3D-слайсер
 | В данной статье поднимается несколько вопросов. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
 | |
| Оригинальный автор(ы) | Сообщество слайсеров |
|---|---|
| Стабильная версия | 5.6.2
/ 5 апреля 2024 г |
| Репозиторий | github |
| Написано в | С++ , Питон , Qt |
| Операционная система | Linux , MacOS , Windows |
| Размер | 200 МБ |
| Доступно в | Английский |
| Тип | Научная визуализация и обработка изображений |
| Лицензия | BSD-стиль |
| Веб-сайт | www |
3D Slicer ( Слайсер ) — бесплатный пакет с открытым исходным кодом программный для анализа изображений. [1] [2] и научная визуализация . Слайсер используется в различных медицинских целях, включая аутизм , рассеянный склероз , системную красную волчанку , рак простаты , рак легких , рак молочной железы , шизофрению , ортопедическую биомеханику , ХОБЛ , сердечно-сосудистые заболевания и нейрохирургию . [3]
О [ править ]
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. Расширение 3D Slicer позволяет разрабатывать как интерактивные, так и пакетные инструменты обработки для различных приложений. [4]
3D Slicer обеспечивает регистрацию изображений , обработку DTI (диффузионная трактография) , интерфейс к внешним устройствам для поддержки управления изображением и графического процессора с поддержкой объемный рендеринг , а также другие возможности. 3D Slicer имеет модульную организацию, которая позволяет добавлять новые функциональные возможности и предоставляет ряд общих функций, недоступных в конкурирующих инструментах. [ нужна цитата ]
Возможности интерактивной визуализации 3D Slicer включают в себя возможность отображать произвольно ориентированные фрагменты изображения, строить модели поверхностей на основе меток изображений и аппаратно ускорять объемный рендеринг. [ нужна цитата ] 3D Slicer также поддерживает богатый набор функций аннотаций ( виджеты реперных меток и измерений, настраиваемые цветовые карты). [ нужна цитата ]
Возможности слайсера включают в себя: [5]
- Обработка изображений DICOM и чтение/запись множества других форматов.
- Интерактивная визуализация объемных воксельных изображений , полигональных сеток и объемных рендерингов.
- 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 BSD бесплатной лицензией с открытым исходным кодом в стиле . Лицензия не имеет ограничений на использование программного обеспечения в академических или коммерческих проектах. Однако не делается никаких претензий на полезность программного обеспечения для какой-либо конкретной задачи. Пользователь полностью несет ответственность за обеспечение соблюдения местных правил и норм. Слайсер не был официально одобрен для клинического использования FDA в США или каким-либо другим регулирующим органом в других странах.
Галерея изображений [ править ]
-
Аппаратное ускорение объемного рендеринга с помощью OpenGL. -
Модуль ProstateNav для роботизированной биопсии простаты под контролем МРТ. -
Слева: 3D-рендеринг. Справа: открытая МР-система. -
Визуализация некоторых областей интереса на основе атласа, которые соответствуют основным анатомическим волокнам. Атлас был предоставлен как часть загрузки студии DTI . -
Данные высокого разрешения получены с помощью магнита 3 Тесла и обработаны с использованием процедуры автоматического отслеживания. -
Создание многомерного атласа белого вещества и групповой анализ: результат автоматической сегментации новых субъектов. -
Индивидуальное моделирование у пациента с врожденным пороком сердца. -
Слева: Трехмерная модель подразделений, поднимающих задний проход, включая лобковую кость и внутренние органы таза. Справа: та же модель без лобковой кости. -
Кортикальные парцелляции, полученные на основе изображений SPGR, полученных от опухолевого пациента. -
Интраоперационная колокализация с использованием изображений iMRI и программного обеспечения 3-D Slicer.
История [ править ]
Слайсер начинался как магистерский проект между Лабораторией хирургического планирования Женской больницы имени Бригама 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 обновленная третья версия Slicer. Следующий крупный рефакторинг Slicer был начат в 2009 году, в результате чего графический интерфейс Slicer был переведен с использования KWWidgets на Qt . Версия 4 Slicer с поддержкой Qt была выпущена в 2011 году. [7] По состоянию на 2022 год Slicer 4 был скачан пользователями по всему миру более миллиона раз. [8]
Программное обеспечение Slicer позволило опубликовать множество исследовательских публикаций , все из которых направлены на улучшение анализа изображений. [9]
Этот важный программный проект стал возможен благодаря участию нескольких крупномасштабных проектов, финансируемых Национальными институтами здравоохранения , 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 [ править ]
Платформа Slicer предоставляет функции сегментации, регистрации и трехмерной визуализации данных мультимодального изображения, а также расширенные алгоритмы анализа изображений для диффузионной тензорной визуализации, функциональной магнитно-резонансной томографии и лучевой терапии под визуальным контролем . стандартные форматы файлов изображений Поддерживаются , а приложение интегрирует 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 коллекций данных МРТ, которые доступны до и во время операции, чтобы обеспечить получение пространственных координат для отслеживания инструментов. [10] Фактически, Slicer уже сыграл настолько важную роль в терапии, управляемой изображениями, что его можно считать развивающимся рядом с этой областью: с 1998 года Slicer было опубликовано более 200 раз.
