具有振动辅助扭转管理装置的形状感测系统及方法与流程

本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及具有振动辅助扭转管理装置的形状感测系统及方法。

背景技术：

1、形状感测系统易受其光纤探测器中的扭转相关失真的影响，这可能导致不准确的形状感测、基于该形状感测的医疗决策，并因此降低患者的治疗效果的结果。

2、本文公开了解决上述问题的具有振动辅助扭转管理的形状感测系统及其方法。

技术实现思路

1、本文公开了一种形状感测系统，在一些实施方案中，该系统包括光纤探测器和用于管理光纤探测器中的扭转的振动辅助扭转管理装置。光纤探测器配置为可移除地布置在细长医疗设备中。光纤探测器包括内部结构和外部结构，外部结构位于内部结构之上、但在光纤探测器的大部分之上与内部结构脱离。内部结构包括布置在包层中的一个或多个光纤芯。外部结构包括机械层。振动辅助扭转管理装置可操作地联接至光纤探测器，用于使光纤探测器的内部结构或外部结构相对于另一个振动，这减轻或消除光纤探测器的内部结构中的任何光信号失真扭转。

2、在一些实施方案中，机械层是金属管件。

3、在一些实施方案中，金属管件配置为沿着光纤探测器的长度传送电信号。

4、在一些实施方案中，机械层是聚合物管件。

5、在一些实施方案中，机械层包括布置在聚合物管件中的一根或多根金属线。

6、在一些实施方案中，一根或多根金属线配置为沿着光纤探测器的长度传送电信号。

7、在一些实施方案中，振动辅助扭转管理装置包括可操作地联接至光纤探测器的振动马达或致动器。振动马达或致动器选自偏心旋转质量振动马达、线性共振致动器和螺线管致动器。

8、在一些实施方案中，振动马达或致动器布置在围绕光纤探测器的近侧部分的把手中。

9、在一些实施方案中，振动马达或致动器由把手的开关启动。

10、在一些实施方案中，振动马达或致动器布置在围绕光纤探测器的近端部分的探测器侧连接器中。

11、在一些实施方案中，振动马达或致动器由光纤探测器的探测器侧连接器的开关启动。

12、在一些实施方案中，振动马达或致动器布置在形状感测系统中的在围绕光纤探测器的近端部分的探测器侧连接器近侧的另一个部件中。形状感测系统的该另一个部件中的该振动马达或致动器配置为通过光纤探测器的探测器侧连接器将振动传递至光纤探测器。

13、在一些实施方案中，振动马达或致动器由形状感测系统的该另一个部件的开关、形状感测系统的该另一个部件中的语音识别逻辑、或形状感测系统的该另一个部件中的扭转检测逻辑启动。

14、在一些实施方案中，光纤探测器的一个或多个纤芯中的每个纤芯包括沿着光纤探测器的至少远侧部分的多个光纤布拉格光栅(“fbg”)传感器。

15、在一些实施方案中，形状感测系统还包括光学询问器和控制台。光学询问器配置为将输入光信号发送入光纤探测器并从光纤探测器接收fbg传感器反射的光信号。控制台包括一个或多个处理器、存储器和存储在存储器中的可执行指令，该指令在由一个或多个处理器执行时使控制台执行一组操作。该组操作包括从光学询问器接收fbg传感器反射的光信号；利用控制台的光信号转换器逻辑将fbg传感器反射的光信号转换成转换的电信号；以及在实时确定中，利用控制台的形状感测逻辑根据转换的电信号确定至少光纤探测器的形状。

16、在一些实施方案中，该组操作还包括利用控制台的振动跟踪逻辑通过振动辅助扭转管理装置跟踪光纤探测器的振动；以及从转换的电信号移除其与用于至少光纤探测器的形状的振动辅助扭转管理相关的任何部分。

17、本文还公开了一种形状感测系统的方法，该方法包括光信号发送步骤、光信号接收步骤、光学探测器振动步骤、光信号转换步骤和形状确定步骤。光信号发送步骤包括在光纤探测器通过患者的脉管系统推进的同时，利用光学询问器将输入光信号发送入光纤探测器。光纤探测器包括内部结构和外部结构，外部结构位于内部结构之上，但在光纤探测器的大部分之上与内部结构脱离。内部结构包括布置在包层中的一个或多个光纤芯。外部结构包括机械层。光信号接收步骤包括利用光学询问器接收来自光纤探测器的反射光信号。光学探测器振动步骤包括利用可操作地联接至光纤探测器的振动辅助扭转管理装置使光纤探测器的内部结构或外部结构相对于另一个振动。振动辅助扭转管理装置在光纤探测器通过脉管系统推进时管理光纤探测器中的扭转。光信号转换步骤包括利用控制台的光信号转换器逻辑将反射光信号转换成转换的电信号，控制台包括光学询问器或可操作地连接至光学询问器。形状确定步骤包括在实时确定中，利用控制台的形状感测逻辑根据转换的电信号确定至少光纤探测器的形状。

