4排CT影像后處理在臨床中的應(yīng)用（收藏）

1、4排CT影像后處理在臨床中的應(yīng)用 2 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像設(shè)備具有豐富的圖像處理與分析功能，作為醫(yī)學(xué)影像工程或相關(guān) 專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該了解和掌握?qǐng)D像處理的相關(guān)內(nèi)容 理解和掌握醫(yī)學(xué)圖像處理的相關(guān)內(nèi)容，對(duì)于充分開發(fā)和利用醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的功 能，為臨床服務(wù)至關(guān)重要 理解和掌握醫(yī)學(xué)圖像處理的相關(guān)內(nèi)容，也可以為開發(fā)出高性能的圖像處理軟件 奠定基礎(chǔ) 3 如 何 做 好 醫(yī) 學(xué) 圖 像 處 理 理 解 圖 像 處 理 的 理 論 基 礎(chǔ)， 包 括 數(shù) 學(xué)、 計(jì) 算 機(jī) 知 識(shí)， 圖 像 數(shù) 據(jù) 要 求 理 解 臨 床 診 斷 需 求， 必 須 有 一 定 臨 床 及 診 斷 基 礎(chǔ) 了 解 常 用 的 后 處 理 技 術(shù)

2、 4 本 節(jié) 課 目 的 熟 悉 常 用 的 二 維 重 建、 三 維 重 建 的 模 式 及 區(qū) 別 熟 悉 不 同 圖 像 重 建 算 法 的 應(yīng) 用 了 解 二 維 重 建、 三 維 重 建 在 不 同 解 剖 部 位 的 應(yīng) 用 了 解 仿 真 內(nèi) 窺 鏡 技 術(shù) 原 理 及 應(yīng) 用 了 解 C T 灌 注 基 本 原 理 及 應(yīng) 用 5 圖 像 后 處 理 目的：使圖像更清晰、直觀，便于觀察及測(cè)量 6 圖 像 后 處 理 分 類 對(duì) 顯 示 形 式 進(jìn) 行 改 變 目 的 是 使 所 要 觀 察 的 目 標(biāo) 更 加 清 晰、 直 觀， 包 括 二 維 重 建、 三 維 重 建、 圖

3、像 濾 過 等 利 用 特 定 軟 件 對(duì) 不 同 時(shí) 間 點(diǎn) 采 集 所 得 的 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 處 理， 得 到 一 些 功 能 數(shù) 據(jù)， 以 助 于 診 斷， 如 C T 灌 注 成 像 7 臨 床 對(duì) 圖 像 后 處 理 的 要 求 對(duì)顯示形式進(jìn)行改變，目的是使所要觀察的目標(biāo)更加清晰、直觀，包括二維重 建、三維重建、圖像重建算法改變等 8 圖 像 后 處 理 目 的 將改變傳統(tǒng)的CT圖像瀏覽模式 20th 世世 紀(jì)紀(jì)21th 世世 紀(jì)紀(jì) 9 螺旋CT優(yōu)勢(shì)的重要方面 容積數(shù)據(jù) 先進(jìn)的軟件 原始數(shù)據(jù)有密度差別 10 數(shù) 據(jù) 要 求 多 斷 層 重 建 圖 像 （ 至 少 三 個(gè) 斷 層）

4、無 間 隙 未 壓 縮 或 無 損 壓 縮 每 個(gè) 檢 查 床 位 置 只 有 一 個(gè) 斷 層 層 厚 5. 0 m m 無 機(jī) 架 傾 斜 C T 軸 位 圖 像 （ 矩 陣 大 小 為 5 1 2 5 1 2） 11 各向同性 指 物 體 的 物 理、 化 學(xué) 等 方 面 的 性 質(zhì) 不 會(huì) 因 方 向 的 不 同 而 有 所 變 化 的 特 性， 即 某 一 物 體 在 不 同 的 方 向 所 測(cè) 得 的 性 能 數(shù) 據(jù) 完 全 相 同； 亦 稱 勻 質(zhì) 性， 物 理 性 質(zhì) 不 隨 量 度 方 向 變 化 的 特 性。 12 高 質(zhì) 量 圖 像 數(shù) 據(jù) 要 求 13 14 15 高質(zhì)量

