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3D Slicer

十月 20, 2023

3D Slicer是開源的跨平台醫學影像視覺化和三維重建軟體。由美國國家衛生院和全球開發者社群的支援下開發。 [2]

3D Slicer
原作者The Slicer Community
当前版本
  • 5.4.0 (2023年8月19日)[1]
编程语言C++, Python
操作系统Linux，macOS，Windows
语言英文
类型科學視覺化軟體
许可协议BSD授權條款
网站www.slicer.org

它被廣泛用於多種醫療用途，包括自閉症、多發性硬化症、全身性紅斑狼瘡、前列腺癌、肺癌、乳腺癌、思覺失調症、骨科、生物力學、慢性阻塞性肺病、心血管疾病和神經外科。[3]

關於 3D Slicer 编辑

3D Slicer是一個免費的開源軟體（基於BSD授權條款），用於影像分析、影像視覺化以及影像導引放射治療（Image Guided Radiotherapy,IGRT），可被用於Linux、MacOSX和windows等作業系統，它具有相當良好的可擴充性，可以透過嵌入模組的方式添加新的功能。

3D Slicer適用於查看全身各個組織的器官，相容於核磁共振造影（MRI）、電腦斷層掃描（CT）、超音波（US）以及顯微鏡下的影像。 [4]

3D Slicer支援二維多平面重建，可以用 3D 的形式將器官以不同的角度進行切割來查看不同的切面，並可結合核磁共振造影(MRI)的數據，讓醫師可以對危險程度較高的手術進行更多的事前模擬。[5]

3D Slicer的功能包括：[6]

3D Slicer以BSD授權條款發佈。雖然該許可證在學術及商業用途上沒有任何限制，但是使用者有責任在遵守當地法規的情況下使用，而3D Slicer目前尚未獲得美國FDA正式批准於臨床上使用。

作業系統要求 编辑

  • Windows：Windows 10需要1903（2019年5月更新）以上的版本來支援（UTF-8）格式的文字。微軟不再支援Windows 8.1和Windows 7，所以未在這些作業系統上對3D Slicer進行過測試，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]

圖片集 编辑

  •  

    使用NVIDIA驅動程式進行硬體加速的立體渲染（此功能僅限在Windows和Linux上使用）。

  •  

    基於感興趣區域（region of interest,ROI）的視覺化。

  •  

    在3-Tesla磁體上獲取高分辨率數據，並使用自動跟踪程序進行後處理。

  •  

    腦白質影像的生成和群組分析（Group analysis）。

  •  

    先天性心臟病患者的模型。

  •  

    左：提肛肌的3D模型（包括恥骨和骨盆內臟）。右：沒有恥骨的相同模型。

  •  

    從腫瘤患者影像獲得的皮質細胞碎片。

  •  

    在手術中使用iMRI影像和3D Slicer軟體進行定位。

歷史 编辑

3D Slicer最初是由MIT的研究生David Gering於1998年和1999年提出的，當時3D Slicer被作為布萊根婦女醫院的外科計劃實驗室與MIT人工智慧實驗室之間的碩士學位論文的一部分。[8] 四年後，3D Slicer 2於2002年發佈，可以透過FTP伺服器免費取得，當時已有數千次的下載量。2007年，3D Slicer於版本3進行了全面的改造。而3D Slicer於2009年開始下一個主要重構，它將3D Slicer採用的GUI套件從KWWidgets轉換為Qt。採用Qt的3D Slicer 4於2011年發布。[9]

用戶 编辑

3D Slicer已被用於多種臨床研究中。在影像導引放射治療（Image Guided Radiotherapy,IGRT）的研究中，3D Slicer常被用於建立和視覺化MRI數據，這些數據在手術前和手術中均可用，並可取得用於儀器跟踪的空間坐標。[10] 實際上，3D Slicer在影像導引放射治療中已經發揮了舉足輕重的作用，自1998年以來已有200多家出版物在文獻中引用了3D Slicer。[11]

除了從MRI影像中生成3D模型外，3D Slicer還被用於顯示從fMRI中獲得的訊息、[12] DTI(diffusion tractography) [13]和心電圖。[14] 例如，3D Slicer允許DTI影像的轉換和分析。分析的結果可以與MRI，MR血管造影和fMRI的分析結果結合。3D Slicer的其他用途包括古生物學的研究[15]和神經外科手術計劃。[16]

