• 제목/요약/키워드: MicroCT (X-Ray Micro Computed Tomography)

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소형 동물의 생체 촬영을 위한 고해상도 Micro-CT 시스템의 개발 (Development of High Resolution Micro-CT System for In Vivo Small Animal Imaging)

  • 박정진;이수열;조민형
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.95-101
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    • 2007
  • Recently, small-animal imaging technology has been rapidly developed for longitudinal screening of laboratory animals such as mice and rats. One of newly developed imaging modalities for small animals is an x-ray micro-CT (computed tomography). We have developed two types of x-ray micro-CT systems for small animal imaging. Both systems use flat-panel x-ray detectors and micro-focus x-ray sources to obtain high spatial resolution of $10{\mu}m$. In spite of the relatively large field-of-view (FOV) of flat-panel detectors, the spatial resolution in the whole-body imaging of rats should be sacrificed down to the order of $100{\mu}m$ due to the limited number of x-ray detector pixels. Though the spatial resolution of cone-beam CTs can be improved by moving an object toward an x-ray source, the FOV should be reduced and the object size is also limited. To overcome the limitation of the object size and resolution, we introduce zoom-in micro-tomography for high-resolution imaging of a local region-of-interest (ROI) inside a large object. For zoom-in imaging, we use two kinds of projection data in combination, one from a full FOV scan of the whole object and the other from a limited FOV scan of the ROI. Both of our micro-CT systems have zoom-in micro-tomography capability. One of both is a micro-CT system with a fixed gantry mounted with an x-ray source and a detector. An imaged object is laid on a rotating table between a source and a detector. The other micro-CT system has a rotating gantry with a fixed object table, which makes whole scans without rotating an object. In this paper, we report the results of in vivo small animal study using the developed micro-CTs.

소 동물 촬영을 위한 Micro-CT의 개발 (Development of a Micro-CT System for Small Animal Imaging)

  • Sang Chul Lee;Ho Kyung Kim;In Kon Chun;Myung Hye Cho;Min Hyoung Cho;Soo Yeol Lee
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.97-102
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    • 2004
  • 소 동물 촬영에 이용될 수 있는 고해상도의 x-선 cone-beam micro computed tomography (micro-CT) 시스템을 개발하였다 Micro-CT 시스템은 120${\times}$120 mm2 의 2차원 평판 x-선 감지기, micro-focus x-선 발생장치, 주사 기구부, 병렬처리 영상 재구성 시스템으로 이루어져 있다. 개발된 시스템의 성능을 평가하기 위해 대조도와 공간해상도를 측정하였다. 대조도 실험에서는 95 mGy 에서 36 CT-번호를 구별할 수 있음을 확인하였고, 공간 해상도 실험에서는 14 lp/mm 의 성능을 확인하였다. 소 동물 촬영 결과로 실험용 쥐의 대퇴부, 심장 그리고 복부 동맥 혈관을 촬영한 경상을 제시하였다. 개발된 micro-CT 시스템은 소 동물을 이용한 생명공학 분야 연구에 널리 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

미세 X선 단층촬영 기법의 개발과 적용 (Development of X-ray Micro Computed Tomography and Applications)

  • 김승곤;임재홍;김보흠;이의재;이상준
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.45-50
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    • 2010
  • The objective of this study is to elucidate the feasibility of synchrotron X-ray micro CT as a non-destructive imaging method to visualize the three-dimensional morphological structures of biological and non-biological samples. The experiments were conducted in 7B2 X-ray micro CT beamline in Pohang Accelerate Laboratory (PAL). A rotational 3-axis stage was specially designed for $0^{\circ}-180^{\circ}$ scanning of test samples. Preliminary tests were performed for opaque samples including a mosquito head, a plant seed and gas diffusion layer (GDL) of polymer electrolyte fuel cell to verify the feasibility of the X-ray micro CT. It visualized clearly the internal structure of all the test samples, supporting its usefulness.

3차원 X-ray 단층 화상을 이용한 스카른 광석의 정량분석 연구 (Quantitative Analysis of Skarn Ore Using 3D Images of X-ray Computed Tomography)

  • 정미희;조상호;정수복;김영훈;박재구
    • 한국광물학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.211-217
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    • 2010
  • 스카른 Zn-Pb-Cu 복합광석을 구성하는 주요 구성 광물의 정량분석을 목적으로, 마이크로 포커스 X-ray 단층촬영 장비를 이용한 스카른 복합광석의 3차원 비파괴검사를 수행하였다. X-ray 단층화상의 화상결함을 감소시키고자 제안된 화상보정법을 이용하여 화상들을 보정한 후에 3차원으로 재구성하였다. 주사전자현미경(SEM)에 의한 표면분석과 보정된 X-ray 단층화상을 비교하여 주요광물에 대한 CT 값의 범위를 결정하였다. 재구성화상 내 전체 광물의 체적비율을 분석한 결과, 황화광물 20.5%, 맥석광물 79.5%로 평가되었다. X-ray 3차원 단층화상 정량분석법은 광석 내 유용광물의 부존형상과 회수율 분석에 유용하게 적용될 것으로 기대된다.

