本发明专利技术提供了一种用于血管导丝的螺旋光纤形状传感系统，包括导丝：所述导丝外表面开设螺旋凹槽，所述螺旋凹槽内布设布拉格光纤光栅；所述布拉格光纤光栅刻写多个光栅，形成布拉格光栅阵列，所述布拉格光纤光栅连接耦合器，所述耦合器连接光源和光谱仪，所述光谱仪连接上位机。本发明专利技术针对手过程中术血管导丝不可避免的扭曲现象，进行血管导丝重构，实现对血管介入手术中导丝的实时形状检测。血管介入手术中导丝的实时形状检测。血管介入手术中导丝的实时形状检测。
【技术实现步骤摘要】
一种用于血管导丝的螺旋光纤形状传感系统
[0001]本专利技术涉及光纤传感
，特别是涉及一种用于血管导丝的螺旋光纤形状传感系统。
技术介绍
[0002]近些年来，心血管类疾病的患者在不断增加，全球面临着严峻的局势。为进一步减轻患者的手术负担，已从开放手术转向微创类手术治疗。传统的微创手术治疗心血管疾病的方法，需要通过术前做CT扫描或者数字减影血管造影来获得患者的血管模型，做出术前规划，结合光纤重构的导丝形状，最后完成导丝术中导航。
[0003]目前的术中导航过程中，为了实时确定导丝或导管的位置和形状，需要在操作导丝或者导管的整个过程中透视，但透视对医生和患者的身体带来的负面影响很大。并且医生在血管内操作导管或者导丝的过程中，需要非常熟练的技巧以免对血管臂造成损伤，而光纤形状传感技术可以减轻辐射影响。光纤传感器件有重量轻、抗辐射、抗电磁干扰、耐腐蚀和灵敏度好等优点。目前光纤形状传感光纤的布设方式有直线规则排列和螺旋形式两种，前者常见的形式有相互等间隔排列的四芯光纤和七芯光纤等，它们可以准确重构出平面内弯曲和平面外弯曲，但只适用于弯曲程度小的情景，比如手术探针，但是血管有着复杂的弯曲结构，难以对不可避免的扭曲现象进行准确重构。
技术实现思路
[0004]为了解决现有技术中光纤形状传感器难以对血管导丝不可避免的扭曲现象进行准确重构的技术问题，本专利技术的一个目的在于提供一种用于血管导丝的螺旋光纤形状传感系统，所述传感系统包括导丝：
[0005]所述导丝外表面开设螺旋凹槽，所述螺旋凹槽内布设布拉格光纤光栅；所述布拉格光纤光栅刻写多个光栅，形成布拉格光栅阵列，
[0006]所述布拉格光纤光栅连接耦合器，所述耦合器连接光源和光谱仪，所述光谱仪连接上位机。
[0007]进一步地，所述布拉格光纤光栅上的多个光栅，采用相位掩模板在光纤上刻写光栅的方式刻写。
[0008]进一步地，所述导丝采用3D打印的方式制备。
[0009]本专利技术提供的一种用于血管导丝的螺旋光纤形状传感系统，针对手过程中术血管导丝不可避免的扭曲现象，进行血管导丝重构，实现对血管介入手术中导丝的实时形状检测。
[0010]本专利技术提供的一种用于血管导丝的螺旋光纤形状传感系统，相位掩模板刻写光栅的方法，光栅长度可调，个数可选。3D打印血管导丝结构，制作简单，可以根据精度需求制备不同螺距的模型，结构易于加工实现，成本低、形状重构精度好。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1示意性示出了本专利技术一种用于血管导丝的螺旋光纤形状传感系统的结构框图。
[0013]图2示出了本专利技术血管导丝缠绕布拉格光纤光栅的结构示意图。
具体实施方式
[0014]为了使本专利技术的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本专利技术。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
[0015]为了解决现有技术中光纤形状传感器难以对血管导丝不可避免的扭曲现象进行准确重构的技术问题，如图1所示本专利技术一种用于血管导丝的螺旋光纤形状传感系统的结构框图，图2所示本专利技术血管导丝缠绕布拉格光纤光栅的结构示意图，根据本专利技术的实施例，提供一种用于血管导丝的螺旋光纤形状传感系统，包括导丝100。
[0016]导丝100外表面开设螺旋凹槽101，螺旋凹槽101内布设布拉格光纤光栅200。布拉格光纤光栅200刻写多个光栅，形成布拉格光栅阵列。布拉格光纤光栅200上的多个光栅，采用相位掩模板在光纤上刻写光栅的方式刻写。相位掩模板在光纤上刻写光栅的方法最为简单。导丝100采用3D打印的方式制备。
[0017]根据本专利技术的实施例，布拉格光纤光栅200连接耦合器300，耦合器300连接光源600和光谱仪400，光谱仪400连接上位机500。
[0018]本专利技术采用3D打印的方式打印好模具，将刻制好光栅的布拉格光纤光栅200布设到螺旋凹槽101里面，将布设好的布拉格光纤光栅200固定好，连接至耦合器300。
[0019]通过光源600发出一定波长的光通过耦合器300进入到导丝100的螺旋凹槽101内的布拉格光纤光栅200的传感点(多个光栅点)上，经过布拉格光纤光栅200的传感点反射回的一部分光波通过耦合器300后进入到光谱仪400，分析光波长，将分析得到的波长信息数据传输到上位机500进行分析，重构出导丝100的弯曲形状，同时获得导丝100的位置信息。
[0020]本专利技术通过将布拉格光纤光栅200螺旋缠绕的方式嵌入到导丝100表面，通过分析反射波长用来实时检测导丝100的形状，获取导丝100的位置信息，针对手过程中术血管导丝不可避免的扭曲现象，进行血管导丝重构，实现对血管介入手术中导丝的实时形状检测。
[0021]尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于血管导丝的螺旋光纤形状传感系统，其特征在于，所述传感系统包括导丝：所述导丝外表面开设螺旋凹槽，所述螺旋凹槽内布设布拉格光纤光栅；所述布拉格光纤光栅刻写多个光栅，形成布拉格光栅阵列，所述布拉格光纤光栅连接耦合器，所述耦合器连接光源和...
【专利技术属性】
技术研发人员：何彦霖，韩飞，祝连庆，董明利，孙广开，周康鹏，
申请(专利权)人：广州市南沙区北科光子感知技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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