1、第三章 多层面螺旋CT图像后解决技术中华人民共和国医科大学第一临床学院放射科 朱玉森CT图像后解决是80年代末随着螺旋CT应用而浮现图像综合分析和解决技术,是将原始横轴位图像以二维或三维图像形式再现过程。图像后解决需要局域网络、图像工作站、图像后解决软件和相应后解决图像输出设备。图像后解决技术涉及二维(多平面重建)、三维(容积重建、表面重建)和CT仿真内窥镜等各种重建办法。后解决图像质量重要取决于原始数据采集和原始图像重建质量,以及图像后解决软件算法。图像后解决临床意义在于它从多方位、多角度为影像专业和临床医生提供了更完整、更直观和更易读反映人体内部组织器官解剖构造和病变状况影像学信息。与普通
2、螺旋CT后解决图像不同是,多层面螺旋CT后解决图像具备更高图像品质和更广图像范畴,为临床诊断和治疗提供影像信息更精准、更可靠。随着影像数据采集和后解决设备以及软件技术不断发展和完善,图像后解决技术在医学影像学诊断领域会发挥越来越重要作用。第一节 图像后解决工作站大多数螺旋CT制造商如:GE、Siemens、Toshiba、Marconi等公司都开发了专用图像后解决工作站和图像后解决软件。以ToshibaSGI O2(Images Post-Processing Work-Station SGI O2)工作站为例,它是以Toshiba合同或DICOM原则通过以太网络与CT、MR等系统进行数据传播
3、并通过软件系统进行二维和三维图像重建计算机辅助医学影像诊断系统,它由硬件系统和软件系统两某些构成。一、 硬件系统某些为了迅速获得高质量后解决图像,多层面螺旋CT普通以1.0-3.0 mm层厚采集原始数据,并以0.5-1.0 mm间隔对其进行重叠重建,从而产生大量(普通为100-600幅)原始横轴面图像。因而,工作站硬件系统配备水平就决定了图像后解决能力和速度。SGI O2硬件系统配备为:(一) 中央解决器:R10000 64 bit RISC 1,270 MHz(二) 主存储器容量:1Gb(三) 数据高速缓冲存储器容量:32Kb(四) 硬盘容量:27 Gb(512512矩阵图像大概可存储22,
4、500幅,256256矩阵图像大概可存储900,000幅)(五) 图像监视器:21英寸彩色监视器,视频输出12801024,7503Hz(六) 磁光盘驱动器:5英寸,可驱动0.6/2.6Gb可读写磁光盘(0.6Gb磁光盘:512512矩阵图像大概可存储2,200幅;256256矩阵图像大概可存储8,800幅,2.6Gb磁光盘:512512矩阵图像大概可存储9,000幅;256256矩阵图像大概可存储36,000幅)(七) 彩色打印机:通过以太网连接彩色打印机可输出高质量彩色图片(八) 视频输出:支持NTSC和PAL两种原则,可以将正在解决中屏幕图像以视频信号方式输出二、 软件系统某些图像后解决
5、目是为临床诊断和治疗提供完整、丰富、和直观、易读影像信息。软件系统为此通过先进算法(Algorithm)提供了对原始图像解决、分析和输出等功能。(一) 系统软件:IRIX 版本6.5 (二) 应用软件:Alatoview 版本1.42。它是一种可以将CT、MR、NM(Nuclear Medicine)和数字X-ray设备采集和重建断层图像解决成各种二维和三维图像医学图像后解决应用软件系统。重要功能涉及图像文献管理、二维图像后解决、三维图像后解决、仿真内窥镜、后解决图像输出等。Alatoview支持通过以太局域网络用Toshiba合同和DICOM原则与Toshiba或非ToshibaCT和MR等
6、影像数据采集设备进行数据通讯。第二节 图像后解决办法常规横轴面图像仅显示人体横断面解剖影像信息。诊断时,需要由有经验影像专业医生对大量图像进行逐级面分析,同步要将观测到持续影像在大脑中建立起组织器官立体和空间关系概念才干判断病变位置、范畴和与周边组织器官之间关系。但是,对于复杂部位和器官(如:腹部和盆腔,以及微细血管构造)往往会给分析带来困难,甚至导致错误判断。图像后解决办法则通过对原始图像二维和三维重建,以任意平面和任意角度立体图像为影像专业医生和临床医生提供了完整、直观和易于精准定位影像信息。不同厂商开发图像后解决软件功能各异,Alatoview应用软件系统重要图像后解决功能见表1。表1
