微型CT检测随机负荷疲劳试验后不同根管充填材料对牙根抗折性的影响分析

探究微型CT检测随机负荷疲劳试验后不同根管充填材料对牙根抗折性的影响。方法 采集66颗离体牙作为本次实验研究样本。22颗不进行根管充填纳入对照组,22颗采用矿物三氧化物凝聚体填充纳入填充A组,22颗采用环氧树脂类糊剂填充纳入填充B组。采用随机载荷疲劳试验设备进行体外抗疲劳实验,利用微型微型计算机断层成像技术(Computed Tomography,CT)对三组样本进行检测,统计检测结果。结果 随机负荷疲劳试验后三组样本均出现不同程度裂纹,体外抗力模型建立成功。对照组不完全裂纹4颗,完全裂纹8颗,完全裂纹伴不完全裂纹3颗,裂纹发生率68.18%;填充A组不完全裂纹4颗,完全裂纹5颗,完全裂纹伴不完全裂纹4颗,裂纹发生率59.09%,填充B组不完全裂纹5颗,完全裂纹7颗,完全裂纹伴不完全裂纹6颗,裂纹发生率81.82%;三组裂纹发生率差异较小(P>0.05)。填充B组裂纹评分(1.79±0.82)分,高于对照组评分(1.68±0.74)分(P>0.05),高于填充A组(1.61±0.66)分(P>0.05)。结论 随机负荷疲劳试验能够模拟体外牙根抗折模型,满足牙根抗折性评价需求。根管充填材料不同牙根抗折性存在一定差异,但从整体层面来看,二者对牙根抗折性的影响较小。

基于平板探测器的小动物微型CT成像系统

介绍了一套适用于小动物成像的高分辨微型CT成像系统。该系统采用用焦点为100μm的微焦点射线源和成像面积为13cm×13cm的平板探测器测量数据,以旋转扫描的锥束算法进行图像重建。经测试,平板探测器的MTF在调制度10%时,可达到31lp/cm;CT系统放大倍率为1.94时,分辨率可达185μm。用兔股骨为样品,可清晰观察到骨小梁结构,表明该系统可高分辨地实现小动物样本的三维结构成像。

复合树脂充填体边缘微渗漏的微型CT检测研究

目的:应用微型CT和三维重建技术,测定Filtek Z250通用复合树脂、Filtek P60后牙复合树脂、PALFIQUE ESTELITE流动树脂充填体边缘微渗漏。方法:选取因正畸等原因而拔除的恒前磨牙40颗,随机分为4组(n=10)。制备直径1mm、深度1 mm左右的洞形,按下列分组充填窝洞。A组:Filtek Z250复合树脂;B组:Filtek P60复合树脂;C组:PALFIQUE ESTELITE低流动树脂;D组:PALFIQUE ESTELITE高流动树脂。样本经冷热循环后,氨化硝酸银溶液染色,用微型CT扫描样本,选择体积(volume)参数测量充填体和牙齿界面之间的银沉积物体积。结果:A、B、C、D组粘接界面银沉积物体积(mm3)分别为0.047 9±0.014 7、0.075 7±0.014 8、0.054 4±0.019 8、0.048 9±0.025 9。4组之间比较P<0.05,B组分别与其他各组比较P<0.05,A、C、D 3组分别两两比较P>0.05。结论:Filtek Z250复合树脂和PALFIQUE ESTELITE流动树脂的边缘封闭性优于Filtek P60复合树脂。

微型CT在血管钙化动物模型中的应用进展

血管钙化是钙盐过度沉积于血管壁导致的异位钙化现象,是动脉粥样硬化的病理表现,是糖尿病、高血压病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、脑梗死、肾功能衰竭等多种疾病的共有的病理生理过程。目前的CT技术可以完整的重建钙化的动脉并提供准确的量化信息。高分辨率的微型CT可以区分和量化宏观和微观的血管钙化。将CT与18F-NaF micro-PET/CT相结合,可以增强体内活动的微钙化的检测,并帮助我们了解不同信号通路和药物在血管钙化发展中的作用。更重要的是3D微型CT可以和组织病理学、免疫组化、蛋白组学处理相结合,提供同一血管片段的互补信息。微型CT的技术进步可以为血管钙化的动物活体研究提供更多的方法。

