<markdown> {Auflösungsabhängigkeit von Mess-Ort und Röhrchendicke}

>  {Abhängigkeit von Position/Röhrchengrösse und
> Auflösung. Die Röhrchen haben einen etwas kleineren Durchmesser als
> in der Grafik angegeben. Für genaue Durchmesser siehe
> Scanco-Dokumentation.}(img:fanbeam)

> Projektionen & Auflösung (Name und Pixel)
> 1000 Projektionen pro 180 & HR (High Resolution) & 2048 px
> 500 Projektionen pro 180 & MR (Medium Resolution) & 1024 px
> 250 Projektionen pro 180 & SR (Standard Resolution) & 1024 px
> z.B. 2000 Proj. pro 180 & Custom Mode & 2048 px

Im Custom Mode können beliebige Kombinationen von Projektionen/180 angegeben werden. Aber Achtung, nicht jede Kombination macht Sinn (2048 px mit 250 Proj./180) 1 einzelne Projektion dauert zwischen 100 und 300 ms. Im Scout-View gibt die Software an, wie lange eine Aufnahme erwartungsgemäss dauert. {Normaler Ablauf einer Messung} Schnellverfahren: Im Scanprogramm durch die Buttons klicken (siehe Abbildung img:Buttonleiste)

1. Definition des Samples (Abschnitt Messung:Def.Sample/Seite

  {Messung:Def.Sample})

2. controlfile auswählen (Abschnitt Messung:controlfile/Seite

  {Messung:controlfile})

3. Scout-view anzeigen (Abschnitt Messung:Scout-View/Seite

  {Messung:Scout-View})

4. Scannen (Abschnitt Messung:Scan/Seite {Messung:Scan}) und dann

  warten bis Scan zu Ende (Scan-Programm wird minimiert, während die
  Messung läuft. So kann gleichzeitig eine vorherige Messung
  ausgewertet werden.)

5. Evaluation (Abschnitt Messung:Evaluation/Seite

  {Messung:Evaluation})

6. 3D-Darstellung (Abschnitt Messung:3D/Seite {Messung:3D})

Ausführliche Version: weiterlesen {Definition des Samples}(Messung:Def.Sample)

Die Samples erhalten eine serielle Nummer, die nicht mehr geändert werden kann. Die Organisation in der Datenbank geschieht anhand dieser Sample-Nummer, also am besten im Log-Buch notieren.

-Name : Name des Samples definieren, max. 36 Zeichen, alle Zeichen sind

  möglich

-Date of Birth : Software wird auch für Patientenmessungen gebraucht,

  deshalb...

-Remarks : Diese Remarks erscheinen in der schlussendlich exportierten

  Excel-Tabelle, können also z.B. für Gruppenzuweisung gebraucht
  werden

Nach Definition des Samples kann die Eingabe mit 'Exit' gespeichert und beendet werden. {controlfiles}(Messung:controlfile) controlfiles beinhalten – wie es der Name schon sagt – die Details zu einer Messung mit dem $\mu$CT. Die Empfehlung von Scanco ist, dass für jede Studie EIN controlfile gemacht und gebraucht wird. Alle Parameter der Messung können festgelegt werden und werden dann im Mess- und Evaluationsprogramm nach Voreinstellung durchgeführt.

Scout-View : Start und Endwerte des Scout-Views können direkt angegeben

  werden. (Falls 'Narrow Angle' ausgewählt wird, ist der Scout-View
  besser, bis er angezeigt wird, dauert es aber auch ca. 10x länger

Scan : Spannung an der Röntgenröhre

1. lin. Attenuationskoeffizient $\mu$ ist abhängig von der Energie

($\mu$ ist tiefer für höhere Energien, starke Energie ergibt also

      niedrige Absorption.

1. Signal ist bei kleinerer Energie besser \> Wahl niedrigerer

Energie

1. Noise ist bei grosser Energie kleiner (mehr Counts am Detektor)

\> Wahl hoher Energie

1. $\Rightarrow$ Tradeoff zwischen Signal und Noise

Strahlstärke : Einstellung entweder 52 od. $\mu$A. Normalerweise misst man mit

  voller Leistung. Wenn aber bei max. Auflösung (HR, 6 $\mu$m) und
  langer Integrationszeit das Bild den Ansprüchen nicht genügt,
  versucht man z.B. eine Messung mit halber Strahlstärke und
  doppelter Integrationszeit (laut A. Laib ca. 1 $\mu$m bessere
  Auflösung).

