皮肤多光束性断层扫描系统

德国萨尔大学21日发表公报说，该校研究人员研发出能观察单个细胞内部情况的新型高精度激光断层扫描仪，可用于检验抗衰老产品效果以及分辨皮肤癌细胞病变等。 　　仪器发明者柯尼希介绍说，该仪器的分辨率比传统超声波仪器高上千倍，它不仅能观察单个细胞，甚至能观察线粒体等。借助此仪器能检验出防晒霜等抗衰老产品是否有效。它还能用以检验尼古丁、激素药物等对皮肤老化的影响。 　　此外，由于癌细胞在激光照射下会比健康细胞更亮，医生还能借助此仪器提供的三维图像判断皮肤癌患者的皮肤细胞是如何癌变的，而无需取下病人组织细胞进行分析。 　　柯尼希以该发明获得了德国贝特霍尔德莱宾格应用激光技术创新奖。

近日，重庆大学发布公开招标公告，预算900万元采购1套MicroCT（X射线微型计算机断层扫描系统），允许进口产品。招标项目详情如下：项目编号：CQU-SS-HW-2024-048项目名称：重庆大学MicroCT（X射线微型计算机断层扫描系统）采购预算金额：900.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：900.000000 万元（人民币）采购需求：购置MicroCT（X射线微型计算机断层扫描系统）1套技术要求：1.分辨率※1.1空间分辨率（spatial resolution）≤500nm，最小可实现的体素(voxel) ≤40nm；▲1.2在原位加载情况下可实现体素分辨率(voxel size)≤1.5μm的清晰扫描三维成像，原位加载装置的直径不小于145mm（投标时需提供实际样品的测试结果）；▲1.3 设备须配备闪烁体和光学物镜耦合技术，系统必须采用几何+光学两级放大的架构，以满足采购人对大样品进行局部高分辨率的成像需求。2.X射线源▲2.1封闭式透射型X射线源，最高工作电压≥160kV，最大功率≥10W；2.2封闭式射线源可以移动，移动范围（X射线方向）≥190mm；2.3配备手动X射线滤片转换支架，并包含12个以上滤光片；2.4 X射线源关闭12小时以上重新激活时间小于5分钟；2.5可进行长时间扫描，单次稳定扫描时间需≥24小时。3.探测器※3.1同时具备以下两种探测器：CCD探测器（像素数量≥2048×2048，像素尺寸≤15μm）和光电耦合物镜探测器（4个倍率的物镜探测器中必须包含0.4x，4x，20x和40x的物镜）；3.2物镜探测器可以移动，探测器系统移动范围≥280mm；▲3.3需要在0.4x物镜下能实现宽视场模式实现≥2048×2048像素成像和三维重构，增大横向断层扫描体积；▲3.4 0.4x物镜的三维视野:≥50mm。4.样品台4.1全电动控制4轴样品台；4.2 X轴运动范围：≥50mm；Y轴运动范围：≥100mm；Z轴运动范围：≥50mm；R轴：n×360°；4.3最大可测样品重量≥25kg；4.4最大可测样品直径≥300mm（X射线能穿透的情况下）。5.X射线防护系统※5.1为最大程度上防护，安全屏蔽室采用铅钢全封闭，不留有可视透明窗口，设备内部样品和工作情况通过机台内部可见光相机清晰观察；▲5.2 系统应具备硬件+软件的自动防撞机制，可通过可见光扫描快速获取样品形状和实际轮廓，根据样品形状和轮廓，自动对源、探测器位置进行限位，以保证硬件和样品安全。6.系统控制和功能▲6.1具有数据采集软件，三维断层扫描图像重构软件，3D视图软件；▲6.2可进行高级三维重构后视图展示与三维高级数据处理与分析，包括定量分析与统计分布、切片配准与图像滤波、三维图像数据分割与特征提取、多模态融合与分析、三维模型生成与导出，几何特征计算等（如可以实现三维数据处理，对样品三维数据结果进行相分割，孔隙率计算，裂纹及孔的尺寸统计与空间分布），并且可与其它三维软件兼容；▲6.3支持横向的宽场模式拼接功能（0.4x物镜下可以实现）；6.4支持定位放大扫描、导航式扫描功能；▲6.5配置一体化的人体工学摇臂操作台。※7.整体要求：设备主机总重量必须≤2600kg，满足现有场地最大承重安全要求。※（二）配置清单（不同厂家产品的配置名称与下表所列名称存在偏差时，满足功能需求即可）序号名称数量单位1X射线显微镜 主机台12160KV封闭式透射型X射线源套13高分辨CCD数字成像组件套14物镜探测器（包含0.4x，4x，20x，40x物镜）套154轴断层扫描马达样品台套16花岗岩工作台套17四门式辐射安全屏蔽罩套18机箱内部可见光相机套1924”LCD显示器套110人体工学用户操控台套111系统软件（包含数据采集、三维扫描、图像重构、3D视图）套112高速工作站套113对综合分辨率测试标样套114X射线过滤器（12个）套115样品座套116操作手册（印刷版和电子版）套117系统控制和图像采集工作站套1备注：“※”标注的技术需求为符合性审查中的实质性要求，投标文件若不满足按无效投标处理。“▲”标注的技术需求为重要技术需求，投标文件若不满足将按照评标因素中相关规定处理。未标注的技术需求为一般技术需求，投标文件若不满足将按照评标因素中相关规定处理。潜在投标人需于2024年03月08日至2024年03月15日（每天上午00:00至12:00，下午12:00至23:59）在“中国政府采购网（www.ccgp.gov.cn）”、“重庆大学政府采购与招投标管理中心（http://ztbzx.cqu.edu.cn）”获取招标文件，并于2024年03月29日10点00分（北京时间）前递交投标文件。 附件：重庆大学MicroCT（X射线微型计算机断层扫描系统）采购招标文件.doc

