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之前我们讨论了实影渲染技术的基本原理（链接：
实影渲染技术的基本原理
），还按照不同部位对实影渲染技术的临床价值进行了讨论。
链接如下：
实影渲染技术的临床应用：心脏
；
实影渲染技术的临床应用：骨肌
；
实影渲染技术的临床应用：大血管
；
实影渲染技术的临床应用：胃肠道
；
实影渲染技术的临床应用：肾脏
；
实影渲染技术的临床应用：脾脏
；
实影渲染技术的临床应用：胰腺
今天我们总结一下实影渲染技术的临床应用价值。
根据目前公开发表的文献以及我自己的使用经验，总结了实影渲染技术的临床价值包括以下几点：
改善形状和深度感知
实影渲染技术相对于容积渲染技术最大的不同是增加了理论上无限多的光源，因此获得的图像更接近真实的效果，更能反映深度和形状。
Cinematic Rendering 显示颅内血管畸形
主要应用价值包括如下几个方面：
增强之后的血管可以用实影渲染技术显示血管走形和空间位置关系。
上肢血管Cinematic Rendering重建 SOMATOM Force扫描
主动脉夹层
Cinematic Rendering重建
Colli A, Tua L, Punzo B, et al. Cinematic rendering, analternative to classical volume rendering for acute aortic dissection. Ann ThoracSurg. 2019 Apr 5. pii: S0003-4975(19)30489-8. doi:10.1016/j.athoracsur.2019.03.014.
下肢浅表静脉血管Cinematic Rendering重建
踝关节肿瘤与血管的关系Cinematic Rendering重建
由于骨骼具有良好的X线对比度，使用实影渲染技术可以更清晰的显示骨骼病变的形状和空间位置关系。
（D-F）14岁女性，患有左髋疼痛1个月，肿胀加重两周。
整个左髂骨和髋臼破坏表现出象牙样变化（黄色箭头）（D）密度不均匀，病变累及骶髂关节和髋关节。
肿块界限不明确，在CR（E）和VR（F）中观察到瘤内径向高密度肿瘤骨。
病理结果是软骨细胞骨肉瘤。
Yang J, Li K, Deng H, et al. CT cinematic rendering for pelvic primary tumor photorealistic visualization.Quant Imaging Med Surg. 2018 Sep;8(8):
804-818.
59岁男性，右腿有外伤史，接受下肢CT检查。
左图，VR图显示腓骨和胫骨远端粉碎性骨折，形成骨痂（箭头所示）。
右图，CR重建显示腓骨和胫骨远端粉碎性骨折，并伴有硬化（箭头所示）。
CR重建图像显示了比VR重建更真实的骨骼外观；
改进的深度感知允许在一张图像中更好地显示骨折线和碎片。
Eid M, De Cecco C N, Jr N J, et al. Cinematic Rendering in CT:
A Novel, Lifelike 3D Visualization Technique. Ajr American Journal of Roentgenology, 2017, 209(2):
1.
软组织的三维显示比较困难，需要比较高的密度分辨率。实影渲染技术有效提升了软组织的显示效果。
77岁男性，腹部主动脉瘤后接受CT血管造影随访。
左图，腹部VR重建，显示右肝叶囊肿（箭头）和主动脉瘤（箭头）。
右图，CR重建腹部，显示肝囊肿（箭头）和动脉瘤（箭头）。
CR重建较VR重建显示提升了深度和形状感知。
CR重建更广泛的颜色范围允许更好的结构定义。
Eid M, De Cecco C N, Jr N J, et al. Cinematic Rendering in CT:
A Novel, Lifelike 3D Visualization Technique. Ajr American Journal of Roentgenology, 2017, 209(2):
1.
60岁男性，肝脏转移瘤，腹部增强CT检查。
左图，应用裁剪平面的VR重建显示多发性肝转移瘤（箭头）。
右图，应用剪辑平面进行的CR重建显示，与左图相比，多发性肝转移瘤（箭头）具有更好的深度感知和解剖细节。
Eid M, De Cecco C N, Jr N J, et al. Cinematic Rendering in CT:
A Novel, Lifelike 3D Visualization Technique. Ajr American Journal of Roentgenology, 2017, 209(2):
1.
肝脏多发转移瘤 Cinematic Rendering重重建
胃癌 Cinematic Rendering重建
a,b 54岁男性，广泛溃疡性结肠炎。CR图像显示肠系膜上动脉（白色箭头）、肠系膜下动脉（红色箭头）及分支血管增多。c,d 27岁女性，广泛溃疡性结肠炎。肠系膜血管壁周围血管扩张变形，血管直肠间隙扩大,梳状征明显（蓝色箭头）
Yang J , Liu X , Liao C , et al. Cinematic rendering: a new imaging approach for ulcerative colitis[J]. Japanese Journal of Radiology, 2019:1-7.
