1、肝臟手術如肝臟移植、肝腫瘤切除或消融是目前很多國家治療終末期肝病的重要技術。傳統(tǒng)的肝移植術前計劃過程中，醫(yī)生采集病人的醫(yī)學圖像數(shù)據(jù)，手動分割肝臟各解剖結構，在腦海中構建病人肝臟的三維模型，這給醫(yī)生帶來了很大的困難，所得信息也是不完全的。近年來，計算機輔助系統(tǒng)在肝臟手術的術前計劃、治療和術后跟蹤中發(fā)揮了非常重要的作用。國際上已有若干商業(yè)化的計算機輔助肝臟術前計劃系統(tǒng)，雖然在國內(nèi)這方面產(chǎn)品的研究受到了一定程度的關注，但是目前還沒有自主開發(fā)出

2、可應用于臨床的系統(tǒng)。因此，本論文研究并實現(xiàn)了計算機輔助肝移植術前計劃系統(tǒng)中的關鍵算法，初步開發(fā)出了一套術前計劃系統(tǒng)，以便使該技術在臨床應用上得到進一步的探索和評估。系統(tǒng)主要包含五個部分：肝臟的分割、肝內(nèi)血管的分割、血管的分類和分析、肝段的分析以及虛擬手術。該系統(tǒng)通過對病人CT圖像序列的分析，自動分割肝臟、血管等解剖結構，對其形態(tài)、結構、幾何特征等進行定量分析，通過三維顯示和虛擬手術，輔助醫(yī)生制定手術方案。本論文的主要工作和貢獻是：研究并

3、實現(xiàn)術前計劃系統(tǒng)的關鍵算法，即肝臟分割、血管的分類和分析、肝段分析算法，初步開發(fā)出了一套計算機輔助肝移植術前計劃系統(tǒng)。本論文實現(xiàn)了基于梯度矢量場的蛇形算法，自動分割出肝臟，不僅能夠使醫(yī)生直觀地看到肝臟的三維形態(tài)，而且有效地減輕了醫(yī)生手工分割的負擔。本論文還對肝臟、血管進行定量分析，識別并標記了肝靜脈和門靜脈，結合病人血管系統(tǒng)的個體特征，建立病人肝段的模型。系統(tǒng)還提供了交互工具，能夠讓醫(yī)生用虛擬手術刀進行模擬切割。該系統(tǒng)探索了計算機技術在