使用光纤形状感测对体素加标签的制作方法

使用光纤形状感测对体素加标签的制作方法
【专利摘要】一种对体素加标签的系统(100)包括：感测使能设备(104)，其具有光纤(126)，所述光纤(126)被配置为感测在所述设备(布拉格光栅传感器)之内的感应应力；解读模块(112)，其被配置为接收来自与诸如心脏的内部器官交互的所述光纤的信号并解读所述信号，以确定由所述至少一根光纤在所述内部器官之内访问的位置；数据源(152、154)，其被配置为生成与事件或状态相关联的数据，例如呼吸、ECG相位、时间戳等；存储设备(116)，其被配置为存储所述内部器官中被访问的所述位置的历史(136)，并且将所述位置与由所述数据源(152、154)生成的所述数据相关联。
【专利说明】使用光纤形状感测对体素加标签

【技术领域】
[0001] 本公开涉及医学仪器，并且更具体地涉及用于改善弯曲多平面重组的医学应用中 的形状感测光纤。

【背景技术】
[0002] 在许多应用中，通常必须理解内部腔室的特征和几何形状。该信息通过成像模态 可能不是容易取得的，或者可能不容易被数字化以与软件程序或分析工具一起使用。在许 多实例中，重要的是要知道内部腔室的几何形状，或能够以数字方式对内部腔室进行绘图。
[0003] 光纤形状感测和定位实现了介入体内流程期间对诸如柔性导管的医学设备形状 的准确的、时间分辨的重建。这些设备形状可以用于更好地理解正在被分析的解剖结构。


【发明内容】

[0004] 根据本发明原理，对体素加标签的系统包括：感测使能设备，其具有光纤，所述光 纤被配置为感测在所述设备之内的感应应力；解读模块，其被配置为接收来自与体积交互 的所述光纤的信号并解读所述信号，以确定由所述至少一根光纤在所述体积之内访问的位 置；数据源，其被配置为生成与事件或状态相关联的数据；存储设备，其被配置为存储所述 体积中被访问的所述位置的历史，并且将所述位置与由所述数据源生成的所述数据相关 联。
[0005] 根据与附图结合阅读的示例性实施例的以下详细描述，本公开的这些和其他目 标、特征以及优点将变得明显。

【专利附图】

【附图说明】
[0006] 参考以下附图，本公开将详细呈现对优选实施例的以下描述，其中：
[0007] 图1是根据一个实施例示出利用被监测的事件数据对体素加标签的形状感测系 统的方框示意图/流程示意图；
[0008] 图2是根据一个实施例示出具有在其中设置的形状感测设备的冠状动脉解剖结 构，并且示出两种形状感测配置和心电图图形的示意图，所述心电图图形指示在一个心脏 相位中收集的形状感测配置；
[0009] 图3是根据一个实施例示出用于使用分箱方法对体素加标签以标记体积中被访 问的位置的系统/方法的方框示意图/流程示意图；
[0010] 图4是根据本发明原理示出两种形状感测配置和示出基于事件数据和/或时间戳 的差别的结果显示的示意图；并且
[0011] 图5是根据另一实施例示出用于将形状数据与事件数据相关联的系统/方法的方 框示意图/流程示意图。

【具体实施方式】
[0012] 根据本发明原理，提供采用光纤形状感测和定位技术以实现形状的准确重建的系 统和方法。准确的形状数据可以通过利用光纤形状感测使能仪器（例如，在介入流程时的 导管等）"绘画"感兴趣结构来重新得到。
[0013] 在一个实施例中，能够使用光纤形状感测和定位技术来采集超密集点云形式的形 状数据。考虑到光纤形状感测和定位技术的高数据速率以及解剖结构的复杂拓扑结构，基 于点的网格处理算法可能是不适当的。
[0014] 采用一种系统，所述系统允许使用基于索引的查找机构将超密度点云数据绘图到 体素数据集中。可以使用诸如标准图像处理技术（例如，去噪、孔填充、区域生长、分割、网 格化）来处理体素数据和/或使用体积绘制技术来将体素数据可视化。体素数据集能够表 示概率图谱，其中，每个体素指示形状感测使能设备（例如，医学设备）随时间和空间的推 移存在的可能性。所述系统还允许对形状和诸如腔或室的被询问结构的即时可视化。
