本发明涉及医疗设备，并且具体地但并非排他性地涉及具有导航特征的探头。
背景技术：
大量的医疗手术涉及将探针诸如导丝和导管放置在患者体内。已经开发出位置感测系统来跟踪此类探针。磁性位置感测为本领域已知的一种方法。在磁性位置感测中，通常将磁场发生器放置在患者体外的已知位置处。探针远侧端部内的磁场传感器响应于这些磁场产生电信号，该电信号被处理以确定探针远侧端部的坐标位置。这些方法和系统在美国专利5,391,199、6,690,963、6,484,118、6,239,724、6,618,612和6,332,089中、在pct国际专利公布wo1996/005768中、以及在美国专利申请公布2003/0120150和2004/0068178中有所描述，这些专利的公开内容全部以引用方式并入本文。
可导航导丝通常具有约1mm或更大的直径，并且这限制了它们能够进入的身体部分，例如肺的末端和脑中的一些血管。
warnking等人的美国专利公布2016/0022154描述了用于检测血管中的血压的系统，该系统包括导丝和设置在导丝的远侧端部处的lc谐振电路。谐振电路可以是响应于导丝外部的流体的压力变化的非lc谐振电路，使得谐振电路具有根据外部流体的压力变化而变化的谐振频率。
allen等人的美国专利公布2014/0371709描述了具有导管主体和可充胀球囊的导管组件。导管主体具有近侧端部、远侧端部和球囊膨胀内腔。可膨胀球囊可附接到导管主体的远侧端部。球囊具有至少部分地限定内部体积的内表面。球囊被配置为使得内部体积可与导管主体的膨胀内腔流体连通以使球囊膨胀。球囊还具有近侧表面和远侧表面。球囊被设置有延伸通过球囊的通道。通道被配置为提供球囊的近侧表面和球囊的远侧表面之间的流体连通。本发明还公开了其他导管组件和使用方法。
grayzel等人的美国专利公布2019/0022363描述了与待插入患者的器官或身体结构(诸如肾)中的扩张器一起使用的医疗引导元件。引导元件包括近侧段和远侧段。远侧段的直径大于近侧段的直径。直径的变化是突变的，从而在沿长丝的点处提供离散阶梯过渡，其在远侧段上呈现面向近侧的表面。当引导元件的近侧段完全插入具有适于插入患者体内的远侧末端的扩张器中时，扩张器远侧末端牢固地邻接远侧段的面向近侧的端面。扩张器末端的相对尺寸和引导元件的离散阶梯状过渡提供扩张器末端的完全屏蔽或过度屏蔽，由此有利于扩张器末端沿着组织轨道穿过穿刺孔并进入孔口。
技术实现要素：
根据本公开的实施方案提供了一种探头装置，所述探头装置包括：轴，所述轴具有远侧端部；管，所述管包含铁氧体的单独粉末颗粒，所述管被固定到所述轴的所述远侧端部；线圈，所述线圈围绕所述管设置；以及电线，所述电线连接到所述线圈以便读出由于外部施加的磁场而跨所述线圈生成的信号。
进一步根据本公开的实施方案，所述管具有小于150微米的内径。
另外进一步根据本发明的实施方案，所述装置包括导丝，所述导丝包括：实心棒芯线，所述实心棒芯线包括远侧端部和用于在其中接受所述电线的表面通道；可成形细长构件，所述可成形细长构件连接到所述芯线的所述远侧端部，并且被配置为在变形之后保持形状；以及弹性细长构件，所述弹性细长构件围绕所述可成形细长构件设置，其中所述管设置在所述弹性细长构件和所述可成形细长构件的远侧。
另外地，根据本公开的实施方案，所述表面通道围绕所述芯线螺旋远离所述芯线的所述远侧端部。
此外，根据本公开的实施方案，所述可成形细长构件包括扁线螺旋弹簧。
进一步根据本公开的实施方案，所述弹性细长构件包括外表面，所述外表面包括围绕所述外表面设置的多个切割凹槽。
另外进一步根据本发明的实施方案，所述导丝包括设置在所述芯线上方的收缩套管，从而将所述电线保持在所述表面通道中。
另外地，根据本公开的实施方案，所述管由塑料形成。
此外，根据本公开的实施方案，所述塑料包含聚酰亚胺。
