次世代X線CT再構成ソフトウェア、TomoShop®の紹介。CT再構成、可視化、計測機能を一体化し、メタルアーチファクト、リングアーチファクト、カッピング効果等のアーチファクト低減・削除処理、幾何公差補正に優れた高機能CTソフトウェアです。X-ray CT software with high valued functions.

CT画像再構成で起こりうる問題と対策

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CT画像再構成で起こりうる問題と対策

CTで起こりうる代表的な問題を以下に記します。

Case 1:サンプルがカメラに収められない問題(カッピング効果)  

cuppingEffet1

サンプル全体がカメラに収まらない状況でCTスキャンすると再構成画像の水平断面の周辺が明るくなる現象がよく起こります。この現象はカッピング効果と呼ばれるアーチファクトの一種で、3D表示、計測や解析等に支障が生じます。対策としてはCT画像再構成ソフトウェアで補正を行う必要があります。

TomoShop®にはこの場合のカッピング効果を低減する機能が付いております。

詳細 ☞ アーチファクト・ノイズの低減

 

Case2:カメラ素子感度のばらつき問題(リングアーチファクト・縦アーチファクト) 

カメラ素子感度のばらつき問題から生じるリングアーチファクト。3D表示、計測や解析等に支障が生じます。

対策として

  • 少し強めの管電圧でCTスキャンする。
  • カメラの素子感度部に故障がないか点検する。
  • CT画像再構成ソフトウェアで再構成時に低減補正する。

等があります。
TomoShop®にはリングアーチファクトを強力に低減する機能が搭載されております。

RingArtifact_no1

補正前

RingArtifact_yes1

補正後

縦アーチファクトもリングアーチファクトと同様の原因から起こります。3D表示、計測や解析等に支障が生じます。

TomoShop®には縦アーチファクトを強力に低減する機能が搭載されております。

ring_orignal_yz

補正前

ring_vert_yz

補正後

詳細 ☞ アーチファクト・ノイズの軽減

 

Case3:円周軌道の不完全問題(Axial Intensity Drop) 

円周軌道の不完全問題でAxial Intensity Drop が発生します。

通常のFDK法を用いたCT再構成画像で起こったAxial Intensity Dropでは画面中央付近が正確に再構成され、中央から離れれば離れる程再構成の正確度は小さくなっていく現象です。

TomoShopは下記の3つの方法でこれに対処します。

fdktfdkcfdk

TomoShop®のFDK法は中央付近の再構成の正確度の高いエリアを通常のFDK法より広げます。

T-FDK法では中央付近の正確度の高いエリアをさらに拡張します。

C-FDK法では中央付近の正確度の高いエリアを像の全体に拡張します。

詳細 ☞CT画像再構成

 

Case4:X線の多色性問題(カッピング効果) 

X線の多色性問題が原因となり、ビームハードニングを発生してカッピング効果を生じさせます。3D表示、計測や解析等に支障が生じます。

対策としては、CT画像再構成ソフトウェアによる低減・補正を行います。

TomoShop®はこの問題起こるカッピング効果を低減・補正する機能を搭載しております。

cuppingeffect_no_russiandoll

従来の方法(補正無し)

cuppingeffect_no_russiandoll_graph


cuppingeffect_yes_russiandoll

TomoShop®による補正

cuppingeffect_yes_russiandoll_graph

詳細 ☞アーチファクト・ノイズの軽減

 

Case5:X線が透過できない問題(メタルアーチファクト) 

X線が透過できない問題によりメタルアーチファクトが発生します。これにより、3D再構成画像、計測・解析そして3Dプリンターによりモデルを造型するためのSTLデータに問題が生じます。

対策としては、

  • 強めの管電圧でCTスキャンする。
  • CT画像再構成ソフトウェアで低減・補正する。

等です。

TomoShop®はメタルアーチファクトを強力に低減する機能が搭載されております。

metalArtifact_correction_no

補正前

metalArtifact_correction_yes

補正後

Metal artifacts_before1

Metal artifacts_after1

詳細 ☞アーチファクト・ノイズの低減

 

Case6:回転軸とカメラ中心、配向のズレの問題

回転軸とカメラ中心と方向のズレの問題により再構成した3D画像にボケが生じます。これを自動・半自動で補正が可能です。

focusing_no

補正前

focusing_yes

補正後

詳細 ☞フォーカシング技術

 

Case7:環境温度によるステージ回転誤差とX線源の焦点移動問題

ステージ回転誤差とX線源の焦点移動問題、撮影軌道が円周ではないという原因から、従来手法で画像を再構成するのは不可能な場合があります。
TomoShop®は下記の図で説明する方法でこの問題を解決します。

focusing_comparison

※従来の方法で再構成した結果(左)
※TomoShopのフォーカシングで誤差を推定して、Omni逆投影法を用いて再構成(右)

詳細 ☞ フォーカシング技術

 

詳細 ☞ TomoShop®(CT再構成ソフトウェア)

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