肝切除术是指手术切除部分或全部肝脏，其适应症主要有肝脏肿瘤，肝外伤，肝囊肿和活体肝移植等。由于肝切除手术风险很大，为了提高手术成功率，开发一个“精准肝切除”手术计划系统是非常有意义的。本文采用肝脏CT图像，以肝切除手术仿真为背景，系统地研究了肝脏血管、肿瘤的分割，肝脏供血分布的计算等，为进一步“精准肝切除”手术计划系统的研究和应用奠定了基础。　　本文首先设计了一种自适应阈值的肝脏血管模糊连接分割算法，实现了肝脏血管的自动分割和精细三维建模，为制定肝切除手术方案提供血管形态等重要信息。根据图像的模糊本质，本文将模糊连接理论应用到肝脏血管的分割中，提出查找表策略提高了肝血管模糊连接分割算法的运行效率;同时，采用Otsu算法进行预分割从而得到建立模糊关系的关键参数，用关键参数中表征血管特性的平均灰度值替换种子点的原有灰度值，降低了算法对种子点位置的敏感度，实验结果表明种子点即使选在血管边缘也能得到良好的血管分割结果，减少了人为误差带来的影响，使算法具有更好的鲁棒性和稳定性;并根据肝脏血管解剖结构和统计结果，采用了类分水岭方法实现了模糊连接强度的自适应阈值选择，避免了人为指定连接强度阈值对分割结果的影响，提高了算法的通用性。　　肝切除术的主要对象是肝脏肿瘤。本文将势能概念引入到图像分割中，设计了一个肝脏肿瘤势能分割算法，实现了肿瘤的自动分割，为制定精细的手术切除方案提供了准确的肿瘤体积、与周围组织的毗邻关系等信息。肝脏肿瘤势能分割算法首先对肿瘤所在区域进行K-means聚类分析，分别得到肿瘤灰度特征和肝实质灰度特征，将区域内体素分为两类:肿瘤和肝实质，对肿瘤和肝实质分别以其特征值为依据进行区域生长;在生长过程中，根据肝脏肿瘤的势能分割模型，利用肝实质内边界和肿瘤外边界的势能差逐渐减小这一特性，对肿瘤区域加以限定，最终得到肝脏肿瘤的分割结果。　　本文提供了一套计算肝脏供血分布的算法，为肝切除手术中精确地选取切除部位并预算术后残留肝脏的体积提供了重要的参考依据。在得到血管分割结果的基础上，本文对肝脏血管进行三维细化并建立血管骨架的树状结构，通过人机交互灵活地选定血管分支起点和分支数目，利用空间平面和法向量的关系，计算血管分支;以血管分支为基础，采用多背景距离变换方法计算得到肝脏供血区域的分布以及各部分区域所占的比例，根据个体化切除需求选取相应切除部位后计算预切线，并标记在肝脏的三维模型表面;由肝脏供血各部位区域的体积比例以及切除的部位即可得到准确地预估残肝体积。肝脏供血分布算法能在很短时间内完成以上几个步骤的计算，能满足规则性和非规则性肝切除的临床需求。　　总之，本文比较系统地研究了“精准肝切除”手术计划系统的几个关键技术，包括肝脏血管的分割算法，肝脏肿瘤的分割算法，以及肝脏的血管分支、肝脏供血区域分布计算的方法等，为实现“精准肝切除”手术计划系统奠定了算法和程序基础。