计算机辅助手术规划目前已广泛应用于临床中，对于确定病灶位置、制定最佳手术方案和保证手术成功等具有重要的意义。医学图像是计算机辅助术前规划系统的信息源，本文基于VTK开源软件开发包，提出了创新的医学图像多平面/曲面重建算法。根据任意两平面间的夹角，由正弦定理得到平面之间的函数关系，通过设置任意面的斜截坐标原点和坐标轴输出，实现了多平面重建算法。通过采用cardinal样条曲线，以折线段近似表达曲线，最后采用三维数据场插值算法实现了曲面重建。本文提出的医学图像多平面/曲面重建算法效率高、速度快，稳定性强，能提供更加丰富全面的患者解剖信息，从而使术前规划方案更加准确可靠。基于该算法，开发了计算机辅助口腔种植规划软件CAPPOIS2.0及椎间孔镜术前规划软件TE-Guider。　　骨结合稳定性是判断种植体成功的重要指标之一，提供高效详尽的图像重建信息是计算机辅助口腔种植手术系统的难点所在。本文开发的口腔种植术前规划软件CAPPOIS2.0可实现多重图像信息的复杂重建，包括：矢状面、冠状面图像重建；全景面片曲面重建、垂直截面图像重建；绕种植体轴线的旋转面及垂直种植体轴线的多平面重建，从而能够辅助临床医生制定精确的口腔种植手术规划方案。　　针对传统孔镜腰椎间盘突出摘除手术存在学习曲线长和手术入路全凭临床经验的问题，本文开发了椎间孔镜术前规划软件TE-Guider。该软件不仅能评估穿刺的可行性，还能提供穿刺路径的入点位置和入路方向等重要参数信息，并为高位椎间盘摘除术提供多平面重建的解剖信息，指导手术进行。为了精确地检测路径与三维网格模型的相交情况，提出了OBB(Oriented Bounding Box)包围盒与三角网格切割结合的碰撞检测方法，并通过分配GUI主事件线程和多个非GUI线程，在进行大量计算的同时保证软件运行的稳定性。　　为了将术前规划方案转移到实际临床，本文开发了计算机辅助手术模板设计系统，通过基板生成、切割平面设置、连接桥创建等步骤可进行半自动化的导板设计。本文基于布尔运算开发了导槽和桥接自动化设计功能，实现了下颌骨截骨导板和腓骨截骨导板的数字化设计以及案例验证。　　综上所述，本文开发了基于多平面/曲面重建的计算机辅助手术规划系统CAPPOIS2.0与TE-Guider，为术前分析、入路规划、术后评估提供了丰富的解剖结构信息，提高了术前规划结果的准确性；提出了面向外科医生的智能化手术模板设计方法，开发了通用性较强的模板数字化设计系统，有助于提高手术精度。本文的研究成果将为计算机辅助手术规划系统及数字化模板的大规模普及应用奠定坚实的基础，具有较为重要的临床应用意义。