micro CT在骨骼研究中的檢測方案

         為了讓課程通俗易懂，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)《動物解剖及組織胚胎學(xué)》的授課老師黃超，將課程內(nèi)容與生活中的細(xì)節(jié)相聯(lián)系，還向同學(xué)們展示人類頸椎表情圖。其中有“寰椎的驚訝”、“樞椎的憨笑”、“第五頸椎的微笑”、“第七頸椎的壞笑”……

在骨骼的研究中，micro CT的應(yīng)用比較普遍，我們選擇小尺寸的CT數(shù)據(jù)介紹數(shù)據(jù)分析的流程：

Step1. 獲得CT三維體數(shù)據(jù)

骨骼CT三維渲染圖

骨骼CT切片圖

Step2. 對圖像進(jìn)行二值化處理，區(qū)分出骨組織和髓腔

切片圖二值化處理

Step3. 進(jìn)行骨骼相關(guān)參數(shù)的計(jì)算

BV：Bone Volume，骨體積，是指感興趣區(qū)域內(nèi)，被定義為骨組織的體積，通常單位是mm³

TV：Total/Tissue Volume，總體積，是指感興趣區(qū)域的總體積，通常單位是mm³

BS：Bone Surface，骨表面積，是指骨組織的總表面積，通常單位是mm²

BV/TV：骨體積分?jǐn)?shù)，可直接反應(yīng)骨量變化情況，單位是%

BS/BV：表示單位體積骨組織的面積大小，單位是mm^-1

BS/TV：稱為骨表面積密度，可間接反映骨量多少，單位是mm^-1

Tb.Th：Trabecular Thickness，骨小梁的平均厚度，單位是μm。當(dāng)發(fā)生骨質(zhì)疏松時，Tb.Th的數(shù)值減小。

骨小梁的厚度分布

Tb.Sp：Trabecular Separation/Spacing，骨小梁之間髓腔的平均寬度，單位是μm。當(dāng)發(fā)生骨質(zhì)疏松時，Tb.Sp的數(shù)值增大。

髓腔的寬度分布

DA：Degree of Anisotropy，各向異性的程度，用于評價骨小梁的方向性和對稱性。在骨質(zhì)疏松初期，承重骨小梁的DA通常增加，隨著骨質(zhì)疏松的加劇，DA會減小。

對我們選擇的小尺寸骨骼區(qū)域，經(jīng)過軟件計(jì)算，骨骼參數(shù)數(shù)值如下：

目前，隨著人口老齡化的加劇，骨質(zhì)疏松癥及其并發(fā)癥已經(jīng)成為危害人類健康重大疾病。骨質(zhì)疏松導(dǎo)致骨強(qiáng)度下降的機(jī)制不僅是骨量下降，而且是骨小梁微結(jié)構(gòu)破壞、皮質(zhì)骨多孔性改變及總骨量降低等綜合導(dǎo)致。micro-CT不僅能夠獲得整體骨量的變化，還能獲得骨骼內(nèi)部骨小梁骨微結(jié)構(gòu)的定量指標(biāo)，進(jìn)而將骨小梁微結(jié)構(gòu)指標(biāo)、皮質(zhì)骨指標(biāo)及骨量結(jié)合起來，綜合評價骨強(qiáng)度和骨量在骨質(zhì)疏松癥發(fā)生和發(fā)展中的作用。