Medical 3D Viewer for VS Code

ローカルの DICOM 白黒画像を 2D 表示し、DICOM CT シリーズと NIfTI-1 ボリュームを VS Code 内で 3D 表示する拡張機能です。Axial・Coronal・Sagittal の断面と、WebGL2 を使った 3D ボリュームを表示できます。DICOM CT では、同じ Frame of Reference を参照する RT Structure Set と、対象CTに対応するLIDC XMLの輪郭も重ねられます。

研究・開発用途専用です。診断や治療方針の決定には使用しないでください。

インストール

Marketplace で公開された後は、VS Code の拡張機能ビューで「Medical 3D Viewer」を検索してインストールできます。VSIX ファイルを受け取った場合は、拡張機能ビューの「…」メニューから「VSIX からのインストール」を選びます。

デスクトップ版 VS Code 1.90.0 以降が必要です。3D 表示には WebGL2 に対応した GPU が必要です。DICOM 単一画像の 2D 表示には WebGL2 を使用しません。Web 版 VS Code、Remote SSH、Codespaces での動作は対象外です。

使い方

DICOM画像

1. ローカルの .dcm、.dicom、.ima ファイルを VS Code で開くと、そのファイルだけを2D表示します。CTに限らず、レントゲン（DX・CR）などの非圧縮・単一フレームの白黒画像に対応します。シリーズ全体の走査は行いません。拡張子の大文字表記にも対応します。
2. CTシリーズ全体を3D表示する場合は、2D画面の右側にある Load series in 3D ボタンを選びます。このボタンはCT画像にだけ表示します。

表示中の画像が属するシリーズを3D表示します。同じフォルダー以下を走査し、シリーズと対応するRT Structure Set・LIDC CT XMLを読み込んで、同じタブを3D画面に切り替えます。走査では拡張子のないDICOMファイルも読み込めます。走査をキャンセルした場合やシリーズが見つからない場合は2D表示を維持します。

単一画像の2D表示では、スクロールで拡大・縮小、ドラッグでパン、Reset view で表示位置と倍率をリセットできます。画像にフォーカスすると + / - で拡大・縮小、0 でリセットできます。ウィンドウ幅・レベルはDICOM内の値（複数ある場合は先頭）を使用します。CTでは有効な値がなければ幅400・レベル40を使用します。CT以外では値がない場合や指定範囲と画素範囲の重なりが10%未満の場合に、画素の最小・最大値から自動調整します。右側の設定で変更できます。

2D表示には3D再構成用の位置・向きやシリーズ情報は不要です。Pixel Spacing、またはImager Pixel Spacingがある場合は画素間隔の縦横比を反映し、ない場合は正方形の画素として表示します。8・16ビット格納の白黒画像（有効ビット数は格納ビット数以下、14ビットを含む）、符号付き・符号なし、MONOCHROME1・MONOCHROME2に対応します。圧縮画像、カラー画像、複数フレームは未対応です。単一画像の2D表示ではRT Structure Set・LIDC XMLを読み込みません。ファイルサイズは64 MiB、画像は最大16,384画素／辺・16,777,216画素までです。

NIfTI

Explorer からローカルの .nii または .nii.gz ファイルを開きます。拡張子の大文字表記にも対応します。NIfTI はファイルを開くと断面と3Dを表示します。

表示後、右側の Load NIfTI labels でラベル用の .nii / .nii.gz を選ぶと、3方向の断面と3Dに色付きで重ね合わせます。ラベルごとのチェックボックスで表示を切り替え、Label overlay opacity で断面の透明度、3D ROI opacity で3Dの透明度を調整できます。Remove labels で解除できます。別のラベルファイルを読み込むと置き換わります。

ラベル値は0を背景とする非負整数で、背景以外は最大32種類です。すべてのラベルを断面と3Dに表示できます。画素値変換後の値を使用します。元画像と寸法・位置・向き・ボクセル間隔が一致する必要があり、自動リサンプリングは行いません。読み込みに失敗した場合は、元画像と既存のオーバーレイを維持します。

表示操作

• 断面画像上でスクロールするとスライスが移動し、Ctrl+スクロールで拡大・縮小できます。
• 3D ビューはドラッグで回転し、スクロールで拡大・縮小できます。
• 右側の設定でウィンドウ幅・レベル、表示プリセット、透明度、補間方法、切り出し範囲を調整できます。DICOM CT では ROI の表示も調整できます。
• 画像右上の拡大アイコンで表示領域を広げ、同じアイコンか Esc キーで戻せます。

