探索顯微計(jì)算機(jī)斷層掃描（Micro-CT）技術(shù)如何通過(guò)高分辨率三維成像,，為骨科研究和臨床應(yīng)用帶來(lái)突破,。了解Micro-CT在無(wú)損分析骨組織結(jié)構(gòu)、骨密度測(cè)量,、骨折和骨愈合研究中的應(yīng)用,，以及如何通過(guò)Neoscan臺(tái)式顯微CT技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)微小物體的高分辨率三維成像和分析,。獲取Neoscan N60、N70,、N80系列產(chǎn)品的詳細(xì)信息,，以及它們?cè)诠琴|(zhì)疏松癥研究、骨修復(fù)與再生研究中的專業(yè)應(yīng)用案例,。

PART 1 顯微 CT 技術(shù)概述

顯微 CT 技術(shù)利用 X 射線照射樣品，通過(guò)探測(cè)器記錄透射的 X 射線強(qiáng)度分布，再利用計(jì)算機(jī)算法重構(gòu)出樣品的三維內(nèi)部結(jié)構(gòu),。能夠在非破壞的情況下,，提供高分辨率和三維圖像,。

顯微 CT 結(jié)構(gòu)示意圖：射線源和探測(cè)器不動(dòng)，樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)

在骨科研究中,，顯微 CT 技術(shù)可以無(wú)損地提供詳細(xì)的材料內(nèi)部信息，包括：

結(jié)構(gòu)信息：骨小梁的三維結(jié)構(gòu),、厚度,、分離度、數(shù)量和連接性,；骨皮質(zhì)的厚度和孔隙結(jié)構(gòu)；骨體積,、骨表面積等

密度信息：骨密度（BMD)分析,、骨組織成分分析

三維模型：創(chuàng)建骨結(jié)構(gòu)三維模型；骨植入物和假體評(píng)估,；

PART 2 顯微 CT 技術(shù)在骨科研究中的應(yīng)用

目前顯微 CT 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于骨科學(xué)研究中，與傳統(tǒng)的二維組織切片比較,，無(wú)論是數(shù)據(jù)還是圖像處理，顯微 CT 擁有許多不可替代的優(yōu)勢(shì),。

01  骨組織結(jié)構(gòu)分析

顯微 CT 技術(shù)可以清晰地展示骨的微觀結(jié)構(gòu),，包括皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨的骨小梁,、骨密度等,。這對(duì)于研究骨的生長(zhǎng),、發(fā)育、疾病以及老化過(guò)程具有重要意義,，常用于骨質(zhì)疏松癥研究和藥物治療效果評(píng)估,。

1 骨小梁結(jié)構(gòu)

顯微 CT 技術(shù)可以清晰地展示骨小梁的形態(tài),、分布和結(jié)構(gòu)特征以及厚度,、間距、數(shù)量等指標(biāo),。

 Neoscan 臺(tái)式顯微CT 掃描骨骼，揭示內(nèi)部骨小梁結(jié)構(gòu)

假手術(shù)組(左)與去勢(shì) 4 個(gè)月組(中) 及去勢(shì) 12 個(gè)月 組(右) 腰椎松質(zhì)骨的三維重建圖像,。圖片顯示，去勢(shì) 12 個(gè)月組的骨小梁較其他兩組明顯稀疏,孔隙率增加,水平方向骨小梁減少,局部有較大的骨小梁空隙形成,。圖片源于文獻(xiàn)【1】,。

假手術(shù)組(左)與去勢(shì) 4 個(gè)月組(中)及去勢(shì) 12 個(gè)月 組(右)股骨頸處松質(zhì)骨的三維重建圖像,。圖片顯示,去勢(shì) 12 個(gè)月后,股骨頸處松質(zhì)骨有空腔形成,骨小梁明顯變細(xì),皮質(zhì)骨壁變薄。圖片源于文獻(xiàn)【1】,。

2骨密度測(cè)量

與傳統(tǒng)的雙能 X 線吸收檢測(cè)法（DXA）相比,，顯微 CT 能夠提供更精確的體積骨密度測(cè)量，判斷骨質(zhì)疏松的程度,。

股骨頭負(fù)重區(qū) STB 和 DTB 的 micro-CT 圖像,。（A）STB 橫切面 2D 圖像。（B）STB 3D 圖像,。（C）DTB 橫切面 2D 圖像。（D）DTB 3D 圖像,。彩色代表了松質(zhì)骨中的礦物質(zhì)密度分布情況：紅色,、綠色及藍(lán)色分別代表了低、中及高礦物質(zhì)密度,。圖片源于文獻(xiàn)【2】,。

02  骨修復(fù)與再生

顯微 CT 技術(shù)在骨修復(fù)和再生研究中有著重要作用,。通過(guò)對(duì)植入物和修復(fù)材料進(jìn)行三維成像，可以評(píng)估其在骨組織中的整合和效果,。

使用 NEOSCAN 臺(tái)式顯微 CT 以 20 微米尺寸掃描鈦合金髖關(guān)節(jié)植入物,，植入物長(zhǎng)達(dá) 18.7 cm?？色@得無(wú)偽影的高質(zhì)量圖像,，清晰展示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和尺寸大小。

03  骨折和骨愈合研究

顯微 CT 能夠精確檢測(cè)骨折的形態(tài)和位置,，提供清晰的三維圖像,，有助于骨折的分類和診斷。除此之外,，還可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)骨折愈合過(guò)程中的骨組織重建和礦化情況。這對(duì)于開發(fā)新的治療策略和評(píng)估治療效果具有重要意義,。

小鼠骨折后1,、２,、３,、４Ｗ 股 骨 骨 痂 Ｍicro-CT 橫 斷 位 三維重建圖(A)及二維圖(B),。圖片源于文獻(xiàn)【3】,。