CT三维重建指南
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CT三维重建指南1、脊柱重建:腰椎:西门子及GE图像均发送至西门子工作站,进入3D选项卡A、椎体矢状位及冠状位:a. 选择骨窗薄层图像(西门子 1mm 70s;GE 0。
625mm BONE),载入3D重建,调整定位线,使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致,并将横断位定位线与两者垂直,将三幅图像模式改为MPR;b。
横断位作为定位相,做矢状位重建,打开定位线选项卡,点击垂直定位线,变换数字顺序,使其从右向左,选择层厚3mm,层间距3mm,方向平行于棘突—椎体轴线,两边范围包全椎体及横突根部(一般为19层),点击确定,保存;c. 矢状位作为定位相,打开曲面重建选项卡,沿各椎体中心弧度画定位相曲线,范围包全,双击结束,选择层厚3mm,层间距3mm,变换数字顺序,使其从前向后,范围前至椎体前缘,后至棘突根部(一般为19层),点击确定,保存。
B、椎间盘重建:a。
选择软组织窗薄层图像(西门子 1mm 30s;GE 0.625mm STND),载入3D重建,调整定位线,使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致,并将横断位定位线与两者垂直,将三幅图像模式改为MPR;b。
矢状位作为定位相,做椎间盘重建,打开定位线选项卡,点击水平定位线,变换数字顺序,使其从上向下,选择层厚3mm,层间距3mm,层数5层,方向沿椎间隙走行方向,做L1/2-L5/S1椎间盘,注意右下角图像放大,逐个保存。
注意:脊柱侧弯患者,椎间盘重建过程中需不断调整冠状位定位相上矢状定位线(红色),使其保持与相应椎间隙垂直。
C、椎体横断位重建:椎体骨质病变者,如压缩性骨折、骨转移、PVP术后等病人,加做椎体横断位重建,矢状位图像做定位相,沿病变椎体轴向,做横断位重建,注意重建图像放大,保存。
打片:矢状位及冠状位二维一张:8×5;椎间盘一张:6×5;若为椎体骨质病变者,椎间盘图像不打,打椎体横断位重建图像,共两张胶片。
颈椎A、椎体矢状位及冠状位:a。
CT三维重建指南三维重建是指利用计算机技术对真实世界中的物体、场景或图像进行建模和重建的过程。
它广泛应用于计算机图形、计算机视觉、虚拟现实、增强现实等领域。
本文将为您介绍CT三维重建的指南。
第一步:数据获取CT三维重建的第一步是获取CT扫描数据,这通常是通过医学影像设备执行扫描来完成的。
扫描过程中,设备将使用X射线通过身体不同部分,并记录所通过的组织对射线的吸收情况。
这些数据将以图像的形式输出,用于后续的三维重建。
第二步:数据预处理在开始三维重建之前,首先需要对数据进行预处理。
这通常包括去除噪声、增加对比度、正规化数据等操作,以优化后续重建过程的质量。
预处理步骤的目标是从原始数据中提取出有用的信息,并消除影响重建结果的干扰因素。
第三步:图像分割第四步:三维重建算法选择选择适当的三维重建算法是进行CT三维重建的关键一步。
常用的重建算法包括曲面重建、体素重建、点云重建等。
曲面重建算法通常用于重建光滑的物体、场景或人体器官。
体素重建算法则主要适用于重建复杂的物体或场景。
点云重建算法则适用于从离散的点云数据中重建三维模型。
选择合适的重建算法可以根据具体应用的需求来决定。
第五步:重建结果优化在进行三维重建后,通常需要对重建结果进行优化和改进。
这可以包括去除重建中的噪声、填补重建中的空洞、平滑或细化重建结果等。
优化重建结果的目的是提高模型的精度和真实性,并减少重建过程中可能引入的误差。
第六步:三维可视化最后一步是对重建结果进行可视化。
可视化可以通过将重建结果渲染成逼真的图像或视频,或在虚拟现实或增强现实环境中展示重建结果来实现。
对于医学图像,三维可视化可以帮助医生更好地理解病情,指导诊断和治疗。
总结:CT三维重建是一项复杂而庞大的工程,需要综合考虑数据获取、预处理、图像分割、重建算法选择、结果优化和可视化等多个步骤。
每个步骤都需要仔细设计和调整,以确保最终的重建结果准确可靠。
只有通过不断的实践和优化,才能获得高质量的CT三维重建模型。
医疗影像学中的3D重建技术使用技巧医疗影像学中的3D重建技术是一种基于医学影像数据的三维图像重建技术,可以为医生提供更准确的诊断结果和治疗方案。
本文将介绍医疗影像学中的3D重建技术的使用技巧,帮助医生在临床实践中更好地应用这项技术。
首先,医疗影像学中的3D重建技术需要以高质量的二维医学影像数据为基础。
在进行3D重建之前,医生需要确保所使用的影像数据的分辨率高、噪声少,以提供更准确的建模结果。
此外,对于不同部位的影像数据采集,需要调整影像分辨率和数据采集速度,以满足不同区域对于图像细节和时间分辨率的需求。
其次,在进行3D重建之前,医生需要对图像进行预处理,以提高重建图像的质量。
预处理包括去噪、平滑、增强等操作,可以有效去除影像中的噪声和伪影,提高图像的对比度和细节。