基于PLC的微型CT自动扫描系统

为了实现微型CT扫描成像的自动化,提高生物实验的效率,采用了X射线扫描技术作为成像方法,以射线源和探测器建立透视成像系统,机械控制系统则采用四轴数控机构,主要由载物台位置调整机构、纵向进给滑台和主运动装置组成,使用以可编程控制器为控制核心、以伺服电机为执行机构的数控系统,并以计算机为上位机,协调控制透视成像系统与机械系统的动作,实现了微型CT扫描成像的自动化。将本系统应用于生物实验的结果表明,该系统能大大提高生物实验的效率和质量。

适于小动物研究的微型CT系统的研制

设计并实现了一套基于现有数字X射线成像系统的微型CT系统,提出了一种简单有效的旋转轴定位的方法,系统测试表明该方法可以实现旋转轴与图像中心的精确对准。通过对二维投影图进行重建,获得了样品高空间分辨率的三维图像,实验结果表明该系统可以用于小动物的研究。

Micro-CT和骨力学测试观察刺老苞根皮对骨折大鼠的作用

目的应用骨力学和Micro-CT技术,探讨刺老苞根皮对3月龄大鼠胫骨骨折显微结构和骨力学的影响。方法 60只SPF级3月龄SD雌性大鼠,在胫骨上打孔造模后,随机分为正常模型组、刺老苞根皮低剂量组[0.9 g/(kg·d)]、刺老苞根皮中剂量组[1.8 g/(kg·d)]、刺老苞根皮高剂量组[3.6 g/(kg·d)],每天一次,连续给药4 w。分别在给药14、21、28 d后,取右侧胫骨进行骨力学检测,取左侧胫骨进行Micro-CT扫描及三维重建。结果与模型组相比,从14 d到28 d,刺老苞根皮中剂量组、刺老苞根皮高剂量组骨的结构力学参数(弹性挠度、弹性载荷、最大挠度、最大载荷)和生物力学参数(最大应力、最大应变、弹性应力、弹性应变)明显提高(P<0.05);BV/TV、Tb.Th、Tb.V在21、28 d时刺老苞根皮中剂量组、刺老苞根皮高剂量组明显升高(P<0.05或P<0.01);Tb.Sp、SMI在21、28 d时,刺老苞根皮中剂量组、刺老苞根皮高剂量组明显低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。结论刺老苞根皮可通过改善骨折部位骨微小结构,提高骨密度,促进骨组织结构完整性,从而提升骨的抗冲击和变形能力,使其韧性和可塑性增强,骨组织强度增加,提高胫骨骨力学性能,促进大鼠骨折修复。

基于电子束扫描阵列微焦点射线源的倒置结构Micro-CT成像研究

倒置几何结构CT成像系统理论上具有扫描视场大、图像信噪比好、锥束伪影小等优点,但其多焦点、稀疏角的扫描模式亦会带来投影数据截断、稀疏和局部数据冗余等问题。本文利用电子束扫描阵列微焦点射线源和高分辨率小面积探测器等构建了一种新型高分辨率、大视场的倒置几何结构Micro-CT实验系统(IG-Micro-CT)。针对该系统多焦点、稀疏角扫描模式下的投影数据截断和稀疏等特点,提出一种图像先验约束的全变分正则化SART迭代CT图像重建算法。首先通过仿真实验对图像重建算法进行了验证,并对阵列微焦点数量、旋转扫描分度数量等扫描参数进行优化,最后在IG-Micro-CT实验系统上获得了高分辨的Micro-CT测试图像。实验结果表明,本文提出的算法适用于IG-Micro-CT系统,解决了投影数据截断、稀疏采样和局部数据冗余带来的条状等伪影问题,并验证了IG-Micro-CT这种新型成像方式的可行性。

