使用柔性印刷電路製造小型電磁線圈的方法
2023-09-22 22:30:55
使用柔性印刷電路製造小型電磁線圈的方法
【專利摘要】一種細長型醫療設備（26），包括傳感器（241），其被配置為探測其中設置有該設備（26）的電磁場的一個或多個特性。傳感器（241）包括形狀為矩形的電絕緣基板（48）和設置在基板（48）上的圖案化導電跡線（50a）。圖案化跡線（50a）包括以較小間距布置的多個彼此平行的斜線段。基板（48）被纏繞為圓柱形，從而形成能夠用作微電磁傳感器（52a）的立體螺旋。醫療定位系統（110）響應於來自傳感器（52a）的信號來確定傳感器（52a）的位置和/或方向。
【專利說明】使用柔性印刷電路製造小型電磁線圈的方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年9月14日提交的美國專利申請n0.13/232,536的優先權，其通過引用包含於此，如同在此全部陳述一樣。
【技術領域】
[0003]本申請涉及使用柔性印刷電路製造作為位置傳感器的具有電磁線圈的導管或其它細長型醫療設備的方法。
【背景技術】
[0004]許多醫療程序要求將專用的醫療設備引入至人體內部和/或周圍，例如心臟內和/或周圍。特別地，多個醫療程序要求將包括但不限於導管、擴張器和針的專用設備引入至某些區域，例如進入心房或心室以接近心臟的內表面，或進入圍繞心臟的心包囊以接近心臟的心外膜或外表面。導管、導絲、以及接入鞘或導引器用於醫療程序已有多年。
[0005]已知通過使用基於電磁場的定位系統來確定這種醫療設備的位置，典型地，這涉及對醫療設備裝備電磁場感應傳感器。一種已知的製造這種傳感器的方法涉及將電線纏繞成環形形狀並將得到的結構(即，傳感器)放置在醫療設備中。這種傳感器之後連接至醫療設備中的電線，以將所探測的信號傳送至定位系統以用於進一步處理。然而，鑑於這種傳感器必須具有較小的尺寸以適應典型的醫療設備，因而製造這種傳感器比較複雜，佔用了設備中不期望的徑向空間量，和/或製造方法比期望的更昂貴。
[0006]因此，需要改進的小型電磁場感應傳感器及其製造方法。
【發明內容】
[0007]本文所描述、描繪以及要求的方法和裝置的優點包括微電磁場線圈傳感器，其適用於醫療設備，降低了構造的複雜度和成本，並且更薄，因而佔用較小的徑向空間量。
[0008]本說明書涉及一種被配置為與定位系統一起使用的細長型醫療設備。該設備包括具有近端部分和遠端部分的主體。該設備進一步包括設置在所述遠端部分、至少在遠端處關於主體縱向延伸的傳感器組件。該傳感器組件包括(i )電絕緣基板；和(? )設置在基板上的具有導電跡線的感應線圈，其中所述跡線包括起始引線和結束引線。在一個實施例中，基板可為柔性印刷電路板(PCB)，其中導電跡線被圖案化以使得當其被纏繞為圓柱形狀時，形成被配置為用作電磁場傳感器的立體螺旋線圈。線圈被配置為生成指示其中設置有該線圈的電磁場的一個或多個特性的信號。起始引線和結束引線被配置為電連接至定位系統，而定位系統被配置為確定至少線圈的位置。
[0009]另一方面，提供了一種製造細長型醫療設備的方法，該方法包括多個步驟。第一步涉及提供電絕緣的柔性基板。下一步涉及在基板上製造導電跡線，所述跡線具有起始引線和結束引線。該方法進一步包括將基板變形為期望的形狀，例如大致的圓柱形狀，以使得跡線形成立體感應線圈。在一個實施例中，該方法進一步包括固定(即，機械連接)基板的軸向延伸的邊緣的步驟，由此設置出上述期望的形狀。固定步驟可為選自包括以下的組:微焊接、微熔接、微膠合和藉由微通孔的耦合。
