SSD (Shaded Surface Display)
1) SSD (shaded surface display)
: 가장 간단한 3차원 재구성기법(초기의 3차원 영상표현방법)
- 관심부위의 HU의 범위와 일치하는 문턱값의 범위를 정하여 그 범위 내에 HU를 지닌 복셀들만 선택, 선택된 복셀들은 원래 자신의 HU값을 버리고 일정수준 이상의 값으로 높여 재구성하게 되는데 이럴 경우 모든 복셀은 약 2000정도의 HU값을 유지하기 때문에 겉 표면만 관찰이 가능.
- SSD 기법은 loading속도가 빠르고 입체적인 위치 파악이 용이한 장점을 갖고 있지만 관심영역의 HU범위인 문턱값을 어떻게 정하느냐에 따라, 실제보다 왜곡된 영상으로 나타내어 질수 있으며, 원래 갖고 있는 고유의 CT값을 버리고 모두 같은 CT값인 2000~3000 HU로 올려서 불투명하게 나타내기 때문에 산만해 보일 수 있음
-주로 안면골, 사지골, 척추, 기관지 등의 3차원 관찰 시 사용
2) MIP (maximum intensity projection), MinIP (minimum intensity projection)
: MIP는 영상을 구성하는 복셀 중에서 가장 높은 HU값만 취해서 나타내는 3-D기법이고
MinIP는 가장 낮은 HU값만 선택해서 나타내는 기법
- 3차원 기법의 영상을 얻기 위한 목적으로 재구성된 영상(trransverse axial image)들을
관찰하고자 하는 방향으로 projection angle을 지정해 주면 지정된 방향으로 평행하게 나열된 복셀들 중에서 가장 높은 또는 낮은 HU값을 갖는 복셀만 선택하여 보여주는 기법.
- 기존의 고식적 혈관조영술과 가장 유사하고 정확한 영상을 나타내며, 작은 혈관의 묘사와 혈관 벽 주변의 석회화 유무, 혈관 스텐트 삽입술을 시행한 환자의 스텐트 위치나 구조 등의 구분이 용이하고 다시 재현하거나 조작자가 바뀌어도 같은 영상을 얻을 수 있음
- 보고자 하는 부분이 입체적으로 겹치는 부위보다 HU값이 낮은 경우 즉, 주어진 프로젝션 방향과 일치하는 곳에 관심영역보다 높은 HU값을 갖는 영역이 있을 경우 원하지 않는 부분이 선택되어 나타나기 때문에 불필요한 부위를 제거하기 위한 editing 혹은 segmentation 과정이 다른 어느 기법보다 많이 필요하여 시간 소모가 많고 앞에서 보는 영상과 뒤에서 보는 영상의 차이가 거의 없기 때문에 해부학적 위치 판단이 어려움.
3) VRT (volume rendering technique)
: 다른 기법에 비하여 가장 우수한 3차원 영상 기법으로 관심영역별로 각각 다른 HU의 문턱값 범위를 여러 개 동시에 지정할 수 있으며 영역별로 각기 다른 투과도 혹은 불투과도와 색을 주어 여러 부분을 조금 더 입체적이고 사실적으로 동시에 나타낼 수 있음
- 각각의 영역을 지정해 줄때도 SSD기법처럼 선택 범위가 절대적이지 않고 그래프상에 기울기를 주어 상하영역의 일정 범위에 투과도를 다르게 하여 재구성 영역을 지정해 줄 수 있음.
-SSD에선 문턱값을 주어 모두 같은 HU로 그려지는 반면, VRT에서는 기울기를 주어 (window level 과 window width) 관심부위의 장기를 좀 더 사실적이고 partial resolution이 우수한 3-D 영상을 그려내어 기존의 3D기법보다 우수한 영상을 제공함. 그러나 SSD나
MIP기법보다 많은 양의 테이터가 loading되므로 시간이 오래 걸리고, 대용량의 컴퓨터를 필요로 함
4) Virtual Endoscopy
: VRT 혹은 SSD 기법으로 재구성한 3차원 영상을 이용한 내시경적 영상관찰이 가능한 가상 내시경 기법
- CT를 이용한 내시경 기법은 일반 내시경실에서 시행하는 내시경에 비해 비침습적이고, FOV가 넓어 한번에 관찰할 수 있는 범위가 넓음.
