利用频域反射术的紫外曝光光纤用于动脉内手术中的器械追踪
医学物理
2017-07-24 v1
摘要
近年来，利用光纤应变传感特性进行医疗器械形状追踪引起了越来越多的关注。本文提出了一种用于动脉内手术的新型导航系统，该系统使用基于光频域反射术（OFDR）的分布式应变传感设备来追踪导管的形状。通过将三芯光纤暴露于聚焦紫外光束下，产生高散射特性，从而提供追踪增强。与典型的准分布式应变传感器不同，我们提出了一种真正的分布式应变传感方法，该方法允许实时重建三芯光纤。结合4D MR成像序列的肝脏解剖3D路径图，使得能够在术前解剖结构内导航导管，并测绘动脉树中的血流速度。我们采用黎曼各向异性热核将传感数据映射到术前模型。本文展示了在合成体模和活体模型中的实验。结果表明，追踪精度适用于介入式追踪应用，平均3D形状重建误差为1.6 +/- 0.3 mm。本研究证明了MR兼容的紫外曝光OFDR光纤在动脉内手术中进行非电离器械导航的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.1707.06568,
title = {UV Exposed Optical Fibers with Frequency Domain Reflectometry for Device Tracking in Intra-Arterial Procedures},
author = {Francois Parent and Maxime Gerard and Raman Kashyap and Samuel Kadoury},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.06568},
year = {2017}
}