CN116889451A - 包括细长探针的医疗装置和医疗系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及包括细长探针的医疗装置和医疗系统，该细长探针配置用于插入患者身体，其中细长探针包括沿着探针延伸的导电介质。导电介质可以采取几种形式，包括导电套管、离子溶液、柔性电路、线材或镀层。探针包括用于与患者交换电信号的导电末端。探针包括具有形状感测芯纤维、照明芯纤维和成像芯纤维的光纤。系统的控制台包括由一个或多个处理器执行的逻辑，以执行包括向患者提供电信号和/或从患者接收电信号的操作。操作还包括探针的形状感测、投射照明光以及接收成像光。

Description

包括细长探针的医疗装置和医疗系统
优先权
本申请要求2022年4月11日提交的美国专利申请第17/717,919号的优先权的权益，将该申请整体通过引用并入本申请中。
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及包括细长探针的医疗装置和医疗系统。
背景技术
配置用于插入患者体内的细长医疗装置可以用于执行各种治疗和诊断。一些装置还可以包括光纤能力。一些医疗装置包括沿着医疗装置的长度延伸的导电构件，这些导电构件通常受到干扰。
本文公开了包括解决上述问题的光纤能力和电气能力的医疗装置和系统。
发明内容
简要概括，本文公开了一种医疗装置。根据一些实施方案，医疗装置包括配置用于插入患者体内的细长探针，其中细长探针限定近端和远端。该装置还包括沿着细长探针从近端延伸至远端的光纤以及沿着探针从近端延伸至位于远端处的导电末端的导电(EC)介质。
在一些实施方案中，探针包括由导电材料形成的套管，其中套管在近端与远端之间延伸，其中光纤布置在内腔内，并且其中套管限定EC介质。
在一些实施方案中，套管限定沿着套管延伸的内腔，并且光纤布置在内腔内。
在一些实施方案中，套管限定封闭远端，并且在一些实施方案中，套管的封闭远端经由焊接工艺形成。
在一些实施方案中，套管包括布置在内腔内的导电环氧树脂，并且导电环氧树脂在近端与远端之间延伸。
在一些实施方案中，导电末端包括导电末端构件，并且套管围绕导电末端构件的至少一部分。在一些实施方案中，导电末端构件包括导电环氧树脂。
在一些实施方案中，导电末端构件由非导电材料形成，并且导电末端构件包括施加到非导电材料的导电涂层。在一些实施方案中，非导电材料包括陶瓷材料。
在一些实施方案中，探针包括由非导电材料形成的套管，其中套管在近端与远端之间延伸。套管限定沿着套管延伸的内腔，并且光纤与内腔一起布置。
在一些实施方案中，套管包括布置在内腔内的导电物质，其中导电物质在近端与远端之间延伸，并且其中导电物质限定EC介质。在一些实施方案中，导电物质包括盐溶液。
在一些实施方案中，套管包括布置在内腔内的柔性电路。柔性电路包括在近端与远端之间延伸的一个或多个迹线(trace)，并且一个或多个迹线限定EC介质。
在一些实施方案中，套管包括布置在内腔内的一个或多个线材(wire)。一个或多个线材在近端与远端之间延伸，并且一个或多个线材限定EC介质。在一些实施方案中，一个或多个线材嵌入到光纤内。在一些实施方案中，一个或多个线材嵌入到套管的壁内。
在一些实施方案中，套管包括布置在套管的外表面上的导电材料的一个或多个条带。一个或多个条带在近端与远端之间延伸，并且一个或多个条带限定EC介质。
在一些实施方案中，光纤包括布置在光纤的外表面上的导电材料的一个或多个条带。一个或多个条带在近端与远端之间延伸，并且一个或多个条带限定EC介质。
在一些实施方案中，光纤包括沿着光纤的纵向长度延伸的一个或多个芯纤维，其中一个或多个芯纤维中的每个芯纤维包括沿着纵向长度分布的多个传感器，并且其中该多个传感器中的每个传感器配置为(i)基于在近端处接收到的入射光，反射不同光谱宽度的光信号，以及(ii)基于光纤经历的状况，改变反射光信号的特性。
在一些实施方案中，光纤还包括一个或多个照明芯纤维，其中该一个或多个照明芯纤维中的每个照明芯纤维配置为在近端处接收照明光并且远离远端投射照明光。
在一些实施方案中，光纤还包括一个或多个成像芯纤维，其中该一个或多个成像芯纤维中的每个成像芯纤维配置为在远端处接收成像光并且沿着光纤从远端向近端传播成像光。
本文还公开了一种包括医疗装置和控制台的医疗系统。医疗装置包括配置用于插入患者体内的细长探针，并且细长探针限定近端和远端。光纤沿着细长探针从近端延伸至远端，并且导电(EC)介质沿着探针从近端延伸至位于远端处的导电末端。控制台在近端处与医疗装置可操作地联接。控制台包括一个或多个处理器以及其上存储有逻辑的非暂时性计算机可读介质。当由一个或多个处理器执行时，该逻辑导致系统的操作，该操作包括向患者提供电信号和/或从患者接收电信号。
在一些实施方案中，探针包括由导电材料形成的套管，其中套管在近端与远端之间延伸。光纤布置在内腔内，并且套管限定EC介质。
在一些实施方案中，导电末端包括与套管联接的导电末端构件。在一些实施方案中，套管可以围绕导电末端构件的一部分。
在一些实施方案中，探针包括由非导电材料形成的套管，其中套管在近端与远端之间延伸。套管限定沿着套管延伸的内腔，并且光纤与内腔一起布置。
在一些实施方案中，套管包括布置在内腔内的盐溶液，盐溶液在近端与远端之间延伸，并且盐溶液限定EC介质。
在一些实施方案中，套管包括布置在内腔内的柔性电路。柔性电路包括在近端与远端之间延伸的一个或多个迹线，并且一个或多个迹线限定EC介质。
在一些实施方案中，套管包括布置在内腔内的一个或多个线材。一个或多个线材在近端与远端之间延伸，并且一个或多个线材限定EC介质。
在一些实施方案中，套管包括布置在套管的外表面上的导电材料的一个或多个条带。一个或多个条带在近端与远端之间延伸，并且一个或多个条带限定EC介质。
在一些实施方案中，光纤包括布置在光纤的外表面上的导电材料的一个或多个条带。一个或多个条带在近端与远端之间延伸，并且一个或多个条带限定EC介质。
在一些实施方案中，光纤还包括沿着光纤延伸的多个感测芯纤维，其中该多个感测芯纤维中的每个感测芯纤维包括沿着纵向长度分布的多个传感器。多个反射光栅中的每个反射光栅配置为(i)基于在近端处接收到的入射光，反射不同光谱宽度的光信号，以及(ii)基于光纤经历的状况，改变反射光信号的特性。该操作还包括在将细长探针插入患者体内期间确定细长探针的物理状态，其中，确定包括：(i)向多个感测芯纤维提供入射光信号；(ii)接收通过多个传感器中的一个或多个反射的入射光的不同光谱宽度的反射光信号；以及(iii)处理与多个感测芯纤维相关联的反射光信号以确定物理状态。
