用于平面磁场生成组件中的磁追踪的磁场生成器定向的制作方法

本公开涉及使用磁场来确定物体的位置和定向。

背景技术：

1、磁追踪系统使用磁场来确定物体在给定区域内的位置和定向。传感器被定位在物体(例如一件设备或人的身体)上，以检测给定区域内存在的磁场。根据检测到的磁场信息，计算机系统可以计算出该物体相对于参考坐标系的位置和定向。这些系统例如在医疗领域是有用的，用于追踪与医疗过程有关的仪器，从而促进手术和诊断中的先进方法。

技术实现思路

1、通过将磁场发生器定向到不同的角度定向，可以产生不同的磁场。一些产生的磁场可以对于追踪给定区域内的物体是有利的。靠近场发生器组件的平行磁场例如对确定传感器的位置和定向造成困难。当磁场是平行的时，在近距离内，较少的场发生器能提供关于传感器的位置和定向的有用信息。不平行的磁场是有利的，因为传感器可以从每个磁场中确定独特的测量值，甚至在很近的距离。使用具有不同角度定向的薄而平的场发生器例如会导致改善追踪。

2、在一个方面中，磁追踪系统包括用于产生多个磁场的场发生器组件，其中每个磁场由场发生器组件的相应的磁场发生器产生，磁场发生器中的至少一个具有第一角度定向，磁场发生器中的至少另一个具有与第一角度定向不同的第二角度定向。第一角度定向在一到十五度之间，第二角度定向在一到十五度之间。磁追踪系统还包括用于测量该多个磁场的磁传感器，以及被配置为计算在被传感器测量的磁场内的磁传感器的位置和定向的计算装置。

3、在一些实施方案中，磁场发生器包括缠绕式电磁线圈、四元电磁线圈或平面螺旋中的至少一种。

4、在一些实施方案中，磁场发生器分布在场发生器组件上，使得磁场发生器中的至少两个在位置上是偏移的。

5、在一些实施方案中，计算装置被配置为确定第一角度定向和第二角度定向。

6、在一些实施方案中，磁追踪系统包括在场发生器组件下方的导电板，导电板包括可渗透材料。

7、在一些实施方案中，磁场发生器具有相同的仰角和不同的方位角。

8、在一些实施方案中，磁追踪系统包括具有与第一角度定向和第二角度定向不同的第三角度定向的第三磁场发生器。

9、在一些实施方案中，第一角度定向处于相对于第二角度定向相反的方向。

10、在一些实施方案中，第一角度定向是第一仰角，而第二角度定向是第二仰角，第二仰角与第一仰角不同。

11、在一个方面中，一种设备包括用于在医疗过程中支撑患者的一部分的结构表面，以及包括场发生器组件的多个磁场发生器的表面，用于产生磁场以形成测量体积；其中至少一个磁场发生器处于相对于该表面的角度定向，并且其中该至少一个磁场发生器的角度定向相对于该表面在一到十五度之间。

12、在一些实施方案中，该设备包括在该表面下方的导电板。

13、在一些实施方案中，至少两个磁场发生器处于相对于该表面不同的角度定向。

14、在一些实施方案中，至少两个磁场发生器处于相对于彼此不同的角度定向。

15、在一些实施方案中，该至少两个磁场发生器处于彼此相反的角度定向。

16、在一些实施方案中，该至少两个磁场发生器处于距该表面一到十五度之间的角度定向。

17、在一些实施方案中，该至少两个磁场发生器处于距该表面的距离大于15度的角度定向。

18、在一些实施方案中，该至少两个磁场发生器处于指向该表面的中心的角度定向。

19、在一些实施方案中，该至少两个磁场发生器处于指向背离该表面的中心的角度定向。

20、在一些实施方案中，该至少两个磁场发生器处于相对于该表面有相同角度的角度定向。

21、在一些实施方案中，该至少两个磁场发生器处于相对于该表面有不同角度的角度定向。

22、在一些实施方案中，该多个磁场发生器分布在场发生器组件上，使得磁场发生器中的至少两个在位置上偏移。

23、上述及其他优点和特征将部分出现在下面的详细描述和权利要求中，与附图一起来看。

技术特征：

1.一种磁追踪系统，包括：

2.根据权利要求1所述的磁追踪系统，其中，磁场发生器包括以下的至少一种：(i)缠绕式电磁线圈，(ii)四元电磁线圈，或(iii)平面螺旋。

3.根据权利要求1所述的磁追踪系统，其中，磁场发生器分布在场发生器组件上，使得磁场发生器中的至少两个在位置上偏移。

4.根据权利要求1所述的磁追踪系统，其中，计算装置被配置为确定第一角度定向和第二角度定向。

5.根据权利要求1所述的磁追踪系统，进一步包括场发生器组件下方的导电板，其中，导电板包括可渗透的材料。

6.根据权利要求1的磁追踪系统，其中，磁场发生器具有相同的仰角和不同的方位角。

7.根据权利要求1所述的磁追踪系统，进一步包括具有与第一角度定向和第二角度定向不同的第三角度定向的第三磁场发生器。

8.根据权利要求1所述的磁追踪系统，其中，第一角度定向处于相对于第二角度定向相反的方向。

9.根据权利要求1所述的磁追踪系统，其中，第一角度定向是第一仰角，第二角度定向是第二仰角，其中，第二仰角与第一仰角不同。

10.一种设备，包括：

11.根据权利要求10所述的设备，进一步包括在所述表面下方的导电板。

12.根据权利要求10所述的设备，其中，至少两个磁场发生器处于相对于所述表面不同的角度定向。

13.根据权利要求10所述的设备，其中，至少两个磁场发生器处于相对于彼此不同的角度定向。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述至少两个磁场发生器处于彼此相反的角度定向。

15.根据权利要求13所述的设备，其中，所述至少两个磁场发生器处于距所述表面的角度大于15度的角度定向。

16.根据权利要求13所述的设备，其中，所述至少两个磁场发生器处于指向所述表面的中心的角度定向。

17.根据权利要求13所述的设备，其中，所述至少两个磁场发生器处于指向背离所述表面的中心的角度定向。

18.根据权利要求13所述的设备，其中，所述至少两个磁场发生器处于相对于所述表面有相同角度的角度定向。

19.根据权利要求13所述的设备，其中，所述至少两个磁场发生器处于相对于所述表面有不同角度的角度定向。

20.根据权利要求10所述的设备，其中，所述多个磁场发生器分布在场发生器组件上，使得磁场发生器中的至少两个在位置上偏移。

技术总结
一种磁追踪系统，包括用于产生多个磁场的场发生器组件，其中每个磁场由场发生器组件的相应的磁场发生器产生，磁场发生器中的至少一个具有第一角度定向，磁场发生器中的至少另一个具有与第一角度定向不同的第二角度定向。磁追踪系统包括用于测量该多个磁场的磁传感器，以及被配置为计算在被传感器测量的磁场内的磁传感器的位置和定向的计算装置。第一角度定向在一到十五度之间，第二角度定向在一到十五度之间。

技术研发人员：G·布伦纳,K·普尔萨
受保护的技术使用者：北方数字化技术公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15