1CT图像后处理技术

教案首页第17次课授课时间：课程名称CT与MR检查技术授课专业班级15影专升本学时2学时授课题目（章、节）CT图像后处理技术教学目的及要求：1、了解CT的扫描方式及螺旋CT的优势；2、掌握CT图像特点和影响图像质量的因素；3、熟练掌握CT的基本检查方法和特殊的扫描技术（增强扫描、MPR、CPR、3D的应用）。教学重点及难点：教学重点：1、CT检查方法；2、各种部位常用的检查方法；3、螺旋CT的特殊临床应用（后重建技术）；教学难点：1、CT图像后处理技术；2、血流灌注；大体内容与时间安排：2学时教学手段与教学方法：多媒体教学参考资料：张云亭、于兹喜主编《医学影像检查技术学》，人民卫生出版社，2010.10第3版韩萍、熊茵主编《医学影像技术丛书-CT扫描分册》，湖北科学技术出版社，2000.05第1版燕树林主编《医学影像技术全科纲要与考题解》，湖北科学技术出版社，2000.01第1版教研室审阅意见：教研室主任签名：年月日基本内容辅助手段和时间分配多层螺旋CT图像后处理CT图像后处理技术一、重建技术指将CT图像的原始数据，通过改变图像的矩阵、视野，进行图像再次重建处理。还可根据所选滤波函数，改变算法，再次重建图像。二、重组技术是指把原始数据进行重组以改变图像的显示形式或方位。要求数据的纵向分辨力能够高，运动器官还要求足够的时间分辨力。1.扫描参数设置扫描条件较常规扫描高，以保证薄层图像的分辨力。2.扫描后的数据处理（1）扫描结束后可将容积扫描获得的原始数据重建出薄层图像，可有部分重叠；（2）重建层厚越薄，图像的纵向分辨率力越高，如果体素的Z轴方向的长度与层面内边长相等，就能实现各向同性，重建图像质量较好；常见的图像后处理技术：多平面重组（multiplanarreformation,MPR）曲面重组（curvedplanarreformation,CPR）多平面容积再现（multiplanarvolumerendering,MPVR）表面遮盖显示（surfaceshadeddisplay,SSD）容积再现（volumerendering,VR）CT仿真内镜（CTvirtualendoscopy,CTVE）血管探针技术（vesselprobe,VP）(一)2D图像后处理技术多平面重组是在横断层面图像上按需要任意确定一个解剖位置，计算机将一系列横断层面重组，获得该解剖面断层的2D重组图像，包括冠状位、矢状位、任意角度斜位层面的2D图像。螺旋扫描时的层厚、螺距对MPR图像质量有明显的影响，层厚越薄，重组图像20分钟20分钟越清晰；层厚越厚，可造成阶梯状伪影；螺距越大，图像则不清晰。MPR与CPR对病灶的定位、范围的确定和空间关系的判断有重要意义，并且没有信息的丢失，能真实地反映靶器官CT值的变化，可区分钙化和造影剂。缺点是图像为二维，缺乏立体感。（二）3D的图像后处理（1）最大密度投影MIP；是通过计算机将重建范围内各条射线上具有最大CT值的像素集合二维显示，而将密度低的组织结构尽可能除掉。（2）最小密度投影：MinIP是仅将每一投影线束所遇密度值低于所选阈值的像素或密度最低的体素投影到与线束垂直的平面上。优点：①可将不在单一平面的结构显示在同一个二维平面上30分钟30分钟30分钟②可广泛应用于各部位3D成像，它可以是任意角度的投影。可用于观察骨折移位及内固定术后等情况，在消除骨骼影像之后，密度最高的结构往往是充盈对比剂的血管管腔。因此，MIP重建法是显示血管病变最佳的方法，尤其适合于区分血管壁的钙化与管腔内的造影剂。