小動物Micro-CT在牙齒形態結構研究中的應用

 

實驗目的：本實驗是通過研究犬牙的整體，牙冠，牙根和牙根管結構等形態結構去深入了解牙齒的構造，為以后制造人工假牙模型，植入人工假牙和建立牙齒的生物力學分析奠定了一個重要的基礎。

實驗方法：此次實驗是在廣州中科愷盛公司的小動物Micro-CT公共實驗平臺上完成的。對掃描得到的原始數據進行重建和分割，以及其他牙齒參數的測量。

實驗結果：采用Micro-ct得到的數據圖像質量在精細度上遠比人用CT要好很多，而且通過計算機能精準地分割出牙冠，牙根和牙根管，得到其結構。

目前國內能夠提供Micro CT公共實驗平臺的還比較少，這次犬牙預實驗使用的是一臺國產的小動物Micro-CT。我對預實驗結果比較滿意，設備性能完全能夠滿足需求，并且服務也很好，有專業的生物工程師協助完成實驗。我把實驗的一些數據圖片分享給同行研究人員或者相關學習研究者們參考，希望能對你們的在相關領域有所幫助。希望進行相關研究的各位同學和老師能夠提出寶貴的意見，大家互相交流共同進步。

 

本次實驗的掃描參數是電壓60Kvp，功率50W，1幀疊加，視野2 cm×2 cm。實驗材料選擇，犬牙樣本一顆，固定后進行掃描。掃描后將得到原始數據進行三維重建，得到牙齒的三維模型圖和二維任意的橫切面，冠狀切面和矢狀切面圖。

圖1 通過牙齒的三維圖，我們可以很清晰地看出牙齒表面結構，圖2中，通過設置參數，可以很明顯地觀測牙齒的內外整體構造。圖3和圖4，三維切面圖讓我們更直觀的觀察牙齒內部結構和牙根管的形態。圖5通過軟件自動精準的圖像分割技術，填充分離出牙根管，得到牙根管三維立體模型結構。為后期根管研究提供了模型化的基礎。圖6，通過牙釉質與牙本質密度差異的原理，分離出牙釉質，得到模型結構。這結構為以后的人工牙齒模型設計提供依據。

 

圖7至圖9分別是牙齒二維矢狀切面，冠狀切面和橫切面。其中每一個切面有分為原始灰度值切面圖，閾值分割彩色切面圖和偽彩色切面圖。由切面圖，我們很清晰的分辨出牙釉質，牙本質和牙根管的區域。

圖10為牙釉質厚度測量，圖10為牙本質厚度測量，圖12為牙根管長度測量。這些測量參數對研究牙齒形態結構的基本參數，是后期研究牙齒的基礎。 圖13至圖15分別為牙齒寬度，厚度和長度測量。圖16和圖17為牙冠空間三維測量