開發人員 编辑

3D Slicer建立在VTK環境中，VTK是一種跨平台的圖形應用函式庫，已廣泛用於科學視覺化和ITK（Insight Segmentation and Registration Toolkit）中，ITK是一種廣泛用於開發影像分割和圖像配准的框架。在3D Slicer 4中，程式的核心是使用C ++開發而成，並且可以通過Python程式使用該API ，界面使用Qt來開發，可以使用C ++或Python進行擴充。[17]

3D Slicer支援使用輕量級的XML規範包裝任何語言的CLI程式，從中自動生成圖形使用者介面（GUI）。

對於未在3D Slicer核心程式中發佈的模組，可以使用系統自動建立和分發，以便用戶從3D Slicer中進行選擇並下載。

3D Slicer在建立過程會利用CMake自動建立必備和可選的程式庫（不包括Qt）。

參見 编辑

參考文獻 编辑

  1. ^ https://github.com/Slicer/Slicer/wiki/Release-Details#slicer-540.
  2. ^ . [2021-02-17]. （原始内容存档于2000-10-18）. 
  3. ^ Adriaan, Germain. . 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. ^ . [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. ^ . [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  . 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  . 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  . PMID 16512925. doi:10.1186/1475-925X-5-17. 
  15. ^ . [2021-02-17]. （原始内容存档于2020-11-23）. 
  16. ^ . [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. 

