一个发射天线直接连接到至少一个输出管脚；
在所述数字微控制器的至少一个输出管脚上以选定频率产生交替的数字输出，从而导致至少一个天线以所选频率发射磁场；
感测磁场以确定位置换能器的坐标。
根据本发明的一个实施例，还提供了一种跟踪对象的方法，包括：
从参考发射器发射以参考频率调制的射频(RF)信号；
将位置换能器固定到对象，所述位置换能器包括至少一个用于接收RF信号和发射磁场的天线，和被连接到所述至少一个天线从而从RF信号接收参考频率并驱动所述至少一个天线以产生参考频率的磁场的数字微控制器；
感测参考频率的磁场以确定位置换能器的坐标。
根据本发明的一个实施例，还提供了一种操作包括数字微控制器的无线装置的方法，该方法包括：
发射射频(RF)信号，其被以到预定的调制率幅度调制从而将二进制数据传送到无线装置；
通过将整流器直接连接在接收天线和数字输入管脚之间，将接收天线连接到数字微控制器，从而整流RF信号并将经整流的RF信号耦合到数字输入管脚。
附图说明
根据下列对实施例以及附图的详细描述，将更充分地理解本发明，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的用于位置感测的系统的示意图；
图2是显示根据本发明的实施例的位置换能器的细节的示意图；
图3是示意性示出根据本发明的一个实施例的位置感测系统的功能元件的框图；
图4是示意性示出根据本发明的一个实施例，由位置换能器中的微控制器产生的驱动信号的曲线图；
图5是示意性示出根据本发明的一个实施例，发射到位置换能器的幅度调制的下行链路信号的曲线图；
图6是根据本发明的一个实施例，示意性示出连接到微控制器的解调电路的电路图；和
图7是根据本发明的一个实施例，示意性示出位置换能器中的电源输入和编程控制电路的框图。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个实施例，在外科手术中使用的磁跟踪系统20的示意图。外科医生22使用工具24对患者23执行医疗过程。在手术位置将植入物26引入患者体内，所述手术位置在这个例子中位于患者的腿30上。所述跟踪系统通过测量和表示植入物26和工具24的位置，指导外科医生执行医疗过程，在这个例子中，所述医疗过程是膝关节手术。该系统测量遍及包括手术位置的工作体积的位置和定向坐标。
植入物26和工具24包含微型无线位置换能器，这将在下文详细描述。每个位置换能器包括一个和多个发射天线，典型为线圈，驱动其以产生磁场。相对于诸如定位垫34的场传感器，确定工具24和植入物26的坐标，所述定位垫被固定到患者身体并感测由位置换能器产生的磁场。在图1示出的例子中，定位垫放在患者的小腿和大腿上，接近植入物26。定位垫包括感测天线，例如线圈，如下面图2中所示。可选地或附加地，场传感器可以被固定到手术台或接近患者23的另一个结构。
由工具24和植入物26中的位置换能器产生的磁场在定位垫34中感应电流，所述电流指示位置换能器相对于感测天线的位置和定向。响应所述感应电流(或相应的电压)，定位垫向信号处理控制台38发射位置信号。控制台处理接收到的信号以计算工具24和植入物26的位置和定向坐标。计算机41(其也可以执行控制台28的功能)在显示器42上以图形方式为外科医生显示位置信息。例如，当外科医生22在外科手术期间操作工具时，显示器可以显示工具24相对于植入物26的位置和定向。
尽管为举例的目的在关于整形外科的上下文中显示了系统20的使用，本发明的原理可以相似地应用到其他无线位置感测系统和应用。例如，在此所述类型的无线位置换能器可以结合其他类型的医疗植入物和工具，例如用于心血管应用的导管，并可以同样用在非医疗应用中。
图2是根据本发明的一个实施例的、密封在植入物26中的位置换能器50的示意图。可选择地，换能器50可以包含在或否则连接到其他类型的植入物、工具和其他侵入装置中。在这个示意性实施例中的换能器50包括一个或多个发射器线圈52，其通常包括缠绕在磁芯上的线圈线。换能器50还包括一个或多个供电线圈62和一个无线通信线圈60。线圈安装在合适的基片56上，例如柔性印刷电路板(PCB)，并且连接到同样安装在基片上的微控制器58和外围电路元件59。微控制器58可以包括，例如，由Texas Instruments(Dallas，Texas)制造的，超低功率16位RISC混和信号处理器的MSP430族中的一个。换能器50通常密封在植入物中从而防止换能器元件与患者的组织和体液之间的接触。
微控制器58驱动发射器线圈52产生由定位垫34感测的磁场，如在下文中所述。微控制器由供电线圈62接收的射频(RF)能量供电，并使用由通信线圈60接收的控制信号控制。典型地，除了定位垫感测由发射器线圈52产生的磁场的功能之外，由定位垫34发射RF能量和控制信号。可选地或附加地，RF能量和通信信号可以从另一个源被发射到换能器50。进一步可选地或附加地，换能器50可以包括对微控制器供电的电池(未示出)。作为另一个选择，基于存储在换能器的存储器中的微码，在没有任何通信输入的情况下可以独立地操作微控制器。
尽管为了简易，图2仅在每个发射器和供电线圈组件中示出了单一线圈，实际上每个组件典型包括多个线圈，例如三个发射线圈和三个供电线圈。发射线圈可以以相互垂直的方向共同缠绕在一个铁芯上，同时电源线圈以相互垂直的方向共同缠绕在另一个铁芯上。可选地，发射和供电线圈可以在同一铁芯上重叠，例如在2004年1月9日提交的美国专利申请10/754,751中所描述的，在此引入上述专利公开的内容作为参考。
