ИНТЕРВЕНЦИОННЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ С ПОДДЕРЖКОЙ ОПТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ДЛЯ БЫСТРЫХ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ БИОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

1. Интервенционный инструмент, содержащий:
удлиненный гибкий элемент (100), имеющий одну или более секций (101), расположенных продольно;
по меньшей мере одно оптоволокно (104), расположенное внутри гибкого элемента;
множество датчиков (102), соединенных с по меньшей мере одним оптоволокном и распределенных вдоль длины гибкого элемента так, что датчики расположены для контроля параметров одновременно в по меньшей мере одном из разных положений и для разных источников данных вдоль гибкого элемента, чтобы обеспечить распределенное зондирование.
2. Инструмент по п.1, в котором удлиненный гибкий элемент (100) включает в себя одно из: проволочные направители, катетеры и эндоскопический инструмент.
3. Инструмент по п.1, в котором по меньшей мере одно оптоволокно (104) включает в себя множество оптоволокон, распределенных в пределах гибкого элемента.
4. Инструмент по п.3, дополнительно содержащий расположенный в ряд набор датчиков (406), соответствующих множеству оптоволокон (104), где расположенный в ряд набор включает в себя датчик, соответствующий каждому волокну так, что расположенный в ряд набор измеряет один и тот же параметр в одном и том же аксиальном положении вдоль длины гибкого элемента.
5. Инструмент по п.3, дополнительно содержащий расположенный в шахматном порядке набор датчиков (406), соответствующих множеству оптоволокон (104), где расположенный в шахматном порядке набор включает в себя датчик, соответствующий каждому волокну так, что расположенный в шахматном порядке набор измеряет разные параметры в одном и том же аксиальном положении вдоль длины гибкого элемента.
6. Инструмент по п.1, в котором инструмент используется в сочетании с данными (130) визуализации, полученными до процедуры, во время процедуры или одновременно с оптическим опросом.
7. Инструмент по п.1, в котором датчики (102) измеряют по меньшей мере одно из: движение, деформацию, магнетизм, положение, напряжение, температуру, давление, биохимическое состояние и цвет.
8. Инструмент по п.1, в котором по меньшей мере два датчика (102) имеют относительное положение между ними, причем относительное положение определяется так, чтобы обеспечить близость к разным источникам данных, когда гибкий элемент расположен в положении сбора данных так, что данные собираются одновременно от каждого источника данных соответственным датчиком из этих по меньшей мере двух датчиков.
9. Инструмент по п.1, в котором одна или более секций (101) включают в себя один или более сегментов (101), включающих в себя оптические датчики, при этом оптические датчики измеряют сегментарное движение каждого сегмента.
10. Инструмент по п.1, в котором датчики (102) распределены так, что деформация, вибрация или другой вид искажения, индуцированный в сегменте (101) инструмента, измеряется для определения одного из: реакции ткани на инструмент или обратной связи от инструмента о взаимодействии инструмента и ткани.
11. Инструмент по п.1, в котором гибкий элемент включает в себя закрывающееся отверстие для открытия внутреннего датчика.
12. Система для интервенционной процедуры, содержащая:
интервенционный инструмент (100), включающий в себя удлиненный гибкий элемент, имеющий одну или более сегментированных секций (101), расположенных продольно, по меньшей мере одно оптоволокно (104), расположенное внутри гибкого элемента, и множество оптических датчиков (102), соединенных по меньшей мере с одним оптоволокном и распределенных вдоль длины гибкого элемента так, что оптические датчики расположены для контроля параметров одновременно по меньшей мере в одном из разных положений и для разных источников данных, чтобы обеспечить распределенное зондирование; и
рабочую станцию (112), сконфигурированную обеспечивать интерфейс (159) для управления интервенционным инструментом и выполнения процедуры с использованием интервенционного инструмента.
13. Система по п.12, дополнительно содержащая систему (112, 116) отслеживания положения/формы для отслеживания инструмента во время интервенционной процедуры, при этом рабочая станция включает в себя такое отображение, что данные положения, собранные от инструмента, накладываются на данные изображения.
14. Система по п.12, дополнительно содержащая механизм (154) терапии, расположенный на инструменте и управляемый с использованием рабочей станции так, что терапия применяется к ткани во время интервенционной процедуры.
