DE102011008543A1

DE102011008543A1 - Sensor device for minimally invasive surgery deployable medical instrument e.g. medical catheter, has optical identification element that is integrated in core of glass fiber

Info

Publication number: DE102011008543A1
Application number: DE102011008543A
Authority: DE
Inventors: Robert Haslinger
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2012-07-19

Abstract

The sensor device has optical fibers (26) which is a fiber-optical sensor element, and an identification element such as optical identification element for identifying the sensor element. The optical identification element is integrated in a core of the glass fiber. The regions (24) in the glass fiber are formed of different refractive indices.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung, die insbesondere in der Medizintechnik und besonders bevorzugt in der minimal-invasiven Chirurgie einsetzbar ist.The invention relates to a sensor device which can be used in particular in medical technology and particularly preferably in minimally invasive surgery.

In der minimal-invasiven Chirurgie sind medizinische Instrumente bekannt, die eine über eine Körperöffnung in den Patienten einführbare Handhabungseinrichtung aufweisen. Bei der Handhabungseinrichtung handelt es sich beispielsweise um Greifeinrichtungen, Schneideinrichtungen und dergleichen. Die Handhabungseinrichtung ist über eine mechanische Kopplungseinrichtung mit einer Aufnahmeeinheit verbunden. Die mechanische Kopplungseinrichtung weist hierbei beispielsweise Seilzüge und/oder Stangen zur Betätigung der Handhabungseinrichtung auf. Das Betätigen der mechanischen Kopplungseinrichtung erfolgt mit Hilfe der Aufnahmeeinheit, wobei die Aufnahmeeinheit üblicherweise zusätzlich eine Steuerungseinrichtung sowie Elektronik und dergleichen zur Betätigung der mechanischen Kopplungseinrichtung aufweist. Die mechanische Kopplungseinrichtung ist über ein Kopplungselement mit der Antriebseinrichtung verbunden. Zum Messen von durch die Kopplungseinrichtung aufgebrachten Kräften und Momenten ist das Vorsehen faseroptischer Kraft-Momenten-Sensoren bekannt. Diese weisen mehrere Glasfasern auf, die im Wesentlichen parallel zur mechanischen Kopplungseinrichtung verlaufen. Die Glasfasern weisen beispielsweise optische Gitter wie Faser-Bragg-Gitter auf und sind beispielsweise in Metallrohren angeordnet. Die Dehnung bzw. Verformung der Metallrohre und somit der Glasfasern kann optisch detektiert werden. Über eine insbesondere in der Antriebseinrichtung angeordnete Auswerteeinrichtung kann sodann die Bestimmung von Kräften und Momenten erfolgen. Bei derartigen faseroptischen Kraft-Momenten-Sensoren besteht die Problematik, dass von der Auswerteeinrichtung nach der Identifikation des Sensors die Kalibrationswerte erfasst bzw. ausgelesen und anhand einer Identifikationsnummer geladen werden müssen. Die Identifikation des Sensors erfolgt hierbei entweder durch manuelle Eingabe einer Sensornummer, oder durch Auslesen der Sensornummer aus einem elektronischen Speicher.In minimally invasive surgery, medical instruments are known which have a handling device which can be introduced into the patient via a body opening. The handling device is, for example, gripping devices, cutting devices and the like. The handling device is connected via a mechanical coupling device with a receiving unit. In this case, the mechanical coupling device has, for example, cables and / or rods for actuating the handling device. The actuation of the mechanical coupling device takes place with the aid of the receiving unit, wherein the receiving unit usually additionally has a control device as well as electronics and the like for actuating the mechanical coupling device. The mechanical coupling device is connected via a coupling element with the drive device. For measuring forces and moments applied by the coupling means, the provision of fiber optic force-moment sensors is known. These have a plurality of glass fibers which extend substantially parallel to the mechanical coupling device. The glass fibers have, for example, optical grids such as fiber Bragg gratings and are arranged, for example, in metal pipes. The elongation or deformation of the metal tubes and thus the glass fibers can be optically detected. The determination of forces and moments can then take place via an evaluation device arranged in particular in the drive device. In the case of such fiber-optic force-moment sensors, there is the problem that the calibration values must be detected or read out by the evaluation device after the identification of the sensor and loaded using an identification number. The identification of the sensor is done either by manually entering a sensor number, or by reading the sensor number from an electronic memory.

