[发明专利]用于在医学成像扫描期间追踪和补偿患者运动的系统、设备和方法

权利要求书

1.一种用于在医学成像扫描期间追踪和补偿患者运动的运动补偿系统，所述运动补偿系统包括：

光标记物，其包括光学可见图案和安装部分；所述安装部分配置为将光标记物固定至被追踪的物体，所述光学可见图案包括多个基准点定位器，每个定位器配置为定义基准形状的单个基准点，

其中，每个单个基准点由所述多个基准点定位器中的一个定义，且其中多个基准点定位器中的每个包括交替的暗和亮的椭圆形形状，交替的暗和亮的椭圆形形状中的每个被配置成从45°观察角看来是圆形图案；

第一光检测器，其被定位以沿第一视线对光学可见图案进行数字成像，所述第一光检测器配置为产生所述光学可见图案的第一数字图像；

第二光检测器，其被定位以沿第二视线对光学可见图案进行数字成像，所述第二光检测器配置为产生所述光学可见图案的第二数字图像；

追踪引擎，配置为通过分析所述第一和第二图像来确定物体在六个自由度上的姿态；以及

控制器接口，配置为基于姿态产生追踪信息并将所述追踪信息以电子方式发送至扫描仪控制器以使得得以在医学成像扫描仪中对物体运动做出补偿；

其中所述追踪引擎和控制器接口包括计算机处理器和电子存储介质。

2.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述安装部分配置为将所述光标记物刚性地固定至被追踪的物体。

3.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述安装部分被配置成将所述光标记物固定至患者的顶齿。

4.如权利要求3所述的运动补偿系统，其特征在于，所述安装部分配置为定制以和患者的顶齿匹配。

5.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述安装部分包括粘合剂。

6.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述光学可见图案位于单个一体结构上。

7.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述光学可见图案分布在至少两个非连接的结构之中。

8.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述光标记物是内部发光的。

9.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述交替的暗和亮的形状配置为当被追踪的物体处于原始位置且沿第一和第二视线观察时，呈圆形。

10.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述第一和第二视线相隔90°。

11.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述第一视线与光学可见图案的法线具有第一角度的角偏移而所述第二视线与光学可见图案的法线具有第二角度的角偏移，其中所述第一角度的大小与所述第二角度的大小相同。

12.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述基准形状是三角形。

13.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述基准形状是等边三角形。

14.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述基准形状是具有0.5英寸边长的等边三角形。

15.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，每个基准点距离另一基准点不超过0.5英寸。

16.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述基准形状是三角形，所述三角形配置为当被追踪的物体处于原始位置并沿第一和第二视线观察时，呈等边三角形。

17.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述基准形状不是光学可见的。