스캔IP

ScanIP
Synopsys Simpleware 스캔
Simpleware ScanIP Image Processing.png
Simpleware 스캔의 스크린샷IP
개발자시놉시스
안정적 해제
S-2021.06 / 2021년 6월 8일; 7개월 전(2021-06-08)
운영 체제Windows; Linux
면허증상업적[1]
웹사이트www.synopsys.com/simpleware/products/software/scanip.html

Synopsys Simpleware 스캔IP는 자기공명영상(MRI), 컴퓨터단층촬영(CT), 마이크로토모그래피 및 기타 컴퓨터보조설계(CAD), 유한요소해석(FEA), 컴퓨터유체역학(Computer-Aiddle Analysis), 컴퓨터유체역학(Computer-fluid Dynamic)에서 3D 영상데이터를 시각화, 분석, 정량화, 세분화, 내보내기 위해 Synamic 및 개발한 3D 소프트웨어 프로그램이다.ics(CFD) 및 3D 인쇄.[2]이 소프트웨어는 생명과학, 재료과학, 비파괴시험, 역공학, 애완동물물리학에 사용된다.null

분할된 영상은 STL 파일 형식, 표면 메쉬 및 점 구름, CAD 및 3D 인쇄로 내보내거나 FE 모듈을 사용하여 표면/볼륨 메싱으로 직접 주요 컴퓨터 지원 엔지니어링(CAE) 솔버로 내보낼 수 있다.[3]CAD 및 NURBS 애드온 모듈은 CAD 객체를 영상 데이터로 통합하고 스캔 데이터를 CAD용 NURBS 기반 모델로 변환하는 데 사용할 수 있다.SOLD, Flow 및 LAPLACE 애드온 모듈은 균질화 기법을 사용하여 스캔한 샘플로부터 유효 재료 특성을 계산하는 데 사용할 수 있다.심플웨어 소프트웨어는 2020년부터 인공지능 기반 머신러닝(machine learning)을 활용한 의료 이미지 데이터의 자동 세분화를 위한 모듈인 심플웨어 AS Ortho와 심플웨어 AS Cardio를 탑재했다.[4]또한 완전 사용자 정의 가능한 모듈인 Simpleware Custom Modeler도 이용할 수 있다.[5]null

응용 영역

Simpleware Scan에서 힙 모델에 배치되는 구성 요소의 스크린샷IP

생명과학

심플웨어 스캔IP는 생명과학과 관련된 광범위한 설계 및 시뮬레이션 애플리케이션에 적합한 이미지 데이터로부터 고품질 3D 모델을 생성한다.MRI와 CT와 같은 소스의 영상 데이터는 CAD, CAE 및 3D 인쇄 모델로 내보내기 전에 시각화, 분석, 세그먼트화 및 정량화가 가능하다.소프트웨어에서 광범위한 세분화 및 처리 도구를 사용하여 신체의 다른 조직, 뼈 및 기타 부분을 식별할 수 있다.CAD와 영상 데이터를 통합하는 옵션도 제공되어 CAD가 설계한 임플란트가 인체와 어떻게 상호작용하는지에 대한 의료기기 연구를 수행할 수 있다.고품질 CAE 모델은 유사하게 생체역학 연구에 사용되어 다양한 힘이 해부학에 미치는 영향과 움직임을 시뮬레이션할 수 있다.그 예로는 고해상도 MRI 스캔에서 생성되어 머리 충격 및 뇌진탕과 같은 특정 유한 요소(FE) 용도에 쉽게 매료될 수 있는 데이터를 만들기 위해 분할된 미국 해군 연구소/심플웨어 헤드 모델이 있다.[6][7]null

소프트웨어 애플리케이션에는 임플란트 위치 연구,[8] 통계적 형상 분석 [9]및 혈관 네트워크 혈류 계산 유체 역학 분석 등이 포함된다.[10]Simplyware의 스크립팅 도구로 고관절 임플란트를 위한 최적의 위치를 탐색할 수 있으며, 3D 모델을 사용하여 인공위벽 운동학을 분석할 수 있다.[11][12]심플웨어에서 생성된 인체 모델을 사용하여 MRI 스캐너에서 전자기 방사선의 효과를 시뮬레이션할 수 있다.[13]Simplyware의 소프트웨어 환경 내에서 만들어진 모델의 다른 응용 분야로는 초전도 직류 자극 시뮬레이션과 [14]간질 치료를 위한 전극 배치 테스트 등이 있다.[15]치과 연구 측면에서는 CAD 사물을 해부학적 데이터와 통합하고 시뮬레이션을 위해 내보내는 방식으로 치과 임플란트에 대한 평가가 이뤄졌다.[16][17]null

