3D слайсер
Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
3D слайсер
3DSlicerLogo.png
Автор (ы) оригиналаСообщество слайсеров
Стабильный выпуск
4.11.20210226 / 26 февраля 2021 г . ; 5 месяцев назад ( 2021-02-26 )
Написано вC ++ , Python , Qt
Операционная системаLinux , macOS , Windows
Размер200 МБ
Доступно ванглийский
ТипНаучная визуализация и вычисление изображений
ЛицензияBSD-стиль
Интернет сайтwww .slicer .org

3D Slicer ( Тесак ) является свободным и открытым исходным кодом программного обеспечения пакетом для анализа изображений [1] [2] и научной визуализации . Слайсер используется в различных медицинских приложений, включая аутизм , рассеянный склероз , системная красная волчанка , рак простаты , рак легких , рак молочной железы , шизофрения , ортопедических биомеханики , ХОБЛ , сердечно - сосудистые заболевания инейрохирургия . [3]

О

3D Slicer - это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом (лицензия в стиле BSD), которое представляет собой гибкую модульную платформу для анализа и визуализации изображений. 3D Slicer расширен и позволяет разрабатывать инструменты как интерактивной, так и пакетной обработки для различных приложений. [4]

3D Слайсер обеспечивает регистрацию изображения , обработки DTI (диффузии трактографии) , интерфейс к внешним устройствам для поддержки наведения изображения, а графический процессор с включенной поддержкой рендеринга объема , среди других возможностей. 3D Slicer имеет модульную организацию, которая позволяет добавлять новые функции и предоставляет ряд общих функций, недоступных в конкурирующих инструментах. [ необходима цитата ]

Возможности интерактивной визуализации 3D Slicer включают возможность отображать произвольно ориентированные срезы изображений, строить модели поверхностей из меток изображений и аппаратно ускорять объемную визуализацию. [ необходима цитата ] 3D Slicer также поддерживает богатый набор функций аннотации ( контрольные точки и виджеты измерений, настраиваемые цветовые карты). [ необходима цитата ]

Возможности слайсера: [5]

  • Обработка изображений DICOM и чтение / запись множества других форматов
  • Интерактивная визуализация объемных воксельных изображений , полигональных сеток и объемных визуализаций
  • Ручное редактирование
  • Объединение и совместная регистрация данных с использованием жестких и нежестких алгоритмов
  • Автоматическая сегментация изображений
  • Анализ и визуализация данных визуализации тензора диффузии
  • Отслеживание устройств для процедур под визуальным контролем.

Slicer скомпилирован для использования на нескольких вычислительных платформах, включая Windows , Linux и macOS .

Slicer распространяется под бесплатной лицензией с открытым исходным кодом в стиле BSD . Лицензия не имеет ограничений на использование программного обеспечения в академических или коммерческих проектах. Тем не менее, не делается никаких заявлений о том, что программное обеспечение можно использовать для решения какой-либо конкретной задачи. Пользователь полностью отвечает за соблюдение местных норм и правил. Слайсер не был официально одобрен для клинического использования FDA в США или каким-либо другим регулирующим органом в других странах.

Галерея

  • Объемный рендеринг с аппаратным ускорением с драйверами nVidia (только в Windows и Linux).

  • Модуль ProstateNav для роботизированной биопсии простаты под контролем МРТ.

  • Слева: 3D-рендеринг. Справа: открытая система MR.

  • Визуализация некоторых областей интереса на основе атласа, соответствующих основным трактам анатомических волокон. Атлас был предоставлен как часть загрузки студии DTI .

  • Данные высокого разрешения получены на магните 3 Тесла и обработаны с помощью автоматической процедуры отслеживания.

  • Генерация высокомерного атласа белого вещества и групповой анализ: результат автоматической сегментации новых объектов.

  • Индивидуальное моделирование пациента с врожденным пороком сердца.

  • Слева: Трехмерная модель подразделения, поднимающего задний проход, включая лобковую кость и внутренние органы таза. Справа: та же модель без лобковой кости.

  • Кортикальные фрагменты, полученные из изображений SPGR, полученных от пациента с опухолью.

  • Интраоперационная колокализация с использованием изображений iMRI и программного обеспечения 3-D Slicer.

