(57)【要約】  光学形状検知のための光学形状検知特性をもつ光学ファイバＯＳＦを固定するクランプ機構が提供される。好適には円形断面を有する固定素子が、光学ファイバＯＳＦと係合する役目を果たし、関連する光学ファイバＯＳＦと係合する直線状の長手部分を有する付加の固定装置と協働して、直線位置に光学ファイバＯＳＦを固定する光学ファイバＯＳＦのセクションの固定が提供される。ある実施形態において、クランプ機構は、円形断面を有する３つの直線状のロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３によって実現されることができ、例えば３つのロッドは、光学ファイバＯＳＦの直径の６．４６倍の同じ直径を有する。これによって、光学ファイバＯＳＦの効果的な固定及び直線性が、邪魔なひずみなしに、クランプ機構によって得られることができ、かかるクランプ機構は、開始固定具として使用される場合に、医療装置に組み込まれる光学ファイバＯＳＦと共に、実際の応用において組み付け分解するのが容易である。
2016533478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学形状検知特性をもつ関連する光学ファイバを固定するクランプ機構であって、前記光学ファイバの周囲に繰り返し組み付けられ及び分解されるように構成され、前記クランプ機構は、
前記関連する光学ファイバと係合するように構成され、円形断面をもつ直線状のロッドを有する固定素子と、
円形断面、及び前記関連する光学ファイバと係合するように構成される直線状の長手部分、を有する２つの直線状のロッドを有する付加の固定装置と、
前記付加の固定装置の前記２つの直線状のロッド及び前記固定素子の前記直線状のロッドを受け取る開口セクションを有する基部ブロックであって、前記関連する光学ファイバのセクションを直線位置に固定するための開口を形成するように、前記固定素子の前記直線状のロッドが、前記付加の固定装置の前記２つの直線状のロッドと一緒に配置される、基部ブロックと、
を有するクランプ機構。
【請求項２】
前記直線状の長手部分における前記固定素子の断面積は、前記関連する光学ファイバの断面積より大きい、請求項１に記載のクランプ機構。
【請求項３】
前記付加の固定装置は、開口セクションを有する基部ブロックを有する、請求項１に記載のクランプ機構。
【請求項４】
前記固定素子の前記直線状のロッド及び前記付加の固定装置の前記２つの直線状のロッドはすべて等しい又は実質的に等しい直径を有する円形断面を有する、請求項１に記載のクランプ機構。
【請求項５】
前記固定素子の前記直線状のロッド及び前記付加の固定装置の前記２つ直線状のロッドのうち少なくとも１つ直線状のロッドがが、丸められた端部を有する、請求項４に記載のクランプ機構。
【請求項６】
前記固定素子の少なくとも一部及び前記付加の固定装置の一部は、前記クランプ機構の組み付けられた状態において互いに磁気的に引きつけるように、磁気特性を有する、請求項１に記載のクランプ機構。
【請求項７】
前記固定素子の端部及び前記付加の固定装置の端部は、前記関連する光学ファイバが組み込まれる関連するデバイスの端部を保持するように形作られる、請求項１に記載のクランプ機構。
【請求項８】
光学形状検知システムであって、
光学形状検知特性をもつ光学ファイバを有する細長いデバイスと、
前記光学ファイバを固定し、前記光学ファイバの周囲に繰り返し組み付けられ及び分解されるクランプ機構であって、
前記光学ファイバと係合するように構成され、円形断面を有する直線状のロッドを有する固定素子と、
円形断面、及び前記関連する光学ファイバと係合するように構成される直線状の長手部分、を有する２つの直線状のロッドを有する付加の固定装置と、
前記付加の固定装置の前記２つの直線状のロッド及び前記固定素子の前記直線状のロッドを受ける開口セクションを有する基部ブロックであって、前記関連する光学ファイバのセクションを直線位置に固定するための開口を形成するために、前記固定素子の前記直線状のロッドが、前記付加の固定装置の前記２つの直線状のロッドと共に配置される、基部ブロックと、
を有するクランプ機構と、
前記光学ファイバとインタロゲートし、それに応じて前記光学ファイバの少なくとも一部の３次元形状の測定を行う光学コンソールシステムと、
を有する光学形状検知システム。
【請求項９】
前記クランプ機構は、前記光学ファイバの少なくとも一部の３次元形状の前記測定のための始点を決定する役目を果たす開始領域に前記光学ファイバを固定するように構成される、請求項８に記載の光学形状検知システム。
【請求項１０】
光学形状検知特性をもつ関連する光学ファイバをクランプする方法であって、
前記関連する光学ファイバと係合する固定素子であって、その断面の少なくとも一部が円形又は楕円形状を有する固定素子を提供するステップと、
前記関連する光学ファイバと係合する直線状の長手部分を有する付加の固定装置を提供するステップと、
前記付加の固定装置の前記直線状の長手部分に沿って前記関連する光学ファイバを配置するステップと、
前記関連する光学ファイバのセクションを直線位置に固定する際に互いに協働するように、前記固定素子及び前記付加の固定装置を組み付けるステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学形状検知（ＯＳＳ）の分野に関し、特に本発明は、例えば開始固定具にクランプするために又は例えば位置合わせ目的のような他のクランピング目的で、ＯＳＳ装置にＯＳＳファイバをクランプするクランプ機構を提供する。
【背景技術】
【０００２】
光学形状検知（ＯＳＳ）において、マルチコア光学ファイバの全長にわたって光の分散された後方散乱が測定される。後方散乱は、自然に生じるレイリー散乱から又はファイバに書き込まれるブラッグ格子（ＦＢＧ、Fiber Bragg Gratings）から生じうる。光学干渉計測法を用いて、光学ファイバの全長及び直径にわたって分散されたひずみパターンがインタロゲートされ（問い合わせされ）、かかるパターンから、光学ファイバの３Ｄ形状を再構成することが可能であり、かかる光学ファイバは、光学ファイバが例えば医療カテーテル又はガイドワイヤのような細長いデバイスに組み込まれる際に有用である。これは、光学ファイバが、開始領域と呼ばれる直線セクションを有し、直線セクションは、光学ファイバの形状の再構成のための始点として知られる空間方向及び空間位置をもつことを要求する。これは、接着テープによって、又は顕微鏡の対象物スライド上に始点を接着剤で接着することによって、又は光学ファイバ上で長さ数センチメートルの直線状のしっかりフィットする毛管を摺動させることによって、達成される。光学ファイバが、ガイドワイヤ又はカテーテルのような医療器具の位置及び形状を追跡するために使用される場合、光学ファイバは器具に組み込まれる。組み込みは、開始領域の製造容易性、配置及び安定性に境界条件を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、いわゆる開始固定具が、光学ファイバを適切にクランプするために及び始点の位置及び向きを追跡するために、使用される。開始領域における角度及び直線性の小さなずれは、開始領域から離れたところで１又は２メートルの大きいずれをもたらしうる。例えば、２ｃｍにわたる１０ミクロンのずれは、２メートルのところで１ｍｍの不整合に相当し、この例えばＯＳＳの医療アプリケーションにおいて許容可能であると考えられるものについて一般的である。光学ファイバのクランピングは、開始領域上の高い圧力又は圧力の分布を回避するために注意して行われなければならないことに留意すべきである。その理由は、それらの圧力が、まっすぐにされた際に較正目的で最初に測定された低いひずみの基準値と比較して、当該領域のひずみの測定値を変えてしまうからである。
