多层面螺旋CT图像后处理技术

.第三章 多层面螺旋CT图像后处理技术中国医科大学第一临床学院放射科 朱玉森CT图像后处理是80年代末伴随螺旋CT的应用而出现的图像综合分析和处理技术,是将原始横轴位图像以二维或三维图像形式再现的过程。图像后处理需要局域网络、图像工作站、图像后处理软件和相应的后处理图像输出设备。图像后处理技术包括二维多平面重建、三维容积重建、表面重建和CT仿真内窥镜等多种重建方法。后处理图像的质量主要取决于原始数据的采集和原始图像的重建质量,以及图像后处理软件的算法。图像后处理的临床意义在于它从多方位、多角度为影像专业和临床医生提供了更完整、更直观和更易读的反映人体内部组织器官解剖结构和病变情况的影像学信息。与普通螺旋CT后处理图像不同的是,多层面螺旋CT后处理图像具有更高的图像品质和更广的图像范围,为临床诊断和治疗提供的影像信息更精确、更可靠。随着影像数据采集和后处理设备以及软件技术的不断发展和完善,图像后处理技术在医学影像学诊断领域会发挥越来越重要的作用。第一节 图像后处理工作站大多数螺旋CT制造商如：GE、Siemens、Toshiba、Marconi等公司都开发了专用的图像后处理工作站和图像后处理软件。以Toshiba的SGI O2Images Post-Processing Work-Station SGI O2工作站为例,它是以Toshiba协议或DICOM标准通过以太网络与CT、MR等系统进行数据传输并通过软件系统进行二维和三维图像重建的计算机辅助医学影像诊断系统,它由硬件系统和软件系统两部分组成。一、 硬件系统部分为了快速获得高质量的后处理图像,多层面螺旋CT通常以1.0-3.0 mm的层厚采集原始数据,并以0.5-1.0 mm的间隔对其进行重叠重建,从而产生大量的一般为100-600幅原始横轴面图像。因此,工作站硬件系统的配置水平就决定了图像后处理的能力和速度。SGI O2硬件系统的配置为：（一) 中央处理器：R10000 64 bit RISC 1,270 MHz（二) 主存储器容量：1Gb（三) 数据高速缓冲存储器容量：32Kb（四) 硬盘容量：27 Gb512512矩阵的图像大约可存储22,500幅,256256矩阵的图像大约可存储900,000幅（五) 图像监视器：21英寸彩色监视器,视频输出12801024,7503Hz（六) 磁光盘驱动器：5英寸,可驱动0.6/2.6Gb的可读写磁光盘0.6Gb磁光盘：512512矩阵的图像大约可存储2,200幅；256256矩阵的图像大约可存储8,800幅,2.6Gb磁光盘：512512矩阵的图像大约可存储9,000幅；256256矩阵的图像大约可存储36,000幅（七) 彩色打印机：通过以太网连接的彩色打印机可输出高质量的彩色图片（八) 视频输出：支持NTSC和PAL两种标准,可以将正在处理中的屏幕图像以视频信号的方式输出二、 软件系统部分图像后处理的目的是为临床诊断和治疗提供完整、丰富、和直观、易读的影像信息。软件系统为此通过先进的算法Algorithm提供了对原始图像的处理、分析和输出等功能。（一) 系统软件：IRIX 版本6.5 （二) 应用软件：Alatoview 版本1.42。它是一种可以将CT、MR、NMNuclear Medicine和数字X-ray设备采集和重建的断层图像处理成各种二维和三维图像的医学图像后处理应用软件系统。主要功能包括图像文件管理、二维图像后处理、三维图像后处理、仿真内窥镜、后处理图像输出等。Alatoview支持通过以太局域网络用Toshiba协议和DICOM标准与Toshiba或非Toshiba的CT和MR等影像数据采集设备进行数据通讯。第二节 图像后处理方法常规横轴面图像仅显示人体横断面解剖的影像信息。诊断时,需要由有经验的影像专业医生对大量的图像进行逐层面的分析,同时要将观察到的连续影像在大脑中建立起组织器官的立体和空间关系概念才能判断病变的位置、范围和与周围组织器官之间的关系。但是,对于复杂的部位和器官如：腹部和盆腔,以及微细的血管结构往往会给分析带来困难,甚至造成错误的判断。图像后处理方法则通过对原始图像的二维和三维重建,以任意平面和任意角度的立体图像为影像专业医生和临床医生提供了完整、直观和易于精确定位的影像信息。不同厂商开发的图像后处理软件功能各异,Alatoview应用软件系统的主要图像后处理功能见表1。表1 多层面螺旋CT图像后处理软件Alatoview功能分类二维图像后处理1. 多平面重建Multi Planar Reconstruction-MPR2. 