5、圖像數(shù)據(jù)要求 薄層掃描：層厚小于1mm，無間隔 掃描速度快 16 掃 描 參 數(shù) 管 電 壓： 1 2 0 k v 管 電 流： 1 0 0 5 5 0 m A 螺 距： 1. 0 2 機(jī) 架 轉(zhuǎn) 速： 0. 4 1 秒 層 厚： 約 1 m m 17 二維重建技術(shù)二維重建技術(shù) 18 多層面重建技術(shù)多層面重建技術(shù) （Multiplanar Reconstructions;MPR） 是指在橫斷面上按要求任意劃線，然后沿該劃線將橫斷面上的二維體積元層是指在橫斷面上按要求任意劃線，然后沿該劃線將橫斷面上的二維體積元層 面重組，即可獲得該平面的二維重建圖像，主要包括冠狀面、矢狀面和任意角度面重組，即可

6、獲得該平面的二維重建圖像，主要包括冠狀面、矢狀面和任意角度 斜位圖像。斜位圖像。 19 多層面重建技術(shù)多層面重建技術(shù) （Multiplanar Reconstruction;MPR） 一次常規(guī)軸位一次常規(guī)軸位 掃描，即可獲得掃描，即可獲得橫斷面橫斷面、 冠狀面冠狀面、矢狀面矢狀面及及任意角任意角 度斜位像度斜位像，其聯(lián)動(dòng)顯示功，其聯(lián)動(dòng)顯示功 能能. . 20 曲面重建技術(shù)曲面重建技術(shù) （Curved Reconstruction ；CPR） 它是多層面重建技術(shù)（MPR） 的延伸和發(fā)展，即在MPR的基礎(chǔ)上， 沿興趣器官劃一條曲線，將沿曲線 的體積元資料進(jìn)行重組，便可獲得 曲面重建圖像。 21 曲

7、曲 面面 重重 建建 技技 術(shù)術(shù) 22 曲曲 面面 重重 建建 技技 術(shù)術(shù) （ C u r v e d R e c o n s t r u c t i o n ； C P R） 23 三維重建技術(shù)三維重建技術(shù) 24 將不同角度的一層塊的原始容積資料采 用不同算法進(jìn)行運(yùn)算，得到重組的二維 圖像，可從不同角度觀察 層塊厚度可調(diào)，最薄時(shí)即為MPR 多多 層層 面面 容容 積積 重重 建建 技技 術(shù)術(shù) （ M u l t i p l a n a r V o l u m e R e c o n s t r u c t i o n s; M P V R） 25 多 層 面 容 積 再 現(xiàn) 26 多 層 面

8、 容 積 再 現(xiàn) 27 多 層 面 容 積 再 現(xiàn) 最小密度投影 將圖像上每一點(diǎn)的多個(gè)體素常密度最低者作為改點(diǎn)CT值；主要 用于顯示密度明顯低的含氣器官，如胃腸道、支氣管等 28 多 層 面 容 積 再 現(xiàn) 平均密度投影 將圖像上每一點(diǎn)的多個(gè)體素常密度取平均值作為改點(diǎn)CT值，其 優(yōu)點(diǎn)是不遺漏所有數(shù)據(jù)；主要用于重建常規(guī)圖像，常規(guī)掃描所得圖像也可以認(rèn) 為是平均密度投影 圖像 29 表面遮蓋法重建技術(shù)表面遮蓋法重建技術(shù) （Surface Shaded Display ; SSD） 是指按表面數(shù)學(xué)模式進(jìn)行計(jì)算處理，將超過預(yù)設(shè)的CT閾值的相鄰像素連接而 重組成圖像，圖像表面有明暗之區(qū)別。 缺點(diǎn)：容積資料

