[发明专利]使用纵向编码的设备跟踪

摘要

本发明提供了一种用于使用具有诸如布拉格光栅的光学形状感测(OSS)属性的光纤来重建纵向设备的3D形状的方法。通过将光纤附接到纵向设备，使得光纤沿循纵向设备弯曲时的3D形状，能够应用已知的OSS技术来重建光纤以及由此的诸如医学导管的纵向设备的3D形状。例如，被放置在导丝中的光纤能够被插入在纵向设备的管腔中。由此，能够使用一个OSS系统来对多个未被形状感测的导管或其他纵向设备进行3D跟踪。在纵向设备比光纤更长的情况下，可以例如基于纵向设备的已知长度并且基于光纤的端点的取向，例如使用关于纵向设备的硬度或其他属性的了解，来估计纵向设备的剩余部分的位置和形状，并为用户进行可视化。

主权项

1.一种光学形状感测系统，包括：‑导丝(GW)，其包括光纤(OF)，所述光纤沿其纵向延伸的至少部分具有光学形状感测属性，‑相关联纵向设备(C)，其被布置为允许用户将所述导丝附接到所述相关联纵向设备，从而确保所述光纤(OF)将沿循所述相关联纵向设备(C)的至少部分的三维形状，‑纵向偏移编码系统(HB)，其被布置为建立在所述相关联纵向设备(C)与所述光纤(OF)之间的能辨识的纵向偏移，以及‑光学控制台系统(O_C、P)，其被布置用于：‑辨识在所述相关联纵向设备(C)与所述光纤(OF)之间的所述能辨识的纵向偏移，并且相应地将所述相关联纵向设备(C)相对于沿所述光纤(OF)的点的纵向偏移进行配准，‑对所述光纤(OF)进行光学询问，‑响应于对所述光纤(OF)的所述光学询问的结果来重建所述光纤(OF)的至少部分的三维形状，并且‑响应于所述光纤(OF)的至少部分的所述经重建三维形状并且响应于所述相关联纵向设备(C)相对于沿所述光纤(OF)的点的所述经配准纵向偏移，来生成指示所述相关联纵向设备(C)的至少部分的三维形状的输出(I)。