의료기기

심플웨어 스캔IP 메디컬은 의료기기로 사용하기 위한 소프트웨어의 버전이다.미국 식품의약국(FDA)으로부터 510(k)의 시장 허가를 II등급 의료기기로 보유하고 있으며,[18] CE 마크와 ISO 13485 인증도 보유하고 있다.[19]null

심플웨어 스캔IP Medical은 의료 영상 정보를 출력 파일로 전송하기 위한 소프트웨어 인터페이스 및 영상 분할 시스템으로 사용하기 위한 것이다.또한 진단 및 수술 계획을 위한 수술 전 소프트웨어로도 사용된다.이러한 목적을 위해 출력 파일은 전통적인 또는 적층 제조 방법을 사용한 물리적 복제본 제작에도 사용될 수 있다.물리적 복제본은 정형외과, 최대 심혈관계 및 심혈관계 애플리케이션 분야에서 진단 목적으로 사용될 수 있다.소프트웨어는 다른 진단 도구 및 전문가 임상적 판단과 함께 사용하도록 설계되었다.

여전히 Synopsys Simpleware Scan을 사용하려는 사용자생명과학 연구와 같은 비임상 의료용 IP는 핵심 Synopsys Simpleware Scan을 사용하도록 권장된다.임상 용도로 사용되지 않는 IP 패키지.null

고생물학 및 기능 형태학을 포함한 자연과학

심플웨어 스캔IP는 자연과학 내의 다른 생물학적 과정과 다른 유기적 과정을 조사하기 위해 스캔 데이터로부터 해부학을 재구성하는 데 사용된다.스캔의 고생물학적 사용IP는 공룡 해골의 재구성을 포함하며,[20] 소프트웨어는 상어의 냄새를 빠르게 프로토타이핑하고 테스트하는 데 적합한 상어 머리 모형을 생성하고 [21]3D 프린팅에 적합한 유사형의 STL 모델을 생성하는 데 사용되어 왔다.[22]스캔IP는 에덴 프로젝트의 생체모방 프로젝트와 형태학에서 영감을 받은 예술작품을 제작하는 데에도 사용되었다.[23]ScanIP는 개미 목을 역설계하여 개미들의 기계에 대한 이해를 향상시키는 데 사용될 수 있다.[24]null

재료 과학

심플웨어 스캔IP는 연구자들이 스캔한 샘플의 특성을 조사하는 다른 재료 과학과 제조 워크플로우에 광범위한 응용 프로그램을 가지고 있다.복합 재료 및 기타 샘플의 스캔은 ScanIP에서 시각화 및 처리할 수 있어 다상 및 다공성 네트워크를 탐색하고 분석할 수 있다.[25]예를 들어, 파손과 균열, 다공성 분포 및 기타 특징에 대해 생성된 통계를 측정할 수 있다.ScanIP를 FE 모듈과 결합하여 응력 또는 변형률 분포, 투과성 및 기타 재료 특성에 대한 FE 및 CFD 특성화를 위한 볼륨 메쉬를 생성할 수 있다.[26]예로는 연료전지 특성화 [27]및 합성 흑연의 탄성 특성에 대한 다공성의 영향을 모델링하는 것이 있다.[28]null

페트로피직물리학

심플웨어 스캔IP는 석유와 가스 산업에서 핵심 샘플과 암석의 스캔으로부터 3D 모델을 생성하는 데 사용된다.CT, 마이크로-CT, 집중 이온 빔 스캐닝 전자 현미경 스캔 및 기타 영상 촬영 양식에서 가져온 영상 데이터를 가져오고 시각화할 수 있어 모공 네트워크 탐색, 관심 영역의 세분화, 형상의 측정 및 정량화가 가능하다.처리된 데이터는 FE 모듈을 사용하여 용해기에 있는 FEA와 CFD를 위한 볼륨 메쉬로 내보낼 수 있으며, 이를 통해 유체 구조 분석 및 기타 지질역학 특성에 대한 통찰력을 얻을 수 있다.[29][30]null

비파괴시험(NDT)

ScanIP는 CAE 솔버에서 시뮬레이션을 위한 상세한 시각화, 분석 및 내보내기에 적합한 연산 모델을 만드는 데 사용할 수 있다.스캔한 영상 데이터는 관심 영역을 식별하고 결함을 측정하며 다공성 등의 통계를 정량화하고 CAD 및 CAE 모델을 생성하기 위해 쉽게 처리할 수 있다.예를 들어 복합 재료,[31] 거품 [32]및 음식의 특성화에 대한 연구를 들 수 있다.[33]null