图3是示意性的示出根据本发明的一个实施例的定位垫34和位置换能器50的功能元件的框图。定位垫34包括与控制台38通信的处理单元70。所述处理单元驱动能量发射天线72向供电线圈62发射RF能量，而且还驱动通信天线74向通信线圈60发射同步和控制信号。可选地，如上所述，这些功能可以由系统20中的其他发射器(未示出)执行，或者它们完全可以提前。
感测线圈76感测由换能器50中的发射线圈52A、52B和52C(共同称作发射线圈52)产生的磁场。处理单元70滤波、放大和数字化在感测线圈76中感应的信号以获得传送到控制台38的位置信号。如上所述，发射线圈典型以互相垂直的方向缠绕以产生具有不同空间方向的磁场。相似地，感测线圈76可以以相互垂直的方向缠绕以给出它们感测的场的方向分辩率。可选地，可以采用不同数量和结构的发射线圈和感测线圈。例如，为了节省空间和减少换能器的复杂性，换能器可以仅包括一个和两个发射线圈。附加地或可选地，发射线圈和/或感测线圈可以是不同心的，并且每个线圈可以缠绕在不同的铁芯上。其他线圈结构对于本领域技术人员将是已知的。
由电源线圈62接收的RF能量由整流器78整流，其因而向电压控制电路80产生DC输入。这个电路被连接以向微控制器58的合适管脚82提供稳压。如下文参考图7所述，所述微控制器的输入电压可以改变。。
来自通信线圈60的同步和控制信号由解调电路84解调，所述解调电路84向微控制器的其他管脚82输出二进制、调幅信号。将在下文参考图5和6描述所述解调电路的操作。尽管在图3中仅示出了一个通信线圈，换能器50可以可选地包括两个或三个可以以相互垂直的方向缠绕的通信线圈。这些线圈可以全部并联或串联到解调电路。
还有其他管脚82(图3中标记为A、B、C、D)被连接以驱动发射线圈52A、52B和52C。每个发射线圈被连接在各个管脚(A、B或C)和共用管脚D之间。这些管脚典型是通用输入/输出(GPIO)管脚，其在软件控制下，可由微控制器设置成高(二进制1)或低(二进制0)电压值。在图3中所示的实施例中，这些管脚直接连接到线圈52A、52B和52C，而不需要介入有源元件，例如微控制器芯片外部的放大器。
图4是示意性示出根据本发明的一个实施例，由微控制器58在管脚A、B、C和D上产生的驱动信号90、92的曲线图。在这个实施例中，根据程序指令，驱动微控制器管脚以产生所需发射频率的方波。典型地，频率处于音频范围内，例如，在5kHz附近，但是可选地可以采用更高或更低的频率范围。可选地，如果微控制器具有合适的计算和数字I/O能力，可以产生其他形式的交替的数字输出，例如近似三角波或正弦波的输出。发射线圈52(连同通向线圈的线和可能连接到微控制器的管脚的其他无源元件)被设计成具有接近发射频率的谐振频率，同时滤出较高的频率。结果，发射线圈使图4中所示的方波信号平滑成近似正弦曲线的形式。
感测线圈76检测产生的正弦磁场。在微控制器管脚和线圈之间没有外部放大器，意味着该场是弱的，并且因此需要定位垫34非常接近换能器50被定位。另一方面，可以非常精确地控制发射场的频率，从而感测线圈76可以有利地具有很高的Q并精确调频到驱动信号90、92的频率。参考图5和6，在下文中描述了用于有利地控制发射频率的方法。
如图4中所示，微控制器58可以被编程以将发射线圈52驱动成推挽式结构。为了这个目的，每个线圈的两侧都连接到用相反极性驱动的微控制器的有源输出管脚。在图中示出的例子中，通过向线圈一侧的管脚A施加信号90，同时向在线圈另一侧的管脚D施加相反极性的信号92，来驱动线圈52A。该特征增加了流过线圈的电流并因而增加了发射信号的强度。
当提供了多个发射线圈时，如图3所示，微控制器58可以将线圈驱动成时域多路复用(TDM)模式，从而每个线圈以预先指定的时隙序列依次发射。因而，在图4中所示的例子中，当正驱动线圈52A以发射磁场时，使用与返回管脚D极性相同的信号92驱动非发射线圈52B和52C(在管脚B和C上)。结果，由于来自发射线圈52A的拾取(pickup)，抑止了线圈52B和52C中的寄生电流。随后，在指定的时隙期间，依次用信号90驱动管脚B和C的每一个，同时用信号92驱动其余管脚。
可选择地，微控制器58可以编程以经由和用于产生磁场相同的GPIO管脚发射编码消息。例如，在系统20启动时，微控制器可以发射传感器ID和校准参数。由控制台38经由感测线圈76接收所述消息。
图5是示意性地示出根据本发明的一个实施例、由通信天线74发射的调幅高频信号94的曲线图。信号94包括高频RF载波，虽然还可以采用更高或更低的频率范围，但其典型在40MHz的范围内。对载波调幅以将数据传送到传感器。在图中所示的例子中，调制周期T是200μs，即，将载波以5kHz调制，其等于驱动信号90和92(图4)的典型频率。
图6示意性地示出根据本发明的一个实施例的解调电路84的细节的电路图。电容96耦连在通信线圈60的两端以限定谐振电路，其具有在信号94的载波信号频率的谐振频率。线圈电路通过整流器(例如二极管98)直接连接到微控制器58的一对管脚82，例如GPIO管脚。解调电路可以在整流器和微控制器之间包括滤波器，例如电容100。然而，不需要放大器、A/D转换器或者其他有源元件。更确切地，微控制器58仅仅感测由解调电路84提供的信号94的包络的电平。