冠状面Coronary Planar Reconstruction3. 矢状面Sagittal Planar Reconstruction4. 横轴面Transverse axial Planar Reconstruction5. 斜 面Oblique Planar Reconstruction-OPR6. 曲 面Curved Planar Reconstruction-CPR7. 计算容积重建Computed Volume Reconstruction-CVR三维图像后处理三维容积重建Three-dimensional volume reconstruction1. 遮盖容积重建Shaded volume reconstruction-SVR2. 密度容积重建Intensity volume reconstruction-IVR3. 最大密度投影Maximum Intensity projection-MIP4. 最小密度投影Minimum Intensity projection-Min-IP5. X-线模拟投影X-ray projection-X-ray Proj6. 透明化X-线模拟投影Transparency X-ray projection-4D三维表面重建Three-dimensional surface reconstruction1. 遮盖表面重建Shaded surface display-SSD2. Texture-All3. Texture-Exp仿真内窥镜1. 仿真内窥镜Fly-through2. 腔器官铸型Fly-around一、 二维图像后处理Two Dimensional Images Post-Processing（一) 多平面重建MPR 图3-2-1 MPR重建屏幕MPR是从原始横轴位图像获得人体相应组织器官任意层面的冠状、矢状、横轴面和斜面的二维图像的后处理方法。图3-2-1所示为生成冠状、矢状、横轴和斜面二维图像的操作屏幕界面。在冠状、矢状和横轴面框内均有相互垂直的两条光标线冠状面框内还有一条斜面光标线,用鼠标拖动光标线至不同的位置即可得到相应方位和平面的图像。点击鼠标右键可以将冠状面框内的斜面光标线移至其它框内,通过调整斜面光标线的位置和角度则可以得到任意斜面的图像。MPR适用于显示全身各个系统组织器官的形态学改变,尤其是对判断颅底、颈部、肺门、纵隔、腹部、盆腔内、动静脉血管等解剖结构复杂部位和器官的病变性质、侵及范围、毗邻关系和小的骨折缝隙及骨折碎片和动脉夹层破口及胆道、输尿管结石的定位诊断具有明显的优势图3-2-2,3图3-2-2, 3-2-3。国外文献作者认为横轴位图像是CT影像诊断的 金标准,而多层面螺旋CT以0.5 mm的薄层采集容积数据大大提高了沿躯体长轴方向的分辨率,重建后的MPR图像具有各向同性Isotropic的特点,即各方位不同层面的图像具有完全几乎相同的空间分辨率和信噪比。所以,多层面螺旋CT的MPR图像均可以作为CT图像诊断的金标准。但是,前提是采用薄层采集数据、选用适当的螺距、重叠重建、滤过重建函数软组织或骨函数和去除骨伪影的参数RASP等。图3-2-2 髂总动脉瘤MPR图像 图3-2-3 曲面重建CPR是MPR的一种特殊方式。图3-2-4所示为生成曲面图像的操作屏幕界面。可选择在冠状、矢状和横轴面框内按靶器官走行方向用鼠标追踪点击划出一条通过该器官轴线的曲线,即可将曲线所经过层面的体元数据重建成一幅拉直展开的图像。曲面重建适用于展示人体曲面结构的器官如：颌面骨、骶骨、走行迂曲的动脉血管、支气管和胰腺等的全貌图3-2-5,6图3-2-5, 3-2-6。重建后的曲面图像同样具有各向同性Isotropic的特点。但是,曲面图像的客观性和准确性受操作者点划曲线的准确性影像较大。特别是用该方法测量的直径和长度等结果有一定的误差。 图3-2-4 曲面重建屏幕图3-2-5 上颌埋伏牙曲面重建图像 图3-2-6 右肾动脉狭窄曲面重建图像计算容积重建CVR是MPR的另一种特殊方式。它主要是通过适当地增加冠状、矢状、横轴面和斜面图像的重建层厚,以求能够较完整地显示与该平面平行走性的组织器官结构的形态,如：血管、支气管等等图3-2-7,8图3-2-7, 3-2-8,同时也可以增加图像的信/噪比。但是,过分增加重建层后厚也会因降低空间分辨率而掩盖小的病灶或病变或正常组织的微细构造结构。