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人体器官的三维重建与虚拟手术模拟是当前科学计算可视化最活跃的领域之一。肝脏作为人体最重要的器官之一，其手术也是外科手术中最复杂和失败率较高的手术之一，因此，肝脏虚拟手术系统的实现具有十分重大的科学价值和实用意义。
肝脏虚拟手术系统的开发，首先要建立肝脏三维形态模型，然后对肝脏三维形体进行相关属性的设置，如：颜色、碰撞检测、形变计算等。肝脏切片断层图像的分割、配准、三维重建和力反馈是其中的关键步骤。
本文对切片级三维重建方法的关键技术进行了仔细的研究和探讨，根据本课题的实际情况，提出了一套改进的方案：首先，用一种新的方法计算每层轮廓数；然后对于两层轮廓间多对多、一对多的情况，在轮廓间构造若干中间临界状态上的轮廓，使得轮廓间只存在一个一对二的分叉情况，其余均为一对一的对应关系。而对于这两种对应关系分别提出了两种不同的算法；最后把重建好的肝脏三维形体导入到Freeform系统中。该系统不仅自动地对三维模型赋予力反馈，而且提供了优秀图形用户界面和丰富的工具，用户可以随意对三维形体进行任意移动、旋转、缩放和切割。
本系统可以明确肿瘤大小、部位以及与周围脏器的关系，为手术奠定了基础，同时也可以预测手术的风险性，进行手术设计和手术并发症的防治措施，并能预告患者手术的效果，减少医患矛盾，减少手术的并发症，同时也能对战伤创伤的急救做出快速诊断。