0C。
[0026]控制臺(tái)22包括控制臺(tái)端口 52，所述控制臺(tái)端口允許控制臺(tái)與探頭26進(jìn)行交互、允許將電力從功率源48輸送到串行總線46、并且允許與位置墊進(jìn)行通信。為了將電力輸送到圖2所示的呈菊花鏈構(gòu)型的墊24，控制臺(tái)端口 52經(jīng)由串行連接50A、50B和50C來(lái)將電力從功率源48輸送到墊24。在操作中，給定墊24經(jīng)由第一墊端口 38接收來(lái)自第一串行連接50的電力、使用電力中的一些來(lái)為給定墊上的部件供電、并且將剩余的電力經(jīng)由第二墊端口 38輸送到第二串行連接50。
[0027]墊24彼此之間以及與控制臺(tái)22之間按照類似的方式通信，不同的是數(shù)據(jù)信號(hào)可沿著兩個(gè)方向進(jìn)行輸送(相比之下，電力沿著單一方向進(jìn)行輸送)。例如，當(dāng)控制臺(tái)22將第一數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到墊24B時(shí)，該信號(hào)經(jīng)由串行連接50A和50B進(jìn)行輸送，并且墊24B可經(jīng)由串行連接50B和50A來(lái)將第二數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到控制臺(tái)。
[0028]本文所述的菊花鏈構(gòu)型可顯著降低與使用多個(gè)位置墊24相關(guān)的接線復(fù)雜度。另夕卜，串行總線為可易于擴(kuò)展的，因?yàn)樘砑恿硪粋€(gè)墊僅需要將其連接至之前“最后”位置墊的一個(gè)電纜。在一些實(shí)施例中，在由控制臺(tái)處理器56設(shè)定的總約束條件內(nèi)，每個(gè)墊24可利用其相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路40進(jìn)行配置以自動(dòng)地操作。如在下文所解釋的那樣，每個(gè)墊可選擇九個(gè)頻率中的一個(gè)(其相應(yīng)線圈以該頻率輻射電磁場(chǎng))，并且可接通和切斷到這些線圈的電力(經(jīng)由串行連接接收自控制臺(tái)22)。
[0029]線圈組42在包含心臟28的預(yù)定工作容積內(nèi)生成磁場(chǎng)。探頭26的遠(yuǎn)端34內(nèi)的磁場(chǎng)傳感器54 (本文中也稱為磁性傳感器54)響應(yīng)于這些磁場(chǎng)而生成電信號(hào)?？刂婆_(tái)處理器56處理這些信號(hào)以便確定探頭26的遠(yuǎn)側(cè)末端58的位點(diǎn)坐標(biāo)，所述位點(diǎn)坐標(biāo)通常包括位置坐標(biāo)和取向坐標(biāo)。上文所述的方位感測(cè)方法在由B1sense Webster (Diamond Bar, CA)制備的CART0?系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，并且詳細(xì)地描述于上文引用的專利和專利申請(qǐng)中。
[0030]磁性傳感器54將指不遠(yuǎn)側(cè)末端58的位點(diǎn)坐標(biāo)的信號(hào)傳輸?shù)娇刂婆_(tái)22。磁性傳感器54可包括一個(gè)或多個(gè)探頭線圈(未示出)，并且通常包括沿不同軸線取向的多個(gè)探頭線圈。通常，傳感器54包括正交布置的三個(gè)探頭線圈。盡管圖1示出了具有單個(gè)磁性傳感器的探頭，但本發(fā)明的實(shí)施例可采用具有多于一個(gè)磁性傳感器的探頭。磁性位點(diǎn)跟蹤技術(shù)在例如美國(guó)專利 5，443，489,6, 788，967,6, 690，963,5, 558，091,6, 172，499、和 6，177，792 中有所描述，它們的公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。
[0031]基于從探頭26(經(jīng)由控制臺(tái)端口 52和系統(tǒng)20的其他部件)接收的信號(hào)，處理器56驅(qū)動(dòng)顯示器60以向操作者32呈現(xiàn)示出遠(yuǎn)端34在患者體內(nèi)的位置的圖像62，以及關(guān)于正在進(jìn)行的手術(shù)的狀態(tài)信息和指導(dǎo)。在一些實(shí)施例中，操作者32可使用一個(gè)或多個(gè)輸入裝置64來(lái)調(diào)控圖像62。