3D読み込み中は画面上部に％表示と進捗バーを表示します。検証や3D ROIマスク生成など、進捗率が確定しない段階では不定の進捗表示になります。完了・キャンセル・エラー時にはバーを非表示にします。読み込み中は画面右上の Cancel loading で中断できます。大きなボリュームでは、画像の読み込みと 3D 表示に時間がかかることがあります。

対応データ

DICOM

• 単一フレームの白黒画像、DICOM Part 10 形式。2D表示はCT以外のモダリティにも対応します
• 非圧縮の Implicit VR Little Endian または Explicit VR Little Endian
• 2D表示は8・16ビット格納のMONOCHROME1・MONOCHROME2画像。3Dは従来どおり16ビット格納・有効12または16ビットのMONOCHROME2のCT Image Storageに対応し、Image Position (Patient)、Image Orientation (Patient)、Pixel Spacing が必要です
• CT と同じ Frame of Reference を参照する RT Structure Set の CLOSED_PLANAR 輪郭。2D 断面に輪郭線、3D ビューに半透明のボクセルマスクを表示します

圧縮画像、カラー画像、複数フレームには対応していません。3D表示ではEnhanced CT、CT以外のモダリティ、不等間隔・欠損・重複スライスも未対応です。3D で同時表示できる ROI マスクは先頭の 8 件までです。3D マスクは輪郭を最も近い CT スライスのボクセルに塗りつぶした近似表示です。

LIDC CT XMLの輪郭

CT画像の Load series in 3D で、同じフォルダー以下の .xml を自動検出します。XML単体を開く操作は不要です。

• LidcReadMessage のCT結節輪郭（unblindedReadNodule / roi / edgeMap）に対応します。
• Study・Series UIDとスライスの imageSOP_UID を照合し、画像座標をCTの患者座標へ変換します。
• 読影セッションごとに LIDC Reader 1: … のような別ROIとして表示します。読影者間の輪郭は統合しません。
• inclusion=FALSE の輪郭は3Dマスクから除外し、断面では破線で表示します。
• 断面には全ROIの輪郭を表示できます。3Dマスクは既存の上限どおり先頭8件です。
• 胸部X線用の IdriReadMessage / CXRreadingSession、点のみの注釈、結節評価値の表示には対応していません。
• XMLは最大16 MiB・輪郭点は1ファイルあたり100万点です。壊れたXMLや対応スライスのない輪郭は通知し、CT表示を継続します。

NIfTI

• NIfTI-1 の single-file 形式（.nii、gzip 圧縮された .nii.gz）
• 3 次元のスカラーボリューム
• uint8、int8、uint16、int16、uint32、int32、float32、float64
• little-endian と big-endian
• scl_slope / scl_inter による画素値変換
• sform または qform による位置・向き・ボクセル間隔。どちらもない場合は pixdim を使用します

NIfTI-2、pair 形式（.hdr / .img）、4 次元以上のデータ、複素数・RGB などの非スカラー型、shear を含む affine 変換には対応していません。

表示可能なデータ量は、拡張機能の読み込み上限、GPU メモリ、WebGL2 の 3D テクスチャ最大寸法に左右されます。3D 表示や拡大した断面表示は、表示サイズが大きいほど GPU・CPU の負荷が増えます。

データの取り扱い

DICOM と NIfTI の入力ファイルはローカルで読み取り専用として処理します。この拡張機能に外部送信やテレメトリーの機能はありません。DICOM の患者氏名・ID は画面とログに表示しません。RT Structure Set の ROI 名とLIDC XMLの結節IDは画面に表示されます。識別情報を含む ROI 名のデータを扱う際は注意してください。

開発と検証

このフォルダーを VS Code で開き、Ctrl+F5 で Extension Development Host を起動できます。デバッグ時は F5 を使います。初回は npm ci で依存パッケージをインストールしてください。ビルドは不要です。

Node.js が利用できる場合は npm test で、合成 DICOM・RT Structure Set・LIDC XML・ROI マスク・NIfTI を使った解析と幾何検証のテストを実行できます。

要件と受け入れ基準は REQUIREMENTS.md を参照してください。VSIX をインストールした状態での動作確認は実施済みです。検証した OS・VS Code バージョンの記録、Windows・macOS・Linux の 3 OS すべてでの検証と性能目標の測定は未完了です。