肝癌是一种严重危害人类生命和健康的疾病，目前中国面临肝癌发病率和死亡率持续走高的严峻形势。肝癌的治疗主要采用肿瘤切除、化疗和介入消融等多模式相结合的治疗方式。其中，医学影像引导下的消融治疗具有创伤小、恢复快、可重复、费用低、无放化疗毒副作用和最大限度保护机体免疫功能等优点，已成为国际公认的3cm以内肝肿瘤的一种根治性方法。目前，介入科医生们多依靠CT断层影像引导来完成消融。
但是，肝脏作为三维立体的器官，医生需要通过对二维切片进行反复观察，并在脑海中重建肿瘤、毗邻结构以及有效消融区辅助完成术前规划以及术中导航。在穿刺过程中，肝脏会在呼吸运动影响下发生2-4cm的位移和形变。对于人体胸腹部定位而言，这个定位误差是巨大的。为此，医生每进行一次穿刺都需进行影像扫描，确认消融针是否到达术前规划位置。如果偏差比较大，那就需要退针，调整角度和深度，然后再次穿刺。
如此反复，直至消融针成功达到规划位置。
这种传统的消融穿刺方式极其依赖医生的临床经验，容易造成肿瘤消融不净、伤及周边组织等问题，增加了手术风险。近年来，肝癌消融手术计划导航系统的问世弥补了传统方法存在的不足，在一定程度上降低了消融治疗对医生经验的依赖性，并促进了肝癌消融朝着精准化的方向发展。
术前，医生使用计划系统进行手术规划，通过CT/MRI等扫描影像的三维重建及可视化，确定肿瘤大小、形状、数量和位置，计划热消融针的最佳穿刺路径，以避免损伤路径上的重要器官和结构；然后，模拟消融三维热场，计划热剂量（如加热时间和功率）及进针数量，使之产生一个形状、大小及位置与肿瘤一致的热凝固区，从而对肿瘤进行适形覆盖，并在热凝固区与肿瘤边缘之间形成一个5-10 mm的安全边界。
术中，医生通过导航系统，按照术前计划的最佳穿刺路径进行精确穿刺消融。目前手术导航系统使用的空间定位方法主要有光学定位法和电磁定位法。以光学定位法为例，手术导航系统将光学导航仪跟踪到的消融针，实时显示于术前重建的三维解剖结构中，并随时提示医生当前的进针状态。比如，实际进针点与规划的进针点之间离得多远，实际进针路径有没有偏离规划路径、偏离了多少，针尖离靶点有多远等等，从而引导医生更准确地进针。
术后，医生根据复查的影像学资料评估疗效，重点关注消融区是否完全覆盖病灶及是否存在毗邻结构的损伤。虽然现有的商业化肝癌消融手术计划导航系统在临床应用上取得了一定进展，但是价格昂贵且仍存在较多的临床基础科学问题亟待解决。中科院苏州医工所医学影像室周志勇团队与丽水市中心医院纪建松副院长合作，从多模态影像出发，探索多模态影像融合三维可视化导航精准消融治疗。
目前，肝癌微创消融手术计划原型系统已经开发完成，从而为肝肿瘤的局部精准消融提供技术支持，并最终建立符合临床治疗流程的肝癌消融平台，做到真正服务于患者，为肝癌治疗提供一种更为精准、可靠和经济的治疗手段。