JPH11506831A

JPH11506831A - 適応フィードバック制御体を備えた磁場配置装置

Info

Publication number: JPH11506831A
Application number: JP9501022A
Authority: JP
Inventors: アッカー，ディヴィッド，イー．
Original assignee: バイオセンス，インコーポレイテッド
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-03
Publication date: 1999-06-15
Anticipated expiration: 2016-06-03
Also published as: US5729129A; AU692398B2; ES2330060T3; EP0830562B1; ATE438078T1; AU6031296A; DE69637978D1; EP0830562A4; CN1133864C; EP0830562A1; DK0830562T3; JP3351796B2; WO1996041119A1; CN1186549A

Abstract

(57)【要約】固定基準フレーム内のコイル（１０）から、患者（Ｐ）の身体内の医療器具（１６）のような空間内の対象物に配置したセンサ（２０、２２、２４）への磁場の伝達に基づいてあるいはこの逆の伝達に基づいて空間内に対象物を配置する装置。コイルに供給される電流は、空間の対象物の位置の如何に拘わらずセンサが所定の大きさの範囲内の磁場を受けることができるように調整される。これにより、センサは最適範囲内で動作を行うことができるので、コンパクトなトランスミッタとセンサを使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】適応フィードバック制御体を備えた磁場配置装置技術分野本発明は、磁場を検出することにより空間における対象物の位置および／または配置方向を測定する装置に関する。背景技術磁場または電磁場を利用して物体即ち対象物の位置および／または配置方向（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を検出するのに、種々のシステム即ち装置（ｓｙｓｔｅｍ）が提案されている。かかる装置は、固定された基準フレーム内の既知の位置に配置された電磁コイルのような磁場トランスミッタおよび配置されるべき対象物に取着されるコイルその他のトランスデユーサのようなセンサを広く備えている。各トランスミッタは、固定基準フレームの空間において変動する磁場を投射する。各トランスミッタに関する空間における変動のパターンは、他の各トランスミッタに関するパターンとは異なる。例えば、トランスミッタは、異なる位置または異なる配置方向に配置される以外は互いに同じものとすることができる。かくして、トランスミッタの磁場パターンは、互いに対してかつ固定基準フレームに対して変位即ち回転される。対象物に配置されたセンサは、対象物の位置に関する磁場のパラメータを、例えば、対象物における磁場の大きさおよび／または方向あるいは対象物の１つ以上の所定の方向の個々の磁場成分の大きさとして検出する。トランスミッタは、常に１つのトランスミッタだけが能動状態にあり、従って、対象物の磁場が１つのトランスデユーサにより得られる磁場と地球の磁場その他の環境源による背景磁場だけとなるように、所定のシーケンスで作動させることができる。あるいは、トランスミッタは、異なる周波数で変化するセンサからの信号の成分が、対象物における磁場に及ぼす異なるトランスミッタの作用を示すように、異なる周波数で作動させることができる。個々のトランスミッタからの磁場の検出されたパラメータと、各トランスミッタからの磁場の既知の変動パターンに基づいて、コンピュータシステムが、トランスミッタの固定基準フレームにおけるセンサの位置および配置方向、従って、センサを担持する対象物の位置を算出する。この装置の変形例においては、配置されるべき対象物は１つ以上のトランスミッタを担持し、一方、複数のセンサが固定基準フレームの種々の位置または配置方向に配置される。対象物の位置および／または配置方向は、種々のセンサにおける磁場のパラメータを示す信号から推定される。かかる一般的な特徴を有する装置が、米国特許第４，８４９，６９２号、第４，６４２，７８６号、第４，７１０，７０８号、第４，６１３，８６６号および第４，９４５，３０５号に開示されている。この一般的な構成に係る装置は、コンピュータに３次元空間入力能力を提供するのに使用することができる。かかる特徴を有する別の装置が、国際特許公報ＷＯ９４／０４９３８号に開示されている。この公報では、配置されるべき対象物は、医療用内視鏡とすることができる。かかる装置は、内視鏡の先端部に取着されたセンサを備えることにより、センサを医療患者の身体内部に配置させた状態で内視鏡の先端の位置および／または配置方向を測定することができるように構成することができる。これにより、医師は、電磁線を使用して装置を配置するＸ線透視法その他の技術に移行することなく内視鏡処置を監視することができる。この’９３８号公報に記載の発明の一の実施例（第２６−２７頁）においては、複数の伝達コイルを同時に作動させて、得られる磁場の方向を「定める」（”ｓｔｅｅｒ”）ことにより、磁場をセンサと整合させる構成がとられている。この公報に記載の発明は、かかる構成を特徴とする。伝達された磁場に基づいて内視鏡およびカテーテルのような医療器具を配置する別の装置が、米国特許第５，０４２，４８６号、第５，０９９，８４５号、第５，２１１，１６５号、第５，２５１，６３５号、第５，２５３，６４７号、第５，２５５，６８０号、第５，２６５，６１０号および第５，３９１，１９９号に開示されている。かかる特徴を有する装置は、一般に、トランスミッタからの距離の３乗以上として変化する強度を有する磁場を使用している。従って、各磁場は場所によって著しく大きく変動する。０．５乃至１．０ｍ程度の寸法を有する感知容積（ｓｅｎｓｉｎｇｖｏｌｕｍｅ）内のいずれかの場所にセンサが配置されていることを検出するようになっている医療装置配置装置においては、磁場強度は、感知容積の一端から他端へかけて多くの等級の大きさを介して変化することができる。センサと配置されるべき対象物とが特定のトランスミッタにたまたま近接して配置されている場合には、センサと対象物は著しく強い磁場を受け、一方、センサと対象物が特定のトランスミッタから離隔した感知容積の端部に位置しているときには、トランスミッタから非常に弱い磁場を受ける。かくして、極めて強い磁場と極めて弱い磁場の双方を精確に監視することができる、著しく大きいダイナミックレンジもったセンサが必要となる。従って、センサの構成に厳しい条件が求められるとともに、センサを一層大形にすることが必要となる。更にまた、著しく弱い磁場を監視するときには信号対ノイズ比が小さくなり、従って、装置の精確度はかかる状態においては最適とはならない。このような状況は、医療用の装置において特に重大視されるものであり、センサは、カテーテルまたは内視鏡のような医療装置の内部に装着することができるように小さいものでなければならない。かかる装置は、有用な結果を提供することができるが、更なる改良が所望される。同様の問題が、配置されるべき対象物にコイルその他トランスミッタを取着し、固定基準フレームに複数のセンサを配置する構成の装置においても生ずる。この場合にもまた、特定のセンサは、トランスミッタが所定のセンサに隣接しているか、あるいは離隔して配置されるかどうかにより、著しく強い磁場または著しく弱い磁場に曝される。本譲受人に同じく譲渡された同時係属の米国特許出願第０８／１３２，４７９号には、かかる問題に対する解決策が開示されている。この’４７９号出願に係る発明の好ましい実施例は、複数の異なる磁場を形成するように動作を行う電磁石を有するように構成されている。各磁場は、感知容積内の特定方向の距離に対して一定、線形またはほぼ線形をなす、非ゼロの大きさの少なくとも１つの成分を有する。かかる構成にすれば、距離の３乗以上として磁場強度が変化する同様の構成と比べて感知容積全体に亘る磁場の大きさの変動が少なくなる。かくして、擬線形磁場に関しては、所定の感知容積内での最小磁場と最大磁場との差が実質上小さくなる。従って、上記した問題を大きく緩和することができる。しかしながら、かかる擬線形変動磁場を提供する特定のコイル構成を利用することが常に好都合であるということはない。発明の概要本発明の一の観点によれば、複数の磁場を形成する磁場発生手段を備えた位置決定装置が提供されている。磁場発生手段は、既知の変動パターンに従って感知容積内の位置とともに変動する、磁場強度および／または磁場の方向のようなパラメータを有する磁場を提供するように配設されている。各磁場の変動パターンは、他の各磁場の変動パターンとは異なる。例えば、磁場発生手段が複数の伝達コイルを有する場合には、このコイルは感知容積に対して異なる位置および／または異なる配置方向をもって配置される。本発明のこの観点に係る装置はまた、少なくとも１つのセンサを有しており、センサは、センサが感知容積内の未知の位置にあるときにセンサにおける磁場の１つ以上のパラメータを検出するとともに、検出されたパラメータを示す１つ以上のセンサ信号を提供するようになっている。例えば、センサはセンサ本体と、センサ本体に配置された複数の成分センサ（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｅｎｓｏｒ）とを有しており、各成分センサはセンサ本体に対して所定の部分方向（ｌｏｃａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の磁場成分の大きさを測定することによりセンサにおける磁場の特定の成分を示す成分センサ信号を提供するように動作を行う。