微計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)（Micro-CT）的原理及優(yōu)勢(shì)

Micro-CT（micro computed tomography，微計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)），也稱顯微CT、微焦點(diǎn)CT或者微型CT，是一種非破壞性的3D成像技術(shù)，能夠在不破壞樣本的情況下清楚了解樣本的內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu)。與臨床CT普遍采用的扇形束CT（Fan Beam CT）不同的是，Micro-CT 通常采用錐形X 線束（Cone Beam CT, CBCT），不僅能夠獲得真正各向同性的容積圖像，提高空間分辨率和射線利用率，而且在采集相同 3D 圖像時(shí)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于扇形束CT。  
那么，什么是錐形束CT技術(shù)？錐形束CT與傳統(tǒng)CT相比有什么優(yōu)勢(shì)？
 
CBCT，即錐形束計(jì)算機(jī)斷層掃描（Cone beam Computer Tomography），由球管和平板探測(cè)器組成，采用開放式結(jié)構(gòu)以保持其靈活性。其基本原理是采用錐形射線束投照，射線經(jīng)掃描物后由平板探測(cè)器接收，掃描時(shí)X 線發(fā)生器圍繞投照體投照，將所得數(shù)據(jù)收集在計(jì)算機(jī)中重組，從而得到三維圖像。CBCT不僅能夠提供由多平面 2D 圖像組成的3D 影像，還能進(jìn)行冠狀位、矢狀位、橫截面等多切片觀察，能夠直觀地顯示三維立體結(jié)構(gòu)。
   
與傳統(tǒng)扇形束CT（Fan Beam）的高電壓、高電流、多圈高速掃描不同，CBCT采用低電壓、低電流、單圈慢速掃描，圍繞物體進(jìn)行180°-360°單次旋轉(zhuǎn)掃描，獲得各個(gè)角度的數(shù)百幅二維投影，然后通過錐形束 CT 重建算法獲得獲得各向同性的三維圖像。
   
 傳統(tǒng)CT利用二維扇形束掃描，通過一個(gè)線狀探測(cè)器接收數(shù)據(jù)，獲得一維圖像重組得到二維圖像數(shù)據(jù)，重組得到的三維圖像是通過連續(xù)多個(gè)二維切片堆積而成，偽影較重。而CBCT 采用三維錐形束X線射線源和二維面狀探測(cè)器，掃描時(shí)X線球管和探測(cè)器圍繞投射區(qū)中心旋轉(zhuǎn)，錐形束X線掃描可以顯著提高X線的利用率，只需旋轉(zhuǎn)360度掃描即可獲得連續(xù)幾百張的二維平面投影圖像，面狀探測(cè)器采集投影數(shù)據(jù)可以加速數(shù)據(jù)采集的速度。相比傳統(tǒng)CT，CBCT 只需旋轉(zhuǎn)掃描一次即可獲得重建所需的全部原始數(shù)據(jù)，掃描獲得二維圖像，經(jīng)計(jì)算機(jī)配套軟件直接重建為三維圖像。
 
與常規(guī)扇形束CT相比，CBCT具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）輻射劑量更低，輻射暴露風(fēng)險(xiǎn)較小。

1. 空間分辨率更高，能捕捉更多解剖細(xì)節(jié)。
2. 圖像質(zhì)量高，可以提供更高的圖像分辨率和對(duì)比度。
3. 掃描時(shí)間短，可以在幾分鐘內(nèi)完成掃描。

	CBCT	CT
設(shè)備尺寸	小	大
電壓	60-100kV	60-140kV
電流	2-10mA	10-1000mA
空間分辨率	高	低
操作難度	低	高

 
 
銳視醫(yī)療自主研發(fā)的小動(dòng)物Micro-CT成像系統(tǒng)——IMAGING 100，是一臺(tái)具備國際領(lǐng)先性能的超高分辨率、離活一體Micro-CT成像設(shè)備。IMAGING 100采用微焦點(diǎn)X射線管和高分辨平板探測(cè)器，通過錐形束 CT掃描和三維圖像重建技術(shù)，顯著提高圖像空間分辨率和采集重建時(shí)間。IMAGING 100既適用于斑馬魚、小鼠、大鼠、豚鼠、兔子、小豬等活體生物，也適用于骨骼、器官、組織等離體樣本，可廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、植物學(xué)、考古、材料、地質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域。