3D Slicer

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]

3D Slicer

原作者	The Slicer Community
当前版本	5.8.1（2025年3月2日）[1]
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

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]

• 处理DICOM格式的影像，并支援读取/写入其他种类的格式
• 支援多边形网格、二维多平面重建以及立体渲染的视觉化
• 手动编辑影像
• 自动进行影像分割
• 扩散张量磁振造影（Diffusion Tensor Imaging,DTI）的数据分析和视觉化。

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）。
• 
  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。
• 
  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。
• 
  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。
• 
  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

• VTK
• Python
• QT
• CMake
• MPR