装置は更に、センサの位置、センサの配置方向あるいはこれらの双方を、センサの信号と未知の磁場変動パターンとに基づいて算出する算出手段を有する。装置はまた、センサの信号、センサの算出された位置またはこれらの双方に応答して磁場の少なくとも１つの既知の変動パターンを変えることにより、センサにおける変更された磁場の検出パラメータを所定の範囲に保持するように磁場発生手段を調整するフィードバック制御手段を有している。例えば、磁場発生手段が感知容積に隣接して配置された複数のトランスミッタを有する場合には、フィードバック制御手段はセンサが特定のトランスミッタから離隔しているときにはかかる特定のトランスミッタにより伝達される磁場の強度を高めるとともに、センサがトランスミッタに接近しているときにはこのトランスミッタが放出する磁場の強度を下げるように配設することができる。かくして、センサの位置において検出される磁場のパラメータは、常に、値の比較的狭い範囲内にあることになる。伝達される磁場は公知の態様で変えられるので、センサの位置および／または配置方向は、この変更された磁場を算出の基準として使用することにより簡単に算出することができる。例えば、フィードバック制御手段が電磁コイルに流れる電流を増やすと、この特定のコイルから放出される磁場の強度を表すために算出において使用されるパラメータも調整される。本発明のこの観点に係る装置は、磁場の強度が距離の２乗以上とともに変わる場合でも、例えば、磁場の強度がコイルからの距離の３乗とともに変わる場合でも、センサの位置における磁場の大きさのようなセンサの位置において検出された磁場のパラメータを比較的狭い範囲内に保持することができる。従って、この装置は、非常に小さいセンサを使用した場合でも、良好な信号対ノイズ比を提供することができる。更にまた、線形または擬線形の磁場を形成するのに特定のコイル構成を採用する必要がない。例えば、医療に応用する場合には、複数の個々のコイルを、患者収容ベッドの下またはベッドの一方の側の種々の位置に配置することができる。本発明のこの観点に係る装置は、あらゆるタイプのセンサを利用することができるが、著しく高い磁場に曝されたときに精度を失うことができる磁気抵抗センサその他のセンサを使用すると有利である。磁場は比較的狭い範囲に保持されるので、センサはセンサの精度を損なうような磁場には曝されない。本発明の別の変形例においては、フィードバック制御装置は、各センサにおける磁場のパラメータを、得ることができる最も狭い値の範囲内に保持するように動作される。かくして、フィードバック制御手段はセンサにおける磁場のパラメータを実質上一定の値に保持する。この場合にも、伝達される磁場は公知の態様で変えられ、センサの配置は、算出の基礎としてこの変えられた磁場を使用することにより算出される。本発明の別の観点によれば、配置されるべき対象物に取着するように適合された少なくとも１つのトランスミッタを備えるとともに、感知容積に隣接して配置された複数のセンサを備える装置が提供されている。本発明のこの観点に係る装置は、センサからの信号とトランスミッタにおける磁場の既知の変動パターンとに基づいてトランスミッタの算出された位置を定める算出手段を備える。この場合にも、フィードバック制御手段は、センサの信号、トランスミッタの算出された位置またはこれらの双方に応答して少なくとも１つのトランスミッタが伝達する磁場の既知の変動パターンを変えるように磁場発生手段を調整することにより、各センサにおいて作用する少なくとも１つのトランスミッタからの磁場のパラメータを所定の範囲に保持するように配設されている。かかる構成は、１つ以上のトランスミッタが配置されるべき対象物に配置され、センサは感知容積の固定基準フレーム内に配置される点を除いて、上記した構成と同様である。この場合にも、トランスミッタがセンサに接近している場合あるいはトランスミッタとセンサの配置方向が伝達された磁場とセンサとの間に強力な結合を促進する場合には、磁場の強度は減少する。トランスミッタがセンサから比較的離隔している場合あるいは不都合な配向位置にある場合には、制御手段は伝達された磁場の強度を高める。かかる構成により、上記した利点と同様の利点を奏することができる。本発明の別の観点によれば、基準フレームにおける対象物の配置、即ち、対象物の位置、配置方向またはこれらの双方を感知する装置が提供されている。本発明のこの観点に係る装置は、磁場を提供する少なくとも１つのトランスミッタを有するトランスミッタ手段と、各センサにおける磁場の１つ以上のパラメータを感知しかつかかるパラメータを示す１つ以上のセンサ信号を提供する少なくとも１つのセンサを有するセンサ手段とを備える装置が提供されている。トランスミッタ手段と前記センサ手段は協働して複数のトランスミッターセンサ対を画成し、各トランスミッターセンサ対は対の要素として１つのトランスミッタと１つのセンサとを有し、各対の一つの要素は物体即ち対象物に配置され、各対の他方の要素は前記基準フレームにおける既知の位置に配置される。多くの場合、各トランスミッターセンサ対の少なくとも一方の要素は、他の対の対応する要素とは異なる位置または配置方向に配置される。この装置はまた、前記センサ信号に基づいて前記対象物の配置を測定する算出手段と、前記センサ信号に応答して前記トランスミッタ手段を調整することにより前記センサ信号の少なくとも一つを所定の範囲内に保持するフィードバック制御手段とを備える。本発明の更に別の観点によれば、センサからの信号またはトランスミッタに対するセンサの算出位置からの信号に基づくフィードバック制御により磁場発生手段の動作を変えて、各センサにより検出されるべき各磁場のパラメータを所定の範囲に保持するように構成された、位置および／または配置方向を測定する方法が提供されている。本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面に関してなされている以下の好ましい実施例に関する詳細な説明から容易に明らかになるものである。図面の簡単な説明図１は、本発明の一実施例に係る装置の各部を示す概略線図である。図２は、図１に示す装置の一部を示す部分概略斜視図である。図３は、図１および図２に示す装置の別の部分を示す機能ブロック図である。図４は、本発明の実施例に係る方法における工程を示すブロック図である。図５および図６は、本発明の別の実施例に係る装置の各部を示す概略斜視図である。発明を実施するための最良の形態本発明の一の実施例に係る装置は、共通面内に配置される３つの略螺旋状のトランスミッタコイル１０を有している。コイル１０は、患者収容ベッド１２の基準フレームにおける固定位置に取着されている。この基準フレームは、図１に示すようにデカルト座標系Ｘ、Ｙ、Ｚにより示されている。患者Ｐは、患者収容ベッドに配置することができる。コイルの軸線１１は、互いに平行をなしている。患者収容ベッド１２は、コイル１０の面のすぐ上方を延びている。装置はまた、物体即ちプローブ１４を有している。プローブは、カテーテル１６のような医療器具に挿入されて、カテーテルの先端位置あるいはカテーテルの長手方向に沿った別の位置のようなカテーテルの所望の位置に配置されるようになっている。プローブ１４には、センサ１８が装着されている。センサ１８は、互いに直交する部分方向（ｌｏｃａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）Ｘ’、Ｙ’およびＺ’の磁場の成分を感知するようになっている成分センサ２０、２２および２４を有している。即ち、成分センサ２０はＸ’方向を向く磁場に対しては感応するが、Ｙ’およびＺ’方向の磁場には実質上感応せず、一方、センサ２２はＹ’方向の磁場に対してのみ感応し、センサ２４はＺ’方向の磁場に感応する。これらのセンサは、異なる成分を示す異なるセンサ信号を提供するようになっている。センサ１８は、上記した国際特許公報ＷＯ９５／０９５６２号に開示されているタイプのソリッドステートセンサとすることができ、本明細書においてはこの公報を引用してその説明に代える。この公報に開示されているように、各成分センサは、磁気抵抗フィルムまたはホール効果感知フィルムのような略平面構造の磁気感応フィルムを有することができる。各フィルムは、フィルムの面と直交する向きの磁気に感応するように構成することができる。あるいは、センサ１８は、互いに直交するように配向された軸線を有する小形コイルのアレイを有することができる。これらは好ましいセンサを代表するものであるが、例えば、磁気光学センサおよび磁束磁力計のような他の磁気感応装置を使用することができる。成分センサ２０、２２および２４は、各センサに対して異なるリードを有するケーブル２６を介して指令ユニット２８に接続されている。指令ユニット２８（図３）は、センサ１８の成分センサ２０、２２および２４から個々の信号を受けてこれを増幅し、かつ、これをデジタル形態に変換する入力増幅およびアナログ／デジタル（「Ａ／Ｄ」）変換部３０を有する。増幅Ａ／Ｄ変換部３０はまた、アナログまたはデジタル帯域フィルタ処理およびノイズ拒絶装置のような他の従来の信号処理装置および信号平均化装置（ａｖｅｒａｇｅｒ）を有することができる。指令ユニット２８は更に、計算ユニット３２を有する。計算ユニット３２は、プログラム化された汎用コンピュータとして実施することができる。以下において更に説明するように、この位置計算ユニットは、センサ信号から、センサ１８の配置、従って、カテーテルの先端にある対象物即ちプローブ１４の配置を計算するように配設されている。本明細書において使用されている素子の「配置」（”ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎ”）なる語は、素子の位置、素子の配置方向またはこれらの双方を云うものである。かくして、計算ユニットは、センサ１８の位置、センサの配置方向あるいは好ましくは位置と配置方向の双方を算出するように配設されている。