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方法文章

针对大段骨缺损中用户自定义感兴趣区域的纵向显微计算机断层成像分析

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DOI：

10.3791/67904

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2025年6月24日

 ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, University of Rochester, 2Center for Musculoskeletal Research, Department of Orthopaedics, University of Rochester Medical Center, 3Department of Translational Biomedical Science, University of Rochester Medical Center, 4Department of Orthopaedics, University of Rochester Medical Center

本文内容

摘要

我们提出一种用于分析纵向研究中用户自定义感兴趣区域（ROI）的方法 体内 大鼠桡骨缺损模型。该方法实现了不同支架材料之间的比较分析，此前由于显微计算机断层扫描（µCT）扫描视野、样本取向以及支架本底存在的差异，此类比较受到限制。

摘要

骨体积的微型计算机断层扫描（µCT）成像分析是纵向体内研究中评估骨再生潜力与结果所必需的定量工具。现有的骨组织分割方法利用可视化软件对整体骨组织进行µCT分割，并对复杂的解剖结构进行配准。这些分割方案为分割、配准和分析提供了稳健且高精度的方法，但在用户自定义感兴趣区域（ROI）分析方面存在局限性。本文提出了一种扩展上述方法的实验方案，可实现围绕临界尺寸骨缺损区域的用户自定义ROI骨体积分析。该围绕缺损区域的用户自定义ROI可在时间序列上进行分析，适用于体内纵向研究。在此，我们分析了三例各自植入聚己内酯（PCL）对照支架的大鼠样本的µCT图像。三名使用者（2名有经验者和1名新手）在0周和6周时间点对模型进行分析，以展示在纵向研究过程中测量围绕临界尺寸缺损的ROI的能力。

引言

临界尺寸骨缺损在骨科治疗管理中构成重大的临床挑战。根据 ASTM F2721 标准，临界尺寸缺损是指长度为所关注骨骼直径 1.5 至 2 倍的骨缺损1。传统上，此类缺损的修复依赖自体移植和同种异体移植，但受限于手术费用、继发手术的相关风险以及所需骨移植物的体积2。目前的骨再生技术主要集中于使用同种异体和异种来源的支架材料，通过优化其力学性能、生物相容性、生物活性、促血管生成潜力及降解特性，以实现骨传导和骨诱导效应3,4,5。研究的生物材料广泛涵盖生物陶瓷、生物聚合物、金属及其他复合材料6。这些生物材料的不同形式均在体外（in vitro）和体内（in vivo）进行测试，以评估其作为骨再生支架的潜力。

µCT 是用于评估啮齿类动物模型骨形态、结构及微结构的非侵入性、高精度成像的金标准7,8,9。该成像技术已被用于描述骨折愈合模型中骨再生的纵向、in vivo 进展过程10。已有方法被开发用于标准化从 µCT 扫描中对皮质骨和松质骨进行定量分析9。研究人员已开发出半自动化的分割工作流程，利用 commercially available 可视化软件对具有复杂解剖结构的完整骨骼进行分割11。这些方法使得不同经验水平的用户均能采用简便、易操作的方式获得标准化且可重复的结果。然而，这些方法在针对用户自定义 ROI 的研究能力方面仍存在局限性。

在此，我们介绍一种在现有方法基础上改进的实验方案，可实现对围绕骨缺损临界尺寸区域的用户自定义感兴趣区域（ROI）骨体积进行纵向分析 体内 使用可视化软件对大鼠模型进行分析。在纵向研究的各周之间建立一致的配准和感兴趣区域（ROI）选择方法，对于开发可靠的实验方案至关重要。将最初的时间点作为基线，用于后续各周数据的配准，以确保三维实体模型方向的一致性。在此配准基础上，可从叠加的实体模型中选取对应的µCT图像切片，覆盖临界尺寸缺损区域。通过切片位置以及区域内切片数量的比较，进一步验证ROI的一致性。随后各周可复制基线模型所选的ROI，从而实现可比较的定量分析。

