基于Micro CT的铜导线短路熔痕孔洞特征分析

导线短路是造成电气火灾的重要原因之一。现行国家标准中将导线短路熔痕分为起火前发生的一次短路熔痕和起火后造成的二次短路熔痕,然而现行国家标准中的鉴定仅停留在定性判断的阶段。火灾现场铜导线短路熔痕特征的量化分析研究是国内外研究人员主要关注的重点。本文应用Micro CT技术对铜导线短路熔痕进行断层扫描检测并重构铜导线短路熔痕的3D图像数据,在此基础上统计、归纳、总结铜导线短路熔痕内部孔洞形态及分布等孔洞特征。研究表明,Micro CT能够全面采集铜导线短路熔痕的整体形态和内部孔洞特征,一次短路熔痕与二次短路熔痕内部孔洞半径、表面积、紧密度的特征数据存在差别,可为短路熔痕定性和定量分析判据研究提供新的理论依据。

基于机器学习的鸡、牛骨颗粒Micro CT原位可视化鉴别

不同种属动物源肉骨粉的快速鉴别分析技术是加强饲料监管、防范疯牛病传播的重要保障。为了探索使用显微X射线计算机断层成像技术(Micro computed tomography,Micro CT)快速鉴别分析不同种属动物源肉骨粉的可行性,本研究以制备的哺乳动物源牛骨颗粒和非哺乳动物源鸡骨颗粒各100个作为样品集,以不同相对位置鸡、牛骨颗粒以及鸡骨颗粒中牛骨颗粒质量分数约0.97%分别制备验证集,使用Bruker Skyscan 1275 Micro CT对所有样品进行扫描和图像重构(管电压80 kV、管电流125μA,图像分辨率10μm,重构灰度图像灰度阶为0~255,对应X射线吸收系数为0~0.035);提取不同骨颗粒样品的感兴趣区域进行图像分割,并结合PLS DA和SVM DA机器学习算法分别构建鸡和牛骨颗粒分割模型。研究结果表明,鸡、牛骨颗粒图像分割感兴趣区域灰度区间为165~255,基于PLS DA和SVM DA模型的鸡、牛骨颗粒鉴别交互验证总准确率均为94%,验证集样品的Micro CT三维原位可视化表征结果经验证与样品实际结果一致。结果表明,Micro CT结合PLS DA和SVM DA机器学习算法进行哺乳和非哺乳动物源骨颗粒的鉴别分析是可行的。本研究为不同种属动物源饲料的快速、无损鉴别提供了新的三维原位可视化表征手段。

几何形态测量法结合Micro CT扫描对两水系花斑裸鲤的形态分析

研究采用现代几何形态测量法并结合Micro CT扫描技术对两水系(黄河上游与柴达木水系格尔木河)花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni Herzenstein)的形态进行定量分析,讨论两水系花斑裸鲤是否存在先前研究未能发现的形态差异。结果显示:花斑裸鲤的两个地理种群在基于其头部形态轮廓二维坐标的主成分分析和判别分析的结果均聚在一起,这与之前文献记载的两水系花斑裸鲤的形态学特征相一致,并且对两水系花斑裸鲤进行的典型变量分析也同样支持这一结果;对花斑裸鲤两个地理种群背鳍支鳍骨插入椎骨间的相对位置这一形态特征进行卡方检验,结果表明在骨骼这一更具分类学意义的形态特征上表现出显著性差异。通过对花斑裸鲤两个地理种群的几何形态与Micro CT扫描,准确定量地分析了两水系花斑裸鲤形态上的异同,为正确评价两水系花斑裸鲤真实的演化关系奠定了形态学基础。

