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치과용 Cone-beam CT의 조직 분해능 향상을 위한 산란선 및 노이즈 보정 기반 이중에너지 알고리즘 연구

Other Titles
 Study on effective dual-energy algorithm based on scatter and noise correction methods for the improvement of anatomical resolution in dental cone-beam CT 
Authors
 제의규 
Issue Date
2012
Description
방사선학과/석사
Abstract
최근 치과 임플란트 시술 시 사용되는 치아 지지대 및 보형물을 수공으로 제작하는 기존 방식 대신 CAD/CAM 시스템으로 자동으로 제작하는 연구가 활발히 진행되고 있으며 이를 위해서는 해부학적 해상도가 우수한 3차원 CT 데이터가 요구된다. 본 연구에서는 두 가지 다른 에너지 스펙트럼을 가진 X-선을 이용한 이중에너지 영상 기법을 CT 단층영상 및 일반 X-선 영상에 적용하여 연부조직 및 뼈의 해부학적 해상도를 높이고자 하였다. 하지만 일반적인 이중에너지 영상기법은 X-선 영상에 존재하는 산란선과 노이즈의 영향으로 조직들이 잘 분리되지 않는 기술적 한계가 있다. 이를 개선하기 위해 산란선의 영향을 이중에너지 알고리즘에 보정하는 연구가 많이 이루어져 왔다. 산란선 보정은 산란선을 직접 측정하거나 또는 컨볼루션 필터링 기법을 통해 산란선을 추정하여 보정하는 기법들이 사용되고 있다. 이런 보정 방법들은 추가적인 납 막대나 납 판 등이 필요하며 보정을 실시할 때마다 산란선의 영향을 추정하기 위해 추가적인 선량에 노출된다. 노이즈 보정은 이중에너지 알고리즘에서 고려되지 않는 경향이 있으며, 특히 저선량 Cone-beam CT(CBCT)에서는 우수한 분리 영상의 화질을 위해 적절한 노이즈 보정은 필수적이다. 본 논문에서는 치과용 저선량 CBCT에 적용 가능한 효과적인 노이즈 및 산란선 보정방법을 기술하였다. 세밀한 보정을 위하여 선행실험으로서 측정된 산란 점확산 함수 (SPSFs)와 반복적인 물질의 두께를 이중에너지 알고리즘으로 추정하여 산란선을 보정하였다. 노이즈 보정은 영상의 해상도를 가능한 한 유지하고 적은 아티펙트를 보여 주는 노이즈 제거 알고리즘을 적용하였다. 본 논문에서 제안된 산란선 및 노이즈 보정 방법을 검증하기 위하여 MCNPX 시뮬레이션을 알루미늄 및 아크릴의 두 물질을 기반으로 하여 수행하였다. 그리고 CBCT에 이중에너지 알고리즘을 적용하는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 적용 가능성을 확인하기 위하여 여러 가지 팬텀으로 실험을 수행하였으며 그 결과를 분석하였다.
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URI
https://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/136550
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