[發明專利]具有濾波器的形狀感測系統及其方法

在審

• 申請號: 202011340586.8
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112826480A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: S·梅瑟利;A·K·米森納;C·湯普森
• 申請（專利權）人: 巴德阿克塞斯系統股份有限公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/06;A61B5/00
• 代理公司: 北京市聯德律師事務所 11361
• 代理人: 黃大正;張來光

用于醫療裝置的形狀感測系統和方法。該形狀感測系統可以包括醫療裝置、光學詢問器、控制臺以及顯示屏。該醫療裝置可以包括集成光纖探針，該集成光纖探針至少沿其遠端部分具有光纖布拉格光柵(FBG)傳感器。該光學詢問器可以被配置成將輸入光信號發送到該光纖探針中并且從那里接收FBG傳感器反射的光信號。控制臺可被配置為借助于一些光信號轉換器算法的濾波算法將反射的光信號轉換為可繪制數據，用于在顯示屏上顯示其繪圖。這些繪圖可以包括選擇的FBG傳感器中的每個FBG傳感器的曲率相對于時間的繪圖，用于在醫療裝置的尖端被推進到患者的上腔靜脈中時識別光纖探針的應變的特異性變化。

優先權

本申請要求于2019年11月25日提交的美國臨時申請No.62/940,100的優先權，其通過引用整體并入本申請。

技術領域

本申請涉及具有濾波器的形狀感測系統及其方法。

背景技術

有時，外周置入中心靜脈導管(“PICC”)或中心靜脈導管(“CVC”)的尖端可從患者上腔靜脈(“SVC”)內的理想位置移位。相信這樣的PICC或CVC移位的臨床醫師通常通過胸部X射線檢查移位，并且如果必要，替換PICC或CVC。然而，X射線使患者暴露于電離輻射。因此，需要臨床醫師在必要時容易且安全地檢查PICC和CVC的移位以替換它們。

本文公開了具有濾波器的形狀感測系統及其解決上述問題的方法。

發明內容

本文公開了一種形狀感測系統，在一些實施例中，該形狀感測系統包括一個或多個醫療裝置，控制臺和顯示屏，該一個或多個醫療裝置包括集成的光纖探針和用于檢測心跳序列的心跳檢測裝置。該光纖探針沿著該光纖探針的遠端部分具有多個光纖布拉格光柵(FBG)傳感器。該控制臺包括存儲器和一個或多個處理器。控制臺被配置為通過心跳轉換器算法將心跳序列轉換為心跳頻率。該控制臺被配置成用于通過多個光信號轉換器算法將來自該光纖探針的FBG傳感器反射的光信號轉換成可繪制數據。該光信號轉換器算法包括用于沿著該光纖探針的遠端部分選擇該FBG傳感器的帶通濾波算法。該帶通濾波算法被配置成使以心跳頻率周圍的頻率范圍內的一個或多個頻率出現的FBG傳感器反射光信號或對應數據從中通過，同時拒絕以心跳頻率周圍的頻率范圍外的一個或多個頻率出現的FBG傳感器反射的光信號或對應數據。該顯示屏被配置成用于顯示該可繪制數據的多個繪圖中的任何繪圖。多個繪圖包括選擇FBG傳感器的每個FBG傳感器的曲率相對于時間的繪圖，用于識別在光纖探針的尖端被推進到患者的心臟中的時刻光纖探針的應變的周期性變化。

在一些實施例中，光信號轉換器算法包括用于所選擇的FBG傳感器近側的FBG傳感器的帶阻濾波算法。該帶阻濾波算法被配置成拒絕以心跳頻率周圍的頻率范圍內的一個或多個頻率出現的FBG傳感器反射的光信號或對應數據，同時使以心跳頻率周圍的頻率范圍外的一個或多個頻率出現的FBG傳感器反射的光信號或對應數據穿過其中。

在一些實施例中，該多個繪圖包括在三維空間中對應于該光纖探針的三維網格上的可顯示形狀。該可顯示形狀基本上沒有心跳相關的流體動力噪聲。

在一些實施例中，該心跳檢測裝置被結合到與包括該光纖探針的醫療裝置相同的醫療裝置中。

在一些實施例中，包括該光纖探針的相同的醫療裝置具有通過電纜電連接到該控制臺中的ECG部件的心電圖(“ECG”)電極，以用于檢測心跳序列。

在一些實施例中，包括該光纖探針的相同的醫療裝置具有被配置成容納鹽水溶液的一個或多個管腔。該醫療裝置包括線纜，該線纜在填充有該鹽水溶液時將該一個或多個管腔連接到該控制臺中的ECG部件以檢測心跳序列。

在一些實施例中，該心跳檢測裝置被結合到與包括該光纖探針的醫療裝置不同的醫療裝置中。

在一些實施例中，不同的醫療裝置包括電連接到控制臺中的ECG部件的ECG皮膚電極，以用于檢測心跳序列。