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仕様

計算可能な人間ファントム

ViP 3.0 / ViP 4.0

• 最新世代の仮想人口ViP3.xをネイティブサポート
• 神経機能化された仮想人口ViP4.0モデル：Yoon-sun V4.0およびJeduk V4.0
• 市場で入手可能な3D高解像度CADベースファントムの最大ライブラリ
• グリッドに依存しない（ボクセルデータに基づかない）、CADベースの解剖学的ファントム・データ
• 15以上の全身解剖学的ヒトファントム
• 10種類以上の解剖学的頭部モデル（小児、成人、男性、女性、ヨーロッパ人、アジア人）
• 詳細な脳深部構造と異方性情報を統合した高解像度頭部モデル
• 12種類の右手と前腕のパーツで構成された専用ViPハンドライブラリ
• 可動解剖学モデルと追加モデルのパラメータ化サポート
• 生体力学的FEMシミュレーションに基づくPoser
• インタラクティブなモデルモーフィングツール
• 豊富なオンライン文献ベースの組織パラメータ・データベース
• ボクセルデータと画像データから高品質のサーフェスモデルを統合生成

ヴィズー 1.0

• 高解像度動物モデルセット（IT'IS財団開発）
• 動物実験計画の最適化ニーズに対応
• CADモデルをSim4Lifeにインポートし、任意の解像度で離散化可能
• 複雑なセットアップを完全にメッシュに依存せずに配置することが可能

物理モデル／ソルバー

電磁気学全波ソルバー(P-EM-FDTD)

• 過渡、広帯域、ハーモニックシミュレーション（時間領域ソルバー）
• タイムドメインと周波数ドメインの結果
• シミュレーションの自動終了
• 早期収束検出のためのARMAエンジン
• 非均質インテリジェントグリッドエンジン（ジオメトリ検出）
• 独自のアダプティブ・サブグリッド・アルゴリズム（Acceleware社製）
• ランタイム・モニタリング
• 誘電体および磁性体の損失
• 周波数依存誘電体および磁性体（Debye、Lorentz、Drude、Drude-Lorentz）
• メタマテリアル（ダブルネガティブ）
• 非線形材料（カー効果、ラマン散乱）
• 損失性の実金属、薄い金属板、コーティング
• TおよびEM-Tソルバーの温度関連パラメータ
• 定義済み材料データベース（金属、誘電体、解剖学的）
• ユーザー定義の信号源（パルス、ステップ、ソー、任意など）
• 離散ソース（1次元、シングルエッジ）
• 平面波およびホイヘンス・ボックス・ソース（全視野／散乱磁場）
• 遠隔および反復ホイヘンスエンジン（後方散乱を含む）
• EM FDTD CUDA加速ソルバー用の異方性材料のサポート
• 塊状要素（R、L、C、定義済みシリアル/パラレル）
• パラメトリックソース、集中要素、センサー
• ABC、PEC、PMC、周期境界
• 解析境界（Mur、Higdon）
• 吸収を調整できるUPMLおよびCPML境界
• コマンドラインまたはGUIによる実行
• 広帯域および高調波シミュレーションのためのSIBCアクセラレーション
• 完全に自動化されたマルチポートSパラメータ抽出
• 周波数または定常状態で抽出されたSパラメータの結果

準静的EMソルバー(P-EM-QS)

• 3次元静電ソルバー
• 静電と準静電
• 透磁率を一定にした静磁力と準静磁力
• 熱ソルバーとの連携
• WPT適合性評価のためのシミュレーションと解析プロセスの自動化
• 3次元LFソルバー、Sim4Lifeに統合されたE/H
• FEMベース（直線格子）
• ESおよびEQSのフローティングメタル
• シミュレーションの自動終了
• 異方性導電率分布を作成するツール
• MAGPyで測定した磁場データをソースとして使用し、ファントム内の誘導磁場をシミュレート
• 非均質インテリジェントグリッドエンジン（形状検出）
• 対周波数または定常状態で抽出されたSパラメータの結果

非構造化準静的電磁場ソルバー（P-EM-UQS）

熱力学ソルバー (P-THERMAL)

