ES2253492T3

ES2253492T3 - Dispostivo medico con un sensor de posicion.

Info

Publication number: ES2253492T3
Application number: ES02254182T
Authority: ES
Inventors: Assaf Govari
Original assignee: Biosense Webster Inc
Current assignee: Biosense Webster Inc
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: KR100869036B1; JP2003088535A; US7286868B2; JP4307018B2; EP1266614B1; AU783887B2; KR20020096885A; DE60207636T2; CA2390625C; DK1266614T3; IL149645A; US20030036695A1; DE60207636D1; CA2390625A1; ATE311145T1; EP1266614A1; AU4065602A; IL149645A0

Abstract

Una combinación de dispositivo médico y sensor de posición incluyendo: (a) un dispositivo médico (80) que tiene un cuerpo (85); (b) un sensor de posición (10) unido al cuerpo (85), caracterizado porque el sensor de posición tiene un núcleo (12) hecho de un material permeable alto, siendo el material un material magnético que produce un campo magnético que conmuta la polaridad y produce un pulso de voltaje sustancialmente uniforme a la aplicación de un campo externo, donde el sensor de posición (10) mantiene la exactitud de 1 mm a temperaturas superiores a 75°C, preferiblemente a aproximadamente 80°C.

Description

Dispositivo médico con un sensor de posición.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a sistemas de seguimiento de objetos, y específicamente a sensores de posición que tienen alta sensibilidad a altas temperaturas para seguir la posición y orientación de un dispositivo médico.

Antecedentes de la invención

En muchos procedimientos médicos se introducen en el cuerpo del paciente dispositivos, tales como sondas, endoscopios, catéteres, stents e identificadores/marcado-res. Tales dispositivos se utilizan para gran variedad de procedimientos incluyendo acciones quirúrgicas irreversibles, tal como ablación y toma de muestras de tejido. Por lo tanto, hay que tener información exacta sobre la posición y orientación de la sonda dentro del cuerpo del pacien-
te.

Los sistemas electromagnéticos de determinación de posición proporcionan un método conveniente de recibir información exacta sobre la posición y orientación de dentro del cuerpo, y permitir el seguimiento exacto de estos objetos. Tales sistemas se describen por ejemplo en las Patentes de Estados Unidos 5.558.091, 5.391.199 y 5.443.489, y en las Publicaciones de Patente Internacional WO94/04938 y WO96/05768. Estos sistemas determinan las coordenadas de un dispositivo usando uno o varios sensores de campo, tal como un dispositivo de efecto Hall, bobinas u otras antenas soportadas en el dispositivo. Los sensores de campo son transductores utilizados como sensores de posición y están situados típicamente en o junto al extremo distal del dispositivo, y/o a lo largo de la longitud del dispositivo. Por lo tanto, los transductores se hacen preferiblemente lo más pequeños que sea posible para encajar en el dispositivo sin interferir con la maniobrabilidad del dispositivo o aumentar excesivamente su tamaño.

La Patente de Estados Unidos 5.558.091 describe un conjunto sensor de efecto Hall de una forma de cubo que incluye tres películas galvanomagnéticas finas mutuamente ortogonales. Este conjunto sensor es preferiblemente de dimensiones aproximadas de 3 x 0,75 x 0,75 mm. La Patente 5.558.091 describe además otro conjunto sensor de efecto Hall que incluye tres elementos sensores de campo en forma de chips semiconductores. Cada chip incluye una o más barras alargadas de un material magnetorresistivo. Cada chip es sensible a componentes de campo magnético en la dirección de la barra. Este conjunto tiene preferiblemente un diámetro de 0,8 mm o menos. Sin embargo, tales chips tienen no linealidades, efectos de saturación, histéresis y derivas de temperatura.

Por lo tanto, la mayoría de los sistemas magnéticos de determinación de posición usan sensores hechos de bobinas miniatura que incluyen gran número de vueltas de un hilo conductor eléctrico. Tales bobinas se describen, por ejemplo, en las publicaciones PCT PCT/GB93/01736, WO94/04938 y WO96/05768, en la Patente de Estados Unidos 5.391.199 antes mencionada, y en la publicación PCT PCT/IL97/00009. El rendimiento de una bobina de sensor depende de su inductancia, que es una función del número de vueltas de la bobina por el área en sección transversal de la bobina. Por lo tanto, al planificar y diseñar una bobina miniatura para uso dentro de un dispositivo quirúrgico, por ejemplo, generalmente hay que hacer un compromiso entre rendimiento y el tamaño de la bobina. Tales bobinas se utilizan típicamente en sensores de posición que tienen tres bobinas de sensor mutuamente ortogonales y tienen típicamente dimensiones mínimas de 0,6 x 0,6 x 0,6 mm y más en general de 0,8 x 0,8 x 0,8 mm. Siempre se ha creído que las bobinas más pequeñas del mismo tipo no proporcionarían un rendimiento aceptable y que también son difíciles de fabricar. Además, dadas estas limitaciones de tamaño fijas, no se han desarrollado bobinas de sensor que tienen un diámetro externo inferior a 0,6 mm.

Además, para estos tipos de sensores de posición, es común que la bobina de sensor incluya un núcleo. Para los sensores de posición (bobina de sensor) que utilizan un núcleo, es sabido que el material del núcleo puede constar de dos materiales aceptables. El primer material es ferrita y se ha usado con éxito como un material de núcleo para dispositivos médicos que tienen una bobina de sensor con un núcleo.

El material de núcleo más recientemente desarrollado que también ha demostrado ser efectivo como material de núcleo para una bobina de sensor en un dispositivo médico es hierro carbonilo. Sin embargo, para ambos tipos de materiales de núcleo, las bobinas de sensor que utilizan tal material de núcleo estarían limitadas en general a los requisitos de dimensión mínima de diámetro externo descritos anteriormente. Para determinar ambas coordinadas de traslación y rotación, algunos sistemas de determinación de posición, tal como el sistema descrito en la publicación PCT WO96/05768 antes mencionada, usan tres bobinas de sensor, que tienen ejes respectivos que son linealmente mutuamente independientes, preferiblemente mutuamente ortogonales. Preferiblemente, estas tres bobinas se empaquetan conjuntamente para formar un conjunto sensor, que se utiliza para proporcionar lecturas de coordenadas de orientación y posición en seis dimensiones. El uso de un conjunto que tiene las tres bobinas dentro de un paquete permite la fácil inserción y/o unión de las bobinas a dispositivos tal como catéteres. También, el conjunto realiza la colocación exacta de las bobinas una con relación a otra, simplificando así la calibración de sistemas de determinación de posición que utilizan las bobinas. En general, las bobinas se encierran en unas cajas de forma cilíndrica, que protege las bobinas del entorno.

