Name: 肺CT分割，确定合并和地面玻璃区域对SARS-COV肺炎的定量评估 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-12-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 5 s
Description: 学习使用3D Slicer对COVID-19患者的高分辨率胸部CT扫描进行肺部分割，识别磨玻璃影和实变区域。该方法支持放射组学分析和人工智能诊断研究的发展。

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本工作获得了博洛尼亚大学放射学系资金的支持。

本方案遵循机构人类研究伦理委员会的指导方针。
1. 下载DICOM图像
<ol>
	<li>下载DICOM图像，并将其传输至安装有3D软件的专用分割工作站。若计划在个人计算机上操作，需对DICOM数据进行匿名化处理。</li>
</ol>
2. 在 3D Slicer 软件中导入 HRCT 研究数据
<ol>
	<li>在软件启动界面（对应下拉菜单中的 Welcome to Slicer 部分），选择 Load DICOM Data。或者，点击工具栏左上角的 DCM 图标。</li>
	<li>在 DICOM Browser 面板的左上角，点击 Import，然后选择高分辨率CT（HRCT）检查数据的存储位置。选择包含DCM图像的文件夹，然后点击 Import。</li>
	<li>当HRCT检查数据成功导入后，点击 Load 按钮。</li>
</ol>
3. 创建片段
<ol>
	<li>在下拉菜单的 Segmentations 部分，或在下拉菜单中 Segmentation 部分内的子部分 Segment Editor 中，或在工具栏中作为独立图标，创建分割区域。</li>
	<li>在 Master Volume 旁边的下拉菜单中，选择 HRCT 检查数据。</li>
	<li>点击 Add 并创建三个新分割区域，系统将自动命名为 Segment 1, 2 和 3。双击每个区域，将其分别重命名为“tlv”（总肺实质）、“ggo”（磨玻璃样阴影）和“cons”（实变影）。如果在 HRCT 检查中存在其他病理发现，例如胸腔积液、肺癌、纤维化区域等，请创建额外的分割区域。对于伪影同样适用此操作。</li>
</ol>
4. TLP 片段的定义
注意：准确界定TLP段至关重要，因为该段将在定义GGO和CDs段时用于对HRCT进行掩膜处理。
<ol>
	<li>第一步，在Segment Editor部分中，选择TLP区域后，选用Threshold工具。</li>
	<li>设置一个足够大的阈值范围，以同时包含健康肺实质和磨玻璃样阴影。参考科学文献中报道的数值，并根据教科书中对GGO的定义进行必要调整后，我们发现将阈值设定在-1000 HU至-250 HU之间效果良好6,14,15,16,17。然后选择Apply。</li>
	<li>如此定义的区域将包含肺内空气以及胸腔外的空气（即患者体外的空气）。为了分离出肺实质，使用位于Segment Editor中的Islands工具，并选择Keep selected island。在胸腔内部左键点击，以排除胸腔外的所有结构。</li>
	<li>接下来，将TLP区域内的实变部分也包含进来。实变区域的衰减值（亨氏单位：HU）通常与构成胸壁和纵隔的软组织相似。因此，Threshold工具无法用于此目的，必须通过分割编辑器中的Scissors和Paint工具手动添加实变区域。
	<ol>
		<li>使用Scissors工具向区域中添加肺实质部分。选择Fill Inside操作，形状设为Free Form，切片切割模式设为Symmetric。根据实变区域的大小选择合适的厚度（例如，3至20 mm）；然后逐步添加TLP的小部分，直至完全包含整个实变区域。</li>
