1、第第10章章 医学图像后处理技术医学图像后处理技术上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司原始图像 图像旋转 图像翻转上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有
2、限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 a c b上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 a b c上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 a c b d e上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司1.调窗技术的应用调窗
3、技术的应用 在X射线检查中，以胸部X平片为例。如果感兴趣区在肺部，可缩小窗宽，调整窗位使肺纹理结构与肺野有良好的对比度，细节显示清晰。此时纵隔结构、心影重叠结构因亮度过高而细节显示不良。反之，如感兴趣区位于肋骨、胸椎，则可适当增大窗宽，连续调整窗位，使感兴趣部位的细节显示良好。在CT检查中，窗宽是CT图像上显示的CT值范围。通常在CT值范围内的组织和病变均以不同的灰度显示，CT值高于此范围的组织和病变，无论高出程度有多少，均以白影显示，无灰度差异；反之，低于此范围的组织结构，不论低的程度有多少，均以黑影显示，无灰度差别。增大窗宽，则图像所示CT值范围加大，显示具有不同密度的组织结构增多，但各结
4、构之间的灰度差别减少。减小窗宽，则显示具有不同密度的组织结构减少，然而各结构之间的灰度差别增加。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司图像测量主要目的是从图像中提取出对临床诊疗有用的定量信息。在二维图像中，可以测量距离、面积、角度并统计密度分布，如均值、方差和中值等信息；在三维图像模型中，可以测量两点间距离、曲线长度、角度、表面积和体积等信息。图像测量的方法是：选择图像后处理软件菜单栏上“标识/测量”命令，屏幕左侧工具栏变成图像标识与测量的相关选项。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司1.长度与角度测量长度与角度测量选择测量
5、起点，移动鼠标至测量终点，再次单击，在屏幕上显示测量结果。长度测量用于病变大小，深度等的测定。同样方法可以对角度进行测量，在屏幕上显示测得的角度值，角度测量通常用于病变与周围组织的关系测定和确定手术方案，如图的是对头部CT的长度与角度的测量结果上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司在影像后处理工作站中，还可引入骨科模板，帮助医生进行手术计划。如在髋关节手术规划中通过测量长度，角度，放入模拟钢针并且可以计算钢针大小，形态，放置位置等重要手术参数上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司2.周长与面积测量周长与面积测量病灶区的周长和面积同样具有诊断价值。在图像后处理软件中选择“测量
6、周长及面积”按钮后，在被捕获图像上测量起点按下鼠标左键圈出欲测量周长及面积的区域，移动鼠标至测量终点，松开按下的鼠标左键，在程序提示条中即可显示被测区域的周长及面积，如图，在心脏彩超中，周长与面积的测量常用于判断器官的狭窄扩张，血液反流面积等病变。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司3.宽度与容积测量宽度与容积测量宽度测量主要用于对心肌缺血，心肌梗塞的诊断。如左图，显示的是冠脉血管造影图像中对血管狭窄程度的测量，通过测量冠状动脉宽度，判断有无动脉狭窄导致缺血改变。容积测量常用于心脏分析功能，如右图，通过测量不同时间的心腔容积，计算出心腔体积变化，判断心脏射血的能力。上海艾乐影像材料
7、有限公司上海艾乐影像材料有限公司4.平均密度值测量平均密度值测量平均密度值测量主要应用在CT图像诊断，单位使用CT值（HU），表示的是测量面积内的平均密度值。通常CT图像与X光图像都可以用不同的灰度来表示密度高低，吸收X光多的人体器官和组织密度高，图像呈白色，反之则呈黑色。图像的黑白度反映的是器官和组织对X线的吸收程度，黑影表示低吸收区，即低密度区，如肺部；白影表示高吸收区，即高密度区，如骨骼。平均密度测量在确定病变性质，组织类型等诊断中起着非常重要的作用。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司左图显示在头部CT测量中，测得头部的距形面积及平均密度值为：面积Ar为5009，平均密度值