Помимо создания 3D-моделей на основе 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 (использование МРТ для измерения ограниченной диффузии воды в отображаемой ткани), [12] и электрокардиография . [13] Например, пакет DTI Slicer позволяет конвертировать и анализировать изображения DTI. Результаты такого анализа могут быть интегрированы с результатами анализа морфологической МРТ, МР- ангиограмм и фМРТ. Другие варианты использования Slicer включают палеонтологию. [14] и планирование нейрохирургии. [15]
существует активное сообщество На сервере Slicer's Discourse . [16]
Разработчики [ править ]
Курс для разработчиков Slicer предлагает ресурсы для разработчиков, впервые знакомых с платформой. Разработка слайсеров координируется на форуме Slicer Discourse, а сводная статистика разработки доступна на Ohloh. [17]
3D Slicer построен на VTK — конвейерной графической библиотеке, широко используемой в научной визуализации, и ITK — фреймворке, широко используемом для разработки сегментации и регистрации изображений . В версии 4 основное приложение реализовано на C++ , а API доступен через оболочку Python для облегчения быстрой итеративной разработки и визуализации во включенной консоли Python. Пользовательский интерфейс реализован на Qt и может быть расширен с помощью C++ или Python. [18]
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 обернуты с использованием облегченной спецификации XML , на основе которой автоматически генерируется 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 различными лицензионными требованиями, отличными от разрешающей лицензии в стиле BSD, используемой для ядра Slicer.
Процесс сборки Slicer использует CMake для автоматической сборки необходимых и дополнительных библиотек (за исключением Qt). Основной цикл разработки включает автоматическое тестирование, а также инкрементальные и ночные сборки на всех платформах, контролируемые с помощью онлайн-панели.
Разработка Slicer осуществляется в основном через репозиторий GitHub. [19]
Внешние зависимости [ править ]
См. также [ править ]
- Анализировать
- ГИМИАС
- Список бесплатных пакетов программного обеспечения с открытым исходным кодом
- Мимики
Примечания [ править ]
- 1. ^ Список публикаций, в которых упоминается использование Slicer с 1998 года, можно найти на сайте slimer.org . Архивировано 29 марта 2016 г. на Wayback Machine.
Ссылки [ править ]
- ^ Голби, Александра Дж. (05 мая 2015 г.). Нейрохирургия под визуальным контролем . Академическая пресса. ISBN 9780128011898 . Архивировано из оригинала 14 августа 2022 г. Проверено 3 июня 2020 г.
- ^ Пипер, С.; Галле, М.; Кикинис, Р. (2004). 3D СЛАЙСЕР. Материалы 1-го Международного симпозиума IEEE по биомедицинской визуализации: от нано к макросу, 2004 г. (Отчет). стр. 1: 632–635.
- ^ Адриан, Жермен (16 августа 2011 г.). 3D слайсер . Брев Паблишинг. ISBN 9786136666464 . Архивировано из оригинала 15 сентября 2020 г. Проверено 14 августа 2022 г.
- ^ «Платформа для обработки изображений 3D Slicer» . www.slicer.org . Архивировано из оригинала 18 октября 2000 г. Проверено 20 сентября 2017 г.
- ^ Пипер, С.; Лоренсен, Б.; Шредер, В.; Кикинис, Р. (2006). Комплект NA-MIC: ITK, VTK, Pipelines, Grids и 3D Slicer как открытая платформа для сообщества вычислений медицинских изображений . Материалы 3-го Международного симпозиума IEEE по биомедицинской визуализации: от нано к макросу, 2006 г. (Отчет). стр. 1: 698–701.
- ^ Хираясу, Ю; Шентон, Мэн; Солсбери, Германия; Дики, CC; Фишер, Айова; Маццони, П; Кислер, Т; Аракаки, Х; Квон, Дж.С.; Андерсон, Дж. Э.; Юргелун-Тодд, Д; Тоэн, М; Маккарли, RW (1998). «Объемы МРТ нижней левой височной доли у пациентов с первым эпизодом шизофрении по сравнению с психотическими пациентами с первым эпизодом аффективного расстройства и нормальными субъектами». Американский журнал психиатрии . 155 (10): 1384–91. дои : 10.1176/ajp.155.10.1384 . PMID 9766770 . S2CID 14136755 .
