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Bruker SkyScan 小动物高分辨micro-CT

先进的1600万像素的sCMOS X射线探测器

空间分辨率极高:高扫描分辨率(软件):2.8微米,高空间分辨率(10%MTF):5-6微米

扫描空间大:直径75mm,长度可达310mm

全新的CleanImage扫描模式从一开始即能显著减少典型的CT伪影,生成高质量影像

低剂量成像:通过屏幕上的集成剂量计实时显示累积剂量或剂量率


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产品原理

电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)

       小动物CT是用X射线束对生物体某部位一定厚度的层面进行扫描,根据不同组织对X线的吸收与透过率的不同,由探测器接收透过该层面的X射线,转变为可见光后,由光电转换变为电信号,再经模拟/数字转换器转为数字,输入计算机处理。计算机对数据进行处理后,就可摄下生物体被检查部位的断面或立体的图像,尤其适合于对骨骼等部位进行成像。


CT原理.png


产品概况

X射线微型计算机断层扫描系统(μCT)是一种先进的扫描方法,可以获得任何材料、任何形状、任何尺寸的样本(包括小型实验动物)的三维影像,同时几乎无需样本制备操作。


德国布鲁克(Bruker)是micro-CT领域的先锋,通过提供无与伦比的活体三维X射线微型计算机断层扫描设备——台式SKYSCAN 1276 CMOS高分辨率活体micro-CT,使这项技术更易用和更普遍。仅需单次扫描即可无损显示您的动物或样本的完整内部三维结构。


产品特点

SkyScan 1276 CMOS技术特点:


  • 先进的1600万像素(4096×4096)的sCMOS X射线探测器提供高对比度的影像,具有优异的分辨率; 

  • 空间分辨率:最高扫描分辨率(软件):2.8?m,最高空间分辨率(10%MTF):5-6?m,扫描分辨率连续可调; 

  • 扫描空间:直径75mm,长度可达310mm; 

  • 得益于扩大的探测器视野和增强的X射线灵敏度,扫描时间缩短最多2倍; 

  • 每个切片具有高达11200×11200像素的超高原始分辨率,支持放大显示三维容积的任何部分,而无需重新扫描样本; 

  • 全新的CleanImage扫描模式从一开始即能显著减少典型的CT伪影,生成高质量影像,无需进行繁琐的后验校正; 

  • 具有前瞻性、回顾性和基于影像的心跳门控和呼吸门控; 

  • 配备不同尺寸、易于交换的多模态动物装载盒,可用于多个Bruker活体成像设备,收集多模态信息; 

  • 采用全集成设计的生理监测系统:实时运动监测(500万彩色摄像头),心电图、呼吸检测、温度稳定,所有信号进行16位数字化,速度高达120个样本/秒; 

  • 低剂量成像:通过屏幕上的集成剂量计实时显示累积剂量或剂量率,可以轻松跟踪给予动物的X射线剂量,平均剂量小于10mGy; 

  • 具备多种扫描方式:步进式、连续机架式、螺旋扫描式;

  • 直观、简单、强大的3D.SUITE软件包括三维检查、可视化和分析所需的所有高级软件功能;NRECON重建软件,可以轻松地将二维投影影像转换为三维影像; 

  • 安装方便,无需水冷机组或额外的压缩机,工业级密封X射线源无需维护;

  • 辐射安全:仪器表面任何位置:<1?Sv/h。

应用展示

1、骨骼研究

Skyscan具有在大视野下进行高分辨率成像的功能,可实现动物整只的成像,而高达nm-?m级别的分辨率更可清晰成像骨小梁、骨皮质等结构,满足不同用户多方面的需求。

 

药物对骨流失和骨分化的研究

破骨细胞的分化和骨吸收的抑制是绝经期骨流失的一种治疗方案。OVX鼠是骨再建的模型。此研究发现Rhus javanica (R. javanica) 盐肤木提取物水提取物aeGr和醇提取物eeGr 能够通过抑制破骨细胞的分化和骨流失来激活骨再建。

