定靶方法、定靶装置、计算机可读介质和程序单元.pdf

本发明将介绍一种快速且有效的靶接近规划方法，其优选用于使用旋转X射线装置的针引导穿刺介入。根据示例性实施例，提供了一种用于靶向被检查对象中的第一对象的定靶方法，其中该方法包括：选择代表被检查对象的三维数据体积中的第一二维图像；在该第一二维图像中确定靶点；显示具有选择的靶点的三维数据体积的图像。此外，该方法包括通过滚动和/或旋转来定位三维数据体积的所述图像，从而使得横穿靶点的适合的接近路径具有平行于三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向，以及从三维数据体积生成第二二维图像，其中该第二二维图像平面的法线取向为平行于第一方向并横穿靶点。

1、  一种用于靶向被检查对象中的第一对象的定靶方法，所述方法包括如下步骤：
选择代表所述被检查对象的三维数据体积的第一二维图像；
确定所述第一二维图像中的靶点；
显示具有所选择的靶点的所述三维数据体积的图像；
通过滚动和/或旋转来定位所述三维数据体积的所述图像，从而使得横穿所述靶点的适合的接近路径具有平行于所述三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向；
从所述三维数据体积生成第二二维图像，其中，所述第二二维图像的平面的法线取向为平行于所述第一方向并横穿所述靶点。

2、  根据权利要求1所述的定靶方法，其中，所述靶点在所述定位步骤期间用作旋转的中心。

3、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，还包括：
从所述三维数据体积生成第三二维图像，其中，所述第三二维图像的平面取向为平行于所述第一方向并横穿所述靶点。

4、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，选择所述二维图像作为所述被检查对象的所述三维数据体积的切片。

5、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，所述接近路径是穿过所述被检查对象的预期针轨迹的路径。

6、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，还包括：
确定所述接近路径进入所述被检查对象的进入点。

7、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，还包括：
通过图形对象将所述接近路径、所述进入点和/或所述靶点投影至所述图像中的至少一幅上。

8、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，代表所述接近路径的所述图形对象是线或者三维对象，优选是针。

9、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，代表所述靶点的所述图形对象是球体或者十字线。

10、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，所述第一二维图像是所述被检查对象的横截面视图。

11、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，通过手动点击代表所述靶点的所述图形对象而引起对所述第三二维图像的选择。

12、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，还包括：
在包括图形对象的所述图像中的至少两幅之间，优选在所述第三二维图像和所述第二二维图像和/或所述三维数据体积的所述图像之间进行切换。

13、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，还包括：
以预定义的取向向所述用户显示包括图形对象的所述图像中的至少两幅。

14、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，所述被检查对象是患者；并且其中，所述图像的所述预定义的取向是来自3D重建数据体积的轴向(从脚到头)多平面重定格式(MPR)绘制的横截面；优选围绕所述图像的平面的垂线(观察方向)不具有旋转角度。

15、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，所述被检查对象中的感兴趣区域和/或所述图形对象是有颜色的。

16、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，将延伸出所述第三二维图像的平面的、所述被检查对象中的所述有颜色的感兴趣区域中的至少部分和/或所述图形对象的至少部分绘制为半透明的。

17、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，从通过计算机断层摄影设备记录的所述三维数据体积重建所述三维图像。

18、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，通过C型臂装置记录所述三维图像。

19、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，还包括：
根据三维图形模型生成示出所规划的路径和所述靶点的图形；以及
将所述图形覆盖在所述被检查对象的所述二维图像中的至少一幅上。

20、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，所述图形包括标度。

21、  根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，还包括：
在同一视角下绘制所述图形、所述三维数据体积的所述图像以及所述二维图像。

22、  一种用于靶向被检查对象中的第一对象的定靶装置，所述定靶装置包括：
选择单元，其适于选择代表所述被检查对象的三维数据体积的第一二维图像；
确定单元，其适于确定所述第一二维图像中的靶点；
显示单元，其适于显示具有所选择的靶点的所述三维数据体积的图像；
定位单元，其适于通过滚动和/或旋转来定位所述三维数据体积的所述图像，从而使得横穿所述靶点的适合的接近路径具有平行于所述三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向；
生成单元，其适于从所述三维数据体积生成第二二维图像，其中，所述第二二维图像的平面的法线取向为平行于所述第一方向并横穿所述靶点。