- ^ Федоров; Бейхель; Калпати-Крамер; Финет; Филлион-Робин; Пужоль; Бауэр; Дженнингс; Феннесси; Сонька; Буатти; Эйлуорд; Миллер; Пипер; Кикинис (2012). «3D Slicer как платформа обработки изображений для сети количественной визуализации» . Магнитно-резонансная томография . 30 (9): 1323–41. дои : 10.1016/j.mri.2012.05.001 . ПМЦ 3466397 . ПМИД 22770690 .
- ^ Батлер, Джеймс (10 марта 2022 г.). «Slicer 4 достигает 1 миллиона загрузок» . 3D-слайсер. Архивировано из оригинала 12 сентября 2022 г. Проверено 14 августа 2022 г.
- ^ «Поиск литературы показывает более 14 500 публикаций, в которых упоминается 3D Slicer в Google Scholar» . Архивировано из оригинала 1 июля 2009 г. Проверено 9 декабря 2019 г.
- ^ Хата, Н; Пайпер, С; Йолеш, ФА; Темпани, CM; Блэк, премьер-министр; Морикава, С; Исеки, Х; Хасидзуме, М; Кикинис, Р. (2007). «Применение программного обеспечения для терапии под контролем изображений с открытым исходным кодом в терапии под контролем МРТ» . Вычисление медицинских изображений и компьютерное вмешательство . 10 (Часть 1): 491–8. дои : 10.1007/978-3-540-75757-3_60 . ПМИД 18051095 .
- ^ Архип, Н; Клац, О; Уэлен, С; Качер, Д; Федоров А; Кот, А; Хрисохоидес, Н; Йолеш, Ф; Голби, А; Блэк, премьер-министр; Варфилд, СК (2007). «Нежесткое согласование предоперационной МРТ, фМРТ и DT-МРТ с интраоперационной МРТ для улучшения визуализации и навигации в нейрохирургии под визуальным контролем» . НейроИмидж . 35 (2): 609–24. doi : 10.1016/j.neuroimage.2006.11.060 . ПМЦ 3358788 . ПМИД 17289403 .
- ^ Зиян, У; Тач, Д; Вестин, CF (2006). «Сегментация ядер таламуса из DTI с использованием спектральной кластеризации» . Вычисление медицинских изображений и компьютерное вмешательство . 9 (Часть 2): 807–14. дои : 10.1007/11866763_99 . ПМИД 17354847 .
- ^ Верхей, Дж. Ф.; Натан, Н.С.; Риенхофф, О; Кикинис, Р; Ракебрандт, Ф; Д'Амбра, Миннесота (2006). «Создание модели методом конечных элементов (МКЭ) трехмерных эхокардиографических данных геометрии с временным разрешением для измерения объема митрального клапана» . Биомедицинская инженерия онлайн . 5:17 . дои : 10.1186/1475-925X-5-17 . ПМЦ 1421418 . ПМИД 16512925 .
- ^ «Палеонтолог с открытым исходным кодом: 3D-слайсер: Учебное пособие, часть VI» . 5 марта 2009 г. Архивировано из оригинала 23 ноября 2020 г. . Проверено 6 мая 2010 г.
- ^ «В Picasa-Webal — Якаб Андраш» . Архивировано из оригинала 1 октября 2015 г. Проверено 6 мая 2010 г.
- ^ «Форум 3D-слайсеров» . 3D слайсер . Архивировано из оригинала 31 мая 2022 г. Проверено 31 мая 2022 г.
- ^ "Архив категории "марширующие кубики"" . биомедицинская оптика . Архивировано из оригинала 22 сентября 2008 г. Проверено 20 сентября 2017 г.
- ^ Обнаружение и количественная оценка небольших изменений объемов МРТ . 2014. с. 18.
- ^ «Слайсер/Слайсер» . Гитхаб . 4 июня 2022 года. Архивировано из оригинала 31 мая 2022 года . Проверено 31 мая 2022 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Программное обеспечение для обработки изображений
- Программное обеспечение для компьютерного зрения
- Бесплатное программное обеспечение для 3D-графики
- Бесплатное программное обеспечение DICOM
- Бесплатное программное обеспечение для здравоохранения
- Бесплатное научное программное обеспечение
- Бесплатное программное обеспечение, написанное на C++.
- Бесплатное программное обеспечение, написанное на Python.
- Бесплатное программное обеспечение, написанное на Tcl.
- Научное программное обеспечение для Linux
- Научное программное обеспечение, использующее Qt
- Программное обеспечение, использующее VTK
- Программное обеспечение, использующее лицензию BSD