Bei elektrischen Sensoren kann eine automatische Erkennung erfolgen, indem eine Sensor-Kennung in einem Speicher des Sensors abgelegt ist und diese von der Auswerteeinrichtung ausgelesen werden kann. Auf Basis der Kennung kann über die Auswerteeinrichtung sodann mit Hilfe gespeicherter Kalibrierungsdaten eine Berechnung der tatsächlichen Werte mit Hilfe der Kalibrierungsdaten des Sensors erfolgen. Ebenso ist es möglich, auch die Kalibrierungsdaten in dem Sensorspeicher abzulegen.In the case of electrical sensors, an automatic detection can take place in that a sensor identifier is stored in a memory of the sensor and this can be read out by the evaluation device. On the basis of the identifier, the evaluation device can then use the stored calibration data to calculate the actual values with the aid of the calibration data of the sensor. It is also possible to store the calibration data in the sensor memory.

Das Vorsehen elektronischer Sensoren oder auch elektronischer Speicherbauteile in Kombination mit faseroptischen Sensoren ist in der Medizintechnik, insbesondere in der minimal-invasiven Chirurgie, nicht möglich, da medizinische Instrumente sterilisierbar sein müssen. Dies ist bei elektronischen Bauteilen nur schwer möglich. Beispielsweise muss bei der minimal-invasiven Chirurgie die Handhabungseinrichtung zusammen mit der mechanischen Kopplungseinrichtung von der Antriebseinrichtung abgekoppelt werden können, um sodann sterilisiert werden zu können. Es ist daher nicht vorteilhaft, in die Handhabungseinrichtung und/oder die mechanische Kopplungseinrichtung einen elektrischen Sensor oder einen faseroptischen Sensor mit elektrischem Speicherbauteil zu integrieren.The provision of electronic sensors or electronic memory components in combination with fiber optic sensors is not possible in medical technology, in particular in minimally invasive surgery, since medical instruments must be sterilizable. This is difficult for electronic components. For example, in minimally invasive surgery, the handling device must be able to be decoupled from the drive device together with the mechanical coupling device in order then to be able to be sterilized. It is therefore not advantageous to integrate in the handling device and / or the mechanical coupling device, an electrical sensor or a fiber optic sensor with electrical storage component.

Auch in anderen Einsatzgebieten der Medizintechnik ist das Vorsehen elektrischer Sensoren und/oder elektrischer Speicherbauteile in Bauteilen, die sterilisiert werden müssen, nicht vorteilhaft.In other areas of application of medical technology, the provision of electrical sensors and / or electrical storage components in components that need to be sterilized, not advantageous.

Faseroptische Sensoren, wie faseroptische Kraft-Momenten-Sensoren, können auch in anderen Bereichen, wie beispielsweise der Robotertechnik sowie auch der Strukturüberwachung von Bauwerken wie Brückenbauwerken, eingesetzt werden. Wenngleich hier prinzipiell das Vorsehen elektrischer Speicherbauteile möglich ist, ist dies aufwendig. Ferner müsste sowohl eine elektronische als auch eine optische Schnittstelle vorgesehen werden. Der Vorteil der optischen nahezu verlustfreien Übertragung der Sensorsignale über weite Strecken wird durch das zusätzliche Vorsehen einer elektrischen Schnittstelle hierbei relativiert.Fiber-optic sensors, such as fiber optic force-moment sensors, can also be used in other areas, such as robotics, as well as structural monitoring of structures such as bridge structures. Although in principle the provision of electrical storage components is possible, this is expensive. Furthermore, both an electronic and an optical interface would have to be provided. The advantage of the optical almost lossless transmission of the sensor signals over long distances is relativized by the additional provision of an electrical interface.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei faseroptischen Sensoren, die insbesondere für den Einsatz in der Medizintechnik und besonders bevorzugt in der minimal-invasiven Chirurgie geeignet sind, eine automatische Erkennung der Sensoren zu ermöglichen.The object of the invention is to enable automatic detection of the sensors in fiber optic sensors which are particularly suitable for use in medical technology and particularly preferably in minimally invasive surgery.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung ist insbesondere für medizinische Instrumente geeignet, die sterilisiert werden müssen. Besonders bevorzugt ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung in der minimal-invasiven Chirurgie. Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung zur automatischen Erkennung und ggf. sogar zum automatischen Zuordnen und/oder Auslesen der Kalibrierungsdaten eines insbesondere faseroptischen Sensors kann ferner auch in medizinischen Kathetern, zur Strukturüberwachung in Bauwerken wie Brücken, zur Erkennung von Kraft-Momenten-Sensoren bei Robotern und dergleichen eingesetzt werden.The sensor device according to the invention is particularly suitable for medical instruments that need to be sterilized. Particularly preferred is the use of the sensor device according to the invention in minimally invasive surgery. The sensor device according to the invention for the automatic detection and possibly even automatic assignment and / or readout of the calibration data of a particular fiber-optic sensor can also be used in medical catheters, structure monitoring in structures such as bridges, for detecting force-moment sensors in robots and the like become.