9、丟失較多，細(xì)節(jié)不夠，切受閾值選擇的影響較大。閾值高，易造成 管腔狹窄的假象，分支結(jié)構(gòu)顯示少或不能顯示；閾值低，則邊緣模糊。 30 可應(yīng)用于如頭部、胸部、腹部及骨關(guān)節(jié)等各個(gè)部位的三維重建，是在螺旋可應(yīng)用于如頭部、胸部、腹部及骨關(guān)節(jié)等各個(gè)部位的三維重建，是在螺旋CT 中應(yīng)用較為廣泛的一種重建技術(shù)。中應(yīng)用較為廣泛的一種重建技術(shù)。 表面遮蓋法重建技術(shù)表面遮蓋法重建技術(shù) （Surface Shaded Display ; SSD） 31 V o l u m e R e n d e r i n g （ 體 積 再 現(xiàn)） V o l u m e R e n d e r i n g 功 能 采 用 了 o p

10、 a c i t y （ 不 透 明 度） 的 概 念， 即 為 光 線 不 能 穿 透 一 個(gè) 物 體 的 程 度。 不 同 的 “ 不 透 明 度” 由 體 素 值 決 定， 表 示 不 同 組 織 特 性 （ 例 如 密 度） 。 該 方 法 使 得 那 些 具 有 較 高 不 透 明 度 物 體 在 那 些 具 有 較 低 不 透 明 度 的 物 體 中 間 顯 得 更 加 清 晰， 具 體 表 現(xiàn) 為 兩 者 透 光 度 上 的 差 異。 從 而 使 得 用 戶 可 對(duì) 多 個(gè) 層 次 的 組 織 進(jìn) 行 查 看， 而 避 免 了 由 于 表 面 投 影 的 原 因 導(dǎo) 致 只 能

11、查 看 第 一 層 結(jié) 構(gòu) 32 基 本 原 理 Volume Rendering為一3D可視化技術(shù)，通過對(duì)完整的體積數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以創(chuàng)建新 的視圖。沿光線軸上每一點(diǎn)的信息都將用于決定射線上所有結(jié)果的內(nèi)容。當(dāng)射 線穿過物體時(shí)，每點(diǎn)上的不透明度決定了該點(diǎn)上放射光線的強(qiáng)弱。剩下的光線 則進(jìn)入下一層并重復(fù)這些過程 反射量 = (光量) x (不透明度). 反射的光線將生成用戶可以看到的最后的圖像 33 HU 0 100 200 300 400 70 340 70 340 HU 0 100 200 300 400 70 340 HU 0 100 200 300 400 70 340 HU 0 100 2

12、00 300 400 34 35 不 同 閾 值 V R 重 建 36 圖 像 重 建 算 法 改 變 為 圖 像 重 建 的 數(shù) 學(xué) 演 算 方 式， 根 據(jù) 被 觀 察 組 織 的 不 同 和 診 斷 要 求， 在 掃 描 和 圖 像 重 建 時(shí) 選 擇 不 同 的 過 濾 函 數(shù)， 使 重 建 圖 像 得 到 最 佳 顯 示， 常 用 的 有 標(biāo) 準(zhǔn) 演 算 法、 軟 組 織 演 算 法 和 骨 演 算 法 等。 37 圖 像 重 建 算 法 標(biāo) 準(zhǔn) 算 法 使 圖 像 的 密 度 分 辨 力 和 空 間 分 辨 力 均 衡， 通 常 對(duì) 分 辨 力 沒 有 特 殊 要 求 的 部 位