Micro CT对标本三维立体重建优势及在骨关节炎动物模型中的应用

背景:骨关节炎的病理进程中有多种因素共同作用,包括滑膜炎症、软骨丢失、软骨下骨损害、骨质增生等,其具体机制尚未明确。Micro CT是一种非破坏性成像工具,可以形成样本的高分辨率3D图像,实现骨和软骨的相关结构和功能的研究、疾病进展和治疗的定量评估及对比增强软组织成像。通过micro CT扫描骨关节炎动物模型,可以明确在骨关节炎病程中关节、关节软骨、软骨下骨、滑膜、血管等组织的病理变化,有利于骨关节炎病理进展的研究。目的:归纳总结micro CT在骨关节炎动物模型的关节、软骨、软骨下骨、滑膜、骨内血管的成像方法及研究展望,为骨关节炎的病理机制变化研究提供新的方法。方法:通过检索中国知网、Web of Science、Embase、PubMed、万方等数据库,英文关键词为"Osteoarthritis,micro CT,Pathology"等,中文关键词为"骨关节炎,micro CT,病理"等,选取相关性强,发表年限较新的合格文献进行综述。结果与结论:(1)Micro CT在关节、软骨、软骨下骨、骨内血管都有较好的成像表现,成像方法成熟,改变传统病理切片破坏组织整体性、步骤繁琐的缺点。(2)Micro CT在滑膜的成像方面尚未有文献报道,但在如脂肪、肿瘤等软组织的成像中有着不错的表现,对滑膜的成像在未来有研究前景。(3)Micro CT可以对标本进行三维立体重建,打破常规二维病理切片的局限性,为骨关节炎的病理机制研究提供新的模式。

基于micro CT扫描技术的鲤骨骼和显微结构分析

了解活体鲤(Cyprinus carpio)骨结构、形态、连接、空间分布以及骨骼矿物质组成对鲤的选育、行为学研究以及肉品加工有重要的意义。X射线显微CT技术(micro CT)对样品没有破坏,可实现活体检测,并能获取活体任意形态的结构参数。因此,文章通过这项技术来研究活体鲤的骨骼状况。结果显示,脊椎骨与头、尾相连,胸鳍位于头骨后,背鳍、腹鳍和尾鳍与整个脊椎骨并不相连。骨体积分数和骨小梁厚度在腹鳍较高,头尾较低;骨表面积体积比、骨小梁数量和骨小梁间隔在头部较高,腹鳍较低;骨矿物质含量、骨矿物质密度和组织矿物质含量在背鳍最高;骨体积分数在腹鳍最高,胸鳍、背鳍和尾鳍次之,头尾较低。骨小梁厚度、矿物质含量等在背鳍、腹鳍部位较高,这可能与鲤的运动有关,而头骨表面积体积比、骨小梁数量和骨小梁间隔较高可能与头部的复杂结构密切相关。

辅酶Q_(10)对10月龄小鼠股骨的Micro CT观察及骨生物力学检测

目的应用骨生物力学和Micro-CT技术,探讨辅酶Q10对10月龄小鼠股骨的显微结构和生物力学的影响。方法 35只SPF级8月龄雌性KM小鼠,随机分为正常对照组(CON)、维生素E组(VE)、辅酶Q10低剂量组(Co Q10L)、辅酶Q10高剂量组(Co Q10H),辅酶Q10低剂量联合维生素E(Co Q10L+VE),连续灌胃给药10周。实验结束后,取右侧股骨进行Micro-CT扫描及三维重建,左侧股骨进行生物力学检测。结果与CON组比较,Co Q10L组小鼠右侧股骨的微观参数:体积分数、连接密度和骨密度明显增加,左侧股骨的骨生物力学刚度增加。Co Q10H体积分数、连接密度和SMI明显增加,同时骨生物力学参数中弹性载荷和最大位移得到明显增加。Co Q10L联合VE组连接密度增加,生物力学方面参数没有统计学差异。与VE比较,辅酶Q10两个剂量和辅酶Q10低剂量联合维生素E参数并没有统计学差异。结论 Co Q10(500 mg·kg-1·d-1)能够修复小鼠的股骨微观结构,提高骨生物力学的性能,修复骨量、降低股骨骨折风险的能力优于VE,提示Co Q10的抗骨质疏松作用具有良好的研究前景。