采 图3-2-7 前颅窝底脑膜瘤CPR图像左下图 图3-2-8 采集数据要求：1摆正体位；2头颈部器官和骨骼采集层厚1.0 mm/ 每层,胸腹部器官采集层厚3.0 mm/ 每层,重叠50%重建；3重建函数选用FC 10软组织/FC30骨骼；4对手、脚掌骨及关节等部位在确保扫描范围足够的情况下,尽量采用小视野放大扫描；5胸锁关节、肩关节及髋关节等部位重建图像时须选用RASP参数以除去伪影干扰；6对欲了解骨骼肿瘤需了解周围软组织受侵及范围和程度时须注射对比剂。图像后处理技术要点：1根据要显示的靶器官诊断目的适当调整窗宽、窗位；2采用小间隔2mm生成轴位预览图像以找出病变所在位置和范围；3针对已确定的病变范围根据需要调整层间隔、层厚和图像帧数,分别生成轴位、冠状位和矢状位图像；4如果采集数据时病人体位不正,须用斜面重建方式进行调整以获得对称图像；5要提高图像信噪比或是强调病变与周围血管等关系时,制作CVR图像；如有特殊需要,如要追踪血管或输尿管等时,制作CPR图像。（二) 图像滤过处理Images Filtering Processing图像滤过处理是改变图像重建算法以提高后处理图像空间分辨率和密度分辨率的计算机软件技术图9-10。根据滤过效果可以分为平滑、平均和边缘锐化三种方式。对原始横轴位图像滤过处理的图像显示效果与使用相应的滤过重建函数对原始数据滤过处理再重建后的图像显示效果等同。但是,前者可以大大缩短主机的图像重建时间,并节省对同一病人的数据用不同滤过重建函数生成的多组图像所占用的硬盘存储空间。滤过可以针对某一幅图像,也可以对一组图像进行批处理。图3-2-9 滤过前左图3-2-10 滤过后右三自动电影图像生成Automatic Movie Images Generation自动电影图像生成是二维图像后处理中的一个重要功能。虽然MPR图像可以为诊断提供任意方位的影像信息,但是其中任一幅仅能反映人体局部某一方位一个层面的解剖图像。所以,需要观察和分析检查部位范围内连续层面的图像特征才能全面、准确地判断病变以及与周围组织器官的毗邻关系,自动电影图像生成就提供了这样的功能。生成自动电影图像前,要根据需要确定生成电影图像的范围、层厚和层间隔,并调整好窗宽和窗位。生成后可以适当的速度回放和通过激光相机打印出胶片,也可以保存到硬盘或磁光盘中。四图像注释和测量Images Annotation and Measurement Processing注释和测量是图像分析的辅助功能。它可以在图像上做文字、直线、折线、箭头、圆、椭圆、矩形框等标注和在适当的位置插入刻度标尺；可以做长度、角度和直径的测量；也可以测量图像中某一点或某一兴趣区的CT值,兴趣区的大小可以任意调整,形状可以选择圆形、椭圆形、矩形或任意形状,可以在图像的任意位置设置一个或多个兴趣区。测量结果中给出兴趣区内CT值的最大值、最小值、平均值和标准差。对图像的辅助分析和处理功能详见表2。表2 图像的辅助分析和处理功能后处理方法自动电影注释测量滤过测CT值缩放移动镜像灰阶调整MPRCPRSVRIVRMIPMin-IPX-ray ProjSSDTexture-allTexture-ExpFly-throughFly-around注： 允许, 不允许二、 三维图像后处理（一) 三维容积重建图3-2-11 SVR重建屏幕1、 遮盖容积重建SVR：主要算法特点是利用采集矩阵中容积数据的全部体元,由灰阶梯度法根据每个像元光源的方向和强度进行遮盖,以8种颜色表达不同的像元值,针对每个像元值调整其透过度。图像主要的特点是分辨率高,可以同时显示软组织、血管和骨骼,三维空间解剖关系清晰,色彩逼真、任意旋转角度、操作简便和适用范围广,是目前多层面螺旋CT三维图像后处理中最常用的技术之一。图3-2-11所示为生成SVR图像的操作屏幕界面。装入load原始图像数据后,在显示方式菜单中选择Shaded Vol,在条件菜单中选择相应的重建部位或器官项每一个项目中均提供预设的CT值见表3,即可得到该部位或器官的初步图像。然后,根据需要可用平面剪辑-Clliping、斜面剪辑-Clliping、切割-Cutting、钻洞-Drilling和电子分离-Seed等工具对图像进一步加工处理,以使病变和周围的组织最大限度地、完整、清晰地显示出来。最后,用 不透过度曲线-Opacity调整图像中不同组织的清晰度、伪彩色、光照亮度,并选择图像高质量方式-Quality mode,即可得到最终的图像。自认为理想效果的设定值可以存储在菜单中,以供下次直接选用。