ES2286982T3

ES2286982T3 - Sensor de posicion optica.

Info

Publication number: ES2286982T3
Application number: ES00300263T
Authority: ES
Inventors: Assaf Govari
Original assignee: Biosense Webster Inc
Current assignee: Biosense Webster Inc
Priority date: 1999-01-15
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2007-12-16
Anticipated expiration: 2020-01-14
Also published as: DE60034832T2; DE60034832D1; AU756697B2; EP1020734A2; EP1734376A1; CA2295409C; EP1020734B1; US6223066B1; AU1008000A; JP2000221006A; CA2295409A1; EP1020734A3

Abstract

Una sonda invasiva (24) que comprende: un aparato para determinar la posición y orientación de la sonda invasiva dentro del cuerpo de un paciente; el aparato comprende: una fuente (46) de luz; un elemento óptico (22) sensible al campo magnético, acoplado con la sonda invasiva (24), que esta adaptado para recibir luz de la fuente (46) de luz y para modular la luz en respuesta a un campo magnético externo de CA, que tiene una frecuencia determinada; un detector (34) que está adaptado para recibir al menos una parte de la luz modulada del elemento óptico (22) sensible al campo magnético y para generar señales en respuesta al mismo; y un circuito de procesamiento de señales, que está adaptado para recibir las señales del detector y para procesar las señales para determinar la posición y las coordenadas de orientación de la sonda invasiva en el cuerpo: la sonda se caracteriza por: una fibra óptica (30) que acopla la fuente de luz con el elemento óptico (22); un detector (44) de referencia que está adaptado para recibir la luz que está substancialmente no modulada por el elemento (22) sensible al campo magnético y que está adaptado para suministrar al circuito señales de referencia sensibles a la misma; y una fibra óptica (40) de referencia acoplada al detector (44) de referencia, el detector (44) de referencia y la fibra óptica (40) de referencia proporcionan una compensación de los cambios de temperatura o de la deformación mecánica en la primera fibra óptica (30), la fibra óptica (40) de referencia no está acoplada con el elemento óptico (22) sensible al campo magnético sino que se fija en la sonda (24) en la proximidad de la primera fibra óptica (30).

Description

Sensor de posición óptica.

Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a sistemas de seguimiento de objetos y específicamente a procedimientos y dispositivos electromagnéticos sin contacto para el seguimiento de la posición y orientación de un objeto.

Antecedentes de la invención

En la técnica se conocen bien procedimientos sin contacto para determinar la posición de un objeto que se basan en la generación de un campo magnético y la medición de su intensidad en el objeto. Por ejemplo, la patente de EE.UU. 5.391.199 y la publicación de patente PCT WO96/05768 describen dichos sistemas para determinar las coordenadas de una sonda médica o de un catéter dentro del cuerpo. Estos sistemas típicamente incluyen una o más bobinas dentro de la sonda, generalmente adyacentes a su extremo distal, conectadas por cables a un circuito de procesamiento de señales acoplado al extremo próximo de la sonda.

La patente de EE.UU. 4.849.692, de Blood, describe un sistema de seguimiento de la posición que se basa en la detección de un campo magnético de CC. Las realizaciones preferidas descritas en esta patente se basan en la detección de corrientes eléctricas generadas en respuesta al campo. Se hace mención a la posibilidad de usar un sensor de campo magnético de fibra óptica, pero la patente no da información adicional sobre posibles implementaciones de dicho sensor en la medición de la posición.

El uso de materiales magneto-ópticos para medir la intensidad del campo magnético se conoce en la técnica, tal como se describe, por ejemplo, por M. N. Deeter y asociados, en "Novel bulk iron garnets for magneto-optic magnetic field sensing, Proceedings of SPIE", volumen 2922.

