專利名稱：磁傳感器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及醫(yī)用位置跟蹤系統(tǒng)，以及具體地涉及用于在醫(yī)用位置跟蹤系統(tǒng)中感知磁場的方法和裝置。
背景技術(shù)：
用于跟蹤在醫(yī)療過程中涉及對象的坐標(biāo)的各種方法和系統(tǒng)在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的。上述一些系統(tǒng)使用磁場測量。諸如，美國專利US5,391,199和US5,443,489描述了其中使用一個或多個場換能器測定體內(nèi)探測器坐標(biāo)的系統(tǒng)，其公開內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。使用這樣的系統(tǒng)來產(chǎn)生有關(guān)醫(yī)用探測器諸如導(dǎo)管的位置信息。位置傳感器放置在上述探測器中，并產(chǎn)生響應(yīng)于外部施加磁場的信號。由磁場發(fā)生器產(chǎn)生磁場，諸如輻射器線圈，在已知的相互間隔的位置處固定到外部參考系中。
涉及磁位置跟蹤的另外的方法和系統(tǒng)在下述專利中有所描述，諸如PCT專利文件WO96/05768，美國專利US4,849,692，US4,945,305，US5,453,686，US6,239,724，US6,332,089，US6,618,612和US6,690,963，以及美國專利申請文件US2002/0065455A1，US2003/0120150A1，US2004/0068178A1和US2004/0147920A1，其公開內(nèi)容都結(jié)合在此作為參考。這些文件描述跟蹤體內(nèi)對象位置的方法和系統(tǒng)，諸如心導(dǎo)管、整形外科移植物以及在各種醫(yī)療過程中使用的醫(yī)用工具。
一些位置跟蹤系統(tǒng)，包括在上述參考文件中描述的一些系統(tǒng)，使用交流(AC)磁場。其它的位置跟蹤系統(tǒng)，諸如在上述引用的美國專利US4,849,692，US4,945,305和US5,453,686中描述的系統(tǒng)中使用直流(DC)系統(tǒng)。
用于感知磁場的各種位置傳感器和傳感器組件在本領(lǐng)域中是公知的。例如，美國專利6,536,123描述了用于計算地磁方向的混合三軸磁傳感器，其公開內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。該傳感器包括磁通門類型的磁傳感器，其如此形成以至于基部作為主要元件并檢測由平行于上述基部的平面限定的磁向量的雙軸分向量。一個霍爾元件探測正交于上述基部的上述磁向量的另一分向量。一個傾斜傳感器探測上述基部的傾斜角。上述磁通門類型的磁傳感器和上述霍爾元件整體配置在一起成為混合IC。上述探測的三維磁向量根據(jù)上述基部的傾斜度進(jìn)行校正。
作為另一例子的美國專利US6,278,271描述了用于測量磁場的三維分向量的磁場傳感器，其公開內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。上述傳感器包括霍爾效應(yīng)的元件和電子電路。上述霍爾效應(yīng)的元件具有有效面積，其與電壓和電流接點接觸。四個電壓接點連接到電子電路的輸入端。通過在上述電壓接點處存在電勢的合成或微分形成，上述電子電路驅(qū)動與上述磁場的上述三個分向量成比例的三個信號。
美國專利US6,184,680描述了一種磁場傳感器，其中具有磁致電阻效應(yīng)的用于探測磁場的一片磁性涂膜或多片涂膜和用于將電流施加到上述磁性涂膜上的導(dǎo)體電極涂膜涂到柔性基底上，其公開內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。
磁場傳感器有時包括磁致電阻傳感器。例如，基于磁致電阻元件的各種磁場傳感器和模塊由Honeywell InternationalInc.(Morristown，New Jersey)生產(chǎn)。有關(guān)這些產(chǎn)品的信息可在www.ssec.honeywell.com/magnetic/products.html找到。PhilipsElectronics(Amsterdam，The Netherlands)也生產(chǎn)磁致電阻場傳感器。有關(guān)這些產(chǎn)品的細(xì)節(jié)可在www.semiconductors.philips.com找到。