En el sistema de la publicación `768, este conjunto tiene típicamente una longitud de aproximadamente 6 mm y un diámetro de aproximadamente 1,3 mm. Dado que los ejes de las bobinas tienen que ser en general mutuamente ortogonales para lograr la detección de posición exacta en las seis dimensiones, no es posible hacer el diámetro del conjunto mucho más pequeño.

Aunque este conjunto de espiral encaja en la mayoría de los dispositivos médicos, en algunos casos se desean bobinas de rendimiento equivalente y menor anchura. Por ejemplo, la Patente de Estados Unidos 6.203.493 describe un método de mejorar la exactitud de determinación de posición de un endoscopio que incluye bobinas miniatura de detección de posición, distanciando las bobinas del aparato metálico dentro del endoscopio. Si el conjunto de espiral se puede hacer con una anchura más pequeña, es posible incrementar la separación entre las bobinas miniatura y el aparato metálico, y lograr así mejor exactitud del sistema de determinación de posición.

Las bobinas hechas por procedimientos de fotolitografía o VLSI son conocidas como se describe en la Patente de Estados Unidos 6.201.387 B1, en la que estas bobinas se denominan bobinas fotolitográficas. Las bobinas fotolitográficas se hacen en general en forma de un conductor en espiral impreso en un sustrato de material plástico, cerámico o semiconductor. Tales bobinas incluyen convencionalmente hasta cuatro capas en espiral en solapamiento, usando técnicas de fabricación actualmente disponibles.

También se utilizan comúnmente bobinas fotolitográficas o antenas en tarjetas inteligentes sin contactos, como es conocido en la técnica. Estas tarjetas comunican inductivamente y reciben potencia de un circuito lector mediante una bobina fotolitográfica o antena embebida en la tarjeta. Dado que el grosor de las tarjetas inteligentes se limita a menos de 0,8 mm, incluyen en general solamente una sola bobina, cuyo eje es necesariamente perpendicular al plano de la tarjeta. Para comunicar con el lector, la tarjeta inteligente debe estar orientada apropiadamente, de manera que el eje de espiral esté alineado con un campo magnético generado por el lector, para lograr el acoplamiento apro-
piado.

Reducir la anchura o diámetro externo del conjunto de espiral permitiría usar sistemas de determinación de posición con dispositivos más estrechos, que en general tienen excelente maniobrabilidad y facilidad de acceder a posiciones remotas. Alternativamente, reducir la anchura o diámetro externo del conjunto de espiral permitiría al conjunto ocupar una menor porción del área en sección transversal del dispositivo, dejando más espacio para el aparato funcional y/o los canales operativos a lo largo de los dispositivos.

Hasta la fecha, no ha habido sensores de posición o bobinas de sensor que tengan diámetros exteriores de menor tamaño que los sensores antes descritos y sean capaces de lograr medidas de rendimiento tal como mantener un alto grado de exactitud a altas temperaturas.

US 5.980.472 describe una combinación de dispositivo médico y sensor de posición del tipo expuesto en el preámbulo de la reivindicación acompañante 1. La combinación es para uso en comprobar una articulación, y se aplica externamente al cuerpo del paciente.

GB 2071336 describe un codificador de posición del tipo de inducción magnético. El codificador incluye al menos dos devanados y un hilo Wiegand que acopla magnéticamente los devanados.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere hacia una combinación de dispositivo médico y sensor de posición incluyendo un dispositivo médico que tiene un cuerpo, y un sensor de posición que tiene un núcleo hecho de un material permeable alto donde el material es un material magnético que produce un campo magnético que conmuta la polaridad y produce un pulso de voltaje sustancialmente uniforme a la aplicación de un campo externo. El sensor de posición mantiene la exactitud dentro de \leq 1 mm a temperaturas superiores a 75ºC. Además, el sensor de posición mantiene preferiblemente la exactitud dentro de \leq 1 mm a temperaturas a aproximadamente 80ºC.

Preferiblemente, el sensor de posición incluye además un devanado colocado circunferencialmente alrededor del núcleo.

Preferiblemente, el núcleo se hace de un material de efecto Wiegand.

El sensor de posición se puede usar para determinar las coordenadas de posición y/u orientación.

El núcleo del sensor de posición según la presente invención puede tener un diámetro externo de menos de aproximadamente 0,3 mm y preferiblemente el núcleo tiene un diámetro externo de aproximadamente 0,25 mm. Además, en una realización, el devanado está unido al núcleo. Además, una combinación del núcleo y el devanado puede tener un diámetro externo de menos de aproximadamente 0,5 mm y preferiblemente un diámetro externo de aproximadamente 0,4 mm.

El núcleo del sensor de posición para una realización según la presente invención incluye cobalto, vanadio y hierro. Además, el material del núcleo incluye aproximadamente 20-80% cobalto en una realización. En otra realización según la presente invención, el material del núcleo incluye aproximadamente 2-20% vanadio. En otra realización de la presente invención, el material del núcleo incluye aproximadamente 25-50% hierro. En una realización preferida según la presente invención, el material del núcleo incluye aproximadamente 52% cobalto, 10% vanadio y 38% hierro.

En una realización preferida de la presente invención, el sensor de posición tiene una exactitud dentro de aproximadamente 0,5 mm.

En una realización alternativa del sensor de posición según la presente invención, el material del núcleo incluye una aleación de cobre, níquel, y hierro (CuNiFe). En otra realización del sensor de posición según la presente invención, el material del núcleo incluye una aleación de hierro, cromo y cobalto. Estas realizaciones alternativas para el material de núcleo también garantizan una exactitud dentro de aproximadamente 0,5 mm para el sensor de posición según la presente invención.

La combinación de dispositivo médico y sensor de posición, según la presente invención, se utiliza en unión con un sistema de posición y orientación que mantiene la exactitud incluso a altas temperaturas.