适用于显微CT扫描的微型动三轴仪研制与试验验证

土体的微观结构对其宏观力学性质有着很大的影响,为了能更深入研究土体在循环荷载作用下的微观结构演化与其宏观力学特性之间的联系,研制了一种适用于工业显微CT(computerizedtomography)扫描的微型动三轴仪。该仪器主要由控制采集箱系统、主机系统、气水转换器组成。其具有体积较小、试样小型化(直径×高=10 mm×20 mm)、便于操作、兼容性强等优点,可在无需改装已有CT设备前提下对试样进行旋转扫描。以丰浦砂干砂样为材料,采用微型和常规动三轴仪进行了不同围压(50,100,200,300 k Pa)和循环荷载作用下的不固结不排水试验,并对测得的初始动弹性模量E_(0),动剪切模量G_(d),阻尼比l进行了对比分析。结果表明:微型动三轴仪测得的初始动弹性模量E_(0),动剪切模量G_(d),阻尼比λ与常规动三轴仪测得的结果基本相近。试验结果误差较小,验证了该仪器的可靠性。

微型CT检测随机负荷疲劳试验后不同根管充填材料对牙根抗折性的影响

目的:采用微型CT检测体外疲劳试验后牙根的裂纹,探讨2种不同根管充填材料对牙根抗折性的影响。方法:60颗新鲜拔除的人单根管前牙随机分为对照组、OrthoMTA组和Gutta-Percha+AH-plus组,每组20颗。全部样本去除牙冠后使用BLX镍钛系统预备根管,对照组不进行根管充填,OrthoMTA组采用OrthoMTA根管充填,Gutta-Percha+AH-plus组采用Gutta-Percha和AH-plus封闭剂充填。将所有样品置于机械循环机(500~1500 N,2 Hz正弦交替,循环7200次)进行体外疲劳试验。采用微型CT检测各组牙根内部裂纹并进行裂纹严重程度评分。结果:微型CT扫描,受力后对照组、OrthoMTA组和Gutta-Percha+AH-plus组大部分牙根出现了不同程度裂纹,包括不完全裂纹、完全裂纹以及2种裂纹并存,且绝大多数裂纹方向为近远中方向。OrthoMTA组牙根裂纹评分低于对照组,但组间比较差异无统计学意义(P>0.05);Gutta-Percha+AH-plus组牙根的裂纹评分高于对照组,但组间比较差异无统计学意义(P>0.05);OrthoMTA组牙根裂纹评分低于Gutta-Percha+AH-plus组,但组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:随机负荷疲劳试验证实体外牙体阻力模型制备成功。OrthoMTA完全根管充填和Gutta-Percha+AH-plus根管充填对牙根抗折性的影响无明显差异。

CT与三维重建技术结合微型外固定支架在儿童上肢骨折中的临床效果

目的分析研讨CT与三维重建技术结合微型外固定支架在儿童上肢骨折中的治疗效果。方法64例前臂骨折患儿,根据治疗方式不同分为对照组和研究组,各32例。对照组接受传统钢板外固定治疗,研究组接受CT与三维重建技术结合微型外固定支架治疗。比较两组围术期指标、手术前后上肢功能情况及并发症发生情况。结果研究组负重时间(8.20±2.12)周、愈合时间(6.65±2.35)周、出血量(285.65±2.30)ml、手术时间(98.23±12.02)min;对照组负重时间(16.87±4.21)周、愈合时间(15.98±3.62)周、出血量(402.32±12.30)ml、手术时间(112.25±32.02)min。研究组负重时间、愈合时间早于对照组,出血量少于对照组,手术时间短于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。研究组术前Fugl-Meyer评分(41.32±1.35)分与对照组的(41.36±1.21)分比较差异无统计学意义(P>0.05)。研究组术后1、3、6个月Fugl-Meyer评分为(58.35±1.35)、(65.68±1.24)、(72.68±2.32)分,均高于对照组的(41.68±2.32)、(52.32±2.02)、(61.35±1.20)分,差异均有统计学意义(P<0.05)。研究组并发症发生率9.38%(3/32)低于对照组的37.50%(12/32),差异有统计学意义(P<0.05)。结论CT与三维重建技术联合微型外固定支架治疗儿童前臂骨折,可降低并发症发生率、减少出血量,利于疾病康复和上肢功能恢复。

