3D Slicer ( Slicer ) es un paquete de software de código abierto y gratuito para análisis de imágenes [1] [2] y visualización científica . Slicer se utiliza en una variedad de aplicaciones médicas , que incluyen autismo , esclerosis múltiple , lupus eritematoso sistémico , cáncer de próstata , cáncer de pulmón , cáncer de mama , esquizofrenia , biomecánica ortopédica , EPOC , enfermedades cardiovasculares y neurocirugía . [3]
Autor (es) original (es) | La comunidad de Slicer |
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Lanzamiento estable | 4.11.20210226 / 26 de febrero de 2021 |
Escrito en | C ++ , Python , Qt |
Sistema operativo | Linux , macOS , Windows |
Tamaño | 200 MB |
Disponible en | inglés |
Tipo | Visualización científica y computación de imágenes |
Licencia | Estilo BSD |
Sitio web | www |
Acerca de
3D Slicer es un software gratuito de código abierto (licencia de estilo BSD) que es una plataforma modular y flexible para el análisis y la visualización de imágenes. 3D Slicer se amplía para permitir el desarrollo de herramientas de procesamiento tanto interactivas como por lotes para una variedad de aplicaciones. [4]
3D Slicer proporciona registro de imágenes , procesamiento de DTI (tractografía de difusión) , una interfaz para dispositivos externos para soporte de guía de imágenes y renderizado de volumen habilitado para GPU , entre otras capacidades. 3D Slicer tiene una organización modular que permite la incorporación de nuevas funciones y proporciona una serie de funciones genéricas que no están disponibles en las herramientas de la competencia. [ cita requerida ]
Las capacidades de visualización interactiva de 3D Slicer incluyen la capacidad de mostrar cortes de imagen orientados arbitrariamente, construir modelos de superficie a partir de etiquetas de imagen y renderizado de volumen acelerado por hardware. [ cita requerida ] 3D Slicer también admite un rico conjunto de funciones de anotación ( fiduciales y widgets de medición, mapas de color personalizados). [ cita requerida ]
Las capacidades de Slicer incluyen: [5]
- Manejo de imágenes DICOM y lectura / escritura de una variedad de otros formatos
- Visualización interactiva de imágenes volumétricas de Voxel , mallas poligonales y representaciones de volumen
- Edición manual
- Fusión y co-registro de datos utilizando algoritmos rígidos y no rígidos
- Segmentación automática de imágenes
- Análisis y visualización de datos de imágenes del tensor de difusión
- Seguimiento de dispositivos para procedimientos guiados por imágenes.
Slicer está compilado para su uso en múltiples plataformas informáticas, incluidos Windows , Linux y macOS .
Slicer se distribuye bajo una licencia de código abierto, gratuita y estilo BSD . La licencia no tiene restricciones sobre el uso del software en proyectos académicos o comerciales. Sin embargo, no se afirma que el software sea útil para ninguna tarea en particular. Es responsabilidad exclusiva del usuario garantizar el cumplimiento de las normas y reglamentaciones locales. La rebanadora no ha sido aprobada formalmente para uso clínico por la FDA en los EE. UU. Ni por ningún otro organismo regulador en otro lugar.
Galería de imágenes
Procesamiento de volumen acelerado por hardware con controladores nVidia (solo en Windows y Linux).
Módulo ProstateNav para biopsia de próstata asistida por robot guiada por resonancia magnética.
Izquierda: renderizado 3D. Derecha: sistema MR abierto
Visualización de algunas ROI basadas en atlas que corresponden a los principales tractos de fibras anatómicas. El atlas se proporcionó como parte de una descarga de DTI Studio .
Datos de alta resolución adquiridos en un imán de 3 Tesla y posprocesados mediante un procedimiento de seguimiento automático.
Generación de atlas de materia blanca de alta dimensión y análisis de grupos: resultado de la segmentación automática de sujetos novedosos.
Modelado específico del paciente en un paciente con cardiopatía congénita.
Izquierda: modelo tridimensional de subdivisiones del elevador del ano que incluyen el hueso púbico y las vísceras pélvicas. Derecha: el mismo modelo sin el pubis.
Parcelaciones corticales derivadas de imágenes SPGR obtenidas de un paciente con tumor.
Colocalización intraoperatoria utilizando imágenes iMRI y software 3-D Slicer.
