Gestion des données du centre d'imagerie
Installations d'imagerie de base

Gestion des données

Anticipez les besoins des utilisateurs nécessitant des ensembles de données plus volumineux et plus complexes

L'importance de la production d'images dans le laboratoire central a augmenté de façon exponentielle. Les développements en termes de capacité des instruments, ainsi que les améliorations dans l'approche de la gestion des échantillons, de la coloration, des acquisitions à long terme ou corrélatives et des routines d'imagerie intelligentes contribuent à l'augmentation des volumes de données. Pour absorber ce flux de production de données, le processus de gestion des données se trouve désormais au cœur du laboratoire principal. Le processus de gestion des données, de l'acquisition au stockage ultérieur, mais aussi concernant la visualisation, le traitement, l'analyse et le partage, est un paramètre essentiel. Fournir des solutions à la fois puissantes et évolutives permet aux laboratoires d'imagerie de répondre aux besoins des utilisateurs de ces installations quant à la masse de données sans cesse croissante à gérer.

Stockage de données pour la traçabilité et l'accessibilité de vastes ensembles de données
Stockage de données pour la traçabilité et l'accessibilité de vastes ensembles de données

Stockage de données pour la traçabilité et l'accessibilité de vastes ensembles de données

Le scénario optimal en matière de gestion des données dans le centre d'imagerie est le suivant : les images sont « stockées une seule fois et jamais déplacées ». Cette approche de la gestion de données garantit non seulement un accès simple et fiable, mais favorise également la volonté d'améliorer la localisation, l'accès, l'interopérabilité et la réutilisation des actifs numériques (FAIR Data).

L'interconnexion entre des solutions de gestion des données de laboratoire de base et l'infrastructure informatique institutionnelle peut être difficile, en particulier lorsqu'il s'agit de la sécurité et des volumes de données impliqués. Il peut également être difficile d'investir dans le personnel informatique nécessaire à la maintenance de serveurs complexes et dans les logiciels de gestion de données correspondants.

Associé à un serveur Windows, ZEISS ZEN Data Storage apporte une réponse fiable. ZEN Data Storage est installé à distance en moins de 30 minutes. Le réseau de serveurs connecte tous les instruments de votre installation et les postes de travail hors ligne afin que vos utilisateurs enregistrent leurs données en un seul endroit et puissent y accéder depuis n'importe quelle machine sans avoir besoin de faire des copies. Vous contrôlez les droits d'accès et la taille du stockage disponible pour chacun de vos utilisateurs. La solution est livrée avec une interface de navigateur Web qui permet d'accéder aux données à distance, où que vous soyez. Utilisez cette solution pour consulter et discuter de vos ensembles de données avec des collaborateurs du monde entier en temps réel.

Si vous envisagez de combiner le stockage central avec le traitement central ou si vous mettez en œuvre vos processus de gestion de données dans le cloud, arivis VisionHub est une solution puissante pour gérer vos besoins de traitement et d'analyse. Cette solution évolutive de gestion des données est l'outil idéal pour les applications exigeantes telles que le criblage à haut contenu et fournit un noyau central pour la gestion des données afin de répondre aux besoins des utilisateurs de ces installations.

Le choix de la solution optimale pour gérer les données des utilisateurs dans l'installation est essentiel pour éviter les copies multiples du même ensemble de données et pour garantir la traçabilité, l'accessibilité et l'évolutivité.

Visualisation puissante des données volumineuses à l'aide d'arivis Vision4D ; échantillon avec l'aimable autorisation d'Erin Diel, Centre pour l'imagerie biologique d'Harvard

Visualisation de vastes ensembles de données complexes

Parallèlement à l'évolution des instruments d'imagerie, les ensembles de données augmentent en volume et en nombre de dimensions. La gestion de ces ensembles de données pour la visualisation en 3D, 4D ou 5D devient un défi informatique de plus en plus complexe. Disposer d'outils logiciels opérationnels dans votre installation pour faire face aux tailles et volumes de données est essentiel pour permettre à vos utilisateurs de visualiser et ensuite de quantifier la structure ou les événements d'intérêt dans leurs ensembles de données multidimensionnels. Une combinaison de calcul haute puissance et de logiciels optimisés pour gérer rapidement ces ensembles de données est essentielle pour garantir à vos utilisateurs la possibilité de « voir » en détail les données qu'ils ont acquises avec votre instrumentation.

