歯科用三次元画像診断システムの現状と将来－ＴＡＣＴとコーンビームＣＴ－

昭和大学歯学部歯科放射線学教室　荒木　和之

2003年2月15日

三次元画像

• 物体を三次元的に正しく捉えるには？

撮影法と撮影時の焦点の振り角度Transmission Radiography TACT

Slic

e

Object

Slic

e

Conventional CT

Slic

eCBCT

90°0°Increasing Projection Angle

Tuned-aperture computed tomography (TACT) とは

Tomosynthesisの原理を応用したもので、撮影時にＸ線の投影角度を少しずつ変えた複数の写真からコンピュターを用いて任意の位置の断層像を作成する方法。

Dr. Webber and prototype X-ray generator for TACT system

X ray tubes

OP 100 & HD70

CCD sensor

TACTの原理Ｘ線焦点の軌跡

撮影された各画像

対象物（赤丸、緑四角）

投影像の例

Reference marker

TACT の画像再構成の考え方全画像のマーカーの重心を原点とし、現在のマーカの位置と原点とをむすぶ直線に沿って必要量だけずらして重ねる

100%位置0%位置断層面はセンサーと平行

Reference pointsの指定

断層面の選択

できあがった断層像の例

上顎臼歯

顎関節

Inner side Outer side

断層用ファントムAngle:25°

1.25 lp/mm 2.5 lp/mm 5.0 lp/mm

まとめ－TACT• 任意の位置の断層像が得られる。

• 三次元的表示が可能。

• 低被曝線量で検査できる（口内法と同程度？）。

• 高鮮鋭度の画像が得られる。

• 特別な装置は必要としない？

• 表示面積が狭い。

• 三次元情報に限界がある。

• 口腔内でセンサーを保持する異和感がある

従来のCTとコーンビームCT

ＣＴファンビーム

１次元検出器

コーンビームＣＴ コーンビーム

平面検出器

各歯科用コーンビームCT装置

PSR90003DX NewTom

コーンビームCT装置

撮影体位：座位照射時間：9.6秒受光部：9 inch　I.I.

（9/7/4.5インチ)＋CCDセンサー

焦点－回転中心：82cm回転中心－I.I.面：28cm

撮影条件および撮影モード• 管電圧（kV） 60/80/100/120• 管電流（mA） 10/15• 投影画像 288枚、512 x 512 x 12bits

• 撮影モード 　　FOV (mm) Voxel size (mm)Panoramic-mode φ150.0 （球） 0.293Implant-mode φ102.4 （球） 0.200Dental-mode 51.2 （立方体） 0.100

画像再構成処理被写体の投影データ

エアデータ

感度補正

歪み補正

フィルター補正逆投影

I.I.歪み補正テーブル

アキシャル断面像

時間：約５分

512x512x12bits、512枚 DICOM形式で保存可能

画像表示

• 2D表示

• 3D表示– MPR– VR– SR– MIP

• デンタルソフト– panoramic view– cross section view

panoramic view画像表示

VR

cross section view

不正咬合　26yrs, F　(ID093), P-modeインプラント術前診査　51yrs,F(ID0133) I-mode

辺縁性歯周炎MPR

VR

左側臼歯部の画像

5555yrs,F (ID112) Iyrs,F (ID112) I--modemode

左側上顎過剰埋伏歯

19yrs,F (ID121)D-mode

解像度解像力チャートによる評価解像力チャートによる評価

P-modeでの矢状断像

モード 解像度（LP/mm）

　Ｐ １　Ｉ １．５　Ｄ ２

1LP/mm

まとめ－歯科用コーンビームCT

• 顎顔面の硬組織の三次元情報を得られる。

• 低コントラスト分解能は劣る。

• 短時間で撮影できる。

• 様々な画像表示が可能である。

• 被曝線量は比較的低くおさえられる。

• 装置に設定されている照射範囲を超える検査範囲の場合に困難を伴う。

• 装置が大型である。

CBCTの歪みの検討（円形度）

内径8mm長さ20cmの

アクリルパイプ６１本（注）CG （Photosop， CorelPhotopaint）にて、8mmの直径に該当するピクセル数を直径とする円を作成し比較

90.5101.598.0I-mode93.9102.599.0P-mode最少最大平均

CGの円形度に対する％

（注）モード

TACTの原理

緑四角が一緒になるように重ねる赤丸が一緒になるように重ねる

TACTのMTF

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

MTF

空間周波数 (cycle/mm)

解像度(MTF)とノイズ

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

P-modeI-modeD-mode

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

MTF

周波数(LP/mm)

206.9D137.6I

99.0P

水領域の標準偏差

mode

120kV, 15mA, CT用φ16.5cmファントム

120kV, 15mA, 50μｍCu foil