根据本公开的另一个实施方案，还提供了一种位置跟踪系统，所述位置跟踪系统包括：探头，所述探头被配置为插入活体受检者的身体部分中，并且包括轴，所述轴具有远侧端部；管，所述管包含铁氧体的单独粉末颗粒，所述管被固定到所述轴的所述远侧端部；线圈，所述线圈围绕所述管设置；以及电线，所述电线连接到所述线圈以便读出由于施加的磁场而跨所述线圈生成的信号；位置垫，所述位置垫具有至少一个磁场辐射体，所述至少一个磁场辐射体被配置为将交变磁场传输到所述身体部分所位于的区域中；以及处理电路，所述处理电路耦接到所述电线，并且被配置为从所述线圈接收所述信号，以及响应于所接收的信号而计算所述远侧端部的位置和取向。
进一步根据本公开的实施方案，所述管具有小于150微米的内径。
另外进一步根据本发明的实施方案，所述探头包括导丝，所述导丝包括：实心棒芯线，所述实心棒芯线包括远侧端部和用于在其中接受所述电线的表面通道；可成形细长构件，所述可成形细长构件连接到所述芯线的所述远侧端部，并且被配置为在变形之后保持形状；以及弹性细长构件，所述弹性细长构件围绕所述可成形细长构件设置，其中所述管设置在所述弹性细长构件和所述可成形细长构件的远侧。
另外地，根据本公开的实施方案，所述管由塑料形成。
此外，根据本公开的实施方案，所述塑料包含聚酰亚胺。
根据本公开的又一个实施方案，还提供了一种用于生产磁线圈的方法，所述方法包括将铁氧体的单独粉末颗粒引入管中，以及围绕所述管设置线圈。
进一步根据本公开的实施方案，所述管具有小于150微米的内径。
另外进一步根据本发明的实施方案，在将所述粉末颗粒引入所述管中时，所述管具有比所述线圈的内径更大的外径，所述方法还包括使所述管热收缩以具有比所述线圈的所述内径更小的外径。
另外地，根据本发明的实施方案，所述方法包括：将所述粉末颗粒悬浮在液体中，将所述管设置在所述液体中，使得毛细管作用将具有所述粉末颗粒的所述液体中的一些液体抽吸到所述管中，以及致使所述液体从所述管蒸发。
此外，根据本公开的实施方案，所述液体是醇。
进一步根据本公开的实施方案，所述管由塑料形成。
另外进一步根据本发明的实施方案，所述塑料包含聚酰亚胺。
附图说明
根据以下详细说明结合附图将理解本发明，其中：
图1a和图1b是根据本发明的实施方案的基于探头的脑血管位置跟踪系统的示意性图解；
图2是在图1a或图1b的系统中使用的探头的示意图；
图3是图2的探头的元件的示意图；
图4a是包括制造在图1a或图1b的系统中使用的磁线圈的方法中的步骤的流程图；
图4b至图4d是示出参考图4a的流程图描述的制造方法的示意图；
图5a是包括制造在图1a或图1b的系统中使用的磁线圈的替代方法中的步骤的流程图；并且
图5b至图5e是示出参考图5a的流程图描述的替代制造方法的示意图。
具体实施方式
概述
如前所述，可导航探头诸如导丝通常具有约1mm或更大的直径，并且这限制了它们能够进入的身体部分，例如肺的末端和脑中的一些血管。
制备具有等于或小于0.9mm(诸如约300微米或更小)的较小直径的探头不仅是通过将探头的各种元件制备成更小的而实现的简单小型化任务。一个这种挑战是生产用于探头的导航线圈的足够小的磁芯。
例如，磁天线可使用由铁磁材料或亚铁磁性材料(诸如铁或镍-锌铁氧体或镁-锌铁氧体)制成的磁芯来增加磁导率。磁芯可通过由于其较高磁导率而增加磁场来使天线的灵敏度增加多至几千倍。因此，可导航探头中使用的线圈通常包括具有磁芯的线圈。实心磁芯可通过任何合适的方法来构造，包括使用粘结剂和/或非常高的温度(烧结)来结合磁芯粉末以形成实心块。然而，上述生产方法通常不适用于制备足够小以插入内径为约500微米或更小的线圈中的实心磁芯。
