CN103347460B - 介入环境内光纤形状感测的集成 - Google Patents

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Abstract

一种集成光学形状感测***和方法，包括：布置结构（132），配置为容纳光纤端口或连接器；平台（130），配置为提供与所述布置结构的距离关系，使得所述光纤端口或连接器是可跟踪的，以提供定位参考。所述平台将患者紧固于所述布置结构附近。能够进行光学形状感测的介入仪器（102）具有可连接至所述光纤端口或连接器的第一光纤缆线。光学询问模块（108）配置为从所述仪器收集光学反馈并具有可连接至所述光纤端口或连接器的第二光纤缆线，使得提供已知参考位置用于精确的形状重建。

Description

介入环境内光纤形状感测的集成
此公开涉及医学设备和方法，并且更具体地涉及用于将光学形状感测结构集成到介入环境中以在医学处置期间进行可靠和灵活的使用的***和方法。
基于纤维光学的形状感测等同于具有特征瑞利散射图案的光纤中的分布式应变测量。作为纤芯中折射率的随机波动的结果，发生瑞利散射，纤芯中折射率的随机波动是光纤制造工艺中固有的。这些随机波动也能够被建模为布拉格光栅，其中所述随机波动沿光栅长度具有幅度和相位的随机变化。如果应变或温度改变施加于光纤，则特征瑞利散射图案发生改变。能够首先在没有对光纤施加应变/温度刺激的情况下执行光学测量，以产生参考散射图案，并且然后在感生应变/温度之后再次执行光学测量。应变/非应变状态下光纤的瑞利散射谱的自相关确定源自施加的应变的谱移动。背散射图案的归因于温度改变ΔT或沿光纤轴的应变ε的此波长Δλ或频移Δv非常类似于光纤布拉格光栅的响应：其中，温度系数KT是热膨胀和热光系数的和。应变系数Kε是群折射率n、应变光学张量的分量pi,j以及泊松比的函数：从而，温度的移动或应变仅是谱波长移动Δλ的线性比例。
光学频域反射计（OFDR）本质上执行沿光纤的空间位置的频率编码，这使得能够进行局部瑞利反射图案的分布式感测。在OFDR中，激光波长或光学频率随时间受到线性调制。对于相干探测，在探测器处将背散射波与相干参考波混合。由于扫描波长时相长至相消干涉的改变以及相消至相长干涉的改变，探测器接收调制的信号。其频率Ω标记光纤上的位置s并且其幅度与局部背散射因子以及经过距离s的前向加后向传播的总的幅度衰减因子成比例。通过使用例如谱分析器来执行探测器信号的傅立叶变换，此方法容许来自沿光纤的所有点s的背散射波的同时恢复。从而，能够通过结合OFDR使用任意数量的移动探测或图案匹配方法（例如，利用互相关或其它类似性度量的块匹配、信号相位改变的计算等）来测量特征瑞利散射图案的谱移动以确定光纤的不同部分上的应变。
当两根或更多光纤处于已知空间关系时，诸如当被集成到多芯形状感测光纤中时，能够使用上述分布式应变测量方法学来构建形状感测设备。基于参照瑞利散射图案的参考形状或位置（或参考应变），能够使用处于已知/给定/固定空间关系的光纤之间的相对应变来重建新的形状。
当基于OFDR和形成许多光学形状感测原型***的基础的瑞利散射询问来设计分布应变测量***时，考虑数个参数。给定以下等式，能够计算样品尺寸Δs、最大光纤长度Lmax和待获取的样本的数量Nmax：
其中，λs和λf是开始/最后波长，n是群折射率，Rs是采样率，且是扫描频率。
扫描期间源的相干长度应当大于2×n×Lmax。这给定了线宽δv＝c/(2×n×Lmax)的上限。对应于大于10m的相干长度，激光可以具有10MHz以下的线宽。对于1-2m的合理绳（tether）长度，相干长度足够了。绳是连接至医学仪器的光纤的长度。调度塞绳（patchcord）将仪器联接至询问单元。
在实践中，Lmax将大于绳长度以适应询问单元和绳之间的合理量的调度塞绳。光纤长度的最小尺寸设定为波长步长的上限。对最大光纤长度保持10m的相同数量给出了波长的约0.040pm的最大步长尺寸。需要注意，当应用需要控制台与绳之间具有大于10m的距离时，能够总是增大干涉仪中的参考臂的长度。然而，此参考臂光纤长度应当不超过连接至绳的调度塞绳的长度。