指令ユニット２８は、プローブ即ち対象物１４の位置に関する人間が理解可能な表示を提供する表示装置（図示せず）に結合させることができる。このような人間が理解することができる表示は、Ｘ、Ｙ，Ｚ座標系において対象物１４の位置および／または配置方向を示す数値情報あるいは、好ましくは対象物の図式表示および患者の図式表示に重畳される、連係するカテーテルの図式表示として提供することができる。指令ユニット２８は更に、制御ユニット３４を有する。制御ユニット３４は、出力ライン３６、３８および４０により３つの別体をなすコイルドライバ４２、４４および４６に接続されている。各コイルドライバは、各別のトランスミッタコイル１０に接続されている。各コイルドライバは、直流電流を連係するトランスミッタコイル１０を介して供給するように構成されている。各コイルドライバは、この電流の大きさを制御するとともに、制御ユニット４から受信する制御信号に応答して電流の供給または遮断を行うように配設されている。制御ユニットはコイルドライバに信号を与えてそれぞれのトランスミットコイルに交互するシーケンスで電流を供給することにより、コイル１０ｂおよび１０ｃが非動の際にコイル１０ａが電流を受け、コイル１０ａおよび１０ｃが非動の際にコイル１０ｂが電流を受け、更にコイル１０ａおよび１０ｂが非動の際にコイル１０ｃが電流を受けるようになっている。制御ユニットは、増幅変換部３０からデータを受けるとともに、以下において更に説明するように、コイルドライバを作動させて各コイルへの電流の大きさを変えるようになっている。制御ユニットは、制御ユニットの出力が各コイルドライバの制御入力と一致するように、デジタル／アナログ変換器またはバスインターフェースユニットのような従来のインターフェース装置を有することができる。また、制御ユニットは指令ユニット２８の他の論理ユニットとは別個に図示されているが、制御ユニットは指令ユニットの構造素子その他の素子と共有していてもよい。例えば、指令ユニットが汎用コンピュータを組み込んでいる場合には、コンピュータのプロセッサは位置計算ユニットの素子および制御ユニットの素子の双方として作用し、異なる時間にこれら異なるユニットに対して適宜の動作を行うようにすることができる。本発明の一の観点に係る方法においては、カテーテル１６は患者Ｐの身体に進入される。センサ１８を担持するプローブ１４は、カテーテルの先端に配置される。カテーテルの先端は、コイル１０の面の上方のいずれかの未知の部位に配置される。制御ユニット３４は、各コイル１０に提供される電流の大きさの初期値または不履行時の値（ｄｅｆａｕｌｔｖａｌｕｅ）を使用して、コイルを順次作動させる。増幅変換部３０は、電流が各コイルを介して流れはじめてから所定の時間に成分センサ２０、２２および２４のそれぞれから信号をサンプリングする。例えば、電流がトランスミットコイル１０ａを流れはじめてから所定の時間に、ユニット３０は各成分センサ２０、２２および２４から信号のサンプルを取り、これをデジタルフォーマットに変換する。次に、指令ユニット２８が、これらの個々の信号に基づき磁場の全体の大きさを計算する。磁場の全体の大きさは、であり、上記式において、Ｂ１０ａは、コイル１０ａが作動された時点でのセンサ１８における磁場のベクトルの大きさであり、Ｋ２０は、Ｘ’軸に沿った磁場成分に対してセンサ２０からの信号の強度を関連させる感度ファクタであり、Ｓ２０は、作動の際のセンサ２０からの信号の強度であり、Ｋ２２、Ｓ２２、Ｋ２４およびＳ２４は、他のセンサ２２および２４に関する同様の感度定数および信号強度である。同様にして、装置は、不履行時の電流強度を使用してコイル１０ｂおよび１０ｃを順に作動させる。この場合にも、装置は、コイル１０ｂの作動の際のセンサにおける全磁場ベクトルの大きさを計算するとともに、コイル１０ｃの作動の際にセンサにおける全磁場ベクトルの大きさを独立して計算する。図４に示すように、成分信号を検出しかつ各コイルの作動の際のセンサにおける全磁場の大きさを計算してから、制御ユニットは、全ての磁場の大きさが所定の大きさの範囲にあるか否かを決定する。この所定の範囲は、センサ１８の最適操作範囲内にあるように選定される。かくして、磁場の最小の大きさは装置のノイズしきい値よりもはるかに上でかつセンサの最小感度レベルよりも上にくるように選定され、この場合、最小磁場レベルは、センサの線形性の最大リミットよりもはるかに下方でかつセンサが精度を失うことなく耐えることができる最大磁場よりもはるかに下にくるように選定される。約４ガウスよりも低い磁場で使用するときに最も精確でありかつ繰り返し性を発揮することができる代表的な磁気抵抗センサの場合には、磁場の所定の範囲の大きさは約１．０乃至約２．５ガウスとすることができる。約３０ガウスを越える磁場で使用される場合に最も精確である代表的なホール効果センサの場合には、所定の範囲は約３０ガウスを越える。３つのユニット１０ａ、１０ｂおよび１０ｃの作動の際に観察される３つの磁場ベクトルの大きさが全て所定の範囲内にあるときには、装置は通常の位置認定アルゴリズムを使用して、センサ１８の位置及び配置方向、従って、プローブ１４およびカテーテルの連係する先端部１６の位置および配置方向の算出を行う。例えば、複数の送信または受信ステーションと多軸センサとを使用して位置の認定を行う、米国特許第４，７１０，７０８号に開示の数学的方法を使用することができる。本明細書においては、この’７０８号特許を引用してその説明に代える。簡単に説明すると、各成分センサ２０、２２および２４からの成分センサの各信号により表される部分方向即ちセンサ方向Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’のそれぞれの磁場の大きさは、コイルからの磁場の全強度（コイルの磁気双極子モーメントとも云う）と、特定のコイルからセンサまでの距離と、センサの回転角即ち部分方向Ｘ’、Ｙ’およびＺ’とコイルの基準フレームの方向Ｘ、ＹおよびＺとの間の角度との関数となる。３つの成分センサの読みが、３つの各コイルの作動の際に集められ、特定のコイルからの磁場に関する位置の関数として表される成分強度と等しくされると、６つの未知数（センサのＸ、Ｙ、Ｚ位置と３つの回転角）を有する９つの式の系を形成する。これらの式の偏差が添付書類Ａに記載されている。この式の系は、マルカルト（Ｍａｒｑｕａｒｄｔ）の方法または非線形式の過決定（ｏｖｅｒｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ）系の最小２乗法の解に関するブロイデン（Ｂｒｏｙｄｅｎ）の方法のような反復法により解くことができる。次に、指令ユニットが、センサの位置および配置方向、従って、プローブ１４とカテーテルの先端の位置および配置方向を示す出力を提供する。磁場の大きさの１つ以上が所定の範囲から外れると、装置は位置と配置方向の算出を行わない。その代わりに、制御ユニット３４が範囲から外れた磁場強度と関連する１つ以上のコイルの磁場強度を変更する。例えば、プローブ１４とセンサ１８がコイル１０ａに比較的接近している場合には、コイル１０ａが作動しているときに検出される全体の磁場の大きさは所定の範囲よりも上になる。従って、制御ユニット３４は、コイルドライバ４２に指令を与えて次の作動サイクルでコイル１０ａに流れる電流を少なくする。これに対して、プローブとセンサがコイル１０ｃから比較的遠くにある場合には、不履行時の電流値によるコイル１０ｃの作動の際に感知される磁場の大きさは、所定の範囲よりも下になる。従って、制御ユニット３４は、コイルに支持を出して次の作動サイクルにおいてコイル１０ｃへ流れる電流を増やす。コイルドライバは、電流を段階的に変えるなどして、各コイルの磁界強度または双極子モーメント全体を変えるように配設することができる。制御ユニット３４により指令される各増加または減少は、１つのステップとすることができる。あるいは、制御ユニットは、磁場の大きさ全体が所定の範囲内の目標値からのずれの程度に比例する増加または減少を算出することができる。かくして、磁場の大きさが範囲から大きく外れているときには、比較的大きな変更を行うことができ、一方、磁場の大きさが範囲に接近しあるいは範囲内にあるときには一層小さな変更を採用することができる。この訂正処理は、全磁場強度が所定の範囲内に含まれるまで継続され、これにより装置は位置と配置方向を計算する。装置がこの範囲内の磁気の大きさを形成するコイルの電流値を見つけだした後は、その後の作動サイクルはこれらの電流値を使用する。動作の際に医師がカテーテル１６を利用するときに、カテーテル先端の位置、従って、プローブ１４とセンサ１８の位置を変えることができる。かかる変更により、磁場の大きさの一つ以上が所定の範囲から外れると、装置はコイルに流れる電流をもう一度再調整する。フィードバック制御ユニットがコイルに対する電流を再調整すると、電流の変更値が、上記した位置決定式において使用される個々のコイルからの磁場強度に関する新しい値になる。このようにして、この装置により、センサは、コイル１０の面の上方の指定の領域に亘って感知容積５０内に位置するときにはいつも、所定の範囲内の大きさを有する磁場に常に曝されるようになる。感知容積５０の正確なサイズは、所定の磁場の大きさの範囲の幅およびコイルドライバ４２、４４および４６のダイナミック範囲、即ち、コイルが電流を変えることができる程度による。センサが全てのコイルから所定の磁場の大きさの範囲内の磁場を受ける感知容積５０のサイズもまた、コイルの位置による。しかしながら、一辺が４０ｃｍｍの長さを有する正三角形の頂点に離隔配置された３つのコイルを有する典型的な装置の場合には、感知容積はコイルの面から約６０ｃｍ上方へ延びる領域を有する。感知容積は、コイルの面においてコイルによって画成される正三角形を越えて約２０ｃｍ延びる。