【０００４】
今日の開始固定具は実際的でなく、すなわち、それらは、開始領域全体に一様なひずみを維持しながら光学ファイバが平行移動し又はねじれてしまうことを防ぐことができないので、単に必要とされる正確さを提供しない。光学ファイバが組み込まれる器具（例えばカテーテル又はガイドワイヤ）が作動され、ストレスが開始固定具に伝播される場合、特定の接着方法が、クリープを引き起こし又はある時間にわたって不安定である。接着テープ又はザロールは取り外し可能な固定を行う方法の例であるが、両方とも所望の安定性を提供することを達成できていない。更に、ファイバ周囲に配される毛管のぴったりとしたフィットは、全体のファイバにわたって摺動されなければならず、一旦ファイバが医療装置に終端され、接続され又は組み込まれると、適用されることができない。更に、ファイバが管内でストレスフリーであり、又はそれが正しくフィットしていることを確実にすることは困難である。これは、接着剤がファイバの位置及び回転を固定させるために使用される場合に当てはまるようである。
【０００５】
従って、既存の固定方法はどれもが、以下の全てを満たすことができない：
１）直線の開始領域（１ｍｍの先端精度の場合２０ｍｍにわたって１０ミクロンよりよいもの）を提供すること、
２）時間変化及び温度変化を通じて安定していること、
３）光学ファイバの容易な除去を可能にすること、及び
４）開始領域に及ぼされるひずみがなく又は開始領域に制限されたひずみを与えること。
【０００６】
背景情報の上述の説明に従って、ＯＳＳのために配置される光学ファイバ用のクランプ機構であって、
１）直線の開始領域（１ｍｍの先端精度の場合２０ｍｍにわたって１０ミクロンよりよい）を提供すること、
２）時間変化及び温度変化を通じて安定していること、
３）光学ファイバの容易な除去を可能にすること、及び
４）開始領域に及ぼされるひずみがなく又は開始領域に制限されたひずみを与えること、
の制限の全てを満たすことが好適に可能であるクランプ機構を提供することが有利である。
【０００７】
更に、クランプ機構が、容易に製造されることができ、ＯＳＳ光学ファイバが例えば医療器具のような装置又は器具に組み込まれる場合に実際の応用ために使用するのが容易であることが好適でありうる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の見地において、本発明は、光学形状検知特性を有する関連する光学ファイバを固定するように構成されるクランプ機構であって、光学ファイバの周囲に繰り返し組み付けられ及び分解されるように構成され、クランプ機構が、関連する光学ファイバと係合するように構成され、円形断面を有する直線状のロッドを有する固定素子と、円形断面、及び関連する光学ファイバと係合するように構成される直線状の長手部分、を有する２つの直線状のロッドを有する付加の固定装置と、付加の固定装置の２つの直線状のロッド及び固定素子の直線状のロッドを受ける開口セクションを有する基部ブロックであって、固定素子の直線状のロッドが、付加の固定装置の２つの直線状のロッドと協働して、関連する光学ファイバのセクションを直線位置に固定するために配される開口を形成するように、構成される、基部ブロックと、を有する。このようなクランプ機構は、それが例えば所与の空間位置における位置合わせするために、概してＯＳＳ用の光学ファイバをクランプし又は固定することができる非常に簡単なクランプ機構の製造を可能にするので、有利である。しかしながら、クランプ機構は、それが上述の制限１）−４）の全てを満たすことができるので、開始固定具としても機能することができる。クランプ機構は、光学ファイバの周囲に組み付ける（及び再び分解される）のが容易であるかなり簡単な単一の素子で実現することも可能であり、かかる素子は、及び例えば金属で、高い精度を伴って、及び最適なクランピングのために光学ファイバの所与のサイズに正確に合致するサイズを伴って、容易に製造されることができる簡単な幾何学的形状に基づく。本発明は、固定素子及び付加の固定装置が、簡単な形状を有する素子によって構成されることができるとともに、接着剤等を必要とすることなく、光学ファイバの直線性及びストレス及びねじれのなさに関して必要とされる精度を提供するという洞察に基づく。
【０００９】
更に、クランプ機構は、特定のＯＳＳ装置又は器具（例えば開始固定具）にフィットするように形作られる変形例において製造するために高度に適応される。これは、実際の使用において、ＯＳＳ装置又は器具への開始固定具の迅速な取り付けを可能にする。
【００１０】
「光学ファイバと係合する」の表現によって、直接的又は間接的な係合が理解され、これは、例えば薄いカバー又はコーティングが、マルチコア光学ファイバの単一の光学ファイバをカバーするために使用されうるからであり、更に、従って、このような場合、固定素子及び付加の固定装置は光学ファイバと直接接触しないが、「光学ファイバ」の一部として理解される薄いカバーと直接接触する。従って、「光学形状検知特性をもつ光学ファイバ」は、コーティング又はカバーを有する適当な光学ファイバをカバーするものとして理解される。
【００１１】
以下、幾つかの主要な実施形態が規定される。
【００１２】
ある実施形態において、固定素子は１つの単一素子でありえ、付加の固定装置は、２又は２以上の単一素子を含みうる。固定素子を構成するこのような単一素子は、特にモノリシック素子でありえ、より具体的には、それは、断面積を有するモノリシック素子でありうる。しかしながら、他の実施形態において、固定素子は、複数の単一素子を有し、特にそれは、複数の球状素子を有することができる。
【００１３】
直線状の長手部分における固定素子の断面積は、関連する光学ファイバの断面積より大きいものでありうる。円形断面を有するある実施形態において、固定素子の断面の直径は、光学ファイバ（任意のコーティング又はカバーを含む）の断面の直径の５−８倍でありえ、６−７倍でありえ、６．３−６．６倍でありうることが好適でありうる。
【００１４】
付加の固定装置は、付加の固定装置を形成する他の単一素子及び／又は固定素子を形成する単一素子を受け取るように構成される開口セクションを有するモノリシック基部ブロックを有することができる。
【００１５】
更に、固定素子の直線状のロッド及び付加の固定装置の２つの直線状のロッドはすべて、等しい又は実質的に等しい直径を有する円形断面を有することができる。固定素子の直線状のロッドの断面直径は、付加の固定装置の２つの直線状のロッドの断面直径よりわずかに小さいものであるように選択されることができる。ロッドの断面積は、光学ファイバを圧迫することなく固定効果を得るために、光学ファイバの断面積と好適に整合されることが理解されるべきである。直径の選択については後述される。ロッドのうちただ１つのロッドのサイズを調整することによって、あるケースでは、光学ファイバをまっすぐな状態に保ちながら摺動させることが可能であり、別のケースでは、その軸方向及び回転方向の両方の位置を固定したままにするのに十分なきつさで光学ファイバをクランプすることを可能にする。
【００１６】
前述のこのような３ロッドの実施形態は、例えば１０−５０ｍｍの長さで、容易に製造されることができる。このようなロッドは、開始固定具としての役目を果たすことができるクランプ機構の基礎を形成することができる。更に、クランプ機構は、３つのロッドを一緒に押圧するように構成される素子又は部材を有することができる。例えば、開口を有する基部ブロックは、２つのロッドの直径のちょうど２倍の幅をもつ締まりばめでロッドのうちの２つを収容するように働くことができ、基部ブロックに固定される素子を有し、基部ブロックの開口セクションに位置付けられる２つのロッドに対して上部ロッドを押圧するように構成される部材を有する。例えば、これはスクリュー及びスレッド装置により得られることができ、ここで、スレッドは基部ブロックに設けられる。