众所周知，软件重构算法是X射线三维断层扫描成像技术的重要基础。好的CT产品除了硬件条件优秀以外，还应配备优秀的重构算法。蔡司Xradia X射线断层扫描成像技术历经20余年的发展，在硬件方面精雕细琢、软件重构算法方面精益求精，使得产品系统能够一直保持成熟稳定的品质，并赢得了广大用户的青睐。为了满足广大用户对图像质量和工作效率的追求，蔡司在 Xradia 3D X 射线显微镜 (XRM) 或 Context 微米CT系统上推出高级重构工具箱（ART）,可在不牺牲图像质量下将扫描速度最多提高10倍或在相同速度下显著提高图像质量，将3D X射线断层扫描重构技术提升到一个新的高度。蔡司3D X射线高级重构（ART）包括OptiRecon、DeepRecon Pro 和PhaseEvolve模块。尤其最新推出的DeepRecon Pro 和PhaseEvolve模块采用了人工智能 （AI）技术，相对于基于"滤波反投影"或标准的FDK 算法的传统重构算法，实现了成像速度和成像质量的显著提高。 蔡司DeepRecon Pro蔡司 DeepRecon Pro 是一种基于AI的重构技术，可针对各种不同样品类型提供最多 10 倍的吞吐量或提升图像质量的优势，节约了大量的扫描时间。它适用于半重复和重复样品的工作流程，也可用于单独的某个样品。用户友好的界面可以让用户体验“一键式”对机器学习网络模型进行自我训练，然后可将训练的模型应用于类似样品的重构中。 蔡司 DeepRecon Pro 用于陶瓷基复合材料 （CMC） 样品，在不牺牲图像质量的情况下实现 10 倍的速度提升。这为原位研究提供更高的时间分辨率。左图为标准重构（FDK）：扫描时间9小时，3001个投影；中间图为标准重构（FDK）：扫描时间53分钟，301个投影：右图为蔡司DeepRecon Pro：扫描时间 53 分钟，301 投影。 蔡司 DeepRecon Pro 用于2.5D半导体中介层封装，在不牺牲图像质量的情况下实现 4 倍的速度提升，DeepRecon Pro的重构结果依然能观察到1um左右的裂缝，信噪比显著提升。左图为标准重构（FDK）：扫描时间2小时，1201个投影；中间图为标准重构（FDK）：扫描时间30分钟，300个投影：右图为蔡司DeepRecon Pro：扫描时间 30 分钟，300 个投影。蔡司 DeepRecon Pro 用于智能手表中的电池样品，相同的扫描时间下明显提升了图像质量，包括正极和负极材料图像质量都有明显提升。左图为标准重构；右图为蔡司DeepRecon Pro，扫描时间为6小时。 蔡司PhaseEvolve蔡司PhaseEvolve 是一种针对重构数据的后处理算法，它通过软件算法对低密度材料拍摄过程中因相位衬度产生的边界效应进行处理，以改进的成像结果的衬度的均一性，便于后续数据分割更准确的定量分析，可节约大量定量分析的时间。 蔡司 PhaseEnvolve应用于药物粉末样品。高分辨率或低电压成像可导致材料固有的图像衬度被相位效应所遮盖。蔡司 PhaseEnvolve有效去除相位增强的边缘，以增强材料衬度并改善图像分割。 左图为标准重构；右图为PhaseEvolve重构。ART模块适用范围：蔡司高级重构工具箱改进了数据采集和分析的流程，加快决策速度，适用于如电子半导体的失效分析、地球科学、制药、电池、工程材料和4D原位实验等研究，尤其适用于4D 原位研究中进行的相同参数多次扫描测试的情况，图像质量和样品扫描速度的两难问题通过蔡司高级重构工具箱可以得到很好的解决。 作为蔡司高级重构工具箱ART 的首批用户之一，荷兰乌得勒支大学地球科学系 Markus Ohl 博士说：“蔡司 DeepRecon Pro 提供了基于AI和神经网络技术的简单而强大的应用，用户无需了解深度学习技术，能非常容易的实现基于深度学习的 X 射线断层扫描重构。”蔡司OptiRecon、DeepRecon Pro 和PhaseEvolve模块都可在现有的蔡司 Xradia Versa 系列X射线显微镜 和Context 微CT上进行升级。蔡司客户体验中心已经安装升级就绪，欢迎感兴趣的新老用户们联系我们，体验基于AI技术高级重构功能带来的全新成像效果。