MXPA06011505A - Ensamble de detector magnetico. - Google Patents

Abstract

Un ensamble de detectores incluye un primer detector de campo magneto-resistivo en un primer paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir el primer y segundo componentes de un campo magnetico proyectados en los respectivos primer y segundo ejes diferentes con respecto a una orientacion espacial del primer detector de campo, asi como para producir las primeras senales de posicion indicadoras del primer y segundo componentes medidos; un segundo detector de campo magneto-resistivo en un segundo paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir por lo menos un tercer componente del campo magnetico proyectado en por lo menos un tercer eje con respecto a una orientacion espacial del segundo detector de campo, asi como para producir las segundas senales de posicion indicadoras del tercer componente medido; un ensamble de sustrato orienta el primer detector de campo en una primera orientacion espacial y orienta el segundo detector de campo en una segunda orientacion espacial, de manera que el tercer eje se oriente fuera de un plano que contiene el primer y segundo ejes.

Description

ENSAMBLE DE DETECTOR MAGNÉTICO CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a sistemas de rastreo de posición médica y, en particular, a métodos y dispositivos para detectar un campo magnético en un sistema de rastreo de posición magnética.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conocen distintos métodos y sistemas en la técnica para rastrear las coordenadas de objetos involucrados en procedimientos médicos. Algunos de estos sistemas utilizan mediciones de campo magnético. Por ejemplo, las Patentes de EUA 5,391 ,199 y 5,443,489, cuyas descripciones se incorporan en la presente por referencia, describen sistemas en los que las coordenadas de una sonda intracorporal son determinadas utilizando uno o más transductores de campo. Dichos sistemas se utilizan para generar ' información de localización concerniente a una sonda médica, como un catéter. Un detector de posición se coloca en la sonda y genera señales como respuesta a campos magnéticos aplicados externamente. Los campos magnéticos son generados por generadores de campos magnéticos, como bobinas de radiador, fijados a una marco de referencia externo en ubicaciones conocidas separadas mutuamente. Métodos y sistemas adicionales que se relacionan con el rastreo de posiciones magnéticas se describen, por ejemplo, en la Publicación de Patente PCT WO 96/05768, Patentes de EUA 4,849,692, 4,945,305, 5,453,686, 6,239,724, 6,332,089, 6,618,612 y 6,690,963, así como las Publicaciones de Solicitudes de Patentes de EUA 2002/0065455 A1 , 2003/0120150 A1 , 2004/0068178 A1 y 2004/0147920 A1 , cuyas descripciones se incorporan en su totalidad en la presente por referencia. Estas publicaciones describen métodos y sistemas que rastrean la posición de objetos intracorporales como catéteres cardiacos, implantes ortopédicos y herramientas médicas utilizados en distintos procedimientos médicos. Algunos sistemas de rastreo de posición, incluyendo algunos de los sistemas descritos en las referencias citadas anteriormente, utilizan campos magnéticos de corriente alterna (AC, por sus siglas en inglés). Otros sistemas de rastreo de posición, como los sistemas descritos en las Patentes de EUA 4,849,692, 4,945,305 y 5,453,686 citados anteriormente utilizan campos de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés). En la técnica se conocen varios ensambles de detectores y detectores de posición para detectar campos magnéticos. Por ejemplo, la Patente de EUA 6,536,123, cuya descripción se incorpora en la presente por referencia, describe un detector magnético híbrido de tres ejes para calcular la dirección del magnetismo terrestre. El detector incluye un detector magnético de tipo compuerta de flujo que se forma de tal modo que una base sirva como miembro principal y detecte los dos componentes de eje de un vector magnético definido por un plano paralelo a la base. Un elemento de Hall detecta otro componente del vector magnético ortogonal con respecto a la base. Un detector de inclinación detecta un ángulo de inclinación de la base. El detector magnético tipo compuerta de flujo y el elemento de Hall se encuentran estructurados juntos de manera integral como un IC híbrido. El vector magnético tridimensional detectado es corregido a la luz de la inclinación de la base. Como otro ejemplo, la Patente de EUA 6,278,271 , cuya descripción se incorpora en la presente por referencia, describe un detector de campo magnético para la medición de los tres componentes de un campo magnético. El detector comprende un elemento de efecto Hall y un circuito electrónico. El elemento de efecto Hall comprende un área activa, que se pone en contacto con contactos de corriente y voltaje. Cuatro contactos de voltaje se conectan con entradas del circuito electrónico. Por medio de la formación diferencial o de suma de los potenciales eléctricos presentes en los contactos de voltaje, el circuito electrónico deriva tres señales proporcionales a los tres componentes del campo magnético. La Patente de EUA 6,184,680, cuya descripción se incorpora en la presente por referencia, describe un detector de campo magnético en donde una película o películas magnéticas que tienen un efecto de magneto-resistencia para detectar un campo magnético y una película de electrodos conductora para aplicar una corriente a la película magnética, se depositan en un sustrato flexible. En ocasiones, los detectores de campos magnéticos comprenden detectores magneto-resistivos. Por ejemplo, varios módulos y detectores de campos magnéticos basados en elementos magneto-resistivos son producidos por Honeywell International Inc. (Morristown, Nueva Jersey). Puede encontrarse información sobre estos productos en www.ssec.honeywell.com/magnetic/products.html. Philips Electronics (Ámsterdam, Holanda) también produce detectores de campos magneto-resistivos. Los detalles concernientes a estos productos pueden encontrarse en www.semiconductors.philips.com.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En muchas aplicaciones de rastreo de posiciones médicas, resulta deseable que el detector de posición ajustado en la sonda mida la totalidad de los tres componentes ortogonales del campo magnético aplicado externamente. Sin embargo, muchos detectores convencionales de campos magnéticos solamente pueden medir uno o dos de estos componentes. En particular, resulta difícil fabricar detectores de campos magnéticos de eje triple utilizando tecnología de montaje de superficie (SMT, por sus siglas en inglés). Por otro lado, los detectores de campos SMT de eje único y eje dual frecuentemente son candidatos atractivos para utilizarse en ensambles de detectores, debido a su bajo costo, pequeño tamaño y perfil, así como a su adaptabilidad para los procedimientos de fabricación de alto volumen convencionales. Por lo tanto, las modalidades de la presente invención proveen ensambles de detectores magnéticos, detectores de posición y métodos para producir dichos ensambles y detectores, los cuales combinan dos o más detectores de campo de eje dual o único para medir la totalidad de los tres componentes de campo magnético. En algunas modalidades, los detectores de campo comprenden elementos magneto-resistivos capaces de medir campos magnéticos de DC.

