题目：股骨骨折复位手术导航系统的设计与实现

外科手术导航技术充分利用了医学成像信息，不仅可帮助外科医生进行术前计划，术中导航，使创口最小化，同时提高手术质量，给外科手术带来了极大的便利。本文重点讨论了计算机辅助手术导航系统中的体数据处理与可视化，术前规划，空间配准，以及空间定位等关键技术。医学三维数据场可视化是手术导航系统的基础。本文首先介绍了目前成熟的几种体数据的三维重建方法。为了快速重建出高质量的三维模型，论文提出了以Marching Cube重建为基础，辅以空间分割的重建方法，提高了重建精度，满足了导航要求。虚拟规划提供了术前诊断和制定手术流程的功能。本文给出了基于镜面对称的自动复位功能，降低了人机交互需求，提高了复位规划精度。配准方法一直是导航手术的研究重点。本文介绍了表面点云配准法，对该方法进行了改进以适应手术要求。研究了点云分布对配准精度的影响，得到了点云的经验分布。最后通过实验比较了表面点云配准法和传统的特征标记点配准法，证明了点云配准法在配准精度上的优势。在对这些技术研究的基础上,开发了一套应用于股骨骨折复位手术的导航系统。本论文的研究为导航手术在临床中的应用奠定了技术基础。