[0032]驅(qū)動(dòng)電路40和處理器56通常包括通用計(jì)算機(jī)，所述通用計(jì)算機(jī)具有合適的前端和接口電路以用于從探頭26接收信號(hào)并控制控制臺(tái)22的其他部件。驅(qū)動(dòng)電路40和處理器56可利用軟件進(jìn)行編程以執(zhí)行上文所述的功能。例如，可將軟件經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)以電子形式下載到控制臺(tái)22和位置墊24，或者可將軟件提供在非暫時(shí)性有形介質(zhì)(諸如光學(xué)、磁或電子存儲(chǔ)介質(zhì))上。作為另外一種選擇，驅(qū)動(dòng)電路40和處理器56的一些或全部功能可通過(guò)專用或可編程的數(shù)字硬件部件來(lái)執(zhí)行。
[0033]具有重疊磁場(chǎng)的位置墊
[0034]圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在醫(yī)療手術(shù)期間位于患者30下方的墊24的示意性圖示。在本發(fā)明的實(shí)施例中，每個(gè)墊24具有相對(duì)較小的對(duì)應(yīng)操作容積70，在所述操作容積內(nèi)處理器56可跟蹤對(duì)象，諸如探頭22的遠(yuǎn)端34。操作容積70可通過(guò)對(duì)標(biāo)識(shí)數(shù)字附加字母來(lái)進(jìn)行區(qū)分，使得操作容積包括操作容積70A、70B和70C。在本文的描述中，操作容積70A包括用于位置墊24A的對(duì)應(yīng)操作容積，操作容積70B包括用于位置墊24B的對(duì)應(yīng)操作容積，并且操作容積70C包括用于位置墊24C的對(duì)應(yīng)操作容積。
[0035]如圖3所示，位置墊可固定安裝在板72上，使得操作容積70A、70B和70C重疊，以便產(chǎn)生鄰接的操作容積70，在所述操作容積70中，當(dāng)操作者32在醫(yī)療手術(shù)期間操縱探頭26時(shí)，處理器56可跟蹤遠(yuǎn)側(cè)末端58的位置。盡管圖1-3中的構(gòu)型示出了具有相應(yīng)操作容積70A、70B和70C的三個(gè)墊24A、24B和24C，但經(jīng)由串行總線46聯(lián)接的任何數(shù)量的位置墊24(以及對(duì)應(yīng)的操作容積70)均被視為涵蓋在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
[0036]在其中第一位置墊24具有第一操作容積70并且第二位置墊24具有第二操作容積70的構(gòu)型中，第一位置墊和第二位置墊的驅(qū)動(dòng)電路可被配置成選擇相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)頻率，使得第一位置墊上的線圈的驅(qū)動(dòng)頻率不同于第二位置墊的驅(qū)動(dòng)頻率，從而當(dāng)操作者在第一操作容積和第二操作容積之間操縱遠(yuǎn)側(cè)末端時(shí)使得處理器56能夠精確地檢測(cè)遠(yuǎn)側(cè)末端58的位置。
[0037]圖4為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示意性地示出管理位置墊24的方法的流程圖。在配置步驟80中，控制臺(tái)處理器56將配置消息輸送到系統(tǒng)20中的每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路40，并且每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路在接收到配置消息時(shí)為其相應(yīng)線圈44分配相應(yīng)的操作頻率。
[0038]為了配置給定墊24，給定墊的驅(qū)動(dòng)電路40為每個(gè)給定墊的九個(gè)線圈44 (每個(gè)墊24包括三個(gè)線圈組42，每個(gè)線圈組包括三個(gè)線圈44)分配不同的頻率。另外，如上所述，在包括重疊容積70的構(gòu)型中，給定墊24的給定驅(qū)動(dòng)電路40可與具有重疊容積70的任何相鄰墊24通信以便配置線圈44，使得給定墊和相鄰墊上的每個(gè)線圈以不同頻率進(jìn)行傳輸。