發(fā)明內(nèi)容
在一些醫(yī)用位置跟蹤應(yīng)用中，理想的是裝配在上述探測器中的位置傳感器測量上述外部施加磁場的所有三個正交分向量。然而，一些傳統(tǒng)的磁場傳感器只能測量這些分向量的一個或兩個分向量。特別是，其難于使用表面安裝技術(shù)(SMT)制造三軸的磁場傳感器。另一方面，由于其低的成本、小的尺寸和外形以及其用于傳統(tǒng)大量制造過程的合適性，單軸和雙軸SMT場傳感器在傳感器組件中經(jīng)常用于引人注目的候補(bǔ)。
這樣本發(fā)明的實施例提供磁傳感器組件、位置傳感器以及用于生產(chǎn)這樣的結(jié)合有兩個或多個單軸或雙軸場傳感器以測量所有三個磁場分向量的組件和傳感器的方法。
在一些實施例中，上述場傳感器包括能夠測量DC磁場的磁致電阻元件。有利的，DC傳感器比AC場傳感器不易于測量由來自金屬對象的擾動導(dǎo)致的誤差。
在一些實施例中，上述場傳感器安裝到基底組件上，其將上述傳感器定向在不同的相應(yīng)幾何平面中，以便使得它們能夠共同測量上述磁場和產(chǎn)生指示上述磁場的所有三個分向量的位置信號。在一些實施例中，上述基底組件包括柔性的PCB，其能夠彎曲成合適的三維形狀。在替換實施例中，上述基底組件包括兩個或多個槽口的彼此互鎖的基底部分，以便將上述磁場傳感器定位在不同的幾何平面上。
典型的，上述基底組件包括傳統(tǒng)的印刷電路板(PCB)材料，并且上述傳感器組件可以使用傳統(tǒng)的PCB制作和組裝工藝生產(chǎn)。
因此根據(jù)本發(fā)明的實施例提供一種傳感器組件，包括處于第一表面可安裝的包裝中的第一磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量磁場投影到關(guān)于上述第一場傳感器的空間取向的相應(yīng)不同的第一和第二軸上的第一和第二分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第一和第二分向量的第一位置信號；處于第二表面可安裝的包裝中的第二磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量上述磁場投影到關(guān)于上述第二場傳感器的上述空間取向的至少第三軸上的至少第三分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第三分向量的第二位置信號；以及具有在其上進(jìn)行表面安裝的上述第一和第二場傳感器的基底組件，結(jié)合其以便將上述第一場傳感器定向在第一空間取向上，以及以便將上述第二場傳感器定向在第二空間取向上，這樣上述第三軸定向在包含上述第一和第二軸的平面之外。
在一個實施例中，上述基底組件包括柔性基底材料，其彎曲以便定向上述第一和第二場傳感器。上述柔性基底材料可以包括一個或多個槽口，以便能夠彎曲上述基底組件。
在另一個實施例中，上述基底組件包括一個或多個彼此互鎖于其中的部分，以便定向上述第一和第二場傳感器。上述兩個或多個部分可包括至少一個槽口，以便能夠?qū)⑸鲜霾糠直舜嘶ユi于其中。
還在另一個實施例中，上述基底組件包括印刷電路板(PCB)材料。在一些實施例中，電導(dǎo)體設(shè)置在PCB材料上以便為上述至少一個第一和第二場傳感器提供電互接。
還在另一實施例中，上述傳感器組件具有小于2×2×4毫米的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的實施例還提供一種位置感知設(shè)備，包括一個或多個場發(fā)生器，設(shè)置其以便產(chǎn)生磁場；傳感器組件，包括處于第一表面可安裝的包裝中的第一磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量上述磁場投影到關(guān)于上述第一場傳感器的空間取向的相應(yīng)不同的第一和第二軸上的第一和第二分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