用于测量体内性质的传感器电路和信号分析器制造技术

根据一个方面，提供了一种用于在身体中使用并且用于将体内性质的测量结果传送到信号分析器的传感器电路，所述传感器电路包括：谐振电路，其响应于第一射频RF场而接收载波信号，所述谐振电路具有：第一换能器，其中，所述第一换能器的第一电性质取决于所述体内性质，以及第二换能器，其中，所述第二换能器的第二电性质取决于第二脉冲场；其中，所述载波信号通过因所述体内性质引起的所述第一电性质的变化和因所述第二脉冲场中的脉冲引起的所述第二电性质的变化而被调制。

Sensor circuits and signal analyzers for measuring properties in vivo

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量体内性质的传感器电路和信号分析器
本专利技术涉及用于测量体内性质的传感器电路和信号分析器及其操作方法。
技术介绍
在微创流程中需要体内功能测量结果以补充成像信息。例如，能够使用微创流程将被称为导丝的设备置于血管中并将该设备引导通过血管而到达所需位置，在所需位置处执行某种动作或流程(例如放置导管或支架)。在这些流程中，通常使用诸如超声、X射线或磁共振成像(MRI)之类的成像技术来提供导丝在体内的位置的图像。当使用这些设备时，获得体内性质(即，在体内测量的身体性质)的测量结果也是有用的，体内性质例如为血液的压力、温度、电导率、渗透性和/或介电常数。当前的设备涉及从身体中的传感器导向设备的外部部分(即，设备在身体外部的部分)的电线，这需要改变医生的工作流程以应对传感器与设备的外部部分之间的互连。当前针对该问题提出的解决方案需要利用设备的集成手柄的无线通信，电线利用基站被连接到设备的集成手柄，这并不能解决问题，因为每个不同的设备需要具有至少两个触点的集成设备手柄(然后需要正确的对准，因此需要复杂的手柄)。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供改进的用于确定体内性质的值的系统、测量(传感器)电路和方法。本专利技术的另一个目的是提供改进的使得能够估计测量(传感器)电路的位置的技术。本专利技术提供了通过使用传感器电路来缓解上述问题的系统和方法，该传感器电路能够测量性质并且使得能够估计测量的位置。根据第一方面，提供了一种用于将测量体内性质的传感器电路，所述传感器电路包括：谐振电路，其响应于第一射频RF场而接收和调制载波信号，所述谐振电路具有：第一换能器，其中，所述第一换能器的第一电性质取决于所述体内性质，以及第二换能器，其中，所述第二换能器的第二电性质取决于第二脉冲场；其中，所述载波信号通过因所述体内性质引起的所述第一电性质的变化和因所述第二脉冲场中的脉冲引起的所述第二电性质的变化而被调制。在一些实施例中，所述传感器电路用于在身体中使用并且用于将所述体内性质的测量结果传送到信号分析器。信号分析器能够在身体外部(即，外面)。在一些实施例中，由所述谐振电路接收的所述载波信号通过所述第一电性质的变化和所述第二电性质的变化而被调制，使得经调制的载波信号包括关于所述体内性质的信息和关于所述第二脉冲场中的所述脉冲的信息。在一些实施例中，所述传感器电路还包括用于将所述经调制的载波信号输出到信号分析器的输出。在替代实施例中，所述谐振电路被配置为将所述经调制的载波信号发送到信号分析器。在一些实施例中，所述第一换能器的所述第一电性质是所述第一换能器的电容、电感和/或电阻。在一些实施例中，所述第二换能器的所述第二电性质是所述第二换能器的电容、电感和/或电阻。在一些实施例中，所述第二换能器包括：第一换能器部件，其响应于所述第二脉冲场而生成电压；以及第二换能器部件，其被耦合到所述第一换能器部件，所述第二换能器部件具有所述第二电性质，并且其中，所述第二换能器部件使得所述第二电性质取决于由所述第一换能器部件生成的电压。