导语：显微CT(Micro-CT)也称小动物CT，是一种非破坏性的3D成像技术，可以在不破坏样本的情况下清楚了解样本的内部显微结构(包括几何信息和结构信息)，它的分辨率极高，可以达到(um)级别，广泛应用于活体小动物的研究，包括对小鼠、大鼠、兔子、犬等的骨骼、牙齿和各种生物材料进行高分辨率X射线成像。既可进行如肿瘤等软体组织的动态观察，也可用于骨骼疾病方面的研究，在很大程度上取代了破坏性的组织形态学计量学方法。今天小编就带大家了解一下显微CT在动物研究中发挥了哪些重要作用吧！一、Micro-CT研究兔膝盖软骨钙化
二、Micro-CT研究兔颅骨缺损
植骨是骨科手术中常用的一种修复骨缺损的方法，自体骨移植一直是骨替代的黄金标准，但因其需两次手术且并发症严重，近年来可单独或联合使用的移植物已开始在临床实践中取得进展。特立帕肽(Teriparatide)是一种人工合成的重组人蛋白，它包含甲状旁腺激素的前34个氨基酸，对骨骼既有合成代谢作用又有分解代谢作用，常用于骨质疏松的治疗。本实验的目的是通过显微CT(Micro-CT)评估特立帕肽对局部异种移植物(牛骨移植)修复兔颅骨缺损的影响。实验在16只兔颅骨上各制造两个直径为10mm的缺损区。对照组的缺损区填充异种移植物，而实验组的缺损区同时填充异种移植物和20mcg的特立帕肽。
图2.14周和8周对照组(左)、实验组(右)的显微CT扫描图像
将对照组和实验组样本分别进行显微CT扫描，选定感兴趣区域并计算骨体积、骨表面积等基本指标的值。结果显示，实验组的总骨量在4周和8周均显著高于对照组。本研究表明，局部应用特立帕肽可增加兔双侧颅骨缺损区的新生骨体积和总骨体积，有利于骨缺损的修复。三、Micro-CT研究比格犬接骨系统
为了保证骨折治疗后的解剖复位和稳定，通常需要对骨折部位内固定。传统的不可降解固定装置通常由不锈钢和钛合金制成，不仅可能导致多种并发症，且需要手术移除。由于锌是人体必需的微量元素，锌合金相较于纯锌在保持缓慢降解和良好生物相容性的同时，有良好的机械性能。本研究的目的是评估锌合金内固定系统在治疗犬下颌骨骨折24周后的有效性、生物安全性和生物降解性。本实验选用27只骨骼健康的成年1岁比格犬，平均分为三组。完成双侧下颌骨的纵切手术后，实验组植入2块锌合金钢板和8枚锌合金螺丝钉固定双侧下颌骨骨折。对照组分别采用聚L-乳酸(Poly-L-lacticAcid,PLLA)和钛合金内固定系统治疗双侧骨折。术后即刻、术后4周、12周、24周分别进行下颌骨的显微CT扫描，监测骨折愈合情况。
图3.1术后4周、12周、24周的锌合金组、PLLA组、钛合金组
比格犬下颌骨愈合情况。箭头表示骨折部位。
对显微CT图像三维重建后测量锌合金种植体的体积(PLLA种植体不可见)，并用黄色标示三组中的骨折部位。骨痂是骨折在修复过程中，形成的新生骨样组织，是骨折愈合的重要观察指标。如图2.2所示，术后4周PLLA组的骨痂大小明显大于锌合金和钛合金组。术后12周，横断面图像显示各组骨痂面积缩小。术后24周，各组骨痂均消失。
图3.2术后四周的MicroCT三维重建图像(A锌合金、B聚乳酸、C钛合金)。黄色高亮显示的区域是选定的感兴趣区域(宽3mm，高7mm)。术后4周的显微CT断层图像上，PLLA(E)形成的外骨痂明显多于锌合金(D)和钛合金(F)。
实验结果表明可降解锌合金能促进骨折充分愈合，具有良好的生物安全性和可接受的降解率。与传统的不可降解材料和PLLA相比，其金属强度相对中等，特别适合用于内固定强度较低的颅颌面部种植体。四、Micro-CT研究人、犬的颈动脉发育颈动脉海绵窦瘘(Carotid-cavernousfistula，CCF)一般指颈内动脉海绵窦段的动脉壁或其分支发生破裂，以致与海绵窦之间形成异常的动静脉交通。一般通过血管造影检查，但血管造影是一种介入性的有创治疗，增加了动脉内栓塞以及并发症产生的可能性，例如失明或中风。本研究的目的是分析胎儿解剖照片中颈动脉和上颌动脉的存在，并在保存的犬标本中获得与上述两条人类动脉同源动脉的高分辨率显微CT(Micro-CT)图像。图4.1犬头颅动脉循环的侧位显微CT投影图4.2犬头颅动脉循环的背腹位显微CT投影
人胎儿颈动脉海绵窦的解剖图片并未显示出上颌动脉，很可能是先前被误认为的颈动脉海绵窦下外侧干。犬的显微CT图像提供了上颌颈动脉和脑膜吻合动脉的高分辨率血管解剖，以及它们与颈内动脉、上颌动脉和脑膜中动脉的连接。
本研究有助于了解颈动脉海绵窦段分支区域的系统发育和胚胎学解剖，给未来的科研工作提供了用犬研究颈动脉海绵窦瘘治疗方法的可能性