在一些实施方案中，光纤还包括一个或多个照明芯纤维，其中一个或多个照明芯纤维中的每个照明芯纤维配置为在近端处接收来自控制台的照明光并且远离远端投射照明光。该操作还包括向照明芯纤维提供照明光，以便远离探针的远端投射照明光。
在一些实施方案中，光纤还包括一个或多个成像芯纤维，其中一个或多个成像芯纤维中的每个成像芯纤维配置为在远端处接收成像光并且沿着光纤从远端向控制台传播成像光。该操作还包括从成像光提取患者身体的图像并且致使该图像被描绘在系统的显示器上。
在一些实施方案中，该操作包括接收来自患者的电信号并且从电信号提取ECG信号。
鉴于附图和以下描述，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加明显，附图和以下描述更详细地公开了这种概念的特定实施方案。
附图说明
在附图的各个图中，通过实施例而非限制的方式示出了公开文本的实施方案，在附图中，相同的附图标记指示相似的元件，并且在附图中：
图1是根据一些实施方案的包括具有光纤能力和电气能力的医疗装置的医疗装置系统的说明性实施方案；
图2是根据一些实施方案的包括在图1的细长探针内的多芯光纤的一段的结构的示例性实施方案；
图3A示出了根据一些实施方案的图1的光纤的实施方案；
图3B是根据一些实施方案的图3A的光纤的剖视图；
图4A至图4B是根据一些实施方案的由图1的医学装置系统进行的用于实现光学三维形状感测的操作的方法的流程图；
图5是根据一些实施方案的图1的细长探针的远侧部分的详细图示；
图6是根据一些实施方案的还包括导电末端构件的图1的细长探针的远侧部分的详细图示；
图7是根据一些实施方案的细长探针的第二实施方案的远侧部分的详细图示；
图8是根据一些实施方案的细长探针的第三实施方案的远侧部分的详细图示；
图9是根据一些实施方案的细长探针的第四实施方案的远侧部分的详细图示；
图10是根据一些实施方案的细长探针的第五实施方案的远侧部分的详细图示；
图11是根据一些实施方案的细长探针的第六实施方案的远侧部分的详细图示；
图12是根据一些实施方案的细长探针的第七实施方案的远侧部分的详细图示；以及
图13是根据一些实施方案的细长探针的第八实施方案的远侧部分的详细图示。
具体实施方式
在更详细地公开一些特定实施方案之前，应理解，本文公开的特定实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应理解，本文公开的特定实施方案可具有这样的特征，其可容易地与特定实施方案分离并且可选地与本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征组合或替代本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征。
关于本文使用的术语，还应理解，这些术语是为了描述一些特定的目的，并且这些术语不限制本文提供的概念的范围。序数(例如，第一、第二、第三等)通常用于区分或识别一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供顺序的或数字的限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤不需要必须以该顺序出现，并且包括这种特征或步骤的特定实施方案不需要必须限于三个特征或步骤。为了方便起见，使用诸如“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”等的标记，并且这些标记不是旨在暗示例如任何特定的固定位置，取向或方向。相反，这种标记用于反映例如相对位置、取向或方向。单数形式的“一种”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另外清楚地指明。
关于例如本文公开的探针的“近侧”、“近侧部分”或“近端部分”，包括当探针用于患者时探针的旨在靠近临床医生的部分。同样，例如探针的“近侧长度”包括当探针用于患者时探针的旨在靠近临床医生的长度。例如，探针的“近端”包括当探针用于患者时探针的旨在靠近临床医生的端部。探针的近侧部分、近端部分或近侧长度可包括探针的近端；然而，探针的近侧部分、近端部分或近侧长度不需要包括探针的近端。即，除非上下文另有建议，否则探针的近侧部分、近端部分或近侧长度不是探针的末端部分或末端长度。
关于例如本文公开的探针的“远侧”、“远侧部分”或“远端部分”，包括当探针用于患者时探针的旨在靠近患者或在患者体内的部分。同样，例如探针的“远侧长度”包括当探针用于患者时探针的旨在靠近患者或在患者体内的长度。例如，探针的“远端”包括当探针用于患者时探针的旨在靠近患者或在患者体内的端部。探针的远侧部分，远端部分或远侧长度可包括探针的远端；然而，探针的远侧部分、远端部分或远侧长度不需要包括探针的远端。即，除非上下文另有建议，否则探针的远侧部分、远端部分或远侧长度不是探针的末端部分或末端长度。
术语“逻辑”可以代表配置为执行一个或多个功能的硬件、固件或软件。作为硬件，术语逻辑可以指或包括具有数据处理和/或存储功能的电路。这种电路的实施例可以包括但不限于或局限于硬件处理器(例如，微处理器、一个或多个处理器核、数字信号处理器、可编程门阵列、微控制器、专用集成电路(ASIC)等)、半导体存储器或组合元件。
另外，或者在替代方案中，术语“逻辑”可以指代或包括软件，例如一个或多个进程、一个或多个实例、应用编程接口(API)、子例程、函数、小应用程序、小服务程序、例程、源代码、目标代码、共享库/动态链接库(dll)、或者甚至一个或多个指令。此软件可以存储在任何类型的合适的非暂时性存储介质或暂时性存储介质(例如，电、光、声，或诸如载波、红外信号或数字信号的其他形式的传播信号)中。非暂时性存储介质的实施例可以包括但不限于或局限于可编程电路；诸如易失性存储器(例如，任何类型的随机存取存储器“RAM”)的非永久性存储器；或者诸如非易失性存储器(例如，只读存储器“ROM”、功率支持RAM、闪存、相变存储器等)的永久性存储器、固态驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、或便携式存储装置。作为固件，该逻辑可以存储在永久性存储器中。
