3D Slicer之肾肿瘤三维重建

前言

对于一名泌尿外科医生，常需要将患者的影像资料进行三维重建，这不仅可以更形象直观的了解病变解剖关系、结石位置，而且可用于术前的手术规划、与患者交流等。CT或MRI室同事虽然可以帮我们完成这部分工作，但有时我们所希望重建的图像，他们不能完全了解。

可不可以自己对影像资料进行三维重建呢？答案是肯定的，这就是3D Slicer软件，我第一次偶然接触是2013年，苦于当时全英文的界面、复杂的操作，没有继续学习。近期，再次关注3D Slicer，惊喜的发现在我国神经外科领域，已经广泛关注。现将我的一点学习心得分享给大家，抛砖引玉，希望共同推进3D Slicer在泌尿外科的应用。

3D Slicer介绍

3D Slicer由美国国立卫生研究院和全球开发者社区支持研发，它是一个免费开源的三维可视化医学图像处理、信息分析软件，至今已有20余年，而且还在不断更新中。

需要注意的是，此软件仅为研究目的而设计，未经食品药品监督管理局（FDA）或其他机构审查或批准用于临床。

软件下载和安装

第一步 CT或MRI数据导入

影像资料的获取

CT导入软件

将在CT室获取的患者CT资料（这里以我曾拷贝的一个左肾错构瘤患者为例），拷贝到电脑上（在电脑上的路径不能有中文），通过CT室拷贝的文件夹里面AquariusFreeViewer软件，可以查看那个文件夹是动脉期。

打开软件，将文件夹拖入软件内，会分别弹出这两个窗口，都选择“OK”。

导入成功后的软件界面是这样子滴的：

第二步 肾脏及动脉的三维重建

软件上面的工具栏Modules，如图所示，选择Volume Rendering。

依次按下图的①-③步骤操作。

点击软件上面的居中图标，就可以看到重建的三维图像了。

第三步 肿瘤的三维重建

对肿瘤进行建模（即在CT片上把肿瘤标记出来），才能三维重建，此步是重点，也是难点所在。建模的方法有很多种，这里以画笔法(PaintEffect)建模为例说明。

首先按照①、②步骤操作。标准化CT片的灰度。

按照①、②步骤操作。建模前软件界面的准备。

为建模的肿瘤新建一个标签，如图所示。

点击“PaintEffect”（画笔），在“Threshold Paint”处打钩，选择合适的阈值范围。在“Sphere”打钩，这将会使以3D方式染色。

然后在肿瘤所在的位置涂色，在其中一层涂色后，软件会在其他层自动涂色，但这个并不完美，需要每一层查看并补涂色。

有些涂色可能位于肿瘤的外面，此时可以用橡皮擦功能去除。对肿瘤区域涂色完毕后，点击“Merge And Bulild”图标，此时，对肿瘤的建模完成。

第四步 肾脏及肿瘤同时三维重建

再次进入“Volume Rendering”模块，Volume处选择第一个数据（总的数据），并将前面的眼睛图标点开。

选择三维重建的模板，比如“CT-Coronary-Arteries-2”。

通过ROI功能，可以调节三维图像的显示范围。

这是我们重建后的图像，漂亮的不像实力派。用鼠标拖动，探索之旅开始......。

结束语及展望

随着3D打印、增强现实（AR）及机器人等技术的快速发展，基于医学影像的术前规划、手术虚拟演练，以及影像引导的治疗(image-guided therapy， IGT)与外科手术导航(Image-guided surgery，IGS)相结合，已逐渐成为外科发展趋势。术前对医学影像的处理如三维重建，是必备的一个步骤，是外科医生需掌握的一项技能。

以上对肾脏、肾动脉及肿瘤的三维重建，只是3D Slicer软件在泌尿外科非常简单的应用，希望对3D Slice软件感兴趣的泌尿外科同道相互交流，共同促进3D Slice在泌尿外科的应用。

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附

使用说明：https://www.slicer.org/wiki/Documentation/Nightly#Modules_by_name

官方教程：https://www.slicer.org/wiki/Documentation/4.8/Training

目前网络上一些资源：http://www.360doc.com/userhome/36410437、http://www.cnblogs.com/mat-wu/，非常感谢各位老师共享资料。