小动物活体离体显微计算机断层扫描成像系统(Micro-CT)

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  小动物活体Micro-CT成像系统为Bruker 公司生产,型号为SkyScan 1276,可对离体样本及小动物如小鼠、大鼠全身包括骨头、牙齿、脂肪、肿瘤、血管等组织结构,进行活体实时X射线断层扫描及三维重构成像。应用方向涵盖生物学和生物医学/材料等各个领域:包括临床前疾病研究、组织形态学研究、骨科/炎症研究、牙科/口腔科研究、肿瘤研究、脂肪研究、生物和药物材料/载体研究等。在骨研究领域,该仪器可清晰成像大小鼠骨小梁、骨皮质等结构。可进行药物对骨流失和骨分化的研究、支架与骨再生研究、关节炎病变中分子机制的研究、评估植入物-骨之间的界面和植入物表面对新形成骨的结构、骨癌和骨癌转移中的骨组织3D成像等。该系统在活体分辨率、图像质量、门控伪影消除、多模态融合能力、分析功能等方面均处于国际领先水平。


  应用范围

  主要技术参数:(1)空间分辨率:2.8μm最小像素尺寸,5μm空间分辨率;(2)X射线源:电压20-100kV,可调节的X光能量选择,6位自动金属滤片转换器;(3)X射线探测器:CCD探测器;(4)样品尺寸:深度80mm,高度300mm,可选单次扫描、连续多个扫描自动拼接和批量多段独立扫描等;

  

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  1.骨组织成像及主要检测指标

  对包括关节炎、骨质疏松、骨损伤修复、骨再生等领域进行研究,可进行骨密度、骨微结构、骨小梁的定量分析。检测指标主要有:

  骨体积分数BV/TV(%):所选区域内骨小梁总体积与样本总体积之比;

  骨小梁厚度Tb.Th(mm):骨小梁的平均厚度;

  骨小梁数量Tb.N(1/mm):每毫米距离内骨小梁的数量;

  骨小梁分离度Tb.Sp(mm):骨小梁之间的髓腔平均宽度;

  结构模型指数SMI:反映骨小梁板状结构或棒状结构特征。

  骨密度BMD(g/cm3):所选区域内松质骨的骨矿含量。

 

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     正常大鼠股骨三维图像          骨质疏松大鼠股骨三维图像



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正常小鼠跗骨三维图像


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胶原诱导性关节炎小鼠跗骨三维图像

 

  2.肺组织成像及主要检测指标

  正常或疾病状态时肺部影像,并对肺体积等参数进行定量分析。


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  3.脂肪组织成像及主要检测指标

  分离出皮下脂肪、内脏脂肪,并对脂肪体积含量进行定量测定。


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  4.牙周组织成像及主要检测指标

  将牙冠以下2mm的根尖牙槽骨骨髓腔区域设定为三维重建兴趣区域 ( ROI),用NRecon软件进行三维图像重建,用DataViewer、CTan、CTvox软件进行三维分析和出图,分析指标主要有骨密度、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb. Th)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁分离度(Tb.Sp)、骨小梁模式因子(Tb.Pf)。


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  5.植入物成像及主要检测指标

  植入物的成像,可检测植入物的体积、表面积等定量参数。


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