本发明的实施方案提供了一种探头，该探头包括具有远侧端部的轴和固定到轴的远侧端部的管。管包含铁氧体的单独粉末颗粒，并且例如通过将管插入线圈中而围绕管放置线圈。继而用覆盖物覆盖线圈，该覆盖物将线圈保持在适当位置并充当生物相容性覆盖物。线圈中使用的线可具有任何合适的规格，例如但不限于直径为约8微米的60规格。粉末颗粒由管保持在适当位置。粉末颗粒未被烧结以形成单个块，但它们可使用粘结剂材料(诸如环氧树脂)来粘结在一起。管可由任何合适的材料形成，诸如广泛范围的热塑性塑料，例如聚酰亚胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、氟化乙烯丙烯(fep)或聚氯乙烯(pvc)，或其他材料，诸如工程陶瓷、碳材料或非铁磁金属。管提供在其上滑动线圈的受控外径表面。
电线连接到线圈以便读出由于外部施加的磁场而跨线圈生成的信号。由线圈提供的信号用于计算探头的远侧端部的位置和取向。粉末颗粒增加线圈的磁导率并且增加由线圈提供的信号的振幅。
由于粉末颗粒可具有约40微米的尺寸，因此难以将粉末颗粒放置到管中，该管在一些实施方案中可具有低至100的内径。在一些情况下，粉末颗粒具有约为管半径的尺寸。本发明在其实施方案中提供了用于将粉末颗粒引入管中的新型方法。
如本文所用，针对任何数值或范围的术语“约”或“大约”指示允许部件或元件的集合实现如本文所述的其预期要达到的目的的合适的尺寸公差。更具体地，“约”或“大约”可指列举值的值±20％的范围，例如“约90％”可指71％至99％的值范围。
在一些实施方案中，将粉末颗粒置于可热收缩管中，该可热收缩管的外径大于线圈的内径。例如，可将粉末颗粒放置在内径为约180微米且外径为约250微米的管中。与将粉末颗粒放置在内径为150微米或更小的管中相比，将粉末颗粒放置在内径为约180微米的管中显著更容易。然后向管施加热量以使其热收缩，直到外径等于线圈的内径。然后将热收缩管插入线圈中。管可由任何合适的材料形成，诸如广泛范围的热塑性塑料，例如聚酰亚胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、氟化乙烯丙烯(fep)或聚氯乙烯(pvc)。
在一些实施方案中，使用例如振动台将粉末颗粒悬浮在液体(诸如醇，例如异丙醇)中。然后将外径小于线圈内径的管的端部放置在液体中，并且通过毛细管作用将粉末颗粒悬浮液抽吸到管中。然后开始蒸发过程以蒸发管中的液体，从而将粉末颗粒留在管中。将粉末颗粒填充管插入线圈中。管可由任何合适的材料形成，诸如广泛范围的热塑性塑料，例如聚酰亚胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、氟化乙烯丙烯(fep)或聚氯乙烯(pvc)。
系统描述
以引用方式并入本文的文献将被视为本申请的整体部分，不同的是，就任何术语在这些并入文献中以与本说明书中明确或隐含地作出的定义矛盾的方式定义而言，应仅考虑本说明书中的定义。
图1a和图1b是根据本发明的实施方案的基于探头的脑血管位置跟踪系统20a和20b的示意性图解。
在一些实施方案中，在执行医疗手术之前，采集患者32的ct图像。该ct图像被存储在存储器42中，以由处理电路40后续检索。处理电路40使用图像以在显示器56上呈现例如脑部分图像59。在另一个实施方案中，在所公开的医疗手术期间，跟踪系统20a和20b将探头28的远侧端部的位置和取向配准在患者的脑内，其中患者32的脑图像的参照系(本文以举例的方式假定)包括实时荧光镜图像。使用磁跟踪子系统23来跟踪探头28的远侧端部的位置和取向，该磁跟踪子系统跟踪装配在探头28的远侧端部处的磁传感器的位置和取向坐标。磁跟踪子系统23可以形成跟踪子系统33的一部分。使用磁位置和取向跟踪子系统23，医师54将探头28的远侧端部推进通过脉管系统。
