Поражение легких по типу матового стекла на кт

Метод 1: эффект матового стекла

Эффект матового стекла создается в несколько этапов.

1. Открываем в программе исходное изображение – виды Нью-Йорка.
2. Создаем копию фона исходного изображения, используя сочетание клавиш CTRL+J.
3. Далее в боковой панели инструментов слева выбираем инструмент “Прямоугольник”.
4. Удерживая левую кнопку мыши создаем фигуру, масштабируя ее в зависимости от того, какую часть изображения мы хотим выделить при помощи эффекта стекла. Основной цвет заливки фигуры в данном случае не играет роли, можно оставить его белым.
5. После этого перетаскиваем новый слой “Прямоугольник 1” ниже “Слоя 1″ в Палитре слоев.
6. Удерживая клавишу Alt на клавиатуре, наводим курсор на границу двух верхних слоев и кликаем на нее, таким образом создав обтравочную маску. Это означает, что теперь верхний слой будет отображаться только в границах нарисованного прямоугольника. Сейчас фигура (Прямоугольник 1) видна только за счет тонкой границы обрамления, и для более четкого выделения нужно поработать над ее свойствами.
7. Дважды кликаем по слою “Прямоугольник 1” в Редакторе слоев и переходим к управлению настройками его стиля. Выбираем пункт “Тиснение”, в качестве метода используем “Мягкую огранку”, выставляем размер тиснения и уровень его смягчения (например, 5 и 0 пикс., соответственно), жмем кнопку ОК.
8. Проверяем результат использования тиснения.
9. Вновь вызываем настройки стиля слоя и переходим к пункту “Внутренне свечение”. Выставляем параметры непрозрачности и шума, регулируем размер (можно ориентироваться на значения, указанные на скриншоте ниже: непрозрачность – 40%, шум – 10%, размер – 180 пикс.), после чего нажимаем ОК.
10. Проверяем результат использования настройки внутреннего свечения.
11. Для придания глубины и объема, используем стиль слоя “Тень” (снова для слоя Прямоугольник 1). Задаем смещение, размах и размер тени (можно ориентироваться на следующие значения: смещение – 0 пикс., размах – 0%, размер – 8 пикс.). По готовности жмем кнопку ОК.
12. Проверяем результат использования настройки тени.
13. После применения трех описанных выше настроек стиля, некоторые участки выделения изменили оттенок и перестали соответствовать цветовой гамме фона изображения. Чтобы это исправить, возвращаемся к настройкам тиснения и изменяем параметры цвета и непрозрачности тени (выбираем, к примеру, цвет темно-синий и непрозрачность – около 60%).
14. Проверяем результат корректировки параметров тиснения слоя.
15. Для придания эффекту эстетической и художественной составляющей, сделаем стекло более мутным при помощи фильтра “Размытие по Гауссу” (меню “Фильтр” – “Размытие” – “Размытие по Гауссу”), предварительно щелкнув в Палитре слоев по самому верхнему слою.
16. В появившемся окне настройки радиуса размытия регулируем размер в пикселях (например, 1,5 пикселя) для получения эффекта гладкого размытого изображения с сохранением основных его крупных деталей.
17. Получаем итоговое изображение, демонстрирующее эффект матового стекла.

«Матовые стекла» на КТ при пневмонии

Чаще всего «матовое стекло» на КТ проявляется при воспалении легких, причем это может быть абсолютно любая пневмония: вирусная, бактериальная, с атипичным развитием симптомокомплекса, очень редкая интерстициальная и так далее. Поскольку спектр возбудителей пневмонии чрезвычайно широк, а дифференцировать заболевания легких по одному эффекту «матового стекла» не всегда представляется возможным, пациенту рекомендуется лабораторная диагностика — анализ крови или отделяемого из дыхательных путей на предмет микоплазм, пневмококков, коронавируса и других возбудителей.

Общим признаком острых пневмоний на КТ является наличие инфильтратов («матовых стекол») разной формы и протяженности. «Матовые стекла» расположены вокруг очагов или диффузно, как при туберкулезе. Однако в отличие от туберкулеза, их размер обычно больше, есть тенденция к консолидации инфильтратов и образованию рисунка по типу «булыжной мостовой». В отдельных случаях визуализируются просветы бронхов, содержащих газ. Это называется синдромом «воздушной бронхографии». В сочетании с эффектом «матового стекла», он также относится к явным признакам пневмонии.

Для пневмонии, вызванной коронавирусом COVID-19, характерно периферическое расположение очагов поражения под плеврой. Наиболее уязвимы билатеральные нижние доли и задние отделы легких. Отмечается тенденция к консолидации «матовых стекол» и утолщению перегородок альвеол, иногда — признаки фиброза легких.