表3 条件菜单中的预设CT值部位或器官预设CT值表面显示域值动态范围下限值HU上限值HU下限值HU上限值HUCT-骨250204802048CT-软组织-2002048-3002048CT-脑血管902048-256512CT-胸部、皮肤-700-200-1100512CT-腹部、肝脏、盆腔-1202048-512512CT-软组织、血管1002048-512512MR-脑,FE_T13502048502048MR-血管3002048502048MR-3D_FASE, MRCP40020485020483D-血管402048122048SVR图像主要适用于显示以下器官和系统的病变：1) 骨骼系统：SVR图像可以立体、直观和清晰地显示正常颅骨、躯干骨和四肢骨的生理性突起如：棘、粗隆、结节和嵴等、凹陷如：窝、沟和压迹等、空腔如：腔、窦、管、道、孔等和膨大如：头、颈和髁等,以及关节的骨性结构如：关节头和关节盂等的形态。对长骨、短骨、扁骨和不规则骨,特别是对显示解剖结构和关系复杂的腕关节、踝关节、肘关节、肩关节、髋关节和脊柱及其附件的骨折,关节脱位,畸形以及骨肿瘤等病变的位置、程度、范围和与周围组织器官的毗邻关系,对骨科和整形外科制定手术方案、预测手术的可能性及评估手术的愈后等都具有很高的临床应用价值图3-2-12,17。 图3-2-12 下颌骨肉瘤SVR图像 图3-2-13颈椎结核SVR 图像 图3-2-14 肋骨骨折SVR 图像采集数据要求：1摆正体位；2采集层厚2.0 mm/ 每层,重叠重建间隔0.5 mm；3选用骨骼重建函数FC 30；4对手、脚掌骨及关节等部位在确保扫描范围足够的情况下,尽量采用小视野放大扫描；5胸锁关节、肩关节及髋关节等部位重建图像时须选用RASP参数以除去伪影干扰；6颌面部扫描时病人应取张口位或咬牙垫；7对骨骼肿瘤需了解周围软组织受侵及范围和程度时须注射对比剂。图3-2-15腰椎骨折SVR图像 图3-2-16 挠骨小头骨折SVR 图像 图3-2-17骨巨细胞瘤复发SVR图像图像后处理技术要点：1准确选择预设CT值的上下限见表3,尤其是对较薄的扁骨如：肩胛骨重建时应特别慎重以免造成人为的骨质缺损或破坏的假象；2必要时可用Clipping、Cutting等工具除去扫描托架、固定石膏等影像的干扰和,清晰地显露病变；3对骨关节可用Seed技术施行电子关节分离,以便更清楚地观察关节头和关节盂；4适当调整伪彩色和遮盖光线的强度,以使图像更清晰、色彩更逼真；5在判断解剖结构复杂或细小的骨折缝隙和游离碎片时需要借助MPR图像准确定位；6多角度旋转图像尽可能清晰、完整地显示病变部位以及与邻近结构的三维空间关系。2) 血管系统：SVR作为MS-CTA的主要后处理技术在血管系统特别是对动脉血管系统病变可以清晰、确切地显示大范围复杂血管的完整形态、走行和病变,图像立体感强,能以多角度直观地显示病变与血管、血管之间以及血管与周围其它器官之间的三维空间解剖关系,其诊断价值已经被临床医生认可。对大动脉血管病变如：动脉瘤、动静脉畸形、狭窄、梗塞、闭塞、夹层和血管壁的钙化等的诊断已经基本取代了可以避免DSA检查。对脑动脉瘤的诊断,国、内外有关研究报告证实认为3D-CTA具有很高的准确性、敏感性和特异性,可以确切地检出瘤体直径3 mm的脑动脉瘤。作为一种快速和非创伤性检查手段,可以准确地显示瘤体的位置、形态和大小,评价瘤颈部与瘤体、载瘤动脉和周围血管之间的空间关系,模拟手术入路为选择适当的手术治疗方案提供直观、可靠的依据,可以作为脑动脉瘤的首选影像学诊断方法。近年来,有许多文献报道主张用3D-CTA取代或部分取代DSA诊断脑动脉瘤。图3-2-18,23。采集数据要求：1采集层厚3.0 mm/ 每层；2重叠重建间隔2.0 mm；3选用软组织重建函数,如FC=10/43；4对比剂用量1.0-2.0ml/kg；5注射速率2.5-3.0ml/sec.；6延迟时间15-20 sec.,必要时可用对比剂跟踪技术Sure-Start；7扫描方向自下而上同血流一致；8对Willis环动脉瘤扫描范围自第一颈椎向上10 cm,并尽量采用放大扫描技术。图像后处理技术要点：以脑动脉瘤诊断为例。1准确选择预设CT值的上下限见表3,过高或过底均会影像病变血管显示的清晰度和真实性。