31岁男性，广泛溃疡性结肠炎。CR图像从不同角度显示广泛的结肠炎。整个结肠壁的增厚（白色箭头）看起来像一条舞龙，肠系膜血管的增加就像拿着杆子的表演者。
Yang J , Liu X , Liao C , et al. Cinematic rendering: a new imaging approach for ulcerative colitis[J]. Japanese Journal of Radiology, 2019:1-7.
ROC分析表明，CR与CT相结合提高了两为阅片医生对溃疡性结肠炎程度评价的诊断性能（ROC曲线下面积（AUC）分别从0.676提高到0.804，P=0.0255，从0.679提高到0.826，P=0.0049，阅片医生1和2）。
Yang J , Liu X , Liao C , et al. Cinematic rendering: a new imaging approach for ulcerative colitis[J]. Japanese Journal of Radiology, 2019:1-7.
腹壁疝 Cinematic Rendering重建 SOMATOM Force扫描
右侧下肢软组织肿瘤 Cinematic Rendering重建
下肢血管瘤 Cinematic Rendering重建 SOMATOM Force扫描
显示更多解剖细节
相对于传统VR重建，实影渲染技术保留了更多的细节信息，在浏览实影渲染三维图像时可以发现更多传统三维重建模式隐藏的信息。
由于使用实影渲染技术可以保存更多细节，因此对于解剖结构的直观显示非常有帮助，特别是天然对比较好的组织，如骨骼等。
使为了获得更好的实影渲染效果，三维重建的先决条件同样适用。（链接：
想要好看的三维重建图像，这五件事儿不能不知...
）
Apical activity. Dry bone (a) and a 3D CT image (b) show apical activity (open arrow) at the junction of the auricular surface and the arcuate line (arrowheads). Note the large osteophyte (open arrow) on another view of 3D CT image (c).
顶端活动。
干骨（a）和3D CT图像（b）显示耳廓表面和弓形线（箭头）交界处的顶端活动（空心箭头）。
注意另一个3D CT图像（c）上的大骨赘（空心箭头）。
Pattamapaspong N , Kanthawang T , Singsuwan P , et al. Technical note:
Efficacy of three-dimensional cinematic rendering computed tomography images in visualizing features related to age estimation in pelvic bones. Forensic Science International, 2018.
46岁男性，骨髓采集手术后出现恶心、呕吐和晕厥，被送往急诊室。
实验室结果表明，血红蛋白水平从15.7 g/dl降低到12.2 g/dl，增强CT进一步检查。
实影渲染技术重建允许对骨髓采集的程度进行全面评估。
它提供了髂骨（图a、b）抽吸部位解剖分布的清晰三维显示。
第二天早上出院，病情稳定。
（a）增强CT扫描后CR重建显示两个髂嵴内有许多穿刺孔（箭）。（b）斜位CR重建影像提供了进一步的解剖细节，说明穿刺孔（白色箭）和髂内动脉分支（黑色箭）之间的关系。
Recht HS, FishmanEK.Cinematic Rendering Following a Bone Marrow Harvesting Procedure. Radiology. 2019 Apr 2:190204.
股骨下端肿瘤内固定后 Cinematic Rendering重建
27岁孕妇，患有Loeys-Dietz综合征，一种罕见的结缔组织疾病，患者经常表现出血管并发症，在怀孕36周6天时计划行剖宫产。
患有Loeys-Dietz综合征的孕妇具有非常高的风险，必须认识到可能发生的潜在灾难性主动脉紧急情况。
由于患者开始出现呼吸短促和头痛，血压不稳定，鉴于已知的潜在结缔组织疾病，决定进行胸部、腹部和骨盆的对比增强CT血管造影，以评估是否存在主动脉夹层。
检查发现整个过程中主动脉口径正常，没有主动脉夹层的迹象。
（A）至（C）：
VR图像。
尽管解剖学细节的水平低于也呈现的CR图像的水平，但是骨结构的细节显示清晰。
（D）到（H）：
CR重建。
注意CR可以实现的纤维软组织细节（例如（D）中的腹直肌肌肉组织的纹理）。
通过改变窗宽和窗位，可以强调不同量的软组织，血管分布和骨骼，并且可以实现胎儿骨骼结构和胎盘血管分布的完整照片级真实解剖图像。
作为CR产生的更强大的3D效果的一个例子，请注意，耻骨联合会在胎儿颅骨顶部产生阴影（（G）和（H）中的红色箭头），这种效果在传统VR图像中的简化照明模型是不可能的。
这种逼真的阴影效果更明确地确定了结构的相对位置。
Rowe S P , Fishman E K . Fetal andplacental anatomy visualized with cinematic rendering from volumetric CTdata[J]. Radiology Case Reports, 2017:S1930043317303965.
