Micro-CT掃描儀捕獲一系列二維平面X射線圖像之后并將數據重建為二維橫斷面切片,這些切片可以進一步加工成三維模型,甚至打印成三維物理對象進行分析。有了二維 X射線系統,你可以透視物體,但有了三維micro-CT成像系統的力量,你能看到物體內部并揭示其內部特征,提供了關于微觀結構的體積信息,而不需要切割樣本即可以得到樣本的三維結構圖像。
使用二維X射線成像系統,可以獲取研究的物體存在物體內部的情況,但是使用三維X射線成像系統,則可以看到研究物質位于物體空間位置。這對于無損可視化和分析材料(復合材料、金屬、骨骼、軟組織、地質巖心、制造目標等)和活體動物(小鼠、大鼠、兔子等)的內部結構非常有幫助。
Micro-CT掃描的這些獨特特征使科學家能夠觀察樣品的形態并研究其特征,如:孔隙率、結構/骨厚度、體積分數、缺陷分析、密度、粒度、孔隙度、纖維取向等。
CT值
CT值(CT number)是以水的CT值為零,而相對于其他物質X線的衰減值。例如,空氣的CT值為 -1000,而骨密質的CT值為 +1000,人體除骨密質和肺以外,CT值基本在 -100~+100之間。CT值的標準單位是 HU(Hounsfield)。組織密度越大,CT值越高。如果某一組織發生病變而致密度改變,則會影響到CT值的改變,這對CT診斷有很大價值。
BMC
骨礦含量或骨礦物質含量(Bone Mineral Content,BMC),單位是g。
BMD
骨密度或骨礦物質密度(Bone Mineral Density,BMD),2D BMD的單位是g/cm^2,3D BMD 的單位是mg/cc。
BMP
骨形態發生蛋白(Bone Morphogenetic Protein,BMP)是轉化生長因子β超家族成員之一,具有誘導未分化的間充質干細胞向成軟骨細胞和成骨細胞定向分化與增殖的能力,能促進新骨形成。
BS
骨表面積(Bone Surface,BS),單位是mm^2。
BS/BV
骨表面積和骨體積的比值,單位是1/mm。
BS/TV
骨表面積和組織體積的比值,單位是1/mm。
BV
骨體積(Bone Volume),單位是mm^3。
BV/TV
相對骨體積或骨體積分數,單位是%。
醫學CT掃描在20世紀70年代作為一種醫學成像工具被引入,CT(或計算機斷層掃描)掃描的分辨率限制在1毫米,這為臨床使用提供了足夠的細節。在材料科學和小動物成像方面,需要更高的分辨率,micro-CT掃描在20世紀80年代被引入。Micro-CT掃描儀可以工作在1微米的水平,即千分之一毫米,甚至更小。