代码和代码片段。本发明中的系统可以包括存储在计算机上和/或存储设备(录入媒介)中的软件程序，和/或可以通过网络执行。可以通过存储在存储媒介上的程序代码或程序模块实施本方法。
[0105]出于促进理解本发明的原理的目的，对附图中绘示的优选实施例做了标记，并且采用特定语言描述这些实施例。然而，这些特定语言并不与用于限定本发明的范围，并且应当将本发明理解为包含本领域技术人员可能正常想到的实施例。
[0106]可以不同的处理步骤的方式描述本文中的实施例。可以通过任何数量的硬件和/或执行该特定功能的软件元件实现这样的处理步骤。例如，描述的实施例可以采用不同的集成电路元件，例如存储元件、处理元件、逻辑元件、查找表等等，其在一个或多个微处理器或其它控制设备的控制下可以执行各种功能。类似地，凡可以利用软件程序或软件元素实施所描述的实施例的元件的，也可以利用任何程序或脚本语言诸如C、C++、Java、汇编等实施本发明，这些程序会脚本语言具有利用数据结构、对象、进程、例程或其它编程元素的任意组合实施的各种算法。功能方面可以在算法中实施，该算法可以在一个或多个处理器中运行。并且，本发明的实施例可以采用任何数量的传统技术用于电子构型、信号处理和/或控制、数据处理等。词“机械”和“元件”被广泛应用但不限于机械或物理载体，还可以包括与处理器相关联的软件例程。
[0107]本文中示出和描述的特定实施例是本发明的说明性示例，然而并不能用于限制本发明的范围。为了简洁的目的，可以不详细描述传统电子设备、控制系统、软件发展和系统的其他功能方面(以及系统的单个操作元件的组成)。
[0108]最后，可以以不同于本文中指明的或与本文中明显相反的任何合适的顺序执行本文描述的所有方法的步骤。除非另作说明，本文中使用的任何和所有例子或示例性语言(例如“诸如”)仅仅用于更好地说明本发明，并不是对本发明的范围做限定。在不背离本发明的精神和范围的情况下，各种修改和改变对本领域技术人员来说是很明显的。
【主权项】
1.用于图像导航系统的口腔夹具，该图像导航系统用于口腔手术期间追踪和描绘手术工具的运动，该口腔夹具可移除地附接至病人口腔的至少一颗牙齿，该口腔夹具包括: 塑料支架，由刚性材料制成，当经受大约100° F的温度时该刚性材料基本不会变形，该支架包括具有内壁和外壁的基座，该内部和外壁从该基座以一角度向外延伸，该内壁和外壁彼此间隔一定距离，该距离大于想要将该口腔夹具附接至的牙齿的宽度； 可塑的热塑材料，位于该支架的内表面上，该热塑材料配置为在一旦固化时保持由该材料覆盖的病人的部分牙齿的外部轮廓的印模；以及 底座，位于该支架上，用于支撑该图像导航系统中的追踪元件。2.根据权利要求1所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该基座、该口腔夹具的内壁和外壁中的至少一个在其内表面上包括表面不规则处，该表面不规则处帮助固定或附接该可塑材料。3.根据权利要求1所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该口腔夹具的该可塑材料配置为当将其放置在处于高于铸模温度的升高的温度的液体槽中时，其变得初始地可塑。4.根据权利要求3所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该口腔夹具的该可塑材料配置为当材料准备好被塑模时提供可视指示。5.根据权利要求4所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该可视指示是该可塑材料的至少部分的颜色变化。6.根据权利要求3所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中优选地，该口腔夹具的该可塑材料是聚己内酯材料或聚乙烯硅氧烷(PVS)材料。7.根据权利要求1所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该口腔夹具的支架和该可塑材料的尺寸设定为覆盖病人的至少两颗相邻的牙齿。8.根据权利要求1所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该口腔夹具的该支架包括沿其长度处于不同点的弱化线，该弱化线允许将该支架折断至需要的长度以适应特定病人的口腔大小。9.根据权利要求1所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该底座包括至少一个照相机底座，其附接至该支架或与该支架形成一体，该照相机底座包括至少一个照相机支架，可以将照相机安装在该照相机支架中，用于从该夹具观察口腔前面或对面的表面。10.根据权利要求9所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该口腔夹具的该照相机支架是形成在该照相机底座中的通道或孔，该照相机底座的大小被设置为接收小视频照相机。11.根据权利要求10所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该口腔夹具的该照相机底座中有两个通道，放置这两个通道以将两个照相机定位在相对于该支架的两个不同的方向，每个通道在垂直轴的每一侧被定位在大约5度和大约45度之间的角度。12.根据权利要求1所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该追踪元件是光学图案，并且其中，该底座将该光学图案附接至该支架。13.根据权利要求1所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该口腔夹具包括安装在该支架或该可塑材料中的多个基准标记，该多个基准标记用于确定该口腔夹具相对于病人牙齿的位置，该基准标记由与该支架具有不同辐射密度的材料制成，从而在CT扫描图像中该基准标记是可探测的。