Тяжелым формам коронавирусной пневмонии сопутствует острый респираторный дистресс-синдром. ОРДС — это обширное двухстороннее воспаление, при котором наблюдается множество инфильтратов и отек легких. На томограммах фрагментарные участки «матового стекла» кортикальной формы присутствуют с двух сторон и имеют вид «лоскутного одеяла».

При пневмоцистной пневмонии, вызванной дрожжеподобным грибом Pneumocystis Jirovecii, наблюдается несколько иная картина. Участки уплотнения легких по типу «матового стекла» обычно расположены с двух сторон симметрично (но иногда диффузно и неравномерно). Уплотнения преобладают в прикорневых областях легких, а диффузные изменения — в верхних и нижних отделах. Для пневмоцистной пневмонии, как и для вирусной, ассоциированной с COVID-19, характерны эффект консолидации и симптом «лоскутного одеяла», но на томограммах легких видны и другие признаки: воздушные кисты, пневмоторакс.

Отдельную группу заболеваний представляют идиопатические интерстициальные пневмонии, причину которых не удается установить. Помимо «матового стекла» на сканах КТ легких можно обнаружить симптом «сотового легкого», бронхоэктазы, ретикулярные изменения. Идиопатические пневмонии требуют гистологического обследования.

На основании данных компьютерной томографии легких и анамнеза пациента врач-рентгенолог сможет определить поражение легких, характерное для пневмонии. В рамках дифференциальной диагностики учитывается плотность и форма «матовых стекол», их количество, в целом оценивается рисунок. Однако определить возбудителя пневмонии и тактику лечения можно после дополнительной лабораторной диагностики.

Дополнительная коррекция

Шаг 1

Выбираем слой «Размытие» и переходим Layer – RenameLayer (Слой – Переименовать слой), называем «Большее размытие». Выключаем его видимость, кликнув на значок глаза.

Шаг 2

Выбираем слой «Оригинал» и жмем Ctrl+J (Command+J), чтобы дублировать его. Переходим Layer –RenameLayer (Слой – Переименовать слой) и называем копию «Среднее размытие».

Переходим Filter – Blur – GaussianBlur (Фильтр – Размытие – Размытие по Гауссу), устанавливаем Radius(Радиус) на 25 пикселей и жмем ОК.

Переходим Layer – LayerMask – RevealAll (Слой – Слой-маска – Показать все). Выключаем видимость слоя, кликнув на значок глаза.

Шаг 3

Снова выбираем слой «Оригинал» и жмем Ctrl+J (Command+J), чтобы скопировать его.

Переходим Layer – RenameLayer (Слой – Переименовать слой) и называем копию «Мягкое размытие».

Переходим Filter – Blur – GaussianBlur (Фильтр – Размытие – Размытие по Гауссу), устанавливаем Radius(Радиус) на 10 пикселей и жмем ОК.

Переходим Layer – LayerMask – RevealAll (Слой – Слой-маска – Показать все).

На данный момент мы имеет три слоя с размытием, которые можно включить/выключить нажатием на значок в виде глаза.

Шаг 4

Выбираем оригинальный слой «Оригинал» и жмем клавишу D, чтобы сбросить цвет на стандартные.

Выбираем слой «Насыщенность мокрого стекла» и переходим Layer – NewFillLayer – Gradient (Слой – Новый слой-заливка – Градиент). Называем новый слой «Виньетка» и жмем ОК,

Применяем следующие настройки:

Style (Стиль): Radial (Радиальный)

Angle (Угол): 90

Scale (Масштаб): 250%

Активируем Reverse (Инверсия)

Закончив, жмем ОК. В выпадающем меню на панели слоев меняем режим смешивания слоя на SoftLight (Мягкий свет).

Шаг 5

Переходим Layer – NewAdjustmentLayer – BrightnessContrast (Слой – Новый корректирующий слой – Яркость/Контрастность), называем новый слой «Яркость/контрастность» и жмем ОК. Устанавливаем Brightness (Яркость) на 5 и Contrast (Контрастность) – на 10.

Переходим Layer – NewAdjustmentLayer – Curves (Слой – Новый корректирующий слой – Кривые), называем новый слой «Кривые» и жмем ОК.

Переходим Layer – NewAdjustmentLayer – Vibrance (Слой – Новый корректирующий слой – Кривые), называем новый слой «Насыщенность» и жмем ОК. Устанавливаем Vibrance (Вибрация) на +5.

