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3D Slicer

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3D Slicer
3D Slicer
原作者The Slicer Community
当前版本
  • 5.6.2(2023年4月5日)[1]
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编程语言C++, Python
操作系统LinuxmacOSWindows
语言英文
类型科学视觉化软件
许可协议BSD授权条款
网站www.slicer.org

3D Slicer是开源的跨平台医学影像视觉化和三维重建软件。由美国国家卫生院和全球开发者社群的支援下开发。 [2]

它被广泛用于多种医疗用途,包括自闭症多发性硬化症全身性红斑狼疮前列腺癌肺癌乳腺癌思觉失调症骨科生物力学慢性阻塞性肺病心血管疾病神经外科[3]

关于 3D Slicer

3D Slicer是一个免费的开源软件(基于BSD授权条款),用于影像分析、影像视觉化以及影像导引放射治疗(Image Guided Radiotherapy,IGRT),可被用于Linux、MacOSX和windows等操作系统,它具有相当良好的可扩充性,可以透过嵌入模组的方式添加新的功能。

3D Slicer适用于查看全身各个组织的器官,相容于核磁共振造影(MRI)、电脑断层扫描(CT)、超声波(US)以及显微镜下的影像。 [4]

3D Slicer支援二维多平面重建,可以用 3D 的形式将器官以不同的角度进行切割来查看不同的切面,并可结合核磁共振造影(MRI)的数据,让医师可以对危险程度较高的手术进行更多的事前模拟。[5]

3D Slicer的功能包括:[6]

3D Slicer以BSD授权条款发布。虽然该许可证在学术及商业用途上没有任何限制,但是使用者有责任在遵守当地法规的情况下使用,而3D Slicer目前尚未获得美国FDA正式批准于临床上使用。

操作系统要求

  • Windows:Windows 10需要1903(2019年5月更新)以上的版本来支援(UTF-8)格式的文字。微软不再支援Windows 8.1和Windows 7,所以未在这些操作系统上对3D Slicer进行过测试,但仍然可以使用。
  • macOS:macOS High Sierra(10.13)或更高版本。
  • Linux:Ubuntu 18.04或更高版本
  • CentOS 7或更高版本。[7]

图片集

历史

3D Slicer最初是由MIT的研究生David Gering于1998年和1999年提出的,当时3D Slicer被作为布莱根妇女医院的外科计划实验室与MIT人工智能实验室之间的硕士学位论文的一部分。[8] 四年后,3D Slicer 2于2002年发布,可以透过FTP服务器免费取得,当时已有数千次的下载量。2007年,3D Slicer于版本3进行了全面的改造。而3D Slicer于2009年开始下一个主要重构,它将3D Slicer采用的GUI套件从KWWidgets转换为Qt。采用Qt的3D Slicer 4于2011年发布。[9]

用户

3D Slicer已被用于多种临床研究中。在影像导引放射治疗(Image Guided Radiotherapy,IGRT)的研究中,3D Slicer常被用于建立和视觉化MRI数据,这些数据在手术前和手术中均可用,并可取得用于仪器跟踪的空间坐标。[10] 实际上,3D Slicer在影像导引放射治疗中已经发挥了举足轻重的作用,自1998年以来已有200多家出版物在文献中引用了3D Slicer。[11]

除了从MRI影像中生成3D模型外,3D Slicer还被用于显示从fMRI中获得的讯息、[12] DTI(diffusion tractography) [13]和心电图。[14] 例如,3D Slicer允许DTI影像的转换和分析。分析的结果可以与MRI,MR血管造影和fMRI的分析结果结合。3D Slicer的其他用途包括古生物学的研究[15]和神经外科手术计划。[16]

开发人员

3D Slicer建立在VTK环境中,VTK是一种跨平台的图形应用函式库,已广泛用于科学视觉化和ITK(Insight Segmentation and Registration Toolkit)中,ITK是一种广泛用于开发影像分割和图像配准的框架。在3D Slicer 4中,程式的核心是使用C ++开发而成,并且可以通过Python程式使用该API ,界面使用Qt来开发,可以使用C ++或Python进行扩充。[17]