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方案

本研究在经聚己内酯（PCL）基支架处理的成年雌性查尔斯河SASCO-SD大鼠桡骨3 mm临界缺损模型中，分别于第0周和第6周采集了纵向的µCT图像。所有动物实验均依照罗切斯特大学动物资源委员会（UCAR）批准的方案进行。µCT图像采集使用Scanco Medical VivaCT 40完成。

注意：本方案的主要步骤分为 µCT 图像分割、配准、感兴趣区域（ROI）选择与裁剪，以及分析与可视化（图 1）。µCT 图像分割方案改编自 Kenney 等人（2022）11。

骨分析流程：图像分割、模型配准、感兴趣区域选择、体积分析示意图。
图1：总体工作流程示意图。 本实验方案的主要步骤分为图像分割、模型配准、感兴趣区域（ROI）选择和体积分析。请点击此处查看该图的放大版本。

1. µCT 图像分割

  1. 在软件中打开图像
    1. 启动 Amira 软件（下文简称可视化软件）并选择 开放数据在弹出窗口中，导航至目标文件夹目录，选择初始时间点的 .dcm 文件。按下 全选 选择所有图像并单击 开放图像.
    2. 弹出窗口将显示已打开图像数据集的相关信息；点击 OK 继续进行。
    3. 将出现关于缩放的警告。单击 转换为浮点数 （默认选项）继续。
    4. 数据集图标将出现在 项目概览 部分。如需更改数据集名称，可单击数据集图标，然后按 F2；输入所需名称后，单击 好的. 建立命名规则以标识扫描文件（例如，“骨支架材料” - “WKX”）。
  2. 过滤与阈值处理 µCT 图像
    1. 图像加载到 项目视图 切片，点击 正交切片默认二维查看器 用于查看二维方向和切片。右侧的查看窗口中将显示二维可视化图像。
    2. 要以三维形式查看图像，右键单击数据集，搜索 体积渲染，并选择。在 特性 用于的节段 体积渲染，调节 色谱图 将下限阈值调至2500并按下 输入.
      注意：可通过单击来开启或关闭 2D 和 3D 模式 蓝色正方形 旁边 正交切片 或 体积渲染，分别对应。对于右侧的视图窗口，顶部工具栏提供了多种视图选项，包括用于移动、旋转或缩放图像的工具；用于切换图像方向至XY、XZ和YZ视图的工具；以及用于进行简单测量的工具。
    3. 必要时，可使用某种方法去除某些数据集中感兴趣区域之外的伪影或数据 体积编辑。以添加一个 体积编辑，右键单击数据集，搜索 体积编辑，然后选择。
    4. 点击 体积编辑 在 项目概览 部分。在 性质 切片，选择 标签框 从右侧第一个下拉窗口 工具.
    5. 在选择要保留的区域时，调整 选项卡框 通过使用交互光标（查看窗口顶部工具栏中的箭头光标图标）点击并拖动绿色角点来调整 选项卡框 可能需要使用其他视图（XY、XZ 或 YZ）来确定要移除的区域。
    6. 一旦 标签框 围绕待保留区域进行选择 切割外部区域 以去除伪影或数据中超出范围的部分 标签框项目视图中将生成一个新的、经过修改的数据集。
    7. 点击并拖动 体积渲染 从原始数据集到修改后的数据集的字符串。这将更改查看窗口中显示的图像为修改后的数据集。在 性质 部分用于 体绘制，调节 色谱图 将下限阈值设为2500并按下 输入.
    8. 右键单击修改后的数据，搜索 中值滤波器，然后选择。在属性部分中，对于 中值滤波器，选择 3D 用于解释并点击 应用这将生成一个新的过滤后（.filtered）数据集 项目概览 部分。
    9. 右键单击筛选后的数据，搜索 交互式阈值分割，然后选择。在 性质 用于的节段 交互式阈值分割，选择 3D 用于 预览类型，调整较低的数值以适应 强度范围 至2500，然后单击 应用这将在 项目概览 部分
    10. 点击并拖动 体绘制 从修改后的数据集到阈值化数据集的连接。开启 交互式阈值关闭 以及 体积渲染 （如果关闭）。
  3. 分割 µCT 图像
    1. 单击筛选后的数据集，然后更改为 分割 点击标签进行切换 分割 位于菜单栏下方。在 分割 标签页中，控件与那些在 项目 表。
