神经外科的手术由于涉及脑部，这个人体最重要的器官之一，其手术难度较大。尤其是神经系统肿瘤的手术，常见的神经系统恶性肿瘤如胶质母细胞瘤，是成人最常见的、恶性度最高的原发性颅内肿瘤之一，占胶质瘤总体的50%以上，然而即使使用手术结合放疗、化疗等综合治疗，但疗效仍然不佳：2年生存率低于30%，5年生存率不足10%，中位生存时间仅为12-15个月，是34-54岁肿瘤患者前3位的死亡原因。如何在最大限度地保护正常脑组织的同时，尽可能地彻底切除肿瘤，提高肿瘤患者的疗效，一直是神经外科医生所追求的目标。因此，在神经外科的研究中，不少人致力于研究各种手段用以辅助神经外科医生更好地实行手术。神经外科医生要顺利的施行手术，必须处理好三个关键问题，包括手术入路的制定、病变与周围重要血管/结构的关系，以及术中精确分辨出病变该切除的范围。手术入路是每一次神经外科手术的基础，手术入路的精准正确是手术顺利的保证之一，然而，目前大部分神经外科医生只能依赖平面的MRI或CT图像，通过三维的想象来确定肿瘤的位置，从而确定手术入路；了解病变与周围重要血管/结构之间的关系，通常也只能依赖MRI或这是基于MRI的影像导航系统，同样是二维图像，需要自行构想三维结构；关于病变的切除范围，即便有术中MRI检查的辅助，其繁琐的流程，不但显著增加手术时间，也有着同样的问题。

依据影像学设备生成的患者数据，经数据转换和三维立体重建设计，完整显示人体颅脑形态，包括脑部软硬组织、血管、神经、病变组织等结构的位置关系。

1.多色彩标识大血管、语言区、运动区、感觉区、纤维束等结构；
2.勾勒肿瘤区域及确定切除范围，提高手术疗效；
3.多色彩标识分辨肿瘤及周围重要结构。