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小动物micro ct检测

更新时间:2022-10-13

简要描述:

小动物micro ct检测(micro computed tomography,微计算机断层扫描技术),又称微型CT、显微CT,是一种非破坏性的3D成像技术,可以在不破坏样本的情况下清楚了解样本的内部显微结构。它与普通临床的CT最大的差别在于分辨率*,可以达到微米(μm)级别,Scanco最高分辨率可以达到0.5μm,具有良好的“显微"作用。

  小动物micro ct检测服务(也称为显微CT、微焦点CT或者微型CT)采用了与普通临床CT不同的微焦点X线球管,分辨率高达几个微米,仅次于同步加速X线成像设备的水平,具有良好的“显微”作用。而高分辨率付出的代价是扫描样品的体积很小,只有几个厘米,体现其“微型”的一面。
小动物micro ct检测通常采用锥形X线束(Cone Beam)。采用锥形束不仅能够获得真正各向同性的容积图像,提高空间分辨率,提高射线利用率,而且在采集相同3D图像时速度远远快于扇形束CT。小动物micro ct检测能够提供的 2 类基本信息:几何信息和结构信息。前者包括样品的尺寸、体积和各点的空间坐标,后者包括样品的衰减值、密度和多孔性等材料学信息。除此之外,SCANCO 的有限元分析功能,还能够提供受检材料的弹性模量、泊松比等力学参数,分析样品的应力应变情况,进行非破坏性的力学测试。
  小动物micro ct检测成像的原理是当X-射线透过样本时,样本的各个部位对X-射线的吸收率不同。X-射线源发射X-射线,穿透样本,最终在X-射线检测器上成像。对样本进行360°以上的不同角度成像。与临床CT普遍采用的扇形X线束不同的是,Micro-CT通常采用锥形X线束。采用锥形束不仅能够获得真正各向同性的容积图像,提高空间分辨率,提高射线利用率,而且在采集相同3D图像时速度远远快于扇形束。通过计算机软件,将每个角度的图像进行重构,还原成在电脑中可分析的3D图像。通过软件:观察样本内部的各个截面的信息;对样本感兴趣部分进行2D和3D分析;还可以制作直观的3D动画等。
  应用领域:
  1.活体:研究对象通常为小鼠、大鼠或兔等活体小动物,将其麻醉或固定后扫描。可以实现生理代谢功能的纵向研究,显著减少动物试验所需的动物数量。和医学临床CT类似,活体小动物 MicroCT 也能够进行呼吸门控和增强扫描(采用造影剂)。
  2.离体:研究对象通常为离体标本(例如骨骼、牙齿)或各种材质的样品,分析内部结构和力学特性。也可以使用凝固型造影剂灌注活体动物,对心血管系统、泌尿系统或消化系统进行精细成像。
  3.骨骼:是 MicroCT 最主要的应用领域之一,其中骨小梁又是主要研究对象。骨松质和骨皮质的变化与骨质疏松、骨折、骨关节炎、局部缺血和遗传疾病等病症有关。目前,MicroCT 技术在很大程度上取代了破坏性的组织形态计量学方法。
  4.牙齿及牙周组织。 能够从 3D 整体结构出发,对根管形态改变、龋齿破坏、牙组织密度变化、牙槽骨结构和力学特性的变化等情况进行研究。
  5.生物材料。例如, 分析体外制备仿生材料支架的孔隙率、强度等参数,优化支架设计;扫描需要置换的组织样品,获取三维图像后输出为 STL 文件进行快速成形(CAD/CAM),等等。
  6.疾病机制研究。
  7.新药开发。例如,研究新的骨质疏松药物药物及疗效评价,MicroCT 已经称为一种重要的临床前检测技术。
  8.其它。微型器件的质检和探伤,建筑材料内部孔隙度、连通度和渗透性分析,珠宝的真伪识别和最佳切割方案设计,以及化石结构分析等。优点  SkyScan 1076微型CT(Micro-CT)三维成像系统在目前所有的活体mico-CT系统中具有最高的分辨率,8.8um。适合研究各种组织;1000万高像素的CCD让成像结果更加清晰。优异的软件系统能完成定位、体积测算、动画制作等功能。呼吸门控设备让肺、心脏等组织的研究成为可能。三维成像,分辨率高(微米量级),无样品破坏,大气下工作,对小动物可活体扫描并带呼吸门控。
  小动物micro ct检测服务能够提供的2类基本信息:几何信息和结构信息。前者包括样品的尺寸、体积和各点的空间坐标,后者包括样品的衰减值、密度和多孔性等材料学信息。除此之外,SCANCO的有限元分析功能,还能够提供受检材料的弹性模量、泊松比等力学参数,分析样品的应力应变情况,进行非破坏性的力学测试。
  小动物micro ct检测服务的2种基本结构
  样品静止,X线球管和探测器运动:这种结构和临床螺旋CT一致,球管绕样品旋转。扫描速度快,射线剂量小,空间分辨率较低,多用于活体动物扫描。
  样品运动,X线球管和探测器固定:样品在球管和探测器之间自旋,并可做上下和前后移动。扫描速度较慢,射线剂量大,空间分辨率高,多用于离体标本扫描。
  小动物micro ct检测服务2类应用对象:
  活体(in vivo):研究对象通常为小鼠、大鼠或兔等活体小动物,将其麻醉或固定后扫描。可以实现生理代谢功能的纵向研究,显著减少动物试验所需的动物数量。和医学临床CT类似,活体小动物micro ct也能够进行呼I吸门控和增强扫描(采用造影剂)。
  离体(in vitro):研究对象通常为离休标木(例如骨骼、牙齿)或各种材质的样品,分析内部结构和力学特性。也可以使用凝固型造影剂灌注活体动物,对心血管系统、泌尿系统或消化系统进行精细成像。

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