También se describe un método, que no forma una parte de la invención, para medir temperatura a un lugar dentro de un paciente durante un procedimiento médico. El método incluye disponer un dispositivo médico que tiene un sensor de posición y colocar el dispositivo médico dentro del paciente y colocar el sensor de posición en el lugar. Se envía una señal de medición de temperatura al sensor de posición y se mide el voltaje en el sensor de posición. Un valor de resistencia se determina en base a la señal de medición de temperatura y el voltaje y después se determina un valor de temperatura en base al valor de resistencia. El método para medir la temperatura utiliza las varias realizaciones para el sensor de posición y combinación de dispositivo médico y sensor de posición como se ha esbozado anteriormente.

Se utiliza un algoritmo almacenado en la memoria de un procesador de señales utilizado por el sistema de posición y orientación para determinar la temperatura en o junto al sensor de posición del dispositivo médico. El algoritmo incluye además utilizar un factor de deriva de resistencia que se añade al valor de resistencia medido según el algoritmo.

El método de medición de temperatura incluye además generar un campo aplicado externamente tal como un campo magnético CA en el lugar dentro del paciente. El campo aplicado externamente es producido por una señal de generador enviada a una pluralidad de generadores de campo magnético. La señal de medición de temperatura está a una frecuencia diferente de la señal de generador. En una realización, la señal de medición de temperatura está a 4 KHz y la señal de generador está a 3 KHz.

También se describe un método para regular la sensibilidad a la temperatura de un dispositivo médico que tiene un sensor de posición donde el método incluye los pasos de proporcionar un dispositivo médico que tiene un sensor de posición y medir el voltaje en el sensor de posición. El valor de resistencia se determina a partir del voltaje medido y el valor de temperatura se determina en el sensor de posición en base al valor de resistencia. Además, la sensibilidad se determina en el sensor de posición en base a la temperatura y la información de posición suministrada por el sensor de posición se regula en base a la sensibilidad.

El método para regulación a temperatura utiliza el sensor de posición y dispositivo médico que tiene la combinación de sensor de posición esbozada anteriormente.

La información de posición derivada del sensor de posición tiene forma de coordenadas de posición y/o orientación. Se almacena un algoritmo de sensibilidad en la memoria del procesador de señales del sistema de posición y orientación. El algoritmo de sensibilidad a la temperatura aplica un factor de deriva de resistencia al valor de resistencia determinado por el método para regular la sensibilidad a la temperatura del dispositivo médico que tiene el sensor de posición.

Además, la sensibilidad del sensor de posición se determina aplicando un factor de deriva de sensibilidad al valor de temperatura determinado anteriormente. El factor de deriva de sensibilidad se almacena en la memoria de un procesador de señales. El factor de deriva de resistencia y el factor de deriva de sensibilidad se derivan de un perfil de resistencia frente a temperatura del sensor de posición y un perfil de sensibilidad frente a temperatura del sensor de posición respectivamente. El perfil de resistencia frente a temperatura del sensor de posición y el perfil de sensibilidad frente a temperatura del sensor de posición están prealmacenados en la memoria del procesador de señales de la posición y orientación.

Estos y otros objetos, características y ventajas de la presente invención serán más fácilmente evidentes por la descripción detallada expuesta a continuación, tomada en unión con los dibujos anexos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1A es una vista en sección transversal de una bobina de sensor que tiene un núcleo para uso como un sensor de posición según la presente invención.

La figura 1B es una vista en sección transversal de la bobina de sensor de la figura 1A como un sensor de posición unido a un cuerpo de un dispositivo médico.

La figura 2 es una ilustración esquemática de un aparato de prueba para el sensor de posición y dispositivo médico de las figuras 1A y 1B según la presente invención.

La figura 3A es un gráfico que indica un experimento de calor de regresión para el sensor de posición según la presente invención que representa la resistencia en función de la temperatura.

La figura 3B es un gráfico que refleja un experimento de calor de regresión para el sensor de posición según la presente invención que representa la sensibilidad en función de la temperatura.

La figura 4 es una ilustración esquemática de otro sistema de prueba que utiliza el sensor de posición según la presente invención.

Y la figura 5 es un gráfico de la salida de impulso para el material de efecto Wiegand del sensor de posición según la presente invención que representa el voltaje en función del tiempo.

Descripción de las realizaciones preferidas

A efectos de esta descripción, los términos "bobina de sensor", "bobina", "sensor de ubicación" y "sensor de posición" tienen el mismo significado y se utilizan de forma intercambiable. Un sensor de posición es un sensor que proporciona información de posición en forma de señales que determinan las coordenadas de posición y/o orientación del sensor de posición de la manera descrita anteriormente.

La presente invención, como se ilustra bien en las figuras 1A y 1B, muestran un sensor de posición incluyendo una bobina de sensor 10 que tiene un núcleo 12 hecho de material de efecto Wiegand, que se describe con mayor detalle a continuación, y un devanado (en forma de hilo de cobre) unido a o devanado circunferencialmente alrededor del núcleo 12. La bobina de sensor 10 es especialmente útil como un sensor de posición para un dispositivo médico 80 como se representa en la figura 1 B. Como se ha mencionado anteriormente, la bobina de sensor 10 se usa como un sensor de posición para determinar información de posición en forma de coordenadas de posición y/o orientación.

La bobina de sensor 10 tiene preferiblemente una longitud L de aproximadamente 3,0-4,0 mm aunque la longitud L puede ser más larga. Los hilos 16 están conectados a la bobina de sensor 10 que conduce desde el hilo de devanado 14 donde los hilos 16 están conectados operativamente a un circuito para la medición del voltaje inducido en la bobina de sensor 10.

Como se representa en la figura 1B, el núcleo 12 de la bobina de sensor 10 tiene un diámetro externo (OD_{1}) inferior a 0,3 mm y preferiblemente un OD_{1} de aproximadamente 0,25 mm. El diámetro externo total para la bobina de sensor 10 (OD_{2}) es inferior a 0,5 mm y preferiblemente un OD_{2} de aproximadamente 0,4 mm. Debido al tamaño sumamente compacto de la bobina de sensor 10 según la presente invención, la bobina de sensor 10 se puede acomodar en el cuerpo 85 del dispositivo médico 80 donde el dispositivo médico 80 tiene un diámetro externo (OD_{3}) inferior o igual a aproximadamente 0,67 mm (2F o menos). Así, la bobina de sensor 10 es útil como un sensor de posición en varios dispositivos médicos 80. Por ejemplo, el dispositivo médico 80 incluye preferiblemente dispositivos tal como un catéter, una sonda, un stent, un identificador o marcador, etc. A estas dimensiones, el dispositivo médico 80 incluyendo la bobina de sensor 10 según la presente invención se utiliza en varias aplicaciones médicas tal como procedimientos de diagnósticos y/o terapéuticos realizados en los varios tejidos y órganos del cuerpo del paciente.

