成都华西华科研究所分析应用micro-CT进行活体标本骨密度分析与QCT骨密度软件体模检测

从2002年以来，micro - CT技术的一项进展是进行 活体micro-CT扫描，应用于分析被麻醉的活体小鼠骨 骼研究（Sasovetal. 2002)。这些仪器的扫描几何条件与 进行离体扫描的设备不同n在扫描过程中物体时保持不 动的稳定状态，而X线微焦发射源和照相设备是围绕被 检査物体旋转的。这和荇通医用临床CT相似，但它有 着M大的解析分辨率（最小的图像像素间距>，可以小于 10pm。图14 - 1丨M小了对活体小鼠进行活体micro - CT扫描的过程以及所得到的三维成像结果。

图丨4-丨丨使用聚苯乙^定制的异管換型，阇定小鼠肢体. 使小》架于micro-CT上进行骨骼扫描（这準.所用设备为 Skyscan丨076),可以扫描分析其后肢（股#和胫讶）或前肢 (尺骨）。右面的围橡是分别对后肢和前肢进行了 25和 lOmin的右描后获得的三维影像

因为最近才开始使用micro-CT进行活体动物研 究，所以关于这方面的公开发雀出来的文畎还很少。在 这一领域的第一篇文献是Waarsing等人在2004年发表 的。在文章中作者展现了 micro-CT进行活体动物研究 方面令人印象深刻的全新能力，比如从个体骨小梁结构 水平追踪卵巢切除术后的雌性小鼠的松质骨变化 (图丨4- 12)。小鼠在术前和术后4周、14周、34周和54 煳的时候进行micro-CT检査，登记扫描图像，获得同一 观察对象的不同时期的#三维变化。这一试验使人们能 从组织学水平分析卵巣切除（OVX)术后松质骨丢失的机制。作者发现在OVX术后早期，骨小梁的减少主要是反 映在骨小梁数Mi：◊—段时间后（术后丨4周后）剩余的 骨小梁开始变薄，而一些新生骨结构在厣先骨丢失的间 隙中形成骨桥。剩余骨小梁主要排列在生长板的上方和 下方，这样就使得骨骼的纵向受力能力显著加强。而粮 个骨骼（该研究主要针对弪骨近端）的形状只有微小 变化。

图丨4 -丨2 Waarsing等人在2004年枣先用micro-CT进 行活体动物研究。囝橡分别是小鼠在术的（Al, B1)和术 后4周（A2. B2>和术后丨4周（A3,丨J3)的时候进行micro- CT检盎的结采_a (A>进行模拟手术的小K骨小梁情况。 (B)进行了 OVX的小鼠的剩余钟小梁的厚度在用micro-C'T迸行活体动物研究时的放射剂M方 面，WaarsinR等人报道的所用的放射M是0. 4Gy进行 20min的扫描。（通过体重将相同剂贵换苒到人体上，约 为使用ICRP60的设备进行不到5mSv的照射）。放射生 物学研究M示这是在对生长细胞（如新生骨的软骨细胞）不造成损害的可接受的放射ft范围内（1〜2Gy，M_arguliesS. U. N. Y New York, USA,)。而活体扫描研究本 身也证明了这一点：间隔一个月或以上的单一扫描或重 复扫描对骨骼生长没有影响，如果扫描间隔只有一周或 是更短由于放射线的累积作用则会使骨骼生长速度减慢 (通过对比未进行扫描的肢体得出）。但很显然在活体扫 描放射剂量的定量研究方面时需要做更多的研究工 作的。

Waarsing等人的分析结果在以往黹要卨水平计算机 和数学的专业技术设备和人员。而在用micro-CT进行 活体动物研究时只需要简中 •的设备即可以完成。在活体 实验中，只要简单地多次扫描和分析样本骨区域即可。 在试验过程中用micro-CT对小鼠松质骨或皮质骨研究 的能力的显著提离，使得得出的结果在统计学上的稍确 度和意义都得到了很大的改#。因此在实验的开始就可 不必考虑动物个体之间的差异性。每一个动物样本都能 得到各fl的自身前后对照。正像micro-CT在实验室的 珣体骨研究中所取得累犋硕果一样，用micio-CT进行 活体动物研究的种种优点会使得micro-CT在背研究领 域得到更大的发展。成都华西华科研究所分析研发定量CT QCT骨密度体模软件分析系统  
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