		<li>Paint工具使用起来更简便，有时速度更快，但精度可能较低，具体取决于需包含的区域。当启用Sphere Brush选项时，该工具可向区域中添加三维的肺实质部分。画笔大小可轻松调整。</li>
		<li>在向TLP区域添加实变部分时，切勿包含胸壁或纵隔的部分。这一点可能较难实现，因为在COVID-19患者中，靠近后胸壁的实变十分常见。可使用Erase工具修正分割结果，或选择Undo撤销上一步操作。</li>
		<li>在此阶段，再次使用平滑算法，以消除手动分割过程中可能出现的微小瑕疵。至此，TLP区域的定义已完成。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
GGO 区段的定义
<ol>
	<li>为定义磨玻璃影（GGO）区域，使用阈值工具。
	<ol>
		<li>选择 GGO 区域。</li>
		<li>将阈值设置在 -750 HU 至 -150 HU 之间。</li>
		<li>在点击 应用 之前，先转到其正下方的 掩膜 部分，在 可编辑区域 下拉菜单中选择 TLP，并在 覆盖其他区域 下拉菜单中选择 无。这一点极为重要：如果跳过此步骤，在定义 GGO 区域的同时，TLP 区域也会被修改，而这必须避免，因为 TLP 区域是定义所有其他区域的基础掩膜。</li>
		<li>现在点击 应用。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>此时可能需要再次使用平滑算法，以排除密度与磨玻璃影相似的小血管和生理性间质结构。建议从 3 mm 的核大小开始，如有需要可逐步增加，最大不超过 6–7 mm。需注意，若核大小设置过大，可能导致部分小范围的磨玻璃影区域被遗漏，从而被排除在 GGO 区域之外。因此，使用平滑算法时应格外谨慎。</li>
	<li>同样地，使用 绘制、剪切 和 擦除 工具进行必要的修正。在此过程中，请始终确保 TLP 掩膜处于激活状态，以避免将邻近“磨玻璃”区域的胸壁部分错误纳入该区域。因为一旦被错误分割，这些结构将被自动排除。</li>
	<li>在获取该区域时，应仔细检查是否存在由心脏和膈肌运动引起的人工伪影（这种情况通常发生在患者检查期间无法屏住呼吸时）。如果伪影存在且此前已被包含在 TLP 区域中，则应从“磨玻璃”区域中将其剔除，例如使用 孤岛 工具中的 移除选定孤岛 选项，或结合使用 剪切 和 擦除 工具。根据研究目的的不同，这些伪影也可单独进行分割（使用专用区域），或保留在 TLP 区域中并从其他区域中排除。至此，GGO 区域已定义完成。</li>
</ol>
6. CD 区段的界定
<ol>
	<li>定义实变（CDs）区域段时，操作方法与定义磨玻璃影（GGO）区域段相同。
	<ol>
		<li>选择实变（CDs）区域段。务必始终启用TLP遮罩进行操作。</li>
		<li>设置合适的阈值。对于实变区域，阈值范围大致为-150 HU至100 HU。</li>
		<li>根据需要调整核大小，应用平滑算法。</li>
		<li>结合使用剪刀、擦除、绘制和孤岛工具，确保区域段内仅保留真实的实变病灶，排除大血管、胸腔积液、伪影、肺不张条带以及其他与COVID无关的病变。</li>
		<li>如有需要，可进行最终的平滑处理。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
7. 保存片段
<ol>
	<li>将片段保存为“.nrrd”文件，或从中转换为二值标签图 &#34;数据&#34; 模块</li>
</ol>
8. 从定义的片段中提取体积。
<ol>
	<li>在分割统计模块中，获取包含各分割区域体积和表面积详细信息的表格。</li>
</ol>