De manera ventajosa, los detectores de DC son menos susceptibles de medir los errores provocados por perturbaciones provenientes de objetos metálicos que son detectores de campo de AC. En algunas modalidades, los detectores de campo se montan sobre un ensamble de sustrato, que orienta a los detectores en planos geométricos respectivos distintos, de modo que se les permita medir de manera conjunta el campo magnético y producir señales de posición indicadoras de la totalidad de los tres componentes del campo. En algunas modalidades, el ensamble de sustrato comprende un tablero de circuitos impresos (PCB, por sus siglas en inglés) flexible, el cual se pliega para tener una forma tridimensional adecuada. En modalidades alternativas, el ensamble de sustrato comprende dos o más secciones de sustrato ranuradas que se acoplan entre sí, de modo que se coloquen los detectores de campo en distintos planos geométricos. Típicamente, el ensamble de sustrato comprende material de un tablero de circuitos impresos (PCB, por sus siglas en inglés) y el ensamble de detectores puede producirse utilizando procedimientos de fabricación y ensamblado de PCB convencionales. Por lo tanto, de conformidad con una modalidad de la presente invención, se provee un ensamble de detectores que incluye: un primer detector de campo magneto-resistivo en un primer paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir el primer y segundo componentes de un campo magnético proyectados en los respectivos primer y segundo ejes diferentes con respecto a una orientación espacial del primer detector de campo, así como para producir las primeras señales de posición indicadoras del primer y segundo componentes medidos; un segundo detector de campo magneto-resistivo en un segundo paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir por lo menos un tercer componente del campo magnético proyectado en por lo menos un tercer eje con respecto a una orientación espacial del segundo detector de campo, así como para producir las segundas señales de posición indicadoras del tercer componente medido; y un ensamble de sustrato que tiene el primer y segundo detectores de campo montados en superficie en ese sitio, el cual se acopla para orientar el primer detector de campo en una primera orientación espacial y para orientar el segundo detector de campo en una segunda orientación espacial, de manera que el tercer eje se oriente fuera de un plano que contiene el primer y segundo ejes. En una modalidad, el ensamble de sustrato incluye un material de sustrato flexible que se pliega de modo que oriente el primer y segundo detectores de campo. El material del sustrato flexible puede incluir una o más ranuras, de modo que se permita el plegado del ensamble de sustrato. En otra modalidad, el ensamble de sustrato incluye dos o más secciones acopladas entre sí, de manera que orienten el primer y segundo detectores de campo. Las dos o más secciones pueden incluir por lo menos una ranura, de modo que se permita el acoplamiento de las secciones entre sí. En otra modalidad más, el ensamble de sustrato incluye un material de tablero de circuitos impresos (PCB, por sus siglas en inglés). En algunas modalidades, conductores eléctricos se encuentran dispuestos en el material de PCB para proveer una interconexión eléctrica para por lo menos uno del primer y segundo detectores de campo. En otra modalidad más, el ensamble de detectores tiene un tamaño inferior a 2 por 2 por 4 mm. De conformidad con una modalidad de la presente invención, se proveen también un aparato detector de posición, el cual incluye: uno o más generadores de campo, los cuales se encuentran dispuestos para generar un campo magnético; un ensamble de detectores que incluye: un primer detector de campo magneto-resistivo en un primer paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir el primer y segundo componentes de un campo magnético proyectados en los respectivos primer y segundo ejes diferentes con respecto a una orientación espacial del primer detector de campo, así como para producir las primeras señales de posición indicadoras del primer y segundo componentes medidos; un segundo detector de campo magneto-resistivo en un segundo paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir por lo menos un tercer componente del campo magnético proyectado en por lo menos un tercer eje con respecto a la orientación espacial del segundo detector de campo, así como para producir las segundas señales de posición indicadoras del tercer componente medido; y un ensamble de sustrato que tiene el primer y segundo detectores de campo montados en superficie en ese sitio, el cual se acopla para orientar el primer detector de campo en una primera orientación espacial y para orientar el segundo detector de campo en una segunda orientación espacial, de manera que el tercer eje se oriente fuera de un plano que contiene el primer y segundo ejes; y un módulo de control, el cual se encuentra dispuesto para recibir las primeras y segundas señales de posición y para calcular una posición espacial del ensamble de detectores con respecto con uno o más generadores de campo como respuesta a las señales de posición. En una modalidad, el campo magnético incluye un campo magnético de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés). En otra modalidad, el detector de posición se adapta para acoplarse con un objeto insertado en el cuerpo de un paciente, mientas que el módulo de control se encuentra dispuesto para determinar las coordenadas de posición del objeto al interior del cuerpo. De conformidad con una modalidad de la presente invención, se provee adicionalmente un método para producir un ensamble de detectores que incluye: proveer un primer detector de campo magneto-resistivo en un primer paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir el primer y segundo componentes de un campo magnético proyectados en los respectivos primer y segundo ejes diferentes con respecto a una orientación espacial del primer detector de campo, así como para producir las primeras señales de posición indicadoras del primer y segundo componentes medidos; proveer un segundo detector de campo magneto-resistivo en un segundo paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir por lo menos un tercer componente del campo magnético proyectado en por lo menos un tercer eje con respecto a una orientación espacial del segundo detector de campo, así como para producir las segundas señales de posición indicadoras del tercer componente medido; montar en superficie el primer y segundo detectores de campo en un ensamble de sustrato, de modo que se oriente el primer detector de campo en una primera orientación espacial y que se oriente el segundo detector de campo en una segunda orientación espacial, de manera que el tercer eje se oriente fuera de un plano que contiene el primer y segundo ejes.