      注意：在查看窗口内还有一些与之相关的附加工具 分割 标签。有一个 ± 缩放 位于查看窗口右上角的按钮可用于使图像充满整个查看窗口。可通过查看窗口底部的左右滚动条将图像在查看窗口中居中。在该滚动条上方，设有第二个滚动条，用于在图像序列中进行移动。 µCT 数据切片。
    2. 为了确保 分割 选项卡已正确设置，在其下方 分割编辑器 切片，该 图像 设置为筛选后的数据集，并且 标记 字段被设置为经过阈值处理的数据集。在 材料 切片，双击名为 材料 并将其重命名为 骨骼.
    3. 点击 新 在……之下 分割编辑器 创建一个新的标签字段。在弹出的窗口中，使用与之前类似的命名规范（例如，“骨支架材料” - “WKX” - 标记物）重命名该字段，并将其命名为标记物，然后单击 好的.
    4. 使用替代视图（XY、XZ 或 YZ）调整二维观察窗口，以显示图像的矢状面或冠状面视图。
    5. 使用 画笔，套索，魔棒 和 阈值 在……之内 选择 区域以确定感兴趣区域。对于本方案，选择 刷子 工具。调整大小 刷子 工具；通常，中等大小的指针效果较好。
    6. 调整图像序列至桡骨开始可见的第一层切片。可能需要多次浏览切片以确定哪些体积属于桡骨和尺骨，以及它们的起始位置。
    7. 一旦确定切片，使用 画笔光标 通过单击并拖动光标围绕此骨段进行绘制。光标经过处将显示一条红线。请在骨组织内部进行绘制，不要超出骨边界；这有助于可视化软件区分两块骨骼。
    8. 继续在切片中移动并围绕桡骨进行描记。通常，在图像堆栈的中段区域，可每隔20-30个图像切片进行一次描记。在图像堆栈的起始或终止区域，或围绕临界尺寸缺损周围，应每隔5-10个图像切片进行描记，以协助可视化软件在骨组织逐渐显现或消失时的识别。
    9. 完成桡骨全长扫描后，单击 选择，填充，然后 所有切片 在菜单栏的下拉菜单中选择此选项。这将填充使用画笔工具绘制的所有图形，使其显示为红色阴影，而非轮廓线。
    10. 点击 筛选 并在菜单栏下拉菜单中选择“插值”。这将根据已绘制的内容，填充所有切片中桡骨的阴影区域。
      注意：此步骤偶尔会遗漏部分骨组织。继续操作前，需滚动浏览所有切片，以确保骨组织基本已被识别。若发现某部分骨组织被遗漏，可使用画笔工具在遗漏区域周围的几个切片上圈出该区域，然后重复上述两个步骤（1.3.9 和 1.3.10）。
    11. 一旦完全确定了桡骨，接下来在 材料 切片，双击名为 Material 的项目 内部 并将其重命名为 半径.
    12. 点击 添加 (+) 位于下方的符号 筛选 添加此部分作为材料。此时在查看窗口中已标出半径。单击 锁定 用于的图标 半径 材料中的 材料 在继续操作前请先查看该部分；这将确保对此材料不做任何更改。
    13. 对中国台湾的尺骨完成相同的操作。在 材料 切片，点击 添加 创建一种新材料。双击该新材料并重命名 尺骨.
    14. 重复步骤 1.3.6 至 1.3.12，对尺骨进行相同操作。
    15. 完成桡骨和尺骨的步骤后，通过点击解锁桡骨 锁定 图标用于 半径 材料中的 材料 部分。更改为 项目 点击以切换标签 项目 位于菜单栏下方。在“项目视图”部分，现在有一个名为 Markers 的数据集已应用于过滤后的数据集。
    16. 右键单击筛选后的数据集，然后搜索 基于标记的分水岭内部标记（图像分割） 并选择。在 性质 通过点击下拉菜单，设置该部分 数据 作为过滤后的数据集，将标记物作为标记物数据集，以及 二值掩膜 作为阈值化数据集并单击 应用.
    17. 将生成一个 .grown 文件 项目视图 部分。单击并拖动 体积渲染 将阈值化数据集中的结构连接到 .grown 数据集，以在视窗中可视化桡骨和尺骨的分割结果。
    18. 要将 .grown 文件转换为 8 位，请单击 .grown 数据集并搜索 转换图像类型 并选择。.grown 文件将从 16 位转换为 8 位。