但是,适当提高降低下限值可以显示微细血管,如在鉴别后交通动脉是的动脉瘤还是和起始部漏斗样扩张时,逐渐改变降低域值后,动脉瘤仍保持圆顶,而漏斗样扩张则变成锥形,尖端会有后交通动脉显现；2用Clipping图3-2-18大脑中动脉瘤SVR图像 图3-2-19无名动脉瘤SVR图像 图3-2-20弓降部动脉瘤SVR图像图3-2-21动脉导管未闭SVR图像 图3-2-22髂总动脉瘤SVR图像 图3-2-23下肢脓肿SVR图像或Cutting等工具除去下矢状窦、直窦和大脑大静脉以及颅骨等影像的干扰；3从前后、后前、左右侧位和头侧和脚侧位仔细观察血管形态查找动脉瘤；4适当调整伪彩色和遮盖光线的强度,以使图像更清晰、色彩更逼真；5在疑有直径2.0 mm的动脉瘤时需要借助Fly-around技术辅助判定；6多角度旋转图像尽可能清晰、完整地显示瘤颈部与瘤体、载瘤动脉和周围血管之间的三维空间关系；。7对于后交通动脉瘤,也可行3D-MRA检查会更好地显露动脉瘤的全貌,而无颅底骨的干扰。影响后处理图像质量的主要因素：1数据采集层厚：薄层3.0 ml/s,以避免扫描期间血管中对比剂被血流稀释,使其浓度保持较高的峰值状态。4延迟时间：它是数据采集成败的关键。过早开始扫描,血管内的对比剂浓度尚未达到峰值、未充分与血液混合均匀；反之,对比剂则被血流稀释且过多地进入静脉和血管周围周身组织,从而影响靶血管的成像质量。5心脏每搏输出量和循环时间：心脏功能和循环时间有个体差异,最佳延迟时间也会不同。因此,在制定扫描计划前应了解病人的心脏功能状况,以便根据具体情况调整延迟时间,最好应用造影剂示踪技术。6肩部骨伪影：弓上分支血管受肩部骨伪影的影响较大。因此,在扫描计划中应选择RASP参数以除去骨伪影的干扰。3) 泌尿系统：SVR图像可以清晰地显示经对比剂强化的肾脏、肾盏和肾盂的完整形态,以及全程输尿管的走行和梗阻、狭窄部位和狭窄程度,并能以多角度直观地显示肾脏、输尿管与周围血管以及骨骼之间的解剖关系图3-2-24。4) 胆道系统：与临床胆道系统影像学检查方法T型管造影、经皮肝穿胆道造影PTC、经内镜逆行胰胆管造影ERCP、常规静脉胆道造影、彩色超声多普勒和磁共振胆道造影MRCP等比较,SVR是一种无创、无损伤和无痛苦的后处理方法。经静脉注射或滴注对比剂胆影葡胺后可以多角度、直观、完整地显示胆道系统的三维解剖形态,适于显示胆影胆管树的分布状态,能准确地定位胆道梗阻、狭窄部位、胆囊息肉和解剖变异等图3-2-25。 采集数据要求：1采集层厚2.0-3.0 mm/ 每层；2重叠重建间隔1.0 mm；3选用软组织重建函数,如FC=10/43；4对比剂胆影葡胺用量30ml；5静脉慢速滴注射20-30min.滴完为宜；6延迟时间30-60 min.；7当病人胆红素明显升高时40mmol/L,须增减对比及用量1.5倍 图3-2-24输尿管狭窄SVR图 图3-2-25 左右；8当病人总胆红素85.5 mmol/L时,应采用静脉注射血管增强对比剂100-130ml,注射速率2-3ml/ s,延迟时间60-70 s。图像后处理技术要点：准确选择预设CT值的上下限见表3；2必要时可用Clipping、Cutting等工具除去骨骼及肠道等影像的干扰；3适当调整伪彩色和遮盖光线的强度,以使图像更清晰、色彩更逼真；4借助MPR图像可准确定位解剖结构复杂或细小的病灶；5多角度旋转图像以便尽可能清晰、完整地显示病变部位以及与邻近结构的三维空间关系。图3-3-26前颅窝底脑膜瘤SVR图像 图3-3-26,27甲状腺癌SVR 图3-3-28肺癌SVR图像肿瘤：应用SVR多曲线调整Free setting Multi-Threshold values Curve技术可以将经对比剂强化的各系统和器官的肿瘤在同一幅三维图像上同时获得骨、血管和软组织的影像,能够对肿瘤准确地定位、完整地显示病灶本身的状态以及与周围组织器官和血管的毗邻关系和受侵及、挤压移位等情况。经处理后的图像可以对病变进行任意角度的旋转,多方位观察和分析。为了清晰地显示病灶的隐蔽部分,可对图像进行剪裁、切割、钻洞和制作自动电影,为临床医生对疾病做出正确的判断提供更加丰富的影像学信息图3-3-26,28。采集数据要求：1采集层厚根据不同部位和病变大小适当选择一般层厚应小于3.0 mm/ 每层；2重建函数应选择FC 10/43；3采用重叠重建。图像后处理技术要点：1准确调整多曲线；2针对不同组织的CT值设置伪彩色；3对解剖结构复杂或小病灶应借助MPR图像。2、 密度容积重建IVR：IVR图像利用全部体元的深度和透过度信息成像,主要适用于观察腹部和肺部CT值差别较小的组织器官图3-2-29,30。采集数据要求和图像后处理技术要点与SVR相同。图像后处理技术要点：1准确调整多曲线；2适当调整窗宽和窗位。图3-2-29肺IVR图像 图3-2-30大脑IVR图像3、 最大密度投影MIP：MIP是利用容积数据中在视线方向上密度最大的全部像元值成像的投影技术之一。