MeVisLab - это кроссплатформенный фреймворк для обработки медицинских изображений и научной визуализации . Он включает расширенные алгоритмы регистрации изображений , сегментации и количественного морфологического и функционального анализа изображений. IDE для графического программирования и быстрого прототипирования пользовательского интерфейса доступен.
Разработчики) | MeVis Medical Solutions AG , Фраунгофер MEVIS |
---|---|
Первый выпуск | 1993 |
Стабильный выпуск | 3.4.1 / 18 ноября 2020 г . |
Операционная система | Кроссплатформенность |
Тип | |
Лицензия | Проприетарный |
Веб-сайт | www |
MeVisLab написан на C ++ и использует фреймворк Qt для графических пользовательских интерфейсов. Он доступен для кроссплатформенной работы в Windows, Linux и Mac OS X. Разработка программного обеспечения осуществляется в сотрудничестве между MeVis Medical Solutions AG и Fraunhofer MEVIS.
Доступна бесплатная версия MeVislab SDK (см. Лицензирование ). Модули с открытым исходным кодом поставляются как общедоступные источники MeVisLab в SDK и доступны в проекте MeVisLab Community и Community Sources .
История
Разработка MeVisLab началась в 1993 году с программного обеспечения ILAB1 Института CeVis, написанного на C ++. Это позволило интерактивно подключать алгоритмы библиотеки Image Vision (IL) к Silicon Graphics (SGI) для формирования сетей обработки изображений. В 1995 году недавно созданная компания MeVis Research GmbH (которая в 2009 году стала Fraunhofer MEVIS ) взяла на себя разработку ILAB и выпустила ILAB2 и ILAB3. Были интегрированы сценарии OpenInventor и Tcl, но обе программы по-прежнему работали только на SGI. [1]
В 2000 году был выпущен ILAB4 с переписанным ядром на Objective-C для Windows. Чтобы уйти от платформы SGI, библиотека Image Vision была заменена независимой от платформы библиотекой обработки изображений MeVis собственной разработки (ML). В 2002 году код был адаптирован для работы на платформе Qt. [1]
В 2004 году программа была выпущена под названием MeVisLab. Он содержал улучшенную IDE и был доступен для Windows и Linux. [2] Подробности см. В истории выпусков .
В 2007 году MeVisLab была приобретена MeVis Medical Solutions AG . С тех пор MeVisLab был продолжен как совместный проект MeVis Medical Solutions и Fraunhofer MEVIS.
Функции
Возможности MeVisLab: [3] [4] [5]
- Обработка изображений с помощью библиотеки обработки изображений MeVis (ML) : ML - это управляемая запросами, основанная на страницах, модульная, расширяемая библиотека обработки изображений C ++, поддерживающая до шести измерений изображения (x, y, z, цвет, время, пользовательские измерения). ). Он предлагает кэш страниц с контролируемым приоритетом и высокую производительность для больших наборов данных.
- Просмотр 2D-изображений : реализованы быстрые, модульные, расширяемые программы 2D-просмотра с комбинированным 2D / 3D- рендерингом, поддерживающие рендеринг плиты (объемный рендеринг / MIP ), наложения, выбор точки / области интереса, многоплоскостные преобразования (MPR) , а также интерактивное редактирование маркера объекты (точки, векторы, диски, сферы и т. д.)
- Объемный рендеринг : доступен высококачественный объемный рендерер (Giga Voxel Renderer, GVR) на основе OpenGL / Open Inventor . [6] Он поддерживает большие объемы изображений (например, объемы КТ 512x512x2000, 12 бит ), изменяющиеся во времени данные (например, динамические объемы МРТ ), таблицы поиска , интерактивные области интереса , выбор подтомов, модульную, многоцелевую структуру шейдеров GLSL. . [7]
- DICOM и другие форматы файлов : DICOM поддерживается на этапе импорта, который автоматически распознает серии кадров 2D DICOM, принадлежащих одному и тому же объему изображения 3D / 4D. Данные можно просматривать с помощью настраиваемого браузера DICOM. Возможно хранение DICOM в PACS . Другие поддерживаемые форматы файлов включают TIFF (2D / 3D, RGBA), Analyze, RAW, PNG, JPG, BMP и другие.
