(続き)
先ほどのシノグラムを再構築したもの。
ファントムの白い部分は材質として、鉄のX線吸収係数を適用しました。
結果、鉄の部分から放射状のノイズが発生しています。
(ちなみにものすごく単純な計算をしていて、
投影に使用するX線はパラレルビームで100keVの単色X線、
逆投影はフィルタやコンボリューションを用いない単純逆投影です。)
思っていたのとは若干違う結果になりました。
そもそも、メタルアーチファクトが発生する原因は
実際のX線CTに連続X線を使用しており、
かつ金属はX線吸収係数のエネルギー依存性が高いためである、と考えています。
(一般的にそう考えられているようです。)
今回使用したのは完全な単色X線なので、メタルアーチファクトは発生しないと
思ってたのですが、発生しています。
なんだかよくわからないけど、
メタルアーチファクト発生要因は、X線吸収係数のエネルギー依存性だけでは
説明できないということは確かな気がします。
とりあえず今回アーチファクトが出てるのは
金属が重なっている部分で、反対側に十分なX線が到達していない
⇒ 金属厚みとX線吸収量の線形性を見ることができない
ってことが原因と思います。
まずは、
・連続X線を照射したときとアーチファクトの発生の仕方を比較
・ファンビーム、コーンビームを照射したときとの比較
・CBP法、FBP法といった、より高度な再構築を行い検証
ってことをやっていきたい。
あとユーザインターフェースもちゃんと整えないと。
材料の各種エネルギーに対応するX線吸収係数のデータベース作らないと。
クラス図整理しないと。
あれ?結構やること多い。しんどい。
先ほどのシノグラムを再構築したもの。
ファントムの白い部分は材質として、鉄のX線吸収係数を適用しました。
結果、鉄の部分から放射状のノイズが発生しています。
(ちなみにものすごく単純な計算をしていて、
投影に使用するX線はパラレルビームで100keVの単色X線、
逆投影はフィルタやコンボリューションを用いない単純逆投影です。)
思っていたのとは若干違う結果になりました。
そもそも、メタルアーチファクトが発生する原因は
実際のX線CTに連続X線を使用しており、
かつ金属はX線吸収係数のエネルギー依存性が高いためである、と考えています。
(一般的にそう考えられているようです。)
今回使用したのは完全な単色X線なので、メタルアーチファクトは発生しないと
思ってたのですが、発生しています。
なんだかよくわからないけど、
メタルアーチファクト発生要因は、X線吸収係数のエネルギー依存性だけでは
説明できないということは確かな気がします。
とりあえず今回アーチファクトが出てるのは
金属が重なっている部分で、反対側に十分なX線が到達していない
⇒ 金属厚みとX線吸収量の線形性を見ることができない
ってことが原因と思います。
まずは、
・連続X線を照射したときとアーチファクトの発生の仕方を比較
・ファンビーム、コーンビームを照射したときとの比較
・CBP法、FBP法といった、より高度な再構築を行い検証
ってことをやっていきたい。
あとユーザインターフェースもちゃんと整えないと。
材料の各種エネルギーに対応するX線吸収係数のデータベース作らないと。
クラス図整理しないと。
あれ?結構やること多い。しんどい。
>金属が重なっている部分で、反対側に十分なX線が到達していない
>⇒ 金属厚みとX線吸収量の線形性を見ることができない
現実なら検出器の感度以下ってことなんでしょうけど、これはシミュレーションですよね。
そこまで再現してるんですか?
>そこまで再現してるんですか?
はい。
シミュレーション上で理想的なX線の透過と吸収を行っても、
検出側で十分なX線強度が得られない場合、
画像再構成に必要なデータが得られません。
今回できるだけ実際のX線や金属と近いパラメータを利用し、
これまでの先行研究で得られているX線の吸収等に関する数式を適用した結果、
実際のCTを模擬することができています。
的外れな回答でしたらごめんなさい。
私は現在、現実に近い状況を忠実に模擬した上で、
画像再構成アルゴリズム部分を修正し、
ノイズを減らせないか、という研究を行っております。
ちなみにこの記事から約2か月、
実際のX線CT装置で撮影したものと
シミュレーションで再現したもの、
違いを視認できないほど性能が向上してきております。
>実際のX線CT装置で撮影したものと
>シミュレーションで再現したもの、
>違いを視認できないほど性能が向上してきております。
すばらしい!
リングアーチファクトまで再現できれば完璧です。
(と、無茶を言ってみる)
ちなみに、私も再構成ソフトウェアを作っています。
プログラミングでリングアーチファクトを意識したことはありませんが、
条件変えたりしているとたまーに発生することがあります。
(実際のCTと発生原理が同じかは不明)
具体的にどういった条件下で発生しやすいのか、再現できるのか、
等も今後は意識していこうと思います。
>ちなみに、私も再構成ソフトウェアを作っています。
とても興味があります。
差支えなければ、目的や立場、
ソフトウェアの内容等について詳しく教えて頂きたいです!
くわしくはここではちょっと。
ホワイトラビット、で検索すると出てくる会社でプログラミングをしています。
info にメールをくだされば、お返事できます。