3D Slicer - 医学图像检测标注教程(矩形框)

对医学3D图像中的病灶区域进行Detection时，需要提供Bounding Box标签。3D Slicer(4.10.2)中的Segment Editor与Legacy/Editor都可以对三维体数据中的ROI进行矩形标签框注。Segment Editor较为方便，虽然这个模块本身是用于像素级Segmentation的标注，但是也可以用来标注ROI的矩形框。本文介绍如何使用3D Slicer的Segment Editor模块对DICOM格式的CT数据进行矩形框标注；标注过程中，每个流程都可能会出现问题，建议先随意地标记几张slice，然后导出保存。当整个流程没有出现问题时，再开始正式地标记。

一、安装软件

现在最新的3D slicer是4.10.2版本的，官网可以免费下载。https://download.slicer.org/，下载完成后点击安装包傻瓜式安装 (安装路径不能有中文)。
另外，如果电脑用户名user是中文的话，有可能会出现问题，例如最后导出的文件夹为空，解决方法：在3D slicer的导航栏里的Edit – Application settings里，修改Module – Temporary directory为全英文路径：

二、读取数据

打开3D slicer后，首先导入3D数据(DICOM格式)。

1. 将包含.dcm文件序列的文件夹直接拖入3D Slicer，导入文件路径不能有中文，选择reader:
   

   注意：一个病人有多个扫描的CT，选择薄层的，就是上图的S0004文件夹。

2. 导入完成后，点击弹窗的OK：
   
   然后会弹出DICOM Brower：
   
   如果没有自动弹出上图的DICOM Brower的话，点击3D slicer左上角的DCM按钮：
   

3. 在DICOM Brower中，先选中本次要打标注的case，选择的时候，左中右三列都要选择到。然后点击Examine，再点击load(有些3D slicer没有Examine按钮，这可能是因为安装的路径有问题，退出重新安装到全英文路径下):
   

4. 点击load之后，CT的三个维度的2D切片会出现在3D slicer中，退出DICOM Brower。3D slicer的左上视图为CT的横断面，我们在横断面中进行标注：
   

   一些基本的交互操作：https://blog.csdn.net/Huadong_eddy/article/details/80392595 (一定要看)

三、标注工具

1. 切换3D slicer的功能模块至Segment Editor：
   
   上图蓝色框内，Segmentation表示本次label volume的名字，Master volume表示右边正在显示的Volume的名字，按默认的就行。

2. 点击Add，新建一个类别的标签：
   

   一个Case只需要一个Segment就行，即只需要点击一次Add。

3. 下方的effects内，显示了很多种标注的工具，我们需要用到的有：
   
   初始是在None的状态下；Draw为画笔工具；Erase为橡皮擦工具。

4. 点击Draw画笔，可以看到该工具的操作方式：
   
   在横断面视图内，点击左键新加点，按住左键拖拽鼠标可以画线(加多个点)，点击右键可以将所有加的点闭合起来；按x键删除上一个点；按ctrl+z可以撤销上一组操作。

四、示例标注

1. 在横断面内，滚动鼠标浏览slice，找到有病灶的slice，可以通过前文链接里的那些交互操作方式改变窗宽窗位，或者放缩移动图像，来更加有效地查找病灶(注意有部分交互操作方式只有在None状态下才可以进行)，例如下图的右下方有个病灶：
   

2. 使用Draw工具，围绕着病灶左键点3-4个点，然后点击右键，生成一个比较扭曲的矩形包围住这个病灶就行了。
   左键点了四个点：
   
   右键生成闭合多边形(伪矩阵)：
   
   一个病灶区域就标好了。

   注意：虽然说在Detection时需要的是矩形框，但是只要所生成的多边形包围着病灶就OK了，后期把多边形转为矩形就行了，即包围多边形的最小矩阵。

   标注的要求：病灶区域的多边形，不是矩阵也行，也不需要严格地沿着病灶区域的边界画，把病灶区域给包围住就行，但是尽量不要把非病灶区域给包了。

3. 标完这个slice的病灶之后，滚动滑轮到下一张slice继续接着标就行，不需要在左边栏再次点击Add添加Segment。把这个Case的所有横断面slice都找一遍，然后把每张slice中的所有病灶区域用伪矩形框给标注出来就行了。

   注意：一个Case中，很多slice可能没有病灶，没有病灶的slice就不需要标了；有些slice会有多个病灶，就需要用多个伪矩形把每个病灶都标出来；大部分病灶会跨越多张slice。

4. 标注时，点击当前标签名字前面的小眼睛，可以选择显示/不显示标签；
   
   点击Segmentations可以调节标签的透明度：
   
   
   调完之后按Edit selected返回继续标注。

五、保存标注

把Case里所有横断面slice的所有病灶都标记完成之后，需要保存标签。

1. 切换至3D slicer的Data模块：
   

2. 选中刚刚的标签的名字，右键，选择Export visible segments to binary labelmap
   

3. 生成一个LabelMapVolume:
   

4. 选中并右键这个LabelMapVolume，选择Export to Dicom，即选择将标签导出为DICOM格式，会弹出Dicom Export弹窗：
   
   修改导出的保存路径后(使用全英文路径；不要用默认的路径，不然默认路径下只会生成.sql文件) ，点击Export，显示Export successful就成功了：
   

   检查一下导出的DICOM序列的文件夹，建议手动更改一下文件夹名字，改成病例的名字，以防多个病例之间弄混。

六、删除数据

当标记完一个case，并将标签成功导出之后，建议删除3D Slicer中的数据，以防标记下一个case时内存溢出。

1. 删除导入历史：在DICOM Brower里面，选中病例，右键，点击delete 1 selected patient：
   
2. 删除3D slicer中的数据：在Data模块里，将数据全部选中，然后右键Delete:
   
   删除3D Slicer中的数据并不会删除原始的在文件夹里的CT和已经导出的label。