应用Micro CT观察洛伐他汀和秋水仙碱对CCl_4致肝损伤后小鼠骨代谢的影响

目的本实验应用Micro CT研究洛伐他汀和秋水仙碱对CCl4致肝损伤后小鼠骨代谢的影响,并比较二者的效果。方法体积分数40%的CCl4花生油皮下注射,建立小鼠肝损伤模型,同时,洛伐他汀按2.6 mg·kg-1,秋水仙碱按0.065 mg·kg-1每天1次灌胃给药,连续1个月,于实验结束后观察肝损伤血清学指标以及肝匀浆相关的抗氧化指标,并用Micro CT测定小鼠胫骨骨组织结构参数。结果单用CCl4小鼠肝指数明显增加,AST和ALT活性明显升高,肝匀浆中SOD活性和GSH-Px水平明显降低,MDA水平明显升高,且胫骨上段骨组织结构参数BVF、TMD值明显降低,SMI值明显升高,出现明显的骨质疏松症状。而洛伐他汀、秋水仙碱用药后对肝损伤没有明显影响,但洛伐他汀对肝损伤导致的骨丢失有明显的保护作用,秋水仙碱组则没有明显的保护作用。结论 CCl4致肝损伤后的小鼠出现骨质疏松症状,洛伐他汀用药后对CCl4致肝损伤的骨丢失有明显的预防作用。

Micro CT应用于犬即刻种植即刻加载后种植体-骨界面骨结合的研究

目的应用Micro CT对即刻种植即刻加载后种植体-骨界面骨结合情况进行研究。方法 4只Beagle犬,拔除其双侧下颌第3、4前磨牙,在相应的拔牙窝选择最佳位置即刻植入DIO种植体(直径3.8 mm,长度10.0 mm)各1颗,同期连接基台(直径3.8 mm,长度6.0 mm)。术后24 h内采用种植体垂直加载仪进行垂直加载,将每只犬下颌的4枚种植体按照加载力的不同分为:对照组(不加载),加载5、10、15N组,加载频率为2 Hz,加载时间为每天15 min。开始加载后第4、8周后各处死2只Beagle犬,制作离体犬下颌骨标本并用Micro CT扫描,以CTAn软件分析扫描后图像,取与种植体相邻的感兴趣区行骨密度(BMD)及骨计量学分析。结果①加载4周时,加载10 N组与加载5、15 N组以及对照组在BMD、骨小梁数目、厚度、形态等方面差异均有统计学意义(P<0.05)。②加载8周时,加载10 N组与加载5、15N组以及对照组在骨小梁数目、厚度、形态等方面差异均有统计学意义(P<0.05)。③加载8周时,在骨小梁数目、厚度、形态等方面,加载15 N组与加载5、10 N组及对照组差异均有统计学意义(P<0.05)。结论应用Micro CT对种植体-骨界面新生骨骨小梁情况进行分析,客观地对不同加载时期不同加载项下种植体-骨界面骨结合情况进行了评估,为牙即刻种植术及术后即刻加载提供了理论依据。

Micro CT投影图像噪声的去除

目的:研究Micro CT投影图像噪声的去除,提高Micro CT系统重建图像的质量。方法:分析了Micro CT投影图像的噪声形成因素,提出了Micro CT投影图像校正的方法,分别针对随机噪声、暗场、光场、响应不一致和瑕疵像元进行了校正。结果:通过比较研究提出了一种简单实用的实际响应不一致校正,该方法结合了光场、暗电流、增益不一致校正,只一次循环就解决了3种校正,大大提高了算法效率,并通过实验证明了该校正方案的有效性。结论:该方法可有效去除Micro CT投影图像的噪声,提高Micro CT系统重建图像的质量,为后续三维重建等工作奠定良好的基础。