La presente invención se comprenderá mejor a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades de la misma, tomada conjuntamente con los dibujos, en donde: BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una ilustración pictórica esquemática de una sonda en un sistema de rastreo de posiciones magnéticas, de conformidad con una modalidad de la presente invención. La figura 2 es una vista esquemática elevada que muestra elementos de un ensamble de detectores, de conformidad con una modalidad de la presente invención. La figura 3 es una ilustración pictórica esquemática del ensamble de detectores de la figura 2, de conformidad con una modalidad de la presente invención. La figura 4 es una vista esquemática elevada que muestra elementos de un ensamble de detectores, de conformidad con otra modalidad de la presente invención. La figura 5 es una ilustración pictórica esquemática del ensamble de detectores de la figura 4, de conformidad con una modalidad de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES Descripción del sistema La figura 1 es una ilustración pictórica esquemática de una sonda 10 utilizada en un sistema médico de rastreo de posiciones magnéticas, de conformidad con una modalidad de la presente invención. En el ejemplo de modalidad de la figura 1 , la sonda 10 comprende un catéter cardiaco insertado en el corazón de un paciente par realizar un mapeo eléctrico cardiaco, toma de imágenes, terapia y/u otros procedimientos invasivos. El catéter es parte de un sistema de rastreo de posiciones magnéticas, que generalmente comprende uno o más generadores de campo 13 ubicados en coordenadas espaciales conocidas. Los generadores de campo generan campos magnéticos en un volumen de trabajo predeterminado que comprende la sonda. Un detector de posición 11 se acopla con la sonda 10 para medir las coordenadas de posición de la sonda como respuesta al campo magnético vecino. En el presente ejemplo, el detector de posición se adapta en el extremo distal del catéter. El detector de posición 11 comprende un ensamble de detectores 12 que detecta el campo magnético y produce señales de posición indicadoras del campo detectado. El ensamble de detectores 12 generalmente comprende dos o más detectores de campos magnéticos compactos, cada uno de los cuales es capaz de medir componentes de un campo magnético a lo largo de uno o dos ejes. Los detectores se encuentran dispuestos en una configuración espacial que permite que midan la totalidad de los tres componentes ortogonales del campo magnético aplicado externamente. Se muestran y explican ejemplos de configuraciones de ensambles de detectores en las figuras 2 a 5 más adelante. Además del detector de posición 11 , la sonda 10 puede comprender componentes adicionales, como los electrodos 14, así como elementos terapéuticos y/o detectores adicionales (no mostrados). En algunas modalidades, el detector de posición 11 comprende un módulo de control 16 que acepta las señales de posición y/u otras señales producidas por la sonda 10 y las envía a través de un cable 18 a una unidad de procesamiento externo (no mostrada). La unidad de procesamiento externo calcula y despliega la posición de la sonda con respecto a los generadores de campo 13. La posición calculada puede comprender información de coordenadas de hasta seis dimensiones, incluyendo tanto la posición como la orientación angular de la sonda. La presente solicitud de patente se refiere principalmente a la estructura del detector de posición 11 y, en particular, al ensamble de detectores 12. La operación específica de la sonda 10 y del sistema de rastreo de posiciones magnéticas se considera fuera del alcance de esta solicitud de patente. Las aplicaciones cardiacas descritas anteriormente se mencionan simplemente a manera de ejemplo. Los métodos y dispositivos descritos en la presente pueden utilizarse en toda una serie e aplicaciones y sistemas de rastreo de posiciones, como en sistemas para el diagnóstico y tratamiento de los sistemas y tractos respiratorio, digestivo y urinario, para rastrear implantes ortopédicos y herramientas médicas, así como en aplicaciones no médicas. Dependiendo de la aplicación, el detector de posición 11 y/o ensamble de detectores 12 pueden acoplarse con un catéter, un endoscopio, un implante ortopédico, una herramienta médica o quirúrgica, o bien a cualquiera otro objeto rastreado adecuado. Algunos ejemplos de sistemas que pueden utilizar los métodos y dispositivos descritos en la presente, se describen en las publicaciones citadas con anterioridad.

