Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Fremskynder mikro-CT-scanning

Mikrocomputertomografi eller "mikro-CT" er røntgenbilleder i 3D, ved den samme metode, som bruges til hospitals-CT (eller "CAT")-scanninger, men i lille skala med massivt øget opløsning. Det gør det muligt for videnskabsmænd og ingeniører at se inde i strukturer og afsløre skjulte hemmeligheder.

Mikro-CT-billeddannelse åbner en verden af ​​muligheder på tværs af brancher. Nu har det EUREKA-finansierede projekt Xamflow udviklet en innovativ softwareapplikation, der gør mikro-CT-undersøgelser mere effektive og mindre arbejdskrævende end før.

"Mikro-CT-scanning startede med menneskelige biologiske materialer, men i dag kan alt scannes, syntetiske materialer, små dyr, mad, mineraler, og fossiler f.eks. " siger Tor Hildebrand ejer af projektpartneren Imacomp AB med base i Sverige.

"Virksomheder ønsker at kontrollere den interne struktur af deres produkter uden at skulle ødelægge deres prøver, Hildebrand forklarer, "med mikro-CT-scanning, du kan kontrollere mikrostrukturerne i knogler, porøsitet af mad, og søg efter mikroanomalier i materialer".

En tidskrævende proces

Typisk, scanning ved hjælp af mikrocomputertomografi er en kompliceret proces, der kræver scanning af flere prøver.

"Hele processen er kompleks, tidskrævende og involverer mange manuelle trin, "forklarer Hildebrand, "der er meget skift mellem applikationer og værktøjer, bremse processen og øge omkostningerne og fejlkilderne, " tilføjer han.

På grund af denne kompleksitet var projektet nødt til at samle et konsortium af partnere med en række forskellige specialiseringer.

"Vi havde brug for et firma, der kendte scanningsprocessen, et firma, der udviklede hardwaren, et firma, der vidste, hvordan man analyserer billederne, en virksomhed, der kunne bygge hele backend-systemet, og en webudvikler."

Vi var i stand til at finde et team på fem forskellige virksomheder og institutter og bringe dem sammen for at starte dette projekt, "siger Hildebrand. Lucid Concepts AG med base i Schweiz håndterede visualiseringen og billedbehandlingsrammen.

De svenske virksomheder ImaComp AB og Capenta AB i Sverige var ansvarlige for arkitekturen af ​​det fulde system og udvikling af webapplikationer, henholdsvis.

To universiteter, KTH Royal Institute of Technology i Stockholm og University of Applied Sciences HSR i Rapperswil, Schweiz understøttet med klinisk analyse og distribueret billedbehandling.

Endelig, Scanco Medical AG baseret i Schweiz udviklede billedbehandlingshardwaren. "Det var et mangfoldigt team af mennesker og specialer, som hjalp os med at forblive fokuserede og motiverede gennem hele projektet, siger Hildebrand.

Automatisering af arbejdsgange

I sit hjerte, Xamflow -platformen er, faktisk, et værktøj til at automatisere komplekse arbejdsgange. Workflowautomatisering er et voksende marked, da virksomheder leder efter måder at strømline deres processer på for at spare tid og penge.

Når systemet er færdigudviklet og klar til kommercialisering, den kan modificeres til at understøtte forskellige domæner og kundebehov.

"Når vi har systemet klar til salg, kan vi tilbyde specialiserede moduler til at hjælpe organisationer med at løse deres komplekse eksamensproblemer, " forklarer Hildebrand.

Nu hvor projektet er afsluttet, bevæger Xamflow sig ind i en beta-testfase, hvor de første brugere har adgang til systemet for at give feedback og kommentarer.

Det internationale samarbejde var uvurderligt for Xamflows succes.

"Hvis du vil bygge en kompleks workflow-løsning som denne, har du brug for et mangfoldigt team af virksomheder og ekspertise. Finansieringen hjalp os med at bygge et konsortium, der kunne håndtere den mangfoldighed af funktioner, der er nødvendige, siger Hildebrand.

Partnerskabet er holdt sammen, efter at Xamflow har ansøgt om og vundet en anden bevilling, der bruger avanceret billedbehandling og kunstig intelligens til at hjælpe med at finde og identificere strukturer i 3-D-billeder til både kliniske og forskningsmæssige applikationer.

"Når du undersøger og scanner mennesker og dyr, er en af ​​de vigtigste ting at skitsere de indre organer og abnormiteter som tumorer, i en proces kaldet segmentering. "forklarer Hildebrand, "Du skal udtrække informationen fra scanningen for at stille en diagnose eller planlægge strålebehandling for eksempel."

Udnyttelse af kunstig intelligens

Xamflow er særligt velegnet til at hjælpe med at træne kunstige intelligensnetværk til at identificere forskellige væv og strukturer inde i mennesker og dyr.

"For at træne kunstig intelligens-netværk, du skal lave en masse scanninger og analysere en lang række forskellige vævsprøver. Xamflow er velegnet til at understøtte denne type scenarier og tilbyder derefter en brugervenlig måde at bruge de trænede netværk til at finde strukturer, siger Hildebrand.

Der er ingen tvivl om, at Xamflow ikke ville være på vej til succes uden finansieringen.

"Finansieringen gjorde det muligt for os at samle et team af specialister fra Europa for at bygge et komplekst, men stadig effektivt og brugervenligt system til avancerede 3D-undersøgelser i både industri og akademisk verden, " slutter Hildebrand.


Varme artikler