上記説明においては、１つの対象物だけの位置と配置方向を決定するのに１つのセンサだけが使用されている。しかしながら、複数の対象物と複数のセンサとを利用することができる。上記した国際特許公報ＷＯ９５／０９５６２号において説明されているように、複数の基準マーカを利用することができる。各基準マーカは、センサ本体５２と、タグ５３と、センサ本体に取り外し自在に連結される、センサ１８と同じタイプのセンサ５４とを有することができる。増幅変換ユニット３０は、これらの別のセンサのそれぞれに、センサ１８と同様にして接続される。各センサのタグは、患者の身体に固定することができ、患者の画像は、患者の身体の所望の組織を示すとともに、タグ５３も示す、例えば、磁気共鳴撮像法（ＭＲＩ）、Ｘ線、ＣＡＴ走査法などのような画像処理法を利用して得ることができる。かくして、タグは所望の画像処理方法における画像処理を容易にするように構成される。Ｘ線画像処理を使用する場合には、タグは放射線不透過とすることができ、ＭＲＩ画像処理を使用する場合には、タグは身体組織から容易に区別することができる磁気共鳴応答性を有する物質を含むことができる。通常は、画像は上記したカテーテルおよびプローブの使用に先だって得られる。センサ５４は、多くの場合、画像処理工程には組み入れられない。画像処理後に、基準マーカのセンサ本体５４とセンサがタグの位置において患者の身体に取着される。カテーテルが使用される場合には、カテーテル内のプローブに担持したセンサ１８からのセンサ信号が、基準マーカのセンサ５２からの信号と同時に得られる。装置は、センサ１８とプローブ１４の位置と配置方向を決定するときと同じ態様でコイル１０からの磁場を使用して、センサ５４、従って、基準マーカ５２の位置と配置方向を決定する。かくして得られた基準マーカ５２の位置と配置方向を使用して、前もっと獲得した患者の画像をセンサ１８とプローブ１４に関する位置および配置方向のデータと整合させることができる。例えば、センサ１８とプローブ１４の位置および配置方向がスクリーンにカテーテルの先端１６の図式画像として表示される場合には、この磁場配置方法により定められる基準マーカの位置と配置方向もまた表示することができる。以前得た画像データは、患者の組織の図式表示として表示することができ、この表示もまたタグの絵を含む。タグの前に得た画像は、前に得た画像のタグの絵が磁気的に得た画像における基準マーカの表示に重畳するまで、一方または他方の画像を変換することにより、磁場の位置から得られる基準マーカの画像と整合される。かかる整合は、上記した’５６２国際公報に記載されているように、表示された画像を視覚的に整合させながら画像表示装置に対する入力を手動で調整することにより、あるいは画像の整合に必要な変換および回転パラメータを自動的に算出することにより行うことができる。かかるパラメータは、磁場の位置の基準フレーム（図１のＸ、Ｙ、Ｚ座標）内の３つ以上の基準マーカの位置を、未知の回転マトリックス即ち行列および別の未知の変換マトリックス即ち行列により修正された画像基準フレーム内のタグ５３の位置と等しくすることにより計算することができる。添付書類Ｂに更に記載されているように、得られる行列式から、回転角と変換距離を含む非線形の式の過決定系が得られる。画像が適正に整合されると、カテーテル先端の位置が患者の内部組織に対して一定の位置および配置方向で表示される。同様にして、より多くの数の基準マーカあるいは２つ以上の医療器具を配置することができる。センサ１８および５４のような多数のセンサを使用する装置においては、コイルは、各センサに、各センサに適した所定の範囲における大きさを有する磁場を提供するように異なるサイクルで動作を行わせることができる。例えば、制御ユニット３４は、第１、第２、第３および第４のサイクルにおいてコイルドライバ４２、４４および４６、従って、伝達コイル１０を作動させることができる。第１のサイクルの際には、センサ１８からの信号が取得され、、基準マーカのセンサ５４からの信号は無視される。第１のサイクルにおいては、コイルの電流は上記したように所定の範囲内におけるセンサ１８の磁場の大きさが得られるように調整される。第２のサイクルにおいては、第１の基準マーカのセンサ５４ａからの信号が取得され、センサ１８と他の基準マーカのセンサ５４ｂ、５４ｃからの信号は無視され、コイルの電流は所定の範囲内にあるセンサ５４ａの磁場の大きさを提供するように調整される。第３のサイクルにおいては、センサ５４ｂからの信号が取得され、他の信号は無視される。第４のサイクルにおいては、センサ５４ｃからの信号が取得され、他の信号は無視される。サイクルはシーケンシャルとすることができ、第１のサイクル全体は第２のサイクル全体に先だって実施される。サイクルはまた互いに間挿させることができる。例えば、コイルドライバ４２は、先づ、第１のセンサ１８において適正な磁場を得るのに適した電流を提供するように作動され、次に、基準マーカセンサ５４ａ、５４ｂおよび５４ｃにおいて適宜の磁場を順次得るように作動させることができ、次いで、他のコイルが同様に作動される。同様に、より多くのセンサが使用される場合には、センサと同じ数の異なるサイクル数の動作を行うことができる。あるいは、センサの幾つかが互いに接近していることがわかっている場合、あるいは幾つかのセンサからのデータが他のセンサからのデータよりも重要性が低い場合には、サイクル数はセンサの数よりも少なくすることができる。かくして、所定のサイクルに関して使用される電流は、一のセンサに関する所望の大きさの範囲内にある磁場を提供するように調整される。他のセンサからの信号は、このサイクルの際に取得することができるが、かかる他のセンサは所定の範囲から外れる磁場に遭遇することができる。幾つかの場合には、コイルの電流は、幾つかのサイクルに関して固定され、他のサイクルに対しては調整される。例えば、多数の基準マーカが使用される場合には、固定されたコイル電流を使用して許容することができる整合の精度を得ることにより、データが基準マーカから取得されるときに磁場を提供することができ、一方、データが能動装置のセンサまたはカテーテルから取得される場合にはコイルの電流は上記したようにして調整することができる。ある種のセンサは、所定の最大レベルを越える磁場を受けると精度を失う傾向がある。例えば、ある種の磁気抵抗センサは、約４ガウスを越える磁場に曝されると精度を一時的に失う。かかるセンサが多重センサシステム即ち装置において使用される場合には、装置はセンサを過剰な磁場に曝すのを避けるように適宜の設備を備えるべきである。例えば、センサ４ａがコイル１０ｂに近接して配置され、一方、センサ１８がコイル１０ｂから離隔して配置されているとすると、センサ５４ａは、装置がコイル１０ｂの電流をセンサにおいて適宜の磁場を発生させるのに必要なレベルに調整する場合には、著しく高い磁場に曝されることになる。かかる事態を避けるため、全てのセンサからのデータを全てのサイクルの際に取得することができ、制御ユニット３４はコイルの電流の増大が要求される場合に幾つかのサイクルに亘って順次コイルの電流を高めることができるように配設されている。特定のサイクルに関して位置監視に使用されないセンサからのデータは、名目上不使用のセンサにおける磁場が危険レベルに近づいている場合に更なる増加を抑制するのに使用することができる。かくして、装置がコイル１０ｂのコイル電流を順次高めてセンサ１８において十分な磁場レベルを提供する過程にある場合には、装置は、第１のセンサ１８に関する読み取りサイクルの際の第２のセンサ５４ａにおける磁場の大きさが第２のセンサにおいて許容される最大レベルに到達したときに、かかる増加を終了させることができる。第１のセンサ１８における磁場のレベルが未だ所定の範囲よりも低い状態にあるときにこのような状態に至ると、装置は、エラーメッセージを表示しあるいは範囲外のセンサの信号に基づいて位置と配置方向を算出を試みることができる。あるいは、センサの精度を回復させることができる場合には、名目上不使用のセンサからのデータを使用して回復を開始させることができる。例えば、ある種の磁気抵抗センサはバイアス磁場を使用している。かかるセンサは、過剰の磁場に曝されると、センサ内に印加されるバイアス磁場を調整することにより、過剰の磁場が除去された後にリセットされて元の精度に回復することができる。指令ユニットは、一のセンサが、他のセンサと連係するサイクルの際に過剰の磁場に曝されるときに、この一のセンサのリセット工程をトリガするように配設することができる。上記説明においては、コイルは時間多重化（ｔｉｍｅ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）構成において交互に駆動される。周波数領域多重化も採用することができる。かくして、各コイルは異なる搬送周波数を有する駆動電流により作動させることができ、かかる作動は実質上連続する。センサ１８からの信号は、異なる搬送周波数で変動する成分を含み、この周波数はアナログまたはデジタルフィルタ処理法により分離することができる。かくして、コイル１０ａの搬送周波数において変動する成分センサ２０、２２および２４からの信号は、コイル１０ａに帰属可能な磁場の大きさ全体を算出するのに使用することができる。この値は、次に、フィードバック制御ユニット３４をトリガしてコイル１０ａに流れる電流を調整するのに使用することができる。他のコイルの電流は、それぞれの搬送周波数で変化する成分を使用して同様の態様で調整することができる。周波数分割多重化法を、多重センサに拡げることができる。例えば、各コイルは、センサの数と等しい複数の搬送周波数で駆動させることができ、各コイルの搬送周波数は互いに異なるとともに他の全てのコイルの他の全ての搬送周波数とも異なる。各第１の搬送周波数で変化する第１のセンサからの信号の成分を検出することができ、従って、各第１の搬送周波数のコイル電流の強さを調整することができるので、センサ１８における第１の搬送周波数における磁場の大きさは所望の範囲内のものとなる。