- Среды инструментов : доступны модульные классы и библиотеки модулей для маркеров, кривых, гистограмм , сетей с крылатыми краями (WEM) и объектов контурной сегментации (CSO).
- Интеграция с Qt : Qt используется как каркас приложения. Qt API интегрирован через PythonQt , позволяет получить доступ к таблицам стилей Qt, виджетам Qt, классам QT Core и т. Д. С помощью сценариев из MeVisLab.
- Поддержка сценариев : Python может использоваться для контролируемого сценария доступа к большей части функциональности MeVisLab. Привязка скрипта к Qt осуществляется через PythonQt . Для обработки изображений через Python доступен NumPy . В MeVisLab возможно объектно-ориентированное программирование на Python. [8]
- Интегрированные библиотеки обработки изображений и визуализации с открытым исходным кодом: интегрированы три библиотеки с открытым исходным кодом: Open Inventor , основанный на исходном исходном коде SGI, выпущенном как открытый исходный код в 2000 году; [9] Insight Toolkit (ITK) , доступный в виде модулей MeVisLab; [10] [11] [12] Visualization Toolkit (VTK) : доступен в виде модулей MeVisLab. [13] [14]
- Обширная библиотека модулей : Библиотека модулей MeVisLab включает в общей сложности 2600 модулей, включая 800 стандартных модулей и 1800 модулей ITK / VTK.
Принципы MeVisLab
MeVisLab - это модульная среда разработки. На основе модулей можно создавать сети и создавать приложения.
Для поддержки создания сетей обработки изображений MeVisLab предлагает среду IDE, которая позволяет моделировать потоки данных с помощью визуального программирования . Важными функциями IDE являются многодокументный интерфейс (MDI) , инспекторы модулей и соединений с возможностью стыковки, расширенный поиск, консоли для написания сценариев и отладки, создание фильмов и снимков экрана и галереи, тестирование модулей и поддержка обработки ошибок. [15]
В визуальном редакторе сети можно добавлять и комбинировать модули для настройки потока данных и синхронизации параметров. Полученные сети можно динамически изменять с помощью сценариев во время выполнения. Макромодули могут быть созданы для инкапсуляции подсетей модулей, функций сценариев и высокоуровневых алгоритмов.
Поверх сетей может быть добавлен уровень медицинских приложений со средствами просмотра и панелями пользовательского интерфейса. Панели написаны на языке определения MeVisLab (MDL), могут быть написаны на Python или JavaScript и стилизованы с использованием внутренних механизмов MeVisLab или функций Qt.
Мастера поддерживают разработку собственных модулей, написанных на C ++ или Python .
Галерея
Форум MeVisLab
MeVisLab предлагает хорошо поддерживаемый общедоступный форум, на котором основные разработчики, а также пользователи всех уровней опыта обмениваются информацией. Необходима бесплатная регистрация.
Сферы применения, исследовательские проекты
MeVisLab используется в широком спектре медицинских и клинических приложений, включая планирование операций [16] для печени, [17] [18] [19] [20] легких, [21] [22] головы [23] [24]. и шеи и других областей тела, динамический анализ молочной железы с контрастным усилением [25] [26] и МРТ простаты, количественный анализ серии неврологических [27] и сердечно-сосудистых изображений [28] [29], количественная оценка и визуализация ортопедии, объемная оценка опухолевых поражений [30] и мониторинг терапии, [31] улучшенная визуализация маммограмм, трехмерное ультразвуковое исследование молочных желез и данные томосинтеза, а также многие другие приложения. MeVisLab также используется в качестве обучающего и обучающего инструмента [32] [33] для обработки изображений (как общих, так и медицинских [34] ) и методов визуализации.