Ensamble de detectores magnéticos En muchas aplicaciones, resulta deseable que el detector de posición 11 mida la totalidad de los tres componentes ortogonales del campo magnético aplicado externamente para permitir el cálculo de la posición. Con este propósito, en algunas modalidades, el ensamble de detectores 12 comprende dos o más detectores de campo magnético electrónicos de bajo perfil. Dichos detectores de campo magnético pueden basarse en elementos magneto-resistivos, como los que se conocen en la técnica. El uso de elementos magneto-resistivos es deseable en muchos casos, dado que éstos son capaces de medir los campos magnéticos de DC, los cuales son menos susceptibles de experimentar errores de medición provocados por perturbaciones provenientes de objetos metálicos que los campos de AC. Algunos ejemplos de detectores de campo magnético que pueden utilizarse en el ensamble de detectores 12, son los detectores de eje dual Honeywell HMC 1002, HMC 1022, HMC 1052. Pueden encontrarse detalles adicionales sobre estos dispositivos en la página electrónica de Honeywell mencionada anteriormente. Típicamente, los detectores convencionales de campo magnético, como los dispositivos de Honeywell y Philips citados con anterioridad, comprenden uno o dos elementos magneto-resistivos en miniatura. Estos elementos miden uno o como máximo dos componentes ortogonales del campo magnético proyectado en un plano paralelo a la superficie del dispositivo. La mayor parte de estos dispositivos son dispositivos pequeños, planos y montables en superficie (SMD, por sus siglas en inglés). En principio, medir la totalidad de los tres componentes de campo ortogonales implica utilizar tres elementos magneto-resistivos, uno de los cuales debe orientarse en un plano perpendicular a la superficie del dispositivo. Dicha configuración es típicamente difícil de ¡mplementar en una configuración plana de un dispositivo pequeño montable en superficie. Por lo tanto, en algunas modalidades, el ensamble de detectores 12 comprende un ensamble de sustrato tridimensional, en donde se montan los detectores de campo. El ensamble de sustrato ubica los detectores de campo entre sí en una orientación espacial que los habilita para medir la totalidad de los tres componentes del campo aplicado externamente. En algunas modalidades, el ensamble de sustrato comprende un tablero de circuitos impresos (PCB, por sus siglas en inglés). En estas modalidades, el ensamble de sustrato puede comprender realizar huellas para enrutar las señales de posición producidas por los detectores de campo. De forma adicional o alternativa, el módulo de control 16 y/o cualquier otro conjunto de circuitos electrónicos de la sonda 10, pueden fabricarse en el sustrato del ensamble de detectores 12. La figura 2 es una vista elevada esquemática que muestra elementos de un ejemplo de ensamble de detectores 20, el cual puede utilizarse como ensamble de detectores 12, de conformidad con una modalidad de la presente invención. En esta modalidad, un ensamble de sustrato 24 comprende un sustrato flexible, como un PCB flexible. La figura 2 muestra el ensamble de sustrato 24 en su forma plana inicial, antes de que se pliegue para tener la forma tridimensional adecuada en la que utiliza en el ensamble de detectores 20. El sustrato flexible puede fabricarse utilizando cualquiera procedimiento adecuado de fabricación de PCB. Dos detectores de campo magnético 28A y 28B se encuentran montados en el sustrato flexible. Típicamente, los detectores 28A y 28B comprenden SMDs montados en el sustrato utilizando un procedimiento de ensamble de PCB convencional, como un procedimiento de reflujo. Solamente los elementos esenciales para la explicación se muestran en la figura, con elementos como los circuitos adicionales opcionales siendo omitidos por razones de simplicidad. En algunas modalidades, los conductores de PCB 29 proveen voltajes de alimentación y/o señales de ruta a partir de los detectores 28A y 28B hacia un puerto de salida 30 del ensamble de detectores. Las ranuras 32 se cortan a través del PCB flexible con el fin de permitir que se pliegue para adoptar la forma tridimensional deseada. La figura 3 es una ilustración pictórica esquemática del ensamble de detectores 20, de conformidad con una modalidad de la presente invención. La figura muestra el ensamble de sustrato flexible 24 de la figura 2 anterior, después de que se ha plegado para adoptar su forma tridimensional final. Puede observarse que los detectores de campo 28A y 28B se ubican ahora en dos planos ortogonales. En algunas modalidades, cada uno de los detectores 28A y 28B es un detector de eje dual que mide dos componentes ortogonales del campo magnético. Por lo tanto, cuando se utilizan juntos, los dos detectores proveen cuatro señales de posición indicadoras de la totalidad de los tres componentes de campo ortogonales. Una de las cuatro señales de posición puede considerarse redundante, dado que se relaciona con un componente de campo medido por ambos detectores. En una modalidad alternativa, uno de los detectores 28A y 28B comprende un detector de eje dual, mientras que el otro detector comprende un detector de un solo eje que mide solamente el tercer componente de campo ortogonal. En una modalidad alternativa (no mostrada en las figuras), la configuración del ensamble de sustrato flexible 24 puede generalizarse de manera directa para orientar los tres detectores de campo de un solo eje en una configuración mutuamente ortogonal.

