利用3D Slicer显示颅内动脉瘤破裂区域

最近，我们发现两例既往形态规则的颅内未破裂动脉瘤，其中一例前交通动脉瘤观察3年明显增大，另外一例后交通动脉瘤观察3年不幸破裂出血。我们利用3D Slicer强大的配准功能，显示出该破裂动脉瘤三年来瘤壁增大及破裂出血的区域。

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患者老年男性，3年前因头晕就诊。

头颅CT显示腔隙性脑梗塞，CTA显示左侧后交通动脉瘤，左侧胚胎型大脑后动脉。动脉瘤形态规则，未见明显分叶及子囊。下图圈中所示:

患者近3年来未对动脉瘤进行影像学随访，无针对动脉瘤的特殊治疗。近期突发头痛、昏迷，行头颅CT检查显示颅内广泛蛛网膜下腔出血。

CTA检查显示左侧后交通动脉瘤形态欠规则。下图圈中所示:

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利用3D Slicer强大的配准融合功能，对3年前未破裂动脉瘤CTA数据和近期破裂后的动脉瘤CTA影像进行配准对比，期望找到动脉瘤破裂前后形态上的差异。具体方法如下：

1.官网（www.slicer.org）免费下载并安装3D Slicer软件到'我的电脑'，打开3D Slicer软件，导入3年前的CTA影像（CTA2017）和本次动脉瘤破裂后的CTA影像（CTAnow）。采用分割等方法对3年前的CTA影像（CTA2017）建立血管模型。此时3D重建结果显示两个图像不能重叠。

2.打开General Registration (BRAIN)模块，在fixed image volume栏里选择3年前CTA数据（CTA2017），moving image volume栏内选择破裂后CTA数据（CTAnow），在Slicer Linear Transform栏内定义坐标转换的名字（如create new lineartransform），在output image volume栏内定义输出图像名字（如create new volume），在registration phases栏内选择具有六个自由度的刚性配准Rigid（6 DOF），其余为默认选项。点击Apply开始配准。

3.稍等片刻，即可配准成功。在窗口前景中选择3年前的CTA数据，背景中选择出血后的CTA数据，调节滑动条透明度，即可显示两次CTA图像配准效果。

4.在3D视窗内显示3年前的CTA血管模型与现在的CTA图像融合后显示小泡为破裂区域。下图箭头所示:

5.最后别忘了保存。

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我们在利用3D Slicer配准过程中有以下体会：

1.第一步导入CTA影像过程中，注意CTA影像有两种:一种是注射碘对比剂时扫描获得的原始影像；另一种是经过减影的图像，该图像生成方式是把第一种原始图像和未注射碘增强剂的平扫图像相减生成，不显示颅骨。

因此，导入的最好是带颅骨的原始影像，经过减影后的CTA影像在配准过程中由于特征点不明显，配准效果较差。

2.即便是同一次检查的不同序列的图像，非全麻状态下或头部固定欠佳的情况下，亦需要配准后才能对比。我们曾经遇到较多的DSA检查病人，左右侧颈内动脉分别3D旋转造影后，即便利用机器自带后处理工作站，也很难把前交通动脉和大脑前动脉很好的对齐，原因就是左右颈内动脉两次扫描相差至少10多分钟，很难保证患者头部移动不动，即便头部有1mm的扭动，在颅骨等其它位置可能差异会达到1cm以上。因此，需要先对带颅骨未减影的两个序列图片进行配准，生成配准文件（即坐标转换参数），再利用该配准文件对两个序列的减影血管图像进行配准。

3.以前介绍过General Registration (BRAINS)模块或Elastix配准模块，可以对CT和/或MRI图像一键配准，Elastix配准模块有时以头皮作为特征点，因为检查时头皮有移动，导致配准效果不理想。采用以颅骨为特征点的刚性配准效果会更好。

4.图像配准和融合是两个不同的概念，配准是两张图像的空间位置改变使其重叠，但还是各自原来的图像，融合是两张图像融为一体不能分开，如PET-CT或PET-MRI，有时候实际应用中只需要配准功能就足够了。