[发明专利]基于C臂的医学成像系统及匹配2D图像与3D空间的方法

权利要求书

1.一种医学成像系统，包括：

C型透视设备(以下称为“C臂”)，包括X射线源和探测器；

第一板，安装在所述X射线源与所述探测器之间的X射线路径上，且包括第一透射表面和第一光学标记，该第一透射表面设置有多个阻挡X射线的第一球形标记；

第二板，安装在所述X射线源与所述探测器之间的X射线路径上，且包括第二透射表面和第二光学标记，该第二透射表面设置有多个阻挡X射线的第二球形标记；

参考光学标记，被配置为提供3D参考坐标系；

光学跟踪装置，被配置为识别所述第一光学标记和所述第二光学标记以及所述参考光学标记的位置；以及

匹配器，被配置为基于所述探测器在第一位置处和第二位置处分别获得的关于对象的第一捕获图像和第二捕获图像、所述第一捕获图像和所述第二捕获图像上的所述第一球形标记和所述第二球形标记的位置、以及由所述光学跟踪装置获得的位置信息，计算3D参考坐标系上的坐标与所述第一捕获图像和所述第二捕获图像上的位置之间的匹配关系。

2.根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述匹配器被配置为基于所述第一捕获图像和所述第二捕获图像上的所述第一球形标记的位置、与使用所述第一光学标记计算的所述第一板上的所述第一球形标记的位置之间的匹配关系，通过沿着所述X射线路径分别将所述第一捕获图像和所述第二捕获图像投影到所述第一板来获得所述第一投影图像和所述第二投影图像。

3.根据权利要求2所述的医学成像系统，其中，所述匹配器被配置为基于所述第一投影图像和所述第二投影图像上的所述第二球形标记的位置、与使用所述第二光学标记计算的所述第二板上的所述第二球形标记的位置之间的匹配关系，获得分别对应于所述第一捕获图像和所述第二捕获图像的所述X射线源的第一源位置和第二源位置。

4.根据权利要求3所述的医学成像系统，其中，所述匹配器被配置为计算3D成像空间，在该3D成像空间中，根据所述第一源位置与所述第一投影图像之间的位置关系、在所述第一源位置处发射的第一X射线的投影路径与根据所述第二源位置与所述第二投影图像之间的位置关系、在所述第二源位置处发射的第二X射线的投影路径重叠。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的医学成像系统，还包括：

显示器，被配置为显示所述第一捕获图像和所述第二捕获图像；以及

用户界面，被配置为从手术操作者接收关于所述第一捕获图像和所述第二捕获图像上的特定位置的信息；

其中，所述匹配器被配置为计算所述参考坐标系中的空间坐标，该空间坐标对应于由所述手术操作者输入的位置信息。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的医学成像系统，还包括医疗器具，该医疗器具包括第三光学标记；

其中，所述匹配器被配置为获得由所述光学跟踪装置使用所述第三光学标记获得的所述医疗器具的位置坐标，并基于变换关系计算关于所述医疗器具在所述第一捕获图像和所述第二捕获图像上的位置信息。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的医学成像系统，其中，所述第一板包括被紧固到所述C臂的紧固构件，使得所述第一透射表面能够位于所述探测器的前方。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的医学成像系统，其中，所述第二板安装在所述第一板与X射线探测器之间。