13、設(shè) 定， 主 要 用 于 常 規(guī) 檢 查， 如 胸 部、 腹 部 和 骨 盆 掃 描 軟 組 織 算 法 可 以 突 出 密 度 分 辨 力， 主 要 用 于 具 有 相 似 密 度 的 組 織， 圖 像 顯 示 柔 和 平 滑， 但 不 能 用 于 非 增 強(qiáng) 掃 描 38 39 圖 像 重 建 算 法 肺 算 法 該 算 法 突 出 空 間 分 辨 力， 便 于 細(xì) 節(jié) 的 顯 示， 主 要 用 于 肺 部 病 變 骨 算 法 這 種 算 法 更 加 突 出 強(qiáng) 調(diào) 圖 像 空 間 分 辨 力， 特 別 適 用 于 骨 細(xì) 節(jié) 的 研 究， 對(duì) 內(nèi) 耳、 肺 組 織、 骨 盆 及 其 他

14、骨 骼 等 部 位 的 觀 察， 選 擇 骨 算 法 比 較 好 40 41 C T A 分 類 頭 頸 部 動(dòng) 脈 C T A 肺 動(dòng) 脈 C T A 胸 腹 部 主 動(dòng) 脈 C T A 心 臟 冠 脈 C T A 腎 動(dòng) 脈 C T A 下 肢 動(dòng) 脈 C T A 42 頭 頸 部 動(dòng) 脈 C T A 掃描范圍：主動(dòng)脈弓至顱定，包全頭臂干、左鎖骨下及左頸總起始部 43 數(shù) 據(jù) 要 求： 層 厚 小 于 1 m m， 動(dòng) 脈 血 管 內(nèi) C T 值 不 小 于 3 0 0 H U， 靜 脈 顯 影 較 少 重 建 方 式： M P R、 C P R、 V R 44 頭 頸 部 動(dòng) 脈 C T

15、 A 45 2 D 重 建 對(duì) 動(dòng) 脈 血 管 C T 值 要 求 較 低， 能 夠 進(jìn) 行 準(zhǔn) 確 測(cè) 量， 但 是 不 夠 直 觀 3 D 重 建 觀 察 直 觀， 不 能 夠 進(jìn) 行 準(zhǔn) 確 測(cè) 量， 容 易 受 到 重 建 閾 值 的 影 響， 對(duì) 血 管 C T 值 要 求 較 高 46 大腦后動(dòng)脈 大腦中動(dòng)脈 大腦前動(dòng)脈 47 48 49 CPR 50 51 52 頭部VR圖像 53 頸部VR圖像 54 肺 動(dòng) 脈 C T A 掃描范圍：肺尖肺低 55 56 57 重建方式：VR、 MPVR 注意：應(yīng)該根據(jù)欲觀察的血管直徑調(diào)整MPVR 的厚度及角度 58 MPVR-MIP 59 V

16、R 3D MIP 60 小的肺動(dòng)脈栓子必須結(jié)合不同角度MPR 61 胸 腹 主 動(dòng) 脈 C T A 掃描范圍 62 不 小 于 2 0 0 H U 即 可 應(yīng) 當(dāng) 保 證 掃 描 開 啟 部 位 及 結(jié) 束 部 位 都 有 足 夠 高 的 C T 值， 尤 其 是 腹 主 動(dòng) 脈 瘤 較 大 時(shí)， 必 要 時(shí) 兩 次 掃 描 63 64 65 注意：應(yīng)該根據(jù)欲觀察的血管直徑調(diào)整MPVR 的厚度及角度 66 MPVR-MIP 67 VR圖像 68 3DMIP 便于觀察鈣化性斑塊 69 冠 狀 動(dòng) 脈 C T A 掃描范圍 氣管分叉下2cm到心底 搭橋患者范圍應(yīng)該包全橋血管 70 71 描 及 重