因为成像数据源自三维容积数据,因而可以随意改变投影的方向；因为成像数据取自三维容积数据中密度最大的像元值,因而其主要的优势是可以较真实地反映组织的密度差异,清晰确切地显示经对比剂强化的血管形态、走行、异常改变和血管壁的钙化程度以及分布范围,对长骨、短骨、扁骨等的正常形态和骨折、肿瘤、骨质疏松等病变造成的骨质密度的改变也非常敏感。此外,对体内异常的高密度异物的显示和定位也具有特别的作用。由于以上特点,MIP作为一种有效的常规三维图像后处理技术广泛地用于显示血管、骨骼和软组织肿瘤等病变图3-2-31,35。MIP的缺点是对密度接近且结构相互重叠的复杂解剖部位不能获得有价值的图像；图像缺乏空间深度感,难以显示颅内走行复杂的动、静脉血管之间和与颅骨之间的三维空间关系。克服上述缺点的主要方法是用Clipping、Cutting、Seed或Segmentation等技术去除靶器官以外的组织影像的干扰和对图像进行适当角度的旋转。图3-2-31胸廓MIP图像 图3-2-32腰椎MIP图像 图3-2-33动脉内支架 图3-2-34腹主动脉瘤MIP图像4、 最小密度投影Min-IP： Min-IP 是利用容积数据中在视线方向上密度最小的像元值成像的投影技术。由于人体内的组织器官中气道和经过特殊处理清洁后充气的胃肠道等的CT值最低-1000 HU,所以Min-IP主要用于显示大气道、支气管树和胃肠道等中空器官的病变图3-2-35。图像后处理技术要点：1用Clipping对图像进行适当的切割以便去除靶器官周围骨骼和软组织影像的重叠干扰；2适当地调整窗宽、窗位,以清晰显示中空器官内的病变以及与周围组织之间的对比关系。图3-2-35支气管树Min-IP图像5、 X-线模拟投影X-ray Proj：X-ray Proj 是利用容积数据中在视线方向上的全部像元值成像的投影技术。重建后的图像效果类似于普通X-线摄影,故称为X-线模拟投影。但是与普通X-线摄影比较主要优势是： 1可进行多角度、多方位投影；2可用Clipping、Cutting、Seed和Segmentation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行后处理。X-ray Proj主要用于骨骼病变的显示图3-2-36。图3-2-36颅骨X-ray Proj6、 透明化X-线模拟投影4D： 4D图像实际上是由X-ray Proj技术衍生出来的以透明方式显示的图像。它主要用于显示中空器官和骨骼等表面组织结构密度明显高于内部组织密度的器官。因此,经过透明化处理的X-ray Proj图像在显示气道、食道、胃肠道、胆道、血管和长骨、扁骨等骨骼病变方面有一定的优势图3-2-37,40。图像后处理技术要点：1用Segmentation技术去除靶器官骨骼除外以外的组织,再调整CT值的上下限以至只保留靶器官表面的影像；2在X-ray Proj界面中适当调整窗宽、窗位直至获得具有明显透明效果的图像。图3-2-37,38,39,40 腹主动脉瘤、肋骨骨折、胫骨骨折和结肠4D图像（二) 三维表面重建1、 遮盖表面显示SSD：SSD是应用最早的三维图像后处理技术。与SVR对全部容积数据进行遮盖成像不同的是SSD是对高于所设定域值的表面数据进行遮盖计算机软件模拟的光源成像的。SSD主要用于骨骼和血管、气道、胆囊等中空器官的显示。它的主要缺点是：1成像过程仅利用表面数据,故丢失信息较多；2成像过程中如域值设置不当会造成一定的假象图3-2-41,44。2、 Texture-All：在整个靶器官表面显示原始图像图3-2-45。3、 Texture-Exp：在靶器官被切割的表面显示原始图像图3-2-46。图3-2-41大脑中动脉瘤SVR图像 图3-2-42大脑中动脉瘤SSSD图像图3-2-43额及和面骨骨折SVR图像 图3-2-44额及和面骨骨折SSSD图像图3-2-45前颅窝底脑膜瘤Texture ALL图像 图3-2-46前颅窝底脑膜瘤Texture Exp图像（三) 三维图像后处理工具1、 平面剪辑Clliping：用鼠标点选Clliping图标,再分别拉动在屏幕上显示的红、绿、蓝色参考直线就可以沿X、Y、Z轴对图像做6个方向任意深度的切割剪辑图3-2-47。图3-2-47 Clliping屏幕2、 斜面剪辑Obliquc Clliping：用鼠标点选Obl. Clliping图标,再点击Cut和Rotate按钮,并分别向上、下、左、或右推动鼠标就可以对图像做不同方向切面的切割剪辑,通过拉动Depth滑块可以调整切割的深度图3-2-48。