第一和第二分向量的第一位置信號；處于第二表面可安裝的包裝中的第二磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量上述磁場投影到關(guān)于上述第二場傳感器的上述空間取向的至少第三軸上的至少第三分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第三分向量的第二位置信號；以及具有在其上進(jìn)行表面安裝的上述第一和第二場傳感器的基底組件，結(jié)合其以便將上述第一場傳感器定向在第一空間取向上，以及以便將上述第二場傳感器定向在第二空間取向上，這樣上述第三軸定向在包含上述第一和第二軸的平面之外；以及控制模塊，設(shè)置其以便接收上述第一和第二位置信號以及以便計算上述傳感器組件關(guān)于一個或多個場發(fā)生器響應(yīng)于上述位置信號的空間位置。
在一個實施例中，上述磁場包括直流(DC)磁場。
在另一個實施例中，上述位置傳感器適于結(jié)合到插入患者體內(nèi)的對象上，以及設(shè)置上述控制模塊以測定上述體內(nèi)對象的位置坐標(biāo)。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，另外提供用于生產(chǎn)傳感器組件的方法，包括提供處于第一表面可安裝的包裝中的第一磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量磁場投影到關(guān)于上述第一場傳感器的空間取向的相應(yīng)不同的第一和第二軸上的第一和第二分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第一和第二分向量的第一位置信號；提供處于第二表面可安裝的包裝中的第二磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量上述磁場投影到關(guān)于上述第二場傳感器的上述空間取向的至少第三軸上的至少第三分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第三分向量的第二位置信號；以及在基底組件上對上述第一和第二場傳感器進(jìn)行表面安裝，以便將上述第一場傳感器定向在第一空間取向上，以及以便將上述第二磁場傳感器定向在第二空間取向上，這樣上述第三軸定向在包含上述第一和第二軸線的平面之外。
通過參照附圖以及參照附圖對其中的上述實施例所作的下述詳細(xì)說明，將會更全面地理解本發(fā)明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的在磁位置跟蹤系統(tǒng)中的探測器的示意形象圖示；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示傳感器組件元件的示意頂視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖2中的上述傳感器組件的示意形象圖示；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的顯示傳感器組件元件的示意頂視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖4中的上述傳感器組件的示意形象圖示。
具體實施例方式
系統(tǒng)描述圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的在醫(yī)用磁位置跟蹤系統(tǒng)中使用的探測器10的示意形象圖示。在圖1的典范實施例中，探測器10包括插入到患者心臟中用于執(zhí)行心電圖、成像、治療和/或其它侵入過程的心導(dǎo)管。上述導(dǎo)管是磁位置跟蹤系統(tǒng)的一部分，其通常包括在已知空間坐標(biāo)處定位的一個或多個場發(fā)生器13。上述場發(fā)生器以包含上述探測器的預(yù)定工作量產(chǎn)生磁場。