短语“连接到”、“联接到/与…联接”和“与…通信”是指两个或更多个实体之间的任何形式的相互作用，包括但不限于机械、电、磁、电磁、流体和热相互作用。两个部件可以彼此联接，即使其彼此不直接接触。例如，两个部件可以通过中间部件彼此联接。
本文公开的任何方法包括用于执行所述方法的一个或多个步骤或动作。该方法步骤和/或动作可以彼此互换。换句话说，除非实施方案的正确操作需要特定顺序的步骤或动作，否则可以修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。
在整个本说明书中，可以提及近似值，例如通过使用术语“基本上”。对于每个这种引用，应理解，在一些实施方案中，值、特征或特性可以在没有近似的情况下指定。例如，在使用诸如“大约”和“基本上”的修饰词的情况下，这些术语在其范围内包括在没有其修饰词的情况下的修饰词。例如，在关于特征叙述术语“基本上直的”的情况下，应理解，在另外的实施方案中，该特征可具有精确直的配置。
在整个本说明书中，对“实施方案”或“该实施方案”的引用意味着结合该实施方案描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此，如在整个本说明书中引用的短语或其变型不用必须全部指相同的实施方案。
图1示出了包括医疗器械的医疗器械放置系统的实施方案。如图所示，医疗器械放置系统(系统)100通常包括控制台110以及与控制台110通信地联接的细长探针120。细长探针120限定远端122，并且在近端124处包括控制台连接器133。细长探针120包括光纤135，该光纤包括沿着细长探针120的长度延伸的多个芯纤维，如下面进一步描述的。控制台连接器133使得细长探针120能够经由包括一个或多个光纤147(在下文中称为“光纤”)的互连件145可操作地连接到控制台110，并且导电介质125沿着细长探针120从远端处的导电末端123延伸至近端124处的单个光学/电连接器146(或双连接器)。在这里，连接器146配置为与控制台连接器133接合(匹配)，以允许光在控制台110和细长探针120之间的传播以及可选的电信号从细长探针120到控制台110的传播。导电末端123可以限定用于从患者获得电信号的电极。
细长探针120可以配置为执行各种医疗程序中的任一种。这样，细长探针120可以是各种医疗器械/装置119的部件或与其一起使用。在一些实现方案中，细长探针120可以采取例如导丝或管心针的形式。细长探针120可以由金属、塑料或其组合形成。细长探针120包括沿着其延伸的内腔121，该内腔中布置有光纤135。
在一些实现方案中，细长探针120可以集成到脉管导管中。其他示例性实施方案包括引流导管、手术装置、支架插入和/或移除装置、活检装置、内窥镜和肾结石移除装置。简而言之，细长探针120可以与插入患者体内的任何医疗装置119一起使用，或者细长探针120可以是插入患者体内的任何医疗装置的部件。
根据一个实施方案，控制台110包括一个或多个处理器160、存储器165、显示器170和光学逻辑180，但是应理解，控制台110可采取各种形式中的一种，并且可以包括不涉及公开文本的各方面的附加部件(例如，电源、端口、接口等)。在美国专利10,992,078中示出了控制台110的说明性实施例，将其全部内容通过引用结合于此。包括可访问存储器165(例如，非易失性存储器或非暂时性计算机可读介质)的一个或多个处理器160，以在操作期间控制控制台110的功能。如图所示，显示器170可以是集成到控制台110中的液晶二极管(LCD)显示器，并且用作用户界面以向临床医生显示信息，特别是在器械放置程序期间。在另一个实施方案中，显示器170可以与控制台110分离。尽管未示出，但是用户接口配置为提供对控制台110的用户控制。
根据所示的实施方案，由显示器170描绘的内容可以根据细长探针120配置为操作的模式而改变：光学、TLS、ECG或其他模态。在TLS模式中，由显示器170呈现的内容可以构成根据返回到控制台110的反射光信号150的特性计算的细长探针120的物理状态(例如，长度、形状、形式和/或取向)的二维或三维表示。反射光信号150构成反射回到控制台110的宽带入射光155的特定光谱宽度的光。根据公开文本的一个实施方案，反射光信号150可以涉及从光学逻辑180传输并且源自它的宽带入射光155的各种离散部分(例如，特定光谱宽度)，如下所述。
根据公开文本的一个实施方案，包括在细长探针120上的启动控制器126可以用于将细长探针120设置成期望的操作模式，并且选择性地改变临床医生对显示器170的可操作性，以帮助医疗装置放置。例如，基于细长探针120的模态，控制台110的显示器170可在探针推进通过脉管系统或TLS模态期间用于基于光学模态的引导，以确定细长探针120的物理状态(例如，长度、形式、形状、取向等)。在一个实施方案中，来自多种模式(例如光学、TLS或ECG)的信息，可以同时显示(例如，在时间上至少部分重叠)。
仍然参考图1，光学逻辑180配置为支持细长探针120的可操作性并且使得能够向控制台110返回信息，该信息可以用于确定与细长探针120相关联的沿着患者身体的图像的物理状态。电信号，例如ECG信号，可以经由电信令逻辑181进行处理，该电信令逻辑支持从细长探针120接收电信号并对接收的电信号进行处理(例如端口、模数转换逻辑等)。电信号，例如起搏器信号，例如也可以由电信令逻辑181定义和提供。细长探针120的物理状态可以基于在控制台110处从细长探针120接收的反射光信号150的特性的变化。该特性可以包括由集成在光纤135内的芯纤维的某些区域上的应变导致的波长偏移，该光纤定位于细长探针120内或作为细长探针操作，如下所示。如本文讨论的，光纤135可以由芯纤维1371-137M组成(对于单芯，M＝1，并且对于多芯，M≥2)，其中芯纤维1371-137M可以统称为芯纤维137。除非另有说明，或者本实施方案需要替代解释，否则本文讨论的实施方案将涉及光纤135。根据与反射光信号150相关联的信息，控制台110可以确定(通过波长偏移的计算或外推)细长探针120的物理状态。
根据公开文本的一个实施方案，如图1所示，光学逻辑180可以包括光源182和光接收器184。光源182配置为传输入射光155(例如，宽带)以便在包括于互连件145中的光纤147上传播，该光纤光学地连接到细长探针120内的光纤135。在一个实施方案中，光源182是可调谐扫频激光器，尽管除了激光器之外还可采用其他合适的光源，包括半相干光源、LED光源等。
