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脊椎骨里的“笑臉表情包”

時間: 2021-07-15 發(fā)布者:ZZ

         為了讓課程通俗易懂,四川農(nóng)業(yè)大學《動物解剖及組織胚胎學》的授課老師黃超,將課程內(nèi)容與生活中的細節(jié)相聯(lián)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”……


羊骨111.jpg

(圖片來自網(wǎng)絡)


         小編很好奇在micro CT掃描中,這些笑臉會是什么樣子?我們選擇了一段羊的脊椎骨放入CT設(shè)備中進行掃描,在得到的幾百張切片圖中,挑選出一張“萌萌的大笑臉”。

image.png

羊脊椎骨的micro CT掃描切片圖


 

      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(shù)據(jù)介紹數(shù)據(jù)分析的流程:

Step1. 獲得CT三維體數(shù)據(jù)

 

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骨骼CT三維渲染圖

 

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骨骼CT切片圖

(局部放大)



Step2. 對圖像進行二值化處理,區(qū)分出骨組織和髓腔

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     切片圖二值化處理



Step3. 進行骨骼相關(guān)參數(shù)的計算

BVBone Volume,骨體積,是指感興趣區(qū)域內(nèi),被定義為骨組織的體積,通常單位是mm3

TVTotal/Tissue Volume,總體積,是指感興趣區(qū)域的總體積,通常單位是mm3

BSBone 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(shù),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.ThTrabecular Thickness,骨小梁的平均厚度,單位是μm。當發(fā)生骨質(zhì)疏松時,Tb.Th的數(shù)值減小。


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骨小梁的厚度分布

 

 Tb.SpTrabecular Separation/Spacing,骨小梁之間髓腔的平均寬度,單位是μm。當發(fā)生骨質(zhì)疏松時,Tb.Sp的數(shù)值增大。


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髓腔的寬度分布

 

DADegree 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(zhì)疏松初期,承重骨小梁的DA通常增加,隨著骨質(zhì)疏松的加劇,DA會減小。

 

對我們選擇的小尺寸骨骼區(qū)域,經(jīng)過軟件計算,骨骼參數(shù)數(shù)值如下:

image.png



目前,隨著人口老齡化的加劇,骨質(zhì)疏松癥及其并發(fā)癥已經(jīng)成為危害人類健康重大疾病。骨質(zhì)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(jié)構(gòu)破壞、皮質(zhì)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(nèi)部骨小梁骨微結(jié)構(gòu)的定量指標,進而將骨小梁微結(jié)構(gòu)指標、皮質(zhì)骨指標及骨量結(jié)合起來,綜合評價骨強度和骨量在骨質(zhì)疏松癥發(fā)生和發(fā)展中的作用。




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