步长尺寸确定监控波长扫描的光学时钟的精度。该时钟的自由谱范围不超过最小步长尺寸的数百倍，比如300倍，因为难以确保比度好的相位测量结果。在以上范例中，这将意味着时钟的自由谱范围不应超过12pm。这设定从一个扫描至下一扫描，激光器的波长重复性的限度。如果激光器不满足此要求，则人们被迫每一次扫描时利用已知标准进行校准（例如，低压HCN细胞的吸收线）。这将以消极方式影响询问***的刷新率。
为了具有尽可能快的数据处理方案，应当采取达2的幂的许多数据点，并且扫描不应当是对波长线性的，而是对波矢（波长的倒数）线性的。这容许时间优化的快速傅里叶变换。由绳长度确定从线性的偏离。对于1m，这将意味着从线性的偏离应当小于100MHz。不存在满足此要求的激光器，并且必需对数据进行重新采样。
能够以迭代方式执行形状重建，其中，是至沿形状感测光纤的第i空间元的位置矢量，且是从多芯光纤的实际应变测量结果推导的重建增量步长矢量。对于形状重建，人们能够假定为（0，0，0）T或任何其它给定点，即从与（X射线）成像器具有已知关系的夹具的参考点。中获取的任何误差，例如，归因于测量噪声，向前传播并影响形状重建精度。
Lee等的名称为“SYSTEM AND METHOD FOR TRACKING AN INSTRUMENT”的US专利申请No.2010/0030063涉及相对于解剖结构跟踪仪器。Lee讨论了使用形状感测设备，该形状感测设备具有与其联接的跟踪设备。然而，Lee没有讨论在相对于患者的访问点或位置附近具有系泊端口的多芯光学形状感测光纤连接器布置，使得该布置的连接器或端口的位置是可跟踪的或已知的。
根据本原理，提供了一种集成光学形状感测***和方法，包括：布置结构，配置为容纳光纤端口或连接器。平台配置为提供与所述布置结构的距离关系，使得所述光纤端口或连接器是可跟踪的，以提供定位参考。所述平台将患者紧固于所述布置结构附近。能够进行光学形状感测的介入仪器具有可连接至所述光纤端口或连接器的第一光纤缆线；以及光学询问模块配置为从所述仪器收集光学反馈并具有可连接至所述光纤端口或连接器的第二光纤缆线，使得提供已知参考位置用于精确的形状重建。
一种集成光学形状感测***，包括：布置结构，配置为容纳一个或多个光纤端口或连接器，使得所述一个或多个光纤端口或连接器是可跟踪的，以提供定位参考。台子，配置为容纳所述布置结构。能够进行光学形状感测的介入仪器具有可连接至所述一个或多个光纤端口或连接器的第一光纤缆线。光学询问模块配置为从所述仪器收集光学反馈并具有可连接至所述一个或多个光纤端口或连接器的第二光纤缆线，使得所述一个或多个光纤端口或连接器提供已知参考位置用于精确的形状重建。一个或多个成像设备配置为使用用于图像配准的所述定位参考来对所述介入仪器进行成像。
一种方法，包括：
提供集成光学形状感测***，所述集成光学形状感测***具有：布置结构，配置为容纳一个或多个光纤端口或连接器，使得所述一个或多个光纤端口或连接器是可跟踪的，以提供定位参考；平台，配置为提供与所述布置结构的一个或多个距离关系；能够进行光学形状感测的介入仪器，具有可连接至所述一个或多个光纤端口或连接器的第一光纤缆线；以及光学询问模块，配置为从所述仪器收集光学反馈并具有可连接至所述一个或多个光纤端口或连接器的第二光纤缆线，使得所述一个或多个光纤端口或连接器提供已知参考位置用于精确的形状重建；
将所述第一和第二光学缆线连接至所述光纤端口或连接器中的至少之一；
将所述患者的至少部分紧固于所述布置结构附近；以及
通过采用所述光纤端口或连接器中的所述至少之一的位置作为参考来对所述仪器进行形状感测。
根据要结合附图阅读的本公开内容的示例性实施例的以下详细描述，本公开内容的这些和其它目的、特征和优点将变得明显。
此公开内容将参照以下图详细介绍优选实施例的以下描述，其中：
图1是示出了根据本原理的具有集成形状感测的用于介入或临床场景（setting）的***/方法的框/流程图；