2. 电泳胶图比对

  1. 桡骨和尺骨的轴线对齐与提取
    注意：如果当前模型为初始时间点，则必须完成所有步骤；否则，从步骤 2.1.4 开始本部分操作。为获得桡骨的横截面，初始时间点模型必须与 Ortho Slice 平面垂直对齐；该模型将作为后续各周对齐的基线。
    1. 在 项目概览 切片，打开 正交切片 （如果关闭）然后单击 .grown 数据集。在 性质 部分，点击 变换编辑器 使用交互光标，通过点击绿色轴对齐点来调整桡骨和尺骨的角度，使正交切片在桡骨处生成横截面。
    2. 一旦完成对齐，需要创建一个新的数据集以保存此变换。右键单击 .grown 数据集，搜索 重采样变换后的图像 并选择。
    3. 点击 重采样变换后的图像 以及，在 性质 切片，设定 数据 到 .grown 数据集, 插值 至 最近邻，模式 到 延长的, 保留 至 体素大小，以及 填充数值 至 0. 点击 应用，将生成一个新的转换后数据集。
    4. 要从联合分割模型中提取桡骨和尺骨，右键单击 .transformed 数据集，搜索 提取标签 并选择。
    5. 点击 提取标签，在其中 特性 切片，设定 标签 到 转换后的数据 设定， 标签 ID 到 1，以及 导出 至 二元检测. 点击 应用，将创建一个结果数据集。
    6. 点击并拖动 体积渲染 来自 .grown 数据集的字符串到 结果 数据集。单击 结果 数据集并按压 F2 重命名文件（例如，“骨支架材料” - “WKX” - 桡骨）。
    7. 重复步骤 2.1.4 至 2.1.6，对尺骨进行设置 标签 ID 至 2 并重命名尺骨的结果文件。
  2. 保存和打开纵向图像文件
    注意：如果当前模型为初始时间点，则必须完成所有步骤；否则，从步骤 2.2.2 开始本节操作。
    1. 为保存初始时间点文件，单击 文件，另存项目为，以及 设置文件目录位置 在菜单栏下拉菜单中，将保存类型设置为 Amira 项目和数据文件（打包） &go) (*.hx) 文件，并将其命名为母版版本（例如，“骨支架材料”_“WKX” MASTER）。
    2. 打开初始时间点主文件（如果尚未打开），然后通过单击“另存为”保存一份副本 文件，另存项目为， 和 设置文件目录位置 在菜单栏下拉菜单中，将保存类型设置为 Amira 项目和数据文件（打包） &将文件另存为 (*.hx) 格式，并命名该文件（例如，“骨支架材料”_“WK0”和“WKX”）。此文件将用于比较初始时间点与后续各周的数据，同时避免覆盖主文件。
    3. 在新的比较文件中，通过点击打开用于比较时间点的图像 开放数据 在 项目概览 部分。在弹出窗口中，导航至目标文件夹目录，选择初始时间点的 .dcm 文件。按下 全选 选择所有图像并单击 开放图像.
    4. 弹出窗口将提供有关已打开图像数据集的信息；点击 好的 继续进行。
    5. 将出现关于缩放的警告。单击 转换为浮点数 （默认选项）继续。
    6. 数据集图标将出现在 项目视图 部分。要更改数据集的名称，单击数据集图标，然后按 F2；输入所需名称后，单击 好的可以建立一种命名模式来识别扫描文件（例如，“骨支架材料” - “WKX”）。
  3. 模型对齐
    注意：本流程将讨论桡骨骨段分割的对齐方法。根据需要，相同的流程也可应用于尺骨。请勿同时对齐两根骨骼，否则会导致对齐不准确的问题。
    1. 关闭任意初始时间点 体绘制. 界面内未显示任何内容 观察窗.
    2. 右键单击比较（后续周）数据集，搜索正交切片（Ortho Slice）并选择。
    3. 重复第1节（从步骤1.2开始）和第2节（步骤2.1），并遵循所提供的步骤编号的任何附加说明。完成这些部分后，继续执行步骤2.3.4。完成这些部分将实现对后续一周数据集的分割，并提取桡骨和尺骨。
    4. 右键单击提取的桡骨数据集（后续周）进行比较，搜索 图像配准向导，然后选择。在 特性 切片，设定 数据 作为提取出的桡骨数据集的对照周数据 参考文献 作为提取的桡骨初始时间点数据集。
    5. 对于 图像配准向导操作 切片，点击 跳过 第1步，共4步。对于第2步和第3步（共4步），使用交互光标调整 标签框 到初始时间点和比较周数据集之间的共同区域，单击 应用 下 动作 按照每个步骤操作。对于第 4 步（共 4 步），设置 度量 作为 相关性, 转化 作为 刚性，以及 预对齐 作为 对齐主轴 并点击 应用 在……下方 动作.
    6. 数据集对齐后，右键单击提取的桡骨在后续周次的数据集，然后搜索 重采样变换后的图像 并选择。在 性质 切片，设定 数据 作为提取出的桡骨数据集的对照周数据 插值 到 最近邻，众数 至 扩展, 保留 至 体素大小，以及 填充数值 至 0 并点击 应用将创建一个新的转换数据集用于比较数据集。

