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动物实验室

Micro CT

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Micro CT

承担项目:完成本研究室的科研课题的同时,协助本院所各科室完成科研课题

本实验室于2009购置SkyScan 1172桌面micro-CT,MicroCT(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。

SkyScan 1172配有高性能型的1000万像素相机,可以满足各种扫描功能,图像视野宽度达60 mm (双重图像模式)或30 mm (标准图像模式),极限能达到1 μm以下的分辨率(此时尺寸需要很小)。扫描样品的高度限制是大约70 mm,单个样品或一系列批量较小样品均可。

该系统是通过让样品台以一定的步长旋转,然后从各个不同角度获取样品的投射影像,在此基础上利用Feldkamp锥形光束运算法则,重构出样品一系列截面图像,再重构出完整的三维图像,并包含了物体选定范围内的内部超微结构信息和密度等数据。内部结构各成分X射线吸收差异越大的物体,越容易获得效果最佳的 micro-CT图像。应用范围包括:生物医学、材料科学、药物研究开发和制造业、合成工业、牙科研究、电子组件研究、地质学、动物学、植物学、建筑材料、造纸业等其他研究领域。

1.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。
2.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。

骨小梁

3.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。

4.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。

5.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。

6.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。

7.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。

骨小梁


团队成员

  • 蒋协远

    蒋协远

    职称:主任医师

    擅长: 肘部骨折,肘僵硬与畸形,四肢骨折

  • 吴新宝

    吴新宝

    职称:主任医师

    擅长: 四肢骨与关节的损伤,尤其是骨盆和髋臼损伤

  • 刘亚军

    刘亚军

    职称:主任医师

    擅长: 颈椎腰椎疾病的诊断与治疗,骨科导航机器人微创手术,骨科冲击波非手术治疗