<ol><li>Zheng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((COVID-19+and+the+cardiovascular+system%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cardiology%22%5BJournal%5D)">COVID-19 and the cardiovascular system.</a> Nature Reviews Cardiology. 17, 259-260 (2020).</li>
<li>Simpson, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiological+Society+of+North+America+Expert+Consensus+Statement+on+Reporting+Chest+CT+Findings+Related+to+COVID-19.+Endorsed+by+the+Society+of+Thoracic+Radiology%2C+the+American+College+of+Radiology%2C+and+RSNA%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%3A+Cardiothoracic+Imaging%22%5BJournal%5D)">Radiological Society of North America Expert Consensus Statement on Reporting Chest CT Findings Related to COVID-19. Endorsed by the Society of Thoracic Radiology, the American College of Radiology, and RSNA.</a> Radiology: Cardiothoracic Imaging. 2, 2(2020).</li>
<li>Xie, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chest+CT+for+Typical+2019-nCoV+Pneumonia%3A+Relationship+to+Negative+RT-PCR+Testing%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Chest CT for Typical 2019-nCoV Pneumonia: Relationship to Negative RT-PCR Testing.</a> Radiology. , 200343(2020).</li>
<li>Huang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+Chest+CT+in+Combination+with+Negative+RT-PCR+Assay+for+the+2019+Novel+Coronavirus+but+High+Clinical+Suspicion%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Use of Chest CT in Combination with Negative RT-PCR Assay for the 2019 Novel Coronavirus but High Clinical Suspicion.</a> Radiology. 295 (1), 22-23 (2020).</li>
<li>Fang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+Chest+CT+for+COVID-19%3A+Comparison+to+RT-PCR%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of Chest CT for COVID-19: Comparison to RT-PCR.</a> Radiology. , 200432(2020).</li>
<li>Colombi, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Well-aerated+Lung+on+Admitting+Chest+CT+to+Predict+Adverse+Outcome+in+COVID-19+Pneumonia%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Well-aerated Lung on Admitting Chest CT to Predict Adverse Outcome in COVID-19 Pneumonia.</a> Radiology. , 201433(2020).</li>
<li>3D Slicer [software]. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.slicer.org">https://www.slicer.org</a> (2020).</li>
<li>Kikinis, R., Pieper, S. D., Vosburgh, K. 3D Slicer: a platform for subject-specific image analysis, visualization, and clinical support. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKikinis%2C+R+%22Intraoperative+Imaging+Image-Guided+Therapy%22">Intraoperative Imaging Image-Guided Therapy</a>. Jolesz, F. A. 3 (19), 277-289 (2014).</li>
<li>Kapur, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+the+impact+of+medical+image+computing+using+community-based+open-access+hackathons%3A+The+NA-MIC+and+3D+Slicer+experience%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Image+Analysis%22%5BJournal%5D)">Increasing the impact of medical image computing using community-based open-access hackathons: The NA-MIC and 3D Slicer experience.</a> Medical Image Analysis. 33, 176-180 (2016).</li>
<li>Fedorov, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Slicer+as+an+Image+Computing+Platform+for+the+Quantitative+Imaging+Network%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">3D Slicer as an Image Computing Platform for the Quantitative Imaging Network.</a> Magnetic Resonance Imaging. 30 (9), 1323-1341 (2012).</li>
<li>Chest Imaging Platform [software]. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://chestimagingplatform.org">https://chestimagingplatform.org</a> (2020).</li>
