本文对介入治疗的图像导航系统做了研究,介入治疗就是利用医学影像引导,将手术器械置于病人体内进行治疗的方法。介入治疗的前提是医学影像的引导;介入治疗的关键是将手术器械准确地放置到病人病灶区域的中心。本文要做的三维的图像引导系统,因为传统的B型超声缺乏三维的空间信息,在其引导下难以将肿瘤区域准确定位并将手术器械准确置入肿瘤的中心区域。这极大地影响了治疗的效果。本项目之前的软件系统中图像分割和三维重建的工作已经完成,其中三维重建的精度可以达到项目的要求。本文要做的工作主要是关于配准的研究。首先,建立了虚拟的手术引导环境,这是手术导航所需要的模型。本文在三维重建的实体中加入路径规划、坐标系和模拟探针等功能,同时应用平面测量为手术规划提供更为精确的参考,完整地建立了手术引导所需要的虚拟空间。其次,对图像引导手术系统中的配准环节进行了系统的研究。在变形配准方面,本文要做的是从平面的角度对变形进行修正。在二维图像配准中,针对术中软组织的变形,引入B样条变形模型,通过迭代控制点的方法很好的实现了变形配准,最后通过提取感兴趣区域的方法对算法加以改进,提高了算法的速度和精度。最后,通过数字影像重建技术实现了模拟X射线的功能,并将这种技术应用到2D-3D配准中,完成CT断层图像和二维X射线图像的配准,并计算出配准过程中三维图像的坐标变换。