本申請要求2014年1月31日提交的標(biāo)題為“用于檢測磁粒子的傳感器(Sensor for Detection of Magnetic Particles)”的澳大利亞臨時專利申請No.2014900294的優(yōu)先權(quán)，該申請的內(nèi)容整個地通過引用并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及磁粒子的檢測，在一個特定實施例中，涉及身體中的磁粒子的檢測。

背景技術(shù)：

在許多醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，能夠檢測或追蹤身體的某些組成部分的位置是有用的，從該位置可以推導(dǎo)與患者的狀態(tài)或健康相關(guān)的信息。

一種方法包括將其方位能夠從身體外部檢測的示蹤物元素注射到身體中。示蹤物元素的位置和移動提供有用的信息。

在一些應(yīng)用中，示蹤物是當(dāng)從外部源探詢時給感興趣的組織上色的染料。

在一些其他的應(yīng)用中，示蹤物元素是其存在可以通過對同位素發(fā)射的輻射的檢測來進(jìn)行檢測的放射性同位素。此種同位素的一個例子是氟脫氧葡萄糖。在使用中，同位素被注射入患者，并且被允許如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的那樣集中到感興趣的組織中。在容許的時間段之后，示蹤物的位置被檢測，提供關(guān)于示蹤物集中到的組織的信息。

現(xiàn)有技術(shù)中的許多技術(shù)的缺點包括放射性元素的使用和/或?qū)τ诖笮偷陌嘿F的檢測設(shè)備的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，提供了一種用于測量通量密度的磁傳感器，該磁傳感器包括：至少一個隧穿磁阻器；支持電路；以及至少一個輸出，其用于輸出與所述至少一個隧穿磁阻器的電阻成比例的輸出信號。

根據(jù)第二方面，提供了一種用于檢測磁粒子的傳感器探頭，該傳感器探頭包括：根據(jù)第一方面的至少一個磁傳感器，其用于感測周圍磁場中的波動；電磁體，其支持所述至少一個磁傳感器；以及信號輸出器輸入，其用于從信號發(fā)生器接收信號，所述信號用于在電磁體中產(chǎn)生電流，從而產(chǎn)生形成周圍磁場的至少一部分的傳感器探頭磁場。

根據(jù)第三方面，提供了一種磁探頭系統(tǒng)，該磁探頭系統(tǒng)包括：根據(jù)第二方面的傳感器探頭；信號發(fā)生器，其用于產(chǎn)生用于輸入到傳感器探頭的信號發(fā)生器輸入的信號；以及信號處理器，其用于接收輸出信號，并且提供磁粒子的存在的指示。

根據(jù)第四方面，提供了一種處理從根據(jù)第三方面的磁探頭系統(tǒng)的輸出接收的信號的方法，該方法包括：從磁傳感器的輸出接收所述信號；從所述信號濾除低頻分量以提供濾波信號；使濾波信號偏置以提供偏置信號；對偏置信號進(jìn)行整流以提供整流偏置信號；以及將整流偏置信號與閾值進(jìn)行比較。

根據(jù)第五方面，提供了一種使用根據(jù)第三方面的磁探頭系統(tǒng)檢測磁粒子的存在的方法，該方法包括：產(chǎn)生使電磁體感應(yīng)磁場的信號；對從磁傳感器的輸出接收的輸出信號進(jìn)行處理；并且如果整流偏置信號滿足或超過閾值，則指示存在磁粒子。