역공학

Simpleware Scan에서 실린더 헤드 등록 스크린샷IP

ScanIP를 사용하면 CAD에서 정확하게 생성될 수 없는 레거시 부품과 기타 기하학적 구조를 역설계할 수 있다.스캔에서 객체의 스캔을 시각화하고 처리할 수 있음IP는 그들의 원래 디자인에 대해 더 많이 배우고, 물리적 특성 시뮬레이션을 위해 FE와 CFD 모델로 수출한다.이 소프트웨어는 항공우주, 자동차, 스캔으로부터 정확한 3D 모델을 만들어야 하는 다른 분야에 응용 프로그램을 가지고 있다.[34]다른 응용 프로그램에는 소비자의 특성을 분석하기 위해 소비재를 [35]역설계하거나 침습적 시험 없이 그들이 인체와 어떻게 상호작용하는지를 연구할 수 있는 것이 포함된다.null

3D 프린팅

ScanIP는 의료 애플리케이션을 포함하여 3D 인쇄를 위한 강력한 STL 파일을 생성할 수 있다.검색을 사용하여 만든 파일IP 기능은 방수 삼각측량 및 정확한 규범과 더불어 평활을 보존하는 볼륨 및 위상에 대한 옵션을 보장한다.STL 파일은 호환 인터페이스로 생성되어 복합 재료 인쇄가 가능하다.적층 제조에 앞서 무게를 줄이기 위해 격자라고도 하는 내부 구조물을 부품의 3D 모델에 추가할 수 있다.[36]예로는 3D 프린팅 의료기기에 대한 [37]연구, 격자 지지 [38]구조 생성, 3D 장기 연구 등이 있다.[39]스캔IP는 사우샘프턴 종합병원에서 사소한 시술 전에 옵션을 시각화하는 데 도움을 주기 위해 남성의 신장에 대한 STL 파일을 생성하는 데 사용되었다.[40]격자 기술은 또한 항공우주, 자동차 및 기타 산업에서 새로운 부품을 개발하는 데 사용되었다.[41]null

애드온 모듈

심플웨어 FE 모듈

FE 모듈은 FEA 및 CFD에 적합한 멀티 파트로 볼륨 메쉬를 생성한다.유한 요소 접점, 노드 세트 및 쉘 요소는 계산 유체 역학을 위한 경계 조건처럼 정의될 수 있다.재료 특성은 그레이스케일 값이나 사전 설정된 값에 따라 지정할 수 있다.사용자는 그리드 기반 접근법과 자유 메싱 접근법 중 하나를 결정할 수 있다.메쉬는 추가 처리 없이 선도적인 컴퓨터 지원 엔지니어링 해결사로 직접 수출할 수 있다.결과를 ABAQ로 내보낼 수 있음미국(.inp파일), ANSYS (.ans파일), COMSOL 다중 물리학 (.mphtxt파일), I-DEAS(파일).unv파일), LS-DYNA (.dyn파일), MSC (.out파일), 유창함(FLURE).msh파일)

심플웨어 AS Ortho 모듈

심플웨어 AS Ortho(정형외과 자동 세분화) 모듈은 인공지능(AI) 기반 머신러닝(Machine Learning)을 활용해 엉덩이, 무릎, 발목의 자동 분할을 진행한다.이 모듈을 통해 사용자는 공통의 랜드마크를 포함한 뼈와 연골을 분할할 수 있다.CT 스캔에서 고관절 분할에는 근위부 대퇴골, 골반 및 천골(Sacrum)이 포함되며, 골반, 코키섹스, 대퇴골에 고관절 랜드마크를 배치한다.PD 가중 MRI 스캔과 CT로 인한 무릎 분할의 경우, 관심 영역은 대퇴골, 경골 및 관련 연골, 슬개골, 섬유 등이며, 대퇴골과 경골에 무릎 랜드마크를 배치한다.발목 CT 데이터도 포함되며 발목 중심, 섬유 노치, 측면 및 내측골의 랜드마크가 포함된다.null

Simplware AS Card

AS Cardio는 심혈관 데이터를 자동으로 분할할 수 있는 사용하기 쉬운 도구를 제공한다.이 특정 릴리스에서는 혈구 충치, 선택된 근육 조직뿐만 아니라 우심실, 삼첨판, 심방 부속물과 같은 일반적인 주요 랜드마크를 포함한 CT로부터의 심장 분할에 초점을 맞춘다.null