[0015] 优选采用基于光纤的形状感测来使用光纤的固有反向散射属性。涉及的原理使用 特征性的瑞利反向散射图案或其他反射特征来利用光纤中的分布式应力测量。光纤应力感 测设备被安装或集成在医学仪器或其他探查设备上，使得光纤感测设备能够对空间体积进 行绘图。在一个实施例中，空间由参考坐标系定义。空间然后由感测设备占据，所述感测设 备通过其存在感测空旷空间和所述感测设备在所述空间之内的边界。该信息能够用于计算 空间的特征、空间的大小等。
[0016] 在一个示例性实施例中，系统执行分布式光纤感测来以数字方式重建空间或体 积。应力测量结果用于分辨沿着感测设备长度的位置，以确定空闲空间可被占据的沿着感 测设备的特异性位置。在所述空间之内移动感测设备来测试所述空间的边界。当随时间推 移收集数据时，由累加的数据定义三维体积。
[0017] 在特别有用的实施例中，提供用于对动态结构进行时间成像的系统和方法。时间 信息从测量结果并入，并且将时间分辨的标签绘图到体素数据集中。利用适当的可视化，其 允许显示与诸如器官运动行为的不同的动力学相关的特异性信息。通过对形状数据加标签 并将该信息绘图到体素数据集中，凭借时间测量结果提供对动态结构和功能的加标签和可 视化。数据集能够被显示为具有动态发展的（例如，由于器官运动）特异性的形态学上和 功能上的信息。
[0018] 通过加时间戳和与空间和时间依赖的测量结果域有关的信息标签的应用来增强 使用形状感测使能医学设备采集的形状数据。这样的戳能够合并来自全球实时时钟的信息 和/或其他监测设备的信息，例如ECG数据、SpO 2、pH、温度等。例如，在ECG测量结果的情 况下，能够在采集期间利用对应的心脏相位对形状感测信息加标签，例如，使用形状感测使 能导管并执行相位分辨的绘画/绘图，以在每个心脏相位处生成心脏的点云图像，分析其 结构和功能并且检测异常情况。当根据相位标签设置体素特性时，能够容易地对如变形图 案的相位特异性数据进行处理并可视化。
[0019] 应当理解，将从医学仪器的角度对本发明进行描述；然而，本发明的教导是更为广 泛的，并且可应用于任何光纤仪器。在一些实施例中，本发明原理用于跟踪或分析复杂的生 物系统或机械系统。具体地，本发明原理可应用于生物系统的内部跟踪流程，例如肺、胃肠 道、排泄器官、血管等身体的所有区中的流程。在附图中描绘的元件可以以硬件和软件的各 种组合来实施，并且提供可以在单个元件或多个元件中组合的功能。
[0020] 在附图中示出的各种元件的功能能够通过使用专用硬件以及与适当的软件相关 联的能够运行软件的硬件来提供。当由处理器提供这些功能时，能够由单个专用处理器、由 单个共享处理器或由一些能够被共享的多个个体处理器来提供所述这些功能。此外，术语 "处理器"或"控制器"的明确使用不应被解释为专指能够运行软件的硬件，并且能够隐含地 包括但不限于，数字信号处理器（"DSP"）硬件、用于存储软件的只读存储器（"ROM"）、随 机存取存储器（"RAM"）、非易失性存储器等。
[0021] 此外，本文中记载的本发明的原理、各个方面和实施例，以及其特异性范例的所有 陈述旨在涵盖其结构上和功能上的等价要件。另外，其旨在这样的等价要件包括当前已知 的等价要件以及将来开发的等价要件二者（即，所开发的执行相同功能、无论结构如何的 任何元件）。因此，例如，本领域技术人员应当理解，本文中呈现的方框示意图表示实施本发 明的原理的示例性系统部件和/或电路的概念视图。类似地，应当理解，任何流程图、流程 示意图等表示各种过程，所述各种过程可以在计算机可读存储介质中实质地表示，并且因 此由计算机或处理器运行，无论这样的计算机或处理器是否被明确示出。