在由图5和6所示的例子中，可以采用40MHz载波的包络调制以将5kHz时钟传送到微控制器58。将微控制器编程以驱动发射线圈52从而以从线圈60接收的输入时钟频率产生磁场。因而，天线74用作参考发射器，并且由控制台38仅仅设置由天线74发射的载波的调制频率而外部控制换能器50的发射频率。在系统20中全部采用相同的时钟率，从而处理单元70中的滤波电路(未示出)能够精确调频到这个相同频率。不需要其他同步。由于系统的所有元件被调频到相同的基本频率，频率是否随时间有小的变化没有关系。此外，既然已知调制信号94和驱动信号90、92之间的相位关系，处理单元70可以应用相位灵敏检测，以便即使在存在基本背景噪音的情况下，也能准确地检测由换能器50产生的弱磁场。
尽管如图5中所示，信号94仅仅被调制开启和关闭以传送定时信号，同样，可以采用更复杂的调制模式以传送二进制数据(这类数字调制通常称作振幅键控-ASK)。数据可以包括对微控制器58的操作指令。附加地或可选地，如下文所述，这个数据通道可用于存储在换能器50中的重新编程软件代码中。
典型地，当在用于系统20的位置感测中换能器50不激活时，微控制器58“睡眠”。为了在需要时“唤醒”微控制器，可以选择被连接以接收来自电路84的解调信号的微控制器的管脚，从而该管脚上的信号产生规定的中断。这个中断导致微控制器开始运行其操作程序并驱动线圈52，如上所述。因而，由天线74发射的输入数据或时钟信号自身使换能器醒来并开始工作。
图7是示意性地示出根据本发明的一个实施例的电压控制电路80和微控制器58的元件的结构图。典型包括带有低通滤波器(未示出)的全桥整流器的整流器78根据由供电线圈62接收的RF能量的强度输出可变DC电压。DC调节器104接收该可变电压并输出典型在2.5V范围中的固定电压电平，所述电压是运转微控制器58所需的。调节器104可以包括，例如由NationalSemiconductor(Santa Clara，加利福尼亚)制造的LP3983微功率、低静态电流、CMOS电压调节器(在微SMD包装中)。这个调节器提供了2.5V的输出电压。由于如下解释的理由，调节器104的正电压输出管脚连接到微控制器的电源输入管脚(PWR)，而地输出管脚连接到GPIO管脚。二极管106连接在该GPIO管脚和微控制器的地管脚之间。然而，一般地，在微控制器中的内部开关108将GPIO管脚接地，从而微控制器接收由调节器104输出的操作电压电平。
典型地，微控制器58包括非易失性只读存储器102，例如闪存，所述存储器存储由微控制器在运行中使用的软件(微码)。存储器102可以如图所示在微控制器芯片上，或者在芯片外部。为了写入闪存，必须向微控制器提供比为操作目的由调节器104通常提供的的电压更高的DC电压。为了提供增高的电压，开关108被打开，如图7所示，从而GPIO管脚通过具有大致等于二极管106的正向压降的电压悬地。结果，在PWR输入管脚和地之间出现更高的电压(在这个例子中约3.7V)。(如果需要，可以增加与二极管106串联的附加二级管以达到更高电压)。更高的电压允许重新编程闪存。
如果在换能器50运行期间确定应当重新编程存储器102，则将一预定序列位调制到由通信天线74发射的信号。通信线圈60接收所述信号，并且解调器84将位序列解调和输入到微控制器58。对微处理器进行编程以辨识该位序列是进入编程模式的命令。响应该命令，微处理器打开开关108并因而悬浮连接到调节器104地侧的GPIO管脚。到微控制器的输入电压相应地增加。例如，一旦在编程模式中，微控制器连续接收由天线74发射的数据并将该数据写入闪存，因而覆盖了其先前存储的程序。当编程序列结束时，微控制器关闭开关108以将GPIO管脚接地并返回到常规操作模式。
因而，电压控制电路80为微控制器58采用标准、固定电源调节器作为输入改变其自身输入电压，提供了一个非常简单和经济的方法。不需要专用编程电路或高压调节器。本发明的这个方面允许位置换能器50在密封入植入物26之后编程，并且甚至还允许该领域的重新编程和软件升级。本实施例的原理可以应用在其他类型的无线装置的编程中，无论是外部(如换能器50的情况)或者由内部电池供能。该方法可以不仅用于重新编程微控制器58，还可用于将其他存储数据，例如校准查询表，写入闪存102。
更一般而言，虽然在上文中关于无线位置换能器描述了本发明的实施例，但是本发明的方案可以实施在其他类型的无线数字换能器和传感器中。例如，除了位置感测之外，上面描述的方法和装置体系结构可以用于可植入装置中，所述可植入装置用于感测生理参数，例如温度、压力和/或流流。可选地，可以为发射传感器读数提供一个单独发射通道。例如，可以经由从发射线圈52分离的专用天线发射该读数。附加地或可选地，传感器输出可以由单独的、专用的微控制器处理。
应当理解，上述实施例以举例的方式被引证，并且本发明不局限于上文中已经显示和描述的细节。更确切地，本发明的范围包括上文描述的各种特征的组合和子组合，以及本领域技术人员基于阅读前述说明书能想到并且未在现有技术中公开的其的变化方案和修改方案。

Claims (19)

1.用于跟踪对象的设备，包括：
适于固定到对象的位置换能器，并且其包括：
数字微控制器，包括多个输出管脚，并且能够操作用于在至少一个所述输出管脚上以选定频率产生交替的数字输出；和
至少一个直接连接到所述至少一个输出管脚上的发射天线，从而所述至少一个发射天线响应交替的数字输出以选定频率发射磁场；
场传感器，适于感测磁场并产生响应其的信号；
