3D Slicer教程（004）颅内病变体表定位
作者 束旭俊 【1】 编审 曹玉福
3D Slicer是一个免费、开源的医学影像处理软件（http://www.slicer.org），同时兼容Lunix、MAC和windows操作系统。3D Slicer能轻松利用患者的CT、MRI等数据进行三维重建，相对于商用专业的影像处理系统，3D slicer拥有低成本、可便携、交互性好等优点。利用3D slicer的三维可视化影像来对颅内病变进行体表定位，较传统方法更加简单和直观。现将方法描述如下，用颅内血肿为例，在此抛砖引玉，希望对大家有所启发。
01血肿三维重建
载入患者CT的Dicom数据，并对血肿进行三维重建（方法有多种，具体参考系列教程，文末有链接地址）。
02头颅三维重建
效率最高的方法是用Volume Rendering进行重建，它能显示头部外观细节， 比如体表定位点、外耳廓、眼角、眉弓、鼻尖等。
需要说明的是，将颅内血肿投射到体表以便定位是最终目的。目前有多种方法可实现这个效果，比如用Model Maker重建头颅模型，再调节它的透明度，以便实现内部血肿的可视化；或者直接对Volume Rendering出来的头颅模型调节透明度。无论哪种方法都存在丢失头颅体表细节，以及血肿显影对比度差的问题。
03头颅图像保存
最理想状态是，保留头颅体表细节同时拥有血肿在体表的高对比度投影。要想达到以上要求，就必须分开头颅和血肿。首先，调整到需要体表定位的一侧，此处为左侧侧位，可以手动调整，也可以用slicer自动定到左侧位。然后保存三维视窗图像。
04血肿图像保存
用同样的方法保存血肿。注意只需关闭volume rendering的图像，在此过程中不可对三维视窗进行任何操作。
05图像导出存盘
将头颅三维图像和血肿图像导出存盘，具体方法如图示，勾选所需图像和选择保存路径，得到头颅和血肿两张图像。理论上这两张图片在slicer中拥有一致的空间坐标参数，属于统一参考系统，重叠后能准确还原血肿在头颅上的位置。
06图像传输到手机
将两张图像通过电脑传输到手机端，此处以微信为例，当然也可用U盘或其他方式传输。
07图像合成【2】
在手机上打开图像合成APP，此处以安卓系统“图片合成器“为例，苹果手机请到市场搜查类似APP。
通过手机APP得到合成图像，可以看到体表细节全部保留，同时血肿也清晰投射到体表。值得注意的是在3D Slicer中截取前后两张图时，不能移动三维视窗，必须保持一致。
当然也可以在电脑端通过其他软件进行合成并抠图成背景透明。
08神外助手软件（The Sina neurosurgical assist）【3】
保存合成图像，并在Sina中打开，观察图像对比度和清晰度是否良好。
09图像匹配与标画
可以选择手机或投影仪来进行投影。此处选择用手机摄像头来匹配患者头颅，可以选择外耳廓、头型轮廓做参考，也可以选头皮标定点做参考，匹配后即可在患者头部画出病变位置（下图所示为侧脑室定位，不是同一患者）。
总结
颅脑病变体表准确定位需要考虑诸多因素，该方法的准确性与以下几点相关，实际操作时需要注意：
（1）患者CT扫描时，常有软垫固定头部，导致外耳廓、头皮的变形，所以单纯利用头部轮廓、外耳轮廓定位有误差。
（2）手机投射角度不同，体表定位不同。在做血肿穿刺时，我们只需血肿投射到正侧面就行，此时要保证患者头位正中，手机摄像头尽可能与血肿在同一水平线上。如果是凸面肿瘤定位，一定选择肿瘤中心点到颅骨距离最短处做投影，并且定位时手机摄像头要在该条线上。
（3）避免使用带鱼目、广角等畸变镜头的手机，使用前可先拍一张正方形的样张放入Sina来判断畸变情况。
（4）如果用手机投影时，要考虑手机与患者头部距离，以及是否便于同时观看手机屏幕和完成头皮标画。
（5）不论是用手机还是投影仪来进行体表定位，最好使用支架固定。
后记
三维可视化医学影像是大势所趋，随着虚拟现实以及增强现实技术的出现和发展，势必会推动新一轮的医学革命。神经导航、ROSA机器人的临床使用使手术更加精准和微创，但限于成本较高，目前只有大医院能普及，广大中小型医院还未尝到科技带来的临床利好。而3D Slicer的出现，不仅降低了实现三维可视化影像的门槛，还改变了医生对传统二维影像的认知模式，使解剖学习更直观，术前模拟能在术中预警，病变体表定位更简单，图像引导穿刺更准确等。在此，感谢陈晓雷教授，在国内进行3D Slicer软件的培训和推广，使更多人了解3D slicer，感谢曹玉福主任为大家提供一个交流的平台，同时也感谢霍贵通、王奎重、程世奇、蓝欢、彭逸龙、霍显浩、赵端允、朱明启、江永、罗帷、谢国强等一群志同道合的同仁，在3D slicer交流群里刻苦专研，传帮互助、共同提高。
（注：3D Slicer软件在美国未通过FDA的认证，本文所诉方法未经过严格的临床验证，仅个人体会，不建议推广使用。）
【2】图像合成器（安卓版）下载地址：https://pan.baidu.com/s/1bpvgJl9
【3】Sina （安卓版）下载地址：https://pan.baidu.com/s/1eRExse2