骨骼中丰富的钙和矿物质使其成为最易进行 X 射线成像的组织

microCT 成像技术可测量 X 射线的吸收。这在骨骼中尤为有趣,因为大量钙和矿物质有助于获得清晰的骨骼结构图像

MicroCT 是一种 X 射线衰减法,可提供坚硬矿化组织(例如骨骼和牙齿)的密度、结构和形态测量的 3D、高分辨率、无损分析。

最广泛使用的 microCT 应用是骨骼成像,最常评估的病症是骨质疏松症。但是,此技术的范围不断扩展,现在应用于骨破坏模型(骨折、关节炎、肿瘤)的研究、遗传筛查或表型分析、骨科、组织工程以及药物治疗的评估。

组化学仍是广泛使用的骨骼分析技术,因为它可提供许多优势,例如高分辨率和多种染色选择。但是,它很费时,并且只提供 2D 信息。它还具有破坏性,这意味着在临床前研究中,不能对一只动物的长期变化进行研究。因此,进行纵向研究需要许多动物。

利用microCT,则可以克服这些限制。每份样品可在不到一小时的时间内处理,以无损方式提供动物中任何部位骨结构的详细 3D 信息。因此,可进行长期体内追踪,带来更可靠的数据,而需要使用较少的动物。

MicroCT 与临床 CT 的应用方法一致。在扫描期间,以多个角度拍摄样品的放射照片或“投影”图像,然后用反向投影算法处理,该方法可将所有信息组合,提供一叠断层图像。  然后用 3D 渲染软件包处理这些重建的图像,创建骨形态测量和密度测量所需的 3D 模型。

骨骼是最容易通过 X 射线成像的生物组织,因为其钙化意味着骨骼结构易于可视化,而不需要任何样品制备。因此,骨骼成像可能始终是 microCT 在生命科学中的最大应用。