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從生醫影像資料到數位模型:Amira數位建模
自動氣管、肺臟及胸腔骨骼提取
透過Amira的清單工作室,用戶可以自訂需要的分析流程,結合這些流程定義出針對特定影像的分析模組。
我們針對胸腔電腦斷層影像提供一系列的分析模組,用戶只需要簡單的從清單中選取功能,即可完成氣管提取、肺臟提取及骨骼提取,完成後即可輸出成三維列印的STL檔案,或錄製所需的動劃影片。
您可以參考以下視頻操作。
眼框骨骼分割圈選與重建
位於眼底的骨骼因太薄,在影像重建時常常會產生破面,而非完整連續的眼底眼框模型,如下圖示。

在Amira中可透過自訂厚度,來強化指定厚度的構造,因此就能分割圈選出完整的眼框模型。


感謝XWind模組全新重建引擎,超薄結構一樣可以建構出四面體,並輸出至有限元素軟體進行模擬。

氣管與支氣管分析應用
在Amira的影像分割圈選編輯器中,利用群域增長的方式,即可得到立即得到如下的氣管結構。使用Skeleton模組的中心線演算功能,計算出支氣管中心線後,可再依據分支狀況,進一步運算得到其為第n級支氣管如下圖示。

除了上述的運算,感謝Amira的圓柱相關性演算功能,細小的微支氣管,也可以根據設定的管徑,運算得到肺節支氣管(Segmental Bronchi)。

有了較全面的支氣管網絡數位模型,可進一步計算氣管與各支氣管的距離,讓醫療團隊在做術前評估時可有更具體的觀念。

細絲結構曲面網格重建
微細血管、絲狀構造或是薄殼結構在重建為曲面網格時,常因為重建的結構太細或太薄,運算後常遺失細微的結構。

Amira/Avizo中提供完整的操作功能選項,用戶可以根據不同的情況選擇最適合的平滑方式,進而得到理想的結果。例如,我們可以先重建所有血管後再針對曲面網格進行平滑,進而保留大部份的資料數據。

也可以使用中心線演算模組,計算出血管中心線位置及粗細,再依管徑數值輸出模型!

透過Amira/Avizo完整的影像處理模組,任何細微結構都可獲得保留,於三維列印時完整呈現。

多影像校準對位與影像分割圈選
在臨床實際的應用,許多案例常需要借重不同的儀器設備進行拍攝,以取得最佳的訊息;或是在不同時間拍攝,來了解相關病徵的進展,這些情況下,都會同時有多組影像資料需要進行比對。

在Amira/Avizo中,我們提供完整的影像校準對位,包含標記點對位校準、曲面網格
對位 點校準、影像共同資訊校準對位,無論任何一種資料數據,只要能匯入,都能找到最佳的功能模組,將兩組不同座標影像運算至相同座標位置以便比對。

左圖:影像校準對位前;右圖:影像已完成對位校準。
影像可直接使用NMI的方式進行對位,使用者無法標記任何座標點,Amira/Avizo即可正確找到最佳位置。
對位校準後的影像,透過重新切面運算產生相同尺寸影像後,在影像圈選工作室(Image Segmentation)即可自由切換,例如腫瘤在MRI中較容易辨識,我們就可以在MRI影像中圈選腫瘤;骨骼在CT中較容易辨識,我們就可以在CT影像中圈選骨頭,如此就能快速精確完成整個案例模型的製作與評估。
肺臟微動靜脈血管圈選分割
肺臟內的血管關係錯綜複雜,過去要分辨動靜脈血管常需要花費相當多的時間與精力。現在,您只要在Amira中透過幾個簡單的步驟,就可以快速、準確完成整個肺臟血管的分割。




全自動肺臟分割與肺微細血管模型重建
Amira提供進階完整的影像處理與分析模組,透過這些模組不同程序的組合,即可自動為特定器官組織完成影像分割。
例如透過以下步驟,我們即可自動計算產生肺臟模型及其中微細血管。


在新版本的Amira/Avizo,我們新增了Recipe Workroom,用戶可將上述的步驟轉存為Recipe,在下次更改不同的影像都可以快速完成分割。

更複雜的工作流程,都可一鍵轉換為Recipe,除了保留分析各種影像的強彈性,也加快用戶重複處理類似影像所需的時間。
微細血管影像增強與進階分支分區渲染
電腦斷層影像針對未端微細血管常因為訊號太弱,很能正確圈選分割。因此大部份都只能取得主幹血管影像。

透過Amira最新的管狀構造影像強化技術,可根據自訂尺寸管徑,尋找可能為血管分支的影像,將所有細微血管進一步圈選標記。

有了上述分支數據的基礎,我們可以進一步運算其延伸至完整腎臟區域的分區與分部,讓相關人員更清楚了解血管配送的可能區域與路徑。

