[发明专利]光学尖端追踪系统及其方法

说明书

本申请涉及光学尖端追踪系统及其方法。公开了一种包括发光管心针、光检测器和配置为可操作地连接到发光管心针和光检测器的控制台。发光管心针被配置为被布置在导管的内腔中。发光管心针包括配置为发射光的发光管心针的远端部分中的光源。光检测器被配置为被放置于患者上。光检测器包括配置为探测由光源发射的光的多个光探测器。控制台被配置为当发光管心针被布置在患者的脉管系统中，光源正在发射光，光检测器被布置在发光管心针上并且光探测器正在探测由光源发射的光时，实例化用于光学地追踪发光管心针的远端部分的光学尖端追踪过程。

优先权

本申请要求享有2019年11月25日提交的美国专利申请号62/940,107的优先权权益，其全部公开内容由此通过引用并入本申请。

技术领域

本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及光学尖端追踪系统及其方法。

背景技术

诸如导丝或导管的医疗设备的脉管内导引通常需要用于追踪医疗设备的尖端并且确定尖端是否适当地位于其目标解剖结构中的荧光检查方法。与有害的X射线放射类似，如此的荧光检查方法暴露医师和患者。在一些情况下，患者被暴露于荧光检查法所需的潜在有害的造影剂。用于追踪医疗设备的尖端的磁性以及电磁装置排除了有关潜在有害造影剂和放射的暴露的一些前述问题，但是用于追踪医疗设备的尖端的磁性以及电磁装置易受干扰。

在此公开的是解决前述问题的光学尖端追踪系统及其方法。

发明内容

在此公开了一种光学尖端追踪系统，在一些实施例中其包括发光管心针(light-emitting stylet)、光检测器(light detector)和配置为可操作地连接到发光管心针和光检测器的控制台。发光管心针被配置为被布置在导管的内腔中。发光管心针包括配置为发射光的发光管心针的远端部分中的光源。光检测器被配置为被放置于患者上。光检测器包括配置为探测由光源发射的光的多个光探测器(photodetector)。控制台包括存储器和处理器，它们配置为当发光管心针被布置在患者的脉管系统中，光源正在发射光，光检测器被布置在发光管心针上并且光探测器正在探测由光源发射的光时，实例化(instantiate)用于光学地追踪发光管心针的远端部分的光学尖端追踪过程。

在一些实施例中，光源是发光二极管(“LED”)。

在一些实施例中，由光源发射的光具有在约650nm到1350nm之间的中心波长。

在一些实施例中，由光源发射的光具有在约650nm到950nm之间的中心波长。

在一些实施例中，发光管心针的远端部分被配置为在一个或多个选定方向上定向地发射光。

在一些实施例中，光检测器包括壳体，该壳体具有配置为将由光源发射的至少一部分光传输到光探测器的壳体的面向患者部分。

在一些实施例中，壳体具有与面向患者部分相对的壳体的光阻挡部分，其配置为给光探测器阻挡环境光。

在一些实施例中，光探测器被以阵列(array)布置，以使得即使当由光源发射的光在解剖学上对于光探测器中的另一个或多个光探测器被阻挡时，由光源发射的光也保持能够被光探测器中的至少一个光探测器检测到。

在一些实施例中，光学尖端追踪过程被配置为将追踪信息作为输入提供到控制台的显示服务器以在显示器上的图形用户界面中光学地追踪发光管心针的远端部分。

在一些实施例中，发光管心针被配置为直接连接到控制台。

在一些实施例中，发光管心针被配置为经由介入式多次使用(multi-use)缆线间接地连接到控制台。

在一些实施例中，发光管心针被配置为经由光检测器间接地连接到控制台。