3、 切割Cutting：用鼠标点选Cutting图标,再点选不规则折线图标,并选择Include或Exclude,然后用鼠标在图像上点圈一封闭曲线点击鼠标右键使曲线闭合,之后点击Apply图标即可获得封闭曲线以内或以外的图像。图3-2-48 Obl. Clliping屏幕4、 钻洞Drilling：用鼠标点选Drilling图标,屏幕上即显示出参考图像Ref. Image。此时可拖动鼠标在A或B图像区画出一矩形框框的形状和面积即为洞口的大小,同时在Ref. Image上显示的矩形框表示洞的深度,可用鼠标拖动此矩形框以调整深度。选择不同的Viewing Angle可改变Ref. Image的观察方向。然后,点击Apply即可完成钻洞。应用该工具可以模拟手术入路。5、 电子分离Seed：进入组织器官分离Segmentation界面,此时屏幕分为原始图像区-Orig、合成图像区-Binary、原始图像+合成图像区-Orig+Binary和结果图像区-Result等四个区。点击Extract Options即打开Seed屏幕,再点选3D、Include,然后用鼠标点击Result区图像的某一点,与此点不相连的组织器官的图像即被除去；相反如点选Exclude,则除去与此点相连的组织器官的图像。应用该工具可以实施电子关节分离图3-2-49,53。图3-2-49 环椎 图3-2-50 肩胛骨图3-2-51 髋臼 图3-2-52 下颌窝 图3-2-53 下颌骨三、 MSCT仿真内窥镜CT仿真内窥镜是20世纪90年代初由Vining DJ、Gelfand DW和Bechhold RE等首次报道并用于检查结肠病变的一种特殊的三维图像后处理技术。由于应用该技术重建后的图像效果类似于纤维内窥镜所见,所以被称为CT仿真内窥镜。CT仿真内窥镜其成像原理主要是用区带跟踪-Region growing法准确地识别中空器官的壁与相邻组织之间的密度差,再根据所提取CT值的范围用大量的微小多边形生成仿真空腔图像。应用该技术重建的图像有两种显示方式,一种是利用Alatoview提供的软件功能将观察视线移入腔内进行动态、实时的观察气馁？壁是否光滑、平整,是否存在管腔狭窄和闭塞,腔内是否有异物阻塞等,即Fly-through显示方式；另一种显示方式是将观察视线移到腔外面以观察靶器官的外观形态的变化和与周围组织器官的三维空间关系,即Fly-around显示方式。这种方式的重建技术也称为气体铸型和血液铸型。目前,CT仿真支气管镜主要用于鼻腔、鼻旁窦、气管、支气管、胆道、输尿管、膀胱、结肠等中空器官病变的显示。CT仿真血管镜可用于显示管腔内是否存在附壁血栓、动脉瘤体内是否有分隔或发出血管分支的开口,以及动脉夹层的真、假腔破口状态等。血液铸型对诊断脑动脉瘤特别是微小脑动脉瘤也具有显著的优势图3-2-54,68。图3-2-54 肺癌Fly-through网状结构图像 图3-2-55支气管树Fly-around图像 图3-2-56胃癌Fly-around图像图3-2-57 结肠Fly-through图像 图3-2-58结肠Fly-around图像 图3-2-59鼻旁窦Fly-through图像图3-2-60 胆囊Fly-through图像 图3-2-61胆囊Fly-around图像 图3-2-62腹主动脉Fly-through图像图3-2-63髂总动脉瘤Fly-around图像 图3-2-64前交通动脉瘤Fly-around图像 图3-2-65前交通动脉瘤Fly-around图像图3-2-66左中动脉瘤Fly-around图像 图3-2-67后交通动脉瘤Fly-around图像 图3-2-68右后动脉瘤Fly-around图像采集数据要求：1薄层采集,一般层厚为1.0-3.0 mm/ 每层；2螺距3.5-5.5；3重建函数FC 10/43；4通常采用重叠重建。图像后处理技术要点：1仔细测量靶血管的CT值范围,准确确定灌注时须给定的CT值上、下限参数。参数设置不当图像会出现假象,进而造成假阳性或假阴性诊断结果；2根据靶器官体积的大小适当选择灌注容积；3正确选择灌注的起始点。MSCT仿真内窥镜的主要优势：1图像清晰；2三维空间关系明确；3图像可任意角度旋转； 4可以从各种方向和角度显示腔内的状态；5可观察到纤维内窥镜无法看到的如鼻旁窦内和血管腔内的情况；6原始图像可以反复处理；7无创伤、无痛苦。主要局限性主要有：1其影像尚不能完全真实地表现腔内活体组织物理特性状态；2不能取活检标本；3对腔内病变缺乏敏感性和特异性。