Переходим Layer – NewAdjustmentLayer – Levels (Слой – Новый корректирующий слой – Уровни), называем новый слой «Уровни» и жмем ОК.

На данный момент структура панели слоев должна выглядеть следующим образом.

Метод 3: эффект линзы

Еще один интересный эффект, который можно использовать при работе с имитациями стекла – эффект линзы. Давайте подробно рассмотрим процесс его создания.

1. Снова открываем исходное изображение.

2. В отличие от первого метода, вместо прямоугольника выбираем инструмент “Эллипс”.

   Затем создаем эллипс нужного размера (если при этом удерживать нажатой клавишу Shift, то эллипс будет растягиваться симметрично, образуя правильную окружность). После этого повторяем шаги 5-13, описанные в Методе 1.

3. Удерживая нажатой клавишу Ctrl на клавиатуре кликаем левой кнопкой мыши по миниатюре слоя “Эллипс 1″ в редакторе слоев. Это действие позволит выделить фигуру .
4. В редакторе слоев выбираем Слой 1. И создаем его копию, при помощи сочетания клавиш Ctrl+J.
5. Привязываем новый слой к расположенному ниже, используя зажатую клавишу Alt и клик по границе слоев.
6. Для создания эффекта линзы используем фильтр “Пластика” (меню “Фильтр”).
7. В открывшемся окне настроек фильтра выбираем в левой боковой панели инструмент “Вздутие”.
8. Выравниваем размер круга изображения и границ фильтра.
9. Наводим область фильтра на круг изображения и кликаем несколько раз до достижения требуемого эффекта линзы. Жмем ОК.
10. Проверяем достигнутый результат.
11. Для большей достоверности, придаем линзе эффект увеличения. Для этого переводим слой в режим свободной трансформации при помощи комбинации клавиш Ctrl+T.
12. Растягиваем картинку, потянув за любой уголок области выделения.
    Примечание: Комбинация клавиш Shift+Alt, удерживаемая при растягивании, позволит увеличить размер изображение равномерно и пропорционально во все стороны, начиная от центра.
13. А вот и готовый результат создания эффекта линзы в Фотошопе.

Простое стекло

Тип материалов VRayMtl – одна из причин вообще выбрать в качестве основоного средства просчёта изображений алгоритм V-Ray. Универсальный, лёгкий в настройках, этот тип материалов открывает широчайшие возможности. В одном из уроков мы уже создавали  «физически правильное» стекло. Посмотрим, как то же самое можно сделать иным путём, практически не используя дополнительных процедурных карт.

В качестве типа материала выбираем VRayMtl.

Цвет Diffuse: абсолютно черный (R=0, G=0, B=0). Это создаст нам яркие отражения.

Цвет Reflect (отражения): абсолютно белый (R=255, G=255, B=255), что выведет отражающую способность материала на максимум. Поставим так же галочку в поле «Fresnel Reflections», что в одно нажатие обеспечит нам неравномерность отражающей способности материала в зависимости от угла зрения на поверхность.

Цвет Refraction (преломление):  абсолютно белый (R=255, G=255, B=255).
В области преломлений изменим индекс преломления (IOR) на 1,52. Именно такой коэффициент преломления следует присваивать стеклу всегда.
Там же ставим галочку в чекбоксе Affect Shedows (воздействие на тени) для получения физически правильного результата.
Параметр Subdivs (подразбиения) лучше повысить. По умолчанию его значение равно 8, но для получения качественной картинки нужно как минимум 16

Осторожно, такое повышение параметра так же замедлит рендеринг.

(005)

Матовое стекло    

Для создания эффекта протравленного(матового) стекла достаточно изменить величину искажений (Glossiness) в поле Refract. Устанавливаем величину 0,8.

Сглаженностью (качеством) эффекта в данном случае будет управлять параметр Subdivs. Я выставил его на величину 32.

Обратите внимание, что время рендеринга при таком варианте существенно повышается. Если предыдущая сцена, с прозрачным стеклом, считалась 33 секунды, то на создание изображения с матовым стеклом потребовалось 13 минут 06 секунд! Так что матовое стекло с высоким качеством просчёта имеет смысл создавать только для объектов первого плана

Если же объект находится на большом удалении от камеры, хватит и 16, или даже стандартных 8 подразбиений!

(006)

Цветное стекло

Для создания эффекта цветного стекла в настройках рефракции меняем параметры Fog Color (отвечает за фильтрующий цвет) и Fog Multiplier – яркость эффекта фильтрующего цвета

Обратите внимание на то, что Fog Multiplier в норме ниже 1, а итоговый цвет будет так же зависеть от толщины «стеклянного» объекта

(007) 

«Плавленное» стекло

Создаётся элементарной подстановкой какой-либо процедурной карты в канал Bump (визуальная неровность материала). Простейший вариант – процедурная карта Noise (шум, нерегулярность).

