專利名稱：用于測(cè)量傳導(dǎo)率信息的方法和設(shè)備以及相應(yīng)的標(biāo)記的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的方法和設(shè)備以及用于跟蹤對(duì)象的位置信息的標(biāo)記。
背景技術(shù)：
用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的設(shè)備在醫(yī)療領(lǐng)域正變得越來(lái)越流行，例如手術(shù)后檢測(cè)/監(jiān)視出血、引導(dǎo)外科手術(shù)、監(jiān)視生命體征等等。用于測(cè)量傳導(dǎo)率信息的設(shè)備可以是磁感應(yīng)層析術(shù)(MIT)設(shè)備、磁共振成像(MRI)設(shè)備、生命體征監(jiān)視設(shè)備等等。當(dāng)用于測(cè)量傳導(dǎo)率信息的設(shè)備用于測(cè)量對(duì)象(例如人體、動(dòng)物體)時(shí)，對(duì)象的運(yùn)動(dòng)是不可避免的，并且測(cè)量的精度將受這些運(yùn)動(dòng)的影響。特別地，當(dāng)用于測(cè)量傳導(dǎo)率信息的設(shè)備用來(lái)長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)視患者時(shí)，患者的運(yùn)動(dòng)可能性高得多，因而測(cè)量的精度由于運(yùn)動(dòng)而可能低得多。例如，MIT與對(duì)象和MIT設(shè)備的線圈之間的距離強(qiáng)烈相關(guān)，如果對(duì)象和MIT設(shè)備的線圈之間的距離/相對(duì)位置改變，那么MIT的結(jié)果可能受影響。此外，當(dāng)考慮對(duì)象的固定體積元時(shí)，運(yùn)動(dòng)本身可能導(dǎo)致傳導(dǎo)率的變化。為了減少運(yùn)動(dòng)偽像，將標(biāo)記組用于跟蹤對(duì)象的位置信息以便調(diào)節(jié)用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的設(shè)備測(cè)量的傳導(dǎo)率信息。目前，這些標(biāo)記可以由任何金屬制成以便由內(nèi)置的磁場(chǎng)傳感器跟蹤。然而，由于用于測(cè)量傳導(dǎo)率信息的設(shè)備的靈敏度，金屬標(biāo)記會(huì)淹沒(méi)(swamp)對(duì)象的傳導(dǎo)率信息并且影響測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的用來(lái)跟蹤對(duì)象的位置信息的標(biāo)記。該標(biāo)記包括由第一頻率驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象的位置信息的電路，該電路基于用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的第二頻率而處于非傳導(dǎo)狀態(tài)，并且第一頻率不在第二頻率的范圍內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)在于，標(biāo)記被設(shè)計(jì)成與測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息獨(dú)立地跟蹤對(duì)象的位置信息， 從而對(duì)象的傳導(dǎo)率信息較少地被標(biāo)記淹沒(méi)，并且測(cè)量的對(duì)象的傳導(dǎo)率信息更加精確。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的設(shè)備。用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的設(shè)備包括
-發(fā)生器，其用于產(chǎn)生將標(biāo)記組驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象的第一位置信息的第一頻率，用于產(chǎn)生測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的第二頻率，并且用于產(chǎn)生將標(biāo)記組驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象的第二位置信息的第一頻率，其中標(biāo)記組基于用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的第二頻率而處于非傳導(dǎo)狀態(tài)，并且第一頻率不在第二頻率的范圍內(nèi)，
-接收器，其用于接收傳導(dǎo)率信息、第一位置信息和第二位置信息，以及 -調(diào)節(jié)器，其用于基于第一位置信息和第二位置信息之差調(diào)節(jié)傳導(dǎo)率信息。
優(yōu)點(diǎn)在于，發(fā)生器可以產(chǎn)生分別用于跟蹤位置信息和傳導(dǎo)率信息的兩個(gè)不同頻率，并且跟蹤位置信息獨(dú)立于測(cè)量傳導(dǎo)率信息，以便避免傳導(dǎo)率信息受標(biāo)記組干擾，并且測(cè)量的對(duì)象的傳導(dǎo)率信息更加精確。本發(fā)明也提供了一種與用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的設(shè)備相應(yīng)的方法。本發(fā)明進(jìn)一步提供了用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的方法中使用的計(jì)算機(jī)程序。在下文中，將給出本發(fā)明的詳細(xì)解釋和其他的方面。


本發(fā)明的上述和其他的目的和特征根據(jù)以下結(jié)合附圖考慮的詳細(xì)描述將變得更加清楚明白，在附圖中
圖1示意性地繪出了一種具有用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的設(shè)備以及用于跟蹤對(duì)象的位置的標(biāo)記組的系統(tǒng)；