<li>Wang, J., Li, F., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+segmentation+of+lungs+with+severe+interstitial+lung+disease+in+CT%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">Automated segmentation of lungs with severe interstitial lung disease in CT.</a> Medical Physics. 36 (10), 4592-4599 (2009).</li>
<li>Lanza, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+chest+CT+analysis+in+COVID-19+to+predict+the+need+for+oxygenation+support+and+intubation%5BTitle%5D)+AND+%22European+Radiology%22%5BJournal%5D)">Quantitative chest CT analysis in COVID-19 to predict the need for oxygenation support and intubation.</a> European Radiology. , (2020).</li>
<li>Yao, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Value+of+window+technique+in+diagnosis+of+the+ground+glass+opacities+in+patients+with+non-small+cell+pulmonary+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Oncology+Letters%22%5BJournal%5D)">Value of window technique in diagnosis of the ground glass opacities in patients with non-small cell pulmonary cancer.</a> Oncology Letters. 12 (5), 3933-3935 (2016).</li>
<li>Kauczor, H. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+detection+and+quantification+of+ground-glass+opacities+on+high-resolution+CT+using+multiple+neural+networks%3A+comparison+with+a+density+mask%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Roentgenology%22%5BJournal%5D)">Automatic detection and quantification of ground-glass opacities on high-resolution CT using multiple neural networks: comparison with a density mask.</a> American Journal of Roentgenology. 175 (5), 1329-1334 (2000).</li>
<li>Funama, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+nodules+showing+ground-glass+opacity+in+the+lungs+at+low-dose+multidetector+computed+tomography%3A+phantom+and+clinical+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Computed+Assisted+Tomography%22%5BJournal%5D)">Detection of nodules showing ground-glass opacity in the lungs at low-dose multidetector computed tomography: phantom and clinical study.</a> Journal of Computed Assisted Tomography. 33 (1), 49-53 (2009).</li>
<li>Hansell, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fleischner+Society%3A+glossary+of+terms+for+thoracic+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Fleischner Society: glossary of terms for thoracic imaging.</a> Radiology. 246, 697-722 (2008).</li>
<li>Heye, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducibility+of+Dynamic+Part+II.+Comparison+of+Intra-+and+Interobserver+Variability+with+Manual+Region+of+Interest+Placement+versus+semiautomatic+lesion+segmentation+and+histogram+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Reproducibility of Dynamic Part II. Comparison of Intra- and Interobserver Variability with Manual Region of Interest Placement versus semiautomatic lesion segmentation and histogram analysis.</a> Radiology. 266, 812-821 (2013).</li>
<li>Zhang, H. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+detection+and+quantification+of+COVID-19+pneumonia%3A+CT+imaging+analysis+by+a+deep+learning-based+software%5BTitle%5D)+AND+%22Nuclear+Medicine+and+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Automated detection and quantification of COVID-19 pneumonia: CT imaging analysis by a deep learning-based software.</a> Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 14, 1-8 (2020).</li>
<li>Alhazzani, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surviving+Sepsis+Campaign%3A+guidelines+on+the+management+of+critically+ill+adults+with+Coronavirus+Disease+2019%28COVID-19%29%5BTitle%5D)+AND+%22Intensive+Care+Medicine%22%5BJournal%5D)">Surviving Sepsis Campaign: guidelines on the management of critically ill adults with Coronavirus Disease 2019(COVID-19).</a> Intensive Care Medicine. 46 (5), 854-887 (2020).</li>
</ol>

