УСТРОЙСТВО, СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ И ЛЕЧЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОПТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Устройство для определения положения, ориентации и/или формы, содержащее:
преобразовательное устройство (102), сконфигурированное с возможностью получения сигналов из стойки (104) и формирования изображений на основании энергии отраженных или проходящих волн;
гибкий кабель (108), соединенный с преобразовательным устройством для обеспечения энергии возбуждения в преобразовательное устройство из стойки;
по меньшей мере, одно оптическое волокно (110), имеющее форму и положение, соответствующие форме и положению кабеля во время работы; и
множество датчиков (122), оптически связанных с, по меньшей мере, одним оптическим волокном, при этом датчики сконфигурированы с возможностью измерения искривлений и изгиба оптического волокна таким образом, что искривления и изгиб оптического волокна служат для определения информации, по меньшей мере, одного из формы и положения преобразовательного устройства.
2. Устройство по п.1, в котором множество датчиков (122) содержит волоконные брэгговские решетки, распределенные по длине, по меньшей мере, одного волокна, для измерения деформации.
3. Устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, одно волокно содержит трехволоконный жгут (34).
4. Устройство по п.1, в котором преобразовательное устройство (210) содержит множество преобразовательных элементов (102), соединенных с одним и тем же оптическим волокном (204), содержащим датчики для определения формы и положения волокна и, следовательно, для определения динамической геометрической формы преобразовательных элементов любого одного относительно любого другого.
5. Устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, одно оптическое волокно (110) содержит множество датчиков (122), сформированных по замкнутому или частично замкнутому контуру (300), и преобразовательное устройство размещено между множеством датчиков, чтобы измерять изменения положения, обусловленные давлением, прикладываемым к преобразовательному устройству.
6. Устройство по п.1, в котором преобразовательное устройство (102) содержит множество преобразовательных элементов (252), при этом каждый преобразовательный элемент соединен с соответствующим оптическим волокном, содержащим датчики для определения формы и положения волокна.
7. Устройство по п.1, дополнительно содержащее оболочку (240), при этом преобразовательное устройство (102) прикреплено к указанной оболочке, и причем кабель и, по меньшей мере, одно оптическое волокно соединены между собой по их длине таким образом, что форма и положение кабеля соответствует форме и положению, по меньшей мере, одного оптического волокна во время работы.
8. Устройство по п.1, в котором преобразовательное устройство (102) содержит множество преобразовательных элементов (252), соединенных с, по меньшей мере, одним оптическим волокном, содержащим датчики для определения формы и положения волокна, при этом преобразовательные элементы сконфигурированы с возможностью обеспечения лечебного воздействия на пациента.
9. Устройство для определения положения, ориентации и/или формы, содержащее:
медицинский инструмент (280);
преобразовательное устройство (284), сконфигурированное с возможностью получения сигналов из стойки (104) и формирования изображений на основании энергии отраженных или проходящих волн;
гибкий кабель (241), соединенный с преобразовательным устройством, для обеспечения энергии возбуждения в преобразовательное устройство из стойки;
по меньшей мере, одно оптическое волокно (110), имеющее форму и положение, соответствующие форме и положению медицинского устройства во время процедуры;
по меньшей мере, одно другое устройство (282) для определения положения для определения формы и положения медицинского устройства относительно, по меньшей мере, одного оптического волокна; и
множество датчиков (122), оптически связанное с, по меньшей мере, одним оптическим волокном, при этом датчики сконфигурированы с возможностью измерения искривлений и изгиба оптического волокна таким образом, что искривления и изгиб оптического волокна и, по меньшей мере, одно другое устройство для определения положения служат для определения информации, по меньшей мере, одного из формы и положения медицинского устройства во время процедуры.
10. Устройство по п.9, в котором множество датчиков (122) содержит волоконные брэгговские решетки, распределенные по длине, по меньшей мере, одного волокна, для измерения деформации.
11. Устройство по п.9, в котором, по меньшей мере, одно другое устройство (282) для определения положения содержит что-то одно из другого оптического волокна и электромагнитного датчика.
12. Система слежения за участком устройства визуализации или терапии, содержащая:
пространственно распределенные волоконные брэгговские решетки (решетки FBG) (122), интегрированные на оптическом волокне (110) и расположенные внутри гибкого кабеля (108);
ультразвуковой преобразователь (102), соединенный с ультразвуковой стойкой гибким кабелем;
оптическую систему (116), сконфигурированную с возможностью доставки света к решеткам FBG и приема света из решеток FBG таким образом, чтобы измерять искривления оптического волокна в гибком кабеле;
компьютерную систему (130), содержащую:
программу (132) определения формы, сконфигурированную с возможностью вычисления параметров, относящихся к искривлениям оптического волокна, и определения конфигурации гибкого кабеля таким образом, что конфигурация гибкого кабеля обеспечивает положение ультразвукового преобразователя.
13. Система по п.12, в которой ультразвуковой преобразователь (102) содержит множество преобразовательных элементов (210), соединенных с одним и тем же оптическим волокном, содержащим датчики для определения положения волокна.
14. Система по п.12, в которой, по меньшей мере, одно оптическое волокно (110) содержит множество датчиков (122), сформированных по замкнутому или частично замкнутому контуру (300), и преобразовательное устройство размещено между множеством датчиков, чтобы измерять изменения положения, обусловленные давлением, прикладываемым к преобразовательному устройству.
15. Система по п.12, в которой ультразвуковой преобразователь (102) содержит множество преобразовательных элементов (252), при этом каждый преобразовательный элемент соединен с соответствующим оптическим волокном, содержащим датчики для определения положения волокна.