La bobina de sensor 10 según la presente invención es especialmente útil para dispositivos médicos 80 usando una única bobina de sensor como un sensor de posición aunque se puede utilizar en sensores de posición que tienen múltiples dispositivos de bobina de sensor tal como tres bobinas de sensor mutuamente ortogonales. Los dispositivos médicos 80 que usan una disposición de solamente una bobina de sensor 10 se denominan un "sistema de eje único". Para la bobina de sensor 10 según la presente invención, la bobina de sensor 10 tiene una longitud L que es al menos de dos a tres veces el diámetro externo OD_{2} de la bobina de sensor 10 y preferiblemente una longitud L que es superior a seis veces el OD_{2} de la bobina de sensor 10. Así, la bobina de sensor 10 según la presente invención es más sensible que las bobinas de sensor de la técnica anterior que tiene núcleos de ferrita o hierro carbonilo. Además, la relación longitud/OD de la bobina de sensor 10 garantiza que la bobina de sensor 10 es más fácil y más fácil de fabricar puesto que es mecánicamente más estable en comparación con bobinas de sensor que tienen material de ferrita con una relación similar de longitud/OD que tendería a dar lugar a un núcleo de sensor que es quebradizo.

Material de núcleo

Según la presente invención, el material para el núcleo 12 es un material de alta permeabilidad y alta flexibilidad mecánica tal como material de efecto Wiegand, que puede estar en forma de un hilo. El material de efecto Wiegand se produce en general trabajando en frío un hilo ferromagnético de 0,254 mm (0,01 0 pulgada) de diámetro. El hilo se hace de Vicalloy que es una mezcla de cobalto, hierro, y vanadio (fabricado por HID Corporation de North Haven, Connecticut, Estados Unidos de América). Este material es un material magnético biestable autonucleante, especialmente endurecido, que puede estar en forma de un hilo, y puede generar pulsos de hasta 600 milivoltios sin entradas eléctricas. Funciona por control de los saltos de Barkhausen. A efectos de esta descripción, los términos "material de efecto Wiegand", "material Wiegand", "aleación Wiegand", e "hilo Wiegand" tienen el mismo significado y se utilizan de forma intercambiable.

Con respecto al uso de este material de efecto Wiegand para el núcleo 12 de la bobina de sensor 10, el material incluye varias combinaciones de mezcla de cobalto, vanadio y hierro respectivamente. Por ejemplo, en una realización para la bobina de sensor 10, el material de núcleo incluye aproximadamente 20%-80% cobalto y el porcentaje restante del material incluye vanadio y hierro. En otra realización para la bobina de sensor 10, el material de núcleo incluye aproximadamente entre 2%-20% vanadio y el porcentaje restante del material incluye cobalto y hierro. En otra realización de la bobina de sensor 10, el material de núcleo incluye aproximadamente entre 25%-50% hierro y el porcentaje restante del material incluye cobalto y vanadio.

En una realización preferida para el núcleo 12 de la bobina de sensor 10, el material de núcleo incluye aproximadamente 52% cobalto, 10% vanadio y 38% hierro. Es importante observar que el material de núcleo para el núcleo 12 puede incluir cualquier combinación y porcentaje de composición deseados además de las combinaciones ilustradas anteriormente.

El proceso de trabajo en frío utilizado en el material de efecto Wiegand consta de varios pasos de cantidades crecientes de torsión y distorsión del material Wiegand (hilo) bajo la tensión aplicada.

El hilo de efecto Wiegand se endurece después para mantener la tensión acumulada durante el proceso de trabajo en frío. Este proceso hace que el material de efecto Wiegand tenga un centro magnético blando y una superficie endurecida por trabajo, que tiene una conectividad magnética más alta, llamada la "envuelta".

Cuando se aplica un campo magnético alterno de intensidad apropiada al material Wiegand, el campo magnético del centro del material conmuta la polaridad y después invierte, haciendo que se genere un pulso de voltaje brusco sustancialmente uniforme donde el pulso se denomina de ordinario un "pulso Wiegand". El proceso de trabajo en frío para producir material Wiegand "bloquea" permanentemente la capacidad de exhibir las conocidas discontinuidades de salto de Barkhausen en el material.

Con el material de efecto Wiegand como un material de núcleo, se produce conmutación magnética cuando el material Wiegand está en presencia de campos magnéticos longitudinales alternos. Dado que el ciclo de histéresis resultante contiene grandes saltos discontinuos denominados discontinuidades de Barkhausen que se producen debido a conmutación de polaridad de envuelta y centro. La acción de conmutación magnética del material Wiegand induce un voltaje a través de los devanados helicoidales de toma 14 de aproximadamente 10 microsegundos de duración como se representa en la figura 5.

Con el material Wiegand, la amplitud de impulso no es totalmente dependiente de la intensidad y orientación del campo de excitación. Los campos magnéticos positivo y negativo alternos de igual resistencia de saturación se utilizan para magnetizar y activar el material Wiegand cuando se usa para el sensor de posición 10. Estos campos magnéticos alternos se producen por un campo generado por corriente alterna.

Además, el efecto Wiegand es operativo para temperaturas del orden de entre 80ºC y 260ºC. Así, la banda de temperaturas funcionales de cada sensor de posición 10 se basa en las limitaciones de varias subpartes componentes del sensor individual.

Además, en una realización alternativa de la presente invención, el núcleo 12 de la bobina de sensor 10 consta de un material de aleación que incluye una mezcla de cobre, níquel y hierro (CuNiFe). Alternativamente, otra realización de la presente invención usa un núcleo 12 que consta de un material de aleación que incluye una mezcla de hierro, cromo y cobalto, por ejemplo, ARNOKROME^{TM} fabricado por la Rolled Products Division de Arnold Engineering Company (SPC Technologies, Marengo, Illinois, Estados Unidos de América). Ambos materiales, por ejemplo CuNiFe y hierro, aleaciones de cromo y cobalto, también son altamente permeables y materiales altamente flexibles mecánicamente y se utilizan como material de núcleo 12 para la bobina de sensor 10 según la presente invención.

