[發明專利]醫學光學連接器系統

有效

• 申請號: 201680032097.1
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN107666849B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: E·G·范皮滕;J·J·H·B·施萊彭;M·B·范德馬克
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;G02B6/32
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

本發明涉及一種用于可逆地連接用于在醫學介入中使用的兩條相關聯的光纖(12、14)的醫學光學連接器，包括：纖維承載單元(16、18)，其用于插入所述相關聯的光纖(12、14)中的到少一條的末端部分；以及光學布置(20)，其用于與來自所述相關聯的光纖(12、14)中的一條的光束相互作用，并且在所述醫學光學連接器的連接狀態下將所述光束傳導到所述相關聯的光纖(12、14)中的另一條，所述光學布置(20)包括至少兩個梯度折射率元件(22a、22b)和被布置在所述至少兩個梯度折射率元件之間的額外光學元件(23、25)，其中，所述額外光學元件提供了所述相關聯的光纖(12、14)之間的無菌屏障。

技術領域

本發明涉及用于可逆地連接兩條相關聯的光纖的醫學光學連接器系統和方法。它應用于介入醫學設備和介入處置流程中，具體應用于微創醫學介入中的光學探詢技術中。

背景技術

在微創醫學介入中，介入設備(諸如針、導絲、護套和導管)被插入在患者體內，以便一方面發現并測量患者的相關解剖結構，并且另一方面處置或放置醫學儀器(諸如支架)。在這些醫學應用中，介入設備的被插入到患者體內的部分在整個處置持續時間期間必須是無菌的，或者應當僅被來自患者本身的流體和組織污染。

當介入設備(具體地針、導絲或者導管)被裝備有傳感器或激活器時，必須進行一個或多個連接(例如電線或光纖)，以便向被放置在遠離患者的非無菌區域中的控制器或探詢器傳輸信息或功率或從其接收信息或功率。這意味著在沿著信息/功率傳輸線的某個地方，無菌區域與非無菌區域相會。因此，需要對無菌性的適當管理。

這種無菌性管理對于光學形狀感測(OSS)也是重要的，所述光學形狀感測使用在沿著光學傳感器的分布式位置處的背散射光(例如紅外光(IR))來確定沿著該傳感器的長度的應變。能夠根據該應變測量來重建該光學傳感器的對應形狀。當光學傳感器被并入到柔性醫學裝置(諸如導絲或導管)內時，該技術能夠提供患者身體內的醫學設備的形狀。光學形狀感測(OSS)技術也被稱為光纖真實形狀(FORS)技術。

在OSS流程期間，需要在一方為被插入在患者體內并且必須是無菌的光學傳感器、并且另一方為被放置在遠離患者的非無菌區域中的轉接線、控制器或探詢器之間建立光學連接。在進行了光學連接后，光學傳感器的無菌近端與非無菌轉接線、控制器或探詢器的配合套筒接觸，由此變得非無菌。在醫學程序期間，當被連接到轉接線、控制器或探詢器的光學波導需要被斷開并且光學傳感器的新的非無菌近端需要進入無菌區域時或者當醫學設備(諸如導管、導絲或護套)需要在光學傳感器上面滑動時，可能會出現無菌性問題。光學傳感器或光學波導例如是光纖。在光學傳感器上面滑動并且與患者的內部身體直接接觸的醫學設備因此將任何污染物運送到患者的身體內。

一種解決無菌性問題的方式是在光學傳感器的無菌近端與非無菌轉接線、控制器或探詢器之間引入無菌屏障。US 5949929公開了一種用于與光纖成像導管一起使用的旋轉光學連接系統。該系統包括靜止無菌屏障。該靜止無菌屏障由生物相容性注塑成型的彈性體制作，諸如聚乙烯、聚烯烴、PEBAX。進一步的，在其中公開的無菌屏障不保護連接處的光學界面。

假如無菌屏障被放置在光纖之間中，由于高光學插入損失，該系統可能是不利的。為了減少光學插入損失，無菌屏障需要被制作得非常薄，使得它變得相當脆弱并且易于破裂。此外，降低插入損失的目標也對無菌和非無菌側上的光纖的相對對齊提出了嚴格的要求。具體地，相對對齊必須是模場直徑的分數，其為大約幾微米。

EP 2267501 A2公開了一種光纖連接器和內窺鏡系統，其中光纖連接器包括用作準直器透鏡的兩個梯度折射率纖維，所述兩個梯度折射率纖維之間具有空氣間隙。

WO 2014/142958 A1公開了一種光學壓力傳感器組件，其包括使用梯度折射率透鏡的光學連接器。

EP 2353490 A1公開了一種包括光學連接器的醫學裝備，所述光學連接器將插頭可拆卸地連接到被提供在裝備主體中的插座中以光學地連接插頭側光纖和插座側光纖。