【００１７】
３ロッドの実施形態の幾つかの変形例では、直線状のロッドのうち少なくとも１つが、丸められた端部を有する。特に、３つのロッドの全てが、一端又は両端で丸められた端部を有する。これは、ロッドの端部において光学ファイバのピンチングを回避することに関して有利である。
【００１８】
ある実施形態において、少なくとも固定素子の一部及び付加の固定装置の一部は、クランプ機構の組み付けられた状態で互いを磁気的に引きつけるように、磁気特性を有する。これによって、磁気力は、固定素子及び付加の固定装置を一緒に押圧するように働く力を印加するために使用され、従って、それらの間に配置される光学ファイバを固定するのに役立つ。例えば、３ロッドの実施形態において、ロッドのうちの２つが、磁性材料によって形成されることができ、又は磁化することができる。
【００１９】
固定素子は、球状の本体を有しうる。上述の３ロッドの実施形態において、固定素子の直線状のロッドは、ロッドの代わりに付加の固定装置と係合するように働く球体又は複数の球体と置き換えられることができる。特に、付加の固定装置は、上述したように、例えば基部ブロックの開口セクションに配置される２つの直線状のロッドでありうる。特別な実施形態において、固定素子は、１つの単一の球状本体によって構成され、付加の固定装置は、２つの球状本体を有し、例えば、すべての３つの球体は、等しい直径でありうる。球状本体を有する実施形態は、開始固定具に必要とされるロッドと同じように光学ファイバの直線性に関する要求を提供することはできないが、あるアプリケーションでは、例えば位置合わせ目的のクランピングの場合、固定効果は十分でありうる。特に、３つの球体から、ファイバがその中を通って摺動することができる良好に規定される孔が、生成されることができ、こうして可動の空間ポイントを表現する。更に、固定素子が、例えば２−１０個の球状素子のような複数の球状本体素子を有する場合、２つの直線状のロッドを有する付加の固定装置と組み合わされて、光学ファイバの十分な直線性が得られることができる。
【００２０】
付加の固定装置は、開口角度を有する直線状の溝を有する本体を有することができ、直線状の溝は、関連する光学ファイバの或るセクションを収容し、固定素子と協働して関連する光学ファイバを直線位置に固定するように、構成される。このような実施形態は、直線状のロッドの形の又は１又は複数の球状本体の形の固定素子と組み合わせられることができる。光学ファイバの所望の長さにわたって所望のクランピング効果を得るために、溝の開口角度は、固定素子のサイズ及び形状並びに光学ファイバのサイズにフィットするように選択されるべきであることが理解されるべきである。
【００２１】
固定素子の端部及び付加の固定装置の端部は、関連する光学ファイバが組み込まれる関連するデバイスの端部を保持するような形状に作られることができる。例えば医療カテーテル、ガイドワイヤ又は別のデバイスの先端部の形状に合致するように固定素子及び付加の固定装置を設計することが可能であるので、これは有利であり、かかる設計は、クランプ機構が開始固定具の一部を形成する場合、このようなデバイスのクランプ機構に対する容易なフィットを提供する。こうして、このような実施形態は、開始固定具にＯＳＳ装置を取り付けるための実際的なフィーチャを提供し、これは、実際の応用のための時間を節約することができる。
【００２２】
光学ファイバが組み込まれるデバイスに対するこの整合は、幾何学的にかなり簡単な手段によって提供されることができ、この場合、端部のみが、簡単な態様で変更される。特に、上述の３ロッドの実施形態の場合、すべての３つのロッドの端部が、光学ファイバを固定するように機能するロッドの残りの長手伸張部分より小さい直径を有することができる。３つのロッドのこのより小さい直径は、好適には、関連するデバイスの先端部の形状に合致する開口を形成するように選択され、それにより、関連する装置を所定の位置に保持するのに役立ち、デバイスの光学ファイバが、クランプ機構にクランプされる。ロッドの主要な部分とより小さい直径を有する端部との間の遷移部分は、特定の長さにわたって直径の段階的な変化を形成するテーパ領域によって提供されることができる。しかしながら、このテーパ領域はゼロの長さであってもよい。
【００２３】
関連する光学ファイバは、特に光学形状検知ために使用される後方散乱特性を有する光学形状検知特性を有することができる。特に、光学ファイバは、レイリー散乱及びファイバブラッググレーティングの特性のうちの少なくとも１つを含みうる。特に、光学ファイバは、複数の単一モードコアを有するマルチコア光学ファイバでありうる。より具体的には、光学ファイバは、コーティング又はカバーを有することができる。
【００２４】
第２の見地において、本発明は、光学形状検知特性をもつ光学ファイバを有する細長いデバイスと、第１の見地によるクランプ機構と、例えば光学ファイバのひずみの分布についてインタロゲートし、それに応じて光学ファイバの少なくとも一部の３次元形状の測定を行うために、光学ファイバとインタロゲートするように構成される光学コンソールシステムと、を有する光学形状検知システムを提供する。
【００２５】
クランプ機構は、光学ファイバの少なくとも一部のひずみ分布の前記測定のための始点を決定する役目を果たすために、開始領域の光学ファイバを固定するように構成されることができる。従って、このような実施形態において、第１の見地のクランプ機構は、開始固定具の一部を形成する。
【００２６】
特に、細長いデバイスは、例えばカテーテル、ガイドワイヤ、内視鏡などの形の医療装置でありうる。しかしながら、本発明は更に非医学的な使用にも適用可能であることが理解されるべきである。
【００２７】
第３の見地において、本発明は、光学形状検知特性をもつ関連する光学ファイバをクランプする方法であって、関連する光学ファイバと係合するように構成される、断面の少なくとも一部が円形又は楕円形状を有する固定素子を提供するステップと、関連する光学ファイバと係合するように構成される直線状の長手部分を有する付加の固定装置を提供するステップと、付加の固定装置の前記直線状の長手部分に沿って関連する光学ファイバを配置するステップと、関連する光学ファイバのセクションを直線位置に固定する際に相互に協働するように、固定素子及び付加の固定装置を組み付けるステップと、を含む方法を提供する。
【００２８】
第１の見地の同じ利点及び実施形態は、第２及び第３の見地においても同様に当てはまる。概して、第１、第２及び第３の見地は、本発明の範囲内で可能な任意のやり方で組み合わせられ結合することができる。本発明のこれら及び他の見地、特徴及び／又は利点は、以下に記述される実施形態から明らかであり、それらを参照して説明される。
【００２９】
本発明の実施形態は、図面を参照して例示によって記述される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ＯＳＳ光学ファイバの開始セクションの位置及び方向の基準として役立つ顕微鏡の対象物スライドを有する従来技術の開始固定具を示す図。
【図２】光学ファイバを固定するために整合された等しい円直径を有する３つのロッドを有するクランプ機構の実施形態の断面を示す図。
【図３】図３ａ及び図３ｂは、３つのロッド及び基部ブロックを有する開始固定具の実施形態の２つのビューを示す図。
【図４】図４ａ〜４ｄは、３ロッドの実施形態の組み付けの個別の異なるステージを示す図。