Historia
Slicer comenzó como un proyecto de tesis de maestría entre el Laboratorio de Planificación Quirúrgica del Brigham and Women's Hospital y el Laboratorio de Inteligencia Artificial del MIT en 1998. [6] 3D Slicer versión 2 se ha descargado varios miles de veces. En 2007 se lanzó una versión 3 completamente renovada de Slicer. La siguiente refactorización importante de Slicer se inició en 2009, lo que hizo que la GUI de Slicer pasara de utilizar KWWidgets a Qt . La versión 4 de Slicer habilitada para Qt se lanzó en 2011. [7]
El software Slicer ha permitido una variedad de publicaciones de investigación , todas destinadas a mejorar el análisis de imágenes. [8]
Este importante proyecto de software ha sido posible gracias a la participación de varios esfuerzos financiados por los NIH a gran escala , incluidas las comunidades NA-MIC, NAC, BIRN , CIMIT, Harvard Catalyst y NCIGT. El apoyo financiero proviene de varias fuentes de fondos federales, incluidos NCRR , NIBIB , NIH Roadmap, NCI , NSF y el DOD .
Usuarios
La plataforma de Slicer proporciona funcionalidades para la segmentación, el registro y la visualización tridimensional de datos de imágenes multimodales , así como algoritmos avanzados de análisis de imágenes para imágenes con tensor de difusión , imágenes por resonancia magnética funcional y radioterapia guiada por imágenes . Se admiten formatos de archivo de imagen estándar y la aplicación integra capacidades de interfaz con software de investigación biomédica.
Slicer se ha utilizado en una variedad de investigaciones clínicas . En la investigación de terapias guiadas por imágenes, Slicer se utiliza con frecuencia para construir y visualizar colecciones de datos de resonancia magnética que están disponibles antes e intraoperatoriamente para permitir la adquisición de coordenadas espaciales para el seguimiento de instrumentos. [9] De hecho, Slicer ya ha desempeñado un papel fundamental en la terapia guiada por imágenes, se puede considerar que ha crecido junto a ese campo, con más de 200 publicaciones que hacen referencia a Slicer desde 1998. [10]
Además de producir modelos 3D a partir de imágenes de resonancia magnética convencionales, Slicer también se ha utilizado para presentar información derivada de la resonancia magnética funcional (usando la resonancia magnética para evaluar el flujo sanguíneo en el cerebro relacionado con la actividad neural o de la médula espinal ), [11] DTI (usando la resonancia magnética para medir la difusión restringida de agua en el tejido fotografiado), [12] y electrocardiografía . [13] Por ejemplo, el paquete DTI de Slicer permite la conversión y análisis de imágenes DTI. Los resultados de dicho análisis se pueden integrar con los resultados del análisis de resonancia magnética morfológica , angiografías por resonancia magnética y resonancia magnética funcional. Otros usos de Slicer incluyen paleontología [14] y planificación de neurocirugía. [15]
Desarrolladores
La Orientación para desarrolladores de Slicer ofrece recursos para desarrolladores nuevos en la plataforma. El desarrollo de Slicer se coordina en la lista de correo de Slicer-Devel, y un resumen de las estadísticas de desarrollo está disponible en Ohloh. [dieciséis]
3D Slicer se basa en VTK , una biblioteca gráfica basada en canalizaciones que se utiliza ampliamente en visualización científica y en ITK , un marco ampliamente utilizado para el desarrollo de la segmentación de imágenes y el registro de imágenes . En la versión 4, la aplicación principal está implementada en C ++ y la API está disponible a través de un contenedor de Python para facilitar el desarrollo y la visualización rápidos e iterativos en la consola de Python incluida. La interfaz de usuario está implementada en Qt y puede ampliarse utilizando C ++ o Python. [17]
Slicer admite varios tipos de desarrollo modular. Las interfaces personalizadas totalmente interactivas se pueden escribir en C ++ o Python. Los programas de línea de comandos en cualquier idioma se pueden empaquetar usando una especificación XML liviana , a partir de la cual se genera automáticamente una interfaz gráfica.
Para los módulos que no se distribuyen en la aplicación principal de Slicer, hay un sistema disponible para compilar y distribuir automáticamente para su descarga selectiva desde dentro de Slicer. Este mecanismo facilita la incorporación de código con diferentes requisitos de licencia de la licencia permisiva estilo BSD utilizada para el núcleo Slicer.
El proceso de compilación de Slicer utiliza CMake para crear automáticamente bibliotecas opcionales y de requisitos previos (excluyendo Qt). El ciclo de desarrollo central incorpora pruebas automáticas, así como compilaciones incrementales y nocturnas en todas las plataformas, monitoreadas mediante un panel en línea.