7、多层面螺旋CT图像后解决软件Alatoview功能分类二维图像后解决1. 多平面重建(Multi Planar Reconstruction-MPR)2. 冠状面(Coronary Planar Reconstruction)3. 矢状面(Sagittal Planar Reconstruction)4. 横轴面(Transverse axial Planar Reconstruction)5. 斜 面(Oblique Planar Reconstruction-OPR)6. 曲 面(Curved Planar Reconstruction-CPR)7. 计算容积重建(Computed Vol
8、ume Reconstruction-CVR)三维图像后解决三维容积重建(Three-dimensional volume reconstruction)1. 遮盖容积重建(Shaded volume reconstruction-SVR)2. 密度容积重建(Intensity volume reconstruction-IVR)3. 最大密度投影(Maximum Intensity projection-MIP)4. 最小密度投影(Minimum Intensity projection-Min-IP)5. X-线模仿投影(X-ray projection-X-ray Proj)6. 透明化
9、X-线模仿投影(Transparency X-ray projection-4D)三维表面重建(Three-dimensional surface reconstruction)1. 遮盖表面重建(Shaded surface display-SSD)2. Texture-All3. Texture-Exp仿真内窥镜1. 仿真内窥镜(Fly-through)2. 腔器官铸型(Fly-around)一、 二维图像后解决(Two Dimensional Images Post-Processing)(一) 多平面重建(MPR) 图3-2-1 MPR重建屏幕MPR是从原始横轴位图像获得人体相应组织器
10、官任意层面冠状、矢状、横轴面和斜面二维图像后解决办法。图3-2-1所示为生成冠状、矢状、横轴和斜面二维图像操作屏幕界面。在冠状、矢状和横轴面框内均有互相垂直两条光标线(冠状面框内尚有一条斜面光标线),用鼠标拖动光标线至不同位置即可得到相应方位和平面图像。点击鼠标右键可以将冠状面框内斜面光标线移至其他框内,通过调节斜面光标线位置和角度则可以得到任意斜面图像。MPR合用于显示全身各个系统组织器官形态学变化,特别是对判断颅底、颈部、肺门、纵隔、腹部、盆腔内、动静脉血管等解剖构造复杂部位和器官病变性质、侵及范畴、毗邻关系和小骨折缝隙及骨折碎片和动脉夹层破口及胆道、输尿管结石定位诊断具备明显优势(图3-
11、2-2,3)(图3-2-2,3-2-3)。国外文献作者以为横轴位图像是CT影像诊断 “金原则”,而多层面螺旋CT以0.5 mm薄层采集容积数据大大提高了沿躯体长轴方向辨别率,重建后MPR图像具备各向同性(Isotropic)特点,即各方位不同层面图像具备完全(几乎)相似空间辨别率和信噪比。因此,多层面螺旋CTMPR图像均可以作为CT图像诊断“金原则”。但是,前提是采用薄层采集数据、选用恰当螺距、重叠重建、滤过重建函数(软组织或骨函数)和去除骨伪影参数(RASP)等。图3-2-2 髂总动脉瘤MPR图像 图3-2-3 曲面重建(CPR)是MPR一种特殊方式。图3-2-4所示为生成曲面图像操作屏幕界