 

eGr治疗对卵巢切除小鼠股骨微结构的影响(100?mg/kg body weight/day).代表性股骨远端的μCT图像在卵巢切除组和aeGr 和eeGr给药组中的差别:


骨骼研究.jpg

2、肺部研究

利用micro-CT进行结构造影,可追踪肿瘤的发生和发展。Skyscan低剂量、快速扫描的特性,可在一天内多次扫描动物。不仅不会影响动物,更不会影响肿瘤本身的发展。获得最真实的研究结果。

 

肺癌血管生成的研究

 

肺癌患者通常会在比较晚期才能确诊,预后还非常困难,5年存活率也低于15%。肿瘤通常可以在没有血管供给的情况下长到2mm,血管新生不仅提供肿瘤继续生长所需要的条件,还能提供转移的的途径。因此抑制肿瘤血管新生一直是抗肿瘤的治疗方案之一。在实体瘤中的血管新生是预测疾病严重程度和病人存活度的主要因素。肿瘤周边的高度血管分布伴随着肿瘤的进展。micro-CT的诞生可以克服很多其他技术的缺陷,能够定量的在三维空间上评价整个样品的血管网络。当前的研究可以评估在肺癌血管新生中使用micro-CT的可行性。用micro-CT 数据和免疫组化数据进行比较,并且定量评估bevacizumab在肺癌的小鼠模型中抗血管新生的效果。


Microfil注射后小鼠肺部的体内和体外micro-CT免疫组化成像:


肺部研究-1.jpg


位点转移性治疗后肿瘤血管新生测量:


肺部研究-2.png




3、心血管研究

随着造影剂及心跳门控技术的发展, micro-CT成为临床前活体动物心脏研究的有利手段之一。micro-CT可以在相对短时间内获得心腔高分辨率的三维图像,可以对心脏的形态学和整体心室收缩指数进行量化,如心搏量体积、射血分数,心脏输出量等。收缩功能异常常见于心血管疾病中,尤其在早期临床表现中,而舒张功能的改善与生存时间的延长有关,因此,使用micro-CT评价舒张和收缩功能的评估是至关重要的,对心肺疾病的诊断、预后具有重要意义。

 

心脏门控成像

通过造影剂进行心脏结构成像和生理机能的监测。对心肌肥大,心律不齐和心脏射血分数进行测定。


心脏门控成像.png


心梗模型研究

随着干细胞技术的发展,用干细胞移植来进行心肌梗死治疗成为比较有前景的治疗方法之一。移植细胞的存活和功能依赖于新组织的血管形成。应用micro-CT可以对移植后的血管进行三维成像,发现移植体可以产生血管新生反应和冠状动脉重塑来灌注新的移植体。


冠状网络在移植组织和伤痕组织中的成像:


心梗模型研究 - 小.png


动脉为红色, 静脉为蓝色, 无法确定的为绿色,心肌组织中左侧冠状血管为黄色,移植体和伤痕组织中的为桔黄色。左侧冠状血管在移植和心梗的心肌组织中分支更为复杂。


心梗模型研究 - 2 - 小.png


4、脂肪代谢研究

肥胖引起的脂过剩是引起胰岛素耐受,二型糖尿病的主要因素,也成为全球的主要问题。伴随脂细胞产生因子如脂肪酸,甘油,激素和促炎细胞因子引起的肥胖引起的胰岛素耐受机制还不太明确。应用micro-CT 对活体脂肪进行成像和定量是研究肥胖机制的有利工具。


对照组、高热量饮食、高热量饮食加荔枝酚饮食组的micro-CT成像 。脂肪垫中脂肪细胞进行HE染色。箭头指示的皮下和内脏脂肪区域。


肥胖机制研究.png


5、牙科研究

研究人类牙齿内部结构进行教学对于临床治疗非常重要。Micro-CT 可以无侵入的对牙的三维结构进行分析。


人牙根管的 3D micro-CT成像。6个下颌前臼齿多根管3D模型,绿色为根管原来的结构大小,黄色和红色分别为不同制备后扩大的根管结构大小。


牙齿结构研究 - 小.png

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