かかる処理のこの段階においては、他の搬送周波数で変動する成分は無視される。この処理は、基準マーカセンサ５４ａに関しては逆となる。この方法は一層多くのセンサに拡張することができる。更に、周波数多重化および時間多重化法を組み合わせることができる。かくして、各コイルは１つの搬送周波数だけで駆動させることができる。第１のサイクルの際に、第１のセンサ１８が作動され、全ての搬送周波数で変化する成分が監視される。従って、コイルの電流は、各搬送周波数での磁場を所望の範囲にするように調整される。第２のサイクルにおいては、第２のセンサ５４ａ（第１の基準マーカセンサ）が使用され、コイル電流が同じようにして調整される。他の基準マーカセンサについても同様である。別の変形例においては、コイルの電流、従って、個々のトランスミッタからの磁場の強さは、各成分センサにより検出される磁場成分を所定の範囲内にするように調整することができる。かかる装置においては、各コイルは、各成分センサに対して別個に調整される。第１のサイクルにおいては、トランスミットコイル１０ａに流れる電流は、部分方向Ｘ’の磁場成分の大きさを示す成分センサ２０からの個々のセンサ信号を所定の範囲にするように調整される。このサイクルにおいては、他の成分センサ２２および２４からの信号は無視される。次のサイクルにおいては、コイル１０ａは、広い主たる方向の磁場成分が所定の範囲内にくるように、従って、Ｙの主たる方向の成分センサ２２からの信号が最適範囲に入るように再調整される。次に、このコイル１０ａにより、部分方向Ｚ’の磁場成分が所定の範囲に入るようにされ、主たる方向の成分センサ２４からの信号が監視される。この動作シーケンスが、他の各トランスミッタに対して再び繰り返される。この処理は、複数の成分センサをそれぞれが有する複数のセンサに拡げられる。この場合にも、装置は、磁場を形成するのに使用されるコイル電流の大きさを各成分センサにより追跡する。コイルの電流は、連立方程式のコイルの双極子モーメント（全磁場強度）の項において反映される。特定の成分センサに関連する部分方向が、センサにおいて特定のコイルが生ずる磁場の方向と直交あるいはほぼ直交する場合には、コイルドライバの電流容量を越えることなくあるいは他のセンサの一方を損なうような強い全磁場を発生することなく、この部分方向の成分を所定の範囲内にすることが不可能となる場合がある。しかしながら、この場合には、他の成分センサの少なくとも１つは、所定の大きさの範囲に含まれる大きさを有する成分を受ける。この変形例においては、全ての成分センサからの信号は、特定の成分センサに関連するサイクルの際に監視することができる。コイルに印加される最大の電流は、他の不使用の成分センサを感知方向の過剰の磁場成分に曝すことがないように制限することができる。この方法の別の変形例においては、特定の方向の磁場成分の所定の大きさの範囲は、好ましくは特定の成分センサの精度の最適範囲内の、１つの所定の値だけを含むように狭められる。かくして、フィードバック制御ユニットは、磁場成分の大きさがこのような単一の値になるまでコイルの電流を調整するように動作を行う。位置と配置方向は、上記と同じ態様で算出される。この変形例は、成分センサの非線形性が装置の精度に影響を及ぼすことはないという利点を奏する。センサからの特定の読みが磁場の成分の所定の値の大きさに対応することが知られている場合には、成分の大きさと成分の大きさの他の値におけるセンサの読みとの間の線形関係からのずれがあっても装置の精度を損なうことはない。ある種の磁場センサは、いわゆる「軸線はずれ感度」（”ｏｆｆ−ａｘｉｓｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ”）を呈する。即ち、特定の成分センサの感度軸線に沿った磁場成分の大きさと、かかる軸線と直交する強力な成分が存在するときのこの成分センサからの読みとの間の伝達関数即ち関係は変動を行う。軸線はずれ感度は、２つの成分センサからの読みを使用して第３の成分センサの感度軸線に直交する磁場の大きさを評価するとともに、この大きさを使用して第３の成分センサからの読みに適用されるべき補正ファクタを定めることにより補正することができる。上記した装置においては、コイルが直流で駆動されるときには、増幅変換ユニット３０は、電流の供給開始から所定の遅れ時間後に各成分センサからデータをサンプリングする。この装置の変形例においては、指令ユニットは、電流の開始後サンプリングまでの遅れ時間を、特定の作動において供給される電流により調整を行う。電流の供給開始後は、電流はその定常状態の値まで徐々に上昇し、従って、全体の磁場強度即ち双極子モーメントも同様に徐々に上昇する。この変化する磁場により、感知容積内またはその近くに存在する可能性のある導電物質の渦電流が誘起される。かかる電流により別の磁場が誘起され、この磁場により誤ったセンサの読みが生ずる。磁場は定常状態の値に近づくので、この渦電流は磁場の変化の速度が緩慢になると衰える。遅れ時間は、電流が定常状態値のかなりの部分まで上昇するように十分に長く、かつ、渦電流が有意のエラーを引き起こさないように消散するように十分に長くすべきである。この所要の遅れ時間は、磁場の大きさが小さくなると短くなる。図５および図６に概略示されている装置は、トランスミッタとセンサの作用が逆である構成を除いて、上記した装置と同様に構成されている。即ち、迫跡されるべきプローブ即ち対象物１１４には、互いに直交する軸線上に配置された３つの小形コイル１２０、１２２および１２４を組み込んだトランスミッタ１１８が装備されている。これらは、図３に関して上記と同様の制御手段およびコイルドライバ（図示せず）に接続されている。固定基準フレーム系は、患者収容ベッド１１２に対して固定された位置に取着された３つの単方向センサ１１０ａ、１１０ｂおよび１１０ｃを有している。これらのセンサは共通面に装着されている。センサの共通面は、患者収容ベッドの一方の側に略垂直方向に延びている。感知容積１５０は、患者収容ベッドの上方でセンサの共通面から外方へ延びている。この装置は、上記した装置と略同様の態様で使用することができる。この装置においても、各コイルに供給される電流、従って、各コイルに関連する伝達磁場の双極子モーメントは、各センサにおける各センサの感知方向の磁場成分の大きさが所定の大きさの範囲に入るように調整される。上記した構成についての数多くの組み合わせおよび変更を、本発明から逸脱することなく利用することができる。一例として、図１のトランスミッタコイル１０は、図５にセンサに関して例示したような垂直面内に配置することができる。また、トランスミッタとセンサの数を変えることができる。例えば、上記した国際公報ＷＯ９４／０４９３８号に開示されているように、本発明の装置は３つの互いに直交する感知軸線を有するセンサと、固定基準フレーム内に共通の中心を有する３つの互いに直交する伝達コイル１組とを有することができる。あるいは、装置は、配置されるべき対象物に配設した１つの一軸伝達コイルと、互いに直交する方向に磁場を検出するようになっている３つの受けコイルまたは成分センサをそれぞれが有する、固定基準フレームに配置された３セットのセンサとを有することができる。互いに直交するトランスミッタコイル３セットと追跡されるべき対象物に配置された１つの一軸センサとを有する相互配置構成体もまた、使用することができる。一般に、センサとトランスミッタは、対象物に配置された１つの素子と固定基準フレームに配置された１つの素子とをそれぞれが有する複数のトランスミッターレシーバ対を画成するようにすべきである。更に別の変形例においては、装置は、成分信号または磁場の大きさ全体の信号に直接応答するのではなく、追跡されている対象物の算出された配置に応答してトランスミッタの出力を調整するように構成することができる。かくして、装置は、当初は不履行時の電流値で動作を行い、対象物の位置と配置方向の当初の読みを引き出し、次いで当初測定された位置と配置方向とを使用して各コイルの所望の設定値を算出することにより、センサの所望の磁場レベルを得ることができる。かかる所望の設定値は、対象物が初期の読みにおいて判明した位置と配置方向とを有するとした場合に、対象物において所望の大きさの範囲内の磁場を得るように選定される。次のサイクルでは、このようにして算出されたコイルの電流が利用され、処理が繰り返される。この方法の変形例においては、装置は、対象物の位置と配置方向の種々の組み合わせに適したコイル電流を記載する索引テーブルを記憶することができる。装置は、当初測定された位置と配置方向を使用することにより、次のサイクルにおいて使用する索引テーブルから適宜のコイル電流値を検索することができる。上記した実施例においては、センサはカテーテルと連係されている。同じ装置を、例えば、内視鏡および手術器具のような他の医療器具とともに使用することができる。本発明の装置はまた、医療器具以外の対象物の配置を測定するのに提供することができる。例えば、この装置は、コンピュータの入力装置を迫跡するのに使用することができる。上記した構成についてのこれらのおよび他の変更と組み合わせを本発明から逸脱することなく利用することができるので、好ましい実施例の上記説明は、請求の範囲に記載の本発明を限定するのではなく、例示するものとして解されるべきである。産業上の利用可能性本発明は、ヘルスケアの産業とともに、医療および外科の分野において利用することができる。添付書類Ａ：位置と配置方向の算出操作の際に所定位置に固定される磁場発生器（トランスミッタ）の物理的構成を承知しているとすると、センサにより検出される磁場は、センサの位置と配置方向の関数となる。本発明の装置においては、磁場発生コイルは、順次励磁される。