此外,对于不同影像模态(如CT、MRI、超声等),需要针对性地选择不同的预处理方法,以提高重建结果的准确性和可视化效果。
然后,在进行3D重建时,医生需要选择适当的重建算法和参数。
常用的重建算法包括体绘制、等值面重建、体细分等。
医生需要根据具体的应用场景和目标,选择最合适的算法,以获得更准确、更真实的三维重建结果。
此外,合理设置重建参数也是关键,例如,体绘制中的融合阈值、等值面重建中的阈值等,都需要根据实际情况进行调整,以满足不同的应用需求。
此外,在进行3D重建时,医生需要注意图像配准和分割的准确性。
图像配准是将不同模态或不同时间点的影像进行对齐,以便在重建过程中使用多个数据来源,提高重建结果的准确性。
而图像分割则是将图像中的区域进行识别和标记,经常用于提取感兴趣的区域或器官,以便进行更精确的三维重建。
医生需要确保配准和分割结果的准确性,以避免对最终重建结果产生误差。
最后,在得到3D重建结果后,医生需要进行可视化和分析。
可视化是指将重建结果以直观的三维图像形式展示出来,以便医生观察和诊断。
医生可以通过交互操作,旋转、缩放、剖析等方式,深入地观察重建结果,获得更多有关解剖结构和病变特征的信息。
CT图片三维重建方法之3DSlicer篇3D Slicer导入Dicom数据之后才能应用的历史改写了,Png等格式的图像文件也能够导入到3D Slicer软件中进行重建等操作。
当然导入之后还要有一些参数的调整,不同的机器及不同的扫描参数,调整起来也不能千篇一律,不过还是有规律可寻的。
文中所述为本人的个人经验,如有不足之处还望批评指正。
基本条件1.首先需要有一个高质量的CT图像,以数字图像为佳,不建议用照片;2.取材于照片时曝光要均匀一致,不能有局部曝光不足等情况;3.图像不能有梯形失真,如果有则需要软件进行校正;4.图像如有缩放,要求所有图像等比例缩放;5.要保证所有图像的层距一致,不宜中间某幅图像丢失;6.图像在背景中的位置不能人为改动,即使位置改动也要求所有单幅图像都有一致性的改动;7.如为截图,要求所有截图的尺寸一致;8.图像的命名遵循一定规则,注意先后次序,先I后S,也就是从颅底层面到顶部层面排序,注意不能使用中文;9.图像需要有比例尺等参考,图像间距已知;10.仅需要轴位层面即可,其他注意事项可在文末留言。
虽说现在的PACS系统都提供Dicom文件格式,但也有部分医院只提供Png或Jpeg格式的图像。
以下图为例,扫描层距为5mm,图像格式为Png,来源于医众软件。
首先将上幅图像分解为大小一致的30张图片,保存为Png格式,用截图软件或其他方法都可以,注意不要保存到中文目录中。
将一组图片全部导入到3D Slicer软件中,不能按照常规导入Dicom数据的方法。
按照下图所示,拖动一幅图像到3D Slicer软件界面中,勾选Show Options(显示选项)。
去掉Single File(单幅图像)前面的对勾,点击OK,则会将一组图像文件作为一个序列导入到软件中。
导入后的图像轴位显示比例正常,矢状位及冠状位显示比例失调。
已知数据层距为5mm,在模块Volumes中对Image Spacing (图像间距)进行设定,第三个框为轴位层面之间距离(层距)设定为5mm。
河北工业大学硕士论文CT图像的三维重建摘要目前,CT,PET,MRI等成像设备均是获得人体某一部位的二维断层图像,再由一系列平行的二维断层图像来记录人体的三维信息。
在诊断中,医务人员只能通过观察一组二维断层图像,在大脑中进行三维数据的重建。
这就势必造成难以准确确定靶区的空间位置、大小及周围生物组织之间的关系。
因此,利用计算机进行医学图像的处理和分析,并加以三维重建和显示具有重要意义。
医学图像的三维可视化就是利用一系列的二维切片图像重建三维图像模型并进行定性、定量分析。
该技术可以为医生提供更逼真的显示手段和定量分析工具,并且其作为有力的辅助手段能够弥补影像成像设备在成像上的不足,能够为用户提供具有真实感的三维医学图像,便于医生从多角度、多层次进行观察和分析,能够使医生有效的参与数据的处理分析过程,在辅助医生诊断、手术仿真、引导治疗等方面都可以发挥重要的作用。
医学图像三维表面重建的主要研究内容包括医学图像的预处理,如插值、滤波等;组织或器官的分割与提取;复杂表面多相组织成份三维几何模型的构建等。
本文对CT 图像三维重建的关键技术进行研究,试图利用Marching Cubes(MC)算法实现对二维医学图像的三维重建,并且在重建前可以选择阈值,根据不同的阈值来重建不同的组织或器官。
而当前氩氦刀微创治疗肿瘤在国际国内得到了广泛的临床应用和研究。
因此,本文还对肿瘤的靶向治疗以及氩氦刀冷冻靶向治疗进行了一定的研究,特别针对靶向治疗中的精确定位进行相关的研究。
我们要分析氩氦刀定位中所需建立的复杂坐标系统,研究肿瘤靶向治疗中计算机精确定位系统的数学模型。
并在此基础,研究开发“氩氦刀靶向治疗计算机辅助精确定位系统”。
