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关于肺动脉、肺静脉、气管权重的开放及使用简易说明

对于胸外科医生而言,术前详细、认真的阅片对手术方案的规划至关重要。如果能快速、准确的对肺血管、气管进行三维重建,对于肺结节或肿瘤位置的判断将风更加便捷,特别是对小结节术前制定解剖型肺段切除提供一定的帮助。 周口市中心医院 胸外科 李荣耀 lryhdf@163.com


硬件支持(以英特尔CPU为例)

名称型号
处理器(CPU)i5 13600k或以上
内存48G或以上
图形显示卡(GPU)nvidia 4070ti Super 或以上,显存不少于16G
主板供电能力满足要求(主板御三家:华硕、微星、技嘉)
电源建议不低于800w

环境搭建

系统要求

  1. Linux系统(推荐),较常用的桌面linux系统多为Ubuntu系统,最新长期支持版本24.04

  2. window系统,如window10, window11。win7及win8可能不再兼容。

安装与图形显卡相对应的最新显卡驱动

Nvidia显卡驱动官方网站:下载最新版官方 GeForce 驱动程序

安装cuda及cuDNN

cuda 官网

官方网址:https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit

作用: CUDA 是 NVIDIA 推出的并行计算平台和编程模型,用于加速 GPU 计算任务(如深度学习、科学计算等)。

操作步骤:

  1. 选择适合你的操作系统(如 Linux/x86_64)。

  2. 根据显卡驱动版本选择对应的 CUDA 版本(需与驱动兼容)。

  3. 下载安装包(推荐使用 runfile 或 deb 格式)。

注意:Nvidia GeForce RTX 50 Series 显卡cuda版本 >= 12.8

cuDNN 官网

官网地址: https://developer.nvidia.com/cudnn

作用: cuDNN 是 NVIDIA 针对深度神经网络优化的 GPU 加速库,需与 CUDA 配合使用。

操作步骤:

  1. 注册/登录 NVIDIA 开发者账号(免费)。

  2. 选择与已安装 CUDA 版本兼容的 cuDNN 版本(例如 CUDA 12.x → cuDNN 8.9.x)。

  3. 下载对应系统的安装包(如 Local Installer for Linux)。

注意事项

  1. 版本兼容性:

    CUDA 版本需与 NVIDIA 显卡驱动兼容(可通过 nvidia-smi 查看驱动支持的最高 CUDA 版本)。

    cuDNN 版本必须与 CUDA 版本严格匹配(详见官网文档)。

  2. 安装建议:

    推荐使用官方文档指导的安装方式:CUDA 安装指南cuDNN 安装指南

  3. 验证安装:

    CUDA: 运行 nvcc -V 查看版本。

    cuDNN: 检查头文件和库是否成功安装(如 cudnn_version.h)。

安装python虚拟环境(Anaconda)

推荐使用Anaconda创建和管理Python虚拟环境

官方网址:https://www.anaconda.com/download

Conda 安装与初始化

安装

# 下载 Miniconda (推荐)
wget https://repo.anaconda.com/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh

# 安装
bash Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh

# 或者安装 Anaconda
wget https://repo.anaconda.com/archive/Anaconda3-2023.03-Linux-x86_64.sh
bash Anaconda3-2023.03-Linux-x86_64.sh

初始化Conda

# 初始化 conda (添加到PATH)
conda init

# 初始化特定shell (如bash, zsh)
conda init bash #Ubuntu系统推荐
conda init zsh

# 应用更改
source ~/.bashrc # 或 source ~/.zshrc

关闭默认的base环境

安装成功后打开终端一般默认进入conda的base环境,而我们通常不会这么做,建议关闭。

# 禁止自动激活base环境
conda config --set auto_activate_base false

python环境的基本操作

# 创建新环境
conda create -n myenv python=3.9

# 克隆环境
conda create --name myclone --clone myenv

# 激活环境
conda activate myenv

# 退出环境
conda deactivate

# 列出所有环境
conda env list

# 删除环境
conda env remove -n myenv

# 导出环境配置
conda env export > environment.yml

# 从文件创建环境
conda env create -f environment.yml

安装Pytorch

官方网址:https://pytorch.org/get-started/locally/

Pytorch安装选项

参照上图,根据自己的系统,计算机硬件,勾选符合要去的Command。比如我的操作系统为Ubuntu24.04,显卡驱动所支持的cuda最高版本为12.9,使用的语言为python,根据自己的选项,生成用于终端的安装命令。

pip install torch torchvision torchaudio --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu128

验证:

Pytorch验证

安装nnUNetV2

安装方法请根据官方提供的安装方法。具体见:https://github.com/MIC-DKFZ/nnUNet

推荐如下安装方式:

git clone https://github.com/MIC-DKFZ/nnUNet.git
cd nnUNet
pip install -e .

权重部署

  1. 创建好存放模型的文件夹。注意必须符合nnUNet的严格要求。以Ubuntu为例

    sudo mkdir -p /root/nnunet/nnUNet_raw/
    sudo mkdir -p /root/nnumet/nnUNet_preprocessed/
    sudo mkdir -p /root/nnumet/results/
  2. 添加环境变量

    Ubuntu系统编辑".bashrc",添加如下环境变量

    export nnUNet_raw="/root/nnunet/nnUNet_raw/"
    export nnUNet_preprocessed="/root/nnumet/nnUNet_preprocessed/"
    export nnUNet_results="/root/nnumet/results/"
  3. 将下载好的权重解压到"/root/nnunet/nnUNet_results "文件夹内,自此模型部署完成。

推理

  1. 最好在某一可读写文件夹内创建三个文件夹。用于推理过程中的输入和输出。文件夹命名方面无特殊要求。比如我创建的:

    mkdir -p /data/input/
    mkdir -p /data/out_cascade/
    mkdir -p /data/output
  2. 推理代码

    3d级联推理

    nnUNetv2_predict -d Dataset001_Lung -i /data/input/ -o /data/out_cascade/ -f 0 1 2 3 4 -tr nnUNetTrainer -c 3d_lowres -p nnUNetResEncUNetLPlans && nnUNetv2_predict -d Dataset001_Lung -i /data/input/ -o /data/output/ -c 3d_cascade_fullres -tr nnUNetTrainer -p nnUNetResEncUNetLPlans -prev_stage_predictions /data/out_cascade/

    3d_fullres推理

    nnUNetv2_predict -d Dataset001_Lung -i /data/input/ -o /data/output -f 0 1 2 3 4 -tr nnUNetTrainer -c 3d_fullres -p nnUNetResEncUNetLPlans

权重分享

  1. 权重的索取

    该权重开源,免费,为作者个人通过大量数据训练而成,如有需要,请联系作者本人,联系方式:lryhdf@163.com

  2. 权重的使用原则

    该权重虽免费,开源,任何使用者不得以此为基础用于商业目的。

    任何使用者都必须知道该权重的作者,任何使用者再次分享与他人的时候都必须携带权重作者的联系信息。(周口市中心医院 心胸外科 李荣耀 lryhdf@163.com)。如果该全权重对作者有些许帮助,还请使用者通过邮件方式对作者表示感谢。

  3. 免责声明

    限于用于该权重训练的数据有限,作者经济承担能力有限,权重在推理中尚不完全准确,建议同仁在术前规划过程中仅作参考。本权重作者不对可能的误差负责。

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