利用3D-Slicer校准畸变图像

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导言

1.CT室医务人员为了获得颅脑标准的图像，扫描时机身倾斜与OM线平行，通过CT扫描后传输到pacs系统的图像，通过定位线可以看到平扫图像与定位图片有大约有14°的夹角，该夹角为机器扫描时的倾斜角度α。

2.把原始图像导入3D-slicer软件中，矢状位显示图像明显向后上方拉伸。3D重建出的颅骨图像似原始人的颅骨一样额部不发达，该图像与人的真实颅骨相比发生了畸变。

3.点击容积图标，显示图像信息。可以看到图片矩阵中的一些偏移数字，记录下这些数字。

4.点击转化（Tansforms）图标，新建转换系统。

5.因为本图像变形与检查床X轴无关，主要是机身倾斜引起，因此通过Y轴Z轴的仿射变换矫正图像，在图中所示的方格中输入第3步记录的偏移数字。详细解释见参考文献。

6.选中图像，点击→，使之进入该转换系统。

7.可以看到矢状位图像已经与正常颅脑相似。到这一步重建出的图像与实际影像差异不大。

8.为了得到矢状位更标准的图像，可以进行刚性转换。再选择以左右轴（LR）旋转的角度中输入第1步测量的机身倾斜角度大约-14°，按键盘回车后即可显示矢状位图像不再倾斜。实际上该角度也可以通过矩阵转换公式换算出来，即arccos0.9724=13.5°，arcsin0.2334=13.5°.同样道理，在rotation下面两栏内也可以矫正轴位和冠状位角度问题，不再赘述。

9.校准后的图像3D重建可见原来原始人的头颅已经变回现代人的模样。

本文中利用3D-Slicer校准的畸变图像与实际比较仍有一定的误差，主要是第5步输入矫正偏移数字时只能输入小数点后两位，不够精确。另外由于重建后空间分辨率等原因也会造成一定的偏差。注意使用mango软件处理的数据用3D-slicer软件打开后在volume内显示的矩阵数据无有关偏移的信息，故无法在转换矩阵中输入相应数据，这需要根据第1步中测量的机身倾斜角度α进行计算，如计算出cosα和sinα值，分别代入第5步中相应的位置。原始DICOM数据使用有些商业软件自动校准畸变图像后偏差可能会更小一些。

参考文献
包志华，汤乐民. 医学图像处理、存档与通信. 北京：科学出版社，2013.

文章审校：曹玉福  黑龙江鹤岗市人民医院 神经外科三病区