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      CTA二維及三維影像后處理技術(圖文)

      放射沙龍 2021-10-28 06:22:56

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      二維圖象后處理:


      ①多平面重建(MPR)


      MPR是從原始的橫軸位圖象經后處理獲得人體組織器官任意的冠狀、矢狀、橫軸、和斜面的二維圖象處理方法,與MR圖象十分相近,顯示全身各個系統器官的形態學改變,尤其在判斷顱底、頸部、肺門、縱隔、腹部、盆腔及大血管等解剖和器處理官的病變性質、侵及范圍、毗鄰關系有著明顯優勢。




      ② 曲面重建(CPR):是MPR的一種特殊方法,適合于人體一些曲面結構器官的顯示,如:頜骨、迂曲的血管、支氣管等。曲面重建圖象的客觀性頜準確性和操作者點畫線的精確性有很密切的關系。

      c)計算容積重建(CVR):CVR是MPR的另一種特殊方式。它是通過適當增加冠狀、矢狀、橫軸面和斜面圖像的層厚,以求能夠較完整地顯示與該平面平行走行的組織器官結構的形態,如:血管、支氣管等.同時也可以增加圖像的信噪比。



      采集數據要求:

      1)擺正體位;

      2)頭頸部器官和骨骼采集層厚≤ 1.0mm/每層,胸腹部器官采集層厚≤ 3.0mm/每層,重疊50%重建;

      3)重建函數選用FC 10(軟組織)/FC30(骨骼);

      4)對手、腳掌骨及關節等部位在確保掃描范圍足夠的情況下,盡量采用小視野放大掃描;

      5)胸鎖關節、肩關節及髖關節等部位重建圖像時須選用RASP以除去偽影干擾。PWh影像園XCTMR.com


      二維圖像后處理技術要點:


      1)適當調整窗寬、窗位;

      2)小間隔(<2mm)生成軸位預覽圖像以確定病變位置和范圍;

      3)針對已確定的病變范圍調整間隔、層厚和圖像幀數生成MPR圖像;

      4)如病人體位不正,須用斜面重建方式進行調整以獲得對稱圖像。


      三維圖像后處理:


      (a)三維容積重建


      容積重建(VR):


      VR是目前多層面螺旋CT三維圖像后處理中最常用的技術之一。VR圖像主要適用于顯示以下器官和系統的病變。


      (1)骨骼


      VR圖像可以立體、直觀和清晰地顯示正常顱骨、軀干骨和四肢骨的生理性突起(如:棘、粗隆、結節和嵴等)、凹陷(如:窩、溝和壓跡等)、空腔(如:腔、竇、管、道、孔等)和膨大(如:頭、頸和髁等),以及關節的骨性結構(如:關節頭和關節盂等)的形態。對長骨、短骨、扁骨和不規則骨,特別是對顯示解剖結構和關系復雜的腕關節、踝關節、肘關節、肩關節、髖關節和脊柱及其附件的骨折,關節脫位,畸形以及骨腫瘤等病變的位置、程度、范圍和與周圍組織器官的毗鄰關系,對骨科和整形外科制定手術方案、預測手術的可能性及評估手術的愈后等都具有很高的臨床應用價值。




      采集數據要求:


      a)擺正體位:

      b)采集層厚<2.0 mm/每層,重疊重建間隔≤ 0.5 mm;

      c)選用骨骼重建函數FC30:

      d)對手、腳掌骨及關節等部位在確保掃描范圍足夠的情況下,盡量采用小視野放大掃描;

      e)胸鎖關節、肩關節及髖關節等部位重建圖像時須選用RASP參數以除去偽影干擾;

      f)頜面部掃描時病人應取張口位(或咬牙墊)。


      圖像后處理技術要點:



      a)準確選擇預設CT值的上下限,尤其是對較薄的扁骨(如:肩胛骨)重建時應特別慎重以免造成人為的骨質缺損或破壞的假象;

      b)必要時可用CIipping、Cutting等工具除去掃描托架、固定石膏等影像的干擾和清晰地顯露病變:

      c)對骨關節可用Seed技術施行電子關節分離,以便更清楚地觀察關節頭和關節蓋;

      d)適當調整偽彩色和遮蓋光線的強度,以使圖像更清晰、色彩更逼真:e)在判斷解剖結構復雜或細小的骨折縫隙和游離碎片時需要借助MPR圖像準確定位;

      f)多角度旋轉圖豫盡可能清晰、完整地顯示病變部位以及與鄰近結構的三維空間關系。


      2)血管系統


      VR作為MS-CTA的主要后處理技術在血管系統特別是對動脈血管系統病變要以清晰、確切地顯示大范圍復雜血管的完整形態、走行和病變,圖像立體感強,能以多角度直觀地顯示病變與血管、血管之間以及血管與周圍其它器官之間的三維空間解剖關系,其診斷價值已經被臨床醫生認可。對大動脈血管病變如:動脈瘤、動靜脈畸形、狹窄、梗塞、閉塞、夾層和血管壁的鈣化等的診斷已經基本取代了DSA檢查。對腦動脈瘤的診斷國、內外有關研究報告證實3D-CTA具有很高的準確性、敏感性和特異性,可以確切地檢出瘤體直徑<3mm的腦動脈瘤。作為一種快速和非創傷性檢查手段,可以準確地顯示瘤體的位置、形態和大小,評價瘤頸部與瘤體、載瘤動脈和周圍血管之間的空間關系,模擬手術入路為選擇適當的手術治療方案提供直觀、可靠的依據,可以作為腦動脈瘤的首選影像學診斷方法。近年來,有許多文獻報道主張用3D-CTA取代或部分取代DSA診斷腦動脈瘤。





      腦動脈CTA數據采集要求:


      a)采集層厚≤ 3.0mm/每層;

      b)重疊重建間隔≤ 2.0mm;

      c)選用軟組織重建函數,如FC=10/43;

      d)對比劑用量1.0-2.0ml/kg;

      e)注射速率2.5-3.0ml/sec;

      f)延遲時間15-20sec.,必要時可用對比劑跟蹤技術(Sure-Start);

      g)掃描方向自下而上;

      h)對Willis環動脈瘤掃描范圍自第一頸椎向上10cm,并盡量采用放大掃描技術。


      其圖像后處理技術要點:


      a)準確選擇預設CT值的上下限,過高或過底均會影像病變顯示的清晰度和真實性。但是,適當提高下限值可以鑒別后交通動脈是動脈瘤還是漏斗樣擴張,逐漸改變域值后,動脈瘤仍保持圓頂,而漏斗樣擴張則變成錐形;

      b)用Clipping或Cutting等工具除去下矢狀竇、直竇和大腦大靜脈以及顱骨等影像的干擾;

      c)從前后、后前、左右側位和頭側和腳側仔細觀察血管形態查找動脈瘤;

      d)適當調整偽彩色和遮蓋光線的強度,以使圖像更清晰、色彩更逼真;e)在疑有直徑<2.0mm的動脈瘤時需要借助Fly-around技術輔助判定;

      f)多角度旋轉圖像習可能清晰、完整地顯示瘤頸部與瘤體、載瘤動脈和周圍血管之間的三維空間關系;

      g)對于后交通動脈瘤,也可行3D-MRA檢查會更好地顯露動脈瘤的全貌,而無顱底骨的干擾。


      影響腦動脈CTA后處理圖像質量的主要因素:


      a)數據采集層厚:薄層(<3mmb)采集數據可提高其分辨率。、

      b)對比劑劑量:適當的對比劑劑量(100ml左右)可保證血管中有較高的對比劑濃度,使血管影像特別是細小血管的影像更清晰、更真實。

      c)對比劑注射速率:注射速率應>3.0ml/s,以避免掃期間血管中對比劑被血流稀釋,使其濃度保持較高的峰值狀態。

      d)延遲時間:它是數據采集成敗的關鍵。過早開始掃描,血管內的對比劑尚未達到峰值、未充分與血液混合均勻;反之,對比劑則被血流稀釋且過多地進入靜脈和血管周圍組織,從而影響靶血管的成像質量。

      e)心臟每搏輸出量和循環時間:心臟功能和循環時間有個體差異,最佳延遲時間也會不同。因此,在制定掃描計劃前應了解病人的心臟功能狀況,以便根據具體情況調整延遲時間。

      f)肩部骨偽影:弓上分支血管受肩部骨偽影的影響較大。因此,在掃描計劃中應選擇RASP參數以除去骨偽影的干擾。


      泌尿系統


      VR圖像可以清晰地顯示經對比劑強化的腎臟、腎盞和腎盂的完整形態,以及全程輸尿管的走行和梗阻、狹窄部位和狹窄程度,并能以多角度直觀地顯示腎臟、輸尿管與周圍血管以及骨骼之間的解剖關系。


      VR在泌尿系統疾病的檢查中,可以通過去骨、剪切、旋轉來顯示腎盂、輸尿管、膀胱,也可以保留脊椎、骨盆,也可以將泌尿系統的器官和骨骼用不同的顏色區別開。腫瘤應用VR多曲線調整(Free setting Multi-Threshold values Curve)技術可以將經對比劑強化的各系統和器官的腫瘤在同一幅三維圖像上同時獲得骨、血管和軟組織的影像,能夠對腫瘤準確地定位、完整地顯示病灶本身的狀態以及與周圍組織器官和血管的毗鄰關系和受侵及、擠壓移位等情況。經處理后的圖像可以對病變進行任意角度的旋轉,多方位觀察和分析。為了清晰地顯示病灶的隱蔽部分,可對圖像進行剪裁、切割、鉆洞和制作自動電影,為臨床醫生對疾病做出正確的判斷提供更加豐富的影像學信息。


      采集數據要求:


      a)采集層厚根據不同部位和病變大小適當選擇(一般層厚應小于3.0mm/每層);


      b)延遲掃描時間應根據腫瘤血供情況確定;

      c)重建函數應選擇FC 10/43;

      d)采用重疊重建。


      圖像后處理技術要點:


      a)準確調整多曲線;

      b)針對不同組織的CT值設置偽彩色;
      C)對解剖結構復雜或小病灶應參照MPR圖像。


      密度容積重建(IVR)


      IVR圖像利用全部體元的深度和透過度信息成像,主要適用于觀察腹部和肺部CT值差別較小的組織器官。采集數據要求和圖像后處理技術要點與SVR相同;


      圖像后處理技術要點:


      1)準確調整多曲線;

      2)適當調整窗寬和窗位。




      IVR圖象顯示支氣管與肺部腫瘤之間的關系,此病例雖然沒有進行增強,
      但是通過圖象后處理仍然清晰地 顯示出肺內支氣管及腫瘤組織,并且可以看到腫瘤支氣管關系密切。


      最大密度投影(MIP)


      MIP是利用容積數據中在視線方向上密度最大的全部像元值成像的投影技術之一。因為成像數據源自三維容積數據,因而可以隨意改變投影的方向;因為成像數據取自三維容積數據中密度最大的像元值,因而其主要的優勢是可以較真實地反映組織的密度差異,清晰確切地顯示經對比劑強化的血管形態、走行、異常改變和血管壁的鈣化以及分布范圍,對長骨、短骨、扁骨等的正常動態和骨折、腫瘤、骨質疏松等病變造成的骨質密度的改變也非常敏感。此外,對體內異常的高密度異物的顯示和定位也具有特別的作用。由于以上特點,MIP作為一種有效的常規三維圖像后處理技術廣泛地用于顯示血管、骨骼和軟組織腫瘤等病變。MIP的缺點是對密度接近且結構相互重疊的復雜解剖部位不能獲得有價值的圖像;圖像缺乏空間深度感,難以顯示顱內走行復雜的動、靜脈血管之間和與顱骨之間的三維空間關系??朔鲜鋈秉c的主要方法是用Clipping、Cutting、Seed或Segmentation等技術去除靶器官以外的組織影像的干擾和對圖像進行適當角度的旋轉。


      同樣病例VR圖象顯示結石不如MIP顯示清楚。


      MIP比VR顯示髂動脈鈣化更加清晰。


      最小密度投影(Min-IP)


      Min-IP 是利用容積數據中在視線方向上密度最小的像元值成像的投影技術。由于人體內的組織器官中氣道和經過特殊處理(清潔后充氣)的胃腸道等的CT值最低(-1000HU),所以Min-IP主要用于顯示大氣道、支氣管樹和胃腸道等中空器官的病變。


      圖像后處理技術要點:


      1)用Clipping對圖像進行適當的切割以便去除靶器官周圍骨骼和軟組織影像的重疊干擾;

      2)適當地調整窗寬、窗位,以清晰顯示中空器官內的病變以及與周圍組織之間的對比關系。


      來源:影像園

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