• Tスタンドアロンソルバー
• EM-T結合、BioEM用拡張Pennes Bioheat方程式
• BioEM用離散容器モデル
• 定常Tソルバー
• 複数のEMソース（単一シミュレーションに縛られない）
• 場の相関/非相関重ね合わせ、個々のスケーリング
• パルス励起/時間プロファイル、オンオフスイッチ
• Tに依存する組織（電気伝導率、SAR、血液灌流）
• 時間依存の比熱発生率
• 張力熱拡散
• スプラインベースの血管
• コンフォーマルサブセルTソルバー
• 柔軟な境界条件（ノイマン、ディリクレ、混合、あらゆる界面、あらゆる方向）
• 拡張Tソルバー機能（フィールド最適化拡張機能）
• 熱アブレーション（組織損傷）対策
• 対流項
• TソースとしてのLFソルバー結果
• T結果の場の統計

音響ソルバー (P-ACOUSTICS)

• Westervelt-Lighthill方程式に基づく線形および非線形3D全波ソルバー（骨や強く反射する物質の存在を考慮するために密度変化項を拡張）
• 音響特性のデータベース
• 数百から数千の圧電素子からなる大規模な超音波アレイのシミュレーションに対応
• 可聴音響と治療超音波の両方のシミュレーションに適用可能
• 熱ソルバーと連動し、音響エネルギーの入射による温度上昇を計算
• 異種シミュレーション領域のシミュレーションに対応
• マルチコアおよびGPUアクセラレーション（市場最速の超音波ソルバー）
• 大規模な解剖学的モデルを含む治療用FUSセットアップ全体を数分でシミュレーション可能
• 任意形状のトランスデューサとアレイを用いたシミュレーションが可能
• 不均質なPMLモジュールを搭載しているため、不均質な解剖学的構造による領域の切り捨てが可能。

組織モデル／ソルバー

神経細胞組織モデル（T-NEURO)

• EMによる神経細胞の活性化抑制と同期の動的モデリング
• EM-QSおよびThermalソルバーとの一方向の結合
• 神経センシングを正確かつ効率的に処理
• 人体解剖学の複雑さの中での電気的神経刺激の調査のための強力なヘシアン計算機
• 脊髄求心性の新しい軸索モデルクラス、A-Delta クラス
• 一般的に使用されているデータベースから他のニューロンモデルを統合できるインターフェース
• 一般的に使用されているデータベースから神経ジオメトリをユーザーフレンドリーにインポートおよび視覚化。
• 滴定手順による閾値の決定
• 神経細胞のスパイクとその発生時間の検出
• SENNモデルは全身モデルに適用可能
• 空間的に変化する新しい温度依存性が神経細胞ダイナミクスに与える影響
• 経時的な膜ダイナミクスの捕捉とプロット
• 勾配スイッチング場に対応するパルスソースを簡単に定義可能
• 最も複雑な解剖学的表現を含む、不均質で異方性の誘電環境モデルに適用可能

熱組織損傷モデル（T-CEM-43）

• CEM43とアレニウス組織損傷モデル
• 正確な（遅い）評価と近似的な（速い）評価の選択肢
• 効果等値面
• (治療計画で一般的に使用されるような（累積）ヒストグラム

フレームワーク

高度なモデリングツールセット（MODELER）

• 3Dモデリング環境（ACISツールキットベース）
• OGL & 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）
• 任意のサーフェスへのコンフォーマル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）
• モデリング単位：メートル、インペリアル
• 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
• 調整可能な透明度、シェーディング/ファセットビューなど
• ドラッグ＆ドロップによるグループやオブジェクト間のクイック移動
• インプラントリード軌道のための特別なルート作成ツール
• 3D空間または2D平面モデリング
• 簡略化された三角メッシュの形でCADモデルの外面を抽出する専用ツール
• パースペクティブ可視化モード
• 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
• 定義済みの2Dおよび3Dオブジェクト（らせんなど）
• 完全にパラメータ化されたモデリング
• オブジェクトのスイープ、押し出し、スキニング、回転など
• 平行移動、回転、スケーリング、ミラーリングなど
• 傾斜した塊状要素、ソース、センサー
• 3D任意オブジェクト配列生成
• ターゲットサーフェス上に複数のソリッド領域を投影するCAD投影ツール
• インプラントのルーティングをチェックし、通過した領域に対応するセクションに分割する特殊ツール
• 画像分割（ラベルフィールド）エンティティに識別組織ラベルを入力できる注釈ツール
• 任意のオブジェクトを生成するためのPythonスクリプター（分析など）
• CAD由来のパラメトリゼーション
• 局所的なCAD要素モデリング
• CADオブジェクトのブール演算
• 自然な関節回転制限を持つPoserツール
• チューニング・キャパシタを備えたパラメトリック・バードケージ・ビルダー
• 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（NURBSベースなど）に変換可能。
• セグメント化された医用画像データから組織/臓器の表面を抽出、平滑化、単純化する機能
• 三角形メッシュモデルの表面にスプラインを描くツール
• 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

