VivaCT 80

Mikrotomograf in-vivo vivaCT 80 oferuje największe pole widzenia i najlepszą rozdzielczość w swojej kategorii a jednocześnie jest bardzo elastycznym narzędziem do obrazowania przyżyciowego myszy, szczurów a nawet większych zwierząt np. królików.
VivaCT 80 charakteryzuje się wiązką stożkową o niskim kącie i mechanicznie regulowanym polem widzenia do uzyskania obrazów wysokiej jakości przy małej dawce promieniowania. Szybkie skany w średniej i małej rozdzielczości są możliwe dzięki nowoczesnej mechanice skanera.

Mikrotomograf vivaCT80 jest wyposażony w zintegrowane urządzenia monitorujące. Wymienne jednostki umożliwiają monitorowanie wielu zwierząt jednocześnie: podczas skanowania jednego zwierzęcia można podać narkozę i rejestrować temperaturę oraz akcję oddechową kolejnego. Zwierzę jest następnie umieszczane w skanerze ze swoją przystawką do bramkowania oddechowego zwiększając wydajność całego procesu.
Kamera do poglądu, ogrzewanie, monitorowanie temperatury otoczenia oraz bramkowanie oddechowe są zintegrowane w systemie i kontrolowane z poziomu panela dotykowego.

OPROGRAMOWANIE

SCANCO Medical dostarcza kompleksowe, zintegrowane oprogramowanie do
skanowania, analizy 3D, wizualizacji, zarządzania danymi i importu/eksportu danych. Zaletami oprogramowania są:

• Prosty w obsłudze interface
• Wspólna baza danych dla wszystkich aplikacji, zapewniająca integralność danych
• 64-bitowa implementacja wspierająca duże zestawy danych
• Zautomatyzowany skrypt przetwarzający powtarzające się zadania
• Skrypty użytkownika do indywidualnych analiz
• Elastyczne generowanie raportów dla pojedynczych pomiarów lub kompleksowych badań
• Brak konieczności kopiowania danych pomiędzy modułami
• Eksport do formatu DICOM lub innych standardowych formatów

Standardowy pakiet może być rozszerzony o zaawansowane i sprawdzone oprogramowanie do analizy elementów skończonych.

SKANOWANIE

Program do skanowania zawiera zaawansowany interfejs do zarządzania parametrami skanowania takimi jak energia i intensywność wiązki rentgenowskiej, rozdzielczość, czas pomiaru oraz żądana kalibracja gęstości.
Ustawienia parametrów mogą zostać zapisane w bazie danych jako pliki kontrolne do wykorzystania przy dużych projektach, zapewniając, że wyniki mogą być miarodajnie porównywalne. Ponadto ustawienia z wcześniejszych eksperymentów mogą być wykorzystanie ponownie.
Skanowanie może być wykonywane zarówno interaktywnie za pośrednictwem interfejsu użytkowania lub w trybie seryjnym. W trybie seryjnym ustawienia i pozycja skanowania dla wielu próbek są zdefiniowane w ramach jednej sesji i są wykonywane sekwencyjnie bez nadzoru użytkownika. Tryb seryjny jest wyjątkowo przydatny przy korzystaniu z automatycznego podajnika próbek.
Rekonstrukcja danych 3D z poszczególnych projekcji, uwzględniając korekcję efektu utwardzania wiązki, jest wykonywana automatycznie po zakończeniu każdego stosu obrazu wiązki stożkowej.

REKONSTRUKCJA

Mikrotomografy SCANCO Medical generują obrazy o bardzo wysokiej jakości, niezbędnej do wykonania rzetelnej analizy ilościowej. Standardowe protokoły akwizycji i rekonstrukcji obrazu obsługują duże ilości projekcji, z małym odseparowaniem kątowym dostarczając obrazy z wysokim współczynnikiem sygnału do tła i o wysokiej rozdzielczości, które są podstawą do wykonania dokładnej i powtarzalnej analizy ilościowej 3D.

Zadania rekonstrukcji są automatycznie dystrybuowane pomiędzy wszystkie dostępne procesory znajdujące się stacjach obliczeniowych i są wykonywane równolegle do procesu skanowania i innych zadań. W przypadku stosowania wielu komputerów połączonych w klaster zadania rekonstrukcji są rozdzielane pomiędzy większą ilość procesorów, co zmniejsza czas przetwarzania danych.

Poniższa tabela przedstawia wymagany czas rekonstrukcji typowych obrazów na jednym procesorze:

REKONSTRUKCJA WSPOMAGANA PRZEZ GPU

System wspomaganej rekonstrukcji przez GPU jest opcjonalnym modułem do szybszej rekonstrukcji obrazu. Oprogramowanie do rekonstrukcji SCANCO GPU jest w pełni zintegrowane w przepływie danych mikrotomografu i działa automatycznie bez nadzoru użytkownika.

System oparty na GPU rekonstruuje obrazy do 120 razy szybciej w porównaniu do standardowego oprogramowania do rekonstrukcji działającego na jednym rdzeniu procesora. Dodatkowo uwalnia zasoby dla zadań analizy.

Obrazy po rekonstrukcji wspomaganej przez GPU są w pełni kompatybilne z obrazami po rekonstrukcji z wykorzystaniem standardowego oprogramowania opartego na CPU.

