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금속 인공물(Artifact) 감쇄(Reduction)

금속 및 고밀도 객체의 문제점

Prothese, 치과 봉(dental Fillings), 수술 클립, 전극(Electrodes) 등과 같은 금속 재료들은 CT 영상에 줄무늬와 별 모양의 인공물을 만들어 냅니다. 특히, 의료 분야에서의 활용할 때 이것들이 함께 나타나는 현상들이 두드러집니다. 영상을 가로질러 나타나는 줄무늬는 일반적으로 환자가 움직이거나 스캐너의 기하학적 파라미터의 작은 에러로 인하여 발생하기도 합니다. 움직이지 않는 객체의 경우 줄무늬가 없을 수도 있습니다.

금속 코일, aneurysma과 혈관.
입력 방사선 사진.
CT 복원.
별모양의 패턴과 줄무늬에 주목
시체(Cadaver)내의 금속 나사의 단층 영상.
Note star-pattern artifacts without high spatial frequency streaks.
SAMARA: 줄무늬 및 금속 인공물 감쇄 알고리즘
Exxim사는 3D 영상 복원을 위한 반복 알고리즘을 개발하여 공급하는데, 이 알고리즘은 표준 Feldkamp 방식 보다 훨씬 융통성이 있어서 불완전한 입력 데이터도 수용할 수 있습니다.
그러한 불완전한 데이터는 어떤 형태이든, 예를 들면, absorption non-linearities 또는 스캐너 기하학적 비정렬 등도 가능합니다. 이 방식을 적용 가능한 활용 분야 하나 중 하나는 금속 인공물 감쇄가 필요한 곳입니다.
SAMARA 기술은 COBRA 4.0 이상 버전에서 선택사양입니다.
Exxim사의 SAMARA(줄무늬 및 금속 인공물 상쇄 알고리즘)은 영상 정보 손실없이 유지하며 고밀도 비선형성을 보완한다.


금속에서 기인된 인공물들을 제거하기 위한 여러 가지 방법들이 개발되어 왔습니다. 가장 인기있고 잘 알려져 있는 기술은 영상 복원을 하기전에 에러가 있는 픽셀을 정의하기 위한(그리고 내삽법에 의한 대체) 스레쉬홀드 값에 기초를 둔 것입니다. 경험적으로, 객체의 움직임(맥박, 호흡 등) 때문에 그러한 접근 방식으로는 너무나 많은 영역을 내삽해야 합니다. 게다가, 많은 경우에 있어서(SAMARA 기술을 위해 사용하는 Coil의 경우과 같이) 금속 또는 고밀도 객체들은 신호를 완전하게 막지 않습니다. 비선형성에도 불구하고, 고주파 및 저/중 콘트라스트 부분들을 SAMARA가 복원한 단층 영상(코일(Coil)에 가까운 혈관)에서 여전히 관찰할 수 있습니다. 반대로, 내삽 기술은 일반적으로 금속 가까이 있는 모든 것들을 부드럽게 잘라내버립니다. SAMARA 기술은 비선형 영상 왜곡을 크게 줄여줌으로써 금속 가까이의 영상을 원형에 가깝게 보존해 줍니다.

금속 코일 및 혈관. 복원한 CT 단층 영상.
MAR 내삽기술을 이용한 금속 코일 및 혈관 . 금속 코일 주변의 자세한 영상 정보가 손실 되었음을 볼 수 있음.
금속 코일 및 혈관. SAMARA (Streak And Metal Artifact Reduction Algorithm) 기술은 금속 주변의 자세한 영상 정보를 보존하며, 고밀도 비선형(별 패턴의 인공물)을 보상.
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