Post-processing technique for improved assessment of hard tissues in the submicrometer domain using local synchrotron radiation-based computed tomography / Nachbearbeitungstechnik für eine verbesserte Erfassung harten Gewebes im Submikrometerbereich mittels lokaler synchrotronstrahlungsbasierter Computertomographie : Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering Jump to ContentJump to Main Navigation
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Biomedical Engineering / Biomedizinische Technik

Editor-in-Chief: Dössel, Olaf

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Post-processing technique for improved assessment of hard tissues in the submicrometer domain using local synchrotron radiation-based computed tomography / Nachbearbeitungstechnik für eine verbesserte Erfassung harten Gewebes im Submikrometerbereich mittels lokaler synchrotronstrahlungsbasierter Computertomographie

Philipp Schneider1 / Romain Voide2 / Marco Stampanoni3 / Ralph Müller4

1Institute for Biomedical Engineering, University and ETH Zurich, Zurich, Switzerland

2Institute for Biomedical Engineering, University and ETH Zurich, Zurich, Switzerland

3Swiss Light Source (SLS), Paul Scherrer Institut (PSI), Villigen, Switzerland

4Institute for Biomedical Engineering, University and ETH Zurich, Zurich, Switzerland

Corresponding author: Prof. Dr. Ralph Müller, Institute for Biomechanics, ETH Zurich, Wolfgang-Pauli-Strasse 10, 8093 Zürich, Switzerland Phone: +41-44-632-4592 Fax: +41-44-632-1214

Citation Information: Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering. Volume 54, Issue 1, Pages 48–54, ISSN (Online) 1862-278X, ISSN (Print) 0013-5585, DOI: 10.1515/BMT.2009.007, January 2009

Publication History

Received:
2008-02-04
Accepted:
2008-10-10
Published Online:
2009-01-30

Abstract

During the last two decades micro-computed tomography has become the method of choice for the non-destructive assessment and quantitative morphometry of hard tissues in three dimensions. With the advent of third-generation synchrotron radiation sources, micro-computed tomography in the micrometer range has become feasible and has been employed to analyze local bone tissue properties. However, owing to limitations regarding the tradeoff between object size and spatial resolution, non-destructive conventional global computed tomography of hard tissues, such as bone, remains unachievable in the submicrometer domain so far. Here, we report on a post-processing technique for the assessment of hard tissues using local synchrotron radiation-based computed tomography, which overcomes this experimental limitation.

Zusammenfassung

Hinsichtlich einer zerstörungsfreien Erfassung und quantitativen Morphometrie harten Gewebes in drei Dimensionen hat sich die Mikro-Computertomographie im Verlaufe der letzten zwei Jahrzehnte zur Methode der Wahl entwickelt. Mit dem Aufkommen von Synchrotronstrahlungsquellen der dritten Generation wurde Mikro-Computertomographie im Mikrometerbereich möglich und angewandt, um lokale Knocheneigenschaften zu untersuchen. Jedoch bleibt – infolge von Beschränkungen hinsichtlich des Kompromisses zwischen Objektgröße und Ortsauflösung – zerstörungsfreie herkömmliche globale Computertomographie für hartes Gewebe wie Knochen im Submikrometerbereich bis heute unerreichbar. An dieser Stelle berichten wir über eine Nachbearbeitungstechnik für die Erfassung harten Gewebes im Submikrometerbereich mittels synchrotronstrahlungsbasierter lokaler Computertomographie, die diese experimentelle Beschränkung überwindet.

Keywords: bone ultrastructure; canal network; cortical bone; cupping; morphometry; mouse; osteocyte lacunae; Cupping; kannuläres Netzwerk; Knochen-Ultrastruktur; kortikaler Knochen; Maus; Morphometrie; Osteozyt-Lakunen

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