Free Evaluation Scan

KUVA: Mikro-CT-skannattu kuva piraijasta Catoprion mento. Luurangon sisällä olevat siniseksi värjätyt segmentit ovat piraijan syömiä kalan suomuja (näkyy myös suurennettuna kalan vieressä). Credit: University of Washington.

• Mitä on mikro-CT-skannaus?
• Miten mikro-CT-skanneri toimii?
• Mitä tarkoittaa ainetta rikkomattomalla testauksella?
• Mitä hyötyjä mikro-CT-skannauksella on?
• Mitä eroa on lääketieteellisellä tietokonetomografiakuvauksella ja mikro-CT-skannauksella?
• Mitä eroa on in vivo ja ex vivo mikro-CT-skannauksella?
• Mitä on nanotomografia tai nano-CT-skannaus?
• Pyydä ILMAINEN ARVIOINTITUTKIMUS tai lataa OSTAJAN OPAS

Mitä on mikro-CT-skannaus?

Mikro-CT on röntgensäteilyä hyödyntävä 3D-kuvantamistekniikka, jonka avulla voidaan nähdä kohteen sisälle siivu kerrallaan. Mikro-CT, jota kutsutaan myös mikrotomografiaksi tai mikrotietokonetomografiaksi, on samankaltainen kuin sairaaloiden tietokonetomografia- tai ”CAT”-kuvantaminen, mutta pienessä mittakaavassa ja huomattavasti suuremmalla resoluutiolla. Näytteitä voidaan kuvata jopa 100 nanometrin pikselikoolla ja kohteita voidaan skannata halkaisijaltaan jopa 200 millimetrin kokoisina.

Mikro-CT-skannerit ottavat sarjan 2D-tasomaisia röntgenkuvia ja rekonstruoivat tiedot 2D-poikkileikkausviiluiksi. Nämä viipaleet voidaan jatkokäsitellä 3D-malleiksi ja jopa tulostaa fyysisiksi 3D-objekteiksi analysointia varten. 2D-röntgenkuvausjärjestelmillä voidaan nähdä kohteen läpi, mutta 3D-mikro-CT-järjestelmien avulla voidaan nähdä kohteen sisälle ja paljastaa sen sisäiset piirteet. Se antaa tilavuustietoa mikrorakenteesta, ei-ristruktiivisesti.

Miten mikro-CT-skanneri toimii?

Röntgensäteet tuotetaan röntgenlähteessä, ne läpäisevät näytteen ja tallentuvat röntgensädeilmaisimeen 2D-projektiokuvana. Tämän jälkeen näytettä käännetään asteen murto-osa pyöritysalustalla, ja otetaan toinen röntgenprojektiokuva. Tämä vaihe toistetaan 180 asteen kierroksen ajan (tai joskus 360 astetta näytetyypistä riippuen). Röntgenprojektiokuvien sarja lasketaan sitten poikkileikkauskuviksi ”rekonstruktioksi” kutsutun laskentaprosessin avulla. Näitä viipaleita voidaan analysoida, jatkokäsitellä 3D-malleiksi, tehdä elokuvia, tulostaa fyysisiksi 3D-esineiksi ja paljon muuta.

LUE LISÄÄ siitä, miten mikro-CT-skanneri toimii.

Mitä tarkoittaa ainetta rikkomattomalla testauksella?

Ainetta rikkomattomalla testauksella (NDT, Nondestructive Testing) tarkoitetaan sitä, että skannattua näytettä tai näytettä ei muuteta tai tuhota testauksen tai testauksen valmistelujen aikana. Tämä mahdollistaa sen, että näyte voidaan säilyttää historiallisia tietoja varten, testata myöhemmin uudelleen, käyttää toisessa testissä tai ottaa lopulliseen tuotantoon. Jotkin muut tekniikat edellyttävät näytteiden värjäystä, leikkaamista tai pinnoittamista, mikä voi vaikuttaa näytteen rakenteeseen, sen jatkuvaan käyttökelpoisuuteen tai sen käyttöön myöhemmissä tutkimuksissa. On olemassa useita tekniikoita, joiden avulla näytteitä voidaan kuvata niiden alkuperäisessä tilassa, kuten valomikroskopia, laserkeilaus, näkyvän ja muun spektrin valokuvaus. Mikro-CT on yksi tällainen tekniikka, jossa suurin osa tutkittavista näytteistä skannataan muuttumattomassa tilassa.

Mitkä ovat mikro-CT-skannauksen edut?

Mikro-CT:llä saadaan korkearesoluutioista 3D-kuvantamistietoa, jota ei voida saada millään muulla rikkomattomalla tekniikalla. Sen avulla voidaan tutkia sekä materiaalien että biologisten näytteiden sisäistä rakennetta ilman näytteiden leikkaamista, jolloin näytteet tai näytteet säilyvät tulevia tutkimuksia varten. Mikro-CT-skannauksesta saatava kvantitatiivinen tieto voidaan saada vain 3D-kuvista, ja mikro-CT:n virtuaalileikkeistä luotujen 3D-digitaalimallien avulla tutkijat voivat mitata mitä tahansa parametreja vertailua varten ennen-jälkeen-tutkimuksissa.

