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    micro CT在骨骼研究中的檢測方案

    來源:天津三英精密儀器股份有限公司   2021年08月05日 10:16  

             為了讓課程通俗易懂,四川農業大學《動物解剖及組織胚胎學》的授課老師黃超,將課程內容與生活中的細節相聯系,還向同學們展示人類頸椎表情圖。其中有“寰椎的驚訝”、“樞椎的憨笑”、“第五頸椎的微笑”、“第七頸椎的壞笑”……



    羊骨111.jpg

    (圖片來自網絡)


             小編很好奇在micro CT掃描中,這些笑臉會是什么樣子?我們選擇了一段羊的脊椎骨放入CT設備中進行掃描,在得到的幾百張切片圖中,挑選出一張“萌萌的大笑臉”。

    image.png

    羊脊椎骨的micro CT掃描切片圖


    在骨骼的研究中,micro CT的應用比較普遍,我們選擇小尺寸的CT數據介紹數據分析的流程:

    Step1. 獲得CT三維體數據

     

    image.png

    骨骼CT三維渲染圖

     

    image.png

    骨骼CT切片圖

     

    Step2. 對圖像進行二值化處理,區分出骨組織和髓腔

     

    image.png

    切片圖二值化處理

     

    Step3. 進行骨骼相關參數的計算

     

    BVBone Volume,骨體積,是指感興趣區域內,被定義為骨組織的體積,通常單位是mm3

    TVTotal/Tissue Volume,總體積,是指感興趣區域的總體積,通常單位是mm3

    BSBone Surface,骨表面積,是指骨組織的總表面積,通常單位是mm2

     

    BV/TV:骨體積分數,可直接反應骨量變化情況,單位是%

    BS/BV:表示單位體積骨組織的面積大小,單位是mm-1

    BS/TV:稱為骨表面積密度,可間接反映骨量多少,單位是mm-1

     

    Tb.ThTrabecular Thickness,骨小梁的平均厚度,單位是μm。當發生骨質疏松時,Tb.Th的數值減小。

    image.png

    骨小梁的厚度分布

     

    Tb.SpTrabecular Separation/Spacing,骨小梁之間髓腔的平均寬度,單位是μm。當發生骨質疏松時,Tb.Sp的數值增大。

    image.png

    髓腔的寬度分布

     

    DADegree of Anisotropy,各向異性的程度,用于評價骨小梁的方向性和對稱性。在骨質疏松初期,承重骨小梁的DA通常增加,隨著骨質疏松的加劇,DA會減小。

     

    對我們選擇的小尺寸骨骼區域,經過軟件計算,骨骼參數數值如下:

    目前,隨著人口老齡化的加劇,骨質疏松癥及其并發癥已經成為危害人類健康重大疾病。骨質疏松導致骨強度下降的機制不僅是骨量下降,而且是骨小梁微結構破壞、皮質骨多孔性改變及總骨量降低等綜合導致。micro-CT不僅能夠獲得整體骨量的變化,還能獲得骨骼內部骨小梁骨微結構的定量指標,進而將骨小梁微結構指標、皮質骨指標及骨量結合起來,綜合評價骨強度和骨量在骨質疏松癥發生和發展中的作用。


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