- 장기내부를 관찰하는 Fly through 기법과 장기의 외부를 관찰할 수 있는 Fly around 기법이 있어 보고자 하는 장기의 형태학적특성을 초당 15~30프레임의 실시간 영상표시를 통해 관찰자가 가상환경에서 인체 속을 항해하듯이 관찰.
- 가상내시경의 특징은 카테터나 내시경의 삽입에 의한 불편함과 그로 인한 2차 감염의 가능성이 적어 비침습적이고 CT image 데이터만 있으면 반복관찬이 가능. 병변주위의 폐색으로 인하여 내시경 기구를 진행할 수 없는 부위에서도 CT 스캔 후 내시경적 재구성 영상을 통하여 다양한 각도에서 평가할 수 있어 수술 계획을 세우는데 유용
- 가상 내시경 기법을 통한 관찰시 두꺼워진 점막과 데이터 샘플링이 약해 발생되는 주름모양의 artifact는 구별되어야 함, 내시경처럼 점막 색깔의 구분이나 출혈 등의 관찰이 어렵고 호흡에 의한 artifact가 있을 수 있으며 histologic specimen을 얻는 것이 불가능. 대용량의 컴퓨터가 필요
5) MPR (multi planar reformation)
: 얇은 단면영상을 수직으로 쌓은 후 보고자 하는 부위를 중심으로 sagittal, coronal, paraxial, oblique plane을 실시간으로 axial 영상의 quality와 유사하게 재구성하는 기법
-MPR 영상은 2차원의 영상이지만 실시간으로 연속해서 관찰이 가능한 3차원의 정보를 주기 때문에 질병의 진단에는 다른 어늘 기법보다 우선적으로 사용되고 이를 통해 얻은 정보를 이용해 필요한 3차원영상을 획득
-다른 3D영상기법에서는 관심부분과 주위조직의 HU값의 차이가 클수록 영상의 관찰이 유리한데 비해 MPR기법은 HU값의 차이가 적은 경우에도 주변장기의 구조물들과의 관계가 잘 나타남, 자유로운 곡선으로 영상재현이 가능하므로 원하는 부분을 좀 더 자세히 그려낼수 있음
6) Editing 기법
: 3차원 모델링 후 관심부위의 관찰을 쉽게 하기 위하여 주변의 불필요한 부위를 제거하는 기법
- painting, growing, sculpt, subtraction, ROI
① ROI(region of interest)
: 선택된 영상들을 불러들일 때 관심있는 부분만을 지정하여 데이터의 양을 줄이고 렌더링 속도를 향상시킬 수 있는 기능
② Growing
: CT값의 범위를 정한 후 관심부위에 커서를 놓고 클릭(seeding)을 하면 선택된 픽셀과 이웃한 픽셀이 정해진 CT값의 범위안에 있고 연결되어 있는 경우 제거되는 기법
③ Painting
: seeding 작업 후에 원하지 않는 부분이 연결되어 같이 선택되었을 때, 보고자 하는 부위의 HU값의 영역에서 벗어난 영역의 경계를 그려주면 그려진 경계를 이웃 영상으로 전달하여 영역을 seeding point를 포함하지 않은 부분을 비분할 영역으로 복원하는 기능
④ Subtraction
: 2D 횡단면 영상에서 관심부분의 선택이 끝난 후, 관심영역 밖의 부분은 감산을 통해 없애주는 기능
⑤ Sculpt
: Scalpel 기법이라고도함, 3D영상을 만든 후 영상을 여러 방향으로 움직이거나 회전시키면서 관심부분과 겹치거나 가리고 있는 구조물들을 제거하여 관심부위를 보다 깨끗하게 관찰