[0022] 此外，本发明的实施例能够采取从计算机可用存储介质或计算机可读存储介质可 访问的计算机程序产品的形式，所述计算机可用存储介质或计算机可读存储介质提供用于 由计算机或任何指令运行系统使用或与计算机或任何指令运行系统结合使用的程序代码。 为了该描述的目的，计算机可用存储介质或计算机可读存储介质能够是可以包括、存储、通 信、传播或传输程序的任何装置，所述程序用于由指令运行系统、装置或设备使用或与指令 运行系统、装置或设备结合使用。所述介质能够是电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系 统（或装置或设备）或传播介质。计算机可读介质的范例包括半导体存储器或固态存储 器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器（RAM)、只读存储器（ROM)、硬磁盘以及光盘。 光盘的当前范例包括压缩磁盘--只读存储器（⑶-ROM)，压缩磁盘--读取/写入（⑶-R/ W)、蓝光?以及DVD。
[0023] 现在参考附图并从图1开始，根据一个实施例示例性地示出了用于对体积进行绘 图并对相关联的状态数据进行编码的系统100,在所述附图中，相同的附图标记表示相同或 相似的元件。系统100可以与用于采用光纤形状感测的介入流程和外科手术流程的所有应 用一起被采用，并且可应用于所述应用。另外，本发明原理可以应用于机械系统，例如绘制 出发动机组中的气缸、搜索古物的腔室、建筑环境内的空间等。应力的分布式光纤感测可以 用于重建腔室的形状和/或特征，和/或重建或数字化内部表面或外部表面。通过采用在 形状区域上的光纤，能够学习并采用形状特征的数据云来使形状数字化。另外，数据云中 的数据是被加上时间戳的和/或被编码具有根据有关或无关的源提供或测量的状态数据。 作为范例，可以使用光纤感测对心脏体积以几何形状的方式进行绘图。所绘图的点可以是 被加上时间戳的并且被编码具有事件数据，例如，与介入流程相关的数据，例如血压、Sp0 2、 ECG 等。
[0024] 对于医学应用，医学仪器102可以被配备具有形状感测设备104。医学设备102上 的形状感测设备104可以被插入到体积131中（例如，身体内部的腔室）。来自形状感测设 备104的被照亮的光纤的接收光的反射属性指示可以被解读以定义形状感测设备104的空 间的应力测量结果。形状感测设备104的形状被设置在坐标系138中，以使能在空间中相 对于彼此能够进行点的定义。
[0025] 系统100可以包括工作站或控制台112,从所述工作站或控制台112监督和/或管 理流程。工作站112优选包括一个或多个处理器114和用于存储程序和应用的存储器116。 存储器116可以存储光学感测和解读模块115,所述光学感测和解读模块115被配置为解读 来自形状感测设备或系统104的光学反馈信号。光学感测模块115可以被配置为使用光学 信号反馈（和任何其他反馈，例如，电磁（EM)跟踪等）来重建变形、偏转以及与医学设备或 仪器102和/或其周围区域相关联的其他变化。医学设备102可以包括导管、导丝、探针、 内窥镜、机械手、电极、过滤设备、气囊设备或其他医学部件等。应当理解，形状感测设备104 可以与医学设备102 -起被采用，或者独立于医学设备102被采用。
[0026] 感测设备104与光学询问器108连接，所述光学询问器108提供经选择的信号并 接收光学响应。光源106可以被提供作为询问器108的部分，或作为用于向感测设备104 提供光信号的独立的单元。感测设备104包括一根或多根光纤126,所述光纤126可以以 (一个或多个）被设置的图案被耦合到设备102或被耦合在设备102中。光纤126通过缆 线127连接到工作站112。缆线127根据需要可以包括光纤、电气连接、其他仪器仪表等。
[0027] 具有光纤的感测设备104可以基于光纤布拉格光栅传感器。光纤布拉格光栅 (FBG)是光纤的短段，所述光纤的短段反射光的特定波长并传输所有其他波长。这通过增加 纤维芯中的折射率的周期性变化来实现，其生成波长特异性的介质镜。纤维布拉格光栅能 够因此被用作内联光学滤波器以阻挡某些波长，或被用作波长特异性的反射器。
[0028] 支持纤维布拉格光栅的操作的基本原理是在折射率正在改变的界面中的每个处 的菲涅尔反射。对于一些波长，各种时期的反射光是同相的，使得存在针对反射的相长干 涉，并且，因此存在针对传输的相消干涉。布拉格波长对应力以及温度都是敏感的。这意味 着布拉格光栅能够被用作光纤传感器中的感测元件。在FBG传感器中，被测变量（例如，温 度或应力）引起布拉格波长的移位。