3D Slicer支援使用轻量级的XML规范包装任何语言的CLI程式,从中自动生成图形使用者界面(GUI)。

对于未在3D Slicer核心程式中发布的模组,可以使用系统自动建立和分发,以便用户从3D Slicer中进行选择并下载。

3D Slicer在建立过程会利用CMake自动建立必备和可选的程式库(不包括Qt)。

参见

参考文献

  1. ^ https://github.com/Slicer/Slicer/wiki/Release-Details#slicer-562.
  2. ^ 3D Slicer官方網站. [2021-02-17]. (原始内容存档于2000-10-18). 
  3. ^ Adriaan, Germain. 3dslicer. Brev Publishing. 2011-08-16 [2021-02-17]. ISBN 9786136666464. (原始内容存档于2020-09-15) (英语). 
  4. ^ 3D slicer—itread01. 
  5. ^ 回饋社會的開源技術 3D Slicer. [2021-02-17]. (原始内容存档于2020-08-09). 
  6. ^ Pieper S., Lorensen B., Schroeder W., Kikinis R. The NA-MIC Kit: ITK, VTK, Pipelines, Grids and 3D Slicer as an Open Platform for the Medical Image Computing Community. Proceedings of the 3rd IEEE International Symposium on Biomedical Imaging: From Nano to Macro 2006; 1:698-701.
  7. ^ Getting Started—3D slicer. [2021-02-17]. (原始内容存档于2021-04-19). 
  8. ^ Hirayasu, Y; Shenton, ME; Salisbury, DF; Dickey, CC; Fischer, IA; Mazzoni, P; Kisler, T; Arakaki, H; Kwon, JS; Anderson, JE; Yurgelun-Todd, D; Tohen, M; McCarley, RW. Lower left temporal lobe MRI volumes in patients with first-episode schizophrenia compared with psychotic patients with first-episode affective disorder and normal subjects. The American Journal of Psychiatry. 1998, 155 (10): 1384–91. PMID 9766770. doi:10.1176/ajp.155.10.1384. 
  9. ^ Fedorov; Beichel; Kalpathy-Cramer; Finet; Fillion-Robin; Pujol; Bauer; Jennings; Fennessy; Sonka; Buatti; Aylward; Miller; Pieper; Kikinis. 3D Slicer as an image computing platform for the Quantitative Imaging Network. Magnetic Resonance Imaging. 2012, 30 (9): 1323–41. PMC 3466397可免费查阅. PMID 22770690. doi:10.1016/j.mri.2012.05.001. 
  10. ^ Hata, N; Piper, S; Jolesz, FA; Tempany, CM; Black, PM; Morikawa, S; Iseki, H; Hashizume, M; Kikinis, R. Application of open source image guided therapy software in MR-guided therapies. Medical Image Computing and Computer-assisted Intervention : MICCAI ... International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. 2007, 10 (Pt 1): 491–8. PMID 18051095. doi:10.1007/978-3-540-75757-3_60. 
  11. ^ For a list of publications citing Slicer usage since 1998, visit: http://www.slicer.org/publications/pages/display/?collectionid=11页面存档备份,存于互联网档案馆
  12. ^ Archip, N; Clatz, O; Whalen, S; Kacher, D; Fedorov, A; Kot, A; Chrisochoides, N; Jolesz, F; Golby, A; Black, PM; Warfield, SK. Non-rigid alignment of pre-operative MRI, fMRI, and DT-MRI with intra-operative MRI for enhanced visualization and navigation in image-guided neurosurgery. NeuroImage. 2007, 35 (2): 609–24. PMC 3358788可免费查阅. PMID 17289403. doi:10.1016/j.neuroimage.2006.11.060. 
  13. ^ Ziyan, U; Tuch, D; Westin, CF. Segmentation of thalamic nuclei from DTI using spectral clustering. Medical Image Computing and Computer-assisted Intervention : MICCAI ... International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. 2006, 9 (Pt 2): 807–14. PMID 17354847. doi:10.1007/11866763_99. 
  14. ^ Verhey, JF; Nathan, NS; Rienhoff, O; Kikinis, R; Rakebrandt, F; D'ambra, MN. Finite-element-method (FEM) model generation of time-resolved 3D echocardiographic geometry data for mitral-valve volumetry. BioMedical Engineering OnLine. 2006, 5: 17. PMC 1421418可免费查阅. PMID 16512925. doi:10.1186/1475-925X-5-17. 
  15. ^ 存档副本. [2021-02-17]. (原始内容存档于2020-11-23). 
  16. ^ 存档副本. [2021-02-17]. (原始内容存档于2015-10-01). 
  17. ^ Detection and Quantification of Small Changes in MRI Volumes. 2014: 18. 

外部链接