micro-CT成像技术可测量X射线的吸收。这种现象在骨骼中非常有意思,因为大量的钙和矿物质能让我们更清楚地观测骨骼结构。
micro-CT 是一种X射线衰减法,可为诸如骨骼和牙齿这样坚硬的矿物化组织,在密度、结构和形态方面提供无损三维高分辨分析。
骨成像是最常见的micro-CT应用,且常被用于检测骨质疏松症。然而,该技术的应用范围正不断扩大——它目前被用于研究骨破坏模型(骨折、关节炎、肿瘤)、基因筛查或表型研究、骨科、组织工程以及药物治疗评估。
由于组织学具有诸多优点,如高分辨率以及多种染色选择,因此其仍是一种广泛使用的骨分析技术。然而,它非常耗时且只能提供二维信息。不仅如此,它还具有破坏性——这意味着在临床前研究中,不能对同一只动物进行长期研究,因此其需要许多动物来进行纵向研究。
有了micro-CT,这些限制都可以被打破。每个样本可以在一小时内处理完毕,并可为动物的所有部位提供详细的无损三维骨骼结构信息。因此,该技术可以持续进行活体实验,从而能获得更有力的数据且实验需要的动物数量也更少。
micro-CT的应用方法与临床CT相同——在扫描过程中从多个角度拍摄样品的X光片或“投影”图像,然后使用反向投影算法进行处理。该算法可将所有的信息结合起来,得到一组横截面的图像。随后,再用一个三维渲染软件包对这些重建图像进行处理,来创建用于测量骨骼形态和密度的三维模型。
骨骼是最易于X射线成像的生物组织,由于其钙化使得骨骼结构无需任何样品制备,便能轻易被观测到。因此,骨成像或许会一直在生命科学领域的micro-CT应用中鳌头独占。