在图1a所示的系统20a中，包括在磁跟踪子系统23中的位置垫24a被实现为患者32颈部周围的衬圈。通过将位置垫24a放置在颈部周围，位置垫24a被构造成自动补偿患者头部移动。位置垫24a包括磁场辐射体26a，该磁场辐射体相对于患者32的头部固定在适当位置并且将正弦交变磁场传输到其中患者32的头部所在的区域30中。控制台50经由缆线25电驱动辐射体26a。在一个实施方案中，通过将参考传感器21附接到患者的前额来提供头部运动的进一步补偿。控制台50被配置成经由缆线27从参考传感器21接收信号。包括颈部衬圈位置垫的位置跟踪系统描述于2019年1月15日提交的名称为“positionsensoronbrainclotsheathandlocationpadcollar”的美国专利申请16/248,393中，该专利申请被转让给本专利申请的受让人并且其公开内容以引用方式并入本文。
医师54、操作系统20a保持控制器柄部29，该控制器柄部连接到探头28的近侧端部。控制器柄部29允许医师例如通过患者32的大腿动脉处的进入点22来推进并导航脑中的探头28。如上所述和下文所述，医师54使用来自装配在探头28的远侧端部处的磁传感器的位置和取向信号来导航探头28的远侧端部。控制台50经由缆线19接收磁传感器信号，该缆线经由柄部29连接到探头28。
包括辐射体26a的系统20a的元件由处理电路40控制，该处理电路包括与一个或多个存储器(例如，存储器42)通信的处理单元。处理电路40可以被安装在控制台50中，该控制台包括操作控件58，这些操作控件通常包括小键盘和/或指向装置，诸如鼠标或轨迹球。医师54可在执行系统20a的配准时使用柄部29上的操作控件与处理电路40进行交互。在配准过程期间，在显示器56上呈现脑部分的图像59。在上述配准过程之后，医师54使用操作控件将探头28的远侧端部推进到脑中的一个或多个期望的位置。
处理电路40使用存储在存储器42中的软件来操作系统20a。在实施过程中，处理电路40的功能中的一些或全部可以组合在单个物理部件中，或者另选地，使用多个物理部件来实现。这些物理部件可包括硬连线或可编程装置，或这两者的组合。在一些实施方案中，处理电路40的功能中的至少一些功能可以由可编程处理器在合适软件的控制下实施。该软件可以通过(例如)网络以电子形式下载到装置中。另选地或除此之外，该软件可以储存在有形的非暂态计算机可读存储介质中，诸如光学、磁或电子存储器。
图1b中所示的系统20b具有不同的磁位置垫设计，即位置垫24b。如图所见，位置垫24b固定到床上，并且辐照器26b水平地围绕患者头枕。在该示例中，系统20b缺乏参考传感器21，因此必须给患者的头部束以带具以防止头部运动。系统20b的其它部件通常与系统20a的那些相同。使用与位置垫24b类似的位置垫的位置跟踪系统在2017年8月10日提交的名称为“entimageregistration”的美国专利申请15/674,380中，该专利申请被转让给本专利申请的受让人并且其公开内容以引用方式并入本文。
图1a和图1b中所示的系统20a和20b完全是为了概念清晰而选择的。可包括其它系统元件，例如用于控制诸如用于药物递送的附加工具的柄部29上的附加控件。
使用与由系统20a和系统20b所施加的那些技术类似的技术跟踪身体的器官中的磁位置传感器的位置和取向的
以上描述描述了在脑血管中导航探头。系统20a和20b可以合适地适于在活体受检者体内的合适身体部分(例如窦腔、心脏或肾)中导航探头。探头28可被实现为具有用于导航目的的磁线圈的任何合适探头。仅以举例的方式，探头可包括导丝和/或导管。如果探头28被实施为导丝，则一旦导丝被正确定位，导丝就可用于作为导管进入导丝顶部上的活体受检者。例如，在一些情况下，导管可能体积太大和/或太松软而无法在不首先使用导丝的情况下自行插入活体受检者体中。
现在参考图2和图3。图2是用于图1a或图1b的系统20a和20b的探头28的示意图。图3是图2的探头28的元件的示意图。
参考图2和图3描述的探头28包括具有各种元件的导丝。在一些实施方案中，探头28可利用与以下描述的那些不同的元件来实施，同时仍为可偏转探头提供用于导航目的的集成磁线圈。在一些实施方案中，探头28可以是具有用于导航目的的集成磁线圈的任何合适探头，诸如导管或ent工具。