圖2示意性地示出了用于跟蹤對(duì)象的位置信息的標(biāo)記； 圖3示意性地繪出了一種用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的方法。在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相似的部分。
具體實(shí)施例方式圖1示意性地繪出了一種具有用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的設(shè)備以及用于跟蹤對(duì)象的位置信息的標(biāo)記組的系統(tǒng)。系統(tǒng)1包括用于測(cè)量對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息的設(shè)備10以及用于跟蹤對(duì)象40的運(yùn)動(dòng)的標(biāo)記20組。對(duì)象40可以是人體、動(dòng)物體等等。設(shè)備10可以是MIT (磁感應(yīng)層析術(shù))設(shè)備、MRI (磁共振成像)設(shè)備或者用于監(jiān)視睡眠、鍛煉、康復(fù)等等期間的生命體征的監(jiān)視設(shè)備。傳導(dǎo)率信息可以是阻抗信息。可以基于傳導(dǎo)率信息重構(gòu)圖像。要測(cè)量的對(duì)象40的位置可能由于它本身的運(yùn)動(dòng)而改變。運(yùn)動(dòng)可以包括平移、旋轉(zhuǎn)、由于吸氣而引起的胸腔的擴(kuò)張等等，并且運(yùn)動(dòng)造成標(biāo)記20之間的距離的變化。因此，可以通過(guò)獲得標(biāo)記20組的位置信息跟蹤對(duì)象40的位置信息，并且然后可以基于該位置信息調(diào)節(jié)設(shè)備10測(cè)量的傳導(dǎo)率信息。此外，對(duì)象40的位置信息可以用來(lái)標(biāo)識(shí)測(cè)量期間對(duì)象40 的運(yùn)動(dòng)間隔，以便表征對(duì)象40的典型情況，例如最大吸氣或呼氣狀態(tài)。設(shè)備10可以包括一個(gè)發(fā)生器11或一組發(fā)生器11，所述發(fā)生器用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)標(biāo)記 20組以便跟蹤對(duì)象40的第一位置信息的第一頻率(例如磁場(chǎng))，用于產(chǎn)生測(cè)量對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息的第二頻率(例如磁場(chǎng))，并且用于再次產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)標(biāo)記20組以便跟蹤對(duì)象40的第二位置信息的第一頻率。測(cè)量設(shè)備10也可以包括接收器12，該接收器用于接收傳導(dǎo)率信息、第一位置信息和第二位置信息。接收器12可以包括一個(gè)傳感器或一組傳感器，所述傳感器用于收集對(duì)象40的傳導(dǎo)信息和位置信息。對(duì)象40的位置信息由標(biāo)記20組的位置信息反映，并且標(biāo)記20組的位置信息由接收器12的所述傳感器收集的標(biāo)記20組的傳導(dǎo)信息反映。對(duì)象40的位置信息可以通過(guò)非線性偶極子定位方法、通過(guò)預(yù)先測(cè)量的位置查找表或者通過(guò)其他已知的適當(dāng)算法確定。
設(shè)備10進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)器13，其用于基于對(duì)象40的第一位置信息和第二位置信息之差調(diào)節(jié)測(cè)量的對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息；以及控制器14，其用于控制發(fā)生器11、接收器 12和調(diào)節(jié)器13工作。例如，三個(gè)標(biāo)記20用來(lái)跟蹤對(duì)象40的三維位置信息。標(biāo)記20在其工作頻率下的阻抗是固定的，因而設(shè)備10與標(biāo)記20之間的耦合與從設(shè)備10至標(biāo)記20的距離相關(guān)，并且標(biāo)記20與設(shè)備10之間的距離反映對(duì)象40與設(shè)備10之間的距離。產(chǎn)生第一頻率與產(chǎn)生第二頻率之間的間隔可以由用戶或者設(shè)備10的制造商預(yù)先設(shè)置。用于標(biāo)記20的第一頻率可以相同或不同。用于所有標(biāo)記的第一頻率處于特定頻率范圍內(nèi)，從而可以在最大傳導(dǎo)狀態(tài)下由第一頻率驅(qū)動(dòng)標(biāo)記20組，最大傳導(dǎo)狀態(tài)在下文中稱為傳導(dǎo)狀態(tài)。第一頻率不在用于測(cè)量對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息的第二頻率的范圍內(nèi)，并且第二頻率只能將標(biāo)記20組驅(qū)動(dòng)到最小傳導(dǎo)狀態(tài)，該最小傳導(dǎo)狀態(tài)對(duì)于干擾測(cè)量對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息可以被忽略，因此最小傳導(dǎo)狀態(tài)在下文中稱為非傳導(dǎo)狀態(tài)。第一頻率非常低并且對(duì)于測(cè)量對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息可以被忽略。第一頻率可以是用于將標(biāo)記20組驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)的標(biāo)記20組的諧振頻率，因此標(biāo)記20組可以被稱為用于以被動(dòng)方式工作的被動(dòng)標(biāo)記。第一頻率可以處于廣2 MHz的范圍內(nèi)，并且第二頻率可以處于2 10 MHz的范圍內(nèi)?