微型CT系统适用的心肺运动检测新方法(英文)

提出了一种非侵入式的心肺门控技术以改善图像分辨率。该方法基于动物的心肺运动实时地产生门控信号,并采用改进的零交叉数法实现对R波的检测,通过热电偶感受动物鼻气流的温度变化以判断其呼吸时相。该门控技术即使对0.03 kg左右的小鼠,也能准确产生其在自由呼吸状态下的门控信号。除了非侵入性,与其他现存的门控技术相比,占用更少的空间和成本,可应用于微型CT系统和其他任何需要检测动物心肺运动的系统。几组测试结果表明,所提出的心肺门控能够产生所需信号,并改善图像分辨率。

微型CT检测血清素对雌性小鼠骨皮质和骨小梁参数的影响

目的:探讨不同剂量血清素对雌性小鼠微型CT检测骨皮质和骨小梁参数的影响。方法:给予2月龄雌性C57BL/6小鼠皮下注射不同剂量(0、5、10、20、50、100 mg/kg)的血清素,3个月后通过微型CT定量分析各组小鼠第5腰椎体、股骨远端干骺端和股骨中段的相关骨参数。结果:与对照组相比,10～100 mg/kg血清素处理组小鼠骨小梁数量、骨小梁体积分数和面积分数、骨小梁矿物质密度和骨矿含量明显降低,骨小梁分离度明显升高;50～100 mg/kg血清素处理的小鼠骨皮质体积分数、骨矿含量以及骨皮质厚度明显降低。结论:血清素对小鼠骨代谢具有重要的负性调节作用。

适用于微型CT系统活体成像的新型门控技术

目的微型CT(Micro-CT)具有解剖成像及无损伤的特点,但对软组织分辨率较低,且在活体成像中,动物呼吸和心脏运动会引入伪影。为提高图像质量,本文提出一种新型门控技术。方法门控技术通过检测动物的心肺运动,在其某个生理时相产生门控信号,并触发X射线球管曝光,最终将获得的投影图像用于三维重建。心肺门控系统主要由监控软件,数字信号处理器(DSP),心电(ECG)检测电路及热电偶电路组成。结果在小鼠活体实验中,获取了6组采用不同门控信号得到的CT投影数据。结论实验结果表明,心肺门控技术的使用,极大地提高了小动物在自由呼吸状态下,使用Micro-CT系统进行活体成像的图像分辨率。

一种基于毛细管X光透镜的微型锥束CT扫描仪

活体小动物成像系统是疾病研究、新药开发的重要组成部分.其中,X射线微型锥束计算机断层成像(X-ray micro cone-beam computed tomography,Micro-CBCT)能实现数十至数百微米空间分辨率的解剖结构成像研究.Micro-CBCT成像仪的一个关键挑战是其空间和对比度分辨率主要取决于X射线源焦斑大小、探测器分辨率和系统几何结构等因素.为提高Micro-CBCT的空间分辨率、对比度分辨率和成像均一性,本文基于毛细管X光透镜研制了一款能够调控照射X射线束斑孔径的Micro-CBCT扫描仪,用于小动物成像研究.此系统由微焦斑X射线源、非晶硅平板探测器、旋转工作台和控制电脑组成,并采用Feldkamp-Daivs-Kress算法重建投影图像.对该系统的性能进行了测试,结果表明,系统在10%调制传递函数下的空间分辨率为9.1 lp/mm,提高了1.35倍.同时,由于毛细管X光透镜对低能X射线的吸收和散射抑制作用,实现了2倍以上的对比度增强,减轻了多色X射线束硬化效应引起的图像均一性恶化问题.应用该Micro-CBCT系统对麻醉小鼠进行了活体成像,验证了该系统在小动物成像研究中的实用性.

