CT三维重建

脑血管畸形武汉大学中南医院影像中心廖美焱脑血管畸形分类1、CNS血管畸形与其他部位血管畸形不同2、分类：病理形态+胚胎发生+生物学行为+临床特征Mulliken分类（1982）1、临床生物学+病理+胚胎学；简单、确切2、分类；血管瘤：发生、发展和退化过程血管畸形：静脉型（海面状血管畸形、静脉畸形）淋巴管型（淋巴管瘤、囊性水肿）毛细血管型动静脉型（动静脉畸形、动静脉瘘）混合型3、不足：海面状血管畸形及静脉畸形形态学及生物学不同没有动脉型血管畸形一类淋巴管型畸形不见于CNSRussell分类1、病理解剖为基础，20年沿用2、分类：动静脉畸形毛细血管畸形（毛细血管扩张症）静脉型畸形海面状畸形混合型3、不足：未包含生物学行为、无动脉型畸形、静脉型与海面型区别不清Challa分类1、形态学+病因学+发病部位2、分类：Ⅰ脑和脊髓实质A动静脉畸形B和C静脉血管瘤和静脉扩张D毛细血管扩张症E海面状血管瘤F混合型：毛细血管型+海面型，海面型+静脉型Ⅱ软脑膜A动静脉畸形B和C静脉血管瘤和静脉扩张Ⅲ硬脑膜A动静脉畸形B和C静脉血管瘤和静脉扩张ⅣGalen静脉畸形A原发性B继发性分类Ⅴ血管畸形为CNS或全身性综合症的部分表现A斑痣性错构瘤病（特别是Sturge-Weber综合症）B遗传性出血性毛细血管扩张症（Rendau-Osler-Weber综合症）CFoix-Alajounine血管发育不良性髓软化症DWyburn-Mason综合症E家族性脑-肝-肾海面状血管瘤Ⅵ类似血管畸形的获得性血管疾病A辐射所致脑白质病变B继发静脉窦阻塞的脑部病变Chaloupka分类增生性血管畸形血管瘤非增生性血管畸形毛细血管型畸形（毛细血管扩张症）静脉型畸形（静脉发育畸形）海绵型畸形（海绵状血管瘤）动脉型畸形（无动静脉分流）先天性血管发育不良颅内动脉瘤Chaloupka分类动静脉分流型畸形典型的脑（软脑膜）动静脉畸形软脑膜动静脉瘘颈动脉海绵窦瘘硬脑膜动静脉窦瘘（硬脑膜动静脉畸形）Galen动静脉畸形（Galen动静脉瘘）混合型畸形静脉-海绵型畸形动静脉型-静脉型畸形海绵型-动静脉畸形综合征型CNS血管畸形（特殊类别）血管畸形诊断检查方法1、DSA、CT、MR，有其优缺点。2、DSA是最可靠的方法，可以直接显示异常血管、供血动脉与引流静脉之间的关系，但是创伤性检查，并有一定危险性，严重的可导致死亡。3、CT缺乏特征性，显示病灶的继发性改变，例如钙化、出血、脑梗塞、萎缩及软化等较好，对异常供血动脉及引流静脉不能显示。增强CT显示畸形的血管，有不同程度的创伤，少数可能出现过敏反应，有一定的危险性。MR在血管畸形诊断中应用4、MRA无创伤性检查，特别对有出血倾向，肝、肾功能不全，碘造影剂过敏的病人，是最理想最安全的检查方法。5、MRA显示血管畸形的供血动脉、畸形血管团的大小和范围、引流静脉的类型和引流部位等。6、MRI与MRA结合更能够清晰显示脑血管畸形的解剖结构和病理变化。7、动静脉畸形、动静脉瘘、静脉瘤和静脉曲张适合MRA检查。海绵状血管瘤无明显增粗的供血动脉和引流静脉，瘤内血流极其缓慢，仅能在常规MRI中显示。毛细血管扩张症MRI和MRA均不能显示。常规MRI检查根据血管畸形所致的流空现象，可以显示隐匿性血管畸形。MR在血管畸形诊断中应用8、MRA(TOF)和(PC)两种技术、二维(2D)和三维(3D)图像重建，3D-TOF的图像分辨率较高，对血管的搏动敏感性较差，对供血动脉较粗、血流速度快。而复杂血管，例如动静脉畸形的检查较为理想；3D-PC技术，特别在血管畸形有明显出血的时候为最佳检查方法。但是3D-PC因需反复预测最佳血液流速，成像时间长，临床应用较少。9、Gd-DTPA造影剂增强扫描，在显示畸形血管细小供血动脉和引流静脉方面可获得较满意的结果。MR在血管畸形诊断中应用CT三维重建武汉大学中南医院影像中心廖美焱原理三维重建是将CT得到的二维灰阶数据经计算机处理，得到X、Y、Z三维灰阶数据，并显示具有真实感的三维解剖结构，称为三维重建术。