；谟糜跇?biāo)記20組的第一頻率，可以與測(cè)量對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息獨(dú)立地跟蹤對(duì)象40的位置信息。圖2示意性地示出了用于跟蹤對(duì)象的位置信息的標(biāo)記。標(biāo)記20包括覆蓋物21和由覆蓋物21覆蓋的電路22。覆蓋物21可以由織物制成，并且可以將電路22集成到覆蓋物21中。電路22包括第一元件221以及與第一元件221連接的第二元件222。第一元件 221可以包括一個(gè)線圈或一組線圈。第二元件222可以包括石英諧振器，該石英諧振器被設(shè)計(jì)成由第一頻率(在圖2中示為FF)驅(qū)動(dòng)，以便使得第一元件221進(jìn)入傳導(dǎo)狀態(tài)?？商鎿Q地，第二元件222可以是陶瓷帶通濾波器，該濾波器被設(shè)計(jì)成由第一頻率驅(qū)動(dòng)，以便使得第一元件221進(jìn)入傳導(dǎo)狀態(tài)。石英諧振器或陶瓷帶通濾波器由于其高的特定諧振頻率和廣泛的可用性而可以被設(shè)計(jì)成第二元件222，從而石英諧振器和陶瓷帶通濾波器可以基于用于使得第一元件221進(jìn)入傳導(dǎo)狀態(tài)的第一頻率而是諧振的。標(biāo)記20也可以包括用于容易地將標(biāo)記20附接到對(duì)象40的粘附元件(圖2中未示出)。如果設(shè)備10的發(fā)生器11產(chǎn)生第一頻率則標(biāo)記20的第二元件222被驅(qū)動(dòng)成諧振，這使得標(biāo)記20的第一元件221進(jìn)入傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象40的位置信息(在圖2中示為PI)，并且第一頻率對(duì)于測(cè)量對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息是被忽略的。如果設(shè)備10的發(fā)生器11產(chǎn)生第二頻率則標(biāo)記20的第二元件222不被第二頻率驅(qū)動(dòng)，這使得標(biāo)記20的第一元件221進(jìn)入非傳導(dǎo)狀態(tài)，并且對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息在不受標(biāo)記20干擾的情況下基于第二頻率而被測(cè)量。圖3示意性地繪出了一種用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的方法。該方法包括以下步驟。第一步驟31是產(chǎn)生用于將標(biāo)記20組驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象40的第一位置信息的第一頻率。該第一頻率被忽略以測(cè)量對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息。第二步驟32是產(chǎn)生用于測(cè)量對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息的第二頻率。標(biāo)記20組基于第二頻率而處于非傳導(dǎo)狀態(tài)以便避免干擾測(cè)量對(duì)象40的傳導(dǎo)率信息。第三步驟33是產(chǎn)生用于將標(biāo)記20組驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象40的第二位
置信息的第一頻率。第四步驟34是接收傳導(dǎo)率信息、第一位置信息和第二位置信息。第五步驟35是依照第一位置信息和第二位置信息之差調(diào)節(jié)傳導(dǎo)率信息。將計(jì)算機(jī)程序集成到控制器14中以便實(shí)現(xiàn)用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的方法的步驟。應(yīng)當(dāng)指出的是，上述實(shí)施例說(shuō)明了而不是限制了本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求書的范圍的情況下應(yīng)當(dāng)能夠設(shè)計(jì)出可替換的實(shí)施例。在權(quán)利要求書中，置于括號(hào)之間的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)當(dāng)被視為限制了權(quán)利要求。動(dòng)詞“包括/包含”并沒(méi)有排除存在權(quán)利要求書或說(shuō)明書中未列出的元件或步驟。元件之前的措詞“一”或“一個(gè)” 并沒(méi)有排除存在多個(gè)這樣的元件。本發(fā)明可以借助于包括若干不同元件的硬件以及借助于經(jīng)過(guò)編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在列舉了若干單元的系統(tǒng)權(quán)利要求中，這些單元中的一些可以由同一硬件或軟件項(xiàng)實(shí)施。措詞第一、第二和第三等等的使用并不意味著任何排序。這些措詞應(yīng)當(dāng)被解釋為命名。
權(quán)利要求
1.一種標(biāo)記(20)，包括由第一頻率驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象(40)的位置信息的電路(22)，其中電路(22)基于用于測(cè)量對(duì)象(40)的傳導(dǎo)率信息的第二頻率而處于非傳導(dǎo)狀態(tài)，并且第一頻率不在用于測(cè)量對(duì)象(40)的傳導(dǎo)率信息的第二頻率的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)記，其中電路(22)包括與第二元件(222)連接的第一元件 (221)，并且第二元件(222)由第一頻率驅(qū)動(dòng)以便使得第一元件(221)進(jìn)入傳導(dǎo)狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的標(biāo)記，其中第二元件(222)包括由第一頻率驅(qū)動(dòng)以便使得第一元件(221)進(jìn)入傳導(dǎo)狀態(tài)的石英諧振器或者陶瓷帶通濾波器。
