医学图像数据的加减乘除运算在后处理过程中有很多的应用场景,比如简单计算脂肪含量,造影扫描打药前后图像的剪影等;加减乘除运算作为MR_syngo.via后处理中一个比较普及性的工具,易得但易用吗?具体在临床上能给我们带来怎样的用途、有哪些具体的操作呢?以下利用其中的加法、除法运算工具来简单量化肝脏的脂肪含量为例,让我们一起来看看: 脂肪含量MR扫描数据要求: 我们知道需要计算脂肪含量,肯定得想办法分离出组织中的脂质和水,Dixon作为脂水分离的经典技术手段,使用Dixon扫描自然就是最先想到的方案了,临床比较常用的是使用屏气扫描的VIBEDIXON序列。当然,在计算的时候如何剔除T1\T2驰豫对结果的影响、如何才能得到更精确的定量数据不在今天的讨论范围,科研以及成熟产品已经有提供相应的解决方案,今天主要介绍一下使用普通Dixonvibe序列简单计算脂肪含量的方法。那么一般说来我们希望有独立的水像和脂像图像就可以计算:DIXON-water水像 ,DIXON-fat脂像,有了这两组数据使用如下公式进行逐像素的计算即可: FF=F/(F+W) 那倘若没有完整分离的水脂图像,可以用同反相位的图像直接计算吗?当然也是可以的。可简单依据如下公式转换即可: FF=F/(F+W)=(IN-OPPO)/2*IN 当然,计算中若水含量超出脂肪含量前提下,以上算法可以,若脂肪含量超过水的含量以上公式中的反相位图像就反映的是脂肪减去水的值,计算时候需要进行一些校正了。有兴趣的老师可以查阅一下早期有关的文献,下面就介绍一下计算工具的具体使用。 使用单独脂像和水像进行计算: 首先在syngo.via上以MM_Basic工作流的模式打开所扫描的数据。在图像右下角,找到如下图1所示运算工具:
图1 首先计算水和脂肪总和,利用加法运算公式:W+F。如图2,ctrl同时选中水像的序列和脂像的序列,然后选择图像右下角中的Addition,接下来如图3,可以给得到的新序列(黄色箭头)重新命名。 图2 图3 然后利用以上计算水和脂肪总和再利用除法运算公式: FF=F/(F+W) 。使用ctrl选中DIXON脂像以及上一步计算所得出的W+F和值的序列,使用运算工具中的Division,如图4,定义脂像为被除数,和值为除数,最后点击OK计算结果。 图4 这里需要注意,由于结果的数值非常小,需要在除法修改设置中,利用1000的比例因子以得到一个相对明显的图像对比。如图5所示。 图5 最后我们对所得的数据进行测量,如图6所示,选取目标区域的像素值所画ROI测量的平均值0.14就意味着选中区域在肝脏中的脂肪含量为14%。 图6 使用同反相位图像进行计算: 首先在syngo.via上以MM_Basic工作流的模式打开所扫描的同反相数据, ctrl同时选中同相和反相的序列,选择图像右下角菜单中的Subtraction减法计算 ,如图7,定义反相位图像为减数和同相位图像为被减数,点击OK结果保存,得到IN-OPPO数据。 图7 然后选择同相位图像进行与常数2的乘法运算,选择图像右下角菜单中的乘法运算Multiplication,得到 2*IN的图像,点击OK保存结果,如图8所示。 图8 最后,ctrl选中上两步计算出的差值和乘积的序列,选择运算工具中的Division,利用运算公式:FF=(IN-OPPO)/2*IN ,定义差值为被除数,乘积为除数,最后点击OK计算结果,如图9所示。 图9 同样需要注意:由于结果的数值非常小,需要在修改设置里面利用1000的比例因子,以得到一个相对明显的图像对比,如图10所示 图10 最后测量结果如图11,此处的0.07就意味着选中区域在肝脏中的脂肪含量为7% 图11 最后需要指出的是,以上方法是直接由MR信号强度进行的简单脂肪含量运算,在原理上有不足之处,只能作为一种粗略的简单的计算,也只具有部分的参考意义。在产品化的Liver Lab以及科研方向有更多的更成熟的应用和研究,大家可以查阅相关文献。本期这些内容主要是介绍操作方法,抛砖引玉,希望大家能利用工具发掘更多的临床应用。 |
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