原发性肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)是一种高发于我国的恶性肿瘤,手术切除是目前治疗肝癌的主要手段。决定患者能否进行肝脏切除手术的主要依据是术前肝功能评估,若术前评估不充分,可能会导致患者术后急性肝衰致死。单光子发射计算机断层成像术(Single Photon Emission Computed Tomography, SPECT)可以对功能性肝细胞进行成像,对评估功能性肝脏的体积和局部肝功能具有重要的作用,同时也可以用于术后肝衰风险的预测。目前,临床上肝功能评估的方法主要是针对肝脏整体功能进行评估,如血清学肝功能指标检查、多种肝功能临床评分系统、动态定量肝功能测试等,并且现有的这些评估方法往往只能定性地反映肝功能而不能给出定量的评估结果；同时也无法评估局部肝功能和预测手术后肝脏状态。针对以上问题,本文基于SPECT图像对肝脏分割和术前肝功能评估开展研究。首先,准确提取并分割肝脏边界。本文以医学图像分割与图像识别研究为背景,针对肝脏SPECT图像序列中相邻切片之间具有高度相关性的特点,提出了一种基于主动轮廓模型(Active Contour Model, ACM)的肝脏自动分割方法。该方法首先基于阈值获得一层图像中肝脏的初始轮廓,再利用ACM获得该层的肝脏结果,然后将分割结果作为相邻层图像的初始轮廓进行ACM分割,通过迭代遍历,实现对一组SPECT图像序列的分割；在此基础上,该算法利用肝脏轮廓位置等先验知识通过训练样本集,获得肝脏位置的临界值,再使用肝脏区域模型将分割后的肝脏从其他脏器中区分开来,最终实现肝脏边界的全自动分割。使用本文分割算法对肝脏SPECT数据进行分割,并与临床医生手动分割数据对比,结果表明本文算法精度满足临床需求。其次,确定并计算基于SPECT图像的肝功能评估指标。通过测量肝脏体积和肝脏功能细胞计数可获得枯否细胞的数量与功能信息,从而间接实现对功能性肝细胞群的定量计算,以评估肝细胞群数量差异及肝细胞功能受损伤情况；肝硬化患者由于肝脏纤维化或硬化导致的常见并发症为门脉高压,门静脉灌注指数(Portal Perfusion Index, PPI)能够反映门静脉压力的变化,可以通过测量PPI值评估肝脏病变情况。通过选取表征PPI指标的肝脏、心脏及肾脏功能区域,定量评估被测对象是否发生门脉高压,从而评估其肝脏储备功能情况。最后,对分割后的肝脏进行三维可视化并模拟肝脏切除手术。针对上述分割后的结果,分别与人工分割结果进行定量对照分析,并采用体绘制技术中的光线投影法对肝脏进行三维可视化绘制和显示。同时,模拟肝脏切除手术,实现肝脏切除术的虚拟切割,并对切除后的肝脏储备功能进行评估和预测。此外,设计软件实现该肝脏储备功能评估系统,便于医生使用和临床推广。综上,本文基于肝脏SPECT图像实现肝脏边界的自动分割、参数计算及三维重建。实验结果表明,本文的研究成果可实现对肝脏边界的全自动与准确分割,并能准确、定量评估肝脏储备,为肝硬化合并肝癌患者提供更为精准的术前评估,并为实现后续的计算机辅助诊断及肝脏切除手术奠定了数据基础。