センサ（プローブ当たり３つの成分センサ）により感知される磁場は、位置ｘ、ｙ、ｚと配置方向α、β、γ（それぞれロール、ピッチおよびヨー）で表すことができる。即ち、Ｂ〔センサ〕〔コイル〕＝ｆ〔センサ〕〔コイル〕（ｘ，ｙ，ｚ，α，β， γ）該式において〔センサ〕は特定のセンサを示し、〔コイル〕は特定のトランスミッタコイルを示す。〔コイル〕がオンであるときにセンサが測定する実磁場がＢ’〔センサ〕〔コイル〕である場合には、理論的には、Ｂ’〔センサ〕〔コイル〕＝Ｂ〔センサ〕〔コイル〕即ち、Ｂ’〔センサ〕〔コイル〕−ｆ〔センサ〕〔コイル〕（ｘ，ｙ，ｚ，α，β ，γ）＝０．０３つのセンサと３つのコイルを有するので、式全体は、６つの未知数（プローブの空間位置に関するｘ，ｙ、ｚとその配置方向に関するα、β、γ）を有する９となる。非線形最小２乗法を適用することにより、プローブに関して独特のｘ，ｙ，ｚ，α，β，γを見つけだすことができる。上記は、アルゴリズムの一般的なイデアル（ｉｄｅａｌ）を示す。即ち、直交Ｘ、Ｙ、Ｚ基準座標系（磁場位置デカルト座標）を行列即ちマトリックスで表すとするプローブの直交系は、となり、かつ、プローブの３つのセンサは互いに直交しないので、これらの非直交軸は、として表すことができ、計算に関して後で使用されるべき伝達行列Ｔ〔ｉ〕〔ｊ〕は、Ｔ_[i][j]＝ｅ_n[i]・ｅ_p[j] ∀ｉ，ｊ∋｛１，２，３｝から得ることができ、使用されるべき別のマトリックスのオルト＿ＯＶ〔ｉ〕〔ｊ〕もまた、オルト＿ＯＶ_[i][j]＝ｅ_1[i]・ｅ_1[j] ∀ｉ，ｊ∋｛１，２，３｝として定義することができ、プローブの配置方向を画定するのにロール（α）、ピッチ（β）、ヨー（γ）が使用されるので、オルト＿ＯＶ〔ｉ〕〔ｊ〕はまた、オルト＿ＯＶ〔１〕〔１〕＝ｃｏｓ（α）ｃｏｓ（γ）−ｓｉｎ（α）ｓｉｎ（β）ｓｉｎ（γ）オルト＿ＯＶ〔１〕〔２〕＝ｃｏｓ（α）ｓｉｎ（γ）−ｓｉｎ（α）ｓｉｎ（β）ｃｏｓ（γ）オルト＿ＯＶ〔１〕〔３〕＝−ｓｉｎ（α）ｃｏｓ（β）オルト＿ＯＶ〔２〕〔１〕＝−ｃｏｓ（β）ｓｉｎ（γ）オルト＿ＯＶ〔２〕〔２〕＝ｃｏｓ（β）ｃｏｓ（γ）オルト＿ＯＶ〔２〕〔３〕＝ｓｉｎ（β）オルト＿ＯＶ〔３〕〔１〕＝ｓｉｎ（α）ｃｏｓ（γ）＋ｃｏｓ（α）ｓｉｎ（β）ｓｉｎ（γ）オルト＿ＯＶ〔３］〔２〕＝ｓｉｎ（α）ｓｉｎ（γ）−ｃｏｓ（α）ｓｉｎ（β）ｃｏｓ（γ）オルト＿ＯＶ〔３〕〔３］＝ｃｏｓ（α）ｃｏｓ（β）従って、直交ベクトル行列は上記したマトリックスＴと、オルト＿ＯＶとの行列乗算により、ｏｖ＝Ｔ＊オルト＿ＯＶとして算出することができる。ｅ_1[i]方向を指すセンサ位置において発生される直交系の理論磁場は、ｆ〔コイル］〔ｉ〕（ｘ，ｙ，ｚ，α，β，γ）として表すことができ（詳細は省略）、ここでｆは既知の関数であり、特定のコイルにおける電流の流れに比例する大きさを有する双極子モーメントの項を含む。（センサが互いに直交することができない）非＿直交性の補正後は、磁場センサの測定は、コイルがオンのときに検出される実磁場センサがＢ’〔センサ］〔コイル〕であるとすると、Ｂ’〔センサ〕〔コイル〕−Ｂ〔センサ〕〔コイル〕≒０．０従って、ｘ、ｙ、ｚに関して解かれるべき９つの式は、周知の非線形最小２乗式による解決法を、上記式を解くとともに、プローブの位置ｘ、ｙ、ｚと配置方向α，β，γを求めるのに使用することができる。添付書類Ｂ：基準マークの整合仮定：画像データ（ＭＲなど）座標系（画像位置）における３つの基準点の座標は：｛（Ｍｘ１，Ｍｙ１，Ｍｚ１），（Ｍｘ２，Ｍｙ２，Ｍｚ２）（Ｍｘ３，Ｍｙ３，Ｍｚ３）｝であることが知られており、更に、固定基準フレームのＸ、Ｙ、Ｚ座標系における同じ３つの基準ポイントの座標は｛（Ｐｘ１，Ｐｙ１，Ｐｚ１），（Ｐｘ２，Ｐｙ２，Ｐｚ２）（Ｐｘ３，Ｐｙ３，Ｐｚ３）｝であり、基準ポイント｛（ｘ１，ｙ１，ｚ１），（ｘ２，ｙ２，ｚ２）（ｘ３，ｙ３，ｚ３）｝は、回転Ｒと移行Ｔを介して｛（ａ１，ｂ１，ｃ１），（ａ２，ｂ２，ｃ２），（ａ３，ｂ３，ｃ３）｝により形成することができる。回転行列Ｒは、であり、ここで、Ｒｘｘ＝ｃｏｓ（α）ｘｃｏｓ（γ）−ｓｉｎ（α）ｘｓｉｎ（β）ｘｓｉｎ（γ）Ｒｘｙ＝ｃｏｓ（α）ｘｓｉｎ（γ）＋ｓｉｎ（α）ｘｓｉｎ（β）ｘｃｏｓ（γ）Ｒｘｚ＝−ｓｉｎ（α）ｘｃｏｓ（β）Ｒｙｘ＝−ｃｏｓ（β）ｘｓｉｎ（γ）Ｒｙｙ＝ｃｏｓ（β）ｘｃｏｓ（γ）Ｒｙｚ＝ｓｉｎ（β）Ｒｚｘ＝ｓｉｎ（α）ｘｃｏｓ（γ）＋ｃｏｓ（α）ｘｓｉｎ（β）ｘｓｉｎ（γ）Ｒｚｙ＝ｓｉｎ（α）ｘｓｉｎ（γ）−ｃｏｓ（α）ｘｓｉｎ（β）ｘｃｏｓ（γ）Ｒｚｚ＝ｃｏｓ（α）ｘｃｏｓ（β）移行行列（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘ）Ｔは、である。画像位置と磁場位置装置の基準位置フレームとの間の関係は、またはこれは、６つの未知数、即ち、回転角に関するα，β，γと空間移行に関するｘ、ｙ、ｚとを有する９つの単一式Ｍｘ１ｘＲｘｘ＋Ｍｙ１ｘＲｘｙ＋Ｍｚ１ｘＲｘｚ＋ｘ−Ｐｘ１＝０Ｍｘ１ｘＲｙｘ＋Ｍｙ１ｘＲｙｙ＋Ｍｚ１ｘＲｙｚ＋ｙ−Ｐｙ１＝０Ｍｘ１ｘＲｚｘ＋Ｍｙ１ｘＲｚｙ＋Ｍｚ１ｘＲｚｚ＋ｚ−Ｐｚ１＝０Ｍｘ２ｘＲｘｘ＋Ｍｙ２ｘＲｘｙ＋Ｍｚ２ｘＲｘｚ＋ｘ−Ｐｘ２＝０Ｍｘ２ｘＲｙｘ＋Ｍｙ２ｘＲｙｙ＋Ｍｚ２ｘＲｙｚ＋ｙ−Ｐｙ２＝０Ｍｘ２ｘＲｚｘ＋Ｍｙ２ｘＲｚｙ＋Ｍｚ２ｘＲｚｚ＋ｚ−Ｐｚ２＝０Ｍｘ３ｘＲｘｘ＋Ｍｙ３ｘＲｘｙ＋Ｍｚ３ｘＲｘｚ＋ｘ−Ｐｘ３＝０Ｍｘ３ｘＲｙｘ＋Ｍｙ３ｘＲｙｙ＋Ｍｚ３ｘＲｙｚ＋ｙ−Ｐｙ３＝０Ｍｘ３ｘＲｚｘ＋Ｍｙ３ｘＲｚｙ＋Ｍｚ３ｘＲｚｚ＋ｚ−Ｐｚ３＝０・・・・・・・（＊）整合処理は、上記９つの式を解くことにより、回転角α、β、γと、空間移行ｘ、ｙ、ｚとを求めるものである。擬似コードにおいては、整合処理は、整合() ｛データバッファを開始し、基準ポイントを画像データに割り当て（通常３ポイント）、磁場位置決め装置の初期設定を行い、選定された基準ポイントの実験室位置を測定し、式（＊）に式を解く方法（非線形最小２乗）を適用し、回転角α、β、γと、空間移行ｘ、ｙ、ｚとを求め、 α、β、γから回転行列Ｒを形成するとともに、ｘ、ｙ、ｚから移行行列Ｔを形成する。｝回転行列Ｒと移行行列Ｔは、カテーテルに関連するセンサの位置を含む、得られるその後の位置に適用することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年８月２２日【補正内容】請求の範囲１．（ａ）既知の変動パターンに従って感知容積（５０）内の位置とともに変化するパラメータをそれぞれ有する複数の磁場を発生する磁場発生手段（１０）を備え、前記変動パターンは前記磁場が異なるごとに異なり、更に（ｂ）少なくとも１つのセンサ（１８）を備え、該センサは、該センサが前記感知容積内の未知の位置にあるときに前記磁場発生手段が発生した前記磁場の前記センサにおける前記パラメータの１つ以上を検出するとともに、前記１つ以上のパラメータを表す１つ以上のセンサ信号を提供するように構成されており、更に（ｃ）前記センサ信号と前記既知の変動パターンとに基づいて前記センサの算出位置を決定する算出手段（３２）と、（ｄ）前記磁場発生手段を調整して前記センサ信号、前記算出位置またはこれらの双方に応答して前記磁場の少なくとも１つの前記既知の変動パターンを変えることにより前記センサにおけるかかる各変更磁場の前記パラメータを所定の範囲内に保持するフィードバック制御手段（３４）とを備える位置決定装置。２．（ａ）感知容積（１５０）に隣接して異なる位置、異なる配置方向またはこれらの双方で配置された複数のセンサ（１１０）と、（ｂ）前記感知容積内の未知の位置へ移動自在でありかつ前記感知容積において少なくとも１つの磁場を提供する少なくとも１つの磁場トランスミッタ（１１８）を有し、各トランスミッタからの磁場が既知の変動パターンに従ってかかるトランスミッタに対する位置とともに変動するように構成された磁場発生手段とを備え、前記センサは前記磁場発生手段により提供された少なくとも１つの磁場の１つ以上のパラメータを検出するとともに、前記少なくとも１つのトランスミッタからの磁場の１つ以上のパラメータを表す前記センサ信号を提供するようになっており、更に（ｃ）前記センサ信号と前記既知の変動パターンに基づいて前記少なくとも１つのトランスミッタの算出位置を決定する算出手段（３２）と、（ｄ）前記磁場発生手段を調整して前記センサ信号、前記算出位置またはこれらの双方に応答して前記磁場の少なくとも１つの前記既知の変動パターンを変えることにより前記センサにおけるかかる各変更磁場の前記パラメータを所定の範囲内に保持するフィードバック制御手段（３４）とを備える位置決定装置。３．前記磁場発生手段は前記感知容積においてＤＣ磁場を提供するように動作を行うことを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。４．前記磁場発生手段は複数のコイル（１０、１２０、１２２、１２４）と、前記各コイル（３４、４２、４４、４６）を直流電流で間欠的に作動させる手段とを有し、前記フィードバック制御手段は前記各直流電流の大きさを変える手段を有し、前記算出手段は前記各間欠作動の開始後に遅れ時間が経過したときに各センサから信号をサンプリングする手段を有し、前記フィードバック手段は各作動において印加される電流の大きさに従って各作動の遅れ時間を変えることにより一層少ない電流が使用されるときに遅れ時間を短くしかつ一層大きな電流が使用されるときに遅れ時間を長くする手段を更に有することを特徴とする請求の範囲第３項に記載の装置。５．前記磁場発生手段は前記感知容積においてＡＣ磁場を提供するように動作を行うことを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。６．前記各センサは前記各パラメータに関する所定の最適の動作範囲内で最大の精度を有し、かつ、前記各パラメータの前記所定の範囲は前記最適の動作範囲に実質上対応することを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。