12、面。可选取在冠状、矢状和横轴面框内按靶器官走行方向用鼠标追踪点击划出一条通过该器官轴线曲线,即可将曲线所通过层面体元数据重建成一幅拉直展开图像。曲面重建合用于展示人体曲面构造器官(如:颌面骨、骶骨、走行迂曲动脉血管、支气管和胰腺等)全貌(图3-2-5,6)(图3-2-5,3-2-6)。重建后曲面图像同样具备各向同性(Isotropic)特点。但是,曲面图像客观性和精确性受操作者点划曲线精确性影像较大。特别是用该办法测量直径和长度等成果有一定误差。 图3-2-4 曲面重建屏幕图3-2-5 上颌埋伏牙曲面重建图像 图3-2-6 右肾动脉狭窄曲面重建图像计算容积重建(CVR)是MPR另一种特殊方式。
13、它重要是通过恰本地增长冠状、矢状、横轴面和斜面图像重建层厚,以求可以较完整地显示与该平面平行走性组织器官构造形态,如:血管、支气管等等(图3-2-7,8)(图3-2-7,3-2-8),同步也可以增长图像信/噪比。但是,过度增长重建层后(厚)也会(因减少空间辨别率而)掩盖小病灶或(病变或正常组织微细构造)构造。采 图3-2-7 前颅窝底脑膜瘤CP(V)R图像(左下图) 图3-2-8 (肺转移瘤CVR图像) 采集数据规定:1)摆正体位;2)头颈部器官和骨骼采集层厚1.0 mm/ 每层,胸腹部器官采集层厚3.0 mm/ 每层,重叠50%重建;3)重建函数选用FC 10(软组织)/FC30(骨骼);4
14、)对手、脚掌骨及关节等部位在保证扫描范畴足够状况下,尽量采用小视野放大扫描;5)胸锁关节、肩关节及髋关节等部位重建图像时须选用RASP参数以除去伪影干扰;6)对(欲理解)骨骼肿瘤需理解周边软组织受侵及范畴和限度时须注射对比剂。图像后解决技术要点:1)依照要显示靶器官(诊断目)恰当调节窗宽、窗位;2)采用小间隔(2mm)生成轴位预览图像以找出病变所在位置和范畴;3)针对已拟定病变范畴依照需要调节层间隔、层厚和图像帧数(,)分别生成轴位、冠状位和矢状位图像;4)如果采集数据时病人体位不正,须用斜面重建方式进行调节以获得对称图像(;5)要提高图像信噪比或是强调病变与周边血管等关系时,制作CVR图像;
15、如有特殊需要,如要追踪血管或输尿管等时,制作CPR图像。)(二) 图像滤过解决(Images Filtering Processing)图像滤过解决是变化图像重建算法以提高后解决图像空间辨别率和密度辨别率计算机软件技术(图9-10)。依照滤过效果可以分为平滑、平均和边沿锐化三种方式。对原始横轴位图像滤过解决(图像显示)效果与使用相应滤过重建函数对原始数据(滤过解决再)重建后图像(显示)效果等同。但是,前者可以大大缩短主机图像重建时间,并节约对同一病人数据用不同滤过重建函数生成多组图像所占用硬盘存储空间。滤过可以针对某一幅图像,也可以对一组图像进行批解决。 图3-2-9 滤过前(左)图3-2-1
16、0 滤过后(右)(三)自动电影图像生成(Automatic Movie Images Generation)自动电影图像生成是二维图像后解决中一种重要功能。虽然MPR图像可觉得诊断提供任意方位影像信息,但是其中任一幅仅能反映人体局部某一方位一种层面解剖图像。因此,需要观测和分析检查部位范畴内持续层面图像特性才干全面、精确地判断病变以及与周边组织器官毗邻关系,自动电影图像生成就提供了这样功能。生成自动电影图像前,要依照需要拟定生成电影图像范畴、层厚和层间隔,并调节好窗宽和窗位。生成后可以恰当速度回放和通过激光相机打印出胶片,也可以保存到硬盘或磁光盘中。(四)图像注释和测量(Images Anno
17、tation and Measurement Processing)注释和测量是图像分析辅助功能。它可以在图像上做文字、直线、折线、箭头、圆、椭圆、矩形框等标注和在恰当位置插入刻度标尺;可以做长度、角度和直径测量;也可以测量图像中某一点或某一兴趣区CT值,兴趣区大小可以任意调节,形状可以选取圆形、椭圆形、矩形或任意形状,可以在图像任意位置设立一种或各种兴趣区。测量成果中给出兴趣区内CT值最大值、最小值、平均值和原则差。对图像辅助分析和解决功能详见表2。表2 图像辅助分析和解决功能后解决办法自动电影注释测量滤过测CT值缩放移动镜像灰阶调节MPRCPRSVRIVRMIPMin-IPX-ray Pr