Do rekonstrukcji wspomaganej przez GPU Scanco korzysta z akceleratorów GPU firmy NVIDIA

ANALIZA 3D

Skany z mikrotomografu są przedstawiane w oprogramowaniu do ewaluacji w projekcjach XY, XZ, YZ i 3D MPR (Mliti-planar reformatting). Gęstość materiału może być przedstawiana w kilku jednostkach m.in. HA/ccm, Hounsfield, a profile gęstości mogą być sprawdzane interaktywnie. Dodatkowo odległości mogą być mierzone zarówno w 2D jak i 3D.

Regiony oraz objętości zainteresowań (ROI i VOI) mogą być w prosty i elastyczny sposób definiowane poprzez rysowanie konturów na poszczególnych projekcjach, z półautomatycznym morfowaniem konturów pomiędzy projekcjami. Ponadto do definiowania ROI/VOI wokół regionów beleczek kostnych dostępna jest automatyczna procedura.

Ewaluacja skanów 3D jest obsługiwana przez IPL (Image Processing Language), zaawansowane, oparte na skryptach narzędzie do analizy trójwymiarowej. Standardowe skrypty do ewaluacji są dostępne dla różnych analiz m.in. ilościowa ewaluacja kości korowej i beleczkowej. Analiza jest wykonywania w nie-interaktywnym trybie seryjnym, w celu usprawnienia przepływu danych podczas analizy dużych zbiorów danych.

Indywidualne protokoły analizy mogą być interaktywnie zaprojektowane z wykorzystaniem linii poleceń w IPL. Takie protokoły, po weryfikacji mogą być zakodowane jako skrypty do ponownego wykorzystania

Podsumowanie cech:

• osie podglądu skanów: XY, XZ, YZ i 3D MPR
• Pomiary odległości (2D/3D)
• Profil gęstości 2D

Funkcje przetwarzania obrazu:

• Segmentacja i filtrowanie
• Separacja i kombinacja histogramów obiektu
• Regularne lub nieregularne regiony zainteresowań (ROI/VOI)
• Automatyczne konturowanie i morfowanie 3D (VOI)
• Histomorfometria 2D i 3D
• Oznaczanie komponentów
• Erozja – dylatacja
• Rejestracja objętości

Pomiary gęstości (2D/3D)

• W zdefiniowanych regionach, w zakresie od pojedynczego voxel`a do całych objętości
• Kilka jednostek dostępnych (Hounsfield i mg HA/ccm, fantom do kalibracji HA jest dostarczany wraz z mikrotomografem)

WIZUALIZACJA

Moduł wizualizacji wykonuje zaawansowane renderowanie 3D dużych zestawów danych wykorzystując wysokiej jakości algorytmy śledzenia promieni. Sekwencje obrazów mogą być generowane automatycznie do tworzenia animacji
Kluczowe cechy:

• Perspektywa
• Transparencja
• Rozjaśnianie i cieniowanie
• Cięcie płaszczyzn
• Kodowanie koloru obiektów / wartości

ZARZĄDZANIE DANYMI
Zarządzanie obrazami jest integralną częścią oprogramowania SCANCO Medical, zwiększające produktywność pracy. Dane pomiarowe mogą być dowolnie transferowane pomiędzy dyskami i napędami magnetycznymi zgodnie z potrzebami oraz ze śledzeniem zmian w bazie danych. Bezpieczeństwo danych jest zapewnione poprzez oddzielenie danych surowych od archiwalnych zrekonstruowanych skanów poprzez ich zapisanie na różnych nośnikach.

Okresowe kopie zapasowe bazy danych pomiarów i ustawień skanera są wykonywanie jednym kliknięciem myszy.

Kluczowe cechy:

– archiwizowanie i pobieranie obrazów pomiędzy dyskami i napędami magnetycznymi
– Proste wykonywanie kopii zapasowych za pomocą jednego kliknięcia myszą

IMPORT / EXPORT DANYCH
Oprogramowanie zawiera rozszerzony zestaw procedur importu I eksportu danych z I do formatu zgodnego z urządzeniami SCANCO Medical. Obrazy mogą być wyeksportowane w szerokim zakresie standardowych formatów do wykorzystania w prezentacjach i dokumentach a całe zestawy danych mogą być wyeksportowane w formatach DICOM, JPEG, TIFF lub STL do wykorzystania w oprogramowaniu innych dostawców.

Sekwencje obrazu DICOM jak również dane surowe pochodzące z innych urządzeń mogą być zaimportowane w celu analizy danych przy pomocy wysokowydajnych narzędzi do analizy 3D SCANCO Medical.

ZDALNY DOSTĘP

Urządzenia do mikrotomografii SCANCO Medical udostępniają kilka wydajnych mechanizmów umożliwiających zdalny dostęp do danych skanowania i wyników znajdujących się na innych komputerach. Zdalnie można również obsługiwać urządzenie, wykorzystując swoje osobiste komputery z dowolnym systemem jako terminale do uruchomienia procedur skanowania, rekonstrukcji oraz analizy.

Współdzielenie plików Windows (SAMBA) i FTP (File Transfer Protocol) umożliwiają dwukierunkowe przekazywanie plików. Na każdym systemie microCT SCANCO Medical jest uruchomiony dedykowany serwer sieciowy dzięki któremu można przeglądać dane skanowania. Oprócz możliwości podglądu wyników analizy dostępny jest również podgląd pojedynczych projekcji, narzędzie bardzo przydatne podczas dyskusji odbywających się z dala od laboratorium

Wszystkie programy SCANCO Medical są dostępne za pośrednictwem SSH (Secure Shell) oraz serwera X11. Programy obsługujące te protokoły są dostępne na platformach Windows, Linux, Unix, Apple Mac.