마이크로 컴퓨터단층촬영 (Micro-Computed Tomography (Micro-CT))

한 줄 정의: 수 µm~수십 µm 해상도로 작은 시편이나 소동물의 3차원 내부 구조를 영상화하는 고해상도 X선 CT입니다.

쉽게 풀면

원리는 병원 CT와 같이 여러 방향에서 X선 투과 영상을 찍어 컴퓨터로 3차원 단면을 재구성하는 것입니다. 다만 대상이 작고 초점이 작은 X선원을 써서, 뼈의 가느다란 해면골 기둥이나 스캐폴드의 작은 구멍까지 볼 수 있을 만큼 해상도가 훨씬 높습니다. 시편을 자르지 않고 내부 구조를 입체로 정량할 수 있다는 것이 큰 장점입니다.

왜 중요한가

동물실험의 골 미세구조 분석, 조직공학 스캐폴드의 기공률·연결성 측정, 임플란트 주변 골 형성 평가에서 사실상 표준 도구입니다. 논문에서는 BV/TV(골부피 분율), Tb.Th(골소주 두께), Tb.Sp(골소주 간격) 같은 지표를 보고합니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

""난소절제 쥐의 경골 근위부를 마이크로CT로 분석한 결과 대조군에 비해 BV/TV와 골소주 수가 유의하게 감소하였다.""

골다공증 동물모델에서 뼈 미세구조 손실을 3차원 지표로 정량한 문장입니다.

조금 더 깊게 보면

해상도가 높아질수록 촬영 가능한 시편 크기가 작아지고 촬영 시간과 선량이 늘어나는 절충이 있어, 살아 있는 동물을 반복 촬영하는 in vivo 장비는 방사선량을 고려해 해상도를 낮게 설정하기도 합니다. 뼈 지표를 정확히 얻으려면 문턱값(threshold) 설정과 관심 영역 선택을 일관되게 하는 것이 중요하며, 설치류 골 분석에는 보고 지침이 제안되어 있습니다. 광물 밀도를 정량하려면 알려진 밀도의 팬텀으로 보정해야 합니다.

주의할 점

임상의 골밀도 측정(주로 DXA)은 사람의 뼈 광물량을 2차원 면적 밀도로 재는 검사이고, 마이크로CT는 주로 시편·소동물의 3차원 미세구조를 보는 연구 장비라는 점이 다릅니다. 스캐폴드 다공성은 마이크로CT로 측정하는 물성 가운데 하나이며, 해상도보다 작은 기공은 측정값에서 빠지므로 실제 기공률보다 낮게 나올 수 있습니다.