摘要：目的探讨用个人电脑对（CT）断层图像三维重建的方法。方法扫描仪将连续断层图像输入计算机，用IDL 5.2可视化语言编写的“医学断层片立体成像系统”进行三维成像。对喉癌23例，下咽癌3例的喉部CT断层进行三维成像观查。结果成像有以下几个特点: ①扫描时采用256级灰度，使用自动亮部和暗部均衡设置。可以较准确地反映CT片的细节。扫描后可以对图像进行二维图像均衡化、增强。滤波和假色彩表灰度赋值并以基准定标方法或图-图定标方法对各层图像定位。②实体重建：利用特征查询法，重构中间层的结构和灰度变化，实体重建后可以从不同的侧面观察，任意切取一部分或剥除一部分来观察内部，内部的图像显示依然有丰富的灰度变化。③肿瘤标识：根据每一层CT片上肿物的侵蚀范围，标识出肿瘤的大小，重建后可以观察肿瘤的整体形态。④可选灰度值显示、半透明显示、旋转和自由切取。⑤模拟内窥镜：观察喉腔内的形态。⑥测量。结论在个人电脑上实现三维重建，不需添加任何图像加速装置，便于普及。临床医师容易掌握，对术前明确肿瘤范围，正确选择手术术式和预想手术进程有一定帮助。

The clinical application of stereography in laryngology with “the three-dimensional reconstruction system of medical faultage photograph”

ZHANG Jidong

(The General Hospital of Air Force, Beijing 100036，China)

GUO Zhixiang

(The General Hospital of Air Force, Beijing 100036，China)

GUO Rui

(The General Hospital of Air Force, Beijing 100036，China)

Abstract：ObjectiveTo study the value of the clinical application of stereography in laryngology.MethodsTaken by Microtek E6 scanner, the CT faultage images were inputted in personal computer and reconstructed to a three-dimensional stereograph by “the three-dimensional reconstruction system of medical faultage photograph”. The software was compiled using IDL5.2, a complete, integrated software environment for data analysis, visualization and application.ResultsThe three-dimensional laryngeal graph could be incised in random, displayed in optional degree, and was rotatable，semitransparent and measurable. The tumor could identified be identified by a special color and revealed through translucent parenchyma and cartilage. Reconstruction stereographs of laryngeal and hypopharyngeal cancer of 26 patients were investigated.ConclusionIt is convenient for popularization because the three-reconstruction process is built on a personal computer without the need of any equipment for image acceleration. It is very helpful for ENT surgeon to define the range of the tumor, to fix on surgical pattern accurately and to anticipate the operational course.

Key words：Laryngeal neoplasms；Hypopharyngeal neoplasms；Image processing, computer-assisted；Three-dimensional reconstruction▲

CT以及螺旋CT在喉科的应用，使临床医师受益匪浅^［1］。但昂贵的工作站以及三维重建设备并非所有的CT机都配备，限制了三维图像在临床的应用。本研究旨在探讨采用已得到普及的个人电脑，利用CT连续的二维图像进行三维重建，以期对临床手术提供参考或帮助。

材料与方法

一、资料来源

病例选自1996～1998年住院患者的CT图像（层厚3～4 cm，层距2 mm）。喉癌23例，下咽癌3例。男22例，女4例，年龄29～69岁，平均59.3岁。按UICC 1987年标准分期，声门癌9例，其中T₂ N₀ 4例，T₃ N₀3例，T₃ N₁1例，T₄ N₀1例。声门上癌14例，其中T₁ N₀1例，T₂ N₀ 6例，T₂ N₁1例，T₃ N₀2例，T₃ N₁1例，T₃N₂1例，T₄ N₀1例，T₄N₂1例。下咽癌3例，其中T₃ N₀ 、T₄N₁和T₄N₂各1例。

二、立体重建方法

1. 以Microtek^TM的Scanmaker E6扫描仪对CT片扫描，片隔2 mm（根据CT断层的实际片距），将图像以256灰度输入计算机，以TIFF格式存储。

2. 以基准定标方法或图-图定标方法对各层图像定位。

3. 去除图像中的杂点，特别设定组织周围以及喉腔内部空间灰度值为0。

4. 用Research Systems Inc公司（美国）的IDL 5.2可视化语言编写的“医学断层片立体成像系统”进行三维成像。

5. 运行主机为Pentium MMX 166兼容机，2.5 G硬盘，32 M内存。运行环境为Windows 95。

6. 由于图像存储量大，全部图像及立体重建文件都用Ricoh MP 6200A光盘刻录机存储于可擦写光盘片上。

结果

一、重建后图像显示效果

1. 对二维图像信息拾取及处理：扫描时采用256级灰度扫描，使用自动亮部和暗部均衡设置，基本可以较准确地反映CT片的细节，扫描后在“医学断层片立体成像系统内”可以对图像进行：①2％线性拉伸、直方图均衡化，使图像的影像增强；②高通滤波、低通滤波、sobal滤波增强图像边缘；③用假色彩表对图像赋灰度值。

2. 三维重建：①实体重建：对三维图像的重建为实体，利用特征查询法，重构中间层的结构和灰度变化，实体重建后可以从不同的侧面观察，任意切取一部分或剥除一部分来观察内部，内部的图像显示依然有丰富的灰度变化。②肿瘤标识：根据每一层CT片上肿物的浸润范围，标识出肿瘤的大小，重建后可以观察肿瘤的整体形态。

3.特殊显示：①可选灰度显示：可以只显示某一段灰度值，适用于有增强的CT片，显示静脉、颈椎骨、肿瘤。②半透明显示：对主体为不透明显示，如果要详细观察主体特征或显示主体全貌时，可以对非主体组织进行半透明处理，半透明度由1～20可选，越大则透明度越高，直至完全显示主体。③旋转：可以任意旋转，或依据X、Y、Z的某一轴旋转。④切取：可以沿水平、矢状、冠状面进行切削，观察内部情况。

4.模拟内窥镜：观察喉腔内的形态，可以给定光源和视器，显示视器指定的内腔表面。

5.测量：可以对所选主体以及主体与周围组织间进行体积和横截面积、长度的测量。

二、关于对肿瘤的显示

1. 重建后通过模拟内窥镜显示可以观察到肿瘤的部位，从上向下看与纤维喉镜的观察角度相同；从下向上看清楚地显示肿瘤的下界，能弥补因肿瘤过大无法确定肿瘤底部侵犯范围的缺点（图1,2）。

图1左侧下咽癌模拟内窥镜从下向上观察,可以看

到菜花样肿物位于声门上,侵及左侧声带和室带

图2与图1同一患者,模拟内窥镜旋转角度后从下向

上观察,可以看到菜花样肿物位于声门上,右侧声带和室带未受侵及

2. 通过半透明显示，可以显示肿瘤的全貌，以及被周围组织遮盖的部分（图3,4）。

图3前联合癌从下向上看,显示肿瘤全貌,被遮盖部分与可显露部分清晰可辨

图4前联合癌从上向下看,显示肿瘤全貌,被遮盖部分与可显露部分清晰可辨

3. 水平位断层片重建后按冠状位逐层切削，可以从另一角度了解肿瘤的侵犯范围（图5,6）。

图5前联合癌用水平CT片重建后,冠状位显示肿瘤的范围

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