Los materiales magneto-ópticos hacen rotar la polarización de la luz polarizada que pasa a su través, en una cantidad proporcional a la intensidad del campo magnético. La rotación de la polarización se caracteriza por un parámetro conocido como constante de Verdet, que se expresa en unidades de deg/cm/Tesla. Para materiales fuertemente magneto-ópticos, tales como el granate de itrio-hierro (YIG), la constante de Verdet es aproximadamente 10^{8}. Sin embargo, los materiales magneto-ópticos exhiben histéresis, provocando dificultades en la medición del campo cuando están involucrados campos no constantes variables en el tiempo.

Los extensímetros magneto-restrictivos de fibra óptica también son conocidos en la técnica. Por ejemplo, el artículo "Optical fibre magnetic field sensors", de K. P. Koo, Optic Letters, describe un procedimiento para medir campos magnéticos usando la perturbación magneto-restrictiva de una fibra óptica. Se produce una retícula dentro de la fibra, por ejemplo, irradiando la fibra con un láser excimer. La retícula generalmente comprende un índice refractivo periódicamente variable dentro de la fibra. Cuando se inyecta luz que tiene una longitud de onda igual al doble de la separación de la retícula dentro del extremo próximo de la fibra, la interferencia constructiva de las ondas reflejadas devolverá una fuerte reflexión hacia el extremo próximo. Cuando se aplica una tensión mecánica para estirar la fibra, cambia la separación de la retícula, de forma que la respuesta de la longitud de onda de la luz reflejada es proporcional a la tensión mecánica y por lo tanto al campo magnético.

En el documento US 5 729 129 se presenta un sistema de posicionamiento magnético para sondas invasivas. Las características de la presente invención que se presentan en ese documento han sido recogidas en el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 2.

Resumen de la invención

Es un objeto de algunos aspectos de la presente invención suministrar un aparato mejorado de detección de la posición basado en la detección óptica de un campo magnético.

La presente invención suministra una sonda invasiva como la definida en la reivindicación 1 o en la reivindicación 2, que comprende un aparato para determinar la posición y la orientación la sonda invasiva dentro del cuerpo de un paciente.

De acuerdo con la presente invención, el aparato para detectar la posición de la sonda invasiva, por ejemplo, un catéter, comprende una fibra óptica embebida en el catéter, que detecta un campo magnético externo que se aplica al catéter. Se inyecta luz dentro de la fibra óptica en el extremo próximo del catéter y se propaga en sentido descendente hasta su extremo distal, donde se modula por efecto del campo magnético, según se describe posteriormente. La luz modulada es reflejada de nuevo hasta el extremo próximo, donde se monitoriza para suministrar una medición del campo magnético en el extremo distal. La medición del campo magnético se usa para determinar las coordenadas del extremo distal del catéter, mediante procedimientos de análisis de señales similares a aquellos descritos en las antes mencionadas patente US-5.391.199 y publicación PCT WO96/05768.

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En algunas realizaciones preferidas de la presente invención, la fibra se acopla en su extremo distal con una cara de un cristal magneto-óptico, preferiblemente un granate de itrio-hierro (YIG), adecuadamente orientada, adyacente al extremo distal del catéter. Una cara opuesta del cristal es revestida para la reflexión. Preferiblemente, la fibra es una fibra conservadora de la polarización, de modo simple, como las que se conocen en la técnica. La luz polarizada se inyecta dentro del extremo próximo de la fibra y se hacer rotar mediante el cristal de YIG en un ángulo proporcional a la intensidad del campo magnético. La polarización de la luz reflejada que vuelve al extremo próximo se analiza para determinar la intensidad del campo magnético y, por lo tanto, la posición del extremo distal del catéter.

Alternativamente, hay un polarizador situado entre el extremo distal de la fibra y el cristal, y se detecta la intensidad de la luz reflejada para determinar el ángulo de polarización. En este caso, no es necesario que la fibra sea del tipo que conserva la polarización.

De acuerdo con una realización hay una fibra adicional en el catéter, no acoplada al cristal, para servir como referencia de temperatura. Las señales de reflexión recibidas de la fibra adicional se utilizan para compensar los cambios en las señales de la fibra del sensor debidos a los cambios de temperatura.