4.如權(quán)利要求2所述的標(biāo)記，其中第一元件(221)包括一個(gè)線圈或一組線圈。
5.如權(quán)利要求1所述的標(biāo)記，其中第一頻率處于廣2MHz的范圍內(nèi)，并且第二頻率處于 2^10 MHz的范圍內(nèi)。
6.一種用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的設(shè)備(10)，該設(shè)備(10)包括-發(fā)生器(11)，其用于產(chǎn)生將標(biāo)記(20)組驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象(40)的第一位置信息的第一頻率，用于產(chǎn)生測(cè)量對(duì)象(40)的傳導(dǎo)率信息的第二頻率，并且用于產(chǎn)生將標(biāo)記(20)組驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象(40)的第二位置信息的第一頻率，其中標(biāo)記 (20)組基于用于測(cè)量對(duì)象(40)的傳導(dǎo)率信息的第二頻率而處于非傳導(dǎo)狀態(tài)，并且第一頻率不在第二頻率的范圍內(nèi)，-接收器(12)，其用于接收傳導(dǎo)率信息、第一位置信息和第二位置信息，以及 -調(diào)節(jié)器(13)，其用于基于第一位置信息和第二位置信息之差調(diào)節(jié)傳導(dǎo)率信息。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中預(yù)先設(shè)置產(chǎn)生第一頻率與產(chǎn)生第二頻率之間的間隔。
8.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中第一頻率處于廣2MHz的范圍內(nèi)，并且第二頻率處于 2^10 MHz的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中該設(shè)備(10)為磁感應(yīng)層析術(shù)設(shè)備、磁共振成像設(shè)備或者生命體征監(jiān)視設(shè)備。
10.一種系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求6-9中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備以及如權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述的標(biāo)記組。
11.一種測(cè)量對(duì)象(40)的傳導(dǎo)率信息的方法，包括步驟-產(chǎn)生(31)用于將標(biāo)記(20)組驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象(40)的第一位置信息的第一頻率，-產(chǎn)生(32)測(cè)量對(duì)象(40)的傳導(dǎo)率信息的第二頻率，其中標(biāo)記(20)組基于用于測(cè)量對(duì)象(40)的傳導(dǎo)率信息的第二頻率而處于非傳導(dǎo)狀態(tài)，并且第一頻率不在第二頻率的范圍內(nèi)，-產(chǎn)生(33)用于將標(biāo)記20組驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象(40)的第二位置信息的第一頻率，-接收(34)傳導(dǎo)率信息、第一位置信息和第二位置信息，以及 -依照第一位置和第二位置之差調(diào)節(jié)(35)傳導(dǎo)率信息。
12.—種計(jì)算機(jī)程序，用在用于測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的方法中，該方法包括步驟-產(chǎn)生(31)用于將標(biāo)記(20)組驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象(40)的第一位置信息的第一頻率，-產(chǎn)生(32)測(cè)量對(duì)象(40)的傳導(dǎo)率信息的第二頻率，其中標(biāo)記(20)組基于用于測(cè)量對(duì)象(40)的傳導(dǎo)率信息的第二頻率而處于非傳導(dǎo)狀態(tài)，并且第一頻率不在第二頻率的范圍內(nèi)，-產(chǎn)生(33)將標(biāo)記20組驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象(40)的第二位置信息的第一頻率，-接收(34)傳導(dǎo)率信息、第一位置信息和第二位置信息，以及 -依照第一位置信息和第二位置信息之差調(diào)節(jié)(35)傳導(dǎo)率信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種標(biāo)記(20)。該標(biāo)記(20)包括由第一頻率驅(qū)動(dòng)到傳導(dǎo)狀態(tài)以便跟蹤對(duì)象(40)的位置信息的電路(22)。標(biāo)記(20)的電路(22)基于用于測(cè)量對(duì)象(40)的傳導(dǎo)率信息的第二頻率而處于非傳導(dǎo)狀態(tài)，并且第一頻率不在第二頻率的范圍內(nèi)。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種用于通過(guò)產(chǎn)生第一頻率和第二頻率測(cè)量對(duì)象的傳導(dǎo)率信息的設(shè)備。
文檔編號(hào)A61B5/053GK102472805SQ201080030622
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者L. 麥克萬(wàn) A., 卡勒特 J., 哈姆施 M., 艾夏特 R. 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司