关键词:三维重建,靶向治疗,CT,图像处理,计算机辅助精确定位,氩氦刀iCT图像的三维重建ii THREE DIMENSION RECONSTRUCTION OF COMPUTEDTOMOGRAPHY IMAGESABSTRACTNowadays, imaging equipment, such as CT, PET, MRI, all have to follow the process ofderiving 3D data from a series of parallel 2D images to record the information of human body. Doctors can only observe 2D images and then reconstruct 3D data by imagination for diagnosis, which would surely lead to confusion in confirming the targeted region, targeted size and so forth. Therefore, it is of great significance to place computers onto the center stage in processing, analyzing, presenting, as well as 3D reconstructing of medical images.The so-called three-dimensional data visualization of medical images is to make full use of the 2D images in reconstructing 3D models, complemented by qualitative and quantitative analysis. This technology plays an important role in many fields. For instance, it provides doctors with a more real-world presentation and quantitative tool. It remedies the defect of imaging by some equipment as a powerful supplementary means. It offers users more real 3D medical images. It also gives doctors a chance to observe and analyze from multiple angles. More importantly, make them more involved in data analyzing and processing. In addition, it aids diagnosis, operation simulation and guide treatment as well.The main research contents of 3D surface reconstruction from medical images include image pre-processing, such as interpolating and filtering, segmenting and extracting tissues or organs of body, constructing 3D surface models.In this dissertation, key techniques for 3D reconstructing from medical images are studied. We use Marching Cubes arithmetic to reconstruct 3D images. In the course of reconstruction, the threshold could be inputed by user.Back to the real world, cryocare targeted cryoablation therapy is receiving widespread clinical practice and research both at home and abroad. For this reason, this dissertation has paid some special attention to tumour targeted and cryocare targeted cryoablation therapies, especially relevant research concerned with precise positioning. We should analyze the complicated coordinate systems required by cryocare targeting and study the mathematical model