用于将光纤传感器光学连接到光学形状感测控制台的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于将光纤传感器(12)光学连接到光学形状感测控制台(21)的方法和系统。所述光学形状感测控制台(21)具有若干单个光学通道(C1、C2、C3)。所述光纤传感器(12)具有若干单个纤维芯(A1、A2、A3)，所述纤维芯围绕所述光纤传感器(12)的纵向中心轴相对于彼此成角度地间隔开，并且所述光纤传感器具有用于连接到与形状感测控制台(21)连接的光耦合器(32；38)的光纤传感器连接端(30)。所述光耦合器(32；38)具有用于与所述纤维芯(A1、A2、A3)光学连接的光学通道(C1、C2、C3)。指示单个光纤纤芯(A1、A2、A3)的个体光学性质的若干单个校准数据集被分配给所述单个光学通道(C1、C2、C3)。所述光纤传感器(30)被连接端连接到光耦合器(32；38)，使得所述纤维芯(A1、A2、A3)中的第一纤维芯(A2)与所述光学通道(C1、C2、C3)中的第一光学通道(C1)光学通信。在将所述校准数据集中的第一校准数据集分配给所述第一光学通道(C1)的同时通过光学探询所述第一纤维芯(A2)来测量所述第一纤维芯(A2)的光学响应。基于测得的第一纤维芯(A2)的光学响应和光纤传感器(12)的校准数据集来识别光纤传感器(12)的所述纤维芯(A1、A2、A3)中的所述第一纤维芯(A2)。如果所述第一纤维芯(A2)被识别为与在测量所述光学响应中使用的所述第一校准数据集不匹配，则所述校准数据集的第二校准数据集与识别出的第一纤维芯(A2)匹配，被重新分配给所述第一光学通道(C1)，或光纤传感器连接端(30)和/或光耦合器(32；38)被重新定位为使得与所述第一校准数据集匹配的第二纤维芯(A1)与所述第一光学通道(C1)光学通信。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将光纤传感器光学连接到光学形状感测控制台的方法和系统
本专利技术总体涉及光学形状感测的领域。具体而言，本专利技术涉及一种用于将光纤传感器光学连接到光学形状感测控制台的方法和系统，所述光学形状感测控制台具有若干单个光学通道，所述光纤传感器具有若干单个纤维芯，所述纤维芯围绕光纤传感器的纵向中心轴相对于彼此成角度地间隔开，并且具有用于连接到与形状感测控制台连接的光耦合器的光纤传感器连接端部。
技术介绍
上述方法和系统可用于细长介入设备的光学形状感测，特别是在医学或手术应用中。虽然本说明书涉及在医学或手术领域中使用光学形状感测，但应理解，本专利技术不限于此。在医学领域，存在利用微创介入来取代传统外科手术的显然和持续的趋势。在这些介入中，诸如导丝、导管、内窥镜和针的医学设备通过小切口插入体内，从而最小化疤痕形成并减少患者的并发症和副作用。医师可以使用多种可视化技术来对体内的这些医学设备进行导航。在许多流程中，X射线成像是目前提供设备实时监控的黄金标准。然而，这种成像技术使患者和医学团队暴露于有害的电离辐射。此外，它提供单独的二维投影。该投影缺乏关于医学器械的三维形状的关键信息，例如，其相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将光纤传感器(12)光学连接到光学形状感测控制台(21)的方法，所述光学形状感测控制台(21)具有若干单个光学通道(C1、C2、C3)，所述光纤传感器(12)具有若干单个纤维芯(A1、A2、A3)，所述若干单个纤维芯围绕光纤传感器的纵向中心轴相对于彼此成角度地间隔开，并且所述光纤传感器具有用于连接到与形状感测控制台(21)连接的光耦合器(32；38)的光纤传感器连接端(30)，所述光耦合器(32；38)具有被布置用于与所述纤维芯(A1、A2、A3)光学连接的光学通道(C1、C2、C3)，指示所述单个纤维芯(A1、A2、A3)的个体光学特性的若干单个校准数据集被分配到所述单个光学通道...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.20 EP 16166110.31.