CT容积扫描数据X、Y轴分辨率高，Z轴分辨率低。三维重建必须在相邻层面间插入假想层面，使Z轴方向与X、Y轴方向等间隔，形成三维立方的体元（Voxel），插入的像素值用插值法计算得出（常用线性插值）。每个体元可以从﹣1024～﹢3071HU。这样可完成三维重建方式，得出在二维屏幕上表达三维结构。三维重建方式1、多平面或曲面重组法（MultipleorCurvedPlannarFormat,MPRorCPR）2、最大密度投影法（MaximumIntensityProjection,MIP）3、表面阴影显示法（ShadedSurfaceDisplay,SSD）4、容积重建法（VolumeRendering,VR）5、仿真内窥镜（Virtualendoscopy,VE）6、最小密度投影法（MinimumIntensityProjection,MinIP）MPRorCPR让三维体元数据分别绕X、Y、Z轴旋转任意角度，再用任意平面截取，或划一曲面线，以曲面线所确定的柱面来截取新层面，构成多平面重组或曲面重组。优点：①能以任何方位、角度、层厚、层数自由重组新的断面图像；②重组图像可反映X线衰减值的差异，当血管显示不清尤其有价值；③操作方便。缺点：①CPR与操作者经验有重要关系，如不准确则影响图像真实性；②物体形态复杂时难以一幅图像表达。MPR（冠位、矢位、轴位及斜位）CPRMIP三维体元数据沿给定的任意方向进行投影，每条投射线经过的所有体元取其遇到的最大值，得到投影图像。不存在阈值，信息较SSD丢失少，能描绘X线衰减值的差异。优点：①一幅图像可以概括整体立体空间的灰阶信息；②是完全客观的投影，对高密度物体不会遗漏，如钙化灶。缺点：①投影物体前后重叠导致空间关系不明；②图像噪声大。MIPSSD预先确定观察对象阈值，高于该阈值的像素都作为等密度处理，全白或全黑，计算机将其塑形为三维结构，在光照模型的基础上显示物体表面加阴影的效果。用于空间结构复杂的解剖结构显示，可采用多个阈值水平做SSD，并用伪彩色显示出来，可使不同结构、不同X线衰减值分割开来。优点：①直观，增强真实感，展示完整立体形态；②具有良好的人机交互操作，平移、放大、旋转，假想光源可设定在任意位置、强度，可指定物体的表面粗糙度和高光度，更富有立体感和真实感。缺点：①影响因素多，CT采像参数、造影剂、重建阈值的选择均影响SSD重建效果；②细微结构显示不佳；如细微骨折不易显示，小血管易产生狭窄、梗阻假象，轻-中度狭窄不易鉴别。SSDVR给不同CT值指定不同的颜色和透明度，则三维体元阵列视为半透明的，假想投射光线以任意给定的角度穿过它，受到经过的体元作用，通过观察平面得到图像。优点：丢失信息最少，立体感强。缺点：①操作选择适宜的CT值分类重要，需要人机交互动态进行；②运算量大，需要大容量计算机。VR肺结节容积测量（间隔15d）（VR及容积雕刻）肺结节容积测量(间隔75d、103d复查)（MPR、VR容积雕刻）VE为一种非侵入性医学成像技术，为虚拟-真实技术在3DCT上的应用，由于CT容积采集技术的发展和计算机图像硬件及软件的进展使VE得以实现，人体某一部位自影像诊断资料中得到一组3D数据，在计算机上重建空腔脏器内表面的立体图像，利用导航内视技术软件作腔内观察，类似纤维光镜所见，并附加伪彩着色，以获取人体腔道内三维或动态三维解剖学图像。VE可观察1mm或甚至更小的改变。VEMinIP与MIP相反，是由最小强度的像素投影而成，主要用于肺部支气管扩张的评价。支气管扩张（MPR）支气管扩张（MinIP）支气管扩张（VR）影响三维重建的主要因素（一）1、层厚（准直器宽度）层厚越大，断层图像的增强噪声比（CNR）越高，但部分容积效应越明显，越不利于细微结构成像。2、重建方式“bone”、“sharp”、“normal”、“smooth”四种重建方式所得噪声等级依次下降，CNR升高，但三维重建显示细微结构能力（如末梢血管成像长度）依次降低。