18、ojSSDTexture-allTexture-ExpFly-throughFly-around注: 容许, 不容许二、 三维图像后解决(一) 三维容积重建图3-2-11 SVR重建屏幕1、 遮盖容积重建((Shaded Volume Rendering,)SVR):重要算法特点是运用采集矩阵中容积数据所有体元,由灰阶梯度法依照每个像元光源方向和强度进行遮盖,以8种颜色表达不同像元值,针对每个像元值调节其透过度。图像重要特点是辨别率高,可以同步显示软组织、血管和骨骼,三维空间解剖关系清晰,色彩逼真、任意旋转角度、操作简便和合用范畴广,是当前多层面螺旋CT三维图像后解决中最惯用技术之一。图3-2
19、-11所示为生成SVR图像操作屏幕界面。装入(load)原始图像数据后,在显示方式菜单中选取“Shaded Vol”,在条件菜单中选取相应重建部位或器官项(每一种项目中均提供预设CT值)见表3,即可得到该部位或器官初步图像。然后,依照需要可用“平面剪辑-Clliping”、“斜面剪辑-Clliping”、“切割-Cutting”、“钻洞-Drilling”和“电子分离-Seed”等工具对图像进一步加工解决,以使病变和周边组织最大限度地、完整、清晰地显示出来。最后,用 “不透过度曲线-Opacity”调节图像中不同组织清晰度、伪彩色、光照亮度,并选取“图像高质量方式-Quality mode”,
20、即可得到最后图像。(自以为抱负效果设定值可以存储在菜单中,以供下次直接选用。)表3 条件菜单中预设CT值部位或器官预设CT值表面显示域值动态范畴下限值(HU)上限值(HU)下限值(HU)上限值(HU)CT-骨250204802048CT-软组织-2002048-3002048CT-脑血管902048-256512CT-胸部、皮肤-700-200-1100512CT-腹部、肝脏、盆腔-1202048-512512CT-软组织、血管1002048-512512MR-脑,FE_T13502048502048MR-血管3002048502048MR-3D_FASE,MRCP40020485020483
21、D-血管402048122048SVR图像重要合用于显示如下器官和系统病变:1) 骨骼系统:SVR图像可以立体、直观和清晰地显示正常颅骨、躯干骨和四肢骨生理性突起(如:棘、粗隆、结节和嵴等)、凹陷(如:窝、沟和压迹等)、空腔(如:腔、窦、管、道、孔等)和膨大(如:头、颈和髁等),以及关节骨性构造(如:关节头和关节盂等)形态。对长骨、短骨、扁骨和不规则骨,特别是对显示解剖构造和关系复杂腕关节、踝关节、肘关节、肩关节、髋关节和脊柱及其附件骨折,关节脱位,畸形以及骨肿瘤等病变位置、限度、范畴和与周边组织器官毗邻关系,对骨科和整形外科制定手术方案、预测手术也许性及评估手术愈后等都具备很高临床应用价值(
22、图3-2-12,17)。 图3-2-12 下颌骨肉瘤SVR图像 图3-2-13颈椎结核SVR 图像 图3-2-14 肋骨骨折SVR 图像 采集数据规定:1)摆正体位;2)采集层厚2.0 mm/ 每层,重叠重建间隔0.5 mm;3)选用骨骼重建函数FC 30;4)对手、脚掌骨及关节等部位在保证扫描范畴足够状况下,尽量采用小视野放大扫描;5)胸锁关节、肩关节及髋关节等部位重建图像时须选用RASP参数以除去伪影干扰;6)颌面部扫描时病人应取张口位(或咬牙垫);7)对骨骼肿瘤需理解周边软组织受侵及范畴和限度时须注射对比剂。图3-2-15腰椎骨折SVR图像 图3-2-16 挠骨小头骨折SVR 图像 图3
23、-2-17骨巨细胞瘤复发SVR图像 图像后解决技术要点:1)精确选取预设CT值上下限(见表3),特别是对较薄扁骨(如:肩胛骨)重建时应特别慎重以免导致人为骨质缺损或破坏假象;2)必要时可用Clipping、Cutting等工具除去扫描托架、固定石膏等影像干扰和(,)清晰地显露病变;3)对骨关节可用Seed技术施行电子关节分离,以便更清晰地观测关节头和关节盂;4)恰当调节伪彩色和遮盖光线强度,以使图像更清晰、色彩更逼真;5)在判断解剖构造复杂或细小骨折缝隙和游离碎片时需要借助MPR图像准拟定位;6)多角度旋转图像尽量清晰、完整地显示病变部位以及与邻近构造三维空间关系。2) 血管系统:SVR作为M
