micro CT在骨骼研究中的檢測方案

         為了讓課程通俗易懂，四川農業大學《動物解剖及組織胚胎學》的授課老師黃超，將課程內容與生活中的細節相聯系，還向同學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的應用比較普遍，我們選擇小尺寸的CT數據介紹數據分析的流程：

Step1. 獲得CT三維體數據

骨骼CT三維渲染圖

骨骼CT切片圖

Step2. 對圖像進行二值化處理，區分出骨組織和髓腔

切片圖二值化處理

Step3. 進行骨骼相關參數的計算

BV：Bone Volume，骨體積，是指感興趣區域內，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：骨體積分數，可直接反應骨量變化情況，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。當發生骨質疏松時，Tb.Th的數值減小。

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。當發生骨質疏松時，Tb.Sp的數值增大。

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。在骨質疏松初期，承重骨小梁的DA通常增加，隨著骨質疏松的加劇，DA會減小。

對我們選擇的小尺寸骨骼區域，經過軟件計算，骨骼參數數值如下：

目前，隨著人口老齡化的加劇，骨質疏松癥及其并發癥已經成為危害人類健康重大疾病。骨質疏松導致骨強度下降的機制不僅是骨量下降，而且是骨小梁微結構破壞、皮質骨多孔性改變及總骨量降低等綜合導致。micro-CT不僅能夠獲得整體骨量的變化，還能獲得骨骼內部骨小梁骨微結構的定量指標，進而將骨小梁微結構指標、皮質骨指標及骨量結合起來，綜合評價骨強度和骨量在骨質疏松癥發生和發展中的作用。