【図５】ロッドのうち１つが他よりわずかにより小さい直径を有する、３ロッドの実施形態の断面を示す図。
【図６】３つロッドと、２つの下側ロッドに対して上側ロッドを押圧するように構成されるクランププレートを有する基部ブロックと、を有する開始固定具に配置される光学ファイバを示す図。
【図７】収縮管が、３つのロッドを一緒に保持して、ポリイミドコーティングを有する光学ファイバをクランプする３ロッドの実施形態を示す図。
【図８ａ】３ロッドの実施形態によってクランプされる光学ファイバ上で測定される軸方向のひずみを示すグラフであって、ロッドが同じ公称直径を有し、光学ファイバがぴったりフィットする例を示す図。
【図８ｂ】３ロッドの実施形態によってクランプされる光学ファイバ上で測定される軸方向のひずみを示すグラフであって、上部ロッドが他より小さい直径を有し、その結果、光学ファイバに対する圧力が増大される例を示す図。
【図９】図９ａ及び図９ｂは、テーパ領域で始まり、ロッドの直径が低減された端部セクションを有する３ロッドの実施形態の２つの異なるビューを示す図。
【図１０】ロッドの直径が低減された端部セクションを有するが、テーパ領域を有しない別の３ロッドの実施形態を示す図。
【図１１】組み込まれる光学ファイバを有する器具に対する適合されたインターロックをもつ３ロッドの実施形態の異なる変形例を示す図。
【図１２】組み込まれる光学ファイバを有する器具に対する適合されたインターロックをもつ３ロッドの実施形態の異なる変形例を示す図。
【図１３】付加の固定装置がＶ形溝を有する本体によって構成され、光学ファイバが円形断面をもつロッドによってその中にクランプされる実施形態を示す図。
【図１４】図１４ａ及び図１４ｂは、３つの球体（球体を固定する装置は不図示）によって形成される光学ファイバのクランプ機構の図示及び３Ｄ画像を示す図。
【図１５】図１５ａ及び図１５ｂは、２つのロッド及び単一の球体（それらを固定するための上部クランプは不図示）によって形成される光学ファイバのクランプ機構の図示及び３Ｄ画像を示す図。
【図１６】図１６ａ及び１６ｂは、２つのロッド及び１２の球体（それらを固定するための上部クランプは不図示）によって形成される光学ファイバクランプ機構の図示及び３Ｄ画像を示す図。
【図１７】図１７ａ及び図１７ｂは、３つのロッド（それらを固定するための上部クランプは不図示）によって形成される光学ファイバのクランプ機構の図示及び３Ｄ画像を示す図。
【図１８】２本の円形ロッドと、２つのロッドに対し光学ファイバを押圧するフラット部分を有するプランジャとを有する実施形態を示す概略断面図。
【図１９】本発明によって開始固定具を有するＯＳＳシステムの基本的な構成素子を示す図。
【図２０】方法の実施形態におけるステップを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、ファイバを適切に固定し、及び光学形状検知（ＯＳＳ）のために始点の位置及び方向を追跡するために、光学ファイバをクランプする従来技術の開始固定具の例を示す。一般に、このような開始固定具は、１２．５ｃｍの長さ及び７．５ｃｍの幅を有する。ファイバを内部で保護するためのカバーを有し、固定具全体をテーブルその他に対して取り付けることが可能である。更に、接続されたカテーテルが曲げられる場合に光学ファイバの追加の長さを収容するためのバッファループＢ＿Ｌ（例えば約３５ｍｍの曲率半径をもつ）がありうる。ＯＳＳ再構成のための始点は、顕微鏡の対象物側に光学ファイバの開始領域Ｌ＿Ｒを接着することによって、又は、光学ファイバにわたってぴったりフィットする直線状の毛管の数センチメートルを摺動させることによって、生成されることができる。示される例において、過剰なファイバのための経路ＥＦＰと、３つのファイバ出口Ｆ＿Ｅと、ファイバブートＦ＿Ｂがある。ポイントＲＧ＿Ｓは、光学ファイバの形状が合わせられるところである。
【００３２】
角度又は直線性の小さい逸脱は、開始領域から１又は２メートルのところでかなり大きい逸脱をもたらしうる。例えば、２ｃｍにわたる１０ミクロンの逸脱は、２メートルのところで１ｍｍの不整合に相当し、これは、ちょうど許容可能であると考えられる。これは、図１を示される従来技術の開始固定具によって達成されることができ、接着剤で接着する特定の方法は、クリープを引き起こし、又はそれらは、光学ファイバが組み込まれる装置又は器具が作動される場合に、ある時間にわたって不安定であり、押圧が開始固定具に伝播される。
【００３３】
形状検知ファイバが、ガイドワイヤ又はカテーテルのような医療器具の位置及び形状を追跡するために使用される場合、ファイバは、器具に組み込まれる。組み込みは、製造容易性及び開始領域の配置に境界条件を与える。例えば、光学ファイバの端部が、コネクタ又は医療装置で占有される場合、毛管は、もはやファイバにわたって摺動されることができない。従って、開始領域は、事前に規定されなければならない。
【００３４】
製造及び組み込みの最適な柔軟性のために、光学ファイバを取り出し、開始領域の位置をシフトし、再較正することができるようにすること等が望まれる。
【００３５】
経験から、光学ファイバがザロールによって開始固定具の内部に固定される場合、（フェニルサリチル酸塩；溶解点４１．５℃；熱水及びアセトンにおいて可溶性である）、十分に予測可能でない機械的特性が達成され（時間変化する）、固定は十分に強くなく信頼性もなく、開始領域において直線状のセクションとして光学ファイバを接着剤で接着することは困難である。更に、ザロールを（４１．５℃以上で加熱して）結合を解く場合、光学ファイバをコーティングするためにしばしば使用されるアクリレートコーティングに損傷を与える可能性がある。
【００３６】
従って、ＯＳＳ光学ファイバ用の従来技術のクランプ機構は多くの問題に苦しむ。
【００３７】
図２は、本発明によるクランプ機構の実施形態の断面の概略図を示す。この実施形態において、固定素子は、円形断面をもつ直線状のロッドＲ１によって形成され、付加の固定装置は、円形断面をもつ２つの直線状のロッドＲ２、Ｒ３（例えば完全に円筒形状のモノリシック素子）によって形成される。すべての３つのロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、光学ファイバＯＳＦの直径ｄｆより大きい同じ又は等しい直径ｄｒを有し、光学ファイバＯＳＦは、光学ファイバＯＳＦが配置される直線状の長手方向の開口を形成するように協働する３つのロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の全てによって固定される。３つのロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の直径ｄｒは、３つのロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３が光学ファイバＯＳＦのセクションを直線位置に固定するように相互に協働するように、選択される。従って、光学ファイバの組み合わされたクランピング及び直線効果が得られる。これは、例えば任意のポイントにおける位置合わせのために、又は、開始固定具内でクランプ機構として使用するために、ＯＳＳ用光学ファイバＯＳＤＦのいかなるクランピングにも適した解決策である。接着剤が含まれないので、固定素子及び付加の固定装置としての３つのロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の使用は、クランプ機構の容易な解体を可能にする。これによって、それは、器具（例えば医療カテーテル又はガイドワイヤなど）への光学ファイバＯＳＦの組み込みプロセスの任意の時点で加えられることができる。
【００３８】