７．前記各パラメータの前記所定の範囲は１つの値からなり、前記フィードバック制御手段は各センサにおける磁場の前記各パラメータを実質上前記１つの値に保持するように動作を行うことを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。８．前記磁場発生手段は前記感知容積に隣接して配置された複数のトランスミッタ（１０）を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。９．前記トランスミッタはｒⁿとともに減少する大きさを有する磁場を放射するように動作を行い、ｒはトランスミッタからの距離であり、ｎは１よりも大きい数であることを特徴とする請求の範囲第２または８項に記載の装置。１０．センサ本体（１８）を更に備え、前記少なくとも１つのセンサは前記センサ本体に配置された複数の成分センサ（２０、２２、２４）を有し、前記各成分センサはセンサ本体に対して所定の部分方向の磁場成分の大きさを測定するように動作することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。１１．前記磁場発生手段は前記感知容積に隣接する互いに離隔する位置に配置された複数のトランスミッタ（１０）を有し、前記フィードバック制御手段は複数の磁場を伝達するように前記各トランスミッタを調整することにより前記各磁場に関して一の前記成分センサの部分方向の磁場の成分が所定の範囲に入るように動作を行うことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の装置。１２．前記各成分センサはホール効果センサ、磁気抵抗センサ、磁気光センサまたは磁束磁力計であることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の装置。１３．前記各センサはコイルを有し、前記磁束発生手段は前記感知容積においてＡＣ磁場を提供するように配設されていることを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。１４．前記磁場発生手段は基準面の一方の側の互いに離隔した位置に配置された複数のトランスミッタを有し、前記感知容積は前記基準面の他方の側に延びることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。１５．前記トランスミッタは実質上共通面内に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の装置。１６．前記複数のセンサは基準面の一方の側の互いに離隔した位置に配置され、前記感知容積は前記基準面の他方の側に延びることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。１７．前記センサは実質上共通面内に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の装置。１８．前記少なくとも一つのセンサは複数のセンサを有し、該センサは所定のしきい値を越える成分を有する磁場に曝されることにより損なわれ、前記フィードバック制御手段はしきい値を越える大きさを有する磁場成分に曝されるセンサがないように前記磁場発生手段を制御する手段を有することを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。１９．前記少なくとも一つのセンサは複数のセンサを有し、該センサは所定のしきい値を越える成分を有する磁場に曝されることにより損なわれるがリセットルーチンが行われるとかかる暴露後に復元することができ、前記フィードバック制御手段はかかる暴露があった場合にかかるリセットルーチンを開始する手段を有することを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。２０．（ａ）磁場を提供する少なくとも１つのトランスミッタを有するトランスミッタ手段（１０）と、（ｂ）それぞれにおける磁場の１つ以上のパラメータを感知する少なくとも１つのセンサを有するセンサ手段（１８）とを備え、前記トランスミッタ手段と前記センサ手段は協働して複数のトランスミッタ−センサ対を画成し、各対は１つのトランスミッタと１つのセンサを対の素子として有し、各対の一方の素子は対象物に配置されかつ各対の他方の素子は基準フレームの既知の位置に配置され、各対のセンサ手段は前記トランスミッタ手段により提供される磁場のパラメータを表すセンサ信号を提供するように動作を行い、更に（ｃ）前記センサ信号に基づいて前記基準フレームにおける対象物の配置を決定する算出手段（３２）と、（ｄ）前記センサ信号に応答して前記伝達手段を調整することにより前記センサ信号の少なくとも１つを所定の範囲内に保持するフィードバック制御手段とを備える基準フレームにおける対象物の配置を感知する装置。２１．（ａ）基準フレームに対する既知の変動パターンをそれぞれ有する１つ以上の磁場を提供する工程と、（ｂ）対象物における前記１つ以上の磁場の１つ以上のパラメータを感知して前記１つ以上のパラメータを示す１つ以上のセンサ信号を提供する工程と、（ｃ）前記センサ信号および前記既知の変動パターンに基づいて前記基準フレームにおける前記対象物の配置を算出する工程と、（ｄ）前記センサ信号、前記算出された配置またはこれらの双方に応答して前記１つ以上の磁場の少なくとも１つについての前記既知の変動パターンを変えることにより前記対象物におけるこのように変化された各磁場の前記パラメータを所定の範囲内に保持する工程とを備えることを特徴とする基準フレームにおける対象物の配置を決定する方法。２２．（ａ）空間における既知の変動パターンをそれぞれが有する１つ以上の磁場を対象物に対して提供する工程と、（ｂ）前記基準フレームにおいて既知の配置を有する１つ以上のセンサにおける前記１つ以上の磁場の１つ以上のパラメータを感知して前記１つ以上のパラメータを示す１つ以上のセンサ信号を提供する工程と、（ｃ）前記センサ信号および前記１つ以上の磁場の前記既知の変動パターンとに基づいて前記基準フレームにおける前記対象物の配置を算出する工程と、（ｄ）前記センサ信号、前記算出された配置またはこれらの双方に応答して前記１つ以上の磁場の前記既知の変動パターンを変えることにより前記センサの少なくとも１つにおけるこのように変更された各磁場の前記パラメータを所定の範囲内に保持する工程とを備えることを特徴とする基準フレームにおける対象物の配置を決定する方法。２３．（ａ）それぞれにおける磁場の１つ以上のパラメータを検出するとともに該１つ以上のパラメータを表す１つ以上のセンサ信号を提供するするように構成され、しかも感知容積に隣接して異なる位置、異なる配置方向またはこれらの双方で配置された複数のセンサと、（ｂ）前記感知容積内の未知の位置へ移動自在でありかつ前記感知容積において少なくとも１つの磁場を提供する少なくとも１つの磁場トランスミッタを有し、各トランスミッタからの磁場がかかるトランスミッタに対する位置にともなう既知の変動パターンに従って変動するように構成された磁場発生手段とを備え、前記センサ信号は前記少なくとも１つのトランスミッタからの磁場の１つ以上のパラメータを表し、更に（ｃ）前記センサ信号と前記既知の変動パターンに基づいて前記少なくとも１つのトランスミッタの算出位置を決定する算出手段と、（ｄ）前記磁場発生手段を調整して前記センサ信号、前記算出位置またはこれらの双方に応答して前記磁場の少なくとも１つの前記既知の変動パターンを変えることにより前記センサにおけるかかる各変更磁場の前記パラメータを所定の範囲内に保持するフィードバック制御手段とを備え、前記各トランスミッタはＫ／ｒ³に実質上等しい大きさを有する磁場を放出するように動作を行い、ｒはトランスミッタからの距離であり、Ｋは実数であり、更に前記フィードバック制御手段はＫを調整するように動作を行う位置決定装置。２４．（ａ）既知の変動パターンに従って感知容積内の位置とともに変化するパラメータをそれぞれ有する複数の磁場を発生する磁場発生手段を備え、前記変動パターンは前記磁場が異なるごとに異なり、更に（ｂ）少なくとも１つのセンサを備え、該センサは、該センサが前記感知容積内の未知の位置にあるときに該センサにおける前記パラメータの１つ以上を検出するとともに、前記１つ以上のパラメータを表す１つ以上のセンサ信号を提供するように構成されており、更に（ｃ）前記センサ信号と前記既知の変動パターンに基づいて前記センサの算出位置を決定する算出手段と、（ｄ）前記磁場発生手段を調整して前記センサ信号、前記算出位置またはこれらの双方に応答して前記磁場の少なくとも１つの前記既知の変動パターンを変えることにより前記センサにおけるかかる各変更磁場の前記パラメータを所定の範囲内に保持するフィードバック制御手段とを備え、前記磁場発生手段は前記感知容積に隣接して配設された複数のトランスミッタを有し、前記各トランスミッタはＫ／ｒ³に実質上等しい大きさを有する磁場を放出するように動作を行い、ｒはトランスミッタからの距離であり、Ｋは実数であり、更に前記フィードバック制御手段はＫを調整するように動作を行う位置決定装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．