Resolution : siehe Abbildung img:fanbeam

Mode : Conebeam: immer eingeschaltet lassen!

Slice Number : Voreinstellung der Slice-Anzahl

Diameter : Röhrchendurchmesser. Increment zeigt Pixelgrösse an

Relative Position : \1. Scanwert von Startposition aus. Kann je nach Anatomie

   notwendig sein. z.B. soll Messung immer 5 mm unter bestimmter
   Wachstumsfuge beginnen; dann ist die Ausrichtung auf diese
   einfacher als 5 mm darunter zu zielen...

Integration Time : je länger desto besser (wegen $\frac{Signal}{Noise}$-Ratio),

  aber auch längere Messung (Integration Time hat hauptsächlichen
  Einfluss auf Messzeit).

Average Data : Mittelung mehrerer Aufnahmen. Verbessert

  $Signal \over Noise$-Ratio, aber verlängert Messzeit linear.

Calibration : Für Lungen-Messungen immer Default Calibration File (Nummer 0)

  wählen (andere Files z.B. für Messungen mit Titanimplantaten, also
  für die Anatomie nicht notwendig.

Evaluation : Hier kann schon direkt ein Evaluations-file für die

  3D-Evaluation ausgewählt werden, welches dann automatisch geladen
  wird.

Die zu erwartete Messzeit ist unten im Fenster aufgeführt. Ebenfalls wird neben der Slice-Number die Anzahl der Umdrehungen angezeigt, die es für die komplette Messung braucht. {Scout-View}(Messung:Scout-View) Referenzlinie anzeigen (normalerweise schon im controlfile definiert)

- Klick \> festgelegt

- vor Klick 'Shift' drücken \> vertikale Länge des Scans kann

  verändert werden.

- 'Alt'-Taste \> Die Grenzen verschieben sich symmetrisch um die

  Reference-Line, die in der Mitte liegt, ideal für
  Mid-Shaft-Protocol

Die zu erwartende Messzeit wird im Scout-View schon angegeben. Je nachdem lohnt es sich, ein paar Schichten weniger zu messen, da das Sample z.B. nur in 2 statt 3 Durchgängen/Rotationen gemessen werden kann (Dauer z.B. 45 statt 60 min.). Der Scout-View kann abgebrochen werden, wenn man schon genug von Sample erkennt, um die Referenzlinie durchzulegen, die Messung wird trotz Abbruch korrekt durchgeführt, der Scout-View dient nur zur Orientierung. {Scannen}(Messung:Scan)

Sample im Sample-Holder befestigen, am besten mit ein bisschen Schaumstoff fixieren. Sample dann ins $\mu$CT 40 laden, darauf achten, dass die Nut unten an Sample-Holder einrastet, sonst ist die korrekte 180degree-Drehung des Samples nicht gewährleistet. Türe langsam, aber fest schliessen, bis 'Click' von der Einrast-Sicherung zu hören ist. Falls das Gerät vollständig ausgeschaltet wurde, braucht die Röntgenröhre ca. 20 Minuten, bis sie vollständig aufgeheizt ist. Das $\mu$CT 40 kann dauernd laufen, dann ist die Röhre im Standby-Modus. Ansonsten weiss, die Software, dass die Röhre aufgeheizt werden muss, und erlaubt einem erst dann die Messung durchzuführen. Die Messung wird gestartet, indem die Sample-Nummer in 'Enter Sample' eingegeben wird (Nummer oder Namen, casesensitive!). Die Steuerung der Messung erfolgt über sog. controlfiles, die i.d.R. vorher erstellt wurden, oder hier noch angepasst werden können. Im controlfile sind der Sample-Holder-Durchmesser, die verschiedenen Mess-Energien, die Auflösung, etc. festgehalten. Pro Studie sollte nur 1 controlfile verwendet werde, ansonsten ist die Vergleichbarkeit nicht gegeben… {Evaluation}(Messung:Evaluation)

linke Maustaste : Bild bewegen

mittlere Maustaste : Bild skalieren

Doppelklick auf gesetzte Kontur : Schrumpft diese auf Threshold-Grenze

{Buttons in Evaluationsprogramm: Grauwert eines Pixels auslesen,
Histogramm der Kontur/Linie, Messtool (mit korrekten Massen und
Einheiten und Winkelangabe zur x-Achse, Tasks starten \>
(z.B. export to .tif)} (img:3dbuttons)