光接收器184配置为：(i)接收返回的光信号，即从部署在细长探针120内的光纤135的每个芯纤维内制造的基于光纤的反射光栅(传感器)接收的反射光信号150，以及(ii)将反射光信号150转换成反射数据(来自数据仓库190)，即以代表反射光信号的电信号的形式的数据，该反射光信号包括由应变导致的波长偏移。与不同光谱宽度相关联的反射光信号150可以包括从位于光纤135的中心芯纤维(参考)中的传感器提供的反射光信号151和从位于光纤135的外围芯纤维中的传感器提供的反射光信号152，如下所述。在这里，光接收器184可以实现为光电检测器，例如正-本征-负“PIN”光电二极管、雪崩光电二极管等。
如图所示，光源182和光接收器184都可操作地连接到管理它们的操作的一个或多个处理器160。而且，光接收器184可操作地联接以将反射数据(来自数据仓库190)提供给存储器165以供反射数据分类逻辑192存储和处理。反射数据分类逻辑192可以配置为：(i)识别哪些芯纤维与接收的反射数据(来自数据仓库190)中的哪些有关，以及(ii)将从与细长探针120的类似区域有关的反射光信号150或光谱宽度提供的存储在数据仓库190内的反射数据分离为分析组。使每个分析组的反射数据可用于状态感测逻辑194以进行分析。
根据公开文本的一个实施方案，状态感测逻辑194配置为将由部署在细长探针120的相同测量区域处(或相同光谱宽度)的每个外围芯纤维中的传感器测量的波长偏移与沿着中心轴线定位并作为中性弯曲轴线操作的光纤135的中心芯纤维处的波长偏移进行比较。根据这些分析，状态感测逻辑194可以确定芯纤维在三维空间中已呈现的形状，并且还可以确定细长探针120在三维空间中的当前物理状态以用于在显示器170上呈现。
根据公开文本的一个实施方案，状态感测逻辑194可以基于试探法或运行时间分析法来生成细长探针120的当前物理状态的呈现。例如，状态感测逻辑194可以根据机器学习技术配置为访问具有与细长探针120的不同区域有关的预存储数据(例如，图像等)的数据仓库190，其中来自芯纤维的反射光先前已经经历了相似或相同的波长偏移。根据预存储数据，可以呈现细长探针120的当前物理状态。替代地，作为另一个实施例，状态感测逻辑194可以配置为在运行时间期间至少基于以下来确定光纤135的每个区域的物理状态的改变：(i)光纤135内的不同芯纤维经历的合成波长偏移，以及(ii)由在光纤135的相同横截面区域处沿着不同外围芯纤维定位的传感器生成的这些波长偏移与由在相同横截面区域处的中心芯纤维的传感器生成的波长偏移的关系。可以设想，可以执行其他过程和程序以利用由传感器沿着光纤135内的每个芯纤维测量的波长漂移而致使细长探针120的物理状态适当变化，特别是使得当将多芯定位在患者体内且位于身体内的期望目的地时能够引导细长探针120。
光源182和光接收器184也可以配置为分别向光纤135提供照明光以及从光纤135接收成像光信号。成像逻辑195可以配置为(i)处理成像光信号，(ii)从成像光信号提取/确定图像，以及(iii)导致图像被描绘在显示器170上。
控制台110还可以包括可选的电信令逻辑181，该电信令逻辑配置为从细长探针120接收一个或多个电信号。细长探针120配置为支持光学连接和电连接两者。电信令逻辑181经由导电介质从细长探针120接收电信号(例如ECG信号)。电信号逻辑196可以进行处理以从电信号提取ECG信号。电信号逻辑196还可以导致ECG波形被描绘在显示器170上。
可以设想，可以执行其他过程和程序以利用由传感器沿着光纤130内的每个芯纤维测量的波长漂移而致使探针120的物理状态适当变化，特别是使得当将多芯定位在患者体内且位于身体内的期望目的地时能够引导细长探针120。例如，由传感器沿着一个或多个芯纤维测量的波长偏移可以基于不同于细长探针120经历的纵向应变或除了细长探针经历的纵向应变之外的探针120的物理状态或状况。替代或附加的物理状态可以包括扭转应变、温度、运动、振荡、压力或邻近细长探针的流体流中的一个或多个。
参考图2，示出了根据一些实施方案的图1的多芯光纤的一段的结构的示例性实施方案。光纤135的多芯光纤段200分别描绘了某些芯纤维1371-137M(M≥2，M＝4，如图所示，见图3A)、以及芯纤维1371-137M内存在的传感器(例如，反射光栅)21011-210NM(N≥2；M≥2)之间的空间关系。如上所述，芯纤维1371-137M可以统称为“芯纤维137”。
如图所示，段200被细分为多个横截面区域2201-220N，其中每个横截面区域2201-220N对应于反射光栅21011-21014…210N1-210N4。一些或所有的横截面区域2201…220N可以是静态的(例如规定长度)或者可以是动态的(例如在区域2201…220N之间尺寸改变)。第一芯纤维1371基本上沿着中心(中性)轴线230定位，而芯纤维1372可以定向在光纤135的包层内，从横截面的正面的角度来看，以定位在第一芯纤维1371的“顶部”上。在此部署中，芯纤维1373和1374可以位于第一芯纤维1371的“左下”和“右下”。作为实施例，图3A至图4B提供了这种说明。
以第一芯纤维1371作为说明性实施例参考，当细长探针120(见图1)操作时，反射光栅2101-210N中的每个反射光栅反射不同光谱宽度的光。如图所示，光栅2101i-210Ni(1≤i≤M)中的每个光栅与不同的特定光谱宽度相关联，该特定光谱宽度将由f1…fN的不同中心频率代表，其中根据公开文本的一个实施方案，由相邻光栅反射的相邻光谱宽度是不重叠的。
在这里，定位于不同的芯纤维1372-1373中但是沿着光纤135的相同的横截面区域2201-220N的光栅21012-210N2和21013-210N3配置为以相同(或基本上相似)的中心频率反射入射光。结果，反射光返回信息，该信息允许基于从返回的反射光测量的波长偏移来确定芯纤维137(和细长探针120)的物理状态。特别地，施加到光纤135(例如，至少是芯纤维1372-1373)的应变(例如，压缩或拉伸)导致与返回的反射光相关联的波长偏移。基于不同的位置，芯纤维1371-1374基于随着细长探针120在患者体内推进时的角度路径变化而经历不同类型和程度的应变。