附圖說明

將參照附圖來描述實施例，在附圖中：

圖1A——示出根據(jù)一個實施例的具有一個磁阻器的磁傳感器；

圖1B——示出根據(jù)另一個實施例的具有一個磁阻器的磁傳感器；

圖1C——示出根據(jù)另一個實施例的具有一個磁阻器的磁傳感器；

圖1D——示出根據(jù)另一個實施例的具有一個磁阻器的磁傳感器；

圖2——示出根據(jù)一個實施例的具有兩個磁阻器的磁傳感器；

圖3——示出根據(jù)一個實施例的具有四個磁阻器的磁傳感器；

圖4A——示出具有四個磁阻器和支持電路的磁傳感器的一個實施例；

圖4B——示出具有四個磁阻器和支持電路的磁傳感器的另一個實施例；

圖5——示出傳感器探頭的一個實施例；

圖6——示出傳感器探頭的另一個實施例；

圖7A——示出磁芯的一個實施例；

圖7B——示出磁芯的另一個實施例；

圖7C——示出磁芯的另一個實施例；

圖7D——示出磁芯的另一個實施例；

圖8——示出對于不同磁芯形狀的通量密度對距離的曲線圖；

圖9A——示出電磁體產(chǎn)生的電磁場的示例波形；

圖9B——示出磁粒子響應(yīng)于暴露于圖9A的電磁場而產(chǎn)生的磁場的波形；

圖9C——示出磁傳感器測量的磁場的波形；

圖10——示出處理磁傳感器測量的信號的方法的一個實施例的流程圖；

圖11A——示出根據(jù)一個實施例的用于處理磁傳感器測量的信號的布置的示意圖；

圖11B——示出根據(jù)另一個實施例的用于處理磁傳感器測量的信號的布置的示意圖；

圖12A——示出信號處理器的一個實施例的電路示意圖；

圖12B——示出圖12A的電路的PCB布局；

圖13——示出用于連接到傳感器探頭的主單元；

圖14A——示出包括傳感器探頭和主單元的磁探頭系統(tǒng)的一個實施例；

圖14B——示出包括傳感器探頭和主單元的磁探頭系統(tǒng)的另一個實施例，傳感器探頭包含信號處理器，主單元包含信號發(fā)生器；

圖14C——示出包括傳感器探頭和主單元的磁探頭系統(tǒng)的另一個實施例，傳感器探頭包含信號發(fā)生器，主單元包含信號處理器；

圖14D——示出僅包括傳感器探頭的磁探頭系統(tǒng)的另一個實施例，傳感器探頭包含信號發(fā)生器和信號處理器；

圖15——示出傳感器探頭中的信噪比對進(jìn)入電磁體的電流的曲線圖；

圖16——示出傳感器探頭對實驗中的每個切除結(jié)節(jié)測量的信號中的最大變化；

圖17——示出對另一個實驗中的12個切除結(jié)節(jié)中的每個的探頭信號的曲線圖；

圖18——示出輸出信號和結(jié)節(jié)離探頭尖端的距離之間的關(guān)系；

圖19——示出測量一個磁納米粒子量范圍的輸出信號的曲線圖；

圖20——示出關(guān)于磁控探頭的橫向靈敏度曲線；

圖21——是探頭的另一個實施例的示意圖；

圖22A——是2傳感器偏置設(shè)計的另一個實施例的示意圖；

圖22B——是4傳感器偏置設(shè)計的另一個實施例的示意圖；

圖23A——是示出具有參照圖2和3描述的傳感器布置的探頭的實施例的操作原理的示圖；

圖23B——是示出具有圖22B的偏置傳感器布置的探頭的操作原理的示圖；

圖24——是探頭系統(tǒng)的另一個實施例的電路示意圖；以及

圖25——示出被封裝在連接有探頭的金屬殼體中的所述系統(tǒng)的實施例。

具體實施方式

現(xiàn)在參照圖1，示出了根據(jù)一個方面的用于測量通量密度的磁傳感器100。磁傳感器100包括至少一個磁阻器10。在一個實施例中，磁阻器10是自旋隧穿結(jié)(STJ)器件。在另一個實施例中，磁阻器10是磁隧穿結(jié)(MTJ)器件。在一個實施例中，磁阻器10具有大于50％的磁阻。

磁傳感器100還包括如下面將更詳細(xì)地描述的為磁阻器10提供支持電路的電路20。還設(shè)有輸出表示磁阻器的性質(zhì)變化的信號的輸出30。

在一個實施例中，如圖1A所示，磁傳感器100包括一個磁阻器10與電路20，電路20包括單個固定電阻器22。輸出30設(shè)在磁阻器10和電路20之間的結(jié)點處。

在另一個實施例中，如圖1B所示，磁傳感器100包括一個磁阻器10與電路20，電路20包括電流源23。在該實施例中，輸出30由V+結(jié)點30a和V-結(jié)點30b之間的磁阻器10上的電位差提供。

在另一個實施例中，如圖1C所示，磁傳感器100包括一個磁阻器10與電路20，電路20包括電流源23。在該實施例中，輸出30由V+結(jié)點30a和V-結(jié)點30b之間的磁阻器10上的電位差提供。

在另一個實施例中，磁傳感器100包括一個磁阻器10與電路20，電路20包括三個值已知的固定電阻器22。如圖1D所示，所有的電阻器10、22都被布置為四分之一有源元素惠斯登電橋40。在該實施例中，輸出30由所示的V+結(jié)點30a和V-結(jié)點30b提供。

在另一個實施例中，如圖2所示，磁傳感器100包括兩個磁阻器10、電路20以及輸出30，電路20包括兩個值已知的固定電阻器22，輸出30由V+結(jié)點30a和V-結(jié)點30b提供。

磁傳感器100可以包括若干個磁阻器，包括1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、10-15個以及多于15個。磁傳感器可以根據(jù)應(yīng)用的要求而被設(shè)計有期望數(shù)量的磁阻器。例如，具有單個磁阻器的磁傳感器的靈敏度低于多個傳感器，但是最便宜。在該布置中，電路的其他組件的電阻的精度和穩(wěn)定性可以更高。具有兩個磁敏元件的磁傳感器較單磁阻器器件來說改進(jìn)了信噪比和靈敏度。具有四個磁阻器的磁傳感器盡管成本更高，但是靈敏度、穩(wěn)定性和信噪比更高。

在一個實施例中，如圖3所示，磁阻器布置成全有源元素惠斯登電橋構(gòu)造40。

在該實施例中，磁阻器10由第一磁阻器11、第二磁阻器12、第三磁阻器13和第四磁阻器14提供。第一磁阻器11的第一端11a連接到供電電壓V_CC，第一磁阻器11的第二端11b連接到第一結(jié)點V+；第二磁阻器12的第一端12a連接到電力點V_EE，V_EE不等于V_CC，使得電位存在于它們之間；第一磁阻器11和第二磁阻器12形成第一支線41。第三磁阻器13的第一端13a連接到V_EE，第三磁阻器13的第二端13b連接到第二結(jié)點44，第四磁阻器14的第一端14a連接到第二結(jié)點44，第四磁阻器14的第二端14b連接到V_CC，第三磁阻器和第四磁阻器形成第二支線42。

在該實施例中，輸出30由點V+(30a)和V-(30b)處的第一結(jié)點43和第二結(jié)點44之間的電位差提供。這提供了與磁阻器測量的通量密度成比例的度量。

磁阻器可能因暴露于高磁通量而受損。該應(yīng)用中使用的磁阻器通常具有大約12V的閾值，在該閾值之后它們可能受損。在另一個實施例中，如圖4A所示，恒流源可以被利用，以使得每個磁阻器上的壓降限于小于12V，同時仍被允許根據(jù)磁場變化。這可以被測量為如圖4A所示的惠斯登電橋40上的V+和V-處的壓降的變化，提供輸出30。

圖4A的布置的另一個實施例在圖4B中示出。在該實施例中，惠斯登電橋40與圖4A中的惠斯登電橋相同，但是電路20包括電壓調(diào)節(jié)器21和值已知的固定電阻器22。在該實施例中，電路由正軌V_CC和負(fù)軌V_EE供電。在該特定實施例中，供給惠斯登電橋40的電流經(jīng)由電壓調(diào)節(jié)器21以及固定電阻器或電阻器網(wǎng)絡(luò)22控制。磁阻器10上的壓降隨著磁通量變化而變化，電流的控制確保正常操作期間任何磁阻器10上的最大壓降限于小于12V。磁傳感器100的輸出然后被取作結(jié)點V+和結(jié)點V-之間的電位差。

根據(jù)另一個方面，提供了與參照圖1至4B描述的磁傳感器100一起使用的傳感器探頭200。在一個實施例中，傳感器探頭200包括支持上述磁傳感器之一的電磁體，以及用于從該信號發(fā)生器接收信號的信號發(fā)生器輸入，所述信號用于在電磁體中產(chǎn)生電流，從而產(chǎn)生磁場。

圖5示出了傳感器探頭200的實施例的示意圖，傳感器探頭200包括電磁體210和信號發(fā)生器輸入213，磁傳感器100在電磁體210的尖端。

圖6示出了傳感器探頭200的另一個實施例。在該實施例中，電磁體210由圍繞芯211的導(dǎo)電線圈212提供。芯211具有容納軸214的芯孔口211a，軸214在一個實施例中是包含用在信號分析中的組件的印刷電路板，在另一個實施例中是僅包含用于磁傳感器100的電路的印刷電路板。