Además, para tener en cuenta la histéresis en el efecto de rotación de la polarización, en una realización preferida de la invención, un circuito de procesamiento de señales asociado con el catéter efectúa preferiblemente el seguimiento de los cambios de polarización de la luz reflejada desde el cristal para determinar cuándo está operativo el sensor sobre la curva de histéresis.

El campo magnético tiene un componente de campo de CA, a una frecuencia que es lo suficientemente baja como para que el material magneto-restrictivo se contraiga y se expanda en sincronía con la variación del campo. La detección de la luz reflejada se enclava con la frecuencia de CA del campo magnético, de forma que se cancele cualquier cambio espurio en la reflexión debido a otras tensiones sobre el catéter, tales como cuando se dobla.

La presente invención se entenderá más completamente a partir de la siguiente descripción detallada de sus realizaciones preferidas, tomada junto con los dibujos en los que:

Breve descripción de los dibujos

La figura 1A es una ilustración esquemática que muestra un catéter que incluye un sensor de posición de fibra óptica, de acuerdo con una realización de la presente invención.

Las figuras 1B y 1C son ilustraciones esquemáticas que muestran sensores de posición de fibra óptica para su uso en el catéter de la figura 1A. La figura 1B muestra un sensor de acuerdo con una realización alternativa de la presente invención.

La figura 2 es un gráfico que muestra una curva de histéresis asociada con el sensor de la figura 1A o de la figura 1B o de la figura 1C.

La figura 3 es una ilustración esquemática que muestra un catéter que incluye un sensor de posición de fibra óptica que tiene un revestimiento magneto-restrictivo.

La figura 4 es una ilustración esquemática que muestra un catéter que incluye una fibra óptica simple que comprende una pluralidad de retículas para la detección de la posición.

Descripción detallada de las realizaciones prefreridas

Ahora se hará referencia a la figura 1A, que muestra una sonda 24, preferiblemente un catéter, que incluye un sensor 20 de posición sensible al campo magnético, de acuerdo con una realización de la presente invención. El sensor 20 comprende un cristal magneto-óptico 22, preferiblemente un granate de itrio-hierro (YIG), y una fibra óptica 30, en este caso una fibra conservadora de la polarización, de modo simple. En la realización preferida mostrada en la figura 1A, un cristal 22 tiene dos caras opuestas paralelas, la cara próxima 26 y la cara distal 28, ortogonales a un eje 50 de simetría del extremo distal de la fibra óptica 30. La fibra óptica 30 está conectada a la cara 26, preferiblemente mediante cemento óptico. La cara 28 está preferiblemente recubierta con un material reflectante, por ejemplo, un revestimiento de aluminio o dieléctrico, tal como se conoce en la técnica, de forma que la luz de la fibra óptica que incide sobre el material magneto-óptico y que pasa a través de la cara 26 sea ampliamente reflejada desde la cara 28 de nuevo hacia la fibra óptica. En la presencia de un campo magnético, el plano de polarización de la luz reflejada se hará rotar un ángulo proporcional al componente del campo magnético paralelo al eje 50.

Según se muestra en la figura 1A, la sonda 24 se coloca en el campo magnético de uno, dos o más bobinas iradiadoras magnéticas 48, los campos de dichas bobinas preferiblemente han sido previamente delimitados y/o calibrados usando procedimientos conocidos en la técnica. Generalmente, el campo magnético de las bobinas iradiadoras es un campo de CC o un campo de CA o una combinación de un campo de CC y un campo de CA.

En la realización mostrada en la figura 1A, la luz polarizada que tiene una longitud de onda \lambda_{1}, donde \lambda_{1} es preferiblemente del orden de 1 \mum, se inyecta desde una fuente 46 al interior del extremo próximo de la fibra óptica 30, preferiblemente a través de un divisor 32 de rayos. La luz atraviesa la fibra óptica hasta su extremo distal y penetra dentro del cristal magneto-óptico 22. Se refleja desde la cara 28 a través del cristal magneto-óptico y de la fibra óptica, de nuevo hasta el divisor 32 de rayos. El divisor 32 de rayos está construido de forma que dirija la luz reflejada sobre un detector 34, que mide la intensidad de la luz reflejada. En la realización mostrada en la figura 1A, el detector 34 generalmente comprende un elemento polarizador 52. Se apreciará que la intensidad de la luz reflejada medida por el detector depende del grado de rotación del plano de polarización provocado por el cristal magneto-óptico 22.