En una modalidad alternativa, el ensamble de sustrato flexible 24 ubica los detectores 28A y 28B en planos distintos, pero no ortogonales. Debido a que los planos no son ortogonales, algunas o todas las señales de posición pueden contener proyecciones de más de un componente de campo magnético. Dado que la orientación angular mutua de los detectores de campo es constante y se conoce a priori, un cálculo adecuado puede extraer los tres componentes de campo ortogonales a partir de las señales de posición. Dicho cálculo puede realizarse ya sea con un módulo de control 16 o con una unidad de procesamiento externa. La forma particular del ensamble de sustrato 24 en las figuras 2 y 3 se muestra meramente como un ejemplo aclaratorio. En modalidades alternativas, el sustrato flexible puede fabricarse y plegarse para adoptar cualquier otra forma adecuada que oriente los detectores de campo magnético de modo que se les habilite para medir la totalidad de los tres componentes del campo magnético. La forma del sustrato flexible puede tener o no ranuras. Después de plegar el ensamble 24 para adoptar la configuración tridimensional, el ensamble de sustrato flexible puede mantenerse en su lugar para conservar su forma utilizando cualquier método adecuado. Por ejemplo, la totalidad del ensamble de detectores puede fundirse en un recipiente adecuado o fijarse utilizando un accesorio mecánico adecuado al detector 11 o la sonda 10.

