جای مهدی طارمی باشم از فوتبال خداحافظی می‌کنم
به گزارش نخست نیوز، امیرحسین شمشیری_میکرو سی‌تی یا میکرو توموگرافی کامپیوتری (micro-CT) یک روش تصویربرداری غیر مخرب برای تولید تصاویر سه‌بعدی (3D) از اجسام با استفاده از پرتوی ایکس می‌باشد. اساس عملکرد این روش مشابه با سی‌تی بالینی است با اندک تفاوت‌هایی در هندسه و طراحی دستگاه که موجب بهتر شدن دقت تصویربرداری و رزولوشن نسبت به سی‌تی بالینی می‌شود و بنابراین مناسب برای بررسی ساختارهای بسیار ریز می‌باشد.
اساس کار دستگاه ؟
اساس عملکرد این روش مشابه با سی‌تی بالینی است با اندک تفاوت‌هایی در هندسه و طراحی دستگاه که موجب بهتر شدن دقت تصویربرداری و رزولوشن نسبت به سی‌تی بالینی می‌شود و بنابراین مناسب برای بررسی ساختارهای بسیار ریز می‌باشد.
اجزا تشکیل دهنده ؟
اسکنر میکرو سی‌تی از چند جزء اصلی تشکیل شده است: تیوب پرتوی ایکس با نقطه کانونی در ابعاد چند میکرون، فیلترها و کالیماتورهای دقیق، محل قرار گیری نمونه و آشکارسازهای با رزولوشن بالا. در این تکنیک، تصاویر دو بعدی در زوایای مختلف یا به اصطلاح پروجکشن‌ها از جسم تهیه و سپس با روش‌های پردازش ریاضی و کامپیوتری به تصاویر مقطعی (اسلایس‌ها) و در نهایت تصاویر سه بعدی تبدیل می‌شوند.
تصاویر دو بعدی می‌توانند در حالی که تیوب و آشکارساز ثابت هستند و جسم در حال چرخش است گرفته شوند و یا حالتی که تیوب پرتوی ایکس و آشکارساز به دور جسمی که در مرکز دوران این دو ثابت است دوران می‌کند. حالت اول مشابه با عملکرد دستگاه میکرو سی‌تی LOTUS-NDT مناسب برای تصویربرداری از نمونه‌های غیر زنده و حالت دوم مشابه عملکرد LOTUS-inVivo برای تصویربرداری از نمونه‌های زنده می‌باشد. در این روش تصاویر با ابعاد پیکسلی به کوچکی ۱ میکرومتر هم تولید می‌شود. تصاویر حاصل می‌توانند برای ساخت مدل سه بعدی از جسم و بسیاری از آنالیزها از جمله محاسبه‌ی تخلخل اجسام متخلخل، توزیع سایز حفرات، تفکیک مواد، تعیین مورفولوژی، بررسی خواص مکانیکی و … به کار روند.
این تصویربرداری در حوزه‌ی وسیعی از علوم و صنایع کاربرد دارد؛ مطالعات پیش بالینی ، آناتومی، حشره شناسی ، زیست‌شناسی ، دندانپزشکی ، فارماکولوژی ، مهندسی کشاورزی و صنایع غذایی، مهندسی نفت ، مهندسی عمران، مهندسی مواد، مهندسی بافت ، مهندسی شیمی ، مهندسی الکترونیک، باستان شناسی ، فسیل شناسی و … از آن جمله هستند.
کاربردهای میکرو سی‌تی در مطالعات پیش‌بالینی
- مطالعات قلبی عروقی
تصویربرداری micro-CT در مطالعه‌ی بیماری‌های قلبی عروقی و ارزیابی عملکرد قلب در مدل‌های حیوانی کوچک بسیار ارزشمند است. با تصویربرداری از قلب و رگ‌های خونی، محققان می‌توانند مورفولوژی قلب را آنالیز کنند، حجم بطن و کسر جهشی را اندازهگیری و بازسازی قلبی عروقی را بررسی کنند. Micro-CT همچنین می‌تواند با مواد کنتراست‌زا ترکیب شود تا پارامترهای عروقی مانند تراکم عروق، پیچ‌خوردگی و بار پلاک را نمایش دهد و کمّی سازی کند. این مطالعات به درک بهتر پاتوفیزیولوژی قلبی عروقی و توسعه‌ی مداخلات درمانی احتمالی کمک می‌کند. علاوه بر این، قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا و زمان‌های اسکن به نسبت کوتاه امکان مطالعات با توان عملیاتی بالا را فراهم می‌کند. تعداد فزاینده‌ای از گروه‌های تحقیقاتی نیز از micro-CT برای مورفولوژی قلب و شاخص‌های جهانی سیستولیک بطن، مانند حجم ضربه، کسر جهشی و برون ده قلبی استفاده کرده‌اند.