Aunque la intensidad de la luz reflejada es una medida del componente del campo magnético a lo largo del eje 50 en el cristal magneto-óptico 22, la intensidad también puede ser afectada por los cambios de temperatura o la deformación mecánica de la fibra óptica. Por lo tanto, una segunda fibra óptica 40 no acoplada con el material magneto-óptico, se fija en la sonda en la proximidad de la fibra óptica 30 y se inyecta luz dentro de la fibra óptica 40 según se describió anteriormente con relación a la fibra óptica 30. La luz reflejada desde el extremo distal de la fibra óptica 40 pasa a través del divisor 42 de rayos y del elemento polarizador 54 hasta el detector 44. Se apreciará que la intensidad de la luz reflejada medida por el detector 44 no depende de la acción del campo magnético sobre el material magneto-óptico 22. Las señales eléctricas de los detectores 34 y 44 son suministradas por conductores 38 a un circuito 36 de procesamiento de señales, que procesa las señales mediante diferencia o mediante otras técnicas de procesamiento de señales conocidas en la técnica para determinar la amplitud del campo magnético en el cristal 22. Según se describe en la patente de EE.UU. 5.391.199, la posición del sensor se deriva a partir de la amplitud del campo magnético.

La figura 1B ilustra esquemáticamente otro sensor 60 de posición magneto-óptico, similarmente adecuado para su uso en la sonda 24, de acuerdo con una realización alternativa de la presente invención. A parte de las diferencias descritas a continuación, el funcionamiento del sensor 60 de posición es generalmente similar al del sensor 20 de posición, por lo cual los componentes con los mismos números de referencia son generalmente idénticos en construcción y funcionamiento. En la realización mostrada en la figura 1B, la luz polarizada que tiene una longitud de onda \lambda_{1} y una longitud de onda de referencia \lambda_{2}, donde \lambda_{2}, es substancialmente diferente de \lambda_{1}, se inyecta desde una fuente 47 al interior del extremo próximo de la fibra óptica 30, preferiblemente a través de un primer y un segundo divisores 33 y 35 de rayos. El divisor 33 de rayos está diseñado para transmitir de forma substancialmente completa \lambda_{1} y para desviar la luz a \lambda_{2}. El divisor 35 de rayos está diseñado para transmitir substancialmente de forma completa \lambda_{2} y para desviar la luz a \lambda_{1}. El divisor 35 de rayos dirige la luz reflejada de longitud de onda \lambda_{1} sobre el detector 34 a través del polarizador 52. El divisor 33 de rayos dirige la luz reflejada de la longitud de onda \lambda_{2} sobre el detector 44 a través del polarizador 54. Un espejo dicroico 27, que substancialmente transmite \lambda_{1} y refleja \lambda_{2} se coloca entre el extremo distal de la fibra óptica 30 y el extremo próximo 26 del cristal 22.

Así, la intensidad de la luz reflejada medida por el detector 34 depende del grado de rotación del plano de polarización provocado por el cristal magneto-óptico 22, mientras la intensidad de la luz reflejada medida por el detector 44 es substancialmente independiente del campo magnético que actúa sobre el material magneto-óptico 22. Ambas intensidades están substancialmente afectadas de la misma forma por los cambios de temperatura o la deformación mecánica en la fibra óptica, de forma que la señal del detector 44 puede usarse como señal de referencia de compensación. Según se describió anteriormente con respecto al sensor 20, las señales eléctricas de los detectores 34 y 44 se utilizan para determinar la amplitud del campo magnético en el cristal 22 y la posición del sensor se deriva de la amplitud del campo.

