JP5944395B2 - 動的な器具追跡のための一体化されたセンサを持つ柔軟なテザー - Google Patents
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Description
(ここで、neffは、光学モードの有効な屈折率である)の間隔で異なる屈折率n3へと周期的に変化される。図5A〜5Cは、ブラッググレーティングに対するブロードバンド光信号のスペクトル反応を示す。図5Aに示されるように、ブロードスペクトル光信号が、光学ファイバー324に入力される。光は、ブラッググレーティング(図5Bに示される)を通り透過される波長λBでない光と、ブラッググレーティング(図5Cに示される)により反射される波長λBの光とに分割される。
は、およそ
で与えられる。係数Csは、圧力の係数と呼ばれ、その大きさは、通常約
(又は、絶対的な量においては約
)である。係数CTは、センサの温度感度を表す。それは、熱拡張係数及び熱光学効果から形成される。その値は、約7X10−6/K(又は、絶対的な量において、13pm/K)である。
Claims (24)
- 介入的な手順の間、器具の機能的部分を追跡し、前記器具の機能的部分に対応する動的な撮像を表示するシステムであって、
少なくとも1つの器具と、
前記器具を誘導することに関連する生体構造画像を取得する撮像システムと、
固定された端部で前記撮像システムに接続され、遠位端部で前記器具に接続されるテザーであって、光学形状センサを含む、テザーと、
前記光学形状センサに問い合わせる光学端末と、
前記テザーに沿った異なる位置で局所曲率を計算し、前記決定された局所曲率を用いて前記テザーの3次元形状を決定し、前記テザーの決定された形状及び前記テザーの固定された端部の位置を用いて前記画像に対する前記器具の位置及び方向を決定するプロセッサとを有する、システム。 - 前記撮像システムが、3次元画像空間を構築し、前記器具に関する前記画像空間の適切な表示を表示し、前記表示は、前記画像空間において前記器具の前記機能的部分を示す、請求項1に記載のシステム。
- 前記器具が、複数の器具から選択され、前記システムは更に、複数の器具の選択された1つを特定する器具識別ユニットを有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記識別ユニットが、RFID受信機であり、前記器具を識別するRFID送信機は、前記器具又は前記器具に関する包装に配置される、請求項3に記載のシステム。
- 前記識別ユニットが、バーコードリーダであり、前記器具を識別するバーコードは、前記器具又は前記器具に関する包装に配置される、請求項3に記載のシステム。
- 前記識別ユニットが、電気センサであり、前記器具を識別する電気信号は、前記器具又は前記器具に関する包装により提供される、請求項3に記載のシステム。
- 前記識別ユニットが、識別指示の手動の入力のためのキーパッドである、請求項3に記載のシステム。
- 前記プロセッサが、前記撮像システムの画像プロセッサである、請求項1に記載のシステム。
- 前記器具が、機械的な接続により前記テザーの遠位端部に着脱自在に接続される、請求項1に記載のシステム。
- 前記器具が、磁気接続により前記テザーの遠位端部に着脱自在に接続される、請求項1に記載のシステム。
- 前記撮像システムが、XperCTシステムであり、前記テザーは、前記XperCTシステムのCアーム本体に接続される、請求項1に記載のシステム。
- 前記撮像システムが、組み合わされたX線胸部マンモグラフィ及び生検システムであり、前記テザーは、X線源、X線検出器又は生検システムに接続される、請求項1に記載のシステム。
- 少なくとも2つのテザーが、前記撮像システムに接続される、請求項1に記載のシステム。
- 少なくとも1つのマーカーが、前記テザーの前記形状を計算するためのリアルタイム参照点を提供するよう、前記テザー又は前記器具に配置される、請求項1に記載のシステム。
- 前記マーカーが、放射線不透過性マーカーである、請求項14に記載のシステム。
- 前記光学形状センサが、少なくとも1つの光学ファイバーを有し、前記光学ファイバーは、埋め込まれた光学散乱体を持つ少なくとも1つの光学ファイバーコアを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記光学形状センサが、前記テザーの長手方向軸上に1つの光学ファイバーコアと、前記長手軸周りにヘリカルパターンで構成される3つの光学ファイバーコアとを有し、各ファイバーコアは、埋め込まれた光学散乱体を持つ、請求項16に記載のシステム。
- 前記光学散乱体は、前記コアにおける又は前記コアの外装材におけるレイリー散乱体である、請求項16に記載のシステム。
- 前記光学散乱体が、ファイバー・ブラッグ・グレーティングである、請求項16に記載のシステム。
- 器具の機能的部分を追跡し、前記器具の機能的部分に対応する動的な撮像を表示する方法において、
撮像機械からの撮像データを受信するステップと、
画像ボリュームを構築するステップと、
前記撮像機械に対する既知の位置で固定された1つの端部を持ち、対向する端部に配置される器具コネクタを持つ、柔軟なテザーの3次元形状を決定するステップと、
前記テザーの前記固定された端部の前記既知の位置、前記テザーの3次元形状、並びに前記器具の所定のサイズ及び形状を用いて、前記器具の機能的部分の位置を決定するステップと、
前記器具に対応する動的な画像を表示し、前記画像ボリュームにおいて前記選択された器具の機能的部分を示すステップとを有する、方法。 - 前記柔軟なテザーが、前記テザーにおいて長手方向に配置された光学コアを有し、複数の散乱体は、前記光学コアに配置され、前記テザーの3次元形状が、圧力測定を用いて長さ分解能のある曲率を計算することにより決定される、請求項20に記載の方法。
- 前記器具が、複数の器具から選択され、
複数の器具から選択され、前記器具コネクタに取り付けられる選択された器具の識別を受信するステップを更に有する、請求項20に記載の方法。 - 前記器具を除去するステップと、
前記テザーに新しい器具を取り付けるステップと、
前記新しい器具の識別を受信するステップとを更に有する、請求項22に記載の方法。 - リアルタイム撮像を用いて、前記テザーに関する前記形状計算を洗練するステップを更に有する、請求項20に記載の方法。
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