14.根据权利要求13所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该口腔夹具上具有彼此相互间隔开的至少三个基准标记，并且牢固地附接至该支架。15.根据权利要求13所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中每个基准标记具有的辐射密度、尺寸或形状与其它基准标记的不同，从而可以由追踪软件自动地探测到。16.根据权利要求13所述的用于图像导航系统的口腔夹具，其中该基准标记是陶瓷球轴承。17.用于追踪口腔内手术仪器的图像导航系统，该图像导航系统包括: 多个照相机，配置为位于该口腔内，当启动该多个照相机时对其配置以提供口腔内光学可视图案的口腔图像；以及 处理系统，处理该口腔图像，并且配置为识别图案和三角测量每个照相机的位置和方向，该处理系统编程为接收参考数据集，该参考数据集定义了牢固地与口腔结构的一部分对齐的参考坐标系统，该处理系统基于该参考数据集确定被追踪仪器的位置和方向。18.根据权利要求17所述的图像导航系统，其中该光学可视图案是可视的高对比度的人造图案。19.根据权利要求18所述的图像导航系统，其中该光学可视图案位于器械上，该器械配置为可移除地附接至病人口腔的一颗或多颗牙齿、牙龈或骨头。20.根据权利要求18所述的图像导航系统，其中该光学可视图案是二维条形码。21.根据权利要求18所述的图像导航系统，其中该光学可视图案附接至被追踪的手术仪器。22.根据权利要求17所述的图像导航系统，其中该光学可视图案配置为可移除地直接附接至病人的牙齿和牙龈。23.根据权利要求17所述的图像导航系统，其中该光学可视图案是病人的牙齿和牙龈的自然生成的纹理。24.根据权利要求17所述的图像导航系统，还包括被追踪的手术仪器，并且其中该多个照相机包括附接至该被追踪的手术仪器的至少一个照相机，以及附接至牙科器械的至少一个照相机，该牙科器械附接至病人的牙龈、牙齿或其中的骨头。25.根据权利要求17所述的图像导航系统，还包括参考数据集，该参考数据集包括口腔夹具相对于所述病人的口腔结构的位置和方向，该口腔夹具牢固地附接至病人的口腔结构。26.根据权利要求17所述的图像导航系统，还包括参考数据集，该参考数据包括CT扫描图像。27.根据权利要求26所述的图像导航系统，其中该参考数据包括从该CT扫描图像中提取的三维表面几何图形。28.根据权利要求17所述的图像导航系统，其中该参考数据集包括光学地获取的三维表面几何图形，以及关于病人的解剖结构的纹理信息。29.根据权利要求24所述的图像导航系统，还包括存储在该处理系统中的参考数据集，其中该牙科器械在第一位置可移除地附接至病人的解剖结构，第二牙科器械位于口腔内的一个位置，该位置允许该第二牙科器械的部分从被追踪的手术仪器上的至少一个照相机或从该牙科器械上的至少一个照相机是可视的，并且其中该参考数据集包括该第一牙科器械相对于CT扫描图像的位置和方向，并且其中该处理系统通过将每个照相机和该第二牙科器械之间的相对变换相结合，确定该被追踪的手术仪器的位置和方向。30.根据权利要求17所述的图像导航系统，还包括第一牙科器械，该第一牙科器械包括至少一个附接的照相机，该牙科器械匹配为可移除地附接至口腔内的位置，第二牙科器械配置为可移除地附接至感兴趣的病人的解剖结构的位置，在该位置该第二牙科器械的部分从该第一牙科器械上的至少一个照相机是可视的，其中该被追踪的牙科仪器包括光学可视图案，该光学可视图案的部分从该第一牙科器械上的照相机是可视的，还包括参考数据集，该参考数据集包括该第二牙科器械相对于CT扫描图像的位置和方向，并且其中，该处理系统编程为通过估计和结合相对变换来确定被追踪的仪器的位置和方向，该相对变换为该第二牙科器械和被追踪仪器中的每一个上的图案的一部分与该第一牙科器械上的每个照相机之间的相对变换。31.根据权利要求21所述的图像导航系统，还包括参考数据集，该参考数据集包括三维表面几何结构以及通过术前光学扫描获取的相对反照率信息；其中至少一个照相机位于被追踪的手术仪器上，并且病人牙齿和牙龈上的自然发生的纹理是可视的，并且其中该处理系统将从照相机获取的口腔图像匹配至来自参考数据集的图像，以确定被追踪的手术仪器相对于病人的解剖结构的位置和方向。32.根据权利要求29所述的图像导航系统，其中该牙科器械是口腔夹具，该口腔夹具包括安装在支架上的多个基准标记，该多个基准标记用于确定该口腔夹具相对于病人牙齿的位置，该基准标记由与该支架和病人牙齿的放射密度不同的材料制成，从而在CT扫描图像中是可探测的。33.根据权利要求29所述的图像导航系统，其中该牙科器械是口腔夹具，该口腔夹具包括支架，该支架由不足够密致以阻挡X射线的传输从而重建辐射不透萌的材料制成，并且可塑的热塑材料位于该支架的内表面上，该可塑的热塑材料配置为在一旦固化时保持由该材料覆盖的病人的部分牙齿的外部轮廓的印模。34.根据权利要求33所述的图像导航系统，其中该口腔夹具的该可塑材料配置为当将其放入处于高于铸模温度的升高的温度的液体槽中时变得初始地可塑，并且其中配置该可塑材料以当材料准备好被铸模时提供可视指示。35.根据权利要求34所述的图像导航系统，其中该可视指示是该可塑材料的至少部分的颜色变化。36.根据权利要求17所述的图像导航系统，其中该光学可视图案是放置在参考夹具的至少部分的外表面上的多个QR码。37.根据权利要求17所述的图像导航系统，其中该光学可视图案包括其内具有较小图案的较大图案，并且该较小图案限定该较大图案式的至少部分，该较大图案和较小图案限定可由照相机捕获的边缘，并且该边缘可被处理系统追踪。38.图像导航系统，用于追踪和描绘口腔手术期间口腔手术工具的运动，该系统包括: 根据权利要求1所述的口腔夹具； 工具夹具，安装至牙科手术工具或是其一部分； 参考夹具，可安装至病人的牙齿，与该口