23、  一种用于靶向被检查对象中的第一对象的系统，所述系统包括：
辐射源；
辐射探测器；以及
根据权利要求22所述的定靶装置，
其中，所述辐射探测器适于记录代表所述三维数据体积的数据。

24、  根据权利要求23所述的系统，还包括：
计算机断层摄影设备，
其中，所述计算机断层摄影设备适于生成所述被检查对象的所述二维图像。

25、  一种计算机可读介质，其中存储有用于靶向被检查对象中的第一对象的程序，当被处理器运行时，所述程序适于控制包括以下步骤的方法：
选择代表所述被检查对象的三维数据体积的第一二维图像；
确定所述第一二维图像中的靶点；
显示具有所选择的靶点的所述三维数据体积的图像；
通过滚动和/或旋转来定位所述三维数据体积的所述图像，从而使得横穿所述靶点的适合的接近路径具有平行于所述三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向；
从所述三维数据体积生成第二二维图像，其中，所述第二二维图像的平面的法线取向为平行于所述第一方向并横穿所述靶点。

26、  一种用于靶向被检查对象中的第一对象的程序单元，当被处理器运行时，所述程序适于控制包括以下步骤的方法：
选择代表所述被检查对象的三维数据体积的第一二维图像；
确定所述第一二维图像中的靶点；
显示具有所选择的靶点的所述三维数据体积的图像；
通过滚动和/或旋转来定位所述三维数据体积的所述图像，从而使得横穿所述靶点的适合的接近路径具有平行于所述三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向；
从所述三维数据体积生成第二二维图像，其中，所述第二二维图像的平面的法线取向为平行于所述第一方向并横穿所述靶点。