簡単なジオメトリに従う場合、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３と光学ファイバＯＳＦとの間の正確なフィットを有するために、ロッドの直径ｄｒは、光学ファイバＯＳＦの直径ｄｆよりＦ倍大きいことが好ましい。
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【００３９】
従って、６より大きい係数Ｆの場合は、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、光学ファイバＯＳＦと比較してかなり大きく、それゆえ、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３は堅く作られることができ、それらは容易に扱われることができる。好適には、ロッドは、直線状であって、固く、滑らかであるべきである。更に、選択された熱伝導率を有するロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３を有することが好適でありうる。例えば、外部温度の揺らぎから開始領域を絶縁するために、低い熱伝導率を有するロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３を選択することが好適でありうる。他方、温度分布を一様にする熱伝導が同様に有利でありうる。他の物に対する１つの物質の熱膨張によるストレスの増強を防ぐために、熱膨張、すなわち相対的な熱膨張は、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３及び光学ファイバＯＳＦについて同じ熱膨張係数を有する物質を使用することにより回避されることができる。ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の物質の例は、例えばスチールのような金属であるが、溶融シリカもまた、有利な特性を有すると考えられることができる。
【００４０】
本発明の特徴は、毛管が光学ファイバにわたって摺動することができないように、光学ファイバの端部がコネクタ、端部又は医療装置で占有される場合にも、本発明により、中央セクションが、クランプ機構となおフィットすることができることである。
【００４１】
原理は、ロッドが円形でなく楕円の断面を有する場合にも適用できることが理解されるべきである。円形断面は、それらの製造がより簡単であるので好ましく、それらは、実際の応用において取り付けるのが一層容易でありうる。しかしながら、楕円形の断面も一般に使用されることができ、又は他の形状を有する断面が、円形又は楕円形に形作られる光学ファイバと係合する役目を果たす外周の少なくとも一部を有する場合、それらが使用されることもできる。外周の他の部分は、他のやり方で形作られることができ、例えば３つのロッドを一緒に押圧する役目を果たすクランプ素子の位置付けを容易にすることができるフラット部分を有するように形作られることができる。
【００４２】
図３ａ及び図３ｂは、３つのロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３を有するクランプ機構の実施形態の２つの直交する部分断面図を示す。ここで、名目上のサイズを有する２つのロッドＲ２、Ｒ３は、光学ファイバＯＳＦの対応する直径を配置するための溝として使用される。選択されたサイズをもつ上部ロッドＲ１が、その上に配置され、押下されうる。２つのロッドＲ２、Ｒ３は、２つのロッドＲ２、Ｒ３を一緒に保持するために、２つのロッドＲ２，Ｒ３の直径の２倍の幅を有するチャンバを形成する開口を有する基部ブロックＢＢに配置される。重要な洞察は、すべての他の圧力は、一旦それらが触れられると、ロッドＲ２、Ｒ３によって取得され、ゆえに、光学ファイバＯＳＦに利用可能な空間及び光学ファイバに対する圧力が、独立したクランピング力であることである。これは特に、光学ファイバコーティングが柔らかい場合、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３が硬く強固である場合に当てはまる。光学ファイバ用の一般的なコーティングは、例えばロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３を形成するための選択された物質でありうるスチールと比較して柔軟であるポリアクリレートである。付加される利点は、例えば従来技術のボンディング方法における隔てられた離散的なボンディングポイントとは異なり、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３からの圧力は、ロッドをまっすぐにして、開始領域Ｌ＿Ｒ（例えば約２０ｍｍ）に沿って接触ポイントの連続性を提供するのを助ける。ポイントのこの連続性は、ファイバとロッドとの間のより大きな摩擦を生成し、回転及び並進力に対してより大きな抵抗を提供する。更に、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の表面は、光学ファイバＯＳＦ上の摩擦の力を増大させ又は低下させるように変更されることができ、光学ファイバＯＳＦのコーティングに依存して変更されることができる。
【００４３】
図３ａにおいて、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の長さＬ＿ｒｄは、開始領域Ｌ＿Ｒ、すなわち直線であることを必要とする光学ファイバＯＳＦの長さ、より長いことが分かる。例えば、ロッドは、例えば２５−３５ｍｍの長さ（例えば約３０ｍｍ）のような長さを有することができる。更に、図３ａでは、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３は丸められた部分を有する。丸められた端部は、特に更にロッドＬ＿ｒｄの長さを超えるチャンバを有する基部ブロックＢＢと組み合わせられる場合にファイバのピンチングを防ぐのに役立つ。
【００４４】
図４ａ−図４ｄは、図３のクランプ機構の組み付けの４つのステップの概略断面図を示す。最初に、２つのロッドが、基部ブロックのチャンバに配置され、光学ファイバが、２つのロッドによって形成される溝に置かれる。その後、上部ロッドが、光学ファイバの周囲の開口を閉じるように配置される。最後に、クランプが、２つの下側ロッド（矢印によって示される）に対し上部ロッドを押圧するように適用され、こうして、光学ファイバを固定する。
【００４５】
図５は、３ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の実施形態の概略断面図を示す。ここで、ロッドＲ２、Ｒ３のうちの２つは、同様の又は等しい直径ｄｒを有する一方、１つのロッドＲ１は、わずかに異なる直径ｄ'ｒを有し、光学ファイバＯＳＦをクランプすることを助ける。本発明の洞察は、ロッドのうちただ１つのロッドＲ１のサイズを調整することによって、あるケースでは、まっすぐにそれを保ったまま、光学ファイバを摺動させることができ（ａ＞１）、別のケースでは、その軸方向及び回転方向の位置を固定した状態に保持するのに十分堅固にそれをクランプすることができる（ａ＜１）ことである。ある簡単なジオメトリから、及びａ＝１＋εである場合、ファイバの新しい直径及び元の直径の間の比は、
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【００４６】
公称直径ｄｒ＝Ｆｄｆのロッドが使用される場合、５ミクロンの光学ファイバコーティング直径の差は、ロッドのうちの１つが、