所有作者均无利益冲突。

分割是开展现代定量放射学研究的基本步骤，也是应用放射组学或纹理分析技术的必要前提。肺部的病理改变是分割最具挑战性的对象之一，因其缺乏明确的解剖边界，且与健康区域相比其衰减值差异较小。
源图像应尽可能少地出现伪影，尤其是在病理区域，但在研究影响屏气能力的疾病时，这一点有时难以实现；因此，研究人员可考虑排除存在伪影的高分辨率CT图像，或定义一个专门包含伪影的区域，以便在后续分析中将其剔除。
可以安装一个名为“chest imaging platform”的 3D Slicer 扩展11，该扩展能够实现对肺段（尤其是通气肺组织）进行更快速、更自动化的操作。但本研究决定不采用此方法，因为当磨玻璃影（GGO）和实变病灶呈胸膜下分布时，该方法需要大量人工干预，而本文所探讨的病理情况正是如此。
已有研究报道了一种用于间质性肺疾病的自动分割方法12；然而，该方法需要预先了解病变区域的特征。本研...

今年，全球正面临一场由新型冠状病毒Sars-CoV2引发的公共卫生紧急事件。尽管截至目前，关于COVID-19感染的许多病理生理学特征仍不明确，但它与其“祖先”SARS1和MERS具有多个共同特征。特别是已有研究证实，病毒的刺突蛋白可与血管紧张素转换酶2型（ACE2）受体相互作用，该受体在肺泡内皮细胞上高度表达，但在人体各组织中广泛存在，因此可能导致全身性症状1。
在诊断方面，目前的标准是实时逆转录聚合酶链式反应（rt-PCR），该检测通过咽拭子样本进行。尽管影像学检查尚未被正式纳入该疾病的诊断流程，但由于rt-PCR的敏感性相对较低、专业实验室及所需试剂目前较为稀缺，以及检测结果高度依赖操作人员技术水平，高分辨率计算机断层扫描（HRCT）已被证明在患者临床管理和流行病学管理中具有重要辅助价值。
北美放射学会（Radiological Society of North America, RSNA）发布了一份共识声明，该声明得到了胸部放射学会和美国放射学会（American College of Radiology, ACR）的认可，将 COVID-19 的 CT 影像表现分为四类，以规范报告标准，将间质性肺炎模式划分为“典型”、“不典型”、“不确定”和“阴性”2。
“典型”模式的特征是存在圆形的磨玻璃样影（GGO），通常位于背侧基底段的胸膜下区域。GGO可伴有小叶间隔增厚形成的“铺路石征”，或机化性肺炎的其他征象。“不确定”模式的特征是缺乏“典型”模式的表现，表现为以肺门周围分布为主的弥漫性磨玻璃样影，伴或不伴有实变区域。“非典型”模式的特征是既无“典型”也无“不确定”模式的征象，而是表现为肺叶实变、“树芽征”、小叶间隔平滑增厚以及胸腔积液；在此类表现中无法检测到磨玻璃样影。“阴性”模式的特征是上述病理表现均不存在。
根据文献报道，部分患者可能具有较高的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）临床怀疑度，流行病学标准和影像学发现均支持诊断，但逆转录聚合酶链反应（rt-PCR）检测结果为阴性3,4。另一方面，有研究报道，部分患者rt-PCR检测结果为阳性且具有提示性的临床表现，但在高分辨率计算机断层扫描（HRCT）中并未出现病理学改变5。
如今，科学界极为关注在定量研究该疾病特征时应用图像分析技术。最近一项研究采用了肺实质的自动分割技术，以确定 COVID-19 患者肺部通气区域的百分比，并将该数值与预后相关联，结果表明，肺部受累更严重的患者进入重症监护室（ICU）的风险更高，且预后更差6。
分割是指对通过成像技术（如高分辨率计算机断层扫描，HRCT）获取的容积数据中感兴趣区域（ROIs）进行轮廓勾画。该操作可通过三种方法完成：手动分割、半自动分割和自动分割。手动分割依赖于经过培训的放射科医师的经验，通过标记属于病变区域的体素来实现。该方法的主要缺点是耗时较长，且结果依赖于操作者。
半自动方法能够加快分割速度，因为操作者可以对通过经典图像处理方法（如基于像素强度的阈值分割、聚类等）获得的分割掩膜进行修改。然而，这些技术在临床实践中不易实施，因为在最复杂的情况下仍需要大量人工干预18。
目前应用有限的自动分割方法采用人工智能技术来获取感兴趣区域（ROI）。特别是，最近一项研究旨在利用自动分割对患有 COVID-19 间质性肺炎患者的磨玻璃样区域进行量化19。在高分辨率CT（HRCT）图像上为病理区域定义分割协议，是后续放射组学分析的实际第一步，旨在识别有助于进一步理解疾病生理病理特征的影像特征，并可作为潜在影响治疗方案的准确预后因素。
本文提供了一种使用“3D Slicer”7,8,9,10准确高效地分割代表新型冠状病毒肺炎病理发现区域的指南。

<table><tbody><tr><td>CT 扫描仪</td><td>通用电气医疗</td><td>64-MDCT VCT lightSpeed</td><td>用于高分辨率 CT 图像采集的 CT 扫描仪</td></tr><tr><td>台式计算机</td><td>ThinkCentre</td><td></td><td>用于下载 DICOM 文件并运行 3D Slicer 的计算机</td></tr></tbody></table>

肺部ct分割以识别实变和磨玻璃区域用于sars-cov肺炎的定量评估

Lung CT Segmentation to Identify Consolidations and Ground Glass Areas for Quantitative Assesment of SARS-CoV Pneumonia