图2A和2B分别示出了根据本原理的具有集成形状感测并具有用于连接介入或临床场景中的纤维光学器件的布置结构或配置的***的顶和侧视图；
图3示出了根据一个示例性实施例的具有带可调整光纤连接器的布置结构或配置的***的顶视图；
图4示出了根据一个示例性实施例的具有带可调整光纤连接器的布置配置的可调整垫的透视图；
图5示出了根据一个示例性实施例的具有带安装于墙壁或天花板的可调整光纤连接器的布置结构或配置的***的透视图；
图6示出了根据另一个示例性实施例的具有带安装在三维结构上的可调整光纤连接器的布置结构或配置的***的透视图；以及
图7是示出了根据一个实施例的用于在介入或临床场景中集成和采用形状感测的方法的框/流程图。
根据本原理，介入环境或实验室内的光学形状感测的运用需要临床场景内连接器、控制台、以及形状感测光纤配置（例如，长度、联接几何结构等）的特定布置以优化跟踪功能性和工作流。多个参数影响介入环境内形状感测的利用。根据本原理，提供了用于在医疗中心内运用光学形状感测的布置和结构。可以在介入实验室场景、多形态装备、光学形状感测***到临床成像装备中的全集成等中采用该布置。
在一个实施例中，为在介入X射线序列（suite）中集成光纤形状感测（OSS）***，需要考虑数个方面。例如，必需从已知参考位置激励光纤，来容许精确的形状重建。该位置相对于成像***必需是已知的，以容许直接配准（registration）。另外，需要根据与成像***的集成来选择并优化诸如询问激光器的带宽、扫描率、相干长度、采样率、光纤长度等的参数。
在特别有用的实施例中，提供了容许在介入序列内最佳地运用形状感测***的方法。基于临床标准，提供了用于OSS光纤连接（例如，沿患者一侧）并确保正确的光纤激励参考的布置。那些布置也容许与诸如X射线、超声等的成像器具的直接配准。
也应当理解，将就医学仪器来描述本发明；然而，本发明的教导宽广得多并且可应用于跟踪或分析复杂的生物或机械***中采用的任何仪器中。特别是，本原理可应用于生物***的内部跟踪处置，身体的诸如肺、胃肠道、***器官、血管等的所有区域中的处置。可以以硬件和软件的各种组合来实施描绘于图中的元件，并且该元件提供可以组合于单个元件或多个元件中的功能。
能够通过使用专用硬件以及能够运行与合适的软件有关联的软件的硬件来提供图中所示的各种元件的功能。当由处理器提供时，该功能能够由单个专用处理器、单个共享处理器、或多个独立处理器来提供，该多个独立处理器中的一些能够是共享的。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应视为排它地指能够运行软件的硬件，并且能够暗指包括，但不限于，数字信号处理器（“DSP”）硬件、用于存储软件的只读存储器（“ROM”）、随机访问存储器（“RAM”）、非易失性存储器等。
此外，于此记载本发明的原理、方面、和实施例及其特定范例的所有陈述意在涵盖其结构和功能等同物。附加地，其意图该等同物包括当前已知的等同物以及将来研发的等同物（即研发的执行相同功能的任何元件，而不管其结构）。从而，例如，本领域技术人员将理解，于此介绍的框图表示具体化本发明的原理的示例性***部件和/或电路的概念视图。类似地，应当理解，任何流程图表、流程图等表示基本上可以表示于计算机可读存储介质中并且从而由计算机或处理器运行的各种过程，而不管是否明确示出了该计算机或处理器。
此外，本发明的实施例能够采取从计算机可使用或计算机可读存储介质可存取的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品提供由计算机或任何指令运行***，或结合计算机或任何指令运行***，使用的程序代码。对于此描述来说，计算机可使用或计算机可读存储介质能够是可以包括、存储、传输、传播、或传送由指令运行***、装置或设备使用或结合指令运行***、装置或设备使用的程序的任何装置。介质能够是电子、磁、光、电磁、红外、或半导体***（或装置或设备）或传播介质。计算机可读介质的范例包括半导体或固态存储器、磁带、可拆卸计算机软盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、刚性磁盘和光盘。光盘的当前范例包括高密盘-只读存储器（CD-ROM）、高密盘-读/写（CD-R/W）和DVD。