- داروسازی
میکروتوموگرافی کامپیوتری به عنوان یکی از تکنیک‌های نوظهور برای کشف دارو و ارایه‌ی درک بهتر از آسیب‌شناسی درون‌تنی شناخته می‌شود. این تکنیک تصویربرداری به ویژه در مطالعات پیش‌بالینی برای توسعه‌ی دارو مفید است؛ زیرا می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را در مورد اثرات یک داروی کاندید بر آناتومی و فیزیولوژی حیوانات کوچک ارایه دهد. میکرو سی‌تی همچنین می‌تواند در فرمولاسیون و مشخصه‌یابی ترکیبات دارویی کمک کند. با نمایش ساختار داخلی و مورفولوژی فرمولاسیون‌های دارویی، مانند قرص‌ها یا کپسول‌ها، پژوهشگران می‌توانند عواملی مانند توزیع دارو، تخلخل، پروفایل‌های انحلال و سینتیک انتشار دارو را ارزیابی کنند. میکرو سی‌تی به درک ویژگی‌های فیزیکی فرمولاسیون دارو و بهینه سازی طراحی آنها برای افزایش دارورسانی و کارایی دارو کمک می‌کند.
- تحقیقات دندانپزشکی
میکرو سی‌تی برای کاربردهای مختلفی در دندانپزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد که شامل ارزیابی کاشت‌های دندانی، سنجش ریخت‌شناسی کانال ریشه و آنالیز پوسیدگی دندان است. در دندانپزشکی کاشت، میکرو سی‌تی می‌تواند برای اندازهگیری چگالی استخوان و حجم اطراف محل کاشت که برای اطمینان از موفقیت‌آمیز بودن کاشت در طولانی مدت ضروری است، مورد استفاده قرار گیرد.در دندانپزشکی ریشه، micro-CT می‌تواند برای تشخیص و آنالیز سیستم پیچیده‌ی کانال ریشه که با تکنیک‌های قدیمی پرتوی ایکس به سختی به تصویر کشیده می‌شود، به کار برده شود. این تکنیک به دندانپزشکان اجازه می‌دهد تا به طور دقیق مشکلات مربوط به کانال ریشه مانند عفونت‌ها و شکستگی‌ها را تشخیص داده و درمان کنند و پس از آن درمان را بررسی کنند.علاوه بر کاشت‌های دندانی و کانال‌های ریشه، می‌توان از میکرو سی‌تی برای آنالیز پوسیدگی دندان نیز استفاده کرد.
- مطالعات زیست‌پزشکی
میکرو سی‌تی یک تکنیک تصویربرداری است که به دلیل توانایی آن در ایجاد داده‌های آناتومیکی و مورفولوژیکی سه‌بعدی با رزولوشن بالا، تغییرات انقلابی در پژوهش‌های زیست پزشکی ایجاد کرده است. این روش می‌تواند ساختار داخلی نمونه را به تصویر بکشد و اندازه‌گیری‌های قابل اطمینانی از ویژگی‌هایی مانند حجم، چگالی و تخلخل ارایه دهد. ماهیت غیر مخرب میکرو سی‌تی، اسکن نمونه‌های کمیاب و ارزشمند و همچنین نمونه‌هایی را که نیاز به پردازش بیشتر با روش‌های دیگر دارند امکان‌پذیر کرده و امکان تکرار آنالیز را فراهم می‌کند.در نتیجه، میکرو سی‌تی با فراهم آوردن امکان انجام مطالعات بنیادی در مورد مشخصه‌یابی داربست‌ها، ارزیابی ساختارهای استخوانی مبتنی بر سلول مهندسی بافت و توزیع سلولی به پیشرفت‌های چشمگیری در زیست پزشکی کمک کرده است.
به طور کلی، میکرو سی‌تی به ابزاری ضروری در مطالعات پیش بالینی تبدیل شده است که به محققان این امکان را می‌دهد که در حیوانات کوچک ساختارهای آناتومیکی را بررسی ، پیشرفت بیماری را نظارت و درمان را ارزیابی کنند. قابلیت‌های تصویربرداری با وضوح بالا ، در دسترس بودن و کاربر پسند بودن آن، بینش‌های ارزشمندی را در زمینه‌های تحقیقاتی مختلف ارایه می‌کند. با پیشرفت تکنولوژی، میکرو سی‌تی به تکامل خود ادامه می‌دهد و به پیشرفت‌های بیشتر در تحقیقات پیش‌بالینی کمک کرده و در نهایت نتایج بالینی را بهبود می‌بخشد.در زیر خلاصه‌ای از برخی کاربردهای میکرو سی‌تی در مطالعات پیش‌بالینی آورده شده است:
- آنالیز استخوان
- تشخیص و کمّی‌سازی تومور
- کمّی‌سازی رگ‌زایی تومور
- تصویربرداری عروقی
- اندازهگیری طولی عملکرد ریه
- ارزیابی BICسطح تماس استخوان و ایمپلنت
- ارزیابی طولی رشد متاستازهای کبدی
- مکان‌یابی دقیق و کمّی‌سازی ضایعه ایسکمیک و ادم
- تصویربرداری از:
- دندان و استخوان فک در موش
- نمونه‌های دندان در انسان
- ایمپلنت‌های زیستی
- داربست‌های زیستی و تاثیرات آن
- محصولات دارویی به ویژه دزهای جام
- به طور کلی ، میکرو سی‌تی اسکن یک ابزار قدرتمند برای پژوهشگران و متخصصان در زمینه‌های مختلف است که به آنها کمک می‌کند تا ساختارها و ویژگی‌های نمونه‌های کوچک را به دقت بررسی کنند.
دیدگاهتان را بنویسید