### Konturen

Beim Bearbeiten/Einkreisen der Konturen (werden mit Button 'C…' gesetzt) Umlaufsinn beachten:

- Gegen-Uhrzeigersinn: einschliessen

- Uhrzeigersinn: ausschliessen/entfernen

Je nachdem wo der Kreuzungspunkt der beiden mit der Maus gezeichneten Kurven ist, wird eine oder andere Kontur weggemacht. Analogie mit Männchen, das auf Kontur läuft… Bei der Markierung von mehreren Konturen ist es wichtig, dass die Reihenfolge der Markierung in mehreren Slices eingehalten wird. Also in Slice 1: zuerst Kontur 1, dann Kontur2 und in Slice 2: zuerst Kontur 1, dann Kontur2. Ansonsten wird die Darstellung in 3D sehr expressionistisch. {Gauss-Filter} Einstellungen Gauss-Filter (in Evaluations-Programm (?)) Gauss: Sigma \> Wieviel Anteil der Nachbar-Pixel soll betrachtet werden? Gauss: Support \> Ab wann werden die Nachbar-pixel nicht mehr betrachtet? Empfehlungen: Support$\approx2\sigma$. Die gewählten Werte erscheinen unten rechts auf Evaluationsausdruck in der Reihenfolge: $\sigma$, Support, Threshold {.tif-Export} Im Evaluationsprogramm:

- auf 'Task' klicken

- 'convert to tiff' auswählen

- warten, und die .tif Bilder sind dann auf Disk2 (dem 2.5

  TB-Tower) im Verzeichnis C000Messungs-Nr. im Verzeichnis
  C000Sample-Nr. zu finden.

## 3D-Darstellung

(Messung:3D) Solange der Cursor noch als Uhr angezeigt wird, l“auft die Berechnung der 3D-Darstellung. Erster Klick bricht die laufende Berechnung ab, damit mit einem zweiten Klick das Sample in 3D rotiert werden kann. {Archivierung der Daten} {Archivierung} Das $\mu$CT-System hat 3 Festplatten eingebaut: DISK0 (140 GB; OS & Scanco-Programme), DISK1 (140 GB, User-Disk, Scratch, 2D & 3D-Resultate, IPL-Skripts) hier sollten nur kleinere Sachen gespeichert werden und DISK2 (2.5 TB-Tower, CT-Roh-Daten). Die DISK2 ist intern am System als DK0 angemeldet, dies aus historischen Gründen, also im 'Session-Manager' nicht erschrecken, wenn DK0 als Pfad angegeben wird. Mit dem Disketten-Button (siehe Abbildung img:Buttonleiste) wird das Archivierungsprogramm gestartet. Auf DISK0 und DISK1 werden die Daten wöchentlich gesichert, auf DISK2 werden die Daten aufs Band archiviert, also verschoben, um wieder Platz für neue Messungen zu schaffen. Vor der ersten Archivierung müssen die Bänder initialisiert (formatiert) werden. Dies kann auch im Archivierungsprogramm geschehen (Achtung, VMS (?) akzeptiert nur 6 Zeichen als Laufwerksbezeichnungen). Die wöchentlichen Backups des Systems (DISK0) werden vom DKF gemacht, also müssen nur die eigenen Messungen archiviert werden. Zur Archivierung braucht es Magnetbänder und damit es funktioniert müssen es SuperDLT2-Bänder sein. Willy Hofstetter hat einige Bänder gekauft, bitte bei ihm melden, um welche zu erhalten. Die Bänder von HP kosten pro Stück 145.-, können 600 GB Daten speichern und sind mit 'SDLTII 600 GB HP Super DLTtapeII data cartridge Q2020A' bezeichnet. Damit die Zuordnung der Bänder etwas einfacher ist, haben wir folgende Beschriftungen erarbeitet:

> & & & & & Wöchentliche
> & Anatomie & Bone Biology & MEMCenter & Externe & Backups
> RAW & AR\_00x & BR\_00x & MER00x & MIR00x & WEEK\_A
> IMA & AI\_00x & BI\_00x & MEI00x & MII00x & WEEK\_B
> (tab:B\\”ander)

RAW : Rohdaten (Sinogramme) der Messung. Sobald die Schichtbilder

  rekonstruiert sind, können diese Daten archiviert werden, da sie
  nicht mehr benötigt werden. Achtung, nie die Daten der aktuellen
  Rekonstruktion sichern, sonst funktioniert diese nicht... Die
  RAW-Daten brauchen nur Speicherplatz auf dem Festplatten-Turm. Es
  lohnt sich, die Rohdaten wöchentlich zu sichern, damit genügend
  freier Platz auf der Festplatte bleibt

IMA : Dies sind die rekonstruierten Schichtbilder. Diese Bilder

  bleiben während einer ganzen Studie auf der HD, sofern genügend
  Platz vorhanden ist.

Die Faustregel: IMA wenn nötig, RAW so bald wie möglich. Bei der Archivierung auf Band ändert das Scanco-Programm den Filepfad in der internen Datenbank. Das Programm weiss also, welche Daten schon gesichert wurden. Dies heisst, dass theoretisch nicht notiert werden muss, wo die Daten sind (es lohnt sich aber trotzdem). Umso wichtiger ist es aber, dass die Bänder korrekt und eineindeutig angeschrieben sind, sonst können die Daten nicht mehr wiederhergestellt werden. Falls das Band bei der Archivierung gefüllt wird (Meldung im Terminal) soll das Archivierungs-Programm mit 'CRTL-C' abgebrochen werden. Die momentane Messung wird nicht vollständig archiviert und das Band ist voll. Anschliessend kann ein neues Band eingelegt und initialisiert werden (z.B. ANA\_002) und die Archivierung fortgesetzt werden. Während der Archivierung darf die Session nicht beendet werden (mit Session Manager ausloggen), da sonst die Daten zwar korrekt aufs Band geschrieben wurden, aber das Band nicht mit einem 'End of Session'-Marker versehen wird und keine weiteren Daten aufs Band geschrieben werden können (falls erst 10 GB Daten archiviert wurden ziemliche Geldverschwendung…). {Restore} Am besten in den FAQ (siehe Abschnitt sec:FAQ) nachschauen, da nicht ganz trivial…

# Batch Scan

>  {Vorschlag zur Messungs-Organisation auf
> Post-it-Zettel}(img:Postit)

Am besten notiert man sich die Anordnung der Proben im Samplehalter wie in Abbildung img:Postit, damit man nicht den �ä�berblick verliert. Im Scout-view nach dem Auswählen der Reference-line nicht mit 'OK' bestätigen, sondern Batch-Scan drücken. Aber Achtung, da das Batch-Scan-Programm keine einfache Korrektur der Angaben erlaubt, erst nach 'Triple-Check' den Batch-Scan auslösen:

1. Nummer: ok?

2. Scout-View: stimmt Anordnung?

3. Post-it: stimmt Sample?

Nachdem dann alle Samples in den Batch-Scan eingegeben sind, wird dieser mit 'Start Batch-Measurement' gestartet. Bitte nicht erschrecken, das Messprogramm wird minimiert, resp. geschlossen, aber die Messung läuft nun ab. Der Fortschritt kann im Terminal mit dem Befehl `que` betrachtet werden: Löschen eines Auftrages: Prozess-ID mit `que` herausfinden und dann `delete/entry=PID` eingeben. Das Logfile kann mit `type Name des Logfiles` angesehen werden. {Export der Messdaten} Die Parameter und Messdaten können in Textdateien exportiert werden. Dies geschieht im Terminal mit der folgenden Befehlseingabe:

  $ uct_list 'Enter'
  templatefile[Vorschlag]:
  outputfile[sys$scratch:uct_eval.txt]:
  density units[0]:
  from meas[0]:
  to meas[0]:

Falls bei den einzelnen Fragen nichts eingegeben wird, sondern einfach mit Enter bestätigt wird, wird die Vorgabe in eckigen Klammern übernommen. Exportiert wird dann ein tab-getrenntes Textfile, mit allen verfügbaren Informationen. Im Evaluations-Skript wurde ein Projektname angegeben, dieser entscheidet, in welchem `uct_3D_eval_Projektname.txt`-File die Daten gespeichert werden (Achtung, Projektname max. 15 Buchstaben lang!). {Neuberechnung der Schichtbilder} Wenn nach der Berechnung aufgrund eines Stromausfalls oder sonstigen Fehlers (Datenfile wurde während Rekonstruktion archiviert) der Imagestack nicht vollständig ist, können die Daten aus den Sinogrammen neu berechnet werden. In der Scanco-FAQ ist auch beschrieben, wie die Daten mit verschiedenen Helligkeiten rekonstruiert werden können.

  $ run uct_reconstruction 'Enter'
  raw_data_file[ ]:
  slice selection[a]:

Das `raw_data_file` kann am einfachsten aus dem Session Manager kopiert werden: Im Menu 'Views' auf 'MIcorCT-Data' und dann ins Verzeichnis Sample/Messung/ wechseln. Dort ist das .RSQ-File die gesuchte Datei. Mit 'Copy&Paste'-Trick ins Terminal kopieren und mit 'Enter' bestätigen. Bei der `slice selection[a]` akzeptiert das Progamm die Eingaben 'a' für alle Slices, 'x:y' für Slices x bis y und 'n' für n-ten Slice. Die Rekonstruktion dauert länger als normalerweise, da sie nur auf einem Prozessor durchgeführt werden, ansonsten geschene die Rekonstruktionen auf 2 Rechnener mit insgesamt 4 Prozessoren. Das Programm kann beendet werden, wenn bei `slice selection` eine negative Zahl eingegeben wird. {FAQ/Manual auf Scanco-Website}(sec:FAQ) <http://www.scanco.ch/> \> Support \> Customer Login

Username: users@scanco.ch Passwort: basser5dorf Bitte nicht weitergeben! {unsortierte Notizen}

- Rechner hat 24 Gb RAM

- Bilder im 3d-Evaluations-Programm sind immer gleich hell \>

  Anpassung auf Bildschirm, min. Pixel schwarz, max. Pixel weiss

- Sample-Nummer $\neq$ Nummer der Messung

- Vorschlag zur Logbuch-Gestaltung:

  > Sample & Name & Mess-Nummer & Datum & Parameter & Evaluation
  > gemacht? & Archiviert?   
  > & & & & & &  
  > & & & & & &

- Threshold ist Auflösungsabhängig!

- Integrationszeit $\uparrow$ $\Rightarrow$ Rauschen

  $\downarrow$

- Richtungen im $\mu$CT:

  > > {&z=0[d]  
  > > [u]Sample-Orientierung&z=80  
  > > }

- Lungengewebe laut Andres Laib am besten mit kleiner Energie (45

  od. 55 kV) messen \> bessere $\frac{Signal}{Noinse}$-Ratio.

- Auf Ausdruck (von controlfile gesteuert) ist Position und

  Grösse der 3D-Box angegeben. TV$\equiv$Total Volume (ist durch im
  Evaluations-Programm eingezeichnete Box bestimmt).

- Messungen können auch in Flüssigkeit gemacht werden (z.B. bei

  frischen Proben), dann aber Probe mit Parafilm oder so abdecken,
  damit keine Dämpfe ins Gerät gelangen. Achtung: nicht zuviel
  Material zum Abdecken nehmen, nicht dass das Messröhrchen zu dick
  wird...

- Festplattenplatz kann im Terminal mit `disks` angezeigt werden

  (Oder via Webinterface).

- Der Sessionmanager hat ein Menu 'Views' in dem Shortcuts zu

  verschiedenen Verzeichnissen gespeichert sind.

</markdown>