ポーザー・ツール(POSER)

• 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できる。
• 軟部組織の連結性を損なうことなく、また組織体積を変化させることなく、軟部組織を変形させることができる。
• 立位、座位、臥位の姿勢をあらかじめ設定

メッシャー・エンジン(MESHER)

直線メッシュ

• 適応的な非均一メッシュ生成（勾配付き）
• 高速グリッド生成、オブジェクト解析インテリジェンス
• 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）
• ユーザーフレンドリーで直感的な新エンジン（ギャング軸/設定の簡素化）
• PEC/メタル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）
• 幅広いユーザー定義グリッド設定
• リアルタイムのオブジェクト選択グリッド
• グリッド精密化のためのソリッドの幾何学的解析
• GUIベースの推定グリッドサイズ/シミュレーション時間のトレードオフの選択
• 高速3D/2Dコンフォーマル/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）の完全ネイティブ64ビットサポート

ボリューメトリックメッシュ

• VKIエンジンに基づく四面体ボリュームメッシャー
• 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
• 全体メッシュ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
• メッシュ押し出しツール： 2Dメッシュを軌跡に沿って押し出し、プリズム/ヘキサヘドラルベースの細長い構造にします。
• 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
• メッシュ品質ビューア
• ドロネー法またはアドバンシングフロント法（ボリューメトリックメッシュ用）
• メッシュ品質インスペクタ（幅広いメトリクスと、さらなる処理が必要な低品質要素の位置を迅速に可視化）
• リファインメント領域のサポート

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と前処理のための様々なツール
• 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

後処理／分析エンジン（ANALYZER)

• 結果データの高速3D OGL QTechまたはvtkベースのレンダリング/可視化
• 新しいvtkベースのパイプラインアーキテクチャ、テンプレートパイプライン（オンデマンド駆動の作業/データフロー）
• 複雑な後処理ステップを組み合わせたり、分析または視覚化の "プロジェクト "として保存可能
• 汎用的なデータ処理をサポート
• 非構造化/規則的なフィールドデータ
• 処理アルゴリズム（フィルタリング、評価など）
• インタラクティブ、3Dウィンドウで直接コントロール
• 2D & 3D ビュー、アニメーション
• GPU上のボリュームレンダリング、ストリームライン、最大強度投影、任意の3D構造上の補間、サーフェスフィールドレンダリングなど
• 計算機、処理アルゴリズム（リサンプリング、フィルタリング、評価、トリミング）
• SiBCにおける損失を含むパワーバランスの計算
• FDTDシミュレーションの出力ファイルの3Dフィールドデータを圧縮し、ディスク容量を大幅に削減する機能
• グリッド精密化、センサー、参照点などに使用可能なフィールドの特別な特徴におけるモデルオブジェクトの生成。
• 改良された2D XYプロット、極座標プロット、スミスチャート
• 放射パターン（モデル内の3D、2D XY/ポーラ）
• EMフィールド（平均P、B、D、E、H、J、S、エネルギーなど）
• 放射および遠方界データ、効率、TIS、TRP、レーダー断面積
• SAR/吸収（平均1g/10g/任意IEEE1529、分布、dP/dV）
• フルマルチポートSパラメータ抽出
• 固体/材料選択抽出/処理
• ユーザー指向のラインフィールド抽出ツール
• 統計処理、可視化、表への抽出
• スライスフィールドビューアからモデルをスライスし、（選択した）モデル部分の断面図を生成する簡単なオプション
• 電位差によって駆動される低周波シミュレーション用の全電流フラックス正規化オプション
• MAGPyプローブで測定した磁場データのインポート
• 3Dビューア（2D平面スライス、コンフォーマル/Yeeサーフェスへのオーバーレイ、ベクトル/矢印、ISOサーフェスなど）
• 新しい3Dベクトル＆ストリームラインビューア
• 複数の結果の組み合わせ／比較／視覚化
• モデル/ボクセル/結果の重ね合わせ可視化
• 64ビット結果の高速処理（>>10億ボクセル、ネイティブ64ビット）
• Pythonスクリプトエンジンのフルサポート（全機能のインターフェース）
• 時間領域と周波数領域でのデータ処理
• サードパーティ製エディタへのデータエクスポート
• Nifty、Analyze、UNC Metaheaderを含む3D医用画像フォーマットのインポート
• 画像データへのビューアエクスポート
• 抽出結果の自動キャッシュ保存/ロード