在一些实施例中，所述第二换能器部件在幅度和相位方面在电压与电流之间具有非线性关系。在一些实施例中，所述第二换能器部件使得所述第一换能器和所述第二换能器部件在第二脉冲信号的第一相位期间为所述经调制的载波信号生成至少一对边带。在一些实施例中，所述第二换能器部件是二极管或变容二极管。在一些实施例中，所述谐振电路还包括第三换能器，其中，所述第三换能器的第三电性质取决于所述体内性质，并且其中，所述第三换能器与所述第一换能器间隔开，使得所述第一换能器和所述第三换能器测量身体中的不同位置处的所述体内性质；其中，所述第一换能器和所述第二换能器部件形成第一谐振子电路；并且其中，所述第二换能器还包括：第三换能器部件，其被耦合到所述第一换能器部件，并且被耦合到所述第三换能器以形成第二谐振子电路，所述第三换能器部件具有所述第二电性质，并且其中，所述第三换能器部件使得所述第二电性质取决于由所述第一换能器部件生成的电压。在一些实施例中，所述第二换能器部件和所述第三换能器部件被布置为：使得所述第一换能器和所述第二换能器部件在所述第二脉冲信号的第一相位期间为所述经调制的载波信号生成至少一对边带，并且使得所述第三换能器部件和所述第三换能器在所述第二脉冲信号的第二相位期间为所述经调制的载波信号生成至少一对边带，其中，所述第二相位与所述第一相位相反。在一些实施例中，第二非线性部件是二极管或变容二极管。在一些实施例中，所述体内性质是以下各项中的任何一项或多项：压力、温度、电导率、渗透性，以及介电常数。在一些实施例中，所述第二脉冲场是超声场、X射线场、在磁共振成像MRI中使用的电磁EM场或光。根据第二方面，提供了一种用于确定体内性质的测量结果的信号分析器，所述信号分析器包括：处理单元，其被配置为：接收由传感器电路生成的第一调制载波信号；接收关于所述传感器电路已经暴露于其中的第一射频RF场的第一信息；接收关于所述传感器电路已经暴露于其中的第二脉冲场的第二信息；以及使用所接收的第一信息和所接收的第二信息来分析所接收的第一调制载波信号，以确定所述体内性质的测量结果。在一些实施例中，所述信号分析器用于与处于体内的传感器电路一起使用。信号分析器能够用于在身体外部(即，外面)使用。在一些实施例中，所述处理单元被配置为通过以下操作来分析所接收的第一调制载波信号：将第一RF信号的幅度、相位和/或频率与所接收的第一调制载波信号的幅度、相位和/或频率进行比较以确定所述体内性质的测量结果。在一些实施例中，所述处理单元被配置为通过以下操作来分析所接收的第一调制载波信号：将第二脉冲信号中的脉冲的幅度、相位和/或频率与所接收的第一调制载波信号进行比较以确定所述调制载波信号的定时。在一些实施例中，所述处理单元被配置为根据所述第二脉冲场中的脉冲的相位来分析所接收的第一调制载波信号的一个或多个边带。在一些实施例中，所述处理单元被配置为：根据所述第二脉冲场中的脉冲的第一相位来分析所接收的第一调制载波信号的第一对边带，以确定由第一换能器得到的所述体内性质的测量结果，其中，所述第一换能器的第一电性质取决于所述体内性质；以及根据所述第二脉冲场中的脉冲的第二相位来分析所接收的第一调制载波信号的第二对边带，以确定由第二换能器得到的所述体内性质的测量结果，其中，所述第二相位与所述第一相位相反，并且其中，所述第二换能器的第二电性质取决于所述体内性质。在一些实施例中，所述处理单元还被配置为：将所述第二脉冲信号中的脉冲的幅度、相位和/或频率与所接收的第一调制载波信号进行比较，以确定所接收的调制载波信号的定时；估计所述第一调制载波信号被接收时的角度和/或方向；以及基于所述第一调制载波信号的所述定时和所估计的角度和/或方向来估计所述传感器电路的位置。