[0029] 该技术的一个优点是各种传感器元件能够被分布在整个纤维长度上。沿着嵌入在 结构中的纤维的长度将三根或更多根芯与各种传感器（测量仪器）合并允许这样的结构的 三维形式被精确地确定，通常具有比Imm更好的准确度。沿着纤维的长度，在各种位置处， 能够定位大量的FBG传感器（例如，三根或更多根纤维感测芯）。根据每个FBG的应力测 量结果，能够推断在该位置处的结构的曲率。根据多个经测量的位置，确定了全部的三维形 式，并且能够确定温度差异。
[0030] 作为对光纤布拉格光栅的替代，能够利用常规光纤的固有反向散射。一种这样的 方法是使用标准单模通信纤维中的瑞利散射。瑞利散射作为纤维芯中折射率的随机波动的 结果而出现。这些随机波动能够被建模为沿着光栅长度的具有振幅和相位的随机变化的布 拉格光栅。通过使用在多芯纤维的单个长度之内延伸的三根或更多根芯的这种作用，能够 跟随感兴趣表面的3D形状、温度以及动力学。也可以采用其他反射/散射现象。
[0031] 成像系统110可以用于在流程期间对对象或体积131的原位成像。成像系统110 可以包括荧光透视系统、计算机断层摄影（CT)系统、超声系统等。成像系统110可以与设 备1〇2(例如，静脉内超声（IVUS)等）合并，或者可以从外部用于体积131。成像系统110 也可以用于收集和处理操作前的图像（例如，图像体积130)，以绘制出对象中的感兴趣区 域来创建用于与形状感测空间配准的图像体积。应当理解，来自成像设备110的数据对于 根据本发明原理执行绘图可以是有帮助的，但不是必要的。成像设备110可以提供参考位 置作为腔室或其他感兴趣区域存在于身体之内的位置，但可以不提供所期望的所有信息， 或者提供空间的数字化绘制，或者能够分辨空间的所有内部特征。
[0032] 在一个实施例中，工作站112包括图像生成模块148,所述图像生成模块148被配 置为从形状感测设备104接收反馈，并且将累加的位置数据记录为感测设备104已经在体 积131之内的位置。能够在显示设备118上显示在空间或体积131之内的形状感测设备104 的历史136的图像134。工作站112包括用于查看对象（患者）或体积131的内部图像的 显示器118,并且可以包括图像134,作为感测设备104的被访问的位置的历史136的遮盖 或其他绘制。显示器118还可以允许用户与工作站112及其部件和功能交互、或者与系统 100之内的任何其他元件交互。这通过接口 120被进一步促进，所述接口 120可以包括键盘、 鼠标、操纵杆、触觉设备或任何其他外围设备或控制装置，以允许来自工作站112的用户反 馈和与工作站112的交互。
[0033] 在另一实施例中，系统100包括方法或程序136,以计算在体积131之内的形状感 测设备104的历史，而无需采用任何其他成像方案或跟踪方案或依赖于任何外部技术或用 户观察/介入。系统100动态实时地计算形状感测设备104的点并且知道沿着在空间131 之内的感测设备104的长度的所有点的坐标位置。通过定义参考位置并且然后确定距该位 置的距离来建立用于形状感测设备104的坐标系138。这可以以多种方式完成，包括但不限 于将形状感测设备的初始位置建立为参考、采用图像体积130,并且将形状感测空间与图像 体积130配准等。
[0034] 在体积131之内的形状感测设备104的历史136可以被存储在诸如查找表的在基 于索引的体素坐标数据结构142中，所述基于索引的体素坐标数据结构142存储形状感测 设备104的访问的信息或频率。查找表142包括与体积131中的位置相关联的存储器位置 或箱位置。形状感测使能设备104每次进入一个位置，查找表142在该对应的箱处增加。可 以以许多方式解读或使用被分箱的数据。例如，解读模块115可包括机器学习方法146或 基于所存储的形状感测设备104的信息或历史来识别体积的其他程序或方法。可以使用解 读模块115来计算体积的变形（例如，由于运动、心跳、呼吸等）或随时间推移导出的量度 (例如，生长率、肿胀等）来随时间推移分析历史。解读模块115还可以采用数据来计算体 积的数字模型132。该模型132可以用于其他分析或研宄。