位置傳感器11結(jié)合到探測器10上，以便測量在其附近響應(yīng)于上述磁場的上述探測器的位置坐標(biāo)。在當(dāng)前的實施例中，上述位置傳感器裝配在上述導(dǎo)管的遠(yuǎn)端。位置傳感器11包括傳感器組件12，其感知上述磁場以及產(chǎn)生指示上述磁場的位置信號。傳感器組件12通常包括一個或多個微型的磁場傳感器，每一傳感器能夠測量磁場沿著一個或兩個軸的分向量。上述傳感器設(shè)置在能夠使它們測量外部施加磁場的所有三個正交分向量的空間構(gòu)造中。在下面的附圖2-5中示出和說明了典范的傳感器組件的構(gòu)造。
除了位置傳感器11外，探測器10可包括附加的組件，諸如電極14，也可是附加的傳感器和/或治療元件(未示出)。在一些實施例中，位置傳感器11包括控制模塊16，其接收由探測器10產(chǎn)生的上述位置信號和/或其它信號，并且通過電纜18將其傳送到外部處理單元(未示出)。上述外部處理單元計算和顯示上述探測器相對于場發(fā)生器13的上述位置。上述計算的位置可構(gòu)成高達(dá)六維的坐標(biāo)信息，包括上述探測器的位置和角取向。
本發(fā)明專利申請主要涉及位置傳感器11以及具體傳感器組件12的結(jié)構(gòu)。探測器10和上述磁位置跟蹤系統(tǒng)的特定操作被認(rèn)為是在本專利申請的范圍之外。只是通過例子的方式提及在心臟中的上述應(yīng)用。在此描述的上述方法和設(shè)備可用于各種位置跟蹤系統(tǒng)和應(yīng)用中，諸如用于呼吸、消化和尿道診斷和治療的系統(tǒng)以及用于跟蹤整形外科移植物和醫(yī)用工具的系統(tǒng)，也可用于非醫(yī)療應(yīng)用中。依賴于上述應(yīng)用，位置傳感器11和/或傳感器組件12可結(jié)合到導(dǎo)管、內(nèi)窺鏡、整形外科移植物、醫(yī)用或手術(shù)工具，或者結(jié)合到其它合適的跟蹤對象上。能夠使用在此描述的上述方法和系統(tǒng)的一些典范系統(tǒng)已經(jīng)在上面引證的文件中有所描述。
磁傳感器組件在一些應(yīng)用中，對于位置傳感器11來說理想的是能夠測量外部施加磁場的所有三個正交分向量，以便能夠進(jìn)行位置計算。為了該目的，在一些實施例中，傳感器組件12包括兩個或多個微型的電子磁場傳感器。這些磁場傳感器可基于磁致電阻元件，如在本領(lǐng)域內(nèi)公知的那些。磁致電阻元件的使用在一些情況下是理想的，原因是它們能夠測量DC磁場，其比AC場不易于測量由來自金屬對象的擾動導(dǎo)致的誤差。在傳感器組件12中可使用的一些典范磁場傳感器是HoneywellHMC 1002、HMC 1022、HMC 1052的雙軸傳感器。關(guān)于這些裝置的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可在上述引用的Honeywell網(wǎng)址上找到。
典型的，傳統(tǒng)的磁場傳感器，諸如上述的Honeywell和Philips裝置，包括一個或兩個小型化的磁致電阻元件。這些元件測量上述磁場投影到平行于上述裝置表面的平面上的一個或至少兩個正交分向量。大多數(shù)上述裝置是小的、平坦的、表面安裝的裝置(SMD)。原則上，測量所有三個正交場分向量意味著使用三個磁致電阻元件，其中之一應(yīng)該取向在垂直于上述裝置表面的平面內(nèi)。這樣的一種構(gòu)造通常難于在小的表面安裝裝置的平面構(gòu)造中實施。
因此，在一些實施例中，傳感器組件12包括三維基底組件，其上安裝有上述場傳感器。上述基底組件相對于彼此在空間取向上定向上述場傳感器，使得它們能夠測量上述外部施加場的所有三個分向量。
在一些實施例中，上述基底組件包括印刷電路板(PCB)。在這些實施例中，上述基底組件可包括用于發(fā)送由上述場傳感器產(chǎn)生的位置信號的傳導(dǎo)軌跡。附加的或替換的，探測器10的控制模塊16和/或其它電子電路可被制作在傳感器組件12的上述基底上。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示典范傳感器組件20的示意頂視圖，其可用作傳感器組件12。在該實施例中，基底組件24包括柔性基底，諸如柔性PCB。圖2顯示處于其原始平坦形狀的基底組件24，即在其彎曲成恰當(dāng)?shù)娜S形狀使用在傳感器組件20中之前的形狀。上述柔性基底可使用任意合適的PCB制造工藝制作。