Prueba de sensibilidad a la temperatura

Se realizó una prueba de sensibilidad a la temperatura en el sensor de posición 10 para el desarrollo de un algoritmo de sensibilidad a la temperatura (descrito con detalle a continuación) particular de un sistema de posición 30 (figura 4) que tiene una bobina de sensor 10 como el sensor de posición en el dispositivo médico 80, en particular, el sistema de eje único descrito en la Solicitud de Patente de Estados Unidos número de serie 09/620.316, presentada el 20 de julio de 2000. Por consiguiente, el algoritmo de sensibilidad a la temperatura se utiliza en unión con el algoritmo de posición y orientación del sistema de posición 30 (figura 4), por ejemplo un sistema de posición de eje único, para compensar los cambios de la sensibilidad a la temperatura para utilizar el sensor de posición 10 a altas temperaturas a la vez que se mantiene un alto grado de exactitud, por ejemplo, \leq 1 mm y preferiblemente \leq 0,5 mm según la presente invención.

Al crear el algoritmo de sensibilidad a la temperatura, se realizaron pruebas de regresión de calor para comprobar la resistencia y sensibilidad de las bobinas de sensor 10 que tienen núcleos 12 hechos de material de efecto Wiegand en función de temperatura, como se representa bien en la Tabla 1 del Apéndice y las figuras 3A y 3B. Estas pruebas establecieron valores y rangos particulares del sensor de posición 10 de la presente invención. Por ejemplo, estos valores predeterminados incluyen un valor de deriva de resistencia (Gr) sobre un rango grande de temperaturas (30º a 80ºC) para los resultados de la resistencia del sensor frente a temperatura mostrados en la figura 3A y la Tabla 1 del Apéndice, y un valor de deriva de sensibilidad (GS) sobre el mismo rango de temperaturas de 30º a 80ºC para los resultados de la sensibilidad del sensor frente a la temperatura mostrados en la figura 3B y la Tabla 1 del Apéndice.

Estos valores se predeterminaron verificando el efecto de la composición del núcleo 12 del sensor (material de efecto Wiegand) en la sensibilidad a la temperatura de veinte sensores 10 (datos de ocho sensores de posición 10 representativos de los veinte sensores 10 comprobados se enumeran en la Tabla 1 del Apéndice). Para esta prueba, cada sensor de posición 10 constaba de una única bobina de sensor 10 que tiene un núcleo 12 hecho de material de efecto Wiegand. La sensibilidad a la temperatura para cada una de las bobinas de sensor 10, como el sensor de posición, se comprobaron en un aparato representado esquemáticamente en la figura 2. Por consiguiente, el sensor de posición (bobina de sensor 10) y el termopar 22 se introdujeron en un tubo de vidrio 24, que a su vez se colocó en un baño de agua caliente 26. Cada bobina de sensor 10 y termopar 22 tienen hilos 36 y 38, respectivamente, que están unidos a instrumentos para medir el voltaje y la temperatura, respectivamente, del sensor. Se vertió agua al baño a un nivel suficiente para sumergir cada sensor 10. El baño se colocó dentro de una cámara Helmholtz, que consta de tres pares de bobinas Helmholtz mutuamente ortogonales.

La figura 2 muestra dos de los tres pares de bobinas Helmholtz; el primer par consta de las bobinas Helmholtz 28 y 30; y el segundo par consta de las bobinas Helmholtz 32 y 34. Las bobinas Helmholtz están dispuestas de tal manera que la distancia entre las bobinas Helmholtz en un par sea igual al radio de cada una de las bobinas Helmholtz en el par. En la cámara Helmholtz, cada par de bobinas Helmholtz está dispuesto coaxialmente, teniendo los tres pares de bobinas Helmholtz tres ejes mutuamente ortogonales. La cámara Helmholtz tiene la propiedad de que el campo magnético dentro de la cámara es relativamente invariante con la distancia del centro de la cámara. No obstante, al comprobar los sensores de posición 10, se realizaron esfuerzos por situar los sensores 10 en el mismo punto dentro de la cámara. Las bobinas Helmholtz se energizaron con corriente alterna (CA) que tiene una frecuencia de 3 KHz. Se midieron los voltajes de sensor de una bobina de sensor 10 en cada sensor de posición en incrementos de cinco grados en el rango de temperaturas de 30º a 80ºC. Se realizaron mediciones en los veinte sensores de posición 10 donde los núcleos de bobina de sensor 12 eran de material de efecto Wiegand para determinar parámetros como la deriva de resistencia G_{r}, deriva de sensibilidad a la temperatura G_{s}, la deriva de resistencia frente a la pendiente de temperatura a_{0} y la deriva de sensibilidad frente a la pendiente de temperatura b_{0} usada para establecer una corrección de sensibilidad S(T), por ejemplo como parte de un algoritmo de compensación de sensibilidad en tiempo real para el algoritmo de posición y orientación del sistema de posición 30.

Se envía una señal de 4 KHz mediante la bobina de sensor 10 y se mide el voltaje a través de la bobina 10. La relación de voltaje y la corriente de 4 KHz (I) es la resistencia. La señal de 4 KHz se utiliza para no perturbar las otras frecuencias del sistema 30 que son inferiores a 4 KHz.

En primer lugar, dado que la corriente (I) suministrada mediante cada sensor 10 es consistente y uniforme (de una señal de 4 KHz suministrada por el sistema de posición y orientación 30 representado en la figura 4), los voltajes leídos en cada sensor 10 a cada temperatura fueron convertidos en un valor de resistencia por el procesador de señales 48. Los valores de deriva de resistencia G_{r} se representaron contra la temperatura como se ilustra en la figura 3A y la Tabla 1 del Apéndice. Los valores de resistencia (en ohmios) se midieron a cada temperatura a lo largo del rango de temperaturas seleccionado (30º a 80ºC) y se convirtieron a los valores de gradiente G_{r} (como porcentaje de deriva de resistencia), es decir la diferencia porcentual de una resistencia de bobina de sensor a la temperatura T con relación a su resistencia a 80ºC según la ecuación:

Gr(%) = \frac{IR(T)-R(80)^{I}}{R(80)} x 100

donde G_{r} es deriva de resistencia cuando el valor de gradiente en porcentaje deriva porcentual), R(T) es la resistencia de bobina de sensor a la temperatura T y R(80) es la resistencia de bobina de sensor a 80ºC. En base a estos resultados, la deriva de resistencia total era aproximadamente 13% sobre todo el rango de temperaturas. Como se representa en la figura 3A, el gráfico muestra una relación lineal (curva lineal) entre deriva de resistencia y temperatura y la pendiente b_{0} para este cambio de resistencia es relativamente constante a aproximadamente 0,30%/grado para todos los sensores 10 comprobados. Por consiguiente, un factor de deriva de resistencia b_{0}, por ejemplo 0,30 (pendiente de la resistencia frente a datos de temperatura), se predetermina, establece y almacena en el procesador de señales 48 para el sistema de posición 30.