定靶方法、定靶装置、计算机可读介质和程序单元
技术领域
本发明涉及一种定靶方法、定靶装置、系统、计算机可读介质和程序单元，尤其涉及一种用于靶向被检查对象中的第一对象的方法。
背景技术
图像引导介入过程的一个重要种类是所谓的针引导经皮介入。感兴趣的临床过程是在椎体成形术、后凸成形术、颅内肿瘤疾病中的神经活检以及三叉神经痛中的经皮神经根切断术领域中所有的针引导栓塞、活检和消融过程。
用于图像引导的两种最常用的成像技术是基于超声(US)和基于计算机断层摄影(CT)。US引导过程的特征在于交互式的进针监视和解剖学软组织结构的较好实时可视化。然而，这种技术存在诸多的缺点，例如，充满空气的骨骼结构的较差可视化，当骨骼解剖叠加于感兴趣结构上时的不良能见度，肥胖患者(皮下脂肪)中的低信号质量。CT引导介入提供了解剖结构的高对比分辨率无失真图像和良好可视化。该技术的缺点是患者访问性差和房间的无菌问题。配备旋转X射线装置的介入治疗室更适合于这样的过程，但是对大多数过程而言X射线装置的对比分辨率是不够的。
由US2006/0215812可知，可以使用由磁共振/计算机断层摄影和旋转X射线装置获得的图像为穿刺介入做准备。此时作为这些准备的一部分，必须通过在相互正交的横截面切片中对穿刺的靶和开始/进入点进行指示而在三维体积组中对其加以限定。这个步骤的问题是必须进行繁琐的检验和误差方法以限定/估计横截面切片中得到的针轨迹。在旋转X射线的情况下，这个步骤被以下事实妨碍：有时实际进入点是难以定位的，因为皮肤在感兴趣的重建区域之内不是一直可见的。
此外，通常必须遵守一些全局约束，例如进入腔体或者利用针避开或经过难以使用横截面切片估计的骨骼或者脉管物质之间。
由于穿刺准备仅仅在介入之前，也即在对床上的患者(其假设是不移动的)的旋转扫描之后立即实行，因此得到/获得快速且有效的轨迹规划是重要的。
发明内容
期望提供有效的定靶方法、定靶装置、系统、计算机可读介质以及可在定靶装置中使用的程序单元。因而，本发明的一个目的是提出简单、快速且有效的定靶方法，优选的，为使用基于C型臂的X射线装置的针引导皮下介入提出规划/准备方法。
通过根据独立权利要求的定靶方法、定靶装置、系统、计算机可读介质以及程序单元可实现这一需求。
以下将描述定靶方法的其它示例性实施例。然而，这些实施例也适用于定靶装置、系统、计算机可读介质以及程序单元。
根据本发明的权利要求1，提供用于对被检查对象中的第一对象进行定靶的定靶方法。该方法包括：选择第一二维图像，例如，代表被检查对象的三维数据体积的切片或者层块；在该第一二维图像中确定靶点；显示具有选择的靶点的三维数据体积的图像；以及通过滚动和/或旋转来定位三维数据体积的所述图像，从而使得(例如)横穿靶点的适合的接近路径具有平行于三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向。另外，该方法包括从三维数据体积中生成第二二维图像，其中该第二二维图像平面的法线取向为平行于第一方向并横穿靶点。
根据本发明的优选实施例，在该方法的第一步骤中，将从三维数据体积中默认选择的轴向(从脚到头)横截面视图作为所述第一二维图像呈现给用户。该第一二维图像可经由用户可控层块的多平面重建(MPR)切片呈像生成。
通过浏览横截面切片，该方法的用户能够为第一对象，例如针，定位和确定靶点。该切片可取向为与轴向视图正交。
一旦已经发现靶点，则必须指定针对预期针轨迹的适合的接近路径，例如通过指示第二点(例如进入被检查对象的进入点)，或者借助于从靶到被检查对象之外某处的点绘制的线。
对于适合的接近路径而言，通常需要倾斜的切片。借助于三维体积切片的滚动和旋转的组合，可选择所需的靶接近。
根据本发明的另一实施例，通过将靶作为旋转中心使用，而将靶在旋转期间固定。一旦发现了恰当的倾斜切片，则可以限定在所选择平面中的针的接近。
在定靶方法操作期间通常可遵守一些全局约束，例如利用针进入腔体或者利用针避开或经过难以使用横截面切片估计的骨骼或者脉管物质之间。