[0035] 形状感测设备104能够实现空间131的形状的准确重建。能够在诸如每50毫秒提 供30000个数据点的大约20Hz的帧速率上，沿着纤维相隔约50微米增量来示例性地重建 诸如1. 5米系绳/纤维的四维（3D+时间）形状。该采集和重建处理引起诸如大约IOMbyte/ s或大致80Mbyte/s的数据速率，需要将其例如在网络或其他连接上传输、处理并可视化。 准确的形状数据允许对感兴趣解剖结构（例如，空间131的壁）的"绘画"或绘图。数据速 率和存储器是示意性的并且是系统依赖性的。
[0036] 应当理解，对于某些实施例，形状感测数据的分箱对于将事件数据与形状感测结 果相关联不是必须的。通过加时间戳或通过应用与时空上变化的信息有关的测量结果标签 来增强利用形状感测设备104采集的形状数据。这样的标签能够合并来自（例如全球实时 的）时钟152的信息和/或来自其他设备154的测量结果。其他设备154可以包括诸如 ECG监测器、SpO 2测量设备、pH测试器、温度监测设备、心脏监测器、呼吸监测器等设备。在 给定的实例处获得的数据可以被存储在箱或查找表142中。换言之，箱位置或存储器位置 可以存储几何数据、相关联的时间戳、数据读数或状态以及任何其他相关的数据。
[0037] 在ECG数据的情况下，例如，采集的形状感测信息可以是诸如来自柔性导管的加 标签的相位。当收集形状感测数据时，对相位加标签可以包括指示心跳相位的编码值。另 夕卜，该数据可以是加上时间戳的，使得能够收集连续的时间数据。可以使用形状感测数据、 时间戳以及ECG数据来执行对心脏结构和功能的相位分辨的"绘画"或绘图。这些绘图可 以包括体素，所述体素指示在显示器或图像上可视的形状感测数据、时间戳以及ECG数据。 临床医生然后能够使用相位特异性的点云图像来诊断急性或慢性疾病，从而例如观看比如 说T波采集的图像，以从冠状动脉缺血来区分左心室肥大而无需注射染色剂或使用X射线 成像。通过使用被编码到体素特性中的相位标签信息，能够容易地对相位特异性的变形图 案进行处理并可视化。其他益处包括从形状感测数据给出的高数目的测量结果的减少，以 及转换成通常用于临床例程的格式（例如，DICOM图像）。
[0038] 参考图2,示意图描绘了在冠状动脉解剖结构204之内的形状感测使能设备202。 能够使用对体素加标签的方法来3D可视化并存储第一形状206和第二形状208。可以由不 同的颜色、纹理、符号等来指示第一形状206和第二形状208,以指示在形状206与208之间 的差异。例如，形状206和208指示心跳的不同实例或相位。也能够对在第一形状206与 第二形状208之间的任何中间相位加标签和可视化。统计数据和相位加标签的组合允许对 运动图案和潜在病理的确定。
[0039] 在一个实施例中，体积成像数据用于各种诊断目的（例如，脉管尺寸和病理分 析）。根据本发明原理，诸如被配备具有形状感测光纤的导管的形状感测设备202在具体的 血管210内部（比如说在心脏204的冠状窦之内）被推进。形状感测纤维在血管210的形 状中被扭曲。形状感测数据提供在多个时间处的血管形状的实时快照。如由几何形状（例 如三维形状）随时间推移提供的脉管的形状被从形状感测设备202捕获，并且可以用于与 由一个或多个成像模态收集的图像数据进行配准。针对随时间推移的形状的体素的时间变 化图像（206、208)可以用作诊断工具以确定心脏功能。ECG图形212示出ECG响应215,并 且指示对应于当获得第一形状204时的第一位置214和对应于当获得第二形状204时的第 二位置216。
