64排128层螺旋CT影像后处理在临床中的应用.ppt
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64排128层螺旋CT影像后处理在临床中的应用.ppt
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64排128层螺旋CT影像后处理在临床中的应用现代医学影像设备具有丰富的图像处理与分析功能,作为医学影像工程或相关专业的学生应该了解和掌握图像处理的相关内容理解和掌握医学图像处理的相关内容,对于充分开发和利用医学影像设备的功能,为临床服务至关重要理解和掌握医学图像处理的相关内容,也可以为开发出高性能的图像处理软件奠定基础如何做好医学图像处理理解图像处理的理论基础,包括数学、计算机知识,图像数据要求理解临床诊断需求,必须有一定临床及诊断基础了解常用的后处理技术本节课目的熟悉常用的二维重建、三维重建的模式及区别熟悉不同图像重建算法的应用了解二维重建、三维重建在不同解剖部位的应用了解仿真内窥镜技术原理及应用了解CT灌注基本原理及应用图像后处理目的:
使图像更清晰、直观,便于观察及测量原则:
原则:
结合原始图像结合原始图像;明确重建目的;明确重建目的;结合临床诊断要求;结合临床诊断要求方法:
方法:
选择合适的后处理模式,包括选择合适的后处理模式,包括MPRMPR(多维重建)、(多维重建)、CPRCPR(曲面重组)、(曲面重组)、MPVRMPVR(多轴向投照容积重建)、(多轴向投照容积重建)、VRVR(容积再现)及(容积再现)及VEVE(仿真内窥镜)等(仿真内窥镜)等;运用不同的技术使所要观察的对运用不同的技术使所要观察的对象更清晰。
象更清晰。
图像后处理分类对显示形式进行改变目的是使所要观察的目标更加清晰、直观,包括二维重建、三维重建、图像滤过等利用特定软件对不同时间点采集所得的数据进行处理,得到一些功能数据,以助于诊断,如CT灌注成像临床对图像后处理的要求对显示形式进行改变,目的是使所要观察的目标更加清晰、直观,包括二维重建、三维重建、图像重建算法改变等图像后处理目的将改变传统的CT图像浏览模式20th世世纪纪21th世世纪纪螺旋CT优势的重要方面容积数据先进的软件原始数据有密度差别螺旋CT图像重建条件诊断不能依赖后处理数据要求多断层重建图像(至少三个断层)无间隙未压缩或无损压缩每个检查床位置只有一个断层层厚5.0mm无机架倾斜CT轴位图像(矩阵大小为512512)各向同性指物体的物理、化学等方面的性质不会因方向的不同而有所变化的特性,即某一物体在不同的方向所测得的性能数据完全相同;亦称匀质性,物理性质不随量度方向变化的特性。
高质量图像数据要求薄层扫描nn层厚小于层厚小于1mm1mmnn无间隔无间隔nn扫描速度快扫描速度快图像对比图像对比度足够高度足够高噪声不太高各项同性各项同性各项同性高质量图像数据要求薄层扫描:
层厚小于1mm,无间隔扫描速度快扫描速度快转速快转速快探测器宽探测器宽螺距(原螺纹之间距离,用于螺距(原螺纹之间距离,用于CTCT为:
为:
PP(螺距(螺距pitchpitch,各厂家计算方法有差异),各厂家计算方法有差异)=S=S(扫描架旋转一周进床的距离(扫描架旋转一周进床的距离mmmm)/D/D(XX线的厚度,即准直器的宽度线的厚度,即准直器的宽度mmmm图像对比图像对比度足够高度足够高头颈部头颈部、心脏及下肢等小血管大于心脏及下肢等小血管大于300HU300HU体部大血管不小于体部大血管不小于2250HU50HU噪声不太高噪声不太高扫描参数管电压:
120kv管电流:
100550mA螺距:
1.02机架转速:
0.41秒层厚:
