基于骨骼的异质性和生物结构的三维分析

基于骨骼的异质性和生物结构的三维分析
隆鼻材料

摘要
在本研究中用于医疗目的的骨隆鼻材料作为窦接枝研究了具有两个不同的图像引导技术。初步研究分析了新形成的骨自体骨源性细胞和牛的骨骼矿物质使用microcomputed断层扫描(μ-CT)。本研究的目的,是研究信息的价值microcomputed断层扫描数据的帮助下,拉曼光谱。 CT图像进行分割,应用数字图像处理的常用方法,并比较与获得的拉曼光谱,以评估的方法,利用微型计算机断层扫描数据的结果。因此特征性的区域的样品进行测定和扫描。由于湿样品的收缩和耗时测量,特别是在有关的拉曼光谱的接枝骨材料进行干燥。取得了阶段性成果,形成了计算机辅助设计的3D模型作进一步的物理调查的基础。

关键词:骨替代物,拉曼光谱,Microcomputed断层扫描,图像处理,三维模型

1引言
[1]文化的影响,扩大了自体骨源性干细胞(ABC)与牛骨矿物质(BBM)进行了探讨骨形成的单级小型猪窦嫁接后。在本研究中的样品相同的接枝材料进行扫描用微型计算机断层扫描。相同的样品的表面进行了测定,并在第二步骤用拉曼光谱仪扫描。与这两个不同的成像方法中所获得的数据进行了比较,以便评估分割的基础上对CT-日期设置exlusively。由于拉曼光谱的事实,是有限的几个独特的点位于表面上的调查。
2材料与方法
一对夫妇的小部分CUTT的样品扫描前,他们在GE凤凰| X-射线nanotom 180 NF computertomograph在应用科学大学的韦尔斯看到,与regaluar圈。一个DXR拉曼光谱仪,赛默飞世尔科技在萨尔茨堡大学物理系进行测试。的CT数据集有一个体素的尺寸的约12.4微米。用于拉曼光谱的激光强度的波长为约780nm。的网格,大小约4×5毫米,共4800个测量点的选择。网格内的每个点处的的激光mefasured 50倍的平均信号,以满足要求。整个测量了48个小时,由于这个原因,样品干后记。

3预处理 - 分割 - 表面模型
在以段断层数据microcomputed的软件解决方案,MATLAB,2009A及更高版本,图像堆栈的使用。整个图像信息的初步的3D直方图显示的像素强度值的增加的倾向相同的观察到的从中心到外区域,因此需要的每幅图片的预处理材料。 [3]中所描述的每个图像双边滤波器,以保持边缘和平滑的噪音和文物。作为第二步骤中使用的多项式的第二程度的回归分析,以便纠正在边界区域的增加的灰度值范围内的三个二维直方图的嵌合。每幅图像被转换成二值图像通过限定一个全球性的阈值使用Otsu方法[2]中描述的。的第一表面处理后的图像堆栈使用MATLAB模型如图1所示。

图1:表面模型校正和分割后

4拉曼光谱
为了验证真伪的分割装置独占的CT数据集的时间是表示,被选择的样品的表面上的一个区域,其中可分配的correspondand CT图像。进行聚类分析的谱图进行了排序。 Phospate是多见于骨因此,磷酸盐峰的拉曼谱图担任标准。由拉曼光谱的chemigram收率相比,CT信息。
5结论
初步结果显示,作为结果的CT数据的分割设置专门涵盖磷酸盐峰获得的拉曼光谱,一方面,在另一方面,仍然有离开,大约具有相同的密度作为一个区域内的CT图像的区域其中的磷酸盐峰的答案。因此,进一步的研究工作需要使用不同的典型材料的成分,以获得更高的按照两种成像方法的参考谱图。

参考文献
[1]“富尔斯特G.,Tangl S.,等。 (2004):窦移植术与自体骨源性干细胞的小型猪和牛骨矿物质:初步调查结果,临床骨形成。口腔IMPL。 ,。 4电话号码。 733-740
[2]冈萨雷斯RC,Eddins SL(2004年),老虎伍兹RE:数字图像处理使用MATLAB,Pearson学徒霍尔,新泽西州的
[3]托马西C.,Manduchi R.(1998):双边滤波,灰度和彩色图像,计算机视觉,孟买,P的1998年IEEE国际会议论文集。 839-846


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