24、S-CTA重要后解决技术在血管系统特别是对动脉血管系统病变可以清晰、确切地显示大范畴复杂血管完整形态、走行和病变,图像立体感强,能以多角度直观地显示病变与血管、血管之间以及血管与周边其他器官之间三维空间解剖关系,其诊断价值已经被临床医生承认。对大动脉血管病变如:动脉瘤、动静脉畸形、狭窄、梗塞、闭塞、夹层和血管壁钙化等诊断已经基本取代了(可以避免)DSA检查。对脑动脉瘤诊断(,)国、内外关于研究报告证明(以为)3D-CTA具备很高精确性、敏感性和特异性,可以确切地检出瘤体直径3 mm脑动脉瘤。作为一种迅速和非创伤性检查手段,可以精确地显示瘤体位置、形态和大小,评价瘤颈部与瘤体、载瘤动脉和周边血管
25、之间空间关系,模仿手术入路为选取恰当手术治疗方案提供直观、可靠根据,可以作为脑动脉瘤首选影像学诊断办法。近年来,有许多文献报道主张用3D-CTA取代或某些取代DSA诊断脑动脉瘤。(图3-2-18,23)(。)采集数据规定:1)采集层厚3.0 mm/ 每层;2)重叠重建间隔2.0 mm;3)选用软组织重建函数,如FC=10/43;4)对比剂用量1.0-2.0ml/kg;5)注射速率2.5-3.0ml/sec.;6)延迟时间15-20 sec.,必要时可用对比剂跟踪技术(Sure-Start);7)扫描方向自下而上(同血流一致);8)对Willis环动脉瘤扫描范畴自第一颈椎向上10 cm,并尽量采
26、用放大扫描技术。图像后解决技术要点:(以脑动脉瘤诊断为例。)1)精确选取预设CT值上下限(见表3),过高或过底均会影像病变(血管)显示清晰度和真实性。但是,恰当提高(减少)下限值可以(显示微细血管,如在)鉴别后交通动脉是()动脉瘤还是(和起始部)漏斗样扩张(时),逐渐变化(减少)域值后,动脉瘤仍保持圆顶,而漏斗样扩张则变成锥形(,尖端会有后交通动脉显现);2)用Clipping图3-2-18大脑中动脉瘤SVR图像 图3-2-19无名动脉瘤SVR图像 图3-2-20弓降部动脉瘤SVR图像图3-2-21动脉导管未闭SVR图像 图3-2-22髂总动脉瘤SVR图像 图3-2-23下肢脓肿SVR图像或C
27、utting等工具除去下矢状窦、直窦和大脑大静脉以及颅骨等影像干扰;3)从先后、后前、左右侧位和头侧和脚侧位仔细观测血管形态查找动脉瘤;4)恰当调节伪彩色和遮盖光线强度,以使图像更清晰、色彩更逼真;5)在疑有直径2.0 mm动脉瘤时需要借助Fly-around技术辅助鉴定;6)多角度旋转图像尽量清晰、完整地显示瘤颈部与瘤体、载瘤动脉和周边血管之间三维空间关系;(。)7)对于后交通动脉瘤,也可行3D-MRA检查会更好地显露动脉瘤全貌,而无颅底骨干扰。影响后解决图像质量重要因素:(1)数据采集层厚:薄层(3.0 ml/s,以避免扫描期间血管中对比剂被血流稀释,使其浓度保持较高峰值状态。(4)延迟时
28、间:它是数据采集成败核心。过早开始扫描,血管内对比剂(浓度)尚未达到峰值、未充分与血液混合均匀;反之,对比剂则被血流稀释且过多地进入静脉和血管周边(周身)组织,从而影响靶血管成像质量。(5)心脏每搏输出量和循环时间:心脏功能和循环时间有个体差别,最佳延迟时间也会不同。因而,在制定扫描筹划前应理解病人心脏功能状况,以便依照详细状况调节延迟时间(,最佳应用造影剂示踪技术)。(6)肩部骨伪影:弓上分支血管受肩部骨伪影影响较大。因而,在扫描筹划中应选取RASP参数以除去骨伪影干扰。3) 泌尿系统:SVR图像可以清晰地显示经对比剂强化肾脏、肾盏和肾盂完整形态,以及全程输尿管走行和梗阻、狭窄部位和狭窄限度
