探索顯微計算機斷層掃描（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用帶來(lái)突破。了解Micro-CT在無(wú)損分析骨組織結構、骨密度測量、骨折和骨愈合研究中的應用，以及如何通過(guò)Neoscan臺式顯微CT技術(shù)，實(shí)現對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)品的詳細信息，以及它們在骨質(zhì)疏松癥研究、骨修復與再生研究中的專(zhuān)業(yè)應用案例。

PART 1 顯微 CT 技術(shù)概述

顯微 CT 技術(shù)利用 X 射線(xiàn)照射樣品，通過(guò)探測器記錄透射的 X 射線(xiàn)強度分布，再利用計算機算法重構出樣品的三維內部結構。能夠在非破壞的情況下，提供高分辨率和三維圖像。

顯微 CT 結構示意圖：射線(xiàn)源和探測器不動(dòng)，樣品臺旋轉

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

結構信息：骨小梁的三維結構、厚度、分離度、數量和連接性；骨皮質(zhì)的厚度和孔隙結構；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 )建骨結構三維模型；骨植入物和假體評估；

PART 2 顯微 CT 技術(shù)在骨科研究中的應用

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

01  骨組織結構分析

顯微 CT 技術(shù)可以清晰地展示骨的微觀(guān)結構，包括皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨的骨小梁、骨密度等。這對于研究骨的生長(cháng)、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估。

1 骨小梁結構

顯微 CT 技術(shù)可以清晰地展示骨小梁的形態(tài)、分布和結構特征以及厚度、間距、數量等指標。

 Neoscan 臺式顯微CT 掃描骨骼，揭示內部骨小梁結構

假手術(shù)組(左)與去勢 4 個(gè)月組(中) 及去勢 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 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【1】。

假手術(shù)組(左)與去勢 4 個(gè)月組(中)及去勢 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 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,皮質(zhì)骨壁變薄。圖片源于文獻【1】。

2骨密度測量

與傳統的雙能 X 線(xiàn)吸收檢測法（DXA）相比，顯微 CT 能夠提供更精確的體積骨密度測量，判斷骨質(zhì)疏松的程度。

股骨頭負重區 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、綠色及藍色分別代表了低、中及高礦物質(zhì)密度。圖片源于文獻【2】。

02  骨修復與再生

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

使用 NEOSCAN 臺式顯微 CT 以 20 微米尺寸掃描鈦合金髖關(guān)節植入物，植入物長(cháng)達 18.7 cm?？色@得無(wú)偽影的高質(zhì)量圖像，清晰展示其內部結構和尺寸大小。

03  骨折和骨愈合研究

顯微 CT 能夠精確檢測骨折的形態(tài)和位置，提供清晰的三維圖像，有助于骨折的分類(lèi)和診斷。除此之外，還可以動(dòng)態(tài)監測骨折愈合過(guò)程中的骨組織重建和礦化情況。這對于開(kāi)發(fā)新的治療策略和評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【3】。