骨質疏松研究
 

顯微CT成像對骨質疏松癥的研究尤為重要，特別是疾病進展和治療效果，因為它是少數能夠提供骨礦物質含量和密度信息的成像技術之一。通過高分辨率的顯微CT測量這些變化，有助于開發治療劑并理解控制這些過程的分子機制。
 
在骨質疏松的動物研究中，雌性鼠雙側卵巢摘除是一個較成熟的模型，可以成功建立模擬雌激素缺乏而導致的骨質疏松癥狀。
 
例：有A-F編號的6個實驗大鼠離體股骨樣本，其中A是正常對照組，B到F為骨質疏松組（去卵巢造模）使用不同抗骨質疏松藥物干預。分割處理如圖1所示；感興趣區骨小梁的展示如圖2；ROI骨小梁和ROI皮質骨的相關骨參數計算如表1.
 

 

圖1：三視圖及3D對感興趣區的位置選取展示
 

 

圖2：3D透視展示；對感興趣區的骨小梁和皮質骨的分割提取

 

 

圖3：A-F組中，正常組與不同藥物干預下的骨小梁表現的差異性展示

 

 

 

骨再生材料研究
 

有關材料植入物的骨骼研究中，通常的目標是檢查骨整合，即植入物周圍的骨骼狀態。顯微CT可以提供植入物和周圍骨骼的3D圖像數據，并提供相關分析。
 

 

圖4：對同一只大鼠的兩側顱骨開孔進行不同處理下的修復效果。開孔后，一側加骨生成材料（圖上側），對側作為對照側不加任何材料（圖下側）；經一段時間的飼養和顱骨的生長修復后，用顯微CT對大鼠的顱骨掃描成像，觀察兩側的顱骨修復情況，可觀察到加了骨生成材料側的顱骨恢復情況好于對照側。
 

 

 
 
 

 

圖5：通過Avatar軟件對骨生成材料和新生骨進行分割處理

 

表2：材料側和對照側的新生骨分析

 

 

骨關節炎研究
 

建立骨關節炎（OA）動物模型是尋找關節炎疾病有效治療措施的重要途徑。因顯微CT可探測骨髓和骨皮質的微小結構改變，與其他影像學方法相比，在評估小關節中有很大的優勢。利用顯微CT可以評估骨性關節炎進展中軟骨骨質的微小變化，評估骨密度以及軟骨骨化情況來研究骨性關節炎的病理生理，以及軟骨中的鈣質沉積變化。
 
骨關節炎是以關節軟骨下骨硬化或囊性變，關節邊緣骨質增生，滑膜增生，關節間隙變窄為主要特征。
 

 

圖6：同一只大鼠的兩側膝關節對比。上側為骨關節炎造模，下側是正常對照側。通過一定藥物干預后，采用了顯微CT來研究關節軟骨修復和關節炎進展，著重關注關節面及半月板平整程度及關節腔的容積變化。
 

 

圖7：如本例，由于關節邊緣骨質增生，膝關節腔體體積變大。由Avatar軟件分割并計算，可得圖（左）（紅色，關節炎），腔體體積為42.7mm^3； （右）（綠色，正常對照組）腔體體積為:23.3 mm^3。
 
實驗設備：VENUS® Micro-CT 
            中文名：桌面型高分辨顯微CT
            型號：VNC-100
 

 

影像軟件：Avatar 1.3 （平生醫療科技）