基于多层螺旋CT的人体索条状组织同层显示成像方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多层螺旋ＣＴ的人体索条状组织同层显示成像方法，包括如下步骤：ａ．使用多层螺旋ＣＴ进行容积扫描；ｂ．利用多层螺旋ＣＴ的薄层扫描功能，把ＣＴ调整成两维平面与索条状组织走行的某一平面相切，得到一个或数个脊神经的纵行切面；ｃ．利用多层螺旋ＣＴ的三维重建功能，通过几何运算将各个纵行切面组合成索条状组织的医学影像。本发明专利技术将其三维空间走行难以显示的索条状解剖组织，变成了两维空间的平面图形而显示，特别适合人体脊神经、肌腱、韧带等组织的医学成像。通过本发明专利技术，横切面难以量化分析的索条状组织可以实现整体形态学的体现，从而为临床诊断提供了有依据性的量化指标。

【技术实现步骤摘要】

5 本专利技术涉及一种适用于人体内索条状组织的成像方法，尤其涉及一种利用多层螺旋CT实现的人体内索条状组织如脊神经、肌腱、韧带等的同层显示成像方法，属于医学影像

技术介绍
CT是计算机X射线断层造影术(Computerized Tomography)的 10简写，它分为常规CT和多层螺旋CT两种。常规CT存在扫描速度较 慢、成像效果欠佳的缺陷，已经逐渐被多层螺旋CT (multislice spiral CT，MSCT)所取代。多层螺旋CT于1998年下半年应用于临床，是继 滑环(螺旋)技术以来CT史上又一个重要里程碑。多层螺旋CT通过横轴扫描三维采集数据，以进行多种方向上的 15重建。三维扫描重建是目前非常成熟的技术，可以实现比较高的空间 和时间分辨率，以及高质量的多维重建图像，从而从任意角度观察病 变和组织结构。另外，多层螺旋CT可以获得具有良好各向同性的CT 图像。所谓各向同性是指在横轴三维采集数据后，重建出的轴位像、 冠状切面和矢状切面都具有一致的空间分辨率。所以在任意方向重建 20出的图像质量都是一致的。现有的多层螺旋CT技术已经发展到可以一次扫描多层(现有技 术已经达到256层)，并且在快速薄层扫描的基础上进行图像重建。 利用这一技术，在相同的扫描条件和图像质量的前提下，扫描速度可 以提高了多倍，扫描范围可相应增大，从而使高清晰度图像、快速扫 25描、最大扫描范围三者之间的矛盾得到完美的解决。虽然现有的多层螺旋CT技术已经相当成熟，但它在人体内某些 特殊组织结构的医学成像上仍然存在不少的技术盲点。脊神经的成像 就是其中典型的一例。目前，针对脊神经的影像学断面解剖研究多选择横切面，并且多局 30限在椎管内，而对椎管外脊神经的走行极少研究。使用多层螺旋CT技 术仅能显示脊神经的横切面或斜切面，但因神经本身细长，所切的截面积更小，且走行多与血管或其它组织交错，造成其识别上的困难。就一 段长度的脊神经而言，用横切面或斜切面，将其全长扫完可需要几十 层，多则上百层。在用于临床诊断时，这些横断面需要人为进行三维 空间的构像、整合，重构一个整体的神经干，以便与脊神经的整体形 5态相符合，但实现这一目的十分困难。其主要原因在于脊神经的走行 在三维空间中延伸，行程长，有时会弯曲或分支成角，加之本身细小， 在部分容积效应的作用下，显示不清或不显示。同时因脊神经属于实 心结构，与可引入造影剂的血管不同，因无法采用人工造影的方法使 其远离椎管的脊神经显示，致使目前对脊神经的研究远远落后于血管 10成像的研究。另一方面，由于人们在医学知识水平上存在差异，可造成对脊神 经解剖学上的辨认产生差异性，给图像分析及诊断上造成困难。现有 的多层螺旋CT虽然可以任意两维平面成像。然而，目前人们仍然局 限在传统的横断扫描的思维方式上，而未从神经纵行的切面去探索， 15因此迄今为止，未见有影像学成像方法攻克这一难关。不仅上述的脊神经如此，包括肌腱、韧带等在内的其它人体内索条 状组织也会遇到同样的医学成像问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种利用多层螺旋CT技术 20实现的人体内索条状组织同层显示成像方法。该方法采用沿索条状组 织的走行方向纵向相切的方式，获得多个纵行切面，然后将这些纵行 切面显示在同一层面上，以便进行其大小、走行方向、毗邻关系等的 分析。为实现上述的专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案-25 —种基于多层螺旋CT的人体索条状组织同层显示成像方法，其特征在于a. 使用多层螺旋CT进行容积扫描；b. 