（ａ）既知の変動パターンに従って感知容積（５０）内の位置とともに変化するパラメータをそれぞれ有する複数の磁場を発生する磁場発生手段（１０）を備え、前記変動パターンは前記磁場が異なるごとに異なり、（ｂ）少なくとも１つのセンサ（１８）を備え、該センサは、該センサが前記感知容積内の未知の位置にあるときに前記センサにおける前記パラメータの１つ以上を検出するとともに、前記１つ以上のパラメータを表す１つ以上のセンサ信号を提供するように構成されており、更に（ｃ）前記センサ信号と前記既知の変動パターンに基づいて前記センサの算出位置を決定する算出手段（３２）と、（ｄ）前記磁場発生手段を調整して前記センサ信号、前記算出位置またはこれらの双方に応答して前記磁場の少なくとも１つの前記既知の変動パターンを変えることにより前記センサにおけるかかる各変更磁場の前記パラメータを所定の範囲内に保持するフィードバック制御手段（３４）とを備える位置決定装置。２．（ａ）感知容積（１５０）に隣接して異なる位置、異なる配置方向またはこれらの双方で配置された複数のセンサ（１１０）を備え、該センサはかかる各センサにおける磁場の１つ以上のパラメータを検出するとともに、前記１つ以上のパラメータを表す１つ以上の信号を提供し、更に（ｂ）前記感知容積内の未知の位置へ移動自在でありかつ前記感知容積において少なくとも１つの磁場を提供する少なくとも１つの磁場トランスミッタ（１１８）を有し、各トランスミッタからの磁場がかかるトランスミッタに対する位置にともなう既知の変動パターンに従って変動することにより前記センサ信号が前記少なくとも１つのトランスミッタからの磁場の１つ以上のパラメータを表すように構成された磁場発生手段と、（ｃ）前記センサ信号と前記既知の変動パターンに基づいて前記少なくとも１つのトランスミッタの算出位置を決定する算出手段（３２）と、（ｄ）前記磁場発生手段を調整して前記センサ信号、前記算出位置またはこれらの双方に応答して前記磁場の少なくとも１つの前記既知の変動パターンを変えることにより前記センサにおけるかかる各変更磁場の前記パラメータを所定の範囲内に保持するフィードバック制御手段（３４）とを備える位置決定装置。３．前記磁場発生手段は前記感知容積においてＤＣ磁場を提供するように動作を行うことを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。４．前記磁場発生手段は複数のコイル（１０、１２０、１２２、１２４）と、前記各コイル（３４、４２、４４、４６）を直流電流で間欠的に作動させる手段とを有し、前記フィードバック制御手段は前記各直流電流の大きさを変える手段を有し、前記算出手段は前記各間欠作動の開始後に遅れ時間が経過したときに各センサから信号をサンプリングする手段を有し、前記フィードバック手段は各作動において印加される電流の大きさに従って各作動の遅れ時間を変えることにより一層少ない電流が使用されるときに遅れ時間を短くしかつ一層大きな電流が使用されるときに遅れ時間を長くする手段を更に有することを特徴とする請求の範囲第３項に記載の装置。５．前記磁場発生手段は前記感知容積においてＡＣ磁場を提供するように動作を行うことを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。６．前記各センサは前記各パラメータに関する所定の最適の動作範囲内で最大の精度を有し、かつ、前記各パラメータの前記所定の範囲は前記最適の動作範囲に実質上対応することを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。７．前記各パラメータの前記所定の範囲は１つの値からなり、前記フィードバック制御手段は各センサにおける磁場の前記各パラメータを実質上前記１つの値に保持するように動作を行うことを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。８．前記磁場発生手段は前記感知容積に隣接して配置された複数のトランスミッタ（１０）を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。９．前記トランスミッタはｒⁿとともに減少する大きさを有する磁場を放射するように動作を行い、ｒはトランスミッタからの距離であり、ｎは１よりも大きい数であることを特徴とする請求の範囲第２または８項に記載の装置。１０．前記各トランスミッタはＫ／ｒ³に略等しい大きさを有する磁場を放射するように動作し、Ｋは実数であり、更に前記フィードバック制御手段はＫを調整するように動作を行うことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の装置。１１．センサ本体（１８）を更に備え、前記少なくとも１つのセンサは前記センサ本体に配置された複数の成分センサ（２０、２２、２４）を有し、前記各成分センサはセンサ本体に対して所定の部分方向の磁場成分の大きさを測定するように動作することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。１２．前記磁場発生手段は前記感知容積に隣接する互いに離隔する位置に配置された複数のトランスミッタ（１０）を有し、前記フィードバック制御手段は複数の磁場を伝達するように前記各トランスミッタを調整することにより前記各磁場に関して一の前記成分センサの部分方向の磁場の成分が所定の範囲に入るように動作を行うことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の装置。１３．前記各成分センサはホール効果センサ、磁気抵抗センサ、磁気光センサまたは磁束磁力計であることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の装置。１４．前記各センサはコイルを有し、前記磁束発生手段は前記感知容積においてＡＣ磁場を提供するように配設されていることを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。１５．前記磁場発生手段は基準面の一方の側の互いに離隔した位置に配置された複数のトランスミッタを有し、前記感知容積は前記基準面の他方の側に延びることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。１６．前記トランスミッタは実質上共通面内に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の装置。１７．前記複数のセンサは基準面の一方の側の互いに離隔した位置に配置され、前記感知容積は前記基準面の他方の側に延びることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の装置。１８．前記センサは実質上共通面内に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の装置。１９．前記少なくとも一つのセンサは複数のセンサを有し、該センサは所定のしきい値を越える成分を有する磁場に曝されることにより損なわれ、前記フィードバック制御手段はしきい値を越える大きさを有する磁場成分に曝されるセンサがないように前記磁場発生手段を制御する手段を有することを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。２０．前記少なくとも一つのセンサは複数のセンサを有し、該センサは所定のしきい値を越える成分を有する磁場に曝されることにより損なわれるがリセットルーチンが行われるとかかる暴露後に復元することができ、前記フィードバック制御手段はかかる暴露があった場合にかかるリセットルーチンを開始する手段を有することを特徴とする請求の範囲第１または２項に記載の装置。２１．（ａ）磁場を提供する少なくとも１つのトランスミッタを有するトランスミッタ手段（１０）と、（ｂ）それぞれにおける磁場の１つ以上のパラメータを感知する少なくとも１つのセンサを有するとともにかかるパラメータを示す１つ以上のセンサ信号を提供するセンサ手段（１８）とを備え、前記トランスミッタ手段と前記センサ手段は協働して複数のトランスミッターセンサ対を画成し、各対は１つのトランスミッタと１つのセンサを対の素子として有し、各対の一方の素子は対象物に配置されかつ各対の他方の素子は基準フレームの既知の位置に配置され、更に（ｃ）前記センサ信号に基づいて前記基準フレームにおける対象物の配置を決定する算出手段（３２）と、（ｄ）前記センサ信号に応答して前記伝達手段を調整することにより前記センサ信号の少なくとも１つを所定の範囲内に保持するフィードバック制御手段とを備える基準フレームにおける対象物の配置を感知する装置。２２．（ａ）基準フレームに対する既知の変動パターンをそれぞれ有する１つ以上の磁場を提供する工程と、（ｂ）対象物における前記１つ以上の磁場の１つ以上のパラメータを感知して前記１つ以上のパラメータを示す１つ以上のセンサ信号を提供する工程と、（ｃ）前記センサ信号および前記既知の変動パターンに基づいて前記基準フレームにおける前記対象物の配置を算出する工程と、（ｄ）前記センサ信号、前記算出された配置またはこれらの双方に応答して前記１つ以上の磁場の少なくとも１つについての前記既知の変動パターンを変えることにより前記対象物におけるこのように変化された各磁場の前記パラメータを所定の範囲内に保持する工程とを備える工程とを備えることを特徴とする基準フレームにおける対象物の配置を決定する方法。２３．（ａ）空間における既知の変動パターンをそれぞれが有する１つ以上の磁場を対象物に対して提供する工程と、（ｂ）前記基準フレームにおいて既知の配置を有する１つ以上のセンサにおける前記１つ以上の磁場の１つ以上のパラメータを感知して前記１つ以上のパラメータを示す１つ以上のセンサ信号を提供する工程と、（ｃ）前記センサ信号および前記１つ以上の磁場の前記既知の変動パターンとに基づいて前記基準フレームにおける前記対象物の配置を算出する工程と、（ｄ）前記センサ信号、前記算出された配置またはこれらの双方に応答して前記１つ以上の磁場の前記既知の変動パターンを変えることにより前記センサの少なくとも１つにおけるこのように変更された各磁場の前記パラメータを所定の範囲内に保持する工程とを備えることを特徴とする基準フレームにおける対象物の配置を決定する方法。