在一些实施例中，所述处理单元还被配置为：接收由所述传感器电路生成的至少第二调制载波信号，其中，所述第一调制载波信号和所述第二调制载波信号是在相对于所述传感器电路的不同位置处被接收的；将所述第二脉冲信号中的脉冲的幅度、相位和/或频率与所接收的第一调制载波信号进行比较，以确定所述第一调制载波信号的定时；将所述第二脉冲信号中的脉冲的幅度、相位和/或频率与所接收的第二调制载波信号进行比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在身体中使用并且用于将体内性质的测量结果传送到信号分析器的传感器电路，所述传感器电路包括：谐振电路，其响应于第一射频RF场而接收和调制载波信号，所述谐振电路具有：第一换能器，其中，所述第一换能器的第一电性质取决于所述体内性质，以及第二换能器，其中，所述第二换能器的第二电性质取决于第二脉冲场；其中，所述载波信号通过因所述体内性质引起的所述第一电性质的变化和因所述第二脉冲场中的脉冲引起的所述第二电性质的变化而被调制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.09 EP 17160123.0;2017.05.26 EP 17173010.41.一种用于在身体中使用并且用于将体内性质的测量结果传送到信号分析器的传感器电路，所述传感器电路包括：谐振电路，其响应于第一射频RF场而接收和调制载波信号，所述谐振电路具有：第一换能器，其中，所述第一换能器的第一电性质取决于所述体内性质，以及第二换能器，其中，所述第二换能器的第二电性质取决于第二脉冲场；其中，所述载波信号通过因所述体内性质引起的所述第一电性质的变化和因所述第二脉冲场中的脉冲引起的所述第二电性质的变化而被调制。2.如权利要求1所述的传感器电路，其中，由所述谐振电路接收的所述载波信号通过所述第一电性质的变化和所述第二电性质的变化而被调制，使得经调制的载波信号包括关于所述体内性质的信息和关于所述第二脉冲场中的所述脉冲的信息。3.如权利要求1或2所述的传感器电路，其中，所述第二换能器包括：第一换能器部件，其响应于所述第二脉冲场而生成电压；以及第二换能器部件，其被耦合到所述第一换能器部件，所述第二换能器部件具有所述第二电性质，并且其中，所述第二换能器部件使得所述第二电性质取决于由所述第一换能器部件生成的电压。4.如权利要求3所述的传感器电路，其中，所述谐振电路还包括：第三换能器，其中，所述第三换能器的第三电性质取决于所述体内性质，并且其中，所述第三换能器与所述第一换能器间隔开，使得所述第一换能器和所述第三换能器测量身体中的不同位置处的所述体内性质；其中，所述第一换能器和所述第二换能器部件形成第一谐振子电路；并且其中，所述第二换能器还包括：第三换能器部件，其被耦合到所述第一换能器部件，并且被耦合到所述第三换能器以形成第二谐振子电路，所述第三换能器部件具有所述第二电性质，并且其中，所述第三换能器部件使得所述第二电性质取决于由所述第一换能器部件生成的电压。5.如权利要求4所述的传感器电路，其中，所述第二换能器部件和所述第三换能器部件被布置为：使得所述第一换能器和所述第二换能器部件在第二脉冲信号的第一相位期间为所述经调制的载波信号生成至少一对边带，并且使得所述第三换能器部件和所述第三换能器在所述第二脉冲信号的第二相位期间为所述经调制的载波信号生成至少一对边带，其中，所述第二相位与所述第一相位相反。6.如权利要求1-5中的任一项所述的传感器电路，其中，所述体内性质是以下各项中的任何一项或多项：压力、温度、电导率、渗透性，以及介电常数。7.如权利要求1-6中的任一项所述的传感器电路，其中，所述第二脉冲场是超声场、X射线场、在磁共振成像MRI中使用的电磁EM场或光。8.一种用于确定体内性质的测量结果的信号分析器，所述信号分析器包括：处理单元，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：WJ·A·德维吉斯，G·J·N·都德曼，M·克雷吉嫩，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL