前言：中文期刊网精心挑选了医学图像重建范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
医学图像重建范文1
图像三维重建的方法主要有两大类:一类是三维面绘制;另一类是三维体绘制。体绘制更能反应真实的人体结构。由于体绘制算法运算量太大,即使利用高性能的计算机,仍然无法满足实际应用中交互操作的需要,因此,面绘制仍是目前的主流算法。
1.1三维面绘制(SurfaceRending)表面表示是表示三维物质形状最基本的方法,它可以提供三维物体的全面信息,其具体形式用边界轮廓线和表面曲面表示。
1.1.1基于断层轮廓的表面重建
在断层图像中,通过手工或自动方式实现目标轮廓的确定性分割,然后用各层的轮廓线“堆砌”在一起表示感兴趣物体的边界,这种轮廓线表示方法简单且数据量小,但是不很直观。除了以轮廓线表示物体外,还可以由轮廓重建物体的表面来表示。最早的方法是基于多边形技术,主要采用平面轮廓的三角形算法,用三角片面拟合这组表面轮廓的曲面,Bussonnat提出了另外一种基于表面轮廓的Delaunay三角形方法,解决了系列表面轮廓的三维连通性问题。用三角形或多边形的小平面(或曲面)在相邻的边界轮廓线间填充形成物体的表面,所得出的只是分片光滑的表面,Lin采用从轮廓出发的B样条插值重建算法,得到了整体光滑的表面。
1.1.2基于体素(Voxel)的等值面重建[1,2]
所谓等值面是指空间中的一张曲面,该曲面上函数F(x,y,z)的值等于某一给定值。等值面生成的最早研究是从医学图像的应用开始的。由于医学图像数据是三维正交等距网格,组织三维图像的基本六面体单元称为体素(Voxel)。基于体素的等值面重建方法主要有以下几种。
(1)Cuberille方法。该方法将三维图像中的每一像素看成是空间中的一个六面体单元,即体素。在体素内数据场具有相同的值,用边界体素的六个面拟合等值面,即边界体素中相互重合的面去掉,只把不重合的面连接起来近似表示等值面。这种方法的特点是算法简单易行,便于并行处理,因为对每个体素的处理都是独立的;主要问题是出现严重的走样,显示图像给人一种“块状”感觉,尤其在物体边界处锯齿形走样特别醒目,而且显示粗糙,不能很好地显示物体的细节。
(2)MarchingCubes方法[3,4]。这是由Lore2nesen提出的一种基于体素的表面重建方法,MC方法是三维规则数据场等值面生成的经典算法,它先确定一个表面阈值,计算每一个体素内的梯度值,并与表面阈值进行比较判断,找出那些含有表面的立方体,利用插值的方法求出这些表面,这其实是抽取等值面的过程。其主要优点是可以采用比较成熟的计算机图形学方法进行显示。计算量小,运行速度快,借助于专用硬件支持,在高性能PC上面绘制完全可以实现实时交互显示,但它存在连接上的二义性,为解决二义性问题,提出了很多有效的方法。例如MarchingTetrahedral,DiscMC方法。
(3)MarchingTetrahedral方法[5]。Marc2hingTetrahedral算法(简称MT算法)是在MC算法的基础上发展起来的,该算法首先将立方体体素剖分成四面体,然后在其中构造等值面,进行四面体剖分后,等值面在四面体中的剖分模式减少,算法实现简单。其次,构造的等值面较MC算法构造的等值面精度高。而最直接的原因是企图通过在四面体内构造等值面来避免MC算法中存在二义性问题。常见的立方体剖分成四面体的方法有5个、6个和24个四面体剖分法。一般最常用的是5个四面体剖分法。
(4)DividingCubes方法。这种方法是逐个扫描每个体素,当体素的8个顶点越过等值面时,将该体素投影到显示图像上。如果投影面积大于一个像素的大小,则该体素被分割成更小的子体素,使子体素在显示图像上的投影为一像素的大小,每一子体素在图像空间被绘制成一表面点。每一表面点由对应子体素的值,对象空间中的位置和剃度三部分表示,可使用传统的图形学消影技术,将表面点绘制到图像空间中。采用绘制表面点而不是绘制体素内等值面片,从而节省了大量的计算时间。
1.2三维体绘制(VolumeRending)[6]体绘制由于直接研究光线通过体数据场与体素的相互关系,无需构造中间面,体素的许多细节信息得以保留,结果的保真性大为提高。从结果图像的质量上讲,体绘制要优于面绘制,但从交互性能和算法效率上讲,至少在目前的硬件平台上,面绘制还是要优于体绘制的。下面讨论三种体绘制方法。
1.2.1投影法(Projection)首先根据视点位置确定每一体素的可见性优先级,然后,按优先级由低到高或由高到低的次序将所有体素投影到二维像平面上,在投影过程中,利用光学中的透明公式计算当前颜色与阻光度,依投影顺序(即体素可见性优先级)的不同,投影法分为从前至后(Front2to2Back)算法与从后至前(Back2to2Front)算法。一般说来,前一种算法运算速度快,但除需一个颜色缓存区外,还需要一个阻光度缓存区;后一种算法仅需一个颜色缓存区,并在执行过程中产生不同层面的图像,有助于医生更好地理解医学图像。
1.2.2光线跟踪法(Ray2Casting)此法是在体数据进行分类后,从像空间的每一体素出发,根据设定的方法反射一条光线,在其穿过各个切片组成体域的过程中,等间距地进行二次采样,由每个二次采样点的8个领域体素用三次线性插值法得到采样点的颜色和阻光度值,依据光照模型求出各采样点的光亮度值,从而得到三维数据图像。光线跟踪法所面临的问题是运行速度慢,可利用空间相关性提高算法的效率。
1.2.3最大密度投影(MIP)最大密度投影是一种广泛使用的体绘制技术,传统的MIP算法使用光线跟踪法(Ray2Cast2ing)跟踪图像平面上每个像素发出的投影光线与体数据相交的每个体素,逐个比较,找出每条光线上的最大值,将它作为投影平面上对应点的像素值。临床上在病人血管中注入造影剂后进行CT或磁共振成像,然后,用MIP算法显示血管的位置、形状和拓扑结构,也称为血管造影(Angiogra2phy)。几乎所有的商用医学图像系统都包含MIP绘制模块。由于MIP的结果缺少深度信息,观察时要对体数据旋转,这意味着每次要计算5~20帧图像。显然,若不优化,血管造影只能在昂贵的大型工作站上实现。
2三维表面重建MC算法的改进
2.1离散MarchingCubes算法
离散MarchingCubes算法(简称DiscMC)是MONTANIC,SCATENIR和SCOPIGNOR在2000年提出的一种新型的MarchingCubes的改进算法[3],它将三维表面的重构和简化过程融为一体,在等值面的生成过程中就自适应地完成了面片合并。与其它简化算法相比[2],DiscMC具有算法效率高、简化比例高、损失精度小等优点。同时,DiscMC还采用了非常简捷的办法解决了经典MarchingCubes算法中的二义性问题。说明DiscMC的算法流程如图1所示。其中左面是4个相邻的体元(Cubes),带有黑点侧的9个顶点位于等值面内,另外9个顶点位于等值面外,上面一行说明了用经典的MarchingCubes算法构造等值面三角面片的结果,下面一行说明了DiscMC的构造和简化流程。经典MarchingCubes算法直接根据这4个体元顶点的内外状态构造出8个三角面片,这些三角面片的顶点是根据所在边的两个顶点的密度值通过插值计算得出。DiscMC则把整个过程分成三步:(1)扫描(Marching):首先,所有与等值面相交的体元被逐一扫描,根据其8个顶点的内外状态,按照规定好的方式生成三角面片。在这一步中,所有生成的三角面片只是用它所在体元的位置和其形态的编号进行记录,并不计算实际的顶点坐标值。(2)合并(Merging):三角面片生成后,将凡是位于同一平面并且相邻的三角面片得到合并,形成大的多边形,随后,大的多边形又被重新划分为三角形。(3)插值(Interpolating):DiscMC的最后一个步骤是通过线性插值计算出最后所得的三角面片的顶点坐标,这一步和经典的MC算法是相同的。
2.2三维重建的代码实现[7~12]
采用格式为dcm的256×256×110的MRI人头图像序列,采用VisualC++6.0进行开发的,应用了MFC,OpenGL等技术,运行于Win2dows2000环境下。这里仅列出DiscMC算法实现的程序框架:DiscMC算法实现的伪代码如下:{清除当前正在显示的三维表面的数据结构;从CT数据与处理文件(PRE)中读取原始数据;if从PRE文件中读取数据{通过轮廓线数据进行体数据的填充;清除断层轮廓线的数据结构;}for(对每一个物体){初始化存储扫描形成的三角面片的两层链表结构INCIDENCE;for(对每个个体元){查表找到对应的三角面片分布情况;将每一个三角面片根据其平面方向和所处位置加入INCIDENCE;}初始化三角面片链表FaceList、顶点链表PointList和多边形链表PolyList;for(对INCIDENCE中的每一个平面){清空用于合并的二维数组Merger;for(对于该平面上的每个三角形或矩形){查表找到该三角形或矩形的边对应于Merger中的编号;以异或模式将每条边写入Merger;}至上而下扫描Merger,将合并的图形划分为凸多边形,加入PolyList;}将PolyList中涉及到的顶点加入PointList,同时建立顶点的逆向索引;for(PolyList中的每个凸多边形){检查其边界上(不含端点)是否有点在PointList中;找到这样的“T”型点,加入该多边形,同时做标记;进行“之”字形的三角形划分,生成的三角面片加入FaceList;if(不能划分完)进行扇状划分;}清除PolyList;清除INCIDENCE;将FaceList中的数据转移到数组FaceArray中;清除FaceList;将PointList中的数据转移到数组VertexArray中,同时进行插值;清除PointList;}对所有顶点计算其法向量;进行OpenGL的有关设置,准备显示。
医学图像重建范文2
摘 要 目的：探讨螺旋CT三维图像重建对诊断软组织肿瘤的临床价值。方法：收治软组织肿瘤患者30例，采用MRI检查10例，行螺旋CT血管造影并进行三维图像重建（MM3DR）检查20例。结果：20例患者行螺旋CT血管造影及MM3DR检查，共确诊16例，诊断符合率80.0%，10例患者行MRI检查，共确诊7例，诊断符合率70.0%，两组比较差异有统计学意义（P
关键词 螺旋CT三维图像重建 软组织肿瘤 MRI检查 应用研究
Research on the three-dimensional image reconstruction of spiral CT application in the diagnosis of soft tissue tumors
Li Xiaofen
Department of Radiology，the Traditional Chinese Medicine Hospital of Xuyi County，Huai'an City，Jiangsu 211700
Abstract Objective：To investigate the clinical value of three-dimensional image reconstruction of spiral CT in diagnosis of soft tissue tumors.Methods：30 patients with soft tissue tumors were selected，10 cases with MRI examination，20 cases with spiral CT angiography and three-dimensional image reconstruction（MM3DR）examination.Results：In 20 patients with spiral CT angiography and MM3DR examination，16 cases were diagnosed，and the diagnostic accordance rate was 80%.In 10 patients with MRI examination，7 cases were diagnosed，the diagnostic accordance rate was 70%，the difference was statistically significant between two groups（P
Key words Three-dimensional image reconstruction of spiral CT；Soft tissue tumors；MRI examination；Application research
软组织肿瘤是起源于间叶组织位于软组织内的肿瘤，发病率较低，一般依赖病理检查，螺旋CT三维图像可以立体地观察病灶的位置与周围结构，近年来对螺旋CT三维图像重建在诊断软组织肿瘤中的应用研究比较多。本文收集我院2010-2013年被病理学诊断为软组织肿瘤的患者的螺旋CT三维图像，进行回顾性分析，现报告如下。
资料与方法
2010-2013年收治软组织肿瘤患者30例，其中良性23例，恶性7例；男20例，女10例；年龄35～79岁，平均59.6岁。病变发生部位：四肢8例，腹部7例，纵膈8例，头颈部7例。30例患者采用MRI检查检查10例，行螺旋CT血管造影并进行三维图像重建（MM3DR）检查20例。
方法：①MRI检查：设置扫描参数T1WI（TR/TE：340～550ms/14～20ms）；T2WI（TR/TE：4000～4500ms/100～180ms） 。②螺旋CT血管造影并进行三维图像重建（MM3DR）检查：造影层厚2～4mm，重建层厚5～7mm。血管造影选用100ml，300mg/ml的碘海醇对比剂，采用注射速率3.5ml/秒，进行高压注射器注射，分别延时5、15、30、60、120、300秒，动态增强扫描病灶，采用半准直间距后重建。源像输入工作站作MM3DR，采用多平面重建（MPR）、最大密度投影、表面遮盖显示及容积再现等技术重建。
结 果
20例患者行螺旋CT血管造影及MM3DR检查，共确诊16例，诊断符合率80.0%，10例患者行MRI检查，共确诊7例，诊断符合率70.0%，两组比较差异有统计学意义（P
讨 论
螺旋CT三维图像重建技术是应用计算机软件，将螺旋CT连续螺旋薄层扫描所获得的大量容积数据通过计算机后处理，重建出我们所需要的直观的立体图像，其中的仿真技术是利用三维的角度，对病灶区域建立虚拟的图像，给病灶提供了全方位识别视角[1～3]。由于传统的三维图像的信息有限，无法根据提供的信息作出疾病诊断和进行量化。近年来，CT三维图像重建的出现弥补了这些缺点，其三维医学图像为诊断提供了非常强大的依据[4]。相对于常见的实体肿瘤来说，传统的CT增强扫描对软组织肿瘤的显影不够清晰，无法对肿瘤提供早期诊断的依据和术前决策[5]。尹东等采用螺旋CT三维图像重建技术，用来辅助诊断骨骼与肌肉疾病，且与MRI比较，发现三维图像重建更有利于显示病灶的立体图像及毗邻的血管形态和走向[6]。
本组资料结果显示，20例患者行螺旋CT血管造影及MM3DR检查，共确诊16例，诊断符合率80.0%，10例患者行MRI检查，共确诊7例，诊断符合率70.0%，两组比较差异有统计学意义（P
参考文献
1 Aokis，Sasaki Y，Machida T，et al.Cerebral aneurysms：Detection and delineation using 3DCT angiography AJNR[J].2012，13：1115-1120.
2 Volterrani L，Mazzei MA，Scialpi M，et al.Three-dimensional analysis of pulmonary nodules by MSCT with advanced lung analysis（ALA1）software[J].Radiol Med，2012，111（3）：343-354.
3 Tallini G，Akerman M，Dalcin P，et bined morpkhologic and karytypic study of 28 myxoid liposarcomas.Implications for a revised morphologic typing.A report from the CHAMP group[J].Am J Surg Pathol，1996，20：1047.
4 方先来，贝抗胜，孟志华，等.双螺旋CT血管造影及三维重建诊断下肢软组织肿瘤[J].中国现代医学杂志，2006，16（14）：225-228.
医学图像重建范文3
【关键词】颈椎病；多排螺旋CT；图像重建
【中图分类号】R816.8 【文献标识码】A 【文章编号】1004―7484（2013）10―0791―01
CT检查是诊断颈椎病的有效诊断方法。随着螺旋CT的应用，尤其是多排螺旋CT技术的产生和应用，使颈椎病的检查与治疗上了一个新的台阶。本文对65例颈椎患者的资料进行分析总结，探讨多排螺旋CT图像重建对颈椎病的价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料
以2012年12月～2013年6月在我院就诊，采用多排螺旋CT扫描的颈椎病患者65例，男42例，女23例；年龄30～79岁，平均54.5岁。临床表现有头颈部僵硬、酸痛，肩背部疼痛，单侧或双侧上肢麻木、异样感，手指抓握失灵，有时伴有下肢无力、走路不稳，头晕、头痛、血压不稳。
1.2 检查方法
使用东芝TOSHIBA Aquilion 16排螺旋CT机，配有三维图像处理工作站，患者采用仰卧轴位平扫，扫描范围包括颈1椎体上缘至胸1椎体水平。本组15例增强扫描观察椎动脉，采用优维显，用量1.5ml/kg。扫描结束后，以层厚1mm重建图像传送至工作站，分别进行多平面重建技术（MPR）、最大密度投影（MIP）及容积再现重建（VR）获得多平面的三维图像。
1.3观察方法及内容
①骨质改变，通过MPR重建或三维立体图像观察。②采用斜面重建观察椎间孔，使用切割技术，显示椎间孔的内口，外口和长轴。③椎间盘突出的程度、方位、类型，通过MPR重建横断面和矢状面图像观察（图1）。④通过重建图像观察软组织及韧带的钙化（图2）。⑤通过重建横突孔图像，结合增强观察椎动脉的形态，钙化或狭窄；结合透明化处理去除骨质，显示椎动脉的全貌（图3）。⑥通过矢状面面图像观察颈椎生理曲度改变及椎间隙改变（图4）。
图1横断重建椎间隙层面图像示椎间盘中央型突出（黑箭）。图2矢状重建椎体图像示颈椎生理曲度变直，后纵韧带钙化（黑箭），项韧带钙化（白箭），颈4、5椎体后缘增生骨质突向椎管内，颈4/5椎间隙变窄。图3增强后VR及MPR图像示颈5/6、颈6/7间钩椎关节骨质增生压迫椎动脉（黑箭）。图4矢状重建椎体图像示颈椎生理曲度变直，颈5/6椎间隙变窄。
2 结果
2.1 椎间盘突出31例，其中中央型20例，侧方突出11例，单个或多节段椎间盘突出，以C4/5，C5/6椎间盘最多。
2.2 钩椎及小关节增生肥大16例，钩椎及小关节不同程度骨质增生、肥大，边缘毛糙，伴椎间孔狭窄。
2.3 椎体边缘骨质增生55例：表现为椎体两侧方或前后缘弧形、波浪状或齿状突起。
2.4 项韧带钙化14例，后纵韧带钙化8例，前、后纵韧带钙化6例。
2.5 椎管、侧隐窝、横突孔狭窄：本组椎管前后径小于10mm以下12例，侧隐窝前后经小于2.0mm以下9例，横突孔直径小于5.0mm以下6例，其中双侧2例。
2.6 颈椎生理弧度改变：生理弧度变直52例，反曲5例。
2.7 椎间隙变窄22例。
2.8 椎动脉钙化或狭窄10例。
3 讨论
3.1 颈椎病多见于老年人，一般认为系颈椎退行性变，由于椎间盘、小关节软骨退行性变，引起骨质增生和韧带钙化，压迫和刺激脊神经根、脊髓和椎动脉，产生相应的临床征候群[1]。但随着生活节奏加快，颈椎病发病有年轻化趋势，可能与长期伏案、应用电脑、驾车、睡软床等因素有关。本组40岁以下12例，其中6例有不同程度的外伤史，说明中青年颈椎病的发生与颈部外伤可能有一定的关系；50岁以上病例41例，表明中老年人颈椎病以退行性改变为主。
3.2 扫描注意事项：扫描时患者尽量保持静止不动，避免图像产生伪影；扫描前设定完善的扫描计划，在定位图上划定出充分感兴趣区范围，避免扫描后发现范围不够而前功尽弃；选择设当的重建间隔，间隔越窄，重叠图像越多，重建的三维图像越平滑，但处理时间会随之延长，因此要根据实际情况选择。
3.3 多排螺旋CT图像重建诊断颈椎病的优势：在行颈椎螺旋扫描取得原始图像信息后，在工作站上能进行薄层、薄距（最薄0.3mm）、冠状面、矢状面、三维立体重建，在超薄层观察椎间盘病变及横突孔有否变形、变小的基础上，还能对椎体骨质增生及钩椎、小关节突退变进行多方位观察；在矢状面能观察到椎间盘脱出及硬膜囊受压的情况；三维立体不但可以显示各颈椎锥孔的大小和形状，而且可以逼真地展示颈椎全貌；这些弥补了普通CT只能显示横断面影像，不能进行纵断面扫描，缺乏整体观，且不能观察颈椎的生理曲度变化的不足。另外，增强螺旋CT成像技术能够清晰显示椎动脉走形和形态，可以观察到椎动脉血管的病变。
总之，多排螺旋CT重建图像能够提供丰富的影像信息，其融合了平片的立体和常规CT精细显示的优点，在颈椎病的诊断中具有很重要的应用价值。
医学图像重建范文4
【关键词】 颞骨CT 多平面重建 标准化
[Abstract]
Objective To summarize the steps and discuss the normalized approach of MPR reconstruction of temporal CT. Methods 30 ears of temporal CT data were selected and MPR was performed in each ear. Images of 9 parts(10 planes) of the temporal bone were reconstructed. The display statistics were recorded， and the steps and approach of reconstruction were summarized. Results Dual-oblique MPR images clearly display most parts of 10 selected planes. All display rate were 100% except the Superior Semicircular Canal(93.3%). Common steps of Dual-oblique MPR: define the optimal plane， find the starting marker， adjust the positioning lines according to the referent axis， and regulate the details. Conclusion Dual-oblique MPR could display most parts of temporal bone in one slice respectively. Accurate and rapid reconstruction needs certain skills， which depends on familiarity of human anatomy and operation of the image workstation.
[Key words] Temporal CT; Multi-planer reconstruction; normalization
颞骨内部复杂结构的显示，是影像学诊断的难点之一。多层螺旋CT（MSCT）为颞骨解剖结构的显示提供了更多选择，在一次扫描获得原始数据后，可进行多次后处理重建，包括了二维及三维图像重建。但三维图像通常不能单独用来作影像学诊断，需参照多平面重建（MPR）图像才能做出准确全面的诊断。MPR图像重建在CT诊断中具有不可取代的位置。然而常规横轴位与冠状位图像对颞骨许多结构的显示均不满意，需要作合适角度的MPR。本文对颞骨MPR图像重建的标准化进行了初步探讨。
材料与方法
1.一般资料 选取2007年5月～2008年5月中山大学附属第二医院耳鼻喉科及常规CT诊断为正常的颞骨CT资料30耳。年龄9～53岁，平均28.9岁，其中男16耳，女14耳。入选标准：无相关病史及症状体征，或单侧有异常者的健侧颞骨，并且CT诊断为正常。
2.CT扫描方法 使用SIEMENS Somatom Sensation 64螺旋CT，作颞骨扫描，扫描参数：电压120KV，电流150～300mA，准直0.5mm，螺距0.8，有效层厚0.6mm，矩阵512×512，视野（FOV）250mm×250mm，扫描基线平行于上眶耳线。扫描范围自乳突下缘至岩骨上缘。MPR重建使用Wizard或Leonardo工作站，Syngo 3D平台。窗宽2000～2400，窗位600～900。
3.双斜位MPR重建方法 3.1重建参数 CT原始数据作单侧颞骨小视野重建：FOV 5cm×5cm，重建层厚0.6mm，重建间隔0.3mm，重建滤过函数（Kernel值）为U75。获得的图像序列进行双斜位MPR重建，MPR层厚0.6mm～1.0mm。
3.2标准化重建参考 包括确定重建部位及显示平面，分析各解剖部位的可选标志点和参考轴线，以及图像细节的微调。
其中确定重建颞骨内部9个主要部位共10个MPR平面：⑴锤骨；⑵砧骨；⑶镫骨；⑷外半规管；⑸上半规管；⑹后半规管；⑺前庭、耳蜗底周及蜗轴；⑻面神经迷路段、膝部；⑼面神经鼓室段及乳突段；⑽前庭导水管。
图像细节的微调，包括主体结构的显示方向，大小比例。
重建完成后，统计各部位双斜位MPR图像对相应结构的同层显示率。
结
果
1.颞骨MPR显示情况 所选的部位9个部位，在10个双斜位MPR层面中分别可显示的解剖细节、最佳显示平面及显示率如表2-1。其中上半规管有2耳不能在同层满意显示。其余各部位均能在同层全程显示。
2.重建要点归纳 各部位双斜位MPR重建起始标志及主要参考轴线归纳如表2-2：
3.标准化MPR图像 按上述要点重建所得的图像，每耳共10个层面。每幅图像进行大小及方位的微调，最终显示如图1～10所示。图像显示的主体结构约占图像边长的1/3～1/2。方位按左右进行统一。
讨
论
1.MPR在颞骨CT诊断的重要性 双斜位MPR实现了颞骨内部多个结构的同层全程显示[1，2]，对颞骨内部结构的显示能力，明显优于横轴位及冠状位，或直接采用其他扫描角度的扫描，为研究颞骨的解剖及影像诊断提供了准确的信息。尤其在观察听小骨、半规管、面神经管等结构中有重要价值。与其他的图像重建技术比较，其优势在于：⑴图像分辨率与直接扫描相当，诊断信息准确；⑵重建受主观因素影响少，可重复行好；⑶定位清晰明确，便于图像的标准化；⑷重建操作相对简单，方便快捷。
尽管目前已有许多三维重建方法，使各解剖结构的显示有了更多的选择，如VRT、SSD、CTVE等。但这些方法操作相对复杂，而且易受人为因素影响。因此，三维重建不能单独用来诊断[3，4]，需参照横轴位及MPR图像才能做出准确全面的诊断。因此，MPR图像在CT诊断中已经不可缺少，尤其在骨关节细微病变的诊断中发挥重要作用[5，6]。
2.MPR标准化探讨 复杂结构的重建图像，其重建平面、参考轴线、显示方向等因素由操作者决定，因而显示的内容变化较多，即使是同一病例，也可能重建出差异较大的图像，导致诊断的准确性受一定影响。图像重建的标准化，是为了尽量减少主观因素对重建的影响，增加重建图像之间的可比性。
2.1CT扫描及MPR重建参数 目前颞骨CT扫描多采用高空间分辨率的螺旋扫描。刘凯等研究表明，颞骨高分辨CT达到各向同行扫描的最佳扫描参数为准直0.5mm，螺距0.875[7]。本课题资料扫描参数与之接近，可符合各向同性扫描的要求。原始图像重建采用单侧小视野重建（FOV：5×5cm）；层厚0.6mm，重建间隔0.3mm；滤过函数（卷积核，Kernel值）选用70～80。所得图像空间分辨率高，质量良好，可满足重建及诊断需要[8]。MPR重建层厚一般亦设为0.6mm，对大部分结构显示满意，部分结构如锤砧关节、轻度扭曲的半规管等，可用1.0mm层厚。
2.2重建操作 MPR重建操作，是MPR图像标准化的关键。本研究主要总结了以下几个方面：
(1)明确最佳显示平面。即按解剖分析目标结构的最佳显示层面与横、冠、矢三面的哪一面最接近。研究采用的西门子工作站，其重建界面为三个窗框，分别对应原始横轴位、冠状位、矢状位，且三个窗框起相互定位的作用。像听小骨及骨迷路等精细结构的重建，如果在三个显示窗框中比较随意地调整定位线的角度，则容易迷失方向，导致在各个窗框内都不易找到满意的层面去显示目标结构，增加了重建的时间，且图像不易统一。
(2)寻找标志结构作起始点。横轴位图像与经典断层解剖相对应，较容易寻找标志结构。如听骨链的横轴位关键层面：锤砧关节层面。在横轴位上，显示了位于上鼓室内的锤骨头、锤砧关节及砧骨短脚，形状如一个“冰淇淋”。从此层面开始进行MPR定位调整，较容易显示锤骨、砧骨的整体形态。在听骨链畸形的患者中，常见锤骨畸形、锤砧关节融合。镫骨的重建标志，则选择镫骨底板所在的前庭窗。按照选定的标志开始MPR重建，准确且可重复性好。
(3)根据参考轴线调整定位。立体的结构并不能在二维图像上显示所有的形态细节。然颞骨结构小而薄，按解剖形态特点选择平面，是可以较好显示的。两条轴线可以确定一个平面，因此在各个部位确定两条参考轴线，按此即可调整至目标平面。本文所选10个平面对9个部位进行显示，除上半规管有6.6%未同层全程显示外，其他部位全程显示率均为100%。
(4)图像细节。包括了窗宽窗位、显示方向、主体所占比例等等。本文MPR重建窗宽2000～2400，窗位600～900，显示满意。对密度稍低的结构，如镫骨足，选用相对稍宽的窗宽及稍低的窗位显示更好。显示方向按接近横轴位的方位作同侧统一。图像显示的主体部分大小，约占图像边长的1/3～1/2，便于同时显示邻近组织结构。
依照上述步骤，每侧颞骨至少获得10幅有针对性的重建图像。需时约10～15min。准确而快速的重建，关键是熟悉解剖及图像工作站的操作。
3.标准化重建原则与个性化重建操作 建立在正常解剖基础上的标准化重建原则，应用在实际工作中还会遇到一些困难。因为颞骨病变或变异，使严格标准化的重建无法进行。对于病变的诊断，关键是清晰显示病变形态，而不是追求严格的图像统一，所以在熟悉标准化原则的基础上，需要作个性化的图像重建。
总的来说，MPR是颞骨精细结构显示的最佳方法。熟悉正常解剖是颞骨MPR重建技术的重要基础。针对各个结构进行的双斜位MPR，可以通过标志结构及简化的步骤进行。应尽量使MPR图像清晰地显示结构，为诊断提供准确的信息；同时应该遵循一定的方法步骤，减少主观影响，增加重建的可重复性及病例之间的可比性。
参考文献
1. 柳澄，陈清华，刘凯，等.多向调整多平面重组在听小骨显示中的作用评价.2006，（40）：709-712.
2. 王道才，柳澄，刘凯，等.多层螺旋CT双斜位MPR对骨半规管的全程显示研究.医学影像学杂志，2005，15（7）:532-534.
3. Reisser C，Schubert O，Forsting M，et al.Anatomy of the temporal bone: detailed three-dimensional display based on image data from high-resolution helical CT:a preliminary report.Am J Otol，1996，17(3):473-479.
4. 王延升，李迎喜，苑铁君，等.颞骨高分辨CT在55例中耳疾病中的临床应用.中国耳鼻咽喉颅底外科杂志，2006（12），374-381.
5. 薛彩霞，王东江，张越，等.MSCT三维重建及多平面重建技术在骨关节创伤中的临床应用价值.中国CT和MRI杂志，2006(01)，32-33.
6. 张振，贾秀锋，李新华，等.螺旋CT多平面重建及三维重建成像在腕关节外伤中的应用，中国CT和MRI杂志，2006 (02)，41-42.
医学图像重建范文5
【摘要】
为评价三维CT血管造影(3D-CTA)在颅内动脉瘤栓塞治疗中的指导意义及其局限性，收集我院2006年1月—2008年6月收治的68例颅内动脉瘤患者，所有患者均进行数字减影脑血管造影(DSA)检查。3D-CTA图像重建时分别采用表面阴影显示法(SSD)、最大强度投影法(MIP)、体积透视图法(VR)以及仿真血管内镜技术法(VRT)分别重建颅内血管三维图像。DSA常规进行双侧颈内动脉及左侧椎动脉造影，必要时进行右侧椎动脉造影。结果本组68例患者，DSA检查和3D-CTA检查各发现动脉瘤76个，3D-CTA的诊断准确率为100％。动脉瘤最大直径平均(4.7±3.0)mm；3D-CTA检查MIP法测为(4.8±3.0)mm，SSD法检测为(5.0±3.0)mm。三者间所测得的动脉瘤最大直径的差异均无统计学意义(P＞0.05)。3D-CTA能够避免常规DSA检查时产生的影像重叠，但是三维重建后的影像受到多种因素的影响，制定合理的检查方案可有效提高诊断符合率，对动脉瘤的栓塞治疗提供很大的帮助。
【关键词】 颅内动脉瘤；栓塞；三维CT血管造影
颅内动脉瘤(Intracranial aneurysms，AN)破裂导致蛛网膜下腔出血(sub-arachnoid hemorrhage，SAH)是神经内、外科常见的疾病［1］。颅内动脉瘤的手术治疗手段越来越多，从创伤性手术发展到微创的神经介入血管内颅内动脉瘤栓塞术，治疗水平在不断提高。目前颅内动脉瘤的介入栓塞治疗已经在许多大中型综合性医院开展，但许多医院不具备三维数字减影血管造影(3-dimension digital subtraction angiography，3D-DSA)设备。栓塞治疗时，单纯依靠普通DSA检查了解动脉瘤颈、载瘤动脉和邻近动脉分支的结构和相互关系有较大的难度。三维CT血管造影(3-dimensional CT angiography，3D-CTA)因其无创、快速的优点广泛用于颅内动脉瘤的诊断中［2］。栓塞术前3D-CTA在颅内动脉瘤栓塞治疗中的指导意义及其局限性进行评价。
1 资料和方法
1.1 一般资料
本组共收集我院2006年1月—2008年6月共68例患者，男30例，女38例，年龄36～68岁，平均49.3岁。本组所有患者均在介入栓塞治疗前先进行3D-CTA检查，对适合栓塞手术的患者再进行DSA检查。
1.2 检查方法
患者检查时首先在GE公司LIGHTSPEED多排螺旋CT机进行头部直接增强扫描，图像减薄后传输到计算机SUN ULTRA SPARC-80工作站。应用SGI图形加速卡和GE专有图像处理器等软件，选用表面阴影显示法(SSD)、最大强度投影法(MIP)、体积透视图法(VR)以及仿真血管内镜技术法(VRT)进行三维图像重建；CT扫描层厚为2.5 mm，螺距为1mm。图像重建时，将图像层厚减薄图像为1.25mm。造影剂注入速度为2.5～3.0 mL/s，注入总量100mL，图像采集延时17～21s。DSA检查及动脉瘤的栓塞治疗均在PHILIPS公司V5000数字血管造影机上进行。DSA检查时常规进行双侧颈内动脉正侧位及斜位造影，左侧椎动脉正侧位造影，必要时进行右侧椎动脉造影。造影剂注射速度为3.0～5.0mL/s，每次造影注入造影剂总量为7～9 mL。
1.3 统计学方法
所有资料采用SPSS 11.5统计学软件进行进行统计学处理。计量资料以均数±标准差(±s)表示。成组设计的多个样本均数比较在方差齐性检验的基础上作单因素方差分析。P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
本组3D-CTA检查发现动脉瘤76个，DSA造影检查发现动脉瘤76个，3D-CTA的诊断准确率为100％。
DSA造影检查动脉瘤最大直径平均(4.7±3.2)mm；3D-CTA检查MIP法测得动脉瘤最大直径平均为(4.8±3.0)mm，SSD法动脉瘤最大直径平均为(5.0±3.0)mm。统计学处理显示DSA造影与CTA检查MIP法、SSD法重建的图像测得的动脉瘤最大直径的差异无统计学意义(P＞0.05)。
3 讨论
3.1 3D-CTA的优越性
3D-CTA检查时，通过计算机三维成像系统的处理，我们可以任意角度旋转动脉瘤，从不同的角度观察瘤体、瘤颈、载瘤动脉以及载瘤动脉和邻近动脉分支间的关系，从而避免常规DSA检查中经常出现的血管相互重叠导致的动脉瘤体、动脉瘤颈、载瘤动脉和邻近动脉分支之间的相互关系不易清晰显示的弊病［3］。必要时，还可以通过剪切和去除病变区域以外的影像的方法，选择靶区域进行3D重建，进一步减少血管和骨骼以及邻近其他解剖结构的重叠，更好地显示动脉瘤及其邻近结构［4］。3D-CTA多方位旋转图像，寻找最佳显示动脉瘤与载瘤动脉关系的角度，并测量动脉瘤纵径与载瘤动脉近段的夹角、近段载瘤动脉的内径，对栓塞手术中微导管的塑形及微导管顺利置入动脉瘤腔内提供很大帮助。对于巨大动脉瘤，由于瘤囊的影响，DSA对瘤颈的显示不太理想。3D-CTA通过使用MIP及多层重建方法，可以在任意轴位旋转360°，更好的观察瘤颈与载瘤动脉的关系，特别是巨大血栓性动脉瘤瘤颈部经常存在钙化，应用MIP法对钙化程度的判定有利于术中操作。3D-CTA检查时，一般SSD是最常用的三维重建方法。在应用SSD进行颅内血管重建时，能重建出有着较强立体感的三维血管图像，所形成的三维图像与DSA检查的视角有着良好的对应关系［5-6］。而模拟内窥镜法三维血管重建可以特殊视角对动脉瘤进行观察，进一步减少观察时临近结构的阻挡。将观察点放在动脉瘤腔内或动脉瘤腔外，沿动脉瘤壁，可以从不同角度观察动脉瘤是否伴有小囊、分叶等极易破裂形态结构，以及动脉瘤和载瘤动脉在动脉瘤颈邻近的部位有无重要分支发出。通过全面掌握动脉瘤的形态特征，在栓塞治疗时就可以兼顾动脉瘤致密填塞时动脉瘤内弹簧圈对动脉瘤壁压力与薄弱的动脉瘤壁承载能力之间的关系［7］，尤其是动脉瘤体伴有小囊、分叶等动脉瘤壁极其薄弱的现象时，可以在动脉瘤填塞治疗过程中，尽量做到弹簧圈致密填塞的同时又防止撑破动脉瘤；另外，通过对动脉瘤颈部和载瘤动脉的仔细观察可以避免动脉瘤过度填塞引起医源性载瘤动脉狭窄，以及过度填塞时弹簧圈血栓形成导致邻近动脉开口闭塞的情况发生。
3.2 3D-CTA的局限性
CT检查的空间分辨率较低［3］。目前，CT检查所能达到的最小层厚一般在0.6mm左右，也就是说上下相邻的血管距离小于这一最小层厚时，三维重建后的图像上它们之间的间隙将不能显示。实际工作中，由于部分容积效应，CT的空间分辨率会低于图像扫描时采用的层厚。如果这发生在囊状动脉瘤与载瘤动脉之间，那么三维重建的动脉瘤颈直径将会较动脉瘤颈实际直径宽［5］，若依据三维重建的动脉瘤影像选择栓塞治疗方法，会导致栓塞治疗方法选择不当。如果动脉瘤内有血栓形成，造影剂不能完全充盈动脉瘤囊腔，那么三维重建后的影像上将不能确切显示动脉瘤的真实大小。另外，进行3D-CTA检查时，需要特别注意的是，避免在三维成像后处理过程中随意的剪切图像，导致动脉瘤的漏诊［8］。
3D-CTA对操作者进行后处理的技术要求较高，需掌握良好的影像学、血管解剖学知识和一定的颅脑手术学知识，才能完成3D-CTA检查。全面、准确的临床及影像学资料是动脉瘤手术成功的保证。
参考文献
［1］王忠诚.神经外科学［M］.武汉：湖北科学技术出版社，1998：583-625.
［2］程晓燕，刘文亚，邢燕，等.3D-CTA成像技术在脑动脉瘤诊断中的应用价值［J］.新疆医科大学学报，2005，28(6)：577-579.
［3］朱玉森，李松柏，韩敏，等.多层面螺旋CT三维血管造影诊断脑动脉瘤临床价值的初步探讨［J］.中华放射学，2001，35(10)：755-758.
［4］Feng HL，Tan HB，Ki Y，et al.Three-dimensional CT angiographyand surgical correlation in the evaluation of intracranial aneurysms［J］.Chinese Medical Journal，2002，15(8)：1146-1149.
［5］左长京，王培军，田建民，等.螺旋CT 血管造影对脑动脉瘤栓塞治疗的指导价值［J］.中国医学影像技术，2001，1(3)：198-201.
［6］朴颖哲，尹卫.CT血管造影在脑动脉瘤诊断治疗中的应用价值［J］.中国实验诊断学，2005，9(2)：253-255.
医学图像重建范文6
[关键词] 脑静脉；螺旋CT；血管成像；临床应用
[中图分类号] R445 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2013）02（b）-0086-03
当前临床对于脑动脉及其附属组织的病理研究要比脑静脉系统疾病深入的多，原因有两个方面：其一，脑动脉系统发生病变的概率比脑静脉系统高；其二，脑静脉系统的生理解剖结构比脑动脉系统更为复杂，病变诊断较困难且易出现误诊、漏诊[1-3]。近年来随着影像技术与计算机技术的迅猛发展，螺旋CT、核磁共振等新设备在临床上得到极大的普及应用，大大提高了脑静脉系统疾患的检出率。文献报道，64排螺旋CT具有扫描速度快及时间分辨率、空间分辨率高等优点，已被广泛用于脑静脉疾病的诊断[4]。本文回顾性分析2010年9月～2012年6月在我院行脑静脉64排螺旋CT血管成像（CTA）检查并显示正常的60例临床影像资料，以探讨并分析64排螺旋CTA对脑静脉系统的显示效果。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2010年9月～2012年6月在我院行头颈部64排螺旋CTA检查患者，排除有静脉窦血栓形成、动静脉畸形病变、颅内占位性病变、硬脑膜动静脉瘘等脑静脉系统病变的患者，以防上述疾病影响颅内静脉结构的正常显示。从脑静脉CTA检查显示正常的病例中随机抽取60例患者影像资料做回顾性分析，其中，女32例，男28例，年龄24～79岁。
1.2 扫描技术
使用GE公司生产的64排螺旋CT（lightspeed VCT）。扫描参数：管电压设置为120 kV，管电流设置为300～400 mA；球管转速为0.4 s/r，螺距为0.526～0.969，原始数据的重建层厚0.625 mm，间隔为0.625 mm。扫描模式：先采用平扫模式，再用64排螺旋CTA连续容积扫描模式对动静脉进行全面扫描以显示全脑血管完整造影。非离子型对比剂Uhravist 370以4.0～5.0 mL/s的速度注入肘静脉，连续注入20 s，再用50 mL生理盐水冲刷管壁。扫描范围从颅顶到颈1椎体水平，方向自颅底向颅顶，先行平扫，再做64排螺旋CTA容积扫描。
1.3 图像重建和分析
使用容积再现（VR）、最大密度投影（MIP）方法，对原始扫描图像进行重建，选用适合的厚度、角度以及窗宽显示，再由两名有经验的影像科医师对原始和重建图像进行分析。根据重建图像中去除颅底骨、颅盖骨程度以及硬脑膜静脉窦显示情况，减影图像质量用4级法来评价，其中，图像质量为4级评3分，主要为血管完全显示，减影完全并且边缘清晰；3级评2分，血管完整显示，减影后仍有少许残留骨，边缘清晰；2级评1分，减影不完全，经编辑去骨后部分血管显示不完全且边缘不清晰；1级评0分，减影失败，血管显示差，骨伪影较多。
1.4 统计学方法
应用SPSS 17.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
图1及图2显示：64排螺旋CTA可完整地显示全脑静脉系统，较大静脉（窦）清晰可见，CTA显示率为100%；较小的静脉窦（如蝶顶窦、岩上窦等）CTA显示率为95%。对大小静脉窦的显示效果与文献[3]中磁共振静脉成像（MRV）和数字减影血管造影（DSA）显示效果近似。减影图像质量总体分析：1级，无；2级，6例，占10%；3级，29例，占48.3%；4级，25例，占41.7%；从分析中可以得出，减影后的图像质量可以用于临床诊断。VR和MIP两种图像重建方法和技术对全脑静脉系统的图像质量评分结果见表1。
表1结果显示：减影CTA中对于下矢状窦、大脑内静脉、大脑浅静脉的显示VR法与MIP法图像质量得分差异无统计学意义 （P > 0.05）；对直窦、上矢状窦、横窦、蝶顶窦、岩下窦、Labbe静脉，VR图像质量得分明显高于MIP （P < 0.05）。MIP法对血管内部分隔显示较清晰，但缺点是立体感不足，隐蔽小静脉不易被识别；VR法因图像立体感强的优点对血管末梢、小静脉及分叉细节等血管显示较为清晰。
A：全脑静脉；B：脑静脉上矢状窦
A：大脑浅静脉、下矢状窦、直窦、乙状窦以及岩上窦；B：岩下窦
3 讨论
3.1 64排螺旋CT的优点
目前用于脑静脉诊断的影像学手段包括磁共振成像、核医学和DSA等。近几年脑静脉系统的诊断广泛使用多层螺旋CT，这是由于多层螺旋CT具有诊断快捷、无创伤、成像清晰等优点。DSA是目前脑静脉系统临床诊断的“金标准”，但是DSA的缺点也很明显：DSA的使用比螺旋CT复杂，具有一定的并发症，具有侵袭性。因此，64排螺旋CT血管成像技术正逐步取代DSA。64排螺旋CT比16层以下螺旋CT硬件设施先进，机架旋转速度较快；同时64排螺旋CT软件系统得到升级，图像Z轴的空间分辨率提高，重建图像的效果更好、质量更高；无需应用放射性核素就能达到快速扫描[5]。使用MIP、VR等图像重建方法可以较为清晰地显示脑血管的病灶部位以及血管解剖结构，对脑血管系统疾病的诊断具有良好效果。因此，64排螺旋CT在脑静脉系统诊断中具有经济、省时、操作简单的特点，适于临床检查和推广。
3.2 DSA、CTA、MRV比较
低场强MRV能够显示脑静脉系统中的较大的静脉，利用三维重建技术能够捕捉病变静脉部位，清晰显示全脑静脉系统。但MRV对较小的脑静脉显示不清晰，重建后图像的分辨率没有CTV高，图像的精密度和清晰度比CTV低。DSA在临床上使用较多，它能够显示脑静脉系统的4～5级分支，但DSA比CTV使用复杂、有创伤性、不能显示脑部继发病变，同时图像质量较CTV低[6]。
3.3 64排螺旋CTA的临床应用
①诊断脑静脉血栓：静脉血栓病变在临床上较为常见，主要发生在脑皮质静脉、颅内静脉窦和脑深部静脉部位。尤云峰等[7]对22例脑深静脉血栓和静脉窦患者进行64排螺旋CTA扫描，结果得到上矢状窦血栓18例，左侧横窦13例，右侧横窦14例，直窦5例及乙状窦16例；14次CT平扫过程中有9次能够出现直接征象；最后得出64排螺旋CTA是诊断脑静脉血栓的可靠手段。螺旋CT的重建图像和MRI一样能够得到脑出血、水肿、梗死及脑静脉系统改变的影像[8]。②诊断脑静脉畸形（CVM）：CVM又叫脑发育性静脉异常，侯晶晶等[9]考察螺旋CTA在CVM诊断中的应用，扫描发现10例患者中CVM位于小脑半球6例，位于额叶和颞叶各1例，位于基底核2例；其中静脉期扫描，有8例能够清晰显示病灶；最后得出多层螺旋CTA扫描和图像融合技术是诊断脑静脉病变的有效检查手段。苏正等[10]用CTA与DSA对比，发现CTA诊断的特异性及敏感度都为100%，并且对静脉的走行、数量、畸形血管团的位置等性状，都与DSA及术中观察结果一致。
本研究对60例脑静脉显示正常病例给予64排螺旋CTA扫描，所有病例血管均显示清晰完整，较大静脉的显示率为100%，较小的静脉窦（如蝶顶窦、岩上窦等）显示率为95%，提示64排螺旋CT血管成像对全脑静脉系统的影像显示清晰完整，值得临床推广使用。
[参考文献]
[1] 潘海鹏，李红，李建荣， 等.单期CT血管造影诊断脑静脉性血管瘤的可行性探讨[J].中国全科医学，2011，14（9C）：3180-3181.
[2] 李文欢，唐光才. CT减影技术在脑静脉成像中的研究及应用价值[J].中国医学创新，2011，8（30）：156-157.
[3] Takao H，Ohashi H，Joki T，et al. Robotic digital subtraction angiography systems with the hybrid operating room [J]. Neurosurgery，2011，68（58）：1427-1433.
[4] Zurada A，Gielecki J，Tubbs RS，et al. Three dimensional morpho-metircal analysis of the M1segment of the middle cerebral artery：potential clinical and neurosurgical implications [J]. Clin Anat，2011，24（1）：34-46.
[5] 冉勇. 64层螺旋CT血管成像在脑血管疾病诊断中的应用[J].临床和实验医学杂志，2009，8（7）：48-49.
[6] 姜保东，冯晓源，李克.脑CT静脉成像技术及临床应用[J].中国医学计算机成像杂志，2005，11（5）：295-300.
[7] 尤云峰，吕富荣.脑静脉系统疾病的影像学研究进展[J].重庆医学，2008，37（1）：98-100.
[8] 蔺春玲，叶尔克巴义·阿沙白依，杨纶先.脑静脉系统血栓形成的临床特点[J].临床神经病学杂志，2012，25（1）：63-65.
[9] 侯晶晶，王宪玲.脑静脉窦血栓形成的临床与影像学特点[J].临床神经病学杂志，2010，23（2）：139-141.