MeVisLab использовался и использовался во многих исследовательских проектах, в том числе:
- VICORA VICORA Virtuelles Institut für Computerunterstützung in der klinischen Radiologie (2004–2006)
- DOT-MOBI
- ХАМАМ
На основе MeVisLab был разработан набор инструментов MedicalExplorationToolkit для улучшения разработки приложений. [35] Он доступен как пакет AddOn для MeVisLab 1.5.2. и 1.6 в Windows.
MeVisLab также можно использовать для создания поверхностных моделей биомедицинских изображений и их экспорта в универсальный 3D- формат для встраивания в файлы PDF . [36]
Лицензирование
MeVisLab SDK можно загрузить бесплатно и без предварительной регистрации. Программное обеспечение можно использовать в рамках трех различных моделей лицензий: [37]
- MeVisLab SDK Unregistered: эта модель лицензии применяется, если MeVisLab SDK используется без дополнительного файла лицензии. По этой лицензии доступен ограниченный набор функций. Условия использования идентичны условиям использования некоммерческого MeVisLab SDK (см. Ниже).
- Некоммерческая лицензия MeVisLab SDK: исключительно для частного использования или для использования в некоммерческих учреждениях, таких как университеты, другие академические учреждения или некоммерческие организации. Полный набор функций, требуется отдельный файл лицензии с указанием стоимости.
- Коммерческая лицензия MeVisLab SDK: для использования в коммерческих компаниях, учреждениях или исследовательских лабораториях. Полный набор функций, требуется отдельный файл лицензии с указанием стоимости.
Ни одна из вышеперечисленных моделей лицензий не разрешает распространение MeVisLab SDK или его частей, а также использование MeVisLab или его частей в составе коммерческих услуг или продуктов.
Модули выпуска Fraunhofer MEVIS являются интеллектуальной собственностью Fraunhofer MEVIS и предназначены исключительно для некоммерческих целей. [37]
Связанные проекты с открытым исходным кодом
Открытые источники MeVisLab
Выбранные модули MeVisLab имеют открытый исходный код по лицензии BSD. Эти источники являются частью установщика MeVisLab SDK.
Сообщество MeVisLab и источники сообщества
В проекте сообщества MeVisLab модули с открытым исходным кодом для MeVisLab предоставлены рядом организаций. Авторы по состоянию на 2010 год:
- Университет Эразма, Роттердам, Нидерланды
- Исследовательский центр медицинской визуализации, Katholieke Universiteit Leuven, BE
- Отдел обработки изображений (LKEB), Медицинский центр Лейденского университета, Нидерланды
- Лаборатория компьютерного зрения, ETH Zurich, CH
- Institut für Simulation und Graphik, Университет Магдебурга, Германия
- Центр медицинской визуализации и визуализации изображений (CMIV), Университет Линчёпинга, SE
- MeVis Medical Solutions AG
- Фраунгофера MEVIS
Исходный код выпускается под лицензией BSD или LGPL и управляется в центральном репозитории на SourceForge. Предлагаются непрерывные сборки для различных платформ.
PythonQt
PythonQt - это привязка сценария Python для фреймворка Qt . Первоначально он был написан для создания сценариев MeVisLab, а затем опубликован как открытый исходный код в 2007 году под LGPL . Введение в PythonQt было опубликовано в Qt Quarterly, которое также включает сравнение с Pyqt .
Исходные коды PythonQt и документация доступны на SourceForge.
Похожие программные проекты
- Slicer (3DSlicer) , многоплатформенный проект с открытым исходным кодом для анализа изображений и научной визуализации; Первоначально разработан Лабораторией хирургического планирования в больнице Бригама и женщин и Лабораторией искусственного интеллекта Массачусетского технологического института.