La figura 1C ilustra esquemáticamente otro sensor 120 de posición magneto-óptico, similarmente adecuado para su uso en la sonda 24. En el sensor 120, se coloca un polarizador 56 entre el extremo distal de la fibra óptica 30 y la cara próxima 26 del cristal campo magnético 22. En este sensor, la luz inyectada dentro de la fibra óptica por la fuente 46 generalmente no está polarizada y la fibra 30 no es necesariamente una fibra óptica conservadora de la polarización o de modo simple. El polarizador 56 actúa así como analizador de la luz reflejada desde la cara 28. La luz reflejada pasa al divisor 32 de rayos y al detector 34, que general señales eléctricas que son usadas para determinar la amplitud del campo magnético, según se describió anteriormente.

Aunque los sensores descritos anteriormente miden solamente un componente direccional simple del campo magnético, aquellos expertos en la materia apreciarán que pueden producirse sensores similares para medir dos o tres componentes del campo usando preferiblemente una pluralidad de cristales magneto-ópticos, cada uno con su respectiva fibra óptica y su detector. Los cristales se orientan de manera que cada eje del cristal respectivo se alinee a lo largo de un eje de campo diferente. En una realización preferida de la presente invención, no mostrada en las figuras, pueden usarse tres de dichos cristales, substancialmente en orientaciones mutuamente ortogonales, para medir la posición hexa-dimensional y las coordenadas de orientación de una sonda, utilizando los procedimientos descritos en la antes mencionada publicación PCT WO96/05768. En otra realización preferida, se conectan tres fibras ópticas separadas a un cristal magneto-óptico de manera que inyecten dentro del cristal y reciban del mismo tres rayos de luz substancialmente mutuamente ortogonales, mediante lo cual se hayan la posición hexa-dimensional y las coordenadas de orientación.

En los sensores anteriormente descritos, el efecto de polarización magneto-óptica del cristal 22 puede estar caracterizado por una curva de histéresis, según se muestra esquemáticamente en la figura 2. Por lo tanto, una rotación de polarización dada puede corresponderse con dos valores diferentes de intensidad de campo magnético, dependiendo de dónde está operativo el cristal sobre la curva de histéresis. Preferiblemente, el circuito 36 de procesamiento de señales sigue los cambios de rotación de polarización en la luz recibida por los detectores de manera que se compensen y se corrijan las ambigüedades debidas a la histéresis. Alternativamente, puede aplicarse una combinación de campos de CC y de CA a las bobinas iradiadoras magnéticas 48 para compensar los efectos de la histéresis, mediante procedimientos conocidos en la técnica, en el cristal 22.

La figura 3 ilustra esquemáticamente otro sensor 78 de posición dentro de la sonda 68. El sensor 78 comprende una fibra óptica 62 que incluye una estructura 64 de retícula, preferiblemente químicamente grabada dentro de su superficie externa o alternativamente formada dentro del núcleo de la fibra óptica, utilizando procedimientos conocidos en la técnica. La fibra óptica se reviste en el área de la retícula con un revestimiento magneto-restrictivo 66, preferiblemente níquel. La escala de los elementos del sensor 78 está exagerada en la figura para mayor claridad de la ilustración.

Según se describió anteriormente, la luz de longitud de onda \lambda_{1} se inyecta dentro del extremo próximo de la fibra óptica 62, generalmente a través de un divisor 72 de rayos desde una fuente 76 de luz, que emite generalmente luz coherente. El período de la retícula 64 es preferiblemente del orden de la mitad de la longitud de onda \lambda_{1} de la luz inyectada. El revestimiento magneto-restrictivo 66 se expande o se contrae en función del componente del campo magnético externo, en paralelo a la retícula 64, generado por las bobinas iradiadoras magnéticas 63, alterando así el período de la retícula. Consecuentemente, la intensidad de la luz a la longitud de onda \lambda_{1}, reflejada de nuevo desde la retícula 64 hacia divisor 72 de rayos y medida en el detector 74, es función del componente de campo magnético aplicado a lo largo de la sonda 68. Las señales eléctricas del detector 44 son suministradas al circuito de procesamiento de señales, según se muestra en la figura 1A, y las señales son procesadas para determinar la amplitud del campo magnético en la retícula 64 y determinar así la posición de la sonda 68.