CT与三维重建技术辅助下微创经皮钢板内固定术联合微型外固定支架治疗儿童上肢骨折的效果

目的:研究用CT与三维重建技术辅助下微创经皮钢板内固定术联合微型外固定支架治疗儿童上肢骨折的效果及对患儿炎性因子表达的影响。方法:选取无锡市儿童医院2020年5月至2022年3月收治的102例上肢骨折患儿作为研究对象,按照随机数表法分为对照组和观察组,各51例。给予对照组常规切开复位钢板内固定术联合石膏外固定治疗,观察组则在CT与三维重建技术的辅助下行微创经皮钢板内固定术联合微型外固定支架固定治疗。对两组术后炎性因子表达、骨折恢复相关指标、上肢功能恢复情况及并发症的发生情况进行对比分析。结果:术后7 d,观察组白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、前列腺素E2(PGE2)、缓激肽(BK)和P物质(P)的表达水平均低于对照组(P<0.05)。术后,观察组的骨痂形成时间、骨折线消失时间和负重恢复时间均短于对照组(P<0.05)。术后3个月及6个月,观察组的美国加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)肩关节评分系统评分均高于对照组(P<0.05)。观察组术后并发症的发生率为3.92%,显著低于对照组的17.65%(P<0.05)。结论:在CT与三维重建技术的辅助下对上肢骨折患儿进行微创经皮钢板内固定术联合微型外固定支架固定治疗的效果显著,能有效减少术后并发症的发生,加速骨折愈合和上肢功能的恢复,且不会导致术后炎性因子过表达,治疗的安全性较高。

高强度流动树脂充填Ⅱ类洞边缘微渗漏的微型CT检测

目的应用微型CT检测以高强度流动树脂充填Ⅱ类洞的边缘微渗漏。方法 40颗恒前磨牙,随机分为对照组和实验组,每组20颗。对照组采用"三明治"技术充填,实验组使用高强度流动树脂充填,均采用微型CT检测边缘微渗漏。对比两组的银沉积物体积。结果实验组的银沉积物体积(0.213±0.315)mm3显著低于对照组的(0.621±0.476)mm3,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论高强度流动树脂应用于Ⅱ类洞的填充效果美观自然,可减少边缘微渗漏,微型CT检测法定位准确、无创伤、立体直观,值得采纳和推广。

CT结合三维重建技术微型外固定支架治疗儿童上肢骨折的临床效果

目的探究CT结合三维重建技术微型外固定支架治疗儿童上肢骨折的临床效果。方法从郑州市第七人民医院2018年2月至2020年2月选取102例儿童上肢骨折患儿,将患儿随机分成两组,每组51例。一组为对照组,采用传统钢板外固定治疗,另一组为观察组,采用CT结合三维重建技术微型外固定支架治疗。观察比较两组患儿的相关治疗指标,疼痛及上肢功能,并发症情况。结果观察组患儿的手术时间为(95.63±8.63)min,负重时间为(10.12±2.07)周,愈合时间为(7.28±3.92)周,出血量为(283.06±3.57)mL,均低于对照组(P<0.05)。治疗后,观察组患儿的疼痛视觉模拟评分(VAS)为(2.16±0.57)分,对照组为(4.36±0.85)分;观察组上肢功能(Fugl-Meyer运动功能评定量表)评分为(68.65±4.89)分,对照组为(57.23±4.16)分(P<0.05)。观察组患儿的并发症发生率为5.88%,比对照组并发症发生率19.61%低(P<0.05)。结论CT结合三维重建技术微型外固定支架治疗儿童上肢骨折能够有效缩短患儿的手术时间和愈合时间,改善患儿的上肢功能,减轻疼痛,减少并发症,提高患儿的治疗效果。

微型CT在小动物成像中的应用

微型CT已成为生物医学工程领域一种重要的研究工具。它具有分辨率高、成像时间短,低成本等诸多优点,在骨结构、血管(比如,肿瘤血管)、肺癌等研究中应用广泛。本文详细阐述了锥形束微型C T系统在小动物成像中的典型应用。随着相关硬件技术的发展和各种造影剂的应用,微型CT将在小动物组织形态学和功能研究中发挥巨大作用。