的一部分被发现时，诸如在图中的点530处，则完成程序 的这一部分。接着，金属线的方向被确定。图6描述了用于搜索导线的端部之一的一般方法， 其从相邻点开始到导线上的第一已发现点530。与之前类似，程序沿着方向垂直于金属线的 线602搜索金属。移动到下一相邻的体素坐标，沿着线603搜索金属，一直进行直到未发现任 何金属的线605,或直到它到达扫描的边界。金属线的端部位于沿着线604最后发现金属的 坐标处。使用该方法，程序中搜索第一导线的两个端部并计算其方向。金属线351沿皮肤垂 直于第一导线放置。使用所描述的方法，程序寻找它的方向和其它金属线的端部。如果第一 线是350或352,则小金属线353的位置被确定。程序搜索其位置以完全确定配准夹具300在 CT坐标系中的坐标，并确定在夹具每一侧的点的颜色。
[0048] 现在参考图7。该程序让操作者确定进入点的坐标。再一次，程序将皮肤上的点720 确定为空气与较高密度之间的边界，沿着从目标开始的向量。该程序画出连接目标与该点 7 20以及在点7 20上的进入点7 30的线710。操作者通过鼠标拖动箭头标记以选择所需路径。 一旦"设置进入点"按钮434被点击，则程序存储选定的进入点的坐标，然后规划阶段结束。
[0049] 对本发明至关重要的是，摄像机被相互放置使得摄像机120的视线211和摄像机 130的视线221将具有大于30度的角度。更优选地，它们将彼此垂直成90度地放置。同样优选 的是被放置使得路径260与两个视线都大约垂直。这样的布置具有最高灵敏度的优点，并允 许系统的集中和直观使用。
[0050] 为了将针头带到路径上，医师需要交替地使用这两个视频图像。所发现的是，在使 用一个摄像机将针头移动到路径内时，用户往往直觉地垂直于摄像机的视线移动针头。如 果摄像机视线不垂直，矫正其中一个视频图像中的错误通常在另一图像中产生错误，反之 亦然，这导致整个过程难以一致。将摄像机视线基本上彼此垂直(90° ±15°，更优选地为90° ±10°)地取向解决了这个问题。视频图像中的每个像素代表空间中的一个向量，其从像素 出现穿过镜头的焦点并且穿出。类似地，图像中像素的连续线代表空间中的平面。第一图像 上显示的路径确定空间中的第一平面，而另一显示器上显示的路径确定第二平面。这两个 平面的交叉线与预规划路径重合。使用显示器中的一个，在所述平面中移动针头被在图像 中显示为不移动的线。然而，在其它视频中它是变化的。当这些平面定位使得一个平面位于 医师视线的方向上，而另一个平面垂直于他的视线时，系统的使用是最直观的。在图1中，摄 像机120在医师前面越过患者的身体，并且摄像机130在其左侧高于患者的中心，而配准夹 具也附着在患者的中心处。在这种布置中，摄像机120也被用于跟踪配准夹具的位置，和因 此的病人身体的运动。
[0051]该系统的使用在图8中示出。为了沿着预先规划的路径对准针头，所述针头可被方 便地放置，使得它在屏幕上显得平行于所期望路径，然后被垂直地移动直到与该路径重合。 图8示范了此过程。摄像机810和摄像机820被放置，使得它们的视线(或"光轴"）811和821相 互垂直，并且还大致正交于预先规划的路径830。插入路径的优选取向通常接近垂直，使得 摄像机支撑框架的水平或接近水平的布局通常导致对上述正交性的良好近似。路径被呈现 为摄像机810的视频输出的显示812上的虚线831。路径也被呈现为摄像机820的视频输出的 显示822上的虚线832。假设针头被放置在相对于该组所述摄像机的第一位置840处，则它转 向到路径830,沿着摄像机810的视线811放置，并且从摄像机820的视线821偏移。在该第一 位置处的针头的图像在由摄像机820观察时在显示822上的倾斜线842。然而，因为针头和路 径两者都沿着摄像机810的视线811放置，在通过摄像机810观察时，针头的图像在视频图像 812上显得与路径重合。接下来，针头被旋转以平行于路径830放置在位置843处。针头的视 频图像出现在摄像头820的视频图像822的位置845处，与路径832平行但仍偏离。针头的图 像844在摄像机810的视频图像812上的位置843处仍然与路径831重合，没有变化。现在，如 果针头被移动到与路径830重合地放置，它在两个显示上的图像将都与显示器上代表路径 的各线重合。针头在图像822上显示的任何所述变化的角度和运动不影响图像812,所以图 像812关于针头的运动是与图像822独立的。用于相对于预先规划的路径校正针头的位置和 角度的相同过程对于另一方向也是如此，其中，所述针头沿摄像机820的视线821的方向定 位。即使当预规划路径定位偏离视线，并因此在不如上面所假定的完美垂直的平面上时，它 也能良好地工作。因此，通过使用一个显示校正针头的位置，垂直于其视线的方向移动所述 针头而不影响其它图像，然后使用其它显示校正针头沿着正交方向的位置，垂直于第二视 线的方向移动所述针头，针头可以被容易地带到沿着路径定位，而没有可能从一个图像与 其它图像的依赖性产生的混淆的情况。应当强调的是，当上述两个视线之间的角度显著小 于(或大于)90度时，图像之间的依赖性增加。在这种情况下，垂直于第一摄像机的第一视线 移动所述针头导致针头图像在两个显示中的运动，从而产生了更笨拙和混乱的引导过程。 [0052]系统部件的空间部署通常是如下的。病人躺在CT成像系统的床上。由屏幕150和第 一摄像机120组成的系统立在一侧，朝向床并且以其光轴垂直于床的长度而定位。通过支撑 框架110的臂支撑的第二摄像机130优选地大致位于床宽度的中间上，其光轴面向床的长 度，垂直于第一摄像机。配准夹具160优选地附着到在靠近第一摄像机的区域中的身体上， 而针头插入点170优选地处于更远离第一摄像机的区域中。外科医师优选地站在床的与系 统相对的一侧。摄像机120,其也被用于跟踪配准夹具160,被放置使得它大致垂直于预规划 路径260,因此它的视线几乎平行于配准夹具160的长度。如所描述并且在图3a和图3b上示 出的，颜色点可有利地以45度倾斜地放置，以便能够被摄像机看到，但在任何给定时间，只 有一组两种颜色。当从一侧观察夹具时，一组点310至313被看见，而当从相对侧观察夹具 时，而另一组320至323被看见。每一组具有它自己的颜色。基于不对称线353的位置，这些朝 向摄像机定向的点的颜色可以被确定。程序被操作，以在识别视频图像中的点时期望特定 的颜色。如果错误的颜色朝向摄像机120定向，该程序将不显示该路径，以避免尝试在身体 的错误部分上引导针头的风险，如果系统设置在身体的错误一侧这种情况可能会发生。 [0053]如投影在显示上，路径是相对于参考框架计算的，所述框架通过附着到患者身体 的注册夹具指定。因此，当病人移动时，框架因而被移动，并且路径的显示也被移动。其结果 是，在此描述的设备是不受身体动作的影响。
[0054]在执行该过程时，医师通常站在距计算机屏幕的一定距离处。由于对于大多数活 组织检查过程所使用的针头的厚度薄于1.5_，可能难以在屏幕上清楚地看到。此外，为了 避免掩蔽针头的图像，呈现规划路径的线的宽度优选地比针头本身的外观更薄，并且因此 更难以看到。因此，根据本发明的某些优选的实施方式，使用了缩放。然而，