用于利用光学形状感测的导丝来放置设备的衬套制造技术

一种用于对设备进行部署的系统包括细长的柔性器械(108)和被耦合到所述柔性器械的形状感测系统(104)。衬套(106)包括形状轮廓，所述衬套被配置为在其中接收并保持所述柔性器械和所述形状感测系统。所述形状轮廓包括这样的形状：所述形状使用所述形状感测系统来跟踪所述衬套相对于参考位置的位置或旋转。所述衬套被配置为被耦合到可部署设备(102)，使得所述衬套的所述位置或所述旋转的变化指示所述可部署设备的对应变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于利用光学形状感测的导丝来放置设备的衬套
本公开内容涉及医学器械，并且更具体地涉及导丝中的形状感测光纤，所述形状感测光纤被配置为在医学应用中感测丝线上部件。
技术介绍
诸如导管、部署系统或护套的医学能够可以通过将(一条或多条)光纤嵌入设备而实现形状感测。这需要定制设备的机械设计以为纤维增加额外的腔体。增加纤维也增加了设备的成本，并且需要使用额外的形状感测系统。这样的设备被称为“丝线上”设备，这是因为它们通常与行进通过设备中的腔体的导丝结合使用。光学形状感测(OSS)或光纤真实形状TM(也被称为“光学形状感测”、“纤维形状感测”、“光纤3D形状感测”、“光纤形状感测和定位”等)在手术介入期间采用沿着多芯光纤的光来进行设备定位和导航。所涉及的一个原理是利用使用特征瑞利反向散射或受控光栅样式在光纤中进行的分布式应变测量。能够一起使用多条光纤来重建3D形状，或者也可以使用具有多条芯的单条光纤(其也可以被螺旋成较小轮廓的传感器)。沿着光纤的形状开始于沿着传感器的特定点(己知为起始点或者z＝0)，并且随后的形状位置和取向是相对于该点的。光学形状感测纤维能够被集成到医学设备中，以在微创流程中提供对设备的实况引导。在要使用形状感测对具有行进通过设备中的腔体的导丝的设备进行定位和取向的情况下，必须具有旋转信息。然而，导丝和丝线上设备不是以旋转方式被耦合在体内的。结果，未能解决确定丝线上设备的取向的问题。
技术实现思路
根据本专利技术原理，一种用于对设备进行部署的系统包括细长的柔性器械和被耦合到所述柔性器械的形状感测系统。衬套包括形状轮廓，所述衬套被配置为在其中接收并保持所述柔性器械和所述形状感测系统。所述形状轮廓包括这样的形状：所述形状使用所述形状感测系统来跟踪所述衬套相对于参考位置的位置或旋转。所述衬套被配置为被耦合到可部署设备，使得所述衬套的所述位置或所述旋转的变化指示所述可部署设备的对应变化。另一种用于对设备进行部署的系统包括：形状感测使能的导丝以及包括轮廓的衬套，所述衬套被配置为在其中接收并保持所述形状感测使能的导丝。所述轮廓包括这样的形状：所述形状允许使用形状感测来识别所述衬套相对于参考位置的位置或旋转中的至少一个。丝线上设备在部署期间能连接到所述衬套。配准模块将解剖图像与所述衬套进行配准，以根据所述衬套的位置或旋转中的所述至少一个来推断所述设备的位置或旋转。一种用于对设备进行部署的方法包括：将衬套附接在细长的柔性器械上，所述细长的柔性器械具有被耦合到所述柔性器械的形状感测系统，所述衬套包括形状轮廓，所述衬套被配置为在其中接收并保持所述柔性器械和所述形状感测系统；将部署的器械上的目标特征配准到所述衬套；使用由所述形状感测系统提供的所述衬套相对于图像的位置或旋转中的至少一个来在所述图像上显示所部署的器械的表示，在所述图像中，所述衬套的位置或旋转中的所述至少一个的变化指示所部署的器械的对应变化；并且细化所述图像中的所述表示的位置或旋转中的所述至少一个。结合附图阅读本公开内容的说明性实施例，根据下文中对本公开内容的说明性实施例的详细描述，本公开内容的这些和其他目标、特征和优点将变得明显。附图说明参考以下附图，本公开内容将详细呈现对优选实施例的如下描述，其中：图1是示出根据一个实施例的用于推断可部署设备的位置/取向的形状感测衬套的框图/流程图；图2是示出根据一个实施例的远端配准的示意图；图3是示出根据一个实施例对包括导管端部的回环的端部和长度进行配准的示意图；图4是示出根据一个实施例使用配准固定件进行配准的示意图；图5示出了根据说明性实施例的、具有用于配准的不透射线的标记物的未部署的支架的图像和部署的支架的图像；图6是示出根据一个实施例的丝线上设备的可视化的虚拟图像，该虚拟图像以特定颜色和厚度示出被叠加在成像模型图上的设备的长度；图7是示出根据一个实施例的丝线上设备特征模型和物理模型的可视化的虚拟图像；图8是示出根据一个实施例将丝线上设备可视化为球囊的虚拟图像，其中，该球囊包括多个节点以映射扩展；图9是示出根据一个实施例的用于使用由衬套定义的平面进行跟踪的丝线上设备的旋转的示意图；图10是示出根据一个实施例的、针对丝线上设备的与图9的旋转相对应的虚拟模型的示意图；并且图11是示出根据一个实施例的、用于使用衬套来部署器械以用于跟踪的方法的框图/流程图。具体实施方式根据本专利技术原理，提供了一种用于在腔体中使用的形状感测的导丝，其也感测任何商用的丝线上设备或部件的位置。如果在形状感测的导丝(或其他柔性细长设备)上采用导管(或其他可部署设备)，那么导丝形状还定义了针对导管与导丝交叠的长度的导管形状。为了正确定义导管的位置，需要知道导管与导丝之间的关系。这能够通过使用衬套设备来使导丝在沿着导管的特定位置处呈现出特定形状、弯曲或应变轮廓(形状轮廓)来完成。一种引起这种形状、弯曲或应变轮廓的方法是采用具有已知轮廓的“衬套”，其能够被存储为模板。