例如，相对于图2的多芯光纤段200，响应于细长探针120的角度(例如，径向)运动处于左转方向上，在运动期间具有最短半径的光纤135的第四芯纤维1374(见图3A)(例如，最接近角度变化方向的芯纤维)将表现出压缩(例如，用于缩短长度的力)。同时，在运动期间具有最长半径的第三芯纤维1373(例如，离角度变化方向最远的芯纤维)将表现出张力(例如，用于增加长度的力)。由于这些力不同且不相等，所以来自与芯纤维1372和1373相关联的反射光栅210N2和210N3的反射光将表现出波长的不同变化。反射光信号150的波长偏移的差异可用于通过确定与沿着光纤135的中性轴线230定位的参考芯纤维(例如，第一芯纤维1371)的波长相比的由对于每个外围纤维(例如，第二芯纤维1372和第三芯纤维1373)的压缩/拉伸导致的波长变化程度来推断细长探针120的物理配置。这些波长变化的程度可以用于推断细长探针120的物理状态。反射光信号150经由特定的芯纤维1371-137M上的单独路径反射回到控制台110。
在一些实施方案中，尽管不是必需的，但是光纤135可以包括传感器215，其中由传感器215沿着光纤135测量的波长偏移可以基于探针120的物理状态或状况，其包括由细长探针120经历的温度、施加在细长探针120上的压力、或邻近细长探针120的流体流(例如，血流)中的一个或多个。传感器215可以沿着任何芯纤维137或沿着另外的芯纤维(未示出)定位。根据传感器215，状态感测逻辑194可以配置为确定温度、压力或流体流中的一个或多个。
参考图3A，示出了根据一些实施方案的支持光信号和电信号两者的图1的细长探针120的第一示例性实施方案。在这里，细长探针120的特征在于居中定位的多芯光纤135，其包括包层300和位于对应的多个内腔3201-320M内的多个芯纤维1371-137M(M≥2；M＝4)。虽然光纤135示出为在四(4)个芯纤维1371-1374内，但是可以部署更多数量的芯纤维1371-137M(M＞4)以提供光纤135和部署光纤135的细长探针120的物理状态(例如，形状等)的更详细的三维感测。
光纤135封装在位于低摩擦系数层335上方的同心管件310(例如，如图所示的编织管件)内。在一些实施方案中，同心管件310可以以“网格”构造为特征，其中可以基于细长探针120期望的刚性/柔性程度来选择交叉元件之间的间隔，因为更大的间隔可以提供更小的刚性，从而提供更具柔性的细长探针120。
根据公开文本的这个实施方案，如图3A至图3B所示，芯纤维1371-1374包括(i)中心芯纤维1371和(ii)多个外围芯纤维1372-1374，它们保持在形成于包层300中的内腔3201-3204内。根据公开文本的一个实施方案，内腔3201-3204中的一个或多个内腔可以配置为具有尺寸大于芯纤维1371-1374的直径的直径。通过避免大部分芯纤维1371-1374的表面区域与内腔3201-3204的壁表面直接物理接触，由光纤135中的角度偏差导致入射光的波长变化，从而减少了施加到内腔3201-320M的壁、而不是芯纤维1371-137M本身的压缩力和张力的影响。
如图3A至图3B进一步所示，芯纤维1371-1374可以包括位于沿着第一中性轴线230形成的第一内腔3201内的中心芯纤维1371和位于内腔3202-3204内的多个芯纤维1372-1374，该多个芯纤维各自形成在包层300的从第一中性轴线230辐射的不同区域内。通常，除了中心芯纤维1371之外，芯纤维1372-1374可以位于包层300的横截面区域305内的不同区域处，以提供足够的间隔，从而使得能够基于传播通过芯纤维1372-1374并反射回到控制台以进行分析的入射光的波长变化来对光纤135进行三维感测。
例如，在包层300以如图3B所示的圆形横截面区域305为特征的情况下，芯纤维1372-1374可以彼此基本上等距地定位，如沿着包层300的周边测量的，例如在如图所示的“顶部”(12点)、“左下”(8点)和“右下”(4点)位置处。因此，一般而言，芯纤维1372-1374可以定位在横截面区域305的不同段内。在包层300的横截面区域305具有远端330并且以多边形横截面形状(例如，三角形、正方形、矩形、五边形、六边形、八边形等)为特征的情况下，中心芯纤维1371可以位于多边形形状的中心处或其附近，而其余的芯纤维1372-137M可以位于多边形形状的相交的边之间的角度附近。
进一步参考图3B，细长探针120可以可选地包括多个芯纤维353，这些芯纤维配置用于沿着细长探针120从控制台连接器133向远侧至远端122传播照明光(例如，图6的照明光653)。照明光可以远离细长探针120(见图1)的远端122(图1)向远侧投射，以向患者身体的内部部分提供视觉照明，以便获得患者身体的该部分的图像，例如，与细长探针120的远端相邻的患者的脉管内腔的内部的图像。
细长探针120还可以可选地包括多个芯纤维355，这些芯纤维配置用于沿着细长探针120从远端122向近侧到控制台连接器133(见图1)传播成像光(例如，图6的成像光655)。如可以由患者的照明(例如，与细长探针120的远端相邻的患者的脉管内腔的内部)限定的成像光可以由远端122处的芯纤维355接收。
参考图4A至图4B，示出了根据一些实施方案的由图1的医疗装置系统进行的用于实现光学三维形状感测的操作方法的流程图。第一微内腔与探针的中心轴线同轴。第一微内腔配置为保持中心芯纤维。除了第一微内腔之外的两个或更多个微内腔定位在沿着探针的圆周边缘沿圆周方向间隔开的不同位置处。例如，第二多个微内腔中的两个或更多个可以沿着探针的圆周边缘定位在不同的象限处。
此外，每个芯纤维包括多个传感器，该多个传感器沿着其长度在探针的至少近端与远端之间空间分布。这个传感器阵列分布成将传感器定位在芯纤维的不同区域处，以使得能够在探针的整个长度或选定部分上分布地测量应变。这些分布式测量可以通过不同光谱宽度(例如，特定波长或特定波长范围)的反射光来传送，该反射光基于应变的类型和程度经历某些波长偏移，包括应变的振荡。
