估计物体的位置和取向的系统和方法

摘要

本发明提供一种用于估计患者的内部的物体的位置和取向的跟踪系统，该系统包括生成用于导航物体（包括旋转和平移物体）的磁场的电磁体，所述磁场用于跟踪物体的位置。物体的位置跟踪与导航物体同时；或与导航物体交错。使用相同的电磁体导航和跟踪保证导航系统和位置跟踪系统之间的坐标系统配准。附连到物体的跟踪传感器至少包括响应由电磁体生成的时变跟踪磁场生成信号的单线圈。迭代算法用于从传感器的信号估计位置和取向。通过将计算的电压波形应用到电磁体线圈产生跟踪电磁体中的线性时变电流。

主权项

一种用于跟踪身体内的物体的位置的方法，所述方法包括：将磁传感器附连到物体；将所述物体定位在身体内的三维空间内；使用跟踪电磁体在所述三维空间内生成至少五个时变跟踪磁场，所述至少五个磁场包括：三维空间内的至少两个大致空间均匀场；以及三维空间内的至少三个空间梯度场；产生用于所述生成的时变磁场的每一个的磁场图，所述图绘制所述三维空间中的各位置处的相应磁场向量；测量所述磁传感器对所述至少五个时变磁场的响应；使用所述磁场图和所述磁传感器对所述至少五个时变磁场的所述被测量响应来估计所述物体在所述三维空间内的三维位置和至少二维取向。