[Problem] To carry out more precise alignment between two 3-D images obtained by photographing the same target organ of a patient at different respiratory phases. [Solution] A first 3-D image and second 3-D image obtained by photographing the same target organ of a patient at different respiratory phases are acquired. A 3-D deformation model for the target organ, which represents the non-linear 3-D deformation of the inside of the target organ due to respiration and has been generated and stored in advance in a storage means, is read. Using the displacement, due to the change in the respiratory phase, of points in the 3-D deformation model which correspond to positions on the target organ represented by each of a plurality of sampled pixels within the target organ region of the first 3-D image, the positions of the pixels in the second 3-D image which represent the same positions in the target organ as the sampled pixels are estimated. Non-rigid alignment is carried out between the first 3-D image and second 3-D image using the estimated positions of the pixels in the second 3-D image.Le problème décrit par la présente invention est de réaliser un alignement plus précis entre deux images en trois dimensions obtenues en photographiant le même organe cible d'un patient à des phases de respiration différentes. La solution de l'invention porte sur l'acquisition d'une première image en trois dimensions et d'une seconde image en trois dimensions qui sont obtenues en photographiant le même organe cible d'un patient à des phases de respiration différentes. Un modèle de déformation en trois dimensions pour l'organe cible, qui représente la déformation non linéaire en trois dimensions de l'intérieur de l'organe cible en raison de la respiration et qui a été généré et enregistré à l'avance dans un support d'enregistrement, est lu. Au moyen du déplacement, en raison de la variation de la phase de respiration, de certains points dans le modèle de déformation en trois dimensions