现在参照图，其中，相似的数字表示相同或类似元件，并且最初参照图1，示例性地描绘了一种用于在采用集成光学感测结构的介入场景中执行医学处置的***100。***100可以包括工作站或控制台112，从工作站或控制台来监视和/或管理处置。工作站112优选地包括一个或多个处理器114和用于储存程序和应用软件的存储器116。存储器116可以存储光学感测模块115，光学感测模块115配置为解释来自形状感测设备104的光学反馈信号。光学感测模块115配置为使用光学信号反馈（和任何其它反馈，例如电磁（EM））来重建变形、偏转和与医学设备102和/或其周围区域关联的其它改变。医学设备102可以包括导管、引导线、探头、内窥镜、机器人或其它活动设备等。
工作站112可以包括显示器118，用于在采用成像或跟踪***110时，观看受试者的内部图像。成像***110可以包括例如磁共振成像（MRI）***、荧光***（X射线）、计算机断层摄影（CT）***、超声（US）***、正电子发射断层摄影（PET）、单光子发射计算机断层摄影（SPECT）等。跟踪可以包括电磁跟踪、US等。显示器118还可以容许用户与工作站112及其部件和功能互动。这还受到接口120的促进，接口120可以包括键盘、鼠标、操纵杆或任何其它***设备或控制以容许与工作站112的用户互动。
工作站112包括给光纤提供光的光源106。采用光学询问单元或模块108来控制至/来自所有光纤的光。这容许确定应变或其它参数，应变或其它参数将用于解释介入设备102的形状、取向等。将采用光信号作为反馈来进行调整、访问误差并校准设备102或***100。
形状感测设备104包括一根或多根光纤，该一根或多根光纤配置为利用它们的几何结构来探测和校正/校准形状跟踪误差。光学询问模块108与光学感测模块115（例如，形状确定程序）一起工作以容许对仪器或设备102的跟踪。形状感测设备104的光纤可以以已知或预定几何结构联接至仪器102以容许对跟踪误差和校准的询问。
形状感测（OSS）***104提供瑞利散射，用于从预设定位置起的散射图案和光纤几何结构信息（例如，螺旋间距）的精确确定。基于与应用要求和易于使用相关的临床标准，提供用于OSS光纤连接或光纤端口的一个或多个布置132。在一个实施例中，光纤端口132设置在对应于患者的横向位置的位置处。光纤端口位置132可以在台子或平台130内或在校准构架（frame）或邻近患者附接的其它结构内的患者旁边。端口132确保光纤激励（launching）参考行为，该行为或者是固定的并且因此是已知的，或者是可重新配置但是可测量的并且基于限定的边界条件，对光纤形状的最佳估计受到约束。该布置容许与诸如X射线、超声等的成像器具的直接配准。
光纤端口位置132定位为优化至OSS设备102的绳之间的光纤长度和绳与光学询问单元108之间的调度塞绳。另外，连接器或端口132的位置是可跟踪的或已知的。此特征容许确切参考或光纤激励位置的知识，使得能够与成像或跟踪***110配准。能够使用联接至连接器或端口132的位置编码器或传感器150来执行跟踪。可以使用制动器或马达152来机械化光纤端口位置132，并对其进行监控，使得能够在所有时间知道该布置或逐个端口/连接器的移动。
光学询问单元108包括一个或多个干涉仪134，该一个或多个干涉仪134包括参考臂长度。在一个实施例中，询问单元108的干涉仪134的参考臂长度包括预设定长度或包括基于患者尺寸、处置类型、以及***配置位置对参考臂长度的半或全自动控制。基于此信息，可以通过控制模块142来实施硬件/软件优化，其将折衷影响的已知参数，例如扫描频率、波长范围、波长步长宽度、相干长度、针对最大长度的参考臂以及形状感测激活光纤的分辨率。