[0010]根據本文所描繪、描述以及要求的結構、系統和方法，提供了這些和其它益處、特徵和性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是包含MPS使能的細長型醫療設備的系統的圖解方框視圖，其中醫療設備具有使用柔性印刷電路形成的小型電磁場傳感器的實施例。
[0012]圖2是在導管室環境中的圖1的系統的圖解視圖。
[0013]圖3-7是圖1的傳感器的第一實施例的多個視圖。
[0014]圖8-9分別是 圖1的傳感器的第二實施例的頂視圖和等距視圖。
[0015]圖10是醫療定位系統(MPS)的典型實施例的示意性方框視圖，如以圖1中的方框形式示出。
【具體實施方式】
[0016]現在參考附圖，其中多個視圖中相同的附圖標記用於表示相同的元件，圖1是系統10的圖解方框視圖，其為可以使用諸如導管的位置感應細長型醫療設備的典型醫療系統(包括醫療定位系統)。
[0017]諸如導管的醫療設備可被配置為實施各種追蹤、導航、定向和其它定位功能，這種設備被配置為允許定位系統確定其位置和/或方向。如在【背景技術】中所描述的，在基於電磁場的定位實施例中，這種設備典型地被配置為包括一個或多個諸如場感應線圈的傳感器。能夠讀取位置大範圍地增強了功能性。舉一個例子，需要降低患者在X射線下的暴露，例如可用在現場螢光透視中，至少用於在患者身體內引導醫療設備的目的。可以通過提供以下醫療設備來滿足這一需求，其包括被配置為與能夠確定設備在三維空間中的位置的外部(即，患者身體外部)定位系統協同工作的定位傳感器。藉由該位置信息，導航系統可以將醫療設備的表示疊加在先前獲得的患者身體中興趣區域的圖像(或一系列圖像)、或者重建研究器官的幾何結構的3D圖像上。臨床醫師可使用疊加的圖像以用於導航目的，而不需全時段使用螢光透視。因此，通過提供具有位置感應能力的醫療設備，螢光透視的使用可被顯著地降低(並且由此所伴隨的患者在X射線下的暴露也被顯著降低)。基於關於醫療設備獲得的位置信息可以執行許多其它功能。
[0018]然而，場感應傳感器的傳統實施存在多個挑戰。典型的構造技術涉及將電線纏繞為環形形狀並在設備中安裝繞線傳感器的步驟。考慮到典型的侵入式醫療設備的小尺寸(即，直徑)，傳統技術複雜，且比期望的更加昂貴。另外，這種線圈典型地比期望的佔用更多的空間(即，在徑向方向上)。如下文將更加詳細描述的，通過使用柔性印刷電路製造小型電磁場感應傳感器來克服一個或多個這些挑戰。
[0019]在詳細描述基於柔性印刷電路的感應線圈之前，先概要地描述具有這種線圈的醫療設備的示例性系統。仍參考圖1，所示的系統10包括具有多個輸入/輸出機構14的主電子控制單元12 (例如，一個或多個處理器)，顯示器16，可選圖像資料庫18，諸如醫療定位系統(MPS) 20的定位系統，心電圖(ECG)監視器22，分別被標識為2七和242的一個或多個MPS傳感器(B卩，示出為患者參考傳感器(PRS)，例如PRS可包括三個線圈/傳感器)，以及MPS使能的細長型醫療設備26，其自身包括一個或多個上述MPS定位傳感器，示例地示出為具有一個這種傳感器24lt)傳感器21的一個實施例由柔性印刷電路構造，將結合圖3-9進行描述。如圖示，細長型醫療設備26包括主體28 (例如，軸)，包括近端部分30和遠端部分32。應當理解，如參考本文的醫療設備所使用的，「遠」表示進入人體內感興趣區域的一端，而「近」表示設置在人體外部由臨床醫師手動操作或通過諸如機器人控制自動操作的相對一端。
[0020]輸入/輸出機構14可包括與基於計算機的控制單元進行交互的常規裝置，例如，鍵盤、滑鼠、寫字板、腳踏開關、或開關等。顯示器16也可包括常規裝置。
