3D Slicer:漂亮得不像实力派

本教程旨在让大家快速入门3D Slicer,内附教程CTA数据,零基础也能用Volume Rebdering模块做出精美的三维解剖影像。

3D Slicer:漂亮得不像实力派

大家都知道,解剖学习需要结合临床长时间的积累,才能有认知上的提高。这个过程大致可概括成三个阶段(个人理解,错误之处还望批评指正):

第一阶段You see what you know

第二阶段You know what you see

第三阶段You know beyond you see

相信大家都见过高手,他们“内功”深厚,只需看CT/MRI片子就能将三维影像了然于胸,早已达到“草木竹石皆可为剑,飞花摘叶均可制敌”境界。那么作为第一、第二阶段的江湖小生来说,我们如何快速提升自己的实力呢?所谓“工欲善其事,必先利其器”。首先,当然是选一件称手的兵器,好让我们“行走江湖”能事半功倍!3D Slicer就是一件出自于名匠之手的利器,绝不亚于“流星白虹,紫电青霜”,slicer能将患者的影像由二维重建成三维,让我们看地更直观,理解地更透彻。

 


 

让我们直奔主题:如何用临床最常见CT/CTA数据来看更多的颅脑解剖细节?

准备工作:如果你slicer软件还没安装,请关注公众号3D slicer社区(SlicerCN),历史消息中查找安装教程3D Slicer入门解惑篇(文末附链接)

软件:3D Slicer 4.8(4.7以后版本均可,官网下载http://download.slicer.org/

数据:CTA薄层扫描数据(百度网盘下载)

head.stl: https://pan.baidu.com/s/1hsF4U3M

Volume_1: https://pan.baidu.com/s/1bpvwt35

head.stl为头颅模型,建模原理同血肿建模,详见鹤岗神经外科(HGsjwk)公众号血肿建模教程;Volume_1为颅骨剥离之后序列,如何剥离颅骨是件枯燥乏味的工作,本人已为大家代劳。大家只需掌握Volume Rendering模块的使用方法即可。以后用自己的数据时,不做颅骨剥离这一步,也同样有效。

首先,感谢衡水市五院刘光英主任分享以上CTA数据,他们医院的CT机是国内东软医疗公司的,原始数据直接导入slicer会出问题,通过简单转化即可使用(如有使用同样品牌CT机的,请向我索取数据转化方法)飞利浦、西门子、GE等CT/MRI机器的dicom数据是可直接使用的。


如何使用Volume Rendering模块,大家先按图索骥,熟悉以后自行变通:

一、将head.stl和volume_1两个文件放在桌面,然后一起拉入3D Slicer。载入完成后:(1)打开Volume Rendering模块;(2)选择Volume_1并点亮前面的眼睛;(3)在Preset栏下选择CT-Fat;(4)调节Shift至能看到脑室形态;

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二、显示头颅,(1)打开Modle模块;(2)在Scene栏里选择Head并点亮前面的眼睛;(3)在Display栏里可以更改颜色;(4)在3D Dispaly栏里调整Opacity可以改变透明度,本教程建议设置0.9。(5)打开3D视窗左上角的“箭头”,在“眼睛”选项里可将蓝色背景改为黑色。得到下图效果。

3D Slicer:漂亮得不像实力派

补充:如果你的3D视窗没有显示三维影像,多半原因是没有点(1)图像居中显示;(2)点亮Display ROI的眼睛,3D视窗可出现ROI方框;(3)拖动每个面上的点,可以自由裁剪三维影像的切面以便观察;以上3点为常用操作,需记住。

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三、大脑表面静脉及静脉窦的显影

进入Volume Rendering模块,Preset里选CT-Lung,调整shift至大脑显示如下图,为了让表面静脉和静脉窦显影更清楚,可以在Advance栏目下进行微调,下图圆圈处。

3D Slicer:漂亮得不像实力派

调至满意后,可以看到下图效果。

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后方视图

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四、显示脑沟

最佳选择是用MRI数据,但是利用Volume Rendering模块,薄层(1mm层厚)CT/CTA数据也是可以的。大家先看一下大脑表面脑沟示意图,留个印象。

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要使脑沟显影,需在Preset栏中切换到CTA-Fat,调整shfit至颅脑完全显影,如下图即可。

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可以清楚看到中央沟、中央前沟及中央后沟等。

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五、显示脑回

需要看脑回的话,在Preset栏里切换回CT-Lung,调整shift自全脑显示,如下图。

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可以清楚看到中央前回,中央后回,额上回等。调整角度,可看颞上回、颞中回,大家可自己观览。

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六、显示脑室

用Volume Rendering来显示脑室是最简便的方法。在Preset栏里选CT-Fat,调整Shift至脑室显影,微调可在Threshold中输入(-41,36)。如果不满意,可以重新选择CT-Fat来重置参数。

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如果血肿破入侧脑室,Volume Rendering可以同时将脑室形态和血肿一起显影,省去了对血肿和脑室建模的功夫。

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七、颅内血管显影

显示颅内动静脉在体表的投影位置。在Preset中选CT-lung,用Shift粗调至血管显影,然后在Volume Properties里调整“梯形线”,如下图圆圈所示。

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本例为一前交通动脉瘤破裂出血患者,从顶部可以清楚看到前交通动脉瘤。

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从后方可以清楚看到双侧A1,左侧为优势侧。

3D Slicer:漂亮得不像实力派

本教程到此为止。

显示头颅外观,能为大家提供感性认识,熟悉颅内重要的脑沟、脑回,静脉窦在体表的投影位置。VolumeRendering模块是slicer中最常用,也是最好用的模块之一,大家可以用Preset中的预设多多尝试,做出更清楚,更漂亮的效果,让3DSlicer成为你工作中的“漂亮实力派”工具。

PS:Volume Rendering是依据CT/MRI的体素(voxel)来进行三维重建,它不会产生Mesh网格,所以无法保存三维模型。

感谢曹玉福主任对本文编辑和排版,感谢谢国强主任对本文的勘误!


3DSlicer入门解惑篇——你想知道的都在这里

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