处理器，被连接以接收和处理所述信号以确定位置换能器的坐标。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个发射天线包括具有在所选频率附近的谐振频率的线圈。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个发射天线包括线圈，并且其中数字微控制器的多个输出管脚包括至少第一和第二输出管脚，并且其中线圈直接连接在第一和第二输出管脚之间。
4.根据权利要求3所述的设备，其中数字微控制器能够操作用于分别在第一和第二管脚上以所选频率产生相反相位的第一和第二交替的数字输出。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述交替的数字输出包括方波。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个输出管脚包括至少第一和第二输出管脚，以及附加输出管脚，并且其中所述至少一个发射天线包括至少第一和第二天线线圈，其中第一天线线圈直接连接在所述附加输出管脚和第一输出管脚之间，第二天线线圈直接连接在所述附加输出管脚和第二输出管脚之间，并且其中数字微控制器能够操作用于在第一和第二输出管脚上产生交替的数字输出从而交替驱动第一和第二天线线圈。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述至少第一和第二天线线圈缠绕在相互垂直的轴上。
8.根据权利要求1所述的设备，还包括参考发射器，其能够操作用于发射射频RF信号，所述射频信号被调制以将二进制数据传送到位置换能器，
其中所述位置换能器包括适于接收信号的接收天线和连接到接收天线以将二进制数据解调和传送到数字微控制器的解调电路，和
其中所述数字微控制器适于响应所述二进制数据产生交替的数字输出。
9.根据权利要求8所述的设备，其中响应处于预定数据率的二进制数据对RF信号调幅，并且其中数字微控制器包括数字输入管脚，并且其中解调电路包括整流器，所述整流器直接连接在所述接收天线和所述数字输入管脚之间，从而整流RF信号并将经整流的RF信号耦合到数字输入管脚。
10.根据权利要求8所述的设备，其中二进制数据包括同步信号。
11.根据权利要求1所述的设备，包括能量发射器，其能够操作用于向位置换能器发射射频RF能量，
其中位置换能器包括至少一个接收天线和一个整流器，所述接收天线适于接收发射的RF能量，所述整流器被连接以整流RF能量从而向数字微控制器提供直流DC输入。
12.根据权利要求1所述的设备，其中位置换能器是被密封以插入对象体内的无线装置。
13.根据权利要求12所述的设备，其中位置换能器包括至少一个用于感测体内生理参数的附加传感器，并且其中所述至少一个附加传感器被连接到微控制器以经由所述至少一个发射天线发射传感器读数。
14.用于跟踪对象的设备，包括：
参考发射器，其能够操作用于发射以参考频率调制的射频RF信号；
位置换能器，适于被固定到对象，并且其包括：
至少一个天线，用于接收RF信号和用于发射磁场；和
数字微控制器，其连接到所述至少一个天线从而接收来自RF信号的参考频率，并以所述参考频率驱动所述至少一个天线以产生磁场；
场传感器，其被调频以感测在参考频率的磁场，并适于产生响应所述磁场的信号；和
处理器，其被连接以接收和处理信号以确定位置换能器的坐标，
其中数字微控制器包括输入和输出管脚，并且其中所述至少一个天线包括直接连接到至少一个输入管脚的接收天线和直接连接到至少一个输出管脚的发射天线。
15.根据权利要求14所述的设备，其中数字微控制器包括数字输入管脚，并且其中位置换能器包括整流器，所述整流器直接连接在所述至少一个天线和所述数字输入管脚之间，从而整流RF信号并将经整流的RF信号耦合到数字输入管脚。
16.根据权利要求14所述的设备，其中数字微控制器能够操作用于驱动所述至少一个天线以产生与调制的RF信号具有预定相位关系的磁场，并且其中场传感器适于响应该相位关系来感测所述磁场。
17.根据权利要求14所述的设备，其中数字微控制器能够操作用于通过在所述至少一个输出管脚上产生在参考频率的方波来驱动发射天线。
18.根据权利要求14所述的设备，还包括能量发射器，能够操作用于将射频RF能量发射到位置换能器，
其中所述位置换能器包括至少一个接收天线和整流器，所述接收天线适于接收发射的RF能量，所述整流器被连接以整流RF能量以向数字微控制器提供直流DC输入。
19.根据权利要求14所述的设备，其中位置换能器是被密封用于插入对象体内的无线装置。
CN2006101212262A 2005-07-14 2006-07-14 具有数字信令的无线位置换能器 Active CN1911171B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/181256 2005-07-14
US11/181,256 US8730011B2 (en) 2005-07-14 2005-07-14 Wireless position transducer with digital signaling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1911171A CN1911171A (zh) 2007-02-14
CN1911171B true CN1911171B (zh) 2012-10-03

Family