探头28被配置为插入活体受检者的任何合适的身体部分。探头28包括具有远侧端部62的轴60。
探头28包括含有铁氧体的单独粉末颗粒的管64。管64可以具有任何合适的内径。管64的内径通常小于150微米并且通常在100微米至750微米范围内。管64可具有任何合适的外径，例如但不限于小于170微米。管由任何合适的塑料或其他合适的材料形成，该材料足够薄并且足够坚固以用于所述目的(例如但不限于聚酰亚胺)。管64可由任何合适的材料制成，例如但不限于广泛范围的热塑性塑料，例如聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、氟化乙烯丙烯(fep)或聚氯乙烯(pvc)。粉末颗粒未被烧结在一起以形成单个实心块，但在一些实施方案中，可通过粘结剂(诸如环氧树脂)来保持在一起。管64固定到轴60的远侧端部62。参考图4和图5更详细地描述了管64和粉末颗粒。
探头28包括围绕管64设置的线圈66。线圈66可以包括任何合适的绝缘线。在一些实施方案中，线圈66由绝缘铜线卷绕而成。线材的规格可以是任何合适的规格。在一些实施方案中，线材是60规格的绝缘铜线，其外径为约8微米。线圈覆盖有任何合适的覆盖物(未示出)，例如但不限于塑料覆盖物诸如塑料管，或覆盖有涂层诸如搪瓷或环氧漆、收缩套管、或金属罩。金属罩还可以提供屏蔽以防止高频电磁干扰。
探头28包括电线68，该电线连接到线圈66以便读出由于外部施加的磁场而跨线圈66生成的信号。在图2中，电线68被示出为沿轴60向下螺旋。电线68可以是双绞线导体。电线68可设置在缆线中。电线68的导体可包括任何合适的导体，例如但不限于具有3％银的铜合金。电线68将线圈66与探头28的近侧端部连接，如下文更详细所述。
外部施加的磁场可由位置垫24a或24b(图1a和图1b，分别)施加，该位置垫具有至少一个磁场辐射体26a或26b(图1a和图1b，分别)，该磁场辐射体被配置为将交变磁场传输到身体部分所位于的区域中。
处理电路40(图1a和图1b)经由缆线19(图1a和图1b)耦接到电线68。处理电路40被配置为从线圈66接收信号，并且响应于所接收的信号而计算远侧端部62的位置和取向。
现在描述探头28的附加元件。图2示出了处于其组装形式的探头28，而图3示出了组装前的探头的元件。探头28包括导丝70，该导丝包括：实心棒芯线72、设置在单缆线中的电线68、可成形细长构件74(图3)、弹性细长构件76、收缩套管78(图3)；以及围绕管64的线圈66。
实心棒芯线72包括远侧端部80和表面通道82，该表面通道被切入实心棒芯线72中以用于在其中接受电线68(如图2所示)。在一些实施方案中，表面通道82围绕芯线螺旋形地远离芯线72的远侧端部80朝向探头28的近侧端部。实心棒芯线72可以由任何合适的材料形成，例如但不限于不锈钢、钴铬或镍钛合金。实心棒芯线72可具有任何合适的长度。在一些实施方案中，实心棒芯线72具有在1米至3米范围内的长度，例如约2米。实心棒芯线72可具有任何合适的外径。在一些实施方案中，实心棒芯线72可以具有在200微米至900微米范围内的外径，例如300微米。实心棒芯线72的远侧端部80可例如通过磨削远侧端部80而渐缩(如图3所示)。实心棒芯线72的渐缩部分可用于在其上接受弹性细长构件76的近侧端部。
弹性细长构件76的近侧端部设置在实心棒芯线72的渐缩远侧端部80上方并且连接至其。可成形细长构件74设置在弹性细长构件76中，使得弹性细长构件76围绕可成形细长构件74设置。管64设置在弹性细长构件76和可成形细长构件74的远侧。管64在弹性细长构件76的远侧端部处连接到弹性细长构件76。弹性细长构件76包括外表面，该外表面包括围绕外表面设置的多个激光或机械切割的凹槽(或使用任何合适的方法来切割)。凹槽使得弹性细长构件76为更柔性的。弹性细长构件76可由任何合适的材料形成。在一些实施方案中，弹性细长构件76由镍钛诺形成。弹性细长构件76可具有任何合适的长度。在一些实施方案中，弹性细长构件76具有在1cm至30cm范围内的长度，例如约15cm。弹性细长构件76可具有任何合适的外部宽度。在一些实施方案中，弹性细长构件76可具有在275微米至900微米范围内的外部宽度，例如325微米。细长构件76可具有任何合适的内径，例如在150微米至800微米范围内(诸如200微米)，并且足够大以在其中容纳可成形细长构件74。