光学感测模块115可以具有基于患者长度和患者台子的预设定位置132来存储不同参考臂长度的能力。每一光纤连接器定位（132）基于最大化沿光纤长度的样本点的其位置（患者的脚附近、滑行或悬挂），能够具有不同参考臂长度。通过增大光纤偏移值，这也能够克服损失数据的任何限制，并且减小了所需的形状感测光纤的长度。
询问单元108还可以包括光电子多路复用器136，其容许询问多个光纤臂，以跟踪导管、设备、超声换能器，它们物理上处于不同定位，但是连接至相同询问单元108。
可以在工作站112（底板）中提供光纤长度控制单元138，或者将光纤长度控制单元138集成到患者台子130中，用于减小光纤长度。可选择不同光纤长度来优化配置。在一个实施例中，具有光学部件和探测电子器件的光学询问模块108可以是独立的单元并且安装在工作站处或较近位置，诸如联接至患者台子，例如在基架（pedestal mount）内，或在用于询问单元108的安装于台子的系泊部位内。可选地，可以提供安装于台子的或床旁显示器118和用户接口120，用于提高配置的可使用性。
参照图2A和2B，图2A示出了根据本原理配置的介入场景200的顶视图，而图2B示出了其侧视图。患者202描绘为在平台或台子204上。台子204包括多芯光学形状感测光纤连接器布置206，多芯光学形状感测光纤连接器布置206具有紧邻访问点或与患者202相关的位置的系泊端口205。系泊端口205可以例如处于为通常的访问位置的股骨或臂访问点的水平，对于杆状肿瘤应用等在患者喉部一侧。在此实施例中，系泊端口205固定于台子204内或安装于台子的支架210内。
系泊端口205安置于多个定位处以容许基于患者202的高度或尺寸进行调整。端口205配置有标准或高级光纤连接器以容许容易的连接/断开，处理专用形状感测光纤的细节。连接器可以包括ST连接技术等。
在患者侧，光纤缆线212联接至具有光纤形状感测能力的介入设备214。缆线212连接至系泊端口205。另一光纤缆线216连接至系泊端口205的相对侧，完成与询问单元228（其可以是工作站112的部分）的连接。
在此范例中，采用另一介入设备221以与示例性成像设备224一起使用，示例性成像设备224在此范例中包括超声成像***（224）。成像***224可以采用具有光纤形状感测能力的设备221。缆线218连接至设备221并且耦合至预定位置处的还通过光纤缆线220连接至询问单元228的成像***224。缆线218和220以预定配置与***224连接，但是也可以通过描述的布置206进行布线。
可以采用X射线机器222来对设备221和214进行跟踪或成像。可以在监视器/显示器226上观看成像和其它信息。可以使用端口205的位置作为参考来将显示图像配准到形状感测数据。
参照图3，描绘了用于端口306的另一布置305。在此实施例中，滑动光纤连接器306可滑动地啮合在布置305内，以容许位置调整（例如，在利用固定螺丝或其它机构可紧固的轨道中）。滑动光纤连接器306可以设置在台子304旁边，以在相对于患者202的合适的位置可得到。布置305可以配置在台子304内或安装于台子的支架（305）上。
在一个实施例中，连接器306在布置305内滑动并且能够通过紧固机构310拴锁或锁定到预设定位置，以提供用于形状重建的已知激励点。紧固机构310可以包括螺母、杆、按扣、探测或其它机械结构，以紧固连接器306的位置。
滑动连接器306可以具有射频不透明标记或其它成像可见标记，用于光纤参考配置的基于同时图像的特性。以此方式，能够通过单个（多个）成像***直接确定配置和连接器位置。
连接器306可以基于处置要求被自动致动用于自定位和/或被位置上跟踪以提供关于参考光纤配置的反馈。另外，连接器306可以被固定或使用位置传感器（150，图1）来对其进行致动以用于与另一***的配准例如X射线***配准、患者的移动、台子的移动等。预设定位置致动可以采用半自动或全自动机械化的装备（例如，使用控制模块142和制动器152，图1）。
