近年来跟着临床手术设备和理念的不断更新，使得以微创为代表的现代手术在各个科室中均取得了广泛的运用，并逐步替代了传统出血多、伤口大的敞开手术；而微创手术的手术杂乱程度高，对操作的精密要求多，因而微创视界受限的客观缺少约束了微创手术的进一步运用。跟着医学印象学和核算机图形技能在微创手术范畴中的不断开展、立异，使得印象学透视成果和可视化图画之间可以完结实时转化和显现，不只可以保证图画信息在手术进程的明晰和精确，并且还可以保证术者以此作为导航高质量的完结手术。作为手术导航体系中最重要的图画显现，因为受不同成像技能的约束，可能会导致探测到的图画信息与实践展现的图画信息之间存在差错，削弱了微创手术精准性的优势，因而需求凭借图画配准以保证图画的精确性。
手术导航体系是指在手术期间经过印象专业技能和图画处理技能，将所取得的图画进行呈现，然后可以为术者在术中供给图画引导、定位和追寻，然后不只可以为临床医师在术前进行手术模仿操作供给可行性，并且还可以在术中手术操刁难术者进行实时引导，是现代临床医学印象设备和核算机图形学相结合的新式技能手法[7-8]。手术导航体系的呈现，不只将传统的平面图画进行处理以取得更为直观、立体的模仿什物展现，并且还可以让术者以此为依据进行手术医治计划的个性化拟定，然后保证手术顺利进行；一起还可以让术者经过对图画的调查，运用三维定位体系，对手术器械在空间中的方位实时搜集并显现，医师经过调查三维模型中手术器械与病变部位的相对方位联系，对患者进行导航手术医治。
手术导航体系依照操作功用可分为主动、半主动和被迫三类；或依照导航信号类型分为光学、导航、超声以及电磁等；或也可依照导航的树立办法分为CT、X线、MRI等导航体系；此外还可依照手术目标，运用范畴等进行分类。手术导航技能的运用，可以使得医师在操作手术器械时，可以凭借该体系及时调查相应的图画改变，然后不只可以了解器械的方位联系，并且还可以及时评价操作的安全性和有用性，然后使得手术医治的作用进步、手术危险下降。Ryuji等在医治感染性多房性脑积水d的研讨中，便选用电磁引导神经导航的刚性和柔性内窥镜技能，成果手术成功率和作用均取得了满足的作用。
手术导航体系依照功用模块可分为成像、追寻和显现三类，其间成像模块的作用是将所获取的信号进行处理并显现；追寻模块由则首要起到定位的作用；显现模块是将追寻和成像模块所构成的整合后的信息进行终究处理和显现，然后供给直观、精确的图画。依据术前获取的患者图画信息合理地规划途径对搜集到的二维患者数据进行三维重建，使得重建后的三维图画与规划手术途径在同一个坐标系中。在手术导航进程中，2D/3D图画配准进程不只杂乱并且其精准性直接影响手术作用，因而怎么进步图画配准成为研讨热门。
因为临床成像技能的不同，所获取的图画信息也会存在必定的差错，然后不利于手术的展开，需求依托一个参阅规范将不同图画获取后的信息进行配准，然后保证术者可以在同一个参阅规范下进行图画的鉴别和评价。图画配准技能不只要处理的是同一解剖结构在不同视点、时刻或成像设备搜集的图画中的方位对应联系问题，并且还要运用输入数据维数、图画的特征、改换办法、图画核算区域、优化进程等办法，对图画进行维数共同性处理的操作，或是将3D图画投影到2D空间，或是将2D图画转化到3D空间。医学图画配准技能可以经过寻觅某种空间改换，使两幅图画的特征点到达空间方位和解剖结构上的彻底共同，因而要求配准的成果能使两幅图画上一切的解剖点或至少是一切具有确诊含义以及在手术区域内的点都到达匹配。