参考文献1. 周康荣 等. 螺旋CT,上海医科大学出版社. 1998, 112. Kuhlman JE,Ney DR,Fishman EK. Tow-dimensional and three-dimensional imaging of the in vivo lung: combining spiral computed tomography with multi-planar and volumetric techniques. Jdigit Imag,7:42-47,19943. Kazuhiro Katada. Half-second, Half-Millimeter Real-Time Multi-slice Helical CT: CT Diagnosis Using AQUILIONTM. Med Review. 68:31-38, 19994. 王鸣鹏 等.实用CT检查技术学,科学技术文献出版社. 1999.95. Taguchi K, Aradate H. Algorithm for image reconstruction in multi-slice helical CT. Med Phys. 25:550-610, 19986. Henry J. M. Barnett, J. P. Mohr, Bennett M. Stein, Frank. M. Yatsu. Stroke- Pathophysiology, Diagnosis, and Management. 1998,P:568-10047. Kubota T, Niwa J, Tanigawara T, et al. Differential diagnosis between aneurysm and infundibular dilatation in the IC-PC region with 3D-CTA. No Shinkei Geka 2000 Jan;28:31-98. Remy-Jardin M, Remy J. Spiral CT angiography of the pulmonary circulation. Radiology 212:615-619, 19999. Young N, Dorsch NW, Kingston RJ, et al. Intracranial aneurysms: evaluation in 200 patients with spiral CT angiography.Eur Radiol, 2001, 11:123-13010. Wever JJ, Blankensteijn JD, Eikelboom BC, et al. Spiral computed tomographic angiography as a substitute for intra-arterial angiography of aorta and its branches. Ned Tijdschr Geneeskd,2001,145:858-86611. Rydberg J, Buckwalter KA, Caldemeyer KS, et al. Multisection CT: scanning techniques and clinical applications. Radiographics,2000,20:1787-180612. Boreders IA, Blankensteijn JD. Preoperative imaging of the aortoilic anatomy in endovascular aneurysm surgery. Semin Vasc Surg, 1999, 12: 306-314.13. Hiroshi Moriya, MD, Kaoru Suzuki.CT Bronchoscopic examination using the Fly-through method: virtual bronchoscopy. Med Review. 1999, 70:1-9.14. Vining DJ, Gelfand DW, Bechhold RE, et al. Technical feasibility of colon imageing with helical CT and virtual reality. AJR, 1944, 162: 104.