基于谱微型CT的纤维软骨钙化定量分析
医学物理
2025-12-05 v1
摘要
本工作介绍了一种基于谱微型CT（spectral micro-CT）的纤维软骨钙化定量评估方法。对来自髋关节腱垂的组织样本进行成像，这些样本来自髋关节炎和髋腰骨性腰骨移位患者。样本使用配备小像素计数探测器的实验室式谱CT系统进行成像。该探测器采用两种能量阈值，使可同时获取两种不同X射线能量下的CT数据集。应用考虑系统光谱响应的材料分解算法，用于分离钙离子和水相成分，从而实现对完整组织样本中钙化区域的三维可视化与定量分析。与基于组织学的钙化评估方法相比，本谱CT方法无需物理切片或染色，即可对钙化结构进行体积定量分析。该方法对直径约3 cm的样本实现20 m的体素尺度，钙检测阈值约为0.3 g/cm，可检测直径达50 m的结构。通过校准幽灵体估算定量精度为5%。进一步与组织学比较表明，本方法正确定位了钙的空间分布，并通过提供非破坏性的三维钙图，实现了钙晶沉积评分的匹配。该技术补充了组织学方法，可增强对髋关节疾病中病理纤维软骨钙化的表征。
引用
@article{arxiv.2512.04662,
title = {Spectral micro-CT for quantitative analysis of calcification in fibrocartilage},
author = {Vittoria Mazzini and Paolo Cardarelli and Andrew L. Coathup and Eleonora Olivotto and Francesco Grassi and Enrico Tassinari and Simone Velardita and Angelo Taibi and Luca Brombal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04662},
year = {2025}
}