29、,并能以多角度直观地显示肾脏、输尿管与周边血管以及骨骼之间解剖关系(图3-2-24)。4) 胆道系统:与临床胆道系统影像学检查办法“T”型管造影、经皮肝穿胆道造影(PTC)、经内镜逆行胰胆管造影(ERCP)、常规静脉胆道造影、彩色超声多普勒和磁共振胆道造影(MRCP)等比较,SVR是一种无创、无损伤和无痛苦(胆道造影)(MS-CTC)后解决办法。经静脉注射或滴注对比剂胆影葡胺后可以多角度、直观、完整地显示胆道系统三维解剖形态,适于显示胆影胆管树分布状态,能精确地定位胆道梗阻、狭窄部位、胆囊息肉和解剖变异等(图3-2-25)。 ( )采集数据规定:1)采集层厚2.0-3.0 mm/ 每层;2)重
30、叠重建间隔1.0 mm;3)选用软组织重建函数,如FC=10/43;4)对比剂胆影葡胺用量30ml;5)静脉慢速滴注射(20-30min.滴完为宜);6)延迟时间30-60 min.;7)当病人胆红素明显升高时(40mmol/L),须增减对比及用量1.5倍 图3-2-24输尿管狭窄SVR图 图3-2-25 左右;8)当病人总胆红素85.5 mmol/L时,应采用静脉注射血管增强对比剂100-130ml,注射速率2-3ml/ s,延迟时间60-70 s。图像后解决技术要点:精确选取预设CT值上下限(见表3);2)必要时可用Clipping、Cutting等工具除去骨骼及肠道等影像干扰;3)恰当调
31、节伪彩色和遮盖光线强度,以使图像更清晰、色彩更逼真;4)借助MPR图像可准拟定位解剖构造复杂或细小病灶;5)多角度旋转图像以便尽量清晰、完整地显示病变部位以及与邻近构造三维空间关系。图3-3-26前颅窝底脑膜瘤SVR图像 图3-3-26,27甲状腺癌SVR 图3-3-28肺癌SVR图像肿瘤:应用SVR多曲线调节(Free setting Multi-Threshold values Curve)技术可以将经对比剂强化各系统和器官肿瘤在同一幅三维图像上同步获得骨、血管和软组织影像,可以对肿瘤精确地定位、完整地显示病灶自身状态以及与周边组织器官和血管毗邻关系和受侵及、挤压移位等状况。经解决后图像可
32、以对病变进行任意角度旋转,多方位观测和分析。为了清晰地显示病灶隐蔽某些,可对图像进行剪裁、切割、钻洞和制作自动电影,为临床医生对疾病做出对的判断提供更加丰富影像学信息(图3-3-26,28)。 采集数据规定:1)采集层厚依照不同部位和病变大小恰当选取(普通层厚应不大于3.0 mm/ 每层);2)重建函数应选取FC 10/43;3)采用重叠重建。图像后解决技术要点:1)精确调节多曲线;2)针对不同组织CT值设立伪彩色;3)对解剖构造复杂或小病灶应借助MPR图像。2、 密度容积重建(IVR):IVR图像运用所有体元深度和透过度信息成像,重要合用于观测腹部和肺部CT值差别较小组织器官(图3-2-29
33、,30)。采集数据规定和图像后解决技术要点与SVR相似。图像后解决技术要点:1)精确调节多曲线;2)恰当调节窗宽和窗位。图3-2-29肺IVR图像 图3-2-30大脑IVR图像3、 最大密度投影(MIP):MIP是运用容积数据中在视线方向上密度最大所有像元值成像投影技术之一。由于成像数据源自三维容积数据,因而可以随意变化投影方向;由于成像数据取自三维容积数据中密度最大像元值,因而其重要优势是可以较真实地反映组织密度差别,清晰确切地显示经对比剂强化血管形态、走行、异常变化和血管壁钙化限度以及分布范畴,对长骨、短骨、扁骨等正常形态和骨折、肿瘤、骨质疏松等病变导致骨质密度变化也非常敏感。此外,对体内
34、异常高密度异物显示和定位也具备特别作用。由于以上特点,MIP作为一种有效常规三维图像后解决技术广泛地用于显示血管、骨骼和软组织肿瘤等病变(图3-2-31,35)。MIP缺陷是对密度接近且构造互相重叠复杂解剖部位不能获得有价值图像;图像缺少空间深度感,难以显示颅内走行复杂动、静脉血管之间和与颅骨之间三维空间关系。克服上述缺陷重要办法是用Clipping、Cutting、Seed或Segmentation等技术去除靶器官以外组织影像干扰和对图像进行恰当角度旋转。图3-2-31胸廓MIP图像 图3-2-32腰椎MIP图像 图3-2-33动脉内支架 图3-2-34腹积极脉瘤MIP图像4、 最小密度投影