3. ROI 选择与裁剪

注意：首先完成感兴趣区域（ROI）裁剪，以确定围绕临界尺寸骨折的切片编号。一旦确定了这些切片编号，可根据需要在同一时间点用于尺骨。在此过程中，裁剪一旦应用于模型，便无法撤销。

  1. 感兴趣区域裁剪
    1. 点击并开启初始时间点的正交切片（Ortho Slice），并将 数据 设置为提取出的桡骨的 初始时间点数据集。设置 方向，使切面在桡骨上产生横断面切片。
    2. 在 属性 部分的 切片编号 滑动条中，调整切片编号以确定围绕临界尺寸缺损的近端和远端切片位置。对于两个切片，分别确定骨折与桡骨干连接处最远端和最近端的切片。记录切片编号；该编号在每个模型中可能不同。
    3. 点击并开启比较周的正交切片（Ortho Slice），并将 数据 设置为提取出的桡骨的 初始时间点数据集。设置方向，使切面在桡骨上产生横断面切片。
    4. 在 属性 部分的 切片编号 滑动条中，当初始时间点数据集显示远端正交切片时，调整比较周的切片编号，使其与初始时间点的远端切片对齐。可视化软件支持对齐的视觉检查；当切片重叠时，在视图窗口中将显示为单一切片。
    5. 记录比较周数据集远端切片的切片编号。对近端切片重复步骤 3.1.4。
      注意：作为额外检查，计算初始时间点和比较周数据集中近端与远端切片之间的差值。这些数值必须相等，以表明感兴趣区域（ROI）尺寸保持一致。
    6. 点击提取出的桡骨的初始时间点数据。在 属性 部分，点击 裁剪编辑器 工具。
    7. 在弹出的 裁剪编辑器 窗口中，将最小值和最大值输入到相应的 X、Y 或 Z 字段中（随着数值输入，视图窗口 将实时更新感兴趣区域）。输入完成后，点击 确定。数据集将被裁剪至输入的感兴趣区域。
    8. 对比较周的数据集重复步骤 3.1.7。