История

Slicer начался как проект магистерской диссертации между Лабораторией хирургического планирования в Бригаме и женской больнице и Лабораторией искусственного интеллекта Массачусетского технологического института в 1998 году. [6] 3D Slicer версии 2 был загружен несколько тысяч раз. В 2007 году была выпущена полностью переработанная версия 3 Slicer. Следующий крупный рефакторинг Slicer был начат в 2009 году, в результате чего графический интерфейс Slicer был переведен с использования KWWidgets на Qt . Слайсер с поддержкой Qt версии 4 был выпущен в 2011 году. [7]

Программное обеспечение Slicer позволило опубликовать множество исследовательских публикаций , направленных на улучшение анализа изображений.[8]

Этот значительный программный проект стал возможен благодаря участию нескольких крупномасштабных проектов, финансируемых NIH , включая сообщества NA-MIC, NAC, BIRN , CIMIT, Harvard Catalyst и NCIGT. Финансовая поддержка поступает из нескольких федеральных источников финансирования, включая NCRR , NIBIB , NIH Roadmap, NCI , NSF и DOD .

Пользователи

Платформа Slicer предоставляет функциональные возможности для сегментации, регистрации и трехмерной визуализации данных мультимодального изображения, а также передовые алгоритмы анализа изображений для диффузионной тензорной визуализации, функциональной магнитно-резонансной томографии и лучевой терапии под визуальным контролем . Поддерживаются стандартные форматы файлов изображений , и приложение объединяет возможности интерфейса с программным обеспечением для биомедицинских исследований.

Слайсер использовался в различных клинических исследованиях . В исследованиях терапии под визуальным контролем Slicer часто используется для создания и визуализации наборов данных МРТ, которые доступны до и во время операции, чтобы обеспечить получение пространственных координат для отслеживания инструмента. [9] Фактически, Slicer уже сыграл такую ​​ключевую роль в управляемой изображениями терапии, что его можно рассматривать как развивающееся вместе с этой областью, с более чем 200 публикациями, ссылающимися на Slicer с 1998 года. [10]

В дополнение к созданию 3D-моделей из обычных изображений МРТ, Slicer также использовался для представления информации, полученной с помощью фМРТ (с использованием МРТ для оценки кровотока в головном мозге, связанного с активностью нервного или спинного мозга ), [11] DTI (с использованием МРТ для измерения ограниченная диффузия воды в изображенных тканях), [12] и электрокардиография . [13] Например, пакет DTI Slicer позволяет преобразовывать и анализировать изображения DTI. Результаты такого анализа можно объединить с результатами анализа морфологической МРТ, МР- ангиограммы и фМРТ. Другое использование Slicer включает палеонтологию [14]и планирование нейрохирургии. [15]

Разработчики

Ориентация разработчиков Slicer предлагает ресурсы для разработчиков, плохо знакомых с платформой. Разработка слайсера координируется в списке рассылки Sler-devel, а сводка статистики разработки доступна на Ohloh. [16]

3D Slicer построен на ВТК , трубопроводном на основе графической библиотеки, которая широко используется в научной визуализации и ИТК , в рамках широко используется для разработки сегментации изображений и регистрации изображений . В версии 4 основное приложение реализовано на C ++ , а API доступен через оболочку Python для облегчения быстрой итеративной разработки и визуализации в прилагаемой консоли Python. Пользовательский интерфейс реализован на Qt и может быть расширен с использованием C ++ или Python. [17]

Slicer поддерживает несколько типов модульной разработки. Полностью интерактивные пользовательские интерфейсы могут быть написаны на C ++ или Python. Программы командной строки на любом языке могут быть заключены в оболочку с использованием упрощенной спецификации XML , из которой автоматически создается графический интерфейс.

Для модулей, которые не распространяются в основном приложении Slicer, доступна система для автоматической сборки и распространения для выборочной загрузки из Slicer. Этот механизм облегчает включение кода с лицензионными требованиями, отличными от разрешительной лицензии в стиле BSD, используемой для ядра слайсера.

В процессе сборки Slicer используется CMake для автоматической сборки необходимых и дополнительных библиотек (за исключением Qt). Основной цикл разработки включает автоматическое тестирование, а также инкрементные и ночные сборки на всех платформах, отслеживаемые с помощью онлайн-панели.

Внешние зависимости

  • VTK
  • ITK
  • CMake
  • CPack
  • Python
  • Nrrd
  • MRML
  • ИГСТК
  • Qt

Смотрите также

  • Анализировать
  • ГИМИАС
  • Список пакетов бесплатного и открытого программного обеспечения
  • Мимики

