四维计算机断层扫描引导下经导管肺动脉瓣置换术的瓣膜尺寸选择

本研究通过四维心脏CT生成了一种拉直模型，用于指导经导管肺动脉瓣置换术中的尺寸选择，从而获得理想的修正参数。该拉直的四维模型可实现经导管肺动脉瓣（TPV）的瓣膜尺寸测量，并提供理想的虚拟现实呈现，为TPV及器械创新提供了一种具有前景的方法。该方法还可用于经导管主动脉瓣植入术的实际瓣膜尺寸测量，同样具备理想的虚拟现实效果，并有助于器械的创新。

首先在模块下拉菜单中选择体绘制，然后在体数据下拉菜单中选择4D序列。在预设下拉菜单中选择CT心脏三，以显示4D心脏。

在预设下拉菜单下方调整光标，仅显示心脏。点击模块下拉菜单中的序列浏览器，以选择并显示4D序列。将4D心脏拖入3D场景中，从不同方向观察心脏。

在位移条下方的裁剪选项中，选择启用并显示感兴趣区域（ROI）功能，以裁剪跳动心脏的4D体积数据，从而更清晰地观察心脏结构。在模块的下拉菜单中选择“分割编辑器”，然后点击剪刀工具并使用“内部填充”操作来切割单帧图像。

单击蒙版体积效果，并将其应用于将分割结果链接到作为蒙版体积的四维心脏。选择剪刀效果，并使用“擦除内部”操作去除骨骼和其他不需要的区域。选择孤岛效果，并使用“保留最大孤岛”操作去除小面积区域。

选择橡皮擦效果，并使用1%到3%的球形画笔，清除主动脉弓处与主肺动脉相连的组织，以及升主动脉与上腔静脉之间的组织。每完成一步后，应用蒙版体积效果以遮蔽4D容积数据，并持续清除区域，直至在3D场景中显示出右心模型。点击序列浏览器，进入下一帧。

使用带有内部擦除功能的剪刀工具，在3D场景中切割任意区域。将相同方法应用于其余各帧，直至完成整个4D序列的分割。单击序列浏览器按钮，以显示右心的4D容积图像。

在工具栏中选择“分割编辑器”模式。对4D序列的每个10%时间帧添加两个分割，并相应命名。在分割编辑器模块中选择带有可编辑强度范围的绘制工具。

该步骤需依据CT图像，按照上腔静脉、右心房、右心室和肺动脉的顺序描绘右心。点击其他分割区域，使用绘制工具勾画其他部位，以大致追踪右心的边界。

选择“从种子生长”效果。选择“初始化”并应用该效果。在段落编辑器模块中，单击显示的 3D 按钮，以显示当前帧的 3D 模型。

如先前所示，根据三个方向的CT图像对3D模型进行移除或优化，随后在分叉处移除肺动脉的左支和右支。右心3D模型将显示每一帧中的三维场景。将数据树中的分割结果作为备份保存。

为分割结果命名。例如，原始图像的10%分割，以及拉直模型的10%分割。在模块的下拉菜单中选择精确的中心线。

在“提取中心线”模块的输入部分，于表面下拉菜单中选择分割。在端点下拉菜单中，点击创建新的标记点。点击放置标记点按钮，在上腔静脉的顶面和主肺动脉的末端平面上添加端点。

选择创建一个新模型作为中心线模型，并在输出菜单的树状结构中创建一个新的标记曲线作为中心线曲线。点击应用以显示右心中心线模型。点击数据模块，然后右键单击中心线曲线以编辑其属性。

单击眼睛图标以显示控制点。在重采样部分，将重采样点数设置为 40，以降低计算机负载。在模块的下拉菜单中选择曲面多平面重建。

将光标移至曲线校正和切片校正后的位置，设置为 0.8 毫米。将切片尺寸设为 130 至 140 毫米。创建一个新的体积，作为输出的拉直后体积。

单击“应用”以获取拉直后的体数据。在模块下拉菜单中选择体渲染，以显示拉直后的体数据。在体数据下拉菜单中选择拉直后的体数据，然后单击眼睛图标。

选择“CT 心脏三”作为预设。移动移位光标，以在 3D 场景中显示拉直的右心体积。在数据树中将该拉直体积列命名为“用于分割的拉直体积”。

右键单击以分割拉直后的体数据。在分割编辑器模块中选择阈值效果，为所需拉直的右心区域着色。然后单击应用以执行该操作。

选择掩膜体积效果，通过选择已拉直的体积进行分割，将该体积作为输入体积和输出体积，并点击应用以执行该操作。

单击“应用”以应用设置，去除骨骼、异常及微小区域和组织，仅保留校直后的右心分割结果。然后在3D场景中检查校直后的右心体积及右心校直分割的3D模型。对其他帧获取校直后的右心容积渲染和校直分割结果后，将其保存至相应文件夹中。

通过按住键盘上的 Shift 键，并使用工具栏中的十字准星或功能，将手稿中描述的五个平面添加到每一帧的拉直模型中。单击工具栏中的“创建并放置”模块以选择平面效果。选择线条效果以测量周长。

选择闭合曲线效果以获取周长和横截面积，并复制数据以构建数据集。为了在拉直模型中进行右心室容积测量，需将来自4D序列各帧的拉直分割结果按列排列，并根据对应帧标记分割，以进行容积测量。

在模块下拉菜单中选择“片段统计”模块。在输入菜单中选择分割和体积的尺度，随后选择用于体积测量的X百分比分割。选择“创建新表格”作为输出表格，然后单击“应用”以执行操作，生成体积表格。

视频展示了由4D心脏CT序列生成的全心和右心的4D模型，显示了整个心动周期中的形变情况。跳动的心脏和右心在各个方向上的整体形变均得以呈现。该图展示了沿分割后每个10%时相的掩膜体积提取并拉直的右心模型，以在船J预CT中通过拉直模型展示右心的形变情况。通过获取心动周期不同相位下的横截面积、周长和圆周长变化，生成如图一所示的趋势图。

对于该方法，关键在于对体积进行掩膜处理，并对分割结果进行中心化，建立拉直模型，然后在五个选定的平面上进行NPR测量。该方法为研究人员分析心脏ICT、更直观地开展介入性器械治疗以及医疗器械的后续开发奠定了基础。