Обратите внимание, что в каждом конкретном случае необходимо подбирать особые параметры процедурной карты, чтобы создать искажения именно того размера и амплитуды, которые нужны Вам! На рисунке приведены примеры «шума» с довольно низким размером и высокой плотностью (Tiling) по всем трём осям. Так же Вы можете увидеть результаты применения и других процедурных карт, применённых в канал Bump (подписаны прямо на рисунке)

Так же Вы можете увидеть результаты применения и других процедурных карт, применённых в канал Bump (подписаны прямо на рисунке).

Так, Speckle (крапинки, штукатурка) даёт эффект, близкий к матовому стеклу, но более быстрый в просчёте и более грубый. С помощью Cellular (ячеистый) можно сымитировать эффект «битого» стекла – если поставить низкие размеры и высокую вариативность карты, и «вскипевшего» стекла – если вариативность обнулить, а степень влияния карты в канале поднять до 90-120.

(008) 

Текст подготовил

Котов Максим Анатольевич, главный врач центра КТ «Ами», кандидат медицинских наук, доцент. Стаж 19 лет

Список источников

1. Iranmanesh A.M., Washington L. Pulmonary Sarcoidosis: A Pictorial Review / Semin Ultrasound CT MR, 2019.
2. Felix J., Herth F., Kirby M., Sieren J., Herth J., Schirm J., Wood S., Schuhmann M. The Modern Art of Reading Computed Tomography Images of the Lungs: Quantitative CT / Respiration, 2018.
3. Soussan M., Brillet P.-Y., Mekinian A., Khafagy A., Nicolas P., Vessieres A., Brauner M. Patterns of pulmonary tuberculosis on CT / Eur J Radiol, 2012.
4. Bushong S. Computed Tomography / McGraw Hill Professional – 2000. – 162 p.
5. Boyd D.P, Computed tomography: physics and instrumentation / Acad Radiol – 1995.
6. Котов М.А. Опыт применения компьютерной томографии в диагностике заболеваний органов дыхания у детей / Материалы X Невского радиологического Форума (НРФ-2018). – СПб., 2018, Лучевая диагностика и терапия. 2018. № 1 (9). — С. 149.
7. Карнаушкина М.А., Аверьянов А.В., Лесняк В.Н. Синдром «матового стекла» при оценке КТ-изображений органов грудной клетки в практике клинициста: патогенез, значение, дифференциальный диагноз / Архивъ внутренней медицины – М., 2018. — С. 165-175.
8. Прокоп М., Галански М. Спиральная и многослойная компьютерная томография / Т.1,2 под ред. А.В.Зубарева, Ш.Ш.Шотемора — М., 2011 — 712 с.

При каких заболеваниях «матовое стекло» проявляется на томограммах?

По данным кафедры лучевой диагностики ММА им. Сеченова, картину «матовости» чаще всего дают пневмонии (вирусные, бактериальные, грибковые), однако инфильтрация легких характерна и для других патологических состояний. Вот только некоторые из них:

• Альвеолярный протеиноз;
• Пневмонит;
• Кровоизлияние;
• Гранулематозы;
• Альвеолярный отек;
• Аллергический альвеолит;
• Туберкулез;
• Медикаментозное поражение легких;
• Инфаркт легкого;
• Вирусная инфекция;
• Дерматомиозит;
• Опухоли;
• Ревматоидный артериит;
• Респираторный бронхиолит с ИЗЛ;
• Синдром Съегрена;
• Синдром Гудпасчера;
• Склеродермия.

Оценивая данные КТ легких, врач-рентгенолог дифференцирует заболевания по специфической картине «матовых стекол»: их количеству, локализации, наличию других признаков, по которым возможно определить причину патологических изменений ткани легких. Например, для двусторонней вирусной пневмонии характерно наличие «матовых стекол», расположенных периферически в нижних и задних отделах легких. В более поздней стадии наблюдается консолидация очагов инфильтрации с утолщением перегородок альвеол.

«Матовые стекла» при туберкулезе могут быть расположены рядом с бронхами или диссеминированы — в этом случае наблюдается множество маленьких светлых участков (инфильтратов), хаотично расположенных во всей полости легких. Также при туберкулезе на КТ легких можно обнаружить характерные фиброзные тяжи, ведущие к корню легкого — это перибронхиальное воспаление, признаки лимфостаза с увеличением лимфатических узлов. Единичные участки «матового стекла» малого размера без четкого паттерна какого-либо заболевания могут указывать на новообразование, развивающийся фиброз, аденокарциному (рак) легких.

