선행 연구에서 flat-panel detector를 사용한 Micro-CT의 시스템 성능 평가를 위해 spatial resolution, uniformity, contrast, signal-to-noise ratio 그리고 in-vivo rat study를 통해 연구 되었으며 그 성능은 입증이 되었다. 이러한 고 성능 시스템에도 불구하고 산업, 연구 분야에서 널리 쓰이지 못한 까닭은 flat panel detector의 가격적인 측면이 크게 작용했다고 생각한다. 따라서, 산업, 연구분야에서 micro-CT을 널리 사용하기 위해서는 경제적인 비용을 낮추는 것이 가장 중요하다고 생각한다.
우리는 Image intensifier detector와 micro focus x-ray source 사용한 micro-CT개발 하였다. Image intensifier detector(Hamamatsu, Japan model C7336-04)는1.45 megapixel digital CCD camera이며, 12bit ...
선행 연구에서 flat-panel detector를 사용한 Micro-CT의 시스템 성능 평가를 위해 spatial resolution, uniformity, contrast, signal-to-noise ratio 그리고 in-vivo rat study를 통해 연구 되었으며 그 성능은 입증이 되었다. 이러한 고 성능 시스템에도 불구하고 산업, 연구 분야에서 널리 쓰이지 못한 까닭은 flat panel detector의 가격적인 측면이 크게 작용했다고 생각한다. 따라서, 산업, 연구분야에서 micro-CT을 널리 사용하기 위해서는 경제적인 비용을 낮추는 것이 가장 중요하다고 생각한다.
우리는 Image intensifier detector와 micro focus x-ray source 사용한 micro-CT개발 하였다. Image intensifier detector(Hamamatsu, Japan model C7336-04)는1.45 megapixel digital CCD camera이며, 12bit A/Dconverter, 약 100mm 의 field-of-view를 가지고, input window는 0.5mm의 얇은 알루미늄 막으로 처리되어 있다. Digital CCD camera의 effective 픽셀 수는 2차원 배열에 1344(H)×1024(V)이다. pixel pitch는 71㎛×71㎛이며, X-ray을 빛으로 전환해주는 형광물질은 cesium iodide(CsI)이다. frame rate 은 최대 12Hz 이다. Flat-panel detector 는 projection 영상에 왜곡이 없는 반면에, image intensifier detector는 자체적으로 pin-cushion 왜곡을 가지며 영상의 왜곡은 왼쪽과 오른쪽 각각 최대 20pixels 약 3%정도 왜곡되어 있다. 따라서 고해상도의 영상을 획득하기 위해서는 이를 보정해주는 post-processing 과정이 필요하다.
개발된 시스템의 성능 평가를 위해서 water phantom, contrast phantom, 그리고 gold wire phantom 을 사용하였다. Water phantom을 사용한 uniformity 측정에서 uniform한 결과를 보여 주었다. Contrast phantom 실험에서는 최소로 구분할 수 있는 분해 능력은 14 CT-number이다. 실험 환경은 tube voltage는 60kV 그리고 tube current는 300㎂ 이였다. Micro-CT system에 Spatial resolution은 7lp/mm 나타내었으며 확대율 조정에 따라 7lp/mm(line pairs per mm)이상을 보여 주었다. In-vivo 영상촬영에서 SD rat의 대퇴부를 촬영하여 얻을 결과를 보여주고 있다.
본 연구에서는 산업분야에서 널리 사용되고 있는 CCD 기반의 image intensifier detector를 사용한 Micro-CT을 구현 하였다. Image intensifier detector를 사용한 Micro-CT 시스템의 성능을 분석 평가한 후 선행 연구에서 연구된 flat-panel detector을 이용한 Micro-CT system의 성능을 기준으로 두 시스템에서 얻어진 data을 비교 분석하여 Image intensifier detector의 성능을 검증 하였다. 두 시스템의 실험조건은 최대한 동일한 조건에서 얻은 data을 기초로 비교분석 평가 하였다.
선행 연구에서 flat-panel detector를 사용한 Micro-CT의 시스템 성능 평가를 위해 spatial resolution, uniformity, contrast, signal-to-noise ratio 그리고 in-vivo rat study를 통해 연구 되었으며 그 성능은 입증이 되었다. 이러한 고 성능 시스템에도 불구하고 산업, 연구 분야에서 널리 쓰이지 못한 까닭은 flat panel detector의 가격적인 측면이 크게 작용했다고 생각한다. 따라서, 산업, 연구분야에서 micro-CT을 널리 사용하기 위해서는 경제적인 비용을 낮추는 것이 가장 중요하다고 생각한다.
우리는 Image intensifier detector와 micro focus x-ray source 사용한 micro-CT개발 하였다. Image intensifier detector(Hamamatsu, Japan model C7336-04)는1.45 megapixel digital CCD camera이며, 12bit A/D converter, 약 100mm 의 field-of-view를 가지고, input window는 0.5mm의 얇은 알루미늄 막으로 처리되어 있다. Digital CCD camera의 effective 픽셀 수는 2차원 배열에 1344(H)×1024(V)이다. pixel pitch는 71㎛×71㎛이며, X-ray을 빛으로 전환해주는 형광물질은 cesium iodide(CsI)이다. frame rate 은 최대 12Hz 이다. Flat-panel detector 는 projection 영상에 왜곡이 없는 반면에, image intensifier detector는 자체적으로 pin-cushion 왜곡을 가지며 영상의 왜곡은 왼쪽과 오른쪽 각각 최대 20pixels 약 3%정도 왜곡되어 있다. 따라서 고해상도의 영상을 획득하기 위해서는 이를 보정해주는 post-processing 과정이 필요하다.
개발된 시스템의 성능 평가를 위해서 water phantom, contrast phantom, 그리고 gold wire phantom 을 사용하였다. Water phantom을 사용한 uniformity 측정에서 uniform한 결과를 보여 주었다. Contrast phantom 실험에서는 최소로 구분할 수 있는 분해 능력은 14 CT-number이다. 실험 환경은 tube voltage는 60kV 그리고 tube current는 300㎂ 이였다. Micro-CT system에 Spatial resolution은 7lp/mm 나타내었으며 확대율 조정에 따라 7lp/mm(line pairs per mm)이상을 보여 주었다. In-vivo 영상촬영에서 SD rat의 대퇴부를 촬영하여 얻을 결과를 보여주고 있다.
본 연구에서는 산업분야에서 널리 사용되고 있는 CCD 기반의 image intensifier detector를 사용한 Micro-CT을 구현 하였다. Image intensifier detector를 사용한 Micro-CT 시스템의 성능을 분석 평가한 후 선행 연구에서 연구된 flat-panel detector을 이용한 Micro-CT system의 성능을 기준으로 두 시스템에서 얻어진 data을 비교 분석하여 Image intensifier detector의 성능을 검증 하였다. 두 시스템의 실험조건은 최대한 동일한 조건에서 얻은 data을 기초로 비교분석 평가 하였다.
Previously, a high-resolution micro-CT system has been developed using a flat-panel detector for small animal imaging. Imaging performances of the high-resolution micro-CT system had been evaluated in terms of uniformity, spatial resolution and contrast-to-noise ratio (CNR) using various quantitativ...
Previously, a high-resolution micro-CT system has been developed using a flat-panel detector for small animal imaging. Imaging performances of the high-resolution micro-CT system had been evaluated in terms of uniformity, spatial resolution and contrast-to-noise ratio (CNR) using various quantitative phantoms. In spite of the high performances of the micro-CT, it has not been in great use at research groups and industrial fields owing to its high cost. In order to expand use of the micro-CTs, cost effective micro-CT systems should be developed.
We have developed an image intensifier based micro-CT system with a micro focus x-ray source and an image intensifier detector. The Image intensifier detector (Hamamatsu, Japan model C7336-04) consists of a high resolution, high contrast 4-inch X-ray image intensifier (X-ray II) and a 1.45 megapixel digital CCD camera. The X-ray II has a fixed field-of-view of 100mm diameter and an input window made of thin aluminum which is excellent in x-ray transmission with low level of x-ray scattering. The 2D array detector consists of 1344×1024 elements, and its pixel size is 71㎛×71㎛ with a cesium iodide(CsI) scintillator as an x-ray-to-light converter. Its frame rate is 12Hz. Unlike flat-panel detector, the image intensifier has a pin-cushion distortion. The distortion error is up to 20 pixels (3%) in horizontal direction. Therefore, image distortion correction algorithms are needed to obtain high resolution CT images. The performances of the micro-CT system were evaluated with a water phantom, a contrast phantom and a gold wire phantom. The minimum resolvable contrast is about 14 CT number at the tube voltage of 60kV and the tube current of 300㎂. The spatial resolution of the micro-CT system is higher than 7lp/mm depending on the magnification ratio. Femur images of a SD rat taken with the developed micro-CT system are shown. The performances of two types of micro-CTs, one the image-intensifier based micro-CT and the other the flat-panel detector system has been analyzed and compared in terms of uniformity, signal-to-noise ratio, contrast-to-noise ratio, and spatial resolution under the same experimental conditions.
Previously, a high-resolution micro-CT system has been developed using a flat-panel detector for small animal imaging. Imaging performances of the high-resolution micro-CT system had been evaluated in terms of uniformity, spatial resolution and contrast-to-noise ratio (CNR) using various quantitative phantoms. In spite of the high performances of the micro-CT, it has not been in great use at research groups and industrial fields owing to its high cost. In order to expand use of the micro-CTs, cost effective micro-CT systems should be developed.
We have developed an image intensifier based micro-CT system with a micro focus x-ray source and an image intensifier detector. The Image intensifier detector (Hamamatsu, Japan model C7336-04) consists of a high resolution, high contrast 4-inch X-ray image intensifier (X-ray II) and a 1.45 megapixel digital CCD camera. The X-ray II has a fixed field-of-view of 100mm diameter and an input window made of thin aluminum which is excellent in x-ray transmission with low level of x-ray scattering. The 2D array detector consists of 1344×1024 elements, and its pixel size is 71㎛×71㎛ with a cesium iodide(CsI) scintillator as an x-ray-to-light converter. Its frame rate is 12Hz. Unlike flat-panel detector, the image intensifier has a pin-cushion distortion. The distortion error is up to 20 pixels (3%) in horizontal direction. Therefore, image distortion correction algorithms are needed to obtain high resolution CT images. The performances of the micro-CT system were evaluated with a water phantom, a contrast phantom and a gold wire phantom. The minimum resolvable contrast is about 14 CT number at the tube voltage of 60kV and the tube current of 300㎂. The spatial resolution of the micro-CT system is higher than 7lp/mm depending on the magnification ratio. Femur images of a SD rat taken with the developed micro-CT system are shown. The performances of two types of micro-CTs, one the image-intensifier based micro-CT and the other the flat-panel detector system has been analyzed and compared in terms of uniformity, signal-to-noise ratio, contrast-to-noise ratio, and spatial resolution under the same experimental conditions.
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