约1mm二维重建技术二维重建技术多层面重建(MPR)曲面重建(CPR)多层面重建技术多层面重建技术(MultiplanarReconstructions;MPR)是指在横断面上按要求任意划线,然后沿该是指在横断面上按要求任意划线,然后沿该是指在横断面上按要求任意划线,然后沿该是指在横断面上按要求任意划线,然后沿该划线将横断面上的二维体积元层面重组,即可获得划线将横断面上的二维体积元层面重组,即可获得划线将横断面上的二维体积元层面重组,即可获得划线将横断面上的二维体积元层面重组,即可获得该平面的二维重建图像,主要包括冠状面、矢状面该平面的二维重建图像,主要包括冠状面、矢状面该平面的二维重建图像,主要包括冠状面、矢状面该平面的二维重建图像,主要包括冠状面、矢状面和任意角度斜位图像。
和任意角度斜位图像。
和任意角度斜位图像。
和任意角度斜位图像。
多层面重建技术多层面重建技术(MultiplanarReconstruction;MPR)一次常规一次常规一次常规一次常规轴位扫描,即可轴位扫描,即可轴位扫描,即可轴位扫描,即可获得获得获得获得横断面横断面横断面横断面、冠冠冠冠状面状面状面状面、矢状面矢状面矢状面矢状面及及及及任意角度斜位像任意角度斜位像任意角度斜位像任意角度斜位像,其联动显示功能其联动显示功能其联动显示功能其联动显示功能.层厚越薄,重建图像越清晰曲面重建技术曲面重建技术(CurvedReconstructionCurvedReconstruction;CPRCPR)它是多层面重建技术(MPR)的延伸和发展,即在MPR的基础上,沿兴趣器官划一条曲线,将沿曲线的体积元资料进行重组,便可获得曲面重建图像。
曲面重建技术曲面重建技术曲面重建技术曲面重建技术(CurvedReconstructionCurvedReconstruction;CPRCPR)三维重建技术三维重建技术多层面容积再现(MPVR)表面遮盖显示(SSD)容积再现(VR)CT仿真内镜成像术(CTVE)将不同角度的一层块的原始容积资料采用不同算法进行运算,得到重组的二维图像,可从不同角度观察层块厚度可调,最薄时即为MPR多层面容积重建技术多层面容积重建技术(MultiplanarMultiplanarVolumeVolumeReconstructions;MPVRReconstructions;MPVR)多层面容积再现原理:
原理:
MPVRMPVR是将任意方位的一组层面或称为一个厚是将任意方位的一组层面或称为一个厚片的容积资料进行重建,由于图像上每一点包括多个片的容积资料进行重建,由于图像上每一点包括多个体素,所以在显示该点体素,所以在显示该点CTCT值时,需要将该点所有体素值时,需要将该点所有体素的的CTCT值进行特定的运算值进行特定的运算分类:
分类:
nn最大密度投影(最大密度投影(maximumintensityprojectionmaximumintensityprojection,MIPMIP)nn最小密度投影(最小密度投影(minimumintensityprojectionminimumintensityprojection,MinIPMinIP)nn平均密度投影(平均密度投影(averageintensityprojectionaverageintensityprojection,AIPAIP)多层面容积再现最大密度投影最大密度投影将图像上每一点的多个体素常密将图像上每一点的多个体素常密度最高者作为改点度最高者作为改点CTCT值;常用于显示和周围组织值;常用于显示和周围组织对比具有相对较高密度的组织结构,例如注射对对比具有相对较高密度的组织结构,例如注射对比剂后的血管、骨骼及肺小结节等比剂后的血管、骨骼及肺小结节等多层面容积再现最小密度投影最小密度投影将图像上每一点的多个体素常密将图像上每一点的多个体素常密度最低者作为改点度最低者作为改点CTCT值;主要用于显示密度明显值;主要用于显示密度明显低的含气器官,如胃肠道、支气管等低的含气器官,如胃肠道、支气管等多层面容积再现平均密度投影平均密度投影将图像上每一点的多个体素常密将图像上每一点的多个体素常密度取平均值作为改点度取平均值作为改点CTCT值,其优点是不遗漏所有值,其优点是不遗漏所有数据;主要用于重建常规图像,常规扫描所得图数据;主要用于重建常规图像,常规扫描所得图像也可以认为是平均密度像也可以认为是平均密度投影图像表面遮盖法重建技术表面遮盖法重建技术(SurfaceShadedDisplay;SSD)是指按表面数学模式进行计算处理,将超过预是指按表面数学模式进行计算处理,将超过预设的设的CTCT阈值的相邻像素连接而重组成图像,图像表阈值的相邻像素连接而重组成图像,图像表面有明暗之区别。