这种共同的意图是保证两幅图画上一切的解剖点，或至少是一切具有确诊含义的点及手术感兴趣的点到达匹配。Matsumoto等在研讨中发现头部模型用于丈量间隔头部外表不同深度的丈量点处存在目标配准差错（TRE），研讨人员运用商用外科导航体系进行外表匹配配准只运用一侧的一只耳朵（右100%-左0%，或右0%-左100%）或运用具有可变比率的两只耳朵（右75%-左25%，右50%-左50%，或右25%-左75%）注册模型。成果当两边进行相同的配按时，总的TRE最小。但是当以75:25的份额不对称搜集配准基准点并在操作侧称重时，间隔外表20-50 mm处的TRE最小。
现在临床上医学图画配准首要运用于：①疾病确诊，运用不同传感器得到的图画进行配准交融供给更完好的更具参阅价值的印象信息；②疾病开展与医治作用评价，将不一起期获取的图片配准交融，以便利医师对患者的病况开展和医治的作用进行评价；③外科手术导航等。
现在国内手术导航体系运用首要会集在骨科、神经外科范畴，其间显现模块中的配准算法是构成现在手术导航体系差错的最首要原因。依照配准技能的不同可分为：①根据特征的配准办法，即配准办法首要经过特征提取的办法对两幅图画特征进行匹配，缺少是因为不同图画的特征较多，因而在进行配按时需求挑选合理有用的特征配准计划。有研讨运用根据GPU的并行核算和梯度下降混合主动步长估量办法（MAS-GD），提出了一种有用的脑图画大变形微分同胚衡量映射（LDDMM）办法，成果发现根据GPU的LDDMM-SSD比单纯CPU版别快约94倍（8.78分钟对828.35分钟）。②根据灰度的配准办法，经过对图画灰度信息的不同而进行配准，可以防止因图画切割构成的差错，不只无需进行预处理，并且具有精度高、稳定性强、主动配准的优势。其间Edström等在研讨中将基准符号别离不对称地放置在拟人头部模型（n=13）和身体模型（n=8）的外表上，成果PM、3D3D、2D3D和3DS的rmsTRE规模别离为0.4mm/0.7mm（颅/体）、0.5mm/1mm、1.0mm/1.5mm和1.0mm/1.2mm。与PM比较，3D模型的IRE平均差错为0.3 mm/1 mm，2D模型的IRE平均差错为0.5 mm/1.4 mm，3DS模型的IRE平均差错为1.6 mm/1.35 mm。3D3D和2D3D办法在旋转方向上与PM办法比较有明显差异。3DS办法与PM办法在头颅（P=0.003-P=0.03）和身体（P0.001-P=0.008）模型的一切三个平移维度上都有明显差异。
图画配准技能首要是经过图画灰度直接核算出代表性的份额和方向等要素；或者是配准进程中运用悉数的灰度信息进行图画配准，有研讨将拟人头部模型的规划CT图画与MVCBCT严厉对齐，并从头采样以到达相同的分辨率且表明为pCT。MVCBCT运用二十个模仿的已知虚拟变形场（Ti，i=1-20）歪曲，跟着变形量的添加，发生歪曲的CBCT（wCBCT）。pCT和MVCBCT别离注册到wCBCT（多模态和单模态DIR），生成变形向量场Vi和Vi（i=1-20）。将Vi和Vi别离与Ti进行比较，从几许视点评价DIR精度。此外将Vi、Ti和Vi运用于pCT，别离生成变形CT（dCTi）、地上实在CT（Gi）和变形CT（dCTi）。还比较了这些虚拟CT图画上的Hounsfield单位（HU）。成果发现矢状位移的平均差错随变形量的增大而增大。关于2.82 mm和7.71 mm之间的变形量，单模态DIR的差错比多模态DIR的差错小1.16 mm~1.73 mm，而DIR可将最大有符号和肯定HU误差别离从70.8 HU降至11.4 HU和208 HU降至46.2 HU。