兩個磁場傳感器28A和28B安裝在上述柔性基底上。典型的，傳感器28A和28B包括使用傳統(tǒng)的PCB組裝工藝諸如回流工藝安裝到上述基底上的SMD。在附圖中只顯示了對解釋說明必要的元件，其中為了簡化省略了諸如可選的附加電路。在一些實施例中，PCB導(dǎo)體29提供電源電壓和/或發(fā)送從傳感器28A和28B到上述傳感器組件的輸出端口30的信號。切割槽口32使其通過上述柔性PCB，以便允許其彎曲成理想的三維形狀。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的傳感器組件20的示意形象圖示。上述附圖示出在其彎曲成其最終三維形狀之后的上述圖2的柔性基底組件24?？煽闯錾鲜鰣鰝鞲衅?8A和28B當(dāng)前定位在兩個正交的平面上。在一些實施例中，每一傳感器28A和28B是測量上述磁場的兩個正交分向量的雙軸傳感器。這樣，當(dāng)一起使用時，上述兩個傳感器提供指示所有三個正交場分向量的四個位置信號。上述四個位置信號中之一可被認(rèn)為是重復(fù)的，因為它涉及由兩個傳感器測量的場分向量。在一個替換實施例中，傳感器28A和28B之一包括雙軸傳感器，以及另一傳感器包括只測量上述第三正交場分向量的單軸傳感器。
在一個替換實施例中(在附圖中未示出)，柔性基底組件24的構(gòu)造可概括為簡單明了的方式，以便以相互正交的構(gòu)造定向三個單軸場傳感器。
在另一個替換實施例中，柔性基底組件24將傳感器28A和28B定位在不同的但是非正交的平面內(nèi)。由于上述平面是非正交的，因此一些或所有上述位置信號可包含多于一個磁場分向量的投影。由于上述場傳感器的共同角取向是恒定和已知的演繹量，合適的計算可從上述位置信號求出上述三個正交的場分向量。上述計算可通過控制模塊16或者通過外部處理單元進(jìn)行。
在圖2和圖3中的基底組件24的具體形狀只作為闡明的例子示出。在替換實施例中，上述柔性基底可被制作和彎曲成定向上述磁場傳感器的任意其它形狀，以便使得它們能夠測量上述磁場的所有三個分向量。上述柔性基底的上述形狀可帶有或不帶槽口。
在將組件24彎曲成上述三維構(gòu)造之后，可以使用任意合適的方法將上述柔性基底組件保持在位以保持其形狀。例如，上述整個傳感器組件可鑄成合適的罐(potting)或使用合適的機(jī)械定位器固定到位置傳感器11或探測器10上。
使用圖3的上述構(gòu)造，可以獲得相當(dāng)小尺寸的傳感器組件20，使其適合用于導(dǎo)管、內(nèi)窺鏡、移植物和其它醫(yī)用探測器和儀器中。傳感器組件可通常裝配在2×2×4毫米的正方體內(nèi)，或者裝配在大致4毫米高和直徑2毫米的圓柱體內(nèi)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的顯示可用作傳感器組件12的傳感器組件30的元件的示意頂視圖。在該實施例中，上述基底組件包括兩個通常包括合適的剛性PCB材料的基底部分34A和34B。場傳感器28A和28B之一安裝到每一基底部分上。切割槽口42使其進(jìn)入每一部分的一側(cè)?？梢允褂萌我夂线m的PCB制作和組裝方法制造和組裝部分34A和34B。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的上述圖4中的傳感器組件30的示意形象圖示。為了形成上述三維基底組件，部分34A和34B使用槽口42以正交的構(gòu)造彼此插入其中。與上述圖3中的構(gòu)造相似，在傳感器組件30中，場傳感器28A和28B定位在兩個正交的平面上。當(dāng)傳感器28A和28B是雙軸傳感器時，上述兩個傳感器共同提供指示上述三個正交場分向量的四個位置信號，其中一個分向量是重復(fù)的?？商鎿Q的，傳感器28A和28B之一可包括單軸傳感器。
在一些實施例中，PCB導(dǎo)體29將傳感器28A和28B與輸出端口30相連。如在圖4中所示的那樣，通過使得導(dǎo)體29達(dá)到槽口42，信號在部分34A和34B之間發(fā)送。如在圖5中所示的那樣，在將部分34A和34B互鎖之后，上述導(dǎo)體可在槽口42處焊接或引線接合在一起以提供電導(dǎo)率。
可替換的，可以任何其它合適的能夠使得上述場傳感器能夠產(chǎn)生指示上述三個磁場分向量的信號的構(gòu)造制作和彼此附連部分34A、34B。具體的，非正交的構(gòu)造也可同時使用在合適的計算過程中?？梢允褂萌我夂线m的安裝方法將傳感器組件30安裝在位置傳感器11或探測器10中。
