在图像导航手术过程中，需要对手术针相对于目标的位置和方向进行全程精确定位。这个任务通常是由一个手术针导航系统执行的，它用于在实时的超声图像中确定手术针的位置和方向。因此，导航系统是一些图像导航介入平台的重要组成部分。然而，这种系统其临床应用的一个基本问题是要准确而可靠地确定实时2D/3D超声图像中的手术针。一个结合了三维可视化系统的超声导航系统可以给外科医生提供手术针方向和位置的三维视图。这种交互式视觉反馈可提供手术针相对于关键解剖结构如血管、神经的精确位置，因此能提高手术的成功率。本论文的动机是针对介入式手术中2D/3D超声图像上的长直手术针，研究实时精确定位方法。这篇文章介绍了四种先进的基于修改后的并列积分投影变换(MPIP)手术工具定位算法。在使用了四种先进的优化方法后，我们注重于优化修正后的并行积分投影方法。所有四种算法即：多分辨率MPIP法（MR-MPIP）；遗传算法MPIP法（GA-MPIP）；广义模式搜索法（GPS）已经成功地充分应用于对准确性和速度进行测试。结果表明，这4种算法在IGS的干预措施可以实时应用.