概念普及：光纖形狀傳感的綜述
光纖形狀傳感技術(shù)是近年來在光纖傳感領(lǐng)域又一項新的研究方向，目前除了國外少有的幾個產(chǎn)品在商業(yè)化應(yīng)用外，國內(nèi)暫時沒有成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)，不過國內(nèi)的諸多高校和研究機構(gòu)都在光纖形狀傳感領(lǐng)域早有涉及。由于受到掃頻激光器和特種光纖制備的技術(shù)以及飛秒刻柵技術(shù)的限制，國內(nèi)目前多采用波分復(fù)用的技術(shù)方向在研究，采用波分復(fù)用的方法有諸多弊端，如無法解決扭曲、傳感器的數(shù)量受限導(dǎo)致空間分辨率底等問題。所以，目前TSSC所采用的空分復(fù)用的辦法是目前較好的解決方案。
技術(shù)應(yīng)用及TSSC產(chǎn)品的商用化
在光纖傳感的應(yīng)用領(lǐng)域中，不用的應(yīng)用場景往往對傳感技術(shù)有著千差萬別的要求。對于短距離高精度的場合（通常米級），目前所能看到的主要集中于醫(yī)療微創(chuàng)介入手術(shù)的導(dǎo)管位置追跡，這個時候就要要求整套傳感技術(shù)的實時數(shù)據(jù)刷新頻率非常高，對導(dǎo)管末端的位置定位精度也在毫米級以下。今天我們來主要聊聊光纖形狀傳感在醫(yī)療領(lǐng)域的典型應(yīng)用。
光纖形狀傳感技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展依賴于線性連續(xù)形狀傳感器，連續(xù)光纖形狀傳感為多種醫(yī)療應(yīng)用打開了大門。通過利用光纖形狀傳感的連續(xù)性、實時性、免受電磁干擾性、高精度分辨率等特點來幫助導(dǎo)航和定位內(nèi)窺鏡和導(dǎo)管。同時配套的解調(diào)儀器可以把生成的數(shù)據(jù)試試描繪在監(jiān)視器上直觀顯示，以顯示傳感器和導(dǎo)管試試位置和路徑。該圖像還可以與之前的建模圖形結(jié)合在一起，實時顯示內(nèi)窺鏡路徑已最快的速度達到病灶，通過這樣的結(jié)合，可以顯著的減少輻射照射時間。
醫(yī)療案例1：光纖形狀傳感用于肺部活檢
醫(yī)療案例2：光纖形狀傳感用于心臟電生理
光纖形狀傳感技術(shù)相較于傳統(tǒng)基于電學(xué)技術(shù)的形狀測量方式，無需復(fù)雜的布線和連接多個傳感器，可以大大減小布設(shè)難度，并且能夠應(yīng)用在很多電學(xué)傳感方式無法使用的場合，光纖的小尺寸使其易于集成到被測對象上，此外光纖傳感器不受外部電磁場的影響進一步拓展了其應(yīng)用場合。在關(guān)鍵技術(shù)方面，傳感器設(shè)計，分布式應(yīng)變測量方法以及三維重構(gòu)算法是近年來研究最多的幾個方向。光纖形狀傳感技術(shù)走向應(yīng)用，尤其是和具體測量場景的結(jié)合還存在很多問題和挑戰(zhàn)，這將是光纖形狀傳感技術(shù)進一步研究與發(fā)展的方向。
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