左前降支支架 Cinematic Rendering重建
52岁女性，跌倒后左踝VR和CR重建。
尽管这两张3D图像都显示了多个完整的踝关节肌腱（趾长伸肌，白色箭头；腓骨长肌和腓骨短肌，白色箭；跟腱，白色细箭），但CR提供了
肌腱相对于底层骨骼结构
更真实的视觉描述。患者没有急性肌腱损伤。
Rowe S P, Fritz J, Fishman E K. CT evaluation of musculoskeletal trauma:
initial experience with cinematic rendering. Emergency Radiology, 2017, 25(3):
1-9.
右房粘液瘤患者，上图为VR重建，下图为CR重建。可见使用CR重建对于粘液瘤的层次及肿瘤范围显示更清晰。
CT图像和大体病理学标本显示盆腔肿块与直肠和膀胱的粘连。
（
a-b）巨大的卵巢肿块封闭了骨盆的入口。病变为混合型囊肿，与髂血管及盆腔侧壁密切相连。（c）肿块与位于后方的子宫之间没有明显的界限。（a，d）冠状和矢状CR图像显示卵巢肿块侵犯膀胱后壁和直肠前壁。空腔脏器正常肌壁结构完全消失。（b，e）在MPR图像中，由于腹水和膀胱的存在，显示病变的边界，但器官侵犯的深度仍难以确定。（f）VR效果差，与邻近器官难以区分。
Jin Y R, Yang X L, Li Q Q, et al. CT of ovarian cancer:
3D cinematic rendering for preoperative evaluation. Journal of Ovarian Research, 2018, 11(1).
鉴别诊断
使用实影渲染技术可以保留更多的图像细节，在三维图像中进行整体观察分析，对于一些诊断和鉴别诊断有一定帮助。
65岁女性。
冠状位动脉期CT图像（A），偶然发现脾周肿块（箭头）。
肿块的增强与脾脏相似，但明显不遵循脾脏的确切增强。
随后切除肿块，发现其为副脾。
B-C.冠状位动脉期VR图像显示了二维图像上的特征，显示出脾脏周围肿块/副脾（箭头）的强化程度与原位脾（尤其是（C）的强化程度略有不同。
冠状位和E-F斜位动脉期CR重建图像显示，鉴于副脾和正脾的结构特征相同，副脾（箭头）的诊断是正确的。
这种效果可能是CR可视化增强细节的结果。
Rowe SP, Chu LC, Fishman EK. 3D CT cinematic rendering of the spleen:
Potential role in problem solving. Diagn Interv Imaging. 2019 Mar 27.
62岁男性，患有人类免疫缺陷病毒相关的弥漫性大B细胞淋巴瘤，并伴有胃的二次受累。
A动脉期轴位CT图像显示，胃壁周围增厚，轻度均匀强化（箭头），病理显示淋巴瘤浸润。
B，动脉期冠状位CT图像也显示胃壁增厚（箭头），有肝脏淋巴瘤受累（箭）。
C，同一患者冠状VR图像，具有与图B中相似的发现，但增加了VR固有的解剖学显示深度。
D-F，来自同一患者的多个冠状CR图像再次显示胃壁增厚，CR的照片级真实细节为图像提供了一些视觉纹理测量。
最终，这种视觉纹理可能被证明是在视觉上区分胃淋巴瘤与胃腺癌的重要因素。
由于窗宽和窗位选择，肝脏疾病在这些图像中没有很好的显示。
Rowe S P , Chu L C , Fishman E K .Evaluation of Stomach Neoplasms With 3-Dimensional Computed Tomography[J].Journal of Computer Assisted Tomography, 2018:1.
指导手术计划
实影渲染技术可以获得更清晰的图像，显示更多的图像细节，提供的信息与采集获得的DICOM图像数据更接近，因此在指导手术计划方面存在潜力。
在先前的射频消融术（箭头）边缘的复发性肝细胞癌（箭）。
上：二维CT图像。下：CR图像用于改进治疗计划。
59岁男性，胸痛。
（a）MIP重建显示患者左回旋动脉的异常过程来自右冠状动脉（白色箭头）。
（b）VR重建图像再次显示了右冠状动脉（白色箭头）发出的左回旋动脉。
与MIP相比，VR图像具有更好的显示相对解剖关系的能力，VR图像显示异常左回旋动脉位于主动脉后方（良性冠状动脉异常）。
（c）CR重建显示的左回旋动脉异常（白色箭头）更真实。
CR重建在规划可能有恶性冠状动脉异常的患者的复杂心血管手术方面存在潜力。
Rowe S K, Johnson P T, Fishman E K. Initial Experience with Cinematic Rendering for Chest Cardiovascular Imaging. Br J Radiol, 2017:
20170558.
