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三维 X 射线显微镜 (XRM)

生理监测子系统

可视化运动检测

生理监测子系统包含了动物视频监控,支持实时运动检测、心电图和呼吸检测并可以保持温度稳定。它还提供了TV摄像机(SKYSCAN 1278 5 Mp),安装在动物床的上方,并配有白色LED照明,可在扫描过程中实时生成动物图像。其软件可以对用户选定的图像区域的视频流进行分析,操作人员可将该区域定位到动物体上呼吸运动十分明显的部位。系统会将这些运动转换为运动波形,从而提供呼吸时标,实现时间分辨的显微CT重构。

动物床上的麻醉面罩与空气/气体流量传感器连接,可直接进行呼吸检测。动物仓上的心电图电极则接入灵敏的心电图放大器。接着,监测系统会将呼吸信号和心电图信号数字化,发送至计算机,并在屏幕上以实时曲线显示。操作人员可为每个信号分别选择增益和阈值,从而优化时标生成。

监测还包括通过供应加热气流,来保持温度稳定,从而使扫描中的动物的体温保持稳定,防止其在麻醉过程中体温过低。

4D时间分辨显微断层扫描成像

布鲁克显微CT开发的生理监测,为心脏和肺动态成像的时间分辨重构创造了参考时标。在4D(时间分辨)扫描模式下,它可使用记录到的生理监控时标,在扫描后,将在每个机架角度所拍摄到的多个投影图像,划分为呼吸或心脏时间段。这种划分创建的伪静态投影,会被作为独立的数据集重构,并生成相对于心脏或呼吸周期不同阶段的3D结果。

我们的可视化程序会载入所有重构的数据集,并可使整个重构容积在X-Y-Z维度上滚动,以及在时间维度上滚动,用以在受运动伪影影响极小的清晰重建图像中,演示心脏或肺部运动的动态。因为考虑到数据采集完成后,所有获得的数据都会进行分类,因此您无需重新扫描,就可通过根据生理监测时标进行的分类,对呼吸和心脏周期进行可视化。

全碳心电门控电极

动物仓带有专用电缆和电极夹,以便由集成于生理监测子系统的灵敏放大器检测心电图信号。心电图的接线采用了由布鲁克显微CT专门开发的心电图布线和电极,不含任何金属部件。其线缆和电极采用了先进的碳纤维导电部件,其吸收的X射线与动物组织吸收的X射线相似,因此图像质量不打折扣。