雖然上述描述的上述方法和裝置主要致力于基于磁致電阻裝置的傳感器組件，但是本發(fā)明的原理也可用來生產(chǎn)基于其它用于感知DC和/或AC磁場的傳感器技術(shù)的傳感器組件。例如，可替換的場傳感器可包括霍爾效應(yīng)的裝置或場感知線圈。上述傳感器可包括包裝的或未包裝的微型元件。另外，本發(fā)明的上述原理也可用來生產(chǎn)用于感知其它類型場諸如用于測量加速度或其它方向性的電場的傳感器組件。
這樣應(yīng)該意識到上述描述的實施例只是通過例子的方式引證，但是本發(fā)明并不限于在上述具體示出和描述的內(nèi)容。而且，本發(fā)明的范圍包括上述描述的各種特征的組合或二次組合，以及本領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀上述說明的基礎(chǔ)上將進(jìn)行并在現(xiàn)有技術(shù)中未公開的改變和變型。
權(quán)利要求
1.一種傳感器組件，包括處于第一表面可安裝的包裝中的第一磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量磁場投影到關(guān)于所述第一場傳感器的空間取向的相應(yīng)不同的第一和第二軸上的第一和第二分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第一和第二分向量的第一位置信號；處于第二表面可安裝的包裝中的第二磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量所述磁場投影到關(guān)于所述第二場傳感器的所述空間取向的至少第三軸上的至少第三分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第三分向量的第二位置信號；以及具有在其上進(jìn)行表面安裝的所述第一和第二場傳感器的基底組件，結(jié)合其以便將所述第一場傳感器定向在第一空間取向上，以及以便將所述第二場傳感器定向在第二空間取向上，這樣所述第三軸定向在包含所述第一和第二軸的平面之外。
2.按照權(quán)利要求1的所述傳感器組件，其中所述基底組件包括柔性基底材料，其彎曲以便定向所述第一和第二場傳感器。
3.按照權(quán)利要求2的所述傳感器組件，其中所述柔性基底材料可以包括一個或多個開槽，以便能夠彎曲所述基底組件。
4.按照權(quán)利要求1的所述傳感器組件，其中所述基底組件包括兩個或多個彼此互鎖于其中的部分，以便定向所述第一和第二場傳感器。
5.按照權(quán)利要求4的所述傳感器組件，其中所述兩個或多個部分可包括至少一個槽口，以便能夠?qū)⑺霾糠直舜嘶ユi于其中。
6.按照權(quán)利要求1的所述傳感器組件，其中所述基底組件包括印刷電路板(PCB)材料。
7.按照權(quán)利要求6的所述傳感器組件，并且包括設(shè)置在所述PCB材料上的電導(dǎo)體以便為所述至少一個第一和第二場傳感器提供電互接。
8.按照權(quán)利要求1的所述傳感器組件，其中所述傳感器組件具有小于2×2×4毫米的尺寸。
9.一種位置感知設(shè)備，包括一個或多個場發(fā)生器，設(shè)置其以便產(chǎn)生磁場；傳感器組件，包括處于第一表面可安裝的包裝中的第一磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量所述磁場投影到關(guān)于所述第一場傳感器的空間取向的相應(yīng)不同的第一和第二軸上的第一和第二分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第一和第二分向量的第一位置信號；處于第二表面可安裝的包裝中的第二磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量所述磁場投影到關(guān)于所述第二場傳感器的所述空間取向的至少第三軸上的至少第三分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第三分向量的第二位置信號；以及具有在其上進(jìn)行表面安裝的所述第一和第二場傳感器的基底組件，結(jié)合其以便將所述第一場傳感器定向在第一空間取向上，以及以便將所述第二場傳感器定向在第二空間取向上，這樣所述第三軸定向在包含所述第一和第二軸的平面之外；以及控制模塊，設(shè)置其以便接收所述第一和第二位置信號以及以便計算所述傳感器組件關(guān)于一個或多個場發(fā)生器響應(yīng)于所述位置信號的空間位置。