因此，根据实施例，建议以全部体积/梯度绘制显示开始，并具有已知软组织传递函数的正确设定。借助于三维旋转，现在可以以一种方式对体积进行定位，使得获得适合的接近路径的靶心视图，并且观察方向与这个路径一致。通过对靶心路径的中心的简单指示，可以生成与视线正交的相应的倾斜横截面切片作为第二二维图像，并以归一化(轴向)方向呈现给用户，也即围绕(轴向)观察方向没有旋转。
这可优选通过自动转换至具有相应软组织传递函数的MPR切片绘制来完成。在第二二维图像中，针的最佳接近路径表示为无限长的线，其经过体积边界的两端。现在针轨迹可以沿着这条线指定。
通过MPR切片和三维体积显示之间的切换，借助于三维针图形表示，规划轨迹可以在局部软组织和全局体积绘制显示两者中可视化和检查。
以上标出方法的问题在于通常(软组织)靶在体积绘制可视化中是不可见的，其可限制应用性。
提出的解决办法是首先在轴向横截面切片中定位和识别靶。该靶可以被定位、放置于当前平面中并借助于简单的三维图形对象(如小球体)表示。通过使用这个基于三维模型的表示，靶可以在体积绘制显示中的正确的三维位置处可见。在这个显示中，最佳接近现在可以使用靶心方法并使用靶的这个三维表示来限定。
显然基于软组织信息的靶标记严格说来不受实际靶的限制，而是可延伸至必须避开或到达的临床感兴趣(软组织)区域的普通标记。在这种情况下，使用一些颜色编码并将一些几何面积附加给这些区域是有益的。
通过确保可见度的最小量，在各种三维体积绘制模式和密度下，当前的针路径和靶/临床区域将一直可见。
此外，如果在切片绘制显示期间由于滚动或旋转导致当前针轨迹和临床区域之类的可见物在它们的限定平面中不存在，为了使如当前针轨迹和临床区域之类的可见物无效，它们可成为半透明的。
借助于公知的三维/三维配准，如以上描述的规划方法也可基于重叠的预介入软组织体积而应用，其中该预介入软组织体积是从其它模态获得的，例如CT和MR，其可能与造影剂注射相结合以为了旋转扫描期间的脉管可视化。
根据本发明的另一实施例，提供用于靶向被检查对象中的第一对象的定靶装置。该定靶装置包括：选择单元，其适于选择代表被检查对象的三维数据体积的第一二维图像；确定单元，其适于确定在该第一二维图像中的靶点；显示单元，其适于显示具有选择的靶点的三维数据体积的图像；定位单元，其适于通过滚动和/或旋转来定位三维数据体积的所述图像，从而使得横穿靶点的适合的接近路径具有平行于三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向；以及生成单元，其适于从三维数据体积生成第二二维图像，其中该第二二维图像平面的法线取向为平行于第一方向并横穿靶点。
根据本发明的另一实施例，提供用于靶向被检查对象中的第一对象的系统。该系统包括辐射源、辐射探测器和根据上述实施例的定靶装置。该辐射探测器适于记录代表三维数据体积的数据。
该系统还包括计算机断层摄影设备，其适于生成被检查对象的二维图像。
根据本发明的另一实施例，提供计算机可读介质，其中存储着用于靶向被检查对象中的第一对象的程序，当被处理器运行时，该程序适于控制一方法，包括：选择代表被检查对象的三维数据体积的第一二维图像；在该第一二维图像中确定靶点；显示具有选择的靶点的三维数据体积的图像；通过滚动和/或旋转来定位三维数据体积的所述图像，从而使得横穿靶点的适合的接近路径具有平行于三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向；以及从三维数据体积中生成第二二维图像，其中该第二二维图像平面的法线取向为平行于第一方向并横穿靶点。
根据本发明的另一实施例，提供用于靶向被检查对象中的第一对象的程序单元。当被处理器运行时，该程序适于控制一方法，包括：选择代表被检查对象的三维数据体积的第一二维图像；显示具有选择的靶点的三维数据体积的图像；通过滚动和/或旋转来定位三维数据体积的所述图像，从而使得横穿靶点的适合的接近路径具有平行于三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向；以及从三维数据体积中生成第二二维图像，其中该第二二维图像平面的法线取向为平行于第一方向并横穿靶点。
根据本发明的另一实施例，将靶点在定位步骤期间用作旋转的中心。
根据本发明的另一实施例，定靶方法还包括从三维数据体积生成第三二维图像，其中第三二维图像的平面取向为平行于第一方向并横穿靶点。