大黄鱼养殖群体和野生群体骨骼micro CT扫描显微结构比较

为了了解大黄鱼(Larimichthyscrocea)野生群体和养殖群体脊椎骨骨骼显微结构的差异,本研究运用了MicroCT技术对大黄鱼全鱼骨骼系统进行了扫描与三维重建,选取野生群体和养殖群体背部和尾部脊椎骨进行了显微结构参数差异分析。结果显示,大黄鱼脊椎骨与头骨、尾骨相连,脊椎骨26个,肋骨附着在第1~11腹椎,无肌间刺,胸鳍位于头骨后,背鳍、腹鳍、臀鳍和尾鳍与脊椎骨并不相连。大黄鱼野生群体背部和尾部脊椎骨的组织矿物质密度和骨矿物质密度均显著高于养殖群体(P<0.01),骨体积分数较养殖群体大(P<0.05),骨小梁间隔较养殖群体小(P<0.05),骨小梁数量、骨小梁厚度和结构模型指数上没有差别。推测是由于野生群体和养殖群体食物组成、生活环境以及活动情况等差异造成的。

应用Micro CT下颌磨牙“C”形根管的解剖学研究

目的应用Micro CT技术研究尚未修复或牙髓治疗的下颌第二磨牙"C"字形根管的患病率及解剖学特点。方法应用Micro CT(Skyscan1072,Antwerpen,Belgium)及cutome计算机软件分析"C"字形牙根管结构。测量下颌第二磨牙"C"形根颈部、中部、根尖部位牙体组织最小厚度及正常下颌第二磨牙的危险区域的厚度。结果 60颗牙中"C"字形根管占46.2%,舌侧融合97%。在下颌第二磨牙的"C"字形根管根颈部、中部、根尖部窝沟区的最薄牙体组织厚度与正常下颌第二磨牙的危险区域厚度的测量结果无统计学差异(P>0.05)。结论 Micro CT是一种快速、准确、不损伤样本内部结构有效的评价方法。"C"字形根管解剖结构的分析和解剖数据库的建立,将为口腔医师提供可靠的参考和依据。

腰椎峡部骨微细结构的Micro CT研究

目的 通过Micro CT检测腰椎峡部,运用Micro CT的后处理功能-骨分析,检测腰椎峡部骨微细结构,并探讨其变化趋势.方法 对30具成人尸体标本的L1～L5双侧峡部,共300个干燥腰椎峡部进行扫描,检测峡部的骨微细结构参数,并分析比较L1～L5峡部骨微细结构的差异性.结果 L5腰椎峡部BMD值最低,L2腰椎峡部BMD值次之,L4腰椎峡部BMD值最高;L5和L2腰椎峡部BV/TV值较低,L4腰椎峡部BV/TV值最高;L5和L2腰椎峡部Tb.Th值较低,L4腰椎峡部Tb.Th值最高;L5腰椎峡部Tb.Sp值最高,L1和L4腰椎峡部Tb.Sp值较低.结论 L2、L4峡部骨质较腰椎各峡部骨质密集、骨小梁较粗;L1、L5峡部骨质较腰椎各峡部骨质稀疏,骨小梁较细;L3峡部骨质微细结构居腰椎各峡部骨质微细结构的一般水平.

不同相主牙胶尖对根尖区三维封闭的Micro CT观察

目的观察α相与β相主牙胶尖在热垂直加压充填法中对根尖区的三维封闭作用。方法实验筛选出根尖区4mm具有侧支根管或根尖分歧的下颌第一前磨牙20颗,以镍钛根管锉Prota Per冠向下法预备至F3,将20例样本随机分为2组,分别采用α相牙胶与β相牙胶,以热垂直加压根管充填技术进行根管充填。充填完成前、后采用微计算机断层扫描技术对根尖区4mm容积进行扫描及三维重建,计算根尖区4mm充填程度即充填后容积与充填前容积之比,观察2种不同相的主牙胶尖对根尖区的封闭效果。结果 2种牙胶的根尖区充填程度均在81%以上,α相牙胶组在根尖区的充填程度与β相牙胶组差异无统计学意义。结论α相牙胶组与β相牙胶组均对根尖区有良好的三维封闭效果,二者无显著性差异。

