貂头颅的高级CT成像

2023年10月5日 | Gina Naujokat

借助Comet YxlonFF35 CT检测系统及其先进的Vista功能,您只需选择所需的分辨率——快速且简单。通过节省宝贵时间,您可获得一流的扫描结果。了解其工作原理。

只需选择您需要的分辨率——快速又简单

图-1_系统中的颅骨

这一切始于智利大学提出的一项请求,该校希望了解先进的X射线技术——特别是配备了精密软件功能的高分辨率CT检测系统——如何支持他们的生物学研究。我们的应用专家选用该校收藏的一具貂类动物头骨,在FF35 CT系统上使用Vista软件包进行QuickScan演示,以呈现三维概览。 QuickScan模式是一种锥形束扫描技术,通过持续旋转样品的同时从各个角度捕获X射线图像。与需要反复停顿的QualityScan模式相比,该模式不仅节省了大量时间,还能提供足够的分辨率以供进一步分析。得益于直观的Geminy 用户界面,用户只需点击相应的图标即可选择程序,无论用户在CT检测方面的技能水平如何,都能轻松、快速地完成操作。

使用以下方式进行概览扫描

225 kV 微聚焦管
直射束
锥束
QuickScan 模式(连续旋转)
30 µm 体素尺寸
扫描时间 11:08 分钟

外部内容

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鼬鼠头骨 QuickScan 概览

重建的颅骨三维体积可在任何感兴趣区域进行切片,并可提取切片以获得二维图像。

图-2-颅骨
CT 体素的切片视图 1
图-3-颅骨
CT 体积切片视图 2
图-4_下颌骨-系统内

由于下颌骨未与颅骨固定,我们借此机会利用Vista软件包的两项新功能,进行了第二次独立的细节扫描。借助SmartGuard功能,我们精确定义了下颌骨的形状。 SmartGuard 专为可靠的防碰撞保护而设计,可实现检测部件的精确定位,从而获得最高的扫描分辨率和放大倍率。结合 VistaX 套件中的 ZoomScan 功能,系统将精确追踪该轮廓,确保在任何位置都与样品保持最近距离,并保证整个扫描过程达到最高分辨率。

特别对于平面测试件,VistaX SpeedMode 可提供极致的检测效率。平面的信息量最少,因此与倾斜位置和较厚区域相比,所需的扫描次数更少。SpeedMode 允许定义扫描步骤,在保持最高分辨率的同时,加速整个检测过程。

ZoomScan
ZoomScan 功能——顺应试样形状
SpeedMode
SpeedMode 功能——定义采集步骤

Detail scan marten mandible using

190 kV 纳米聚焦管
透射式 束
锥束
VistaX ZoomScan
Vista SpeedMode
5.34 µm 体素大小
扫描时间 22分14秒

使用VistaX ZoomScan和SpeedMode拍摄的高分辨率貂下颌骨图像

扫描结果令人印象深刻。

图5-下颌骨
CT 体素的切片视图 1
图6-下颌骨
CT 体积切片视图 2

貂的下颌骨细节

直接对比显示了细节分辨率的提升。

图7-下颌骨
图8-下颌骨
图9-下颌骨

上图:ZoomScan体积扫描的切片
下图:与QuickScan生成的颅骨概览切片的直接对比

图-10-下颌骨
图-11-下颌骨
图-12-下颌骨

Dragonfly 人工智能

细分市场的挑战

在这场令人印象深刻的演示之后,接下来要进行分割处理。扫描结果过于均匀。尽管分辨率低于6 µm,表现出色,但仍无法分辨出进行详细分析所需的颅骨细微结构。

回到X射线的基础知识,我们必须认识到,各种组织的密度极其接近,其灰度值也是如此。

传统的 8 位探测器可以显示265种灰度。

本案中使用的这种现代16位探测器,可以显示65,535种灰度。

人眼能够分辨出60到80种灰度。

没有任何人能够确定这些如此接近的阈值。

人工智能可以做到!

我们的团队技术精湛、经验丰富Dragonfly 软件成功地对深度学习模型进行了相应的训练,并取得了惊人的结果。

循序渐进地训练模型,让它看到你无法看到的东西

图-13-分割
图-14-分割
图-15-分割
Pic-16-分割
图-17-分割
Pic-18-分割
Pic-20-颅骨

外部内容

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图-19-颅骨

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