Micro-CT原理及应用
1895年，Wilhelm C. Roentgen发现了X射线，并为夫人拍下了世界上第一张X片——戴戒指的手掌照片。1967年，Godfrey N. Hounsfield发明了第一台CT设备，能够从多个角度摄片，采集被摄物体的三维信息，在不破坏物体的情况下观察其内部结构。1970年代，医院开始使用CT诊 断疾病。数十年来，这一伟大技术已经广泛应用于各种领域，例如医学（组织器官、生理代谢过程成像）、药学（药效检测、新药开发）、材料学（新材料的开 发）、工业（各种器件的质检和探伤）、农业（木材和种子的质检和分析）、工程（建筑材料内部孔隙度、连通度和渗透性分析）、珠宝（真伪识别和最佳切割方案 设计）、考古（化石的结构和成分分析）等领域。
最为人们所熟知的CT是应用于临床检查的医学CT，第一幅CT图片显示的就是头颅影像。经过40多年的发展，速度极慢的平移式笔形束CT已经发展成为种类繁多的CT家族，例如螺旋CT、64排容积CT、定量CT。
1980年代，由于普通CT无法满足科学研究对分辨率的苛刻要求，学术界开始研发显微CT，即MicroCT。MicroCT（也称为显微CT、微焦点CT或者微型CT）采用了与普通临床CT不同的微焦点X线球管，分辨率高达几个微米，仅次于同步加速X线成像设备的水平，具有良好的“显微”作用。而高分辨率付出的代价是扫描样品的体积很小，只有几个厘米，体现其“微型”的一面。
| 类型 | FOV | 分辨率 | 描述 |
| CT | 10-60cm | 500-1500μm | 临床CT，以人体扫描为主，安装定量分析软件即成为QCT（定量CT）。螺旋CT发明以来，扫描速度不断加快，几分钟就可以完成全身扫描。但是受到FOV尺寸和辐射剂量 的影响，难以提高分辨率。 |
| pQCT | 5-15cm | 50-500μm | 四肢定量CT（peripheral Quantitative CT），扫描人体的 四肢，兼可用作临床诊断和科学研究。pQCT能够分别分析骨小梁和骨皮质， 并可以进行生物力学分析，准确预测骨折风险，而且不受体位、体型和骨质增生的影响，对骨质疏松的风险评估比DEXA有明显优势。 |
| Micro-CT | 0.01-10cm | 1.2-205.2μm | 显微CT，采用高精度微焦点X线球管，分辨率极高，但成像范围FOV有限，广泛用于科学研究。包括 in vitro（离体）和 in vivo（活体）两类，前者用于骨骼等离体标本，后者用于活体小动物扫描。 |
| CTM | 0.01-0.5cm | 0.1-10μm | CT显微镜（X-Ray Computerized Tomography Microscopy），采用同步加速器产生的平行X线成像。分辨率最高，达到亚微米级，但是FOV极小。单能谱X线，成像质量高。 |
Micro-CT设备生产商：SCANCO Medical AG
SCANCO Medical AG（www.scanco.ch）成立于1988年，位于瑞士精工产品制造中心苏黎世的布吕蒂瑟伦（Brüttisellen, Zurich, Switzerland）。依托苏黎世大学，SCANCO在上世纪60年代就开始CT的研究，是全球最早进入 MicroCT 研发和生产领域的公司。
经过40余年的发展，SCANCO已经成为 MicroCT 领域的领导品牌，应用领域涵盖基础研究和临床诊断、离体（in vitro）和活体（in vivo）、医学、药学、组织工程和材料学等，已经推出μ CT35、μ CT40、μ CT80、μ CT50、μ CT100、vivaCT40、vivaCT75、vivaCT80 和 XtremeCT等产品。目前，全球装机近4000台，超过 70% 的 MicroCT 应用文献采用了 SCANCO 的产品。
目前，SCANCO 有从事多年 MicroCT 研究的科学家，与用户合作，发表了大量论文。 SCANCO 在研发上投入大量资金和时间，本着严谨的科学精神，不断提高产品质量，推出符合学术界需求的新机型。
Micro-CT成像原理
Micro-CT采用了与普通临床CT不同的微焦点X线球管，分辨率高达几个微米，仅次于同步加速X线成像设备的水平，具有良好的“显微”作用。锥形X线束（Cone Beam）不仅能够获得真正各向同性的容积图像，提高空间分辨率，提高射线利用率，而且在采集相同3D图像时速度远远快于扇形束CT。
图像信息
Micro-CT能够提供的2类基本信息：几何信息和结构信息。前者包括样品的尺寸、体积和各点的空间坐标，后者包括样品的衰减值、密度和多孔性等材料学信息。除此之外，SCANCO μCT 100所具有的有限元分析功能，还能够提供受检材料的弹性模量、泊松比等生物力学参数，分析样品的应力应变情况，进行非破坏性的力学测试。这对普遍具有粘弹性性质的生物样品尤为适用。
软件后处理：
数据接口：DICOM、JPEG、TIFF、STL、ISQ等格式。
图像文件的输入输出二维处理：图像浏览、选择、处理和显示，二维几何变换及测量等。
三维处理：三维组织分割，表面模型重建及分层显示，切片重组，3D重建。
三维显示：真实感显示，光照参数调节，三维几何变换，三维测量。
图像分割：提供多种分割方法。
数据分析：可以分析 BV/TV、BS/BV、Conn.D、SMI、Tb.Sp、Tb.Th、DA、Tt.Ar、BMD、BMC、BIC等相关数据。
Micro-CT型号：μCT-100的应用对象
离体（in vitro）：研究对象通常为离体标本（例如骨骼、牙齿）或各种材质的样品，分析内部结构和力学特性。也可以使用凝固型造影剂灌注活体动物，对心血管系统、泌尿系统或消化系统进行精细成像。
Micro-CT的主要应用领域
骨骼。骨骼是Micro-CT最主要的应用领域，其中骨小梁又是主要研究对象。骨松质和骨皮质的变化与骨质疏松、骨折、骨关节炎、局部缺血和遗传疾病等病症有关。目前，MicroCT技术在很大程度上取代了破坏性的组织形态计量学方法。
牙齿。例如，采用MicroCT得到的数据图像质量远比传统CT要好很多，而且能过计算机精准地分割出牙冠，牙根和牙根管，得到其结构。
生物材料。例如，在骨骼组织工程研究中，评估体外制备的仿生材料支架是否符合体内植入的要求；扫描需要置换的组织样品，获取三维图像后转换为STL档，进行快速成形，等等。
疾病机制研究。例如，研究不同基因或信号通路对骨骼的数量或质量的影响，疾病状态对骨骼发育/修复的影响，评价高脂血症对心脏瓣膜钙化的影响，细胞因子对骨折后组织修复时血管生长的影响，等等。
新药开发。例如，研究新的骨质疏松药物药物及疗效评价，MicroCT已经称为一种重要的临床前检测技术。
其它。例如，微型器件的质检和探伤，建筑材料内部孔隙度、连通度和渗透性分析，珠宝的真伪识别和最佳切割方案设计，以及化石结构分析等。
