在Kitware,我们为医疗和生物医学业务部门的公司提供协作研究、开发和技术集成服务。我们与这些公司合作,简化其内部软件和数据分析流程,生成原型以筹集风险资本或进行首次人体试验,并研究算法以升级现有商业产品。

作为我们与客户合作开发的许多应用程序系列的一部分,本文重点介绍了我们与声纳音量这些工作的重点是为小动物建立一个高通量、基于超声波的光学成像系统原型,以加速临床前药物研究。

SonoVol是北卡罗来纳大学教堂山分校的一家分拆公司。

SonoVol:公司

SonoVol是北卡罗来纳大学教堂山分校的一家分拆公司。该公司正在构建一个自动化、高通量、基于超声波的小型动物成像系统,以加快临床前疾病和药物研发的步伐并降低成本。该桌面系统将允许研究人员从纵向结构和功能成像数据中生成治疗效果的定量指标。成像系统将成为大型和小型大学实验室、政府实验室和制药公司癌症和心血管研究项目的有力工具。

SonoVol成像系统结合了多种先进的硬件和软件组件。该公司使用Kitware的工作将系统用户界面的复杂性降至最低,以进行高通量的纵向研究。这项工作最大限度地提高了系统产生的测量值的准确性和稳定性。图形用户界面必须直观地协调超声波传感器和光学设备的采集,精确控制电机以创建一致的全身图像,并通过跟踪传感器和定制硬件保持校准。然后,先进的量化和可视化软件算法对数据进行融合和分析。

需求:SonoVol为何选择Kitware

SonoVol与我们合作,以我们在图像分析和软件工程方面的专业知识为基础。原型构建在我们的开源平台上3D切片器,的洞察力细分和注册工具包(ITK)和可视化工具包(VTK)。3D切片器为管理和可视化来自多种形式的三维(3D)医学图像提供了基础。ITK提供了图像量化方法,例如重建超声数据(ITK ultrasound)、注册多个超声扫描以形成全身图像以及从数据中分割解剖结构的能力。VTK提供多模态可视化功能以及交互式小部件,用于指定感兴趣的区域、放置注释和图形结果。

我们的工作是高度协作的;两个团队都致力于项目的成功。我们经常与SonoVol团队举行设计会议。我们的共同重点是测试以确定系统精度、系统校准漂移和潜在成像协议。我们对动物福利保持谨慎的考虑。在实施过程中,我们还与硬件制造商接洽,以解决我们在设备驱动程序和应用程序编程接口(API)方面发现的问题。作为一个强大的团队,我们无缝地改变了任务优先级和工作分配,以满足不断变化的演示需求,并应对在开发此创新产品过程中出现的许多挑战。

SonoVol产品的快速开发过程中渗透的协作创新体现了Kitware的许多优势。通过在3D Slicer、ITK和VTK上构建,该产品可以在几个月内而不是几年内从概念到实现。最终的原型已经证明了只有成熟产品才能达到的精度和稳定性水平。虽然这些成功明显是由SonoVol的管理层和工程师推动的,但也可以归功于我们在图像分析、超声波、跟踪、体积图像形成、多模态配准、图像量化和生物医学研究方面的领域知识。此外,该项目得益于我们在软件实践方面的专业知识,如测试驱动开发、夜间回归测试以及可扩展和可维护软件系统的设计模式和流程。此外,我们还提供了商业应用程序开发其他方面的专业知识,例如定制用户界面、交互式可视化、高性能计算和软件打包。

Kitware开发的自定义应用程序

SonoVol应用程序可视化从多次超声扫描重建的血管。
SonoVol应用程序可视化从多次超声扫描重建的血管。

如上图所示,我们帮助SonoVol为其临床前成像系统开发了软件。我们使用3D Slicer快速构建SonoVol应用程序的原型,以控制和分析图像和传感器数据,提供能够进行3D可视化的最终用户图形应用程序,并通信和集成所有软件组件。该应用程序目前正在开发中,预计不久将开始临床前验证研究。

了解更多关于如何定制解决为了满足您的研究需求,请联系kitware@kitware.com.

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