利用所述多层螺旋CT的薄层扫描功能，把CT调整成两维平面 与索条状组织走行的某一平面相切，得到一个或数个脊神经的纵行切面；30 c.利用所述多层螺旋CT的三维重建功能，通过几何运算将各个纵行切面组合成索条状组织的医学影像。 其中，在所述步骤b中，CT扫描的两维平面厚度小于所要相切的索条状组织的纵行厚度。所述索条状组织包括但不限于人体的脊神经、肌腱或者韧带。所述索条状组织为人体脊神经时，所述二维平面的层厚为0.625毫 5米，层间距为0.6毫米。所述索条状组织为人体脊神经时，所述多层螺旋CT的窗宽为200 100，窗位为10 5。所述索条状组织为人体脊神经时，所述多层螺旋CT的视野选择为 10 25FOV。10 所述索条状组织为人体膝关节的肌腱或者韧带时，所述多层螺旋CT的视野选择在10 15FOV。所述索条状组织为人体脊神经时，重建图像采用心脏、肠道或肝脏 重建模式。所述索条状组织为人体膝关节的肌腱或者韧带时，重建图像采用 15踝关节重建模式。所述多层螺旋CT为GE LightSpeed系列中的任意一种。 本专利技术所提供的人体内索条状组织同层显示成像方法，将其三维 空间走行难以显示的索条状解剖组织，变成了两维空间的平面图形而 显示，特别适合人体脊神经、肌腱、韧带等组织的医学成像。通过本 20专利技术，横切面难以量化分析的索条状组织可以实现整体形态学的体现， 从而为临床诊断提供了有依据性的量化指标。 附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。 图1为在沿索条状组织的纵行方向上，以平面相切的示意图； 25 图2为现有技术中脊神经一幅横切面图3为利用本专利技术实现的脊神经"同层显示"图像； 图4为膝关节的常规CT机扫描图像；图5和图6为经本专利技术所提供的方法处理后的示后膝关节交叉韧带 示意30 图7为经本专利技术所提供的方法处理后的膝关节示前交叉韧带的示意图。具体实施例方式本专利技术提供了一种利用多层螺旋CT实现的人体内索条状组织同 层显示成像方法。这里的索条状组织主要包括人体的脊神经、肌腱、 韧带等。下面，分别以脊神经和膝关节的肌腱、韧带为例，对本专利技术的 具体实施步骤展开详细的说明。 5 脊神经医学成像人体内的脊神经呈圆索条状，类似树枝样在三维空间走行及分支， 由粗变细，但其走行及分支呈现类似直线、兼有不同程度的弧形表现。 在其走行长轴上，它们至少一次能出现在同一个平面上。类似直线走行 的脊神经出现在同一个平面上的机会更多。另外，脊神经在同一平面上 10的切面形态也必然呈索条状。根据脊神经的上述特点，本专利技术利用多层螺旋CT所具有的多平面 重建功能(即能够在任意两维平面上成像)，先将要扫描的脊神经组织 进行容积扫描，获得体数据；然后利用多层螺旋CT所具有的薄层扫描功 能(即可以进行任意两维平面的扫描)，把CT调整成两维平面与脊神经 15走行的某一平面相切，从而得到一个或数个脊神经的纵行切面，每一纵 行切面的整体被命名为"同层显示"，如图l所示。脊神经越粗，则切面越 多，反之亦然。获得了各个纵行切面之后，再利用多层螺旋CT所具有的 三维重建功能，通过相应的几何运算，将各个纵行切面组合成一个完整 的脊神经医学影像。 20 图2为现有技术所提供的一幅脊神经横切面图。该图中难以识别神经，因神经断面小，与周围组织分界不清。图3为利用上述方法所实现 的脊神经"同层显示"图像。该图可以十分清晰地显示神经的全长，并可进 行大小、走行方向、角度及整体的毗邻关系的观察。 实现脊神经同层显示成像必须满足下列几项条件 25 1.调整CT的两维扫描平面，使其厚度小于所要相切的呈圆索条状的脊神经纵行的厚度，这样它可在脊神本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多层螺旋ＣＴ的人体索条状组织同层显示成像方法，其特征在于：ａ．使用多层螺旋ＣＴ进行容积扫描；ｂ．利用所述多层螺旋ＣＴ的薄层扫描功能，把ＣＴ调整成两维平面与索条状组织走行的某一平面相切，得到一个或数个脊神经的纵行切面； ｃ．利用所述多层螺旋ＣＴ的三维重建功能，通过几何运算将各个纵行切面组合成索条状组织的医学影像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林井副，李燕英，
申请(专利权)人：林井副，李燕英，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]