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目前，腰椎病已经成为我国的常见病和高发病，且已出现低龄化的趋势。虽然腰椎外科手术近年取得了很大的发展，但是由于腰椎手术本身特点及其结构的复杂性，手术难度和危险性很高。 本文采用计算机三维可视化技术，对脊柱腰段 CT图像进行三维几何统计建模分析，建立脊柱腰段三维几何统计模型库，从而为腰椎疾病诊疗和腰椎外科手术提供了科学的度量数据。首先，本文对人体脊椎的CT图像进行三维面重建和三维测量，然后对脊柱腰段三维图像样本库中的三维图像进行了特征点标注、对齐、配准和PCA训练，分年龄段和性别建立脊柱腰段的三维几何统计模型。在此基础上，本文对脊柱腰段三维图像库中的三维检索流程进行了实现。最后本文结合腰椎疾病诊疗的实际需要，对脊椎腰段三维几何统计模型库进行详细的需求分析和系统设计，并且采用Visual C++2005结合VTK医学图像开发包对该系统进行实现。 本课题得到国家自然科学基金项目“脊柱和脊椎三维几何形态统计模型研究”（60871097）的支持。