15. Система по п.12, дополнительно содержащая механизм (122) фиксации, расположенный на инструменте и управляемый с использованием рабочей станции так, что активирование механизма фиксации стабилизирует или позиционирует по меньшей мере один из датчиков относительно целевого местоположения во время интервенционной процедуры.
16. Система по п.12, в которой по меньшей мере одно оптоволокно включает в себя множество оптоволокон (104), распределенных в пределах гибкого элемента и дополнительно содержащих расположенный в ряд набор оптических датчиков (406), соответствующих множеству оптоволокон, где расположенный в ряд набор включает в себя датчик, соответствующий каждому волокну так, что расположенный в ряд набор измеряет один и тот же параметр в одном и том же аксиальном положении вдоль длины гибкого элемента.
17. Система по п.12, в которой по меньшей мере одно оптоволокно включает в себя множество оптоволокон (104), распределенных в пределах гибкого элемента и дополнительно содержащих расположенный в шахматном порядке набор оптических датчиков (406), соответствующих множеству оптоволокон, где расположенный в шахматном порядке набор включает в себя датчик, соответствующий каждому волокну так, что расположенный в шахматном порядке набор измеряет разные параметры в одних и тех же аксиальных положениях вдоль длины гибкого элемента.
18. Система по п.12, в которой по меньшей мере два датчика (102) имеют относительное положение между ними, относительное положение определяется так, чтобы обеспечить близость к разным источникам данных, когда гибкий элемент расположен в положении сбора данных так, что данные собираются одновременно от каждого источника данных соответственным датчиком из по меньшей мере двух датчиков.
19. Система по п.12, в которой один или более сегментов (101) включают в себя множество сегментов, включающих в себя оптические датчики (102), при этом оптические датчики измеряют сегментарное движение каждого сегмента.
20. Система по п.12, в которой оптические датчики (102) распределены так, что деформация сегмента инструмента измеряется для определения реакции ткани на инструмент во время интервенционной процедуры.
21. Система по п.12, в которой гибкий элемент включает в себя закрывающееся отверстие (306, 320) для открытия внутреннего датчика.
22. Инструмент по п.12, в котором инструмент используется в сочетании с данными (130) визуализации, полученными до процедуры, во время процедуры или одновременно с оптическим опросом.
23. Медицинский интервенционный способ, содержащий:
обеспечение (602) интервенционного инструмента, включающего в себя удлиненный гибкий элемент, имеющий одну или более секций, расположенных продольно, по меньшей мере одно оптоволокно, расположенное внутри гибкого элемента, и множество оптических датчиков, соединенных по меньшей мере с одним оптоволокном и распределенных вдоль длины гибкого элемента так, что оптические датчики расположены для контроля параметров одновременно по меньшей мере в одном из разных положений и для разных параметров источников данных вдоль гибкого элемента, чтобы обеспечить распределенное зондирование; и
направление (604) интервенционного инструмента в тело для выполнения медицинской процедуры.
24. Способ по п.23, дополнительно содержащий расположение (606) в ряд набора оптических датчиков, соответствующих множеству оптоволокон, где расположенный в ряд набор включает в себя датчик, соответствующий каждому волокну так, что расположенный в ряд набор измеряет один и тот же параметр в одном и том же аксиальном положении вдоль длины гибкого элемента.
25. Способ по п.23, дополнительно содержащий расположение (608) в шахматном порядке набора оптических датчиков, соответствующих множеству оптоволокон, где расположенный в шахматном порядке набор включает в себя датчик, соответствующий каждому волокну так, что расположенный в шахматном порядке набор измеряет разные параметры в одном и том же аксиальном положении вдоль длины гибкого элемента.
26. Способ по п.23, дополнительно содержащий сбор (610) данных одновременно от множества источников данных соответственными датчиками, при этом соответственные датчики имеют относительное положение между ними, относительное положение определяется так, чтобы обеспечить близость к разным источникам данных, когда гибкий элемент расположен в положении сбора данных.
27. Способ по п.23, дополнительно содержащий измерение (614) сегментарного движения двух или более сегментов одной или более секций.
28. Способ по п.23, дополнительно содержащий измерение (614) деформации сегмента инструмента с использованием распределенных датчиков для определения реакции ткани на инструмент во время интервенционной процедуры.