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Linux，macOS，Windows
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、心血管疾病和神经外科。[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）、超音波（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

  • 使用NVIDIA驱动程式进行硬件加速的立体渲染（此功能仅限在Windows和Linux上使用）。
    使用NVIDIA驱动程式进行硬件加速的立体渲染（此功能仅限在Windows和Linux上使用）。
  • 基于感兴趣区域（region of interest,ROI）的视觉化。
    基于感兴趣区域（region of interest,ROI）的视觉化。
  • 在3-Tesla磁体上获取高分辨率数据，并使用自动跟踪程序进行后处理。
    在3-Tesla磁体上获取高分辨率数据，并使用自动跟踪程序进行后处理。
  • 脑白质影像的生成和群组分析（Group analysis）。
    脑白质影像的生成和群组分析（Group analysis）。
  • 先天性心脏病患者的模型。
    先天性心脏病患者的模型。
  • 左：提肛肌的3D模型（包括耻骨和骨盆内脏）。右：没有耻骨的相同模型。
    左：提肛肌的3D模型（包括耻骨和骨盆内脏）。右：没有耻骨的相同模型。
  • 从肿瘤患者影像获得的皮质细胞碎片。
    从肿瘤患者影像获得的皮质细胞碎片。
  • 在手术中使用iMRI影像和3D Slicer软件进行定位。
    在手术中使用iMRI影像和3D Slicer软件进行定位。

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

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