[0021]在使用興趣區域成像的導航應用中可使用醫療設備26。因此，系統10可選地包括圖像資料庫18。圖像資料庫18可被配置為存儲有關患者身體的圖像信息，例如圍繞醫療設備26的目標部位的興趣區域和/或沿預期設備26到達目標部位所穿過的導航路徑的多個興趣區域。資料庫18中的圖像數據可包括已知的圖像類型，包括(I)在過去各個獨立時間獲得的一個或多個三維靜態圖像；(2)由圖像獲取設備實時獲得的多個相關二維圖形(例如，由X射線成像裝置獲得的螢光圖像，例如圖2中以示例性方式示出的)，其中圖像資料庫用作緩衝器(實時螢光透視)；和/或(3)定義影像回放(CL)的相關二維圖像的序列，其中該序列中的每個圖像具有與之關聯的至少一個ECG定時參數，足以允許根據從ECG監視器22獲得的實時ECG信號回放該序列。應當理解，前述內容僅是示例，並不意在進行限制。例如，圖像資料庫18還可以包括三維圖像數據。進一步地，應當理解，可通過任意已知的或今後發展的成像方式來獲取圖像，例如X射線、超聲、計算機斷層掃描、或核磁共振等，以及MPS自身生成的3D幾何圖形。
[0022]MPS20被配置為用作定位系統，因此其被配置為關於一個或多個MPS位置傳感器24,(其中i=l~η)確定位置(定位)數據，並輸出各個位置讀數。位置讀數各自包括相對於參考坐標系34的位置和方向(Ρ&0)中的至少一個或兩者，坐標系34可以是與MPS20關聯的三維參考坐標系。例如,Ρ&0可被表述為在與磁場發生器或發射機相關的磁場中，磁場傳感器(例如，傳感器24)的位置(B卩，在三個軸X、Y和Z上的坐標)和方向(即，轉動、橫擺和俯仰)。
[0023]MPS20基於採集和處理從磁場傳感器21接收到的信號(例如，信號36)，來確定在參考坐標系34中的各個P&0讀數，其中傳感器被設置在可控的低強度電磁場38中。從電磁層面來看，這些傳感器產生在存在於變化的磁場中的傳感器上誘發的電壓。因而，傳感器24,被配置為探測其中設置有該傳感器的磁場的一個或多個特性，並生成相應的指示信號(例如，示出一個信號36)，該信號可以進一步被MPS20處理以獲得傳感器的各個P&0。
[0024]圖1示出了另一 MPS傳感器，即，患者參考傳感器(PRS) 242，若其提供在系統10中，則被配置為提供患者身體的位置參考，以允許對總的患者身體移動、成像系統移動和/或呼吸引起的移動進行移動補償。卩1?242可附著至患者的胸骨柄、胸部上的穩定部位、或位置相對穩定的其它部位。與MPS傳感器21類似，PRS242被配置為探測其中設置有該傳感器的磁場的一個或多個特性，且其中MPS20提供指示PRS在參考坐標系34中的位置和方向的P&0讀數。
[0025] 心電圖(ECG)監視器22被配置為藉由使用多個ECG電極(未示出)連續地探測心臟器官的電定時信號，ECG電極可外部附著至患者身體的外側。此外，定時信號通常對應於心動周期的特定階段。通常，通過控制單元12使用ECG信號用於存儲在資料庫18中的先前採集的圖像序列的ECG同步回放(影像回放)。ECG監視器22和ECG電極皆可包括常規元件。
[0026]圖2是合併至典型導管室中的系統10的圖解視圖。系統10示出為合併至螢光成像系統40中，螢光成像系統40可包括商用螢光成像元件。MPS20包括磁發射機組件(MTA)42和磁處理芯44以確定位置(P&0)讀數。MTA42被配置為在標識為移動箱46的預定三維空間內、在患者胸腔中或周圍生成磁場。如上所述的MPS傳感器21被配置為感應磁場的一個或多個特性，並且當傳感器在移動箱46中時，各自生成相應信號以提供至磁處理芯44。處理芯44響應於這些探測信號並被配置為針對移動箱46中的每個MPS傳感器24計算相應的P&0讀數。因此，MPS20能夠在三維空間中實時追蹤每個傳感器24it)下文將結合圖8更加詳細地描述MPS20的一個典型實施例。
[0027]圖3是感應線圈組件47a的頂視圖，其可用作圖1中示出的醫療設備26的傳感器