可成形细长构件74连接到芯线72的远侧端部80。可成形细长构件74被配置为在由医师变形之后保持形状，该医师可有意地使探头28的远侧端部变形以便在一个或多个身体部分中导航探头28。在一些实施方案中，可成形细长构件74包括扁线螺旋弹簧。可成形细长构件74可由任何合适的材料形成。在一些实施方案中，可成形细长构件74可由不锈钢形成。可成形细长构件74可为任何合适的长度。在一些实施方案中，可成形细长构件74具有在1cm至30cm范围内的长度，例如约15cm。可成形细长构件74的尺寸被设定成装配在弹性细长构件76的中空部分内。在一些实施方案中，可成形细长构件74具有在100微米至750微米范围内的外径。
从线圈66延伸的电线68被设置为通过可成形细长构件74的中心并且然后围绕实心棒芯线72的表面通道82，直到到达探头28的近侧端部。
收缩套管78设置在实心棒芯线72上方。收缩套管78有助于将电线68保持在表面通道82中。收缩套管78可以由任何合适的材料形成，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或含氟聚合物。收缩套管78通常在其整个长度上覆盖实心棒芯线72。在一些实施方案中，收缩套管78可以仅部分地覆盖实心棒芯线72。在一些实施方案中，收缩套管78也可覆盖弹性细长构件76。为简单起见，图2中未示出收缩套管78。
现在参见图4a至图4d。图4a是包括制造在图1a或图1b的系统20a和20b中使用的磁线圈66的方法中的步骤的流程图84。图4b至图4d是示出参考图4a的流程图84描述的制造方法的示意图。
制造方法包括将铁氧体的单独粉末颗粒86(为了简单起见，仅标记一些)引入(框88)管64中，如图4b所示。管64可以由可热收缩的任何合适的材料制成，例如但不限于广泛范围的热塑性塑料，例如聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、氟化乙烯丙烯(fep)或聚氯乙烯(pvc)。当粉末颗粒86被引入管64中时，塑料管的外径大于线圈66的内径。例如，如果线圈的内径为180微米，则将粉末颗粒86设置到其中的管64的外径具有250微米的外径和约180微米的内径。管64的外径在热收缩之后收缩至180微米，如下文更详细所述。根据线圈66的内径和塑料管的热收缩特性，预收缩管64可具有任何合适的外径。预收缩管64可具有任何合适的外径，例如在150微米至1200微米的范围内。粉末颗粒86作为单独的颗粒放置在管64中，并且在放置在管64中之后未使用热量和/或压力来粘结在一起以形成实心块。粉末颗粒86可在放置在管64中之后使用粘结剂诸如低粘度环氧树脂来粘结在一起，该粘结剂可在管64收缩之后或在管64收缩之前通过毛细管作用芯吸到管64中，并且然后在环氧树脂仍然为液体时使管64收缩，因为一旦环氧树脂固化就无法使管74收缩。粉末颗粒86可具有小于将粉末颗粒86设置到其中的管64的内径的任何合适尺寸。
可使用任何合适的方法将粉末颗粒86引入管64中。例如，可借助于与管开口对准的漏斗将粉末颗粒86引入管64中。漏斗填充有粉末颗粒86，并且使用任何合适的振动方法(诸如超声方法)来上下振动和/或左右振动。漏斗可与管64连接，并且与管64一致地振动以有利于将粉末颗粒86引入管64中。