ID=37106304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006101212262A Active CN1911171B (zh) 2005-07-14 2006-07-14 具有数字信令的无线位置换能器

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8730011B2 (zh)
EP (4) EP3376264A1 (zh)
JP (1) JP5649764B2 (zh)
KR (1) KR20070009471A (zh)
CN (1) CN1911171B (zh)
AU (1) AU2006202954A1 (zh)
BR (1) BRPI0602801A (zh)
CA (1) CA2552178C (zh)
IL (1) IL176789A (zh)
MX (1) MXPA06008073A (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7324915B2 (en) * 2005-07-14 2008-01-29 Biosense Webster, Inc. Data transmission to a position sensor
EP1944581B1 (en) * 2007-01-15 2011-09-07 Sony Deutschland GmbH Distance, orientation and velocity measurement using multi-coil and multi-frequency arrangement
AU2008329807B2 (en) 2007-11-26 2014-02-27 C. R. Bard, Inc. Integrated system for intravascular placement of a catheter
JP2009169327A (ja) * 2008-01-21 2009-07-30 Hitachi Displays Ltd 電力伝送回路
EP2417421B1 (de) * 2009-04-08 2014-10-08 BALLUFF GmbH POSITIONS-/ WEGMESSSYSTEM MIT KODIERTEM MAßKÖRPER UND KABELLOSEM SENSORKOPF
DE102010035155A1 (de) * 2010-08-23 2012-02-23 Amedo Smart Tracking Solutions Gmbh Positionsbestimmung mittels RFID-Tags
US9801993B2 (en) 2010-11-17 2017-10-31 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Sensor clip assembly for an optical monitoring system
TWI492738B (zh) * 2010-12-24 2015-07-21 Nat Univ Chung Cheng Implantable closed loop micro stimuli
US10045713B2 (en) 2012-08-16 2018-08-14 Rock West Medical Devices, Llc System and methods for triggering a radiofrequency transceiver in the human body
CN104241860A (zh) * 2013-06-08 2014-12-24 上海海拉电子有限公司 一种车用天线模块
JP6767261B2 (ja) * 2013-10-22 2020-10-14 ロック ウエスト メディカル デバイス， エルエルシー ３つの送信要素を有する飲み込み可能な錠剤センサーの位置を特定するシステム
CN108027254B (zh) 2015-08-11 2021-04-06 大陆-特韦斯股份有限公司 用于对测量变量进行测量的器件
DE102015215331A1 (de) * 2015-08-11 2017-02-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektronische Steuerungseinheit
US11022421B2 (en) 2016-01-20 2021-06-01 Lucent Medical Systems, Inc. Low-frequency electromagnetic tracking
US11000207B2 (en) * 2016-01-29 2021-05-11 C. R. Bard, Inc. Multiple coil system for tracking a medical device
DE102016202403A1 (de) * 2016-02-17 2017-08-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Sensor
DE102016202402A1 (de) 2016-02-17 2017-08-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Sensor