Preferiblemente, el campo magnético producido por las bobinas 63 comprende un campo de CA, de forma que el revestimiento magneto-restrictivo 66 se contraiga y se expanda sincrónicamente con el campo. La detección de las señales del detector 74 preferiblemente está más enclavada con la frecuencia del campo de CA, de manea que se minimice la interferencia debida a los campos espurios en la intensidad de la luz reflejada provocados por los cambios no magneto-restrictivos en los parámetros de la fibra óptica.

La figura 4 ilustra esquemáticamente un conjunto de sensores 80 de posición dentro de una sonda 90. Los sensores 80 funcionan en conjunción con una fuente 94 de luz policromática, preferiblemente un láser, que emite una pluralidad de longitudes de onda coherentes substancialmente diferentes \lambda_{1}, \lambda_{2}, \lambda_{3} y \lambda_{4}. La luz se inyecta, a través de un divisor 88 de rayos de banda ancha o mediante otros procedimientos conocidos en la técnica, dentro del extremo próximo de una fibra óptica 82. La fibra óptica comprende una pluralidad de retículas 84 formadas según se describió anteriormente, que se corresponde con la pluralidad de longitudes de onda inyectadas. Cada una de las retículas 84 tiene un período 92 de retícula substancialmente diferente, preferiblemente igual a la mitad de una longitud de onda respectiva de la pluralidad de longitudes de onda de la luz inyectada. Las longitudes de onda \lambda_{1}, \lambda_{2}, \lambda_{3} y \lambda_{4} se seleccionan de forma que cada retícula refleje generalmente una de las longitudes de onda y transmita ampliamente las otras.

Cada una de las retículas 84 se reviste separadamente mediante un revestimiento magneto-restrictivo 86, que en la presencia de un campo magnético, aplicado por las bobinas iradiadoras magnéticas 100, altera el período de la retícula, según se describió anteriormente, y cambia consecuentemente la intensidad de la luz reflejada desde cada retícula. La luz reflejada se transfiere a través de un divisor 88 de rayos hasta una retícula 96 de difracción, u otro elemento adecuado dispersor de la longitud de onda. La retícula 96 dispersa la luz de acuerdo con la longitud de onda sobre un detector 98, más preferiblemente un detector de matriz lineal, que da salidas separadas para cada una de la pluralidad de longitudes de onda. Según se describió anteriormente, la intensidad de la luz reflejada desde cada una de las retículas 84 y medida en el detector 98 es función del campo magnético generado por las bobinas iradiadoras magnéticas en la respectiva retícula. Las señales eléctricas del detector 98 son suministradas a un circuito de procesamiento de señales, según se muestra en la figura 1A, y las señales son procesadas para determinar la amplitud del campo magnético en cada retícula. Así, se determinan las posiciones respectivas de múltiples puntos a lo largo de la sonda 90, que se corresponden con las múltiples retículas 84.

Preferiblemente el campo magnético de la realización preferida comprende un campo de CA, de forma que el material magneto-restrictivo se contraiga y se expanda sincrónicamente con el campo. La detección de las señales procedentes del detector 98 está más preferiblemente enclavada con la frecuencia del campo de CA, según se describió anteriormente.

Aunque los sensores anteriormente descritos utilizan la reflexión, del cristal 22 o de las retículas 64 u 84 de nuevo a través de la fibra óptica, para transferir la luz modulada desde los sensores hasta los detectores, los expertos en la materia apreciarán que también pueden utilizarse otras configuraciones ópticas para efectuar la transferencia. Específicamente, la luz modulada procedente de los sensores puede transferirse a los detectores utilizando la transmisión a través del cristal o de las retículas.