根据本发明的另一实施例，选择二维图像作为被检查对象的三维数据体积的切片。
根据本发明的另一实施例，接近的路径是穿过被检查对象的预期针轨迹的路径。
根据本发明的另一实施例，定靶还包括确定接近路径进入被检查对象的进入点。
根据本发明的另一实施例，根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法还包括通过图形对象将接近路径、进入点和/或靶点投影至所述图像的至少一个。
根据本发明的另一实施例，代表接近路径的图形对象是线或者三维对象，优选是针。
根据本发明的另一实施例，代表靶点的图形对象是球体或者十字线。
根据本发明的另一实施例，第一二维图像是被检查对象的横截面视图。
根据本发明的另一实施例，通过手动点击代表靶点的图形对象而引起对第三二维图像的选择。
根据本发明的另一实施例，定靶方法还包括在至少两个包括图形对象的所述图像之间，优选在第三二维图像和第二二维图像和/或三维数据体积的图像之间的切换。
根据本发明的另一实施例，根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法还包括以预定方向向用户显示至少一个，优选两个包括图形对象的所述图像。
根据本发明的另一实施例，被检查对象是患者，并且所述图像的预定方向是来自3D重建数据体积的轴向(从脚到头)多平面重定格式(MPR)绘制的横截面，优选围绕所述图像的平面的垂线(观察方向)不具有旋转角度。
根据本发明的另一实施例，被检查对象中的感兴趣区域和/或图形对象是有颜色的。
根据本发明的另一实施例，将延伸出所述第三二维图像的平面的、被检查对象中的有颜色的感兴趣区域中的至少部分和/或所述图形对象的至少部分绘制为半透明的。
根据本发明的另一实施例，从计算机断层摄影设备记录的三维数据体积重建三维图像。
根据本发明的另一实施例，通过C型臂装置记录三维图像。
根据本发明的另一实施例，定靶方法还包括：根据三维图形模型生成显示规划的路径和靶点的图形；以及将图形叠置在被检查对象的二维图像的至少一个上。
根据本发明的另一实施例，所述图形包括标度。
根据本发明的另一实施例，定靶方法还包括在同一视角下绘制图形、三维数据体积的图像以及二维图像。
所述接近的路径代表第一方向，第二方向可从该第一方向导出，在第二方向中采集或者记录连续的第二图像。第二图像通常是法线平行于第一方向的二维图像，也即图像在所确定路径的方向中记录。
在本申请中，术语“图像”涉及实际图像以及所记录的数据，根据该记录的数据，通过使用公知的方法可重建出实际图像。这个定靶方法可用于C型臂设备和/或例如计算机断层摄影设备的断层摄影设备的领域中。优选的，该图像是通过使用C型臂设备拍摄的透视图像，也即代表透视图像的数据。
根据定靶方法另一个示例性实施例，选择二维图像作为被检查对象的三维图像的切片。优选地，该三维图像是从由计算机断层摄影设备所记录的数据中重建的。根据本申请，例如根据对比分辨率，可以使用CT模态(设备)采集三维(3D)数据，或者如果已经存在诊断数据的话，根据旋转扫描期间采集的图像数量，可以使用MR模态(设备)或者使用C型臂得到类CT图像质量的三维数据。
使用三维对象的三维图像，例如体素表示，作为选择二维图像所依据的初始图像，是确保三维图像的至少一个切片或者层块包含靶点的有效方式。可以采用公知的重建方法从计算机断层摄影(CT)记录的数据中有效地重建体素表示。
根据本发明，二维图像的确定可以通过在被检查对象的三维体积之内指示靶点来完成。三维体积可以从不同的模态获得或者可以用与旋转扫描相同的模态而获取。此外，对于有效的路径规划，在融合的体积显示上实施规划可是有益的，以防止脉管穿孔，其中在该融合的体积显示中(类)CT倾斜体积层块与同一对象的三维血管造影体积绘制相结合。体积数据与透视图像之间的关系可以，例如，通过使用基于机器的配准方法来确定，从而校准C型臂的几何结构。如果三维体积数据源自不同的模态，则该关系例如可通过配准方法确定。