根据公开文本的一个实施方案，如图4A所示，对于每个芯纤维，供应宽带入射光以传播通过特定的芯纤维(方框400)。除非被放出，否则在入射光到达测量特定芯纤维上的应变的分布式传感器阵列的传感器时，与第一传感器相关联的规定光谱宽度的光将被反射回到控制台内的光学接收器(方框405-410)。在这里，传感器改变反射光信号的特性，以识别由第一传感器测量的特定芯纤维上的应变的类型和程度(方框415-420)。根据公开文本的一个实施方案，反射光信号的特性的改变可以表示反射光信号的波长从与规定光谱宽度相关联的入射光信号的波长的改变(偏移)。传感器在芯纤维上返回反射光信号，并且入射光的剩余光谱继续通过芯纤维朝向探针的远端传播(方框425-430)。入射光的剩余光谱可能遇到分布式传感器阵列的其他传感器，其中这些传感器中的每个传感器将如方框405-430中阐述的那样操作，直到分布式传感器阵列中的最后一个传感器返回与其所分配的光谱宽度相关联的反射光信号并且剩余光谱作为照明放出为止。
现在参考图4B，在操作期间，将多个反射光信号从位于在探针内形成的对应的多个微内腔中的多个芯纤维中的每个芯纤维返回到控制台。特别地，光接收器接收来自位于中心芯纤维和外芯纤维上的分布式传感器阵列的反射光信号，并且将反射光信号转换成反射数据，即代表反射光信号的电信号，包括由应变导致的波长偏移(方框450-455)。反射数据分类逻辑配置为识别哪些芯纤维与哪些反射数据有关，并且将从与特定测量区域(或类似光谱宽度)有关的反射光信号提供的反射数据分离到分析组中(方框460-465)。
将反射数据的每个分析组提供给感测逻辑以用于分析(方框470)。在这里，感测逻辑将每个外芯纤维处的波长偏移与沿着中心轴线定位并作为中性弯曲轴线操作的中心芯纤维处的波长偏移进行比较(方框475)。根据此分析，在所有分析组(例如，来自所有或大多数芯纤维中的传感器的反射光信号)上，感测逻辑可以确定芯纤维在三维空间中已呈现的形状，感测逻辑可由此确定探针在三维空间中的当前物理状态(方框480-485)。
图5示出了细长探针120的远侧部分。细长探针120包括布置在内腔121内的光纤135。光纤135的远端330可以邻近细长探针120的远端122布置。在一些实施方案中，光纤135的远端330可以定位成与远端122基本上齐平。
细长探针120包括限定内腔121的套管561。套管561由导电材料形成以限定EC介质125。套管561可以由金属材料形成，例如不锈钢或镍钛诺。套管561延伸至探针120的远端122以限定导电末端123。
在一些实施方案中，套管561可以包括布置在套管561的外表面和/或内表面上的电绝缘涂层561A。在一些实施方案中，套管561B的远端部分可以不涂覆绝缘涂层561A以限定导电末端123。
在所示的实施方案中，套管561限定内腔121的远侧开口端。在其他实施方案中，套管561可以包括封闭的远端。在一些实施方案中，套管561可以包括焊接或熔化部分以限定封闭的远端。
在一些实施方案中，套管561可以包括布置在内腔121内的导电物质525。导电物质525可以从近端124(见图1)不间断地延伸至远端122。可选地，替代地或除了套管561之外，导电物质525可以限定EC介质125和/或导电末端123。导电物质525可以包括导电环氧树脂。
图6至图13示出了细长探针的其他实施方案，描绘了在某些方面可类似于结合图1至图5描述的细长探针120的部件的EC介质125和/或导电末端123的各种实现方案。将理解，所有示出的实施方案可以具有类似的特征。因此，上文关于类似地识别的特征所阐述的相关公开内容可以不在此后重复。此外，图1至图5所示的细长探针120和相关部件的具体特征可能未在附图中示出或由附图中的附图标记标识，或者未在以下书面描述中具体讨论。然而，这些特征显然可以与在其他实施方案中描绘的和/或关于这些实施方案描述的特征相同或基本上相同。因此，这些特征的相关描述同样适用于图6至图13的细长探针的特征。关于图1至图6所示的细长探针120和部件描述的特征的任何适当组合及其变化可与图6至图13的细长探针和部件一起使用，反之亦然。
图6示出了细长探针620的远侧部分。细长探针620包括布置在内腔121内的光纤135。光纤135的远端330可以从细长探针120的远端122向内向近侧凹入。
细长探针120包括限定内腔121的套管661。套管661由导电材料形成以限定EC介质125。套管661可以由金属材料形成，例如不锈钢或镍钛诺。导电末端构件663与套管661电联接以限定导电末端123。导电末端构件663可以由导电材料形成，例如金属、导电环氧树脂、或注入导电材料的聚合物。在一些实施方案中，导电末端构件663可以由非导电材料构成，该非导电材料具有施加到非导电材料的导电涂层664。导电末端构件663的一部分可以与内腔121一起布置，这样，套管661可以围绕导电末端构件663的一部分。在一些实施方案中，套管661可以包括布置在套管661的外表面和/或内表面上的电绝缘涂层661A。
图7示出了细长探针720的远侧部分。细长探针720包括布置在内腔121内的光纤135。光纤135的远端330可以邻近细长探针120的远端122布置。在一些实施方案中，光纤135的远端330可以定位成与远端122基本上齐平。
细长探针720包括限定内腔121的套管761。套管761由非导电材料(即绝缘的)形成。套管761可以由任何合适的非导电材料形成，例如塑料材料。细长探针720还包括布置在内腔121内的导电物质725。导电物质725从近端(例如图1的近端124)不间断地延伸至远端122以限定EC介质125。在所示的实施方案中，导电物质725是填充内腔121的盐溶液。在其他实施方案中，导电物质725可以是任何合适的离子液体。导电物质725经由套管761的开口远端暴露以限定导电末端123。
图8示出了细长探针820的远侧部分。细长探针820包括布置在内腔121内的光纤135。光纤135的远端330可以邻近细长探针120的远端122布置。在一些实施方案中，光纤135的远端330可以定位成与远端122基本上齐平。
细长探针820包括限定内腔121的套管861。套管861由非导电材料(即绝缘的)形成。在所示的实施方案中，套管861由任何合适的非导电材料形成，例如聚合物材料。在其他实施方案中，套管861可以由金属材料形成。细长探针820还包括沿着套管861的外壁布置的导电材料的条带(或迹线)825。条带825从近端(例如图1的近端124)不间断地延伸至远端122以限定EC介质125。导电材料的条带825可以包括镀层或涂层，如可以经由涂漆或喷涂工艺施加的。条带825延伸至探针820的远端122以限定导电末端123。在一些实施方案中，细长探针820可以包括多于一个条带825。
