影像引导消融治疗是治疗实体肿瘤的有效方法。传统的二维影像引导虽然获得了显著成果，但尚有诸多不足。三维影像导航的出现能够推动影像引导消融治疗达到新高度。因此，本论文提出了术中三维影像导航，并对三维影像导航的关键技术进行了基础和临床研究,成功的将三维影像导航技术应用于临床，并取得满意的疗效。本论文主要工作如下：1.超声探头标定的基础研究。成功的建立了通过自制“N”型线框模板精准标定超声探头的方法，获取探头标定位移参数Tx、Ty、Tz和旋转参数Rα、Rβ、Rγ；并通过自制刚体模型1号验证了该标定方法具有较高的精准度，为在三维影像上实时显示超声探头扫查切面即实时三维影像导航奠定了基础。2.三维导航技术的基础研究。成功将微波消融针针尖标定至三维影像内，可实时显示微波消融针虚拟图像，并通过自制刚体模型2号验证了三维导航平均误差约0.52mm±0.389，应用CIRS标准模拟腹部穿刺体模验证了三维导航引导穿刺8～14mm模拟病灶准确性为91.43%，为三维影像导航技术的临床应用奠定基础。3.图像配准融合的临床研究。应用配对设计的临床实验比较体内定标法和体表定标法配准融合误差。实验对象为临床患者的肝肿瘤病灶，融合图像为超声与CT。体表定标法配准融合平均误差8.9mm±4.15，体内定标法配准融合平均误差7.58mm±3.88，P＜0.05；体表定标法配准融合平均时间195s±43.55，体内定标法配准融合平均时间457.62s±290.81，P＜0.05。本研究为三维导航技术中的配准融合方法的选择提供了依据。4.三维影像导航引导消融治疗的临床研究。第一节，应用三维影像导航技术引导消融治疗常规超声显示不清或显示不完全的原发性肝癌病灶，成功对13例患者15个结节进行了消融治疗，疗效满意，一次治疗成功率80%，局部进展率7.1%，三维影像导航技术用于治疗常规超声显示不清或显示不完全的原发性肝癌可行、安全、有效。第二节设计了前瞻性非随机对照队列研究，对比三维影像导航和传统二维超声引导微波消融原发性肝癌的空间布针效果，三维导航组一次治疗成功率8.3%，二维超声组37.%，P＜0.05；三维导航组平均布针时间300.5s±46.53，二维超声组521.04s±143.91，P＜0.05；三维影像导航能够提高肝肿瘤消融空间布针的有效性并缩短平均布针时间。结论：三维影像导航技术精度高、立体空间信息丰富，用于引导微波消融治疗肝癌可行、安全、有效，并且能够提高肝癌消融空间布针的有效性，缩短平均布针时间。