在本发明的一个方面中，从规划的路径中生成可在体积数据内看到的三维图形模型。利用图像和体积数据之间所确定的几何关系，考虑到C型臂的弯曲和图像的视角性质，可基于三维图形模型，将C型臂移动到最佳进入点视图和前进点视图，其中，计算从体积坐标到C型臂传感器坐标。对于C型臂的每一位置，可将规划的路径的三维图形模型作为2D图形投影到透视图像上。在将对象插入身体期间，在图像上可见的对象的位置/形状必须与被投影图形相同以便保持规划的路径。此外，也可以将在包含规划的路径的切片/层块内的体积数据投影到图像上。这样就可以看到围绕规划的路径和靶的周围结构。图像的对比分辨率可能不是好到足以看清软组织结构的程度，并且靶结构或者结构只有用造影剂才能看到。
根据另一示例性实施例，定靶方法还包括将三维图形模型投影到图像上。换言之，可以将三维图形模型投影到图像上。这个三维图形模型可以是由规划的路径生成的。如果C型臂的方向等于进入点的方向，则三维图形模型投影为圆形或者十字线。优选地，图像可以是所谓的实时图像，例如连续或至少重复记录的图像。
在这种情况下，图形可是指简化的图像。这样的图形可以很容易地叠置在二维图像上同时仍然示出充分的对比度以在这个叠置模式下被看到。因而，即使在图像中仅将第一对象或靶点描述示出为低对比度，也可能在叠置图像上看到靶点。在图形中实现标度是测量和/或控制第一对象在第二图像中前进的有效方式。可选择的，可将靶点添加到二维中，也即二维图像可通过引入靶点作为结构来进行变更。这在如下情况下可是有益的：在图像中用具有低对比度的结构表示靶点。
根据另一示例性实施例，定靶方法还包括：在同一视角下绘制图形和透视图像。具体而言，所有的绘制可用与实时透视图像中存在的视角相同(相反)的视角来完成。
对切片、体积和/或图形的绘制可以用与相应图像中的视角相同的视角来完成，从而实现在被检查对象中对第一对象，例如针，的改善追踪。这可是通过克服由于如下事实可能导致的问题来改善定靶方法的有效方式，该事实是：归因于透视图像的视角性质，如果针指向用于拍摄透视图像的设备的焦点位置而非朝向规划的路径的端点(靶点)，则针将投影为圆形。可以通过以将焦点位置放在规划的路径线的延伸部分上这样的方式来调整C型臂的旋转，以防止这一问题的发生。也即，归因于透视图像的视角性质，如果探测器平面等于规划的路径的正交平面则该对象将不会投影为圆形，为了校正这种情况，可以采用将焦点(例如，X射线源)放在规划的路径的延伸部分上这样的方式来调整C型臂的方向，其中，计算从体积坐标到C型臂传感器坐标。
在这种情况下应当注意的是，本发明不限于基于C型臂的图像和/或计算机断层摄影，而是可包括使用基于C型臂的三维旋转X射线成像、磁共振成像、正电子发射断层摄影或者其类似。具体而言，用于规划的体积数据可源于各种类型的模态，只要可以将该数据配准到用于介入的模态。还应当注意的是，这个技术对于医学成像和医学定靶是尤其有用的，其中医学定靶例如是将针定靶至患者的身体上或者其中的预定靶点。
根据本发明的示例性实施例的方法可具有以下优点：进入身体的入口点(穿刺点)以及进入身体的入口角度可在医学过程期间进行确定。另外，针在体内的位置在该过程期间是可确定的，并且可将光闸的位置设置成降低CT采集期间的患者剂量以监视该过程的进展。
通过参考以下描述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得显而易见。
附图说明
在下文中将参考以下附图描述本发明的示例性实施例。
图1示出了计算机断层摄影系统的简化示意图；
图2示出了多个对象，尤其是在织物中包裹的针的体模；
图3示出了轴向切片从而使得针完全可见；
图4示出了在所谓的靶心(bulls-eye)视图中作为图形对象的针；
图5示出了通过单击图4的十字线中的这个投影靶而获取的作为结果的厚板方向；
图6示出了使用针的三维模型沿着图5的线指示开始/结束点之后的梯度绘制体积；
图7示出了临床病例的荧光镜图像，其中肾囊肿在软组织断面切片中被标记；
图8示出了靶的3D体积绘制靶心视图；
图9示出了根据图8的作为结果的横截面切片，其中将要对针轨迹进行规划；
图10示出了针插入之后采集的图8的3D体积。
具体实施方式
图中的说明是示意性的。在不同的图中，类似或等同的元件具有类似或等同的附图标记。