- SCIRun является открытым исходным кодом, мультиплатформенный научной решения проблем окружающей среды (PSE) для моделирования, имитации и визуализации научных проблем, разработанный в Центре интегративной биомедицинской Computing в Институте научных вычислений и обработки изображений в Университете штата Юта
- MITK , Medical Imaging Interaction Toolkit - это проект с открытым исходным кодом для разработки интерактивного программного обеспечения для обработки медицинских изображений, разработанный в Deutsche Krebsforschungszentrum, Гейдельберг.
- Voreen , многоплатформенный движок объемного рендеринга с открытым исходным кодом, поддерживаемый Исследовательской группой по визуализации и компьютерной графике (VisCG) Университета Мюнстера.
- DeVIDE , многоплатформенное программное обеспечение с открытым исходным кодом для быстрого прототипирования, тестирования и развертывания алгоритмов визуализации и обработки изображений, разработанное группой визуализации в Техническом университете Делфта.
- Amira , коммерческое мультиплатформенное программное обеспечение для визуализации, анализа и обработки биомедицинских данных.
- Studierfenster (StudierFenster) , бесплатная некоммерческая онлайн-платформа Open Science клиент / сервер для обработки медицинских изображений (MIP)
Смотрите также
- Научная визуализация
- Графическое программирование
- Медицинская визуализация
Рекомендации
- ^ a b "История MeVisLab" . Mevislab.de . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ «Новости релиза MeVisLab 1.0» . Mevislab.de. Архивировано из оригинального 14 марта 2012 года . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ «Возможности MeVisLab» . Mevislab.de . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ «Документация MeVisLab» . Mevislab.de . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ Риттер, Ф .; Boskamp, T .; Homeyer, A .; Laue, H .; Schwier, M .; Link, F .; Пайтген, ХО (1 декабря 2011 г.). «Риттер Ф., Боскамп Т., Хомейер А., Лауэ Х., Швир М., Линк Ф., Пайтген Х.О. Анализ медицинских изображений: визуальный подход. IEEE Pulse. 2011; 2 (6): 60–70». IEEE Pulse . Ieeexplore.ieee.org. 2 (6): 60–70. DOI : 10.1109 / MPUL.2011.942929 . PMID 22147070 . S2CID 191815089 .
- ^ Ссылка F, König M, Peitgen HO; Объемная визуализация с несколькими разрешениями и затенением для каждого объекта. В: Kobbelt L, Kuhlen T, Westermann R, eds. Моделирование и визуализация зрения. Берлин, Аахен: иначе; 2006: 185–191
- ^ Документация модуля рендеринга SoGVR [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Heckel F, Schwier M, Peitgen HO; объектно-ориентированная разработка приложений с помощью MeVisLab и Python; конспекты лекций по информатике (Informatik 2009: Im Focus das Leben), 2009, 154, стр. 1338–1351» (PDF) . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ «Открыть справочник изобретателя» . Mevislab.de . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ Rexilius Дж, Jomier Дж, Шпиндлера Вт, Ссылка Р, Кёниг М, Peitgen HO; Объединение платформы визуального программирования и быстрого прототипирования с ITK. В: Bildverarbeitung für die Medizin. Берлин: Springer, 2005: 460–464.
- ^ Рексилиус, Ян; Шпиндлер, Вольф; Жомье, Жюльен; Кениг, Матиас; Хан, Хорст; Линк, Флориан; Пайтген, Хайнц-Отто (август 2005 г.). "Rexilius J, Spindler W, Jomier J, Koenig M, Hahn HK, Link F, Peitgen HO; Структура для оценки алгоритмов и прототипирования клинических приложений с использованием ITK. The Insight Journal 2005; ISC / NA-MIC / MICCAI Workshop on Open- Исходное программное обеспечение » . Журнал Insight . Insight-journal.org: 12 . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ Горький, I .; Van Uitert, R .; Wolf, I .; Ibáñez, L .; Kuhnigk, JM (19 марта 2007 г.). "Bitter I, van Uitert R, Wolf I, Ibanez L, Kuhnigk JM; Сравнение четырех свободно доступных платформ для обработки изображений и визуализации, использующих ITK; IEEE Trans Visual Comput Graphics, 13 (3): 483–493, 2007 Май / Июнь". IEEE Transactions по визуализации и компьютерной графике . Ieeexplore.ieee.org. 13 (3): 483–93. DOI : 10.1109 / TVCG.2007.1001 . PMID 17356215 . S2CID 16052252 .
