生理监测子系统
可视化和运动检测
生理监测子系统包括动物视频监控、实时运动检测、心电图和呼吸检测以及温度稳定。在动物床上方安装了一台彩色电视摄像机(5万像素，采用SKYSCAN 1278)，并配备了白色LED照明，在扫描过程中产生动物的实时图像。该软件分析来自用户选择的图像区域的视频流，操作员可以将其定位在动物身体的一个可见呼吸运动的部分。这些运动被转换成运动波形，为时间分辨微ct重建提供呼吸时间标记。
动物床上的面罩连接空气/气体流量传感器，用于直接呼吸检测。动物盒中的心电图电极连接到一个敏感的心电图放大器。呼吸和心电信号都被数字化，发送到计算机，并在屏幕上实时显示。操作者可以为每个信号选择单独的增益和阈值，以优化时间标记的生成。
监测还包括通过加热气流保持扫描动物在选定温度的温度稳定，以防止动物在麻醉下冷却。
4 d时间分辨Microtomography
由Bruker microCT发明的生理监测为心脏和肺动力学的时间分辨重建提供参考时间标记。在4D(时间解析)扫描模式中，在每个机架角位置拍摄的多个投影图像在扫描后使用记录的生理监测时间标记被分类到呼吸或心脏时间箱中。这种排序创建了伪静态投影集，这些投影集被重建为独立的数据集，并生成与心脏或呼吸周期的不同阶段相对应的3D结果集。
我们的可视化程序加载所有重建数据集，并允许在XYZ维度上滚动重建体和时间维度，以演示受运动伪影影响最小的清晰重建图像中的心脏或肺部运动的动态。由于所有获得的数据都是在采集过程之后进行分类的，因此无需重新扫描动物，就可以根据生理监测的时间标记进行分类，从而可视化呼吸和心脏周期。
全碳心电图电极
动物盒包括特殊的电缆和夹电极，通过集成在生理监测子系统中的灵敏放大器来检测心电图信号。心电连接使用了由Bruker microCT专门开发的不含金属部件的心电线路和电极。电线和电极采用先进的碳纤维导电部件，具有类似于动物组织的x射线吸收能力，以保证图像质量。