Utilizando la configuración de la figura 3 puede lograrse un ensamble de detectores de un tamaño extremadamente pequeño 20, haciéndolo adecuado para utilizarse en catéteres, endoscopios, implantes y otros instrumentos y sondas médicas. Un ensamble de detectores generalmente puede adaptarse en un cubo de 2 por 2 por 4 mm o en un cilindro de aproximadamente 4 mm de altura y 2 mm de diámetro. La figura 4 es una vista esquemática elevada que muestra elementos de un ensamble de detectores 30, el cual puede utilizarse como un ensamble de detectores 12, de conformidad con otra modalidad de la presente invención. En esta modalidad, el ensamble de sustrato comprende dos secciones de sustrato 34A y 34B, generalmente comprendiendo un material de PCB rígido. Uno de los detectores de campo 28A y 28B se encuentra montado en cada sección de sustrato. Una ranura 42 se corta en un lado de cada sección. Las secciones 34A y 34B pueden fabricarse y ensamblarse utilizando cualquier método de fabricación y ensamblado adecuado de PCB. La figura 5 es una ilustración pictórica esquemática de un ensamble de detectores 30 de la figura 4 anterior, de conformidad con una modalidad de la presente invención. Para formar el ensamble de sustrato tridimensional, las secciones 34A y 34B se insertan entre sí en una configuración ortogonal, utilizando las ranuras 42. De forma similar a la configuración de la figura 3 anterior, en el ensamble de detectores 30, los detectores de campo 28A y 28B se ubican en dos planos ortogonales.

