デバイス設計ツール
独自のクラウドネイティブ・オンライン・フレームワーク
Sim4Life.webは、デスクトップアプリケーションのパワーと最新のクラウドベースプラットフォームの利点を兼ね備えています。さらに、Sim4Life.webはSim4Lifeデスクトップと基盤インフラを共有し、CADモデリングエンジン、物理ソルバー、ポストプロセッシングパイプラインの100%相互互換性を確保しています。しかし、デスクトップ版とは異なり、Sim4Life.webはブラウザ中心のフロントエンドと高性能なバックエンドに分かれており、ユーザーは専用のHPCハードウェアを使用することなく、計算負荷の高いモデルをブラウザ上で直接セットアップし、検査することができます。このように、Sim4Life.webは、単にデスクトップ体験を仮想化するのではなく、真にクラウドネイティブなプラットフォームを提供します。
主な特徴
革新的なテクノロジー
webRTCテクノロジーと3Dシーンのサーバーベースのハードウェアアクセラレーションビデオエンコーディングを組み合わせることで、複雑なCADモデルやポストプロセッシングビューアとのスムーズで低遅延なインタラクションが可能になります。 最先端のコンテナとオーケストレーション技術により、洗練されたマイクロサービスベースのプラットフォーム・アーキテクチャを実現 最先端のクラウドサービスを活用し、コンピュートクラスタの柔軟な拡張、シミュレーション結果の保存、サービス間通信を実現 スケーラブルなオンデマンド・コンピューティング・リソース - 必要なときにハイパフォーマンスなインフラストラクチャを利用可能 実装
クラウドネイティブ・ソリューション - 負荷の高い計算はサーバーサイドで実行 3Dインタラクションとレンダリングは、ハードウェアアクセラレーションを使用してサーバーサイドで実行されます(つまり、大きなCADファイルを転送する必要はありません)。 AWSクラウドインフラストラクチャによる適切なハードウェアへのシミュレーションの自動デプロイメント(アクティブなリソースのセットアップ/管理が不要) 複雑なワークフローの作成とアプリケーションの相互接続のためのパイプラインエンジン 新しいツールの継続的な統合のためのモジュール化されたサービスカタログ(近日公開予定) 最新のサービスオーケストレーター技術により、必要に応じてリソースをすぐに利用可能 同僚や組織とのプロジェクトの容易な共有 インタラクティブなJupyterノートブックによるシミュレーションデータの深い調査 スクリプトで計算バックエンドにアクセスするための包括的なAPI
高度なモデリング・ツールセット
Sim4Lifeは、高度なCADモデルをインタラクティブに生成し、セグメント化された画像データから高品質のサーフェスモデルを抽出するための、ACISツールキットに基づく強力なパラメトリック3Dモデリング環境を提供します。最適化されたレンダリングエンジンにより、大規模で複雑なボリュームデータセットやCADモデルをインタラクティブに視覚化できます。血管モデリングや処理など、特定のタスクを処理するための専用ツールも継続的に追加されています。
主な特徴
モデリング
3Dモデリング環境(ACISツールキットベース) OGLおよびVTKベースのレンダラー(10,000以上のパーツを簡単に処理可能) 任意のサーフェスのコンフォーマル3Dモデリングのためのトポロジカルモーフィング インタラクティブなCADモデリング(プリプロセッサやライブリンクは不要) ユーザーガイドおよび/またはCADインポートベースのモデリング ドラッグ&ドロップによるグループやオブジェクトの便利な操作 CADモデルの外面を単純化した三角メッシュとして抽出する専用ツール オブジェクトの移動、回転、拡大縮小、ミラーリング、スイープ、押し出し、スキニングなど マウス、スナップ、キーベースの入力、モデリングを容易にする頂点入力 あらかじめ定義された2Dおよび3Dオブジェクト(ヘリックス、コーンなど)と特殊モデルテンプレートのライブラリ(バードケージコイル、超音波トランスデューサ、アンテナアレイなど) 