Dependencias externas
- VTK
- ITK
- CMake
- CPack
- Pitón
- Nrrd
- MRML
- IGSTK
- Qt
Ver también
- Analizar
- GIMIAS
- Lista de paquetes de software gratuitos y de código abierto
- Imita
Referencias
- ↑ Golby, Alexandra J. (5 de mayo de 2015). Neurocirugía guiada por imágenes . Prensa académica. ISBN 9780128011898.
- ^ Pieper S., Halle M., Kikinis R. SLICER 3D. Actas del 1er Simposio Internacional IEEE sobre Imágenes Biomédicas: De Nano a Macro 2004; 1: 632–635.
- ^ Adriaan, Germain (16 de agosto de 2011). 3dslicer . Editorial Brev. ISBN 9786136666464.
- ^ "Rebanadora 3D" . www.slicer.org . Consultado el 20 de septiembre de 2017 .
- ^ Pieper S., Lorensen B., Schroeder W., Kikinis R. El kit NA-MIC: ITK, VTK, Pipelines, Grids y 3D Slicer como plataforma abierta para lacomunidad de informática de imágenes médicas . Actas del 3er Simposio Internacional IEEE sobre Imágenes Biomédicas: De Nano a Macro 2006; 1: 698-701.
- ^ 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 (1998). "Volúmenes de resonancia magnética del lóbulo temporal inferior izquierdo en pacientes con esquizofrenia de primer episodio en comparación con pacientes psicóticos con trastorno afectivo de primer episodio y sujetos normales". La Revista Estadounidense de Psiquiatría . 155 (10): 1384–91. doi : 10.1176 / ajp.155.10.1384 . PMID 9766770 . S2CID 14136755 .
- ^ Fedorov; Beichel; Kalpathy-Cramer; Finet; Fillion-Robin; Pujol; Bauer; Jennings; Fennessy; Sonka; Buatti; Aylward; Molinero; Pieper; Kikinis (2012). "3D Slicer como plataforma de computación de imágenes para la red de imágenes cuantitativas" . Imágenes de resonancia magnética . 30 (9): 1323–41. doi : 10.1016 / j.mri.2012.05.001 . PMC 3466397 . PMID 22770690 .
- ^ "Búsqueda de literatura que muestra más de 9000 publicaciones que hacen referencia a 3D Slicer en Google Scholar" . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
- ^ Hata, N; Piper, S; Jolesz, FA; Tempany, CM; Negro, PM; Morikawa, S; Iseki, H; Hashizume, M; Kikinis, R (2007). "Aplicación de software de terapia guiada por imágenes de código abierto en terapias guiadas por RM" . Computación de Imagen Médica e Intervención Asistida por Computadora . 10 (Parte 1): 491–8. doi : 10.1007 / 978-3-540-75757-3_60 . PMID 18051095 .
- ^ Para obtener una lista de publicaciones que citan el uso de Slicer desde 1998, visite: http://www.slicer.org/publications/pages/display/?collectionid=11
- ^ Archip, N; Clatz, O; Whalen, S; Kacher, D; Fedorov, A; Kot, A; Chrisochoides, N; Jolesz, F; Golby, A; Negro, PM; Warfield, SK (2007). "Alineación no rígida de MRI preoperatoria, fMRI y DT-MRI con MRI intraoperatoria para una mejor visualización y navegación en neurocirugía guiada por imágenes" . NeuroImage . 35 (2): 609–24. doi : 10.1016 / j.neuroimage.2006.11.060 . PMC 3358788 . PMID 17289403 .
- ^ Ziyan, U; Tuch, D; Westin, CF (2006). "Segmentación de núcleos talámicos de DTI mediante agrupamiento espectral" . Computación de Imagen Médica e Intervención Asistida por Computadora . 9 (Parte 2): 807-14. doi : 10.1007 / 11866763_99 . PMID 17354847 .
- ^ Verhey, JF; Nathan, NS; Rienhoff, O; Kikinis, R; Rakebrandt, F; D'ambra, MN (2006). "Generación del modelo de método de elementos finitos (FEM) de datos de geometría ecocardiográfica 3D resueltos en el tiempo para volumetría de la válvula mitral" . Ingeniería Biomédica OnLine . 5 : 17. doi : 10.1186 / 1475-925X-5-17 . PMC 1421418 . PMID 16512925 .
- ^ http://openpaleo.blogspot.com/2009/03/3d-slicer-tutorial-part-vi.html
- ^ http://picasaweb.google.com/107065747472066371420
- ^ "cubos de marcha | óptica biomédica" . stef2cnrs.wordpress.com (en francés) . Consultado el 20 de septiembre de 2017 .
- ^ Detección y cuantificación de pequeños cambios en los volúmenes de resonancia magnética . 2014. p. 18.
enlaces externos
- Rebanadora