除此之外或另选地，可将一个或多个磁体(电磁体和/或永磁体)连接到管64以有利于将粉末颗粒86引入管64中。例如，使用连接到管64的底部的磁性件和/或围绕管64连接的环型磁性件。磁体可允许管64的移动(向上和向下、和/或侧向移动)、振动(向上和向下、和/或侧向振动)和/或旋转。
方法包括使管64热收缩(框90)以具有等于线圈66的内径的外径，如图4c所示。例如，管64从250微米的外径收缩至180微米。收缩管64的内径通常小于150微米并且通常在100至750微米范围内。在热收缩过程中施加的热量足以使管64收缩，但不足以致使粉末颗粒86通过烧结形成实心块。
方法然后包括通常通过将管64插入(框92)到线圈66中来围绕管64设置线圈66，如图4d所示。
现在参见图5a-e，图5a是包括制造在图1a或图1b的系统20a和20b中使用的磁线圈66的替代方法中的步骤的流程图94。图5b至图5e是示出参考图5a的流程图94描述的替代制造方法的示意图。
制造方法包括将铁氧体的单独粉末颗粒86(为了简单起见，仅标记一些)引入(框96)管64中。框96的步骤参考框98至102的子步骤进行了更详细的描述。
方法包括将粉末颗粒86悬浮(框98)在液体106中，诸如醇(例如但不限于异丙醇)，或具有足够低粘度和足够高蒸发速率的任何其他液体，如图5b所示。悬浮可使用任何合适的方法来执行，例如但不限于，将粉末颗粒86与液体放置在振动台上(未示出)的容器中，或通过使用任何其他振动方法(诸如使用超声)。悬浮液中的粉末颗粒的体积百分比可为任何合适的值，例如，在30-70％范围内。
方法包括将管64的端部设置(框100)在液体106中，使得毛细管作用将具有粉末颗粒86的一些液体106抽吸到管64中，如图5c所示。管64的外径小于线圈66的内径，例如在150微米至800微米范围内。管64的内径通常小于150微米并且通常在100微米至750微米范围内。管64可由任何合适的材料制成，例如但不限于塑料、工程陶瓷、碳材料或非铁磁金属。
方法包括致使液体106从管64蒸发(框102)，如图5d所示。可使用任何合适的方法(诸如使用热量和/或在管64上方吹送空气)来引起蒸发。在蒸发之后，可通过毛细管作用将粘结剂(诸如低粘度环氧树脂)芯吸到管68中以将粉末颗粒86粘结在一起。
方法包括通常通过将管64插入(框104)到线圈66中来围绕管64设置线圈66，如图5e所示。
为清晰起见，在独立实施方案的上下文中描述的本发明的各种特征部也可在单个实施方案中组合提供。相反地，为简明起见，本发明的各种特征部在单个实施方案的上下文中进行描述，也可单独地或以任何合适的子组合形式提供。
上述实施方案以举例的方式被引用，并且本发明不受上文具体示出和描述的内容的限制。相反，本发明的范围包括上述各种特征部的组合和子组合以及它们的变型和修改，本领域的技术人员在阅读上述说明时应当想到该变型和修改，并且该变型和修改并未在现有技术中公开。
1.一种探头设备，包括：
轴，所述轴具有远侧端部；
管，所述管包含铁氧体的单独粉末颗粒，所述管固定到所述轴的远侧端部；
线圈，所述线圈围绕所述管设置；以及
电线，所述电线连接到所述线圈，以便读出由于外部施加的磁场横跨所述线圈生成的信号。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述管具有小于150微米的内径。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括导丝，所述导丝包括：
实心棒芯线，所述实心棒芯线包括远侧端部和用于在其中接受所述电线的表面通道；
可成形细长构件，所述可成形细长构件连接到所述芯线的所述远侧端部，并且配置成在变形之后保持形状；以及
弹性细长构件，所述弹性细长构件围绕所述可成形细长构件设置，其中所述管设置在所述弹性细长构件和所述可成形细长构件的远侧。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述表面通道围绕所述芯线螺旋远离所述芯线的所述远侧端部。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述可成形细长构件包括扁线螺旋弹簧。