画像セグメンテーションのための組織ラベルを定義する注釈ツール(ラベルフィールド)エンティティ 任意のオブジェクト(解析など)を生成するためのPythonスクリプター CAD由来のパラメトリゼーション 局所的なCAD編集(エッジブレンド、単純化、インプリンティング、ブーリアン演算など) 三角形サーフェスメッシュをパラメータ化されたCADモデルに変換可能(NURBSベースなど) セグメント化された医用画像データから組織/臓器表面を抽出、平滑化、単純化する機能 三角形メッシュサーフェス上でのスプライン作成 多成分(テンソル)画像用の追加フォーマットをサポートする改良された画像インポータ レジストレーションベースのサーフェスモーフィング サポートされるファイル形式
SATおよびSABファイルのインポート/エクスポート IGESファイルのインポート/エクスポート STEPファイルのインポート/エクスポート 3DSファイルのインポート/エクスポート CATIA V4ファイルのインポート/エクスポートおよびCATIA V5ファイルのインポート Pro/Eファイル(asm、prt)のインポート STLファイルのインポート I-DEASファイルのインポート ガーバーファイルのインポート DXFファイルのインポート Valor ODB++ファイルのインポート(編集可能) DASY互換DUTモデル(*.z43_hw_sw)のエクスポート MRI/CTベース/分割ファイル(スライス、三角形)のインポート 3Dボクセルベースのデータインポーター VTI、VTP、VTU iSEGからの画像分割プロジェクトインポート(CT、MRIなど) 画像インポート(DICOM、NIFTI、DTIなど)
ポーザー
ポーザー・ツールを使えば、ユーザーは以下のような姿勢を操作することができる。 仮想人口 モデル(ViP、IT'IS Foundation、スイス、バージョン3.0以上)の姿勢を操作し、物理ベースのソルバーを使って特定のユースケースをシミュレートすることができる。ポージングは、剛体骨格の関節を回転させることで実現され、軟部組織の受動的変形を誘発する。最適化された計算技術により、変形をリアルタイムでスムーズに視覚化できます。さらに、ユーザは過去に保存したユーザ定義のポーズを切り替えることができる。
主な特徴
生体力学的FEMシミュレーションに基づく 生理的な範囲内で関節を容易に関節運動させることが可能 軟部組織のリアルな変形を、連結性の喪失や組織体積の変化なしに実現 立位、座位、臥位の姿勢をあらかじめ設定
グレーディングと(体積/サーフェス)メッシュ作成ツール
Sim4Lifeは、レイトレーシングや交差テストによる幾何学的に適応した直線格子のインタラクティブな生成から、FEMベースのソルバーにおける非構造メッシュ生成のためのDelauney法、アドバンシングフロント法、オクトリーベース法まで、多様な離散化ツールを提供します。不規則な解剖学的構造とCADベースのモデルの両方(およびそれらの組み合わせ)を、特徴を保持しながらロバストかつ柔軟に扱うことができます。
主な特徴
直線メッシュ
インテリジェントな自動化と高度なユーザーコントロールを組み合わせた、ユーザーフレンドリーで直感的なエンジン アダプティブな非均一メッシュ生成(グレーディング) 最速グリッド生成、オブジェクト解析インテリジェンス(ジオメトリとプロパティを考慮) 独自のFDTD/GPUサブグリッドスキーム(構造適応型) 定義済み/カスタマイズ可能なグリッドテンプレート(高速な設定割り当て) PEC/金属の接続性検証のためのボクセル接続性チェック 高度な自動化(ワンクリックグリッド) グリッド精密化のためのソリッドの幾何学的解析 高速3Dまたは2D Yeeメッシュビューア 領域選択的メッシュ可視化(平面、立方体など) 大規模メッシュ(>>10億セル)のネイティブ64ビットサポート 体積メッシュ