图1示出了计算机断层摄影扫描器系统的示例性实施例，可以使用该系统提供可从中选择切片的三维图像。对于其它的定靶方法，可以使用所谓的C型臂装置，其看起来与CT类似但是仅包括C型臂扫描架，也即C形式的扫描架，而不是图1中图示的扫描架。
图1中图示的计算机断层摄影设备100是锥束CT扫描器。图1中图示的CT扫描器包括扫描架101，其可绕旋转轴102旋转。扫描架101借助于电动机103驱动。附图标记105标明诸如X射线源的辐射源，其发出多色或者单色辐射。
附图标记106标明孔径系统，其将从辐射源单元发射的辐射束形成锥形辐射束107。引导锥束107从而使得它穿透布置在扫描架101的中央，也即CT扫描器的检查区域中的感兴趣对象110，并撞击到探测器115(探测单元)。从图1可以看出，将探测器115布置在扫描架101上并与辐射源单元105相对，从而使得探测器115的表面被锥束107覆盖。图1中图示的探测器115包括多个探测单元115a，其每一个能够探测被感兴趣对象110散射、衰减或者穿过其的X射线。在图1中示意性示出的探测器115是二维探测器，也即各个探测器元件布置在平面中，这样的探测器用于所谓的锥束断层摄影中。
在对感兴趣对象110进行扫描期间，辐射源单元105、孔径系统106和探测器115沿着扫描架101以箭头117指示的方向进行旋转。对于具有辐射源单元105、孔径系统106和探测器115的扫描架101的旋转而言，电动机103连接至电动机控制单元120，该电动机控制单元120连接至控制单元125。控制单元也可作为计算、重建或者确定单元表示和使用，并实现为计算机。
在图1中，感兴趣对象110为人，其置于操作台112上。在对人110的头部110a、心脏、肺或者其它任何部位进行扫描期间，当扫描架101绕人110旋转时，操作台112可将人110沿着平行于扫描架101的旋转轴102的方向移动。这可使用电动机113来完成。以此，沿着螺旋扫描路径对心脏进行扫描。操作台112还可在扫描期间停止，从而对信号切片进行测量。
探测器115与控制单元125连接。控制单元125接收探测结果，也即来自探测器115的探测元件115a的读出结果，并基于这些读出结果确定扫描结果。此外，控制单元125与电动机控制单元120通信，以通过电动机103和113来协调扫描架101相对于操作台112的运动。
控制单元125可适于根据探测器115的读出结果重建图像。可将由控制单元125生成的重建图像经由接口输出至显示器(图1中未示出)。
控制单元125可实现为数据处理器，以处理来自探测器115的探测元件115a的读出结果。
将借助于图2中所示的体模说明如上所述的方法。在这个体模中，如梯度绘制可视化所示的，多个对象已经被包裹在织物中。多个随机取向的针已经穿过织物插入。现在目的是限定沿着由箭头指示的针的路径的接近。
图3示出了轴向切片，其正在这个横截面中被手动取向从而使指示的针可见。
图4示出了更简单的交互，其中指示的针被投影为点。靶点由十字线指示。
图5示出了通过单击图4的十字线中的这个投影靶而获得的作为结果的厚板方向。在这幅图中示出了得到的归一化的轴向方向(连同水平台位置)，接近的路径指示为无限长线。
在沿着这条线指示了开始/结束点之后，图6中的梯度绘制体积显示示出了3D针模型。
图7示出了临床病例，其中肾囊肿在软组织横截面切片中被标记。具体而言，图7对应于图3。靶点由箭头指示。
图8示出了靶的3D体积绘制靶心视图，其提供了正确的清除。具体而言，图8对应于图4。
在图9中，示出了得到的横截面切片，其中将要对针轨迹进行规划。具体而言，图9对应于图5。如图7和8中，以小球体形式的图形对象指示靶点。此外，图9中可见与接近路径相一致的标度。该标度可以用于确定针在规划的路径上的前进。
最后，图10中示出了针插入之后采集的3D核对体积，其中相对于规划的路径示出了插入针。具体而言，图10对应于图6。接近图10中央的靶点显示为3-D圆形，例如接近图像边界的进入患者身体的进入点。通常，在3D可视化期间使用正交投影。
应当注意的是，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。同样，可以把不同实施例中描述的元件组合起来。应当注意的还有，权利要求中的附图标记不应解释为对权利要求保护范围的限制。