6.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述弹性细长构件包括外表面，所述外表面包括围绕所述外表面设置的多个切割凹槽。
7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述导丝包括设置在所述芯线上方的收缩套管，从而将所述电线保持在所述表面通道中。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述管由塑料形成。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述塑料包含聚酰亚胺。
10.一种位置跟踪系统，包括：
探头，所述探头配置成插入活体受检者的身体部分中，并且包括：
轴，所述轴具有远侧端部；
管，所述管包含铁氧体的单独粉末颗粒，所述管固定到所述轴的远侧端部；
线圈，所述线圈围绕所述管设置；以及
电线，所述电线连接到所述线圈，以便读出由于施加的磁场横跨所述线圈生成的信号；
位置垫，所述位置垫具有至少一个磁场辐射体，所述至少一个磁场辐射体配置成将交变磁场传输到所述身体部分所位于的区域中；以及
处理电路，所述处理电路耦合到所述电线，并且配置成：从所述线圈接收所述信号；以及响应于所接收的信号来计算所述远侧端部的位置和定向。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述管具有小于150微米的内径。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述探头包括导丝，所述导丝包括：
实心棒芯线，所述实心棒芯线包括远侧端部和用于在其中接受所述电线的表面通道；
可成形细长构件，所述可成形细长构件连接到所述芯线的所述远侧端部，并且配置成在变形之后保持形状；以及
弹性细长构件，所述弹性细长构件围绕所述可成形细长构件设置，其中所述管设置在所述弹性细长构件和所述可成形细长构件的远侧。
13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述管由塑料形成。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述塑料包含聚酰亚胺。
15.一种用于生产磁线圈的方法，包括：
将铁氧体的单独粉末颗粒引入管中；以及
围绕所述管设置线圈。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述管具有小于150微米的内径。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在将所述粉末颗粒引入所述管中时，所述管具有比所述线圈的内径更大的外径，所述方法还包括使所述管热收缩以具有比所述线圈的所述内径更小的外径。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述粉末颗粒悬浮在液体中；
将所述管设置在所述液体中，使得毛细管作用将具有所述粉末颗粒的所述液体中的一些液体抽吸到所述管中；以及
致使所述液体从所述管蒸发。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述液体是醇。
20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述管由塑料形成。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述塑料包含聚酰亚胺。
技术总结