动物3D断层融合成像及骨密度分析系统（DXA）

PARAMETER-3D

博卓生物科技（上海）有限公司

Biodrvier Technology Inc.

n  KUBTEC 简介

美国KUBTEC公司是世界知名医疗及实验室X光设备生产商，KUBTEC在面向样本X光成像、低剂量成像、科学研究、法医分析、无损检测和X线辐照等领域的数字X射线设备上面提供最具创新性的工具。KUBTEC的产品使医疗专业人员能够为患者提供良好的护理质量，同时也为实验室科研人员提供了高性能的实验室X射线设备支持科学研究。

l  KUBTEC为全球乳腺放射科医生、乳腺外科医生、临床医生和病理学家以及科学家、实验室提供了一整套成像解决方案。KUBTEC 的MOZART 系列提供了当前唯一利用3D层析X射线摄影断层技术的术中乳腺样本成像，帮助最大限度地保留乳房，同时保正完整地切除乳房肿瘤，使乳腺癌切除术后再次手术的概率减少超50%。

l  KUBTEC公司是全球领先的低剂量数字x射线照相(DR)系统的主要开发商， KUB 250是第一款真正便携式的，获得FDA批准用于新生儿重症监护病房(NICU)的低剂量数字x射线系统，在为世界上为新生儿提供的分辨率最高的低剂量成像系统同时减少40%以上的辐照剂量。

l  KUBTEC的XPERT实时样本X光成像系统提供清晰成像效果，通过缩短处理时间来让病人感到更加舒适，且支持开展床旁手术。

l  XPERT/PARAMETER系列数字化X光放射系统（DR）可以提供最高分辨率、切合实际应用的成像系统，提升实验室的科研及工作效率。广泛应用在标本X光成像、科学研究、法医分析、无损检测、辐照生物学等领域。

l  XCELL 系列生物学辐照仪在全球大型实验室广泛应用，可提供定制服务满足不同研究需要。

l  KUBTEC 已通过ISO 9001和ISO 13485认证，设计制造符合美国、加拿大和欧洲中国等全球主要国家的辐射安全标准的设备，在全球范围内提供系统制造、培训支持。

临床前产品线

n 数字化X光样本分析系统

1.     高分辨小动物数字X 光机

2.     动物骨密度及身体成分分析系统-SXA&DXA

3.     植物学专用数字化X光分析系统

4.     3D X射线数字成像系统

5.     X射线病理分析系统

n  X射线辐照仪

1.     桌面式小样本生物学X线辐照仪XCELL 50

2.     桌面式生物学X线辐照仪 XCELL 140

3.     生物学X射线辐照仪 XCELL 160

4.     生物学X射线辐照仪 XCELL 225

5.     生物学X射线辐照仪 XCELL 320

6.     生物学X射线辐照仪 XCELL 350

7.     X射线诊疗系统

n  Kubtec 软件包

1.     Kubtec DIGICOM通用分析软件包

2.     Kubtec 种质资源研究专用软件包

3.     Assistant 成像软件包

4.     Kubtec DIGIMUS 动物身体成份分析软件包

动物3D断层融合成像及骨密度分析系统

在过去的一个世纪里，放射治疗技术一直是临床诊断成像的主力军。二十一世纪断层融合这种将深度信息引入X射线图像且几乎不增加剂量的方法，取代目前的投影放射技术。

得益于大尺寸数字X射线检测器的应用，数字断层成像这种一种新型的三维X射线成像方法，得到了迅速的发展。断层融合的图像是依据X射线扫描所采集的一系列投影图像重建的。

2020年美国KUBTEC 公司同期推出临床及临床前3D Tomosynthesis（3D断层融合技术）系列设备,可以应用于临床乳腺诊疗，临床前骨损伤骨质疏松及修复研究，特别是细微骨损伤研究，骨关节研究、软组织及肺部结节成像研究。

3D 断层融合成像技术透视定位，一次曝光，断层成像，极低辐照剂量，可以直接获得冠状面及矢状面断层图像（CT一般只能获取动物的横断面断层图像），特别适合骨关节创伤修复及细微骨损伤研究，且可以提供双能X线（骨密度测量金标准）骨密度分析测量模块-DXA，提供完整的骨研究平台工具。

KUBTEC活体动物3D断层融合成像

DXA动物身体成分分析模块

成像特点：

l  断层分辨率：25um 分辨率@6cmx7.6cm@1min

l  单次扫描，5种成像模式：2D/3D/K-VIEW/光学/光学X光融融合像

l  骨密度精确度：0.000001g/cm2

l  辐射剂量：远低于CT

l  成像时间：1min内全身3D成像

l  断层特点：可以快速直接获得大尺面冠状面及矢状面断层图像

骨密度分析模块

DXA原理

双能X射线吸收测定，其测定过程是将从X线球管释放的X线通吸收过滤，分成高低两种能量X线，根据利用两种不同能量的光子穿过人体骨骼后的衰减和吸收差异，经过计算机处理后得到身体中脂肪、骨中矿物质的含量从而测定BMC和BMD及脂肪含量等数据

DXA优点

DXA分析基于清晰图像质量，测量结果的准确性和性得以保正，是骨密度测定的金标准，通过衰减校准进而确保脂肪含量的准确。

双能X射线吸收测定方法是对动物骨密度(BMD)及身体成分（BMC、Fat、Lean）进行分析计算结果，是基于超高分辨率的数字影像分析基础上进行的，KUBTEC动物骨密度及身体成分分析系统通过实时高分辨率的数字影像结合高质量的身体成份分析软件完美的实现了双能X射线吸收测定方法(卫生组织金标准），无需解剖的情况下，通过提供的麻醉接口来完成高质量的活体X光成像，进而分析活体实验动物骨密度和身体成分(BMC、Fat、Lean)。