38岁女性，多发性纤维异常增生。
（A）轴位，（B）矢状位和（C）冠状位平扫CT图像显示与异常骨形态相关的显着畸形，并且还突出了受影响骨骼的磨玻璃衰减。
然而，在这种情况下，难以辨别整体参与程度。
（D）VR以及（E）和（F）CR 3D图像提供相对于2D图像的处理的改进概述。
对于这样的患者，由于严重的咬合不良需要切除上颌骨，CR图像的照片级真实性质可能最终证明在术前计划中有价值。
Rowe S P , Zinreich J , Fishman E K . 3D cinematic renderingof the calvarium, maxillofacial structures, and skullbase: preliminary observations[J]. The British Journal of Radiology,2018:20170826.
70岁男性，无心脏或呼吸症状，增强胸部CT血管造影检查，以评估胸片上可能出现的主动脉根部扩张。
虽然升主动脉轻度扩张（直径约4.0cm），但也发现了一个不受怀疑且不相关的冠状动脉与肺动脉瘘（CPAF），涉及左前降支（LAD）和右冠。
这类异常的典型表现是，CPAF沿着主肺动脉的前侧面走行，并显示了动脉瘤样扩张，尤其是从LAD流出的血管（图1中的红色箭头）。
本例无症状患者目前正在接受连续成像监测，目前没有计划进行任何与CPAF相关的侵入性手术。
CT数据的三维可视化在复杂解剖和病理学的演示中是非常有价值的。
在这种情况下，二维轴向（图1a）图像允许进行诊断，但3D体积渲染（图1b）和电影渲染（图1c-d）图像提供了更完整的CPAF全局概述。
电影渲染类似于传统的体绘制，它是由标准临床CT采集的各向同性体素组成的二维重建切片叠加在一起以创建一个体，而来自源的光线通过体来创建一个三维可视化。
然而，电影渲染使用了更复杂的照明模型，该模型创建具有改进细节的真实照片图像，并演示阴影效果，允许对结构的相对位置进行有力的可视化（请注意图1C-D中的红色箭头）。
尽管电影渲染仍然是一种新颖的技术，但它其在临床实践中的最终适用性尚待系统研究，
该方法在诊断、治疗计划和患者教育中发挥重要作用的潜力应随着其越来越广泛的应用而实现。
Rowe S P , Fishman E K . Coronary arteryto pulmonary artery fistula visualized with 3D cinematic rendering.[J]. Journalof Cardiovascular Computed Tomography, 2017, 12(2).
肺肿瘤与血管的关系 Cinematic Rendering重建
医学教育
实影渲染技术可以提供更逼真的解剖结构，因此在进行医学教育时可以代替部分实体标本的功能。在一项研究中，大部分调查的结果均显示使用CR重建对于解剖结构的显示和理解更有帮助。
不同题目的答案，红色表示非常不认同，绿色表示非常认同。
平均值用灰色圆圈表示。
Binder J, Krautz C, Engel K, et al. Leveraging medical imaging for medical education - A cinematic rendering-featured lecture.
Ann Anat. 2019 Mar;222:
159-165.
最后我们总结一下实影渲染技术的优势：
容积渲染技术（VR）每个像素在一个光线影响，最终像素仅取决于沿着通向该像素的光线的体素的光属性；
而在实影渲染技术（CR）中，数十亿个光线通过体素传播并与体积相互作用以产生一个像素。同时还考虑了相邻体素的光照效果，并产生诸如反射和阴影之类的效果。
目前我们常规使用的3D重建是显示为平面图像的容积数据。因此，在重建算法中应用的反射和阴影对于在贯穿平面（相对于屏幕）中传达深度感知和关系至关重要。
与容积渲染的结果相比，实影渲染需要使用复杂的高动态范围渲染图像来创建自然光照环境，而不是容积渲染的合成光源。
与容积渲染图像相比，实影渲染中可用的照明功能的这种差异的结果是总体上更逼真和视觉上更吸引人的3D图像，实影渲染更关注于改善深度和形状的感知，从而提供更多的细节信息。
实影渲染技术临床应用还处在探索阶段，相信随着应用的越来越广泛，还会有那多的应用潜力被发掘出来，让我们拭目以待吧！
2019年6月14日
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