Micro CT评估光照模式对复合树脂微渗漏影响的研究

目的:用Micro CT评价不同光照模式对复合树脂充填体微渗漏的影响。方法:选取24颗新鲜拔除的上颌前磨牙,在牙冠颊面制备圆形窝洞(直径1 mm,深度1 mm),窝洞用光固化树脂(3M Z250)充填并固化,按照光固化模式随机分为常规模式组(A组)、弱光引导组(B组)、间歇光照组(C组)。标本经冷热循环及氨硝酸银染色剂浸染后,用Micro CT测量复合树脂充填体和牙齿界面的银沉积物体积,定量评价微渗漏程度。结果:常规模式组微渗漏大于弱光启动组和间歇光照组,差异有显著性(P<0.05);弱光启动组与间歇光照组之间微渗漏有差异,但不具统计学意义(P>0.05)。结论:弱光引导模式和间歇光照模式能够比常规光照模式更有效降低复合树脂(3M Z250)的微渗漏。

成年中国人第5腰椎峡部Micro CT扫描的显微影像特点

背景:目前国内外学者对成年中国人第5腰椎峡部作了大量的应用解剖学研究,但研究结果各不相同,并且观测参数不系统、不完整,而对成年中国人第5腰椎峡部进行较系统的临床应用解剖与Micro CT扫描显微影像解剖对照研究国内外文献未见报道。目的:观测成年中国人第5腰椎峡部Micro CT扫描显微影像解剖学及应用解剖学特点,以期为成年中国人第5腰椎峡部易患病性提供形态学依据。方法:实验从成都医学院局解实验室随机选取60例成年中国人干燥、无破损第5腰椎标本,应用游标卡尺测量第5腰椎峡部的相关数据,并应用Micro CT的三维重建系统分析第5腰椎标本三维骨结构,并逐一测量与第5腰椎左、右侧峡部临床应用解剖观测的指标相对应的Micro CT扫描显微影像解剖参数。结果与结论:在成年中国人第5腰椎标本观测:①左、右侧峡部上缘厚度分别为(4.27±0.99)mm,(4.25±0.98)mm。②左、右侧峡部下缘厚度分别为(7.31±1.23)mm,(7.29±1.25)mm。③左、右侧峡部内缘厚度分别为(6.61±0.33)mm,(6.59±0.36)mm。④左、右侧峡部外缘厚度分别为(8.65±0.27)mm,(8.59±0.33)mm。⑤左、右侧峡部上下缘距离分别为(11.10±3.14)mm,(11.07±3.11)mm。⑥左、右侧峡部上缘长度分别为(8.37±0.99)mm,(8.40±0.96)mm。⑦左、右侧峡部下缘长度分别为(4.71±0.71)mm,(4.73±0.62)mm。⑧左、右侧峡部内缘长度分别为(13.01±1.38)mm,(13.04±1.36)mm。⑨左、右侧峡部外缘长度分别为(10.75±1.11)mm,(10.78±1.06)mm。游标卡尺与Micro CT所测的第5腰椎峡部左右侧的三维数值之间均差异无显著性意义。结果证实,对成年中国人第5腰椎峡部临床应用解剖测量值与Micro CT测量值之间具有统一性,左右侧腰椎峡部解剖值没有差异,Micro CT能为临床上第5腰椎的易患病性提供更为详尽准确的参考数据。

应用Micro CT测量下颌第二磨牙牙根尖到颊侧骨板的距离

目的运用Micro CT技术测量牙根尖到颊侧骨板的解剖距离。方法应用Micro CT(Skyscan 1072,Antwerpen,Belgium)及cutome计算机软件分析三维骨结构。结果下颌第二磨牙,近中根和远中根到颊侧骨板的距离平均为5.18mm和4.09mm。上颌骨的颊根中,上颌第二磨牙近中颊根和远中颊根到颊侧骨板的距离最大,分别是4.63mm和3.61mm。结论Micro CT是一种快速、准确、不损伤样本内部结构有效的评价方法。