パイソン・スクリプティング・エンジン（PYTHON）

• PythonをSim4Lifeフレームワークに高密度／スムーズに組み込み
• あらゆるレベルのSim4Life機能（モデリング、グリッド、シミュレーション、後処理など）へのスクリプト機能アクセス
• 統合されたEnthought Pythonパッケージ（SciPy、NumPy、pandasなどの幅広い強力なライブラリ）
• GUIを起動せずにSim4Life API全体をプログラムで使用可能
• デフォルトでPython 3を使用するAPI
• 自動化、バッチ処理、パラメトライズのための完全にインターフェース化されたスクリプター
• GUIに組み込まれたスクリプトエディタ（ビジュアルサポート付き
• ファイルを複数選択して開くことができる、強化されたタブ付きスクリプトエディタ
• Visual Studio CodeからSim4Lifeスクリプトの作成、実行、デバッグが可能
• Python APIブラウザとAPI自動検索
• ユーザーによる無制限のカスタマイズが可能（ユーザー独自のツールライブラリの生成、カスタマイズされたSim4Life環境の構築）
• バッチシミュレーション、パラメトライゼーション、最適化の起動
• 各種パラメータと結果データの自動抽出

HPCオートスケジューラ＆コントロール（ARES）

ネットワーキング

• 完全に統合された集中タスクマネージャ
• すべての機能（リモートコンピューティング、HPC）をSim4LifeとPythonフレームワークにシームレスに統合
• 計算集約的なタスクの並列処理（メッシング、シミュレーション、後処理など）
• クラウド（Amazonなど）、ローカルホスト、GPUサーバ、MPIクラスタ、p2pなどによるリモート実行
• モデリング、メッシング、ボクセリング、ポストプロセッシングのための高度なマルチスレッド実行
• キューイング制御インスタンス、統計
• Sim4LifeGUIによるソルバー制御
• インテリジェントなジョブ投入
• モバイルデバイスなどのウェブブラウザ（httpベース）を介したジョブの進捗管理

HPC

• AXE GPUライブラリ
• ZMT HPC/CUDAライブラリ
• Linux用Cluster-MPI
• 上記すべてのOpenMP並列化の改善
• サーバ/ワークステーション、シングルまたはマルチGPUシステム
• AXE MPIエンジン（マルチCPU/マルチコア分散クラスタ用）

とワークフロー(GUI)

• 統合されたモデリング／シミュレーション／分析環境
• ドラッグ＆ドロップベースの割り当てと強力なインタラクティブ操作
• すべてのシミュレーションパーツへのツリーベースのアクセス（設定、ソリッド、材料、グリッド、結果、ポスト処理など）
• コンテキストに依存したメニュー、オプション、機能
• シミュレーション全体または設定パーツの簡単なコピーペースト
• 3Dまたは2Dの平面ビュー
• 選択、ズーム、3Dマウス操作、ライトレンダリング
• 様々な機能の電卓ツール
• 完全ネイティブの64ビット対応（大きなモデル、ボクセル数、結果）

ハイパフォーマンス・コンピューティング(HPC)

アセルスウェア

• EM-FDTDのための高度なライブラリ
• 薄板、分散媒質、損失性金属のサポート
• Subgrid（局所精密化）のサポートを追加するオプション
• マルチGPUサポート