在該實施例中，軸214使磁傳感器100連接到其尖端，電磁體210位于尖端，并且包圍磁傳感器。信號發(fā)生器輸入213由與線圈212的連接提供，以接收下面將更詳細(xì)描述的信號發(fā)生器(該視圖中未示出)產(chǎn)生的信號。

在一個實施例中，磁傳感器100是安裝在小外形集成電路封裝中的或印刷電路板上的裸芯片，形成傳感器探頭200的尖端。在一個實施例中，傳感器探頭的尖端的直徑小于或等于大約10mm。

芯211可以是任何合適的磁材料。在一個實施例中，芯211是鐵，具有高相對磁導(dǎo)率。在一個實施例中，相對磁導(dǎo)率m_r大于100。在一些實施例中，芯211是圓柱體。在其他實施例中，芯211是線筒形狀。圖7A至7D示出了根據(jù)不同實施例的芯構(gòu)造。在如圖7A所示的一個實施例中，芯211基本上呈圓柱形。在如圖7B所示的另一個實施例中，芯211是線筒形狀。在如圖7C所示的另一個實施例中，芯211也是線筒形狀。在如圖7D所示的另一個實施例中，芯211是沒有孔口的實心芯。

如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，芯的形狀和構(gòu)造影響場模式。例如，實心芯的邊緣處的通量大于空心芯的邊緣處的通量，然而，對于空心芯，在離芯更遠(yuǎn)的距離處，通量可能更大。通過調(diào)整芯211的形狀，可以按照需要調(diào)整通量圖。例如，對于線筒形狀的芯，通量密度的探測可以比圓柱形芯的通量密度的探測更遠(yuǎn)。

圖8示出了對于變化的芯形狀比較通量密度(A.U.)對磁粒子離探頭尖端的距離(mm)的曲線圖?？梢钥闯?，在探頭尖端，實心芯700的通量密度高于圓柱體芯和線筒芯720兩者的通量密度。雖然實心芯700的通量密度隨著離探頭的尖端的距離增大而減小，但是圓柱體710和線筒720這兩種形狀的通量密度隨著距離一直增大到最大值(對于直徑為9mm、孔徑為4mm的圓柱體或線筒，為3.25mm)一開始會有所增長，從而確保傳感器100在通量密度低于樣品的區(qū)域中，如果樣品被放置在該區(qū)域內(nèi)的話。

電磁體210產(chǎn)生的磁場由經(jīng)由信號發(fā)生器輸入213輸入到電磁體的信號控制。該信號由信號發(fā)生器產(chǎn)生以生成期望特性的時變磁場。在一個實施例中，磁場是單向的(平行于或反平行于傳感器探頭的感測軸)。在另一個實施例中，磁場是雙向的(在平行于傳感器探頭的感測軸和反平行于傳感器探頭的感測軸之間波動)。在一個實施例中，產(chǎn)生的磁場具有50:50占空比與足以使全部磁粒子在1秒時間幀內(nèi)對齊的通量密度。

期望產(chǎn)生的磁場的類型取決于諸如以下的因素：將被檢測的磁粒子的質(zhì)量、以及粒子將被插入和安置在其中的介質(zhì)的類型。粒子的“質(zhì)量”是指全部粒子將被外部施加的場磁化并且一旦該外部施加的場已經(jīng)被移除、就松弛到整體非磁化狀態(tài)(所謂的“超順磁性”)的能力。在本申請中，如果粒子具有短的磁化時間和松弛時間(例如短于1ms)，則它們被認(rèn)為具有高質(zhì)量。這些性質(zhì)一般在粒子直徑小于20nm時得以實現(xiàn)。

粒子具有兩種松弛方法——Néel或Brownian。衰減時間被觀察為Néel和Brownian兩個組件的組合；然而，最短時間通常是最主要的。高質(zhì)量粒子將以膠態(tài)的或固定化(immobilise)的(例如，干燥的或凍結(jié)的)形式快速衰減，因為用于固定化粒子的Néel松弛時間非常短，但是低質(zhì)量粒子(>20nm)當(dāng)被固定化時將經(jīng)由長得多的Néel松弛時間衰減，因此在膠體中表現(xiàn)為超順磁性，但是當(dāng)被固定化時是亞鐵磁性的。

如果使用的粒子是高質(zhì)量，則單向或雙向場均可以被使用，但是如果粒子是低質(zhì)量，則在粒子保持移動(因此經(jīng)由快速Brownian機(jī)制衰減)的環(huán)境中只有單向場可以被使用。如果低質(zhì)量粒子被使用并且粒子在它們被施加期間被固定化，則雙向場被使用，否則來自粒子的信號在信號管理期間將被濾除。當(dāng)粒子存在時傳感器探頭的作為結(jié)果得到的信號將是電磁體產(chǎn)生的電磁場和粒子響應(yīng)場的疊加。

下表1示出了對于給定的粒子松弛時間和介質(zhì)類型的期望的場的類型。

表1

指出，用于低質(zhì)量粒子的閾值大小取決于粒子組成(例如，磁化率、矯頑力和遲滯現(xiàn)象)。使用的數(shù)據(jù)是關(guān)于未經(jīng)涂布的磁納米粒子的。

圖9A示出了電磁體210產(chǎn)生的電磁場的一種形式的表示，在該例子中示出了基本方波形狀的雙向或二態(tài)場。圖9B示出了粒子響應(yīng)于暴露于圖9A的磁場而產(chǎn)生的磁場。作為結(jié)果得到的磁場在圖9C中示出。該信號是從如前所述的磁傳感器100的輸出30提供的，其中，輸出在一個實施例中是根據(jù)一個或多個磁阻器10檢測的磁通量的變化而變化的電壓信號。這個被檢測的磁場是如圖9A所示的電磁體210產(chǎn)生的磁場和粒子響應(yīng)于該磁場而產(chǎn)生的磁場(圖9B)的疊加。

