劈离式肝移植是国际小儿尸体肝移植研究的方向和热点，其难点是劈离操作前，术者不了解肝内管道系统的解剖及变异情况，直接影响手术的效果甚至导致手术失败。利用MRI和图像三维重建技术来研究小儿肝移植应用解剖，在短时间内三维重建肝血管、胆管走行立体图像，包括肝叶、段间血管及胆管的走行及相互关系，并找到指导手术分割肝脏的简便方法，具有非常重要的临床意义。而图像三维重建方面，虽然在国际和国内已经比较成熟，并且出现了很多有关三维重建的算法和软件系统，但是尚没有专门针对由实际离体肝脏核磁共振扫描图像序列三维重建肝内脉管走行并指导手术分割肝脏的实用方法。 本论文按照劈离式肝移植临床需要，设计并实现了适合于劈离式肝移植磁共振扫描图像序列的分割算法流程，即“区域增长分割”——“用户交互式分割”——“图像逻辑操作”——“阈值分割”的整个分割过程，实现了光线投射体绘制三维重建算法，并通过先分别重建肝实质和肝脉管然后相互叠加的方法获得了清晰的三维图像，并在此基础上实现了以体素数目近似的肝实质体积计算功能和长方体平面切割功能。临床上根据上述获得的三维图像预先模拟切肝，使进入移植肝部分的门静脉、肝动脉的分布和出肝部分的肝静脉和胆管分布相符合，指导临床手术，选择最佳的手术分隔肝脏入路和分割路线，大大提高了手术成功率，降低了术后并发症，提高肝移植患儿存活率，为小儿肝移植应用解剖手术提供了强有力的技术支持。 利用磁共振扩散张量数据的纤维束跟踪技术是近年来核磁共振技术的一项重大进展。国外不少学者已对人体多种器官和组织的扩散特性和规律进行了研究，利用扩散张量成像可进行多种疾病的临床诊断，如指导脑肿瘤手术、研究脑发育、脑功能和影响脑功能的病理过程等。国外近年来甚至提出了多种脑白质纤维束的无创性跟踪算法。但是国内这方面的研究基本上是用国外研究机构开发的软件，自主研究的很少，而且不成熟，缺少自己独立的纤维束跟踪应用软件系统。 本论文利用磁共振扩散张量图像，用向量解析方法求解扩散张量，用扩散张量矩阵的主特征向量场表示大脑白质内水分子的主扩散向量场，并给出了图像表示。计算并显示了用扩散张量表示的扩散几何分量(即线扩散，面扩散和球扩散等)，扩散各向异性系数(主要是FA值和ADC值)以及扩散张量分别沿X、Y、Z轴扩散分量，还对同时包含主扩散向量和扩散各向异性系数信息的二维彩色图像进行了编码和显示。在此基础上，实现了基于张量域的纤维束跟踪算法和基于光线投射体绘制算法的大脑三维重建，并在大脑三维图像背景上对任意多个纤维束跟踪结果进行任意颜色的叠加显示。将该算法跟踪结果与神经解剖学结果进行了分析对比，得到了较好的吻合。此外，对比研究了不同跟踪感兴趣区的选择、不同跟踪终止条件阈值参数设置(主要指FA值、R值和C值等)对跟踪结果的影响。总之，结合二维图像以及三维纤维束跟踪图像，有利于神经科医生全面了解肿瘤信息，指导手术及术后放疗，减少术后致残率，对提高患者生存质量具有非常重要的意义。