连接器306优选地在所有实施例中配置为在激励点保证平滑的曲率以提供用于形状重建的约束边界条件。例如，来自连接器306的光纤缆线应当具有弯曲限制物以确保合适地保持曲率半径。
参照图4，可以将光纤激励垫402嵌入台子顶部内，或者光纤发射垫402是根据患者定位、处置类型、目标解剖体、以及期望的访问可重复配置的并且被移动（手动或自动）到不同台子位置中。垫402可以安置在台子404上并紧固于其上。垫402包括布置205或305以容许光纤端口206或连接器306可以配置于其中。可以使用制动器来调整垫402，或者如所需地进行手动重定位。
参照图5，光纤连接器506可以放置在其它结构或布置508上。在图5中描绘的范例中，布置508包括例如从天花板或墙壁悬挂的高架轨道或类似的架子510。架子510包括与例如X射线机器等的其它***的几何结构配准的预设定位置，以容许清除其它器具。预设定位置定位用于光纤连接的端口或连接器506。
参照图6，座架608包括台子604上的预设定位置614，用于在患者602之上安装三维结构610。结构610可以提供X射线机器601的X射线成像或通过无阻挡方式的开口612提供其它处理。结构610优选地配置为提供靠近进入患者的点的多个已知激励点606。可以自动或手动地将窗口或开口612致动至对给定的处置或感兴趣的解剖体最佳的位置。预设定位置致动可以采用半自动或全自动机械化装备。
参照图7，框流程/图示出了根据示例性实施例的用于在介入环境中集成和采用形状感测仪器的方法。框702中，提供集成光学形状感测***。该***包括配置为容纳一个或多个光纤端口或连接器的布置结构和配置为提供与布置结构的一个或多个距离关系的平台。能够进行光学形状感测的介入仪器具有可连接至该一个或多个光纤端口或连接器的第一光纤缆线，并且光学询问模块配置为收集来自仪器的光学反馈。光学询问模块具有可连接至该一个或多个光纤端口或连接器的第二光纤缆线，使得该一个或多个光纤端口或连接器提供用于精确形状重建的已知参考位置。布置结构可以包括具有可滑动连接器的配置、可调整地连接至平台以容许该一个或多个光纤端口或连接器定位于患者之上的三维结构、安装于墙壁或天花板的布置结构等。
在框704中，可以根据患者尺寸和处置类型中的至少之一在布置配置中调整该一个或多个光纤端口或连接器。在框706中，第一和第二光学缆线连接至至少一个光纤端口或连接器。在框710中，患者的至少一部分紧固于布置结构附近。框706和710是可互换的并且任一个可以在另一个之前执行。在框712中，通过采用所述至少一个光纤端口或连接器的位置作为参考来对仪器进行形状感测。可以在处置期间的任何时间执行此步骤。在框714中，可以根据患者尺寸、处置类型以及***配置中的至少之一来调整干涉仪的参考臂长度。在框716中，执行成像。可以在整个处置中执行这个，并且其可以采用光纤端口或连接部作为参考位置。在框718中，处置继续。
在解释所附权利要求时，应当理解：
a）词语“包括”不排除给定权利要求中列出的那些元件或行为以外的其它元件或行为的存在；
b）元件之前的词语“一”不排除多个该元件的存在；
c）权利要求中的任何参考符号不限制它们的范围；
d）数个“构件”可以由相同项或硬件或软件实施的结构或功能来表示；并且
e）除非特别指出，不意图行为的特定顺序是必需的。
已经描述了对于用于在介入环境内集成光纤形状感测的***和方法的优选实施例（其意图进行示例而非限制），需要注意，根据上述教导，本领域技术人员能够进行修改和变更。因此，应当理解，可以对公开的公开内容的特定实施例进行改变，该改变在于此公开的由所附权利要求略述的实施例的范围内。从而已经描述了专利法所需的细节和特性，在所附权利要求中提出了由专利证书所保护的声称和期望的东西。

Claims (15)

1.一种集成光学形状感测***，包括：
布置结构(132)，配置为容纳一个或多个光纤端口或连接器；
平台(130)，配置为提供与所述布置结构的一个或多个距离关系，所述平台用于将患者的至少部分紧固于所述布置结构附近，使得所述一个或多个光纤端口或连接器是可跟踪的，以提供定位参考；