35、(Min-IP): Min-IP 是运用容积数据中在视线方向上密度最小像元值成像投影技术。由于人体内组织器官中气道和通过特殊解决(清洁后充气)胃肠道等CT值最低(-1000 HU),因此Min-IP重要用于显示大气道、支气管树和胃肠道等中空器官病变(图3-2-35)。图像后解决技术要点:1)用Clipping对图像进行恰当切割以便去除靶器官周边骨骼和软组织影像重叠干扰;2)恰本地调节窗宽、窗位,以清晰显示中空器官内病变以及与周边组织之间对比关系。图3-2-35支气管树Min-IP图像5、 X-线模仿投影(X-ray Proj):X-ray Proj 是运用容积数据中在视线方向上所有像元值成像投
36、影技术。重建后图像效果类似于普通X-线照相,故称为X-线模仿投影。但是与普通X-线照相比较重要优势是: 1)可进行多角度、多方位投影;2)可用Clipping、Cutting、Seed和Segmentation技术去除与靶器官重叠组织器官影像干扰;3)可运用原始数据做回顾行后解决。X-ray Proj重要用于骨骼病变显示(图3-2-36)。图3-2-36颅骨X-ray Proj6、 透明化X-线模仿投影(4D): 4D图像事实上是由X-ray Proj技术衍生出来以透明方式显示图像。它重要用于显示中空器官和骨骼等表面组织构造密度明显高于内部组织密度器官。因而,通过透明化解决X-ray Proj
37、图像在显示气道、食道、胃肠道、胆道、血管和长骨、扁骨等骨骼病变方面有一定优势(图3-2-37,40)。图像后解决技术要点:1)用Segmentation技术去除靶器官(骨骼除外)以外组织,再调节CT值上下限以至只保存 靶器官表面影像;2)在X-ray Proj界面中恰当调节窗宽、窗位直至获得具备明显透明效果图像。图3-2-37,38,39,40 腹积极脉瘤、肋骨骨折、胫骨骨折和结肠4D图像(二) 三维表面重建1、 遮盖表面显示(SSD):SSD是应用最早三维图像后解决技术。与SVR(对所有容积数据进行遮盖成像)不同是SSD是对高于所设定域值表面数据进行遮盖计算机软件模仿光源成像。SSD重要用于
38、骨骼和血管、气道、胆囊等中空器官显示。它重要缺陷是:1)成像过程仅运用表面数据,故丢失信息较多;2)成像过程中如域值设立不当会导致一定假象(图3-2-41,44)。2、 Texture-All:在整个靶器官表面显示原始图像(图3-2-45)。3、 Texture-Exp:在靶器官被切割表面显示原始图像(图3-2-46)。图3-2-41大脑中动脉瘤SVR图像 图3-2-42大脑中动脉瘤SSSD图像图3-2-43额及和面骨骨折SVR图像 图3-2-44额及和面骨骨折SSSD图像图3-2-45前颅窝底脑膜瘤Texture ALL图像 图3-2-46前颅窝底脑膜瘤Texture Exp图像(三) 三维
39、图像后解决工具1、 平面剪辑(Clliping):用鼠标点选“Clliping”图标,再分别拉动在屏幕上显示红、绿、蓝色参照直线就可以沿X、Y、Z轴对图像做6个方向任意深度切割剪辑(图3-2-47)。图3-2-47 Clliping屏幕2、 斜面剪辑(Obliquc Clliping):用鼠标点选“Obl. Clliping”图标,再点击“Cut”和“Rotate”按钮,并分别向上、下、左、或右推动鼠标就可以对图像做不同方向切面切割剪辑,通过拉动“Depth”滑块可以调节切割深度(图3-2-48)。3、 切割(Cutting):用鼠标点选“Cutting”图标,再点选“不规则折线”图标,并选取
40、“Include”或“Exclude”,然后用鼠标在图像上点圈一封闭曲线(点击鼠标右键使曲线闭合),之后点击“Apply”图标即可获得封闭曲线以内或以外图像。图3-2-48 Obl. Clliping屏幕4、 钻洞(Drilling):用鼠标点选“Drilling”图标,屏幕上即显示出参照图像“Ref. Image”。此时可拖动鼠标在“A”或“B”图像区画出一矩形框(框形状和面积即为洞口大小),同步在“Ref. Image”上显示矩形框表达洞深度,可用鼠标拖动此矩形框以调节深度。选取不同“Viewing Angle”可变化“Ref. Image”观测方向。然后,点击“Apply”即可完毕钻洞。