Иногда «матовые стекла» указывают на сосудистые патологии, которые приводят к сдавливанию альвеолярного пространства. У пациентов с ожирением могут появится в гравитационно-зависимых (нижних) областях легких под воздействием лишнего веса. У здоровых пациентов эффект «матового стекла» может проявиться на томограммах в случае, если сканирование грудной клетки проведено на выдохе (правильно — на глубоком вдохе).

Не принимая в расчет эти погрешности и говоря об истинном синдроме «матового стекла» на КТ легких, отметим, что это признак нефункциональных участков легких. В норме уплотнений и препятствий для дыхания быть не должно, а легочная ткань представлена на томограммах однородным темным цветом. Очень редко «матовые стекла» указывают на индивидуальные особенности организма пациента, например, на нетипичное расположение диафрагмы у новорожденных. Но это единичные случаи, поэтому давайте рассмотрим наиболее распространенные паттерны заболеваний, при которых на томографии встречаются «матовые стекла».

«Матовое стекло» на КТ при отеке легких

Отёк легких — это осложнение массивного воспаления, сепсиса, токсического отравления. Отек часто возникает как осложнение хронических и острых заболеваний легких, следствие коронарной ишемии, сердечной недостаточности, патологических сбоев в работе других органов и их систем.

При кардиогенном отеке легких наряду с «матовыми стеклами» наблюдается утолщение междолевой плевры, сетчатая деформация легочного рисунка, а контуры корней легких расширенные и нечеткие.

К дополнительным признакам отека легких на КТ относится увеличение диаметра легочных сосудов, расширение камер сердца и жидкость в плевральной полости.

Выделяем цветом слои

В следующих шагах мы разобьем слои на логические группы, выделив их цветом.

Шаг 1

Выбираем слой «Яркость/контрастность», зажимаем на клавиатуре Shift и выделяем слой «Уровни». Затем жмем Ctrl+G (Command+G), чтобы сгруппировать их вместе. Переходим Layer – RenameGroup(Слой – Переименовать группу) и называем группу «Цветокоррекция».

Кликаем правой кнопкой мышки по группе и в выпадающем списке выбираем Gray (Серый).

Выбираем слой «Виньетка». Кликаем по нему правой кнопкой мышки и выбираем Gray (Серый).

Шаг 3

Выбираем слой «Насыщенность мокрого стекла». Кликаем по нему правой кнопкой мышки и выбираем Blue (Синий).

Выбираем слой «Мокрое стекло». Кликаем по нему правой кнопкой мышки и выбираем Blue (Синий).

Шаг 4

Выбираем слой «Наложение». Кликаем по нему правой кнопкой мышки и выбираем Red (Красный).

Выбираем слой «Стекающие капли». Кликаем по нему правой кнопкой мышки и выбираем Red(Красный).

Шаг 5

Выбираем слой «Большее размытие», зажимаем клавишу Shift и выделяем слой «Мягкое размытие». Жмем Ctrl+G (Command+G), чтобы сгруппировать их. Переходим Layer – RenameGroup (Слой – Переименовать группу) и называем группу «Размытие».

Кликаем правой кнопкой мыши по группе и выбираем Yellow (Желтый).

Шаг 6

Выбираем слой «Оригинал». Кликаем по нему правой кнопкой мышки и выбираем Green (Зеленый).

Получаем вот такую структуру слоев:

Как сделать разработчику

Раньше единственным способом реализации глассморфизма было размещение размытой копии фона между нужным блоком и оригинальным фоном. Такой способ нес за собой много проблем с позиционированием размытого фона при адаптивной верстке или при динамичном положении элемента.

Размытая копия фона между нужным блоком и оригинальным фоном

С появлением свойства backdrop-filter реализация стала намного проще.

Backdrop-filter (blur) позволяет размывать только изображение, находящиеся ниже нужного блока. Если фон блока будет непрозрачен, эффект не будет заметен, поэтому чаще всего backdrop-filter используется в совокупности с полупрозрачным фоном и тенями.

Реализация с помощью свойства backdrop-filter

Код с разной степенью реализации данного эффекта. Как можно заметить, теперь он делается буквально в пару строк кода

Но нельзя полностью отказаться от старой реализации, новое свойство поддерживается еще не всеми браузерами. Пользователи FireFox, IE и некоторых мобильных браузеров не смогут увидеть эффекта размытости.

Красным отмечены браузеры, не поддерживающие эффект