影响三维重建的主要因素（二）3、断层重建方式“normal”和“conebeam”相比，后者的X线利用率高，断层图像的CNR高，但等效层厚大。4、重建圆径重建圆径越小，断层图像的CNR越高，三维重建显示的细微结构越多。5、MIP法观察窗位和SSD法重建阈值，越大，三维重建效果如血管的直径越细。CT血管成像及三维重建1、脑CTA或CTV及三维重建2、颈动脉CTA及三维重建3、胸主动脉CTA及三维重建4、腹主动脉CTA及三维重建5、肺动脉CTA及三维重建6、冠状动脉CTA及三维重建脑CTA及三维重建1、扫描范围：后床突下30mm~后床突上60mm；造影剂（I）300mg/ml,100~140ml,3~4ml/s,12~25s后扫描，层厚1~2mm,Pitch1.0~1.5，120~140kV,120~250mA2、重建方法MIP、VR或SSD，显示颈内动脉虹吸部，Willis环，大脑前、中、后动脉主干及其2~3级分支血管前交通支动脉瘤（MIP）前交通支动脉瘤（4DVR）前交通支动脉瘤（SSD、VR）前交通支动脉瘤（2D、MPR）前交通支动脉瘤（MIP、VR、SSD）前交通支动脉瘤（SSD、VR）前交通支动脉瘤（SSD、VR）右大脑中动脉动脉瘤并SAH（MIP、SSD）CTA(右大脑中动脉动脉瘤)CTA(右大脑中动脉动脉瘤)CTA（前交通支动脉瘤）CTA（前交通支动脉瘤）CTA（左颈内动脉瘤）MPRCTA（左颈内动脉瘤）MPRCTA（左颈内动脉瘤）VRCTA（左颈内动脉瘤）VRCTA（左颈内动脉瘤）MIPCTA（左颈内动脉瘤）MIPCTA（左颈内动脉瘤）SSD脑CTV及三维重建1、扫描：从颅顶向颅底连续扫描120mm范围，非离子型（I）300mg/ml,90~120ml,3~4ml/s,40s后扫描，层厚1~2mm,pitch1.0~2.0,120~140kV,120~250mA。2、MIP、VR或SSD重建，显示大脑内静脉，大脑大静脉，皮质静脉，上矢状窦，直窦，横窦及乙状窦等结构颈动脉CTA及三维重建造影剂50~70ml,3ml/s,15~20s后扫描，层厚3mm,pitch1.0~1.5,50﹪重叠重建，重建方式：SSD、VR、MPR或CPR，显示主动脉弓-颈动脉分叉。胸主动脉CTA及三维重建造影剂50～70ml，2.5～3ml/s，15～20s延迟扫描；层厚3～6mm，Pitch1.0～1.5，40～60﹪重叠重建。重建方式：MIP、SSD、VR、MPR或CPR。使用心电门控或电子束CT，短曝光时间（0.1s），可以完全解决心脏搏动引起的运动伪影。三维重建图像连续性好，管壁光滑，可准确诊断动脉畸形、主动脉瘤、主动脉夹层及其受累头臂动脉。主动脉双弓、胸主动脉右位（MPR）主动脉双弓、胸主动脉右位（VR）腹主动脉CTA及三维重建造影剂50～60ml，2.5～3ml/s，20～25s延迟扫描；层厚6mm，Pitch1.5～2.0，40～60﹪重叠重建。重建方式：MIP、SSD、VR、MPR或CPR，显示腹主动脉至髂动脉扩张性（瘤）或狭窄性病变，夹层动脉瘤可以清楚观察内脏动脉受累情况，血管内支架或人工血管植入术开通情况；MIP和SSD不能很好显示金属支架的内腔，CPR可显示内腔和内膜增生。腹主动脉及肠系膜上动脉（MIP）腹主动脉及肠系膜上动脉（MPR）腹主动脉及肠系膜上动脉（SSD）腹主动脉及肠系膜上动脉（VR）肾动脉（MIP）肾动脉（SSD、VR）肺动脉CTA及三维重建造影剂50～70ml，2.5～3ml/s，10s延迟扫描；层厚3mm，Pitch1.0，40～60﹪重叠重建，曝光时间0.1s，扫描范围从主动脉弓上缘至下肺动脉开口水平。重建方式：MIP、SSD、VR、MPR或CPR，显示主肺动脉、肺叶动脉及肺段动脉血栓，敏感性与特异性达96﹪～100﹪，为肺动脉内膜血栓切除术及术后评估重要诊断依据，CPR可以展开弯曲走行血管。冠状动脉CTA及三维重建造影剂120～1