Die Sensoreinrichtung weist mindestens eine Glasfaser auf, wobei mindestens eine der Glasfasern als faseroptisches Sensorelement ausgebildet ist. Insbesondere handelt es sich bei diesem faseroptischen Sensorelement um ein mit einem faseroptischen Gitter wie einem Bragg-Gitter versehenen Glasfaser, deren Dehnung oder Verformung bestimmt und hieraus Kräfte und/oder Momente berechnet werden können. Vorzugsweise weisen derartige Sensoreinrichtung mehrere Glasfasern auf, wobei die unterschiedliche Verformung und Dehnung der einzelnen Glasfasern zur Berechnung von Kräften und Momenten miteinander kombiniert wird. The sensor device has at least one glass fiber, wherein at least one of the glass fibers is designed as a fiber-optic sensor element. In particular, this fiber-optic sensor element is a glass fiber provided with a fiber-optic grating, such as a Bragg grating, whose elongation or deformation is determined and from which forces and / or moments can be calculated. Preferably, such sensor means comprise a plurality of glass fibers, wherein the different deformation and elongation of the individual glass fibers for calculating forces and moments is combined.

Um erfindungsgemäß ein automatisches Erkennen der Sensoreinrichtung zu ermöglichen, ist ferner ein Identifikationselement vorgesehen, wobei es sich erfindungsgemäß bei dem Identifikationselement um ein optisches Identifikationselement handelt. Hierbei ist das optische Identifikationselement in eine der Glasfasern integriert. Hierbei kann es sich um eine der Glasfasern des Sensorelements oder um eine weitere Glasfaser handeln. Vorzugsweise ist das optische Identifikationselement in einem Kernelement, d. h. insbesondere dem Glasfaserkern und nicht deren Ummantelung, integriert.In order to enable an automatic recognition of the sensor device according to the invention, an identification element is furthermore provided, wherein according to the invention the identification element is an optical identification element. Here, the optical identification element is integrated into one of the glass fibers. This may be one of the glass fibers of the sensor element or a further glass fiber. Preferably, the optical identification element is in a core element, i. H. in particular the glass fiber core and not their sheathing integrated.

Das Identifikationselement weist vorzugsweise mehrere Bereiche mit unterschiedlichem Brechungsindex auf. Hierbei können die Bereiche mit unterschiedlichem Brechungsindex unterschiedliche Abstände und/oder unterschiedliche Breiten und/oder unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen. Durch eine derartige Anordnung von Bereichen unterschiedlicher Brechungsindizes ist das Speichern umfangreicher Informationen möglich. Insofern kann das optische Identifikationselement in einer einfachen Ausführungsform der Erfindung zur Identifikation der Sensoreinrichtung genutzt werden. Die Information beschränkt sich somit auf die Art des Sensors. Die Berechnung der tatsächlichen Werte des Sensors erfolgt sodann mit Hilfe der ausgelesenen oder automatisch zugeordneten Kalibrierungsdaten, die beispielsweise in einer Auswerteeinrichtung oder dergleichen hinterlegt und aufgrund der automatischen Identifikation der Sensoreinrichtung mit dieser verknüpft werden können.The identification element preferably has a plurality of regions with different refractive indices. In this case, the regions with different refractive indices may have different spacings and / or different widths and / or different refractive indices. Such an arrangement of regions of different refractive indices makes it possible to store extensive information. In this respect, the optical identification element can be used in a simple embodiment of the invention for identification of the sensor device. The information is thus limited to the type of sensor. The calculation of the actual values of the sensor then takes place with the aid of the read out or automatically assigned calibration data, which can be stored, for example, in an evaluation device or the like and can be linked to it on the basis of the automatic identification of the sensor device.