18、在一些实施方案中，还包括振动跟踪步骤和振动信号移除步骤。振动跟踪步骤包括利用控制台的振动跟踪逻辑通过振动辅助扭转管理装置跟踪光纤探测器的振动。振动信号移除步骤包括从转换的电信号移除与至少光纤探测器的形状的振动辅助扭转管理相关的任何部分。

19、在一些实施方案中，机械层是金属管件、聚合物管件或包括布置在聚合物管件中的一根或多根金属线的聚合物管件。金属管件或一根或多根金属线配置为通过光纤探测器传送电信号。

20、在一些实施方案中，光学探测器振动步骤包括利用可操作地联接至光纤探测器的振动马达或致动器使光纤探测器振动。振动马达或致动器选自偏心旋转质量振动马达、线性共振致动器和螺线管致动器。

21、考虑到更详细地描述这些概念的特定实施方案的附图和以下描述，本文提供的概念的这些和其他特征对于本领域技术人员将变得更明显。

技术特征：

1.一种形状感测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的形状感测系统，其特征在于，所述机械层是金属管件。

3.根据权利要求2所述的形状感测系统，其特征在于，所述金属管件被配置为沿着所述光纤探测器的长度传送电信号。

4.根据权利要求1所述的形状感测系统，其特征在于，所述机械层是聚合物管件。

5.根据权利要求4所述的形状感测系统，其特征在于，所述机械层包括布置在所述聚合物管件中的一根或多根金属线。

6.根据权利要求5所述的形状感测系统，其特征在于，所述一根或多根金属线被配置为沿着所述光纤探测器的长度传送电信号。

7.根据权利要求1所述的形状感测系统，其特征在于，所述振动辅助扭转管理装置包括可操作地联接至所述光纤探测器的振动马达或致动器，所述振动马达或致动器选自偏心旋转质量振动马达、线性共振致动器和螺线管致动器。

8.根据权利要求7所述的形状感测系统，其特征在于，所述振动马达或致动器被布置在围绕所述光纤探测器的近侧部分的把手中。

9.根据权利要求8所述的形状感测系统，其特征在于，所述振动马达或致动器由所述把手的开关启动。

10.根据权利要求7所述的形状感测系统，其特征在于，所述振动马达或致动器被布置在围绕所述光纤探测器的近端部分的探测器侧连接器中。

11.根据权利要求10所述的形状感测系统，其特征在于，所述振动马达或致动器由所述光纤探测器的所述探测器侧连接器的开关启动。

12.根据权利要求7所述的形状感测系统，其特征在于，所述振动马达或致动器被布置在所述形状感测系统的在围绕所述光纤探测器的近端部分的探测器侧连接器近侧的另一个部件中，所述形状感测系统的所述另一个部件中的所述振动马达或致动器被配置为通过所述光纤探测器的所述探测器侧连接器将振动传递至所述光纤探测器。

13.根据权利要求12所述的形状感测系统，其特征在于，所述振动马达或致动器由所述形状感测系统的所述另一个部件的开关、所述形状感测系统的所述另一个部件中的语音识别逻辑或所述形状感测系统的所述另一个部件中的扭转检测逻辑启动。

14.根据权利要求1所述的形状感测系统，其特征在于，所述光纤探测器的所述一个或多个纤芯中的每个纤芯包括沿着所述光纤探测器的至少远侧部分的多个光纤布拉格光栅传感器。

15.根据权利要求14所述的形状感测系统，其特征在于，还包括：

16.根据权利要求15所述的形状感测系统，其特征在于，所述一组操作还包括：

17.一种形状感测系统的方法，其特征在于，包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括：

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述机械层是金属管件、聚合物管件或包括布置在所述聚合物管件中的一根或多根金属线的聚合物管件，所述金属管件或所述一根或多根金属线配置为通过所述光纤探测器传送电信号。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，利用所述振动辅助扭转管理装置使所述光纤探测器振动包括利用可操作地联接至所述光纤探测器的振动马达或致动器使所述光纤探测器振动，所述振动马达或致动器选自偏心旋转质量振动马达、线性共振致动器和螺线管致动器。

技术总结
本申请涉及具有振动辅助扭转管理装置的形状感测系统及方法。形状感测系统可以包括光纤探测器和用于管理光纤探测器中的扭转的振动辅助扭转管理装置。光纤探测器可以配置为可移除地布置在细长医疗设备中。光纤探测器可以包括内部结构和外部结构，外部结构位于内部结构之上、但在光纤探测器的大部分之上与内部结构脱离。内部结构可以包括布置在包层中的一个或多个光纤芯。外部结构可以包括机械层。振动辅助扭转管理装置可以可操作地联接至光纤探测器，用于使光纤探测器的内部结构或外部结构相对于另一个振动，这减轻或消除光纤探测器的内部结构中的任何光信号失真扭转。形状感测系统的方法可以包括利用振动辅助扭转管理装置来管理光纤探测器的扭转。

技术研发人员：S·索厄德斯,W·R·麦克劳克林
受保护的技术使用者：巴德阿克塞斯系统股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25