外部連結 编辑

十月 20, 2023
slicer, 是開源的跨平台醫學影像視覺化和三維重建軟體, 由美國國家衛生院和全球開發者社群的支援下開發, 原作者the, slicer, community当前版本5, 2023年8月19日, 编程语言c, python操作系统linux, macos, windows语言英文类型科學視覺化軟體许可协议bsd授權條款网站www, slicer, org它被廣泛用於多種醫療用途, 包括自閉症, 多發性硬化症, 全身性紅斑狼瘡, 前列腺癌, 肺癌, 乳腺癌, 思覺失調症, 骨科, 生物力學, 慢性阻塞性肺病, 心血. 3D Slicer是開源的跨平台醫學影像視覺化和三維重建軟體 由美國國家衛生院和全球開發者社群的支援下開發 2 3D Slicer原作者The Slicer Community当前版本5 4 0 2023年8月19日 1 编程语言C Python操作系统Linux macOS Windows语言英文类型科學視覺化軟體许可协议BSD授權條款网站www wbr slicer wbr org它被廣泛用於多種醫療用途 包括自閉症 多發性硬化症 全身性紅斑狼瘡 前列腺癌 肺癌 乳腺癌 思覺失調症 骨科 生物力學 慢性阻塞性肺病 心血管疾病和神經外科 3 目录 1 關於 3D Slicer 2 作業系統要求 3 圖片集 4 歷史 5 用戶 6 開發人員 7 參見 8 參考文獻 9 外部連結關於 3D Slicer 编辑3D Slicer是一個免費的開源軟體 基於BSD授權條款 用於影像分析 影像視覺化以及影像導引放射治療 Image Guided Radiotherapy IGRT 可被用於Linux MacOSX和windows等作業系統 它具有相當良好的可擴充性 可以透過嵌入模組的方式添加新的功能 3D Slicer適用於查看全身各個組織的器官 相容於核磁共振造影 MRI 電腦斷層掃描 CT 超音波 US 以及顯微鏡下的影像 4 3D Slicer支援二維多平面重建 可以用 3D 的形式將器官以不同的角度進行切割來查看不同的切面 並可結合核磁共振造影 MRI 的數據 讓醫師可以對危險程度較高的手術進行更多的事前模擬 5 3D Slicer的功能包括 6 處理DICOM格式的影像 並支援讀取 寫入其他種類的格式 支援多邊形網格 二維多平面重建以及立體渲染的視覺化 手動編輯影像 自動進行影像分割 擴散張量磁振造影 Diffusion Tensor Imaging DTI 的數據分析和視覺化 3D Slicer以BSD授權條款發佈 雖然該許可證在學術及商業用途上沒有任何限制 但是使用者有責任在遵守當地法規的情況下使用 而3D Slicer目前尚未獲得美國FDA正式批准於臨床上使用 作業系統要求 编辑Windows Windows 10需要1903 2019年5月更新 以上的版本來支援 UTF 8 格式的文字 微軟不再支援Windows 8 1和Windows 7 所以未在這些作業系統上對3D Slicer進行過測試 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 圖片集 编辑 nbsp 使用NVIDIA驅動程式進行硬體加速的立體渲染 此功能僅限在Windows和Linux上使用 nbsp 基於感興趣區域 region of interest ROI 的視覺化 nbsp 在3 Tesla磁體上獲取高分辨率數據 並使用自動跟踪程序進行後處理 nbsp 腦白質影像的生成和群組分析 Group analysis nbsp 先天性心臟病患者的模型 nbsp 左 提肛肌的3D模型 包括恥骨和骨盆內臟 右 沒有恥骨的相同模型 nbsp 從腫瘤患者影像獲得的皮質細胞碎片 nbsp 在手術中使用iMRI影像和3D Slicer軟體進行定位 歷史 编辑3D Slicer最初是由MIT的研究生David Gering於1998年和1999年提出的 當時3D Slicer被作為布萊根婦女醫院的外科計劃實驗室與MIT人工智慧實驗室之間的碩士學位論文的一部分 8 四年後 3D Slicer 2於2002年發佈 可以透過FTP伺服器免費取得 當時已有數千次的下載量 2007年 3D Slicer於版本3進行了全面的改造 而3D Slicer於2009年開始下一個主要重構 它將3D Slicer採用的GUI套件從KWWidgets轉換為Qt 採用Qt的3D Slicer 4於2011年發布 9 用戶 编辑3D Slicer已被用於多種臨床研究中 在影像導引放射治療 Image Guided Radiotherapy IGRT 的研究中 3D Slicer常被用於建立和視覺化MRI數據 這些數據在手術前和手術中均可用 並可取得用於儀器跟踪的空間坐標 10 實際上 3D Slicer在影像導引放射治療中已經發揮了舉足輕重的作用 自1998年以來已有200多家出版物在文獻中引用了3D Slicer 11 除了從MRI影像中生成3D模型外 3D Slicer還被用於顯示從fMRI中獲得的訊息 12 DTI diffusion tractography 13 和心電圖 14 例如 3D Slicer允許DTI影像的轉換和分析 分析的結果可以與MRI MR血管造影和fMRI的分析結果結合 3D Slicer的其他用途包括古生物學的研究 15 和神經外科手術計劃 16 開發人員 编辑3D Slicer建立在VTK環境中 VTK是一種跨平台的圖形應用函式庫 已廣泛用於科學視覺化和ITK Insight Segmentation and Registration Toolkit 中 ITK是一種廣泛用於開發影像分割和圖像配准的框架 在3D Slicer 4中 程式的核心是使用C 開發而成 並且可以通過Python程式使用該API 界面使用Qt來開發 可以使用C 或Python進行擴充 17 3D Slicer支援使用輕量級的XML規範包裝任何語言的CLI程式 從中自動生成圖形使用者介面 GUI 對於未在3D Slicer核心程式中發佈的模組 可以使用系統自動建立和分發 以便用戶從3D Slicer中進行選擇並下載 3D Slicer在建立過程會利用CMake自動建立必備和可選的程式庫 不包括Qt 參見 编辑VTK Python QT CMake MPR參考文獻 编辑 https github com Slicer Slicer wiki Release Details slicer 540 3D Slicer官方網站 2021 02 17 原始内容存档于2000 10 18 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 3D slicer itread01 回饋社會的開源技術 3D Slicer 2021 02 17 原始内容存档于2020 08 09 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 Getting Started 3D slicer 2021 02 17 原始内容存档于2021 04 19 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 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 nbsp PMID 22770690 doi 10 1016 j mri 2012 05 001 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 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 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 nbsp PMID 17289403 doi 10 1016 j neuroimage 2006 11 060 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 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 nbsp PMID 16512925 doi 10 1186 1475 925X 5 17 存档副本 2021 02 17 原始内容存档于2020 11 23 存档副本 2021 02 17 原始内容存档于2015 10 01 Detection and Quantification of Small Changes in MRI Volumes 2014 18 外部連結 编辑Slicer 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 3D Slicer amp oldid 78335500, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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