US10119837B2 (en) * 2016-07-06 2018-11-06 Biosense Webster (Israel) Ltd. Magnetic-field generating circuit for a tracking system
US11058446B2 (en) * 2016-09-14 2021-07-13 Biosense Webster (Israel) Ltd. ENT tool antenna
US10980419B2 (en) * 2016-11-07 2021-04-20 Orthodx Inc Systems and methods for monitoring implantable devices for detection of implant failure utilizing wireless in vivo micro sensors
US10330742B2 (en) * 2016-12-23 2019-06-25 Biosense Webster (Israel) Ltd. Triple axis sensor on a single layer printed circuit
EP3706658A4 (en) * 2017-11-08 2021-12-08 Teleflex Medical Incorporated WIRELESS NAVIGATION SYSTEMS AND METHODS FOR MEDICAL DEVICES
US20190257673A1 (en) * 2018-02-22 2019-08-22 Sixense Enterprises Inc. Electromagnetic Six Degree of Freedom (6DOF) Tracking System With Non-Concentric Transmitter Coils
CN109116344B (zh) * 2018-07-19 2020-11-10 石家庄铁道大学 无源位置检测装置
DK180214B1 (en) * 2019-01-15 2020-08-20 Amfitech Aps Calibration Method and Device for Carrying it Out
WO2021076560A1 (en) * 2019-10-14 2021-04-22 Smith & Nephew, Inc. Surgical tracking using a 3d passive pin marker
CN114668362B (zh) * 2022-03-18 2022-11-11 元化智能科技(深圳)有限公司 无线胶囊内窥镜的定位系统、装置及计算机设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1168625A (zh) * 1994-08-19 1997-12-24 生物感觉有限公司 医用诊断、治疗及成象系统
US6349116B1 (en) * 1999-10-14 2002-02-19 Wherenet Corp. Data communication system harnessing frequency shift keyed magnetic field
US20030062896A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Wong Wai Ha NMR probe with enhanced power handling ability
EP1321097A2 (en) * 2001-12-21 2003-06-25 Biosense, Inc. Wireless position sensor
US20050104577A1 (en) * 1997-02-26 2005-05-19 Eusebiu Matei System for determining relative distance(s) and/or angle(s) between at least two points

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55114975A (en) 1979-02-27 1980-09-04 Japanese National Railways<Jnr> Information transmission unit
CN1049287A (zh) * 1989-05-24 1991-02-20 住友电气工业株式会社 治疗导管
JPH05114627A (ja) 1991-10-23 1993-05-07 Hitachi Ltd 半導体装置
US5391199A (en) * 1993-07-20 1995-02-21 Biosense, Inc. Apparatus and method for treating cardiac arrhythmias
US5762064A (en) * 1995-01-23 1998-06-09 Northrop Grumman Corporation Medical magnetic positioning system and method for determining the position of a magnetic probe
