[发明专利]用于光学形状感测的多用途内腔设计

说明书

一种形状感测启用仪器包括柔性纵向主体(103)，其包括封装内部特征的外表面。所述内部特征包括光纤内腔(105)和机械构件(107)，其中，所述光纤内腔被配置为容纳用于光学形状感测的一个或多个光纤，所述机械构件形成沿所述主体纵向延伸的空腔。所述机械构件被配置为将所述光纤内腔容纳在所述机械构件中以准许光纤的旋转和平移并保护所述光纤。

技术领域

本公开涉及光学形状感测仪器，并且更具体地涉及一种用于与形状感测光纤一起使用的内腔，其保护并允许光纤的旋转。

背景技术

光学形状感测(OSS)在手术介入期间使用沿多芯光纤的光用于设备定位和导航。基于光纤的形状感测利用常规光纤中的固有背向散射。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栅图案的光纤中的分布的应变测量结果。

将光学形状感测纤维集成到医学设备中能够提供在身体内部的导航期间使用的定位信息。很多介入设备具有小的横截面足迹，这限制可用于包含光纤的空间量。另外，纤维被集成到设备中的方式能够影响OSS和设备的性能。

WO公布号No.2014/049519；WO公布号No.2008/131303；US公布号No.2013/204124；WO公布号No.2011/059889；以及JP公布号No.2009/504313公布了涉及光学形状传感器的系统。

发明内容

根据本原理，一种形状感测启用仪器包括柔性纵向主体，所述柔性纵向主体包括封装内部特征的外表面。所述内部特征包括光纤内腔和机械构件，其中，所述光纤内腔被配置为接收用于光学形状感测的一个或多个光纤，所述机械构件形成沿所述主体纵向延伸的空腔。所述机械构件被配置为将所述光纤内腔容纳在所述机械构件中以准许光纤的旋转和平移并保护光纤。

一种形状感测系统包括形状感测启用医学仪器，所述形状感测启用医学仪器包括柔性纵向主体，所述柔性纵向主体包括封装内部特征的外表面。所述内部特征包括光纤内腔和机械构件，其中，所述光纤内腔被配置为接收用于光学形状感测的一个或多个光纤，所述机械构件形成沿所述主体纵向延伸的空腔。所述机械构件被配置为将所述光纤内腔容纳在所述机械构件中以准许光纤的旋转和平移并保护光纤。控制台被配置为从所述一个或多个光纤接收光学信号并解读所述光学信号以确定所述仪器的形状。

一种用于在形状感测启用仪器中感测形状的方法包括提供形状感测启用仪器，所述形状感测启用仪器包括柔性纵向主体，所述柔性纵向主体包括封装内部特征的外表面。所述内部特征包括光纤内腔和机械构件，其中，所述光纤内腔被配置为接收用于光学形状感测的一个或多个光纤，所述机械构件形成沿所述主体纵向延伸的空腔。所述机械构件被配置为将所述光纤内腔容纳在所述机械构件中以准许光纤的旋转和平移并保护光纤；从所述一个或多个光纤接收光学信号；并且解读所述光学信号以确定所述仪器的形状。

本公开的这些和其他目的、特征和优点将从要结合附图进行阅读的其说明性实施例的下面的具体实施方式中变得显而易见。

附图说明

本公开将参考以下附图详细呈现对优选实施例的以下描述，其中：

图1是示出了根据一个实施例的采用用于将纤维内腔或通道容纳在其中的机械构件的形状感测系统的框图/流程图；

图2是根据一个实施例的在支撑构件中具有纤维内腔的形状感测启用导丝的横截面视图；

图3是根据一个实施例的在中空支撑构件中具有纤维空腔的形状感测启用导管的横截面视图；

图4是根据另一实施例的在中空牵引线(pull wire)中具有纤维内腔的形状感测启用导管的横截面视图；

图5是示出了根据说明性实施例的用于在形状感测启用仪器中感测形状的方法的框图/流程图。

具体实施方式