Mikro-CT-skannauksen ainutlaatuisten ominaisuuksien ansiosta tutkijat voivat tarkastella näytteen morfologiaa ja tutkia ominaisuuksia, kuten huokoisuutta, rakennetta / luunpaksuutta, tilavuusosuutta, vika-analyysejä, tiiveyttä, hiukkaskokoa, onteloita, kuitujen suuntautuneisuutta, jne. Tutkijat käyttävät mikro-CT:tä luun, hampaiden, kudosten / elinten, komposiittimateriaalien, lääkinnällisten laitteiden, akkujen ja muiden materiaalien tutkimiseen.

LUE LISÄÄ erityyppisistä mikro-CT-skannereista.

Mitä eroa on lääketieteellisellä tietokonetomografiakuvauksella (CT) ja mikro-CT-skannauksella?

Mikro-CT-skannaus (micro-CT scannaus) on kolmiulotteista röntgensäteilyä, jossa käytetään samaa menetelmää kuin lääketieteellisessä tietokonetomografiassa (CT-skannauksessa, eli CAT-skannauksissa), mutta mikrotomografiakuvaus tapahtuu paljon pienemmässä mittakaavassa, ja sen erottelukyky on huomattavasti suurempi. Lääketieteellinen tietokonetomografia otettiin käyttöön lääketieteellisen kuvantamisen välineenä 1970-luvulla; tietokonetomografian (tai tietokonetomografian) tarkkuus on rajoitettu yhden millimetrin tarkkuuteen, mikä tarjoaa riittävän yksityiskohtaisuuden kliiniseen käyttöön. Materiaalitieteessä ja pieneläinten kuvantamisessa tarvittiin paljon suurempaa resoluutiota, ja mikro-CT-skannaus otettiin käyttöön 1980-luvulla. Mikro-CT-skannerit voivat työskennellä yhden mikronin eli millimetrin tuhannesosan ja sitä pienemmällä tasolla.

Mitä eroa on in vivo- ja ex vivo -mikro-CT-skannauksen välillä?

Lyhyesti sanottuna in vivo (latinaksi ”elämän sisällä”) tarkoittaa elävien näytteiden skannausta, ja ex vivo (latinaksi ”pois elävästä”) viittaa tyypillisesti asioihin, jotka olivat ennen eläviä, tai näytteisiin, jotka on leikattu pois jostakin, joka oli ollut elävä. Mikro-CT:n osalta in vivo tarkoittaa tyypillisesti järjestelmiä, joilla skannataan hiiriä ja rottia ja joissakin tapauksissa kaneja, kun taas ex vivo -järjestelmillä hoidetaan tyypillisesti muut sovellukset.

In vivo -mikro-CT-laitteilla, koska eläin pysyy elossa, voidaan tehdä pitkittäistutkimuksia, joilla voidaan mitata lääkkeiden, ruokavalion, hormonaalisten ja muiden hoitojen vaikutuksia kasvaimiin, luun kasvuun ja laatuun, ruumiin massaan ja muihin saman kohteen sovelluksiin. Tämä voi vähentää tutkimukseen tarvittavien eläinten määrää.

Ex vivo -mikro-CT-laitteilla hoidetaan tyypillisesti loput sovellukset, joihin kuuluvat loppupistetutkimukset eläimen tietyistä alueista, jotka leikataan pois (keuhkot, luu, kasvaimet, implantit, siirteet jne.), biomateriaalitutkimukset, implantit suurissa eläimissä, materiaalitutkimukset, puristustutkimukset ja muut. Ex vivo -mikro-CT-laitteet mahdollistavat suuremman spatiaalisen resoluution, pidemmät skannausajat (koska näytteeseen kohdistuva annos ei ole ongelma), paremman signaali-kohinasuhteen ja siten paremmat kuvat. Ex vivo -järjestelmiä on tyypillisesti käytetty useimpiin sovelluksiin elävän eläimen ulkopuolella.

LUE LISÄÄ in vivo ja ex vivo -mikro-CT-skannauksen eroista.

Mitä on nanotomografia eli nano-CT-skannaus?

Nanotomografia (nano-CT) on samanlainen kuin mikro-CT ja lääketieteellinen CT-skannaus, mutta resoluutio on mikronien tai millimetrien sijasta mikroneita tai millimetrejä. Nano-CT:ssä käytetään nanofokusoitua röntgenlähdettä 2D-kuvien ottamiseen näytteen 180 tai 360 asteen kierron aikana. Kehittyneiden ohjelmistojen avulla nämä kuvat muutetaan sitten näytteen 2D-poikkileikkauksiksi tai viipaleiksi. Nämä poikkileikkaukset antavat tutkijalle mahdollisuuden katsoa näytteen sisälle ilman, että sitä tarvitsee leikata auki. Mitä pienempi lähteen polttopiste on, sitä suurempi resoluutio näytteen skannauksessa voidaan saavuttaa. Nano-CT on kriittisen tärkeää, kun tarkastellaan hienoja yksityiskohtia, jotka tuhoutuisivat, kun näyte leikattaisiin auki.

LUE LISÄÄ multiscale X-ray nano-CT:stä, joka on rikkomuksetonta ja korkearesoluutioista mikrotomografiaa.