21。示出了處於製造的初始階段(即，「平坦」圖案)的組件47a。在經過進一步處理之後，最終成型的線圈組件47a可設置在設備26的遠端部分(即，圖1中的遠端部分32)。線圈組件47a包括柔性印刷電路，下文中會更詳細地描述。在示意性實施例中，線圈組件47a包括電絕緣的、較柔軟的基板48和設置(B卩，印刷)在基板48的第一表面上的導電跡線50a。然而，應當理解，平坦圖案僅是示例性的，並不旨在進行限制。可選實施例可包括目前已知的或今後發展的用於在基板上形成導電跡線的其它方法，包括在諸如圓形或曲面表面(即，實際為立體表面)的非平坦基板上形成這種跡線。
[0028]基板48通常形狀為矩形，具有縱向方向(B卩，長尺寸)和橫向方向(B卩，較短尺寸)。如圖示，基板48具有表示為A、B、C和D的角部。然而，可以理解，基於確定的跡線圖案和傳感器最終形狀，基板可採用多種形狀和尺寸，下文將更詳細地進行描述。
[0029]跡線50a以一定圖案來布置，該圖案被設置成當基板48被摺疊或形成為最終形狀時(最佳地如圖5所示)創建傳感器52a。跡線50a包括起始引線54和結束引線56，這些引線被配置為提供耦合至MPS20的信號。跡線50a在起始引線54和結束引線56之間是電連續的。可以理解，「起始」和「結束」表示僅是示例性的，並不旨在進行限制。進一步地，雖然示出跡線50a被布置為引線54、56均位於同一縱向端(例如，線圈組件47a的縱向近端)，但其它變型也是可以的(例如，兩個引線可以均位於線圈組件47a的縱向遠端，或引線54、56可以分別位於線圈組件47a的縱向近端和遠端)。在一個示意性實施例中，跡線50a的至少一部分以大體蛇形的圖案布置並設置在基板48上，包括多個前進段58，多個返回段59以及多個中間橋段60。前進和返回段58、59通常是相對於基板48的橫向斜線，彼此平行且彼此相隔預定間隔62。如圖示，在跡線圖案上，間隔62是恆定的。圖中還示出，前進和返回段58,59被布置為與真正的橫向參考線成一角度64。該角度64可被選擇為當基板被摺疊時便於形成感應線圈。
[0030]在一個實施例中，預定間隔62可以比跡線在縱向方向上的寬度小，並且優選地小許多，從而定義較小的間距(即，跡線的段之間的間隔62小於跡線自身的寬度)。在一個實施例中，跡線50a的寬度可以是約幾微米的量級，而預定間隔可以小於約5微米。然而可以理解，根據期望的探測特性，在跡線寬度、間隔(即，間隔62)、角度64、前進和返回段的數量、具有導電跡線的層的數量等方面可以有大範圍的配置。
[0031 ] 圖4是大體沿圖3中的線4-4的線圈組件47a的橫截面視圖。如圖示，基板48具有預定厚度，該厚度可以是幾微米的量級。基板48可包括柔性印刷電路中所使用的本領域已知的常規材料，例如，選自包括以下的組中的柔性塑料材料:聚醯亞胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚酯、聚對苯二甲酸乙二酯或它們的組合。在一些實施例中，基板48可包括可從杜邦公司購買的KAPTON?.或MYLAR?材料。應當理解可以進行各種變型。導電跡線50a可包括諸如銅的導電材料，但基於期望的電學特性，諸如鉬或金或其組合(例如，鍍有鉬、金或銀的銅)的其他導電材料也是可用的。可使用常規方法和材料以在基板48上形成(「印刷」)合適圖案(跡線50a)。此外，雖然未示出，但也可在導電跡線圖案50a上設置電絕緣覆層。
[0032]圖5是被纏繞、摺疊或以其它方式形成期望的最終形狀以製造傳感器52a的、圖3中線圈組件47a的等距視圖。在圖5中，最終期望的形狀是圓柱形，在徑向橫截面上具有圓形形狀。在該實施例中，摺疊的線圈組件47a沿軸66縱向延伸。然而可以理解，其它形狀也是可能的(例如，在徑向橫截面上為橢圓形)。由此形成的線圈響應於通過傳感器52a的投射區域傳播的變化的磁場。在這點上，傳感器52a將探測磁場的一個或多個特性，且生成指示其的信號。