Cuando los detectores 28A y 28B son detectores de eje dual, los dos detectores proveen conjuntamente cuatro señales de posición indicadoras de los tres componentes de campo ortogonales, con un componente siendo redundante. De forma alternativa, uno de los detectores 28A y 28B puede comprender un detector de un solo eje. En algunas modalidades, los conductores de PCB 29 conectan los detectores 28A y 28B con el puerto de salida 30. Las señales pueden enrutarse entre las secciones 34A y 34B haciendo que los conductores 29 alcancen las ranuras 42, como se muestra en la figura 4. Después de acoplar las secciones 34A y 34B, como se muestra en la figura 5, los conductores pueden soldarse o unirse con alambre entre sí en las ranuras 42, para proveer conductividad eléctrica. De manera alternativa, las secciones 34A y 34B pueden fabricarse y unirse entre sí en cualquier otra configuración adecuada que habilite a los detectores de campo para producir señales indicadoras de los tres componentes del campo magnético. En particular, las configuraciones no ortogonales pueden utilizarse también conjuntamente con un procedimiento de cálculo adecuado. El ensamble de detectores 30 puede montarse en un detector de posición 11 o en una sonda 10 utilizando cualquiera método de montaje adecuado. Aunque los métodos y dispositivos descritos anteriormente en la presente abordan principalmente los ensambles de detectores basados en dispositivos magneto-resistivos, los principios de la presente invención pueden emplearse también para producir ensambles de detectores basados en otras tecnologías de detectores para detectar campos magnéticos de DC y/o AC. Por ejemplo, los detectores de campo alternativos pueden comprender dispositivos de efecto Hall o bobinas de detección de campo. Los detectores pueden comprender elementos de bajo perfil empacados o no empacados. Adicionalmente, los principios de la presente invención también pueden utilizarse para producir ensambles de detectores para detectar otros tipos de campos, como campos eléctricos, así como para medir la aceleración u otras propiedades direccionales. Por lo tanto, se advertirá que las modalidades descritas anteriormente se citan a manera de ejemplo y que la presente invención no se limita a aquello que se ha mostrado y descrito de forma particular con anterioridad en la presente. En lugar de ello, el alcance de la presente invención incluye tanto combinaciones como subcombinaciones de las distintas características descritas anteriormente en la presente, así como las variaciones y modificaciones de las mismas que se produzcan por expertos en la técnica al leer la descripción precedente y que no se describan en la técnica anterior.

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1.- Un ensamble de detectores que comprende: un primer detector de campo magneto-resistivo en un primer paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir el primer y segundo componentes de un campo magnético proyectados en los respectivos primer y segundo ejes diferentes con respecto a una orientación espacial del primer detector de campo, así como para producir las primeras señales de posición indicadoras del primer y segundo componentes medidos; un segundo detector de campo magneto-resistivo en un segundo paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir por lo menos un tercer componente del campo magnético proyectado en por lo menos un tercer eje con respecto a una orientación espacial del segundo detector de campo, así como para producir las segundas señales de posición indicadoras del tercer componente medido; y un ensamble de sustrato que tiene el primer y segundo detectores de campo montados en superficie en ese sitio, el cual se acopla para orientar el primer detector de campo en una primera orientación espacial y para orientar el segundo detector de campo en una segunda orientación espacial, de manera que el tercer eje se oriente fuera de un plano que contiene el primer y segundo ejes.

2.- El ensamble de detectores de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el ensamble de sustrato comprende un material de sustrato flexible plegado para orientar el primer y segundo detectores de campo.

3.- El ensamble de detectores de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el material de sustrato flexible comprende una o más ranuras para permitir el plegado del ensamble de sustrato.

4.- El ensamble de detectores de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el ensamble de sustrato comprende dos o más secciones acopladas entre sí para orientar el primer y segundo detectores de campo.

5.- El ensamble de detectores de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque las dos o más secciones comprenden por lo menos una ranura para permitir el acoplamiento de las secciones entre sí.

6.- El ensamble de detectores de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el ensamble de sustrato comprende un material de tablero de circuitos impresos (PCB, por sus siglas en inglés).

7.- El ensamble de detectores de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque comprende conductores eléctricos dispuestos en el material de PCB para proveer interconexión eléctrica para por lo menos uno del primer y segundo detectores de campo.

