计算机技术的不断发展带来了医疗行业的变革,计算机辅助医疗系统及相应的各个算法也成为了研究热点。本文研究了计算机辅助医疗系统中常用的算法点,分割和配准算法,并以计算机辅助正畸系统和计算机辅助椎弓根螺钉置入手术为切入点,介绍了这两个算法的应用场景。本文的主要工作如下:（1）研究三维网格模型的分割算法。以最短路径算法（Dijkstra）为基础,对Dijkstra算法进行了存储结构的优化和基于优先队列的优化,并提出了获取网格模型拓扑数据的方法,进而将Dijkstra算法应用于网格模型上最短路径的搜索,并通过最短路径作为模型的分割路径,实现三维网格模型的分割。（2）研究牙颌模型的分割方法。通过分析牙颌模型的曲率规律,提出最凹主曲率的定义,并设计了基于最凹主曲率变换的三个模型边权值计算公式。进而利用所提出的网格模型分割算法,根据手工选取的标记点计算经过牙龈线的牙齿分割路径。（3）研究基于穷尽搜索的三维模型配准算法。针对ICP算法对配准模型初始位置要求高的问题,通过在给定空间范围内计算所有可能的模型移动情况,在所有可能的模型移动情况中选取最优解进而避免迭代过程中陷入局部最优解,实现给ICP算法提供一个较好的粗配准结果,并通过点对面ICP算法计算精配准结果。（4）配准算法在椎弓根螺钉置入手术中的应用。针对CT图像被置入的螺钉影响成像观测不清的情况,在mimics中提取术前和术后的椎骨、置入的螺钉三维模型,将术后的模型配准到术前模型上,通过三维模型更清晰直观的观测手术效果,并给出了操作流程和示例。