US6690963B2 (en) * 1995-01-24 2004-02-10 Biosense, Inc. System for determining the location and orientation of an invasive medical instrument
WO1997007413A1 (de) * 1995-08-17 1997-02-27 Tagix Ag Frequency-hopping für passive und semi-passive telemetrie- und identifikationssysteme
IL125758A (en) * 1996-02-15 2003-07-06 Biosense Inc Medical probes with field transducers
CA2237992C (en) 1996-09-17 2007-11-06 Shlomo Ben Haim Position confirmation with learn and test functions
JPH10162112A (ja) 1996-12-02 1998-06-19 Mitsui High Tec Inc Ｉｃカード
US6239724B1 (en) * 1997-12-30 2001-05-29 Remon Medical Technologies, Ltd. System and method for telemetrically providing intrabody spatial position
GB9811151D0 (en) * 1998-05-22 1998-07-22 Scient Generics Ltd Rotary encoder
AU2342000A (en) * 1998-09-11 2000-04-17 Loquitor Technologies Llc Generation and detection of induced current using acoustic energy
US8636648B2 (en) * 1999-03-01 2014-01-28 West View Research, Llc Endoscopic smart probe
US7549960B2 (en) * 1999-03-11 2009-06-23 Biosense, Inc. Implantable and insertable passive tags
US7590441B2 (en) * 1999-03-11 2009-09-15 Biosense, Inc. Invasive medical device with position sensing and display
US6686881B1 (en) * 1999-11-30 2004-02-03 International Business Machines Corporation Wireless identification and tracking using magnetic fields
GB0106354D0 (en) 2001-03-14 2001-05-02 Hall Effect Technologies Ltd Method and apparatus for determining the position of a magnetic field emitting body and magnetic field emitting body
US6518877B1 (en) * 2001-05-31 2003-02-11 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire monitor
US6650111B2 (en) * 2001-07-18 2003-11-18 Eaton Corporation Pulsed excited proximity sensor
US7485093B2 (en) * 2002-04-25 2009-02-03 Given Imaging Ltd. Device and method for in-vivo sensing
US7433728B2 (en) * 2003-05-29 2008-10-07 Biosense, Inc. Dynamic metal immunity by hysteresis
US7678104B2 (en) * 2003-07-17 2010-03-16 Biosense Webster, Inc. Ultrasound ablation catheter and method for its use
JP2005114627A (ja) * 2003-10-09 2005-04-28 Nidec Tosok Corp 差動トランス作動装置
US7397364B2 (en) * 2003-11-11 2008-07-08 Biosense Webster, Inc. Digital wireless position sensor
US6995729B2 (en) 2004-01-09 2006-02-07 Biosense Webster, Inc. Transponder with overlapping coil antennas on a common core