41、应用该工具可以模仿手术入路。5、 电子分离(Seed):进入组织器官分离(Segmentation)界面,此时屏幕分为“原始图像区-Orig”、“合成图像区-Binary”、“原始图像+合成图像区-Orig+Binary”和“成果图像区-Result”等四个区。点击“Extract Options”即打开“Seed”屏幕,再点选“3D”、“Include”,然后用鼠标点击“Result”区图像某一点,与此点不相连组织器官图像即被除去;相反如点选“Exclude”,则除去与此点相连组织器官图像。应用该工具可以实行电子关节分离(图3-2-49,53)。图3-2-49 环椎 图3-2-50 肩胛骨图
42、3-2-51 髋臼 图3-2-52 下颌窝 图3-2-53 下颌骨三、 MSCT仿真内窥镜CT仿真内窥镜是20世纪90年代初由Vining DJ、Gelfand DW和Bechhold RE等初次报道并用于检查结肠病变一种特殊三维图像后解决技术。由于应用该技术重建后图像效果类似于纤维内窥镜所见,因此被称为CT仿真内窥镜。CT仿真内窥镜其成像原理重要是用“区带跟踪-Region growing”法精确地辨认中空器官壁与相邻组织之间密度差,再依照所提取CT值范畴用大量微小多边形生成仿真空腔图像。应用该技术重建图像有两种显示方式,一种是运用Alatoview提供软件功能将观测视线移入腔内进行动态、实
43、时观测灰心?壁与否光滑、平整,与否存在管腔狭窄和闭塞,腔内与否有异物阻塞等,即Fly-through显示方式;另一种显示方式是将观测视线移到腔外面以观测靶器官外观形态变化和与周边组织器官三维空间关系,即Fly-around显示方式。这种方式重建技术也称为“气体铸型”和“血液铸型”。当前,CT仿真支气管镜重要用于鼻腔、鼻旁窦、气管、支气管、胆道、输尿管、膀胱、结肠等中空器官病变显示。CT仿真血管镜可用于显示管腔内与否存在附壁血栓、动脉瘤体内与否有分隔或发出血管分支开口,以及动脉夹层真、假腔破口状态等。“血液铸型”对诊断脑动脉瘤特别是微小脑动脉瘤也具备明显优势(图3-2-54,68)。图3-2-5
44、4 肺癌Fly-through网状构造图像 图3-2-55支气管树Fly-around图像 图3-2-56胃癌Fly-around图像图3-2-57 结肠Fly-through图像 图3-2-58结肠Fly-around图像 图3-2-59鼻旁窦Fly-through图像图3-2-60 胆囊Fly-through图像 图3-2-61胆囊Fly-around图像 图3-2-62腹积极脉Fly-through图像图3-2-63髂总动脉瘤Fly-around图像 图3-2-64前交通动脉瘤Fly-around图像 图3-2-65前交通动脉瘤Fly-around图像图3-2-66左中动脉瘤Fly-ar
45、ound图像 图3-2-67后交通动脉瘤Fly-around图像 图3-2-68右后动脉瘤Fly-around图像采集数据规定:1)薄层采集,普通层厚为1.0-3.0 mm/ 每层);2)螺距3.5-5.5;3)重建函数FC 10/43;4)普通采用重叠重建。图像后解决技术要点:1)仔细测量靶血管CT值范畴,精确拟定灌注时须给定CT值上、下限参数。参数设立不当图像会浮现假象,进而导致假阳性或假阴性诊断成果;2)依照靶器官体积大小恰当选取灌注容积;3)对的选取灌注起始点。MSCT仿真内窥镜重要优势:1)图像清晰;2)三维空间关系明确;3)图像可任意角度旋转; 4)可以从各种方向和角度显示腔内状态;5)可观测到纤维内窥镜无法看到如鼻旁窦内和血管腔内状况;6)原始图像可以重复解决;7)无创伤、无痛苦。重要局限性(重要有):1)其影像尚不能完全真实地体现