17、 建 冠 脈 血 管 C T 值 要 求 高， 應(yīng) 該 不 小 于 3 0 0 H U 圖 像 時(shí) 間 分 辨 率 足 夠 高， 冠 脈 血 管 無 運(yùn) 動(dòng) 偽 影 無 呼 吸 運(yùn) 動(dòng) 偽 影， 可 以 屏 氣 掃 描 或 應(yīng) 用 超 快 速 掃 描 如 果 要 進(jìn) 行 心 功 能 分 析， 應(yīng) 該 應(yīng) 用 回 顧 性 心 電 門 控 掃 描 72 公 司 均 有 重 建 批 處 理 模 板 73 不同模板 74 VR圖像 75 76 冠脈樹 77 CPR 78 Lumen（內(nèi)腔）視圖：將所選血管分支沿中軸線“拉直”，以顯示任意一點(diǎn) 的截面積或平均直經(jīng) 79 沿血管長(zhǎng)軸顯示血管全貌，可 以進(jìn)行

18、360旋轉(zhuǎn)，可以進(jìn)行狹 窄測(cè)量 80 準(zhǔn)確的狹窄測(cè)量應(yīng)該重建血管橫斷面 81 多期相重建 窗寬窗位概念 窗寬由時(shí)間分辨率決定 窗位自由選擇 任意期相重建 82 冠 狀 動(dòng) 脈 C T A 83 心功能分析心功能分析 84 短軸位： 在四腔心平面定位，進(jìn)行批 處理，得到短軸位 85 86 腎 動(dòng) 脈 C T A 掃描范圍 87 腎 動(dòng) 脈 C T A 重建方式 VR、 MPVR、CPR 88 腎 動(dòng) 脈 C T A VR及3D MIP 89 腎 動(dòng) 脈 C T A MPVR 90 腎 動(dòng) 脈 C T A CPR 91 92 下 肢 動(dòng) 脈 C T A 掃描范圍 注意：掃描范圍應(yīng)該包全腎動(dòng)脈 93

19、 下 肢 動(dòng) 脈 C T A 重建方式 VR、3DMIP、MCVR 病變部位放大顯示 94 下 肢 動(dòng) 脈 C T A VR及3DMIP 95 下 肢 動(dòng) 脈 C T A 96 下肢動(dòng)脈CTA 97 MSCT后處理技術(shù)在顱腦五官疾病檢查中的應(yīng)用 98 優(yōu)勢(shì) 顯示顱骨、顏面骨骨質(zhì)微細(xì)結(jié)構(gòu)，如聽小骨、視神經(jīng)管、面神經(jīng)管。 顯示病變鈣化和繼發(fā)顱骨改變。 顯示顱腔、眼、耳、鼻、喉的三維、二維結(jié)構(gòu)。 MSCT對(duì)腦脊液鼻瘺瘺口診斷最具診斷價(jià)值。 99 應(yīng) 用 范 圍 顱 骨、 頜 面 骨 骨 折 腫 瘤 腦 血 管 病 變 100 重 建 技 術(shù) 1、 M I P 2、 M P R 3、 C P R 4、

20、 V R 5、 C T V E 101 顴弓骨折顴弓骨折 102 下頜支骨折 103 右上頜竇囊腫 104 下頜骨囊腫 105 垂體瘤 MPR顯示壓迫鞍底變薄顯示壓迫鞍底變薄MPR冠位與雙側(cè)頸動(dòng)脈關(guān)系冠位與雙側(cè)頸動(dòng)脈關(guān)系 106 107 MSCT后處理技術(shù)在骨關(guān)節(jié).脊柱疾病檢查中的應(yīng)用 108 應(yīng)用范圍 骨 折 腫 瘤 金 屬 固 定 器 顯 示 其 它 109 重 建 技 術(shù) M P R V R C P R 110 肋骨VR 111 骨骼成像 112 骨骼成像 113 髖臼骨折 114 股骨頭骨折 115 脛骨平臺(tái)骨折 116 肩胛骨粉碎性骨折 117 骨巨細(xì)胞瘤MPR 左髂骨膨脹性骨質(zhì)破壞