分割是一项复杂的任务，随着放射组学和机器学习潜力的不断提升，放射科医生和研究人员正面临这一挑战。该过程可以是自动的、半自动的或手动的；其中自动分割往往不够精确或难以重复，而手动分割在处理大范围区域和高分辨率图像时则过于耗时。
胸部高分辨率CT包含数百幅图像，这使得手动方法耗时过长。此外，肺实质的改变需要专家评估才能与正常表现区分开来；因此，据我们所知，在分割肺炎病灶时，尤其是当其特征尚不明确时，半自动分割方法是最为合适的选择。
在本研究所开展的 COVID-19 影像学研究中，我们采用了哈佛大学开发的免费软件 3D Slicer，结合阈值工具与画笔工具，实现了对通气肺组织、磨玻璃样阴影及实变区域的快速而精确的分割。尽管在面对复杂病例时，该方法仍需耗费一定时间进行适当的手动调整，但其为定义用于进一步分析的区域提供了极为高效的手段，例如计算受累肺实质的百分比或对磨玻璃区域进行纹理分析。

该方法通过反复试验进行优化，并在117例经rt-PCR检测呈阳性的新型冠状病毒肺炎患者中进行了验证。
经过短暂的学习适应期后，获取这些片段所需的时间可能因呈现模式的不同而介于5到15分钟之间。
如图1所示，该方法可获得精确的分割结果：通过观察其与高分辨率CT（HRCT）的精确对应关系即可证实。三维重建有助于评估对应情况，并快速回顾分割结果。可定量评估受累肺实质的范围，以重复Colombi等人6和Lanza等人13所报道的结果。
<img alt="3D Slicer 软件界面；肺部 CT 扫描图像分割、体积分析、医学影像。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61737/61737fig1.jpg" data-altupdatedat=...

本方案的目的是提供一种高效的时间方法，用于在高分辨率CT扫描图像上分割感兴趣区域，以便进一步进行放射组学分析。

肺部CT分割以识别实变和磨玻璃区域用于SARS-CoV肺炎的定量评估

分割是一项复杂的任务，随着放射组学和机器学习潜力的不断增长，放射科医生和研究人员正面临这一挑战。该过程可以是……

自新型冠状病毒病疫情暴发以来，亟需一种简单且有效的方法，以实现对该感染在胸部CT扫描图像中典型病理病变的准确分割。因此，我们的目标是提供一套入门级知识，帮助人们轻松高效地完成这些肺部病理发现的分割工作。希望此举能够助力科学界开展针对性的放射组学和人工智能研究，从而改善这些患者的诊断方法。在 3D Slicer 的 DICOM 浏览器中，选择您要分割的研究，然后单击加载。您可以在查看器部分中查看所选病例。如您所见，该患者双肺出现磨玻璃样阴影及类似实变区域，是典型的 COVID-19 病例。然后进入“分割”部分，添加三个分割区域，分别用于总肺容积、磨玻璃样阴影区域和实变区域。进入阈值工具，将上限阈值设置为-250 Hounsfield单位。进行排序，仅保留空气成分，排除软组织、骨骼以及实变区域（系统无法自动将实变区域与软组织区分开），然后点击应用。然后，需要去除患者外部的空气，为此请使用“Island”工具，并选择“仅保留选定的岛状区域”。接着在患者内部单击，即可看到外部的空气已被去除。现在，您需要将实变区域加入到总肺容积中。为此，请使用“绘制”工具并选择“球形画笔”模式，根据需要调整画笔大小，并注意避免选中软组织。使用球形画笔时，需相对于当前操作的切片上下刷选，以加快处理速度。现在，您需要对实变区域进行分割。为此，请确保在总肺容积内操作，且不包含其他多种分割区域。使用阈值工具，提高上限阈值以确保包含软组织和实变区域，同时将下限阈值设为 -250。请注意，您正在同时选择软组织、血管和实变区域，但当您点击应用时，仅有实变区域被选中。接下来，为了分割磨玻璃区域，您需要选择磨玻璃段。保持之前分割的设置不变，将阈值设定为从 -750 到 -250 Hounsfield 单位。请注意，这些数值可能因CT扫描设置的不同而有所变化。应始终根据 Fleischner 学会对磨玻璃影的定义进行调整。选择一个能清晰看到其中血管的病灶。然后，点击应用。您会注意到，连同间隙区域也已被选中。为进行调整，请转到平滑工具。选择更符合您 CT 扫描构建算法的座位。如您所见，间质空间已被移除。您可前往“分割编辑器”查看分割结果，并查看所定义分割区域的三维模型。您可以使用左侧的滑块来调整模型的透明度。3D 视图可用于确认正确的分割过程。目前我们已有三个不同的分割区域，分别对应肺部总体积，以及 COVID-19 典型表现的实变区域和磨玻璃样区域。由于使用了SegmentStatistics模块，您可以从已定义的区域中提取一些统计信息。移除Scalar Volume选项后，您将得到一个表格，其中显示了全肺、实变区域以及磨玻璃样区域的体积。您可以利用这些数据来计算疾病的严重程度。您还可以导出已定义的片段。请进入“数据”部分，然后点击眼睛图标，仅显示要导出的片段。然后右键单击并仅导出可见的二进制标签图。您可以根据需要保留标签图。对于您定义的每个区域，都必须重复此过程。通过此操作，您现在将获得三个与所定义片段对应的标签图。这些标签图可以导出为任意您偏好或适合进一步分析的文件类型。此外，利用这些方法，研究人员能够快速获得针对 COVID-19 病理发现的精确分割结果，并可从中提取特定特征。向科学界提供此类知识，有助于开发准确、完全自动化的分割方法，并确定精确的预后因素。

