[發(fā)明專利]對(duì)光學(xué)形狀感測(cè)使能儀器使扭曲最小化的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480018312.3
• 申請(qǐng)日: 2014-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN105120789B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·P·努南;R·陳;M·L·弗萊克斯曼;B·拉馬錢德蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號(hào): A61B90/00
• 分類號(hào): A61B90/00;G01B11/16;G02B6/00
• 代理公司: 72002 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陳珊;劉興鵬

形狀感測(cè)系統(tǒng)包括導(dǎo)引管(304)和光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備(104)，所述光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備包括一個(gè)或更多個(gè)光纖且在近處固定在固定點(diǎn)處且設(shè)置在所述導(dǎo)引管之中。介入性儀器(102)被剛性地附接到手柄(212)，以防止所述儀器相對(duì)于所述手柄旋轉(zhuǎn)。所述儀器具有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔被配置成在其內(nèi)接收所述導(dǎo)引管，使得所述光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備貫穿所述儀器和所述手柄而不受約束，并且所述導(dǎo)引管相對(duì)于至少所述儀器和所述手柄的旋轉(zhuǎn)自由滑動(dòng)，而不將扭轉(zhuǎn)摩擦傳遞到光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種醫(yī)學(xué)儀器，特別是涉及一種針對(duì)醫(yī)學(xué)應(yīng)用的帶有光纖旋轉(zhuǎn)約束和/或控制的形狀感測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光纖形狀感測(cè)(OSS)纖維僅僅能夠直到圍繞其軸線沿任一方向扭曲2π才產(chǎn)生準(zhǔn)確的形狀重建，而在接近6π的累積扭曲時(shí)喪失穩(wěn)定性。這歸因于重建算法比較三個(gè)外芯中的信號(hào)和中心(沒有扭曲)芯中的信號(hào)，且沿纖維縱向軸線的過度扭曲限制了區(qū)分由于彎曲相比其它因素造成的相位差的能力。

通過操作者將扭矩施加到儀器或在操縱儀器手柄時(shí)將扭矩施加到儀器手柄，或者通過在移動(dòng)儀器時(shí)纖維與儀器內(nèi)腔之間的摩擦，會(huì)引起扭曲。對(duì)于臨床使用，特別是在血管手術(shù)中，外科醫(yī)生經(jīng)常通過多個(gè)π的轉(zhuǎn)動(dòng)扭動(dòng)儀器，通常沿相同的方向。在保證仍然能夠操作且以通常的方式扭轉(zhuǎn)儀器的同時(shí)，需要最小化由臨床醫(yī)生施加到纖維上的扭曲的量。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明原理，形狀感測(cè)系統(tǒng)包括導(dǎo)引管和光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備，所述光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備包括一個(gè)或更多個(gè)光纖且在近處固定在固定點(diǎn)處且設(shè)置在所述導(dǎo)引管之中。介入性儀器被剛性地附接到手柄，以防止所述儀器相對(duì)于所述手柄旋轉(zhuǎn)。所述儀器具有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔被配置成在其內(nèi)接收所述導(dǎo)引管，使得所述光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備貫穿所述儀器和所述手柄而不受約束，并且所述導(dǎo)引管相對(duì)于至少所述儀器和所述手柄的旋轉(zhuǎn)自由滑動(dòng)，而不將扭轉(zhuǎn)摩擦傳遞到所述光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備。

另一個(gè)形狀感測(cè)系統(tǒng)包括工作站，工作站包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)形狀感測(cè)模塊，所述形狀感測(cè)模塊被配置成在介入性手術(shù)的過程中解讀光學(xué)形狀感測(cè)信號(hào)。發(fā)射單元包括光學(xué)固定點(diǎn)，用于發(fā)送和接收光學(xué)信號(hào)。導(dǎo)引管在近處固定在離所述固定點(diǎn)遠(yuǎn)處地設(shè)置的安裝點(diǎn)處。光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備包括一個(gè)或更多個(gè)光纖且在近處固定在所述固定點(diǎn)處且設(shè)置在所述導(dǎo)引管之中。介入性儀器被剛性地附接到手柄，以防止所述儀器相對(duì)于所述手柄旋轉(zhuǎn)。所述儀器具有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔被配置成在其內(nèi)接收所述導(dǎo)引管，使得所述光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備貫穿所述儀器和所述手柄而不受約束，并且所述導(dǎo)引管相對(duì)于至少所述儀器和所述手柄的旋轉(zhuǎn)自由滑動(dòng)，而不將扭轉(zhuǎn)摩擦傳遞到光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備。

而又一個(gè)形狀感測(cè)系統(tǒng)包括光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備，其包括一個(gè)或更多個(gè)光纖且在近處固定在固定點(diǎn)處。介入性儀器被剛性地附接到手柄，以防止所述儀器相對(duì)于所述手柄旋轉(zhuǎn)。所述儀器具有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔被配置成接收所述光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備，其在所述儀器中的至少一個(gè)位置處受約束。軸承包括在所述手柄中，且被配置成接收和附接到保護(hù)管，其中所述手柄相對(duì)于所述軸承和所述保護(hù)管自由旋轉(zhuǎn)。所述保護(hù)管在所述固定點(diǎn)處或附近的固定位置和所述手柄之間封裝所述光學(xué)形狀感測(cè)設(shè)備。離合器被配置成接合所述軸承，以防止所述手柄根據(jù)事件相對(duì)于所述保護(hù)管旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)要與附圖結(jié)合閱讀的本公開的圖示性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，本公開的這些和其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。

附圖說明

本公開將參照以下附圖詳細(xì)展現(xiàn)優(yōu)選實(shí)施例的以下描述，其中：

圖1是示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的形狀感測(cè)系統(tǒng)的方框圖/流程圖，形狀感測(cè)系統(tǒng)約束、控制和/或限制纖維旋轉(zhuǎn)；

圖2是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的形狀感測(cè)系統(tǒng)的透視圖，示出了發(fā)射單元、手柄和醫(yī)學(xué)儀器；

圖3是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的剖開透視圖，示出了形狀感測(cè)設(shè)備自由設(shè)置在引導(dǎo)管中，導(dǎo)引管自由設(shè)置在儀器中；