Además, también se midió la sensibilidad (S) en V/gauss a KHz para cada uno de los sensores 10 sobre el rango de temperaturas y la deriva de sensibilidad G_{S} se determinó y representó contra la temperatura como se representa en la figura 3B. Estas mediciones de sensibilidad S se convirtieron a valores de gradiente GS (como deriva porcentual de la sensibilidad a temperatura), es decir, la diferencia porcentual de un voltaje de bobina de sensor a la temperatura T con relación a su voltaje a 80ºC, según la ecuación siguiente:

Gs(%) = \frac{IV(T)-V(80)^{I}}{V(80)} x 100

donde G_{S} es la deriva de sensibilidad como el valor de gradiente en porcentaje deriva porcentual), V(T) es el voltaje de bobina a la temperatura T y V(80) es el voltaje de bobina de sensor a 80ºC. En base a estos resultados, la deriva de sensibilidad total es aproximadamente 1,24% en todo el rango de temperaturas y la pendiente a_{0} para este perfil de deriva de sensibilidad frente a temperatura es aproximadamente 0,025%/grado. Así, un factor de deriva de sensibilidad a_{0}, por ejemplo la pendiente de 0,25, es una constante que se predetermina, establece y almacena en el procesador de señales 48 para el sistema de posición 30.

Algoritmo de sensibilidad a temperatura y uso

En base a la verificación realizada se ha creado un algoritmo de sensibilidad a la temperatura para el sistema de posición 30. Los datos de la verificación mostraron que el cambio de resistencia b_{0} y el cambio de sensibilidad a_{0} para los sensores de posición 10 comprobados son constantes como evidencian los resultados de la Tabla 1 del Apéndice y las figuras 3A y 3B. Estas dos constantes (a_{0} y b_{0}) se almacenan en la memoria del procesador de señales 48 para el sistema de posición 30.

Además, cada sensor de posición 10 (usado en el dispositivo médico 80) se calibra a temperatura ambiente, por ejemplo, un rango de temperaturas entre 20º y 23ºC para establecer una sensibilidad inicial S_{0} y una resistencia inicial R_{0} para cada sensor de posición 10. Estos valores se almacenan también en el procesador de señales 48 en la porción de memoria, por ejemplo, la EPROM.

Cuando se usa, el dispositivo médico 80 que tiene el sensor de posición 10 se coloca dentro de un paciente y dentro de un campo magnético CA generado externamente aplicado desde una pluralidad de generadores de campo magnético (no representados) colocados fuera del paciente. Al utilizar el dispositivo médico 80, por ejemplo en un procedimiento tal como un procedimiento de ablación, se suministra corriente (I) mediante el sensor de posición 10 como una señal consistente y uniforme, por ejemplo, una señal 4 KHz suministrada por el sistema de posición 30. El valor de voltaje se determina en el sensor 10 y el valor de voltaje se convierte en el valor de resistencia R(T) por el procesador de señales 48 según la fórmula R(T)=V/I. A su vez, la temperatura en tiempo real (T) en el sensor de posición 10 se determina según la fórmula:

T = \frac{R(T)-R_{0}}{b_{0}}

donde R(T) es la resistencia determinada a la temperatura corriente o en tiempo real en el sensor de posición 10, R_{0} es la resistencia inicial determinada durante el procedimiento de calibración y se reclama de la memoria del procesador de señal y b_{0} es el factor de deriva de resistencia también reclamado de la memoria.

El paso siguiente después de calcular la temperatura en tiempo real T es determinar la sensibilidad corriente o en tiempo real S(T) del sensor de posición 10 a esta temperatura según la fórmula:

S(T)=S_{0} + a_{0}XT

donde S_{0} es la sensibilidad inicial para el sensor de posición 10, a_{0} es el factor de deriva de sensibilidad (determinados ambos durante el procedimiento de calibración y reclamados de la memoria), y T es la temperatura en tiempo real calculada anteriormente.

En el paso siguiente, el algoritmo de posición y orientación (algoritmo de posición) del sistema de posición 30 se regula para tener en cuenta la sensibilidad en tiempo real S(T) que se usa ahora como un factor de corrección para el algoritmo de posición y orientación según la fórmula:

B = \frac{V}{S(T)}

donde B es el campo magnético calculado medido en el sensor de posición 10, V es el voltaje en el sensor de posición 10 y S(T) es la sensibilidad en tiempo real del sensor de posición 10 a la temperatura en tiempo real. A su vez, la nueva medición de campo magnético B se utiliza en el algoritmo de posición y orientación para calcular la posición, por ejemplo la posición y orientación, del sensor de posición 10.

Por consiguiente, en cualquier momento dado durante el uso del dispositivo médico 80 y el sistema de posición 30, la exactitud de la información de coordenadas de posición y orientación derivada del sensor de posición 10 se mantiene a una exactitud de \leq 1 mm y preferiblemente \leq 0,5 mm mediante el uso del algoritmo de sensibilidad a la temperatura.

Prueba de exactitud

Además, se realizó otra prueba para medir el efecto de la composición del núcleo de bobina de sensor en la posición determinada de un dispositivo médico 80 bajo condiciones de ablación simuladas (alta temperatura) usando el aparato, incluyendo el sistema de posición 30, mostrado esquemáticamente en la figura 4. Las puntas distales de dispositivos médicos, por ejemplo un catéter de ablación 80 y un catéter de referencia 80a se sujetaron fijamente en baño de agua 44 para evitar el movimiento de las puntas de catéter durante la prueba. El catéter de ablación 80 y el catéter de referencia 80a contenían sensores de posición. Además, el catéter de ablación 80 estaba equipado con un electrodo de ablación de 4 mm de largo 91 en su punta distal. El baño se llenó de agua salada que tiene una impedancia de aproximadamente 100 ohmios para simular sangre. Los extremos próximos de los catéteres 80 y 80a se conectaron a la caja de conexiones 46 mediante la que se podían recibir y transmitir señales eléctricas de y a los sensores de posición y el electrodo 91. La caja de conexiones 46 se conectó al procesador de señales 48 para calcular la posición (en forma de coordenadas de posición y orientación) de la punta de catéter de ablación 80 con relación a la punta de catéter de referencia 80a. El generador RF 50 se conectó a la caja de conexiones 46 para suministrar energía RF al electrodo de ablación 91 en la punta distal de catéter de ablación 80. El electrodo de retorno del generador RF 52 también estaba en el baño 44 y estaba conectado al generador RF 50.