3D Inspection by Registration of CT and Dual X-ray Images

  • Kim, Youngjun;Kim, Wontae;Lee, Deukhee
    • Journal of International Society for Simulation Surgery
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    • 제3권1호
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    • pp.16-21
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    • 2016
  • Computed tomography (CT) can completely digitize the interior and the exterior of nearly any object without any destruction. Generally, the resolution for industrial CT is below a few microns. The industrial CT scanning, however, has a limitation because it requires long measuring and processing time. Whereas, 2D X-ray imaging is fast. In this paper, we propose a novel concept of 3D non-destructive inspection technique using the advantages of both micro-CT and dual X-ray images. After registering the master object’s CT data and the sample objects’ dual X-ray images, 3D non-destructive inspection is possible by analyzing the matching results. Calculation for the registration is accelerated by parallel computing using graphics processing unit (GPU).

마이크로 X-ray CT를 활용한 알루미늄 개방형 폼의 형상 및 압축 거동 분석 (Analysis of 3D Geometry and Compressive Behavior of Aluminum Open Cell Foam Using X-ray Micro CT)

  • 김영일;김지훈;이종국;김대용
    • 소성∙가공
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    • 제20권7호
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    • pp.518-523
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    • 2011
  • The three dimensional geometries of an aluminum open cell foam before and after uniaxial compressive loading were investigated using the X-ray micro CT(computed tomography). Aluminum 6101-T6 open cell foams of 10, 20, 40 ppi (pore per inch) were considered in this work. After the serial sectioning CT images of aluminum foams were obtained from non-destructive X-ray images, the exact 3D structure were reproduced and visualized with commercial image processing program. The relative density ratio was around the 7.0 to 9.0 range, the unit cells showed anisotropic shapes having the different dimensional ratios of 1.1 to 1.3 between the rise and the transverse directions. The yield stress increased with the relative density ratio and the volumetric strain increased proportionally with compressive strain. The plateau stress in the compressive stress-strain curve was caused by the buckling of ligaments.

Identification and Three-Dimensional Characterization of Micropore Networks Developed in Granite using Micro-Focus X-ray CT

  • Choo, Chang-Oh;Takahashi, Manabu;Jeong, Gyo-Cheol
    • 지질공학
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    • 제24권2호
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    • pp.179-189
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    • 2014
  • We analyzed the three-dimensional distribution of micropores and internal structures in both fresh and weathered granite using micro-focus X-ray computed tomography (micro-CT). Results show that the pore radius in fresh granite is mostly in the range of $17-50{\mu}m$, the throat radius is in the range of $5-25{\mu}m$, and the coordination number (CN) of pores is less than 10. In contrast, the pore radius in weathered granite is mostly in the range of $20-80{\mu}m$, the throat radius is in the range of $8-30{\mu}m$, and the CN is less than 12. In general, a positive linear relationship exists between pore radius and CN. In addition, both the size and the density of pores increase with an increasing degree of rock weathering. The size of the throats that connect the pores also increases with an increasing degree of weathering, which induces fracture propagation in rocks. Micro-CT is a powerful and versatile approach for investigating the three-dimensional distributions of pores and fracture structures in rocks, and for quantitatively assessing the degree of pore connectivity.

Molar-Incisor Malformation 환자의 유치열 내 전반적인 치수석 관찰의 증례 보고 (Generalized Pulp Stones of Primary Dentition in a Patient with Molar-Incisor Malformation : A Case Report)

  • 이동연;신지선
    • 대한소아치과학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.337-343
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    • 2020
  • Molar-incisor malformation(MIM)은 최근 발견된 새로운 형태의 root anomaly로 제1대구치 및 제2유구치의 짧거나 미약한 치근 발달과 협착된 치수강, 그리고 cemento-enamel junction 높이에 석회화물질의 존재를 특징으로 한다. 이 증례는 MIM 이환 환자에서 유치열 전반에 걸쳐 치수강 내를 거의 가득 채우고 있는 free pulp stone을 방사선학적으로 확인할 수 있었다. 발치된 환자의 하악 제1대구치와 상악 제2유구치를 대상으로 micro-computed tomography(micro-CT) 촬영 및 scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectrometer 분석을 시행하였다. Micro-CT 영상을 통해, 하악 제1대구치의 치관 외부로 연결된 부근관의 존재가 확인되었다. 이것은 MIM 이환 치아에서 근관치료의 불량한 예후의 원인이 될 수 있을 것으로 사료된다.

