3D Slicer 教程之匹配(二)

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之前讲了3D Slicer 的手动匹配功能，用于多模态融合术前规划和增强现实定位以及术前术后感兴趣因素对比。手动匹配可以用于任何数据之间，缺点就是不太精确，半自动匹配，相对好多了，适合不同类型数据的匹配，主要用于不同类型的数据相匹配比如CT and MRI ，而不同扫描时间的相同类型的数据，比如CT and CT或者MRI and MRI，用自动匹配比较省事。半自动匹配是用一些关键点，一般3个就可以了，把两个序列的不同类型的图像统一到新的坐标体系，以便三维重建感兴趣区域，观察不同组织结构的关系。同样以窦汇部脑瘤病人术前核磁数据MRI.nnrd和术后CT数据CT.nnrd为例，进行讲解操作步骤。

数据导入，和初步整理。这个很关键，尤其1-4步骤，要严格按照教程设置。

点击1，在2部位输入Landmark ，选择3调出半自动模块。

按照1指示，把CT 数据作为移动数据，核磁数据不动。CT 去匹配核磁，反过来也行。设置好后，点击2应用。

拖动1区滑块，观察各个参数设置，2区可见三个窗口，分别为CT 、核磁和CT and 核磁同时显示窗口。

拖动滑块5，左侧1-4按照指示参数设置。

点击1，可以观察鼠标变为2所示样式，在3部位眼睛的晶状体中心点击，作为第一个关键点L0。

点击鼠标，放置关键点L0后，看左侧1-3按钮，分别为窗口放大、缩小和归位按钮。点击放大按钮，以便放大右侧窗口，更精确的调整L0位置。

窗口放大合适后，调整L0位置。需要通过调整上下两个窗口轴位、冠状位、矢状位的L0位置，移动CT 数据坐标。

点击1，使窗口大小归位。点击2，增加第二个关键点L1，如3所示。同上一步骤方法，通过放大窗口更精确的调整L1的位置。

点击1，增加第三个关键点L2，并把该关键点调整放置到鞍底中心。仍然用到放大窗口。

点击1，使窗口适中显示。选取Rock后，它左侧滑块会来回移动，可见右侧最下面窗口，核磁和CT 数据所显示图像透明度不断变化，以便于观察匹配效果。

点击0，回到4窗口显示模式，按照指示设置1-6。进一步观察匹配效果，这个步骤可省略。

用Sengment Editor 模块，建立一个Sengment ation，对核磁数据肿瘤区域进行描绘，并观察三维效果。

在同一个Sengmentation下，对匹配后的CT 数据POP_CT-transformed颅骨进行描绘，观察三维视窗。可见颅骨肿瘤匹配，在一个坐标系统。但是，颅骨近枕骨大孔区部分不能染色。因为在匹配的时候，这部分超出了核磁数据的坐标区域。Sengmentation建立后，先描绘核磁数据，其描绘空间范围，默认单位为核磁数据坐标范围。如果先描绘CT数据，就不会出现这个问题。因为那样，Sengmentatiin默认的是CT 数据的坐标范围。

在同一个Sengmentation下，描绘未匹配的数据POP_CT ，可见颅骨显示完整，说明改数据没有超过核磁数据坐标范围。但是，这是不匹配的数据，三维视窗显示，肿瘤和颅骨不在一个坐标系统。

新建一个Sengmentation1，对数据POP_CT-transformed颅骨进行描绘，可见颅骨是完整的，而且和肿瘤匹配。

刚才用Sengment Editor 模块描绘的各个Sengment，名称在描绘前已经分别改为tutmor、bone、bone1和bone2。这些被重新命令的Sengment其实是一些Label而并非Model ，它可以在三维视窗预览并编辑，但是没有Model 的一些属性，比如透明度等，关键是，不能导出保存为VTK 格式被手机等设备浏览。所以，要用Sengmentations模块，把这些Label 形式的Sengment (tutmor、bone、bone1和bone2)转换成同名的Model 。然后，回到Transform 窗口，把用未匹配的数据POP _CT 建立的颅骨（Model 形式）bone1从左侧窗口拉到右侧窗口（标注1）。观察三维视窗，可见颅骨、肿瘤匹配，统一在一个坐标系统。

在Model 模块，把所有Model均设置为可见，观察三维视窗，匹配完美，都在一个坐标系。颅骨之所以呈现豹纹改变，是因为在Sengment Editor 模块每次描绘颅骨Label 的时候，选取的阈值不同，建立的模型，多少有些差异，如果选取阈值一致，这些颅骨就会完美遮盖，只显示最后一个颅骨Model 。绿色文字，留给大家思考，琢磨。

部分实例展示：

内镜血肿术前术后CT 融合对比

窦汇部肿瘤术前MRI、MRV和术后CT

匹配融合。

肿瘤MRI和DTI 融合

窦汇部脑膜瘤，术前核磁和CT 匹配融合，建立Maker 、颅骨、静脉窦系统和肿瘤，做术前规划和增强现实定位。

枕部肿瘤病人术前MRI、MRV数据融合，做增强现实定位用。

硬膜外血肿术前术后对比，观察骨窗血肿匹配度。普通开颅手术。

硬膜外血肿术前术后对比，观察骨窗血肿匹配度。应用增强现实技术定位开颅。

脑积水腹腔分流，术前术后脑室对比。