面有明暗之区别。
缺点:
容积资料丢失较多,细节不够,切受阈值选择缺点:
容积资料丢失较多,细节不够,切受阈值选择的影响较大。
阈值高,易造成管腔狭窄的假象,分的影响较大。
阈值高,易造成管腔狭窄的假象,分支结构显示少或不能显示;阈值低,则边缘模糊。
支结构显示少或不能显示;阈值低,则边缘模糊。
可应用于如头部、胸部、腹部及骨关节等各可应用于如头部、胸部、腹部及骨关节等各可应用于如头部、胸部、腹部及骨关节等各可应用于如头部、胸部、腹部及骨关节等各个部位的三维重建,是在螺旋个部位的三维重建,是在螺旋个部位的三维重建,是在螺旋个部位的三维重建,是在螺旋CTCT中应用较为广泛的中应用较为广泛的中应用较为广泛的中应用较为广泛的一种重建技术。
一种重建技术。
一种重建技术。
一种重建技术。
表面遮盖法重建技术表面遮盖法重建技术(SurfaceShadedDisplay;SSD)VolumeRendering(体积再现)VolumeRendering功能采用了opacity(不透明度)的概念,即为光线不能穿透一个物体的程度。
不同的“不透明度”由体素值决定,表示不同组织特性(例如密度)。
该方法使得那些具有较高不透明度物体在那些具有较低不透明度的物体中间显得更加清晰,具体表现为两者透光度上的差异。
从而使得用户可对多个层次的组织进行查看,而避免了由于表面投影的原因导致只能查看第一层结构基本原理VolumeRenderingVolumeRendering为一为一3D3D可视化技术,通过对完整可视化技术,通过对完整的体积数据进行分析以创建新的视图。
沿光线轴的体积数据进行分析以创建新的视图。
沿光线轴上每一点的信息都将用于决定射线上所有结果的上每一点的信息都将用于决定射线上所有结果的内容。
当射线穿过物体时,每点上的不透明度决内容。
当射线穿过物体时,每点上的不透明度决定了该点上放射光线的强弱。
剩下的光线则进入定了该点上放射光线的强弱。
剩下的光线则进入下一层并重复这些过程下一层并重复这些过程反射量反射量=(=(光量光量)x()x(不透明度不透明度).).反射的光线将生成用户可以看到的最后的图像反射的光线将生成用户可以看到的最后的图像体素的不透明度确定了该点如何得以显示体素的不透明度确定了该点如何得以显示nn不透明度值为不透明度值为00时,说明该点完全透明,不会显示于视时,说明该点完全透明,不会显示于视图上图上nn-不透明度值为不透明度值为11时,说明该点完全不透明,不会传输光时,说明该点完全不透明,不会传输光线,所有的光线均被反射,视图上显示为实心点。
线,所有的光线均被反射,视图上显示为实心点。
nn-位于中间不透明度值的体素显示为半透明位于中间不透明度值的体素显示为半透明HU01002003004007034070340HU010020030040070340HU010020030040070340HU0100200300400ABCD不同阈值VR重建图像重建算法改变为图像重建的数学演算方式,根据被观察组织的不同和诊断要求,在扫描和图像重建时选择不同的过滤函数,使重建图像得到最佳显示,常用的有标准演算法、软组织演算法和骨演算法等。
图像重建算法标准算法使图像的密度分辨力和空间分辨力均衡,通常对分辨力没有特殊要求的部位设定,主要用于常规检查,如胸部、腹部和骨盆扫描软组织算法可以突出密度分辨力,主要用于具有相似密度的组织,图像显示柔和平滑,但不能用于非增强扫描肝脏标准算法肝脏标准算法肝脏软组织算法肝脏软组织算法图像重建算法肺算法该算法突出空间分辨力,便于细节的显示,主要用于肺部病变骨算法这种算法更加突出强调图像空间分辨力,特别适用于骨细节的
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- 64 128 螺旋 CT 影像 处理 临床 中的 应用