IL160308A0 (en) * 2004-02-10 2004-07-25 Itshak Y Ben Yesha Method for determining heart rate
EP1786329A1 (en) * 2004-08-16 2007-05-23 Abr, Llc Rfid transducer alignment system
US7585302B2 (en) * 2005-02-22 2009-09-08 Depuy International Ltd. Instrument for implanting a sensor
US7324915B2 (en) * 2005-07-14 2008-01-29 Biosense Webster, Inc. Data transmission to a position sensor
US8000772B2 (en) * 2005-10-19 2011-08-16 Biosense Webster, Inc. Metal immunity in a reverse magnetic system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1168625A (zh) * 1994-08-19 1997-12-24 生物感觉有限公司 医用诊断、治疗及成象系统
US20050104577A1 (en) * 1997-02-26 2005-05-19 Eusebiu Matei System for determining relative distance(s) and/or angle(s) between at least two points
US6349116B1 (en) * 1999-10-14 2002-02-19 Wherenet Corp. Data communication system harnessing frequency shift keyed magnetic field
US20030062896A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Wong Wai Ha NMR probe with enhanced power handling ability
EP1321097A2 (en) * 2001-12-21 2003-06-25 Biosense, Inc. Wireless position sensor

Also Published As

Publication number Publication date
EP3376264A1 (en) 2018-09-19
IL176789A (en) 2013-11-28
JP5649764B2 (ja) 2015-01-07
EP1744184A3 (en) 2009-07-15
CN1911171A (zh) 2007-02-14
AU2006202954A1 (en) 2007-02-01
EP3376263A1 (en) 2018-09-19
JP2007024892A (ja) 2007-02-01
KR20070009471A (ko) 2007-01-18
CA2552178C (en) 2015-06-02
MXPA06008073A (es) 2007-03-23
EP1744184A2 (en) 2007-01-17
US8730011B2 (en) 2014-05-20
EP3379298A1 (en) 2018-09-26
EP1744184B1 (en) 2018-05-30
IL176789A0 (en) 2006-10-31
US20070013540A1 (en) 2007-01-18
BRPI0602801A (pt) 2007-03-20
CA2552178A1 (en) 2007-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1911171B (zh) 具有数字信令的无线位置换能器
CN1911159B (zh) 到位置传感器的数据传输
US6995729B2 (en) Transponder with overlapping coil antennas on a common core
EP1854406B1 (en) Position tracking of passive resonance-based transponders
US6474341B1 (en) Surgical communication and power system
RU2472435C2 (ru) Система для определения положения медицинского инструмента
EP1502540A1 (en) Encapsulated sensor with external antenna
AU2012258469A1 (en) Wireless position transducer with digital signaling
JP2000196510A (ja) 機器組み込み用の電磁誘導方式の通信用回路及びそれを用いた情報機器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant