1970년대 최초의 상업용 CT가 나온 이후, CT 기술은 산업 비파괴 검사 분야에서 인간의 건강에 대한 지대한 공헌과 경제적인 이점으로 인해 빠르게 발전했다. 오늘날 CT는 병원의 임상 검사 부서, 대학의 과학 연구 부서 및 공장의 비파괴 검사 분야에서 없어서는 안될 위치를 차지하고 있다. Cone-beam CT는 평판 검출기의 강력한 발전으로 인해 CT 분야의 연구 핫스팟이 되었다.
줄여서 CBCT라고 하는 Cone-beam CT 시스템은 전형적인 3차원 영상 시스템입니다. 저에너지 콘빔 광선을 방출함으로써 광선과 센서는 1주 또는 그 미만 동안 환자 또는 테스트 대상 주위를 동시에 회전할 수 있으며 스캔 프로세스는 일반적으로 10초에서 수십 초밖에 걸리지 않는다. Cone beam CT는 높은 공간 분해능, 높은 광선 이용률, 빠른 재구성 속도, 간단한 시스템 등과 같은 많은 장점이 있다. 다양한 알고리즘으로 재구성이 가능하며, 그 중 FDK 알고리즘은 간단한 수학적 형태, 높은 계산 효율 및 작은 원뿔각 조건에서 좋은 재구성 효과로 인해 실제로 널리 사용된다.
그러나 FDK 재구성 알고리즘은 세 가지 엄격한 기하학적 정렬 관계를 충족해야 하는 시스템에 대한 요구 사항이 매우 높다.
1) 방사선 소스의 초점, 회전 중심 및 검출기 중심이 직선에 있다.
2) 위의 세 점의 연결선은 검출기의 평면에 수직이다.
3) 검출기의 회전축 돌출부는 검출기의 중앙 기둥과 일치해야 한다.
따라서 Cone-beam CT 시스템의 기하학적 매개변수의 정확한 위치 지정은 재구성된 영상의 품질을 향상시키는 데 특히 중요하다.
이러한 핵심 문제를 고려하여 저장대학교 중개의학부의 Niu Tianye 교수팀은 회전 갠트리를 기반으로 한 작은 동물의 콘빔 CT 시스템을 사용하여 동물 실험을 효과적으로 수행했다.
이 실험에서는 콘빔 CT 플랫폼의 기하학적 위치를 수정하는 것이 매우 중요하다. Cone-beam CT 시스템은 주로 광선 소스, 공작물 턴테이블 및 영역 배열 감지기로 구성되며 시스템 기하학적 매개변수 오류는 주로 이 세 부분의 설치 편차에서 비롯된다. 위치 보정을 위한 고정밀 요구 사항 때문에 위치 도구로 NOKOV 3D 광학 모션 캡처 시스템을 선택했다.
실험팀은 CT 플랫폼의 특정 위치와 방향에 공간 좌표 원점과 좌표계를 할당하고 CT 플랫폼의 X-ray 소스, 공작물 턴테이블 및 Area Array 디텍터에 마커를 배치하여 좌표 데이터를 실시간으로 획득하고, 측정된 위치의 데이터를 교정하여 콘빔 CT 플랫폼을 수정했다.
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