当形状感测的设备在非形状感测的设备内部时，来自感测的设备的形状信息能够用于推断关于未感测的设备的形状和位置的信息。所需的配准可能包括两个设备之间的纵向平移。该配准能够通过使用感测的设备在沿着未被感测的设备的特定位置处的已知形状变形来执行。能够通过弯曲检测、(因加热或张力引起的)轴向应变、2D或3D形状匹配等来检测形状变形。可以采用多种不同版本的衬套设计。在使用形状变形(与例如因温度引起的应变变形不同)的衬套的情况下，形状变形也将定义平面。相同的衬套设备能够用于跟踪设备的取向(例如，围绕设备的纵轴滚动)。设备的近侧部分中的衬套的取向可以1对1地映射到位于远侧部分中的治疗器件(例如、球囊、瓣膜、腔内移植物、支架等)。衬套可以被定义为能够在形状感测的设备(例如，导丝)中创建形状或弯曲变形的部件。这样的部件应当能够在临床环境中的各种各样的可用的商用医学设备中工作。能够在多种设备设计中采用衬套设计。多种不同版本的衬套设计能够用于使导丝变形并执行纵向编码。一旦知晓了丝线上设备的位置和取向，就可以将其用于显示治疗器件(例如，球囊、瓣膜、腔内移植物、支架等)的模型。在脉管内动脉瘤修复术(EVAR)中，需要知晓腔内移植物的位置，使得能够相对于原始腔内移植物对其他导管和腔内移植物进行导航。这需要大量的荧光透视和造影剂。如果腔内移植物未被正确地定位，那么可能会出现许多问题。EVAR取代了开放性手术作为修复腹主动脉瘤(AAA)的最常用技术。该流程通常在X射线荧光透视引导下进行，并且使用大量造影剂来正确定位和部署支架移植物。在EVAR流程中平均使用50-100mL的造影剂，其中在～7％的情况下可能导致急性肾衰竭。来自EVAR的一个并发症是因支架移植物对主动脉的密封不足造成的内漏。内漏涉及支架周围的不正确流动(例如，在近侧附接部位或远侧附接部位处的支架周围流动，流过移植物壁，从分支逆流等)。EVAR周围的另一种并发症涉及主动脉侧分支(例如，结肠动脉、肾动脉和盆腔动脉)的缺血。这可能是由于支架移植物的错位放置而导致支架部分或完全覆盖侧支脉管中的一条，并且这与缺乏高质量成像技术以及脉管内团队的经验积累相关联。在EVAR中，支架移植物被包含在支架部署系统内，所述支架部署系统被用于将支架导航到脉管系统的正确部分。所述部署本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对设备进行部署的系统，包括：细长的柔性器械(108)；形状感测系统(104)，其被耦合到所述柔性器械；以及包括轮廓的衬套(106)，所述衬套被配置为在其中接收并保持所述柔性器械和所述形状感测系统，所述轮廓被配置为使用所述形状感测系统来跟踪所述衬套相对于参考位置的位置或旋转中的至少一个，所述衬套被配置为被耦合到可部署设备(102)，使得所述衬套的位置或旋转中的所述至少一个的变化指示所述可部署设备的对应变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.02 US 62/236,1801.一种用于对设备进行部署的系统，包括：细长的柔性器械(108)；形状感测系统(104)，其被耦合到所述柔性器械；以及包括轮廓的衬套(106)，所述衬套被配置为在其中接收并保持所述柔性器械和所述形状感测系统，所述轮廓被配置为使用所述形状感测系统来跟踪所述衬套相对于参考位置的位置或旋转中的至少一个，所述衬套被配置为被耦合到可部署设备(102)，使得所述衬套的位置或旋转中的所述至少一个的变化指示所述可部署设备的对应变化。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述细长的柔性器械(108)包括导丝，并且所述形状感测系统被设置在所述导丝内。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述轮廓(308)包括二维或三维偏轴形状或应变。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可部署设备(102)包括以下中的一种：导管、护套、球囊或可植入设备，并且所述衬套连接到所述可部署设备。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述参考位置包括解剖特征。6.根据权利要求1所述的系统，还包括配准模块(144)，所述配准模块用于将所述衬套与所述可部署设备进行配准以跟踪所述衬套的变化和所述可部署设备的变化。7.根据权利要求1所述的系统，还包括显示器(118)，所述显示器用于根据所述衬套来描绘所述可部署设备的表示。8.根据权利要求1所述的系统，还包括图像处理模块(148)，所述图像处理模块被配置为根据来自所述衬套的形状数据来绘制所述可部署设备的图像或所述可部署设备的模型。9.一种用于对设备进行部署的系统，包括：形状感测使能的导丝(108)；包括轮廓的衬套(106)，所述衬套被配置为在其中接收并保持所述形状感测使能的导丝，所述轮廓包括这样的形状：所述形状允许使用形状感测来识别所述衬套相对于参考位置的位置或旋转中的至少一个；丝线上设备(102)，其在部署期间能连接到所述衬套；以及配准模块(144)，其用于将解剖图像与所述衬套进行配准，以根据所述衬套的位置或...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·L·弗莱克斯曼，S·H·德尼森，D·P·努南，N·N·卡亚，A·L·赖因施泰因，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL