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脊椎骨里的“笑脸表情包”

时间: 2021-07-15 发布者:ZZ

         为了让课程通俗易懂,四川农业大学《动物解剖及组织胚胎学》的授课老师黄超,将课程内容与生活中的细节相联系,还向同学们展示人类颈椎表情图。其中有“寰椎的惊讶”、“枢椎的憨笑”、“第五颈椎的微笑”、“第七颈椎的坏笑”……


羊骨111.jpg

(图片来自网络)


         小编很好奇在micro CT扫描中,这些笑脸会是什么样子?我们选择了一段羊的脊椎骨放入CT设备中进行扫描,在得到的几百张切片图中,挑选出一张“萌萌的大笑脸”。

image.png

羊脊椎骨的micro CT扫描切片图


 

      在骨骼的研究中,micro CT的应用比较普遍,我们选择小尺寸的CT数据介绍数据分析的流程:

Step1. 获得CT三维体数据

 

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骨骼CT三维渲染图

 

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骨骼CT切片图

(局部放大)



Step2. 对图像进行二值化处理,区分出骨组织和髓腔

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     切片图二值化处理



Step3. 进行骨骼相关参数的计算

BVBone Volume,骨体积,是指感兴趣区域内,被定义为骨组织的体积,通常单位是mm3

TVTotal/Tissue Volume,总体积,是指感兴趣区域的总体积,通常单位是mm3

BSBone Surface,骨表面积,是指骨组织的总表面积,通常单位是mm2

BV/TV骨体积分数,可直接反应骨量变化情况,单位是%

BS/BV表示单位体积骨组织的面积大小,单位是mm-1

BS/TV称为骨表面积密度,可间接反映骨量多少,单位是mm-1

Tb.ThTrabecular Thickness,骨小梁的平均厚度,单位是μm。当发生骨质疏松时,Tb.Th的数值减小。


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骨小梁的厚度分布

 

 Tb.SpTrabecular Separation/Spacing,骨小梁之间髓腔的平均宽度,单位是μm。当发生骨质疏松时,Tb.Sp的数值增大。


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髓腔的宽度分布

 

DADegree of Anisotropy,各向异性的程度,用于评价骨小梁的方向性和对称性。在骨质疏松初期,承重骨小梁的DA通常增加,随着骨质疏松的加剧,DA会减小。

 

对我们选择的小尺寸骨骼区域,经过软件计算,骨骼参数数值如下:

image.png



目前,随着人口老龄化的加剧,骨质疏松症及其并发症已经成为危害人类健康重大疾病。骨质疏松导致骨强度下降的机制不仅是骨量下降,而且是骨小梁微结构破坏、皮质骨多孔性改变及总骨量降低等综合导致。micro CT不仅能够获得整体骨量的变化,还能获得骨骼内部骨小梁骨微结构的定量指标,进而将骨小梁微结构指标、皮质骨指标及骨量结合起来,综合评价骨强度和骨量在骨质疏松症发生和发展中的作用。




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