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ミクロン大きいことを要求する。
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【００４７】
実際のケースにおいて、１ｍｍのロッド直径は、１５４．７ミクロンのファイバに対応し、これは、１２５ミクロンのクラッド径のポリイミドコーティングされた光学ファイバの一般的な値に近いものである。他の実際のケースでは、１．３ｍｍ及び１．６ｍｍの公称ロッド直径が適用される場合、２０５ミクロン及び２５０ミクロンのクラッドである。
【００４８】
従って、３ロッドの実施形態の幾つかのフィーチャは要約されることができる。３つのロッドは、光学ファイバをクランプし及び一様なストレスによりまっすぐに光学ファイバを保持するために、使用されることができる。ストレスを印加することなく（全く圧力がなく、自由なフィット）、直線状の固定が得られることができる。光学ファイバの固定と光学ファイバの直線性を切り離す可能性が提供されることができる。クランプ機構を除去することによって、単にロッドを除去する（分離する）ことによって、光学ファイバを除去する可能性が提供されることができる。
【００４９】
図６は、３ロッドの実施形態の実験的な構造を表す図を示す。平行な２つのロッドＲ２、Ｒ３が、２つのロッドＲ２，Ｒ３の直径の２倍に対応する幅を有する基部ブロックＢＢの開口内に接着され又は一緒にクランプされる。光学ファイバＯＳＦは、２つのロッドＲ２、Ｒ３の間の結果的に得られる溝に配置され、その上部に、第３のロッドＲ１がクランプされ又は接着される。実験的な実施形態において、光学ファイバは、２０５ミクロンのアクリルでコーティングされた１２５ミクロンである。ロッドの端部はテーパ状であり、チャンバは、光学ファイバＯＳＦのピンチングを防ぐために、ロッドＲ２、Ｒ３より長い、基部ブロックＢＢのスレッドＴＨが、圧力を上部ロッドＲ１に印加する目的で、クランプ素子を基部ブロックＢＢに固定するために使用され、それにより、光学ファイバＯＳＦは、３つのロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の間に固定される。
【００５０】
図７は、光学ファイバＯＦＳの周りで３つのロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３を一緒に押圧する別の方法（すなわち、収縮チューブによって）を表す図を示す。この例において、光学ファイバは、直径１５４ミクロンのポリイミドでコーティングされ、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、１ｍｍの同じ直径を有する。
【００５１】
さまざまな物質が、上述の３ロッドの実施形態のすべてについて使用されることができる。ロッドは、スチール（例えばステンレス鋼又はベアリング用のスチール）のような金属によって形成されることができる。ロッドは、磁性材料によって形成されることができ、特に下部ロッドは、強磁性であるように作られることができ、上部ロッドは、強力な磁石であり、従って、ロッドを互いにクランプし又は押圧する他の手段が必要とされなくてもよい。強く磁化された上部ロッドを用いて、２つの非磁性ロッドを保持する強磁性のチャンバをもつ基部ブロックを形成することが好適でありうる。後者の場合、下部ロッドは、基部ブロックのチャンバに接着される必要がない。更に、構成されテストされた一実施形態は、３つの強磁性のロッドと共に又は上部の１つの強磁性のロッドと共に、基部ブロック内に磁石を有する。磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）の場合、例えばアルミニウムのような非磁性金属が、ロッドのために使用されることができ、及び基部ブロックのために使用されることができるが、セラミック又はガラスが、同様にＭＲＩのために使用されることができ、これらの材料は、非常に硬く、滑らかに作られることができ、正確な直径をもつことができる。ロッド用に溶融シリカを使用すること、又はより正確には、ＯＳＳ用の光学ファイバと同じ材料が、軸方向の熱膨張にマッチするのに役立つ。コーティングは、プラスチックバッファとして役立つべきである。ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）のような高品質ポリマが、ロッドのために使用されることもできる。
【００５２】
特別な実施形態において、かなり柔軟な上部ロッドが、光学ファイバのための直線状の溝を規定する２つの下部ロッドと共に使用される。不利益は、圧力が再現可能でない点であるが、光学ファイバコーティングの直径が明確に規定されないケースを助けることができ、又は、それが、ポリイミドでコーティングされたファイバのように非常に薄く硬い場合を助けることができる。クランプは、いずれの一定の圧力を提供すべきであり、又は再現可能な空間を規定すべきである。代替として、柔軟な（圧縮力のある）フォイルが、ロッドの間で使用されることができる。
【００５３】
図８ａ及び図８ｂは、本発明の２つの３ロッド実施形態について、開始領域上の軸方向のひずみを監視するために、Luna G3 OSSシステムによって得られたグラフを示す。２０５ミクロンのコーティングされた光学ファイバのための開始領域上の軸方向のひずみが測定された。図８ａは、公称直径１．３ｍｍの３ロッドの最初の６ｃｍを示す。光学ファイバは、良好にクランプされ、摺動され又は回転されることができないが、ひずみは、低く、クランプされたセクションＬ＿Ｒ（２０ｍｍ＝５００ファイバインデックス）の中及び外側で同様の値である。図８ｂは、上部ロッドがわずか１．１ｍｍの直径に変えられる場合、軸方向のひずみは、クランプされたセクションにおいて又はロッドＬ＿ｒｄの長さ（３０ｍｍ＝７５０ファイバインデックス）において大幅に高くなることを示す。しかしながら、このテストは、この増大されるひずみに関わらず、再構成された形状及び形状再構成の安定性はほとんど影響を受けなかったことを示した。
【００５４】
測定からの結論は、光学ファイバの開始部分をまっすぐにすることは３ロッドソリューション（固定の有無にかかわらないどちらか）によって非常に容易であることである。コーティング直径の許容差のため大きい乗算計数（〜２０）が得られ、それは実際のサイズにあわせて容易に調整される。実際のサイズに完全には合致してなくても、良好なＯＳＳ機能が、開始領域上のストレスによって得られる（ちょうど８０マイクロのひずみ）。優れたＯＳＳ性能に関わらず、これらの３ロッドの実施形態は、組み付け及び分解が容易であり、例えば診療所又は病院等における実際の応用において使用するのが容易である。
【００５５】
図９ａ及び図９ｂは、光学ファイバＯＳＦ、及び光学ファイバＯＳＦが組み込まれる器具又はデバイスＤＶ（すなわちガイドワイヤ、カテーテル等、又は、単に中空チューブ）の両方をクランプするのに適している３ロッドの実施形態の２つの異なる断面図を示す。裸のＯＳＳ光学ファイバから開始固定具の直後の器具までの遷移部分を管理することは困難である。従来技術では、これは、テープ、接着剤、エポキシ又はシアノアクリレート（Crazy Glue又はLoctite）のような、ザロール（サリチル酸フェニル）のような接着剤を使用することによって扱われる。
【００５６】
しかしながら、これらの方法は、組み付けの試行錯誤を必要とし、すなわちあまりに多くの時間を費やし、例えば開始セクションの状態に影響を与える遠位の器具又は近位リードの張力、温度及びねじれのような影響を与える。テープのような低接着技法は、数日のうちに劣化する傾向があり、再び適用することを要する。高接着技法は、デバイスＤＶにファイバの永続的なアタッチメントを必要とするが、ＯＳＳを再利用することが望ましい。