El aparato de la figura 4 estaba dentro de un campo magnético generado por tres elementos generadores de campo magnético, por ejemplo electroimanes (no representados) dispuestos en una disposición triangular aproximadamente 40 cm entre centros colocados debajo del aparato. Para cada catéter comprobado, se hicieron diez lecturas de posición antes de suministrar energía RF al electrodo de punta de catéter 91. Se hicieron otras diez lecturas de posición después de iniciar el suministro de energía RF en el electrodo de punta distal a un nivel de potencia de 70 W. Se evaluaron varios tipos de catéteres. Los tipos de catéter incluían catéteres que tienen sensores de posición que tiene núcleos de bobina de sensor incluyendo ferrita; catéteres que tienen sensores de posición con núcleos de bobina de sensor incluyendo hierro carbonilo y según la presente invención, catéteres 80 que tienen bobinas de sensor 10 con núcleos 12 hechos de material de efecto Wiegand. El procesador de señales 48 empleó el algoritmo de corrección de sensibilidad a temperatura al verificar los catéteres 80 que tenían las bobinas de sensor 10 con núcleos de material de efecto Wiegand 12 de la presente invención.

Puesto que las puntas de catéter se sujetaron fijamente al baño durante las pruebas, a falta de cualquier error de posición, las puntas de catéter deberán haber registrado la misma posición antes y durante el suministro de energía RF a los electrodos de punta distal. De hecho, se observaron las diferencias entre posición de punta antes y durante el suministro de energía RF. El error de posición media de los catéteres durante las condiciones de ablación simuladas (definidas como el valor absoluto de la diferencia de la posición de punta antes y durante el suministro de energía RF al electrodo de punta de catéter) en función de la composición del núcleo de sensor se muestra en la Tabla 2 siguiente.

TABLA 2 Error de posición (mm) y sensibilidad (V/GAUSS a 3 KHZ) en función de la composición del núcleo de bobina de sensor

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Composición del núcleo de bobina de sensor	Error de posición medio (mm)	Sensibilidad (V/GAUSS)
Ferrita	5,9	3,0
Hierro carbonilo	0,4	3,3
Aleación Wiegand	0,5	7,0-8,0

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Como se representa en la Tabla 2, aunque la bobina de sensor 10 con el núcleo de material de efecto Wiegand (aleación Wiegand) 12 demostró un aumento de sensibilidad superior a 2X sobre ambas bobinas de sensor de núcleo de ferrita y hierro carbonilo, todavía se mantenía un alto grado de exactitud, por ejemplo solamente 0,5 mm de error. Este error mínimo en la información de coordenadas de posición y orientación era un resultado directo del algoritmo de corrección de sensibilidad a temperatura. Por consiguiente, aunque el sensor de posición 10 según la presente invención reflejó una sensibilidad general que va desde entre 7,0-8,0 V/gauss, el sensor de posición 10 demostró un alto grado de exactitud debido a su error de posición mínimo. Así, la combinación de dispositivo médico y sensor de posición 10 según la presente invención es especialmente útil para varias aplicaciones médicas incluyendo incluso las aplicaciones médicas que experimentan alta temperaturas de hasta 80ºC tal como procedimientos de ablación térmica. Además, el error de posición media de aproximadamente 0,5 mm para el sensor de posición 10 de la presente invención y éste está sumamente cerca, si no es despreciable, al error de posición observado con las bobinas de sensor de núcleo de hierro carbonilo aunque estas bobinas demostraron sensibilidad más baja. Así, hay una caída de exactitud despreciable en intercambio para la disminución considerable de tamaño que proporciona el sensor de posición 10 de la presente invención. Un beneficio de tamaño que no se puede lograr con sensores de posición que utilizan ferrita o hierro carbonilo como su material de núcleo a causa de los retos planteados por los requisitos de manipulación y fabricación de estos dos materiales. Los inconvenientes asociados con estos dos materiales se deben a características tal como fragilidad de estos materiales que tienen una limitación general en la relación entre longitud y diámetro para el sensor. Por consiguiente, puesto que el sensor de posición 10 de la presente invención elimina estos inconvenientes, se puede utilizar en muchos dispositivos de dimensiones más pequeñas, tales como los tamaños esbozados anteriormente, de lo que antes se consideraba posible.

Medición de temperatura con sensor de posición

También se describe un método, que no forma parte de la invención, de medir la temperatura adyacente al sensor de posición (bobina de sensor) 10 en el dispositivo médico 80 que utiliza la bobina de sensor 10 y el sistema de posición y orientación 30. El método de medir la temperatura en el dispositivo médico 80 incluye establecer una señal de medición de temperatura distinta de la señal usada para energizar los generadores de campo electromagnético (no representados) del sistema 30. Como con la señal del generador de campo, la señal de medición de temperatura es una señal CA. Sin embargo, la señal de medición de temperatura está a una frecuencia diferente de la frecuencia usada para excitar los generadores de campo.

La señal de medición de temperatura es una señal CA uniforme transmitida a la bobina de sensor 10 por el sistema 30. Por ejemplo, los generadores de campo son movidos por una señal del generador de campo que tiene una frecuencia de 3KHz y la señal de medición de temperatura enviada a la bobina de sensor 10 tiene una frecuencia de 4 KHz.

Cuando el dispositivo médico 80 es utilizado en un procedimiento médico, por ejemplo un procedimiento de ablación, la temperatura generada durante el procedimiento por el dispositivo 80 u otros dispositivos que se pueden utilizar junto con el dispositivo 80 es comprobada y medida por el sistema 30 usando la bobina de sensor 10 del dispositivo 80. Como se ha mencionado anteriormente, el método es especialmente útil para medición directa de temperaturas junto a la bobina de sensor 10 del dispositivo 80.

