医疗从业者的福音,飞桨开源全流程3D医疗分割开发工具MedicalSeg

医学影像是临床疾病诊断的重要方式,高效精准的从影像中识别出器官结构或病变,是医学影像学中重要的课题。根据成像原理,医疗影像可以粗略分为两类:

  • 2D成像:一种是在可见光下获取的RGB彩照,如眼底彩照、皮肤彩照等
  • 3D成像:借助非可见光或其它物理效应,由计算机辅助成像,如CXR/DR(X-Ray),CT,核磁共振(MRI)等。如CT与MRI数据是多个2D切片沿第三个空间维度堆叠而成的。
其中,3D影像能够更直观辅助医生提升诊断效率。但医疗影像的读片工作对专业知识要求高,这样繁重且重复性较高的阅片工作,仅能由专业的影像科医生完成。另一方面,医疗影像在医学检查中愈发常见,对阅片专家的需求也在增加。随着深度学习技术的发展,我们看到了使用AI技术辅助医生快速分析阅片、减轻阅片工作负担的可能性。

为了更好地使用前沿AI技术辅助医生快速阅片分析、帮助患者更快地获得影像检查结果,百度飞桨PaddleSeg产研团队联合百度智慧医疗部、广州第一人民医院南沙医院放射科及其他社区开发者基于PaddleSeg开发了全流程 3D 医学图像分割工具MedicalSeg。

MedicialSeg以模块化的形式,提供了从数据处理、模型训练、可视化验证到部署的全流程。提供了高精度的VNet、UNet模型,支持 7 种不同
2.1 MedSys1.0功能 MedSys包括主页、视图、体绘制、面绘制、分割、图像、模型、测量、基准与各类算法等模块,其中 (1) 主页模块用于打开与保存工程文件;导入与导出各类图像与模型等文件;撤消与重做等操作及设置交互模式等; (2) 视图模块操作切面视图、三维视图与框架视图等,如用于查看背景图像、前景图像与标签图像(即分割图像)等; (3) 体绘制模块包括体数据、体绘制、颜色查找表与图像区域等子模块;其中体数据子模块用于设置图像绘制参数,如调整窗宽窗位与阈值等;体绘制子模块用于图像体绘制及其修剪等,其中体绘制算法包括经典光线投影法、三维纹理与GPU体绘制等;颜色查找表子模块提供多种颜色表,用于可视化与分割等;图像区域子模块操作区域对象,如创建、删除、隐藏与显示及调整区域对象等; (4) 面绘制模块用于设置面网格模型绘制参数与查看模型信息,如模型表面积与体积等; (5) 分割模块提供图像半自动分割工具用于图像交互分割,包括"默认工具"、"擦除工具"、"阈值工具"、"修改标签工具"、"涂画工具"、"绘画工具"、"水平集工具"、"矩阵工具"、"识别孤岛工具"、"修改孤岛工具"、"去除孤岛工具"、"保留孤岛工具"、"腐蚀工具"、"膨胀工具"与"模型生成工具"等;同时针对交互式图像分割提供特定撤消与重做机制,以避免内存溢出; (6) 图像模块包括图像分割、图像算法、图像工具与图像修正等四大功能,其中图像分割算法包括"Otsu阈值分割"、"区域生长分割"、"稳健统计分割"与"快速步进分割"等;图像算法包括"Otsu阈值处理"、"图像阈值处理"、"图像空洞填补算法"、"图像运算算法"、"图像去噪算法"、"数学形态学"与"图像与模型处理算法"等;图像工具包括"图像切割"、"棋盘处理"、"骨架提取"、"直方图匹配"、"图像重采样"、"合并图像标签值"与"标量图像重采样"等;图像修正功能包括"偏差修正算法"与"MRI布拉斯场校正"等; (7) 模型模块包括模型生成、模型优化与模型工具等四大功能,其中模型生成功能包括"模型生成器"、"标签图像平滑"、"模型-标签图像转换器"与"灰度图像模型生成器"等;模型优化算法包括"模型重构"、"模型削减"与"模型平滑"等;而模型工具包括"模型切割"、"模型镜像"、"模型合并"、"模型布尔"、"模型面连接"与"模型工具箱"等; (8) 测量模块主要用于二维与三维的长度与角度测量等; (9) 基准模块用于操作基准列表与基准(即种子点等); (10) 鼠标操作: 左键调整窗宽窗位;滑轮调节切面;中键移动位置;右键用于缩放; (11) 键盘操作: ‘r’重置视图;‘w’网格边显示形式;‘s’网格面显示形式;‘f’上一张图像切面;‘b’下一张图像切面;半自动分割时‘z’撤消、‘y’重做 ;等 此外,图像配准模块与模型变换模块也将于近期集成到MedSys软件。另外,在后续版本中将实现生理信号分析功能,目前生理信号分析算法也在改进中。
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