面向虚拟介入手术的单线圈接收端电磁定位新模型
Journal of System Simulation（2023）
摘要
面向虚拟介入手术导丝导管三维定位需求,针对狭窄脑血管等对更小体积传感器的要求,提出了单线圈接收端的电磁定位新模型.基于电磁学理论和几何学原理,设计了三正交线圈组阵列的电磁场发射端,以及比现有感应器尺寸更小的单线圈接收端.基于毕奥-萨伐尔定律实现了接收端到线圈组几何中心的距离计算,并基于球交点公式实现了接收端的空间坐标求解.设计了两轮精度提升算法进一步减小误差,选择优化的发射端线圈组拓扑并拟合修正距离计算值.通过在COMSOL Multiphysics多物理仿真平台的实验和脑血管介入的应用实例,验证了新模型0.05 cm的定位精度和29 Hz的定位频率,为小型高精度电磁定位传感器制造提供了理论基础.
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