Research Record
计算机断层成像
Computed Tomography
研发面向小动物与离体样品的高分辨率micro-CT系统、快速重建和骨骼定量分析软件。
High-resolution micro-CT systems, GPU-accelerated reconstruction, and quantitative bone analysis for small-animal and ex-vivo imaging.
Micro-CT成像系统简介
小动物高分辨率micro-CT成像系统专门针对小鼠、大鼠及小兔子等小动物活体样品成像需要而设计，同时可以对生物离体样品进行高分辨率扫描成像和定量分析。
系统采用微焦点X射线源和高分辨率平板探测器，具有成像分辨率高、扫描速度快、多级成像视野可调等优势；在图像三维重建方面，采用GPU加速技术实现快速三维重建，同时配备专门的骨分析软件，实现骨密度定量和骨小梁形态结构分析。整体系统占地空间小、操作灵活，自带射线屏蔽，使用安全。
- 成像分辨率高；
- 支持多帧叠加，提升对比度；
- 多级成像视野，适合不同尺度的成像样品；
- 配备专门的骨密度和骨小梁分析软件；
- 预留麻醉、生理参数监控接口，方便实验研究；
- 支持多种图像格式输出，便于与其他模态融合。
高分辨显微成像流程
使用快速三维重建算法得到被扫描物体的三维体数据，结合数据后处理软件进行三维体数据可视化展示及参数分析。
高分辨快速三维重建
使用基于GPU加速的三维重建算法，实现高分辨快速三维重建。系统支持多种滤波核选择和ROI二次重建，无需再次扫描即可缩短成像时间、降低辐射剂量。
自主研发的骨分析软件BoneView
BoneView软件具备全面的骨骼参数分析功能，可实现皮质骨、骨小梁相关参数和骨体积分数等定量计算。
骨仿体主要成分为羟基磷灰石。通过拟合羟基磷灰石密度值（HA）和X射线衰减系数之间的线性关系，可实现骨密度参数的定量计算。
BoneView提供三维图像旋转和多种ROI区域选择功能，结合辅助线方便选取皮质骨和骨小梁对应区域；一键式的皮质骨和骨小梁全自动分割功能，可分别分析皮质骨和骨小梁相关参数。
Micro-CT生物成像应用
2022年底，该系统在中国科学院昆明动物研究所装机，服务于发改委模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施（灵长类设施），并开始开展相关生物成像实验，包括大鼠股骨、大鼠颅骨切片与斑马鱼成像。