Se apreciará que las realizaciones anteriormente descritas se citan a modo de ejemplo y que el alcance completo de la invención está limitado solamente por las reivindicaciones.

Claims

1. Una sonda invasiva (24) que comprende:

un aparato para determinar la posición y orientación de la sonda invasiva dentro del cuerpo de un paciente;

el aparato comprende:

: una fuente (46) de luz;

: un elemento óptico (22) sensible al campo magnético, acoplado con la sonda invasiva (24), que esta adaptado para recibir luz de la fuente (46) de luz y para modular la luz en respuesta a un campo magnético externo de CA, que tiene una frecuencia determinada;

: un detector (34) que está adaptado para recibir al menos una parte de la luz modulada del elemento óptico (22) sensible al campo magnético y para generar señales en respuesta al mismo; y

: un circuito de procesamiento de señales, que está adaptado para recibir las señales del detector y para procesar las señales para determinar la posición y las coordenadas de orientación de la sonda invasiva en el cuerpo:

la sonda se caracteriza por:

: una fibra óptica (30) que acopla la fuente de luz con el elemento óptico (22);

: un detector (44) de referencia que está adaptado para recibir la luz que está substancialmente no modulada por el elemento (22) sensible al campo magnético y que está adaptado para suministrar al circuito señales de referencia sensibles a la misma; y

: una fibra óptica (40) de referencia acoplada al detector (44) de referencia, el detector (44) de referencia y la fibra óptica (40) de referencia proporcionan una compensación de los cambios de temperatura o de la deformación mecánica en la primera fibra óptica (30), la fibra óptica (40) de referencia no está acoplada con el elemento óptico (22) sensible al campo magnético sino que se fija en la sonda (24) en la proximidad de la primera fibra óptica (30).

2. Una sonda invasiva (24) que comprende:

un aparato para determinar la posición y la orientación de la sonda invasiva dentro del cuerpo de un paciente;

el aparato comprende:

: una fuente (47) de luz;

: un elemento óptico (22) sensible al campo magnético, acoplado con la sonda invasiva (24), que esta adaptado para recibir luz de la fuente (47) de luz y para modular la luz en respuesta a un campo magnético externo de CA, que tiene una frecuencia determinada;

: un detector (34) que está adaptado para recibir al menos una parte de la luz modulada del elemento óptico (22) sensible al campo magnético y para generar señales en respuesta a la misma; y

la sonda se caracteriza por:

: un detector (44) de referencia que está adaptado para recibir la luz que no está substancialmente modulada por el elemento (22) sensible al campo magnético y que está adaptado para suministrar al circuito señales de referencia sensibles a la misma; y

: dicha fibra óptica (30) acoplada al detector (44) de referencia;

donde la fuente (47) de luz está adaptada para emitir luz a una longitud de onda de detección, (\lambda_{1}), que es modulada por el elemento (22) sensible al campo magnético, y una longitud de onda de referencia, (\lambda_{2}), que substancialmente no está modulada por el mismo;

: la sonda comprende además un espejo dicroico (27), que está adaptado para transmitir substancialmente la luz a la longitud de onda de detección (\lambda_{1}) y para reflejar la luz a la longitud de onda de referencia (\lambda_{2}) y que se coloca entre el extremo distal de la fibra óptica (30) y el extremo próximo del elemento óptico (22);

: y donde el detector (44) de referencia está adaptado para recibir la luz a la longitud de onda de referencia (\lambda_{2}) y para suministrar las señales de referencia en respuesta a la misma.

3. Una sonda invasiva (24) de acuerdo con la reivindicación 2, en la que la fibra óptica (30) comprende una fibra óptica conservadora de la polarización.

4. Una sonda invasiva (24) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el elemento óptico (22) sensible al campo magnético comprende un cristal magneto-óptico (22).

5. Una sonda invasiva (24) de acuerdo con la reivindicación 4, el aparato comprende un elemento polarizador para analizar la rotación de la polarización de la luz por el cristal magneto-óptico (22).