【００５７】
図９ａ及び図９ｂに示される実施形態において、上述された実施形態のように、直径ｄｒをもつ公称サイズで設計された２つのロッドＲ２、Ｒ３は、光学ファイバＯＳＦの対応する直径を配置するための溝として使用されることができる。選択されたサイズの第３のロッドＲ１が、その上に配置され、押下されることができる。基部ブロックＢＢは、これらのロッドＲ２、Ｒ３を一緒に保持するためにロッドＲ２、Ｒ３の直径の２倍の幅を有するチャンバを有する。上述の実施形態において、３つのロッドは、例えば丸められた端部を除いて、それらの長さの全体にわたって一定の直径を有する。図９ａ及び図９ｂにおいて、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の直径は、テーパ領域Ｔ＿Ｒにわたって一端に向かって低下し、従って、テーパ領域Ｔ＿Ｒの一端におけるある直径ｄｒから減少し、テーパ領域Ｔ＿Ｒの反対側の端ではより小さい直径ｄｔで終了する。
【００５８】
従って、ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の長手方向の伸張Ｌ＿ｒｄは、直径ｄｒが光学ファイバＯＳＦをクランプすることが可能であるように選択される開始領域として役立つ第１の部分Ｌ＿Ｒと、直径が別の値ｄｔまで徐々に減少するテーパ領域である第２の部分Ｔ＿Ｒと、値ｄｔの一定の直径をもつＬ＿ｒｄ−（Ｔ＿Ｒ＋Ｌ＿Ｒ）の長さの第３の部分と、を有する。
【００５９】
これによって、直径ｄｔがデバイスＤＶの特定のサイズにフィットするように選択される場合、通常の又はテーパ状の先端を有するデバイスＤＶが堅固にフィットすることができ、デバイスＤＶの直径ｄＤＶは、直径ｄｔを有する３つのロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の端部の間の間隔にクランプされる。これは、開始領域へのデバイスＤＶのしっかりしたフィットを与え、デバイスＤＶに対する張力及びトルクが開始領域Ｌ＿Ｒに伝達されないことを保証する。
【００６０】
特定の実施形態において、開始領域Ｌ＿Ｒは、１５−２５ｍｍの長さ、例えば約２０ｍｍを有し、テーパ領域Ｔ＿Ｒの長さは、５−１５ｍｍ、例えば約１０ｍｍであり、減少された直径を有するロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の第３の部分の長さは、５−２０ｍｍ、例えば１０−１５ｍｍでありうる。
【００６１】
図１０は、テーパ領域Ｔ＿Ｒがゼロの長さを有する図９ａ及び図９ｂの実施形態の特別な変形例であり、従って、本実施形態では、直径は、開始領域の１つの値から、（Ｌ＿ｒｄ−Ｌ＿Ｒ）の長さを有する端部におけるより小さい直径までジャンプする。それによって、非テーパ状の先端を有するデバイスＤＶにフィットする光学部品が提供される。
【００６２】
図９及び図１０の実施形態のロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ２は、簡単な同心の設計のため、製造するのもかなり容易であり、上述の材料の１つにおいて高い精度を具備することができる。
【００６３】
図１１及び図１２は、低減された直径を有するロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の長手部分に位置付けられる３つのロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の鍵部分ＫＰの存在を除いて、図１０と同様の２つの実施形態を示す。しかしながら、このような鍵部分は、図９ａ及び図９ｂの実施形態上のテーパ領域Ｔ＿Ｒにも位置付けられることができる。鍵部分ＫＰは、光学ファイバＯＳＦが組み込まれるデバイスＤＶ上の対応するへこみに係合する連結機構を提供する。これによって、開始固定具に対しデバイスＤＶを固定の位置に固定することが可能である。図１１は、矩形の形状の鍵部分ＫＰを示し、図１２の鍵部分ＫＰは、三角形状を有する。これは、デバイスＤＶの部分的に切断された部分として実現され、円筒状ロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３の鍵部分として実現されることができる。
【００６４】
図１３は、別のクランプ機構の実施形態の概略断面図を示し、開口角度をもつ直線状の溝（すなわちＶ字形の溝）を有する本体（断面）を有する。直線状の溝は、光学ファイバＯＳＦのセクションを収容するように、及びここで円形断面を有する直線状のロッドとして示される固定素子Ｒ１と協働して直線状の位置に光学ファイバＯＳＦを固定するように、構成される。溝の開口角度が６０°である場合、ロッドの直径は、不要なひずみなしに光学ファイバＯＳＦを直線位置に固定することを可能にするために、好適には光学ファイバＯＳＦの直径の３．０倍でありうることが示されることができる。開口角度が６０°と異なる場合、ロッドＲ１の直径は、光学ファイバＯＳＦの直径の３．０倍と異なるように選択されるべきであることが理解されるべきである。この実施形態は、同じ洞察に基づき、すなわち、光学ファイバＯＳＦが、円形断面を有する２つの隣接する直線状のロッドによって形成される溝形状の開口に代わって、例えば金属モノリシックブロック本体によって形成される溝にクランプされることができるという洞察に基づく。
【００６５】
図１４−図１６は、固定素子が異なる付加の固定装置のタイプと協働する球状本体を有する３つの異なるクランプ機構の実施形態を示す。図１４−図１６において、３Ｄラインスケッチが、左側に示されており、同じ実施形態の３Ｄ画像が、右側に示されている。
【００６６】
図１４ａ及び図１４ｂは、光学ファイバＯＳＦのポイントが、３つの球体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３によって固定される実施形態の２つの異なる図を示し、球体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の直径は、それらが光学ファイバＯＦＳを１つのポイントで固定するよう協働するように、光学ファイバＯＳＦの直径に合致するように選択される。従って、基本的に、これは、上述の３ロッドの実施形態について説明されたものと同じ洞察に基づき、しかしながら、３つの球体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を使用するので、光学ファイバＯＳＦの直線部分ではなく、光学ファイバＯＦＳをただ１つのポイントで固定することが可能である。このような実施形態が、ＯＳＳ光学ファイバＯＳＦのポイントを固定するために、例えば空間位置に位置合わせするために、使用されることができる。
【００６７】
しかしながら、３つの球体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の多くのグループが、互いに隣り合って配置される場合のみ、直線状のライン又はカーブしたラインに沿った固定に対する近似が、得られることができ、こうして、３つの球体の複数の隣接する組を有するこのような実施形態が、開始固定具として適応されることができる。
【００６８】
図１５ａ及び図１５ｂは、１つの単一球体Ｓ１が固定素子として使用される一実施形態の２つの異なる図を示し、ここでは、付加の固定装置が、円形断面を有する２つの直線状のロッドＲ２、Ｒ３を収容するチャンバを有する基部ブロックＢＢによって構成され、それらロッドは、直線状の溝を光学ファイバＯＳＦに提供する。従って、基本的に、これは３ロッドの実施形態であり、ここでは、上部ロッドＲ１が、同じ直径をもつ球体Ｓ１と置き換えられている。用途によっては、このような実施形態は、光学ファイバＯＳＦが球体Ｓ１によってただ１つのポイントでクランプされる事実にかかわらず、開始固定具として十分でありうる。