一种用于将光纤传感器(12)光学连接到光学形状感测控制台(21)的方法，所述光学形状感测控制台(21)具有若干单个光学通道(C1、C2、C3)，所述光纤传感器(12)具有若干单个纤维芯(A1、A2、A3)，所述若干单个纤维芯围绕光纤传感器的纵向中心轴相对于彼此成角度地间隔开，并且所述光纤传感器具有用于连接到与形状感测控制台(21)连接的光耦合器(32；38)的光纤传感器连接端(30)，所述光耦合器(32；38)具有被布置用于与所述纤维芯(A1、A2、A3)光学连接的光学通道(C1、C2、C3)，指示所述单个纤维芯(A1、A2、A3)的个体光学特性的若干单个校准数据集被分配到所述单个光学通道(C1、C2、C3)，所述方法包括以下步骤：i)将所述光纤传感器连接端(30)连接到所述光耦合器(32；38)，使得所述纤维芯(A1、A2、A3)中的第一纤维芯(A2)与所述光学通道(C1、C2、C3)中的第一光学通道(C1)光学通信，ii)在将所述校准数据集中的第一校准数据集分配给所述第一光学通道(C1)的同时通过光学探询所述第一纤维芯(A2)来测量所述第一纤维芯(A2)的光学响应，iii)基于所述第一纤维芯(A2)的测得的光学响应和所述光纤传感器(12)的所述校准数据集来识别所述光纤传感器(12)的所述纤维芯(A1、A2、A3)中的所述第一纤维芯(A2)，并且iv)如果所述第一光纤纤芯(A2)被识别为与在测量所述光学响应中使用的所述第一校准数据集不匹配，则iva)将所述校准数据集中的与识别出的第一纤维芯(A2)匹配的第二校准数据集重新分配给所述第一光学通道(C1)，或者ivb)重新定位所述光纤传感器连接端(30)和/或所述光耦合器(32；38)，使得与所述第一校准数据集匹配的第二纤维芯(A1)与所述第一光学通道(C1)光学通信。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤i)包括将所述光纤传感器连接端(30)和/或所述光耦合器(32；38)相对于彼此定位以使得所述纤维芯(A1、A2、A3)中的每个以一对一的关系与所述光学通道(C1、C2、C3)中的一个光学通信。3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤ii)包括通过对纤维芯(A1、A2、A3)进行光学探询来测量所述纤维芯(A1、A2、A3)中的每个的光学响应，并且步骤iii)包括识别所述光纤传感器(12)的所述纤维芯(A1、A2、A3)中的每个纤维芯(A1、A2、A3)。4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤iva)包括将所述校准数据集重新分配给所述光学通道(C1、C2、C3)，使得识别出的纤维芯(A1、A2、A3)与所述校准数据集匹配，或者步骤ivb)包括重新定位所述光纤传感器连接端(30)和/或所述光耦合器(32；38)，使得与所述校准数据集匹配的所述纤维芯(A1、A2、A3)与所述光学通道(C1、C2、C3)光学通信。5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤i)还包括光学地探询所述第一光学通道(C1)并且定位所述光纤传感器连接端(30)和/或所述光耦合器(32；38)，直到来自所述第一纤维芯(A2)的光学响应信号的强度最大。6.根据权利要求1所述的方法，还包括光学地探询所述光纤传感器纤芯(A1、A2、A3)中的每个并且定位所述光纤传感器连接端(30)和/或所述光耦合器(32；38)，直到来自所述纤维芯(A1、A2、A3)中的每个的光响应信号的强度最大。7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤ii)中的所述测得的光学响应包括所述第一纤维芯(A2)的空间分辨的散射概况。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述纤维芯(A1、A2、A3)具有作为散射结构的光纤布拉格光栅，并且步骤iii)包括通过使用根据所述空间分辨的散射概况获得的空间强度概况来识别所述第一纤维芯(A2)。9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤iii)包括计算所述测得的光学响应与所述纤维芯(A1、A2、A3)的所述校准数据集的互相关。10.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤iii)包括根据所述空间分辨的散射概况来计算所述光纤传感器中(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·G·范皮滕，M·B·范德马克，
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