of computer aided navigation in exactitude for tumour targeted therapies. Building upon all these, our final goal is to develop a “Computer aided navigation in exactitude system for Cryocare Targeted Cryoablation Therapy”.KEY WORDS: 3D reconstruction, targeted therapy, CT, image processing, computer aided navigation in exactitude, cryocare河北工业大学硕士论文目录第一章绪论 (1)§1-1引言 (1)§1-2医学图像三维重建与可视化概念 (1)1-2-1三维重建的一般过程 (1)1-2-2可视化方法的概念及分类 (1)§1-3国内外研究概况 (3)§1-4本课题研究内容 (4)第二章医学图像信息的处理 (5)§2-1引言 (5)§2-2信息源的分析 (5)2-2-1信息源的类型 (5)2-2-2医学信息源的表现形式 (6)2-2-3不同格式医学图像的获取 (6)§2-3信息源的处理 (7)2-3-1信息的转化 (7)2-3-2医学数据的处理 (8)2-3-3CT数据的特点 (11)§2-4图像的预处理 (12)2-4-1平滑(滤波)处理的基本方法 (12)2-4-2断层图像间的插值 (15)2-4-3医学图像的分割 (17)第三章图像三维重建及可视化技术研究 (20)§3-1引言 (20)§3-2基于三维数据的建模方法 (20)3-2-1物体表面重建(基于表面的方法) (20)3-2-2直接体视法(基于体数据的方法) (22)§3-3医学图像的三维重建与可视化 (23)3-3-1三维可视化及重建的发展和现状 (23)3-3-2医学图像可视化及三维重建的应用 (25)3-3-3医学图像的三维重建技术 (26)iiiCT图像的三维重建第四章基于CT图像的三维重建 (30)§4-1引言 (30)§4-2医用CT机的历史与发展现状 (30)§4-3CT图像的获取、处理及重建 (32)§4-4CT图像的相关研究 (34)第五章肿瘤靶向治疗中的计算机精确定位系统的研究 (39)§5-1肿瘤靶向治疗的研究 (39)5-1-1肿瘤靶向治疗简介 (39)5-1-2氩氦刀肿瘤冷冻靶向治疗的一些相关研究 (40)5-1-3氩氦刀靶向治疗肿瘤的一些特点及应用 (44)§5-2靶向治疗计算机辅助精确定位研究 (45)5-2-1计算机辅助靶向治疗精确定位的必要性 (45)5-2-2坐标系的建立和转换 (47)5-2-3模型的建立 (50)§5-3氩氦刀靶向治疗计算机辅助精确定位系统的研究 (54)5-3-1平台的选择 (55)5-3-2系统界面及功能 (56)第六章结论 (62)§6-1本课题研究的总结 (62)§6-2本课题研究工作的展望 (63)参考文献 (65)致谢 (68)攻读学位期间所取得的相关科研成果 (69)iv河北工业大学硕士论文第一章绪论§1-1 引言进入70 年代以来,随着计算机断层扫描(CT:Computed Tomography),核磁共振成像(MRI:Magnetic Resonance Imaging),超声(US:Ultrasonography)等医学成像技术的产生和发展,人们可以得到人体及其内部器官的二维数字断层图像序列。
C T三维重建指南1、脊柱重建:腰椎:西门子及GE图像均发送至西门子工作站,进入3D选项卡A、椎体矢状位及冠状位:a.选择骨窗薄层图像(西门子1mm70s;),载入3D重建,调整定位线,使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致,并将横断位定位线与两者垂直,将三幅图像模式改为MPR;b.横断位作为定位相,做矢状位重建,打开定位线选项卡,点击垂直定位线,变换数字顺序,使其从右向左,选择层厚3mm,层间距3mm,方向平行于棘突-椎体轴线,两边范围包全椎体及横突根部(一般为19层),点击确定,保存;c.矢状位作为定位相,打开曲面重建选项卡,沿各椎体中心弧度画定位相曲线,范围包全,双击结束,选择层厚3mm,层间距3mm,变换数字顺序,使其从前向后,范围前至椎体前缘,后至棘突根部(一般为19层),点击确定,保存。
B、椎间盘重建:a.选择软组织窗薄层图像(西门子1mm30s;),载入3D重建,调整定位线,使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致,并将横断位定位线与两者垂直,将三幅图像模式改为MPR;b.矢状位作为定位相,做椎间盘重建,打开定位线选项卡,点击水平定位线,变换数字顺序,使其从上向下,选择层厚3mm,层间距3mm,层数5层,方向沿椎间隙走行方向,做L1/2-L5/S1椎间盘,注意右下角图像放大,逐个保存。