為了確定粒子是否已經(jīng)在傳感器探頭的影響區(qū)域內(nèi)被檢測到，對輸出30處提供的如圖9C所示的輸出信號進(jìn)行處理以使與歸因于納米粒子/磁粒子的磁場相關(guān)聯(lián)的信號與背景噪聲隔離。在該應(yīng)用中，背景噪聲包括與地球的磁場和電磁體產(chǎn)生的磁場相關(guān)聯(lián)的信號。磁傳感器中的任何不平衡，諸如零場傳感器電阻中的不匹配或者由于傳感器探頭尖端處的熱梯度而導(dǎo)致的不平衡，可能影響磁阻器電阻。

在傳感器探頭200的其他實施例中，磁傳感器100被安置在電磁體芯211內(nèi)部、孔口211a中，而不是尖端處。在一些應(yīng)用中，在高磁場中，磁阻器10可以變得飽和。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，電磁體芯孔口211a內(nèi)的空間可以提供對電磁體210產(chǎn)生的外部磁場的一些屏蔽。磁傳感器100在電磁體芯孔口211a內(nèi)部被安置得越靠內(nèi)，磁傳感器100中的磁阻器10被屏蔽得越多，并且在不使磁阻器10飽和的情況下可使外部磁場越高。因此在一些實施例中，磁傳感器100能夠被安置在電磁體芯孔口211a內(nèi)部離尖端不同的距離處。這樣，磁傳感器100的位置可以針對給定設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化。在一些實施例上，傳感器探頭200在設(shè)置位置處設(shè)有單個磁傳感器100，用戶可以針對所需的應(yīng)用相應(yīng)地選擇傳感器探頭。在其他實施例中，磁傳感器100能夠通過任何合適的手段在電磁體芯孔口211a內(nèi)上下移動。仍然在其他實施例中，傳感器探頭200設(shè)有安置在磁芯孔口211a內(nèi)離尖端不同距離處的多個磁傳感器100，每個磁傳感器100能夠被選擇性地切入和切出電路，從而允許選擇所需位置處的磁傳感器以針對特定應(yīng)用優(yōu)化傳感器探頭200。

將意識到，在這些實施例中，所有的磁阻器10全都暴露于同一外部磁場。

在另一個實施例中，確定最佳線圈電流，并且使用該電流來確保從磁控傳感器接收的信號不被周圍電磁場削弱或以其他方式干擾。下面在示例實驗設(shè)置的描述中更詳細(xì)地描述其的特定例子。

在一個實施例中，如圖10所示，在步驟300，接收來自磁傳感器100的輸出30的信號。在第一濾波步驟310中，使用低通、高通或組合帶通濾波器來濾除不想要的頻率分量。這移除了通過相對于地球磁場的通量矢量移動傳感器探頭而產(chǎn)生的信號以及高頻噪聲。在一個實施例中，在步驟320，使該信號偏置以移除如上所述的任何內(nèi)部的或引入的橋偏置以生成偏置信號，并且在步驟330中，對作為結(jié)果得到的濾波AC信號進(jìn)行整流。這生成了整流偏置信號，在一個實施例中，整流偏置信號是與傳感器探頭200或更具體地磁傳感器100檢測的信號在移除背景噪聲之后的正振幅成比例的DC信號。

然后在步驟340中將該振幅與檢測閾值進(jìn)行比較，如果振幅滿足或超過閾值，則在步驟350，給予粒子存在的指示。該指示可以采取任何手段，包括來自顯示與檢測的粒子量成比例的變化電壓的伏特計的讀數(shù)，或者作為音頻信號，其中音高和振幅與該信號以及因此檢測的粒子量成比例。在其他實施例中，給予表示粒子的閾值量的檢測的定常指示，諸如單聲嗶嗶聲或開啟的燈。在另一實施例中，檢測信號被作為用戶可檢測到的傳感器探頭的振動提供。該振動可以是設(shè)置的振動，或者可以隨著檢測的粒子的量增加而增大。

在一些實施例中，僅使用模擬組件來對從傳感器探頭200/磁傳感器100輸出的信號進(jìn)行處理。在其他實施例中，使用模擬預(yù)處理來對該信號進(jìn)行處理，接著使用例如微處理器進(jìn)行數(shù)字處理。

就純模擬處理來說，在一個實施例中，使用快速響應(yīng)低通濾波器(諸如Sallen-Key低通濾波器)將背景分量與信號的其余部分分離。然后從原始信號減去該分量以從粒子和/或電磁體210僅留下信號。然后對該(現(xiàn)在正確地偏置的)時變信號進(jìn)行整流和濾波以生成等于預(yù)整流信號的正振幅的DC信號。然后經(jīng)由手動控件使該DC信號偏置，然后使用數(shù)據(jù)采集軟件對該小信號進(jìn)行分析或處理，或者如前所述將該小信號直接反饋給用戶。

圖11A是執(zhí)行上述處理方法的信號處理器400的主要組件的示意圖。在該實施例中，處理器輸入410接收來自傳感器探頭200的輸出信號。然后對該信號進(jìn)行劃分，并且使用低通濾波器420(諸如快速響應(yīng)低通濾波器，諸如Sallen-Key低通濾波器)對一個部分進(jìn)行濾波，然后在減法器430處從原始信號減去該部分以僅留下由粒子和/或電磁體210產(chǎn)生的任何信號。

然后整流器440對該信號進(jìn)行整流，然后第二低通濾波器450對該信號進(jìn)行濾波以生成等于預(yù)整流信號的正振幅的DC信號。然后經(jīng)由手動控件460(例如，電位計)使該DC信號偏置，然后處理器480(例如在個人計算機(jī)裝置中)或諸如電位計的模擬裝置(未示出)對從第二減法器470輸出的作為結(jié)果得到的信號進(jìn)行分析以指示磁粒子的存在或不存在。

在先使用模擬預(yù)調(diào)整對信號進(jìn)行處理、接著再進(jìn)行數(shù)字處理的其他方法中，使用其中f₀被設(shè)置為電磁體210的驅(qū)動頻率的帶通濾波器對來自傳感器探頭200的信號進(jìn)行濾波，并且使該信號偏置以移除任何DC電平背景。然后使該信號經(jīng)過參考電磁體210的頻率的鎖相放大器。鎖相放大器的輸出將與輸入處的信號的振幅成比例，因此表示來自傳感器探頭200的信號的偏置和整流版本。在該處理實施例中，輸出信號的信噪比很大。處理器(諸如微控制器)然后對該信號進(jìn)行處理，用戶可以通過該處理器設(shè)置檢測的期望閾值水平。