[0033]使用柔性印刷電路製造小型電磁線圈的方法包括多個步驟。第一步涉及提供電絕緣基板，例如，如上所述。下一步涉及以預定圖案在基板上製造導電跡線，例如，如上所述。此後的步驟涉及將柔性基板摺疊成期望的形狀並之後將基板固定為該形狀。在示意性實施例中，固定步驟可以涉及將縱向延伸的邊緣彼此粘合，例如，將邊緣BD和AC粘合在一起。該步驟將角部C連接至角部D，將角部A連接至角部B。該步驟可實施為機械連接邊緣BD和AC，從而將基板固定為期望的形狀。可根據常規技術來實施固定步驟，包括但不限於藉由微通孔的微熔接、微焊接、微膠合等。
[0034]如圖5中的假想線所示，製造傳感器52a的方法可以涉及使用具有相應於傳感器52a的最終期望形狀的形狀的主體部分68。主體部分68可包括最終傳感器的一部分，例如，用作支撐構件(例如，功能類似於傳統的線圈芯)。在主體68為線圈芯的情況中，其可包括常規材料，包括磁場可透過材料以增大探測靈敏度或包括可用作機械支撐結構的任何其它材料。可選地，主體68自身可為醫療設備主體的一部分，例如導管軸或其層。進一步地，可選地，主體68可以可替換地用於暫時製造輔助(例如，類似心軸)，其在將基板固定為期望的形狀這一步驟完成之後可被移除。可參考於2010年12月30日提交的序列號為12/982，120的美國申請(下文中稱為『120申請)，其說明書細節涉及傳感器芯，該申請處於共同審理中且同屬於本申請的受讓人。『120申請的全部內容通過引用包含於此。
[0035]圖6是圖5中不出的傳感器52a的橫截面視圖。圖6不出傳感器52a (如形成的)與主體部分68之間的關係。例如，傳感器52a設置於主體68的徑向外側。
[0036]圖7是圖5的放大等距視圖，更詳細地示出了傳感器52a。跡線圖案的配置使得當基板48被摺疊成期望的形狀時，橋部分60大體上彼此面對。在最終形式中，跡線50a形成為具有基本包圍橫截面區域的立體蛇形線圈。傳感器52a包括介於起始和結束引線之間的多個線匝。因而，傳感器52a被配置為用作微電磁感應線圈(傳感器)。
[0037] 如圖7進一步示出的，跡線50a可被配置為，在最終配置中起始引線54和結束引線56位於傳感器52a的同一縱向端(例如，近端)，從而簡化了探測的電信號至MPS20的耦合(最佳地如圖1所示為探測信號36)。圖7進一步示出了電線70被配置為將傳感器52a連接至設備26的近端(且使用另一電線段連接至MPS20)。電線70可包括分別耦合至起始引線54和結束引線56的一對導線7(V702，其在醫療設備26內延伸至設備的近端部分30。電線70可包括非屏蔽雙絞線(TP)電線或可選的屏蔽雙絞線電線，或本領域中已知的任意其他功能等價的信號電線。為電絕緣的目的，電線70中可包括聚合物、PTFEjP /或其他合適的材料中的一種或多種。
[0038]圖8是感應線圈組件47a的頂視圖，其可用作圖1中示出的醫療設備26中的傳感器24*24」組件47b被示出處於製造的初始階段(B卩，「平坦」圖案)。除非另有說明，否貝IJ，組件47b可與上述組件47a相同，且可以與用於將組件47a配置到感應傳感器52a中相同的方式配置到傳感器52b中。
[0039]組件47b包括基板48和包括多個前進段74的跡線圖案50b。除了下文所描述的，跡線50b可以與跡線50a的配置基本相同。跡線圖案50b的段74最初是電隔離的，但隨後在基板48被摺疊時電連接以形成傳感器52的電連續線圈。
