ITK-Snap 处理医疗影像

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0 引言

由于最近接触了医疗影像的相关领域,特此学习了医疗影像相关的知识,与传统的图像处理领域有许多的不同,医学图像数据采用DICOM格式
DICOM:(Digital Imaging and Communications in Medicine)即医学数字成像和通信,DICOM被广泛应用于放射医疗,心血管成像以及放射诊疗诊断设备(X射线,CT,核磁共振,超声等),并且在眼科和牙科等其它医学领域得到越来越深入广泛的应用,DICOM是部署最为广泛的医疗信息标准之一。参考自百度百科https://baike.baidu.com/item/DICOM/2171358?fr=aladdin

对于处理DICOM的软件有众多,本文章采用ITK-Snap来进行介绍。ITK-Snap的主要功能是对医学图像进行分割,包括2D与3D的分割,包括人工分割与半自动分割。本文主要介绍ITK-Snap的基本使用,包括基本功能的介绍,医学图像的查看以及医学图像的标注

ITK-Snap官网:http://www.itksnap.org/pmwiki/pmwiki.php, 官网提供下载

官网的例子:http://www.itksnap.org/pmwiki/pmwiki.php?n=Downloads.SNAP4

  1. ITK-Snap基本功能

1.1 ITK-Snap视图介绍

在刚开始使用软件的时候,可能上来就被该软件的视图搞蒙了,类似于咱们数学上的三视图,但是他是从CT扫描的视角观察的

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三个切片窗口分别为:

  1. 轴向面(Axial)
  2. 矢状面(Sagittal)
  3. 冠状面(Coronal)

  4. 常用的有轴向面与冠状面,可以帮助我们进行空间上的定位与标注

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  5. 显示一个主图

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  • 对当前进行截图

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  • 使用大小

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; 1.2 File菜单

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  • 常用的打开功能,这里不多介绍,会使用基本的软件路径打开即可
  • 重点介绍ITK-Snap特有的功能

  • Add Another Image 可以进行 不同DICOM文件的融合,比如不同段的CT扫描图像

  • save Image -> main Image 可以对文件进行另存
  • export 导出文件:
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  • Image Slice 单对切面的导出,导出的格式为png, 不包含标注的图像
  • Screenshot / Screenshot Series 将图片导出为截图的格式,包含了图片的标注信息。与导出切片不同,导出的截图与图像在软件中的显示是一样的,常用于一些图像的说明

1.3 Edit编辑菜单

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  1. Undo 撤销, Redo 重做
  2. Foreground LabelBackground Label 是不同标注之间的关系

; 1.3.1 个性化标注

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  • Active Label为激活的标签,表示当前使用的标柱类型,此时选择 label 1 为红色,说明使用红色进行标注
  • paint Over 为允许标注的范围, All labels 允许对所有的标签进行标注,包括覆盖之前的标注; All visiable label是对所有可见的标签进行标注,如图,红色所在的位置则不能标注,

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  • paint over续:使用 Active Label=Label1; paint Over=Clear Label标注时,只允许对没有标注的区域标注,如图,同样的,如果 paint over=Label1(red), active label = label3 则蓝色只能在红色上标注

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  1. Zoom 对区域进行缩放
  2. Layer 处理添加的不同的层,比如:CT扫描的不同段
  3. Slice Annotations -> Toggle.... 可以去掉视图的标注信息, Slice Annotations -> Annotation Preference 可以对标注的格式进行设置
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1.4 Segmentation 图像标注

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  1. Open Segmentation 打开标注的文件,标注的文件为 .nii格式,可以直接进行拖拽的方式来获取标注
  2. Save Another Segmentation 保存标注的图像,格式为 nii, 保存的标注格式,可以直接拖拽到原始图像中
  3. Unload Segmentation 可以将加载的标注去掉
  4. Export as Surface Mesh 将标签保存为 vtk文件
  5. Label Editor 对Label的相关属性进行编辑

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  1. Volumes and Statistics 获取空间的统计数据

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  1. Appearence 对标签进行处理, Appearence -> ToggleVisibility 隐藏所有的标签,再次选择则会返回; Increase / Decrease Opacity 增加/减少透明度,可以使得标签更明显
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; 1.5 Workspace

  • 主要用于保存工作空间,有时候工作没有进行完,使用保存的工作空间继续进行以前的工作
  • 保存的文件格式为: .itksnap

  • Tool 工具的使用

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; 2.1 Lager Inspect 查看图像的信息

  • 包括主图信息与标注信息

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  • Contrast可用于调整 窗宽窗位,主要是图像的对比度

  • Color Map 可用于调节显示的颜色,比如调节为伪彩,便于观察, 但常用的还是灰度图

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  1. infometadata展示图像的基本信息

2.2 Active Main Tool

  • 主要的标注工具

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  • Crosshiar Tool 即图像中的十字虚线定位点

  • Zoom/Pan Mode 用来缩放图像
  • Polygon Drawing Mode 多边形勾选区域,可以设定选定的模式,1)使用 Smooth curve 2) 使用 Polygon 多边形
  • PaintBrush Mode 用来涂画标注的区域
  • Active Contour Segmentation Mode 半自动进行区域的标注
  • Annotation Tool 可以标注图像上两点之间的距离,

; 3 人工分割

3. 1 多边形分割

  • 选择的曲线为Smooth curve

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  1. 使用多边形工具勾画以后,使用accept获取分割的区域
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  • 使用 paste last ploygon 应用最后的轮廓

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  1. 使用画笔工具进行涂画,选择不同的大小进行边界以及内容的填充, 选择边界自适应填充可以根据不同的CT值,来填充不同的区域

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  • 自适应画笔的效果

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  • 最终的效果
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; 4 半自动分割的步骤

半自动分割的基本过程:

  1. 使用矩形框进行框选,并在多个视图中确定区域
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  2. 在左侧进行3D分割

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  1. 看第二个视图, 蓝色为丢弃区域,白色为选择的区域,进行CT阈值的调节,来选择想要的部分。参数调整完毕后,选择next进行下一步操作

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  1. 在要扩散的区域选择点,进行自动扩散

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  • 观察到区域在不断的扩散

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  1. 3D的结果

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参考

  1. https://www.bilibili.com/video/BV1dK411F7jW
  2. https://www.bilibili.com/video/BV15B4y1A7ER/
  3. https://www.bilibili.com/video/BV1rL4y1p7gW
  4. https://www.bilibili.com/video/BV1634y1X7Nb

Original: https://blog.csdn.net/qq_44776065/article/details/122091276
Author: LiQiang33
Title: ITK-Snap 处理医疗影像

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