注意:脊柱侧弯患者,椎间盘重建过程中需不断调整冠状位定位相上矢状定位线(红色),使其保持与相应椎间隙垂直。
C、椎体横断位重建:椎体骨质病变者,如压缩性骨折、骨转移、PVP术后等病人,加做椎体横断位重建,矢状位图像做定位相,沿病变椎体轴向,做横断位重建,注意重建图像放大,保存。
打片:矢状位及冠状位二维一张:8×5;椎间盘一张:6×5;若为椎体骨质病变者,椎间盘图像不打,打椎体横断位重建图像,共两张胶片。
颈椎A、椎体矢状位及冠状位:a.选择骨窗薄层图像(西门子1mm70s;),载入3D重建,调整定位线,使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致,并将横断位定位线与两者垂直,将三幅图像模式改为MPR;b.横断位作为定位相,做矢状位重建,打开定位线选项卡,点击垂直定位线,变换数字顺序,使其从右向左,选择层厚3mm,层间距3mm,方向平行于棘突-椎体轴线,两边范围包全椎体及横突根部(一般为17-19层),点击确定,保存;c.矢状位作为定位相,打开曲面重建选项卡,沿各椎体中心弧度画定位相曲线,范围包全,注意从斜坡开始,双击结束,选择层厚3mm,层间距3mm,变换数字顺序,使其从前向后,范围前至椎体前缘,后至棘突根部(一般为15-17层),点击确定,保存。
第二章Siemens 16螺旋CT常用后处理技术及应用多层CT后处理技术是指经过计算机软件处理,将连续横断层扫描所收集的信息重建为直观的任意平面和任意角度的二维或三维立体图像的一种影像学技术,是图像处理技术的一次重大飞跃。
三维重建的图象具有较高的空间和时间分辨率,可以重建出多种多样的高质量的多维图像。
各种重建方法利于显示组织器官内复杂解剖关系和多种组织的细微结构,有利于病变的准确定位及立体显示。
为医生提供了更多的信息。
2003年临床应用的Siemens 16层螺旋CT具有扫描速度快,大范围容积扫描的特点,并以薄层或超薄层重建间隔的优势,再应用软件进行后处理成像,从而获得二维和三维的清晰图像。
三维重建图像遵从准那么:所有的图像都必须来自一个病人并且来自同一个检查,且具有相同的重建中心和视野。
进行三维处理时至少要装载3幅,最多可装载1024幅图像〔图像多于1024幅时,系列将被拆分〕。
所有图像都必须具有相同的X/Y坐标和FOV。
层厚小于或等于3 mm,30-50%的薄层重叠重建。
一般来说,层厚越薄,效果越好。
螺旋扫描较序列扫描要好。
VRT、SSD、MIP 需要使用标准或光滑“卷积核〞算法的图像,卷积核数值越小图象越柔和。
MPR建骨结构使用高分辨率算法,卷积核数值越大图象越锐利。
我院应用三年以来,通过大量的病例实践,深受临床各科医生欢送,现就我们的使用经验逐一予以介绍。
一多平面重建〔Multi-planar Reformatting , MPR〕MPR是在三维容积的任意方位进行交互式导航,。
在CT任意断面上按需要划线,然后沿该划线将断面上的层面重组,即可获得该划线平面的实时二维重建图象。
MPR可以同时显示轴位、矢状位和冠状位及任意斜位层面,并可任意改变重建的位置和层厚以利于观察不同组织细微结构。
MPR可较好地显示组织器官内复杂解剖关系,有利于病变的准确定位。
曲面重建〔CPR〕:在容积数据的根底上,沿感兴趣区划一条曲线,计算指定曲面的所有象素的CT值,并以二维的图象形式显示出来,以将弯曲的不在同一平面上的解剖结构经追踪后显示在同一平面上。
螺旋ct三维重建技术路线工作方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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医疗影像系统中的三维重建技术应用教程在现代医学领域,医疗影像系统是一项非常重要的技术。
通过医疗影像系统,医生可以准确地观察和分析人体内部的结构和异常情况。
而三维重建技术在医疗影像系统中的应用,则可以为医生们提供更全面、直观的信息,帮助他们做出更准确的诊断和治疗方案。
本文将介绍医疗影像系统中的三维重建技术及其应用。
一、三维重建技术的基本原理三维重建技术是根据医学影像系统中获取到的二维图像信息,通过计算机处理和算法分析,生成一个具有三维形状和结构的模型。
具体而言,三维重建技术包含以下几个基本步骤:图像获取、图像处理、图像配准、三维重建和可视化。
首先,通过医学影像设备如CT扫描、MRI等,获得人体内部的二维图像。
这些图像是通过对不同切面的扫描,获取到的多个二维图像。
然后,对这些图像进行预处理,包括图像增强、噪声去除等操作,以提高图像质量和准确性。
接下来,对这些二维图像进行配准,将不同切面的图像进行对齐,以便构建一个完整的三维模型。
这一步骤通常会使用特定的算法和技术,如图像对比、特征点匹配等。
完成图像配准后,通过三维重建算法,将二维图像转换为三维模型。
这个过程主要是通过将二维图像中的各个点和特征进行测量和计算,描绘出形体的外轮廓和内部结构。
最后,将生成的三维模型进行可视化处理,使其可以在计算机屏幕上以更直观的方式显示出来。
医生可以通过旋转、缩放等操作,全方位地观察和分析三维模型,以辅助诊断和治疗。