8、为31HU，SD密度均方差为8.3；右图显示测得头部的不规则形状面积及平均密度值是：面积Ar为4283，平均密度值为32HU，SD密度均方差为7.3。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司二维重建技术主要应用于多层螺旋CT设备，是图像后处理功能中最常用的方法。二维重建技术实现的方法是：在横断面CT图像上按要求任意划线，然后沿该划线将横断面上的二维体积层面重组，即可获得该划线平面的二维重建图像。其中螺旋扫描时的层厚和螺距对多层面图像重建的图像质量有明显的影响，层厚越薄，重建图像越清晰；层厚和螺距选择不当，较易造成阶梯状伪影。二维重建技术主要包括多平面重建（multiple planar
9、 reformatting，MPR）、曲面重建技术（curved planar reformations，CPR）与计算容积重建（calculate volume reformatting，CVR）三种。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司1.多平面重建（多平面重建（MPR）多平面重建（MPR）是通过原始的横轴位图像（薄层）的容积采集获取数据，经计算机后处理后获得人体组织器官任意的冠状、矢状、横轴、和斜面的图像。如MPR重建图像所示，4张图片为是胸腹部各个方位的MPR重建图象，上面2张图片为胸腹部冠状位软组织窗CT重建MPR图，下方左图是矢状位软组织窗CT重建MPR图，下方右图是斜
10、位骨窗CT重建MPR。这样可以从多个角度观察病变的形态，位置及妣邻关系。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司2.曲面重建技术曲面重建技术曲面重建技术（CPR）是MPR的一种特殊方法，适合人体一些曲面结构器官的显示。CPR与MPR的区别在于一个是表面平整的平面图，一个是表面不规则的平面图。如图，左图上的虚线是主动脉曲面重建的兴趣区，右图显示的血管即是沿虚线重建出来的血管形态。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司3.计算容积重建（计算容积重建（CVR）计算容积重建（CVR）是MPR的另一种特殊方式。它是通过适当增加冠状、矢状、横轴面和斜面图像的层厚，以求能够较完整地显示与该
11、平面平行的组织器官结构的形态，如：血管、支气管等，同时也可以增加图像的信噪比。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司有造影剂的髂动脉血管经CT增强扫描后，使用最大强度（密度）投影重建得到的图像 SVR重建得
12、到的图像，可以清楚的观察到在髂动脉钙化显示中，MIP图像比SVR图像清晰 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司4.最小密度投影（最小密度投影（MinIP）最小密度（强度）投影（minimum intensity projection，MinIP）是利用容积数据中，在视线方向上密度最小的CT值成像的投影技术，其余组织结构的影像被除去，并且图像可以任意选择投照方向进行观察，有利于突出显示具有相同低密度的组织结构。通过对气管支气管最小密度投影（MinIP），显示出气管狭窄，并可见气管插管影。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 X-线模拟投影与普通X-线摄影比较，优点是：（1
13、）可进行多角度、多方位投影；（2）可用Clipping、Cutting、Seed等技术去除与靶器官重叠的组织器官影像的干扰；（3）可利用原始数据做回顾性后处理。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 进行图像后处理操作的技术要点是：（1）去除靶器官（骨骼除外）以外的组织，再调整CT值的上下限，最终只保留靶器官表面的影像；（2）适当调整窗宽、窗位，直至获得具有明显透明效果的图像。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 虚拟内窥镜
14、技术是将视点置于三维数据场内部并采用透视投影方式实现重采样和图像合成的三维可视化模式。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司四维（4D）超声成像系统采用特殊的四维探头，能够自动采集容积数据，避免人工采集数据采样不均匀、易产生偏差的缺点。高速
15、信号处理器可以实时处理采集到的图像，无需外接工作站进行图像后处理。增加了混合模式成像、平滑、光线、纹理模式，并且相互之间还可以按一定比例两两组合，提高了组织对比度与信噪比，增强了图像信号的立体感与层次感。在患者平稳呼吸状态下，可连续获得胆囊、胃、膀胱的动态图像，避免了静态三维超声图像采集过程中因呼吸及屏气不足造成图像扭曲、变形而需重新采集图像的弊病。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 医学影像的融合是指利用计算机技术，将各种影像学检查所得到的图像信息进行数字化综合处理，将多种源产生的数据协同应用、空间配准后，融合各种检查的优势以产生一种全新的、高质量的影像信息来达到计算机辅助诊断目的。上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司 上海艾乐影像材料有限公司上海艾乐影像材料有限公司
