[發明專利]用于光學形狀感測的多用途內腔設計

有效

• 申請號: 201480053951.3
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN105636503B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: M·L·弗萊克斯曼;D·P·努南
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/107;A61B34/00;A61B34/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

一種形狀感測啟用儀器包括柔性縱向主體(103)，其包括封裝內部特征的外表面。所述內部特征包括光纖內腔(105)和機械構件(107)，其中，所述光纖內腔被配置為容納用于光學形狀感測的一個或多個光纖，所述機械構件形成沿所述主體縱向延伸的空腔。所述機械構件被配置為將所述光纖內腔容納在所述機械構件中以準許光纖的旋轉和平移并保護所述光纖。

技術領域

本公開涉及光學形狀感測儀器，并且更具體地涉及一種用于與形狀感測光纖一起使用的內腔，其保護并允許光纖的旋轉。

背景技術

光學形狀感測(OSS)在手術介入期間使用沿多芯光纖的光用于設備定位和導航。基于光纖的形狀感測利用常規光纖中的固有背向散射。所涉及的原理利用使用特征性的瑞利背向散射或受控的光柵圖案的光纖中的分布的應變測量結果。

將光學形狀感測纖維集成到醫學設備中能夠提供在身體內部的導航期間使用的定位信息。很多介入設備具有小的橫截面足跡，這限制可用于包含光纖的空間量。另外，纖維被集成到設備中的方式能夠影響OSS和設備的性能。

WO公布號No.2014/049519；WO公布號No.2008/131303；US公布號No.2013/204124；WO公布號No.2011/059889；以及JP公布號No.2009/504313公布了涉及光學形狀傳感器的系統。

發明內容

根據本原理，一種形狀感測啟用儀器包括柔性縱向主體，所述柔性縱向主體包括封裝內部特征的外表面。所述內部特征包括光纖內腔和機械構件，其中，所述光纖內腔被配置為接收用于光學形狀感測的一個或多個光纖，所述機械構件形成沿所述主體縱向延伸的空腔。所述機械構件被配置為將所述光纖內腔容納在所述機械構件中以準許光纖的旋轉和平移并保護光纖。

一種形狀感測系統包括形狀感測啟用醫學儀器，所述形狀感測啟用醫學儀器包括柔性縱向主體，所述柔性縱向主體包括封裝內部特征的外表面。所述內部特征包括光纖內腔和機械構件，其中，所述光纖內腔被配置為接收用于光學形狀感測的一個或多個光纖，所述機械構件形成沿所述主體縱向延伸的空腔。所述機械構件被配置為將所述光纖內腔容納在所述機械構件中以準許光纖的旋轉和平移并保護光纖。控制臺被配置為從所述一個或多個光纖接收光學信號并解讀所述光學信號以確定所述儀器的形狀。

一種用于在形狀感測啟用儀器中感測形狀的方法包括提供形狀感測啟用儀器，所述形狀感測啟用儀器包括柔性縱向主體，所述柔性縱向主體包括封裝內部特征的外表面。所述內部特征包括光纖內腔和機械構件，其中，所述光纖內腔被配置為接收用于光學形狀感測的一個或多個光纖，所述機械構件形成沿所述主體縱向延伸的空腔。所述機械構件被配置為將所述光纖內腔容納在所述機械構件中以準許光纖的旋轉和平移并保護光纖；從所述一個或多個光纖接收光學信號；并且解讀所述光學信號以確定所述儀器的形狀。

本公開的這些和其他目的、特征和優點將從要結合附圖進行閱讀的其說明性實施例的下面的具體實施方式中變得顯而易見。

附圖說明

本公開將參考以下附圖詳細呈現對優選實施例的以下描述，其中：

圖1是示出了根據一個實施例的采用用于將纖維內腔或通道容納在其中的機械構件的形狀感測系統的框圖/流程圖；

圖2是根據一個實施例的在支撐構件中具有纖維內腔的形狀感測啟用導絲的橫截面視圖；

圖3是根據一個實施例的在中空支撐構件中具有纖維空腔的形狀感測啟用導管的橫截面視圖；

圖4是根據另一實施例的在中空牽引線(pull wire)中具有纖維內腔的形狀感測啟用導管的橫截面視圖；

圖5是示出了根據說明性實施例的用于在形狀感測啟用儀器中感測形狀的方法的框圖/流程圖。

具體實施方式