מאמר זה הוא חלק מהסדרה המקצועית על תהליך יצירת מודלים רפואיים תלת-ממדיים — משלב הסריקה ועד למודל מוכן לייצור. במדריך זה אדגים סגמנטציה חצי-אוטומטית של עצמות, שהיא לרוב הקלה ביותר לביצוע (כל עוד לא מדובר בשברים מורכבים).
ברקמות רכות התהליך דומה בשלביו, אך לרוב משלב יותר עבודה ידנית בשל טווחי HU חופפים יותר בין סוגי הרקמות. בנוסף, נראה בקצרה גם סגמנטציה אוטומטית מלאה בעזרת התוסף TotalSegmentator.
הערה: העקרונות המוצגים במאמר זהים כמעט בכל תוכנת סגמנטציה רפואית — ההבדלים העיקריים הם בממשק, בכלים הזמינים וביכולות האוטומציה. ההדגמה כאן מתבצעת ב-3D Slicer, תוכנה חינמית בקוד פתוח המשמשת קהילת רדיולוגים, מהנדסים רפואיים ומדענים ברחבי העולם. קישור להורדה בסוף המאמר.
1. פתיחת קובץ DICOM והגדרת תצוגה
טען את קובץ ה-CT ל-3D Slicer. עבור ל-Volume Rendering ובחר פריסט מתאים (למשל CT Abdomen) להתאמת הקונטרסט. ניתן לשנות קונטרסט ידנית לגרסה נוחה יותר לעבודה.
2. יצירת סגמנט חדש והגדרת צבע
עבור ל-Segment Editor, צור סגמנט חדש (Add) ובחר צבע בולט שיקל על זיהוי המבנה.
3. פילוח באמצעות Threshold
בחר בכלי Threshold לקביעת ערכי HU מתאימים לעצם (למשל מ-+150 ומעלה, בהתאם למקרה). ודא שאתה כולל את רוב העצם תוך מזעור רעשים מאזורי רקמה רכה.
4. ניקוי האזור בעזרת Islands
בחר Islands > Keep Selected Island, ולחץ על חלק העצם שברצונך לשמור. פעולה זו מסירה אוטומטית אובייקטים לא רצויים.
5. חיתוך ושמירה על אזור העניין בלבד
השתמש בכלי Scissors במצב Erase Outside. הקף את האזור המבוקש (לדוגמה: חוליות מותניות) כדי להסיר את השאר.
6. שיפור איכות המודל בעזרת Smoothing
שתי פעולות החלקה עוזרות: Closing (קרנל קטן) לסגירת חורים קטנים, ו-Median Smoothing (קרנל גדול) להחלקה כללית והפחתת רעשים.
7. סגמנטציה אוטומטית עם TotalSegmentator
כאשר נדרש לפלח מספר רב של מבנים, ניתן להשתמש בתוסף TotalSegmentator: מתקינים דרך ה-Extension Manager של 3D Slicer, מפעילים על קובץ DICOM, והכלי מחלץ עשרות מבנים אנטומיים באופן אוטומטי. תמיד נדרשת בקרה אנושית רפואית לתיקונים ולאישור סופי.
8. ייצוא לקובץ STL
עבור ל-Segmentations > Export ושמור את הסגמנט כקובץ STL, מוכן להדפסה או לעריכה בתוכנה אחרת.
טיפים מהשטח
- ככל שההגדרה הראשונית של ה-Threshold מדויקת יותר, כך זמן העריכה הידנית מתקצר.
- ברקמות רכות, מומלץ לשלב Threshold עם סימון ידני פרוסה-פרוסה באזורים מורכבים.
- עבודה עם רדיולוג או מנתח בשלב זה חוסכת חזרה לשינויים מאוחרים.
קישורים רלוונטיים
- 3D Slicer, Volume Rendering — תיעוד רשמי
- 3D Slicer, Segment Editor — מדריך סגמנטציה מלא
- TotalSegmentator — תוסף לפילוח אוטומטי מלא
- Hounsfield scale — ערכי HU בפענוח CT
- DICOM — פורמט קבצי הדימות הרפואי
- הורדת 3D Slicer