在一些实施方案中，导电材料的条带825可以包括布置在条带825的外表面上的电绝缘涂层825A。在一些实施方案中，条带825的远端部分825B可以未涂覆绝缘涂层825A以限定导电末端123。
图9示出了细长探针920的远侧部分。细长探针920包括布置在内腔121内的光纤135。光纤135的远端330可以邻近细长探针120的远端122布置。在一些实施方案中，光纤135的远端330可以定位成与远端122基本上齐平。
细长探针920包括限定内腔121的套管961。套管961可以由非导电材料(即绝缘材料)形成。套管961可以由任何合适的非导电材料形成，例如塑料材料。细长探针920还包括与光纤135一起布置在内腔121内的柔性电路965。柔性电路965可以包括多个(例如1个、2个、3个或更多个)从近端(例如图1的近端124)不间断地延伸至远端122的迹线，以限定EC介质125。柔性电路965延伸至探针920的远端122以限定导电末端123。
在一些实施方案中，柔性电路965可以包括与远端122相邻的多个迹线的暴露部分925A，以限定导电末端123。在一些实施方案中，柔性电路965可以在光纤135的远端330上方延伸。在一些实施方案中，柔性电路965可以沿着光纤135的相对侧中的每一侧布置在内腔121内。
图10示出了细长探针1020的远侧部分。细长探针1020包括布置在内腔121内的光纤1035。光纤1035在某些方面可类似于结合图1至图3B描述的光纤135的部件。将理解，所有示出的实施方案可以具有类似的特征。因此，上文关于类似地识别的特征所阐述的相关公开内容可以不在此后重复。此外，图10所示的光纤1035和相关部件的具体特征可能未在附图中示出或由附图中的附图标记标识，或者未在以下书面描述中具体讨论。然而，这些特征显然可以与在其他实施方案中描绘的和/或关于这些实施方案描述的特征相同或基本上相同。因此，这些特征的相关描述同样适用于图10的光纤的特征。关于图1至图3B所示的光纤135和部件描述的特征的任何合适的组合及其变化可与图10的光纤1035和部件一起使用，反之亦然。
细长探针1020包括限定内腔121的套管1061。套管1061由非导电材料(即绝缘材料)形成。套管1061可以由任何合适的非导电材料形成，例如塑料材料。光纤135的远端1030可以布置成邻近细长探针1020的远端122。在一些实施方案中，光纤1035的远端1030可以定位成与远端122基本上齐平。
光纤1035包括沿着光纤1035的外壁布置的导电材料的条带(或迹线)1025。条带1025从细长探针1020的近端(例如图1的近端124)不间断地延伸至远端122，以限定EC介质125。导电材料的条带1025可以包括镀层或涂层，如可以经由涂漆或喷涂工艺施加的。条带1025延伸至探针1020的远端122以限定导电末端123。在一些实施方案中，细长探针1020可以包括多于一个条带1025。
在一些实施方案中，导电材料的条带1025可以包括布置在条带1025的外表面上的电绝缘涂层1025A。在一些实施方案中，条带1025的远端部分1025B可以未涂覆绝缘涂层1025A，以限定导电末端123。
图11示出了细长探针1120的远侧部分。细长探针1120包括布置在内腔121内的光纤1135。与上面示出和描述的光纤1035类似，光纤1135在某些方面可类似于结合图1至图3B描述的光纤135的部件。
细长探针1120包括限定内腔121的套管1161。套管1161由非导电材料(即绝缘材料)形成。套管1161可以由任何合适的非导电材料形成，例如塑料材料。光纤135的远端1130可以邻近细长探针1120的远端122布置。在一些实施方案中，光纤1135的远端1130可以定位成与远端122基本上齐平。
光纤1135包括嵌入到光纤1135的包层300内的线材1125。线材1125从细长探针1120的近端(例如图1的近端124)不间断地延伸至远端122，以限定EC介质125。线材1125可以布置在光纤1135的内腔1136内。线材1125延伸至探针1120的远端122以限定导电末端123。在一些实施方案中，光纤1135可以包括多于一个线材1125。
图12示出了细长探针1220的远侧部分。细长探针1220包括布置在内腔121内的光纤135。细长探针1220包括限定内腔121的套管1261。套管1261由非导电材料(即绝缘材料)形成。套管1261可以由任何合适的非导电材料形成，例如塑料材料。光纤135的远端330可以邻近细长探针1220的远端122布置。在一些实施方案中，光纤135的远端330可以定位成与远端122基本上齐平。
细长探针1220包括嵌入的沿着细长探针1220延伸的线材1225。线材1225从细长探针1220的近端(例如图1的近端124)不间断地延伸至远端122以限定EC介质125。在所示的实施方案中，线材1225布置在内腔121内。在其他实施方案中，线材1225可以沿着套管1261的外表面布置。线材1225延伸至探针1220的远端122以限定导电末端123。在一些实施方案中，光纤135可以包括多于一个线材1225。
图13示出了细长探针1320的远侧部分。细长探针1320包括布置在内腔121内的光纤135。细长探针1320包括限定内腔121的套管1361。套管1361由非导电材料(即绝缘材料)形成。套管1361可以由任何合适的非导电材料形成，例如塑料材料。光纤135的远端330可以邻近细长探针1320的远端122布置。在一些实施方案中，光纤135的远端330可以定位成与远端122基本上齐平。
光纤1335包括嵌入到套管1361的壁1362内的线材1325。线材1325可以布置在内腔1336内。线材1325从细长探针1320的近端(例如图1的近端124)不间断地延伸至远端122，以限定EC介质125。线材1325延伸至探针1320的远端122以限定导电末端123。在一些实施方案中，光纤135可以包括多于一个线材1325。
虽然本文已经公开了一些特定实施方案，并且虽然已经相当详细地公开了特定实施方案，但是这些特定实施方案并非旨在限制本文所提供的概念的范围。本领域普通技术人员可以想到另外的适应和/或修改，并且在更广泛的方面中，这些适应和/或修改也被涵盖。因此，在不脱离本文提供的概念的范围的情况下，可以对本文公开的特定实施方案作出变更。

Claims (22)

1.一种医疗装置，其特征在于，包括：
细长探针，其配置用于插入患者身体，所述细长探针限定了近端和远端；