[0040]圖9是被纏繞、摺疊或以其它方式形成期望的最終形狀以製造傳感器52b的、圖8中線圈組件47b的等距視圖。連接原理涉及對準點a-a』、b-b』等，且隨後在點a_a』、b_b』等處電連接分離的段74。在所有獨立段74被電連接之後，中心傳感器52b產生，如上所述。起始和結束引線分別被標識為54、56。正如傳感器52a，起始和結束引線54、56可以與上述相同的方式連接至電線70。
[0041]如在圖3-7的 實施例中，結束引線56可設置在傳感器52b的與起始引線56相同的軸向端上。這可以通過以下來實現:相對於與結束引線交叉或介於其上的「線圈」(段74)電隔離返回的結束引線，以使其到達與起始引線54相同的端部。在示意性實施例中，結束引線56通過通孔76並在基板48的相對側(即，相對於其上形成段74的一側)上路由。可選地，返回/結束引線56可在段74上延伸，但返回/結束引線56需被恰當地電隔離。傳感器52b包括介於起始和結束引線之間的多個線匝。
[0042]在另一實施例中，可通過增加線圈的數量來提高磁場靈敏度(傳感強度)，例如在印刷電路板上增設層(即，每一層貢獻由段74形成的一定數量的「線圈」，且可以本領域已知的方式電連接至上層和下層上形成的線圈)。此外，也可通過增設一層鐵磁材料來提高靈敏度(傳感強度)，這與對傳統感應線圈配置一個鐵磁材料的芯具有相同的效果。
[0043]對於上述未提及的設備26的其它部分，本領域已知有用於構造醫療設備的多種方法，這些方法都可用於製造包括本發明的傳感器52a和/或傳感器52b的醫療設備26。
[0044]使用柔性印刷電路構造技術提供了一種簡單且低廉的製造小型電磁場感應線圈的方法。此外，根據本發明的感應線圈也比使用傳統技術製造的感應線圈更薄(即，在徑向方向上，在使用其的醫療設備中佔用更少的空間)。
[0045]圖10是MPS20的典型實施例的示意性框圖，被標識為MPSl 10。MPSllO可參見以上提及的美國專利N0.7，386，339，下文再現了該專利的部分，其至少部分地概要描述了可從Haifa, Israel 的 MediGuide Ltd購買且現在由 St.Jude Medical, Inc 擁有的 gMPS? 醫療定位系統。應當理解，可以進行變型，例如，還可參見名稱為MEDICAL POSITIONING SYSTEM的美國專利N0.6，233，476，該專利的全部內容也通過引用包含於此。另一種典型的基於磁場的MPS是可從Biosense Webster購買的Carto?系統，其總體地在諸如名稱為「IntrabodyMeasurement」 的美國專利 N0.6, 498, 944 和名稱為 「Medical Diagnosis, Treatment andImaging Systems」的美國專利N0.6，788，976中示出和描述,這兩份專利的全部內容通過引用包含於此。因而，下述說明僅是示例性的而並不意在進行限制。[0046]MPS系統110包括位置和方向處理器150、發射機接口 152、多個查找表單元15七、1542和1543、多個數字-模擬轉換器(DA0156P1562和1563、放大器158、發射機160、多個MPS傳感器162ρ1622、1623和162Ν、多個模擬-數字轉換器(AD0164、1642、1643和164Ν以及傳感器接口 166。可以理解，包括柔性印刷電路的傳感器24可用於MPS傳感器162ρ 1622、1623和162n中的一個或多個。
[0047]發射機接口 152連接至位置和方向處理器150以及查找表單元15七、1542和1543。DAC單元156^1562和1563分別連接至查找表單元15七、1542和1543中相應的一個並連接至放大器158。放大器158進一步連接至發射機160。發射機160也被標記為TX。進一步地，MPS傳感器162」 1622、1623和162N分別被標記為RX1、RX2> RX3和RXN。模擬_數字轉換器(400164^164^1643和164N分別連接至傳感器162^162^1623和162N並連接至傳感器接口 166。傳感器接口 166進一步連接至位置和方向處理器150。