Comparison of micro-computerized tomography and cone-beam computerized tomography in the detection of accessory canals in primary molars

  • Acar, Buket;Kamburoglu, Kivanc;Tatar, Ilkan;Arikan, Volkan;Celik, Hakan Hamdi;Yuksel, Selcen;Ozen, Tuncer
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제45권4호
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    • pp.205-211
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    • 2015
  • Purpose: This study was performed to compare the accuracy of micro-computed tomography (CT) and cone-beam computed tomography (CBCT) in detecting accessory canals in primary molars. Materials and Methods: Forty-one extracted human primary first and second molars were embedded in wax blocks and scanned using micro-CT and CBCT. After the images were taken, the samples were processed using a clearing technique and examined under a stereomicroscope in order to establish the gold standard for this study. The specimens were classified into three groups: maxillary molars, mandibular molars with three canals, and mandibular molars with four canals. Differences between the gold standard and the observations made using the imaging methods were calculated using Spearman's rho correlation coefficient test. Results: The presence of accessory canals in micro-CT images of maxillary and mandibular root canals showed a statistically significant correlation with the stereomicroscopic images used as a gold standard. No statistically significant correlation was found between the CBCT findings and the stereomicroscopic images. Conclusion: Although micro-CT is not suitable for clinical use, it provides more detailed information about minor anatomical structures. However, CBCT is convenient for clinical use but may not be capable of adequately analyzing the internal anatomy of primary teeth.

MicroCT를 이용한 상악 전치의 법랑질 두께에 관한 연구 (A study on enamel thickness of maxillary incisors using X-ray micro computed tomography)

  • 조영원;조진현;이규복
    • 대한치과보철학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.301-307
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    • 2010
  • 연구 목적: 이번 연구의 목적은 법랑질 두께를 측정하는데 있어 microCT의 정확성을 평가하고, 한국인의 상악전치 법랑질 두께를 알아봄으로써 임상에 도움을 주고자 한다. 연구 재료 및 방법: 발거된 상악 중절치 5개를 레진 포매하여 치아 장축을 따라 정중부에서 협설로 절단하고 연마한 후에 microCT를 촬영하여 scanning electron microscope 상(${\times}20$)에서와 microCT 상에서 거의 동일한 절단면을 구현하였고, 각각 백악법랑경계 상방 1, 3, 5 mm 부위의 협측 법랑질 두께를 측정하여 microCT의 정확성을 평가하였다. 또한 상악 중절치 26개와 측절치 11개를 이용하여 각 치아의 순측 정중부와 정중부에서 근원심으로 각각 2 mm 떨어진 선상에서 백악법랑경계의 상방 1, 3, 5 mm 지점의 법랑질 두께를 측정하였다. 정중부의 세 지점에서는 정중부를 지나는 시상면에서 법랑질 표면에 접선을 그어 이 접선에 수직으로 법랑상아경계까지 수선을 내려 법랑질 두께를 측정하였고, 근원심 2 mm를 지나는 선상에 있는 6개 지점에서는 각 지점을 지나는 수평면에서 법랑질 표면에 접선을 그어 이 접선에 수직으로 법랑상아경계까지 수선을 내려 법랑질 두께를 측정하였다. 결과: 동일한 절단면에서 주사전자현미경과 microCT를 이용하여 백악법랑경계 상방 1, 3, 5 mm 지점의 순면 법랑질 두께를 측정한 값은 평균 3.81% 차이가 났으나, independent t-test 결과 두 가지 방법에 의한 측정값은 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 상악 중절치의 정중부에서 백악법랑경계 1, 3, 5 mm 상방의 순면 법랑질 두께는 각각 $0.32{\pm}0.01$, $0.50{\pm}0.02$, $0.70{\pm}0.02\;mm$로 나타났다. 상악 측절치의 정중부에서 백악법랑경계 1, 3, 5 mm 상방의 순면 법랑질 두께는 각각 $0.30{\pm}0.01$, $0.55{\pm}0.03$, $0.80{\pm}0.02\;mm$로 나타났다. 결론: 법랑질 두께를 측정하는데 있어 microCT는 유용한 측정방법의 하나이며, 이번 연구의 결과로 볼 때 한국인의 상악전치부 도재 라미네이트 수복시 법랑질의 삭제량에 주의를 기울일 필요가 있는 것으로 사료된다.