использованная литература

  1. ^ Golby, Александра Дж (2015-05-05). Нейрохирургия под визуальным контролем . Академическая пресса. ISBN 9780128011898.
  2. ^ Пипер С., Халле М., Кикинис Р. 3D SLICER. Материалы 1-го Международного симпозиума IEEE по биомедицинской визуализации: от нано к макро, 2004 г .; 1: 632–635.
  3. ^ Адриан, Жермен (2011-08-16). 3dslicer . Brev Publishing. ISBN 9786136666464.
  4. ^ "3D-слайсер" . www.slicer.org . Проверено 20 сентября 2017 .
  5. ^ Пипер С., Лоренсен Б., Шредер В., Кикинис Р. Комплект NA-MIC: ITK, VTK, конвейеры, сетки и 3D-слайсер как открытая платформа длясообщества медицинских изображений . Материалы 3-го Международного симпозиума IEEE по биомедицинской визуализации: от нано к макро, 2006; 1: 698-701.
  6. ^ Хираясу, Y; Шентон, Мэн; Солсбери, ДФ; Дики, СС; Фишер, ИА; Mazzoni, P; Кислер, Т; Аракаки, ​​H; Kwon, JS; Андерсон, Дж. Э .; Юргелун-Тодд, Д; Tohen, M; Маккарли, Р.В. (1998). «Объемы МРТ нижней левой височной доли у пациентов с первым эпизодом шизофрении по сравнению с психотическими пациентами с первым эпизодом аффективного расстройства и здоровыми людьми». Американский журнал психиатрии . 155 (10): 1384–91. DOI : 10,1176 / ajp.155.10.1384 . PMID 9766770 . S2CID 14136755 .  
  7. ^ Федоров; Бейхель; Калпати-Крамер; Finet; Филлион-Робин; Пуйоль; Бауэр; Дженнингс; Феннесси; Сонька; Буатти; Эйлуорд; Миллер; Пайпер; Кикинис (2012). «3D Slicer как платформа обработки изображений для сети количественной обработки изображений» . Магнитно-резонансная томография . 30 (9): 1323–41. DOI : 10.1016 / j.mri.2012.05.001 . PMC 3466397 . PMID 22770690 .  
  8. ^ "Литературный поиск, показывающий более 9000 публикаций, которые ссылаются на 3D Slicer в Google Scholar" . Проверено 9 декабря 2019 .
  9. ^ Хата, N; Пайпер, S; Jolesz, FA; Темпаны, CM; Черный, PM; Морикава, S; Исэки, H; Hashizume, M; Кикинис, Р. (2007). «Применение программного обеспечения с открытым исходным кодом для терапии под контролем МРТ» . Компьютерная обработка изображений и компьютерное вмешательство . 10 (Pt 1): 491–8. DOI : 10.1007 / 978-3-540-75757-3_60 . PMID 18051095 . 
  10. ^ Список публикаций, в которых упоминается использование слайсера с 1998 г., можно найти по адресу : http://www.slicer.org/publications/pages/display/?collectionid=11
  11. ^ Archip, N; Клац, О; Whalen, S; Качер, Д; Федоров А; Кот, А; Chrisochoides, N; Jolesz, F; Голби, А; Черный, PM; Варфилд, СК (2007). «Нежесткое совмещение предоперационной МРТ, фМРТ и ДТ-МРТ с интраоперационной МРТ для улучшенной визуализации и навигации в нейрохирургии под визуальным контролем» . NeuroImage . 35 (2): 609–24. DOI : 10.1016 / j.neuroimage.2006.11.060 . PMC 3358788 . PMID 17289403 .  
  12. ^ Зиян, У; Tuch, D; Вестин, CF (2006). «Сегментация ядер таламуса от DTI с использованием спектральной кластеризации» . Компьютерная обработка изображений и компьютерное вмешательство . 9 (Pt 2): 807–14. DOI : 10.1007 / 11866763_99 . PMID 17354847 . 
  13. ^ Verhey, JF; Натан, Н.С.; Ринхофф, О; Kikinis, R; Rakebrandt, F; Д'амбра, Миннесота (2006). «Создание модели методом конечных элементов (МКЭ) данных трехмерной эхокардиографической геометрии с временным разрешением для измерения объема митрального клапана» . Биомедицинская инженерия в сети . 5 : 17. DOI : 10,1186 / 1475-925X-5-17 . PMC 1421418 . PMID 16512925 .  
  14. ^ http://openpaleo.blogspot.com/2009/03/3d-slicer-tutorial-part-vi.html
  15. ^ http://picasaweb.google.com/107065747472066371420
  16. ^ "Маршевые кубики | биомедицинская оптика" . stef2cnrs.wordpress.com (на французском языке) . Проверено 20 сентября 2017 .
  17. ^ Обнаружение и количественная оценка небольших изменений в объемах МРТ . 2014. с. 18.

внешние ссылки

  • Слайсер
Источник « https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=3D_Slicer&oldid=1023713845 »
Contribute a better translation