Insbesondere ist es in einer erfindungsgemäßen Weiterbildung auch möglich, eine Vielzahl von Daten in dem optischen Identifikationselement zu hinterlegen, so dass zumindest auch ein Teil der Kalibrierungsdaten unmittelbar aus der Sensoreinrichtung selbst herausgelesen werden kann. Insbesondere ist es auch möglich, dass alle Kalibrierungsdaten in dem optischen Identifikationselement hinterlegt sind, so dass das Ablegen von Kalibrierungsdaten in einer Auswerteeinrichtung und ein entsprechendes Zuordnen der Kalibrierungsdaten zu der Sensoreinrichtung nicht erforderlich ist.In particular, in a further development according to the invention, it is also possible to deposit a multiplicity of data in the optical identification element, so that at least part of the calibration data can also be read out directly from the sensor device itself. In particular, it is also possible for all calibration data to be stored in the optical identification element, so that the storage of calibration data in an evaluation device and a corresponding assignment of the calibration data to the sensor device is not required.

Die Herstellung des optischen Identifikationselements kann durch Belichten oder anderes Modifizieren der Glasfaser erfolgen. Das optische Identifikationselement kann hierbei als Bragg-Gitter oder auch als Fabry-Perot-Interferometer ausgebildet sein.The production of the optical identification element can be effected by exposing or otherwise modifying the glass fiber. The optical identification element may be formed here as a Bragg grating or as a Fabry-Perot interferometer.

Das Identifikationselement kann somit ein die Sensoreinrichtung identifizierendes Codemuster aufweisen. Das Codemuster kann ferner zumindest auch Teile der Codierungsdaten umfassen. Vorzugsweise umfasst das Codemuster mindestens einen Synchronisierungsblock zur Detektion von Abweichungen aufgrund äußerer Einflüsse, wie beispielsweise der Temperatur etc. Durch den Synchronisierungsblock ist sichergestellt, dass beispielsweise nicht aufgrund einer Dehnung der Glasfaser im Bereich des Identifizierungselements eine Verfälschung der ausgelesenen Daten erfolgt. Vorzugsweise ist das Identifizierungselement unabhängig vom Vorsehen von Synchronisierungsblöcken in einem hinsichtlich des Auftretens von Dehnungen oder anderen Verformungen der Glasfaser neutralen Bereich angeordnet.The identification element can thus have a code pattern identifying the sensor device. The code pattern may further comprise at least parts of the coding data. Preferably, the code pattern comprises at least one synchronization block for detecting deviations due to external influences, such as temperature, etc. The synchronization block ensures that, for example, the data read out is not corrupted due to an expansion of the glass fiber in the region of the identification element. Preferably, the identification element is arranged independently of the provision of synchronization blocks in a region neutral with respect to the occurrence of strains or other deformations of the optical fiber.

Das erfindungsgemäß als optisches Identifikationselement ausgebildete Identifikationselement, das in eine Glasfaser integriert ist, kann auch bei anderen Gegenständen unabhängig von einem faseroptischen Sensorelement eingesetzt werden. Dementsprechend kann das erfindungsgemäße optische Identifikationselement beispielsweise zur Identifikation medizinischer Instrumente, wie Kathetern, verwendet werden. Auch für die Identifikation von Werkzeugbestandteilen kann die Erfindung eingesetzt werden. Hierbei muss die auslesbare Information nicht unbedingt zur Kalibrierung des Gegenstand genutzt werden. Auch können beispielsweise Grenzwerte, wie beispielsweise Grenzwerte für den Betriebsdruck eines Wasserstrahlinstruments, oder maximale optische Leistungen wie beispielsweise bei einem Laserablationsinstrument, sowie beispielsweise auch Bewegungsbereiche einer Schere oder dergleichen hinterlegt sein. Hierbei wird auch ohne funktionale Werte die Rückverfolgbarkeit gewährleistet.The inventively designed as an optical identification element identification element, which is integrated into a glass fiber, can also be used in other objects independently of a fiber optic sensor element. Accordingly, the optical identification element according to the invention can be used for example for the identification of medical instruments, such as catheters. Also for the identification of tool components, the invention can be used. In this case, the readable information does not necessarily have to be used to calibrate the object. For example, limit values, such as limit values for the operating pressure of a water jet instrument, or maximum optical powers, such as, for example, with a laser ablation instrument, as well as, for example, ranges of motion of a pair of scissors or the like can be stored. This ensures traceability even without functional values.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Seitenansicht eines medizinischen Instruments, wobei es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um ein Instrument der minimal-invasiven Chirurgie handelt, 1 a schematic side view of a medical instrument, which is an instrument of minimally invasive surgery in the illustrated embodiment,

2 eine schematische vergrößerte Ansicht des in 1 mit II gekennzeichneten Bereichs ohne Gehäuse, und 2 a schematic enlarged view of the in 1 marked with II area without housing, and

3 eine schematische Darstellung eines in eine Glasfaser integrierten optischen Identifikationselements. 3 a schematic representation of an integrated into a glass optical identification element.

