射频消融技术作为一种肿瘤微创物理治疗方法，已广泛应用于多种实质性肿瘤和脑神经性疾病的治疗，但目前临床治疗中射频加热功率和时间的确定还主要依赖于医生的经验。本文研究目的是利用计算机进行手术规划，在术前辅助医生设计出射频消融最佳治疗计划，确定射频加热功率和时间等参数。通过对脑MRI序列扫描图像的处理，对脑肿瘤进行分割和三维可视化建模；通过建立脑肿瘤射频消融传热模型，用有限元方法模拟射频消融温度场分布；根据模型匹配法对脑病灶和模拟温度场进行“适形”匹配，从而确定出最佳治疗方案；研制脑肿瘤射频消融手术规划系统。具体研究内容如下：（1）针对目前临床上主要靠手动分割提取脑肿瘤边界的现状，提出了一种基于图论的交互式图像分割方法，并且对原算法进行了两点改进。一是利用相干滤波器代替高斯滤波器进行图像预处理，该滤波器在滤除图像噪声的同时可以增强图像的边缘，更有利于对肿瘤轮廓的提取；二是针对图论在分割肿瘤内部灰度差异较大时难以取得合适分割参数的问题，通过降低图像分辨率来减小图像内部灰度不均匀性对分割造成的影响，利用图论对分辨率减小后的图像进行分割，然后再用线性插值方法恢复到原分辨率，取得了较好的分割效果。利用三维面绘制中的移动立方体算法对分割后的脑肿瘤进行三维重建，得到肿瘤的立体模型，使医生可以在立体层面对肿瘤进行观察。（2）针对目前临床中射频消融参数的设置主要依赖医生经验而非定量数据参考的问题，利用博莱德RFA-II型和FYJS85-IV型温控射频消融仪进行温控射频消融温度场分布的实验研究；针对实验中的参数设置，利用ANSYS建立了相应的有限元模型，以模拟射频消融温度场的分布情况。通过对比实验和有限元模拟中消融区范围和消融区内关键位置点的温升变化，验证所建立有限元模型的可行性；利用有限元模型模拟不同参数下的消融区模型，建立射频消融温度场数据库。（3）为了辅助临床医生更好地进行射频消融手术，设计了一套针对脑肿瘤的射频消融手术规划系统。该系统由脑肿瘤三维可视化模块、射频消融温度场数据库管理模块和模型匹配模块组成。通过对脑肿瘤进行交互式分割和三维重建，使医生在立体空间对肿瘤形态进行观察；温度场数据库储存有不同参数设置下的消融区模型，可以供医生在术前进行浏览，并且为医生提供查询接口，可以根据肿瘤的大小和设定的安全间隔查询满足条件的消融区模型记录；模型匹配模块可计算查询出的消融区模型与肿瘤模型的误差，为医生选择最佳的消融治疗参数提供量化参考，以达到辅助临床医生实现“适形”治疗脑肿瘤的目的。