【００６９】
図１６ａ及び図１６ｂは、図１５の実施形態の変形例の２つの異なる図を示しているが、ここでは、単一の球体Ｓ１が複数の球体Ｓと置き換えられている。例えば、１２の球体Ｓが、一例として図に示されている。例えば、球体Ｓは、ロッドＲ２、Ｒ３と同じ直径又はそれよりわずかに小さい直径を有するように選択される。複数の球体Ｓは、互いに近付いて間隔をおいて配置された個々のポイントで光学ファイバＯＳＦを固定する役目を果たし、それによって、このような実施形態が開始固定具として使用されることを可能にする光学ファイバＯＳＦの直線での固定を効果的に構成する。
【００７０】
図１３の実施形態において、直線状のロッドＲ１が、原則として、ロッドＲ１に代わる固定素子としての役目を果たすように、１又は複数の球体と置き換えられることができることが理解されるべきである。
【００７１】
図１７ａ及び１７ｂは、最後に、球体Ｓが円形断面をもつ直線状のロッドＲ１と置き換えられることを除いて、図１６の実施形態と同様の実施形態である３ロッドの実施形態Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の２つの異なる図を示す。
【００７２】
図１８は、固定素子が円形断面を有する直線状のロッドＲ１によって構成されるクランプ機構の実施形態の断面を示す。付加の固定装置は、円形断面を有する第２の直線状のロッドＲ２と、２つのロッドＲ１、Ｒ２を互いに一緒に保持するための開口を有する基部ブロックＢＢと、を有し、それにより、光学ファイバＯＳＦのための長手方向の溝が形成される。光学ファイバＯＳＦの上部表面は、２つのロッドＲ１、Ｒ２の上部表面より上であり、小さい間隙を生成する。このため、平坦な表面のプランジャＰＬが、その上に押圧される場合、それは、ロッドＲ１、Ｒ２に光学ファイバＯＳＦを押圧し、その力は、矢印によって示されるように、右のロッドＲ１及び左のロッドＲ２に一様に分散される。ロッドＲ１、Ｒ２は、２つの垂直なポイントにおいて、基部ブロックＢＢの開口の側面と接触するので、これらの角度をもった力は、開口にロッドＲ１、Ｒ２を押す２つの力に分解され、２つの力が、ロッドを離れる方向へ押す。力がこのように分解されるので、ロッドＲ１、Ｒ２が互いに離れる方へ動こうとする場合、光学ファイバＯＳＦは、２つのロッドの間の溝の中により深く沈み込む。プランジャＰＬがロッドＲ１、Ｒ２と接触するほど十分にロッドＲ１、Ｒ２が開かない限り、光学ファイバＯＳＦはクランプされたままであり、このことは、この方法を、不正確な機械加工の実際及び低コストの材料によって作られることに高度に適したものにする。
【００７３】
図１９は、例えば医療用テザーＴのような細長いデバイスに組み込まれるひずみ検知光学素子を有する光学ファイバＯＳＦを有するＯＳＳシステムの基本的部分を示す。
【００７４】
光学コンソールＣは、光学ファイバＯＳＦに接続され、その中の光学ひずみ検知素子とインタロゲートするように、及びそれに応じて、光学ファイバＯＳＦの少なくとも一部の３次元形状を測定し、それによって光学ファイバＯＳＦが配置される医療テザーＴの３次元形状を測定するように、構成される。プロセッサＰは、光学コンソールＣを制御し、光学ファイバＯＳＦの３Ｄ画像Ｉが生成されることができ、例えばリアルタイムにモニタ上に画像として表示されることができる。テザーＴは、上記の説明に述べたように、本発明によるクランプ機構を有する開始固定具ＬＦに接続される。開始固定具ＬＦは、３Ｄ形状再構成のための始点を決定する役目を果たすように、従って３Ｄ画像の始点として役立つように構成される。
【００７５】
図２０は、光学ファイバをクランプする方法の実施形態に各ステップを示す。方法は、円形断面積を有する２つの直線状のロッドがその中で互いに隣り合って配置される開口をもつ基部ブロックを具備する付加の固定装置を提供するステップＰ＿２Ｒ＿ＢＢを有する。次のステップは、２つの隣接する直線状のロッドによって形成される直線状の溝に光学ファイバを提供すること（Ｐ＿ＯＳＦ）を含む。次のステップは、３つのすべてのロッドの間の長手空間に光学ファイバをクランプするために、円形断面をもつ直線状のロッドの形の固定素子を提供し、配置することを（Ｐ＿Ｒ）を含む。最後に、方法は、３つのロッドの全てを一緒に押圧するようにクランプ素子を配置するステップを含み、好適には取り外し可能であるクランプ素子を効果的に固定する。例えば、スレッド又は他のタイプの締結又はロック機構により基部ブロックに載置されるように構成される。
【００７６】
方法の他の実施形態において、方法は、光学形状検知装置のための開始固定具としてクランプ機構を使用することを含む。
【００７７】
要約すると、本発明は、光学形状検知のために構成される光学形状検知特性をもつ光学ファイバＯＳＦを固定するクランプ機構を提供する。好適には円形断面を有する固定素子は、光学ファイバＯＳＦと係合する役目を果たし、関連する光学ファイバＯＳＦと係合するように構成される直線状の長手部分を有する付加の固定装置により、光学ファイバＯＳＦのセクションの固定が提供され、光学ファイバＯＳＦを直線位置に固定する。ある実施形態において、クランプ機構は、光学ファイバＯＳＦの直径の例えば６．４６倍である同じ直径をもつ円形断面を有する３つの直線状のロッドＲ１、Ｒ２、Ｒ３によって実現されることができる。これによって、光学ファイバＯＳＦの効果的な固定及び直線性が、クランプ機構により、邪魔なひずみなしに得られることができ、クランプ機構は、例えば開始固定具として使用される際、医療装置に組み込まれる光学ファイバＯＳＦと共に、実際の応用において組み付け及び分解するのが容易である。
【００７８】
本発明は図面及び上述の説明に詳しく図示され記述されているが、このような図示及び記述は、制限的なものではなく、説明的又は例示的なものであると考えられるべきである。本発明は、開示された実施形態に制限されない。図面、開示及び添付の請求項の検討から、開示された実施形態の他の変更は、請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され達成されることができる。請求項において、「有する、含む(comprising)」という語は、他の構成要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は、複数性を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に列挙されるいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。コンピュータプログラムは、例えば他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光学記憶媒体又はソリッドステート媒体のような適切な媒体に記憶され／配布されることができるが、他の形式で、例えばインターネット又は他のワイヤード又はワイヤレスの通信システムを通じて、配布されることができる。請求項における任意の参照符号は、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
2016533478.tif 000029
【図１６ａ】
2016533478.tif 000030
【図１６ｂ】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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