Ein medizinisches Instrument, wie ein Instrument für die minimal-invasive Chirurgie, weist eine Antriebseinrichtung 10 auf, in die eine insbesondere elektronische Auswerteeinrichtung 12 integriert sein kann. Über ein Kopplungselement 14, 16 ist ein Koppeln und Entkoppeln mit einer mechanischen Kopplungseinrichtung 18 möglich. Die mechanische Kopplungseinrichtung 18 weist an ihrem Ende beispielsweise eine Handhabungseinrichtung 20, wie ein Greif- oder Schneidelement, auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist nahe der Handhabungseinrichtung 20 eine Sensoreinrichtung 22 angeordnet.A medical instrument, such as an instrument for minimally invasive surgery, has a drive device 10 in which a particular electronic evaluation device 12 can be integrated. Via a coupling element 14 . 16 is a coupling and decoupling with a mechanical coupling device 18 possible. The mechanical coupling device 18 has at its end, for example, a handling device 20 like a gripping or cutting element. In the illustrated embodiment is close to the handling device 20 a sensor device 22 arranged.

Die Kopplungselemente 14, 16 dient einerseits als optische Kopplungseinrichtung zur Verbindung der Kopplungseinrichtung 18 angeordneten Glasfasern mit der Auswerteeinrichtung 12 sowie ggf. auch zur mechanischen Kopplung von Seilzügen oder Stangen zum Betätigen der Handhabungseinrichtung 20 mit der Antriebseinrichtung 10.The coupling elements 14 . 16 on the one hand serves as an optical coupling device for connecting the coupling device 18 arranged glass fibers with the evaluation 12 and possibly also for mechanical coupling of cables or rods for actuating the handling device 20 with the drive device 10 ,

Die Sensoreinrichtung 22 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs Sensorelemente 24 (2) auf. Die Sensorelemente 24 weisen Glasfasern mit Bragg-Gittern oder anderen Modifikationen auf. Aufgrund der Dehnung bzw. Verformung der Glasfasern in den Sensorelementen 24 können über die Auswerteeinrichtung 12 auftretenden Kräften und Momenten bestimmt werden.The sensor device 22 has six sensor elements in the illustrated embodiment 24 ( 2 ) on. The sensor elements 24 have glass fibers with Bragg gratings or other modifications. Due to the elongation or deformation of the glass fibers in the sensor elements 24 can via the evaluation device 12 occurring forces and moments are determined.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Sensoreinrichtung ferner eine zusätzliche Glasfaser 26 auf, die beispielsweise zur Temperaturkompensation genutzt werden kann. Die Glasfaser 26 ist hierbei insbesondere in einer neutralen Faser angeordnet, so dass sie einer möglichst geringen Dehnung oder Verformung ausgesetzt ist.In the illustrated embodiment, the sensor device further comprises an additional glass fiber 26 on, which can be used for example for temperature compensation. The glass fiber 26 In this case, it is arranged in particular in a neutral fiber, so that it is exposed to the least possible elongation or deformation.

In dieser zusätzlichen Glasfaser 26 ist in bevorzugter Ausführungsform das optische Identifikationselement integriert. Das optische Identifikationselement kann, wie insbesondere anhand 3 schematisch dargestellt, ausgebildet sein. Hierzu ist das optische Identifikationselement im dargestellten Ausführungsbeispiel als streifenförmige Brechungsindexmodulation 28 ausgebildet. Das optische Identifikationselement 28 ist hierbei im Faserkern 30 angeordnet, der von einem Fasermantel 32 umgeben ist. Das Identifikationselement 28, das beispielsweise durch Belichten der beladenen Glasfaser erfolgt, weist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Brechungsgitter auf, das in dem in 3 schematisch unterhalb der Glasfaser 26 dargestellten Diagramm verdeutlicht ist. Hierbei weist das Identifikationselement im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Identifikationsbereich 34 auf, in dem beispielsweise ein binäres Codemuster ähnlich einem Barcode angeordnet ist. Zur Kompensation von ggf. trotz des Anordnens der Glasfaser 26 in einer neutralen Lage auftretenden Verformungen, ist dem Identifikationsbereich 34 ein Synchronisierungsblock 36 vor- und nachgeordnet.In this extra fiber 26 In a preferred embodiment, the optical identification element is integrated. The optical identification element can, as in particular based 3 shown schematically, be formed. For this purpose, the optical identification element in the illustrated embodiment as a strip-shaped refractive index modulation 28 educated. The optical identification element 28 is here in the fiber core 30 arranged by a fiber coat 32 is surrounded. The identification element 28 , which takes place, for example, by exposing the loaded glass fiber, has in the illustrated embodiment, a diffraction grating, which in the in 3 schematically below the glass fiber 26 illustrated diagram is illustrated. In this case, the identification element in the illustrated embodiment, an identification area 34 in which, for example, a binary code pattern similar to a barcode is arranged. To compensate for possibly despite the arrangement of the glass fiber 26 in a neutral position occurring deformations, is the identification area 34 a synchronization block 36 upstream and downstream.