8.- El ensamble de detectores de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el ensamble de detectores tiene un tamaño más pequeño a 2 por 2 por 4 mm.

9.- Un aparato de detección de posiciones que comprende: uno o más generadores de campo, los cuales se encuentran dispuestos para generar un campo magnético; un ensamble de detectores que comprende: un primer detector de campo magneto-resistivo en un primer paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir el primer y segundo componentes de un campo magnético proyectados en los respectivos primer y segundo ejes diferentes con respecto a una orientación espacial del primer detector de campo, así como para producir las primeras señales de posición indicadoras del primer y segundo componentes medidos; un segundo detector de campo magneto-resistivo en un segundo paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir por lo menos un tercer componente del campo magnético proyectado en por lo menos un tercer eje con respecto a una orientación espacial del segundo detector de campo, así como para producir las segundas señales de posición indicadoras del tercer componente medido; y un ensamble de sustrato que tiene el primer y segundo detectores de campo montados en superficie en ese sitio, el cual se acopla para orientar el primer detector de campo en una primera orientación espacial y para orientar el segundo detector de campo en una segunda orientación espacial, de manera que el tercer eje se oriente fuera de un plano que contiene el primer y segundo ejes; y un módulo de control, el cual se encuentra dispuesto para recibir las primeras y segundas señales de posición y para calcular una posición espacial del ensamble de detectores con respecto al uno o más generadores de campo como respuesta a las señales de posición.

10.- El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el campo magnético comprende un campo magnético de corriente directa (DC, por sus siglas en inglés).

11.- El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el detector de posición se adapta para acoplarse con un objeto insertado en el cuerpo de un paciente y porque el módulo de control se dispone para determinar las coordenadas de posición del objeto al interior del cuerpo.

12.- El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el ensamble de sustrato comprende un material de sustrato flexible plegado para orientar el primer y segundo detectores de campo.

13.- El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el ensamble de sustrato comprende dos o más secciones acopladas entre sí para orientar el primer y segundo detectores de campo.

14.- El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el ensamble de sustrato comprende un material de tablero de circuitos impresos (PCB, por sus siglas en inglés).

15.- Un método para producir un ensamble de detectores que comprende: proveer un primer detector de campo magneto-resistivo en un primer paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir el primer y segundo componentes de un campo magnético proyectados en los respectivos primer y segundo ejes diferentes con respecto a una orientación espacial del primer detector de campo, así como para producir las primeras señales de posición indicadoras del primer y segundo componentes medidos; proveer un segundo detector de campo magneto-resistivo en un segundo paquete montable en superficie, el cual se encuentra dispuesto para medir por lo menos un tercer componente del campo magnético proyectado en por lo menos un tercer eje con respecto a una orientación espacial del segundo detector de campo, así como para producir las segundas señales de posición indicadoras del tercer componente medido; montar en superficie el primer y segundo detectores en un ensamble de sustrato para orientar el primer detector de campo en una primera orientación espacial y para orientar el segundo detector de campo en una segunda orientación espacial, de manera que el tercer eje se oriente fuera de un plano que contiene el primer y segundo ejes.

16.- El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el ensamble de sustrato comprende un material de sustrato flexible y comprende plegar el ensamble de sustrato para orientar el primer y segundo detectores de campo.

17.- El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el material de sustrato flexible comprende una o más ranuras para permitir el plegado del ensamble de sustrato.

18.- El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el ensamble de sustrato comprende dos o más secciones y comprende acoplar las dos o más secciones entre sí para orientar el primer y segundo detectores de campo.

19.- El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque las dos o más secciones comprenden por lo menos una ranura para permitir el acoplamiento de las secciones entre sí.

20.- El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el ensamble de sustrato comprende un material de tablero de circuitos impresos (PCB, por sus siglas en inglés).

21.- El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque comprende disponer conductores eléctricos en el material de PCB para proveer interconexión eléctrica para por lo menos uno del primer y segundo detectores de campo.

22.- El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el ensamble de detectores tiene un tamaño más pequeño que 2 por 2 por 4 mm.