CUDA

• EM-FDTD、音響、THERMAL用ライブラリ
• マルチGPUサポート

MPI

• Flow用ライブラリ
• EM-QS用ライブラリ

パラメータ・スイープ・エンジン（SWEEPER）

• 結果指向のパラダイム：多くのシミュレーションを実行する前に、後処理の目標を定義します。
• GUIベースのパラメータスイープ
• CAD要素のパラメトライゼーション
• モデリング操作のパラメトライゼーション
• シミュレーション設定のパラメトライゼーション
• ポスト処理ツールのパラメトライゼーション
• コピー／ペーストによるパラメータ空間のインポート／エクスポート（Excelなど）
• 複数のマシンへのタスクの並列分配
• 高度な自動化（ワンクリックスイープ）
• スイープ結果の高度なソートとフィルタリング
• リアルタイムのタスク監視と包括的なロギング機能
• モデルオブジェクトの変更に伴うグリッドの自動更新
• 周波数依存の材料設定の自動更新
• 疎でスマートなデータ管理：関連する結果のみを保持
• 強力な掃引エンジンが、メインGUIに影響を与えることなく、バックグラウンドですべてのタスクを処理

モジュール

アナリティクス（IMA)

医療画像セグメンテーションツールセット（iSEG）

• 完全に統合された画像セグメンテーションツールボックス
• 効率的で高速かつ柔軟な解剖学的モデルの生成
• 一般的なCTおよびMRI画像フォーマットに対応
• 様々なセグメンテーション手法：競合的な領域拡大アプローチ、クラスタリング、ライブワイヤデリネーション、ファジー連結分析、レベルセット法など
• 血管セグメンテーション専用アプローチ
• トポロジー的に柔軟な補間によるセグメンテーションの高速化
• 対話型および自動セグメンテーションアルゴリズムの柔軟な組み合わせ
• 解剖学的参照アトラスを含む
• パーソナライズされたモデリングと治療計画を可能にする
• 大規模データセットのサポート
• 画像の前処理および後処理（ノイズ除去、マスキング、フィルタリング、画像演算、画像変換、皮膚追加、穴/隙間除去、スムージング、モルフォロジー演算など）
• 特徴分析、エッジ抽出、連結成分、測定（面積、体積、距離、角度、ねじれ）
• Sim4Lifeで利用可能な高度なサーフェス抽出および処理（スムージング、単純化
• サーフェス生成により、ボリュームメッシュ生成に理想的な、適合性、トポロジー互換性、高品質三角形サーフェスメッシュが生成されます。
• 階層的組織構成、多層セグメンテーションのサポート
• 高度な3Dレンダリング

MRI受信コイル・アレイ設計者（MUSAIK）

MRIスキャナシミュレータ(SYSSIM)

MRIボリュームコイルデザイナー（BCAGE）

パラレル送信コイル・デザイナー（TxCOIL）

マルチ・パラメーター・マルチゴール・オプティマイザー（OPTIMIZER）

• 簡単なセットアップ（ガイドモード）とフルカスタマイズ（エキスパートモード）
• 複数の設計変数（形状、材料、集中要素）
• 複数の目的と制約（反射係数、平均SAR、放射効率）
• DAKOTAとの統合
• グローバル最適化手法
• 数式のサポート
• 最適化結果の並べ替えとフィルタリング
• リアルタイムタスク監視と包括的なログ機能
• モデルオブジェクトの変更に伴うグリッドの自動更新
• 周波数依存の材料設定の自動更新
• 強力な最適化エンジンが、メインGUIに影響を与えることなく、バックグラウンドですべてのタスクを処理
• インタラクティブでカスタマイズ可能な2Dプロット

RF MRI安全性評価装置(IMSAFE)

リファイン／簡略化メッシュ・エディター（REMESH）

GAベース分散フィッティングツール（DISPFIT）

統合パイプライン/分析計算機（PPCALC）

マッチング・サーキット・エンジン（MATCH）

SAR評価ツール(MBSAR)

5Gシミュレーション・ツールキット(5G TOOLKIT)

一般化されたホイヘンス・ソース（HUYGENS）

画像データIm/Exporter (IMG)

ボクセル／クラウドデータ・インポーター／コンバーター（VOX）