심플웨어 커스텀 모델러

이 모듈은 사용자를 위한 자동화된 솔루션으로, Simpleware 엔지니어들과 함께 개발되어 소프트웨어를 현재 프로세스에 맞게 조정한다.이 모듈을 통해 사용자 지정 자동 분할을 설정할 수 있을 뿐만 아니라 완전 자동화를 위한 옵션, 즉 이미지 처리, 랜드마크, 측정, 통계 및 보고서, 모델을 메싱하기 위한 워크플로우 및 3D 인쇄, CAD 및 시뮬레이션으로 내보낼 수 있다.null

심플웨어 CAD 모듈

CAD 모듈은 이미지 데이터 내에서 CAD 모델의 가져오기 및 대화형 배치를 허용한다.그 결과 결합된 모델은 다중 부품 STLs로 내보내거나 FE 모듈을 사용하여 다중 부품 유한 요소 또는 CFD 메쉬로 자동 변환될 수 있다.내부 구조도 데이터에 추가하여 기계적 강도를 유지하면서 무게를 줄일 수 있다.CAD를 사용하면 사용자는 CAD 기반 소프트웨어에서 이미지 기반 파일로 작업하지 않아도 된다.ScanIP, IGES(스캔IP, IGES)에서 데이터를 획득할 수 있음.iges그리고.igs파일), STEP (.step그리고.stp파일), STL (.stl파일)결과를 스캔에 저장할 수 있음추가 처리를 위한 IP 파일 또는 STL로 내보내기(.stl파일)null

심플웨어 NURBS 모듈

NURBS 모듈은 세분화된 3D 영상 데이터에 IGES(Internative Patch Fitting)로 자동화된 내보내기 패치 피팅 기법을 사용하여 NURBS(Non Uniform Rational B-Spline)를 장착할 수 있다..iges그리고.igs파일)자동 서페이스 알고리즘은 이미지 데이터에서 CAD 지원 NURBS 모델에 이르는 간단한 경로를 제공하며, 윤곽선 및 곡면 감지에 사용할 수 있는 옵션을 제공한다.또한 내보내기 전에 CAD 기하학을 검사하여 가짜 형상을 제거할 수 있다.null

심플웨어 디자인 링크

이 모듈을 통해 Simpleware 소프트웨어와 SolidWorks 사용자는 소프트웨어 패키지의 성능을 모두 활용하고 제품 개발 워크플로우를 가속화할 수 있다.null

심플웨어 SOLID 모듈

SOLD 모듈은 재료 샘플의 유효 강성 텐서 및 개별 탄성 모듈리를 계산한다.내장된 FE 솔버로 수치 동질화를 수행하거나 분할된 영상에서 빠른 반분석적 추정치를 도출한다.null

심플웨어 플로우 모듈

FLOW 모듈은 다공성 재료 샘플의 절대 투과성 텐서를 계산한다.수치동질화는 내장된 스톡스 솔버를 사용하여 수행된다.null

심플웨어 LAPLACE 모듈

LAPLACE 모듈은 라플레이스의 방정식에 따라 동작이 관리되는 물질의 효과적인 전기, 열 및 분자 특성을 계산한다.내장된 FE 솔버로 수치 동질화를 수행하거나 분할된 영상에서 빠른 반분석적 추정치를 도출한다.null

가져오기 형식

  • DICOM 버전 3.0 및 2D 스택 - 4D(시간 분해) DICOM과 시간 단계 선택 포함 - 가져온 데이터와 함께 DICOM 태그를 저장하는 옵션
  • ACR-NEMA(1 및 2)
  • 디콘데
  • 인터파일
  • 분석하다
  • 메타 이미지
  • 원시 이미지 데이터(이진, CSV...)
  • 2D 이미지 스택(BMP, GIF...)
  • 기본적으로 지원되는 픽셀 유형: 8비트 서명되지 않은 정수, 16비트 서명되지 않은 정수, 16비트 서명된 정수, 32비트 부동 소수점

내보내기 형식

배경 이미지 내보내기

분할된 영상

표면 모델(삼각형)

애니메이션

2D 및 3D 스크린샷

다른이들

  • 객체가 연소된 상태에서 가상 X선 생성(ScanIP Medical 버전만 해당)
  • 내보내기 장면(현재 3D 보기 내보내기) - 3D PDF; VRML

참조

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