③其灰阶值能反映组织的实际CT值。④显示解剖细节较精细缺点：①图像立体感差，不能表达深度信息。②不能清晰显示解剖结构的三维空间关系。当观察靶血管时，重叠的其它血管、骨或增强显著的组织时，靶血管将不被显示。因此必须除去重叠的结构。③对CT值较低的结构如附壁血栓，因密度远不及血管密度高而不能显示，所以不能同时显示血管与病灶。④人工编辑费时费力。⑤MIP法仅将采集数据容积中的一部分提取出来成像，造成很大部分(98-99%)的数据丢失。2.容积再现技术VR：是利用螺旋CT容积扫描的所有体素的数据，根据每个体素的CT值或其表面特征，使成像容积内所有体素均被赋予不同颜色和不同透明度，通过图像重组和模拟光源照射，从而显示出具有立体效果的器官或组织结构的全貌。VR图像主要优点：分辨力高可以显示软组织、血管及骨骼3D空间解剖关系清晰色彩逼真可任意角度旋转操作简便和适用范围广目前MSCT3D图像后处理最常用的技术之一。VR图像适于显示骨骼系统、血管系统、泌尿系统、胆道系统和肿瘤等VR缺点：数据计算量大，不能显示内部细微结构和微小的病变。3.表面遮盖显示SSD：是通过计算被观察物体的表面所有相关体素的最高和最低CT总结10分值，保留所选CT阈值范围内体素的影像，但超出限定CT阈值的体素被透明处理。SSD应用深度编码，使图像有深度感，立体直观。可以通过确定不同的阈值来显示检查对象的不同靶结构图象类似钡剂充盈相。优点：①能显示脏器的外形和轮廓，成像空间立体感强；②解剖关系清晰，有利于病灶定位；③操作简单，重建速度快；④辅以“切割Cut”开窗技术将影响观察的骨骼切掉，及“光线投照”影像效果技术更佳，可应用于身体各部位。缺点：①只能选择单一的阈值，结果使阈值以外的像素信息丢失，仅利用10%的数据。②不能表示实际组织的密度信息。③图像对阈值的变化非常敏感，不适当的阈值选择可能丢失相关解剖结构。如骨的三维成像观察骨折时，阈值选择不当，能出现“假孔”现象。因此正确确定相应的CT阈值非常重要。④获得的图像是不透明的，无法了解其内部结构，如血管成像时不易区分钙化与血管腔内造影剂(亦可采用分段法Segmentation，再次调整阈值去除钙化，将钙化与血管模型分别赋予伪彩色后叠加形成图像)。⑤血管狭窄的长度与宽度能被低估。4.CT仿真内镜CTVE较纤维内镜具有以下优点：（1）能从狭窄或阻塞的远端观察病灶，对于喉部检查尤为重要，此时纤维内镜不能观察声门以下的结构；（2）可观察纤维内镜无法达到的管腔，如血管、鼻窦内腔等；（3）帮助引导纤维内镜活检及治疗；（4）可改变透明度，透过管腔观察腔外靶器官外观形态的变化及其与周围组织器官的3D空间关系。缺点：（1）CTVE观察到的只是病变的影像，缺乏特异性，且不能活检；（2）对扁平病灶的检测敏感性较低；（3）不能对管腔内膜真实颜色变化及细节进行观察，对结肠内残留的粪块无法与息肉和肿块相鉴别，肠腔充气不足造成观察困难。5.CT血流灌注（CTperfusion，CTP）①原理：属于CT功能成像技术，是指用CT动态增强来分析局部器官或病变的动态血流变化，并以图形和图像的形式将其显示出来的一种功能性成像技术。②应用：CTP是一种定量的检查方法，目前应用较多的是脑血流灌注，对缺血性脑梗死的早期诊断具有明显优越性；在肿瘤病变的鉴别诊断和分级诊断以及其它方面的应用也具有较好的应用前景。总结，复习。小结通过本节学习，掌握CT图像重建方法，了解血流灌注的相关知识。复习思考题、作业题1.CT图像后处理技术有哪些？下次课预习内容CT检查技术临床应用实施情况及分析