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肺CT分割，确定合并和地面玻璃区域对SARS-COV肺炎的定量评估

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本研究的目的是开发一种新型的肺结节三维数字模型，该模型可作为医生与患者之间沟通的桥梁，同时也是用于诊断前评估和预后评价的前沿工具。...

一种用于肺结节诊断与治疗的三维数字模型

本研究介绍了一种针对早期多发性肺结节患者全肺的三维（3D）重建方法。该方法可全面可视化肺结节的分布情况及其与肺组织的相互关系，有助于简化对这些患者的诊断和预后评估。...

早期多发性肺结节全肺三维重建

CT 与 129Xe MRI 可提供互补的肺部结构-功能信息，可通过图像配准用于区域性分析。本文提供了一种基于现有文献的协议，利用开源平台实现 129Xe MR 与 CT...

多模态肺部成像：利用CT与超极化129Xe MRI的互补信息评估肺结构-功能

本文介绍了一种利用显微计算机断层扫描（micro-CT）通过气管内滴注在病灶侧建立单侧博来霉素诱导的肺纤维化模型，以定量分析通气区域的实验方案。...

利用微型CT进行单侧肺容积分析以加强临床前模型中肺纤维化的评估

本文介绍了一项在重症监护室（ICU）内将床旁肺部超声（POCUS）应用于急性呼吸窘迫综合征（ARDS）管理的操作方案。该方案详细阐述了肺部、心脏、膈肌、静脉及胃部评估的标准化技术，以指导通气策略、预测脱机时机并预防并发症。...

重症监护病房中即时超声（POCUS）在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）管理中的应用

肺炎是美国十大主要死因之一。在肺炎治疗中，可将骨科手法治疗（OMT）作为辅助疗法，以增强生物力学功能和免疫功能，最终减少住院时间、缩短抗生素使用时长、降低呼吸衰竭发生率及死亡率。在本视频文章中，我们将回顾关于在肺炎患者中应用OMT的随机对照研究，并演示骨科医师在治疗肺部感染时常规使用的具体手法操作技术。...

骨科手法治疗作为肺炎辅助治疗的有效工具

学习使用3D Slicer对COVID-19患者的高分辨率胸部CT扫描进行肺部分割，识别磨玻璃影和实变区域。该方法支持放射组学分析和人工智能诊断研究的发展。

肺部CT分割以识别实变和磨玻璃区域用于SARS-CoV肺炎的定量评估

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