显微ct-针对小动物-图像处理

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1、显微CT概述简介显微CT（microcomputedtomography，微计算机断层扫描技术），又称微型CT、小动物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极高，可以达到微米（μm）级别，因此具有良好的“显微”作用。小动物CT可用于医学、药学、生物、考古、材料、电子、地质学等领域的研究。原理CT利用了的原理是当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180°以上的不同角度成像。通过计算机软件，将每个角度的图像进行重构，

2、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。结构造型l      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。l      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，目前中科恺盛的Micro-CT采用的也正是这种结构，不但可以进行活体样本扫描也能进行离体样品的扫描。应用领域能够在不破坏样品的情况下，对活体小动物（如小鼠、大鼠、兔子等）、骨骼、牙齿和各种生

3、物材料进行高分辨率X射线成像。既可对活体小动物进行如肿瘤等软体组织的动态观察，也可对小动物进行骨骼疾病方面的研究。中科恺盛的骨参数数据分析软件中包括多达16项（如BMC、TMD、BV、Yb.N、Tb.Th等）的骨参数分析，还可用于各类药效评价与新药开发。l    骨骼。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。l      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

4、特性的变化等情况进行研究。生物材料l      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。l      疾病机制研究。例如，研究不同基因或信号通路对骨骼的数量或质量的影响，疾病状态对骨骼发育/修复的影响，评价高脂血症对心脏瓣膜钙化的影响，细胞因子对骨折后组织修复时血管生长的影响，等等。l      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。l      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

5、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。实验图片：小鼠腰椎骨显微CT扫描肿瘤转移研究