圖11B是實現(xiàn)上述處理方法的信號處理器400的主要組件的示意圖。在該實施例中，處理器輸入410接收來自傳感器探頭200的輸出信號。該信號在被鎖相放大器492處理之前經(jīng)過帶通濾波器491。然后快速響應(yīng)低通濾波器(諸如Sallen-Key低通濾波器450)對來自492的輸出進(jìn)行濾波以生成穩(wěn)定的DC信號。

然后經(jīng)由手動控件460(例如，電位計)使該DC信號450b偏置，然后處理器480或諸如電位計的模擬裝置(未示出)對從第二減法器470輸出的作為結(jié)果得到的信號進(jìn)行分析以指示磁粒子的存在或不存在。在另一個實施例中，處理器480直接對低通濾波器450的輸出450a進(jìn)行分析，并且通過數(shù)字處理來執(zhí)行偏置。

結(jié)果的指示可以通過各種手段提供給用戶，包括屏幕490b上的指示、照明元件490c的啟動、或者通過發(fā)出音頻指示490a、或者以上的任何組合。

輸出493a是處理器/PC(480)生成的交流信號的例子，并且包含諸如波形(例如方形或正弦形)和頻率(例如180Hz方波)的信息。方框493提供信號493a的電流放大以及對輸出信號493a的極性的調(diào)整(例如，以得到雙向交流電流)。該放大信號然后被施加于電磁體210。方框493可以是任何合適的電路，包括電流放大器或電流驅(qū)動器(諸如h橋)。

圖12A示出了上述信號處理器400的一個實施例的電路示意圖的例子。

圖12B示出了圖12A的信號處理器電路的印刷電路板(PCB)布局的例子。

圖13示出了主單元500的一個實施例，主單元500包括殼體510，殼體510包含上述各種系統(tǒng)和組件。在該實施例中，專用電源供應(yīng)器(諸如存放在電池隔室520中的電池)允許主單元是便攜的并且被遠(yuǎn)離其他電源供應(yīng)器操作。在其他實施例中，主單元能夠被插入到外部電源(諸如輸電干線或供電電力)中，在其他實施例中，兩種形式的電力被作為選項提供。產(chǎn)生將被提供給電磁體的信號所需的電路以及信號處理器400所需的電路和組件被容納在電路隔室530中。主單元500的將信號提供給傳感器探頭200以給電磁體通電的主單元輸出560被提供用來接收來自傳感器探頭200的連接器。來自傳感器探頭200的輸出(具體地說，磁傳感器100的輸出30)的信號經(jīng)由合適的連接器施加于主單元輸入550。如前所述，該信號施加于信號處理器400的輸入。

殼體510在一個實施例中由導(dǎo)電材料(諸如鋼或鋁)制成，以為電組件屏蔽外部噪聲。在一個實施例中，提供通風(fēng)孔來移除由電池的操作產(chǎn)生的熱量。在一個實施例中，還可以提供冷卻風(fēng)扇。

在一些實施例中，可以在主單元500上提供不同類型的反饋，諸如虛擬顯示器540和/或音頻揚聲器590。還提供線圈控制開關(guān)570和主單元開/關(guān)開關(guān)580。

圖14A示出了磁探頭系統(tǒng)600的實施例，磁探頭系統(tǒng)600包括主單元500和傳感器探頭200。在該布置中，如前所述，傳感器探頭200經(jīng)由到主單元輸入550(探頭進(jìn))和主單元輸出560(線圈進(jìn))的各自的連接器而連接到主單元500。

在如圖14B所示的另一個實施例中，傳感器探頭200本身包含用于對磁傳感器100測量的信號進(jìn)行處理的信號處理器400。在該實施例中，傳感器探頭200連接到主單元500，主單元500在該實施例中僅包含用于產(chǎn)生激勵傳感器探頭200中的電磁體210的信號的信號發(fā)生器電路。在該實施例中，傳感器探頭200還包括指示磁粒子的存在的傳感器探頭指示器220。在一個實施例中，傳感器探頭指示器220是虛擬顯示器。在另一個實施例中，傳感器探頭指示器220是音頻發(fā)生器，在另一個實施例中，傳感器探頭指示器220是當(dāng)檢測到磁粒子時使傳感器探頭振動以向用戶提供觸覺反饋的振動器。因此在該實施例中，磁探頭系統(tǒng)600由僅充當(dāng)信號發(fā)生器的主單元500以及合并信號處理器400的傳感器探頭200提供。

在如圖14C所示的另一個實施例中，磁探頭系統(tǒng)600也包括傳感器探頭200和主單元500，但是在該實施例中，傳感器探頭200包含產(chǎn)生激勵電磁體210以產(chǎn)生磁場的信號的信號發(fā)生器。主單元500僅包含用于從傳感器探頭200接收測量的信號并且對該信號進(jìn)行處理的信號處理器400。在該實施例中，傳感器探頭200經(jīng)由主單元輸入550連接到主單元500。在該實施例中，主單元500還具有用于向用戶指示磁粒子的存在的顯示器540。

在如圖14D所示的又一個實施例中，磁探頭系統(tǒng)600僅由傳感器探頭200提供，傳感器探頭200使信號發(fā)生器和信號處理器400集成在它內(nèi)。在該實施例中，因此不需要外部主單元500。

下面描述本文中所描述的各個方面的特定實現(xiàn)，包括其對于實驗對象的應(yīng)用。

下面是就從豬模型移除的淋巴結(jié)對使用傳感器探頭200的實施例的示例實驗設(shè)置和過程的描述。

探頭設(shè)置：四個STJ-201磁阻器10呈惠斯登電橋構(gòu)造，附連到形成在磁傳感器100的尖端處的簡單印刷電路板。如下面進(jìn)一步描述的，磁傳感器100經(jīng)由中心孔口被放置在電磁體芯211線筒的內(nèi)部。傳感器尖端的位置與孔口開口211a齊平，但是由于90匝電磁體線圈創(chuàng)建的相對較低的通量，傳感器沒有達(dá)到飽和。在其他示例實驗中，使用480匝線圈，傳感器尖端位于線筒內(nèi)部更遠(yuǎn)處以防止傳感器飽和。電磁體210和傳感器尖端形成探頭200的尖端。

