CT图片三维重建方法之3DSlicer篇

3D Slicer导入Dicom数据之后才能应用的历史改写了,Png等格式的图像文件也能够导入到3D Slicer软件中进行重建等操作。当然导入之后还要有一些参数的调整,不同的机器及不同的扫描参数,调整起来也不能千篇一律,不过还是有规律可寻的。文中所述为本人的个人经验,如有不足之处还望批评指正。

基本条件
  1. 首先需要有一个高质量的CT图像,以数字图像为佳,不建议用照片;

  2. 取材于照片时曝光要均匀一致,不能有局部曝光不足等情况;

  3. 图像不能有梯形失真,如果有则需要软件进行校正;

  4. 图像如有缩放,要求所有图像等比例缩放;

  5. 要保证所有图像的层距一致,不宜中间某幅图像丢失;

  6. 图像在背景中的位置不能人为改动,即使位置改动也要求所有单幅图像都有一致性的改动;

  7. 如为截图,要求所有截图的尺寸一致;

  8. 图像的命名遵循一定规则,注意先后次序,先I后S,也就是从颅底层面到顶部层面排序,注意不能使用中文;

  9. 图像需要有比例尺等参考,图像间距已知;

  10. 仅需要轴位层面即可,其他注意事项可在文末留言。

虽说现在的PACS系统都提供Dicom文件格式,但也有部分医院只提供Png或Jpeg格式的图像。以下图为例,扫描层距为5mm,图像格式为Png,来源于医众软件。

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首先将上幅图像分解为大小一致的30张图片,保存为Png格式,用截图软件或其他方法都可以,注意不要保存到中文目录中。

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将一组图片全部导入到3D Slicer软件中,不能按照常规导入Dicom数据的方法。按照下图所示,拖动一幅图像到3D Slicer软件界面中,勾选Show Options(显示选项)。

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去掉Single File(单幅图像)前面的对勾,点击OK,则会将一组图像文件作为一个序列导入到软件中。

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导入后的图像轴位显示比例正常,矢状位及冠状位显示比例失调。

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已知数据层距为5mm,在模块Volumes中对Image Spacing(图像间距)进行设定,第三个框为轴位层面之间距离(层距)设定为5mm。

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总共导入的图像为30幅,层距为5mm,如下图3D Slicer软件中直尺工具测量头部高度数据150mm与计算数据(5mm×30=150mm)相符。

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3D Slicer中可见到矢状位片,前后径被放大引起比例失调,点击左上角选中中间层面,对头颅前后径进行测量,如下图AP=830mm。

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下图为第16幅(30/2+1)原始Png图像(对应上图中显示的轴位图像层面),按照比例尺计算头颅前后径距离,或在软件中测量前后径距离,测量值为185mm。

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上图185mm为实际计算值,3D Slicer软件中测量值830mm,185/830=0.223,在Volumes模块中将前两个框(分别代表左右、前后间距,两值相等)中数字均改为0.223,如下图重建的矢状位和冠状位图像恢复到正常显示比例。

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虽然显示比例调节正常了,但在Volume Rendering模块中,3D视图无法通过调节Shift滑块进行查看,也无法对数据进行保存。

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数据转换:进入到Vector to Scalar Volume模块中,对数据进行如下转换。

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数据保存:转换后的数据就可以保存为nrrd格式了。

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建模操作:可以对血肿建模操作,在Volume Rendering模块中显示头颅,可对头颅透明度进行调节等操作。

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重建效果:因所选用的数据为5mm层距,重建之后显示效果欠佳,重建时的阈值也会发生很大的变化,若非万不得已,不推荐使用非Dicom数据进行重建。

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如果是薄层扫描的CT数据,进行重建效果会怎么样呢?选用一组0.625薄层扫描的CTA数据,将Dicom数据导入到3D Slicer中,Volume Rendering查看头颅显示效果如下。

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Volume Rendering查看血管显示效果如下。

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为了验证图片格式的薄层数据重建效果,应用XnConvert软件将569个Dicom文件转换为Png文件,支持批量处理,大约需要1分钟时间。

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转换之后的569个Png文件作为一个序列导入到3DSlicer软件中,在Volume Rendering模块中查看头颅效果如下。

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在Volume Rendering中查看头颅正位,仔细看看额骨中间这条缝有什么不同。

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在Volume Rendering中查看颅内血管情况,细节、质感均有缺失,但也基本能够满足使用,3D Slicer你值得拥有!

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Dicom图像转换软件XnConvert,下载地址:https://www.xnview.com/en/xnconvert

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致谢:衷心感谢霍贵通、周杰、孙宗汉、林靖等人对本文的建议及勘误。

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