A system and method for tracking the position and orientation of a probe
such as a catheter whose transverse inner dimension may be at most about
two millimeters. Three planar antennas that at least partly overlap are
used to transmit electromagnetic radiation simultaneously, with the
radiation transmitted by each antenna having its own spectrum. In the case
of single-frequency spectra, the antennas are provided with mechanisms for
decoupling them from each other. A receiver inside the probe includes
sensors of the three components of the transmitted field, with sensors for
at least two of the three components being pairs of sensors, such as
coils, disposed symmetrically with respect to a common reference point. In
one variant of the receiver, the coils are collinear and are wound about
cores that are mounted in pairs of diametrically opposed apertures in the
housing of the probe. In another variant of the receiver-catheter
combination, the catheter is configured with an inner and outer sleeve
connected at their ends by one or more flexible elements on which the
coils are mounted. Each member of a pair of coils that sense the same
component of the transmitted field is connected to a different input of a
differential amplifier. The position and orientation of the receiver
relative to the antennas are determined noniteratively, by setting up an
overdetermined set of linear equations that relates the received signals
to transmitter-receiver amplitudes, solving for the amplitudes and
inferring the position coordinates and the orientation angles of the
receiver relative to the transmitter from these amplitudes.
Um sistema e um método para seguir a posição e a orientação de uma ponta de prova tal como um catheter cuja a dimensão interna transversal possa ser em a maioria aproximadamente dois milímetros. Três antenas planar que ao menos sobrepõem em parte são usadas transmitir simultaneamente a radiação eletromagnética, com a radiação transmitida por cada antena que tem seu próprio spectrum. No exemplo de spectra single-frequency, as antenas são fornecidas com os mecanismos decoupling os de se. Um receptor dentro da ponta de prova inclui sensores dos três componentes do campo transmitido, com os sensores para ao menos dois dos três componentes que são pares dos sensores, tais como as bobinas, dispostas simetricamente com respeito a um ponto de referência comum. Em um variant do receptor, as bobinas são collinear e são feridas sobre os núcleos que são montados em pares de aberturas diametralmente opostas na carcaça da ponta de prova. Em um outro variant da combinação do receptor-receiver-catheter, o catheter é configurarado com uma luva interna e exterior conectada em suas extremidades por um ou mais elemento flexível em que as bobinas são montadas. Cada membro de um par das bobinas que detetam o mesmo componente do campo transmitido é conectado a uma entrada diferente de um amplificador diferencial. A posição e a orientação do receptor relativo às antenas são determinadas noniteratively, ajustando acima overdetermined o jogo de equações lineares que relaciona os sinais recebidos às amplitudes do transmissor-receptor, resolvendo para as amplitudes e inferring as coordenadas da posição e os ângulos da orientação do receptor relativo ao transmissor destas amplitudes.