傳感器尖端的惠斯登電橋由6.25mA的恒流源(由LM317可調(diào)整調(diào)節(jié)器供電)提供電力以防止當(dāng)磁阻器的電阻改變時磁阻器10上的12V或更大的有害的壓降。用于傳感器探頭200和所有電組件的電力可以由電池源供電，但是對于該實驗，使用連接輸電干線的DC電源供應(yīng)器。

驅(qū)動信號：由函數(shù)發(fā)生器生成(但是555計時器也可以被使用)的具有50％占空比的180Hz方波被用于切換被供給DC電磁體線圈電流(IC)的h橋IC(L298N)。由于h橋的性質(zhì)，IC的方向被切換以在電磁體210(90匝，20mm長，13mm直徑，軟鋼芯，線筒形狀)中生成振幅與±IC成比例的180Hz磁場。

調(diào)整電子器件：調(diào)整電子器件由儀表放大器、高Q Deliyannis帶通濾波器、鎖相放大器、快速響應(yīng)Sallen-Key低通濾波器以及手動偏置放大器組成，儀表放大器從傳感器橋100接收差分信號，并且將該差分信號轉(zhuǎn)換為單端輸出(參考GND)。最終的輸出信號是偏置DC信號，該信號經(jīng)由National Instruments DAQ6009被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，該數(shù)據(jù)使用以LabVIEW編寫的可執(zhí)行指令記錄。

淋巴結(jié)樣品：使用三個淋巴結(jié)樣品，全都是在皮下注射磁納米粒子示蹤物(0.5ml劑量，20mg/mL)之后大約2個小時時從豬模型的后腿和腹股溝區(qū)域切除的。在切除之前，使用MRI對動物進(jìn)行成像以確認(rèn)將磁粒子體內(nèi)攝取到淋巴系統(tǒng)中。結(jié)節(jié)樣品中的兩個n1和n2來自于腘深區(qū)，含有經(jīng)由切除后的T1和T2*MR成像確認(rèn)的磁示蹤物。結(jié)節(jié)樣品n1和n2分別是從左后腿和右后腿移除的。第三個淋巴結(jié)樣品n3表現(xiàn)為從左后腿移除的單個淺表淋巴結(jié)，不含有任何磁納米粒子——再次由切除后的T1和T2*MR成像確認(rèn)。所有結(jié)節(jié)樣品在測量之前都在3℃下被存放在福爾馬林固定液(40％甲醛)中。

線圈電流的優(yōu)化：在傳感器探頭200的本實施例中，來自磁納米粒子樣品的信號幅值與供給電磁體的電流、因此磁化場成比例。如果磁化場太低，則磁納米粒子的樣品可能未被完全磁化，作為結(jié)果得到的信號將很小。如果磁化場太高，則傳感器將進(jìn)入非線性區(qū)域，并且探頭的靈敏度降低。此外，由由于通過h橋切換高線圈電流而導(dǎo)致的熱量加熱引起的噪聲也可以阻礙靈敏度，因為信噪比(SNR)降低。

為了確定用于實驗的實施例中的最佳線圈電流，將1mg干燥磁納米粒子的標(biāo)準(zhǔn)樣品放置在離探頭尖端設(shè)置距離處，并且記錄關(guān)于一個線圈電流范圍的信號。如圖15所示，然后將該信號的幅值與噪聲水平進(jìn)行比較以找到SNR。發(fā)現(xiàn)信噪比對電磁體電流的曲線圖遵循二次函數(shù)，因此確定線圈的理想電流在400mA和500mA之間。結(jié)果，對于以下實驗，使用450mA的線圈電流。指出，在電流低時，由于磁化場很弱，SNR很低，而在電流高時，由于存在高磁場時的顯著熱噪聲以及傳感器的非線性性質(zhì)，SNR開始降低。

測量結(jié)節(jié)：在該實驗中，使用夾具將探頭放置到位，并且將結(jié)節(jié)舉到其尖端，但是結(jié)果預(yù)計與結(jié)節(jié)被固定到位(例如，仍在身體里)并且探頭被舉到結(jié)節(jié)時是相同的。

傳感器探頭200在離探頭尖端大約0.1mm至1mm的距離處測量結(jié)節(jié)樣品n1和n2。在多個方向上測量樣品，發(fā)現(xiàn)信號強(qiáng)度根據(jù)樣品的什么部分被測量而改變。這可以用結(jié)節(jié)樣品中的示蹤物的不均勻攝取來解釋，并且如圖18中所證實的，信號強(qiáng)度很大程度上取決于到磁粒子的距離(進(jìn)一步參見下面)。

在計算機(jī)監(jiān)視器上觀察探頭信號的變化，該變化指示磁納米粒子的存在和數(shù)量。圖16示出了對每個切除的結(jié)節(jié)測量的信號的最大變化。作為控制，結(jié)節(jié)樣品n3也被舉到探頭尖端(再次0.1mm至1mm內(nèi))，但是沒有從背景噪聲可辨別的信號被記錄。

圖16具體地示出了磁強(qiáng)計探頭對從豬的左后腿和右后腿移除的腘深結(jié)節(jié)樣品檢測的信號的比較。正誤差條和負(fù)誤差條等于背景噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差的三倍(3snoise)。這些結(jié)果指示右后腿腘深淋巴結(jié)中的攝取更高，因為信號強(qiáng)度與存在的磁納米粒子的體積成比例。

在已經(jīng)進(jìn)行的進(jìn)一步的動物實驗中，總共12個主要引流結(jié)節(jié)(即，表示沒有癌癥的動物中的前哨淋巴結(jié))在豬模型中(在外科手術(shù)期間)在體內(nèi)被測量。

在這些實驗中，大小在35至50kg范圍內(nèi)的五頭母豬被以20mg/mL劑量在后蹄上方4cm注射10mg的磁納米粒子。每頭豬在注射磁粒子之前和之后被進(jìn)行術(shù)前成像以確定前哨淋巴結(jié)的解剖位置(與4只動物中的腘深淋巴結(jié)和一只動物中的腹股溝淺淋巴結(jié)相同)。

注射后九十分鐘，豬犧牲，用外科手術(shù)暴露結(jié)節(jié)。一旦被暴露，每個前哨淋巴結(jié)就通過使用在上面段落[00108]到[00112]中描述的磁強(qiáng)計探頭被測量至少兩次(相對于背景組織信號)。一旦被確認(rèn)是磁結(jié)節(jié)(因此，表示SLN)，器官就被移除。在該實驗中測量的淋巴結(jié)的總結(jié)在圖17中示出。指出，用于“肯定”結(jié)節(jié)的切掉標(biāo)準(zhǔn)是探頭測量的信噪比(方程1)必須大于2.0(如圖17上的點線所示)。

