TotalSegmentator
用于对 CT 图像中超过 117 个类别进行分割的工具。它接受了各种不同 CT 图像(不同扫描仪、机构、协议等)的训练,因此应该适用于大多数图像。大部分训练数据集可以从Zenodo下载(1228 个主题)。您还可以在totalsegmentator.com上在线试用该工具。
一句话概要:TotalSegmentator
是在大型数据集上使用nnUNet V2
训练的一个AI模型,可以在CT数据上自动分割全身117个器官(见文末)!同时还可以分割部分血管,脑出血,胸腔积液等(后面会介绍)。
文章目录
- Totalsegmentator 版本
- Totalsegmentator python版安装
- 如何安装
- Totalsegmentator 快速使用
- Totalsegmentator 高级使用
- 1. 除了上述器官分割外,还可以分割下面的一些子任务
- 2. 分割单一器官或几个器官
- 3.预览分割结果
- 4.所有器官分割结果存在一个文件里面
- 5.批量处理所有图像
- 6. 在python中运行totalsegmentator
- Totalsegmentator可以分割哪些器官
Totalsegmentator 版本
一共有两个版本,各有千秋,选择适合自己的版本
3D Slicer版本
: 之前已经介绍过了,并且获得了广大朋友的喜欢。也是迄今为止Tina姐最受欢迎的教程。它的优势是提供了可视化的界面,自动分割完后,可以对结果进行实时修改。缺点是可调参数比python版少,只能one by one, 没法批量操作。且受网速影响,有的朋友在3D Slicer中并不能顺畅使用。
【公-众-号查看】
python版本
: 它的特点是一次安装好后,即可在终端使用少量命令进行批处理。也可以设置想要的分割哪些器官,不用全部分割。对编程能力有一定要求,且分割完的结果需要手动审阅修改。
接下来是 python 版本实战
Totalsegmentator python版安装
如何安装
TotalSegmentator 可在 Ubuntu、Mac 和 Windows 以及 CPU 和 GPU 上运行。由于它是个AI模型,最好是在GPU上安装,CPU上只有快速版本,分割又慢效果也差些
首先确保有如下依赖项:
- Python >= 3.9
- Pytorch >= 1.12.1
直接在终端(选择合适的虚拟环境)pip
pip install TotalSegmentator
Totalsegmentator 快速使用
使用TotalSegmentator -h
查看使用说明
快速分割一幅图像
TotalSegmentator -i ct.nii.gz -o segmentations`
- i: input image, 待分割的图像地址
- o: output image, 分割结果文件夹,不同的分割目标生成不同的文件
注意:允许将包含一名患者的所有 DICOM 切片的 Nifti 文件或文件夹作为输入
注意:如果您在CPU 上运行,请使用该选项--fast
或--roi_subset
来大大提高运行时间。
从交互界面可以看到,当你第一次调用TotalSegmentator
,它会先下载预训练好的模型。这需要一定的时间(取决于你的网络)。第二次使用就不会再下载了。整个分割过程不到1分钟。
这里自动分割结果按照不同器官进行存储。像我这样安装的是V1版本,因此仅分割了104个器官,就有104个分割文件。如图
将原始图像和你的目标器官加载进ITK-SNAP或者3D slicer等标注软件就可以进行手动修改。大大减少标注时间,提升标注效率
Totalsegmentator 高级使用
1. 除了上述器官分割外,还可以分割下面的一些子任务
通过在命令中增加-ta
参数即可:
TotalSegmentator -i ct.nii.gz -o segmentations -ta <task_name>
ta
可以为如下值
- total - 分割上述所有器官
- lung_vessels - 肺血管
- cerebral_bleed - 脑出血
- hip_implant - 髋关节植入物
- coronary_arteries - 冠状动脉
- body - 身体
- pleural_pericard_effusion - 胸膜心包积液
- liver_vessels - 肝血管
- bones_extremities - 骨骼四肢
- tissue_types - 组织类型
- heartchambers_highres - 心腔高分辨率
- head - 头部
- aortic_branches - 主动脉分支
- heartchambers_test - 心腔测试
- bones_tissue_test - 骨骼组织测试
- aortic_branches_test - 主动脉分支测试
- test - 测试
2. 分割单一器官或几个器官
在快速使用案例中,会自动分割所有器官,但实际应用中,我们可能只对其中的一个或几个器官感兴趣。分割太多耗时长,还占内存。这时候怎么处理?
只需要在命令后添加 -rs
参数
TotalSegmentator -i CT1202301051207_ZHOU_JUN/P_to_V.nii.gz -o CT1202301051207_ZHOU_JUN -rs liver
上述命令表示只分割肝脏,如需多个就括起来 [licer kindey_left pancreas]
中间用个空格分开
3.预览分割结果
通过生成所有类的 3D 渲染,让您快速了解分割是否有效以及失败的位置。只需要添加--preview
参数
TotalSegmentator -i CT1202301051207_ZHOU_JUN/P_to_V.nii.gz -o CT1202301051207_ZHOU_JUN/P_to_V_liver --preview
上述命令如果报错OSError: Can not find Xvfb. Please install it and try again
通过下面命令进行安装sudo apt-get install xvfb
讲真,我安装有问题,没解决(如上图)。其实我蛮需要这个功能的,为了解决这个功能,我把电脑都搞崩了,最后重装了驱动。有大佬解决滴滴我一下,TQ。
虽然没直接解决,我绕弯解决了。
如果环境有问题,我们可以直接用官方的docker。当然,前提是安装好了
docker run --gpus 'device=0' --ipc=host -v /absolute/path/to/my/data/directory:/tmp wasserth/totalsegmentator:2.0.0 TotalSegmentator -i /tmp/ct.nii.gz -o /tmp/segmentations
4.所有器官分割结果存在一个文件里面
我们之前的结果都是一个器官一个文件,想合并在同一个nii.gz文件,怎么办?
