Microcomputertomografie of "micro-CT" is röntgenbeeldvorming in 3D, met dezelfde methode die wordt gebruikt bij CT-scans (of "CAT") van ziekenhuizen, maar op kleine schaal met een enorm verhoogde resolutie. Het stelt wetenschappers en ingenieurs in staat om in structuren te kijken en verborgen geheimen te onthullen.

Micro-CT-beeldvorming opent een wereld van kansen in verschillende sectoren. Nu heeft het EUREKA-gefinancierde project Xamflow een innovatieve softwaretoepassing ontwikkeld die micro-CT-onderzoeken efficiënter en minder arbeidsintensief maakt dan voorheen.

"Micro-CT-scanning begon met menselijke biologische materialen, maar tegenwoordig kan alles worden gescand, Synthetische materialen, kleine dieren, voedsel, mineralen, en fossielen bijvoorbeeld ", zegt Tor Hildebrand-eigenaar van projectpartner Imacomp AB in Zweden.

"Bedrijven willen de interne structuur van hun producten controleren zonder hun monsters te vernietigen, "Hildebrand legt uit, "met micro-CT-scanning, je kunt de microstructuren in bot controleren, porositeit van voedsel, en zoeken naar micro-anomalieën in materialen".

Een tijdrovend proces

Typisch, scannen met behulp van microcomputertomografie is een gecompliceerd proces waarbij meerdere monsters moeten worden gescand.

"Het hele proces is complex, tijdrovend en omvat veel handmatige stappen, " legt Hildebrand uit, "er wordt veel gewisseld tussen applicaties en tools, het proces vertragen en de kosten en bronnen van fouten verhogen, " hij voegt toe.

Vanwege deze complexiteit moest het project een consortium van partners met verschillende specialisaties bij elkaar brengen.

"We hadden een bedrijf nodig dat het scanproces kende, een bedrijf dat de hardware ontwikkelde, een bedrijf dat de beelden wist te analyseren, een bedrijf dat het hele backend-systeem zou kunnen bouwen, en een webontwikkelaar."

We waren in staat om een ​​team van vijf verschillende bedrijven en instituten te vinden en deze samen te brengen om dit project te starten, ", zegt Hildebrand. Lucid Concepts AG, gevestigd in Zwitserland, zorgde voor de visualisatie en het beeldverwerkingsraamwerk.

De Zweedse bedrijven ImaComp AB en Capenta AB in Zweden waren verantwoordelijk voor de architectuur van het volledige systeem en de ontwikkeling van de webapplicatie, respectievelijk.

twee universiteiten, het KTH Royal Institute of Technology in Stockholm en de University of Applied Sciences HSR in Rapperswil, Zwitserland ondersteund met klinische analyse en gedistribueerde beeldverwerking.

Eindelijk, Scanco Medical AG, gevestigd in Zwitserland, ontwikkelde de beeldvormingshardware. "Het was een divers team van mensen en specialiteiten dat ons hielp om tijdens het project gefocust en gemotiveerd te blijven, ', zegt Hildebrand.

Werkstromen automatiseren

In zijn hart, het Xamflow-platform is, in feite, een tool voor het automatiseren van complexe workflows. Workflowautomatisering is een groeiende markt, omdat bedrijven op zoek zijn naar manieren om hun processen te stroomlijnen om tijd en geld te besparen.

Zodra het systeem volledig is ontwikkeld en klaar is voor commercialisering, het kan worden aangepast om verschillende domeinen en klantbehoeften te ondersteunen.

"Zodra we het systeem verkoopklaar hebben, kunnen we gespecialiseerde modules leveren om organisaties te helpen hun complexe onderzoeksproblemen op te lossen, ", legt Hildebrand uit.

Nu het project is voltooid, gaat Xamflow naar een bètatestfase, waarbij de eerste gebruikers toegang hebben tot het systeem om feedback en opmerkingen te geven.

De internationale samenwerking was van onschatbare waarde voor het succes van Xamflow.

"Als je een complexe workflow-oplossing als deze wilt bouwen, heb je een divers team van bedrijven en expertise nodig. De financiering heeft ons geholpen een consortium op te bouwen dat de diversiteit aan benodigde functies aankan, ', zegt Hildebrand.

Het partnerschap is bij elkaar gebleven nadat Xamflow een tweede subsidie ​​heeft aangevraagd en gewonnen die geavanceerde beeldverwerking en kunstmatige intelligentie gebruikt om structuren in 3D-beelden te helpen vinden en identificeren voor zowel klinische als onderzoekstoepassingen.

"Als je mensen en dieren onderzoekt en scant, is een van de belangrijkste dingen het schetsen van de inwendige organen en afwijkingen zoals tumoren, in een proces dat segmentatie wordt genoemd", legt Hildebrand uit, "Je moet de informatie uit de scan halen om bijvoorbeeld een diagnose te stellen of een bestralingsbehandeling te plannen."

Profiteren van kunstmatige intelligentie

Xamflow is met name geschikt om kunstmatige-intelligentienetwerken te helpen trainen om verschillende weefsels en structuren in menselijke en dierlijke lichamen te identificeren.

"Om de kunstmatige-intelligentienetwerken te trainen, je moet veel scans maken en een breed scala aan verschillende weefselmonsters analyseren. Xamflow is zeer geschikt om dit soort scenario's te ondersteunen en vervolgens een gebruiksvriendelijke manier te bieden om de getrainde netwerken te gebruiken voor het vinden van structuren, ', zegt Hildebrand.

Het lijdt geen twijfel dat Xamflow zonder de financiering niet op weg naar succes zou zijn.

"De financiering stelde ons in staat om een ​​team van specialisten uit Europa samen te brengen om een ​​complex maar nog steeds efficiënt en gebruiksvriendelijk systeem te bouwen voor geavanceerde 3D-onderzoeken in zowel de industrie als de academische wereld, ’, besluit Hildebrand.