其中，是來自結(jié)節(jié)的平均信號的幅值；σ是在測量期間探頭生成的DC信號的標(biāo)準(zhǔn)差(即，由于電子噪聲而導(dǎo)致的DC信號中的波動的度量)。

在測量縱向靈敏度——即，信號隨著到源的距離的變化——的另一方法中，使用平移載物臺來隨著距離的改變而連續(xù)地測量，而不是如上述方法中那樣手動地改變距離并且測量離散點。

為了與圖18相關(guān)地觀察距離對測量的影響，通過使用機(jī)動平移載物臺在測量期間改變樣品到探頭距離來隨著距離的變化測量10mg磁納米粒子樣品(體模)。

為了控制距離，將體模放置在30cm塑料條的一端上，該條的另一端附連到2”平移載物臺。通過將100rpm DC電機(jī)附連到載物臺的微米調(diào)整旋鈕來移動載物臺。在記錄響應(yīng)曲線之前和之后測量點源相對于傳感器探頭200的平移位置，并且確定距離標(biāo)尺。結(jié)果在圖18中示出。指出，擬合所述數(shù)據(jù)的曲線對于0.0mm<x<7.0mm是真實的，并且是從直徑為5.0mm的大致球形樣品測量得到的。

將意識到，在本文中所描述的各個方面，傳感器100不接觸或靠近正被測量的粒子。在一些實施例中，傳感器(一個或多個)100和正被測量的粒子之間的距離是單個的磁阻器感測元件100的尺寸的100倍。這包括10倍和20倍之間、20倍和30倍之間、30倍和40倍之間、40倍和50倍之間、10倍和50倍之間、50倍和60倍之間、60倍和70倍之間、70倍和80倍之間、80倍和90倍之間、90倍和100倍之間、50倍和100倍之間。在其他實施例中，傳感器(一個或多個)100和正被測量的粒子之間的距離小于單個的磁阻器感測元件10的尺寸的10倍，包括1倍和2倍之間、2倍和3倍之間、3倍和4倍之間、4倍和5倍之間、1倍和5倍之間、6倍和7倍之間、7倍和8倍之間、8倍和9倍之間、9倍和10倍之間、以及5倍和10倍之間。在其他實施例中，傳感器(一個或多個)100和正被測量的粒子之間的距離是單個的磁阻器感測元件10的尺寸的100倍至200倍，包括100倍和150倍之間以及150倍和200倍之間。在一些實施例中，傳感器(一個或多個)100和正被測量的粒子之間的距離大于單個的磁阻器感測元件10的尺寸的200倍，包括多達(dá)300倍、多達(dá)400倍和多達(dá)500倍。

作為傳感器探頭200的特性的最終度量，相對于變化的納米粒子數(shù)量的輸出信號被測量。對于該實驗的設(shè)置由用夾具垂直固定到位的傳感器探頭200組成。在離傳感器探頭200的1mm固定距離處測量不同數(shù)量的四個干燥納米粒子樣品，并且如圖19所示，測量磁強(qiáng)計信號的變化。如所預(yù)計的，數(shù)量和信號之間的關(guān)系如應(yīng)用于數(shù)據(jù)的最佳擬合所示是線性的。

在以上方法中，使用對輸出信號引入顯著噪聲的原型電子器件來測量傳感器探頭200的靈敏度，從而降低傳感器探頭200的引證的靈敏度。為了移除該噪聲的影響，對如以上參照圖4A和4B描述的MTJ傳感器惠斯登電橋40測量傳感器探頭200的輸出(即，不切換磁場、不進(jìn)行信號調(diào)整)。這給予了可用構(gòu)成傳感器探頭200的MTJ器件實現(xiàn)的靈敏度的更精確的測量。在該方法中，通過將傳感器探頭200垂直地夾在保持體模樣品的旋轉(zhuǎn)載物臺上方來在4.0mm的固定距離處測量三個干燥磁粒子體模。載物臺以大約200rpm旋轉(zhuǎn)，并且在示波器上測量來自通過的體模的信號。通過這些數(shù)據(jù)，可以外推出磁粒子的50μg(0.5mg)的靈敏度限值(其中，信噪比等于2.0)。該結(jié)果給予了探頭靈敏度的更精確的測量，因為它降低了原型電子器件(例如，被組裝在條狀板上)對器件的信噪比可能具有的負(fù)面影響。還指出，基于圖18的數(shù)據(jù)，如果樣品被移至極其貼近探頭尖端(<1mm)，則該靈敏度限值可以改進(jìn)到正好5μg(0.005mg)。

手持探頭(諸如伽瑪探頭或磁強(qiáng)計探頭)的空間分辨率是非常重要的特性——特別是如果探頭將被用于區(qū)分緊鄰的磁場來源(即，區(qū)分來自附近的磁前哨淋巴結(jié)、復(fù)雜淋巴環(huán)境(比如胃腸道癌癥)中的未累及結(jié)節(jié))。

為了測量空間分辨率，在離點源(尺寸等于或小于探頭的有源感測區(qū)域的源)的固定距離處橫向地掃描傳感器探頭200，并且測量輸出響應(yīng)曲線的半高全寬(FWHM)以給出量子化的空間分辨率。

使用與在前面段落[00108]和[00112]中描述的參數(shù)相同的參數(shù)來測量空間分辨率。為了測量響應(yīng)曲線，使用置物臺垂直地安裝傳感器探頭200，并且將傳感器探頭200放置在離點源大約0.5mm處(小3mm直徑、～10mm³體積體模中的10mg的干燥磁粒子)。如上所述的用于距離測量的自動化載物臺再次被用于控制體模相對于傳感器探頭200尖端的位移。探頭尖端的位置在x＝0處，體模被從x＝-6.0到x＝+6.0mm掃描。該處理的結(jié)果在圖20中示出。從FWHM，確定4.0mm的空間分辨率。該參數(shù)很大程度上取決于體模的大小和傳感器100的大小，即，如果尖端處的掃描區(qū)域從4.0x 2.0mm縮小至1.0x 0.3mm(即，如果單個傳感器100被用來代替4個傳感器100)，則該空間分辨率可以甚至進(jìn)一步降至大約1.0mm。