VKIエンジンに基づく四面体ボリュームメッシャー(ボトムアップファセットメッシャー) デバイスを組み込んだ複雑な解剖学モデルのアダプティブ四面体メッシュを作成できる頑強なオクトリーメッシャー サードパーティメッシュ用のメッシュインポートツール(VTK、VTU、EXODUS、NASTRANなど) メッシュ品質を向上させるためにサーフェスまたはボリュームメッシュを適応させるローカルリメッシングツール ブール演算:マージ、インプリント 軌跡に沿って2Dメッシュを角柱/六面体の細長い構造に押し出すメッシュ押し出しツール メッシュ領域間の界面に薄層を追加する薄層挿入ツール メッシュ品質ビューア メッシュ品質インスペクター(幅広いメトリックスと、さらなる処理が必要な低品質要素位置の迅速な可視化) リファインメント領域のサポート VKIエンジンに基づく四面体ボリュームメッシャー(ボトムアップファセットメッシャー) デバイスを組み込んだ複雑な解剖学モデルのアダプティブ四面体メッシュを作成できる頑強なオクトリーメッシャー サードパーティメッシュ用のメッシュインポートツール(VTK、VTU、EXODUS、NASTRANなど) メッシュ品質を向上させるためにサーフェスまたはボリュームメッシュを適応させるローカルリメッシングツール ブール演算:マージ、インプリント メッシュ全体またはサブボリュームを精緻化するメッシュ精緻化ツール 2Dメッシュを軌跡に沿ってプリズム/ヘキサヘドラルベースの細長い構造に押し出すメッシュ押し出しツール メッシュ領域間の界面に薄層を挿入する薄層挿入ツール メッシュビューア(要素品質検査を含む メッシュ品質検査(幅広いメトリクスと、さらなる処理が必要な低品質要素位置の迅速な可視化) サーフェスメッシュ
複雑な構造のサーフェスメッシュを作成する三角形サーフェスメッシャー サーフェスメッシュの編集および前処理用ツール 中小サイズのサーフェスメッシュからNURBSモデルへのロバストな変換
CADプロジェクション・ツール
CAD投影ツールは、複数のソリッド領域(電極やデバイス部品など)をターゲット表面に投影することができます。特にこのツールは、解剖学的モデル(頭蓋骨プレート、整形外科用インプラント、カフ電極など)の皮膚や臓器・組織表面にデバイスを配置する際に非常に便利です。IT'IS ViPモデルで徹底的にテストされています。ユーザーインターフェースは、パーツの配置と変形のプレビューを瞬時に生成し、向きを変更するためのインタラクティブなウィジェットを提供します。
自動ヘッドモデルセグメンテーション
自動化されたロバストな頭部モデルセグメンテーションは、人工知能(AI)と伝統的なコンピュータビジョン技術の融合を利用し、MR画像から複雑でパーソナライズされた頭部セグメンテーションを生成する。このツールは数分以内に、脳の構造、眼球、粘膜、内部空気、頭蓋骨と頭皮の様々な層を含む、30の異なる組織をセグメンテーションすることができる。このツールは、グランドトゥルースデータで広範囲に検証されている。表面抽出を用いて、ラベルフィールドから高品質の表面ベースモデルを生成することができる。
インプラントのリード軌道のための特殊なルーティングツール
GUIとPython APIの両方からアクセス可能な専用のルーティングツールは、インプラントリードの軌跡を作成したり、ワイヤーを扱う作業(神経の軌跡など)を支援するために利用可能である。これらのツールには、スプラインを滑らかに結合するツール、ユーザー定義の位置に半径と方向を指定してスプラインループを作成するUIツール、血管中心線の抽出などが含まれます。このツールキットにより、MRIxViPユーザーは、MRI安全性評価のためのインプラントルーティングを作成することができます。さらに、IT'ISでは、神経機能化された神経軌道の作成と編集に積極的に使用されている。
3D任意オブジェクト配列生成ツールのご紹介です
3D Arbitrary Object Array Generation Toolは、マウスを数回クリックするだけで、複雑なフェーズドアレイのCADモデルの作成を簡素化します。革新的なバックグラウンド・ロジックにより、フェーズドアレイのFDTDシミュレーションのセットアップが、ドラッグ&ドロップ操作と同じくらい簡単になりました。ユーザーは、定義済みの位相/振幅励起パターン(Chebycheffウェイトなど)を適用できるため、さまざまな条件下で動作するフェーズドアレイを簡単にシミュレーションできます。