心脏是人体最重要的器官之一，作为心脏病的多发部位——心室，其生理病理特征的研究具有重要意义。心室中重要的传导系统，包括左、右希氏束支和浦肯野纤维，统称为浦肯野系统。受现有成像和扫描技术的局限，目前仍很难将浦肯野系统的解剖三维结构展现出来。而浦肯野系统的三维结构，包括位置和宽度特点，决定了沿着该系统传递的电兴奋信号的方向和方式，对心脏的生理病理活动具有举足轻重的影响。迄今为止，对于心室及浦肯野系统的生理和病理研究已经广泛开展起来，但大多数学者对浦肯野系统三维几何的研究往往止步于近似表示，对浦肯野系统解剖结构的研究却甚少涉及。　　鉴于浦肯野系统的重要性，本文以重构浦肯野系统三维结构的方法为研究目标，研究了三维数据点的三角剖分和曲面构建、心室解剖图的消除高光处理、浦肯野系统的提取，及重构有效性评估等方法。　　首先，对心室肌三维结构进行点集的曲面构建：通过二次分割逐步实现内膜、外膜的划分和左、右心室的划分。在进行三角剖分处理之前，为避免投影时多点重叠的现象，根据心室内膜层表面多处呈现凹凸变化的特点，将表面进行分片，并将不同的分片投影到自定义的空间平面中。对心室的点云数据进行三角剖分，一方面，使得心室肌的形状看起来更直观，另一方面，也为浦肯野系统的三维重构提供框架。　　然后，对心室解剖图进行浦肯野系统的线状结构提取。为保证结果的精确性，提取线状结构的过程分为两个步骤，消除高光处理和线状结构提取：　　在消除高光处理步骤中，通过对图像特征的分析，对高光区域的边界进行检测和定位。对于非高光区域，针对传统双色反射模型应用其上产生伪纹理问题，采用双色反射模型，通过一种改进的镜面反射弱化方法有效地将镜面反射分量从图像中分离出来，达到消除光照影响的目的。对不同类型的高光区域，根据不同的分布特点进行灰度值重置。完成整幅图像的高光消除过程。　　在综合考虑传统的中心线提取和宽度提取方法的基础上，提出线结构提取方法，建立了浦肯野纤维的局部检测模型，并且将浦肯野纤维结构特点的先验知识并入到经典的快速步进算法中形成一种改进的快速步进算法。实现对心室解剖图中浦肯野系统的半自动提取。　　之后，进行浦肯野系统的三维几何重构：将心室肌三维结构曲面经局部线性嵌入（LLE）算法映射到平面，再将心室解剖图中浦肯野系统的线结构嵌入到心室肌的平面映射数据点中，之后将浦肯野系统还原到心室肌的三维结构中，从而得到浦肯野系统的三维重构结果。这里，LLE算法本身是一种降维映射，且不存在显式逆映射，但由于其一一映射的特点，我们仍将其应用在从平面到曲面的映射，最终将浦肯野系统的三维几何重构出来。　　最后，由于尚不存在真实、完整的三维浦肯野系统结构数据，无法直接对重构结果进行评估，本文提出一种有效性评估方法，能够定量地评估三维重构方法的有效性和精确性。　　本论文对于心室浦肯野系统的三维重构及其相关技术进行了系统深入地研究，得到了浦肯野系统的数值三维几何结构，为将来使用浦肯野系统结构研究心室乃至心脏的生理病理活动奠定了坚实的基础。