如前面參照圖1至4B所描述的，在各種實施例中，傳感器探頭200可以包括安置在傳感器探頭200的尖端處的一個或多個磁傳感器100，這些磁傳感器100具有按橋構(gòu)造安裝的1個、2個或4個磁阻器10。在上面段落[00108]到[00112]中描述的實施例中，所有四個磁阻器10都測量來自電磁體和粒子的信號，因此總信號是來自這4個磁阻器10的平均化信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，對于呈橋構(gòu)造的磁阻器10的某些布置，由4個磁阻器10組成的實施例可以生成由2個磁阻器10組成的實施例生成的信號兩倍大的信號。類似地，由2個磁阻器10組成的實施例可以生成由1個磁阻器10組成的實施例生成的信號兩倍大的信號。

在包括利用2個或4個磁阻器10的磁傳感器100的傳感器探頭200的一個實施例中，磁傳感器100的橋的一個臂安裝在傳感器探頭200的尖端處，該橋的另一個臂遠(yuǎn)離尖端安裝在電磁體210的相對端。該布置的例子在圖21中示出。與對齊磁阻器10以使得橋的兩個臂有益地增大橋電壓(V_B)(如參照圖2和圖3描述的實施例中那樣所示)完全不同，它們被對齊以使得由于一個臂而導(dǎo)致的V_B的變化與另一個臂相反(參見圖22A和22B)。通過這樣做，探頭尖端處的傳感器測量的來自電磁體的信號將被探頭200后端的傳感器測量的信號抵消。因為安裝在探頭后端的磁阻器10將離探頭200的尖端太遠(yuǎn)以致不能在探頭尖端測量來自磁示蹤物(例如，在前哨淋巴結(jié)中)或其他磁材料的信號，所以該信號將不被抵消。盡管來自探頭200尖端處的磁阻器10的信號的幅值將減小(如前所述)，但是信噪比也可能由于使來自電磁體210的大信號衰減而降低。該原理在圖23A和23B中例示說明。參照圖23A，“磁粒子與電磁體信號比”(S₁)為：

其中，A₁是在不存在示蹤物的情況下來自電磁體的橋信號的振幅；A₂是來自電磁體和存在于探頭200尖端附近的磁粒子兩者的橋信號的振幅。另一方面，用于偏置實施例的磁粒子與電磁體信號比(S₂)(參見圖23B)為：

其中，對于偏置實施例，A₃是在不存在示蹤物的情況下來自電磁體的橋信號的振幅；A₄是來自電磁體和存在于探頭200尖端附近的磁粒子兩者的橋信號的振幅。雖然用于前面參照以上段落描述的實施例的磁粒子信號(A₂-A₁)將大于用于提出的偏置實施例的磁粒子信號(A₄-A₃)，但是因為A₁＞＞A₃，所以總的來說，S₂＞S₁。指出，在圖23B中，A₃≠0——即，橋的兩個臂測量的電磁體信號將不可能相互完全抵消(由于在傳感器100的制造、對齊和定位期間每個傳感器中的小的差異)。

圖24示出了探頭的另一個實施例的示意圖。該實施例表現(xiàn)出與圖12A的實施例的電路的若干個不同之處。在該實施例中，放大器級的數(shù)量減少，因此使成本、大小和電噪聲減小。按如圖24的電路中所示的輸入到輸出的次序，放大器級包括增益為5V/V的儀表放大器、有源帶通濾波器(-2.08V/V增益和大約180Hz的中心頻率)、有源濾波器、有源低通濾波器(-3V/V增益和1Hz的拐角頻率)、偏置調(diào)整放大器(-15V/V增益)以及無源低通濾波器(1Hz的拐角頻率)。

所述電路還具有不同的線圈驅(qū)動電路，該線圈驅(qū)動電路包含H橋，并且通過使用光隔離器與所述電路的其余部分完全電隔離。

微控制器也被設(shè)在所述電路中以允許方便地對線圈進(jìn)行頻率設(shè)置，并且允許有包括經(jīng)由例如USB進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和到PC的數(shù)據(jù)傳送的能力。

為了促進(jìn)電磁屏蔽，如圖25所示，所述電路被容納在金屬包殼中。兩個隔離的電源供應(yīng)器輸入可僅經(jīng)由香蕉插頭接入，并且線圈和傳感器在包殼的一側(cè)具有對應(yīng)的RCA和DIN5連接器。輸出DC偏置可以通過粗略調(diào)整和精細(xì)調(diào)整來進(jìn)行控制。輸出經(jīng)由BNC連接器提供。

一旦被提供電力，微控制器就自動地開始以設(shè)置頻率(185Hz)給線圈提供電力。可以通過調(diào)整固件中的值并且重新對微控制器進(jìn)行編程來改變該頻率。重新編程可以通過使用合適的工具(諸如MPLAB、XC32編譯器以及pic編程器(ICD或PICKit))來進(jìn)行。PCB包括與這些編程器兼容的6腳編程頭部。

在其他實施例中，通信塊可以被提供用來無線地傳輸數(shù)據(jù)。任何合適的協(xié)議以及相關(guān)聯(lián)的電路和軟件可以被使用，包括與Bluetooth^TM、Zigbee^TM或本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的其他協(xié)議一起使用。

此種實施例可以在如前參照圖14D描述的探頭中被提供，在圖14D中，整個系統(tǒng)被設(shè)在探頭殼體內(nèi)，并且可以將測量的數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程接收器以供用于進(jìn)行進(jìn)一步的處理或者被另一個處理器或醫(yī)學(xué)從業(yè)者或技術(shù)員使用。

在整個說明書和以下權(quán)利要求中，除非上下文另有要求，否則詞語“包括”和“包含”及其變型將被理解為隱含包括所述的特征或一組特征，但不排除任何其他的特征或一組特征。

本說明書中對任何現(xiàn)有技術(shù)的論述并不是，并且不應(yīng)被看作是，承認(rèn)任何形式的此種現(xiàn)有技術(shù)形成公知常識的一部分的暗示。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，所描述的各種實施例在使用上不限于所描述的特定應(yīng)用。各種實施例也不就本文中描述的或描繪的特定元件和/或特征受到限制。將意識到，各個方面不限于所公開的一個實施例或多個實施例，而是在不脫離由權(quán)利要求陳述和限定的范圍的情況下，能夠有許多重排、修改和替代。