二、医疗影像系统中的三维重建技术应用1. 协助手术规划和辅助操作三维重建技术可以将患者的实际解剖结构以三维模型的形式展示出来,帮助医生做出手术规划。
通过对三维模型的观察和分析,医生可以更加直观地了解患者的解剖情况,预判手术风险,并决定合适的手术路径和术式。
对复杂手术,如脑外科手术、心脏手术等,三维重建技术具有不可替代的作用。
2. 诊断疾病和异常通过对医学影像系统中的二维图像进行三维重建,可以更全面、准确地观察和评估人体内部的疾病和异常情况。
ct数据三维建模的方法-回复CT数据三维建模的方法引言:随着医学图像处理和计算机科学的快速发展,CT(计算机断层扫描)成为了医生进行诊断和手术规划的重要工具。
然而,直接使用CT图像进行医学分析和操作存在一些困难,因为CT图像是二维的,并且在某些情况下难以理解。
因此,将CT数据转换为三维模型是一种将医学图像信息可视化的有效方法。
本文将介绍CT数据三维建模的方法,逐步解释每个步骤。
步骤一:数据获取和预处理首先,需要收集CT图像数据。
CT扫描利用X射线通过身体的不同组织层面来获取图像。
采集到的数据需要通过DICOM(数字图像和通信医学)格式保存,并确保与计算机系统兼容。
预处理是为了减少噪声和增强图像质量,包括去除伪影、滤波和重建算法等。
步骤二:图像分割图像分割是将CT图像中的不同组织结构或对象边界分离开来的过程。
它是构建三维模型的基础步骤。
分割可以使用手动或自动的方法实现。
手动分割需要医生通过绘制轮廓来识别感兴趣的结构,但这种方法费时费力且容易出错。
自动分割主要利用阈值分割、区域生长、边缘检测等算法来识别并分离结构。
根据不同的结构特征,可以选择适当的分割算法。
步骤三:三维重建在图像分割完成后,需要将分割结果转换为三维模型。
三维重建技术可以分为基于体素和基于表面的方法。
基于体素的方法将分割结果表示为体素网格,可以通过将体素赋予不同的属性(如颜色、密度等)来创建三维模型。
基于表面的方法则通过连接边界点或提取表面轮廓创建模型。
步骤四:模型编辑和修复创建三维模型后,可能需要进行模型编辑和修复。
模型编辑包括移动、旋转、缩放等操作,以使模型适应特定的需求。
模型修复主要是为了修复因图像分割和重建过程中产生的缺陷或不完整的区域。
通常使用填充、平滑和修剪等技术对模型进行修复。
步骤五:模型渲染和可视化模型渲染是将模型表面赋予逼真的外表特征的过程。
通过为模型添加材质、纹理和光照等属性,可以提高模型的真实感和可视化效果。
模型渲染技术包括平面渲染、阴影、投影和体积渲染等方法。
CT三维重建技术医学三维重建(three dimensions reconstructure,3D)是近10年发展起来的借助计算机对生物组织结构影像的连续图像进行后处理,获得三维图像并能进行定量测量的一项形态学研究的新技术与新方法。
传统医学影像获得的是二维图像,临床医师需要在此基础上通过空间思维综合过程建立起抽象的三维立体图像,由于患者个体的差异及手术医师个人思维方式的不同,容易对手术的精确性产生不利影响。
螺旋CT(spiral CT, SCT)扫描设备用多排高速螺旋CT, 扫描基线与病变部位横径平行,通过调整扫描层厚度、扫描时间等条件,可满足不同图像要求。
CT扫描数据传送到计算机工作台,采用3D重建软件进行处理,选用合适的重建算法完成图像重建,按人体解剖坐标轴的原则,图像逐层显示并围绕X轴(身体左右轴)和Z轴(身体上下纵轴)旋转,选择对病变显示良好,或对手术有参考价值的层面摄取图像。
同时,在显示整体结构的基础上,通过立体切割法,可以去除部分解剖结构,使感兴趣的结构更为清晰并有利于各种数据的测量。
CT三维重建技术在骨科疾病的诊断中应用广泛。
比如重叠因素较多的脊柱病变、髋臼骨折、胫骨平台骨折等。
3D图像可以立体地、多角度地显示骨骼与其相邻结构的解剖关系,指导手术方案,模拟手术切除,预测手术的可能性。
在心脏介入手术方面,对于有冠脉变异但又需要做冠脉搭桥手术的病人,术前的三维重建对手术的可行性具有重要意义。
在其它复杂而又需要明确解剖结构的部位,三维重建也具有重要的应用价值,例如下颌骨的隐匿性骨折的诊断等。
三维重建技术能清晰地、立体地显示解剖结构及病变,明确毗邻关系,提高诊断的准确率,有利于治疗方案的选定和手术效果的预测。
该技术还可大大减少扫描过程中病人因呼吸或疼痛等原因引起的伪影,尤其适用于危急病人的检查。
同时,它作为一种新的影像学技术,在医学教育中也有广泛应用前景,如虚拟手术及解剖教学等。
CT三维重建指南1、脊柱重建:腰椎:西门子及GE图像均发送至西门子工作站,进入3D选项卡A、椎体矢状位及冠状位:a. 选择骨窗薄层图像(西门子 1mm 70s;GE 0。
625mm BONE),载入3D重建,调整定位线,使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致,并将横断位定位线与两者垂直,将三幅图像模式改为MPR;b。