Das optische Identifikationselement kann in einer gesonderten Zusatzfaser 24 vorgesehen sein. Es ist auch möglich, das optische Identifikationselement in einer Faser vorzusehen, die als Sensorelement dient, wobei das Identifikationselement hierbei wiederum vorzugsweise in einer Lage angeordnet ist, in der die Faser allenfalls geringen äußeren Einflüssen ausgesetzt ist. Ferner ist es bevorzugt, dass das Identifikationselement unabhängig davon, in welcher Art von Faser es angeordnet ist, nahe dem Kupplungselement 14 angeordnet ist.The optical identification element may be in a separate additional fiber 24 be provided. It is also possible to provide the optical identification element in a fiber, which serves as a sensor element, wherein the identification element in this case, in turn, is preferably arranged in a position in which the fiber is at most exposed to slight external influences. Furthermore, it is preferred that the identification element, regardless of which type of fiber it is arranged, near the coupling element 14 is arranged.

Die Messung bzw. das Auslesen der Informationen aus dem optischen Identifikationselement kann beispielsweise durch folgende Verfahren erfolgen: OTDR (optical time domain reflectometry), OFDR (optical frequency domain reflectometry), LCOT (low-coherence optical tomography), low-coherence optical fiber speckle interferometry, Analyse der Raman-Streuung und Messung der Brillouin-Streuung.The measurement or reading out of the information from the optical identification element can be carried out, for example, by the following methods: OTDR (Optical Time Domain Reflectometry), OFDR (Optical Frequency Domain Reflectometry), LCOT (Low-coherence Optical Tomography), Low-coherence Optical Fiber Speckle interferometry, analysis of Raman scattering and measurement of Brillouin scattering.

Claims

Sensor device, in particular for a medical instrument which can be used in minimally invasive surgery, with at least one glass fiber ( 24 . 26 ), wherein at least one of the glass fibers ( 24 ) is designed as a fiber-optic sensor element and an identification element ( 28 ) for identifying the sensor device, characterized in that the identification element as an optical identification element ( 28 ) is formed, which in the fiber optic sensor element forming glass fiber ( 24 ) or another fiberglass ( 26 ) is integrated.

Sensor device according to claim 1, characterized in that the optical identification element ( 28 ) into a core element ( 30 ) of the glass fiber ( 26 ) is integrated.

Sensor device according to claim 1 or 2, characterized in that the optical identification element ( 28 ) Areas ( 24 ) in the glass fiber ( 26 ) having different refractive index.

Sensor device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the optical identification element ( 28 ) Has regions of unchanged refractive index and regions of altered refractive index.

Sensor device according to claim 4, characterized in that the regions with a different refractive index have the same refractive index, different refractive indices or groups of equal refractive indices.

Sensor device according to one of claims 4 to 5, characterized in that the regions with a changed refractive index by exposing the glass fiber ( 26 ), wherein the glass fiber has preferably been previously loaded.

Sensor device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the identification element ( 28 ) has a code pattern identifying the sensor device.

Sensor device according to claim 7, characterized in that the code pattern at least one synchronization block ( 36 ) for detecting deviations due to external influences.

Sensor device according to claim 7 or 8, characterized in that the code pattern is spatially and preferably binary coded.

Sensor device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the identification element ( 28 ) has at least a part of the coding data of the sensor devices.

Sensor device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the identification element ( 28 ) is arranged in a low-expansion, in particular strain-free region of the glass fiber.

Sensor device according to one of claims 1 to 11, characterized by a coupling element ( 14 . 16 ) for coupling the at least one glass fiber ( 24 . 26 ) with an evaluation device ( 12 ).