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。

藉由不同模組組合成特定工作流程,可自動計算肺臟模型。
左圖:電腦斷層影像渲染。右圖:三維列印VRML彩色模型檔案輸出

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。

Recipe可將工作流程儲存於下次應用於不同的影像。

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。

未端微細血管因為訊號較弱,無法正確被辨識並分割。左: 原始電腦斷層影像;中:三維渲染成像:右:藍色為二值份割結果。

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。

未端微細血管可被追蹤,並進一步計算分枝。左:白色為原始影像渲染,淺橙為演算法偵測數據;中:找出與原主幹相連的數據,並合併為完整血管網絡;右:計算血管分支分段。

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。

下肢電腦斷層影像精準快速圈選與三維列印模型輸出

電腦斷層影像在一般情況下使用閥值(Threshold)即可完成圈選,但在一些特別的案例,硬質骨較薄,X光穿透較強的情況,使用閥值就很困難了!

在以下的案例中,使用較低的閥值會產生較多的雜訊,較高的閥值則模型不完整,輸出三維打印,也因為內部過多孔洞,增加網格數量,也導致無法產生好的輸廓檔案!

灰階亮度不均,閥值選取骨骼外型變得很困難和費時!

使用Amira的快速圈選工具,用戶只需要在簡單的幾個切面定義如下的區域,下肢的模型即可完成重建。

單一切面,定義完每一根骨骼。

演算法根據使用者定義的區域,自動偵測三維所有切面骨骼邊界。
不論骨骼內部灰階為何,都可以完整填滿。

最後需列印輸出的曲面模型,也可以根據需求保留特徵輪廓,再執行平滑優化,提供各種選項滿足各類需求。

左下:原始輪廓重建未平滑;中下:一般軟件平滑結果;右下:特徵保留平滑;中上:網骼再優化。

高信度與高效度影像分割

『影像分割圈選(Image Segmentation』是醫學影像處理中極為關鍵的一個步驟。

無論影像物件之幾何數據量測,三維曲面網格重建輸出打印或其他影像量化分析等程序,皆需先完成影像分割圈選。若無合適的工具軟體,影像分割圈選常費時耗力。舉例來說,一組兩三百張的影像,若採用逐張選取判斷,欲完成單一材料分割,常需一小時以上。而在影像拍攝設備不斷推陳出新,影像解析度與精細度越來越高,需處理的影像可能多達數千張以上,影像資料也可能高至數億位元組(GB)。此時,領先群倫的Amira/Avizo分水嶺演算技術,讓您輕鬆、快速且準確地完成這些繁瑣卻必要的流程。

簡單3步驟完快速準確完成影像分割:

步驟1:確認標記物位置(Locate position)


步驟2: 切面標記 要/不要區域(Define Yes/No area)


步驟3: 演算法自動運算圈選(Compute by advanced segmentation alogrithm)



透過上述三個簡單的步驟,不同操作員在不同時間,都可以完成相同的圈選結果,Amira對於醫學影像圈選,是不可或缺的工具!

曲面數據量測編輯器

Avizoamira全新的曲面數據量測編輯器 (Surface Path Editor),提供了曲面上曲線運算功能,將以往複雜的曲面數據量測分析簡單化。

使用者只需要在曲面上選取固定的標記點,程式會根據選用的演算法,在曲面找出路徑,除了可以計算該路徑長度,更可將路徑產生封閉的曲面,計算該曲面面積與標定之路徑長。

範例展示 

生物醫學影像
如下圖示,我們在兩眼眼窩內側及鼻孔兩側共定義四點,即可計算產生下圖紅線,並進一步裁切下我們自訂的區域,輸出並進行運算。

工業模型分析
工業的引擎曲面網格,一樣只需簡單定義座標點,即可裁切需要的曲面。