传统的图像导航系统主要以患者的三维组织解剖结构模型为基础，而三维结构模型主要通过对患者术前图像的三维重建和可视化来获得。对于涉及软组织的导航过程，由于人体呼吸、身体运动以及手术器械介入等的影响，导致器官发生形变，所以之前建立的器官模型不能正确地反映术中的组织解剖结构，从而导致导航精度降低，甚至失败。因此，软组织形变的准确跟踪对于胸腹部手术及介入治疗的准确导航具有重要的研究和临床意义。近年来术中超声成像在胸腹部手术及介入治疗中得到广泛应用。但由于超声图像多为二维，且有结构选择性，无法反映周围组织结构的全貌。如果能将术前高分辨率图像、术中超声图像有机融合，对软组织形变进行跟踪，将极大提高导航的准确度及操作的安全性。MRI成像具有较高的空间分辨率，实验室环境下分辨率可达到纳米级，且对软组织具有很好的分辨能力。本研究通过电磁定位系统，将术前高分辨率、高对比度的三维MRI图像和术中超声图像结合，并利用改进的HAMMER算法，对MRI数据和超声图像进行配准和融合，在有效反映软组织器官形变的同时，实现对软组织形变的跟踪检测。由于人体组织及形变的复杂性，患者的实时成像缺乏真实数据，很难对检测性能进行定量评价，而采用物理模型又很难反映组织的形变特性。为了定量评价提出系统及算法的检测性能，本研究设计了超声图像的计算机仿真模块。通过建立超声图像的生成模型，基于术前三维MRI图像，产生能够反映不同组织形变的二维超声图像，为形变检测及校正实验结果的定量评价提供方法和依据。在仿真实验部分，分别对腹部软组织全局形变和局部形变的检测及校正性能进行了实验及评价。在全局形变实验中，通过对腹部MRI图像进行刚性和非刚性变换，并利用形变后的MRI图像产生模拟的超声图像。在此基础上，利用提出的改进HAMMER算法对形变的超声图像和原始MRI图像进行检测和配准，采用平均位移和归一化互信息对形变检测和校正的结果进行定量评价。实验结果表明，校正后图像的平均位移小于4个像素，归一化互信息值大于0.6。局部形变即特定ROI区域的形变，在局部形变实验中，腹部MRI图像产生超声图像，对超声图像的特定ROI进行刚性和非刚性形变后，采用改进的HAMMER算法对原始MRI图像和形变的超声图像进行检测和配准。实验结果表明，校正后图像的平均位移小于两个像素，归一化互信息值大于0.8。最后，应用提出的方法进行了人体实验。三个实验的结果初步表明了提出的系统及方法用于软组织形变检测和校正的可行性。