[发明专利]用于光学形状感测的起始固定器

说明书

技术领域

本公开涉及医学器械并且更具体而言涉及医学应用中的形状感测光纤。

背景技术

光学形状感测(OSS)是一种允许对纤维沿其整个长度的形状进行准确三维(3D)重建的技术。将纤维整合到OSS使能的器械中需要将所述纤维耦合到所述器械，使得能够相对于固定的参照系来重建设备的任何移动。需要具有固定或静态的起始(launch)区域，因为固定的区域提供用于重建算法的搜索模板，以执行相关分析并将参考匹配到样本数据。在这一固定区域之后开始进行重建。所述固定区域也定义针对OSS的参照系(0,0,0)，并且实质上，也定义形状感测空间中的坐标系。

发明内容

根据本发明的原理，一种用于光学形状感测(OSS)的起始固定器，包括被配置为接收和紧固光纤的第一固定设备。纤维储存区被配置为在指定的维度内接收和维持所述光纤。第二固定设备被配置为接收和紧固柔性OSS使能的器械。起始区域被配置为在光纤进入所述第二固定设备之前以已知几何配置来接收和维持所述光纤。提供特征以用于对齐和耦合到起始固定器基座，所述起始固定器基座被配置为紧固所述起始固定器。

一种光学形状感测(OSS)系统，包括：起始固定器基座，其被配置为被连接到支撑结构；以及起始固定器，其被配置为由用于将所述起始固定器基座对齐和耦合到所述起始固定器的至少一个特征来紧固在所述起始固定器基座上。所述起始固定器包括：第一固定设备，其被配置为接收和紧固光纤；纤维储存区，其被配置为在指定的维度内接收和维持所述光纤；第二固定设备，其被配置为接收和紧固柔性OSS使能的器械；以及起始区域，其被配置为在光纤进入所述第二固定设备之前以已知几何配置来接收和维持所述光纤。

一种用于光学形状感测(OSS)的方法，包括：提供(502)起始固定器并感测光纤的形状，所述起始固定器具有：第一固定设备，其被配置为接收和紧固光纤；纤维储存区，其被配置为在指定的维度内接收和维持所述光纤；第二固定设备，其被配置为接收和紧固柔性OSS使能的器械；起始区域，其被配置为在光纤进入所述第二固定设备之前以已知几何配置来接收和维持所述光纤；以及至少一个特征，其用于对齐和耦合到起始固定器基座，所述起始固定器基座被配置为紧固所述起始固定器。

根据对本公开的例示性实施例的以下详细描述，并结合附图进行阅读，本公开的这些和其他目的、特征和优点将变得显而易见。

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，在附图中：

图1是示出了根据一个实施例的采用具有受控的纤维定位的起始固定器的形状感测系统的方框/流程图；

图2是根据一个实施例的具有受控的纤维定位的起始固定器的透视图；

图3是根据一个实施例的被配置为紧固一个或多个起始固定器的起始固定器基座的透视图；

图4是示出了根据一个实施例的具有受控的纤维定位的多个堆叠的起始固定器的透视图；

图5是根据一个实施例的用于储存多个起始固定器的起始固定器基座架的侧视图；

图6是根据另一实施例的用于操纵具有受控的纤维定位的多个形状感测设备的起始固定器的透视图；

图7是根据一个实施例的具有能附接/能拆卸模块的模块化起始固定器的透视图；

图8A是示出了根据一个实施例的在起始固定器与起始固定器基座之间的无菌边界的侧视图；

图8B是示出了根据一个实施例的开放起始固定器的顶视图，所述开放起始固定器具有在所述起始固定器的远端部分与近端部分之间的划分的无菌边界；

图9是根据一个实施例的用于传送起始固定器基座的轨道的顶视图；并且

图10是示出了根据例示性实施例的用于光学形状感测的方法的流程图。

具体实施方式

根据本原理，提供起始固定器和起始固定器基座设计用于在操作场景中对一个或多个光学形状感测(OSS)使能的柔性器械到固定参照物的快速附接和拆卸。所述固定器也能够被设置在操作场景中的无菌区域与非无菌区域之间的过渡区，允许人员在非无菌区中快速更换OSS使能的设备，而不破坏无菌屏蔽。