前者运用经典力学物体质量散布的原理，将两幅不同图画的质心和主轴进行核算并凭借平移、旋转等改换办法进行配准，故图画可以模型化为椭圆形区域的点散布。而手术导航体系将这些点的方位进行一阶矩和二级矩描绘。该办法对数据的缺失比较灵敏，要求整个物体有必要完结的呈现在两幅图画中，因而从全体水平上来说，其配准精度较差，故现在首要用来进行粗配准，使两幅图画开始对齐，以削减后续首要配准办法的查找过程。后者则又可被称为体素办法性，该办法在现在研讨较多，原因是该技能将图画中的一切灰度信息进行处理，因而图画获取和处理都比较稳定，并能取得适当精确的成果；并且该技能的最大长处是彻底主动且不需求特别的预处理，但该技能最大的缺少是需求很多的杂乱核算，因而对设备的要求和装备具有较高的要求。
医学印象现在在图画获取办法上惯例分为以解剖结构图画为特征的CT、 MRI、超声；以功用图画为特征的SPECT、PET。尽管解剖图画分辨率高，可以协助术者愈加明晰的辨识脏器的解剖形状、方位联系等，但无法完结脏器功用的评价；而功用图画尽管可以对脏器的代谢功用进行描绘，但图画分辨率低，无法进行杂乱器官的鉴别。图画配准技能的呈现适应了印象学开展趋势，经过屡次成像信息技能将各种不同、或相同的成像手法所取得的解剖图画、功用图画进行归纳，补偿相互之间的信息缺点。
跟着图画配准技能的不断运用，图画配准不只仅约束在核算机辅佐外科手术和图画导航外科手术中，并且跟着生物体视学技能的鼓起，显微、超微结构的三维重建和可视化、定量化研讨，以及各种安排切片图画的处理，都不断扩大了医学图画配准技能的运用。并且跟着核算机技能、全主动化技能、人工智能等技能在图画配准中的交融，不只使得印象学专家的作业负荷下降，并且还可以快速、精确地供给相应的图画，保证医治作业愈加安全有用的完结。
跟着人类对医疗技能高质量的不断寻求和巴望，图画配准技能必定在未来的医疗活动中取得广泛的运用，然后使得手术、确诊等范畴扩到和延伸到更新、更高的开展方向。图画配准技能的运用，还可以进步科室的医治精确率，大幅下降患者重复确诊的费用和时刻，并且还可以不断扩大科室的全体医疗水平，因而对进步医疗机构服务水平和医治水平起到活跃的促进和保证作用。
图画配准技能现在在临床上遭到技能水平和设备硬件的约束，使其仍存在必定的约束之处，具体表现为：①缺少精确性或精确性，这是因为图画配准技能仍在起步阶段，导致构成的模型辨识程度或复原程度欠安，故不被临床医师信赖。现在临床上正在不断寻求怎么可以运用更为智能化的数据处理和图画处理技能，来保证图画配准所获取的数据可以与建模办法之间愈加协谐和匹配，然后保证各类图画愈加实在、客观和共同。②图画配准技能越精确，对算法的要求越高，导致设备在体积上、费用上、保护上等存在不断改进的需求，影响现在临床的作业流程，如术中一般需求获取额定的图画进行配准。③因为图画配准技能是一项新的技能，没有得到大规模的推行和运用，且图画配准仍有待愈加的完善，使得大多数现已了解传统印象学的医师对此项未经证明或缺少循证医学支撑的处理计划采用度不高。
但本研讨以为，跟着图画配准技能在手术导航体系中的广泛运用，不只可以为患者术前手术道路和办法进行模仿规划，然后缩短手术进程和进步手术的精准度，并且还可以协助手术医师在术中更为精确的了解和履行手术实时动作，进一步保证了手术的安全性和有用性。信任跟着临床电子核算机技能、虚拟技能以及印象学技能的不断开展和完善，必将不断促进和进步图画配准技能在手术导航体系中的运用作用和价值。