能够进行光学形状感测的介入仪器(102)，具有可连接至所述一个或多个光纤端口或连接器的第一光纤缆线；以及
光学询问模块(108)，配置为从所述仪器收集光学反馈并具有可连接至所述一个或多个光纤端口或连接器的第二光纤缆线，使得所述一个或多个光纤端口或连接器提供已知参考位置用于精确的形状重建。
2.如权利要求1所述的***，其中，所述一个或多个光纤端口或连接器(306)在布置配置(305)中是可调整的。
3.如权利要求1所述的***，其中，所述布置结构(610)包括可调整地连接至所述平台的三维结构，以容许所述一个或多个光纤端口或连接器安置于所述平台之上。
4.如权利要求3所述的***，其中，所述三维结构包括用于对所述平台上的患者进行成像的窗口(612)。
5.如权利要求1所述的***，其中，所述平台包括可移动垫(402)，所述可移动垫(402)包括所述布置结构。
6.如权利要求1所述的***，还包括参考臂长度控制模块(142)，配置为根据患者尺寸、处置类型和***配置中的至少之一来调整干涉仪(134)的参考臂长度。
7.一种集成光学形状感测***，包括：
布置结构(132)，配置为容纳一个或多个光纤端口或连接器，使得所述一个或多个光纤端口或连接器是可跟踪的，以提供定位参考；
台子(130)，配置为容纳所述布置结构；
能够进行光学形状感测的介入仪器(102)，具有可连接至所述一个或多个光纤端口或连接器的第一光纤缆线；
光学询问模块(108)，配置为从所述仪器收集光学反馈并具有可连接至所述一个或多个光纤端口或连接器的第二光纤缆线，使得所述一个或多个光纤端口或连接器提供已知参考位置用于精确的形状重建；以及
一个或多个成像设备(110)，配置为使用用于图像配准的所述定位参考来对所述介入仪器进行成像。
8.如权利要求7所述的***，其中，所述一个或多个光纤端口或连接器(306)在布置配置(305)中是可调整的。
9.如权利要求7所述的***，其中，所述布置结构包括可调整地连接至所述台子的三维结构(610)，以容许所述一个或多个光纤端口或连接器安置于所述台子之上。
10.如权利要求9所述的***，其中，所述三维结构包括用于对所述台子上的患者进行成像的窗口(612)。
11.如权利要求7所述的***，还包括参考臂长度控制模块(142)，配置为根据患者尺寸、处置类型和***配置中的至少之一来调整干涉仪(134)的参考臂长度。
12.一种用于集成光学形状感测的方法，包括：
提供(702)集成光学形状感测***，所述集成光学形状感测***具有：布置结构，配置为容纳一个或多个光纤端口或连接器，使得所述一个或多个光纤端口或连接器是可跟踪的，以提供定位参考；平台，配置为提供与所述布置结构的一个或多个距离关系；能够进行光学形状感测的介入仪器，具有可连接至所述一个或多个光纤端口或连接器的第一光纤缆线；以及光学询问模块，配置为从所述仪器收集光学反馈并具有可连接至所述一个或多个光纤端口或连接器的第二光纤缆线，使得所述一个或多个光纤端口或连接器提供已知参考位置用于精确的形状重建；
将所述第一和第二光学缆线连接(706)至所述光纤端口或连接器中的至少之一；
将患者的至少部分紧固(710)于所述布置结构附近；以及
通过采用所述光纤端口或连接器中的所述至少之一的位置作为参考来对所述仪器进行形状感测(712)。
13.如权利要求12所述的方法，其中，根据患者尺寸和处置类型中的至少之一，所述一个或多个光纤端口或连接器在所述布置配置中是可调整的(704)。
14.如权利要求12所述的方法，其中，所述布置结构包括可调整地连接至所述平台的三维结构(610)，以容许所述一个或多个光纤端口或连接器安置于所述平台之上，并且所述方法还包括通过所述三维结构中的窗口对所述平台上的患者进行成像(716)。
15.如权利要求12所述的方法，还包括根据患者尺寸、处置类型和***配置中的至少之一来调整(714)干涉仪的参考臂长度。
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