4. 分析与可视化

  1. 体积分析
    1. 为确定初始时间点数据集的体积，右键单击为提取半径转换后的初始时间点数据集，搜索 Material Statistics，并选择。在 Properties 区域中，将 Data 设置为提取半径对应的初始时间点转换数据，将 Select 设置为 Materials ，然后点击 Apply。系统将为初始时间点数据集创建一个新的 .MaterialStatistics 数据集。
    2. 单击提取半径对应的初始时间点的 .MaterialStatistics 数据集，在 Properties 窗口中点击 Spreadsheet Show。在 Properties 窗口上方点击 Tables 选项卡。在此选项卡中，将显示提取半径对应的裁剪后初始时间点数据集的体积。
    3. 对提取半径对应的比较周数据集重复步骤 4.1.1 和 4.1.2。在 Table 选项卡中，初始时间点和比较周将分别显示为可点击切换的不同标签页。
  2. 数据集可视化
    1. 为可视化骨体积的变化，右键单击提取半径对应的比较周转换数据集，搜索 Arithmetic，并选择。点击 Arithmetic ，在 Properties 窗口中，将 Input A 设置为提取半径对应的比较周转换数据集，将 Input B 设置为提取半径对应的初始时间点数据集，将 Input C 设置为 NO SOURCE，将 Result Type 设置为 Input A，不勾选 Option ，将 Result Channels 设置为与 input A 相同，并将 Expression 设置为 A-B。
    2. 单击 Result 数据集，按 F2 重命名文件（例如，“Bone Scaffold Material” - “WKX” - Bone Change）。右键单击该结果数据集，搜索 Generate Surface，并选择。点击 Generate Surface ，在 Properties 窗口中点击 Apply，在弹出窗口中点击 Continue。系统将创建一个新的 .surf 数据集。
    3. 右键单击 .surf 数据集，搜索 Surface View，并选择。算术运算结果的表面视图将在查看窗口中显示。
    4. 为更改 Surface View 的颜色，在 Project View 窗口中单击 Surface view，然后在 Properties 窗口中点击 Colors 下拉菜单，选择 Constant。点击 Colormap 并指定所需颜色。
    5. 为在初始周数据集中查看骨体积变化，右键单击 .transformed 数据集，搜索 Extract Label，并选择。点击 Extract Label，在 Properties 区域中，将 Labels 设置为 .transformed data 集，Label ID 设置为 1，Export 设置为勾选 Binary。点击 Apply，系统将生成一个 Result 数据集。单击该 Result 数据集，按 F2 重命名文件（例如，“Bone Scaffold Material” - “WKX” - Full - Radius）。
    6. 右键单击该结果数据集，搜索 Generate Surface，并选择。点击 Generate Surface，在 Properties 窗口中点击 Apply，在弹出窗口中点击 Continue。系统将创建一个新的 .surf 数据集。
    7. 右键单击 .surf 数据集，搜索 Surface View，并选择。算术运算结果的表面视图将在查看窗口中显示。
    8. 为更改 Surface View 的颜色，在 Project View 窗口中单击 Surface view，然后在 Properties 窗口中点击 Colors 下拉菜单，选择 Constant。点击 Colormap 并指定所需颜色。
    9. 若需继续处理其他周的数据，请返回步骤 2.2.2。

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结果

为展示积极结果，研究了三种不同大鼠模型的µCT图像，每种模型均经聚己内酯（PCL）支架处理。对多个时间点的纵向研究进行分析时，需先将采集的三维模型进行配准，然后选择并裁剪至感兴趣区域（ROI）。为展示该方法在多周时间内的应用效果，分别在第0周和第6周采集的三维模型通过共同区域进行了配准（图2）。

骨愈合过程，第0周+第6周示意图，骨折愈合阶段的3D模型对比。
图2：各周次实体模型的对齐。 使用图像配准向导以第0周作为基准方向，进行各周次之间的代表性实体模型对齐。该配准过程为半自动化，通过应用...