横断位作为定位相,做矢状位重建,打开定位线选项卡,点击垂直定位线,变换数字顺序,使其从右向左,选择层厚3mm,层间距3mm,方向平行于棘突—椎体轴线,两边范围包全椎体及横突根部(一般为19层),点击确定,保存;c. 矢状位作为定位相,打开曲面重建选项卡,沿各椎体中心弧度画定位相曲线,范围包全,双击结束,选择层厚3mm,层间距3mm,变换数字顺序,使其从前向后,范围前至椎体前缘,后至棘突根部(一般为19层),点击确定,保存。
B、椎间盘重建:a。
选择软组织窗薄层图像(西门子 1mm 30s;GE 0.625mm STND),载入3D重建,调整定位线,使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致,并将横断位定位线与两者垂直,将三幅图像模式改为MPR;b。
矢状位作为定位相,做椎间盘重建,打开定位线选项卡,点击水平定位线,变换数字顺序,使其从上向下,选择层厚3mm,层间距3mm,层数5层,方向沿椎间隙走行方向,做L1/2-L5/S1椎间盘,注意右下角图像放大,逐个保存。
注意:脊柱侧弯患者,椎间盘重建过程中需不断调整冠状位定位相上矢状定位线(红色),使其保持与相应椎间隙垂直。
C、椎体横断位重建:椎体骨质病变者,如压缩性骨折、骨转移、PVP术后等病人,加做椎体横断位重建,矢状位图像做定位相,沿病变椎体轴向,做横断位重建,注意重建图像放大,保存。
打片:矢状位及冠状位二维一张:8×5;椎间盘一张:6×5;若为椎体骨质病变者,椎间盘图像不打,打椎体横断位重建图像,共两张胶片。
颈椎A、椎体矢状位及冠状位:a。
选择骨窗薄层图像(西门子 1mm 70s;GE 0。
625mm BONE),载入3D重建,调整定位线,使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致,并将横断位定位线与两者垂直,将三幅图像模式改为MPR;b. 横断位作为定位相,做矢状位重建,打开定位线选项卡,点击垂直定位线,变换数字顺序,使其从右向左,选择层厚3mm,层间距3mm,方向平行于棘突-椎体轴线,两边范围包全椎体及横突根部(一般为17—19层),点击确定,保存;c. 矢状位作为定位相,打开曲面重建选项卡,沿各椎体中心弧度画定位相曲线,范围包全,注意从斜坡开始,双击结束,选择层厚3mm,层间距3mm,变换数字顺序,使其从前向后,范围前至椎体前缘,后至棘突根部(一般为15—17层),点击确定,保存。
B、椎间盘重建:a。
选择软组织窗薄层图像(西门子 1mm 30s;GE 0。
625mm STND),载入3D重建,调整定位线,使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致,并将横断位定位线与两者垂直,将三幅图像模式改为MPR;b。
矢状位作为定位相,做椎间盘重建,打开定位线选项卡,点击水平定位线,变换数字顺序,使其从上向下,选择层厚2mm,层间距2mm,层数5层,方向沿椎间隙走行方向,做C2/3—C6/7椎间盘,注意右下角图像放大,逐个保存.注意:脊柱侧弯患者,椎间盘重建过程中需不断调整冠状位定位相上矢状定位线(红色),使其保持与相应椎间隙垂直.C、椎体横断位重建:椎体骨质病变者,如压缩性骨折、骨转移、PVP术后等病人,加做椎体横断位重建,矢状位图像做定位相,沿病变椎体轴向,做横断位重建,注意重建图像放大,保存。
打片:矢状位及冠状位二维一张:6×5或8×5;椎间盘一张:6×5;若为椎体骨质病变者,椎间盘图像不打,打椎体横断位重建图像,共两张胶片。
胸椎A、椎体矢状位及冠状位:a。
选择骨窗薄层图像(西门子 1mm 70s;GE 0.625mm BONE),载入3D重建,调整定位线,使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致,并将横断位定位线与两者垂直,将三幅图像模式改为MPR;b. 横断位作为定位相,做矢状位重建,打开定位线选项卡,点击垂直定位线,变换数字顺序,使其从右向左,选择层厚3mm,层间距3mm,方向平行于棘突-椎体轴线,两边范围包全椎体及横突根部(一般为19层),点击确定,保存;c. 矢状位作为定位相,打开曲面重建选项卡,沿各椎体中心弧度画定位相曲线,范围包全,双击结束,选择层厚3mm,层间距3mm,变换数字顺序,使其从前向后,范围前至椎体前缘,后至棘突根部(一般为19层),点击确定,保存.打片:矢状位及冠状位二维一张:8×5;椎间盘一张:可选择6×8。
胸腰椎联合:A、椎体矢状位及冠状位:a. 选择骨窗薄层图像(西门子 1mm 70s;GE 0。
625mm BONE),载入3D重建,调整定位线,使椎体冠状位、矢状位定位线与解剖位置一致,并将横断位定位线与两者垂直,将三幅图像模式改为MPR;b. 横断位作为定位相,做矢状位重建,打开定位线选项卡,点击垂直定位线,变换数字顺序,使其从右向左,选择层厚3mm,层间距3mm,方向平行于棘突—椎体轴线,两边范围包全椎体及横突根部(一般为19层),点击确定,保存;保存完胸腰椎联合片后,可相应放大胸椎及腰椎范围矢状位,分别保存,利于图像观察。
