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LS18光片显微镜成像案例--超长脊柱样本3D重构

Date：2021/8/17 13:29:06

众所周知，脊柱是身体的支柱，那么你了解脊柱具体由哪些结构组成吗？脊柱与脊髓之间又有什么关联呢？下面就跟着小编一起遨游知识的海洋吧！

一．脊柱的结构与功能

脊柱分颈椎、胸椎和腰椎，颈椎有生理前曲，胸椎后曲，腰椎前曲。简单来说，脊柱从侧位看，呈S状，此形状可以很好地吸收人体走路、跑跳带来的冲击和震荡。

图片1.jpg

图1 脊柱结构图

脊柱由脊椎骨及椎间盘构成，是一相当柔软又能活动的结构。随着身体的运动载荷，脊柱的形状可有相当大的改变。脊柱的活动取决于椎间盘的完整，相关脊椎骨关节突间的和谐。

脊柱具有支持躯干、保护内脏、保护脊髓和进行运动的功能。脊柱内部自上而下形成一条纵行的脊管，内有脊髓。

二．脊髓的结构与功能

脊髓(Madulla spinalis)是中枢神经的低级部分，由胚胎时期神经管的后部发育而成，仍保持节段性。脊髓发出脊神经分布于躯干和四肢，是躯干和四肢的初级反射中枢；内含许多上、下行传导束，与脑部各级中枢有着广泛的联系，是联系躯体和脑部的枢纽，在正常情况下，脊髓的活动总是在脑的控制下进行的。

脊髓位于脊柱的椎管内，上端与脑相连，下端与第一腰椎下缘平齐。脊髓是脑与躯体、内脏之间的联系通道。

(1)脊髓的结构

从脊髓的横切面可以看出，脊髓包括灰质和白质两部分。灰质在中央，呈蝶形;白质在灰质的周围。白质内的神经纤维在脊髓各部分之问以及脊髓和脑之间，起着联系作用。

图片2.jpg

图2 脊髓结构图

(2)脊髓的功能

反射功能：人的脊髓灰质里有许多低级中枢，可以完成一些基本的反射活动，如膝跳反射、排便反射等。但是，脊髓里的神经中枢是受大脑控制的。

传导功能：脊髓能对外界或体内的刺激产生有规律的反应，还能将这些刺激的反应传导到大脑。反之，脑的活动也要通过脊髓才能传递到身体各部位。因此脊髓是脑与躯干、内脏之间联系的通道。

三．平铺光片显微镜下的脊柱连脊髓样本3D重构

LS18光片显微镜不仅可以对脑，心，肝，脾，肺，肾，卵巢等软的小组织样本进行成像，它同样可以对超过2cm的超长样本组织进行成像，如脑连脊髓，小鼠骨架，小鼠小肠，小鼠长脊柱等等。如下图3所示，为小鼠的脊柱样本血管成像3D重构结果。该脊柱整体长约6cm，成像分辨率为横向3.3μm，纵向7μm，整个样本成像时长约7小时。

图 3 小鼠长脊柱血管整体3D重构

图4 局部细节展示（XY面层切）

图5 局部细节展示（XZ面层切）

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