腹主动脉瘤是一种典型的人体腹主动脉的恶性局部扩张疾病,需要采用定制的医用腹膜支架进行腔内隔绝介入治疗,因此需要估计诸如瘤体的直径、靠近降主动脉距离、下方髋动脉分叉角度等重要手术特征参数。计算机辅助诊断作为近年来迅速发展的一项技术,已经广泛应用于临床诊断中。其中以虚拟内窥镜为代表的非侵入式,无创伤式检查手段,比较适合针对人体腹主动脉血管此类管状结构的临床检查。因此,本文主要进行了针对临床获得的增强CTA数据,建立虚拟内窥检查系统中若干关键技术的研究。原始的CT切片由于包括了很多无关结构,人体主动脉血管跟周围组织存在粘连部分,加之病人本身的个体差异,因此需要采用高效方便的分割算法将目标区域分割出来。本文综合对比了三维区域生长法,Fast Marching求解的水平集分割方法以及带先验形状约束的水平集方法。水平集方法能够通过曲面演进的思想自然地描述三维空间内血管壁曲面的拓扑结构变化,加上形状约束,能有效克服依靠经验设置演进参数可能导致的过演进问题,能够得到平滑连续的目标边缘。根据分割后的二值化数据,进行布尔计算,可以过滤掉背景结构。同时通过面绘制和体绘制为代表的三维重建技术来重建出虚拟血管模型,体绘制虽然能够血管的精细结构,但渲染速度较慢,而面绘制需要通过合适的算法,提取目标等值面,生成三角面片的中间图元表示,但速度较快,比较适合后续虚拟漫游中的更新屏幕绘制。虚拟漫游技术的另一大关键是自动生成合适的最优连续路径,要求尽量靠近管壁中心并能最大化遍历完整血管。本文对比了一些典型的中心线提取算法,如拓扑细化法、基于中轴曲面最短路径法。为了克服以上算法计算耗时的缺点,本文介绍并实现一种改进的基于边界距离场的最小代价路径法,该方法基于分割后二值化数据进行边界距离变化,构造速度图像,在此基础上定义最小代价函数,通过梯度下降法等优化算法进行数值求解,能够得到连续的近似中心路径,经过简单后处理能作为漫游路径,通过设置虚拟相机的参数,能够实现血管内壁的自动漫游。计算机辅助诊断的一大优势在于,可以利用三维可视化技术模拟出人体器官,解决术前规划中的感兴趣病灶参数的测量问题。通过交互性操作,多次重复获取目标的位置及形状参数,具体为在任意角度和位置处构造虚拟切片,并用原始体素映射,获得瘤体直径;结合中心线拟合髋动脉分叉角度并与交互测量方法对比。这些参数对于医生制定治疗方案有重要意义。本文构造了一个综合的辅助诊断系统,操作者可以实现腹主动脉及瘤体的分割、重建、虚拟内窥及交互测量,取得了满意的效果。