[发明专利]荧光透视成像系统的固定装置以及相关导航系统和方法

权利要求书

1.一种手术成像系统，其被配置成与荧光透视成像系统一起使用，其中所述荧光透视成像系统包含C形臂、在所述C形臂的第一端的x射线源和在所述C形臂的第二端的x射线检测器，其中所述荧光透视成像系统被配置成基于在所述x射线检测器处从所述x射线源接收的x射线生成x射线图像，所述手术成像系统包括：

固定装置，其在单个平面中包含x射线不透基准图案，其中所述固定装置与所述x射线检测器耦合，使得所述x射线不透基准图案位于所述x射线检测器和x射线发射器之间的所述x射线检测器的表面上；以及

医疗导航系统，其被配置成：从所述荧光透视成像系统接收对应于所述C形臂的第一定向的第一患者图像，其中所述第一患者图像包含对应于所述x射线不透基准图案的第一阴影；从所述荧光透视成像系统接收对应于所述C形臂的第二定向的第二患者图像，其中

所述第二患者图像包含对应于所述x射线不透基准图案的第二阴影；并且基于作为所述x射线检测器相对于重力的定向的函数的所述x射线源相对于所述x射线检测器的偏移的相关性，并基于所述第一患者图像中的所述第一阴影和所述第二患者图像中的所述第二阴影，提供由跟踪相机监测的物理空间的跟踪坐标系与所述第一患者图像和所述第二患者图像的图像坐标系之间的配准。

2.根据权利要求1所述的手术成像系统，其中所述x射线不透基准图案包括位于所述单个平面中的多个BB基准。

3.根据权利要求2所述的手术成像系统，其中所述多个BB基准包含第一、第二、第三和第四BB基准集群，其中所述第一BB基准集群沿着第一轴线与所述第三BB基准集群间隔开，其中所述第二BB基准集群沿着第二轴线与所述第四BB基准集群间隔开，并且其中所述第一轴线相对于所述第二轴线正交。

4.根据权利要求1所述的手术成像系统，其中所述x射线不透基准图案包括从公共点沿着不同方向延伸的第一、第二、第三和第四x射线不透基准段，其中所述第一x射线不透基准段在距所述公共点的第一距离处具有第一断裂，其中所述第二x射线不透基准段在距所述公共点的大于所述第一距离的第二距离处具有第二断裂，并且其中所述第三x射线不透基准段在距所述公共点的大于所述第二距离的第三距离处具有第三断裂。

5.根据权利要求1所述的手术成像系统，其中基于作为所述x射线检测器相对于重力的定向的函数的所述x射线源相对于所述x射线检测器的偏移的所述相关性来提供所述配准包括基于所述相关性、基于所述x射线检测器相对于重力的与所述C形臂的所述第一定向相关联的第一定向以及基于所述x射线检测器相对于重力的与所述C形臂的所述第二定向相关联的第二定向来提供所述配准。

6.根据权利要求5所述的手术成像系统，其中所述固定装置包含惯性测量单元(IMU)，所述惯性测量单元被配置成检测所述x射线检测器相对于重力的定向，并且其中所述x射线检测器相对于重力的所述第一定向是基于来自所述惯性测量单元的第一输出而确定的，其中所述C形臂处于所述第一定向，并且其中所述x射线检测器相对于重力的所述第二定向是基于来自所述惯性测量单元的第二输出而确定的，其中所述C形臂处于所述第二定向。

7.根据权利要求5所述的手术成像系统，其还包括：

重力矢量，其与所述x射线检测器耦合，其中所述重力矢量包含一对可移动悬挂的光学跟踪标记，其中所述x射线检测器相对于重力的所述第一定向是基于所述一对可移动悬挂的光学跟踪标记的第一位置而确定的，其中所述C形臂处于所述第一定向，并且其中所述x射线检测器相对于重力的所述第二定向是基于所述一对可移动悬挂的光学跟踪标记的第二位置而确定的，其中所述C形臂处于所述第二定向。

8.根据权利要求1所述的手术成像系统，其中所述荧光透视成像系统包含与所述x射线检测器耦合的多个安装插口，其中所述固定装置包含多个安装销，其中所述安装销中的每一个被配置成可拆卸地与所述安装插口中的相应的一个配合。