Al medir la temperatura, la señal de medición de temperatura, por ejemplo una señal de 4 KHz, se suministra a la bobina de sensor 10, y el voltaje a través de la bobina de sensor 10 se mide por el sistema 30 mediante el procesador de señales 48. Puesto que la señal de medición de temperatura, por ejemplo corriente (I) y el voltaje medido son conocidos en este punto, el procesador de señales 48 determina fácilmente la resistencia en la bobina de sensor 10 en base a estos dos valores.

Según el algoritmo de sensibilidad a la temperatura esbozado anteriormente, el valor de resistencia determinado por el procesador de señales 48 (en base a la señal de medición de temperatura y el voltaje medido) se regula por el factor de deriva de resistencia b_{0} constante) por el procesador de señales 48. Por consiguiente, este ajuste permite al procesador de señales 48 determinar con precisión la temperatura real en la bobina de sensor 10.

Por consiguiente, en el método descrito de medición de temperatura, el dispositivo médico 80 que tiene una bobina de sensor 10 se coloca dentro de un paciente y dentro de un campo magnético en un lugar deseado para llevar a cabo un procedimiento médico con el dispositivo 80. El sistema de posición y orientación 30 genera un campo magnético mediante una señal de generador suministrada a la pluralidad de generadores de campo magnético (no representados). Como se ha mencionado anteriormente, se suministra una señal del generador de campo a una primera frecuencia, por ejemplo de 3 KHz, a los generadores de campo y se suministra una señal de medición de temperatura (I) a una segunda frecuencia, por ejemplo 4 KHz, a la bobina de sensor 10.

Cuando el dispositivo médico 80 está siendo utilizado en el lugar deseado dentro del paciente y dentro del campo magnético aplicado externamente, el procesador de señales 48 realiza una medición de voltaje para medir el voltaje a través de la bobina de sensor 10. Según el algoritmo descrito anteriormente, la señal de medición de temperatura (I) y el valor de voltaje medido se utilizan por el procesador de señales 48 para determinar un valor de resistencia en la bobina de sensor 10. Y, según este algoritmo, un valor de temperatura real se determina en el tiempo real en base a la temperatura real medida con la bobina de sensor 10.

Así, con el valor de temperatura real, el operador o médico que utiliza el sistema 30 puede realizar las acciones apropiadas. Por ejemplo, si la temperatura generada durante un procedimiento, tal como un procedimiento de ablación, resulta demasiado alta, por ejemplo, excede de 80ºC, el médico puede desear detener el procedimiento y dejar que se reduzca la temperatura en el lugar antes de continuar con el procedimiento. Éste es un beneficio de seguridad directo para el paciente.

Por consiguiente, la medición de temperatura proporciona al médico gran flexibilidad y evita tener que utilizar comprobaciones separadas de la temperatura o sensores de temperatura tal como termopares. Así, utilizando la bobina de sensor 10 según la presente invención, también se reducen los costos generales del procedimiento médico.

Aunque las realizaciones preferidas de la presente invención se han mostrado y descrito en la presente memoria, será obvio a los expertos en la materia que tales realizaciones se han ofrecido a modo de ejemplo solamente. Los expertos en la materia pensarán ahora en numerosas variaciones, cambios, y sustituciones sin apartarse de la invención. Por consiguiente, se pretende que la invención se limite solamente por el alcance de las reivindicaciones anexas.

1

Claims

1. Una combinación de dispositivo médico y sensor de posición incluyendo:

(a) un dispositivo médico (80) que tiene un cuerpo (85);

(b) un sensor de posición (10) unido al cuerpo (85), caracterizado porque el sensor de posición tiene un núcleo (12) hecho de un material permeable alto, siendo el material un material magnético que produce un campo magnético que conmuta la polaridad y produce un pulso de voltaje sustancialmente uniforme a la aplicación de un campo externo, donde el sensor de posición (10) mantiene la exactitud de \leq 1 mm a temperaturas superiores a 75ºC, preferiblemente a aproximadamente 80ºC.

2. La combinación según la reivindicación 1, donde el sensor de posición (10) incluye además un devanado (14) colocado alrededor del núcleo (12).

3. La combinación según la reivindicación 2, donde el núcleo (12) se hace de un material de efecto Wiegand.

4. La combinación según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde el material del núcleo (12) incluye una aleación de cobre, níquel y hierro (CuNiFe).

5. La combinación según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde el material del núcleo (12) incluye una aleación de hierro, cromo y cobalto.

6. La combinación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el devanado (14) está unido al núcleo (12).

7. La combinación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el sensor de posición (10) se utiliza para determinar las coordenadas de posición.

8. La combinación según la reivindicación 7, donde el sensor de posición (10) también se utiliza para determinar coordenadas de orientación.

9. La combinación según la reivindicación 8, donde el sensor de posición (10) tiene una exactitud dentro de aproximadamente 0,5 mm.

10. La combinación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde el núcleo (12) tiene un diámetro externo inferior a aproximadamente 0,3 mm, preferiblemente de aproximadamente 0,25 mm.

11. La combinación según la reivindicación 6 o cualquier reivindicación dependiente de ella, donde una combinación del núcleo (12) y el devanado (14) tiene un diámetro externo inferior a aproximadamente 0,5 mm, preferiblemente de aproximadamente 0,4 mm.

12. La combinación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 y cualquier reivindicación dependiente de ellas, donde el material del núcleo (12) incluye cobalto.

13. La combinación según la reivindicación 12, donde el material del núcleo (12) incluye además vanadio.

14. La combinación según la reivindicación 13, donde el material del núcleo (12) incluye además hierro.

15. La combinación según la reivindicación 12, donde el material del núcleo (12) incluye aproximadamente 20%-80% cobalto.

16. La combinación según la reivindicación 13, donde el material del núcleo (12) incluye aproximadamente 2%-20% vanadio.

17. La combinación según la reivindicación 14, donde el material del núcleo (12) incluye aproximadamente 25%-50% hierro.

18. La combinación según la reivindicación 14, donde el material del núcleo (12) incluye aproximadamente 52% cobalto, 10% vanadio y 38% hierro.

19. La combinación según la reivindicación 6, donde el devanado (14) se hace de cobre.

20. La combinación según la reivindicación 6 o la reivindicación 19, donde el devanado (14) se hace de alambre.