|
【教程003】MRA实体重建 计算机图像处理技术在临床医学和学术研究中越来越受到人们的重视，许多医学图像处理分析软件平台被开发出来，给临床诊断带来革命性的变化。3D Slicer便是这样一款软件，该软件免费开源，不仅支持基础医学的图像分析与处理功能，还提供很多高级功能【1】。本教程学习MRA在3D Slicer中的重建方法，着重介绍了Volume Rendering（可翻译为容积重建、体绘制、理解为3D渲染，但还是实体重建更通俗易懂，反正就是这玩意【2】）模块的参数调整，但仅限于初级操作，高级操作将在后续教程补充，比如MVD时重建血管与神经并了解其关系。所有教程均以Windows 10 64位操作系统进行演示。 前言 我最先接触到3D Slicer的时候是2016年11月份，医院购买STORZ神经内镜，因有两个学习的名额，医院派我到301医院陈晓雷教授主办的内镜学习班学习了一天，陈教授的讲课非常精彩，最重要的是接地气，密切结合临床实际，收获颇丰。除了内镜学习之外，授课过程中反复提到3D Slicer软件，血肿重建、计算血肿体积、陀螺仪定位、虚拟脑室镜等功能，顿时觉得高大上的一个软件，居然还免费。陈教授主办的3D Slicer软件学习班没有时间参加，只好自学。我的英文水平本来一般，网站的培训课件都是英文的，老版本的居多，与新版本模块很多名称都不一致，一些专业术语翻译软件也找不到，课件讲解也不是很细致，专业也不全对口。由于软件对电脑硬件水平要求偏高，于2017年1月份新配置了电脑，凭借自己的计算机基础加上热情，开始了艰难的自学，并且渐入佳境，肿瘤建模、CTA、MRA三维重建、DTI纤维束成像等逐渐学会并应用于临床辅助手术计划的制定，原来CTA无法明确诊断需要进一步造影的部分病例通过软件都得到了圆满的解决。自学过程中很多问题反复查找资料和文献，请教影像技师还得不到圆满的解决，2017年2月份建了一个3D Slicer交流群，和同行们交流软件的使用心得，这期间影像匹配、多模态融合，模拟入路及手术定位等一些难点得到解决，对软件的运用又有了一个新的认识，期间又交了一批志同道合的朋友，在此想把我们的学习经验写出来，供那些感兴趣的同道借鉴，尤其那些想学习又望而却步的初学者。特别需要说明的是3D Slicer没有经过FDA批准应用于临床，本教程仅限于交流软件的使用方法，而不是侧重于临床的应用，因不是专门培训机构，错误之处在所难免，恳请批评指正。3D Slicer中国区培训是由301医院陈晓雷教授负责，每年都举办多期培训班并上机操作，3D Slicer入门之后建议到培训班进一步学习。 01MRA数据导入（3D Slicer导入） 患者可能同时行MRI多个序列的检查，以Philips 3.0核磁共振为例，每一个序列均存放在不同的目录里面，3D Slicer读取数据时如果发现目录里面有DICOMDIR文件时，则不再读取下一级子目录，所以想同时将所有序列同时导入3D Slicer时，需要删除DICOMDIR文件。  导入数据后显示所有序列如下：  此时Load按钮为灰色，无法导入数据，新版本加入了数据分析功能，点击Examine按钮进行分析。  此序列并非弥散扫描（Diffusion），所以选择801：s3DI_MC_HR（Scalar Volume）导入如下图。  如果选择Diffusion Volume则出现如下错误。  如果同时选择导入，在Subject Hierarchy模块里面处理，则会出现两个影像的融合状态，这里就不展开讲解。  02MRA数据导入（Mango导入） 目前因3D Slicer的功能局限，不是所有厂家机器的MRI数据都可以导入，这时候就要借助其他软件进行数据转换后导入，下面以Mango软件为例进行演示。  安装后界面介绍  打开文件目录，不用删除DICOMDIR文件即可读取。  只需要几秒钟的时间显示了所有序列  打开速度非常快，显示界面如下。  把MRA序列保存成一个单独的文件，可以应用于3D Slicer读取。 支持的文件格式有：nii.gz、hdr、des、dcm、spr等，本人最常用的是NIFTI，存成nii.gz格式。 再由3D Slicer读取*.nii.gz文件或将文件拖入3D Slicer界面中即可读取，如果读取失败请检查是否存在中文目录名。 还可以应用DICOMWORKS、MRIConvert等软件进行数据读取分析及转换后导入，在此不赘述。 033D Slicer界面设置 导入数据后界面如下 工作界面可进行如下设置，方位显示（Cube、Human、Axex）选其中之一即可，设置时闭合链条按钮可三个界面同步操作。 04MRA重建（Volume Rendering） 调出Volume Rendering模块，选中相应的MRA序列，预设可以选择MR-Default，Rendering选项根据电脑配置进行选择，如果电脑为独立显卡且性能优良，可以选择VTK GPU Ray Casting模式，反之选择CPU模式，GPU模式下需要设置显存，请参照教程001，如设置正确仍无显示，则需要更改为CPU模式。 左右调整Shift滑块使血管显示最佳，也可以键盘左右方向键进行调节。 ROI为感兴趣区域（Region of interest）的缩写【3】，Display ROI显示睁眼时，通过拖动圆点可以改变3D渲染图像的显示范围，如果想关闭ROI框，则可在Advanced中通过调整滑块来改变感兴趣区域的显示（L-左、R-右、P-后、A-前、I-下、S-上）。 这样简单的处理之后基本可以满足临床要求，如果做课件或发表文章可以进一步进行处理，后续中高级教程再详述。 【1】曾文晔 医学图像处理平台3D Slicer结构剖析及国际化方法研究，浙江工业大学. 【2】束旭俊 江苏淮安82医院. 【3】李闯 鹤岗市人民医院神经外科三病房. 致谢：感谢咸阳215医院谢国强医生的校对 3D Slicer系列教程 001 软件安装及设置 002 数据导入 003 MRA实体重建 |
|
|