10.按照權(quán)利要求9的所述設(shè)備，其中所述磁場包括直流(DC)磁場。
11.按照權(quán)利要求9的所述設(shè)備，其中所述位置傳感器適于結(jié)合到插入患者體內(nèi)的對象上，以及其中設(shè)置所述控制模塊以測定所述體內(nèi)對象的位置坐標(biāo)。
12.按照權(quán)利要求9的所述設(shè)備，其中所述基底組件包括柔性基底材料，其彎曲以便定向所述第一和第二場傳感器。
13.按照權(quán)利要求9的所述設(shè)備，其中所述基底組件包括兩個或多個彼此互鎖于其中的部分，以便定向所述第一和第二磁場傳感器。
14.按照權(quán)利要求9的所述設(shè)備，其中所述基底組件包括印刷電路板(PCB)材料。
15.用于生產(chǎn)傳感器組件的方法，包括提供處于第一表面可安裝的包裝中的第一磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量磁場投影到關(guān)于上述第一場傳感器的空間取向的相應(yīng)不同的第一和第二軸上的第一和第二分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第一和第二分向量的第一位置信號；提供處于第二表面可安裝的包裝中的第二磁致電阻的場傳感器，設(shè)置其以便測量上述磁場投影到關(guān)于上述第二場傳感器的上述空間取向的至少第三軸上的至少第三分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第三分向量的第二位置信號；在基底組件上對上述第一和第二場傳感器進(jìn)行表面安裝，以便將上述第一場傳感器定向在第一空間取向上，以及以便將上述第二磁場傳感器定向在第二空間取向上，這樣上述第三軸定向在包含上述第一和第二軸線的平面之外。
16.按照權(quán)利要求15的所述方法，其中所述基底組件包括柔性基底材料，并且包括彎曲所述柔性基底材料以便定向所述第一和第二場傳感器。
17.按照權(quán)利要求16的所述方法，其中所述柔性基底材料可以包括一個或多個槽口，以便能夠彎曲所述基底組件。
18.按照權(quán)利要求15的所述方法，其中所述基底組件包括兩個或多個彼此互鎖于其中的部分，以及包括將所述兩個或多個部分彼此互鎖于其中以便定向所述第一和第二場傳感器。
19.按照權(quán)利要求18的所述方法，其中所述兩個或多個部分包括至少一個槽口，以便能夠?qū)⑺霾糠直舜嘶ユi于其中。
20.按照權(quán)利要求15的所述方法，其中所述基底組件包括印刷電路板(PCB)材料。
21.按照權(quán)利要求20的所述方法，并且包括將電導(dǎo)體設(shè)置在所述PCB材料上以便為所述至少一個第一和第二場傳感器提供電互接。
22.按照權(quán)利要求15的所述方法，其中所述傳感器組件具有小于2×2×4毫米的尺寸。
全文摘要
一種傳感器組件，包括處于第一表面可安裝的包裝中的第一磁致電阻的場傳感器，其測量磁場投影到關(guān)于所述傳感器的空間取向的相應(yīng)不同的第一和第二軸上的第一和第二分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第一和第二分向量的第一位置信號；處于第二表面可安裝的包裝中的第二磁致電阻的場傳感器，其測量所述磁場投影到關(guān)于所述第二場傳感器的所述空間取向的至少第三軸上的至少第三分向量，以及以便產(chǎn)生指示所測量的第三分向量的第二位置信號；將所述第一場傳感器定向在第一空間取向上的基底組件，以及以便將所述第二場傳感器定向在第二空間取向上，這樣所述第三軸定向在包含所述第一和第二軸的平面之外。
文檔編號G01C17/32GK1943509SQ200610142138
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月6日
發(fā)明者A·戈瓦里, A·C·阿特曼, Y·伊拉思 申請人:韋伯斯特生物官能公司