21、和軟組織腫塊左髂骨膨脹性骨質(zhì)破壞和軟組織腫塊 118 骨 盆 VR 119 金屬固定器顯示 120 肺小結(jié)節(jié)分析 121 122 123 124 125 CT仿真內(nèi)窺鏡 （CTVE） CT仿真內(nèi)窺鏡（ CT Virtual Endoscopy； CTVE）是一種非侵入性檢查。 主要利用Navigator等軟件，通過調(diào)整CT閾值及透明度，輔以人工偽彩色， 使其重建出類似纖維內(nèi)窺鏡所見的三維圖像。 126 C T 仿 真 內(nèi) 窺 鏡 （ C T V E） 其重建出的圖像平滑、逼真、具有安全、舒適、方便、快捷的特點(diǎn)。 對(duì)明顯的腔內(nèi)占位、狹窄的發(fā)現(xiàn)率極高，能從不同角度觀察病灶，協(xié)助制定 手術(shù)治療計(jì)劃。

22、 127 C T 仿 真 內(nèi) 窺 鏡 （ C T V E） 現(xiàn)已廣泛應(yīng)用 于胃腸道、氣管、 支氣管、膀胱、喉、 鼻竇等空腔器官及 血管內(nèi)壁的檢查。 128 喉部VE 129 仿真胃鏡： 通過應(yīng)用CTVE技術(shù) 能夠較好地顯示胃粘膜 面的改變，尤其對(duì)龕影、 環(huán)堤的顯示更佳。 130 仿真胃鏡：仿真胃鏡： 結(jié)合VR、MPVR、CPR等 后處理技術(shù)，可對(duì)胃部病變進(jìn) 行較準(zhǔn)確地定位，對(duì)于潰瘍更 可進(jìn)行潰瘍中心凹陷的深度與 潰瘍口部的寬度等具體數(shù)據(jù)的 測(cè)量。 131 CT仿真結(jié)腸鏡仿真結(jié)腸鏡 （CT Virtual Colonoscopy , CTVC）：）： 該技術(shù)沒有盲區(qū)，可 對(duì)全結(jié)腸進(jìn)行全方位、完整

23、 地觀察，甚至能較好地顯示 出回盲瓣等管腔曲折部位的 病變，可沿腸腔順行亦可逆 行觀察。 132 CT仿真結(jié)腸鏡（仿真結(jié)腸鏡（CTVC） ： 透明化后的結(jié)腸腔更可同時(shí)觀察腔內(nèi)外的情況，清晰地顯示病變形態(tài)和大小， 可以與鋇灌腸的效果相媲美，而且還能通過三 維旋轉(zhuǎn)從任意方向觀察 病變， 133 CT仿真結(jié)腸鏡（仿真結(jié)腸鏡（CTVC） ： 其結(jié)腸平鋪功能，尤其 有利于細(xì)小、多發(fā)結(jié)腸病變 的精確診斷與觀察，適用于 廣泛開展的結(jié)腸普查工作。 134 缺 點(diǎn)： 對(duì) 胃 腸 道 腔 內(nèi) 粘 膜 色 澤 的 顯 示 對(duì) 胃 腸 蠕 動(dòng) 的 顯 示 呼 吸 及 胃 腸 蠕 動(dòng) 產(chǎn) 生 的 偽 影 無 法 進(jìn) 行 活 檢 135 CT灌注成像 （CT Perfusion Imaging) 136 Arterial inlet Venous outlet 靜脈內(nèi)注射造影靜脈內(nèi)注射造影 劑劑 CT灌注功能灌注功能 MTT F Ca(t) Q(t) X 第一種方法：第一種方法： 去卷積算法，同時(shí)監(jiān)去卷積算法，同時(shí)監(jiān) 測(cè)動(dòng)靜脈；測(cè)動(dòng)靜脈； 造影劑速度造影劑速度2-4