肺癌是人类癌症中发病率和死亡率极高的疾病,它是导致男性癌症死亡的主要原因,也是全世界女性癌症死亡的第二大原因。随着医学影像和计算机科学等技术的不断的发展,临床医疗技术的不断的创新和突破,计算机辅助医疗在临床检查与治疗中应用愈加广泛。穿刺手术是一种微创介入手术,目前在临床上广泛用于癌症的检查和治疗。本文针对传统CT图像引导下的穿刺手术定位难,医生手术操作过程繁琐,多次扫描CT对患者辐射量巨大的问题,提出应用X光图像进行肺部穿刺手术引导的方案。文章围绕着因呼吸引起的术中肺部形变这一主要问题,提出使用术中前后侧和左右侧的二维X光图像对术前三维CT进行稀疏表达运动场配准方法,解决术中病人的肺部形变,帮助医生获取术中肺部的三维解剖结构变化信息,准确定位病灶位置。使用X光图像进行术中引导的辐射剂量小于CT图像,术中X光图像成像速度快,辐射量、成本低的优势明显,达到更好的临床效果,具有很好的应用前景。但X光图像对肺部组织的成像差,二维图像本身对实际三维空间的信息描述不充分,导致X光图像的肺部配准难度巨大。本文的配准方法的精度符合临床手术的精度要求,有重要的意义。本文的主要工作内容如下:1)针对肺穿刺手术中多次扫描CT图像进行引导造成病人受辐射量大,手术消耗时间长,操作繁杂的问题,提出从术中两侧X光图像与术前CT投影图像的配准对穿刺手术进行引导的方案,降低辐射量,降低手术成本。2)提出使用稀疏表达方法对术中肺部运动场进行稀疏线性组合,并将对三维稠密运动场的稀疏系数求解问题简化为标记点运动的求解,加快计算速度并保证结果的准确性,通过医院采集的CT数据进行实验,验证方法准确可靠。3)本文使用术中的X光与术前CT进行二维和三维图像的配准,将术前CT进行投影得到DRR图像与两侧X光进行配准,使用反投影算法在两侧二维运动场中得到术中标记点的三维运动信息用于稀疏组合。