[0040] 形状和传感器数据（ECG等）可以被绘图到经分箱的体素数据集或图谱中。备选 地，形状和传感器数据可以针对每个形状感测数据帧被加上时间戳等。每个形状感测数据 帧（例如，第一形状204、第二形状206等）具有对应的来自源的测量结果（例如，第一位置 214、第二位置216等）的数据帧，所述源是诸如ECG监测数据、SpO 2I测数据、温度数据、呼 吸数据（例如，瞬时吸气/呼气量、FEV1/FVC比率（FEV1/FVC比率也被称为Tiffeneau索 弓丨，并且是在阻塞性和约束性肺疾病的诊断中使用的经计算的比率等）、放射剂量数据或任 何其他相关的（实时）医学数据。
[0041] 对应的数据帧的信息被编码到在任何给定时间点处的当前形状的体素位置中。例 如，可以以几何形状提供体素，以指示形状感测数据。每个体素可以然后包括被编码的信 息，所述被编码的信息包括时间戳和/或其他信息。所述其他信息可以包括直接体素值，所 述直接体素值指示诸如电势、组织应力或刚度、心脏相位和形状可能性的组合（即，引起功 能性信息的在多个心动周期期间多久体素会"碰撞"，形状存在多长时间等）等。其他信息 可以由体素特性来传达，例如，直接的体素透明度或不透明度或颜色表示呼吸相位或相对 于其他组织位置或参考的同步性；体素底纹或反射性可以用于指示心脏相位或其他数据。 在经分箱的体素中的时空数据能够与医学成像数据一同或一起被可视化。
[0042] 参考图3,示例性地示出了用于使用光纤形状感测数据来生成概率图谱的系统/ 方法。在块302中，分配系统存储器。考虑到诸如导管的形状感测使能设备，用户需要定义 视场（FOV)的位置和尺寸。在1.5米的纤维情况下，FOV能够被设置为诸如3x3x3m 3的最大 值。考虑到在1米纤维长度上的大约Imm的形状感测系统的准确度，人可以想要将用于体 积分箱的体素尺寸设置为比如说2_。这将导致（1500) 3的体积大小的体素，所述体素需要 大约13Gbyte的存储器（使用4byte数据类型）。然而，在实践中，感兴趣解剖结构非常可 能是小很多的体积，比如说大约300mm 3,其导致大约13Mbyte的存储器要求。一旦分配了系 统存储器，在方框304中的每个箱位置处利用零来初始化存储器（例如，用于概率图谱或多 维直方图的空间）。体素体积像素将表示被访问的空间的概率图谱或多维直方图。
[0043] 在方框306中，形状感测设备被导入到要被绘图的体积。使用形状感测设备的全 部或部分来采集点数据。形状感测设备可以被结合在体积中来利用形状感测设备覆盖整个 体积，以简单地收集针对给定配置的形状感测数据。在一些实施例中，应当利用较高的频率 对体积边界进行扫频，以辅助定义其中所包含的整个体积或目标/特征。
[0044] 在方框308中，提供或收集监测数据、状态数据、时间戳等。监测数据可以包括来 自一个或多个设备的数据。监测数据可以包括与具体的操作或事件相关的数据，并且优选 是对于进一步的诊断或理解有用的。也可以收集不相关的或部分相关的数据（例如，临床 医生的姓名等）。如上所述，监测数据可以包括ECG数据、SPO 2数据、pH数据、温度、呼吸周 期、心脏相位等。
[0045] 在方框310中，执行对形状感测数据的加时间戳或加标签。这包括将所采集的点 数据与被监测的数据或事件数据相关联。以这种方式，体素由三维位置（和时间）定义并 利用时间戳和/或被监测的数据对其加标签或者将所述体素与时间戳和/或被监测的数据 相关联。在方框312中，在用于搜集访问数据的统计或频率的分箱方法中，通过使用用于形 状感测数据帧的索引或坐标系，在体素体积中查找系统存储器位置。通过包括诸如基于索 引的方法、查找表、快速存取方法等的一种或多种方法贯穿（traverse)体素体积。可以使 用基于索引的体素坐标查找将形状数据绘图到体积中，例如：

【权利要求】
1. 一种系统，包括： 感测使能设备，其具有至少一根光纤，所述光纤被配置为感测在所述设备之内的感应 应力； 解读模块，其被配置为接收来自与体积交互的所述至少一根光纤的信号并解读所述信 号，以确定由所述至少一根光纤在所述体积之内访问的位置； 数据源，其被配置为生成与事件或状态相关联的数据；以及 存储设备，其被配置为存储所述体积中被访问的所述位置的历史，并且将所述位置与 由所述数据源生成的所述数据相关联。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述数据源包括时钟，并且所述存储设备存储与 所述体积中的所述位置相关联的时间戳。
3. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述形状感测使能设备被包括在医学设备中，并 且所述体积包括身体内的内部腔室。
4. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述数据源包括监测一个或多个健康参数的监 测设备，并且所述存储设备存储与所述体积中的所述位置相关联的健康参数数据。
5. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述数据源包括以下中的至少一个：（i)监测心 脏相位的心电图设备或（ii)监测呼吸的呼吸设备；并且所述存储设备存储以下中的至少 一个：（i)与所述体积中的所述位置相关联的心脏相位或（ii)与所述体积中的所述位置相 关联的呼吸周期信息。
6. 根据权利要求1所述的系统，还包括显示器，所述显示器被配置为显示对应于所述 历史的体素图谱。
7. 根据权利要求6所述的系统，其中，所述体素谱图包括视觉差别，所述视觉差别指示 以下中的至少一个：（i)不同采集时间或（ii)针对被监测的数据的不同值。
8. 一种系统，包括： 感测使能设备，其具有至少一根光纤，所述光纤被配置为感测所述设备中的感应应 力； 数据源，其被配置为生成与事件或状态相关联的事件数据； 基于索引的体素坐标查找表，其被存储在存储器中，在所述存储器中对应于要被绘图 的体积中的位置的编有索引的箱存储所述事件数据，以提供由所述至少一根光纤到对应位 置的若干次访问的历史和与所述体积中的所述位置相关联的所述事件数据； 解读模块，其被配置为接收来自与所述体积交互的所述至少一根光纤的信号并解读所 述信号，以确定由所述至少一根光纤在所述体积之内访问的位置；以及 显示器，其被配置为绘制所述体积中被访问的所述位置的图谱，并且所述图谱指示与 所述位置相关联的所述事件数据。
9. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述数据源包括时钟，并且所述存储设备存储与 所述体积中的所述位置相关联的时间戳。
10. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述形状感测使能设备被包括在医学设备中， 并且所述体积包括身体内的内部腔室。
11. 根据权利要求10所述的系统，其中，所述数据源包括监测一个或多个健康参数的 监测设备，并且所述存储设备存储与所述体积中的所述位置相关联的健康参数数据。
12. 根据权利要求10所述的系统，其中，所述数据源包括以下中的至少一个：（i)监测 心脏相位的心电图设备或（ii)监测呼吸的呼吸设备；并且所述存储设备存储以下中的至 少一个：（i)与所述体积中的所述位置相关联的心脏相位或（ii)与所述体积中的所述位置 相关联的呼吸周期信息。
13. 根据权利要求10所述的系统，其中，所述图谱包括示出所述历史的体素图谱。
14. 根据权利要求13所述的系统，其中，所述体素图谱包括视觉差别，所述视觉差别指 示以下中的至少一个：（i)不同采集时间或（ii)针对被监测的数据的不同值。
15. -种用于对体积进行绘图的方法，包括： 通过利用光纤形状感测使能设备探查所述体积来采集所述体积中被访问的位置的数 据集； 从至少一个数据源采集事件数据； 通过在数据结构中利用被访问的位置来记录事件数据而将所述事件数据与被访问的 位置的所述数据集相关联；并且 利用被访问的位置的所述数据集对所述事件数据进行绘图。
【文档编号】G06T19/00GK104486991SQ201380025966
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年5月14日 优先权日:2012年5月18日
【发明者】R·曼茨克, B·拉马钱德兰, R·陈, T·克林德 申请人:皇家飞利浦有限公司