光纤，其沿着所述细长探针从所述近端延伸至所述远端；和
导电介质，其沿着所述探针从所述近端延伸至位于所述远端处的导电末端。
2.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于；
所述探针包括由导电材料形成的套管，
所述套管在所述近端与所述远端之间延伸，
所述光纤被布置在内腔内，并且
所述套管限定了导电介质。
3.根据权利要求2所述的医疗装置，其特征在于：
所述导电末端包括与所述套管联接的导电末端构件，并且
所述套管围绕所述导电末端构件的至少一部分。
4.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于：
所述探针包括由非导电材料形成的套管，所述套管在所述近端与所述远端之间延伸；
所述套管限定沿着所述套管延伸的内腔；并且
所述光纤与所述内腔一起被布置。
5.根据权利要求4所述的医疗装置，其特征在于：
所述套管包括布置在所述内腔内的导电物质，所述导电物质在所述近端与所述远端之间延伸；并且
所述导电物质限定了所述导电介质。
6.根据权利要求5所述的医疗装置，其特征在于，所述导电物质包括盐溶液。
7.根据权利要求4所述的医疗装置，其特征在于：
所述套管包括布置在所述内腔内的柔性电路，所述柔性电路包括在所述近端与所述远端之间延伸的一个或多个迹线；并且
所述一个或多个迹线限定了所述导电介质。
8.根据权利要求4所述的医疗装置，其特征在于：
所述套管包括沿着所述套管在所述近端与所述远端之间延伸的一个或多个线材；并且
所述一个或多个线材限定了所述导电介质。
9.根据权利要求4所述的医疗装置，其特征在于：
所述套管包括布置在所述套管的外表面上的导电材料的一个或多个条带，所述一个或多个条带在所述近端与所述远端之间延伸；并且
所述一个或多个条带限定了所述导电介质。
10.根据权利要求4所述的医疗装置，其特征在于：
所述光纤包括布置在所述光纤的外表面上的导电材料的一个或多个条带，所述一个或多个条带在所述近端与所述远端之间延伸；并且
所述一个或多个条带限定了所述导电介质。
11.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其特征在于：
所述光纤包括沿着所述光纤的纵向长度延伸的一个或多个芯纤维，所述一个或多个芯纤维中的每个包括沿着纵向长度分布的多个传感器，并且所述多个传感器中的每个被配置为(i)基于在近端处接收到的入射光，反射不同光谱宽度的光信号，以及(ii)基于所述光纤经历的状况，改变反射光信号的特性。
12.根据前述权利要求中任一项所述的医疗装置，其特征在于，所述光纤还包括：
一个或多个照明芯纤维，所述一个或多个照明芯纤维中的每个配置为在所述近端处接收照明光并且远离所述远端投射所述照明光，以及
一个或多个成像芯纤维，所述一个或多个成像芯纤维中的每个配置为在所述远端处接收成像光并且沿着所述光纤从所述远端向所述近端传播所述成像光。
13.一种医疗系统，其特征在于，包括：
医疗装置，所述医疗装置包括：
细长探针，其配置用于插入患者身体，所述细长探针限定了近端和远端；
光纤，其沿着所述细长探针从所述近端延伸至所述远端；和
导电介质，其沿着所述探针从所述近端延伸至位于所述远端处的导电末端；和
控制台，其在所述近端处与所述医疗装置可操作地联接，所述控制台包括一个或多个处理器和其上存储有逻辑的非暂时性计算机可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，所述逻辑导致所述医疗系统的包括如下的操作：
向所述患者提供电信号；和/或
从所述患者接收电信号。
14.根据权利要求13所述的医疗系统，其特征在于：
所述探针包括由导电材料形成的套管，
所述套管在所述近端与所述远端之间延伸，
所述光纤被布置在内腔内，并且
所述套管限定了所述导电介质。
15.根据权利要求14所述的医疗系统，其特征在于：
所述导电末端包括与所述套管联接的导电末端构件，并且
所述套管围绕所述导电末端构件的至少一部分。
16.根据权利要求13所述的医疗系统，其特征在于：
所述探针包括由非导电材料形成的套管，所述套管在所述近端与所述远端之间延伸；
所述套管限定了沿着所述套管延伸的内腔；并且
所述光纤与所述内腔一起被布置。
17.根据权利要求16所述的医疗系统，其特征在于：
所述套管包括布置在所述内腔内的盐溶液，所述盐溶液在所述近端与所述远端之间延伸；并且
所述盐溶液限定了所述导电介质。
18.根据权利要求16所述的医疗系统，其特征在于：
所述套管包括布置在所述内腔内的柔性电路，所述柔性电路包括在所述近端与所述远端之间延伸的一个或多个迹线；并且
所述一个或多个迹线限定了所述导电介质。
19.根据权利要求16所述的医疗系统，其特征在于：
所述套管包括布置在所述内腔内的一个或多个线材，所述一个或多个线材在所述近端与所述远端之间延伸；并且
所述一个或多个线材限定了所述导电介质。
20.根据权利要求16所述的医疗系统，其特征在于：
所述套管包括布置在所述套管的外表面上的导电材料的一个或多个条带，所述一个或多个条带在所述近端与所述远端之间延伸；并且
所述一个或多个条带限定了所述导电介质。
21.根据权利要求16所述的医疗系统，其特征在于：
所述光纤包括布置在所述光纤的外表面上的导电材料的一个或多个条带，所述一个或多个条带在所述近端与所述远端之间延伸；并且
所述一个或多个条带限定了所述导电介质。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的医疗系统，其特征在于：
所述光纤还包括沿着所述光纤的纵向长度延伸的一个或多个芯纤维，所述一个或多个芯纤维中的每个包括沿着纵向长度分布的多个传感器，并且所述多个传感器中的每个传感器被配置为(i)基于在近端处接收到的入射光，反射不同光谱宽度的光信号，以及(ii)基于所述光纤经历的状况，改变反射光信号的特性；并且
所述操作还包括确定所述细长探针在所述患者身体内的物理状态，其中确定所述物理状态包括：
向所述光纤提供入射光信号；
接收通过所述多个传感器中的一个或多个反射的所述入射光的不同光谱宽度的反射光信号；和
处理与所述一个或多个芯纤维相关联的反射光信号，以确定所述物理状态。
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