[0039]在圖3所示的構(gòu)型中，驅(qū)動(dòng)電路40B與驅(qū)動(dòng)電路40A和40C進(jìn)行通信，以確保位置墊24A、24B和24C上的每個(gè)線圈44均以不同頻率進(jìn)行傳輸。圖3提供了如同韋恩圖的頻率分布，其中操作容積70A指示線圈44A所用的第一組九個(gè)頻率，操作容積70B指示線圈44B所用的第二組九個(gè)不同頻率，并且操作容積70C指示線圈44C所用的第三組九個(gè)不同頻率。由于第二組九個(gè)頻率與第一組九個(gè)頻率具有第一交集并且與第三組九個(gè)頻率具有第二交集，因此驅(qū)動(dòng)電路40A、40B和40C需要為系統(tǒng)20中的三個(gè)位置墊上的線圈27中的每一個(gè)選擇不同的頻率。
[0040]在初始化步驟82中，處理器56將墊激活消息輸送到一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路40，以接通一個(gè)或多個(gè)位置墊上的全部線圈44。如下文所述，系統(tǒng)20被配置成基于遠(yuǎn)側(cè)末端58的當(dāng)前位置來(lái)接通和切斷到給定墊24的相應(yīng)線圈44的電力。在本文的描述中，激活墊24包括當(dāng)前將滿功率輸送到其相應(yīng)線圈44以便生成磁場(chǎng)的給定位置墊，并且非激活墊24包括當(dāng)前未將任何電力輸送到其相應(yīng)線圈44(或者當(dāng)前將減少的電力輸送到其相應(yīng)線圈)的給定位置墊。因此，在使用探頭26的醫(yī)療手術(shù)期間的任何時(shí)刻，每個(gè)墊24為激活的或非激活的。
[0041]在第一實(shí)施例中，處理器56可將墊激活消息發(fā)送到全部驅(qū)動(dòng)電路40，并且全部處理器可利用經(jīng)由串行總線46上傳輸?shù)碾娏?lái)對(duì)線圈44完全供電。在第二實(shí)施例中，操作者32可利用輸入裝置64來(lái)選擇給定墊24，所述給定墊的相應(yīng)操作容積70包括遠(yuǎn)側(cè)末端58在醫(yī)療手術(shù)開(kāi)始時(shí)的位置。在檢測(cè)到選擇時(shí)，處理器56可將墊激活消息輸送到給定墊的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路40，并且相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路在接收到電力初始化消息時(shí)對(duì)給定墊上的線圈完全供電。
[0042]在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)20可利用板72上的墊24的固定定位來(lái)記錄和繪制容積70。作為另外一種選擇或除此之外，在初始化步驟82的校準(zhǔn)階段中，可將傳感器54移動(dòng)到相對(duì)于板72的已知位置，并且可使用來(lái)自傳感器的信號(hào)來(lái)記錄和繪制容積。
[0043]在接收步驟84中，處理器56接收來(lái)自磁性傳感器54的測(cè)量結(jié)果，所述測(cè)量結(jié)果指示遠(yuǎn)側(cè)末端58在患者30中的位置。在本發(fā)明的實(shí)施例中，測(cè)量結(jié)果包括其操作容積70包括遠(yuǎn)側(cè)末端58的位置的線圈的相應(yīng)頻率的值。
[0044]在第一比較步驟86中，如果存在其相應(yīng)操作容積70包括遠(yuǎn)側(cè)末端58的位置的任何非激活位置墊24，則在第一電力切換步驟88中，在步驟86中標(biāo)識(shí)出的非激活位置墊接通至IJ它們的相應(yīng)線圈組42的電力，由此激活在步驟86中標(biāo)識(shí)出的墊。當(dāng)接通電力時(shí)，足夠的電力從串行總線輸送到線圈，使得線圈可輻射它們的相應(yīng)的磁場(chǎng)。
[0045]例如，最初，墊24A為激活的，墊24B和24C為非激活的，并且遠(yuǎn)側(cè)末端58在唯一位于容積70A中的第一位置中。當(dāng)操作者32操縱探頭26使得遠(yuǎn)側(cè)末端58位于由容積70A和70B共享的第二位置中(即，第二位置位于容積70A和70B的交集中)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路40B將電力從串行連接50B輸送到線圈組42B。在一些實(shí)施例中，在處理器56標(biāo)識(shí)出從第一位置移動(dòng)到第二位置的遠(yuǎn)側(cè)末端58時(shí)，處理器56可將墊激活消息發(fā)送到驅(qū)動(dòng)電路4