    一般对动物进行化学分析需要花费一个小时(均质化、刮擦、清洁、量体重、干燥、化学萃取等)，化学萃取的干燥或灰化则需要几天时间。KUBTEC只用30秒的时间就可以分析骨骼和身体成分获得结果，由于无需对实验动物进行解剖，做每一个系列评估，每年可以减少500 ~ 800只动物的消耗，节省大量经费。

KUBTEC动物骨密度及身体成分分析系统

特点：

1.    高分辨率：提供10LP/mm的高分辨率同时高速成像，动物接收剂量率低，将对实验造成影响降至最低。

2.    高速成像及分析：只需简单麻醉，就可以在19秒内从KUBTEC 高分辨率图像中获得实验动物骨密度及身体成分（BMC、Fat、Lean）分析数据

3.    可提供HD CCD 形成高分辨白光成像，与KUBTEC   Blender 功能组合，完成彩色/X光/身体成份区勾画/数据分析相互应证功能。

4.    采用X光锥形成像，不会因为动物摆放位置不同造成结果偏差。

5.    多功能成像：可以自由切换高分辨X光成像，单能X线分析及双能X线分析功能

6.    大成像视野（FOV）: 扫描范围（可以分析小动物如小鼠，大鼠和中型动物如狗、猫、兔子及豚鼠的骨密度和骨矿含量、脂肪和瘦肉，大视野配合锥形Xray扫描对动物体重无限制。

7.    动物接收最低剂量辐照：KUBTEC在保证高分辨率同时保证动物接收最低剂量，保证动物可以在一段时间内多次扫描，动态分析评估身体成份。

8.    安全可靠，无辐射危害：KUBTEC多重连锁技术及铅玻璃隔离装置可以有效阻隔辐射，保证设备表面剂量低于环境本底，保护研究者。

9.    一键去头分析功能

10.数据准确可靠： 测量结果精确至0.00001g，误差小于1%

11.分析软件功能强大，多种数据保存格式(如CSV/Excel格式)方便调用。

12.样本遗忘提醒功能：样本长时间放置于仓室内而无操作，系统会自动警告提醒及时取出样品。

13.数据结果可以直接输入Solidworks，形成工程图直接3D打印输出。

14.符合FDA标准，FDA 备案号：0610044-00

KUBTEC动物骨密度及身体成分分析系统

测量指标：

小动物骨密度值（BMD）：

• 全身整体骨密度值Total BMD
• ROI区域（用户指定的各部位）骨密度值 ROI BMD

小动物身体成分值（BMC,Fat,Lean）

• 全身骨质量 BMC
• 局部骨质量 ROI BMC
• 骨长度、面积和体积

• 脂肪质量
• 脂肪百分比含量
• 脂肪/组织百分比

• 肌肉质量
• 肌肉百分比含量

3D断层融合成像优势：

3D断层融合成像在骨折诊断、骨折愈合评价、椎骨骨质评估与骨折风险预测、关节脱位诊断、骨质侵蚀评价和 关节置换术后评价等方面相比CT 更有优势

1、提高检查的精确性（尤其是可以快速定位至损伤断层层面优势）

2、提供快速、低剂量优质的高清晰数字图像（尤其适合骨损伤后修复研究），图像媲美CT分辨率

3、可以透过石膏，摒弃固定装置对成像的影响

 断层融合技术可以定位到特定层面，摒弃石膏等规定物对成像的影响
 

4、对微细骨折、不规则骨折及关节部位骨损伤情况精确定位研究

3D断层融合技术在诊断一些深在部位和复杂部位的骨折方面具有独特的优越性,提高了骨折的检出率和诊断正确率，关节部位骨头重合严重，细微骨折或不规则骨折情况即便动物CT也无法获得准确影像，3D断层融合技术有着特有优势

舌骨大角的轻微损伤，整体无法发现，仅仅只有几个断层层面才能看见，Kubtec Parameter-3D 在特定断层面下可以发现该损伤：左边为X光成像图，右边为层面放大分析图

5、3D断层融合成像在关节置换模型中应用—比CT 更有优势

在关节置换术后评价中因为 CT 和 MRI 都会出现严重的金属伪影， 选用 CT 或 MRI 评价假体-骨和假体-骨水泥交界面有很大的困难。即便有了伪影还原影像重建算法的帮助，伪影 问题然存在。因此，当前只能将CT用于复杂病例术前骨折情况的分析，却不能系统地应用于临床假体术后评价中研究显示，对于有金属假体的关节，使用 3D断层融合成像可减少由于金属高原子序数造成的线束硬化性伪影，改善被金属伪影损坏的图像质量，提供比CT 更优质的图像。因此，针对金属高衰减特性产生的伪影，选择使用3D断层融合成像是目前最佳的解决方案。

总之，关节置换相关模型采用3D断层融合成像可以：

1、确认无骨水泥假体的骨小梁生长情况

2、有助于对金属植入物骨折的显示

3、有助于对于金属植入物新生骨生长情况观察

4、大尺度图像的分辨率高于CT图像

6. 3D断层融合成像在软组织成像中应用

医疗上断层融融合像已经成为乳腺组织成像的行业金标准，提供了清晰，低剂量，快速的成像方式，断层融合可以准确的分辨肺小结节、可以有效的应用在肺炎、肺气肿等方面。更换不同重建参数，还可以有效的分辨出肋骨、胸骨、气管异物等不同应用。肺部结节成像