- ^ Koenig M, Spindler W, Rexilius J, Jomier J, Link F, Peitgen HO; Встраивание VTK и ITK в платформу визуального программирования и быстрого прототипирования. В: Proceedings of SPIE - Volume 6141 Medical Imaging 2006 Обработка изображений. Беллингхэм: SPIE, 2006: в печати
- ^ Справочник по модулю VTK [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Справочное руководство MeVisLab» . Mevislab.de. 3 сентября 2011 . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ http://isgwww.cs.uni-magdeburg.de/visualisierung/wiki/lib/exe/fetch.php?media=files:animation_exploration:muehler_2010_eurovis.pdf
- ^ "Rieder C, Schwier M, Weihusen A, Zidowitz S, Peitgen, HO; Визуализация структур риска для интерактивного планирования радиочастотной абляции опухолей печени под визуальным контролем; Медицинская визуализация SPIE: визуализация, процедуры с визуальным контролем и моделирование, Орландо, 2009 г. " (PDF) . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ Zidowitz, S .; Hansen, C .; Schlichting, S .; Kleemann, M .; Пайтген, Х. -О. (2009). «Программное обеспечение для интраоперационной навигации в хирургии печени». IFMBE Proceedings . Springerlink.com. 25/6 : 205–208. DOI : 10.1007 / 978-3-642-03906-5_56 . ISBN 978-3-642-03905-8.
- ^ "Hansen C, Lindow B, Zidowitz S, Schenk A, Peitgen HO; На пути к автоматическому созданию поверхностей резекции для планирования хирургии печени; Proceedings of Computer Assisted Radiology and Surgery (CARS) 2010, 5 (Suppl. 1), pp. 119– 120 " (PDF) . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ «Проекты печени в Fraunhofer MEVIS» . Mevis.de. Архивировано из оригинального 14 марта 2012 года . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ "Dicken V, Kuhnigk JM, Bornemann L, Zidowitz S, Krass S, Peitgen HO; Новые методы анализа и визуализации данных компьютерной томографии для оценки риска и планирования торакальной хирургии у онкологических пациентов; в HU Lemke, K. Inamura, K. Doi, MW Vannier и AG Farman, редакторы, Proc CARS: Computer Assisted Radiology and Surgery, volume 1281 of Computer Assisted Radiology and Surgery ». Серия международных конгрессов . 1281 : 783–787. 22 июня 2005 г. doi : 10.1016 / j.ics.2005.03.203 .
- ^ «Легочные проекты в Fraunhofer MEVIS» . Mevis.de. Архивировано из оригинального 14 марта 2012 года . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ "Rieder C, Görge HH, Ritter F, Hahn HK, Peitgen HO; Эффективная визуализация структур риска вдоль виртуальных путей доступа для нейрохирургического планирования; 59-е ежегодное собрание Немецкого общества нейрохирургии (DGNC), Вюрцбург, 2008" (PDF) . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ «Нейропроекты Fraunhofer MEVIS» . Mevis.de. Архивировано из оригинального 14 марта 2012 года . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ «Проекты груди в Fraunhofer MEVIS» . Mevis.de. Архивировано из оригинального 14 марта 2012 года . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ Хан Х.К., Гарц М.Т., Зайффарт Х., Зерер Ф, Бёлер Т., Филиппатос К., Ван Л., Хомейер А., Риттер Ф, Лауэ Х, Гюнтер М., Твеллманн Т, Табар Л, Бик У, Шиллинг К.; Концепции эффективного и надежного мультимодального считывания изображений груди; Международный семинар по цифровой маммографии (IWDM 2010, 16–18 июня, Жирона, Испания), стр.