En fonction de la taille et de l'étendue des exigences, ZEISS propose différentes recommandations pour visualiser les données :

  • arivis Vision4D : votre logiciel modulaire pour travailler avec les images multicanaux 2D, 3D et 4D de taille quasiment illimitée. Si vos utilisateurs travaillent régulièrement avec des ensembles de données de plus de 100 Go, arivis Vision4D est la solution recommandée par ZEISS. La technologie unique ImageCore est indépendante de la RAM, arivis Vision4D vous donne ainsi, à vous et à vos utilisateurs, la possibilité de gérer des ensembles de données sans contraintes.
  • Logiciel ZEISS ZEN : l'interface utilisateur utilisée pour tous les microscopes optiques ZEISS est livrée avec le moteur de visualisation 3D intégré conçu par arivis. Cette conception garantit une gestion 3D fluide des ensembles de données jusqu'à ~100 Go dans un environnement logiciel familier. Les performances de ZEN dépendent du matériel, par exemple, plus de RAM et un disque SSD plus rapide peuvent améliorer considérablement la gestion des données volumineuses jusqu'à 500 Go.
  • ZEISS ZEN lite : les outils de visualisation 3D gratuits disponibles dans ZEN lite sont également extrêmement performants. Ils offrent à vos utilisateurs une puissante visualisation d'images à partir de leurs propres ordinateurs.
Traiter et analyser des téraoctets de données en suivant des étapes simples à l'aide d'arivis Vision4D. Le film montre le suivi en 3D des molécules d'ARNm dans un embryon de poisson zèbre. Avec l'aimable autorisation du Prof. A. Oates, EPFL, Suisse

Anticiper les besoins grâce au traitement et l'analyse avancés

Dans la plupart des cas, l'acquisition d'images n'est qu'une étape dans un processus expérimental complexe qui aboutit finalement à des données quantifiables. La façon dont les expériences sont planifiées et configurées ainsi que les choix ultérieurs pour le traitement et l'analyse sont tous essentiels pour garantir des résultats expérimentaux précis et reproductibles pour les utilisateurs de votre installation.

ZEISS propose une sélection d'options d'analyse d'images, ainsi qu'une large gamme de solutions faciles à utiliser contenues dans le logiciel d'acquisition, telles que les ZEN Bio Apps. Pour les applications exigeant une analyse plus complexe ou impliquant de grands ensembles de données de plus de 100 Go, la plate-forme arivis Vision4D est une solution puissante. Lorsqu'un concept d'analyse personnalisé est requis, la plateforme APEER propose une solution basée sur le cloud qui offre une très grande flexibilité en plus d'une transparence totale. Toute nouvelle fonction d'analyse programmée par des chercheurs peut être rapidement et facilement intégrée dans les processus de vos utilisateurs à l'aide d'APEER, sans pour autant avoir besoin de connaissances en programmation. La transparence totale en termes de concept de traitement vous est en outre garantie.

L'étape de traitement d'images tend à devenir un goulot d'étranglement dans l'obtention d'informations à partir de données d'imagerie. Il est donc essentiel de disposer des dernières tendances de traitement et d'analyse pour rester à l'avant-garde des expériences évolutives créées par les utilisateurs des installations.

Efficacité et reproductibilité améliorées à l'aide de l'apprentissage automatique

Un cadre optimal pour l'apprentissage automatique implique une architecture ouverte comportant plusieurs points d'insertion pour répondre aux contraintes des capacités variées des utilisateurs de l'installation. Cette image a été acquise à l'aide de la fonction de classification d'objets du logiciel ZEN Intellesis, facile à configurer et à utiliser.
 

Efficacité et reproductibilité améliorées à l'aide de l'apprentissage automatique

À mesure que la puissance de calcul augmente, la capacité et la disponibilité des approches pour entraîner les réseaux neuronaux à reconnaître ou à différencier les caractéristiques d'intérêt augmentent en conséquence. Choisir la meilleure approche d'apprentissage automatique pour la segmentation, la restauration ou la classification est déterminant pour le succès et la reproductibilité de vos résultats. Que l'objectif soit de segmenter des objets d'intérêt particuliers ou d'identifier des régions de l'échantillon pour une acquisition ultérieure, être au fait des nombreux développements et approches de l'apprentissage automatique permet de fournir des résultats optimaux aux utilisateurs de votre installation.

ZEISS propose un large choix d'outils d'apprentissage automatique pour répondre aux besoins de toutes les applications. ZEISS ZEN Intellesis est un moyen simple et rapide de former et de déployer la segmentation. Le bouton-poussoir du module, par exemple, est idéal dans l'environnement du centre d'imagerie lorsque la facilité d'utilisation est souvent un facteur clé dans l'intégration des utilisateurs à l'approche mise en œuvre. De plus, les réseaux neuronaux d'apprentissage en profondeur peuvent être formés à l'aide de notre plate-forme APEER ou via des réseaux accessibles au public tels que U-Net, puis déployés à l'aide de ZEN Intellesis, offrant ainsi l'approche la plus flexible pour la segmentation par apprentissage automatique dans l'interface utilisateur commune de ZEISS, ZEN.

Si le temps ou la main-d'œuvre disponible est limité(e), ZEISS fournit également un service personnalisé pour former votre réseau neuronal afin que vous puissiez vous concentrer uniquement sur vos problématiques scientifiques. Contactez-nous si vous souhaitez en savoir plus sur ce service ou si vous avez besoin d'une solution personnalisée.


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