只需要添加--ml
参数,这将保存一个包含所有标签的 nifti 文件,而不是为每个类保存一个文件。在保存 nifti 文件期间节省运行时间
TotalSegmentator -i CT1202301051207_ZHOU_JUN/P_to_V.nii.gz -o CT1202301051207_ZHOU_JUN/P_to_V_seg --ml
其他
- –statistics:这将生成一个statistics.json包含体积(以 mm³ 为单位)和每个类别的平均强度的文件。
- –radiomics:这将生成一个statistics_radiomics.json包含每个类别的放射组学特征的文件。您必须安装 Pyradiomics 才能使用此功能 ( pip install pyradiomics)。
5.批量处理所有图像
以上的功能都仅是针对单个病人进行处理。显然在深度学习中,我们需要勾画几百上千个病人,如何对这些病人进行批量处理变得非常重要。这可不是官方提供的,Tina姐独家配方!!
假设你的数据在train–>patient–>p_to_v.nii.gz.这里有多个patient文件夹。需要对每个文件夹下的p_to_v.nii.gz进行分割。使用循环即可
for i in `ls`; do cd $i; TotalSegmentator -i P_to_V.nii.gz -o ./ --preview; cd ..; done
注意:仅针对LINUX系统,并且熟悉shell的同学。不然你直接复制我的命令可能得不到你想要的结果。
6. 在python中运行totalsegmentator
如果你不习惯用终端操作。你也可以在python中调用totalsegmentator
import nibabel as nib
from totalsegmentator.python_api import totalsegmentator
if __name__ == "__main__":
# option 1: provide input and output as file paths
totalsegmentator(input_path, output_path)
# option 2: provide input and output as nifti image objects
input_img = nib.load(input_path)
output_img = totalsegmentator(input_img)
nib.save(output_img, output_path)
Totalsegmentator可以分割哪些器官
- spleen(脾),kidney_right(右肾),kidney_left(左肾),
- gallbladder(胆囊),liver(肝),stomach(胃),
- pancreas(胰腺),adrenal_gland_right(右肾上腺),
- adrenal_gland_left(左肾上腺),lung_upper_lobe_left(左肺上叶),
- lung_lower_lobe_left(左肺下叶),lung_upper_lobe_right(右肺上叶),
- lung_middle_lobe_right(右肺中叶),lung_lower_lobe_right(右肺下叶),
- esophagus(食管),trachea(气管),
- thyroid_gland(甲状腺),small_bowel(小肠),
- duodenum(十二指肠), colon(结肠),
- urinary_bladder(膀胱),prostate(前列腺),
- kidney_cyst_left(左肾囊肿),kidney_cyst_right(右肾囊肿),
- sacrum(骶骨),vertebraeC1-S1(椎体,颈1椎体为C1类,胸1椎体为T1类,腰1椎体为L1类,依次类推),
- heart(心脏),aorta(主动脉),
- pulmonary_vein(肺静脉),brachiocephalic_trunk(颈总动脉干),
- subclavian_artery_right(右锁骨下动脉),subclavian_artery_left(左锁骨下动脉),
- common_carotid_artery_right(右颈总动脉),common_carotid_artery_left(左颈总动脉),
- brachiocephalic_vein_left(左肱头静脉),brachiocephalic_vein_right(右肱头静脉),
- atrial_appendage_left(左心房附属物),
- superior_vena_cava(上腔静脉),inferior_vena_cava(下腔静脉),
- portal_vein_and_splenic_vein(门静脉和脾静脉),
- iliac_artery_left(左髂动脉),iliac_artery_right(右髂动脉),
- iliac_vena_left(左髂静脉),iliac_vena_right(右髂静脉),
- humerus_left(左肱骨),humerus_right(右肱骨),
- scapula_left(左肩胛骨),scapula_right(右肩胛骨),
- clavicula_left(左锁骨),clavicula_right(右锁骨),
- femur_left(左股骨),femur_right(右股骨),
- hip_left(左髋),hip_right(右髋),
- spinal_cord(脊髓),
- gluteus_maximus_left(左臀大肌),gluteus_maximus_right(右臀大肌),
- gluteus_medius_left(左臀中肌),gluteus_medius_right(右臀中肌),
- gluteus_minimus_left(左臀小肌),gluteus_minimus_right(右臀小肌),
- autochthon_left(左本位肌),autochthon_right(右本位肌),
- iliopsoas_left(左髂腰肌),iliopsoas_right(右髂腰肌),
- brain(大脑),skull(头骨),
- rib_left_1-12(左肋骨1-12),rib_right_1-12(右肋骨1-12)
- sternum(胸骨),costal_cartilages(肋软骨)
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