- ^ «Визуальные вычисления для медицинской диагностики и лечения» (PDF) . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ «Стандартизированная методология оценки и справочная база данных для оценки алгоритмов извлечения центральной линии коронарной артерии» (PDF) . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ «Кардиопроекты в Fraunhofer MEVIS» . Mevis.de . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ Bolte, H; Янке, Т; Schäfer, FK; Венке, Р. Hoffmann, B; Freitag-Wolf, S; Дикен, В; Kuhnigk, JM; Ломанн, Дж; Voss, S; Knöss, N; Heller, M; Бидерер, Дж (2007). «Вариабельность объема легочных узелков у разных наблюдателей с учетом различных алгоритмов сегментации и уровней подготовки наблюдателей». Eur J Radiol . 64 (2): 285–95. DOI : 10.1016 / j.ejrad.2007.02.031 . PMID 17433595 .
- ^ "Rieder C, Weihusen A, Schumann C, Zidowitz S, Peitgen HO; Визуальная поддержка интерактивной пост-интервенционной оценки радиочастотной абляционной терапии; Форум компьютерной графики (специальный выпуск Еврографического симпозиума по визуализации) 29, 3 (1093–1102), 2010 » (PDF) . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ "Klein J, Bartz D, Friman O, Hadwiger M, Preim B, Ritter F, Vilanova A, Zachmann G; Advanced Algorithms in Medical Computer Graphics; Eurographics 2008, Crete, 14–18 апреля. Отчет о современном состоянии (EG-STAR'08) » (PDF) . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ Феликс Риттер. "Ritter F; Визуальное программирование для прототипирования медицинских приложений; IEEE Visualization 2007, Сакраменто, 28 октября - 1 ноября. Учебное пособие:" Введение в визуальную медицину: методы, приложения и программное обеспечение "Дирка Барца, Клауса Мюллера, Феликса Риттера, Бернхарда Прейма , и Карел Зуйдервельд " . Mevis-research.de . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ Борнеманн Л., Дикен В., Кухнигк Дж. М., Бейер Ф, Шин Х, Баукнехт С., Диль В., Фабель-Шульте М., Мейер С., Кресс О., Красс С., Пайтген Х. О.; Программное обеспечение для количественного терапевтического мониторинга в онкологии; Proc Workshop on Medical Image Processing: Challenges in Clinical Oncology: 40–46, 2006]
- ^ "Mühler K, Tietjen C, Ritter F, Preim B; Набор инструментов для медицинских исследований: эффективная поддержка визуальных вычислений в хирургическом планировании и обучении; IEEE Transactions по визуализации и компьютерной графике (133–146), Лос-Аламитос, Калифорния, США, 2010 » (PDF) . Проверено 21 января 2012 года .
- ^ Newe, A; Гансландт, Т. (2013). «Упрощенное создание данных биомедицинской трехмерной модели поверхности для встраивания в файлы формата переносимого трехмерного документа (PDF) для публикации и обучения» . PLOS ONE . 8 (11): e79004. Bibcode : 2013PLoSO ... 879004N . DOI : 10.1371 / journal.pone.0079004 . PMC 3829830 . PMID 24260144 .
- ^ а б «Версии и лицензирование MeVisLab» . Mevislab.de . Проверено 21 января 2012 года .
дальнейшее чтение
- Публикации MeVisLab
- Анализ медицинских изображений: визуальный подход
- Разработка объектно-ориентированных приложений с помощью MeVisLab и Python
Внешние ссылки
- Домашняя страница MeVisLab
- Источники сообщества MeVisLab
- Форум поддержки MeVisLab
- MeVis Medical Solutions AG
- Фраунгофера MEVIS