[发明专利]用于为医疗器械提供轨迹的可视化的靶向系统

权利要求书

1.一种用于为医疗器械提供轨迹的可视化的靶向系统，所述靶向系统包括：

基座单元；

照明系统，所述照明系统联接于所述基座单元并且被构造成投射光以指示所述轨迹，所述照明系统包括第一光源和第二光源；

图像捕获系统，所述图像捕获系统联接于所述基座单元并且被构造成捕获空间中的第一位置处的患者的解剖特征的第一图像数据和第二图像数据；以及

控制器，所述控制器被构造成：

接收所述第一图像数据和所述第二图像数据；

基于所述第一图像数据和所述第二图像数据，生成在空间中的第一位置处的患者的解剖特征的3D表面图；

将所述3D表面图与解剖特征的术前3D图像配准；以及

基于在空间中的第一位置处的3D表面图与所述术前3D图像之间的配准：

以第一取向使所述第一光源定向；

以第二取向使所述第二光源定向；

利用所述第一光源，沿第一平面投射第一光；以及

利用所述第二光源，沿第二平面投射第二光，使得在所述第一平面与所述第二平面的相交处产生靶向线以指示关于空间中的第一位置处的患者的解剖特征的轨迹。

2.根据权利要求1所述的靶向系统，其中，

所述图像捕获系统还包括：

联接到所述基座单元并被构造成捕获空间中的第一位置处的患者的解剖特征的第一图像数据的第一摄像机；

联接到所述基座单元并被构造成捕获空间中所述第一位置处的所述患者的解剖特征的第二图像数据的第二摄像机，所述第二摄像机与所述第一摄像机间隔分开预定距离以形成立体摄像机系统；并且

所述控制器还被构造成：基于所述3D表面图，确定所述第一光源的第一取向和所述第二光源的第二取向。

3.根据权利要求2所述的靶向系统，其中，所述第一图像数据和所述第二图像数据指示环境光从所述患者的解剖特征的反射。

4.根据权利要求2所述的靶向系统，其中：

所述第一摄像机在相对于所述第一光源的已知位置处联接到所述基座单元，并且所述第一图像数据指示所述第一光从所述患者的解剖特征的反射；和

所述第二摄像机在相对于所述第二光源的已知位置处联接到所述基座单元，并且所述第二图像数据指示所述第二光从所述患者的解剖特征的反射。

5.根据权利要求2所述的靶向系统，还包括联接到所述基座单元并被构造成将光图案投射在所述患者的解剖特征上的结构光源，其中所述第一图像数据和所述第二图像数据指示所述光图案从所述患者的解剖特征的反射。

6.根据权利要求2所述的靶向系统，其中：

所述第一摄像机还被构造成捕获空间中第二位置处的所述患者的解剖特征的第三图像数据；

所述第二摄像机还被构造成捕获空间中所述第二位置处的所述患者的解剖特征的第四图像数据；和

所述控制器还被构造成接收所述第三图像数据和所述第四图像数据，并且生成空间中所述第二位置处的所述患者的解剖特征的三维图，并且基于所述三维图确定所述第一光源的第三取向和所述第二光源的第四取向，在所述取向下，第二靶向线指示更新的轨迹。

7.根据权利要求2所述的靶向系统，还包括联接到所述患者的解剖特征的参考/基准标记，所述参考/基准标记包括具有已知几何尺寸的有图案表面的结构，并且所述图像捕获系统可见至少一个表面，其中，所述第一摄像机和所述第二摄像机被构造成捕获所述参考/基准标记的图像数据，并且所述控制器被构造成接收所述参考/基准标记的图像数据，并且基于所述参考/基准标记的当前位置连续地更新空间中所述3D表面图的取向，并且基于所述3D表面图的取向，确定所述第一光源和所述第二光源的更新的取向以指示更新的靶向线和更新的轨迹。