[0048]每個查找表單元154ρ1542和1543生成一個循環數字序列並將其提供至相應的DAC單元156ρ1562和1563，DAC單元依次將其轉換為相應的模擬信號。每個模擬信號對應於不同的空間軸。在該實施例中，查找表1541和0八(:單元156i生成用於X軸的信號，查找表1542和DAC單兀1562生成用於Y軸的信號，查找表1543和DAC單兀1563生成用於Z軸的信號。
[0049]DAC單元156^1562和1563提供其相應的模擬信號至放大器158，放大器158放大信號並提供放大後的信號至發射機160。發射機160提供可被MPS傳感器162^162^1623和162N探測的多軸電磁場。MPS傳感器162p 1622、1623和162N中的每一個探測電磁場,生成各個電模擬信號並將信號提供至連接至其的相應ADC單元164^6^16400 164N。ADC單元164ρ1642、1643和164Ν中的每一個將輸送至其的模擬信號數位化，將其轉換為一數字序列並將其提供至傳感器接口 166，傳感器接口 166將數字提供至位置和方向處理器150。位置和方向處理器150分析所接收到的數字序列，確定出10^傳感器1621、1622、1623和1621<中的每一個的位置和方向。位置和方向處理器150進一步確定失真事件並據此更新查找表154^1542 和 1543。
[0050]MPSllO也可被配置為包括移動補償功能，例如以補償呼吸引起的移動和其它患者身體移動，與申請號為 12/650，932、名稱為「Compensation of Motion in a Moving OrganUsing an Internal Position Reference Sensor」的美國專利中的描述大體相同,該專利的全部內容通過引用包含於此。
[0051]可以理解，如上所述，包括主控制12的系統10可包括本領域已知的常規處理裝置，其能夠執行存儲在關聯存儲器中的預編程指令，所有實施依據本文描述的功能。進一步地，這種系統可為具有ROM、RAM、非易失性和易失性(可修改)存儲器的組合的類型，從而可存儲軟體並允許存儲和處理動態生成的數據和/或信號。
[0052]雖然上文以一定程度的特殊性描述了本發明的多個實施例，但在不背離本發明的精神或範圍的情況下，本領域技術人員可對所公開的實施例進行多種替換。所有的方向參考(例如，近、遠、正、負、上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、頂、底、高、低、垂直、7jC平、順時針和逆時針)僅用於標識目的以助於閱讀者理解本發明，並不意在限制，特別是對於本發明的位置、方向或使用。連接參考(例如，附著、耦合、連接等)被廣義地解釋，可包括元件連接之間的中間構件和元件之間的相對移動。同樣地，連接參考並不必須指兩個元件直接連接並且彼此之間相對固定。上述說明書中包含的或說明書附圖中示出的所有內容應被解釋為僅是示意性的而非限制性的。在不背離所附權利要求所定義的本發明的精神的情況下， 可對細節或結構進行修改。
【權利要求】
1.一種包含具有近端部分和遠端部分的主體的細長型醫療設備，包括: 設置在所述遠端部分的傳感器，所述傳感器包括: (i)電絕緣基板；以及 (ii)設置在所述基板上且具有起始引線和結束引線的導電跡線，所述基板和跡線被配置為在所述起始引線和結束引線之間形成多個線匝，所述傳感器被配置為探測電磁場的特性並生成指示所述特性的信號，所述引線被配置為電連接至定位系統。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述基板包括柔性印刷電路板(PCB)。
