微计算机断层扫描技术（Micro-CT）的原理及优势

微计算机断层扫描技术（Micro-CT）的原理及优势

Micro-CT（micro computed tomography，微计算机断层扫描技术），也称显微CT、微焦点CT或者微型CT，是一种非破坏性的3D成像技术，能够在不破坏样本的情况下清楚了解样本的内部显微结构。与临床CT普遍采用的扇形束CT（Fan Beam CT）不同的是，Micro-CT 通常采用锥形X 线束（Cone Beam CT, CBCT），不仅能够获得真正各向同性的容积图像，提高空间分辨率和射线利用率，而且在采集相同 3D 图像时速度远远快于扇形束CT。

小鼠（左）和大鼠（右）Micro-CT成像

那么，什么是锥形束CT技术？锥形束CT与传统CT相比有什么优势？

CBCT，即锥形束计算机断层扫描（Cone beam Computer Tomography），由球管和平板探测器组成，采用开放式结构以保持其灵活性。其基本原理是采用锥形射线束投照，射线经扫描物后由平板探测器接收，扫描时X 线发生器围绕投照体投照，将所得数据收集在计算机中重组，从而得到三维图像。CBCT不仅能够提供由多平面 2D 图像组成的3D 影像，还能进行冠状位、矢状位、横截面等多切片观察，能够直观地显示三维立体结构。

锐视IMAGING 100成像结果

与传统扇形束CT（Fan Beam）的高电压、高电流、多圈高速扫描不同，CBCT采用低电压、低电流、单圈慢速扫描，围绕物体进行180°-360°单次旋转扫描，获得各个角度的数百幅二维投影，然后通过锥形束 CT 重建算法获得获得各向同性的三维图像。

传统CT利用二维扇形束扫描，通过一个线状探测器接收数据，获得一维图像重组得到二维图像数据，重组得到的三维图像是通过连续多个二维切片堆积而成，伪影较重。而CBCT 采用三维锥形束X线射线源和二维面状探测器，扫描时X线球管和探测器围绕投射区中心旋转，锥形束X线扫描可以显著提高X线的利用率，只需旋转360度扫描即可获得连续几百张的二维平面投影图像，面状探测器采集投影数据可以加速数据采集的速度。相比传统CT，CBCT 只需旋转扫描一次即可获得重建所需的全部原始数据，扫描获得二维图像，经计算机配套软件直接重建为三维图像。

与常规扇形束CT相比，CBCT具有以下优点：

1） 辐射剂量更低，辐射暴露风险较小。

2） 空间分辨率更高，能捕捉更多解剖细节。

3） 图像质量高，可以提供更高的图像分辨率和对比度。

4） 扫描时间短，可以在几分钟内完成扫描。

锐视医疗自主研发的小动物Micro-CT成像系统——IMAGING 100，是一台具备国际领先性能的超高分辨率、离活一体Micro-CT成像设备。IMAGING 100采用微焦点X射线管和高分辨平板探测器，通过锥形束 CT扫描和三维图像重建技术，显著提高图像空间分辨率和采集重建时间。IMAGING 100既适用于斑马鱼、小鼠、大鼠、豚鼠、兔子、小猪等活体生物，也适用于骨骼、器官、组织等离体样本，可广泛应用于生命科学、医学、药学、植物学、考古、材料、地质学等领域。

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