c. 矢状位作为定位相,打开曲面重建选项卡,沿各椎体中心弧度画定位相曲线,范围包全,双击结束,选择层厚3mm,层间距3mm,变换数字顺序,使其从前向后,范围前至椎体前缘,后至棘突根部(一般为19层),点击确定,保存。
保存完胸腰椎联合片后,可相应放大胸椎及腰椎范围冠状位,分别保存,利于图像观察。
视情况需要,决定是否做腰椎间盘重建。
B、椎体横断位重建:椎体骨质病变者,如压缩性骨折、骨转移、PVP术后等病人,加做椎体横断位重建,矢状位图像做定位相,沿病变椎体轴向,做横断位重建,注意重建图像放大,保存。
打片:共四张:冠状位及矢状位胸腰椎联合图像,冠状位及矢状位打两张5×4,横断位骨窗两张胶片。
椎体特殊增强重建要求(介入科):脊柱增强扫描:用增强薄层序列软组织窗进行重建,病变范围累及椎体做横断位软组织窗重建,以显示病变与血管关系。
骨折、骨质破坏等椎体横断位重建时注意保留后方皮肤,不宜放过大,以用作穿刺通路测量关节二维+三维重建:各关节重建均要顺关节面方向做冠状位及矢状位图像,而非扫描图像的冠状位及矢状位,因此载入西门子工作站3D选项卡后,需调整定位线,使各定位线沿关节面走行方向,并保持各线之间的垂直关系,并以横断面作为定位相,做冠状位及矢状位重建,层厚选择3mm,层间距3mm。
特殊关节重建:肘关节:因肘关节摆位问题,较难同时顾及肱骨内外侧髁及尺桡骨上段解剖关系,因此,需要根据病变部位,若位于肱骨下端,则以肱骨内外侧髁为基准线,做冠状位矢状位;若病变位于尺桡骨上段,则以尺桡骨上段关节面作为基准线,做冠状位矢状位;髋关节:以髋关节走行方向做冠状位矢状位之外,在髋关节冠状位图像上,平行于股骨颈走行方向,做股骨颈长轴位重建。
手及足:手及足做冠状位重建时,调整定位线角度,尽可能使多的掌骨或跖骨位于同一层面上。
长骨:肱骨、尺桡骨、股骨及胫腓骨重建时,至少以一端关节面作为定位标准.打片:二维重建一张胶片,平扫横断位骨窗一张胶片,三维一张彩色胶片。
腹盆部二维重建:定位线调整至标准解剖位置,横断位做定位相,做冠状位及矢状位成像,层厚5mm,层间距5mm,范围包全。
打片:冠状位及矢状位两张胶片,横断位两张胶片(仅腹部的只打一张)食管气管二维重建:定位线调整至标准解剖位置,横断位做定位相,做矢状位图像,包全食管及气管范围,层厚3mm,层间距3mm;冠状位:以矢状位做定位相,沿食管气管走行方向做曲面重建,层厚3mm,层间距3mm。
打片:二维一张胶片,横断位纵隔窗及肺窗两张胶片。
血管重建:头颈部血管CTA:GE扫描:A. 血管剪影:AW461工作站左侧ADD/SUB标签,选择薄层动脉期所有图像(注意确保最下一栏所有图像被选中),点击Select Series,同样选择平扫薄层图像,点击后面一个Select Series,中间换成 - ,单击=,形成新的序列;B. 血管三维重建,选择剪影后图像,进入Volume Rendering选项,采用修剪或清除左上角长血管方式,将头颈部血管显示全,利用Batch存图(注意图像放大),向左旋转加向下旋转;C. 血管二维评价:选择原始未剪影增强薄层图像,进入Vessel IQ选项,选择Bilateral Carotid Vertebral Artery,分别标注两侧颈内动脉及椎动脉,颈内动脉范围选择自扫描起始点,至大脑中动脉M1中段,椎动脉自扫描起始点至基底动脉上段;(注意选择Multiple points);每根血管存图,照相(4×4,一张胶片)。
打片:彩图一张:脑血管三维,3×4,向左旋转6张,向下旋转6张,可隔一张打一张;上述血管拉直图胶片一张;横断位厚层图胶片一张。
现西门子头颈部动脉扫描较少,暂不详细介绍。
肺动脉血管CTA:GE能谱扫描:A. 选择薄层能谱图像,点击VR进入,自动载入能谱数据。
根据需要,可选择长血管或切割,最终留肺动脉主干及分支,尽量去除肺静脉及心腔。
B. 打开能谱,左键图像左上方 GSI,改为MONO……,调KeV至55,以更好显示末端分支。
旋转存图.C。
利用定位线及旋转,在二维MIP图(5mm,不宜过厚,会遮盖小栓子),显示两肺各叶、段分支主干,若有栓子,箭头标注。
D。
选做冠状位或斜冠状位MIP图。
打片:三维彩图一张;MIP图一张;横断位肺窗及增强纵隔窗各一张。
西门子扫描:夜班西门子扫描图像可传至GE工作站做,无能谱处理一项,其他同前.西门子工作站可用Circulation选项卡自动筛选栓子,Inspace做三维图像,3D做各分支MIP图像。
要求同前.主动脉CTA:主动脉全程或胸主动脉CTA:A。
选择薄层图像,点击Vessel IQ,选择主动脉程序,进入自动去骨;B。
利用剪切或者长血管,从主动脉瓣,至扫描野下缘,留主动脉全程,保留三根毛、腹腔干、肠系膜上动脉、肾动脉等主要分支起始段,末端细小分支可不显示,以免遮盖主动脉显示。
存图,照相。
C。
利用血管分析包,选择主动脉瓣水平为Start Point,向下延伸,若为主动脉全程,末端点击至一侧髂动脉近段(若有病变,如夹层累及一侧髂动脉,则一直延伸至病变范围),拉直及曲面MIP图像存图。
D。
以主动脉弓方向,做主动脉斜矢状位,层厚3mm,层间距3mm,范围包全主动脉即可。