近年来，随着计算机技术的不断发展和医学影像质量的不断提高，计算机辅助手术导航逐步成为医学和计算机领域的一个研究热点，它具有快速定位病灶位置，制定最佳手术的方案，减少手术创伤等优点，使外科医生在手术中更加主动和灵活。　　 本文主要针对计算机辅助手术导航中体数据的处理与分析、目标区域的提取与三维重建技术展开研究。　　 针对西南医院提供的MRI人体脊椎切片，为了实现椎骨的提取与三维重建，本文主要做了以下工作:　　 一、首先分析图像，获取DICOM格式下图像的有效信息;然后对脊椎MRI图像预处理，采用灰度形态学中的顶帽变换方法，增强脊椎区域与周围组织间的对比度，进而利用OTSU阈值分割方法实现脊椎的粗分割，获得脊椎所在的大致区域;在粗分割的基础上结合脊柱的生理特性和先验知识，通过CSS角点检测方法获取脊椎外围角点并利用最小二乘法拟合脊柱两侧曲线走势，从而利用脊柱曲线构造脊柱模板。　　 二、针对区域生长算法对阈值敏感的缺点，设计出适用于脊椎图像的基于脊柱模板的区域生长算法，以椎骨模板为外边界限制区域生长范围，实验表明模板下区域生长方法可以快速定位脊椎区域，并且对阈值的敏感性大大降低;另外在椎骨模板下利用水平集方法，以椎骨模板轮廓作为水平集的初始轮廓，可以降低水平集算法的迭代次数，并且拥有较好的分割效果。两种方法说明了椎骨模板可以快速定位脊椎区域，限定分割算法的作用范围，提高分割精度和效率。　　 三、在椎骨的三维重建部分首先介绍了基于灰度和形状断层图像插值方法，并利用基于形状的插值方法实现部分椎骨轮廓的插值;利用椎骨的轮廓信息和角点，拟合出椎骨冠状面椎骨轮廓线，从而得到椎骨的外表面视图;最后着重介绍了基于移动立方体的面绘制方法，并结合中科院开发的3DMed系统，重建出部分椎骨三维结构。