3.根據權利要求1所述的設備，其中所述導電跡線的至少一部分以蛇形的圖案設置在所述基板上。
4.根據權利要求3所述的設備，其中所述圖案包括具有中間彎曲段的前進段和返回段。
5.根據權利要求4所述的設備，其中所述圖案被配置為使得所述前進段和返回段相對於縱向軸成角度。
6.根據權利要求4所述的設備，其中所述前進段和返回段是平行的。
7.根據權利要求1所述的設備，其中所述圖案包括多個前進段，所述圖案被配置為使得所述段的橫向相對端對準且電連接。
8.根據權利要求7所述的設備，其中所述圖案被配置為使得所述前進段相對於軸成角度。
9.根據權利要求1所述的設備，進一步包括具有分別耦合至所述起始引線和結束引線的一對電導體的電線，所述電線延伸通過所述設備至設備的所述近端部分。
10.根據權利要求1所述的設備，其中所述基板包括柔性塑料材料，該柔性塑料材料選自包括以下的組:聚醯亞胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚酯、聚對苯二甲酸乙二酯和它們的組合。
11.根據權利要求1所述的設備，其中所述引線位於所述傳感器的遠端和所述傳感器的近端中之一。
12.根據權利要求11所述的設備，其中所述引線位於所述傳感器的所述近端。
13.根據權利要求1所述的設備，其中所述基板包括多個層，其中所述多個層的至少一部分包含被配置為用於所述傳感器的所述導電跡線。
14.根據權利要求13所述的設備，其中所述層中的至少一個包括被配置為增強感應靈敏度的鐵磁材料。
15.一種製造細長型醫療設備的方法，包括下述步驟: 提供電絕緣的柔性基板； 在所述基板上製造導電跡線，所述跡線具有起始引線和結束引線；以及將所述基板變形為預定的形狀，以使得所述跡線形成被配置為探測電磁場的一個或多個特性並生成指示該特性的信號的傳感器。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述製造跡線的步驟包括下述子步驟: 從包括連續跡線和具有多個單獨段的非連續跡線的組中選擇用於該跡線的圖案。
17.根據權利要求15所述的方法，進一步包括下述步驟: 固定所述基板的軸向延伸的邊緣。
18.根據權利要求17所述的方法，其中所述固定步驟選自包括以下的組:微焊接、微熔接、微膠合和微通孔。
19.一種細長型醫療設備，包括: 具有近端部分和遠端部分的主體，所述主體在所述遠端具有軸；以及 設置在所述遠端部分的、縱向延伸的傳感器，所述傳感器包括: (i )電絕緣的柔性基板；以及 (ii )設置在所述基板上且具有起始引線和結束引線的一個或多個導電跡線，所述引線被配置為電連接至被配置為生成電磁場的定位系統； 其中，所述基板和跡線被配置成傳感器，該傳感器被配置為探測該電磁場的一個或多個特性並響應於該特性生成指示信號，所述信號被配置為由所述定位系統使用以根據所述信號確定所述傳感器在坐標系中的位置。
20.根據權利要求19所述的設備，其中所述引線位於所述傳感器的所述近端部分，所述設備進一步包括具有耦合至所述起始引線和結束引線的一對電導體的電線，所述電線延伸通過所述設備至所述設備的所述近端部分。
【文檔編號】A61B5/06GK103930024SQ201280044517
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2012年9月13日 優先權日:2011年9月14日
【發明者】D·塞特爾, L·索比, I·卡瑞弗 申請人:麥迪蓋德有限公司