Image Guided Surgery - Technische Universität Dresden

netfeld aufbaut, und einem Sensor, dessen Lage in diesem Feld festzustellen ist. Wird
eine Empfängerantenne mit mehreren Spulen im elektromagnetischen Feld platziert,
so entsteht beim Aufbau des äußeren Magnetfeldes durch Induktion ein Strom in jeder
der Empfängerspulen. In der Praxis werden drei orthogonale Magnetfelder gebildet,
und für jedes Feld wird der Induktionsstrom in ebenfalls drei orthogonalen Em-
pfängerspulen gemessen. Die daraus resultierenden 9 Messwerte beschreiben die je-
weilige Winkellage des Sensors. Die Bestimmung der Entfernung geschieht über die
Signalstärke der Induktionsströme, die mit zunehmender Entfernung vom Sender ex-
ponentiell abnimmt.
Derzeit sind einige solcher Systeme, die mit leichten Abwandlungen des beschriebe-
nen Funktionsprinzips arbeiten, verfügbar [13]. Ein Beispiel eines auf elektromagneti-
scher Basis arbeitenden Systems ist der 3-Space Digitizer von der Firma Polhemus.
Die Raumposition einer Messsonde wird aus den Potentialänderungen eines elektro-
magnetischen Feldes abgeleitet. Die Sensoren, die an den zu ortenden Objekten befes-
tigt werden, sind etwa 1,5 cm groß. Die Ortsauflösung bei der Positionsbestimmung
wird mit 0,2 mm angeben. Die Winkelauflösung wird vom Hersteller mit 0,5 Grad
spezifiziert. Diese Genauigkeiten soll in einem Radius von einem Meter um die An-
tenne erreicht werden.
Abb. 3: Prinzip eines elektromagnetischen Systems
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