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讨论

量化骨体积变化对于纵向研究骨再生潜力及治疗效果至关重要 体内 研究。本方案在已有的显微计算机断层扫描（µCT）图像分割方法基础上建立11，为指定用户自定义的兴趣区域（ROI）提供了一种系统化方法。该技术在分析骨支架植入物有效性方面起到了关键作用 体内 大鼠研究。通过拓展已有实验方案11，该方法在图像分割中具有良好的稳健性和可重复性，为后续的配准和裁剪技术提供了基础。采用双因素方差分析（Two-way ANOVA）结合Tukey多重比较检验分析，仅在PCL2支架上显示出经验丰富的用户与新手用户之间存在显著差异。此外，尽管在经验丰富的用户与新手用户之间观察到显著性差异，但这一差异主要由一名新手用户所得的单一结果驱动。虽然这些结果表明软件使用熟练程度对结果准确性具有一定影响，但结果也可能受到样本特异性形态的干扰。PCL5支架上，经验丰富的用户1和用户2与新手用户的结果表现出更为接近的一致性（p值为 >0.9999 和 0.8658）。尽管在 PCL2 组中观察到一些局限性，但为进一步说明该过程的可靠性，进...

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披露

作者声明无利益冲突。

致谢

我们感谢罗切斯特大学生物力学与多模态组织成像中心的Mark Kenney在当前流程培训以及本流程开发过程中的讨论，同时感谢Lindsay Schnur提供的帮助。本研究得到了美国国立卫生研究院/国家关节与肌肉骨骼疾病研究所（NIH/NIAMS）资助：H.A.A.（项目编号R01AR07061、P50AR072000和P30AR069655）以及V.Z.Z（项目编号T32GM007356、T32GM152318和T32AR076950）。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
Amira 3DFEI SAS，隶属于赛默飞世尔科技v2024.1用于微计算机断层扫描（microCT）图像分割的程序。
Graph Pad PrismGraphPad Software LLCv10.0.3 (217)用于图表制作的程序。
R 统计软件统计计算 R 基金会v4.4.0（2024-04-24）用于执行ICC分析的程序。
Scanco Medical VivaCT 40Scanco MedicalNA用于采集显微CT图像的显微CT扫描仪。

参考文献

  1. ASTM Standard F-2721-09. Standard Guide for Pre-clinical in vivo Evaluation in Critical Size Segmental Bone Defects. , ASTM International. West Conshohocken, PA. (2023).
  2. Amini, A. R., Laurencin, C. T., Nukavarapu, S. P. Bone tissue engineering: recent advances and challenges. Crit Rev Biomed Eng. 40 (5), 363-408 (2012).
  3. Ghassemi, T., et al. Current concepts in scaffolding for bone tissue engineering. Arch Bone Jt Surg. 6 (2), 90-99 (2018).
  4. Tang, G., et al. Recent trends in the development of bone regenerative biomaterials. Front Cell Dev Biol. 9, 665813(2021).
  5. Battafarano, G., et al. Strategies for bone regeneration: from graft to tissue engineering. Int J Mol Sci. 22 (3), 1128(2021).
  6. Ghelich, P., et al. (Bio)manufactured solutions for treatment of bone defects with emphasis on US-FDA regulatory science perspective. Adv Nanobiomed Res. 2 (4), 2100073(2022).
  7. Kim, Y., Brodt, M. D., Tang, S. Y., Silva, M. J. MicroCT for scanning and analysis of mouse bones. Methods Mol Biol. 2230, 169-198 (2021).
  8. Wang, F., et al. Methods for bone quality assessment in human bone tissue: a systematic review. J Orthop Surg Res. 17, 174(2022).
  9. Bouxsein, M. L., et al. Guidelines for assessment of bone microstructure in rodents using micro-computed tomography. J Bone Miner Res. 25, 1468-1486 (2010).
  10. Wee, H., Khajuria, D. K., Kamal, F., Lewis, G. S., Elbarbary, R. A. Assessment of bone fracture healing using micro-computed tomography. J Vis Exp. (190), e64262(2022).
  11. Kenney, H. M., et al. A high-throughput semi-automated bone segmentation workflow for murine hindpaw micro-CT datasets. Bone Rep. 16, 101167(2022).

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骨体积分析纵向成像临界尺寸缺损骨再生图像配准聚己内酯支架体积定量大鼠骨模型
针对大段骨缺损中用户自定义感兴趣区域的纵向显微计算机断层成像分析
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