应用Micro CT颌骨骨小梁微细解剖学分析

目的探讨高分辨率的Micro CT在骨形态三维结构的技术特长。方法共10例下颌骨标本被分为髁状突组和下颌骨体部组,20个volume of interests被图像分析软件建立,每组各10个。计算每个像元大小的每个参数的平均值和标准差,并反复用ANOVA检验不同参数的值之间是否存在统计学意义(P<0.05)。结果在所有重建像元大小中,下颌骨体部组的骨体积与骨体积分数与18μm像元组相比较有显著意义(P<0.05)。在髁状突组中,比36μm大的像元大小有意义(P<0.05),但像元大小在36μm时并未发现显著差异(P>0.05)。骨小梁厚度及数量在下颌骨体部组和髁状突组都有显著意义(P<0.05)。结论 Micro CT是一种快速、准确、不损伤标本内部结构有效的评价方法。

利用Micro CT技术进行微创根管治疗方法的体外实验研究

目的确定利用Micro CT技术进行恒磨牙根管口面定位、保留髓顶的微创根管治疗方法的可行性。方法选择恒磨牙100颗,随机配对分为2组;实验组通过Micro CT技术定位根管口在咬合面投影,微孔开髓,进行保留髓顶的根管治疗,对照组常规行揭髓顶根管治疗;卡方检验根管充填密合性、操作时间和咬合面硬组织损耗面积。结果 2种根管治疗方法在根管充填密合性、操作时间上没有明显差异,但利用Micro CT技术进行恒磨牙定位确定保留髓顶根管治疗方法可显著减少牙体面硬组织的去除。结论利用Micro CT技术进行恒磨牙根管口定位,从而开展保留髓顶的根管治疗方法具有可行性,利于保存更多健康牙体组织。

基于Micro CT图像豚鼠颞骨的三维重建

目的通过对豚鼠颡骨的三维重建，并测量其听骨链、耳蜗及半规管等结构，为相关实验研究提供一定的解剖依据。方法应用MieroCT对豚鼠颞骨的扫描，图像导入mimics软件，三维重建其颞骨解剖结构，并测量。结果通过三维重建及其测量的结果，获得更多、更精确的实验数据。结论该方法具备不破坏样本并比传统方法更能减少样本失真，获得等精确的实验数据，三维重建更能反应三维空间特性，对颞骨可视化解剖、动物模型的制作很有意义。

用Micro CT评价D-半乳糖致雄性小鼠骨质疏松模型及骨化三醇的防治作用

目的通过Micro CT扫描等方法,观察D-半乳糖致♂小鼠骨质疏松模型的股骨影像学及生物力学的变化,同时观察骨化三醇对该模型的影响。方法 17周龄SPF级♂昆明小鼠30只,随机分为正常对照组、D-半乳糖模型组、骨化三醇组,给药持续12周。实验结束时,处死小鼠,取双侧股骨做Micro CT扫描以及生物力学的三点弯曲实验。结果与正常对照组比较,模型组小鼠股骨Micro CT检测指标显示骨连接密度(Conn.D.)、骨密度(BMD)、骨体积分数(BV/TV)和骨小梁数量(Tb.N)均明显降低(P<0.05),结构模型指数(SMI)明显上升(P<0.05)。与模型组比较,骨化三醇组BMD、BV/TV、Tb.N和骨小梁厚度(Tb.Th)均明显增加(P<0.05),SMI明显降低(P<0.05)。此外,骨化三醇组的断裂载荷、弹性载荷、最大载荷和刚性系数均比模型组明显增加(P<0.05)。结论 D-半乳糖可致♂小鼠产生影像学可见的骨质疏松症,骨化三醇可明显改善D-半乳糖♂小鼠的骨小梁微观结构,并可明显增加D-半乳糖♂小鼠的股骨生物力学性能。